JP5617512B2 - ハンド及びロボット - Google Patents
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Description
なお、部品ピッキングシステム10は、図1〜図3に示すように、出入口に引き扉30が設けられた防護壁31によって囲われている。
把持爪36は、例えば回転軸AXtaの方向に延びる1対の支持部42の内側先端部にて支持されている。把持爪36は、各支持部42の長手方向と交差する揺動軸AXp回りに揺動し、その先端の向きを変えることができる。また、把持爪36は、支持部42が開閉することによって、揺動軸AXpに沿って開閉可能に構成されている。
把持爪36の先端部は、左ハンド35aを側面視して、先端に向かうに従って厚みが薄くなっている。把持爪36の先端部は、内側に突出している。この突出部分には、把持爪36の先端方向に延びる、例えば断面V字状の溝37(図4C、図4D参照)が形成されている。ボルトは、この溝37で把持される。
ツール把持部は、把持爪36の開閉に合わせて開閉するように、1対の支持部42にそれぞれ設けられている。
この右ハンド35bは、部品箱B2の背面を上下方向から挟んで把持する1対の把持爪44を有している。把持爪44は、手首フランジ32bの回転軸AXtbと交差する開閉軸AXq方向に開閉可能に構成されている。なお、図5は、把持爪44が閉じた状態を示している。
なお、左力覚センサ33a、右力覚センサ33bは、ロボットコントローラ22を介してシステムコントローラ24に接続されている。
搬送台車12は、台車フレーム50と、台車フレーム50に支持され、鉛直軸AX3回りに回転する回転テーブル51とを有している。
ここで、配膳箱B1は、内部が複数の区画(配膳台13に載っている配膳箱B1に示したように例えば4区画)に仕切られ、左右両側面に取手56が設けられた容器である。配膳箱B1の上部には、背面に設けられたヒンジ57によって回転可能に支持され、上方向に開く蓋58が設けられている。蓋58には、前側に突出した取手59が設けられている。配膳箱B1は、例えば、樹脂製のパーツボックスである。配膳箱B1の各区画には、予め決められた種類のボルトが収容される。
配膳箱B1の背面には、その配膳箱B1の区画と、その区画に収納されるべきボルトの種類(例えば、径、長さ、及び材質)及びボルトの数とを対応付ける第1の対応情報が少なくとも格納された図示しない2次元バーコードが貼付されている。なお、2次元バーコードに代えて、1次元バーコードとしてもよい。従って、配膳箱B1に第1の対応情報が格納された2次元バーコードが直接貼付されているので、配膳箱B1とその配膳箱B1に収納されるべきボルトとの対応が明確となる。
更に、搬送台車12には、バー63が設けられ、作業者はこのバー63を持って、搬送台車12を移動させることができる。配膳箱B1が載った搬送台車12は、作業者によって、引き扉30が設けられた出入口から搬入出される。搬送台車12は、所定位置に搬入されると、図示しないエアシリンダにより下方から持ち上げられる。その結果、キャスタが浮いた状態となって固定される。
配膳台13には、配膳箱B1が配膳台13に載せられたことを検出するための在荷センサ(不図示)、配膳台13に載っている配膳箱B1の蓋58の開閉状態を検知するための開閉検知センサ(不図示)、及び配膳箱B1に設けられた2次元バーコードを読み取るバーコードリーダ(不図示)が設けられている。在荷センサ、開閉検知センサ、及びバーコードリーダは、システムコントローラ24に接続されている。
また、配膳台13には、配膳箱B1の蓋58を支持する支持部材70が設けられている。
掻き出し具15は、スタンド75に載せられる。
作業台17は、掻き出されたボルトが載せられる傾動天板80及び部品箱B2を仮置きするための部品箱スタンド90を有している。この傾動天板80は、例えば、矩形状の板材である。傾動天板80は、傾動天板80の長手方向と交差し、傾動天板80の一端側に設けられた略水平の回転軸AX4回りに回転することができる。
部品箱スタンド90は、傾動天板80の回転軸AX4が設けられている側の横に設けられている。
従って、双腕マニプレータ11が、傾動天板80の他端側を持ち上げると、傾動天板80は回転軸AX4を支点にして傾き、その上に載っていたボルトが、部品箱スタンド90に仮置きされた部品箱B2に戻るように構成されている。
