JP2021079476A - Work sorting system and work sorting robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークを仕分けるためのワーク仕分けシステム及びワーク仕分けロボットに関する。 The present invention relates to a work sorting system for sorting works and a work sorting robot.
従来、物流等の分野において、搬送対象である薄型荷物(以下、ワークと称する)を搬送先等に応じて仕分ける作業は、仕分け用ロボットにより行われることがある。仕分ける際のワークの保持に関しては、仕分け用ロボットが備える吸着パッドによりワークを吸着することで当該ワークを保持する技術が開発されている。 Conventionally, in the field of logistics and the like, the work of sorting thin packages (hereinafter referred to as workpieces) to be transported according to the destination or the like may be performed by a sorting robot. Regarding the holding of the work at the time of sorting, a technique for holding the work by sucking the work with a suction pad provided in the sorting robot has been developed.
ここで、吸着パッドにより吸着中のワークに外から力が加わった場合、当該ワークがずれることで安定性の維持が困難となる状況が生じ得る。当該状況に対し、特許文献1では、吸着パッドの外側に配置された固定ロッドによりワークの傾きを固定することで、ワークの保持の安定性を高める技術が開示されている。
Here, when a force is applied to the work being sucked by the suction pad from the outside, a situation may occur in which it becomes difficult to maintain stability due to the work being displaced. In response to this situation,
ところで、仕分け前のワークは、供給ボックスなどの供給具に収容されて仕分けロボットにより作業可能な所定位置に運ばれることが多い。この際、静電気などの原因で対象のワークに他のワークが付着した状態となっている場合があり、仕分け用ロボットが吸着パッドでワークを吸着して運ぶ際に、当該ワークに付着した他のワークがはがれて想定外の場所に落下する可能性がある。 By the way, the work before sorting is often housed in a supply tool such as a supply box and carried to a predetermined position where the sorting robot can work. At this time, another work may be attached to the target work due to static electricity or the like, and when the sorting robot sucks and carries the work with the suction pad, the other work attached to the work may be attached. The work may come off and fall to an unexpected place.
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、ワークの仕分け時において想定外の場所へのワークの落下を防止するためのワーク仕分けシステム及びワーク仕分けロボットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a work sorting system and a work sorting robot for preventing a work from falling to an unexpected place at the time of sorting the work.
本発明に係るワーク仕分けシステムは、ワークが収容されたワーク供給具と、当該ワーク供給具に収容された前記ワークを上昇若しくは下降させるワーク上下動機構と、前記複数のワークを仕分けるワーク仕分けロボットとを含むワーク仕分けシステムであって、前記ワーク仕分けロボットは、前記ワークを保持するロボットハンドを備え、前記ロボットハンドにより前記ワークを保持するとともに、当該ワークを、前記ロボットハンドを傾斜させることにより水平面に対し所定角度傾斜させる傾斜動作を行い、前記ワーク上下動機構は、前記ワーク仕分けロボットによる前記傾斜動作が行われる場合に、前記ワーク供給具に収容された前記ワークを所定距離下降させる下降動作を行うことを特徴とする。 The work sorting system according to the present invention includes a work feeder containing the work, a work vertical movement mechanism for raising or lowering the work housed in the work feeder, and a work sorting robot for sorting the plurality of works. The work sorting system includes, the work sorting robot includes a robot hand for holding the work, the work is held by the robot hand, and the work is brought to a horizontal plane by inclining the robot hand. The work vertical movement mechanism performs a tilting operation of tilting the work by a predetermined angle, and when the work sorting robot performs the tilting motion, the work vertical movement mechanism performs a descending motion of lowering the work housed in the work feeder by a predetermined distance. It is characterized by that.
また、前記ワーク仕分けシステムは、前記ワーク仕分けロボットによる前記傾斜動作と、前記ワーク上下動機構による前記下降動作とを制御する制御手段をさらに含んでもよい。 Further, the work sorting system may further include a control means for controlling the tilting operation by the work sorting robot and the lowering operation by the work vertical movement mechanism.
また、前記制御手段は、予め用意された制御プログラムを用いて、前記ワーク仕分けロボットに前記傾斜動作を行わせ、当該傾斜動作の後に、前記ワーク上下動機構に前記下降動作を行わせてもよい。 Further, the control means may cause the work sorting robot to perform the tilting operation by using a control program prepared in advance, and after the tilting operation, cause the work vertical movement mechanism to perform the descending operation. ..
また、前記制御手段は、前記ワーク仕分けロボットに前記傾斜動作を行わせたことにより前記ロボットハンドに保持された前記ワークが所定角度傾斜したことが検出されることに応じて、前記ワーク上下動機構に前記下降動作を行わせてもよい。 Further, the control means has the work vertical movement mechanism in response to the detection that the work held by the robot hand is tilted by a predetermined angle by causing the work sorting robot to perform the tilting operation. May perform the descending operation.
また、前記ワーク供給具は、収容された前記ワークを上昇若しくは下降させるための少なくとも1の上下動孔が底面に形成され、前記ワーク上下動機構は、それぞれの前記上下動孔に対応し、前記ワークを支持するとともに上昇若しくは下降させる少なくとも1のワーク上下動棒を備え、前記下降動作として、前記ワーク上下動棒を所定距離下降させることにより前記ワーク供給具に収容された少なくとも1の前記ワークを所定距離下降させてもよい。 Further, the work feeder has at least one vertical movement hole formed on the bottom surface for raising or lowering the housed work, and the work vertical movement mechanism corresponds to each of the vertical movement holes. At least one work up / down moving rod that supports the work and raises or lowers the work is provided, and as the lowering operation, at least one of the works accommodated in the work feeder is moved by lowering the work up / down moving rod by a predetermined distance. It may be lowered by a predetermined distance.
