JP4989554B2 - Transport system - Google Patents
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Description
本発明は、搬送システムに関する。詳しくは、ワークを把持し、このワークを所定開始位置から終了位置まで搬送する搬送システムに関する。 The present invention relates to a transport system. Specifically, the present invention relates to a transport system that grips a work and transports the work from a predetermined start position to an end position.
自動車の製造ラインには、パネルやパーツ等のワークを所定の開始位置から所定の終了位置まで搬送するために、搬送システムが設けられている。この搬送システムは、ワークを把持する把持ツールと、この把持ツールの三次元空間内における位置及び姿勢を変更することで、把持ツールで把持したワークを搬送する多関節ロボットアームと、を含んで構成される。 An automobile production line is provided with a conveyance system for conveying a workpiece such as a panel or a part from a predetermined start position to a predetermined end position. The transfer system includes a gripping tool that grips a workpiece, and an articulated robot arm that transports the workpiece gripped by the gripping tool by changing the position and posture of the gripping tool in a three-dimensional space. Is done.
把持ツールには所定の態様で配置された複数の把持ピンが形成されており、一方、ワークにはこれら把持ピンの配置態様に合わせて複数のピン挿入穴が形成されている。この把持ツールでワークを把持する際には、多関節ロボットアームを操作して把持ツールをワークに接近して、把持ツールに形成された複数の把持ピンをピン挿入穴に挿入する。 The gripping tool is formed with a plurality of gripping pins arranged in a predetermined manner, while the workpiece is formed with a plurality of pin insertion holes in accordance with the placement mode of these gripping pins. When gripping a workpiece with this gripping tool, the articulated robot arm is operated to bring the gripping tool closer to the workpiece, and a plurality of gripping pins formed on the gripping tool are inserted into the pin insertion holes.
一方、近年では、製造ラインの小型化や設備にかかるコストの低減等を目的として、同一の製造ラインで複数種類の車種を製造できるように、製造ラインを汎用化することが望まれている。そこで以下では、上述のような搬送システムにおいて汎用性を向上するための技術について検討する。 On the other hand, in recent years, for the purpose of downsizing the production line and reducing the cost of equipment, it is desired to make the production line versatile so that a plurality of types of vehicles can be produced on the same production line. Therefore, in the following, a technique for improving versatility in the above-described transport system will be examined.
例えば特許文献1には、把持ツールに形成された2つの把持ピンのうち、一方の把持ピンを他方の把持ピンに対して可動可能に設けた搬送システムが示されている。この搬送システムによれば、ワークに形成されたピン挿入穴の配置態様が車種ごとに異なる場合であっても、把持ピンを移動することで対応することが可能となる。すなわち、1つの把持ツールで複数種類の車種のワークに対応することができる。
しかしながら、このように把持ツールを異なる車種間で共通のものを用いることができたとしても、この把持ツールの位置及び姿勢を変更する多関節ロボットアームのティーチングに関しては車種ごとに調整しなければならず、手間がかかるという課題がある。図8を参照して、この課題について詳述する。 However, even if a common gripping tool can be used between different vehicle types in this way, the teaching of the articulated robot arm that changes the position and posture of the gripping tool must be adjusted for each vehicle type. There is a problem that it takes time and effort. This problem will be described in detail with reference to FIG.
図8は、同一の多関節ロボットアーム110及び把持ツール120により、車種AのワークWAを把持した状態(図8の(a))と、車種BのワークWBを把持した状態(図8の(b))を平面視した模式図である。
FIG. 8 shows a state in which the workpiece WA of the vehicle type A is gripped by the same articulated
図8では、略矩形状のワークWA,WBを、2つの把持ピンP1,P2を備える把持ツール120により把持した例を示す。また、車種AのワークWAと車種BのワークWBとでは、それぞれ、把持ピンP1,P2が挿入されるピン挿入穴WAP1,WAP2及びピン挿入穴WBP1,WBP2の位置が異なる。
FIG. 8 shows an example in which substantially rectangular workpieces WA and WB are gripped by a
図8に示すように、2種類のワークWA及びワークWBで、ピン挿入穴WAP1,WAP2及びピン挿入穴WBP1,WBP2の位置が異なると、把持ツール120の位置及び姿勢も異なる。したがって、この把持ツール120の位置及び姿勢を変更する多関節ロボットアーム110の動作は、各ワークWA,WBに合わせて変更する必要がある。このため、多関節ロボットアーム110のティーチング工数が増えてしまい、作業効率が低下するおそれがある。特に多関節ロボットアーム110は、1つの動作を設定するために、複数の関節の動作の設定が必要となる場合もあるため、ティーチング工数が増えると大変な手間がかかる場合もある。
As shown in FIG. 8, when the positions of the pin insertion holes WAP1 and WAP2 and the pin insertion holes WBP1 and WBP2 are different between the two types of workpieces WA and WB, the position and posture of the
本発明は、車種に合わせた多関節ロボットアームのティーチングが不要となる搬送システムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a transfer system that eliminates the need for teaching an articulated robot arm that matches a vehicle type.
