JP2015104776A - Component supply method and robot system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部品を搭載した供給用のトレイを用いて、ロボットに部品を供給する部品供給方法、及びロボットシステムに関する。 The present invention relates to a component supply method and a robot system for supplying components to a robot using a supply tray on which components are mounted.
近年、小型の電機製品、電子製品等はニーズの多様化に伴い、少量多品種生産が求められている。これに対応するため、生産現場では作業者各人が、多品種、多部品の組立て作業を行う人手によるセル生産が行われている。しかしながら、こういった状況であっても製品品質の安定化や、タクトアップに対応するため、人手によるセル生産からロボット等を用いた自動組立装置によるセル生産が望まれている。 In recent years, with the diversification of needs for small electric products, electronic products, etc., small-quantity, multi-product production is required. In order to cope with this, cell production is performed manually by workers who perform assembly work of various types and parts by each worker on the production site. However, in order to cope with stabilization of product quality and tact-up even in such a situation, cell production by an automatic assembly apparatus using a robot or the like from human cell production is desired.
従来の自動組立では、１台の自動組立装置に少品種の部品を供給し、高速で組立を行う装置が主流であった。そのため、従来の部品供給装置は、トレイに部品が平面方向に複数の行・列に搭載されており、トレイごとロボットを有する自動組立装置に供給し、トレイから部品をロボットのロボットハンドが取得する構成であった（特許文献１参照）。 In conventional automatic assembly, an apparatus that supplies a small number of parts to one automatic assembly apparatus and performs high-speed assembly has been the mainstream. For this reason, in the conventional component supply device, components are mounted on a tray in a plurality of rows and columns in the plane direction, and the tray is supplied to an automatic assembly device having a robot, and the robot hand of the robot acquires the components from the tray. It was a structure (refer patent document 1).
更に、物流で使用されるトレイに配置された部品を直接取得し、運用の合理化等に取り組みコストダウンを図ってきた。自動組立装置のロボットハンドが部品を取得する場合、部品を搭載したトレイおよび部品が高精度に位置決めされている必要がある。 In addition, we have directly acquired parts placed on trays used in logistics, and worked to streamline operations and reduce costs. When the robot hand of the automatic assembly apparatus acquires parts, it is necessary that the tray on which the parts are mounted and the parts are positioned with high accuracy.
そこで、物流で使用されるトレイに配置された部品をロボットが直接取得するような場合、部品を高精度に位置決めするために画像処理等を用いることが提案されている（特許文献２参照）。 Therefore, when a robot directly acquires a component placed on a tray used in physical distribution, it has been proposed to use image processing or the like in order to position the component with high accuracy (see Patent Document 2).
しかしながら、近年、ロボットによるセル生産では、多数の品種及び多数の部品を一括で供給する必要がある。更に、合理化のために物流トレイを用いてロボットに部品の供給を行うが、上記特許文献２では、精度を補うために画像処理やセンサーによる位置制御が必要となり、コストアップとなっていた。 However, in recent years, in cell production by robots, it is necessary to supply a large number of varieties and a large number of parts at once. Further, for the sake of rationalization, parts are supplied to the robot using a physical distribution tray. However, in Patent Document 2, image processing and position control by a sensor are required to compensate for accuracy, resulting in an increase in cost.
そこで、本発明は、部品を支持するトレイが高精度で製作されていない場合であっても、ロボットハンドにより部品を把持することが可能な部品供給方法及びロボットシステムを提供することを目的とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a component supply method and a robot system that can grip a component with a robot hand even when a tray that supports the component is not manufactured with high accuracy. Is.
本発明は、トレイに支持された部品をロボットのロボットハンドにより把持させることで、前記ロボットに前記部品を供給する部品供給方法において、載置部材に前記トレイをスライド自在に載置させるトレイ載置工程と、前記ロボットハンドの複数のフィンガーが、前記トレイに支持された前記部品の側面に対向するよう、前記ロボットハンドを移動させる移動工程と、前記複数のフィンガーを、前記部品の側面に近接する方向に移動させて、前記部品の側面を、前記ロボットハンドの複数のフィンガーのうち少なくとも１つのフィンガーにより押圧させて、前記トレイごと前記部品を押圧方向にスライドさせるスライド工程と、前記スライド工程によりスライドさせた前記部品を、前記複数のフィンガーにより把持させる把持工程と、を備えたことを特徴とする。 The present invention provides a component supply method for supplying a component to a robot by gripping the component supported by the tray with a robot hand of a robot, and placing the tray on a mounting member in a slidable manner. A moving step of moving the robot hand so that the plurality of fingers of the robot hand face the side surface of the component supported by the tray; and the plurality of fingers approaching the side surface of the component A sliding step of sliding the component in the pressing direction together with the tray by causing the side surface of the component to be moved in the direction and pressing the side surface of the component by at least one finger of the plurality of fingers of the robot hand. A gripping step of gripping the parts caused by the plurality of fingers. And said that there were pictures.
