JP2018034247A - ロボット及びその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】筒状形状を有する物品を容易に保持して、移動させることができるロボットを提供する。【解決手段】筒状ワークの外周面の形状に対応するように形成されている当接面を有する第１保持部１０Ａが設けられている第１アーム１３Ａと、板状又は棒状に形成されている第２保持部１０Ｂが設けられている第２アーム１３Ｂとを備える、ロボット１００。【選択図】図１

Description

本発明は、ロボット及びその運転方法に関する。

ロボットの先端部分に設けられたハンド部により、物品を把持し、移動させる装置として、物品移送装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されている物品移送装置では、パラレルロボットで移送する物品群を収納するバケットの側面に切欠部を設けて、当該切欠部内をハンド部が移動することにより、ハンド部がスムーズにバケット内に侵入できるとしている。

特開２０１６−８８７２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている物品移送装置では、ハンド部がスムーズにバケット内に侵入するためには、側面に切欠部が設けられている特殊なバケットを用いなければならないため、未だ改善の余地があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、筒状形状を有する物品を容易に保持して、移動させることができる、ロボット及びその運転方法を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明に係るロボットは、筒状ワークの外周面の形状に対応するように形成されている当接面を有する第１保持部が設けられている第１アームと、板状又は棒状に形成されている第２保持部が設けられている第２アームと、を備える。

これにより、筒状形状を有する物品を容易に保持して、移動させることができる。

また、本発明に係るロボットの運転方法は、第１アームと第２アームを備えるロボットの運転方法であって、前記第１アームには、筒状ワークの外周面の形状に対応するように形成されている当接面を有する第１保持部が設けられていて、前記第２アームには、板状又は棒状に形成されている第２保持部が設けられていて、前記第１保持部の前記当接面が前記筒状ワークの外周面と当接するように、前記第１アームが動作する（Ａ）と、前記第２保持部が前記筒状ワークの開口部と当接するように、前記第２アームが動作する（Ｂ）と、前記（Ａ）及び前記（Ｂ）を実行した後に、前記第１保持部と前記第２保持部とが近接するように、前記第１アーム及び前記第２アームの少なくとも一方のアームが動作する（Ｃ）と、を備える。

これにより、筒状形状を有する物品を容易に保持して、移動させることができる。

本発明のロボット及びロボットの運転方法によれば、筒状形状を有する物品を容易に保持して、移動させることができる。

図１は、本実施の形態１に係るロボットの概略構成を示す模式図である。 図２は、図１に示すロボットが、筒状ワークを保持・搬送するときの動作を示す模式図である。 図３は、図１に示すロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 図４は、図１に示すロボットにおける第１ハンド部の左側側面の概略構成を示す模式図である。 図５は、図４に示す第１ハンド部における第１保持部のＡ−Ａ線断面図である。 図６は、図１に示すロボットにおける第２ハンド部の右側側面の概略構成を示す模式図である。 図７は、図６に示す第２ハンド部における第２保持部の正面図である。 図８は、本実施の形態１に係るロボットの動作の一例を示すフローチャートである。 図９は、図８に示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。 図１０は、図８に示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。 図１１は、図８に示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。 図１２は、本実施の形態１における変形例１のロボットの第１ハンド部の概略構成を示す模式図である。 図１３は、本実施の形態１における変形例２のロボットの第２ハンド部の概略構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。

（実施の形態１）
本実施の形態１に係るロボットは、筒状ワークの外周面の形状に対応するように形成されている当接面を有する第１保持部が設けられている第１アームと、板状又は棒状に形成されている第２保持部が設けられている第２アームと、を備える。

また、本実施の形態１に係るロボットでは、第１保持部における当接面は、一端から他端に向かって、傾斜するように形成されていてもよい。

また、本実施の形態１に係るロボットでは、第１保持部の当接面には、弾性部材が設けられていてもよい。

また、本実施の形態１に係るロボットでは、第２保持部には、突起部が形成されていてもよい。

また、本実施の形態１に係るロボットでは、第２保持部の先端部は、先端に向かうにつれて、その厚みが小さくなるようにテーパー状に形成されていてもよい。

また、本実施の形態１に係るロボットでは、第２保持部は板状に形成されていて、突起部は、第２保持部の主面の法線方向から見て、筒状ワークの開口部の形状に相当するように形成されていてもよい。