本発明の搬送システム(例えば、後述の搬送システム1,1A)は、複数種類のワーク(例えば、後述のワークW1,W2,…,Wn)を把持する把持ツール(例えば、後述の把持ツール30)と、当該把持ツールを先端側で支持し、当該把持ツールの三次元空間内における位置及び姿勢を変更するロボットアーム(例えば、後述の多関節アーム13)と、を備え、前記複数種類のワークを、前記把持ツールにより所定の開始位置で把持し、所定の終了位置まで搬送する搬送システムであって、当該把持ツールを前記ロボットアームの先端側に対して少なくとも回転させる把持ツール回転手段(例えば、後述の把持ツール支持機構40のモータ42、及びツール回転装置70)と、前記ロボットアームの先端側を前記開始位置から前記終了位置まで移動させるための、前記複数種類のワークに共通のロボットアーム指令情報(例えば、後述のアーム指令データ)と、前記開始位置で前記複数種類のワークを把持するための、前記複数種類のワークのそれぞれに応じた前記把持ツールの位相(例えば、後述の把持ツール30の回転位相)を含む把持ツール指令情報(例えば、後述の把持ツール指令データ)と、を記憶する指令記憶手段(例えば、後述の制御装置60の記憶部61)と、当該指令記憶手段に記憶されたロボットアーム指令情報及び把持ツール指令情報に基づいて、前記ロボットアーム、前記把持ツール、及び前記把持ツール回転手段を制御する制御手段(例えば、後述の制御装置60の制御信号出力部62)と、を備えることを特徴とする。
The transfer system of the present invention (for example, a
この発明によれば、複数種類のワークを把持する把持ツールと、この把持ツールの位置及び姿勢を変更するロボットアームと、把持ツールをロボットアームの先端側に対して少なくとも回転させる把持ツール回転手段とを設けた。また、ロボットアームの先端側を開始位置から終了位置まで移動させるための、複数種類のワークに共通のロボットアーム指令情報と、開始位置で複数種類のワークを把持するための、これら複数種類のワークのそれぞれに応じた把持ツールの位相を含む把持ツール指令情報とを指令記憶手段に記憶し、これらロボットアーム指令情報及び把持ツール指令情報に基づいて、ロボットアーム、把持ツール、及び把持ツール回転手段を制御した。
ここで例えば、把持ツールにより把持する複数種類のワークとして、把持ツールをロボットアームに対して回転することで把持できるものを準備する。これにより、把持ツール指令情報に基づいて把持ツール回転手段を制御して、各ワークに応じた把持ツールの位相だけ把持ツールを回転することでワークを開始位置で把持し、複数種類のワークに共通のロボットアーム指令情報に基づいてロボットアームを制御することで、把持したワークを終了位置まで搬送できる。特にここで、複数種類のワークに共通のロボットアーム指令情報に基づいてロボットアームを制御することにより、ワークの種類に応じたロボットアームのティーチングが不要となるので、生産性を向上できる。
According to the present invention, a gripping tool that grips a plurality of types of workpieces, a robot arm that changes the position and posture of the gripping tool, and a gripping tool rotation unit that rotates the gripping tool at least with respect to the distal end side of the robot arm. Was provided. In addition, the robot arm command information common to multiple types of workpieces to move the tip side of the robot arm from the start position to the end position, and these multiple types of workpieces for gripping multiple types of workpieces at the start position Are stored in the command storage means, and the robot arm, the gripping tool, and the gripping tool rotating means are stored on the basis of the robot arm command information and the gripping tool command information. Controlled.