本発明によれば、部品を支持するトレイが高精度に製作されていない場合であっても、ロボットハンドにより部品を取得することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to acquire a component by a robot hand even when the tray supporting the component is not manufactured with high accuracy.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す斜視図である。なお、第１実施形態では、供給される部品（ワーク）は筒状の部品について説明するが、これに限るものではなく、本発明の技術的思想範囲内において任意に変更可能である。また、以下の説明に用いる図面においては、各構成をわかりやすくするため、実際の構造と各部において、簡略化した図としている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the robot system according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the supplied part (workpiece) is a cylindrical part. However, the present invention is not limited to this, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Further, in the drawings used for the following description, in order to make each configuration easy to understand, the actual structure and each part are simplified.
図１に示すように、ロボットシステム１００は、部品供給装置２００と、組立装置３００とを備えている。部品供給装置２００は、組立装置３００に部品Ｗを供給するものであり、組立装置３００は、供給された部品Ｗを、他の部品に組み付ける動作を行うものである。
As shown in FIG. 1, the
部品供給装置２００は、載置された部品Ｗを支持する供給トレイ（以下、「トレイ」という）２０１，２０２と、載置されたトレイ２０１，２０２を支持する載置部材としての棚板２０３と、棚板２０３を収納可能な棚板収納部２０４と、を備えている。トレイ２０１，２０２は、部品Ｗの搬送（物流）と、組立装置３００への供給とを兼用するトレイである。
The
棚板２０３上には、棚板２０３の平面方向に複数のトレイ２０１，２０２を所定位置に配置可能に構成されている。例えば人セルの組立で使用されるのと同様に多品種、多数の部品Ｗがそれぞれの複数種類のトレイ２０１，２０２に積載されており、棚板２０３上には、複数種類のトレイ２０１，２０２が搭載されている。なお、図１では、トレイ２０１は、行及び列状に複数（４つ）配置され、トレイ２０２は、１つ配置されているが、これに限定するものではない。各トレイ２０１，２０２には、部品Ｗが必要数積載されている。本実施形態では、トレイ２０１には、円筒形状の複数の部品Ｗａが、段積みされた状態で支持されており、トレイ２０２には、円筒形状以外の形状の複数の部品Ｗｂが、平置きされた状態で支持されている。棚板収納部２０４は、複数の棚板２０３を上下方向に互いに間隔をあけて収納可能に構成されている。
On the
更に、部品供給装置２００は、棚板収納部２０４から棚板２０３を取り出し、棚板２０３を組立装置３００の部品取得部としての作業台３０２まで移送（搬送）する移送部（搬送部）２０５を有している。
Further, the
棚板収納部２０４は、棚板２０３を上下方向に移動させる昇降機構２０６を有している。昇降機構２０６は、棚板２０３を上下方向に移動させることで、移送部２０５により取り出し可能な位置（取り出し位置）に棚板２０３を移動させることができる。また、昇降機構２０６は、組立に部品Ｗを使用して空になったトレイ２０１，２０２を搭載した棚板２０３を、棚板収納部２０４に回収するための所定高さ位置に移動させることができる。
The
組立装置３００は、垂直多関節のロボット３０１と、ロボット３０１が作業をする作業台３０２と、ロボット３０１の動作を制御するロボット制御部３０３と、を備えている。なお、本実施形態では、ロボット３０１は、作業台３０２上に固定されている。
The assembling
ロボット３０１は、基端が作業台３０２に固定された多軸のロボットアーム３１１と、ロボットアーム３１１の先端に取り付けられたロボットハンド３１２とを有する。ロボットハンド３１２は、開閉動作可能な複数のフィンガー３２１，３２２を有し、フィンガー３２１，３２２の開閉動作により、部品Ｗの把持解放または把持を行う。
The
作業台３０２は、ロボット３０１の作業範囲内に位置する、棚板２０３が位置決めされる部品取得部３０６を有している。つまり、作業台３０２の上面（作業面）の一部が部品取得部３０６である。
