JP2010513040A - 部品ハンドリング装置、システム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、部品をハンドリングするため、例えば、プレス・ラインに部品をローディング及びアンローディングするために、使用される改善された部品ハンドラ装置に係る。この部品ハンドラは、二つの産業用ハンドラまたはロボット（Ｒ１，Ｒ２）の内の第一に、取り付けられて設けられ、且つ前記産業用ハンドラのベースと、前記産業用ハンドラのグリッパ（Ｇ）手段を有するエンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインを形成する。この部品ハンドラは、前記産業用ハンドラ（Ｒ１，Ｒ２）のアームのエンド・エレメントに接続されるようにデザインされたリジッドなアーム、及び、前記産業用ハンドラのエンド・エレメントに対する、前記リジッドなアームの径方向の動きのための、少なくとも一つのスイベル手段（２）を、更に有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品をハンドリングするため、例えば、プレス・ラインの上に部品をローディング及びアンローディングするために、使用される装置に係る。この装置は、関節式に連結されたロボットのような、産業用ハンドラに結合されることが意図され、それによって、産業用ハンドラまたはロボットのベースと、グリッパのようなエンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインをもたらすように、意図されている。

今日、様々なタイプの産業用ハンドラが、広範な用途において使用されていることが知られている。例えば、車両の車体構造部品を製造するために使用されプレス・ライン上で、ロボット及び他のハンドラを使用することが広く行われている。産業用ハンドラは、一つのプレスと他のプレスの間、または、貯蔵室とプレスの間、コンベア・ベルトとプレスの間などでの、部品のローディング及びアンローディングのような、タスクを実行するために使用されている。

異なる動き及びサイクルの大きな多様性に対して適合するその能力のためにしばしば使用される、ハンドラの一つのタイプは、関節式に連結されたロボットである。それは、例えば、四つまたは六つの自由度を備えたロボットであって、各自由度は、一つの関節部が先行する関節部に対して行うことが可能な、独立の動き（回転または変位）である。プレス・ライン上で使用されるハンドラの他のタイプは、いわゆる“ドッピン（Doppins）”であって、それは、一般的に、プレスに取り付けられ、カートがその上で縦方向に移動するガイドが備えられた構造からなり；カートには、関節式に連結されたアームのシステムが取り付けられ、このアームは、部品のローディングまたはアンローディングのために、プレスの中に入りまたそこから出る動きを担っている。

全てのハンドラには、エンド・エレメントが、システムの自由なエンドの上に組み込まれ、このエンド・エレメントは、プレス・オートメイションの場合に、ロードされアンロードされる部品に対して適合されるグリッピング・エレメントであり、このグリッピング・エレメントは、通常、“グリッパ”と呼ばれ、それぞれのケースでの特定の要求に依存して、機械的な、電磁的なまたは真空式のグリッピング・システムの何れかを使用することが可能である。

プレス・ラインの、一つのステーションと他のステーションの間で、異なるハンドリング形態があっても良い。それは、例えば、一つのステーションから部品を抽出して、他のステーションの中にそれを導入する単一のハンドラ、または、一対のハンドラであって、一方が一つのステーションからアンローディングのため、そして他の一方が、次のステーションの上にそれをローディングするためのものであり、その間に、コンベア・ベルト、回転メカニズム、その他が介在することも、介在しないこともある。

多くの場合、プレス・ライン上で、多くの産業的なオペレーションにおける場合と同様に、サイクル・タイムを最小化することが得策である；ハンドラに関する場合、サイクルの重要な部分は、プレスの動作領域に対する部品の抽出または挿入である。その理由は、このフェーズの間、プレスが開いた状態で止まっていなければならず、そしてそれ故に、非活動状態にあるからである；従って、部品を迅速に抽出しまた挿入することが得策である。

次に、この問題についての議論を、例として、関節式に連結されたロボットを挙げて行う。この関節式ロボットは、一つのプレスから部品を抽出して、それを次のプレスの中に挿入する。基本的に、関節式に連結された六軸ロボットが、その第六の軸に取り付けられたグリッパを使用して、このオペレーションのために実行することが可能な、二つのサイクルがある。一つのサイクル（通常、エクスターナル・サイクルと呼ばれている）において、ロボットは、先ず、第一の三つの軸の周りで結合された回転により、プレス・ラインに対して平行の直線の軌跡に従って、プレスから、部品を保持しているグリッパを抽出する；第二に、ロボットは、第四及び第六の軸に対して、グリッパを回転させ、グリッパを次のプレスに向ける；そして最後に、ロボットは、直線の軌跡に従って、プレスの中に部品を挿入する。

このタイプのサイクルの利点は、部分的な抽出及び挿入タイムが、かなり短いことであり、その理由は、動きがリニアであるからである；しかしながら、全体のサイクル・タイムは、かなり長い。それに代わるサイクルは、通常、インターナル・サイクルと呼ばれていて、図１の中で見られることが可能である。このサイクルにおいて、ロボットは、そのアームが伸ばされた状態を維持し、第一及び第六の軸に対する同時の回転により、部品を保持したグリッパに、本質的に水平方向の軌跡で、単一の動きを実行させ、この動きは、第六の軸とロボットのベースの間で生じる；しかしながら、第六の軸の周りでの回転のために、部品は、プレスの中の抽出及び挿入の間に、回転する。

