JP2023125580A - Conveyance system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、搬送システムに関する。 TECHNICAL FIELD This disclosure relates to conveyance systems.
工場、倉庫などの生産現場、物流現場では、例えば、搬送対象物を搬送元から搬送先に搬送する、搬送対象物の搬送作業が行われている。このような現場では、搬送作業の内容に応じて柔軟に対応することが可能に構成された多関節のロボットアームを有する搬送システムが用いられている。 2. Description of the Related Art At production sites, such as factories and warehouses, and distribution sites, transport work of objects to be transported is carried out, for example, to transport objects from a transport source to a transport destination. At such sites, transport systems are used that have multi-joint robot arms that are configured to be able to flexibly respond to the content of the transport work.
多関節のロボットアームは、様々な動作が可能であり、移送作業の内容に応じて柔軟に対応することが可能である一方、その可搬重量が比較的制限されるという問題があった。可搬重量を大きくするには、大型かつ頑丈な構成のロボットアームを適用する必要があり、搬送システムを低コストかつ移動可能に構成することが困難となる。すると、生産現場や物流現場において、搬送システムを状況に応じて移設し、多様な搬送作業に対応させることが不可能となり、また高コストである問題があった。 Although multi-joint robot arms are capable of various motions and can flexibly respond to the content of transfer work, they have a problem in that their payload is relatively limited. In order to increase the payload, it is necessary to use a large and sturdy robot arm, which makes it difficult to configure the transport system to be low-cost and movable. As a result, it becomes impossible to relocate the conveyance system according to the situation at production sites and distribution sites to accommodate various conveyance operations, and there is also the problem of high costs.
本開示は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、高重量な搬送対象物に対しても、コンパクトで安価に構成したロボットアームを用いて、当該搬送対象物の搬送作業を円滑に行うことができる搬送システムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and uses a compact and inexpensively configured robot arm to smoothly carry out the work of transporting even heavy objects. The purpose is to provide a conveyance system that can.
本開示は、上述の課題を解決するために、以下の構成を採用する。 The present disclosure adopts the following configuration in order to solve the above problems.
本開示の一側面に係る搬送システムは、搬送対象物を把持する把持部と、前記搬送対象物を把持した前記把持部を吊り下げ保持し得るとともに、吊り下げ保持した前記搬送対象物または前記把持部に与えられる外力に従って、前記搬送対象物を鉛直方向及び水平方向に移動し得る搬送補助装置と、ロボットアームと、前記把持部と前記ロボットアームの可動端部と、を接続する接続部と、前記ロボットアームを制御する制御部と、を備え、前記制御部の制御により前記ロボットアームを動作させることで、前記搬送対象物の搬送を可能とする搬送システムであって、前記接続部には、前記把持部に与えられた機械的衝撃の前記ロボットアームの可動端部への伝達を緩和する衝撃緩和部が設けられている。 A conveyance system according to one aspect of the present disclosure includes a gripping section that grips an object to be conveyed, and a gripping section that grips the object to be conveyed, which can be hung and held, and the object to be conveyed or the gripped object held in a suspended manner. a transport auxiliary device capable of moving the object to be transported in the vertical and horizontal directions according to an external force applied to the part; a robot arm; a connection part that connects the grip part and a movable end of the robot arm; A control unit for controlling the robot arm, and a transport system capable of transporting the object to be transported by operating the robot arm under control of the control unit, the connection unit including: A shock-reducing portion is provided to reduce the transmission of mechanical shock applied to the grip portion to the movable end portion of the robot arm.
上記構成によれば、搬送補助装置が搬送対象物または搬送対象物を把持した把持部に与えられる外力に従って、当該搬送対象物の搬送作業を補助する。これにより、高重量な搬送対象物の搬送作業を行うときでも、大型かつ頑丈な構成のロボットアームを構成することなく、コンパクトで安価に構成したロボットアームを用いて当該搬送作業を行うことができる。また、接続部は、把持部とロボットアームの可動端部とを接続する。更に、接続部には、衝撃緩和部が設けられており、把持部に与えられた機械的衝撃のロボットアームの可動端部への伝達を緩和するように構成されている。このため、ロボットアームの可動端部に機械的衝撃が加えられたときでも、その機械的衝撃を衝撃緩和部で緩和することが可能となる。これにより、ロボットアームが、機械的衝撃によって動作不良を生じたり、停止したりするのを回避することができ、円滑な搬送作業を行うことができる。 According to the above configuration, the conveyance assisting device assists the conveyance operation of the conveyed object according to the external force applied to the conveyed object or the gripping portion that grips the conveyed object. As a result, even when transporting heavy objects, it is possible to perform the transport work using a compact and inexpensively constructed robot arm, without having to construct a large and sturdy robot arm. . Further, the connecting portion connects the gripping portion and the movable end of the robot arm. Further, the connecting portion is provided with a shock absorbing portion, which is configured to alleviate transmission of mechanical shock applied to the gripping portion to the movable end portion of the robot arm. Therefore, even when a mechanical shock is applied to the movable end of the robot arm, the mechanical shock can be alleviated by the shock absorbing section. Thereby, the robot arm can be prevented from malfunctioning or stopping due to mechanical impact, and smooth conveyance work can be performed.
上記一側面に係る搬送システムにおいて、前記接続部は、前記ロボットアームの可動端部に固定されるロボットアーム固定部と、前記ロボットアーム固定部と前記把持部との間に設けられたショックアブソーバとを含んでもよい。 In the conveyance system according to the above aspect, the connecting section includes a robot arm fixing section fixed to a movable end of the robot arm, and a shock absorber provided between the robot arm fixing section and the gripping section. May include.