The work table 302 includes a
取り出し位置に移動した棚板２０３は、複数のトレイ２０１，２０２を搭載したまま一括で昇降機構２０６が降下することにより、移送部２０５に受け渡される。棚板２０３を受け渡された移送部２０５は、組立装置３００の作業台３０２における部品取得部３０６に棚板２０３を移送する。これにより、組立装置３００には、複数種類のトレイ２０１，２０２が、棚板２０３により、一括で供給される。
The
このとき、棚板２０３は、組立装置３００の部品取得部３０６（作業台３０２）に対し、部品取得部３０６に形成された位置決めピン３０６Ａ等により±０．１ｍｍ以下の精度で位置決めされる。部品取得部３０６において部品Ｗをロボットハンド３１２が取得し、組立作業を行う。
At this time, the
本実施形態のトレイ２０１，２０２は、物流トレイと共用されているため、高精度には製作されていない。また、トレイ２０１，２０２は、真空成形などにより大量生産されているため、トレイ間で寸法バラツキが大きいことがある。更に、トレイ２０１，２０２は、物流環境で使用されるため、トレイ自身の変形等も大きくなることがある。そのため、トレイ２０１，２０２に対し精度よく部品Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）が積載されていな場合がある。
Since the
図２は、トレイ２０１を示す説明図であり、図２（ａ）は、トレイ２０１の斜視図、図２（ｂ）は、トレイ２０１が棚板２０３に積載されている状態を示す断面図である。
2A and 2B are explanatory views showing the
図２（ａ）に示すように、トレイ２０１は、複数の部品Ｗａが段積みされる積載面２２１Ａを有する底板部２２１と、底板部２２１の積載面２２１Ａから突出して形成され、円筒状（円環状）の部品Ｗａの内側面を規制する規制部２２２と、を備えている。トレイ２０１の底板部２２１には、穴部である貫通孔（又は凹み穴）２２３が複数形成されている。図２（ｂ）に示すように、棚板２０３は、平板状の板本体から突出して形成され、貫通孔２２３に挿通される突起部である複数の位置決めピン２２４を有している。
As shown in FIG. 2 (a), the
ここで、部品Ｗａをロボットハンド３１２で把持する場合、ロボットハンド３１２の中心と、トレイ２０１に支持された部品Ｗａの中心とが一直線上にあることが必要である。しかしながら、物流と兼用のトレイ２０１では、トレイ２０１が物流環境や、製造法により精度が低いことが多い。つまり、トレイ２０１の寸法精度が低く、トレイ２０１の製造誤差により、支持している部品Ｗａの位置がばらつくことがある。これを補正するため、本実施形態では、トレイ２０１が棚板２０３に対しコンプライアンスし、ロボットハンド３１２の把持位置にトレイ２０１が移動し、位置補正をする機構（設定手段）２３０を有する。位置補正をする機構２３０は、ピン２２４と貫通孔２２３からなる。ピン２２４は、トレイ２０１及び棚板２０３のうち一方の部材、即ち棚板２０３に形成され、貫通孔２２３は、トレイ２０１及び棚板２０３のうち他方の部材、即ちトレイ２０１に形成されている。そして、トレイ２０１と棚板２０３に対し、トレイ２０１の精度の劣化分を移動可能な隙間Ｒ１が、ピン２２４と貫通孔２２３との間に設定されている。
Here, when the part Wa is gripped by the
つまり、棚板２０３のピン２２４がトレイ２０１の貫通孔２２３に挿通されるように棚板２０３上にトレイ２０１が載置されたとき、ピン２２４が、貫通孔２２３に隙間Ｒ１を持って挿通される。したがって、トレイ２０１は、この隙間Ｒ１の分だけ、棚板２０３の平面方向（図２（ｂ）中矢印Ａ方向）にスライド可能である。つまり、ピン２２４と貫通孔２２３との隙間Ｒ１で、棚板２０３に対するトレイ２０１のスライド可能範囲が設定される。
That is, when the
棚板２０３に対するトレイ２０１のスライド可能範囲は、ロボットハンド３１２の複数のフィンガー３２１，３２２により部品Ｗａが把持可能な範囲に設定されている。つまり、ロボット制御部３０３がロボットプログラムに従ってロボットハンド３１２が部品Ｗａを把持する位置（把持位置）にロボット３０１を移動させたとき、部品Ｗａが開状態の複数のフィンガー３２１，３２２の内側に収まる範囲に設定されている。そして、複数のフィンガー３２１，３２２を閉動作させて部品Ｗａを把持するとき、トレイ２０１が棚板２０３に対してスライドしてロボットハンド３１２の中心と部品Ｗａの中心とが一致するように設定されている。
The slidable range of the
以下、トレイ２０２についても説明する。図３は、トレイ２０２を示す説明図であり、図３（ａ）は、トレイ２０２の斜視図、図３（ｂ）は、トレイ２０２が棚板２０３に積載されている状態を示す断面図である。
Hereinafter, the
