JP6551516B2 - ロボットシステム - Google Patents
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Description
(第一多関節ロボット、第一搬送装置及び第二多関節ロボット)
図1及び図2に示すように、ロボットシステム1は、第一多関節ロボット10と、第一搬送装置20と、第二多関節ロボット30とを備える。
ロボットシステム1は、第一ストッカ50を更に備えてもよい。第一ストッカ50は、複数の第一部品を上下に重ねて保持する。第一ストッカ50は、例えばガイドレール21の後側端部の上方に設けられる。第一ストッカ50の設置高さは第一多関節ロボット10の設置高さに比べて高い。すなわち第一ストッカ50の下端部は、第一多関節ロボット10の基部11よりも上方に位置する。第一ストッカ50の設置高さは、その下方に第一多関節ロボット10が進入可能となるように設定されていてもよい。
図1及び図2に戻り、ロボットシステム1は、第一ラインL1に交差する第二ラインL2に沿って第二多関節ロボット30を走行させる第二搬送装置40を更に備えてもよい。第二ラインL2は、図示のようにY軸に沿っていてもよいが、これに限られず、第一ラインL1に交差していればよい。例えば、第二ラインL2は水平面内においてY軸に対して傾斜していてもよいし、水平面に対して傾斜していてもよい。
また、第二多関節ロボット30Aを走行させる第二搬送装置40を第二搬送装置40Aとし、第二多関節ロボット30日を走行させる第二搬送装置40を第二搬送装置40Bとしてこれらを区別する。
ロボットシステム1は、第二ストッカ70を更に備えてもよい。第二ストッカ70は、第二ラインL2の周囲に配置され、複数の部品を保持する。第二ストッカ70は、鉛直軸まわりに回転可能な回転体と、回転体の外周面に設けられ、複数の部品を回転方向に並べて保持する保持部と、回転体を回転させるアクチュエータとを有してもよい。回転体は、下方に向かうに従って広がった外周面を有し、
第二ストッカ70は、回転体の外周面において上下に並ぶ複数の保持部を有してもよい。
回転体72は、鉛直軸まわりに回転可能となるように支柱71の上部に取り付けられている。回転体72は、円形の底板73と、周壁74とを有する。回転体72の設置高さは、部品Pを取り出す際の第二多関節ロボット30の姿勢が、上方へ延びたアームを下方へ折り返した状態となるように設定されている。例えば回転体72の設置高さは、最も基部側の関節(基部31及び旋回部32の連結部)と、最も先端側の関節(先端揺動部35及び先端旋回部36の連結部)との間の一関節(例えば、第一アーム13及び第二アーム14の連結部)よりも保持部75A,75Bが下方に位置するように設定されている。
ロボットシステム1は、第一ラインL1の周囲に固定され、複数の部品を保持する第三ストッカ80を更に備えてもよい。第三ストッカ80は、保持した部品を上部から送出するように構成されていてもよい。
ロボットシステム1は、第三多関節ロボット30Eを更に備えてもよい。第三多関節ロボット30Eは、第一ラインL1の周囲に配置され、第一部品に最後の部品を装着するのに用いられる。第三多関節ロボット30Eは、例えば第一多関節ロボット10と同様に構成された6自由度のシリアルリンク型のロボットであり、基部31と、旋回部32と、第一アーム33と、第二アーム34と、先端揺動部35と、先端旋回部36と、ハンド37とを有する。ハンド37は指部38A,38Bを有する。第三多関節ロボット30Eの具体的構成も上述したものに限られない。
ロボットシステム1は、バッファ90を更に備えてもよい。バッファ90は、複数の組立体を受け入れる。組立体は、第一部品P1に他の部品Pが順次装着されたものである。例えばバッファ90は、第三多関節ロボット30Eよりも前方に設けられており、X軸に沿って延びている。バッファ90に収容された組立体は、バッファ90の前側の端部90aから取り出し可能となっている。
図1に示すように、ロボットシステム1はコントローラ100を更に備える。コントローラ100は、組立体の第一部品P1を保持して搬送するように第一多関節ロボット10及び第一搬送装置20を制御すること、第一多関節ロボット10が保持した第一部品P1に他の部品Pを装着するように第二多関節ロボット30を制御すること、を実行するように構成されている。
コンソール200は、モニタ211と入力装置212とを有する。モニタ211は、オペレータに伝達すべき情報を工程管理部115から取得して表示する。