Here, for example, as a plurality of types of workpieces to be gripped by the gripping tool, those that can be gripped by rotating the gripping tool with respect to the robot arm are prepared. As a result, the gripping tool rotation means is controlled based on the gripping tool command information, and the gripping tool is rotated by the phase of the gripping tool corresponding to each workpiece to grip the workpiece at the start position, which is common to multiple types of workpieces. By controlling the robot arm based on the robot arm command information, the gripped work can be conveyed to the end position. In particular, here, by controlling the robot arm based on the robot arm command information common to a plurality of types of workpieces, teaching of the robot arm according to the type of workpiece becomes unnecessary, so that productivity can be improved.
本発明の搬送システムによれば、把持ツール指令情報に基づいて把持ツール回転手段を制御して、各ワークに応じた把持ツールの位相だけ把持ツールを回転することでワークを開始位置で把持し、複数種類のワークに共通のロボットアーム指令情報に基づいてロボットアームを制御することで、把持したワークを終了位置まで搬送できる。特にここで、複数種類のワークに共通のロボットアーム指令情報に基づいてロボットアームを制御することにより、ワークの種類に応じたロボットアームのティーチングが不要となるので、生産性を向上できる。 According to the transport system of the present invention, the gripping tool rotation unit is controlled based on the gripping tool command information, and the workpiece is gripped at the start position by rotating the gripping tool by the phase of the gripping tool corresponding to each workpiece, By controlling the robot arm based on the robot arm command information common to a plurality of types of workpieces, the gripped workpiece can be conveyed to the end position. In particular, here, by controlling the robot arm based on the robot arm command information common to a plurality of types of workpieces, teaching of the robot arm according to the type of workpiece becomes unnecessary, so that productivity can be improved.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る搬送システム1の構成を示す斜視図である。
搬送システム1は、例えば自動車の製造工場に設けられ、一方のライン2上の略平板状のワークWを所定の開始位置で把持し、他のライン3上の所定の終了位置まで搬送する。搬送システム1は、ワークWを把持し、把持したワークWを搬送する搬送ロボット10と、この搬送ロボット10を制御する制御装置60とを含んで構成される。なお、本実施形態では、ワークWとして自動車のドアパネルを用いた場合を説明するが、これに限るものではない。
<First Embodiment>
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a
The
搬送ロボット10は、床面に取り付けられたロボット本体11と、このロボット本体11に軸支されたロボットアームとしての多関節アーム13とを備える。多関節アーム13は、6軸であり、この多関節アーム13の先端側には、把持ツールユニット20が軸支される。
The
多関節アーム13は、ロボット本体11側から順に、第1腕部131、第2腕部132、第3腕部133、第4腕部134、及び第5腕部135を備える。
The
第1腕部131は、略直線状に延出しており、ロボット本体11に軸支される。ロボット本体11は、略垂直方向に延びる軸を回転中心として、第1腕部131を回転させる。
The
第2腕部132は、略直線状に延出しており、第1腕部131に軸支される。第1腕部131は、図示しない駆動機構により、第1腕部131の延出方向に交差する方向を回転中心として、第2腕部132を回転させる。これにより、第1腕部131の延出方向と第2腕部132の延出方向との成す角度が変化する。
The
第3腕部133は、略直線状に延出しており、第2腕部132に軸支される。第2腕部132は、図示しない駆動機構により、第2腕部132の延出方向に交差する方向を回転中心として、第3腕部133を回転させる。これにより、第2腕部132の延出方向と第3腕部133の延出方向との成す角度が変化する。
