JP6378484B2 - ロボット及びクレーン共同作業システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るロボット及びクレーンが共同して作業を行うロボット及びクレーン共同作業システム100の構成例を示す図である。
クレーン1は、例えば製造ラインが設置された建屋の天井近くに設けられた天井クレーンである。なお、クレーン1の構成は、天井クレーンに限られず、任意である。
図1及び図2に示すように、ロボット2は、例えば、多関節型の産業用ロボットである。ロボット2は、ロボット基部21と、アーム22と、ハンド23と、アーム駆動部24(図2参照)と、ハンド駆動部25(図2参照)と、制御器26(図2参照)と、カメラ27と、係合部28と、ロボット側通信部30(図2参照)とを有する。
次に、共同作業システム100の動作例を説明する。この動作は、ロボット2の制御器26とクレーン1の制御器16との制御によって遂行される。
図3に示すように、まず、ロボット2を加工場Pbから(図6A参照)加工前のワーク110が置かれている加工前ワーク置場Paに移動させる(図6B参照)以下の一連の動作が実行される(ステップS1)。
図3に示すように、次に、ロボット2の制御部60は、自身がクレーン1から取り外され、加工前ワーク置場Paに移動したか否かを判定する(ステップS2)。この判定は、例えば、所定時間が経過したか否かに基づいて行われるがこれに限定されるものではない。これに代えて、例えば、クレーン1の制御部50から送信された吊り具11の負荷荷重が0になったことを示す情報に基づいて行われてもよい。
図3に示すように、次に、ロボット2の制御部60は、ワーク110がクレーン1から取り外され、加工場Pbに移動したか否かを判定する(ステップS4)。この判定は、例えば、所定時間が経過したか否かに基づいて行われるがこれに限定されるものではない。これに代えて、例えば、クレーン1の制御部50から送信された吊り具11の負荷荷重が0になったことを示す情報に基づいて行われてもよい。
図3に示すように、次に、ロボット2の制御部60は、自身がクレーン1から取り外され、加工場Pbに移動したか否かを判定する(ステップS6)。この判定は、例えば、所定時間が経過したか否かに基づいて行われるがこれに限定されるものではない。これに代えて、例えば、クレーン1の制御部50から送信された吊り具11の負荷荷重が0になったことを示す情報に基づいて行われてもよい。
図3に示すように、次に、ロボット2の制御部60は、ワーク110を加工場Pbから(図6D参照)加工済ワーク置場Pcに移動させる(図6E参照)一連の動作が実行される(ステップS8)。
実施の形態1及び2において、共同作業システム100は、クレーンを一台のクレーン1で構成されているものを例示したが、これに代えて、共同作業システムは、クレーンを複数台備えていてもよい。
実施の形態1において、ワーク110及びロボット2は、目標位置に載置されると、吊り具11がワーク110の係合部111及びロボット2の係合部28から自動的に外れることによって、クレーン1から自動的に取り外されるように構成されている。しかし、これに代えて、ワーク110及びロボット2は、目標位置に載置されると、ロボット2がハンド23及びアーム22を動作させ、吊り具11をワーク110の係合部111又はロボット2の係合部28から取り外し、ロボット2がクレーン1に吊るされたワーク110又はロボット2を取り外すよう取り扱うように構成してもよい。
図7は、実施の形態4に係る共同作業システム400の構成例を示す図である。図8は、共同作業システム400の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。
次に、実施の形態6に係るロボット2の動作例を説明する。
図9は、実施の形態5に係る共同作業システム500の構成例を示す図である。図10は、共同作業システム500の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。
図11は、実施の形態6に係る共同作業システム600の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。
図12は、実施の形態7に係る共同作業システム700の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。
実施の形態1において、ロボット2の制御部60は、バッテリー29の残量が所定値未満になったと判定すると、ロボット2が自身をクレーン1に取り付け、バッテリー29の充電を行う図示しない充電器の近くにロボット2を搬送するように、クレーン1のクレーン制御部51に対し指示するよう構成してもよい。そして、ロボット2の制御部60は、ロボット2が充電器の近くに位置したと判定すると、ロボット2のロボット制御部62は、例えば、アーム22及びハンド23を動作させ、バッテリー29に給電されるようにロボット2とこの充電器とを接続するように構成してもよい。これによって、ロボット2のバッテリー29の電池切れを防ぐことができる。