モニタ211は例えば液晶モニタである。入力装置212は、オペレータからの入力を取得して工程管理部115に出力する。
以下、ロボットシステム1を用いた生産方法の一例として、組立体の製造手順について説明する。この製造手順は、コントローラ100がロボットシステム1の各要素を制御することにより実行される。
なお、第一部品P1に他の部品Pを装着することは、更に他の部品Pを介して第一部品P1に装着することを含む。
すなわち、第一部品P1に組み付けられる複数の部品Pのいずれかは動力源を含んでいてもよい。この場合、搬出制御部114は、バッファ90内において、組立体U1を動力源により自走させるように第三多関節ロボット30Eを制御することを更に実行してもよい。例えば組立体U1は、図21に示すように、車輪P12,P13及びこれを駆動する板バネ式の動力源P11を含む車両模型であってもよい。搬出制御部114は、バッファ90の端部90aに向けて組立体U1を配置した状態で、動力源P11の板バネに弾性エネルギーを蓄積するように組立体U1を移動させた後に、組立体U1を解放するように第三多関節ロボット30Eを制御することで、組立体U1を端部90aまで自走させてもよい。
以上に説明したように、ロボットシステム1は、第一多関節ロボット10と、第一搬送装置20と、第二多関節ロボット30と、コントローラ100とを備える。コントローラ100は、第一部品P1を保持して搬送するように第一多関節ロボット10及び第一搬送装置20を制御すること、第一多関節ロボット10が保持した第一部品P1に他の部品Pを装着するように第二多関節ロボット30を制御すること、を実行するように構成されている。
例えば、第一多関節ロボット10と、第一搬送装置20と、コントローラ100とを備える搬送システム3は、他の部品Pの装着を作業者が実行する生産ラインにも適用可能である。この場合も、作業者による作業に合わせて第一部品P1の位置及び姿勢を細やかに調整することで、生産効率を向上させることができる。
Claims (16)
- 複数のアームと、複数の関節と、前記複数の関節をそれぞれ駆動する複数のアクチュエータとを有する第一多関節ロボットと、
前記第一多関節ロボットの基部を第一ラインに沿って走行させる第一搬送装置と、
複数のアームと、複数の関節と、前記複数の関節をそれぞれ駆動する複数のアクチュエータとを有し、前記第一ラインの周囲に配置された第二多関節ロボットと、
前記第一ラインに沿う方向において前記第二多関節ロボットの基部と異なる位置に設置され、複数の第一部品を保持する第一ストッカと、
前記第一多関節ロボットの基部を前記第一ラインに沿って前記第一ストッカ側に移動させるように前記第一搬送装置を制御し、前記第一ストッカから前記第一部品を取り出すように前記第一多関節ロボットを制御すること、当該第一部品を保持した前記第一多関節ロボットの基部を前記第一ラインに沿って前記第二多関節ロボットの基部側に移動させるように前記第一搬送装置を制御し、当該第一部品を前記第二多関節ロボット側に寄せるように前記第一多関節ロボットを制御すること、前記第一多関節ロボットが保持した前記第一部品に他の部品を装着して組立体を形成するように前記第二多関節ロボットを制御すること、を実行するように構成されたコントローラと、を備えるロボットシステム。 - 前記第一多関節ロボットの基部の設置高さは、前記第二多関節ロボットの基部の設置高さに比べて低く、
前記コントローラは、前記第二多関節ロボットが前記第一部品に他の部品を装着する際に、当該第一部品を下から支持するように前記第一多関節ロボットを制御し、前記第一部品に上方又は側方から他の部品を装着するように前記第二多関節ロボットを制御する、請求項1記載のロボットシステム。 - 前記第一ストッカは、前記第一多関節ロボットの基部の設置高さよりも高い位置において、前記複数の第一部品を上下に重ねて保持し、
前記コントローラは、前記第一ストッカの下から前記第一部品を取り出すように前記第一多関節ロボットを制御する、請求項2記載のロボットシステム。 - 複数の前記第二多関節ロボットを備え、
前記コントローラは、前記第一部品を前記第二多関節ロボット側に寄せるように第一多関節ロボットを制御すること、及び前記第一多関節ロボットが保持した前記第一部品に他の部品を装着して前記組立体を形成するように前記第二多関節ロボットを制御することを、前記第二多関節ロボットごとに実行する、請求項1〜3のいずれか一項記載のロボットシステム。 - 前記第一ラインに交差する第二ラインに沿って前記第二多関節ロボットの基部を走行させる第二搬送装置と、
