JP2020028952A - ロボット及びそれを備えるロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係るロボットシステムを用いて段ボール箱の搬送作業を行っている様子を示す概略図である。図2は、同ロボットシステムの全体構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係るロボットシステム10は、被包装物を包装した状態で封がされた段ボール箱W(ワーク)の搬送作業を行う。具体的には、ロボットシステム10は、トラックの荷台L(図5〜7参照)に積載された複数の段ボール箱Wを1つずつトラックの荷台Lの外部に配置された据置型コンベヤCまで搬送する作業を行う。なお、図1では見た目の煩雑さを避けるため、トラックの荷台Lの図示は省略してある。
図1に示すように、ロボット12は、ベース20と、ベース20にその基端が固定される第1ロボット30と、同じくベース20にその基端が固定される第2ロボット60と、を備える。
ベース20は、板状に形成されるベース本体22と、ベース本体22に設けられる可動部23と、を有する。ベース本体22は、厚さ方向に見て矩形状であり、後述するトラックの荷台Lの底板に載置される。可動部23は、ベース本体22から延びる旋回軸24と、当該旋回軸24に取り付けられることで、ロボット12の長さ方向と幅方向とが交わる平面上で旋回軸24を中心として揺動可能な可動部本体25と、を有する。
図3は、本実施形態に係るロボットシステムの第1ロボットを示す図であり、(A)が全体的な側面図、(B)が第1ロボットハンドを前方から見た端面図である。図3(A)に示すように、第1ロボット30は、第1ロボットアーム32と、当該第1ロボットアーム32の先端に取り付けられる第1ロボットハンド40と、を備える。また、図2に示すように、第1ロボット30は、第1ロボットアーム32及び第1ロボットハンド40の動作を制御するための第1ロボット制御装置59をさらに備える。第1ロボット30は、垂直多関節型ロボットとして構成されている。
図3(A)に示すように、第1ロボット30は、4つの関節軸JT1〜JT4と、これらの関節軸によって順次連結される4つのリンク34a〜34dと、を有する多関節アームである。
図3に示すように、第1ロボットハンド40は、第1ロボットアーム32の先端に取り付けられる基部42と、当該基部42に対して固定されるコンベヤ50と、を有する。
図2に示すように、ロボット制御装置59は、操作部110からの操作情報などに基づき、予め記憶部(図示せず)に格納されるプログラムに従って、第1ロボットアーム32及びコンベヤ50の動作を制御する。第1ロボット制御装置59についての具体的な構成は特に限定されないが、例えば、公知のプロセッサ(CPU等)が記憶部(メモリ等)に格納されるプログラムに従って動作することで実現される構成であってもよい。
図4は、本実施形態に係るロボットシステムの第2ロボットを示す図であり、(A)が全体的な側面図、(B)が第2ロボットハンドを内面側から見た斜視図である。図4(A)に示すように、第2ロボット60は、第2ロボットアーム62と、当該第2ロボットアーム62の先端に取り付けられる第2ロボットハンド70と、を備える。また、図2に示すように、第2ロボット60は、第2ロボットアーム62及び第2ロボットハンド70の動作を制御するための第2ロボット制御装置89をさらに備える。第2ロボット60は、垂直多関節型ロボットとして構成されている。
図4(A)に示すように、第2ロボットアーム62は、6つの関節軸JT1´〜JT6´と、これらの関節軸によって順次連結される6つのリンク64a〜64fと、を有する多関節アームである。
図4(B)に示すように、第2ロボットハンド70は、その厚み方向に見て矩形状の第1板状部材72と、その厚み方向に見て矩形状の第2板状部材74と、第1板状部材72及び第2板状部材74それぞれの内面に複数設けられる吸着部76と、を有する。
図2に示すように、第2ロボット制御装置89は、操作部110からの操作情報などに基づき、予め記憶部(図示せず)に格納されるプログラムに従って、第2ロボットアーム62及び吸着部76(保持部)の動作を制御する。第2ロボット制御装置89についての具体的な構成は特に限定されないが、上記第1ロボット制御装置59と同様に、例えば、公知のプロセッサ(CPU等)が記憶部(メモリ等)に格納されるプログラムに従って動作することで実現される構成であってもよい。
図1に示すように、操作部110は、オペレータPからの手動による指令値に基づき、ロボット12を遠隔操作するために、当該ロボット12から所定の距離だけ離間して設置される。
撮像装置112は、ロボット12の作業状況を撮像して動画情報を取得するために設けられる。撮像装置112の構成は特に限定されないが、例えば、公知のビデオカメラとして構成されてもよい。
出力装置114は、撮像装置112で撮像された動画情報を出力するための表示装置として構成される。出力装置114の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display)として構成されてもよいし、有機ELディスプレイ(Organic Electro-Luminescence Display)として構成されてもよいし、又は、その他の装置として構成されてもよい。
図5〜7に基づき、本実施形態に係るロボットシステム10によって行われる搬送作業の一例について説明する。ここでは、上記したように、ロボットシステム10を用いて、トラックの荷台Lに積載された複数の段ボール箱Wを1つずつトラックの荷台Lの外部に配置された据置型コンベヤCまで搬送する作業を行う場合を例にして説明する。