The
第4腕部134は、略直線状に延出しており、第3腕部133に軸支される。第3腕部133は、図示しない駆動機構により、第3腕部133の延出方向を回転中心として、第4腕部134を回転させる。
The
第5腕部135は、略直線状に延出しており、第4腕部134に軸支される。第4腕部134は、図示しない駆動機構により、第4腕部134の延出方向を回転中心として、第5腕部135を回転させる。
また、第5腕部135の先端側には、把持ツールユニット20の後述の自動工具交換装置43(図2参照)が連結される。この第5腕部135は、図示しない駆動機構により、第5腕部135の延出方向に延びる軸を回転中心として、把持ツールユニット20を回転させる。
The
Further, an automatic tool changer 43 (see FIG. 2) described later of the
搬送ロボット10は、以上のような複数の腕部131〜135で構成された多関節アーム13により、把持ツールユニット20の三次元空間内における位置及び姿勢を変更する。
The
図2は、把持ツールユニット20の構成を示す斜視図である。
把持ツールユニット20は、ワークWを把持する把持ツール30と、この把持ツール30を支持する把持ツール支持機構40と、を含んで構成される。なお、この図2では、把持ツールユニット20の図示を明確にするため、把持ツールユニット20の上方にワークWを図示したが、把持ツールユニット20でワークWを把持する際には、把持ツールユニット20をワークWの上方から接近させる。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the
The
把持ツール30は、略正三角形状のツール基板31と、このツール基板31の3つの頂点にそれぞれ設けられた把持装置33A,33B,33Cとを備える。
これら把持装置33A,33B,33Cは、それぞれ、把持ピンと34A,34B,34Cと、これら把持ピン34A,34B,34Cの先端側を拡開する把持ピン駆動部35A,35B,35Cと、を含んで構成される。
The gripping
Each of these
図3は、把持ピン34Aの先端側の構成を示す断面図である。より具体的には、図3の(a)は把持ピン34Aを閉じた状態を示し、図3の(b)は把持ピン34Aを開いた状態を示す。
把持ピン34Aは、円筒状であり、その先端側が分割されている。この把持ピン34Aの内部には、その先端部が膨らんだ形状であるロッド36Aが進退可能に設けられている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the distal end side of the
The
上述の把持ピン駆動部35Aによりロッド36Aを前進させて、ロッド36Aの先端部を把持ピン34Aの先端側に押し込むことによって、ロッド36Aの先端部が把持ピン34Aの先端側を拡開し、把持ピン34A先端側の外径が大きくなる(図3の(b)参照)。
一方、ロッド36Aを後退させて、ロッド36Aの先端部を把持ピン34Aの基端側に戻すと、把持ピン34Aの復元力により、把持ピン34A先端側の外径は元の大きさに戻る(図3の(a)参照)。
なお、その図示及び説明を省略するが、把持装置33B,33Cの構成は、以上のような把持装置33Aと同様の構成となっている。
The
On the other hand, when the
Although illustration and description thereof are omitted, the
図2に戻って、以上のような把持装置33A,33B,33Cは、把持ピン34A,34B,34Cがそれぞれツール基板31に対して垂直になるように、かつ、3つの把持ピン34A,34B,34Cがツール基板31と平行な面内における正三角形の頂点(後述の図5参照)となるように設けられる。また、以下では、ツール基板31に対し垂直に延び、かつ、これら把持ピン34A,34B,34Cにより構成される正三角形の中心を通る軸を、把持ツール30の中心軸Oとする。
Returning to FIG. 2, the
一方、ワークWには、これら3つの把持ピン34A,34B,34Cがそれぞれ挿入可能な3つのピン挿入穴PA,PB,PCが形成されている。
すなわち、把持ツール30によりワークWを把持する際には、これら把持ピン34A,34B,34Cをピン挿入穴PA,PB,PCに挿入し、さらにこれら把持ピン34A,34B,34Cを拡開して、把持ピン34A,34B,34Cの先端側をピン挿入穴PA,PB,PCに係止する。
On the other hand, the work W is formed with three pin insertion holes PA, PB and PC into which the three
That is, when the workpiece W is gripped by the gripping
把持ツール支持機構40は、ツール基板31を回転可能に支持する支持機構本体41と、この支持機構本体41に支持されたツール基板31を回転するモータ42と、支持機構本体41と多関節アーム13の先端側とを連結する自動工具交換装置(ATC)43と、を備える。
The gripping
支持機構本体41は、モータ42を収容するモータケース411と、このモータケース411に回転可能に支持された略筒状の第1回胴部412とその一端側がツール基板31に固定されるとともに他端側が第1回胴部412に固定された略筒状の第2回胴部413と、を含んで構成される。
The support mechanism
第1回胴部412及び第2回胴部413は、把持ツール30の中心軸Oを回転軸として回転可能となっている。
モータ42は、把持ツール30を第1回胴部412及び第2回胴部413とともに中心軸Oを回転軸として回転駆動する。これにより、把持ツール30を多関節アーム13の先端側に対して回転させることができる。すなわち、把持ツール30の多関節アームの先端側に対する位相を変更することができる。
The
The
また、支持機構本体41には、把持ツール30の第1回胴部412に対する回転を固定する図示しないロック機構が設けられており、把持ツール30を所定の位相で固定することが可能となっている。
