JP7154072B2 - Transfer device and transfer robot - Google Patents
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Description
本発明は搬送装置及び搬送ロボットであって、より特定的には、連続運転する搬送コンベアに対して搬送物（ワーク）を投入する搬送装置及び搬送ロボットに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transport device and a transport robot, and more particularly to a transport device and a transport robot that load objects (workpieces) onto a continuously operating transport conveyor.
コンベアによって搬送物（ワーク）を搬送するシステムが広く用いられている。特開平９－１０８９６０号公報（特許文献１）には、このようなシステムの一環として、コンベア上を搬送される、口径の異なる複数の段付き穴を有するワークに対して、部品供給ステーションから選択的に取り出された部品を、当該部品に適合する段付き穴に嵌合するための装置が記載されている。特許文献１では、部品を嵌合させるロボットのハンドに、部品と段付き穴との間の力及びモーメントを検出する６軸力覚センサが配設される。更に、検出した力及びモーメントの値からファジー制御演算によって部品の倒れ角度を補正する、比較的複雑な制御が記載されている。 BACKGROUND OF THE INVENTION A system that conveys objects (workpieces) by a conveyor is widely used. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-108960 (Patent Document 1) discloses that, as part of such a system, a workpiece having a plurality of stepped holes with different diameters, which is conveyed on a conveyor, is fed from a parts supply station. An apparatus is described for fitting a selectively ejected part into a matching stepped hole for the part. In Patent Document 1, a hand of a robot that fits a part is provided with a 6-axis force sensor that detects the force and moment between the part and the stepped hole. Furthermore, a relatively complex control is described which corrects the tilt angle of the part by means of fuzzy control calculations from the detected force and moment values.
特許文献１とは異なり、連続的に形成された穴を有するコンベアに対して搬送物（ワーク）が投入される形態の搬送装置が公知である。例えば、ろう付けやアニールのように熱処理を行なうような連続炉によって搬送物を高温に加熱するために、耐熱性を有する金属製のメッシュベルトによって構成されたコンベアが連続運転される際に、炉内の雰囲気を維持するため、或いは、前後工程との制約によって、搬送経路に傾斜が設けられていることがある。 Unlike Patent Document 1, there is known a conveying apparatus in which articles (workpieces) are fed to a conveyor having continuously formed holes. For example, in order to heat the conveyed object to a high temperature in a continuous furnace that performs heat treatment such as brazing and annealing, when a conveyor composed of a heat-resistant metal mesh belt is continuously operated, the furnace In some cases, the conveying path is inclined in order to maintain the internal atmosphere or due to restrictions with the pre- and post-processes.
このような構成では、コンベアに投入される搬送物又は搬送治具の底面に突起部を設けるとともに、当該突起部をメッシュベルトによって形成された穴に挿入して引っ掛ける簡易な手法によって、搬送経路の傾斜による滑落を防止することができる。一方で、このような搬送装置では、コンベアに搬送物を投入する際に、搬送物又は搬送冶具の突起がメッシュベルト等の穴に正常に挿入できない場合には、搬送物が転倒する虞がある。 In such a configuration, a protrusion is provided on the bottom surface of the conveyed article or the conveying jig to be fed to the conveyor, and the conveying path is changed by a simple method of inserting the protrusion into a hole formed by the mesh belt and hooking the protrusion. It is possible to prevent slipping down due to inclination. On the other hand, in such a conveying apparatus, when the conveyed articles are thrown onto the conveyor, if the conveyed articles or the projections of the conveying jig cannot be normally inserted into the holes of the mesh belt or the like, the conveyed articles may overturn. .
しかしながら、製作時の穴の寸法精度、及び、経年的な穴の寸法の変化等を考慮すれば、コンベア上に形成される穴の均一性は必ずしも保証されていない。従って、連続運転されるコンベア上において、必ずしも均一的に形成されていない穴に対して、搬送物又は搬送冶具の突起を、正確に挿入することが課題となる。特に、不均一性が著しいと、搬送物の突起を正常に挿入できない穴も一部に存在する可能性があり、そのような穴へ当該突起を挿入しようとすることで、搬送物が転倒するといった問題も発生する虞がある。 However, the uniformity of the holes formed on the conveyor is not necessarily guaranteed in consideration of the dimensional accuracy of the holes at the time of manufacture, changes in the dimensions of the holes over time, and the like. Therefore, on a conveyor that is continuously operated, it is a problem to accurately insert the protrusions of the conveyed objects or conveying jigs into the holes that are not necessarily formed uniformly. In particular, if the non-uniformity is significant, there may be some holes in which the projections of the transported product cannot be inserted normally, and if the projections are inserted into such holes, the transported product will fall over. There is also a possibility that such a problem may occur.
これに対して、カメラ等の配置によってコンベア上の穴の位置及び形状を認識して、当該穴の位置データを元に、搬送物をコンベアに投入するロボットの動作を制御するシステムを構成すると、制御精度は向上するものの、構成の複雑化及び高コスト化を招くことが懸念される。 On the other hand, if we construct a system that recognizes the positions and shapes of holes on the conveyor by arranging cameras and the like, and controls the operation of the robot that puts the goods onto the conveyor based on the positional data of the holes, Although the control accuracy is improved, there is a concern that the configuration will be complicated and the cost will be increased.
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、連続運転された搬送コンベアの少なくとも一部の領域に連続的に形成された穴に対して突起物を有する搬送物を投入する搬送装置及び搬送ロボットの構成及び制御を簡素化することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide projections for holes continuously formed in at least a partial area of a continuously operated transfer conveyor. An object of the present invention is to simplify the configuration and control of a conveying device and a conveying robot for throwing in a conveyed object having an object.
本発明のある局面では、搬送装置は、搬送コンベアと、搬送ロボットとを備える。搬送コンベアは、連続的に穴が形成された領域を有する。搬送ロボットは、連続運転された搬送コンベアの穴に対して、搬送物に設けられた突起部を挿入する。搬送ロボットは、ロボットハンドと、ロボットハンドに設けられた６軸力覚センサと、６軸力覚センサの検出値に基づいてロボットハンドを制御する制御部とを含む。ロボットハンドは、搬送物を把持するとともに、把持された当該搬送物に対して移動力を付与する。制御部は、搬送コンベアに向けて垂直方向に搬送物を押し込むとともに、当該押し込みの際に水平方向に沿って搬送物に作用する力が６軸力覚センサによって検出されると当該水平方向に作用する力を打ち消すように、ロボットハンドによる移動力制御を実行する。 In one aspect of the present invention, a transport device includes a transport conveyor and a transport robot. The transfer conveyor has a continuous perforated area. The transport robot inserts projections provided on the transported objects into the holes of the continuously operated transport conveyor. The transport robot includes a robot hand, a 6-axis force sensor provided on the robot hand, and a control unit that controls the robot hand based on the detection values of the 6-axis force sensor. The robot hand grips the transported object and applies a moving force to the gripped transported object. The control unit pushes the article vertically toward the conveyer, and when the 6-axis force sensor detects a force acting on the article along the horizontal direction during the pushing, it acts in the horizontal direction. The movement force control is executed by the robot hand so as to cancel the force to move.