全体のサイクル・タイムは、この場合、相対的に小さい、それは、ロボットが単一の動きを実行すると言う事実のためである；しかしながら、部品のための部分的な抽出及び挿入タイムは大きい。その理由は、部品の回転が、そのセクションを、プレスの下に、より長く止めるからである。プレスの中での抽出及び挿入の間に、部品を回転させることの他の不都合は、プレスの支柱自身により代表される障害が考慮に入れられなければならないと言うことであり、それは、部品を保持したグリッパの回転を困難にすることがある。

かくして、プレスからのローディング及びアンローディングのための従来のソリューションは、サイクル・タイムを減少させようとする場合に、制約をもたらす。更にまた、双方の場合において、部品は、一のプレスから他のプレスへ送られるときに、１８０°回転される。図３（従来技術）は、そのような既知の方法を示している。これらの図は、第一のプレスから第二のプレスへ、部品を移載するロボットＲを示している。ロボットの第六の軸の周りでの部品の回転は、部品が第二のプレスの中に挿入されることを可能にするが、部品は、これを行うために、１８０°回転されなければならない。

近年、関節式に連結されたロボットの第六の軸と結合されるように意図された、一部の装置またはアクセサリーが提案されていて、それらは、これらの問題を部分的に解決する。欧州特許出願 EP 666 150 A1 （名称：“Wrist Structure for Articulated Robots”，YASKAWA にアサインされている）は、ロボットのリストに連結され、リジッドなバーのエンドに対する第六の軸の回転を変位させるメカニズムについて記載している。このメカニズムは、部品が一のプレスから他のプレスへ送られるときに部品の方位を維持することを可能にし、且つリニアな抽出及び挿入の動きを行う；しかしながら、ロボットは、この動きのために、かなり後退することを強いられ、それは、ロボットをかなり遅くさせ、特に、もし、プレスの間の距離が大きい場合に遅くさせる。このメカニズムの他の不都合は、ロボットの第六の軸の周りでの回転の可能性が無いと言う事実のために、横方向にプレスの中に入るために、バーがかなり長くなければならず、このことが、重量、剛性などの問題を生じさせることである。

他の既知の装置は、それらのエンドにより互いに対して関節式に連結された二つのバーを含んでいる；第一のバーは、ロボットの第六の軸に対して、その他方のエンドにより結合され、これに対して、第二のバーの他方のエンドは、ハンドリングされる部品のためのグリッパに連結されている。二つのバーの間の関節部に、モータがあり、このモータは、第二のバーに対して、グリッパの回転を実施することを可能にする。

このシステムは、図１の中に表されているものように、内部の回転で、しかし、プレスの中へのリニアな抽出及び挿入で、部品を移載することを可能にする。その理由は、異なる軸の周りでの回転の組み合わせが、抽出または挿入のフェーズの間に、ロボット・アームの回転に対して反対方向に、部品を保持しているグリッパを回転することを可能にするからであり、かくして、部品の方位を維持し、一つのプレスと他のプレスの間の、ほぼリニアな動きを行う。それにもかかわらず、このシステムは相対的に複雑である。その理由は、このシステムが、互いに対して関節式に連結された二つのバーを使用しているからであり、その結果としてのアセンブリの剛性に関係する不都合を伴うためである。

同時に、且つロボットの動きにも拘わらず、プレスの開放及び閉鎖の動きと部品の挿入及び抽出が部分的を重複させることを可能にするために、グリッパが制限された高さであることを確保することが得策である。そして、安全及び節約に関して、事故の場合にプレスに対する損傷を可能な限り小さくするために、プレスの動作領域の中に進入するハンドラのグリッパ及び他の部品が、軽量で低い硬度の材料で作られ、それらの機能に対して互換性があることも、望ましい。二つの関節式に連結されたバーを備えた上記のシステムにおいて、剛性についての要求は、アセンブリの高さを減少させることを困難にする；更にまた、モータを備えた、関節部がプレスの動作領域進入すると、事故の場合に、大きな損傷のリスクを伴う。

産業用ハンドラが、国際特許出願 WO 2006/018459 （名称：“Part-handling device and industrial handler comprising said device”、ＡＢＢ）の中に開示されている。これは、産業用ハンドラに結合されるように意図された装置について記載していて、この装置は、ベースとエンド・エレメントの間の、動力学的なチェインをもたらす。この装置は、ハンドラのエンド・エレメントに連結されるようにデザインされたリジッドなアームと；移動することが可能であるようにこのリジッドなアームに取り付けられ、且つ、ハンドリングされる部品を把持するためのエレメントにリジッドに連結されるようにデザインされたサポートと；アームに対するサポートの動きを行わせるための、モータまたは他の手段と；を有している。部品は、第二のまたは後続のプレスの中に入る前に、１８０°回転される。

欧州特許出願公開第 EP 666 150 A1 号明細書 国際公開第 WO 2006/018459 号明細書

本発明の狙いは、部品をハンドリングするための改善された装置を提供することにある。この狙い及び他の狙いは、添付された独立請求項により特徴付けられる装置、方法、及びシステムにより、実現される。好ましい実施形態は、以上の独立請求項に対する従属請求項の中に、記載されている。