上記構成によれば、搬送システムでは、ショックアブソーバにより、機械的衝撃のロボットアームへの伝達を確実に緩和することができる。従って、高重量な搬送対象物に対しても、コンパクトで安価に構成したロボットアームを用いて、円滑な搬送対象物の搬送作業を確実に行うことができる。 According to the above configuration, in the transport system, the shock absorber can reliably reduce the transmission of mechanical shock to the robot arm. Therefore, even for heavy objects, it is possible to reliably carry out smooth transport operations using a robot arm that is compact and inexpensively constructed.
上記一側面に係る搬送システムにおいて、前記搬送補助装置は、前記把持部を吊り下げるための吊り紐と、前記吊り紐の巻き上げ及び引き出し動作を行う本体部と、を有しており、前記吊り紐を通じて与えられた鉛直方向の荷重を監視して、前記吊り紐の巻き上げ及び引き出し動作を制御することにより、前記搬送対象物または前記把持部に与えられる外力に従った、前記搬送対象物の鉛直方向への移動を可能としてもよい。 In the conveyance system according to the above aspect, the conveyance auxiliary device includes a hanging cord for suspending the gripping portion, and a main body that performs winding and pulling operations of the hanging cord, and By monitoring the vertical load applied through the handle and controlling the winding and pulling operations of the suspension string, the vertical load of the conveyed object is controlled according to the external force applied to the conveyed object or the gripping section. It may also be possible to move to.
上記構成によれば、搬送システムでは、搬送補助装置が吊り紐の巻き上げ及び引き出し動作を制御することによって上記外力に従った搬送対象物の鉛直方向への搬送作業を補助することができる。これにより、搬送システムでは、高重量な搬送対象物に対しても、コンパクトで安価に構成したロボットアームを用いて、円滑な搬送対象物の搬送作業をより確実に行うことができる。 According to the above configuration, in the conveyance system, the conveyance auxiliary device can assist in conveying the conveyance object in the vertical direction according to the external force by controlling the winding and pulling out operations of the hanging cord. As a result, in the transport system, it is possible to more reliably carry out a smooth transport operation of a heavy object to be transported using a compact and inexpensively constructed robot arm.
上記一側面に係る搬送システムにおいて、前記搬送補助装置は、前記本体部を水平方向に移動させるためのレールを更に有しており、前記吊り紐を通じて与えられた水平方向の荷重を監視して、前記本体部の水平方向への移動を制御することにより、前記搬送対象物または前記把持部に与えられる外力に従った、前記搬送対象物の水平方向への移動を可能としてもよい。 In the conveyance system according to the above aspect, the conveyance auxiliary device further includes a rail for horizontally moving the main body, and monitors the horizontal load applied through the suspension string, By controlling the movement of the main body in the horizontal direction, the object to be transported may be moved in the horizontal direction in accordance with an external force applied to the object to be transported or the gripping section.
上記構成によれば、搬送システムでは、搬送補助装置がレールによる本体部の水平方向への移動を制御することによって上記外力に従った搬送対象物の水平方向への搬送作業を補助することができる。これにより、搬送システムでは、高重量な搬送対象物に対しても、コンパクトで安価に構成したロボットアームを用いて、円滑な搬送対象物の搬送作業をより確実に行うことができる。 According to the above configuration, in the conveyance system, the conveyance auxiliary device can assist in horizontally conveying the conveyed object according to the external force by controlling horizontal movement of the main body by the rail. . As a result, in the transport system, it is possible to more reliably carry out a smooth transport operation of a heavy object to be transported using a compact and inexpensively constructed robot arm.
上記一側面に係る搬送システムにおいて、前記ロボットアームを支持するロボットアーム支持部と、前記ロボットアームを支持した前記ロボットアーム支持部、及び、前記搬送補助装置を支持するフレームと、を更に備えてもよい。 The transport system according to the above aspect may further include a robot arm support section that supports the robot arm, the robot arm support section that supports the robot arm, and a frame that supports the transport auxiliary device. good.
上記構成によれば、フレームにロボットアーム支持部及び搬送補助装置が取り付けられているため、搬送対象物の搬送元の位置が変更されたときでも、フレームを移動させることにより、ロボットアーム及び搬送補助装置による搬送対象物の搬送作業を容易に実施することができる。 According to the above configuration, since the robot arm support part and the transport auxiliary device are attached to the frame, even when the transport source position of the object to be transported is changed, the robot arm and the transport auxiliary device can be moved by moving the frame. It is possible to easily carry out the work of conveying the object to be conveyed by the device.
上記一側面に係る搬送システムにおいて、前記ロボットアーム支持部は、前記ロボットアームを鉛直方向に可動に支持してもよい。 In the transport system according to the above aspect, the robot arm support section may support the robot arm movably in a vertical direction.
上記構成によれば、ロボットアームは、ロボットアーム支持部によって鉛直方向に可動に支持されるので、ロボットアームによる搬送対象物の鉛直方向への搬送作業をより円滑に実施することができる。 According to the above configuration, since the robot arm is movably supported in the vertical direction by the robot arm support section, the robot arm can carry out the work of vertically transporting the object to be transported more smoothly.
本開示によれば、高重量な搬送対象物に対しても、コンパクトで安価に構成したロボットアームを用いて、当該搬送対象物の搬送作業を円滑に行うことができる搬送システムを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a conveyance system that can smoothly carry out the work of conveying even heavy objects to be conveyed using a compact and inexpensively constructed robot arm. can.