トレイ２０２は、底板部２４１と、底板部２４１から突出して形成され、複数の部品Ｗｂを支持するように、複数の部品Ｗｂが収納される凹状に形成された複数の収納部２４２と、を有している。各収納部２４２には、収納部２４２の底部に部品Ｗｂが載置されたときに部品Ｗｂの外側面の下部を規制する規制部としての側壁２４３を有している。収納部２４２に部品Ｗｂが収納されたとき部品Ｗｂの外側面の上部が収納部２４２から露出する。部品Ｗｂは円筒（円環）形状以外の形状である。
The
トレイ２０２の底板部２４１には、穴部である貫通孔（又は凹み穴）２４４が複数形成されている。図３（ｂ）に示すように、棚板２０３は、平板状の板本体から突出して形成され、貫通孔２４４に挿通される突起部である複数の位置決めピン２４５を有している。
A plurality of through holes (or recessed holes) 244 that are holes are formed in the
ここで、部品Ｗｂをロボットハンド３１２で把持する場合、ロボットハンド３１２の中心と、トレイ２０２に支持された部品Ｗｂの中心とが一直線上にあることが必要である。しかしながら、物流と兼用のトレイ２０２では、トレイ２０２が物流環境や、製造法により精度が低いことが多い。つまり、トレイ２０２の寸法精度が低く、トレイ２０２の製造誤差により、支持している部品Ｗｂの位置がばらつくことがある。これを補正するため、本実施形態では、トレイ２０２が棚板２０３に対しコンプライアンスし、ロボットハンド３１２の把持位置にトレイ２０２が移動し、位置補正をする機構（設定手段）２５０を有する。位置補正をする機構２５０は、ピン２４５と貫通孔２４４からなる。ピン２４５は、トレイ２０２及び棚板２０３のうち一方の部材、即ち棚板２０３に形成され、貫通孔２４４は、トレイ２０２及び棚板２０３のうち他方の部材、即ちトレイ２０２に形成されている。そして、トレイ２０２と棚板２０３に対し、トレイ２０２の精度の劣化分を移動可能な隙間Ｒ２が、ピン２４５と貫通孔２４４との間に設定されている。
Here, when the component Wb is gripped by the
つまり、棚板２０３のピン２４５がトレイ２０２の貫通孔２４４に挿通されるように棚板２０３上にトレイ２０２が載置されたとき、ピン２４５が、貫通孔２４４に隙間Ｒ２を持って挿通される。したがって、トレイ２０２は、この隙間Ｒ２の分だけ、棚板２０３の平面方向（図３（ｂ）中矢印Ａ方向）にスライド可能である。つまり、ピン２４５と貫通孔２４４との隙間Ｒ２で、棚板２０３に対するトレイ２０２のスライド可能範囲が設定される。
That is, when the
棚板２０３に対するトレイ２０２のスライド可能範囲は、ロボットハンド３１２の複数のフィンガー３２１，３２２により部品Ｗｂが把持可能な範囲に設定されている。つまり、ロボット制御部３０３がロボットプログラムに従ってロボットハンド３１２が部品Ｗｂを把持する位置（把持位置）にロボット３０１を移動させたとき、部品Ｗｂが開状態の複数のフィンガー３２１，３２２の内側に収まる範囲に設定されている。そして、複数のフィンガー３２１，３２２を閉動作させて部品Ｗｂを把持するとき、トレイ２０２が棚板２０３に対してスライドしてロボットハンド３１２の中心と部品Ｗｂの中心とが一致するように設定されている。
The slidable range of the
図４は、トレイ２０１及びトレイ２０２が棚板２０３に搭載されている状態を示す模式図である。図４に示すように、棚板２０３上には、多品種の部品Ｗａ，Ｗｂを積載したトレイ２０１，２０２を１つまたは複数種類、搭載可能である。棚板２０３を用いることで、複数のトレイ２０１，２０２を一括で移送部２０５を介し、組立装置３００のロボット３０１に部品供給することが可能となる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the
次に、本発明の第１実施形態に係るロボットシステム１００において、トレイ２０１，２０２に支持された部品Ｗａ，Ｗｂをロボットハンド３１２により把持させることで、ロボット３０１に部品Ｗａ，Ｗｂを供給する部品供給方法について説明する。図５は、ロボットシステム１００における部品供給方法の各工程を示すフローチャートである。
Next, in the
まず、各棚板２０３に、部品Ｗａ，Ｗｂを支持させてあるトレイ２０１，２０２を、棚板２０３の平面方向にスライド自在に載置させる（Ｓ１：トレイ載置工程）。具体的には、各棚板２０３のピン２２４，２４５が、トレイ２０１，２０２の貫通孔２２３，２４４に挿通されるように、棚板２０３上にトレイ２０１，２０２を載置させる。
First, the
本実施形態では、トレイ２０１，２０２に部品Ｗａ，Ｗｂを載置させた状態でトレイ２０１，２０２を、各棚板２０３に載置させているが、トレイ２０１，２０２を棚板２０３に載置させた後に、部品Ｗａ，Ｗｂを載置させてもよい。また、棚板２０３にトレイ２０１，２０２を積載した後に、棚板２０３を棚板収納部２０４に収納させているが、棚板２０３を棚板収納部２０４に収納させた後に、棚板２０３にトレイ２０１，２０２を載置してもよい。
In this embodiment, the