本発明の更に他のある局面では、搬送ロボットは、連続運転された搬送コンベアの少なくとも一部の領域に連続的に形成された穴に対して、搬送物に設けられた突起部を挿入する搬送ロボットであって、ロボットハンドと、ロボットハンドに設けられた６軸力覚センサと、６軸力覚センサの検出値に基づいてロボットハンドを制御する制御部とを備える。ロボットハンドは、搬送物を把持するとともに、把持された当該搬送物に対して移動力を付与する。制御部は、搬送コンベアに向けて垂直方向に搬送物を押し込むとともに、当該押し込みの際に水平方向に沿って搬送物に作用する力が６軸力覚センサによって検出されると当該水平方向に作用する力を打ち消すように、ロボットハンドによる移動力制御を実行する。 In still another aspect of the present invention, the transfer robot inserts projections provided on the article into holes continuously formed in at least a partial region of the continuously operated transfer conveyor. The robot includes a robot hand, a 6-axis force sensor provided in the robot hand, and a control unit that controls the robot hand based on the detection values of the 6-axis force sensor. The robot hand grips the transported object and applies a moving force to the gripped transported object. The control unit pushes the article vertically toward the conveyer, and when the 6-axis force sensor detects a force acting on the article along the horizontal direction during the pushing, it acts in the horizontal direction. The movement force control is executed by the robot hand so as to cancel the force to move.
本発明によれば、連続運転する搬送コンベア上で穴を画像認識することなく、ロボットハンドに対する垂直方向及び水平方向の移動力制御によって、搬送物に設けられた突起部を、連続的に形成された穴に挿入することができる。この結果、画像処理及び搬送コンベアとの同期動作を要することなく、簡易な構成及び制御によって、突起部が設けられた搬送物を、穴が連続的に形成された領域を有する搬送コンベアに対して投入することができる。 According to the present invention, protrusions provided on a conveyed object can be continuously formed by controlling the moving force in the vertical and horizontal directions for a robot hand without recognizing images of holes on a conveyor that is continuously operated. can be inserted into the hole. As a result, it is possible to transfer an article provided with protrusions to a conveyer having an area in which holes are continuously formed, by a simple configuration and control, without requiring image processing and synchronous operation with the conveyer. can be put in.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図中の同一又は相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts in the drawings, and the description thereof will not be repeated in principle.
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る搬送装置の上面図である。図２には、図１に示された搬送装置の正面図が示される。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a top view of a conveying device according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 shows a front view of the transport device shown in FIG.
図１及び図２を参照して、実施の形態１に係る搬送装置５は、搬送コンベア２０と、搬送ロボット３０と、搬送シャトル４０とを備える。搬送装置５は、前工程からの搬送物１０を、連続運転される搬送コンベア２０によって、「熱処理設備」の一例である熱処理炉５０へ搬送する。
Referring to FIGS. 1 and 2 ,
搬送シャトル４０は、図示しない前工程から供給された搬送物１０を搬送ロボット３０の付近まで搬送する。搬送シャトル４０は、前工程（図示せず）から送られてきた搬送物１０が移動部４０ａ上に受け渡されると、移動部４０ａ上に搬送物１０を乗せた状態で、移動部４０ａによって搬送物１０を搬送ロボット３０側へ移動させる。搬送シャトル４０の駆動源は、搬送シャトル４０の前工程側と、搬送ロボット３０側の２箇所の位置で位置決めすることが可能であれば、電動モータ又はエアーシリンダ等を適用することができる。尚、前工程側の位置で搬送物１０を受け取り、搬送ロボット３０側の位置で搬送物１０を停止させることが可能であれば、ピックアンドプレイスのように空中を移動させる移載装置、又は、ベルトコンベアによって、搬送シャトル４０を構成することも可能である。
The
搬送ロボット３０は、例えば、垂直多関節ロボットによって構成することが可能である。搬送ロボット３０は、搬送物１０を搬送シャトル４０から取り出して、連続運転する搬送コンベア２０に投入する。具体的には、搬送シャトル４０によって搬送ロボット３０側へ移動された搬送物１０が、図示していない一般的な光電センサ等によって検出されることにより、搬送物１０が搬送ロボット３０側の定位置に到着していることが確認される。当該確認後、搬送ロボット３０は、ロボットハンド３５によって搬送物１０を把持して搬送シャトル４０から取出し、ロボットハンド３５で搬送物１０を把持した状態のままで搬送ロボット３０を旋回させる。これにより、搬送物１０は、連続運転する搬送コンベア２０の上空側において、搬送物１０の投入前の待機位置まで移動する。
The
図３は、搬送物１０の正面図である。
図３を参照して、搬送物１０の底面、即ち、搬送コンベア２０との対向面には、突起部１５が設けられる。本実施の形態において、搬送物１０の底面に設けられた突起部１５は、搬送物１０そのものの底面に設けられた突起部１５、及び、搬送装置５での搬送時に搬送物１０と一体化される搬送用冶具の底面に設けられた突起部１５の両方を含む概念である。
FIG. 3 is a front view of the conveyed