さらに、本実施の形態１に係るロボットでは、第１保持部の当接面を筒状ワークの外周面と当接するように、第１アームを動作させ、第２保持部を筒状ワークの開口部と当接するように、第２アームを動作させ、その後、第１保持部と第２保持部とが近接するように、第１アーム及び第２アームの少なくとも一方のアームを動作させる、制御装置をさらに備えていてもよい。

以下、本実施の形態１に係るロボットの一例について、図１〜図１１を参照しながら説明する。

［ロボットの構成］
図１は、本実施の形態１に係るロボットの概略構成を示す模式図である。図２は、図１に示すロボットが、筒状ワークを保持・搬送するときの動作を示す模式図である。図３は、図１に示すロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。

なお、図１においては、ロボットにおける上下方向及び左右方向を図における上下方向及び左右方向として表している。また、図２においては、ロボットにおける前後方向及び左右方向を図における前後方向及び左右方向として表している。

図１及び図２に示すように、本実施の形態１に係るロボット１００は、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂと、制御装置１１と、を備えていて、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂにより、筒状のワーク２０２を保持して、搬送するように構成されている。また、ロボット１００は、オペレータが、適宜な手段により、制御装置１１へ所要事項を教示することにより、制御装置１１が、ロボット１００の自動運転を実行するように構成されている。

まず、図２を参照しながら、本実施の形態１に係るロボット１００が作業する作業空間内に配置されている各機器等の構成について、説明する。

図２に示すように、本実施の形態１に係るロボット１００が作業する作業空間内には、箱（例えば、段ボール箱）２０１、ワーク２０２、基台２０３、撮影装置２０４、及びベルトコンベア２０５が配置されている。箱２０１は上面が開封された状態で、基台２０３の上面に配置されている。

箱２０１の内部空間には、積み重ねられた状態のワーク２０２が並列して、収納されている。具体的には、ワーク２０２は、当該ワーク２０２の軸心が左右方向に向くように、横倒しにされていて、積み重ねられた状態のワーク２０２が、前後方向に並ぶように、箱２０１内に収納されている。なお、以下においては、積み重ねられた状態のワーク２０２をワーク積層体２０２Ａということもある。

ワーク２０２は、ここでは、略円筒状に形成されていて、一方の開口部が開放されていて、他方の開口部が閉鎖されている。また、ワーク２０２は、一方の開口部から他方の開口部に向かうにつれて、その開口面積が小さくなるように形成されている。なお、以下においては、他方の開口部を底面ということもある。また、本実施の形態１においては、ワーク２０２が円筒状に形成されている形態を採用したが、これに限定されず、ワーク２０２の断面形状が多角形状に形成されている形態を採用してもよい。

また、基台２０３における上面の前方側には、水平方向から見て、逆Ｌ字状の支持部材２０３Ａの基端部が固定されている。支持部材２０３Ａの先端部には、撮影装置２０４が配設されている。撮影装置２０４は、箱２０１の上方から、箱２０１内に収納されているワーク２０２を撮影し、撮影した映像情報をロボット１００の制御装置１１に出力するように構成されている。なお、撮影装置２０４は、ロボット１００に配設されていてもよい。

ベルトコンベア２０５は、ロボット１００の側方（ここでは、左側）に配置されていて、ロボット１００により、ベルトコンベア２０５の上面に配置されたワーク２０２を前後方向に送るように構成されている。

次に、図１及び図２を参照しながら、ロボット１００の具体的構成について、説明する。

図１に示すように、ロボット１００は、台車１２を備えている。台車１２の下面には、車輪１２ａ及び固定部１２ｂが設けられていて、ロボット１００は、車輪１２ａにより、移動可能に構成されている。なお、本実施の形態１においては、ロボット１００は、固定部１２ｂにより、床に固定されている。

また、台車１２の上面には、基軸１６が固定されている。基軸１６には、当該基軸１６の軸心を通る回転軸線Ｌ１周りに回動可能に第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂが設けられている。具体的には、第１アーム１３Ａと第２アーム１３Ｂとが上下に高低差を有するように設けられている。さらに、台車１２内には、制御装置１１が収納されている。なお、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂは、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができるように構成されている。

第１アーム１３Ａは、アーム部１５、リスト部１７、第１ハンド部１８Ａ、及び装着部２０を有している。同様に、第２アーム１３Ｂは、アーム部１５、リスト部１７、第２ハンド部１８Ｂ、及び装着部２０を有している。

アーム部１５は、本実施の形態１においては、略直方体状の第１リンク１５ａ及び第２リンク１５ｂで構成されている。第１リンク１５ａは、基端部に回転関節Ｊ１が設けられていて、先端部に回転関節Ｊ２が設けられている。また、第２リンク１５ｂは、先端部に直動関節Ｊ３が設けられている。