次に、部品供給装置２００の昇降機構２０６により取り出し位置に移動させた棚板２０３を、移送部２０５によりロボット３０１の作業範囲内、つまり部品取得部３０６へ搬送する（Ｓ２：搬送工程）。なお、図１では、移送部２０５が、部品を積載したトレイを載置した棚板２０３の搬送途中の状態を図示している。棚板２０３は、位置決めピン３０６Ａによりロボット３０１に対して高精度に位置決めされる。これに対し、トレイ２０１，２０２、即ち部品Ｗａ，Ｗｂは、ロボット３０１（ロボットハンド３１２）に対する位置を微調整可能にスライド自在に棚板２０３に支持されている。
Next, the
以上のステップＳ１のトレイ載置工程及びステップＳ２の搬送工程は、以下に説明するロボット制御部３０３による各工程に先立って行われる。
The tray placement process in step S1 and the transport process in step S2 are performed prior to each process by the
図６、図７及び図８は、第１実施形態に係る部品供給方法の搬送工程後の各工程を示す説明図である。ロボット３０１の動作は、予め決められた位置姿勢にロボット３０１を移動させるロボットプログラムに従ってロボット制御部３０３により制御される。
6, 7, and 8 are explanatory diagrams illustrating each process after the conveying process of the component supply method according to the first embodiment. The operation of the
移送部２０５による棚板２０３の搬送後、ロボット制御部３０３は、図６（ａ）に示すように、部品Ｗａの直上にロボットハンド３１２が位置するように、ロボット３０１（ロボットアーム３１１）を動作させる。この場合、図６（ａ）に示すように、部品Ｗａ、トレイ２０１の中心が、ロボットハンド３１２の中心に対してずれている状態でもよい。その際、ロボットハンド３１２が部品Ｗａを把持するために、図６（ａ）に示すように、フィンガー３２１，３２２の開き量を、部品Ｗａとトレイ２０１の隙間の合計以上の開き量とする。即ち、フィンガー３２１，３２２の開き量を、ロボットハンド３１２を下降移動させてもフィンガー３２１，３２２が部品Ｗａにぶつからない（干渉しない）程度の開き量とする。
After transporting the
この状態で、図６（ｂ）に示すように、ロボット制御部３０３は、ロボットハンド３１２の複数のフィンガー３２１，３２２が、トレイ２０１に支持された部品Ｗａの外側面に対向するよう、ロボット３０１を移動させる。つまり、複数のフィンガー３２１，３２２が部品Ｗａの外側面に対向する位置（把持させる高さ）まで、ロボットハンド３１２を、棚板２０３の平面方向である矢印Ａ方向に対して直交する矢印Ｂ方向に下降移動させる。なお、本実施形態では、フィンガーが２つであるため、部品Ｗａに対して側方から部品Ｗａにアプローチしてもよい。
In this state, as shown in FIG. 6B, the
以上、図６（ａ）及び図６（ｂ）により、ロボットハンド３１２の複数のフィンガー３２１，３２２が、トレイ２０１に支持された部品Ｗａの外側面に対向するよう、ロボットハンド３１２を移動させている（Ｓ３：移動工程）。このとき、部品Ｗａは、内側面がトレイ２０１の規制部２２２により規制されている状態であり、部品Ｗａの外側面がフィンガー３２１，３２２により把持可能に露出している。
6A and 6B, the
次に、ロボット制御部３０３は、図７（ａ）に示すように、ロボットハンド３１２のフィンガー３２１，３２２を閉動作させることで把持動作を開始する。つまり、フィンガー３２１，３２２を、部品Ｗａの外側面に近接する矢印Ｃ１，Ｃ２方向に移動させる。このとき、ロボットハンド３１２の複数のフィンガー３２１，３２２のうち少なくとも１つのフィンガー、例えばフィンガー３２１が、部品Ｗａの外側面に接触する。
Next, as shown in FIG. 7A, the
ロボット制御部３０３は、この状態で把持動作を継続し、フィンガー３２１により部品Ｗａの外側面を押圧させて、トレイ２０１ごと部品Ｗａを押圧方向（矢印Ｃ１方向）にスライドさせる（Ｓ４：スライド工程）。つまり、部品Ｗａはトレイ２０１の規制部２２２に規制されているので、フィンガー３２１の動作に倣って部品Ｗａ及びトレイ２０１はフィンガー３２１の移動方向に移動する。これによりピン２２４と貫通孔２２３との隙間Ｒ１の範囲内で部品Ｗａが移動する。このとき、全てのフィンガー３２１，３２２が部品Ｗａの外側面に接触するまで、フィンガー３２１により部品Ｗａをスライドさせる。このように、トレイ２０１の貫通孔２２３と棚板２０３に設けたピン２２４との隙間Ｒ１の範囲内で、部品Ｗａがトレイ２０１ごと移動し、部品Ｗａとロボットハンド３１２の中心を一致させることができる。
In this state, the
なお、トレイ２０１の規制部２２２と部品Ｗａとの間には、トレイ２０１に対して部品Ｗａが挿脱可能な程度に隙間が形成されており、スライド工程では、部品Ｗａは、トレイ２０１に対してその隙間分フィンガー３２１の押圧により移動することとなる。