なお、この部品箱スタンド90には、部品箱B2が載せられたことを検出するための在荷センサ(不図示)が設けられている。
2次元カメラ100は、スタンド105によって、上下方向位置が調整可能に支持される。
なお、スタンド105には、2次元カメラ100の撮像照度を確保するための照明装置101が設けられている。
2次元カメラ100は、画像処理用コンピュータ26に接続されている。2次元カメラ100が撮像した画像は、画像処理用コンピュータ26に送信される。また、2次元カメラ100はシステムコントローラ24とも接続されており、システムコントローラ24により撮像動作等が制御されるようになっている。
この第2の対応情報を記憶させる際のジョブとして、各区画の位置を含む双腕マニプレータ11の動作教示データがロボットコントローラ22に記憶されている。
一方、部品棚20に格納された各部品箱B2には、収納されるボルトの種類の情報を含むバーコード(又は二次元バーコードでもよい)が貼付されている。双腕マニプレータ11は、前述の配膳台13に設けられたバーコードリーダに各部品箱B2のバーコードを読み取らせる。その後、双腕マニプレータ11は、部品箱B2を動作教示データに従って、各区画に部品箱B2を収納する。この際に、部品箱B2に付与されたバーコードの情報(少なくともボルトの種類の情報を含む情報)と各区画の位置とが対応づけられ、第2の対応情報としてシステムコントローラ24に記憶される。
また、作業者は、タッチパネル110(図3参照)を介してシステムコントローラ24を操作することができる。システムコントローラ24は、例えば、プログラマブルロジックコントローラを備えている。
前述のように、左ハンド35aの把持爪36は揺動軸AXp方向に開閉し、ボルトをつまむことができる。また、把持爪36は、揺動軸AXp回りに揺動し、その先端の向きを変えることができる。前者の把持爪36(支持部42)が開閉する動作は、開閉機構400によって実現され、後者の把持爪36の向きが変わる動作は、揺動機構500により実現される。
開閉機構400は、図4Eに示すように、開閉用サーボモータ410と、開閉用サーボモータ410によって回転する左右ねじシャフト420と、左右ねじシャフト420の回転によって、互いに反対方向に移動する1対の移動部440とを有している。
揺動機構500は、揺動用サーボモータ510と、揺動用サーボモータ510の駆動力を伝達するスプラインシャフト520及び1対のスプラインナット522と、1対のリンク部580とを有している。
揺動用サーボモータ510は、その長手方向が、揺動軸AXpと平行となるように、左ハンド35aの基部にてフレーム417に取り付けられている。また、揺動用サーボモータ510は、開閉用サーボモータ410とは反対向きに配置される。更に、揺動用サーボモータ510は、左ハンド35aを側面視して(揺動用サーボモータ510又は開閉用サーボモータ410の負荷側から見て)開閉用サーボモータ410と並んで配置される。従って、このように揺動用サーボモータ510及び開閉用サーボモータ410を配置しない場合に比べ、左ハンド35aを小型化することが可能となる。
なお、揺動用サーボモータ510に設けられたエンコーダ(不図示)は、絶対値エンコーダとすることができる。絶対値エンコーダのバックアップ用バッテリは、フレーム417に取り付けられている。
第1のスプラインナット部541は、スプラインシャフト520と共に回転し、スプラインシャフト520の軸方向に移動することができる。第1のスプラインナット部541は、例えば、ボールスプラインインナーである。
第2のスプラインナット部542は、第1のスプラインナット部541と共にスプラインシャフト520の回転軸に沿って移動でき、第1のスプラインナット部541の回転軸回りに第1のスプラインナット部541に対して相対回転することができる。第2のスプラインナット部542は、支持部42の基端部の内側にて固定されている。第2のスプラインナット部542は、例えば、ボールスプラインアウターである。
各リンク585の一端部は、第1のスプラインナット部541の外側端面に突出して設けられた1対の第1のリンクピン586に連結される。この第1のリンクピン586は、第1のスプラインナット部541の回転軸方向から見て、この回転軸に関して対称となるように配置されている。なお、ここに言う「対称」とは、厳密な意味での対称ではない。即ち、「対称」とは、設計上、製造上の誤差が許容され、「実質的に対称」という意味である(以下、同様)。各リンク585の一端部は、第1のリンクピン586の軸回りに回転可能に連結される。