In addition, the support mechanism
図1及び図2を参照して、以上のような搬送システム1により、ワークWを所定の開始位置から終了位置まで搬送する手順について説明する。
このワークWを搬送する手順は、搬送ロボット10によりワークWを開始位置で取得しに行く取得工程と、この開始位置でワークWを把持する把持工程と、把持したワークWを終了位置まで移動する移動工程と、把持したワークWを終了位置で開放する終了工程との4つの工程を含む。
With reference to FIG.1 and FIG.2, the procedure which conveys the workpiece | work W from a predetermined | prescribed start position to an end position by the
The procedure for transporting the workpiece W includes an acquisition step for acquiring the workpiece W at the start position by the
より具体的には、先ず取得工程では、多関節アーム13を制御して、ツール基板31とワークWとを平行にしながら把持ツール30をワークWに接近し、把持ピン34A,34B,34Cをピン挿入穴PA,PB,PCに挿入する。この際、把持ツールユニット20を制御して、把持ピン34A,34B,34Cがピン挿入穴PA,PB,PCに一致するように、ワークWに応じて予め設定された後述の回転位相分だけ把持ツール30を回転し、ロック機構により把持ツール30をこの位相で固定しておく。
More specifically, in the acquisition step, first, the articulated
次に、把持工程では、把持ピン34A,34B,34Cを拡開して、把持ピン34A,34B,34Cをピン挿入穴PA,PB,PCに係止させることにより、ワークWを把持する。 Next, in the gripping process, the workpiece W is gripped by expanding the grip pins 34A, 34B, 34C and locking the grip pins 34A, 34B, 34C to the pin insertion holes PA, PB, PC.
次に、移動工程では、多関節アーム13を制御して、多関節アーム13の先端側のワークWを開始位置から終了位置まで移動する。
次に、開放工程では、ワークWを終了位置に載置した状態で把持ピン34A,34B,34Cを閉じ、これら把持ピン34A,34B,34Cをピン挿入穴PA,PB,PCから抜き、終了する。
Next, in the moving step, the articulated
Next, in the opening process, the grip pins 34A, 34B, 34C are closed with the workpiece W placed at the end position, and the grip pins 34A, 34B, 34C are removed from the pin insertion holes PA, PB, PC, and the process ends. .
以上のように、ワークWを搬送する際における搬送ロボット10の一連の動作は、多関節アーム13の動作と、把持ツールユニット20の動作とを組み合わせて構成される。本実施形態では、ワークWの搬送に係る多関節アーム13の動作を「アーム動作」といい、把持ツールユニット20の動作を「把持ツール動作」という。
As described above, a series of operations of the
図4は、制御装置60の構成を示すブロック図である。
制御装置60は、CPU、ROM、RAM、及びハードディスク等により構成され、これらハードウェアの構成により機能する複数の制御ブロックを備える。具体的には、制御装置60は、搬送ロボット10の動作を規定する各種指令データ(ティーチングデータ)を記憶する指令記憶手段としての記憶部61と、これらティーチングデータに基づいて搬送ロボット10に制御信号を出力する制御手段としての制御信号出力部62とを含む。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the
The
記憶部61には、ピン挿入穴の位置がそれぞれ異なるn種類のワークW1,W2,…,Wnの搬送について、各ワークの搬送に係るアーム動作を規定したアーム指令データと、各ワークの搬送に係る把持ツール動作を規定した把持ツール指令データと、が記憶されている。
The
制御信号出力部62は、記憶部61に記憶されたアーム指令データ及び把持ツール指令データに基づいて、把持ツールユニット20の把持ツール30及び把持ツール支持機構40、並びに、多関節アーム13に制御信号を出力し、これら把持ツール30、把持ツール支持機構40、及び多関節アーム13を制御する。
Based on the arm command data and gripping tool command data stored in the
次に、図5を参照して、異なる種類のワークを搬送する際におけるこれらアーム指令データ及び把持ツール指令データの違いについて説明する。
図5は、上述の複数種類のワークW1,W2,…,Wnのうちの、2種類のワークWa(図5の(a))及びワークWb(図5の(b))の構成を示す正面図である。より具体的には、図5は、ライン2上の共通の開始位置に載置された状態におけるワークWa(図5の(a))及びワークWb(図5の(b))をそれぞれ平面視した図である。
Next, with reference to FIG. 5, the difference between these arm command data and gripping tool command data when transporting different types of workpieces will be described.