本発明の第一のアスペクトにおいて、部品をハンドリングするための、改善された部品ハンドラ装置が、提供される。前記装置は、二つの産業用ハンドラの第一に、前記部品を結合するように意図され、且つ前記産業用ハンドラのベースと、前記産業用ハンドラのグリッパ手段を有するエンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインを形成し、ここで、前記部品ハンドラ装置は、産業用ハンドラのアームのエンド・エレメントに接続されるようにデザインされたリジッドなアームと；前記産業用ハンドラのエンド・エレメントに対する、リジッドなアームの径方向の動きのためのスイベル手段と；を有している。

本発明の実施形態によれば、部品をハンドリングするための、改善された部品ハンドラ装置が提供される。前記装置は、二つの産業用ハンドラの第一に、前記部品を結合するように意図され、ここで、前記部品ハンドラ装置は、前記産業用ハンドラのエンド・エレメントに対する、リジッドなアームの径方向の動きのためのスイベル手段を有し、且つ、スイベル手段が、軸の周りでの、ロボット・アームに対する、自由な径方向の動きまたはリジッドなアームの回転のために、設けられている。

本発明の実施形態によれば、部品をハンドリングするための、改善された部品ハンドラ装置が提供される。前記装置は、二つの産業用ハンドラの第一に、前記部品を結合するように意図され、且つ、前記産業用ハンドラのベースと、前記産業用ハンドラのグリッパ手段を有するエンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインを形成し、ここで、前記ハンドリング装置は、グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントに対する、自由な径方向の動きまたはリジッドなアームの回転のために設けられ第二のスイベル手段により、グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントに接続されている。

本発明の他の実施形態によれば、部品をハンドリングするための、改善された部品ハンドラ装置が提供される。前記装置は、二つの産業用ハンドラの第一に、前記部品を結合するように意図され、ここで、前記部品ハンドラ装置は、スイベル手段を有し、第一のスイベル手段が、自由な径方向の動きまたは回転のために設けられている。

本発明の実施形態によれば、部品をハンドリングするための、改善された部品ハンドラ装置が提供される。前記装置は、二つの産業用ハンドラの第一に、前記部品を結合するように意図され、ここで、前記部品ハンドラ装置は、スイベル手段を有し、第二のスイベル手段が、第六の、実質的に縦方向の軸の周りでの、自由な径方向の動きまたは回転のために、設けられている。

本発明の他の実施形態によれば、部品をハンドリングするための、改善された部品ハンドラ装置が提供される。前記装置は、二つの産業用ハンドラの第一に、前記部品を結合するように意図され、前記部品ハンドラ装置は、スイベル手段を有し、このスイベル手段は、第七の、実質的に縦方向の軸の周りでの、自由な径方向の動きまたは回転のために、設けられている。

本発明の実施形態によれば、部品をハンドリングするための、改善された部品ハンドラ装置が提供される。前記装置は、二つの産業用ハンドラの第一に、前記部品を結合するように意図され、且つ、前記産業用ハンドラのベースと、前記産業用ハンドラのグリッパ手段を有するエンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインを形成し、ここで、前記ハンドリング装置、または各ロボットのグリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントは、各ハンドリング装置または双方のグリッパ・アレンジメントに接続された、追加の横方向部材により連結されている。

本発明の実施形態によれば、部品をハンドリングするための、改善された部品ハンドラ装置が提供される。前記装置は、二つの産業用ハンドラの第一に、前記部品を結合するように意図され、且つ、前記産業用ハンドラのベースと、前記産業用ハンドラのグリッパ手段を有するエンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインを形成し、ここで、前記ハンドリング装置、または各ロボットのグリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントは、各ハンドリング装置または双方のグリッパ・アレンジメントに接続された、追加の横方向部材により連結され、この横方向部材は、スイベル継手を備えた各グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントに接続されて設けられている。

上記の狙いに沿って、第一のアスペクトにおいて、この発明は、部品をハンドリングするために使用される装置に係り、この装置は、ロボットまたは産業用ハンドラのベースと、エンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインをもたらす産業用ハンドラに結合されるように意図されている。この装置の特徴は、前記部品ハンドラ装置が、一つのエンドで、産業用ハンドラのエンド・エレメントに連結されるようにデザインされたリジッドなアームを有し；軸の周りでの、前記リジッドなアームの一つのエンドの回転を可能にするための手段が、ハンドラのエンド・エレメントに設けられ、ここで、前記リジッドなアームの他のエンドが、グリッパ・アレンジメントに取り付けられて設けられているところにある。

この装置の特徴は、追加された自由度を備えた部品ハンドラをもたらすことを可能にすることであり、この部品ハンドラによって、部品が、プレスのような、リニアな動きを備えた、作業ステーションの中から抽出されまたその中に挿入されることが可能になり、その結果として、時間が短縮され、このことはまた、全体の時間を短縮することにも寄与する。更にまた、これは、非常に硬いまたは嵩張る部品を、作業ステーションの内側へ進入させることを避けることを可能にするとともに、機械的にシンプルで且つ信頼性の高いやり方で、なされる。

好ましくは、リジッドなアームは、以下のように、産業用ハンドラのエンド・エレメントと協働して回転するようにデザインされている；部品は、一のプレスから他のプレスへのハンドラの横方向の動きの間に、プレスをつなげるラインに対して平行な経路に沿って移動されても良い。