また、本発明に係るワーク仕分けロボットは、ワークが収容されたワーク供給具と、当該ワーク供給具に収容された前記ワークを上昇若しくは下降させるワーク上下動機構と、前記複数のワークを仕分けるワーク仕分けロボットとを含むワーク仕分けシステムを構成する当該ワーク仕分けロボットであって、前記ワークを保持するロボットハンドを備え、前記ロボットハンドにより前記ワークを保持するとともに、当該ワークを、前記ロボットハンドを傾斜させることにより水平面に対し所定角度傾斜させる傾斜動作を行い、当該傾斜動作が行われる場合に、前記ワーク上下動機構は、前記ワーク供給具に収容された前記ワークを所定距離下降させる下降動作を行うことを特徴とする。 Further, the work sorting robot according to the present invention has a work feeding tool in which a work is housed, a work vertical movement mechanism for raising or lowering the work housed in the work feeding tool, and a work sorting machine for sorting a plurality of works. The work sorting robot that constitutes a work sorting system including a robot, includes a robot hand that holds the work, holds the work by the robot hand, and tilts the work by tilting the robot hand. When the tilting operation is performed, the work vertical movement mechanism performs a descending operation of lowering the work housed in the work feeder by a predetermined distance. It is a feature.
本願の実施の形態により1又は2以上の不足が解決される。 The embodiments of the present application solve one or more shortages.
<1.ワーク仕分けシステム1の構成例>
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係るワーク仕分けシステム1の例について説明する。図1は、本発明の実施の形態のワーク仕分けシステム1の構成の外観例を示す外観図である。また、図2は、本発明の実施の形態のワーク仕分けシステム1の装置間の接続例を示すブロック図である。図1及び図2に示すように、ワーク仕分けシステム1は、コンベア10と、ワーク供給ボックス20と、ワーク上下動装置30と、固定カメラ40と、ワーク仕分けロボット50と、仕分け先ボックス群60と、コントローラ70と、ワーク上昇検知センサ80とを含む。
<1. Configuration example of
Hereinafter, an example of the
コンベア10は、仕分対象であるワークWを所定位置まで搬送するために用いられる。ここでのワークWは、後述するワーク仕分けロボット50による仕分け作業が可能な物であればよい。本例では、ワークWは、薄型荷物である。コンベア10は、台座110と、ローラ部120と、ボックス停止部130とを備え、複数のワークWが収容されたワーク供給ボックス20を所定位置まで搬送する機能を有する。ここでの「所定位置」とは、収容されたワークWがワーク仕分けロボット50により仕分け可能なワーク供給ボックス20の位置をいう。
The
台座110は、ローラ部120とボックス停止部130とを支持する。本例において、ローラ部120は、上方から見て2列並んで配置され、一方の列では、後から前方向へ、ワークWが収容されたワーク供給ボックス20が搬送される。もう一方の列では、前から後方向へ、下がるように傾き、ワークWが取り出されたワーク供給ボックス20が供給元へ返却のために搬送される。ローラ部120は、例えばローラコンベアである。ボックス停止部130は、ワーク供給ボックス20の前方向への移動を規制し、所定位置に停止させる。ボックス停止部130により停止したワーク供給ボックス20のワークWがワーク仕分けロボット50により仕分けされる。
The
ワーク供給ボックス20は、ワークWが収容されるワーク供給具の一例である。ここでの「ワークWが収容される」とは、例えばワーク供給ボックス20内にワークWが載置されることをいう。また、ここでの「ワーク供給ボックス20内に載置される」とは、例えばワーク供給ボックス20内に積み上げられることをいう。なお、本例では、ワーク供給具に対応するワーク供給ボックス20は側壁を有する箱型物体であるが、ワーク供給具の形状は係る例に限定されない。例えば、ワーク供給具が側壁を有していない場合でも、側壁の代わりとして上記所定位置の周りに同様の向き及び高さで壁や柵などが設けられていればよい。
The
また、ワーク供給ボックス20は、収容されたワークWを上昇若しくは下降させるための少なくとも1の上下動孔210が底面に形成されてよい。上下動孔210は、例えばワーク供給ボックス20の底面を上下方向に導通するように形成され、後述するワーク上下動装置30によるワークWの上下動作の際に利用される。ここで、複数のワークWは、ワーク供給ボックス20内で、当該ワーク供給ボックス20の側壁の上端を上限とした高さまで積み上げられてもよい。
Further, the
ワーク上下動装置30は、ワーク供給ボックス20に収容されている少なくとも1のワークWを上昇若しくは下降させるワーク上下動機構の一例である。具体的には、ワーク上下動装置30は、ワーク仕分けロボット50によるワークWの保持動作に際し、ワーク供給ボックス20に収容されたワークWを少なくとも1の上下動孔210を介して所定距離下降させる下降動作を行う。図1に示す一例では、ワーク上下動装置30は、装置本体部310と、ワーク上下動棒320と、底板330とを備える。
The work
装置本体部310は、底板330に接続され、当該底板330の高さを制御する。ワーク上下動棒320は、上下方向に延びた棒状の部材であり、それぞれの上下動孔210に対応し、ワークWを支持するとともに上昇若しくは下降させる。底板330は、装置本体部310とワーク上下動棒320とを接続するように設けられるとともに、ワーク上下動棒320を支持する。底板330が装置本体部310を基準として上昇若しくは下降することで、ワーク上下動棒320も連動して上昇若しくは下降する。
The device
ここで、ワーク上下動装置30は、後述するワーク仕分けロボット50が、保持したワークWを所定角度傾斜させる場合に、ワーク供給ボックス20に収容されたワークWを所定距離下降させる下降動作を行う。ここでの所定角度及び所定距離は、予め定められてよく、例えばワークWの種類やそれぞれのワークWの大きさや形状、材質、ワーク供給ボックス20の大きさ等により定められてもよい。