そして、第１リンク１５ａは、回転関節Ｊ１を介して、その基端部が基軸１６と連結されていて、回転関節Ｊ１により、回転軸線Ｌ１周りに回動することができる。また、第２リンク１５ｂは、回転関節Ｊ２を介して、その基端部が第１リンク１５ａの先端部と連結されていて、回転関節Ｊ２により、回転軸線Ｌ２周りに回動することができる。

第２リンク１５ｂの先端部には、直動関節Ｊ３を介して、リスト部１７が第２リンク１５ｂに対し昇降移動可能に連結されている。リスト部１７の下端部には、回転関節Ｊ４が設けられていて、回転関節Ｊ４の下端部には、装着部２０が設けられている。

装着部２０は、第１ハンド部１８Ａ、又は第２ハンド部１８Ｂを着脱可能に構成されている。具体的には、例えば、装着部２０は、その間隔が調整可能に構成されている、一対の棒部材を有していて、当該一対の棒部材により、第１ハンド部１８Ａ又は第２ハンド部１８Ｂを挟み込むことにより、第１ハンド部１８Ａ又は第２ハンド部１８Ｂをリスト部１７に装着することができる。これにより、第１ハンド部１８Ａ又は第２ハンド部１８Ｂは、回転関節Ｊ４により、回転軸線Ｌ３周りに回動することができる。なお、棒部材は先端部分が折れ曲がっていてもよい。

ここで、図４及び図５を参照しながら、第１アーム１３Ａの第１ハンド部１８Ａについて、詳細に説明する。

図４は、図１に示すロボットにおける第１ハンド部の左側側面の概略構成を示す模式図である。図５は、図４に示す第１ハンド部における第１保持部のＡ−Ａ線断面図である。なお、図４においては、ロボットにおける上下方向及び前後方向を図における上下方向及び前後方向として表している。また、図５においては、ロボットにおける前後方向及び左右方向を図における前後方向及び左右方向として表している。

図４及び図５に示すように、第１アーム１３Ａの第１ハンド部１８Ａは、固定部８Ａ、中間部９Ａ、及び第１保持部１０Ａにより構成されていて、固定部８Ａは、中間部９Ａを介して、第１保持部１０Ａに接続（固定）されている。なお、本実施の形態１においては、中間部９Ａを介して、固定部８Ａと第１保持部１０Ａを接続する形態を採用したが、これに限定されず、固定部８Ａと第１保持部１０Ａを直接、接続する形態を採用してもよい。

固定部８Ａは、第１部材８１と第２部材８２から構成されている。第１部材８１は、装着部２０が当接する部位であり、ここでは、板状に形成されている。第２部材８２は、第１部材８１の下面に固定されていて、水平方向から見て、逆Ｌ字状に形成されている。

第１保持部１０Ａは、板状の第３部材１０３と、当該第３部材１０３を中間部９Ａに接続するための第４部材１０４及び第５部材１０５と、から構成されている。なお、第３部材１０３は、その主面に格子状の貫通孔を設けて、網状に形成されていてもよく、その主面に上下又は前後方向に延びるスリットを設けてもよい。

第４部材１０４は、前後方向から見て、逆Ｌ字状に形成されていて、第５部材１０５は、左右方向から見て、Ｌ字状に形成されている。第４部材１０４の上面には、第５部材１０５の下面が接続（固定）されている。また、第４部材１０４の右側側面には、第３部材１０３が接続（固定）されていて、第３部材１０３の主面の法線方向が、左右方向に向くように配設されている。

第３部材１０３の主面の下部には、切欠き部（当接面）１０３ａが設けられている。切欠き部１０３ａは、切欠き部１０３ａの主面の法線方向から見て、ワーク２０２の外周面の形状と対応するように形成されている。ここで、ワーク２０２の外周面の形状と対応するとは、ワーク２０２の外周面と当接することができる形状を意味する。

具体的には、本実施の形態１においては、切欠き部１０３ａは、第３部材１０３の下端から円弧（半円）状に切り欠かれていて、略Ｕ字状に形成されている。すなわち、切欠き部１０３ａの内周面が、円弧（半円）状に形成されている。なお、切欠き部１０３ａは、内周面が、矩形状、又は台形状等の多角形状であってもよく、Ｕ字状、楕円状、放物線状等の曲線を有する形状であってもよい。また、切欠き部１０３ａの内周面には、ワーク２０２との摩擦抵抗を増加させる観点から、ゴム等の弾性部材が設けられていてもよい。