〔実施形態1〕
§1 適用例
まず、図1から図3を用いて、本開示が適用される場面の一例について説明する。図1は、本開示の実施形態1に係る搬送システム1の構成例を説明する斜視図である。図2は、上記搬送システム1の搬送補助装置3及び接続部4の具体的な構成例を示す斜視図である。図3は、上記搬送システム1の構成例を示す機能ブロック図である。
[Embodiment 1]
§1 Application Example First, an example of a scene to which the present disclosure is applied will be described using FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of a
本実施形態の搬送システム1は、協調ロボットとしてのロボットアーム2と、搬送作業の補助を行う搬送補助装置3とを有し、重量物である搬送対象物Hの搬送作業を実行し得るシステムである。ロボットアーム2の動作は、ロボットアーム2を制御する制御部としてのロボットアーム制御部21によって制御される。
The
本実施形態の搬送システム1では、搬送補助装置3は搬送対象物Hを把持した把持部5を吊り下げ保持し得るとともに、吊り下げ保持した搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従って、搬送対象物Hを鉛直方向及び水平方向に移動し得る。
In the
本実施形態の搬送システム1では、接続部4が把持部5とロボットアーム2の可動端部2bとを接続している。接続部4には、後に詳述するように、把持部5に与えられた機械的衝撃のロボットアーム2の可動端部2bへの伝達を緩和する衝撃緩和部としてのショックアブソーバ4cが設けられている。ショックアブソーバ4cは、例えばリニア式ショックアブソーバであってよい。
In the
よって本実施形態1によれば、搬送システム1では、搬送補助装置3が用いられているので、搬送対象物Hの搬送作業を補助することができる。これにより、本実施形態1の搬送システム1では、高重量な搬送対象物Hの搬送作業を行うときでも、大型かつ頑丈な構成のロボットアームを使用することなく、コンパクトで安価に構成したロボットアーム2を用いて当該搬送作業を行うことができる。
Therefore, according to the first embodiment, since the
また、本実施形態1の搬送システム1では、高重量な搬送対象物Hの移動の開始をするとき、または移動の停止をするとき等に、搬送対象物Hの重量や搬送方向に応じた慣性や慣性モーメントによって、搬送対象物Hの動きがロボットアーム2に追随できない。その結果、動きの差異が機械的衝撃として、搬送対象物Hから接続部4を介してロボットアーム2の可動端部2bに伝達される。しかしながら、本実施形態1の搬送システム1では、ショックアブソーバ4c(衝撃緩和部)が上記機械的衝撃を緩和するので、ロボットアーム2が、当該機械的衝撃によって動作不良を生じたり、停止したりするのを回避することができ、搬送作業を円滑に実施することができる。
In addition, in the
§2 構成例
<搬送システム1>
以下に、本実施形態の搬送システム1のより具体的な構成例を説明する。尚、図1に示す例では、本実施形態の搬送システム1が自動車のシートを出荷する作業現場に適用される場合を示す。より具体的にいえば、本実施形態の搬送システム1は、出荷のために、搬送対象物Hとしての自動車の折り畳まれた状態のリアシートを搬送元の位置から搬送先の位置である自動車のフロントシートS上に搬送して載置する作業現場に適用される場合について説明する。
§2 Configuration example <
A more specific example of the configuration of the
<フレーム6の構成>
本実施形態の搬送システム1は、フレーム6を備えている。フレーム6は、枠体6aと、ロボットアーム支持部6bと、を備えている。
<Configuration of
The
枠体6aは、例えば、四角筒体状の金属材を組み合わせて構成されている。枠体6aには、当該枠体6aの前方に突出するように、ロボットアーム支持部6bが一体的に設けられている。このロボットアーム支持部6bには、ロボットアーム2の基部2aが設置されている。これにより、フレーム6は、ロボットアーム2を支持する。
The
尚、上記の説明では、フレーム6において、枠体6aとロボットアーム支持部6bとを一体的に設けた場合について説明したが、本実施形態に限定されない。例えば、枠体とは別個に構成したロボットアーム支持部を当該枠体に連結することにより、フレーム6がロボットアーム2を支持するロボットアーム支持部を支持する構成でもよい。
In the above description, a case has been described in which the
また、枠体6aの上部には、搬送補助装置3が取り付けられている。搬送補助装置3には、接続部4と把持部5とが順次接続されており、搬送補助装置3は、接続部4と把持部5とともに、フレーム6で支持される。
Moreover, the
また、枠体6aは、工場などの床面に対して移動可能となるように、床面上に設置されていてもよい。枠体6aの下部に、不図示のローラなどの回動部材が配置されており、この回動部材が、例えば、作業者などのユーザが枠体6aを押圧することにより、フレーム6に推進力を与えることができるように構成されていてもよい。そして、ユーザは、上記床面上で、ロボットアーム2、搬送補助装置3、接続部4、及び、把持部5を支持した状態のフレーム6を所望の位置に移動し得る。
Further, the
<ロボットアーム2の構成>
ロボットアーム2は、図1に示すように、互いに異なる方向に旋回可能な複数の関節部を有する多関節に構成されており、搬送対象物Hの搬送作業の内容に応じて柔軟に対応することができるようになっている。なお、複数の各関節部には、周知のように、対応する関節部を駆動するためのモータなどの駆動部材が設けられている。
<Configuration of
As shown in FIG. 1, the
ロボットアーム2は、上述したように、フレーム6のロボットアーム支持部6bに固定される基部2aを備えている。ロボットアーム2の基部2aとは反対側の先端部分を可動端部2bと称する。この可動端部2bには、接続部4に設けられたロボットアーム固定部4b1に固定される固定軸2b1が設けられている。また、可動端部2bには、カメラ2cが取り付けられている。そして、ロボットアーム2では、カメラ2cの撮像画像が不図示のディスプレイに表示されるようになっていてもよい。これにより、本実施形態の搬送システム1では、把持部5による搬送対象物Hの搬送作業を視認することができ、安全を確保した状態で当該搬送作業を円滑に実施できる。