Here, the work
図3は、本発明の実施の形態のワーク供給ボックス20の一例について説明する説明図である。図3(a)はワーク供給ボックス20の上面図、図3(b)はワーク供給ボックス20の正面図、図3(c)はワーク供給ボックス20の側面図である。図3(a)〜(c)が示す一例では、ワーク供給ボックス20は、収容されたワークWの四方を囲む側壁を有しており、さらに側壁として、2つの空間に分割する仕切り220を有している。分割された空間では、それぞれにワークWを収容することができ、上下動孔210a〜210g、上下動孔210h〜210nがそれぞれ形成されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of the
図3が示す一例において、ワーク上下動装置30は、上下動孔210a〜210g及び上下動孔210h〜210nの下側から、それぞれに対応する複数のワーク上下動棒320を挿入することで、ワーク供給ボックス20に収容されたワークWが複数のワーク上下動棒320により持ち上げられる。なお、上下動孔210の配置は、係る例に限定されず、ワーク上下動棒320がワークWを支持することが可能であればよい。
In the example shown in FIG. 3, the work
固定カメラ40は、コンベア10によりワーク供給ボックス20が搬送される所定位置の上方に下向きで取り付けられ、後述するワーク仕分けロボット50がワークWを仕分ける際に必要な仕分情報を読み取る。仕分情報は、例えばワークWの識別情報やワークWの搬送先等であり、ワーク供給ボックス20に収容されたそれぞれのワークW上面に、例えばバーコードや数字、文字等で表示される。
The fixed
ワーク仕分けロボット50は、ワーク供給ボックス20に収容されたワークWを仕分けるロボットである。ここでの「ワークWを仕分ける」とは、本例では、仕分情報に基づいてそれぞれのワークWを所定場所に運搬することをいう。また本例では、ワーク仕分けロボット50は、垂直多関節ロボットである。ワーク仕分けロボット50は、架台部510と、ベース部520と、第1の関節部530と、前後動作部540と、第2の関節部550と、上下動作部560と、第3の関節部570と、ロボットハンド580と、吸引ホース590とを備える。
The
架台部510は、ベース部520〜吸引ホース590を支持する。また、架台部510は、内部に真空ポンプを有しており後述するロボットハンド580及び吸引ホース590によるワークWの吸着において用いられる。ベース部520は、架台部510を基準として水平面に対し垂直な軸まわりに旋回する。第1の関節部530は、前後動作部540が水平面に対し平行な軸まわりに回転可能なように、ベース部520と前後動作部540とを接続する。第2の関節部550は、上下動作部560が水平面に対し平行な軸まわりに回転可能なように、前後動作部540と上下動作部560とを接続する。第3の関節部570は、ロボットハンド580が水平面に対し平行な軸まわりに回転可能なように、上下動作部560とロボットハンド580とを接続する。吸引ホース590は、ロボットハンド580によるワークWの保持においてワークWを吸着するために用いられる。
The
ロボットハンド580は、ワークWを保持する。具体的には、ロボットハンド580は、ワークWを吸着可能な少なくとも1の吸着パッドを備え、当該吸着パッドにワークWを吸着させることでワークWを保持する。吸着パッドによる吸着の方法としては、架台部510内に設けられる真空ポンプが、吸引ホース590を通して吸着パッドに接続され、当該吸着パッドを吸引口として吸引を行うことでワークWを吸着する方法などが挙げられる。なお、吸着パッドから真空ポンプまでは、ロボットハンド580が備える吸引チューブ及び上述した吸引ホース590を介して接続される。また、ロボットハンド580は、吸着パッドによるワークWの吸着を行うとともに、当該ワークWの自身に対する傾斜を固定する。また、ワーク仕分けロボット50は、ロボットハンド580によりワークWを保持するとともに、ロボットハンド580を傾斜させることによりワークWを水平面に対し所定角度傾斜させる傾斜動作を行う。ロボットハンド580の詳細な構成例及び動作例の説明は後述する。
The
仕分け先ボックス群60は、ワーク仕分けロボット50によるワークWの仕分け先の仕分けボックス群である。図1に示す一例では、仕分け先ボックス群60は、仕分け先ボックス610a〜610cを備える。それぞれのワークWは、固定カメラ40が読み取った仕分情報に基づいて、ワーク仕分けロボット50により仕分け先ボックス610a〜610cの何れかに運搬される。図1においては、仕分け先ボックス群60とコンベア10とは、ワーク仕分けロボット50を間にはさむ位置関係になっているが、ワーク仕分けロボット50がワークWを運搬することが可能であれば他の位置に設置されてもよい。
The sorting
コントローラ70は、図2に示すように、ワーク上下動装置30、固定カメラ40、ワーク仕分けロボット50、ワーク上昇検知センサ80と接続する制御手段の一例である。コントローラ70は、ワーク上下動装置30、固定カメラ40及びワーク仕分けロボット50の動作制御を行う。例えば、コントローラ70は、予め用意された制御プログラムを用いて、ワーク仕分けロボット50による傾斜動作と、ワーク上下動装置30による下降動作とを制御してよい。
As shown in FIG. 2, the
また例えば、コントローラ70は、ワーク仕分けロボット50による傾斜動作によりロボットハンド580に保持されたワークWが所定角度傾斜したことが検出されることに応じて、ワーク上下動装置30に下降動作を行わせてもよい。なお、コントローラ70は、例えば固定カメラ40による撮影によりロボットハンド580やワークWの傾斜を検出してもよい。また、コントローラ70は、ロボットハンド580が備える種々のセンサによりワークWの傾斜を検出してもよい。なお、制御手段の一例であるコントローラ70によるロボットハンド580のワークWの保持に係る動作制御については詳細を後述する。
Further, for example, the
ワーク上昇検知センサ80は、ワーク供給ボックス20内のワークWの位置がロボットハンド580に吸着される高さであるかを検知するセンサである。その高さはワーク供給ボックス20の上端部と略同じであり、ワーク上昇検知センサ80は、例えば光電センサである。
The work
<2.ロボットハンド580の構成例>
続いて、図4(a)〜(d)を参照しながら、本発明の実施の形態に係るロボットハンド580の構成例について説明する。図4(a)は、本発明の実施の形態のロボットハンド580の概要について説明するための概略斜視図である。図4(b)は、本発明の実施の形態のロボットハンド580の例について説明するための正面図である。図4(c)は、本発明の実施の形態のロボットハンド580の例について説明するための上面図である。図4(d)は、本発明の実施の形態のロボットハンド580の例について説明するための側面図である。図4(a)〜(d)で示すロボットハンド580は、二手に分かれており、一度に2つのワークWの保持ができるように構成されている。なお、図4(a)〜(d)における方向記号は、他図面とは独立して示される。