第一の実施形態において、改善された部品ハンドラのリジッドなアームは、回転の動きを可能にするグリッパまたはグリッパ・アレンジメントに取り付けられる。グリッパ・アレンジメントは、改善された部品ハンドラのリジッドなアームに対して回転し、そして、リジッドなアームは、産業用ハンドラまたはロボット・アームに対して回転する。この結合されたリジッドなアームは、部品を保持しているグリッパが、産業用ハンドラのエンド・エレメントの動きの間に、部品の方位を維持することを可能にする。一のプレスから次のプレスへの産業用ハンドラのエンド・エレメントの動きは、少なくとも部分的に、部品の移載の間に円弧を描くが、部品は、直線のラインに沿って移動する。この実施形態において、リジッドなアームは、グリッパまたはグリッパ・アレンジメントの反対側のエンドで、産業用ハンドラのエンド・エレメントに結合されても良く、スイベル手段またはジョイントが、縦軸の周りでの自由な回転を可能にする。

本発明はまた、産業用ハンドラまたはロボットのベースとエンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインをもたらす少なくとも一つの産業用ハンドラにも係る。この産業用ハンドラの特徴は、前記エンド・エレメントに連結された、先に記載されたタイプの装置を有しているところにある。好ましくは、産業用ハンドラは、少なくとも二つの軸の関節式に連結されたロボットを有している。この産業用ロボットは、５軸または６軸までを有することもある。

本発明は、ロボットが同期されて動くべき動きの中で、部品を移載するために二つの標準型のロボットを使用しても良い、その場合、一つよりも多いロボットまたは産業用ハンドラ同時のコントロールのために適切に設けられたロボット・コントロール・ユニットまたはシステムを使用する。改善された部品ハンドリング装置により、二つのロボットは、回転を伴わずに、プレスの間のリニアな経路に沿って、部品を移載することが可能であり、それによって、“クリーンな”且つリニアな動きのために、サイクル・タイムを短縮する。主要な優位性は、直線且つリニアな経路により可能になるサイクル・タイムの減少である。改善された部品ハンドラは、二つの協働するロボットの内の一つまたはそれぞれの上に取り付けられ、部品が最も適切な経路、即ち第一の及び第二のプレスの間の直線のライン、に沿って移動されることを可能にする。

他の優位性は、一のプレスから次のプレスへの移載の間の、部品のより迅速な加速及び制動である。これは、以下の理由でもたらされる：
ａ）有用荷重（payload）が、二つのロボットの間で分担され、かくして、より大きな力が利用可能になり、より高い速度及び加速が実現されることが可能になる；
ｂ）単一のロボット・システムと比べた場合の、二つのロボットにより保持されるハンドリング対象の部品のシステムのための相対的に高い堅さまたは剛性；
その理由は、単一のロボットは、部品をその中央から掴み、ハンドリング及び加速の間の振動を避けるために、堅く且つ重いグリッパを必要とするからである。以上の記載から、両方のエンドで部品を把持することにより、剛性の改善がもたらされる。加速、最大速度及び制動が、振動の増大を伴うことなく、従来技術装置に対して増大されることが可能になる。

それに加えて、この改善された部品ハンドラは、その基本的な実施形態において、モータまたはアクチュエータを必要としない。そのことは、メインテナンスに対する必要性を軽減する。産業用ハンドラのエンド・エレメントに対して設けられた、部品ハンドラの第一のエンド上に、縦方向の自由な回転軸がある。全ての変位及び再方向付けの動きは、調整された状態で双方のロボットを動かすことにより行われることが可能になる。

部品は、ロボットの間の機械的なリンクとして、振る舞う。ロボットが一のプレスの中に部品を残し、次の部品を取るべく空で戻るときに、このリンクは、取り除かれる。この場合に、オプショナルとして、接続バーが、ロボットの間、または、グリッパ・アレンジメントの間に、取り付けられることがあり、および／または、グリッパを当初の位置即ちホーム位置へ戻すように移動するシステム、または、ロボットの位置および／または速度をキャリブレイションするためまたは同期させるためのセンサーなどを使用する手順などが設けられることもある。

産業用ハンドラとしての標準型のロボットの使用、及び複数のロボットをコントロールするために設けられた既存のロボット・コントロール・ユニットの使用は、同時に、ロボット・コントロールまたはロボット経路プログラミングの開発に対する必要性を減少させる。既存のマシーンの使用はまた、既知のマシーン及び改善された部品ハンドラの両方を有するシステムの信頼性を増大させる。

図１は、本発明のアスペクトの実施形態に基づく改善された部品ハンドラを、単純化された図で示す。 図２ａは、部品ハンドリング装置の動きのシミュレイションからの図のシーケンスを示す。 図２ｂは、部品ハンドリング装置の動きのシミュレイションからの図のシーケンスを示す。 図２ｃは、部品ハンドリング装置の動きのシミュレイションからの図のシーケンスを示す。 図２ｄは、部品ハンドリング装置の動きのシミュレイションからの図のシーケンスを示す。 図３（従来技術）は、部品のハンドリングをする一つのロボットのための既知のハンドリングのシーケンスを示す。 図４は、本発明の実施形態に基づく、二つの産業用ハンドラを有するシステム、または、部品ハンドリング装置が備えられた各ロボットを運転する方法のためのフローチャートを示す。 図５は、本発明の実施形態に基づく、部品ハンドリング装置が、それぞれ設けられた二つの産業用ハンドラを有するシステムを、単純化された図で示す。