一方、各リンク585の他端部は、円板582の外側の面に突出して設けられた1対の第2のリンクピン587に連結される。この第2のリンクピン587は、揺動軸AXp方向から見て、この揺動軸AXpに関して対称となるように配置されている。各リンク585の他端部は、第2のリンクピン587の軸回りに回転可能に連結される。
円板582の内側の面の回転中心部には、揺動軸AXpを回転中心とするシャフト555の一端が固定されている。このシャフト555の他端には、支持部42の内側にて、把持爪36の基端部が固定される。
即ち、第1及び第2のスプラインナット部541a、542aは、一体となってスプラインシャフト520の軸方向に移動でき、また、スプラインシャフト520と共に回転することができる。その結果、スプラインシャフト520が回転すると、リンク585が駆動される。
図4Eに示すように、開閉用サーボモータ410が一方向に回転すると、その回転が第1のベルトプーリ部433を介して伝達され、左右ねじシャフト420が回転する。左右ねじシャフト420には、左右ねじが形成されているので、移動部440は、それぞれ左右ねじシャフト420に沿って、内側に移動する。移動部440の移動に伴い、移動部440にそれぞれ固定された支持部42の間隔は狭まり、把持爪36が閉じる。
なお、支持部42は揺動機構500のスプラインナット522(より詳しくは、第2のスプラインナット部542)に固定されているが、スプラインナット522(より詳しくは、第1のスプラインナット部541)はスプラインシャフト520に沿って自在に移動できる。従って、把持爪36が揺動機構500のスプラインナット522に固定されていることは、把持爪36の開閉動作を妨げるものではない。
一方、開閉用サーボモータ410が反対方向に回転すると、図4Fに示すように把持爪36が開くことは明らかであるので、その説明は省略する。
図4Eに示すように、揺動用サーボモータ510が一方向に回転すると、その回転が第2のベルトプーリ部533を介して伝達され、スプラインシャフト520が回転する。スプラインシャフト520の回転は、スプラインナット522の第1のスプラインナット部541に伝達され、第1のスプラインナット部541が回転する。その際、第2のスプラインナット部542は第1のスプラインナット部541(スプラインシャフト520)の回転とは無関係に、スプラインシャフト520の軸回りに回転することができるので、第1のスプラインナット部541の回転が、支持部42に伝達されることはない。
第1のスプラインナット部541が回転すると、リンク585が移動し、このリンク585を介して円板582及びシャフト555が揺動軸AXp回りに回転する。その結果、図4Gに示すように、把持爪36は、例えば±90度の範囲内で、揺動軸AXp回りに揺動することができる。なお、把持爪36は、揺動用サーボモータ510の回転角度を制御することにより、任意の角度にて位置決めされる。
以下、各ステップS1〜S4について順に説明する。
(事前準備)
作業者が、空の配膳箱B1が載せられた搬送台車12を出入口から搬入する。前述のように、この搬送台車12の天板52には、外周に沿って、例えば5列に配膳箱B1を積むことができる。ただし、図1に示すように、そのうち少なくとも1箇所は、ボルトが収納された配膳箱B1を戻すために空けられている。搬入後、搬送台車12はエアシリンダ(不図示)により持ち上げられ、固定される。作業者は、タッチパネル110(図3参照)を操作して、部品ピッキングシステム10全体を起動する。
まず、図10に示す、双腕マニプレータ11が配膳箱B1を配膳台13に移動させるステップS1について説明する。なお、図10は、主要動作のみを示している。
(ステップS1−1)
システム起動後、双腕マニプレータ11は、搬送台車12上の配膳箱B1の認識動作を行う。
まず、双腕マニプレータ11が左ハンド35aの支持部42を使って搬送台車12のハンドルバー61を掴む。双腕マニプレータ11は、天板52を回転させて、ボルトを収納する空の配膳箱B1を予め決められた位置まで移動させる。
次に、双腕マニプレータ11は、右腕11bの右ハンド35bを搬送台車12に積まれた配膳箱B1の上方に移動させて停止し、その位置から右ハンド35bを下方へ下ろす。右ハンド35bが配膳箱B1と接触すると、右力覚センサ33bの出力信号が変化するので、この変化した位置が最上段の配膳箱B1の位置であると認識することができる。なお、配膳箱B1の大きさ及び天板52の高さ位置は、予め分かっているので、最上段の配膳箱B1の位置が分かれば、積まれた配膳箱B1の数を知ることができる。