With reference to FIG. 3, a
再び図１及び図２を参照して、搬送シャトル４０の移動部４０ａには、搬送物１０に設けられた突起部１５を逃がすための穴加工等が施されている。これにより、搬送シャトル４０の移動部４０ａ上において、搬送物１０は、突起部１５及び移動部４０ａの干渉によって転倒することなく、直立状態を維持することができる。
Referring to FIGS. 1 and 2 again, the moving
図１に示されるように、搬送コンベア２０は、連続的に穴が形成された領域を有するコンベアベルト２０ａを有する。例えば、コンベアベルト２０ａは、格子状の穴が全面に形成される、金属製のメッシュベルトによって構成することができる。尚、当該穴は、搬送コンベア２０の全面に形成される必要はなく、少なくとも一部の領域において、穴が連続的に形成されていればよい。
As shown in FIG. 1, the
図１及び図２に示されるように、突起部１５が、連続運転された搬送コンベア２０（コンベアベルト２０ａ）に連続的に形成された穴のうちの１つに挿入されることで、搬送物１０は搬送コンベア２０へ投入される。図３に示されるように、突起部１５の先端は、曲面形状（好ましくは、球面形状）を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the projecting
図４には、搬送ロボット３０の先端に設けられたロボットハンド３５の正面図が示される。
FIG. 4 shows a front view of the
図４を参照して、搬送ロボット３０の先端には、ロボットハンド３５が設けられ、ロボットハンド３５の先端には、搬送物１０を把持するための把持アーム３８が設けられる。把持アーム３８は「把持部」の一実施例に対応する。搬送ロボット３０は、ロボットハンド３５を変位させるための力を発生するアクチュエータ（図示せず）を更に有しており、当該アクチュエータの制御により、図１及び図２中に示されたＸ，Ｙ，Ｚ軸方向のそれぞれに沿った、ロボットハンド３５の変位方向及び変位速度を制御することができる。尚、本実施の形態において、Ｚ軸方向は「垂直方向」に対応し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は「水平方向」に対応する。
Referring to FIG. 4 , a
更に、ロボットハンド３５は、当該アクチュエータによって、把持アーム３８から図中矢印方向に作用する力（把持力）を発生させることにより、搬送物１０を把持することができる。ロボットハンド３５には、６軸力覚センサ６０が配置される。特に、搬送ロボット３０は、６軸力覚センサ６０の検出値に基づき、ロボットハンド３５に作用するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の力、即ち、ロボットハンド３５が把持された搬送物１０に付与する移動力の制御（以下、単に「移動力制御」とも称する）が可能である。後述するように、本実施の形態に係る搬送装置５では、搬送物１０の突起部１５が搬送コンベア２０上に連続的に設けられた穴のうちの１つに挿入されるように、搬送ロボット３０が移動力制御を実行する。
Furthermore, the
再び図１を参照して、搬送コンベア２０に投入された搬送物１０は、熱処理炉５０（熱処理設備）内を通過することで、ろう付けやアニール等の熱処理が施される。この際には、搬送コンベア２０を連続運転することにより、各搬送物１０への入熱力のばらつきを減少することができる。このような用途では、熱処理時における溶解防止、及び、軽量化のために、上述のように、金属製（代表的には、ステンレス）のメッシュベルトによって、コンベアベルト２０ａを構成することができる。
Referring to FIG. 1 again, the
一方で、このようなコンベアベルト２０ａには、搬送コンベア２０の周回的な連続運転により、搬送物１０と共に、熱処理炉５０内での入熱、及び、熱処理炉５０外での放熱が繰り返される。この結果、コンベアベルト２０ａには、搬送コンベア２０の１周毎に、加熱及び冷却を伴う熱履歴が蓄積される。当該熱履歴に従って、金属製のコンベアベルト２０ａに対して、加熱時の熱膨張による伸び、及び、冷却時の収縮が発生するが、加熱には金属内部の応力が解放されるとともに、搬送方向にある程度の張力が加えられた状態で加熱と冷却が施される。この結果、冷却後のコンベアベルト２０ａには、捻じれや伸びのような変形が生じる可能性があり、当該変形は、熱履歴が繰り返される程大きくなっていくことが懸念される。
On the other hand, such a
図５には、搬送コンベア２０上の変形が発生していない穴に対して搬送物１０の突起部１５が挿入される際のコンベアベルト２０ａの上面図が示される。
FIG. 5 shows a top view of the
図５を参照して、コンベアベルト２０ａは、横桟２２及び縦桟２４によって構成される。横桟２２は、一定ピッチで配置されており、各横桟２２は、搬送コンベア２０の搬送方向Ｄｃｍに対して直交する方向に沿って延在する。
With reference to FIG. 5, the
縦桟２４は、搬送方向Ｄｃｍに対して斜めに傾いた角度で、横桟２２に対して編み込むように配置される。従って、縦桟２４は、搬送物１０に対して、表面側に配置される部分と、裏面側に配置される部位とを有する。尚、図５中において、縦桟２４のうちの裏面側に配置される部位については、ハッチングを付与して表記する。
The
この結果、搬送コンベア２０上には、コンベアベルト２０ａの横桟２２と、縦桟２４の表面側の部位とによって、連続的に穴２５が形成される。当該穴２５のサイズは、横桟２２及び縦桟２４の配置ピッチによって規定されるが、これらの各ピッチは、搬送物１０の突起部１５の底面の外径よりも長い。この結果、図５に示されるように、搬送物１０の突起部１５を、横桟２２及び縦桟２４を避けることによって、搬送コンベア２０上の穴２５に挿入することができる。尚、穴が非形成の部材によって、複数のメッシュベルトを連結する構成等により、上述のように、コンベアベルト２０ａの一部に、穴２５が形成されていない領域を設けられてもよい。
As a result, holes 25 are continuously formed on the
一方で、コンベアベルト２０ａの横桟２２及び縦桟２４のピッチ精度はそれ程高くないため、穴２５の形状及び面積の均一性は比較的低い。更に、上述のように、熱処理設備によって印加される熱履歴に起因して、コンベアベルト２０ａを構成する横桟２２及び縦桟２４が変形すると、穴２５の均一性は更に低下する可能性がある。
On the other hand, since the pitch accuracy of the
図６には、搬送コンベア２０上の変形した穴に対して搬送物１０の突起部１５が挿入される際のコンベアベルト２０ａの上面図が示される。図６においても、縦桟２４のうちの裏面側に配置される部位は、ハッチングを付与して表記される。
FIG. 6 shows a top view of the
図６を参照して、複数の穴２５のうちの穴２５ｘは、熱履歴によって変形した横桟２２及び縦桟２４によって形成されている。変形による横桟２２及び縦桟２４の配置ピッチの乱れにより、穴２５ｘのサイズは、突起部１５の外径よりも小さくなる可能性がある。図６の例では、搬送物１０の突起部１５は、縦桟２４との干渉によって、穴２５ｘに対する挿入が物理的に不可能な状態となっている。一方で、後続の穴２５ｙは、突起部１５を挿入可能な形状を維持している。
Referring to FIG. 6, a
従って、図６のような状態が発生しても、後続の穴２５のいずれかに突起部１５を挿入することにより、図５と同様に、搬送コンベア２０に搬送物１０を投入することが可能である。
Therefore, even if the state shown in FIG. 6 occurs, by inserting the projecting