The
また、ロボットアーム2には、各種のセンサ(不図示)が設置されている。そして、ロボットアーム制御部21は、各センサの検出結果に基づいて、ロボットアーム2の動作の可否を判断することにより、ユーザの安全性を確保したり、搬送システム1での搬送対象物Hの搬送作業を適切に行ったりするように構成されてもよい。
Furthermore, various sensors (not shown) are installed on the
ロボットアーム2の各関節部に設けられた上記駆動部材には、例えば、電流計などを用いたトルクを検出するためのセンサが設置されており、ロボットアーム2に加えられる荷重(衝撃)を検出し、当該トルクを検出するためのセンサは、その検出結果をロボットアーム制御部21に出力する。そして、ロボットアーム制御部21は、トルクを検出するためのセンサの検出結果が予め定められた閾値を超えたと判断すると、ロボットアーム2の動作を停止させて、適切で安全な搬送作業を実施可能としている。
The drive member provided at each joint of the
<ロボットアーム制御部21の構成>
ロボットアーム制御部21は、ロボットアーム2の動作を制御するように構成された専用の制御装置である。ロボットアーム制御部21は、ロボットアーム2との間で通信を行う。ロボットアーム制御部21は、予め定められたプログラムに従って、ロボットアーム2の可動端部2bが所望の位置となるように、ロボットアーム2に動作信号を出力する。これにより、ロボットアーム制御部21は、ロボットアーム2に設けられた上記複数の各関節部の動作を制御することで、ロボットアーム2の基部2aに対する、可動端部2bの動きの制御を実行する。
<Configuration of robot
The robot
尚、上記の説明以外に、例えば、ロボットアーム制御部21が、不図示の制御機器やプログラマブル表示器などの上位機器に接続されて、ユーザからの操作指示を上位機器から受け付ける構成でもよい。この場合は、ロボットアーム制御部21は、ユーザの操作指示に従って、ロボットアーム2の制御を行うことができる。
In addition to the above description, for example, the robot
図3のブロック図に表されるロボットアーム制御部21は、必ずしも物理的に一体の情報処理装置として構成される必要は無く、適宜機能を分離して、物理的に複数の情報処理装置から構成されていてもよい。また、ロボットアーム2の内部にロボットアーム制御部21を内蔵することも可能である。
The robot
また、ロボットアーム制御部21としては、ロボットアーム2とともに市販されている制御装置を利用することもできる。換言すれば、ロボットアーム2及びロボットアーム2に応じた専用のコントローラとしてのロボットアーム制御部21は汎用品として市販されており、搬送システム1を構築するにあたり利用可能である。
Further, as the robot
<把持部5の構成>
本実施形態の把持部5は、例えば、一端部が接続部4に各々固定された一対の把持棒5aを用いて構成されている。把持部5では、上記一対の把持棒5aの各他端部がフック状に構成されている。そして、把持部5では、一対の把持棒5aの各他端部が、搬送対象物Hの所定の部分に係合することにより、搬送対象物Hを把持して当該搬送対象物Hの搬送作業を実施できるようになっている。
<Configuration of
The
具体的には、図1に示す例では、搬送対象物Hは、折り畳まれた状態の上記リアシートであり、作業台D上の搬送元の位置で把持部5一対の把持棒5aによって把持される。そして、搬送対象物Hは、ユーザが本実施形態の搬送システム1を用いることにより、搬送先の位置である、上記フロントシートS上に搬送される。
Specifically, in the example shown in FIG. 1, the object to be transported H is the folded rear seat, which is gripped by a pair of
また、把持部5の構成は、後掲の実施形態2に例示するように、搬送対象物Hの形状や大きさなどに応じて、適宜変更することが可能であり、把持部5は不図示のアタッチメント部材を介して接続部4に対して着脱可能になっている。
Further, the configuration of the
<搬送補助装置3の構成>
搬送補助装置3は、高重量の搬送対象物Hを吊り下げた状態で保持できる装置である。また搬送補助装置3は、搬送対象物Hの重量を支えつつ、作業者から当該搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従って、鉛直方向に搬送対象物Hを移動させることができる。更には、搬送補助装置3は、搬送対象物Hの重量を支えつつ、作業者から当該搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従って、水平方向に搬送対象物Hを移動させることもできる。このように搬送補助装置3は、作業者による鉛直方向及び水平方向への搬送対象物Hの搬送作業を補助できる装置であり、リフターとも呼称され、工場等において広く用いられている。
<Configuration of conveyance
The transport
実施形態1の搬送補助装置3は、吊り紐3aと、本体部3bと、レール3cと、取付板3dと、回動軸3eと、を備えている。
The conveyance
吊り紐3aは、接続部4を介在させて把持部5を吊り下げるための部材であり、例えば、チェーンである。吊り紐3aの一端部は、箱体状の本体部3bの内部に取り付けられている。また、吊り紐3aの他端部には、当該吊り紐3aを安定して動作させるための錘3a1、及び当該吊り紐3aを接続部4に連結するためのフック部3a2が順次設けられている。搬送補助装置3では、フック部3a2が取手部4a1の孔部4a2に挿通されたときに、搬送補助装置3は、吊り紐3aにより、搬送対象物Hを把持した把持部5及び可動端部2bが固定された接続部4を鉛直方向で支持可能になっている。
The hanging string 3a is a member for suspending the
吊り紐3aは、接続部4に対して、不図示のベアリングを介して回動可能に設けられてもよい。これにより、搬送補助装置3では、吊り紐3aは搬送対象物Hを把持した把持部5、及びロボットアーム2の可動端部2bが固定された接続部4を回動可能に支持することができる。このため、搬送補助装置3では、吊り紐3aは搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従って、回転することができるようになっており、搬送対象物Hの搬送作業などを円滑に行うことができる。