以上の認識動作を各列について繰り返し、システムコントローラ24は、配膳箱B1の合計数及び回転テーブル51上の各列の配膳箱B1の小計をロボットコントローラ22を介して認識する。
このように、配膳箱B1は、専用のセンサを用いることなく、その位置と数が認識される。
双腕マニプレータ11が、左右のハンド35a、35bを使って配膳箱B1の取手56を把持し、ガイドポール54に沿って、配膳箱B1をガイドポール54の先端よりも高く持ち上げる。
次に、双腕マニプレータ11は、胴体11cを旋回させると共に配膳箱B1を下方に移動させ、配膳箱B1を配膳台13の上に載せる。
配膳台13に設けられた在荷センサが配膳箱B1を検出した場合には、システムコントローラ24は、配膳箱B1が配膳台13の上に正常に載せられたものと判断し、次のステップを実行する。
一方、在荷センサが配膳箱B1を検出しなかった場合には、システムコントローラ24は、異常が発生したものと判断し、予め決められたアラーム処理(例えば、一時停止処理)を実行する。
双腕マニプレータ11が左ハンド35aの把持爪36を蓋58の取手59の下面に当て、上方へ移動させることにより、蓋58を開ける。蓋58は、蓋58が閉じた状態から、例えば100〜140度の角度開いた状態で支持部材70により支持される。
配膳台13に設けられた開閉検知センサが蓋58が開いたことを検知した場合には、システムコントローラ24は、蓋58が正常に開けられたものと判断し、次のステップを実行する。
一方、開閉検知センサが蓋58が開いたことを検知しなかった場合には、システムコントローラ24は、異常が発生したものと判断し、予め決められたアラーム処理を実行する。
バーコードリーダが配膳箱B1に貼付された2次元バーコードを読み取る。読み取られた情報(前述の第1の対応情報)は、システムコントローラ24に送られる。
第1の対応情報を受け取らなかった場合、システムコントローラ24は、異常が発生したものと判断し、予め決められたアラーム処理を実行する。
次に、図11に示す、双腕マニプレータ11が、部品棚20のボルトを配膳台13上の配膳箱B1に移載するステップS2について説明する。なお、図11は、主要動作のみを示している。
(ステップS2−1)
システムコントローラ24は、受け取った第1の対応情報に基づいて、配膳台13に置かれている配膳箱B1の各区画に収納すべきボルトの種類及び数の情報を把握する。
システムコントローラ24は、ロボットコントローラ22に対し、該当する種類のボルトが入った部品箱B2を取りに行くよう、指令を出す。
ロボットコントローラ22は、この指令に基づいて双腕マニプレータ11を制御する。双腕マニプレータ11は、ロボットコントローラ22からの指令に従い、胴体11cを旋回させて、部品棚20の予め決められた区画に格納された該当する部品箱B2を取りに行く。具体的には、双腕マニプレータ11は、右ハンド35bの把持爪44により、部品箱B2の背面板120cを上下方向から把持し、手前側に引き出して取り出す。
その後、右力覚センサ33bを用いて、部品箱B2内のボルトの重量が測定される。部品ピッキングシステム10が起動されてから最初に双腕マニプレータ11が把持した部品箱B2の重量は初期重量として、システムコントローラ24に記憶される。
双腕マニプレータ11は、胴体11cを旋回させ、作業台17に正対する。把持している部品箱B2の前面側を下げ、部品箱B2を作業台17の傾動天板80の上方で傾けた状態で保持する。
双腕マニプレータ11は、左ハンド35aのツール把持部を連結して、スタンド75上に置かれた掻き出し具15(詳細には、アダプタ)を把持する。
双腕マニプレータ11は、掻き出し具15を用いて、部品箱B2内のボルトを傾動天板80の上に掻き出す掻き出し動作(図7参照)を行う。ここで、この掻き出し動作について詳細に説明する。なお、図7は、双腕マニプレータ11がボルトを掻き出す様子を模式化して示し、掻き出し具15を把持する左ハンド35a及び部品箱B2を把持する右ハンド35bは、省略されている。
1回目の掻き出し動作を行った後、掻き出されたボルトが予め決められた量となったものと判断された場合は、ステップS2−9が実行される。なお、この予め決められた量は、右力覚センサ33bの出力に基づいて求められる。従って、例えば重量計のような専用のセンサを設けることなく、予め決められたボルトの量を測定することができる。