また、本実施の形態１においては、図５に示すように、切欠き部１０３ａの内周面は、一端（ここでは、左側主面；内面）から他端（ここでは、右側主面；外面）に向かうにつれて、その開口面積が小さくなるように、傾斜していてもよい。これにより、ワーク２０２の外周面とより接触面積を大きくすることができる。

次に、図６及び図７を参照しながら、第２アーム１３Ｂの第２ハンド部１８Ｂについて、詳細に説明する。

図６は、図１に示すロボットにおける第２ハンド部の右側側面の概略構成を示す模式図である。図７は、図６に示す第２ハンド部における第２保持部の正面図である。なお、図６においては、ロボットにおける上下方向及び前後方向を図における上下方向及び前後方向として表している。また、図７においては、ロボットにおける上下方向及び左右方向を図における上下方向及び左右方向として表している。

図６及び図７に示すように、第２アーム１３Ｂの第２ハンド部１８Ｂは、固定部８Ｂ、中間部９Ｂ、及び第２保持部１０Ｂにより構成されていて、固定部８Ｂは、中間部９Ｂを介して、第２保持部１０Ｂに接続（固定）されている。なお、本実施の形態１においては、中間部９Ｂを介して、固定部８Ｂと第２保持部１０Ｂを接続する形態を採用したが、これに限定されず、固定部８Ｂと第２保持部１０Ｂを直接、接続する形態を採用してもよい。

固定部８Ｂは、第１部材８１と第２部材８２から構成されている。第１部材８１は、装着部２０が当接する部位であり、ここでは、板状に形成されている。第２部材８２は、第１部材８１の下面に固定されていて、水平方向から見て、逆Ｌ字状に形成されている。

第２保持部１０Ｂは、板状の第６部材１０６と、当該第６部材１０６を中間部９Ｂに接続するための第７部材１０７及び第８部材１０８と、から構成されている。なお、第６部材１０６は、その主面に格子状の貫通孔を設けて、網状に形成されていてもよく、その主面に上下又は前後方向に延びるスリットを設けてもよい。

第７部材１０７は、前後方向から見て、逆Ｌ字状に形成されていて、第８部材１０８は、左右方向から見て、Ｌ字状に形成されている。第７部材１０７の上面には、第８部材１０８の下面が接続（固定）されている。また、第７部材１０７の左側側面には、第６部材１０６が接続（固定）されていて、第６部材１０６の主面の法線方向が、左右方向に向くように配設されている。

第６部材１０６の主面の下端部（先端部）は、当該主面の法線方向から見て、円弧（半円）状に形成されていて、下方（先端）に向かうにつれて、その厚みが小さくなるように形成されている。

また、第６部材１０６の一方の主面（ここでは、右側主面；内面）の下部には、突起部１０６ａが配設されている。突起部１０６ａは、第６部材１０６の主面の法線方向から見て、ワーク２０２の開口部（ここでは、一方の開口部）の形状に相当するように形成されている。ここで、ワーク２０２の開口部の形状に相当するように形成されているとは、ワーク２０２の開口部の内周面と当接することができることを意味する。

突起部１０６ａは、本実施の形態１においては、第６部材１０６の主面の法線方向から見て、円状に形成されているが、これに限定されず、円弧状に形成されていてもよく、Ｕ字状に形成されていてもよく、多角形状に形成されていてもよい。また、突起部１０６ａは、下方に向かうにつれて、その厚みが小さくなるように形成されていてもよい。

なお、本実施の形態１においては、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂは、第１ハンド部１９Ａ、第２ハンド部１９Ｂを除いて、実質的に同じ構成とする形態を採用したが、これに限定されず、アーム部１５及びリスト部１７が、第１アーム１３Ａと第２アーム１３Ｂで異なる構成である形態を採用してもよい。

また、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂの各関節Ｊ１〜Ｊ４には、それぞれ、各関節が連結する２つの部材を相対的に回転又は昇降させるアクチュエータの一例としての駆動モータが設けられている（図示せず）。駆動モータは、例えば、制御装置１１によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、各関節Ｊ１〜関節Ｊ４には、それぞれ、駆動モータの回転位置を検出する回転センサ（図示せず）と、駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサ（図示せず）と、が設けられている。回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。

図３に示すように、制御装置１１は、ＣＰＵ等の演算部１１ａと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部１１ｂと、サーボ制御部１１ｃと、を備える。制御装置１１は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。