本発明の方法及びシステムのより完全な理解は、添付図面を参照しながらなされる以下の詳細な記載により可能になるであろう。これらの図面は、概略的なものであって、非限定的な例としてのみ示され、本発明の実際的な実施形態を示している。

図１は、産業用ハンドラ、即ちロボットのエンド・エレメントを、単純化された図で示し、第六の軸Ａ６は、この例において、縦軸に沿って示されている。改善された部品ハンドラ１は、リジッドなバーまたはアームを有して示され、一つのエンドが、第二のスイベル即ちジョイント手段２により、産業用ロボットまたはハンドラのエンド・エレメントに固定して設けられ、このジョイント手段は、軸Ａ６の周りでの自由な回転を可能にする。

リジッドなバーの他のエンドには、スイベルまたはジョイント手段３により、グリッパＧ即ちグリッパ・アレンジメントが設けられている。グリッパ・アレンジメントの回転は、ここにＡ７として示されている縦軸の周りに、生ずる。

図５は、本発明の第一のアスペクトに基づく改善された部品ハンドラ装置が設けられた、プレス・ラインのような、システムの概略図を示す。この図は、第一のプレスＰ１及び第二のプレスＰ２、及び部品がプレスの間を移動する方向であるプレス・ライン方向ＰＬを示している。二つのロボットＲ１及びＲ２が、二つのプレスＰ１，Ｐ２の間に設けられている。各ロボットには、リジッドなバー、第一のスイベル手段２、及び第二の方位または変位手段３を有する改善された部品ハンドラ１が設けられている。この図において、第二の手段３は、時計回りの方向３ｃに回転するように設けられているところが示されている。第二の手段３は、もし要求された場合には、反時計回りの方向（図示されていない）に回転しても良い。

この図はまた、部品の五つの連続する位置を示している。先ず、スタート位置ＰＡで、部品は、Ｐ１のプレス・ベッド上の所定の位置にある。位置ＰＢで、部品は、つまみ上げられていて、プレス・ライン方向ＰＬに対して平行な直線のラインの中を動いている。位置ＰＣで、改善された部品ハンドラ１及びロボット・アームは、瞬時的に、平行に揃えられることがあり、改善された部品ハンドラ１は、この例の図において、プレス・ライン方向ＰＬに、最大で９０°まで回転される。この図において、ロボット・アームの全体は、図面を簡潔にする目的で、省略されていて、ロボット・アームのエンド・エレメントのみが示されている。位置ＰＤで、部品は、第二のプレスＰ２の中に挿入される前のポイントに到達している。ＰＥは、プレス・ベッド２Ｂ上の第二のプレスＰ２の中の所定の位置にある部品を示している。ここで注意すべきことは、グリッパ・アレンジメントＧは、プレスの中に挿入されるが、ロボット及び改善されたハンドラ装置の大部分は、プレスの外側に止まると言うことである。

本発明は、部品を、直線のラインの中で且つ回転させることなく、移載することを実現する。抽出の際の回転も、１８０°の回転、例えば、WO 2006/018 459 の中には記載されていない。本発明は、部品移載するために、二つの標準型の産業用ロボットを使用しても良い、しかしながら、二つのロボットは、同期が取られた状態で移動しなければならない。このことは、ロボット・コントロール・ユニットを使用することにより実現され、そのロボット・コントロール・ユニットは、一時に、一つよりも多いロボットをコントロールするために適切なように構成されていて、例えば、ＡＢＢ社により供給されるマルチムーブ（MultiMove）・ロボット・コントローラなどである。

プレスＰ１とプレスＰ２の間で部品を移載する上記のシーケンスにおいて、部品は、改善された部品ハンドラのリジッドなバー及び二つのジョイント２，３により、二つのロボットの間の機械的なリンクとして振舞うように構成されている。このリンクは、ロボット一つのプレスの中に部品を残し、プレスＰ１から次の部品を取るために、空で戻る時に、失われる。このことは、ロボットの間に接続バーを追加することにより、および／または、グリッパをその当初の位置に戻すように動かすことにより、および／または、次の部品をつまみ上げる前に同期またはキャリブレイションの動作を設けることにより、手直しされても良い。

図２は、上記の装置のためのシミュレイション図のシーケンスを示している。但しこの図は、図面を簡潔にする目的で、唯一つのロボットについて示されていて、現実の単一のロボット実施形態を示しあるいは示唆してはいない。図２ａは、グリッパ・アレンジメントに取り付けられた装置を把持するロボットを示す。図２ｂは、部品及びグリッパ装置を、Ｐ１から及びＰ２の方へ、動かすロボットＲ１を示す。図２ｃにおいて、装置が、図１の中のジョイント２に対応するロボット・アームのエンド・エレメントで、軸の周りで約４５度程度回転されていること、及びまた、図１の中のジョイント３の第二の方位または変位手段に対応するジョイントの周りで回転されていることを、理解することが可能である。図２ｄは、矢印２ｃ，３ｃにより示される時計回りの回転で、部品がプレスＰ２の中に入るところを示している。