前記第二ラインの周囲に配置され、複数の部品を保持する第二ストッカとを更に備え、
前記コントローラは、前記第二ストッカから前記部品を取り出し、前記第一部品に装着するように前記第二多関節ロボット及び前記第二搬送装置を制御する、請求項1〜3のいずれか一項記載のロボットシステム。 - 前記第二搬送装置により走行させられる走行型の前記第二多関節ロボットと、前記第一ラインの周囲に固定された固定型の前記第二多関節ロボットとを含む複数の前記第二多関節ロボットを備え、
前記コントローラは、前記第一部品を前記第二多関節ロボット側に寄せるように第一多関節ロボットを制御すること、及び前記第一多関節ロボットが保持した前記第一部品に他の部品を装着して前記組立体を形成するように前記第二多関節ロボットを制御することを、前記第二多関節ロボットごとに実行する、請求項5記載のロボットシステム。 - 前記第二ラインに沿って並ぶ複数の前記第二ストッカと、
前記第一ラインの周囲に固定され、複数の部品を保持する第三ストッカとを備え、
前記コントローラは、いずれかの前記第二ストッカから部品を取り出し、前記第一部品に装着するように走行型の前記第二多関節ロボット及び前記第二搬送装置を制御し、前記第三ストッカから部品を取り出し、前記第一部品に装着するように固定型の前記第二多関節ロボットを制御する、請求項6記載のロボットシステム。 - 前記第二ストッカは、
鉛直軸まわりに回転可能な回転体と、
前記回転体の外周面に設けられ、複数の部品を回転方向に並べて保持する環状の保持部と、
前記回転体を回転させるアクチュエータと、を有し、
前記コントローラは、前記回転体を前記アクチュエータにより回転させることで、前記第二多関節ロボットによる保持対象の部品を前記第二ラインに対向させるように前記第二ストッカを制御することを更に実行するように構成されている、請求項5〜7のいずれか一項記載のロボットシステム。 - 前記回転体は、下方に向かうに従って広がった外周面を有し、
前記第二ストッカは、前記回転体の外周面において上下に並ぶ複数の前記保持部を有する、請求項8記載のロボットシステム。 - 複数のアームと、複数の関節と、前記複数の関節をそれぞれ駆動する複数のアクチュエータとを有し、前記第一ラインの周囲に配置された第三多関節ロボットと、
複数の前記組立体を受け入れるバッファとを更に備え、
前記コントローラは、前記第一部品に最後の部品を装着して前記組立体を完成させるように前記第三多関節ロボットを制御した後に、前記第一部品を解放するように前記第一多関節ロボットを制御し、前記組立体を保持して前記バッファに搬送するように前記第三多関節ロボットを制御することを更に実行するように構成されている、請求項1〜9のいずれか一項記載のロボットシステム。 - 前記コントローラは、前記第一部品に前記最後の部品を上方から装着するように前記第三多関節ロボットを制御した後に、当該最後の部品を保持し続けることで前記組立体を保持するように前記第三多関節ロボットを制御する、請求項10記載のロボットシステム。
- 前記組立体は動力源を含み、
前記コントローラは、バッファ内において、前記組立体を前記動力源により自走させるように第三多関節ロボットを制御することを更に実行するように構成されている、請求項10又は11記載のロボットシステム。 - 前記コントローラは、前記第一部品に他の部品を装着するように前記第二多関節ロボットを制御した後、前記組立体が完成する前に、次の前記第一部品に装着する部品を保持するための動作を開始するように当該第二多関節ロボットを制御する、請求項1〜12のいずれか一項記載のロボットシステム。
- 前記コントローラは、前記第二多関節ロボットが前記第一部品に他の部品を装着する前に、前記第一部品の姿勢を調整するように前記第一多関節ロボットを制御する、請求項1〜13のいずれか一項記載のロボットシステム。
- 前記コントローラは、前記第二多関節ロボットが前記第一部品に他の部品を装着する前に、当該他の部品が装着される部分を上方に向けるように前記第一多関節ロボットを制御する、請求項14記載のロボットシステム。
- 前記コントローラは、前記第二多関節ロボットが前記第一部品に他の部品を装着する前に、前記第一部品の高さを調整するように前記第一多関節ロボットを制御する、請求項14又は15記載のロボットシステム。
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