なお、制御装置１１は、集中制御する単独の制御装置１１によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置１１によって構成されていてもよい。また、本実施の形態１においては、記憶部１１ｂが、制御装置１１内に配置されている形態を採用したが、これに限定されず、記憶部１１ｂが、制御装置１１と別体に設けられている形態を採用してもよい。

記憶部１１ｂには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部１１ａは、記憶部１１ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット１００の各種動作を制御する。すなわち、演算部１１ａは、ロボット１００の制御指令を生成し、これをサーボ制御部１１ｃに出力する。サーボ制御部１１ｃは、演算部１１ａにより生成された制御指令に基づいて、ロボット１００の各アーム１３の関節Ｊ１〜Ｊ４に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。

なお、本実施の形態１においては、ロボット１００が、水平多関節型ロボットである態様を例示したが、これに限定されず、ロボット１００は、垂直多関節型ロボットであってもよい。また、上述したロボット１００の構成は一例であって、ロボット１００の構成はこれに限定されるものではなく、該ロボット１００を用いて実施する作業内容及び作業空間等に応じて適宜、その構成を変更することができる。

［ロボットの動作及び作用効果］
次に、本実施の形態１に係るロボット１００の動作及び作用効果について、図１〜図１１を参照しながら説明する。なお、以下では、箱２０１内に収納されているワーク２０２（正確には、ワーク積層体２０２Ａ）を取り出して、ベルトコンベア２０５に載置する動作について、説明する。また、以下の動作は、制御装置１１の演算部１１ａが、記憶部１１ｂに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。

図８は、本実施の形態１に係るロボットの動作の一例を示すフローチャートである。図９〜図１１は、図８に示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。具体的には、図９は、ワークの上方に位置する第１アームと第２アームが、それぞれ、ワークと当接するように下降している状態を示す斜視図である。図１０は、第１アームの第１保持部及び第２アームの第２保持部により、ワークを把持している状態を示す斜視図である。図１１は、第１保持部及び第２保持部により、ワークを保持した状態を維持しながら、第１アーム及び第２アームが上昇している状態を示す斜視図である。

まず、図２に示すように、ロボット１００の前方には、ワーク２０２が収納された箱２０１が配置されていて、ロボット１００の側方には、ベルトコンベア２０５が配置されているとする。そして、制御装置１１に、オペレータから、図示されない入力装置を介して、箱２０１内に収納されているワーク２０２を取り出して、ベルトコンベア２０５に載置する動作を実行することを示す指示情報が入力されたとする。

すると、制御装置１１は、図８に示すように、撮影装置２０４が撮影した映像情報を取得し、取得した映像情報から、箱２０１内に収納されているワーク２０２の位置情報を取得する（ステップＳ１０１）。

次に、制御装置１１は、ステップＳ１０１で取得したワーク２０２の位置情報を基に、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂをワーク２０２の上方に位置するように動作させる（ステップＳ１０２）。

具体的には、制御装置１１は、ワーク積層体２０２Ａ（例えば、最も前方に位置するワーク積層体２０２Ａ）のうち、最も右側に位置するワーク２０２の外周面の上方に第１保持部１０Ａが位置するように、第１アーム１３Ａを動作させる。このとき、制御装置１１は、ワーク２０２における他方の開口部（底面）近傍の外周面の上方に第１保持部１０Ａが位置するように、第１アーム１３Ａを動作させてもよい。

また、制御装置１１は、ワーク積層体２０２Ａ（例えば、最も前方に位置するワーク積層体２０２Ａ）のうち、最も左側に位置するワーク２０２の一方の開口部の上方に第２保持部１０Ｂが位置するように、第２アーム１３Ｂを動作させる。

次に、制御装置１１は、第１保持部１０Ａの切欠き部１０３ａの内周面が、ワーク２０２の外周面と当接するように、第１アーム１３Ａを動作（下降）させる（ステップＳ１０３；図９及び図１０参照）。

また、制御装置１１は、第２保持部１０Ｂの内面が、ワーク２０２の一方の開口部と当接するように、第２アーム１３Ｂを動作（下降）させる（ステップＳ１０４；図９及び図１０参照）。このとき、制御装置１１は、第２アーム１３Ｂにおける第６部材１０６の突起部１０６ａの主面と、ワーク２０２の一方の開口端と、が、摺動するように、第２アーム１３Ｂを動作させてもよい。