コンベアベルト２０ａに対して搬送物１０の突起部１５を挿入する動作は、連続運転する搬送コンベア２０に対して、搬送ロボット３０が、図１及び図２に示したＺ軸下向きに、ロボットハンド３５を下降させる動作によって実現される。従って、当該下降動作のタイミングに依存して、図６に示された変形した穴２５ｘに対して突起部１５を挿入しようとすることで、搬送コンベア２０への搬送物１０の投入に失敗する虞がある。或いは、図５のように、穴２５が変形していないコンベアベルト２０ａに対しても、下降動作のタイミングによっては、突起部１５が、横桟２２又は縦桟２４との接触により、そのままでは穴２５に対して挿入できないことも懸念される。
The operation of inserting the projecting
上記の問題点の解消のために、一例として、カメラ等による画像処理によって正常な穴２５の位置を検知することで、搬送ロボット３０によるロボットハンド３５の下降動作のタイミングを制御することが考えられる。より具体的には、連続運転する搬送コンベア２０上の格子状の穴２５をカメラによって予め撮像するとともに、当該画像データをパターンマッチング等の画像処理することで突起部１５を挿入可能な穴２５を、挿入対象の穴として認識することができる。更に、当該挿入対象の穴２５の座標を導出するとともに、連続運転による当該穴２５の移動量を反映した座標を目標として、即ち、連続運転する搬送コンベア２０と同期しながらロボットハンド３５を下降させることによって、搬送コンベア２０に搬送物１０を確実に投入するためのシステムを構成することが可能である。
In order to solve the above problem, as an example, it is conceivable to control the timing of the lowering operation of the
しかしながら、このようなシステムを構成するためには、穴２５を撮像するためのカメラ及びその移動機構の配置、画像処理ソフトの導入、並びに、搬送ロボット３０の制御系の高機能化等によって、構成の複雑化及び高コスト化が問題となる。従って、実施の形態１に係る搬送装置５では、上記の様な画像処理及び同期制御を要しない、簡素な構成及び制御によって、搬送物１０の突起部１５を、搬送コンベア２０上の穴２５へ挿入する。
However, in order to configure such a system, it is necessary to arrange a camera for imaging the
図７には、実施の形態１に係る搬送装置において搬送コンベア２０上の穴２５に対して搬送物１０の突起部１５が正常に挿入される際の搬送ロボットの正面図が示される。即ち、図７は図５の正面図に相当する。尚、図７において、コンベアベルト２０ａ及び搬送物１０の突起部１５については、断面図が表記される。
FIG. 7 shows a front view of the transport robot when the projecting
図７を参照して、上述のように、ロボットハンド３５には６軸力覚センサ６０が設けられているため、搬送ロボット３０は、６軸力覚センサ６０の検出値に基づき、把持された状態の搬送物１０に作用するＸ，Ｙ，Ｚ軸の力（移動力）を制御することができる。
7, since the
従って、搬送ロボット３０は、ロボットハンド３５によって把持された搬送物１０を、連続転する搬送コンベア２０上の投入位置の上空まで移動させ、かつ、ロボットハンド３５をＺ軸下向きに下降させる。更に、６軸力覚センサ６０によって検出されるＺ軸上向きの力が予め定められた閾値を超えない範囲内で、ロボットハンド３５をＺ軸下向きに継続的に動作させる（即ち、押し込む）ことによって、搬送コンベア２０上の穴２５に、搬送物１０の突起部１５を挿入することができる。この際に、ロボットハンド３５のＺ軸下向きの変位量に基づいて、突起部１５が穴２５に挿入されたことを検知できる。
Accordingly, the
図８は、実施の形態１に係る搬送装置５において搬送物１０の突起部１５がコンベアベルト２０ａと接触する第１の例を説明する搬送ロボット３０の正面図である。図８では、突起部１５がコンベアベルト２０ａの横桟２２（搬送コンベア２０の上流側）と接触して、突起部１５のＸ方向に搬送方向Ｄｃｍと同方向に力が加わった状態が第１の例として示される。図９は、図８の第１の例におけるコンベアベルト２０ａの上面図である。図８においても、コンベアベルト２０ａ及び搬送物１０の突起部１５については、断面図が表記される。
FIG. 8 is a front view of the
図８及び図９に示された第１の例の場合、搬送ロボット３０が、搬送物１０を把持した状態のロボットハンド３５をＺ軸下向きに下降させて、搬送コンベア２０へ押し込んだ時、搬送物１０の突起部１５がコンベアベルト２０ａの横桟２２と接触することにより、突起部１５と横桟２２との間に力Ｆが発生する。力Ｆは水平方向の力Ｆｘと、垂直方向の力Ｆｚに分解される。水平方向の力Ｆｘは、コンベアベルト２０ａの進行方向と同方向（＋Ｘ方向）に発生している。
In the case of the first example shown in FIGS. 8 and 9, when the
搬送ロボット３０は、ロボットハンド３５に設けられた６軸力覚センサ６０によって、力Ｆｘ及びＦｚを検知することができる。搬送ロボット３０は、力Ｆｚについては、予め定められた閾値を超えない範囲内で、ロボットハンド３５が搬送物１０をＺ軸下向きに押し続けるように制御する。一方で、搬送ロボット３０は、水平方向の力Ｆｘについては、力Ｆｘをゼロに近付ける方向にロボットハンド３５を移動させる。
The
この際、搬送コンベア２０（コンベアベルト２０ａ）も連続運転し続けているため、ロボットハンド３５の移動によって力Ｆｘの値をゼロにするためには、コンベアベルト２０ａの進行方向Ｄｃｍと同一方向に、かつ、コンベアベルト２０ａの進行速度よりも高い速度で、ロボットハンド３５を移動させることが必要である。
At this time, since the conveyer 20 (
搬送ロボット３０が垂直方向に力Ｆｚを一定に加え続けながら、水平方向の力Ｆｘをゼロにする方向へロボットハンド３５を動かしていくと、搬送物１０の突起部１５の先端を曲面形状にしている効果により、突起部１５は、横桟２２と接触しながらも、横桟２２に倣いながら滑ることで、コンベアベルト２０ａの穴２５に挿入されていく。
While the
突起部１５が穴２５に挿入されると、ロボットハンド３５のＺ方向の変位量が増加する。従って、ロボットハンド３５のＺ方向の変位が、搬送コンベア２０の位置に対応させて予め定められた基準値に達すると、突起部１５が穴２５に挿入されたこと、即ち、搬送コンベア２０への搬送物１０の投入完了を検知できる。具体的には、当該基準値は、搬送コンベア２０上の穴２５に対して、突起部１５の挿入完了時のロボットハンド３５のＺ座標値に対応して設定することができる。
When the
搬送物１０の投入完了が検知されると、搬送ロボット３０は、ロボットハンド３５による搬送物１０の把持を解除した後、Ｚ軸上方向へ上昇することで、搬送コンベア２０から退避する。
When the completion of loading of the
このように、実施の形態１に係る搬送装置５では、突起部１５が搬送コンベア２０の上流側で横桟２２と接触した場合に、ロボットハンド３５に作用する力の制御（移動力制御）によって、搬送物１０の突起部１５を、コンベアベルト２０ａの横桟２２及び縦桟２４の両方と接触していない状態まで、搬送コンベア２０の穴２５に挿入することができる。
As described above, in the
更に、ロボットハンド３５のＺ軸変位量（座標値）に基づき、搬送物１０が既定の高さになるまで突起部１５をコンベアベルト２０ａの穴２５に挿入できていることを確認してからロボットハンド３５の把持を解放することができる。この結果、突起部１５の挿入失敗による、搬送コンベア２０上での搬送物１０の転倒を防ぐことができる。