<2. Configuration example of
Subsequently, a configuration example of the
ロボットハンド580は、シリンダ取付部581と、シリンダベース部582a及び582bと、シリンダスライド部583a及び583bと、昇降板584a及び584bと、ワーク吸着部585a〜585dと、ワーク固定部586a〜586hと、吸引チューブ587a〜587dと、平板588a及び588bと、較正用カメラ589とを備える。
The
シリンダ取付部581は、第3の関節部570とロボットハンド580とを接続し、またシリンダベース部582a及び582bと接続する。シリンダベース部582a及び582bには、それぞれシリンダスライド部583a、583bが取り付けられている。シリンダスライド部583a及び583bは、それぞれシリンダベース部582a、582bを基準として上下方向に所定距離の範囲内で移動することが可能な部材である。昇降板584a及び584bは、上下方向に延びた板状の部材であり、それぞれシリンダスライド部583a及び583bに固定されている。平板588a及び588bは、水平面上に延びた板状の部材であり、それぞれ昇降板584a、584bに固定されている。
The
ワーク吸着部585a〜585dは、ワークWを吸着する。ワーク固定部586a〜586hは、ワークWを固定する。例えば図4(c)では、ワーク吸着部585a及び585b並びにワーク固定部586a〜586dが、平板588aに接続され、1つのワークWを吸着及び固定している。また、ワーク吸着部585c及び585d並びにワーク固定部586e〜586hが、平板588bに接続され、さらに1のワークWを吸着及び固定している。
The
ここで、図5を参照しながら、本発明の実施の形態に係るワーク吸着部585及びワーク固定部586の例について説明する。図5(a)は、本発明の実施の形態のワーク吸着部585の例について説明するための説明図である。図5(b)は、本発明の実施の形態のワーク固定部586の例について説明するための説明図である。
Here, an example of the
ワーク吸着部585は、吸着ロッド5851と、ストッパ5852と、チューブコネクタ5853と、パッドホルダ5854と、スプリング5855と、吸着パッド5856とを備える。吸着ロッド5851は、ストッパ5852を介してチューブコネクタ5853と接続され、パッドホルダ5854を介して吸着パッド5856と接続されている。吸着ロッド5851及びストッパ5852は、長手方向内部に通路を有し、吸着パッド5856の吸着口から吸着ロッド5851内部とストッパ5852との内部通路を通り吸引チューブ587と接続される。また、スプリング5855は、吸着ロッド5851の全体に巻き付けられ、吸着ロッド5851の長手方向に伸縮可能なように設けられている。
The
ワーク固定部586は、固定ロッド5861と、ストッパ5862と、固定用コネクタ5863と、パッドホルダ5864と、スプリング5865と、固定パッド5866とを備え、それぞれワーク吸着部585の吸着ロッド5851〜吸着パッド5856と同様の構成である。ワーク吸着部585との相違点は、固定ロッド5861及びストッパ5862が内部に長手方向の通路を有しておらず、また固定用コネクタ5863が吸引用チューブ587と接続していない点である。勿論、ワーク固定部586は、チューブコネクタ5853以外で同じ構成であってもよい。
The
図4に戻ってロボットハンド580の説明を続ける。吸引チューブ587a〜587dは、上述したようにチューブコネクタ5853に接続され、さらに図4(a)に示すように、シリンダ取付部581に設けられた内部通路を通って吸引ホース590に接続され、結果として架台部510内部の真空ポンプに接続される。
Returning to FIG. 4, the description of the
平板588a及び588bは、水平方向に延びるようにそれぞれ昇降板584a及び584bに接続されていて昇降板584a及び584bの上下方向の動きに連動して動く。また、平板588a及び588bは、ワーク吸着部585及びワーク固定部586を取り付けるための上下方向に開いた孔が形成されている。
The
平板588aは、ワーク吸着部585a及び585b並びにワーク固定部586a〜586dがそれぞれ孔に挿入されている。平板588bは、ワーク吸着部585c及び585d並びにワーク固定部586e〜586hがそれぞれ孔に挿入されている。図4に示すように、ワーク吸着部585を中心に、周りにワーク固定部586を配置することにより、ワークWを安定的に保持することができる。当該孔は、ワーク吸着部585及びワーク固定部586におけるそれぞれ吸着ロッド5851、固定ロッド5861が挿入可能で、ストッパ5852、ストッパ5862が挿入可能でないように形成される。ここで、スプリング5855及び5865は、平板588a、588bの下側に位置する。従って、ワーク吸着部585及びワーク固定部586に対し下方向に平板588が動くと、スプリング5855及び5865は縮み元に戻ろうとする弾性力が働く。
In the
較正用カメラ589は、仕分け対象のワークWに対するロボットハンド580の位置調整に関する較正(キャリブレーション)を行う。
The
<3.ワークの保持制御例>
続いて、図6〜図10を参照しながら、コントローラ70によるワークWの保持制御例について説明する。
<3. Work retention control example>
Subsequently, an example of holding control of the work W by the
図6は、本発明の実施の形態のワーク供給ボックス20内に複数のワークWが収容されている例について説明するための断面図である。図6左側には、ワーク供給ボックス20と、ワーク供給ボックス20に積み上げられるように収容されている複数のワークWが示されている。また、ワーク上下動装置30のワーク上下動棒320a、320c及び320fが、上下動孔210a、210c及び210fの下から挿入され、複数のワークWを支持している。ここで、複数のワークWのうち、上から1番目のワークをワークW1、上から2番目をワークW2、それよりも下をワーク群WGと称する。図6右側では、ワークW1の上面に接しているロボットハンド580が示されている。なお、図6左側から図6右側へ遷移するまでに、固定カメラ40がワークW1の上面に表示されている仕分情報を読み取る。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining an example in which a plurality of work Ws are housed in the
図7は、本発明の実施の形態のワーク供給ボックス20内のワークWが吸着されている様子の例について説明するための説明図である。図7左側は、本発明の実施の形態のワーク供給ボックス20内のワークWが吸着されている側面の様子の例について説明するための側面図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an example in which the work W in the