一方、掻き出されたボルトが予め決められた量となっていないものと判断された場合は、2回目の掻き出し動作を行う。
2回目の掻き出し動作を行う際には、1回目に掻き出した際の位置よりもより深く(例えば、3〜10mm)掻き出し具15を挿し入れ、高さh1の位置で掻き出す(図8(B)参照)。
2回目の掻き出し動作を行った後、掻き出されたボルトが予め決められた量となったものと判断された場合は、ステップS2−9が実行される。
一方、掻き出されたボルトが予め決められた量となっていないものと判断された場合は、3回目の掻き出し動作を行う。
3回目の掻き出し動作を行う際には、2回目に掻き出した際の位置よりもより深く(例えば、3〜10mm)掻き出し具15を挿し入れて掻き出す。
3回目の掻き出し動作を行った後、掻き出されたボルトが予め決められた量となったものと判断された場合は、ステップS2−9が実行される。
一方、掻き出されたボルトが予め決められた量となっていないものと判断された場合は、4回目の掻き出し動作を行う。
4回目の掻き出し動作を行う際には、3回目に掻き出した際の位置よりもより深く(例えば、3〜10mm)掻き出し具15を挿し入れて掻き出す。
4回目の掻き出し動作を行った後は、掻き出されたボルトが予め決められた量となったか否かに関わらず、次のステップS2−9が実行される。なお、本実施の形態においては、掻き出し動作は4回を上限としているが、任意の回数に設定することができる。
(ステップS2−9)
双腕マニプレータ11は、左ハンド35aで把持した掻き出し具15をスタンド75に返却する。
傾動天板80上に掻き出された同一種類のボルトは、システムコントローラ24が制御する2次元カメラ100によって撮像される。撮像されたボルトの2次元画像は、画像処理用コンピュータ26によって、例えばエッジ検出され、予め記憶されたボルトのテンプレートと照合することによって、傾動天板80上に散っている各ボルトの位置及び姿勢が求められる。
ロボットコントローラ22は、システムコントローラ24を介して、求められた各ボルトの位置及び姿勢を受け取る。
ロボットコントローラ22は、各ボルトの位置及び姿勢に基づいて、双腕マニプレータ11を動作させる。双腕マニプレータ11は、左ハンド35aを把持対象とするボルトの近くへと移動させる。次に、双腕マニプレータ11は、左ハンド35a全体を回転軸AXta回りに回転させ、続いて把持爪36を揺動軸AXp回りに揺動させ、適宜ボルトをつまみ易い向きに変更した後、把持爪36を閉じて、傾動天板80上のボルトをつまむ。
例えば、双腕マニプレータ11は、把持爪36の長手方向がボルトの軸線と略平行となるように、左ハンド35a全体又は把持爪36を回転させる。そして、双腕マニプレータ11は、把持爪36をボルトの上方から接近させることにより、左腕11aが周囲に配置された物品に干渉する可能性を低減させて、ボルトの頭をつまむことができる。
なお、ボルトをつまむ力は、開閉用サーボモータ410によって制御される。
本ステップは、第1の対応情報に含まれるボルトの数分繰り返され、同一種類のボルトが、予め決められた区画に収められる。
また、左ハンド35aによってボルトを移載している間、右ハンド35bによって把持されていた部品箱B2は、作業台17の部品箱スタンド90に仮置きされる。
なお、部品箱スタンド90の在荷センサによって、部品箱B2が置かれていないと判断された場合には、双腕マニプレータ11は、動作を一時停止する。
移載動作停止条件を満たした場合、双腕マニプレータ11は、左ハンド35aの支持部42を使って傾動天板80を掴み、回転軸AX4回りに傾動天板80を回転させて傾ける。これにより、傾動天板80上のボルトが部品箱スタンド90上の部品箱B2に戻される。その際、双腕マニプレータ11は、部品箱B2が動かないように、右ハンド35bにて部品箱B2を押さえる。
このように、双腕マニプレータ11が傾動天板80を傾けてボルトを部品箱B2に戻すので、ボルトを部品箱B2に戻すための専用の機構を設ける必要がない。
2次元バーコードによって指示された数のボルトが配膳箱B1に収納されて停止した場合(移載動作停止条件1)を満たした場合には、次のステップS2−14が実行される。