Furthermore, based on the Z-axis displacement amount (coordinate value) of the
図１０は、実施の形態１に係る搬送装置５において搬送物１０の突起部１５がコンベアベルト２０ａと接触する第２の例を説明する搬送ロボット３０の正面図である。図１０では、突起部１５がコンベアベルト２０ａの横桟２２（搬送コンベア２０の下流側）と接触して、突起部１５のＸ方向に搬送方向Ｄｃｍと反対方向に力が加わった状態が第２の例として示される。図１１は、図１０の第２の例におけるコンベアベルト２０ａの上面図である。図１０においても、コンベアベルト２０ａ及び搬送物１０の突起部１５については、断面図が表記される。
FIG. 10 is a front view of the
図１０及び図１１の第２の例においても、第１の例と同様に、搬送ロボット３０が、搬送物１０を把持した状態のロボットハンド３５をＺ軸下向きに下降させた時、搬送物１０の突起部１５がコンベアベルト２０ａの横桟２２と接触する。これにより、突起部１５と横桟２２との間に力Ｆが発生するが、第２の例では、第１の例とは異なり、水平方向の力Ｆｘは、コンベアベルト２０ａの進行方向と逆方向（－Ｘ方向）に発生している。
10 and 11, similarly to the first example, when the
従って、第２の例では、搬送ロボット３０は、Ｘ方向については、力Ｆｘの値をゼロにするために、コンベアベルト２０ａの進行方向Ｄｃｍと逆方向に、ロボットハンド３５を移動させる。この場合は、ロボットハンド３５の移動速度はコンベアベルト２０ａの進行速度よりも速くなくてもよいが、ロボットハンド３５の移動速度を、移動方向によって変えたくなければ、ロボットハンド３５の移動速度（絶対値）は、第１の例のときと同一値、即ち、コンベアベルト２０ａの進行速度（絶対値）よりも高く設定することができる。一方で、ロボットハンド３５のＺ方向の制御については、第１の例と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
Therefore, in the second example, the
これにより、突起部１５が搬送コンベア２０の下流側で横桟２２と接触した場合にも、第１の例と同様に、ロボットハンド３５に作用する力の制御（移動力制御）によって、搬送物１０の突起部１５をコンベアベルト２０ａの横桟２２及び縦桟２４の両方と接触していない状態まで移動させることで、搬送コンベア２０の穴２５挿入することができる。
As a result, even when the projecting
又、搬送コンベア２０への搬送物１０の投入完了の検知、並びに、投入完了検知後のロボットハンド３５による搬送物１０の把持の解除、及び、搬送コンベア２０からの搬送ロボット３０の退避についても、第１の例と同様に制御することが可能である。従って、第２の例においても、突起部１５の挿入失敗による、搬送コンベア２０上での搬送物１０の転倒を防ぐことができる。
Further, detection of the completion of loading of the transported
図１２は、実施の形態１に係る搬送装置５において搬送物１０の突起部１５がコンベアベルト２０ａと接触する第３の例を説明する搬送ロボット３０の正面図である。図１２では、突起部１５がコンベアベルト２０ａの縦桟２４と接触して、突起部１５のＸ方向及びＹ方向の両方に力が加わった状態が第３の例として示される。図１３は、図１２の第３の例におけるコンベアベルト２０ａの上面図である。図１２においても、コンベアベルト２０ａ及び搬送物１０の突起部１５については、断面図が表記される。
FIG. 12 is a front view of the
図１２及び図１３に示された第３の例の場合、搬送ロボット３０によりロボットハンド３５に把持された状態でＺ軸下向きに下降した搬送物１０の突起部１５がコンベアベルト２０ａの縦桟２４と接触することにより、突起部１５と縦桟２４との間に力Ｆが発生する。力Ｆは、垂直方向の力Ｆｚ（図１２）と、水平方向の力Ｆｘｙ（図１３）とに分解される。力Ｆｘｙは、Ｘ方向の力Ｆｘと、Ｙ方向の力Ｆｙとに更に分解される(図１３）。図１２及び図１３の例では、水平方向の力のうち、Ｘ方向の力Ｆｘは、コンベアベルト２０ａの進行方向と逆方向（－Ｘ方向）に発生しており、Ｙ方向の力Ｆｙは、コンベアベルト２０ａの進行方向と直交する方向に発生している。
In the case of the third example shown in FIGS. 12 and 13, the protruding
搬送ロボット３０は、６軸力覚センサ６０の検出値に基づき、鉛直方向の力Ｆｚについては、第１及び第２の例と同様に、ロボットハンド３５が搬送物１０をＺ軸下向きに押し続けるように制御する。一方で、搬送ロボット３０は、水平方向の力Ｆｘ及びＦｙについては、力Ｆｘ及びＦｙの各々をゼロに近付ける方向にロボットハンド３５を移動させる。この結果、水平方向におけるロボットハンド３５の移動方向は、概略的には、図１３中における力Ｆｘｙと反対方向に沿ったものとなる。
Based on the detection value of the 6-
これにより、突起部１５が搬送コンベア２０の縦桟２４と接触した場合にも、第１及び第２の例と同様に、ロボットハンド３５に作用する力の制御（移動力制御）によって、搬送物１０の突起部１５を、コンベアベルト２０ａの横桟２２及び縦桟２４の両方と接触していない状態まで、搬送コンベア２０の穴２５に挿入することができる。
As a result, even when the projecting
又、搬送コンベア２０への搬送物１０の投入完了の検知、並びに、投入完了検知後のロボットハンド３５による搬送物１０の把持の解除、及び、搬送コンベア２０からの搬送ロボット３０の退避についても、第１及び第２の例と同様に制御することが可能である。従って、第３の例においても、突起部１５の挿入失敗による、搬送コンベア２０上での搬送物１０の転倒を防ぐことができる。
Further, detection of the completion of loading of the transported
尚、図６に示したように搬送コンベア２０上の変形した穴２５ｘに対しては、水平方向の力Ｆｘ及び力Ｆｙをゼロにするようにロボットハンド３５をＸ方向及びＹ方向に移動させても、搬送物１０の突起部１５を物理的に挿入することができないことが懸念される。このようなケースに対しては、ロボットハンド３５の移動力制御開始からの経過時間が予め定められた上限時間を超過すると、タイムオーバーを検知して、搬送物１０を把持したままの状態でロボットハンド３５をＺ軸上方向に一旦退避させることが可能である。例えば、搬送物１０の投入開始位置までロボットハンド３５を上昇させた後、再び、ロボットハンド３５をＺ軸下方向に下降させて、搬送コンベア２０への搬送物１０の投入に再トライすることができる。
As shown in FIG. 6, the
次に、図７～図１３で説明した搬送ロボット３０による搬送物１０の投入制御を実現するための制御構成及び制御処理について、図１４の機能ブロック図及び図１５のフローチャートを用いて説明する。
Next, the control configuration and control processing for realizing the control of loading the
図１４は、実施の形態１に係る搬送装置５における搬送ロボット３０による搬送物１０の投入制御のための機能ブロック図である。
FIG. 14 is a functional block diagram for controlling the loading of the
図１４を参照して、搬送ロボット３０は、ロボットハンド３５と、アクチュエータ３６と、６軸力覚センサ６０と、制御部７０とを有する。制御部７０は、相互接続された、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ７１、メモリ７２、及び、インターフェイス部（Ｉ／Ｆ）７３を有する。