以上で述べたように、本発明は、部品移載するための二つの標準型の産業用ロボットを使用しても良く、それらは、二つのロボットの間の機械的なリンクとして振舞うように構成されている。二つのロボットが、同期が取られた状態で移動することが重要であり、それは、一時に、一つよりも多いロボットをコントロールするために適切であるように構成されたロボット・コントロール・ユニットを使用して、ロボットをコントロールすることにより、最良な状態で実現される。

図４は、二つのプレスのシステムのためのコントロール方法のためのフローチャートを示していて、二つの産業用ハンドラは、それぞれ、本発明の他のアスペクトに基づく改善された部品ハンドラ及び部品が備えられている。この方法において、同時に、一つよりも多いロボットコントロールすることが可能であるように構成されたロボット・コントロール・ユニットまたはＲＣＵにより、同一の指示が、二つのロボットＲ１，Ｒ２のそれぞれに、与えられる。コントロール方法のためのフローチャートは、以下のブロックを示している。

４１． プレスＰ１の中の部品つまみ上げる；部品は、例えば軸６上に、ロボット・アームのエンドに設けられた部品ハンドラ１を使用して、各ロボットにより保持されたグリッパにより把持される；
４２． 部品を上昇させる；二つのロボットは、例えば軸Ａ６の動きにより、同時に、部品を上昇させる；

４３． Ｐ１からＰ２へのトラバース；二つのロボットは、第一のプレスＰ１から第二のプレスＰ２へ部品を移動し、例えば軸Ａ１の動き（回転）と同時に動く。部品は、プレス・ライン方向ＰＬに対して平行な、直線且つ水平方向のラインに従う。各ロボットと各グリッパＧまたはグリッパ・アレンジメントとの間の各部品ハンドラ１は、縦軸Ａ６及びＡ７の周りでの回転のために設けられていて、各ロボット・アームに対して横方向に、部品を変位させ、二つのロボットにより保持され部品が、直線のラインの中で移動することを可能にする。二つのロボットのロボット・アームのエンド・エレメント（軸６）は、少なくとも部分的に、プレス・ラインに対して平行でない経路に従う；

４４． プレスＰ２の中に入る；
二つのロボットは、第二のプレスＰ２の中に部品を移動する、これは、必要な場合には、オプショナルとして、待機状態により先行されることもある；
４５． 部品を置いて離す；
二つのロボットは、プレスＰ２の中の所定の位置に、部品を下降させまたは置く；
４６． プレスから上昇してそこから出る；
ロボットは、空のグリッパを上昇させて、それを第二のプレスＰ２から後退させる；

４７． 同期させまたはキャリブレイトする；
プレスＰ２の中に部品を降ろした後、且つプレスＰ１の中で次の部品をつまみ上げる前に、オプショナルのキャリブレイション・ステージが、発生することがある；
４８．Ｐ２からＰ１へのトラバース；
ロボットは、プレスＰ１の方向へ戻るように、同時に移動する、このステージの間に、同期またはキャリブレイションが発生することがある；
４９．待機する；
必要な場合には、オプショナルとして、ロボットによる、プレスＰ１の中へのグリッパの動きが、待機状態により先行されることもある。

かくして、ロボット・アームのエンド・エレメントの経路が、各ロボット軸Ａ１の周りでの回転の中心を備えた円形の経路に部分的に従うことがあるが、部品は、プレス・ライン方向ＰＬに対して平行な直線のラインに従う。

好ましくは、少なくとも一つのロボットは、少なくとも二つの軸を有する標準的な産業用ロボットである。このロボットは、ＡＢＢ社にアサインされた国際特許出願 WO 2006/018 459 の中に記載された産業用ハンドラのような産業用ハンドラであっても良く、その記載は、ここで、このリファレンスにより、この記載の中に、その全体で組み込まれる。

本発明の他の目的は、プログラムが記録された改善されたコンピュータ・プログラム製品及びコンピュータで読み出し可能な媒体を提供することにある。

本発明の方法は、一つまたはそれ以上のコンピュータ・プログラムにより、管理され、コントロールされ、または実行されても良い。一つまたはそれ以上のマイクロ・プロセッサ（またはプロセッサまたはコンピュータ）は、以上において記載されたロボット・コントロール・ユニットに接続されまたはその中に設けられた中央演算装置ＣＰＵを有している。このプロセッサ、ＰＬＣまたはコンピュータは、例えば、図４を参照して説明された本発明の一つまたはそれ以上のアスペクトに基づく、方法のステップを実行する。ここで理解すべきことは、本発明に基づく方法を実行するためのコンピュータ・プログラムは、一つまたはそれ以上の特別に適合されたコンピュータまたはプロセッサの代わりに、一つまたはそれ以上の汎用の産業的なマイクロ・プロセッサ、またはＰＬＣ、またはコンピュータで実行されても良いことである。