なお、制御装置１１は、ステップＳ１０３の動作（処理）を実行した後に、ステップＳ１０４の動作（処理）を実行してもよく、ステップＳ１０３とステップＳ１０４の動作を同時に実行してもよい。また、制御装置１１は、ステップＳ１０４の動作を実行した後に、ステップＳ１０３の動作を実行してもよい。

次に、制御装置１１は、第１保持部１０Ａと第２保持部１０Ｂが、互いに近接するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂの少なくとも一方のアーム（第１アーム１３Ａ又は第２アーム１３Ｂ）を動作させる（ステップＳ１０５）。

これにより、第１保持部１０Ａがワーク２０２の一方の開口部を他方の開口部側（ここでは、右側）に押圧すると、その押圧力は、第２保持部１０Ｂの内面によって受け止められ、第２保持部１０Ｂの内面とワーク２０２の外周面との摩擦抵抗が大きくなる。また、第２保持部１０Ｂがワーク２０２の他方の開口部を一方の開口部側（ここでは、左側）に押圧すると、その押圧力は、第１保持部１０Ａの内周面によって受け止められる。

このため、ワーク２０２（正確には、ワーク積層体２０２Ａ）は、第１保持部１０Ａと第２保持部１０Ｂにより、充分に挟み込まれるので、第１保持部１０Ａと第２保持部１０Ｂの間で固定される。したがって、ロボット１００は、第１保持部１０Ａと第２保持部１０Ｂにより、ワーク２０２（ワーク積層体２０２Ａ）を上方に移動させることができる。

なお、制御装置１１は、ステップＳ１０５の動作において、ワーク２０２（ワーク積層体２０２Ａ）を第１保持部１０Ａ及び第２保持部１０Ｂで挟み込むときに、第２保持部１０Ｂにおける第６部材１０６の突起部１０６ａの上端面が、ワーク２０２における上方側内周面と当接するように、第２アーム１３Ｂを動作させてもよい。

次に、制御装置１１は、ワーク２０２（ワーク積層体２０２Ａ）を保持した状態で、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを上方に位置するように動作させる（ステップＳ１０６；図１１参照）。すなわち、制御装置１１は、ワーク２０２（ワーク積層体２０２Ａ）を上方に移動させて、箱２０１から取り出すように第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させる。

次に、制御装置１１は、ワーク２０２（ワーク積層体２０２Ａ）をベルトコンベア２０５に載置するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させ（ステップＳ１０７）、本プログラムを終了する。

具体的には、制御装置１１は、ワーク２０２をベルトコンベア２０５の上方に位置するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを回動させて、その後、ワーク２０２がベルトコンベア２０５に載置するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを下方に移動させる。そして、制御装置１１は、第１保持部１０Ａ及び第２保持部１０Ｂが離間するように、第１アーム１３Ａ又は第２アーム１３Ｂを動作させ、ワーク２０２の保持状態を解放し、本プログラムを終了する。

なお、制御装置１１は、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂが予め設定されている所定の位置（初期位置）に位置するように動作させて、本プログラムを終了してもよい。また、制御装置１１は、本プログラムを繰り返して、箱２０１内に収納されているワーク２０２を全て、搬送すると、搬送が終了したことを示す情報（例えば、映像、音、光等）を出力してもよい。

このように構成された、本実施の形態１に係るロボット１００では、ワーク２０２の外周面の形状に対応する切欠き部１０３ａを有する第１保持部１０Ａと、板状の第２保持部１０Ｂを備えているので、筒状形状を有するワーク２０２を容易に保持して、移動させることができる。

また、本実施の形態１に係るロボット１００では、第１保持部１０Ａにおける切欠き部１０３ａの内周面が、テーパー状に形成されているため、ワーク２０２の外周面と充分に当接することができる。このため、切欠き部１０３ａの内周面とワーク２０２の外周面との間の摩擦抵抗を大きくすることができ、ワーク２０２を充分に保持することができる。

また、本実施の形態１に係るロボット１００では、第２保持部１０Ｂの第６部材１０６の先端部分がテーパー状に形成されているため、箱２０１内に収納されているワーク２０２を取り出すときに、箱２０１の内周面とワーク２０２の一方の開口部との隙間に、第２保持部１０Ｂの先端部分が容易に入り込むことができる。このため、第２保持部１０Ｂが、ワーク２０２の外周面を押しつぶす等することが抑制され、ワーク２０２の変形を抑制することができ、ワーク２０２の外観不良の発生を抑制することができる。