The hanging string 3a may be rotatably provided with respect to the connecting
本体部3bは、不図示のモータ等の駆動部材、及び、吊り紐3aを通じて与えられた鉛直方向の荷重を監視する荷重センサを備えている(図示せず)。搬送補助装置3では、吊り紐3aを通じて与えられた鉛直方向の荷重を監視して、本体部3bによる、吊り紐3aの巻き上げ及び引き出し動作の制御が行われるように構成されている。そして、搬送補助装置3では、本体部3bの上述の制御を行うことにより、搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従った、搬送対象物Hの鉛直方向への移動することが可能になっている。
The
レール3cは、本体部3bを水平方向に移動させるための部材である。レール3cは、上記床面と平行な平行面で、枠体6aに対し本体部3bを近接する近接方向と本体部3bを離間する離間方向とを含んだ、上記水平方向に移動可能に本体部3bを支持している。具体的には、レール3cには、不図示のモータ等の駆動部材と、吊り紐3aを通じて与えられた水平方向の荷重を監視する荷重センサとが設けられている(図示せず)。搬送補助装置3では、吊り紐3aを通じて与えられた水平方向の荷重を監視して、レール3cによる、本体部3bの水平方向への移動の制御が行われるように構成されている。そして、搬送補助装置3では、レール3cの上述の制御を行うことにより、搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従った、搬送対象物Hの水平方向への移動することが可能になっている。
The
尚、上記の説明以外に、例えば、レール3cに対して、本体部3bをスライド移動可能に取り付けて、搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従って、本体部3bがレール3cをスライド移動可能としてもよい。
In addition to the above explanation, for example, the
取付板3dは、フレーム6の枠体6aの上部に固定されている。この取付板3dには、回動軸3eが取り付けられている。回動軸3eは、レール3cに連結されるとともに、取付板3dに対してR方向に回動可能に設けられている。この回動軸3eにより、搬送補助装置3は、搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従って、R方向の回動方向に回動することができる。従って、搬送補助装置3では、搬送対象物Hを搬送元の位置から搬送先の位置への鉛直方向及び水平方向での搬送作業を補助することができる。
The mounting
<接続部4の構成>
接続部4は、本体4aと、アーム固定板4bと、を備えている。本体4aは、搬送補助装置3と把持部5との間に設けられて、これらの搬送補助装置3と把持部5とを連結する連結部材を構成している。本体4aは、フック部3a2と係合する孔部4a2を有する取手部4a1と、ショックアブソーバ4cの一端部が連結された連結部4a3と、を有している。また、本体4aには、把持部5が上記アタッチメント部材を介して着脱可能に取り付けられており、上述したように、搬送対象物Hの形状や大きさなどに対応した把持部5が適宜連結されるように構成されている。
<Configuration of
The connecting
アーム固定板4bは、ロボットアーム固定部4b1と、ロボットアーム固定部4b1に設けられた固定穴4b2と、開口部4b3と、連結部4b4と、を備えている。固定穴4b2には、ロボットアーム2の可動端部2bに設けられた固定軸2b1が挿入されるようになっている。ロボットアーム固定部4b1には、クランプレバーが設けられている。そして、ロボットアーム固定部4b1では、ユーザがクランプレバーを操作することにより、固定穴4b2に対して固定軸2b1をワンタッチで脱着することが可能になっている。
The
開口部4b3は、本体4a側に設けられた開口部(図示せず)と対向するように、アーム固定板4bに設けられており、カメラ2cによって把持部5に把持された搬送対象物Hを撮影可能に構成されている。
The opening 4b3 is provided in the
連結部4b4には、ショックアブソーバ4cの他端部が連結されている。これにより、ショックアブソーバ4cは、本体4aとアーム固定板4bとの間に配置されて、ロボットアーム固定部4b1と把持部5との間に設けられる。
The other end of the
ショックアブソーバ4cは、搬送対象物Hの搬送作業の際に本体4aとアーム固定板4bとの間に作用する機械的衝撃を吸収する。具体的には、搬送対象物Hの搬送作業での移動の開始をするとき、または搬送作業での移動の停止をするときに、搬送対象物Hの重量や搬送方向に応じた慣性や慣性モーメントによって、搬送対象物Hの動きにロボットアーム2が追随できない。このため、搬送対象物Hの動きとロボットアーム2の動きとの差異が機械的衝撃として、搬送対象物Hから接続部4を介してロボットアーム2の可動端部2bに伝達される。
The
これに対して、本実施形態1の搬送システム1では、ショックアブソーバ4cが可動端部2bに伝達された上記機械的衝撃を緩和して、ロボットアーム2側への当該機械的衝撃の伝達を抑制する。
In contrast, in the
また、搬送作業において、搬送対象物Hの移動の方向を変えようとしたときも、吊り紐3aを軸とした回転方向での慣性や慣性モーメントによって、搬送対象物Hの動きとロボットアーム2の動きとの差異に起因する機械的衝撃が生じる。ところが、本実施形態1の搬送システム1では、ショックアブソーバ4cが当該機械的衝撃を緩和して、ロボットアーム2側への当該機械的衝撃の伝達を抑制する。
Also, when attempting to change the direction of movement of the object H during transport, the movement of the object H and the movement of the
接続部4は、本体4aとアーム固定板4bとの間に設けられた引張バネ4d、及び一対のターンバックル4e、4fを備えている。引張バネ4dは、ショックアブソーバ4cの伸び側のクッション材として機能する。すなわち、引張バネ4dは、本体4aとアーム固定板4bとが離間する方向への移動する際に、ショックアブソーバ4cに作用する負荷(衝撃)を和らげるクッション性を確保するようになっている。
The connecting