一方、途中で傾動天板80上のボルトが不足した場合(移載動作停止条件2)を満たした場合)には、ステップS2−5以降が、ボルトの数量が第1の対応情報に含まれるボルトの数量に達するまで繰り返し実行される。
双腕マニプレータ11は、右ハンド35bにて部品箱B2を把持し、この部品箱B2を元の部品棚20に返却する。最後のボルトを配膳箱B1に移載後、部品箱B2を元の部品棚20に格納する前に、システムコントローラ24は、右腕11bの右力覚センサ33bの出力信号に基づいて、その部品箱B2に残っているボルトの重量を測定する。従って、例えば重量計のような専用のセンサを設けることなく、部品箱B2に残っているボルトの重量を測定することができる。
残ったボルトの重量が、予め決められた値よりも小さいと判断した場合には、システムコントローラ24は、部品棚20の該当するランプを点灯させる。例えば、ステップS2−2において記憶した初期重量の80%以下となった場合に、システムコントローラ24は、該当するランプを点灯させる。これにより、作業者は、部品箱B2内のボルトを補充する時期を確認することができる。
システムコントローラ24は、配膳箱B1の各区画に全ての種類のボルトが移載されたか否かを判断する。
配膳箱B1の各区画に全ての種類のボルトが移載された場合には、次のステップS3が実行される。
配膳箱B1の各区画に全ての種類のボルトが移載されていない場合には、双腕マニプレータ11は、別の種類のボルトを配膳箱B1へ移載するため、ステップS2−2〜ステップS2−14を繰り返す。
ただし、双腕マニプレータ11の左ハンド35aは、開閉可能な把持爪36を有しているので、別の種類のボルト(径が異なるボルト)を同じ左ハンド35aにて把持することができる。即ち、径が異なるボルトをそれぞれ把持するためのハンドを準備する必要がなく、全てのボルトを共通のハンドにて把持することができる。
次に、図12に示す、双腕マニプレータ11が、ボルトが移載された配膳箱B1を返却するステップS3について説明する。
(ステップS3−1)
双腕マニプレータ11は、左ハンド35aの把持爪36を下向きに曲げる。双腕マニプレータ11は、この把持爪36を支持部材70に支持された蓋58の取手59に当て、手前側へ移動させることにより、蓋58を閉める。
搬送台車12の空きスペースに配膳箱B1を置くため、双腕マニプレータ11は左ハンド35aを使ってハンドルバー61を掴み、回転テーブル51の天板52を回転させて、予め決められた位置まで移動させる。
双腕マニプレータ11が、左右のハンド35a、35bを使って配膳箱B1の取手56を把持し、配膳箱B1を持ち上げながら搬送台車12の方向に胴体11cを旋回させる。双腕マニプレータ11は、ガイドポール54に沿って、配膳箱B1を降ろし、回転テーブル51の天板52に置く。
ステップS3−2が完了後、部品ピッキングシステム10は、搬送台車12に載せられた全ての配膳箱B1についてステップS1−2〜ステップS3−2を繰り返す(図9参照)。
ボルトが収納された配膳箱B1が載せられた搬送台車12は、出入口から搬出される。
なお、2次元バーコードに代えて、ICタグとし、バーコードリーダに代えて、ICタグリーダとすることができる。
部品は、ボルトに限られるものではないことは明らかである。他の部品の一例として、電子部品が挙げられる。
左腕11a及び右腕11bは、7軸の多関節マニプレータに限定されるものではなく、7軸以上の多関節マニプレータであればよい。
また、リンク部580に用いられたリンク機構は、第1のスプラインナット部541の回転をシャフト555に伝達することができれば任意のリンク機構でよい。例えば、揺動スライダクランク機構等の他のリンク機構を適用することも可能である。
また、第1のベルトプーリ部433に代えて、平歯車等の歯車によって少なくとも構成された回転伝達部とすることもできる。開閉用サーボモータ410又は揺動用サーボモータ510は、電磁モータに限定されるものではなく、空圧駆動のモータとすることもできる。
なお、リンク部580は、リンク機構により各第1のスプラインナット部541の回転を把持爪36に伝達しているが、リンク機構に代えてベルトプーリ機構とすることもできる。ただし、ベルトプーリ機構よりもリンク機構の方が、左ハンド35aの先端部の小型化の観点から好ましい。
Claims (9)
- 1対の支持部と、
前記1対の支持部の内側にそれぞれ支持され、部品を把持する1対の把持爪と、
前記1対の支持部を該各支持部の長手方向と交差する揺動軸に沿って開閉させる開閉機構と、