図7左側には、図6右側においてワーク吸着部585c及び585dによりワークW1の吸着を開始したロボットハンド580が示されている。ここで、ワーク固定部586e〜586hは、ワークW1を上方向から押さえている状態である。そのため、ワークW1は、図6右側の状態と比較して、ワーク吸着部585c及び585dにより吸着された中央部分が上方向に盛り上がっている。
On the left side of FIG. 7, the
図7右側は、図7左側に対応するワーク供給ボックス20内のワークWが吸着されている正面の様子の例について説明するための正面図である。図7右側が示すように、ワークW1の中央部分は、ワーク吸着部585c及び585dにより上方向により吸引され、ワーク固定部586e〜586hが押さえている箇所と比較して高くなっている。また、図7右側に示すように、ワークW1とワークW2との間に空間が発生している。このように、保持するワークWと隣接する他のワークWとの間に空間ができることで、他のワークWが付着した状態のままでのワークWの仕分けを防止することが可能になる。
The right side of FIG. 7 is a front view for explaining an example of the front view in which the work W in the
図8は、本発明の実施の形態の保持されたワークWを所定角度傾斜させてワーク上下動装置30により他のワークWを所定距離下降させた様子の例について説明するための説明図である。図8左側には、図7の状態からロボットハンド580が保持したワークW1を所定角度傾斜させた様子が示されている。ワークW1が傾斜する際、端部分からワークW1とワークW2が離れる。2つのワークWの間に中央部分のみを上げる場合では下のワークWが付着した状態のままとなることがあるが、他方で、端部分からワークWを上げていくことで確実にワークW間の空間を作り、ロボットハンド580が保持しているワークW全体を持ち上げる際に他のワークWが付着することを、より確実に防止することが可能になる。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining an example in which the held work W according to the embodiment of the present invention is tilted by a predetermined angle and another work W is lowered by a predetermined distance by the work
図8右側には、図8左側の状態からワーク上下動装置30によりワークW2及びWGが所定距離下降している様子が示されている。ここで、ワークW1とワークW2との間には図8左側と比較して大きな空間が生じていて、また当該空間は水平面内においてワーク供給ボックス20の側壁に囲まれている。このように、図8右側において、ワークW1とワークW2とは、完全に付着状態が解除されている。
On the right side of FIG. 8, it is shown that the work W2 and the WG are lowered by a predetermined distance by the work
なお、図8左側の状態から図8右側の状態に変化する際、ワーク吸着部585及びワーク固定部586がワークW2及びWGを上から抑えていた状態でなくなり、ワーク吸着部585及びワーク固定部586がそれぞれ備えるスプリング5855、5865が解放される。そのため、ワークW1に対するスプリング5855及び5865からの下向きの力により、ワークW2をより確実にワーク供給ボックス20内に落とすことが可能になる。すなわち、想定外の場所にワークWが落下してしまうことの防止が可能になる。
When the state on the left side of FIG. 8 changes to the state on the right side of FIG. 8, the
ここで、図9を参照して、ワークW1を傾斜させた際にワークW2がワークW1に付着している状態の場合について説明する。図9は、本発明の実施の形態の保持されたワークWを傾斜させた際にワークWに他のワークWが付着している状態の場合にワーク上下動装置30によりワーク供給ボックス20に収容されたワークWを所定距離下降させた様子の例について説明するための説明図である。図9左側には、図7の状態からロボットハンド580が保持したワークW1を所定角度傾斜させた様子が示されているが、図8左側と異なり、ワークW2がワークW1に付着している状態である。
Here, a case where the work W2 is attached to the work W1 when the work W1 is tilted will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a state in which another work W is attached to the work W when the held work W according to the embodiment of the present invention is tilted, and the work W is housed in the
図9右側には、図9左側の状態からワーク上下動装置30によりワークW2及びWGが所定距離下降している様子が示されている。ここで、ワークW1に付着していたワークW2がはがれて落下している。ここで、ワークW2は、ワーク供給ボックス20の側壁により落下経路が規制されて、ワーク供給ボックス20内に落下する。このように、保持されたワークWを傾斜させた際に他のワークWが当該ワークWに中途半端に付着している場合でも、当該他のワークWをより確実にワーク供給ボックス20内に落とすことが可能になる。すなわち、想定外の場所にワークWが落下してしまうことの防止が可能になる。なお、図8及び図9では、ロボットハンド580の水平面に対する傾斜方向が同じである例を説明したが、付着した他のワークWをはがす(付着状態を解除する)ことが可能であれば傾斜方向は係る例に限定されない。
On the right side of FIG. 9, it is shown that the work W2 and the WG are lowered by a predetermined distance by the work