一対のターンバックル4e、4fは、各々一端部及び他端部がそれぞれ本体4a及びアーム固定板4bに連結されている。一対のターンバックル4e、4fは、ショックアブソーバ4cが取り付けられた本体4a及びアーム固定板4bの各上部側の下方側において、これらの本体4a及びアーム固定板4bを調整可能に連結している。
The pair of
§3 動作例
<搬送システム1の動作>
次に、本実施形態の搬送システム1の特徴的な動作例について具体的に説明する。尚、以下の説明では、ロボットアーム2の可動端部2bが接続部4のロボットアーム固定部4b1に固定されている状態での搬送対象物Hの搬送作業の動作について主に説明する。
§3 Operation example <Operation of
Next, a characteristic operation example of the
搬送作業の間、搬送補助装置3は、吊り紐3aを通じて与えられた鉛直方向の荷重の監視結果を基に、吊り紐3aの巻き上げ及び引き出し動作を制御する。そして、搬送補助装置3では、搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従った、搬送対象物Hの鉛直方向への移動が可能とされる。また、搬送補助装置3では、搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従った、搬送対象物Hの水平方向への移動が可能とされる。
During the conveyance operation, the conveyance
本実施形態の搬送システム1では、ロボットアーム制御部21が、ロボットアーム2を制御することにより、把持部5によって搬送対象物Hを把持することができる上記搬送元の位置に把持部5を移動させる。そして、把持部5は、搬送対象物Hを把持する把持動作を行う。
In the
すると、搬送補助装置3は、搬送対象物Hをほぼ静止させた状態で、吊り紐3aを巻き上げるトルクを制御して、搬送対象物Hを吊り上げることが可能となるような状態に保つ。
Then, the transport
その後、ロボットアーム制御部21が、ロボットアーム2を制御することにより、搬送対象物Hを把持した把持部5が搬送元の位置から搬送先の位置に移動させる。このとき、搬送対象物H等の重量は、搬送補助装置3がほぼ負担している。また、この搬送先の移動の際、搬送補助装置3は、ロボットアーム2から把持部5への外力に応じて、図1に点線にて示すように、ロボットアーム2及び搬送対象物Hを把持した把持部5と共に、回動軸3eを中心にR方向に回動する。これにより、搬送対象物Hは、搬送先のフロントシートS上に載置されて、搬送対象物Hが把持部5から外されることにより、搬送対象物Hの搬送作業が終了する。
Thereafter, the robot
以上のように、本実施形態1の搬送システム1は、搬送対象物Hを把持する把持部5と、搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従って、搬送対象物Hを鉛直方向及び水平方向に移動し得る搬送補助装置3と、を備えている。また、搬送システム1は、ロボットアーム2と、把持部5とロボットアームの可動端部2bとを接続する接続部4と、ロボットアーム2を制御するロボットアーム制御部21と、を備えている。接続部4には、把持部5に与えられた機械的衝撃のロボットアーム2の可動端部2bへの伝達を緩和する衝撃緩和部としてのショックアブソーバ4cが設けられている。
As described above, the
以上の構成により、本実施形態1の搬送システム1では、高重量な搬送対象物Hに対しても、搬送補助装置3がその搬送作業を補助するので、コンパクトで安価に構成したロボットアーム2を用いて当該搬送作業を行うことができる。本実施形態の搬送システム1では、ショックアブソーバ4c(衝撃緩和部)が搬送作業の際に発生し得る、上記機械的衝撃を緩和する。この結果、本実施形態1の搬送システム1では、ロボットアーム2が、当該機械的衝撃によって動作不良を生じたり、停止したりするのを回避することができ、搬送作業を円滑に実施することができる。
With the above configuration, in the
また、本実施形態1の搬送システム1では、接続部4は、ロボットアーム2の可動端部2bに固定されるロボットアーム固定部4b1と、ロボットアーム固定部4b1と把持部5との間に設けられたショックアブソーバ4cとを含んでいる。これにより、本実施形態1の搬送システム1では、ショックアブソーバ4cにより、上記機械的衝撃の伝達を確実に緩和することができる。従って、本実施形態1の搬送システム1では、高重量な搬送対象物Hに対しても、コンパクトで安価に構成したロボットアーム2を用いて、円滑な搬送対象物Hの搬送作業を確実に行うことができる。
Furthermore, in the
また、本実施形態1の搬送システム1では、搬送補助装置3は、把持部5を吊り下げるための吊り紐3aと、吊り紐3aの巻き上げ及び引き出し動作を行う本体部3bと、を有している。また、搬送補助装置3は、吊り紐3aを通じて与えられた鉛直方向の荷重を監視して、吊り紐3aの巻き上げ及び引き出し動作を制御することにより、搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従った、搬送対象物Hの鉛直方向への移動を可能としている。
Further, in the
以上の構成により、本実施形態1の搬送システム1では、搬送補助装置3が吊り紐3aの巻き上げ及び引き出し動作を制御することによって上記外力に従った搬送対象物Hの鉛直方向への搬送作業を補助することができる。この結果、本実施形態1の搬送システム1では、高重量な搬送対象物Hに対しても、コンパクトで安価に構成したロボットアーム2を用いて、円滑な搬送対象物Hの搬送作業をより確実に行うことができる。
With the above configuration, in the
また、本実施形態1の搬送システム1では、搬送補助装置3は、本体部3bを水平方向に移動させるためのレール3cを更に有している。搬送補助装置3は、吊り紐3aを通じて与えられた水平方向の荷重を監視して、本体部3bの水平方向への移動を制御することにより、搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従った、搬送対象物Hの水平方向への移動を可能としている。
Furthermore, in the
以上の構成により、本実施形態1の搬送システム1では、搬送補助装置3がレール3cによる本体部3bの水平方向への移動を制御することによって上記外力に従った搬送対象物Hの水平方向への搬送作業を補助することができる。この結果、本実施形態1の搬送システム1では、高重量な搬送対象物Hに対しても、コンパクトで安価に構成したロボットアーム2を用いて、円滑な搬送対象物Hの搬送作業をより確実に行うことができる。