このコンピュータ・プログラムは、先に説明された方法のための、例えば、図４のフローチャートに関係して説明された方法のために、式、アルゴリズム、データ、貯蔵された値、計算、同期などを使用して、コンピュータまたはプロセッサに、それらの方法を実行させるコンピュータ・プログラム・コード・エレメントまたはソフトウエア・コード部分を有している。プログラムの一部は、上記のように、プロセッサの中に貯蔵されても良いが、また、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＰＲＯＭ，ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭチップ、または同様なメモリ手段の中に貯蔵されても良い。プログラムまたはその一部が、部分的にまたは全体として、ローカルに（または集中的に）、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭまたがＤＶＤディスク、ハード・ディスク、磁気的光学的メモリ貯蔵手段のような、他の適切なコンピュータで読み出し可能な媒体の上にまたはその中に、貯蔵されても良く、または、揮発性メモリの中に、ファーム・ウエアとしてフラッシュ・メモリ〜の中に、貯蔵されても良く、または、データ・サーバーに貯蔵されて良い。ソニー・メモリ・ステック（登録商標）、ＵＳＢメモリ・スティック、及び他の取り外し可能なフラッシュ・メモリ、ハード・ドライブその他などのような、取り外し可能な記録媒体を含む他の既知で且つ適切なメディアが、使用されても良い。プログラムは、データ・ネットワークから、部分的に供給されまたはアップデートされてもよく、そのデータ・ネットワークは、インターネットのような公共ネットワークを含む。

ここで注意すべきことは、以上において、本発明の実施形態の例について説明したが、添付されたクレームにおいて規定される本発明の範囲から離れることなく、開示されたソリューションに対して、幾つかの変形形態及び変更がなされても良いと言うことである。

Claims (25)