Note that a gap is formed between the regulating
ロボット制御部３０３は、スライド工程によりスライドさせた部品Ｗａを、図７（ｂ）に示すように、複数のフィンガー３２１，３２２により把持させる（Ｓ５：把持工程）。つまり、全てのフィンガー３２１，３２２が部品Ｗａの外側面に接触した後は、所定の把持力となるように複数のフィンガー３２１，３２２を矢印Ｃ１，Ｃ２方向に移動させ、部品Ｗａの把持が完了する。
The
ロボット制御部３０３は、把持が完了したら、図８に示すように、複数のフィンガー３２１，３２２により部品Ｗａを把持した状態でロボットハンド３１２を、矢印Ｂ方向とは反対の矢印Ｄ方向に上昇移動させる（Ｓ８：把持移動工程）。これにより、トレイ２０１に積載されていた部品Ｗａがトレイ２０１から取り出される。
When gripping is completed, the
以上説明したように、高精度位置決めを必要とするロボットハンド３１２を用い、トレイ２０１から部品Ｗａを取得することが可能となる。
As described above, it is possible to acquire the component Wa from the
以上、トレイ２０１に対するロボット３０１の動作について説明したが、トレイ２０２においても同様に動作する。即ち、トレイ２０２は、部品Ｗｂの外側面の下部を規制する規制部として側壁２４３を有しているので、トレイ２０２に支持された部品Ｗｂは、下部が側壁２４３に規制され、上部が複数のフィンガー３２１，３２２により把持可能に露出している状態となる。この状態で、ロボット制御部３０３は、ステップＳ３の移動工程において、複数のフィンガー３２１，３２２が、露出した部品Ｗｂの外側面の上部に対向するよう、ロボットハンド３１２を移動させる。そして、把持動作を開始することで、フィンガー３２１（又はフィンガー３２２）の押圧力により、トレイ２０２が把持位置に倣い、部品Ｗｂの取得が可能となる。
The operation of the
以上説明したように、第１実施形態によれば、部品Ｗａ，Ｗｂを支持するトレイ２０１，２０２が高精度に製作されていない場合であっても、ロボットハンド３１２により部品Ｗａ，Ｗｂを取得することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, even when the
具体的には、棚板２０３上に配置されたトレイ２０１，２０２と、棚板２０３との間に、コンプライアンス機能を備え、ロボットハンド３１２の把持位置にトレイ２０１，２０２を移動し、ロボットハンド３１２による把持を可能とする。そのため、高精度に製作されていないトレイ２０１，２０２であっても、画像処理やセンサーによる高精度の位置決めを行うことなく、組立装置３００に部品を供給することが可能となる。そのため、画像処理、センサー制御のような高価な設備を必要とせずロボットシステム１００を安価提供することが可能となる。
Specifically, a compliance function is provided between the
更に、物流に使用したトレイ２０１，２０２をそのまま部品供給用のトレイとして使用するため、トレイのコスト削減、および積み替えの工数削減を可能とし、大幅にコスト削減を実現することが可能となる。
Furthermore, since the
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るロボットシステムについて説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係るロボットシステムの部品供給装置を示す斜視図である。なお、第２実施形態のロボットシステムにおいて、上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。また、組立装置は、上記第１実施形態と同様の構成であり、図示を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a robot system according to a second embodiment of the invention will be described. FIG. 9 is a perspective view showing a component supply device of a robot system according to the second embodiment of the present invention. Note that in the robot system of the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, the assembly apparatus has the same configuration as that of the first embodiment, and the illustration thereof is omitted.