前記1対の把持爪を前記揺動軸回りに揺動させ、該把持爪の先端の向きを変更させる揺動機構とを備え、
前記揺動機構は、
揺動用サーボモータと、
前記揺動用サーボモータによって回転するスプラインシャフトと、
前記スプラインシャフトと共に該スプラインシャフトの回転軸回りに回転し、該スプラインシャフトの回転軸方向に沿って移動可能な1対の第1のスプラインナット部と、
前記第1のスプラインナット部の外周側に配置されて該第1のスプラインナット部と共に前記スプラインシャフトの回転軸方向に沿って移動可能に、かつ、前記スプラインシャフトの回転軸と同軸の仮想軸回りに回転可能に設けられる1対の第2のスプラインナット部とを有し、
前記1対の把持爪は、
リンク機構を用いて回転を伝達するリンク部を介して前記1対の第1のスプラインナット部によりそれぞれ駆動され、先端の向きを同じ向きに向けつつ揺動するハンド。 - 請求項1に記載のハンドにおいて、
前記1対の第2のスプラインナット部は、
前記1対の支持部それぞれに固定されることによって前記1対の第1のスプラインナット部に対してそれぞれ前記仮想軸回りに相対回転可能に設けられるハンド。 - 請求項1に記載のハンドにおいて、
前記1対の第2のスプラインナット部は、
軸受を介して前記1対の支持部に対しそれぞれ前記仮想軸回りに回転可能に設けられると共に、前記1対の第1のスプラインナット部にそれぞれ固定されることによって該1対の第1のスプラインナット部と共に回転するハンド。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のハンドにおいて、前記開閉機構は、開閉用サーボモータと、
前記開閉用サーボモータによって、回転を伝達する回転伝達部を介して駆動され、互いに逆向きのねじが左右にそれぞれ形成された左右ねじシャフトと、
前記左右ねじシャフトの回転によって、それぞれ該左右ねじシャフトの回転軸に沿って互いに反対方向に移動する1対の移動部と、を有し、
前記1対の移動部に、前記1対の支持部がそれぞれ固定されたハンド。 - 請求項4に記載のハンドにおいて、前記回転伝達部は、タイミングベルト及びプーリによって少なくとも構成されるハンド。
- 請求項4に記載のハンドにおいて、前記回転伝達部は、歯車によって少なくとも構成されるハンド。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のハンドにおいて、前記リンク部は、1)前記第1のスプラインナット部の外側端面から突出し、該第1のスプラインナット部の回転軸に関して対称となるように設けられた1対の第1のリンクピンにそれぞれ一端部が回転可能に連結され、かつ、2)前記揺動軸回りに回転する回転部材の外側端面から突出し、該揺動軸に関して実質的に対称となるように設けられた1対の第2のリンクピンにそれぞれ他端部が回転可能に連結された1対のリンクによって構成されるハンド。
- 請求項4〜7のいずれか1項に記載のハンドにおいて、前記開閉用サーボモータ及び前記揺動用サーボモータは、互いに反対方向を向き、それぞれの長手方向が前記揺動軸と実質的に平行となるように配置され、該ハンドの基部に設けられるハンド。
- 部品を把持するハンドを備え、
前記ハンドは、
1対の支持部と、
前記1対の支持部の内側にそれぞれ支持され、部品を把持する1対の把持爪と、
前記1対の支持部を該各支持部の長手方向と交差する揺動軸に沿って開閉させる開閉機構と、
前記1対の把持爪を前記揺動軸回りに揺動させ、該把持爪の先端の向きを変更させる揺動機構とを備え、
前記揺動機構は、
揺動用サーボモータと、
前記揺動用サーボモータによって回転するスプラインシャフトと、
前記スプラインシャフトと共に該スプラインシャフトの回転軸回りに回転し、該スプラインシャフトの回転軸方向に沿って移動可能な1対の第1のスプラインナット部と、
前記第1のスプラインナット部の外周側に配置されて該第1のスプラインナット部と共に前記スプラインシャフトの回転軸方向に沿って移動可能に、かつ、前記スプラインシャフトの回転軸と同軸の仮想軸回りに回転可能に設けられる1対の第2のスプラインナット部とを有し、
前記1対の把持爪は、
リンク機構を用いて回転を伝達するリンク部を介して前記1対の第1のスプラインナット部によりそれぞれ駆動され、先端の向きを同じ向きに向けつつ揺動するロボット。
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