Referring to FIG. 14 ,
メモリ７２は、例えば、プロセッサ７１で実行されるプログラムを記憶するためのメモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）、及び、プロセッサ７１でプログラムを実行する際の作業領域となったり計算値を記憶したりするためのメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。
The
インターフェイス部７３は、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換機能、及び、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換機能も具備しており、６軸力覚センサ６０に代表される各種センサからの検出値を示すアナログ信号をデジタル信号に変換して、プロセッサ７１及びメモリ７２に出力することができる。更に、インターフェイス部７３は、プロセッサ７１及びメモリ７２から出力されたデジタル信号を、アクチュエータ３６への制御信号に変換して出力することができる。尚、インターフェイス部７３に信号バッファ機能を具備することにより、制御部７０の内部及び外部の間でのデジタル信号を授受することも可能である。
The
アクチュエータ３６は、制御部７０からの制御信号に従って、ロボットハンド３５をＸ，Ｙ，Ｚ軸で変位させるための移動力を発生する。代表的には、アクチュエータ３６は、モータによって構成することが可能である。制御部７０によるアクチュエータ３６の制御により、上述した、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向のそれぞれに沿った、ロボットハンド３５の変位方向及び変位速度の制御、並びに、６軸力覚センサ６０の検出値を用いた移動力制御が可能となる。
The
図１５は、実施の形態１に係る搬送装置５における搬送ロボット３０による搬送物１０の投入制御を説明するための機能ブロック図である。図１５には、１個の搬送物１０の投入に係る制御処理が示される。図１５に示されたフローチャートに従う制御処理は、図１４に示された制御部７０によって実行することができる。
FIG. 15 is a functional block diagram for explaining control of loading of the
図１５を参照して、搬送シャトル４０（図１）によって搬送物１０が搬送ロボット３０側へ移動されたことが検知されると、当該搬送物の投入制御が開始される。制御部７０は、搬送物１０の投入制御が開始されると、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１０により、搬送物１０の把持力を発生するように、ロボットハンド３５の先端の把持アーム３８を制御する。当該把持力は、制御部７０から解除が指示されるまで連続的に発生される。
Referring to FIG. 15, when transfer shuttle 40 (FIG. 1) detects that
更に、制御部７０は、把持状態を維持された搬送物１０を、搬送コンベア２０上の予め定められた待機位置へ移動するように、ロボットハンド３５を制御する。これにより、ロボットハンド３５のＸ座標及びＹ座標は、搬送物１０の投入位置に対応したものとなる。
Further, the
制御部７０は、Ｓ１３０により、把持状態を維持された搬送物１０を、待機位置（Ｓ１２０）からＺ軸下向きに移動させるようにロボットハンドを制御するとともに、Ｓ１４０により、搬送物１０が投入開始位置に到達したか否かを、ロボットハンド３５の変位量（或いは、Ｚ座標）に基づいて判定する。投入開始位置は、搬送物１０の突起部１５がコンベアベルト２０ａに接触しないような、ロボットハンド３５のＺ座標値と対応させて予め定められる。搬送物１０が投入開始位置に到達するまで（Ｓ１４０のＮＯ判定時）、搬送物１０の下降（Ｓ１３０）が継続される。
In S130, the
制御部７０は、搬送物１０が投入開始位置に到達すると（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）、Ｓ１５０により、６軸力覚センサ６０の検出値に基づく、ロボットハンド３５の移動力制御をオンする。移動力制御の開始に応じて、タイマ値Ｔｔｍ＝０へのクリア後に計時が開始される。更に、初回の移動力制御の開始の際には、再トライ回数のカウント値Ｎｔｒ＝０に初期化される。
When the
制御部７０は、移動力制御のオン時には、６軸力覚センサ６０によって検知されるＺ軸上向きに作用する力Ｆｚが予め設定された閾値に達するまで、搬送物１０を下降させる。即ち、ロボットハンド３５は、Ｚ軸上方向に当該閾値に相当する予め設定した力が加わるまで、搬送物１０を搬送コンベア２０に押し込むように制御される。
When the moving force control is turned on, the
制御部７０は、上記押し込み動作のためのＺ方向（Ｚ軸下向き）の移動力を搬送物１０に付与することによって、Ｚ軸上方向に上記閾値に相当する力が加わると、当該Ｚ方向の移動力の付与を継続した状態にて、Ｓ１７０により、６軸力覚センサ６０の検出値に基づき、搬送物１０に対してＸ方向及びＹ方向に加わる力があるか否かを判定する。
The
図８～図１１、並びに、図１２及び図１３で説明したように、搬送物１０の突起部１５が横桟２２又は縦桟２４と接触すると、６軸力覚センサ６０によって、ロボットハンド３５に作用する、Ｘ方向及びＹ方向の少なくとも一方の力が検出される。この場合、制御部７０は、Ｓ１７０をＹＥＳ判定として、Ｓ１８０により、Ｘ方向の力を打ち消すためのＸ方向の移動力、及び、Ｙ方向の力を打ち消すためのＹ方向の移動力の少なくとも一方が搬送物１０に付与されるように、ロボットハンド３５を制御する。この結果、ロボットハンド３５は、Ｘ方向及びＹ方向の少なくとも一方の移動力と、Ｓ１６０によるＺ方向（Ｚ軸下方向）の移動力との両方を発生するように制御される。
8 to 11 and FIGS. 12 and 13, when the protruding
一方で、図５及び図７で説明したように、突起部１５が横桟２２及び縦桟２４のいずれともも接触せずに穴２５に挿入されると、Ｘ方向及びＹ方向の力は検出されない。この場合、制御部７０は、Ｓ１７０をＮＯ判定として、Ｓ１８０の処理をスキップする。この結果、ロボットハンド３５は、Ｘ方向及びＹ方向の移動力を発生することなく、Ｓ１６０によるＺ方向（Ｚ軸下方向）の移動力のみを発生するように制御される。
On the other hand, as described with reference to FIGS. 5 and 7, when the
制御部７０は、Ｓ１６０～Ｓ１８０による移動力の制御とともに、Ｓ１９０により、ロボットハンド３５のＺ方向の変位量に基づき、穴２５への突起部１５の挿入完了を判定する。具体的には、搬送物１０に対して、Ｚ方向（Ｚ軸上向き）にＳ１６０による設定値の力が加わっており、かつ、ロボットハンド３５のＺ方向（Ｚ軸下向き）の変位量が上述の基準値に達しているときに、Ｓ１９０をＹＥＳ判定とする。
The
制御部７０は、Ｓ１９０のＹＥＳ判定時には、Ｓ２００により、穴２５に対する搬送物１０の突起部１５の挿入完了を検知する。Ｓ２００では、ロボットハンド３５による移動力制御（Ｓ１５０～Ｓ１８０）がオフされて、搬送物１０に対するＸ，Ｙ，Ｚ方向への移動力の付与が終了される。更に、ロボットハンド３５の先端の把持アーム３８による搬送物１０の把持が解除される。これにより、当該搬送物１０の投入制御が正常に終了されて、ロボットハンド３５は、搬送コンベア２０から退避するように、上空側（Ｚ軸上方向）へ移動する。
When the determination in S190 is YES, the