FIG. 5 is a front view showing the configuration of two types of workpieces Wa (FIG. 5A) and workpiece Wb (FIG. 5B) among the above-described plural types of workpieces W1, W2,. FIG. More specifically, FIG. 5 is a plan view of the workpiece Wa (FIG. 5A) and the workpiece Wb (FIG. 5B) in a state where they are placed at a common start position on the
図5に示すように、本実施形態の搬送ロボット10で搬送するワークWa,Wbを比較すると、開始位置のワークWa、Wbにおける3つのピン挿入穴PAa,PBa,PCaの中心WOaと、ピン挿入穴PAb,PBb,PCbの中心WObとの位置は共通する。
また、3つのピン挿入穴PAa,PBa,PCaのそれぞれの位置と、ピン挿入穴PAb,PBb,PCbのそれぞれの位置とは異なる。すなわち、把持ツール30と各ワークWa,Wbとの位相差θa,θbが異なる。
As shown in FIG. 5, when the workpieces Wa and Wb transported by the
Further, the positions of the three pin insertion holes PAa, PBa, and PCa are different from the positions of the pin insertion holes PAb, PBb, and PCb. That is, the phase differences θa and θb between the
ここで、把持ツール30と各ワークWa,Wbとの位相差θa,θbとは、把持ツール30の中心軸Oをピン挿入穴PAa,PBa,PCa及びピン挿入穴PAb,PBb,PCbの中心WOa,WObに一致させた状態での、各把持ピン34A,34B,34Cと、ピン挿入穴PAa,PBa,PCa及びピン挿入穴PAb,PBb,PCbとの成す角を示す。
Here, the phase differences θa and θb between the
したがって、上述の取得工程、把持工程、移動工程、及び終了工程において、ワークの種類が異なる場合に搬送ロボット10の動作を変更する必要があるのは、取得工程における把持ツール動作のみであり、他の工程における把持ツール動作及びアーム動作については共通にできる。つまり、異なる種類のワークWa,Wbを搬送する際には、取得工程における把持ツール30を回転位相、すなわち、把持ツール30とワークWa,Wbとの位相差θa,θbのみを変更するだけでよい。
Therefore, in the above-described acquisition process, gripping process, moving process, and end process, it is only the gripping tool operation in the acquisition process that needs to change the operation of the
そこで本実施形態では、図4に示すように、記憶部61に記憶されるアーム指令データには、各ワークW1,W2,…,Wnについて共通のものを用いる。
また、把持ツール指令データには、ワークW1,W2,…,Wnのそれぞれに応じた把持ツール30の回転位相θ1,θ2,…,θnを含んだ、各ワーク用の把持ツール指令データを用いる。これにより、取得工程における把持ツール30の回転位相のみをワークに応じて変更し、他のアーム動作及び把持ツール動作を共通のものにできる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, as the arm command data stored in the
Further, as the gripping tool command data, gripping tool command data for each workpiece including the rotational phases θ1, θ2,..., Θn of the gripping
本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
(1)把持ツールユニット20を、複数種類のワークW1,W2,…,Wnを把持する把持ツール30と、この把持ツール30を多関節アーム13の先端側に対して回転する把持ツール支持機構40とで構成した。また、多関節アーム13の先端側を開始位置から終了位置まで移動させるための、複数種類のワークW1,W2,…,Wnに共通のアーム指令データと、開始位置で複数種類のワークW1,W2,…,Wnを把持するための、これら複数種類のワークのそれぞれに応じた把持ツール30の回転位相θ1,θ2,…,θnを含む把持ツール指令データとを制御装置60の記憶部61に記憶し、これらアーム指令データ及び把持ツール指令データに基づいて、多関節アーム13、及び把持ツールユニット20を制御した。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) A
図6は、把持ツール30により図5の(a)に示すワークWaを把持した状態(図6の(a))、及び図5の(b)に示すワークWbを把持した状態(図6の(b))を示す搬送システム1の斜視図である。
ワークWa、Wbとして、上述のように把持ツール30を多関節アーム13に対して回転することで把持できるものを準備することにより、図6の(a)及び(b)に示すように、把持ツール30の回転位相を変えるだけで、多関節アーム13の動作を共通にしてこれらワークWa、Wbを把持することができる。したがって、複数種類のワークを搬送する際には、ワークの種類に応じた多関節アーム13のティーチングが不要となるので、生産性を向上できる。