また、第２保持部１０Ｂの主面をワーク２０２の一方の開口部と当接させるときに、第２保持部１０Ｂが、ワーク２０２の外周面を押しつぶす等することが抑制され、ワーク２０２の変形を抑制することができ、ワーク２０２の外観不良の発生を抑制することができる。

また、本実施の形態１に係るロボット１００では、第２保持部１０Ｂにおける第６部材１０６の主面に突起部１０６ａが設けられている。このため、ワーク２０２を上方に移動させるときに、ワーク２０２の内周面と突起部１０６ａの上端面とが当接して、ワーク２０２が下方に落ちることをより抑制することができる。

また、本実施の形態１に係るロボット１００では、第２保持部１０Ｂの突起部１０６ａが、下方に向かうにつれて、その厚みが小さくなるようにテーパー状に形成されているため、突起部１０６ａの主面をワーク２０２の一方の開口部と当接させるときに、突起部１０６ａが、ワーク２０２の外周面を押しつぶす等することが抑制される。このため、ワーク２０２の変形を抑制することができ、ワーク２０２の外観不良の発生を抑制することができる。

さらに、本実施の形態１に係るロボット１００では、第２保持部１０Ｂの突起部１０６ａが、ワーク２０２の一方の開口部の形状に相当するように形成されている。このため、突起部１０６ａの外周面と、ワーク２０２における一方の開口部側の内周面と、を充分に当接することができ、ワーク２０２を充分に保持することができる。

なお、本実施の形態１においては、ロボット１００が、箱２０１内に収納されているワーク積層体２０２Ａを取出し、ベルトコンベア２０５に載置する動作を例示したが、これに限定されず、床面に横倒しした状態で配置されている１つのワーク２０２をロボット１００が保持して、搬送する動作を実行してもよい。

［変形例１］
次に、本実施の形態１に係るロボット１００の変形例について、説明する。

本実施の形態１における変形例１のロボットは、第１保持部が棒状部材で構成されている。以下、本変形例１のロボットの一例について、図１２を参照しながら説明する。

図１２は、本実施の形態１における変形例１のロボットの第１ハンド部の概略構成を示す模式図である。なお、図１２においては、ロボットにおける上下方向及び前後方向を図における上下方向及び前後方向として表している。

図１２に示すように、本変形例１のロボット１００は、実施の形態１に係るロボット１００と基本的構成は同じであるが、第１保持部１０Ａの第３部材１０３の構成が異なる。具体的には、第３部材１０３は、第１棒部材１０３Ａと第２棒部材１０３Ｂを有していて、第１棒部材１０３Ａは、ワーク２０２の外周面の形状と対応するように、屈曲（湾曲）している。また、第２棒部材１０３Ｂは、第１棒部材１０３Ａと第４部材１０４とを接続している。なお、第１棒部材１０３Ａが直接、第４部材１０４に接続されていてもよい。

また、第１棒部材１０３Ａの内周面１０３ｂが、当接面を構成する。内周面１０３ｂは、実施の形態１の切欠き部１０３ａと同様に、一端から他端に向かうにつれて、傾斜していていもよい。

このように構成された、本変形例１のロボット１００であっても、実施の形態１に係るロボット１００と同様の作用効果を奏する。

［変形例２］
本実施の形態１における変形例２のロボットは、第２保持部が棒状部材で構成されている。以下、本変形例２のロボットの一例について、図１３を参照しながら説明する。

図１３は、本実施の形態１における変形例２のロボットの第２ハンド部の概略構成を示す模式図である。なお、図１３においては、ロボットにおける上下方向及び前後方向を図における上下方向及び前後方向として表している。

図１３に示すように、本変形例２のロボット１００は、実施の形態１に係るロボット１００と基本的構成は同じであるが、第２保持部１０Ｂの第６部材１０６が棒状に形成されている点が異なる。なお、本変形例２においては、第６部材１０６は、１本の棒部材で構成されている形態を採用したが、これに限定されず、複数本の棒部材で構成されている形態を採用してもよい。

このように構成された、本変形例２のロボット１００であっても、実施の形態１に係るロボット１００と同様の作用効果を奏する。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明のロボット及びその運転方法は、筒状形状を有する物品を容易に保持して、移動させることができるため、産業ロボットの分野において有用である。