1. 部品をハンドリングするための部品ハンドラ装置（１）であって、
   二つの産業用ハンドラ（Ｒ１、Ｒ２）の内の第一に、前記部品を結合するように意図され、且つ、前記産業用ハンドラのベースと、前記産業用ハンドラのグリッパ（Ｇ）手段を有するエンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインを形成する、部品ハンドラ装置において、
   − 前記産業用ハンドラ（Ｒ１，Ｒ２）のアームのエンド・エレメント（Ａ６）に接続されるようにデザインされた、リジッドなアームと；
   − 前記産業用ハンドラのエンド・エレメントに対する、前記リジッドなアームの径方向の動きのためのスイベル手段（２）と；
   を有することを特徴とする部品ハンドラ装置。
2. 下記特徴を有する請求項１に記載の装置：
   前記スイベル手段は、自由な径方向の動き、または軸の周りでの前記ロボット・アームに対する前記リジッドなアームの回転のために、設けられている。
3. 下記特徴を有する請求項１に記載の装置：
   前記ハンドリング装置は、前記グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントに対する、自由な径方向の動きまたは前記リジッドなアームの回転のために設けられた第二のスイベル手段（３）により、前記グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントに接続されている。
4. 下記特徴を有する請求項１に記載の装置：
   前記第一のスイベル手段（２）は、自由な径方向の動きまたは回転のために、設けられている。
5. 下記特徴を有する請求項１または４に記載の装置：
   前記第二のスイベル手段（３）は、実質的に縦方向の軸（Ａ６）の周りでの自由な径方向の動きまたは回転のために設けられている。
6. 下記特徴を有する請求項１または３に記載の装置：
   前記スイベル手段は、実質的に縦方向の軸（Ａ７）の周りでの自由な径方向の動きまたは回転のために設けられている。
7. 下記特徴を有する請求項１に記載の装置：
   前記ハンドリング装置、または各ロボット（Ｒ１，Ｒ２）の前記グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントは、各ハンドリング装置または双方のグリッパ・アレンジメントに接続された追加の横方向部材により連結されている。
8. 下記特徴を有する請求項６に記載の装置：
   前記横方向部材は、スイベル継手で各グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントに接続されて設けられている。
9. 下記特徴を有する請求項１に記載の装置：
   前記第一のスイベル手段（２）は、実質的に縦方向の軸（Ａ７）の周りでの自由な径方向の動きまたは回転のために設けられ、
   前記第二のスイベル手段（３）は、実質的に縦方向の軸（Ａ６）の周りでの自由な径方向の動きまたは回転のために設けられている。
10. 部品をハンドリングするためのシステムであって、
    部品をハンドリングするための複数の部品ハンドラ装置（１）と；
    ロボット・コントロール・ユニットと；を有し、
    前記部品ハンドラ装置は、二つの産業用ハンドラ（Ｒ１、Ｒ２）の内の第一に、前記部品を結合するように意図され、且つ前記産業用ハンドラのベースと、前記産業用ハンドラのグリッパ（Ｇ）手段を有するエンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインを形成する、システムにおいて、
    前記システムは、少なくとも二つのプレス（Ｐ１，Ｐ２）、及び少なくとも二つの産業用ハンドラ（Ｒ１、Ｒ２）を有し、前記産業用ハンドラのそれぞれには、前記部品ハンドラ装置が設けられ、
    この部品ハンドラ装置は、
    − 前記産業用ハンドラ（Ｒ１，Ｒ２）のアームのエンド・エレメントに接続されるようにデザインされたリジッドなアームと；
    − 前記産業用ハンドラのエンド・エレメントに対する、前記リジッドなアームの径方向の動きのためのスイベル手段（２）と；
    を有していることを特徴とするシステム。
11. 下記特徴を有する請求項１０に記載のシステム：
    前記ロボット・コントロール・ユニットは、複数のロボットおよび／または産業用ハンドラのコントロールのために設けられている。
12. 下記特徴を有する請求項１０に記載のシステム：
    前記システムは、少なくとも一つの多軸ロボット（Ｒ１，Ｒ２）、及び動き（Ａ１，Ａ６）の少なくとも二つの軸を備えた産業用ハンドラ（Ｒ１，Ｒ２）を有している。
13. 下記特徴を有する請求項１０に記載のシステム：
    前記システムは、前記二つの産業用ハンドラ（Ｒ１、Ｒ２）の動きおよび／または位置を同期させまたはキャリブレイションするための、センサ手段および／またはキャリブレイション手段を有している。
14. 下記特徴を有する請求項１１に記載のシステム：
    前記ロボット・コントロール・ユニットには、一つまたはそれ以上のロボット、または、部品をハンドリングするための装置（１）がそれぞれ設けられた二つの産業用ハンドラのコントロールのための、コンピュータ・プログラム手段が設けられ、
    前記プログラムは、コンピュータの中に供給されたときに、請求項１６から２２の何れか１項に記載の方法をコンピュータに実行させる、コンピュータ・コードおよび／またはコンピュータ・ソフトウエア手段を有している。
15. 下記特徴を有する請求項１０に記載のシステム：
    前記ロボット・コントロール・ユニットには、一つまたはそれ以上のロボット、または、部品をハンドリングするための装置（１）がそれぞれ設けられた産業用ハンドラをコントロールするために設けられた、一つまたはそれ以上のコンピュータ・プログラムのためのメモリ貯蔵手段が設けられ、
    前記プログラムは、コンピュータの中に供給されたときに、請求項１６から２２の何れか１項に記載の方法をコンピュータに実行させる、コンピュータ・コードおよび／またはコンピュータ・ソフトウエア手段を有している。
16. 部品をハンドリングするための複数の改善された部品ハンドラ装置（１）を有するシステムを運転するための方法であって：
    この部品ハンドラ装置は、二つの産業用ハンドラ（Ｒ１、Ｒ２）の内の第一に、前記部品を結合するように意図され、且つ、前記産業用ハンドラのベースと、前記産業用ハンドラのグリッパ（Ｇ）手段を有するエンド・エレメントとの間の、動力学的なチェインを形成する、方法において、
    部品をつまみ上げおよび／または移動しおよび／または置くための、グリッパ手段（Ｇ）またはグリッパ・アレンジメントが設けられた部品ハンドラの動きのための、二つのロボット（Ｒ１，Ｒ２）に対する指示を生成し；
    この指示を各ロボットに同時に送ること；
    を特徴とする方法。
17. 下記特徴を有する請求項１６に記載の方法：
    前記方法は、第一のプレス（Ｐ１）から部品を掴み、把持しまたはつまみ上げるための、グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントの動きのための、前記二つのロボットに対する指示を生成する。
18. 下記特徴を有する請求項１６に記載の方法：
    前記方法は、前記第一のプレスから、プレス・ライン方向（ＰＬ）に対して平行な直線且つ水平方向の経路に沿って、前記第二のプレス（Ｐ２）へ、前記部品移動するための、グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントの動きのための、前記二つのロボットに対する指示を生成する。
19. 下記特徴を有する請求項１６に記載の方法：
    前記方法は、第一のプレス（Ｐ１）から移動された部品を第二のプレス（Ｐ２）の中に置くための、グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントの動きのための、前記二つのロボットに対する指示を生成する。
20. 下記特徴を有する請求項１６または１９に記載の方法：
    前記方法は、前記第二のプレス（Ｐ２）から、プレス・ライン方向（ＰＬ）に対して平行な直線且つ水平方向の経路に沿って、前記第一のプレスの方向に戻るための、グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントの動きのための、前記二つのロボットに対する指示を生成する。
21. 下記特徴を有する請求項１６または２０に記載の方法：
    前記方法は、前記第一のプレス（Ｐ１）の中で次の部品をつまみ上げる前に、同期またはキャリブレイションのルーチンを実施するように、グリッパ手段またはグリッパ・アレンジメントの動きのための、前記二つのロボットに対する指示を生成する。
22. 下記特徴を有する請求項１６に記載の方法：
    前記方法は、少なくとも二つの軸（Ａ１，Ａ６）の周りで、複数の自由度を有して実行される一つまたはそれ以上の動きのための、前記二つのロボットに対する指示を生成する。
23. 部品をハンドリングするための装置（１）がそれぞれ設けられた、二つの産業用ハンドラのコントロールのためのコンピュータ・プログラムであって、
    コンピュータの中に供給されたときに請求項１６から２２の何れか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるコンピュータ・コードおよび／またはコンピュータ・ソフトウエア手段を有する、コンピュータ・プログラム。
24. コンピュータまたはプロセッサの中に読み込まれたときに、請求項１６から２２の何れか１項に記載の方法を、コンピュータまたはプロセッサに実行させるコンピュータ・プログラムを有する、コンピュータで読み出し可能な媒体。
25. 二つの産業用ハンドラ（Ｒ１、Ｒ２）の内の第一に、部品を連結するための部品ハンドラ装置の使用であって、
    前記部品ハンドラ装置は、
    前記産業用ハンドラ（Ｒ１，Ｒ２）のアームのエンド・エレメント（Ａ６）に接続されるようにデザインされた、リジッドなアームと；
    プレス・ラインの上に部品をローディング及びアンローディングするための、前記産業用ハンドラのエンド・エレメントに対する前記リジッドなアームの径方向の動きのためのスイベル手段（２）と；
    を有していることを特徴とする使用。

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