6 shows a state in which the workpiece Wa shown in FIG. 5A is gripped by the gripping tool 30 (FIG. 6A) and a state in which the workpiece Wb shown in FIG. 5B is gripped (in FIG. 6). It is a perspective view of the
As shown in FIGS. 6A and 6B, the workpieces Wa and Wb are gripped by rotating the gripping
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について、図7を参照して説明する。以下の第2実施形態の説明にあたって、第1実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
本実施形態の搬送システム1Aは、把持ツール30を回転するモータを把持ツールユニット20に設けずに、搬送ロボット10Aとは別体に設けられたツール回転装置70により、把持ツール30を回転する点が、第1実施形態の搬送システム1の構成と異なる。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description of the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
The
図7は、本実施形態に係る搬送システム1Aの構成を示す斜視図である。
ツール回転装置70は、搬送ロボット10Aの近傍に設けられた基台71と、この基台71に回転可能に設けられたターンテーブル72とを備える。
ターンテーブル72には、把持ツール30の3つの把持ピン34A,34B,34Cがそれぞれ挿入可能な3つのピン支持穴73A,73B,73Cが形成されている。
基台71には、これらピン支持穴73A,73B,73Cにより構成される正三角形の中心を回転軸として、ターンテーブル72を回転する図示しないモータが設けられる。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the
The
The
The
以上のような搬送システム1Aにより、ワークWを所定の開始位置から終了位置まで搬送する手順について説明する。
このワークWを搬送する手順は、ツール回転装置70及びにより把持ツール30を回転するツール回転工程と、搬送ロボット10AによりワークWを開始位置まで取得しに行く取得工程と、ワークWを把持する把持工程と、把持したワークWを終了位置まで移動する移動工程と、把持したワークWを終了位置で開放する終了工程との5つの工程を含む。
A procedure for transporting the workpiece W from a predetermined start position to an end position by the
The procedure for transporting the workpiece W includes a tool rotating step for rotating the gripping
より具体的には、先ず、ツール回転工程では、多関節アーム13を制御して、把持ツール30の把持ピン34A,34B,34Cをターンテーブル72のピン支持穴73A,73B,73Cに挿入する。さらにツール回転装置70を制御して、把持ピン34A,34B,34Cが、ワークWのピン挿入穴PA,PB,PCに一致するように、ワークWに応じて予め設定された回転位相分だけ把持ツール30を回転し、ロック機構により把持ツール30をこの位相で固定する。
More specifically, first, in the tool rotation process, the articulated
次に、取得工程では、多関節アーム13を制御して、ツール基板31とワークWとを平行にしながら把持ツール30をワークWに接近し、把持ピン34A,34B,34Cをピン挿入穴PA,PB,PCに挿入する。
Next, in the acquisition step, the articulated
次に、把持工程では、把持ピン34A,34B,34Cを拡開して、把持ピン34A,34B,34Cをピン挿入穴PA,PB,PCに係止させることにより、ワークWを把持する。 Next, in the gripping process, the workpiece W is gripped by expanding the grip pins 34A, 34B, 34C and locking the grip pins 34A, 34B, 34C to the pin insertion holes PA, PB, PC.
次に、移動工程では、多関節アーム13を制御して、ワークWを開始位置から終了位置まで移動する。
次に、開放工程では、ワークWを終了位置に載置した状態で把持ピン34A,34B,34Cを閉じ、これら把持ピン34A,34B,34Cをピン挿入穴PA,PB,PCから抜き、終了する。
Next, in the moving step, the articulated
Next, in the opening process, the grip pins 34A, 34B, 34C are closed with the workpiece W placed at the end position, and the grip pins 34A, 34B, 34C are removed from the pin insertion holes PA, PB, PC, and the process ends. .