コントローラ70は、予め用意された制御プログラムを用いて、ワーク仕分けロボット50に傾斜動作を、ワーク上下動装置30に下降動作を行わせてもよい。ここでの「予め用意された制御プログラム」は、例えば傾斜動作と下降動作とを一括してそれぞれワーク仕分けロボット50とワーク上下動装置30に命令することが可能なプログラムである。予め用意された制御プログラムを用いて傾斜動作と下降動作とを行わせることで、各動作の完了を確認して次の動作へ移る場合と比較してより短時間でワークWを仕分けることが可能になる。また、コントローラ70は、ワーク仕分けロボット50による傾斜動作によりワークWが所定角度傾斜したことが検出されることに応じて、ワーク仕分けロボット50が前記傾斜動作の次の動作を行う前に、ワーク上下動装置30による下降動作を行わせてもよい。傾斜動作によりワークWが水平面に対し所定角度傾斜したことを検出してから下降動作を行うことで、ワークWの傾斜を検出しない場合と比較してワークWをワーク供給ボックス20の外側に落とすことなく確実にワークWを仕分けることが可能になる。
The
図10は、本発明の実施の形態のロボットハンド580がワークWを保持した後の例について説明するための説明図である。図10左側には、ロボットハンド580による所定角度の傾斜動作とワーク上下動装置30による所定距離の下降動作後に、ロボットハンド580が上昇している様子が示されている。ワーク仕分けロボット50は、ワークW1を保持した後、仕分け先ボックス群60の何れかの仕分け先ボックス610にワークW1を運搬する。図10左側において、ワーク上下動装置30は、ワークW2が次に仕分けられる対象であるため、上下動棒320a、320c及び320dを上昇させて、同一水平面内にワーク供給ボックス20の側壁の上端部分が存在する高さまでワークW2を上昇させる。なお、ワークW2の上昇距離は、図10右側に示すように、例えばワーク上昇検知センサ80が用いられる。当該高さは、図6左側におけるワークW1の高さ(ワーク供給ボックス20の上端面)と略同一である。このように、ワークWの運搬において、運搬対象のワークWを略同一の高さにしておくことで、ワーク仕分けロボット50が現在仕分け対象のワークWの高さに応じた動作を行う必要が無くなる。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example after the
<4.ワーク仕分けシステム1の動作例>
続いて、図11及び図12を参照しながら、本発明の実施の形態のワーク仕分けシステム1の動作の流れの例について説明する。
<4. Operation example of
Subsequently, an example of the operation flow of the
最初に、図11を参照しながら、コントローラ70が予め用意された制御プログラムを用いて、ワーク仕分けロボット50による傾斜動作と、ワーク上下動装置30による下降動作とを行わせる場合の動作例について説明する。図11は、本発明の実施の形態のコントローラ70が予め用意された制御プログラムを用いて、ワーク仕分けロボット50による傾斜動作と、ワーク上下動装置30による下降動作とを行わせる場合の動作の流れの一例を示すフローチャート図である。
First, with reference to FIG. 11, an operation example in which the
まず、固定カメラ40は、所定位置のワーク供給ボックス20内のワークWの上面に表示されている仕分情報を読み取る(ステップS101)。次に、コントローラ70は、ステップS101で読み取られた仕分情報に基づいて、対応するワークWの仕分け先ボックス610を特定する(ステップS102)。次に、ワーク仕分けロボット50のロボットハンド580は、コントローラ70の制御に基づきワークWをワーク吸着部585及びワーク固定部586により保持する(ステップS103)。次に、ロボットハンド580は、コントローラ70が予め用意された制御プログラムを用いた制御に基づき、ステップS103で保持したワークWを水平面に対し所定角度傾斜させる(ステップS104)。
First, the fixed
次に、ワーク上下動装置30は、コントローラ70が制御プログラムを用いた制御に基づき、ワーク供給ボックス20内に収容されたワークWを所定距離下降させる(ステップS105)。次に、ワーク仕分けロボット50は、コントローラ70の制御に基づきステップS103で保持したワークWを持ち上げ(ステップS106)、ステップS102で特定された仕分け先ボックス610に応じてロボットハンド580の位置を、例えば当該仕分け先ボックス610の投入口前まで、移動させる(ステップS107)。次に、ワーク仕分けロボット50は、ロボットハンド580によるワークWの吸着を終了することでワークWをリリースして仕分け先ボックス610内に入れる(ステップS108)。次に、ワーク上下動装置30は、上下動棒320を上昇させることでワークWを所定距離上昇させ(ステップS109)、動作は終了する。
Next, the work
続いて、図12を参照しながら、コントローラ70がワーク仕分けロボット50による傾斜動作によりワークWが所定角度傾斜したことを検出することに応じてワーク上下動装置30に下降動作を行わせる場合の動作例について説明する。図12は、本発明の実施の形態のコントローラ70がワーク仕分けロボット50による傾斜動作によりワークWが所定角度傾斜したことを検出することに応じてワーク上下動装置30に下降動作を行わせる場合の動作の流れの一例を示すフローチャート図である。ここで、ステップS201〜ステップS203、ステップS206〜ステップS209は、それぞれ図11のステップS101〜ステップS103、ステップS106〜ステップS109に対応する。
Subsequently, with reference to FIG. 12, the operation when the
なお、ステップS204においては、ロボットハンド580がコントローラ70の制御に基づきステップS103で保持したワークWを水平面に対し所定角度傾斜させる傾斜動作を行い、ワークWが所定角度傾斜したことが検出された場合(ステップS204−Y)、ステップS205へ進む。一方で、ワークWが所定角度傾斜したことが検出されていない場合(ステップS204−N)、ステップS204に復帰する。また、ステップS205においては、ワーク上下動装置30は、コントローラ70の制御に基づき、ワーク供給ボックス20内に収容されたワークWを所定距離下降させる(ステップS205)。
In step S204, when the
以上に説明したように、本発明に係るワーク仕分けシステムによれば、ワークが収容されたワーク供給具と、当該ワーク供給具に収容された前記ワークを上昇若しくは下降させるワーク上下動機構と、複数のワークを仕分けるワーク仕分けロボットとを含み、ワーク仕分けロボットは、ワークを保持するロボットハンドを備え、ロボットハンドにより前記ワークを保持するとともに、当該ワークを、前記ロボットハンドを傾斜させることにより水平面に対し所定角度傾斜させる傾斜動作を行い、ワーク上下動機構は、ワーク仕分けロボットによる傾斜動作が行われる場合に、ワーク供給具に収容されたワークを所定距離下降させる下降動作を行うようにしたので、ワークの想定外の場所への落下を防止することが可能になる。 