図９に示す部品供給装置２００Ａの棚板収納部２０４Ａは、単一の棚板２０３を収納可能としている。棚板２０３上には、上記第１実施形態と同様、部品Ｗａ，Ｗｂを積載したトレイ２０１，２０２（図１参照）が搭載可能となっている。更に、部品供給装置２００Ａは、棚板収納部２０４Ａから棚板２０３を取り出し、組立装置の部品取得部まで移送する移送部２０５Ａを備えている。トレイ２０１，２０２と棚板２０３との関係、及び部品供給方法は、上記第１実施形態と同一のため、説明を省略する。このように、棚板収納部２０４Ａが、１つの棚板のみ収納可能であっても、上記第１実施形態と同等の効果を奏する。
A
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るロボットシステムについて説明する。図１０は、本発明の第３実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す斜視図である。なお、第３実施形態のロボットシステムにおいて、上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a robot system according to a third embodiment of the invention will be described. FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of a robot system according to the third embodiment of the present invention. In the robot system according to the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
ロボットシステム１００Ｂは、図１０に示すように、部品供給装置２００Ｂと、組立装置３００とを備えている。上記第１実施形態では、部品供給装置２００は、載置部材として棚板２０３と、棚板収納部２０４とを有していた。第３実施形態では、部品供給装置２００Ｂは、棚板２０３、棚板収納部２０４に代わって、載置部材としてのコンテナ２０３Ｂと、コンテナ２０３Ｂを収納可能なコンテナ収納部２０４Ｂとを有している。なお、部品供給装置２００Ｂにおいて、他の構成は、上記第１実施形態と同様である。コンテナ２０３Ｂは、平板部と、平板部を囲うように立設された壁部とを有する、上部が開口する箱形状に形成され、トレイ２０１を平面方向に複数の行・列、更に高さ方向にも搭載可能に構成されている。トレイ２０１とコンテナ２０３Ｂとの関係は、上記第１実施形態のトレイ２０１と棚板２０３との関係と同一のため、説明を省略する。このような物流と共用である、コンテナ２０３Ｂを用いても、上記第１実施形態と同等の効果を奏する。
As shown in FIG. 10, the
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and many modifications are possible within the technical idea of the present invention.
図１１は、載置部材及びトレイの変形例を示す説明図である。図１１（ａ）に示すように、設定手段として、トレイ２０１Ｅに突起部としてのピン２２４Ｅが形成され、載置部材２０３Ｅに、ピン２２４Ｅが隙間を持って挿通される穴部としての凹み穴（又は貫通孔）２２３Ｅが形成されていてもよい。
FIG. 11 is an explanatory view showing a modified example of the placing member and the tray. As shown in FIG. 11A, as setting means, a
また、図１１（ｂ）に示すように、設定手段が、トレイ２０１Ｆの底板部２２１の端面２２３Ｆと、載置部材２０３Ｆに形成され、底板部２２１の端面２２３Ｆに隙間を持って対向する突出部材の内側面２２４Ｆとで構成されていてもよい。
Further, as shown in FIG. 11B, the setting means is a protruding member formed on the
また、上記第１〜第３実施形態では、ロボットハンド３１２の複数のフィンガー３２１，３２２が部品の外側面を把持する場合について説明したが、これに限定するものではない。部品が筒形状である場合には、部品の内側面を把持するようにしてもよい。即ち、筒形状の部品の内側に複数のフィンガーを挿入し、部品の内側面に近づくように複数のフィンガーを開方向に移動させて部品の内側面に接触させることで、部品を把持すればよい。その際、トレイは、部品の外側面を規制する規制部を有していればよい。
Moreover, although the said 1st-3rd embodiment demonstrated the case where the
また、上記第１〜第３実施形態では、ロボットハンドが２つのフィンガーを有する場合について説明したが、これに限定するものではなく、ロボットハンドが３つ以上のフィンガーを有する場合であっても本発明は適用可能である。 In the first to third embodiments, the case where the robot hand has two fingers has been described. However, the present invention is not limited to this, and the robot hand may have three or more fingers. The invention is applicable.