これに対して、制御部７０は、突起部１５の挿入完了が検知されないとき（Ｓ１９０のＮＯ判定時）には、Ｓ２１０により、移動力制御の開始からの経過時間を示すタイマ値Ｔｔｍを上限値Ｔｌｍｔと比較する。制御部７０は、タイマ値Ｔｔｍが上限値Ｔｌｍｔに達するまでは（Ｓ２１０のＮＯ判定時）、Ｓ１６０～Ｓ１９０の処理を繰り返す。
On the other hand, when the completion of insertion of the projecting
制御部７０は、突起部１５の挿入完了が検知されないままでタイマ値Ｔｔｍが上限値Ｔｌｍｔに達すると（Ｓ２１０のＹＥＳ判定時）、Ｓ２１５により、再トライ回数を示すカウント値Ｎｔｒを１増加するとともに、Ｓ２２０により、Ｓ２１５による増加後のカウント値Ｎｔｒを上限値Ｎｌｍｔと比較する。カウント値Ｎｔｒ（再トライ回数）が上限値Ｎｌｍｔに達するまでは（Ｓ２２０のＮＯ判定時）、投入動作の再トライの為に、処理はＳ２３０へ進められる。
If the timer value Ttm reaches the upper limit value Tlmt without detection of the completion of insertion of the protrusion 15 (YES in S210), the
制御部７０は、Ｓ２３０により、一旦移動力制御をオフするとともに、搬送物１０をＺ軸上向きに移動させるようにロボットハンド３５を制御する。制御部７０は、Ｓ２４０により、搬送物１０がＳ１４０と同様の投入開始位置に到達するまで上昇したか否かを判定する。ロボットハンド３５は、搬送物１０が投入開始位置に到達するまで（Ｓ２４０のＮＯ判定時）、Ｓ２３０により、搬送物をＺ軸上向きに移動させる。
In S230, the
制御部７０は、搬送物１０が投入開始位置に到達すると（Ｓ２４０のＹＥＳ判定時）、処理をＳ１５０に戻して、移動力制御を再びオンする。これにより、Ｓ１５０～Ｓ１９０の処理による、穴２５への突起部１５の投入動作が再び実行される。尚、再トライの際の移動力制御の開始時には、タイマ値Ｔｔｍ＝０へのクリア後に計時が再開される一方で、カウント値Ｎｔｒはクリアされずに維持される。
When the
尚、カウント値Ｎｔｒが上限値Ｎｌｍｔに達すると（Ｓ２２０のＹＥＳ判定時）、制御部７０は、これ以上の再トライを開始することなく、Ｓ２５０により異常検知した上で、当該搬送物１０の投入制御を終了する。この場合にも、Ｓ２００と同様に、ロボットハンド３５の移動力制御がオフされるが、搬送物１０の把持については、解除することなく、維持したままとされる。更に、Ｓ２５０では、搬送装置５のユーザに対してメッセージ出力等によって異常が報知されることが好ましい。
When the count value Ntr reaches the upper limit value Nlmt (when YES is determined in S220), the
以上説明したように、実施の形態１に係る搬送装置５によれば、連続運転する搬送コンベア２０上で穴２５の位置を画像認識することなく、ロボットハンド３５によるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の移動力制御によって、搬送物１０に設けられた突起部１５を穴２５に挿入することが可能である。この結果、画像処理及び搬送コンベア２０との同期動作を要することなく、簡易な構成及び制御によって、突起部１５が設けられた搬送物１０を、穴２５が連続的に形成された領域を有する搬送コンベア２０に対して投入することができる。
As described above, according to the
又、ロボットハンド３５のＺ軸座標値に基づき、搬送物１０が既定の高さになるまで突起部１５をコンベアベルト２０ａの穴２５に挿入できていることを確認してからロボットハンド３５による搬送物の把持を解放することにより、突起部１５の挿入失敗による、搬送コンベア２０上での搬送物１０の転倒を防ぐことができる。
Further, based on the Z-axis coordinate value of the
更に、図１５のＳ１９０のＮＯ判定時における、Ｓ２１０～Ｓ２５０の処理によって、図６に示したような変形した穴２５、又は、搬送コンベア２０の一部に形成された穴２５が非形成な領域を対象として、突起部１５が投入された場合にも、自動的に投入動作の再トライを実行することができる。更に、再トライ回数が上限値に達すると、自動的に異常を検知することが可能である。
15, the
尚、搬送コンベア２０には連続的に穴２５が形成されているため、再トライの際のロボットハンド３５の下降タイミングについては、厳密に制御する必要がない。或いは、搬送コンベア２０の一部に穴２５が非形成の領域（つなぎ目等）が存在する場合にも、当該領域への搬送物１０の投入がタイムオーバーに終わった後、自動的に再トライを開始することが可能である。
Incidentally, since the
実施の形態２．
実施の形態１で説明したロボットハンド３５の移動力制御では、把持された状態の搬送物１０に対してＺ方向（Ｚ軸下向き）の移動力が付与された状態で、さらに、搬送物１０の突起部１５がコンベアベルト２０ａの横桟２２又は縦桟２４と接触するケースが想定されている。当該ケースでは、搬送物１０に対するＺ軸下方向への移動力が増えていくと、ロボットハンド３５に把持された搬送物１０がＺ方向に滑り上がる可能性がある。これにより、６軸力覚センサ６０によって検出される力に誤差が生じたり、搬送物１０がロボットハンド３５から外れてしまうことが懸念される。
Embodiment 2.
In the moving force control of the
従って、実施の形態２では、ロボットハンド３５による搬送物１０の把持力を高めるための構成について説明する。
Therefore, in Embodiment 2, a configuration for increasing the gripping force of the conveyed
図１６は、実施の形態２に係る搬送装置におけるロボットハンド３５の正面図である。
図１６を図４と比較して、実施の形態２に係る搬送装置では、ロボットハンド３５の先端に設けられた把持アーム３８には、凸部としての滑り止めピン３９が設けられる。
FIG. 16 is a front view of the
Comparing FIG. 16 with FIG. 4 , in the transfer apparatus according to the second embodiment, a grasping
図１７には、実施の形態２に係る搬送装置で取り扱いの対象となる搬送物の正面図が示される。 FIG. 17 shows a front view of a transported object to be handled by the transporting apparatus according to the second embodiment.
図１７を図３と比較して、実施の形態２に係る搬送装置で取り扱われる搬送物１０では、把持アーム３８によって把持される部位に、滑り止めピン３９に対応する凹部としての穴１６が更に設けられる。
Comparing FIG. 17 with FIG. 3, in the conveyed
穴１６は、把持アーム３８の滑り止めピン３９と対応する位置に設けられる。例えば、把持アーム３８が、搬送物１０の外周面を１８０度間隔で挟み込むように２本設けられる場合には、搬送物１０の外部面に１８０度間隔で２個の穴１６を設けることができる。
The
図１８には、実施の形態２に係る搬送装置において搬送物を把持した状態のロボットハンドの正面図が示される。 FIG. 18 shows a front view of a robot hand in a state of gripping a transported object in the transporting device according to the second embodiment.