As described above, according to the work sorting system according to the present invention, there are a plurality of work feeders containing the work and a work vertical movement mechanism for raising or lowering the work housed in the work feeder. The work sorting robot includes a work sorting robot for sorting the work, the work sorting robot is provided with a robot hand for holding the work, the work is held by the robot hand, and the work is tilted with respect to a horizontal plane. A work tilting motion is performed to tilt the work by a predetermined angle, and the work vertical movement mechanism performs a lowering motion of lowering the work housed in the work feeder by a predetermined distance when the work sorting robot performs the tilting motion. It becomes possible to prevent the robot from falling to an unexpected place.
また、ワーク仕分けシステムが、ワーク仕分けロボットによる傾斜動作と、ワーク上下動機構による下降動作とを制御する制御手段をさらに含む構成をとれば、ワーク仕分けシステムにおける傾斜動作と下降動作とを柔軟に連携させることが可能になる。 Further, if the work sorting system further includes a control means for controlling the tilting motion by the work sorting robot and the descending motion by the work vertical movement mechanism, the tilting motion and the descending motion in the work sorting system can be flexibly linked. It becomes possible to make it.
また、制御手段が、予め用意された制御プログラムを用いて、ワーク仕分けロボットに傾斜動作を行わせ、当該傾斜動作の後に、ワーク上下動機構に下降動作を行わせる構成をとれば、各動作の完了を確認してから次の動作を行う場合と比較してより短時間でワークを仕分けることが可能になる。 Further, if the control means is configured to cause the work sorting robot to perform a tilting motion by using a control program prepared in advance and then cause the work vertical movement mechanism to perform a descending motion after the tilting motion, each operation can be performed. It is possible to sort the workpieces in a shorter time than when the next operation is performed after confirming the completion.
また、制御手段が、ワーク仕分けロボットに傾斜動作を行わせたことによりロボットハンドに保持されたワークが所定角度傾斜したことが検出されることに応じて、ワーク上下動機構に下降動作を行わせる構成をとれば、ワークの想定外の場所への落下をより確実に防止するが可能になる。 Further, the control means causes the work vertical movement mechanism to perform a descending operation in response to the detection that the work held by the robot hand is tilted by a predetermined angle due to the work sorting robot performing the tilting operation. If the configuration is adopted, it becomes possible to more reliably prevent the work from falling to an unexpected place.
また、ワーク供給具が、収容されたワークを上昇若しくは下降させるための少なくとも1の上下動孔が底面に形成され、ワーク上下動機構は、それぞれ上下動孔に対応し、ワークを支持するとともに上昇若しくは下降させる少なくとも1のワーク上下動棒を備え、下降動作として、ワーク上下動棒を所定距離下降させることによりワーク供給具に収容された少なくとも1のワークを所定距離下降させる構成をとれば、ワーク供給ボックスには上下動孔のみ形成すればよいため、ワーク仕分けシステムの使用者は当該システムのためのワーク供給具を簡便に用意することが可能になる。 Further, at least one vertical movement hole for raising or lowering the housed work is formed on the bottom surface of the work feeder, and the work vertical movement mechanism corresponds to the vertical movement hole, respectively, and supports and raises the work. Alternatively, if at least one work up / down moving rod for lowering is provided and at least one work housed in the work feeder is lowered by a predetermined distance by lowering the work up / down moving rod by a predetermined distance as a lowering operation, the work. Since only the vertical moving holes need to be formed in the supply box, the user of the work sorting system can easily prepare a work supply tool for the system.