１００…ロボットシステム、２０１，２０２…トレイ、２０３…棚板（載置部材）、２２３…貫通孔、２２４…ピン、３００…組立装置、３０１…ロボット、３１２…ロボットハンド、３２１，３２２…フィンガー
DESCRIPTION OF
Claims (8)
載置部材に前記トレイをスライド自在に載置させるトレイ載置工程と、
前記ロボットハンドの複数のフィンガーが、前記トレイに支持された前記部品の側面に対向するよう、前記ロボットハンドを移動させる移動工程と、
前記複数のフィンガーを、前記部品の側面に近接する方向に移動させて、前記部品の側面を、前記ロボットハンドの複数のフィンガーのうち少なくとも１つのフィンガーにより押圧させて、前記トレイごと前記部品を押圧方向にスライドさせるスライド工程と、
前記スライド工程によりスライドさせた前記部品を、前記複数のフィンガーにより把持させる把持工程と、を備えたことを特徴とする部品供給方法。 In the component supply method of supplying the component to the robot by gripping the component supported by the tray with the robot hand of the robot,
A tray mounting step of slidably mounting the tray on a mounting member;
A moving step of moving the robot hand such that a plurality of fingers of the robot hand are opposed to a side surface of the component supported by the tray;
The plurality of fingers are moved in a direction approaching the side surface of the component, the side surface of the component is pressed by at least one of the plurality of fingers of the robot hand, and the component is pressed together with the tray. Sliding process to slide in the direction,
A component supply method comprising: a gripping step of gripping the component slid by the sliding step with the plurality of fingers.
前記スライド工程では、前記複数のフィンガーのうち少なくとも１つのフィンガーにより、前記部品の外側面を押圧させて、前記トレイごと前記部品を押圧方向にスライドさせることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の部品供給方法。 In the moving step, the robot hand is moved so that the plurality of fingers face the outer surface of the component supported by the tray;
4. The slide step according to claim 1, wherein the outer surface of the component is pressed by at least one finger of the plurality of fingers, and the component is slid in the pressing direction together with the tray. 5. The component supply method according to claim 1.
前記移動工程では、前記複数のフィンガーが、前記規制部に内側面が規制された状態の前記部品の外側面に対向するよう、前記ロボットハンドを移動させることを特徴とする請求項４に記載の部品供給方法。 The component is a cylindrical member, and the tray has a regulating portion that regulates an inner surface of the component;
5. The robot hand according to claim 4, wherein in the moving step, the plurality of fingers move the robot hand so as to face an outer surface of the component in a state where an inner surface is restricted by the restricting portion. Parts supply method.
前記移動工程では、前記複数のフィンガーが、前記規制部に規制された状態の前記部品の外側面の上部に対向するよう、前記ロボットハンドを移動させることを特徴とする請求項４に記載の部品供給方法。 The tray has at least a regulating portion that regulates a lower portion of the outer surface of the component;
5. The component according to claim 4, wherein in the moving step, the robot hand is moved so that the plurality of fingers are opposed to an upper portion of an outer surface of the component in a state of being regulated by the regulating portion. Supply method.
前記移動工程に先立って、前記トレイを載置した前記載置部材を前記ロボットの作業範囲内へ搬送する搬送工程を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の部品供給方法。 The mounting member is configured to be movable in a state where the tray is mounted,
The transporting process of transporting the mounting member on which the tray is placed into the working range of the robot prior to the moving process, according to any one of claims 1 to 6. Parts supply method.
前記ロボットに供給する部品を支持するトレイと、
前記トレイがスライド自在に載置される載置部材と、
前記ロボットの動作を制御するロボット制御部と、を備え、
前記ロボットハンドは、複数のフィンガーを有し、
前記ロボット制御部は、
前記ロボットハンドの複数のフィンガーが、前記トレイに支持された前記部品の側面に対向するよう、前記ロボットを移動させ、
前記複数のフィンガーを、前記部品の側面に近接する方向に移動させて、前記部品の側面を、前記ロボットハンドの複数のフィンガーのうち少なくとも１つのフィンガーにより押圧させて、前記トレイごと前記部品を押圧方向にスライドさせ、
スライドさせた前記部品を、前記複数のフィンガーにより把持させるよう、前記ロボットの動作を制御することを特徴とするロボットシステム。 A robot having a robot hand;
A tray for supporting parts to be supplied to the robot;
A mounting member on which the tray is slidably mounted;
A robot control unit for controlling the operation of the robot,
The robot hand has a plurality of fingers,
The robot controller is
Moving the robot such that a plurality of fingers of the robot hand are opposed to a side surface of the component supported by the tray;
The plurality of fingers are moved in a direction approaching the side surface of the component, the side surface of the component is pressed by at least one of the plurality of fingers of the robot hand, and the component is pressed together with the tray. Slide in the direction,
An operation of the robot is controlled so that the slid part is gripped by the plurality of fingers.
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