Ｊ１ 回転関節
Ｊ２ 回転関節
Ｊ３ 直動関節
Ｊ４ 回転関節
Ｌ１ 回転軸線
Ｌ２ 回転軸線
Ｌ３ 回転軸線
８Ａ 固定部
８Ｂ 固定部
９Ａ 中間部
９Ｂ 中間部
１０Ａ 第１保持部
１０Ｂ 第２保持部
１１ 制御装置
１１ａ 演算部
１１ｂ 記憶部
１１ｃ サーボ制御部
１２ 台車
１２ａ 車輪
１２ｂ 固定部
１３Ａ 第１アーム
１３Ｂ 第２アーム
１５ アーム部
１５ａ 第１リンク
１５ｂ 第２リンク
１６ 基軸
１７ リスト部
１８Ａ 第１ハンド部
１８Ｂ 第２ハンド部
２０ 装着部
８１ 第１部材
８２ 第２部材
１００ ロボット
１０１ 第１部材
１０２ 第２部材
１０３ 第３部材
１０３ａ 切欠き部
１０４ 第４部材
１０５ 第５部材
１０６ 第６部材
１０６ａ 突起部
１０７ 第７部材
１０８ 第８部材
２０１ 箱
２０２ ワーク
２０２Ａ ワーク積層体
２０３ 基台
２０３Ａ 支持部材
２０４ 撮影装置
２０５ ベルトコンベア

Claims (15)

1. 筒状ワークの外周面の形状に対応するように形成されている当接面を有する第１保持部が設けられている第１アームと、
   板状又は棒状に形成されている第２保持部が設けられている第２アームと、を備える、ロボット。
2. 前記第１保持部における当接面は、一端から他端に向かって、傾斜するように形成されている、請求項１に記載のロボット。
3. 前記第１保持部の前記当接面には、弾性部材が設けられている、請求項１に記載のロボット。
4. 前記第２保持部の先端部は、先端に向かうにつれて、その厚みが小さくなるようにテーパー状に形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボット。
5. 前記第２保持部には、突起部が形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボット。
6. 前記第２保持部は板状に形成されていて、
   前記突起部は、前記第２保持部の主面の法線方向から見て、前記筒状ワークの開口部の形状に相当するように形成されている、請求項５に記載のロボット。
7. 前記第１保持部の前記当接面を前記筒状ワークの外周面と当接するように、前記第１アームを動作させ、前記第２保持部を前記筒状ワークの開口部と当接するように、前記第２アームを動作させ、その後、前記第１保持部と前記第２保持部とが近接するように、前記第１アーム及び前記第２アームの少なくとも一方のアームを動作させる、制御装置をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロボット。
8. 第１アームと第２アームを備えるロボットの運転方法であって、
   前記第１アームには、筒状ワークの外周面の形状に対応するように形成されている当接面を有する第１保持部が設けられていて、
   前記第２アームには、板状又は棒状に形成されている第２保持部が設けられていて、
   前記第１保持部の前記当接面が前記筒状ワークの外周面と当接するように、前記第１アームが動作する（Ａ）と、
   前記第２保持部が前記筒状ワークの開口部と当接するように、前記第２アームが動作する（Ｂ）と、
   前記（Ａ）及び前記（Ｂ）を実行した後に、前記第１保持部と前記第２保持部とが近接するように、前記第１アーム及び前記第２アームの少なくとも一方のアームが動作する（Ｃ）と、を備える、ロボットの運転方法。
9. 前記第１保持部における当接面は、一端から他端に向かって、傾斜するように形成されている、請求項８に記載のロボットの運転方法。
10. 前記第１保持部の前記当接面には、弾性部材が設けられている、請求項８又は９に記載のロボットの運転方法。
11. 前記第２保持部の先端部は、先端に向かうにつれて、その厚みが小さくなるようにテーパー状に形成されている、請求項８〜１０に記載のロボットの運転方法。
12. 前記第２保持部には、突起部が形成されている、請求項８〜１１に記載のロボットの運転方法。
13. 前記第２保持部は板状に形成されていて、
    前記突起部は、前記第２保持部の主面の法線方向から見て、前記筒状ワークの開口部の形状に相当するように形成されている、請求項１２に記載のロボットの運転方法。
14. 前記（Ｂ）は、前記第２アームが、前記第２保持部の前記突起部と前記筒状ワークの開口部とが摺動するように動作する（Ｂ１）を有する、請求項１２又は１３に記載のロボットの運転方法。
15. 前記（Ｃ）は、前記第２アームが、前記第２保持部の前記突起部の上面と前記筒状ワークにおける開口部の内周面とが当接するように動作する（Ｃ１）を有する、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のロボットの運転方法。
    
    
    
    
    

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