また、本発明に係るワーク仕分けロボットは、ワークが収容されたワーク供給具と、当該ワーク供給具に収容された前記ワークを上昇若しくは下降させるワーク上下動機構と、前記複数のワークを仕分けるワーク仕分けロボットとを含むワーク仕分けシステムを構成する当該ワーク仕分けロボットであって、前記ワークを保持するロボットハンドを備え、前記ロボットハンドにより前記ワークを保持するとともに、当該ワークを、前記ロボットハンドを傾斜させることにより水平面に対し所定角度傾斜させる傾斜動作を行い、当該傾斜動作が行われる場合に、前記ワーク上下動機構は、前記ワーク供給具に収容された前記ワークを所定距離下降させる下降動作を行うようにしたので、ワークの想定外の場所への落下を防止することが可能になる。 Further, the work sorting robot according to the present invention has a work feeding tool in which a work is housed, a work vertical movement mechanism for raising or lowering the work housed in the work feeding tool, and a work sorting machine for sorting a plurality of works. The work sorting robot that constitutes a work sorting system including a robot, includes a robot hand that holds the work, holds the work by the robot hand, and tilts the work by tilting the robot hand. When the tilting motion is performed, the work vertical movement mechanism performs a descending motion of lowering the work housed in the work feeder by a predetermined distance. Therefore, it is possible to prevent the work from falling to an unexpected place.
1 ワーク仕分けシステム
10 コンベア
20 ワーク供給ボックス
30 ワーク上下動装置
310 装置本体部
320 ワーク上下動棒
330 底板
40 固定カメラ
50 ワーク仕分けロボット
510 架台部
520 ベース部
530 第1の関節部
540 前後動作部
550 第2の関節部
560 上下動作部
570 第3の関節部
580 ロボットハンド
590 吸引ホース
60 仕分け先ボックス群
70 コントローラ
80 ワーク上昇検知センサ
1 Work sorting
Claims (6)
前記ワーク仕分けロボットは、
前記ワークを保持するロボットハンドを備え、
前記ロボットハンドにより前記ワークを保持するとともに、当該ワークを、前記ロボットハンドを傾斜させることにより水平面に対し所定角度傾斜させる傾斜動作を行い、
前記ワーク上下動機構は、
前記ワーク仕分けロボットによる前記傾斜動作が行われる場合に、前記ワーク供給具に収容された前記ワークを所定距離下降させる下降動作を行う
ことを特徴とするワーク仕分けシステム。 A work sorting system including a work feeder containing a work, a work vertical movement mechanism for raising or lowering the work housed in the work feeder, and a work sorting robot for sorting the plurality of works.
The work sorting robot
A robot hand for holding the work is provided.
The work is held by the robot hand, and the work is tilted by tilting the robot hand to tilt it at a predetermined angle with respect to the horizontal plane.
The work vertical movement mechanism is
A work sorting system characterized in that when the tilting operation is performed by the work sorting robot, the work housed in the work feeder is lowered by a predetermined distance.
ことを特徴とする請求項1記載のワーク仕分けシステム。 The work sorting system according to claim 1, further comprising a control means for controlling the tilting operation by the work sorting robot and the lowering operation by the work vertical movement mechanism.
ことを特徴とする請求項2記載のワーク仕分けシステム。 The work sorting system according to claim 2, wherein the control means causes the work sorting robot to perform the tilting motion and the work vertical movement mechanism to perform the descending motion by using a control program prepared in advance. ..
ことを特徴とする請求項2記載のワーク仕分けシステム。 The control means causes the work vertical movement mechanism to perform the tilting operation in response to the detection that the work held by the robot hand is tilted by a predetermined angle by causing the work sorting robot to perform the tilting operation. The work sorting system according to claim 2, wherein a descending motion is performed.
収容された前記ワークを上昇若しくは下降させるための少なくとも1の上下動孔が底面に形成され、
前記ワーク上下動機構は、
それぞれの前記上下動孔に対応し、前記ワークを支持するとともに上昇若しくは下降させる少なくとも1のワーク上下動棒を備え、
前記下降動作として、前記ワーク上下動棒を所定距離下降させることにより前記ワーク供給具に収容された少なくとも1の前記ワークを所定距離下降させる
ことを特徴とする請求項1から4のうち何れかに記載のワーク仕分けシステム。 The work feeder is
At least one vertical moving hole for raising or lowering the accommodated work is formed on the bottom surface.
The work vertical movement mechanism is
A work vertical movement rod corresponding to each of the vertical movement holes is provided, and at least one work vertical movement rod for supporting the work and raising or lowering the work is provided.
According to any one of claims 1 to 4, as the lowering operation, at least one of the works accommodated in the work feeder is lowered by a predetermined distance by lowering the work vertical moving rod by a predetermined distance. Described work sorting system.
前記ワークを保持するロボットハンドを備え、
前記ロボットハンドにより前記ワークを保持するとともに、当該ワークを、前記ロボットハンドを傾斜させることにより水平面に対し所定角度傾斜させる傾斜動作を行い、
当該傾斜動作が行われる場合に、前記ワーク上下動機構は、前記ワーク供給具に収容された前記ワークを所定距離下降させる下降動作を行う
ことを特徴とするワーク仕分けロボット。
The work sorting system including a work feeding tool containing a work, a work vertical movement mechanism for raising or lowering the work housed in the work feeding tool, and a work sorting robot for sorting the plurality of works is configured. A work sorting robot
A robot hand for holding the work is provided.
The work is held by the robot hand, and the work is tilted by tilting the robot hand to tilt it at a predetermined angle with respect to the horizontal plane.
A work sorting robot characterized in that when the tilting motion is performed, the work vertical movement mechanism performs a descending motion of lowering the work housed in the work feeder by a predetermined distance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019207937A JP2021079476A (en) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | Work sorting system and work sorting robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019207937A JP2021079476A (en) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | Work sorting system and work sorting robot |
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---|---|
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ID=75963283
Family Applications (1)
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JP2019207937A Pending JP2021079476A (en) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | Work sorting system and work sorting robot |
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JP (1) | JP2021079476A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021240334A1 (en) | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Ricoh Company, Ltd. | Optical device |
-
2019
- 2019-11-18 JP JP2019207937A patent/JP2021079476A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021240334A1 (en) | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Ricoh Company, Ltd. | Optical device |
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