With the above configuration, in the
また、本実施形態1の搬送システム1では、ロボットアーム2を支持するロボットアーム支持部6bと、ロボットアーム2を支持したロボットアーム支持部6b、及び、搬送補助装置3を支持するフレーム6と、を備えている。これにより、本実施形態1の搬送システム1では、フレーム6にロボットアーム支持部6b及び搬送補助装置3が取り付けられている。このため、本実施形態1の搬送システム1では、搬送対象物Hの搬送元の位置が変更されたときでも、フレーム6を移動させることにより、ロボットアーム2及び搬送補助装置3による搬送対象物Hの搬送作業を容易に実施することができる。
Furthermore, in the
〔変形例〕
図4は、図2に示した搬送補助装置3と接続部4との間に設置される回転ユニット7の具体例を説明する斜視図である。
[Modified example]
FIG. 4 is a perspective view illustrating a specific example of the rotation unit 7 installed between the conveyance
図4において、本変形例1と実施形態1との相違点は、回転可能な回転ユニット7を搬送補助装置3と接続部4との間に設置した点である。
In FIG. 4, the difference between the first modification and the first embodiment is that a rotatable rotation unit 7 is installed between the conveyance
図4に示すように、本変形例1において、回転ユニット7は、上部取付部7aと、セットカラー7bと、下部取付部7cと、を備えている。上部取付部7aは、アイボルトを用いて構成されており、その上端部には挿通孔7a1が設けられている。また、上部取付部7aの下端部は、セットカラー7bに連結されている。
As shown in FIG. 4, in the
セットカラー7bには、上部取付部7aを回転可能に支持するためのスラストベアリング(図示せず)が設けられており、セットカラー7bは、上記スラストベアリングによって上部取付部7aを回転可能に支持する。また、セットカラー7bの下端部は、下部取付部7cに連結されている。
The
下部取付部7cには、フック部7dが下端部に設けられている。そして、回転ユニット7では、挿通孔7a1に対して、搬送補助装置3のフック部3a2(図1)が挿通される。また、回転ユニット7では、フック部7dが接続部4の孔部4a2(図2)に挿通される。これにより、回転ユニット7は、搬送補助装置3と接続部4との間に配置される。
A
この結果、本変形例1では、搬送補助装置3と接続部4とが回転ユニット7によって互いに回転可能に連結される。従って、本変形例1では、実施形態1に比べて、搬送補助装置3の吊り紐3aは搬送対象物Hまたは把持部5に与えられる外力に従って、より確実に回転することができ、搬送対象物Hの搬送作業などをさらに円滑に行うことができる。
As a result, in the
〔実施形態2〕
図5は、本開示の実施形態2に係る搬送システム1の構成例を説明する斜視図である。図6は、図5に示した搬送システム1の構成例を示す機能ブロック図である。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration example of the
図5において、本実施形態2と実施形態1との主な相違点は、ロボットアーム2を鉛直方向に可動に支持するようにロボットアーム支持部8cを設けた点である。
In FIG. 5, the main difference between the second embodiment and the first embodiment is that a robot
図5において、本実施形態2の搬送システム1では、昇降機構8がフレーム6の枠体6aに設置されている。昇降機構8は、本体部8aと、駆動部8bと、ロボットアーム支持部8cと、備えている。駆動部8bは、不図示のモータ等を備えており、枠体6aに設けられたガイドレールにそって本体部8aを昇降する。本体部8aには、ロボットアーム2の基部2aが設置されたロボットアーム支持部8cが連結されている。これにより、ロボットアーム支持部8cは、ロボットアーム2を鉛直方向に可動に支持した状態でフレーム6に支持される。
In FIG. 5, in the
図6に示すように、本実施形態2の搬送システム1では、昇降機構8と、制御部31と、を備えている。制御部31は、昇降機構8の制御を行う機能ブロックである。制御部31には、タッチパネルや操作ボタンなどの操作受付部(図示せず)を介してユーザの指示が入力されるようになっている。制御部31は、ユーザからの指示に従って、ロボットアーム支持部8c、ひいてはロボットアーム2の可動端部2bが所望の位置となるように、昇降機構8の駆動部8bに動作信号を出力する。これにより、制御部31は、ロボットアーム2の鉛直方向の移動の制御を実行する。
As shown in FIG. 6, the
また、図5に示すように、本実施形態2の把持部5は、実施形態1での先端部がフック状に構成された一対の把持棒5aに代えて、負圧によって搬送対象物Hを吸着させる吸着部材5bを有する。これにより、本実施形態2の搬送システム1では、把持部5が、例えば、吸着部材5bにより、ボックス状の搬送対象物Hを容易に把持して、その搬送作業を実行することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the
以上のように、本実施形態2では、上記実施形態1と同様な効果を奏する。また、本実施形態2では、ロボットアーム2はロボットアーム支持部8cによって鉛直方向に可動に支持されるので、ロボットアーム2による搬送対象物Hの鉛直方向への搬送作業をより円滑に実施することができる。
As described above, the second embodiment provides the same effects as the first embodiment. In addition, in the second embodiment, the
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and various changes can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in each embodiment. are also included within the technical scope of the present disclosure.