本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
(2)把持ツール30を多関節アーム13の先端側に対して回転するツール回転装置70を、搬送ロボット10とは別に設けた。したがって、把持ツール30を支持する把持ツール支持機構40Aに把持ツール30を回転するモータを設ける必要がない。これにより、把持ツールユニット20Aを、第1実施形態の把持ツールユニット20と比較して、小型かつ軽量にできる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(2) A
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
上記実施形態では、把持ツールユニット20を、自動工具交換装置43を介して多関節アーム13に着脱自在に設けたが、これに限らない。例えば、把持ツールユニットを多関節アームの先端部に固定してもよい。
In the above embodiment, the gripping
上記実施形態では、把持ツール30を、その中心軸Oを回転軸として回転可能に設けたが、これに限らない。例えば、この把持ツールを、中心軸Oを回転軸とした回転に加えて、ツール基板と平行な面内で平行移動可能に設けてもよい。これにより、ワークごとに開始位置におけるピン挿入穴の中心の位置が異なる場合であっても、このような平行移動を行うことにより、多関節アームのティーチングをワークごとに変更することなく、把持ツールでワークを把持することが可能となる。したがって、搬送システムの汎用性を向上できる。
In the above embodiment, the gripping
また、上記実施形態では、ツール基板に3つの把持ピンを設けるとともに、ワークにはこれら3つの把持ピンに対応する3つのピン挿入穴を形成したが、これに限らない。把持ピンの数及びピン挿入穴の数は、2つ以上であればよい。また、3つの把持ピンが正三角形の頂点となるようにしたが、これに限らない。 In the above embodiment, three grip pins are provided on the tool substrate and three pin insertion holes corresponding to the three grip pins are formed in the workpiece. However, the present invention is not limited to this. The number of grip pins and the number of pin insertion holes may be two or more. In addition, although the three grip pins are the vertices of an equilateral triangle, the present invention is not limited to this.
1,1A…搬送システム
W…ワーク
PA,PB,PC…ピン挿入穴
10…搬送ロボット
11…ロボット本体
13…多関節アーム(ロボットアーム)
20,20A…把持ツールユニット
30…把持ツール
34A,34B,34C…把持ピン
40…把持ツール支持機構(把持ツール回転手段)
60…制御装置
61…記憶部(指令記憶手段)
62…制御信号出力部(制御手段)
70…ツール回転装置(把持ツール回転手段)
DESCRIPTION OF
20, 20A ...
60 ...
62 ... Control signal output section (control means)
70 ... Tool rotating device (gripping tool rotating means)
Claims (1)
当該把持ツールを先端側で支持し、当該把持ツールの三次元空間内における位置及び姿勢を変更するロボットアームと、を備え、
前記複数種類のワークを、前記把持ツールにより所定の開始位置で把持し、所定の終了位置まで搬送する搬送システムであって、
当該把持ツールを前記ロボットアームの先端側に対して少なくとも回転させる把持ツール回転手段と、
前記ロボットアームの先端側を前記開始位置から前記終了位置まで移動させるための、前記複数種類のワークに共通のロボットアーム指令情報と、前記開始位置で前記複数種類のワークを把持するための、前記複数種類のワークのそれぞれに応じた前記把持ツールの位相を含む把持ツール指令情報と、を記憶する指令記憶手段と、
当該指令記憶手段に記憶されたロボットアーム指令情報及び把持ツール指令情報に基づいて、前記ロボットアーム、前記把持ツール、及び前記把持ツール回転手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする搬送システム。 A gripping tool for gripping multiple types of workpieces;
A robot arm that supports the gripping tool on the distal end side and changes the position and posture of the gripping tool in a three-dimensional space;
A transport system for gripping the plurality of types of workpieces at a predetermined start position by the gripping tool and transporting the workpieces to a predetermined end position;
Gripping tool rotating means for rotating the gripping tool at least with respect to the distal end side of the robot arm;
Robot arm command information common to the plurality of types of workpieces for moving the tip end side of the robot arm from the start position to the end position, and the gripping the plurality of types of workpieces at the start position, Command storage means for storing gripping tool command information including the phase of the gripping tool corresponding to each of a plurality of types of workpieces;
And a control unit that controls the robot arm, the gripping tool, and the gripping tool rotating unit based on the robot arm command information and the gripping tool command information stored in the command storage unit. system.
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