実施の形態1において、ロボット2はカメラ27を備え、更に、ロボット2の吊り具位置取得部63、物体係合部位置取得部64は、カメラ27で撮像した画像を処理し、クレーン1の吊り具11の位置及びワーク110の係合部111の位置を取得する。これに対し、本実施の形態においては、ロボット2はカメラ27を備えない。そして、ロボット2の吊り具位置取得部63は、クレーン1がロボット2に送信した吊り具11の位置情報に基づいてクレーン1の吊り具11の位置を取得する。また、物体係合部位置取得部64は、クレーン1がロボット2に送信したワーク110の載置位置に基づいてワーク110の係合部111の位置を取得する。
上記実施の形態4において、ロボット2は保持部402を保持して揺れを収束させたが、これに代えて、加速度センサーを備えるロボット2が揺れをキャンセルするようにアーム22を動かして揺れを収束させてもよい。また、床面に電磁石を設けると共に、ロボット2のロボット基部21に電磁石を設け、着床時に両者の電磁石の引力により揺れを収束させてもよい。
Pa1 ロボット載置位置
Pa2 ワーク載置位置
Pb 加工場
Pb1 ロボット載置位置
Pb2 ワーク加工位置
Pc 加工済ワーク置場
1 クレーン
2 ロボット
10 係合部
11 吊り具
12 ワイヤーロープ
13 ウインチ
14 トロリ
15 走行レール
16 制御器
17 クレーン側通信部
18 移動機構
21 ロボット基部
22 アーム
23 ハンド
24 アーム駆動部
25 ハンド駆動部
26 制御器
27 カメラ
28 係合部
29 バッテリー
30 ロボット側通信部
50 制御部
51 クレーン制御部
52 通信制御部
60 制御部
61 記憶部
62 ロボット制御部
63 吊り具位置取得部
64 物体係合部位置取得部
65 協調制御部
66 通信制御部
100 共同作業システム
110 ワーク
111 係合部
112 ワーク本体
Claims (8)
- ワークを取扱い又は工具を搭載することが可能なハンド及びアームと、係合部と、前記ハンド又は前記アームに取り付けられたカメラとを有するロボットと、
係合部を有する前記ワークの当該係合部及び前記ロボットの前記係合部と係合する吊り具を有し、前記ワーク又は前記ロボットである物体を吊って移動させるクレーンと、を備え、
前記ロボットは、前記ワークの前記係合部の位置及び前記ロボットの前記係合部の位置を取得する物体係合部位置取得部と、前記クレーンの前記吊り具の位置を取得する吊り具位置取得部とを更に備え、前記物体係合部位置取得部は前記カメラで撮像した画像を前記物体係合部位置取得部が処理して前記ワークの前記係合部の位置を取得するように構成され、且つ前記吊り具位置取得部は前記カメラで撮像した画像を前記吊り具位置取得部が処理して前記吊り具の位置を取得するように構成され、
前記吊り具位置取得部によって取得した前記吊り具の位置に基づいて前記ハンドで前記吊り具を保持し、前記物体係合部位置取得部が取得した前記ワークの前記係合部の位置に基づいて設定した位置に前記吊り具を案内するように前記ハンドを移動させ前記ロボットが前記吊り具を前記ワークの前記係合部に取り付けるように取り扱い、且つ前記吊り具位置取得部によって取得した前記吊り具の位置に基づいて前記ハンドで前記吊り具を保持し、前記物体係合部位置取得部が取得した前記ロボットの前記係合部の位置に基づいて設定した位置に前記吊り具を案内するように前記ハンドを移動させ前記ロボットが前記吊り具を前記ロボットの前記係合部に取り付けるように取り扱い、且つ前記クレーンが前記物体を移動させ、且つ前記ロボットが前記ワークを加工するように構成されている、ロボット及びクレーン共同作業システム。 - システム制御部を更に備え、
前記クレーン及び前記ロボットは、前記システム制御部が当該クレーン及び当該ロボットの動作を指示することができるように構成されており、
前記システム制御部が、前記クレーン及び前記ロボットの動作を指示する、請求項1に記載のロボット及びクレーン共同作業システム。 - 前記クレーン及び前記ロボットは、当該ロボットが当該クレーンの動作を指示することができるように構成されており、
前記ロボットが、前記クレーンの動作を指示する、請求項1に記載のロボット及びクレーン共同作業システム。 - 前記クレーン及び前記ロボットは、当該クレーンが当該ロボットの動作を指示することができるように構成されており、
前記クレーンが、前記ロボットの動作を指示する、請求項1に記載のロボット及びクレーン共同作業システム。 - 前記ロボットが前記ハンド及び前記アームによって前記物体を前記クレーンに取り付けるよう取り扱うように構成されている、請求項1乃至4の何れかに記載のロボット及びクレーン共同作業システム。
- 前記ロボットが前記ハンド及び前記アームによって前記クレーンに吊された前記物体を当該クレーンから取り外すよう取り扱うように構成されている、請求項1乃至4の何れかに記載のロボット及びクレーン共同作業システム。
- 前記ロボットは、前記ハンドで前記吊り具を保持し、保持した前記吊り具を前記係合部に取り付ける又は前記係合部から取り外す、請求項1乃至6の何れかに記載のロボット及びクレーン共同作業システム。
- 前記クレーンは、前記吊り具を昇降させ及び水平方向へ移動させる移動機構と、前記移動機構の動作を制御するクレーン制御部とを更に有し、
前記ロボットは、載置面上に載置されるロボット基部と、基端部が前記ロボット基部に連結されている前記アームと、当該アームの先端部に取り付けられた前記ハンドと、前記アーム及び前記ハンドの動作を制御するロボット制御部と、を含む、請求項7に記載のロボット及びクレーン共同作業システム。
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