1 搬送システム
2 ロボットアーム
2b 可動端部
3 搬送補助装置
3a 吊り紐
3b 本体部
3c レール
4 接続部
4b1 ロボットアーム固定部
4c ショックアブソーバ(衝撃緩和部)
5 把持部
6 フレーム
6b ロボットアーム支持部
8 昇降機構
8c ロボットアーム支持部
21 ロボットアーム制御部(制御部)
1
5 Gripping
Claims (6)
前記搬送対象物を把持した前記把持部を吊り下げ保持し得るとともに、吊り下げ保持した前記搬送対象物または前記把持部に与えられる外力に従って、前記搬送対象物を鉛直方向及び水平方向に移動し得る搬送補助装置と、
ロボットアームと、
前記把持部と前記ロボットアームの可動端部と、を接続する接続部と、
前記ロボットアームを制御する制御部と、を備え、
前記制御部の制御により前記ロボットアームを動作させることで、前記搬送対象物の搬送を可能とする搬送システムであって、
前記接続部には、前記把持部に与えられた機械的衝撃の前記ロボットアームの可動端部への伝達を緩和する衝撃緩和部が設けられている、搬送システム。 a gripping section that grips an object to be transported;
The gripping section that grips the object to be transported can be held suspended, and the object to be transported can be moved in the vertical and horizontal directions according to an external force applied to the suspended and held object to be transported or the gripping section. A transport auxiliary device;
robot arm and
a connection part that connects the grip part and the movable end part of the robot arm;
a control unit that controls the robot arm;
A transport system that enables transport of the object to be transported by operating the robot arm under control of the control unit,
The transfer system includes a shock absorbing portion provided in the connecting portion to alleviate transmission of mechanical shock applied to the gripping portion to the movable end portion of the robot arm.
前記ロボットアームの可動端部に固定されるロボットアーム固定部と、
前記ロボットアーム固定部と前記把持部との間に設けられたショックアブソーバとを含む、請求項1に記載の搬送システム。 The connection part is
a robot arm fixing part fixed to the movable end of the robot arm;
The conveyance system according to claim 1, further comprising a shock absorber provided between the robot arm fixing part and the gripping part.
前記把持部を吊り下げるための吊り紐と、
前記吊り紐の巻き上げ及び引き出し動作を行う本体部と、を有しており、
前記吊り紐を通じて与えられた鉛直方向の荷重を監視して、前記吊り紐の巻き上げ及び引き出し動作を制御することにより、前記搬送対象物または前記把持部に与えられる外力に従った、前記搬送対象物の鉛直方向への移動を可能とする、請求項1または2に記載の搬送システム。 The conveyance auxiliary device is
a hanging string for hanging the gripping part;
It has a main body part that performs winding up and pulling out operations of the hanging cord,
By monitoring the vertical load applied through the hanging string and controlling the winding and pulling out operations of the hanging string, the object to be transported can be moved according to the external force applied to the object to be transported or the gripping section. The conveyance system according to claim 1 or 2, which allows vertical movement of the conveyance system.
前記本体部を水平方向に移動させるためのレールを更に有しており、
前記吊り紐を通じて与えられた水平方向の荷重を監視して、前記本体部の水平方向への移動を制御することにより、前記搬送対象物または前記把持部に与えられる外力に従った、前記搬送対象物の水平方向への移動を可能とする、請求項3に記載の搬送システム。 The conveyance auxiliary device is
further comprising a rail for horizontally moving the main body,
By monitoring the horizontal load applied through the hanging cord and controlling the movement of the main body in the horizontal direction, the object to be transported can be moved according to the external force applied to the object to be transported or the gripping section. 4. The transport system according to claim 3, which allows horizontal movement of objects.
前記ロボットアームを支持した前記ロボットアーム支持部、及び、前記搬送補助装置を支持するフレームと、を更に備えた、請求項1から4のいずれか1項に記載の搬送システム。 a robot arm support part that supports the robot arm;
The conveyance system according to any one of claims 1 to 4, further comprising: the robot arm support section that supports the robot arm; and a frame that supports the conveyance auxiliary device.
Priority Applications (1)
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