本実施形態に係るロボット12は、第1ロボットアーム32の先端にコンベヤ50が取り付けられるので、第1ロボットアーム32の先端が移動可能な範囲でコンベヤ50を移動させることができる。また、第2ロボット60が、吸着部76(保持部)で吸着して保持した段ボール箱W(ワーク)をコンベヤ50の搬送面58に載せて解放することが可能である。その結果、設置場所が限定的にならずに、移動可能なコンベヤ50によって段ボール箱Wを搬送することが可能な、ロボット12を提供することが可能となる。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、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。
図8に基づき、上記実施形態に係るロボットシステムの第1変形例を説明する。なお、本変形例に係るロボットシステムは、ベース20の構造を除き、上記で説明したロボットシステム10と同じ構成を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
図9に基づき、上記実施形態に係るロボットシステムの第2変形例を説明する。なお、本変形例に係るロボットシステムは、第1ロボットアーム32´´の構造を除き、上記で説明したロボットシステム10と同じ構成を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
上記実施形態では、搬送対象となる段ボール箱Wがトラックの荷台Lに存し、ロボット12が当該トラックの荷台Lに配置される場合を説明したが、これに限定されない。例えば、ロボット12は、搬送対象となる段ボール箱Wが地面に載置され、ロボット12がその近傍で地面に載置されてもよいし、他の場所に存する段ボール箱Wを搬送するためにその近傍にロボット12が配置されてもよい。
12 ロボット
20 ベース
22 ベース本体
23 可動部
24 旋回軸
25 可動部本体
29 可動部制御装置
30 第1ロボット
32 第1ロボットアーム
34 リンク
40 第1ロボットハンド
42 基部
44 底板
46 側板
50 コンベヤ
52 ローラ
54 シャフト
56 搬送ベルト
58 搬送面
59 第1ロボット制御装置
60 第2ロボット
62 第2ロボットアーム
64 リンク
70 第2ロボットハンド
72 第1板状部材
74 第2板状部材
76 吸着部
89 第2ロボット制御装置
110 操作部
112 撮像装置
114 出力装置
120 AGV
122 車体
124 車輪
128 AGV制御装置
JT 関節軸
C 据置型コンベヤ
L トラックの荷台
P オペレータ
W 段ボール箱
Claims (12)
- ベースと、
前記ベースにその基端が固定される第1ロボットと、
前記ベースにその基端が固定される第2ロボットと、を備え、
前記第1ロボットは、第1ロボットアームと、前記第1ロボットアームの先端に取り付けられる第1ロボットハンドと、を有し、
前記第2ロボットは、第2ロボットアームと、前記第2ロボットアームの先端に取り付けられる第2ロボットハンドと、を有し、
前記第1ロボットハンドは、コンベヤを含み、
前記第2ロボットハンドは、ワークを保持する保持部を含み、
前記第2ロボットは、前記保持部で保持したワークを前記第1ロボットのコンベヤの搬送面に載せて解放することを特徴とする、ロボット。 - 前記ベースは、
ベース本体と、
前記ベース本体に設けられる可動部と、を有し、
前記第1ロボットは、その基端が前記ベース本体に固定され、
前記第2ロボットは、その基端が前記可動部に固定されることで、前記第1ロボットの基端と前記第2ロボットの基端とを結ぶ長さ方向に直交する幅方向及び前記長さ方向のうち少なくとも何れか一方に移動可能である、請求項1に記載のロボット。 - 前記可動部は、
前記ベース本体から延びる旋回軸と、
前記旋回軸に取り付けられることで、前記長さ方向と前記幅方向とが交わる平面上で前記旋回軸を中心として揺動可能な可動部本体と、を有し、
前記第2ロボットは、その基端が前記可動部本体に固定されることで、前記幅方向及び前記長さ方向のうち少なくとも何れか一方に移動可能である、請求項2に記載のロボット。 - 前記ベースは無人搬送車を有する、請求項1乃至3のいずれかに記載のロボット。
- 前記保持部は、前記ワークを吸着して保持する吸着部として構成される、請求項1乃至4のいずれかに記載のロボット。
- 前記コンベヤはベルトコンベヤとして構成される、請求項1乃至5のいずれかに記載のロボット。
- 前記第1及び前記第2ロボットのうち少なくとも何れか一方は、垂直多関節型ロボットとして構成される、請求項1乃至6のいずれかに記載のロボット。
- 前記第1ロボットアームは、4つ以上の関節軸を有する、請求項1乃至7のいずれかに記載のロボット。
- 前記第2ロボットアームは、6つ以上の関節軸を有する、請求項1乃至8のいずれかに記載のロボット。
- 請求項1乃至9のいずれかに記載のロボットを備えることを特徴とする、ロボットシステム。
- 前記ロボットを遠隔操作するための操作部をさらに備える、請求項10に記載のロボットシステム。
- 前記ロボットの作業状況を撮像するための撮像装置と、
前記撮像装置で撮像した情報を出力するための出力装置と、をさらに備える、請求項10又は11に記載のロボットシステム。
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