図１８を参照して、ロボットハンド３５の把持アーム３８によって搬送物１０を把持する際に、滑り止めピン３９が穴１６の内部に収容されることにより、搬送物１０の把持力を向上することができる。これにより、突起部１５がコンベアベルト２０ａの横桟２２又は縦桟２４と接触した状態で、搬送物１０に対してＺ軸下向きの移動力をさらに付与しても、ロボットハンド３５に把持された搬送物１０が滑り上がることを防止することができる。
Referring to FIG. 18 , when gripping
尚、搬送物１０に対しては把持アーム３８による把持力（図３の矢印方向）が印加されるため、滑り止めピン３９（凸部）及び穴１６（凹部）の形状には互いに嵌合する程の精度は要求されることはなく、滑り止めピン３９の外径が穴１６の内部に収まれば、凹部及び凸部が当接することによって、把持力が増加する効果を生じさせることができる。
Since a gripping force (in the direction of the arrow in FIG. 3) is applied to the conveyed
又、図１６～図１８では、搬送物１０側に滑り止めピン３９（凸部）、ロボットハンド３５（把持アーム３８）側に穴１６（凹部）を設ける構成を例示したが、これとは反対に、搬送物１０側に凹部を設ける一方で、ロボットハンド３５（把持アーム３８）側に凸部を設ける構成としても、同様の効果を享受することが可能である。
16 to 18 illustrate the configuration in which the non-slip pin 39 (convex portion) is provided on the conveyed
実施の形態３．
実施の形態１では、搬送ロボット３０として、垂直多関節ロボットを適用する例を説明したが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及び、Ｚ軸方向の直行軸を組み合わせた直行搬送装置によって、搬送ロボット３０を構成することも可能である。
Embodiment 3.
In the first embodiment, an example in which a vertical articulated robot is applied as the
図１９は、実施の形態３に係る搬送装置の上面図である。図２０には、図１９に示された搬送装置の正面図が示される。 19 is a top view of a conveying device according to Embodiment 3. FIG. FIG. 20 shows a front view of the transport device shown in FIG.
図１９及び図２０を参照して、搬送ロボット３０は、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸の直行軸に沿った直行搬送装置３２ａ～３２ｃと、６軸力覚センサ６０が設けられたロボットハンド３５とを含む。実施の形態３に係る搬送装置５においても、Ｘ、Ｙ，Ｚ軸方向のそれぞれについて、ロボットハンド３５の変位方向及び変位速度、並びに、ロボットハンド３５が搬送物１０に付与する移動力について、直行搬送装置３２ａ～３２ｃによって同様に制御することが可能である。
19 and 20, the
従って、実施の形態１では、Ｘ、Ｙ，Ｚ軸方向でのロボットハンド３５の動作が、垂直多関節ロボットを適用した搬送ロボット３０によって一体的に制御されるのに対して、実施の形態３では、Ｘ、Ｙ，Ｚ軸方向でのロボットハンド３５の動作が、別個の直行搬送装置３２ａ～３２ｃによってそれぞれ制御されることになる。しかしながら、実施の形態３に係る搬送装置５においても、搬送シャトル４０から供給された搬送物１０を、連続運転する搬送コンベア２０へ投入する一連の動作のための、ロボットハンド３５のＸ、Ｙ，Ｚ軸方向での動作の制御は、図１５に示された搬送物の投入制御を含めて、実施の形態１と同様に実行することができる。又、実施の形態３に係る搬送装置においても、実施の形態２で説明したように、ロボットハンド３５の把持アーム３８及び搬送物１０の一方ずつに、搬送物１０の把持力を向上するための凹部及び凸部を配置することも可能である。
Therefore, in the first embodiment, the movements of the
実施の形態１及び３から理解されるように、搬送装置への本発明の適用において、搬送ロボット３０の構成は、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向でのロボットハンド３５の動作が制御可能であれば、特に限定されることはない。
As can be understood from Embodiments 1 and 3, in applying the present invention to a transport device, the configuration of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
５ 搬送装置、１０ 搬送物、１５ 突起部、１６ 穴（搬送物）、２５，２５ｘ，２５ｘ 穴（コンベアベルト上）、２０ 搬送コンベア、２０ａ コンベアベルト、２２ 横桟、２４ 縦桟、３０ 搬送ロボット、３２ａ～３２ｃ 直行搬送装置、３５ ロボットハンド、３６ アクチュエータ、３８ 把持アーム、３９ 滑り止めピン、４０ 搬送シャトル、４０ａ 移動部、５０ 熱処理炉、６０ 軸力覚センサ、７０ 制御部、７１ プロセッサ、７２ メモリ、７３ インターフェイス部、Ｎｔ，Ｔｌｍｔ 上限値、Ｎｔｒ カウント値（再トライ回数）、Ｔｔｍ タイマ値。
5 Conveying
Claims (11)
連続運転された前記搬送コンベアの前記穴に対して、搬送物に設けられた突起部を挿入する搬送ロボットを備え、
前記搬送ロボットは、
前記搬送物を把持するとともに、把持された当該搬送物に対して移動力を付与するロボットハンドと、
前記ロボットハンドに設けられた６軸力覚センサと、
前記６軸力覚センサの検出値に基づいて前記ロボットハンドを制御する制御部とを含み、
前記制御部は、前記搬送コンベアに向けて垂直方向に前記搬送物を押し込むとともに、当該押し込みの際に前記搬送物を把持する前記ロボットハンドに作用する水平方向の力が前記６軸力覚センサによって検出されると当該水平方向の力をゼロに近付けるように前記ロボットハンドを移動させる移動力制御を実行する、搬送装置。 a conveyer having an area in which holes are continuously formed;
A conveying robot for inserting projections provided on a conveyed object into the holes of the continuously operated conveying conveyor,
The transport robot is
a robot hand that grips the transported object and imparts a moving force to the gripped transported object;
a 6-axis force sensor provided on the robot hand;
a control unit that controls the robot hand based on the detection values of the 6-axis force sensor;
The control unit pushes the article in the vertical direction toward the conveyer, and detects a horizontal force acting on the robot hand that grips the article when the article is pushed by the 6-axis force sensor. A conveying device that, when detected, executes movement force control to move the robot hand so that the force in the horizontal direction approaches zero .
前記把持部及び前記搬送物の一方ずつに、凸部と、前記把持部によって前記搬送物を把持したときに当該凸部と当接する凹部とがそれぞれ設けられる、請求項１～４のいずれか１項に記載の搬送装置。 The robot hand has a gripping part for gripping the transported object,
5. Any one of claims 1 to 4, wherein a convex portion and a concave portion contacting the convex portion when the conveyed object is gripped by the gripping portion are provided on each of the gripping portion and the conveyed object. 3. A conveying device according to the above paragraph.
前記搬送物を把持するとともに、把持された当該搬送物に対して移動力を付与するロボットハンドと、
前記ロボットハンドに設けられた６軸力覚センサと、
前記６軸力覚センサの検出値に基づいて前記ロボットハンドを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記搬送コンベアに向けて垂直方向に前記搬送物を押し込むとともに、当該押し込みの際に水平方向に沿って前記搬送物に作用する力が前記６軸力覚センサによって検出されると当該水平方向に作用する力をゼロに近付けるように前記ロボットハンドを移動させる移動力制御を実行する、搬送ロボット。 A conveying robot that inserts protrusions provided on a conveyed object into holes continuously formed in at least a partial area of a continuously operated conveying conveyor,
a robot hand that grips the transported object and imparts a moving force to the gripped transported object;
a 6-axis force sensor provided on the robot hand;
a control unit that controls the robot hand based on the detection values of the 6-axis force sensor;
The control unit pushes the article in the vertical direction toward the conveyer, and detects a force acting on the article in the horizontal direction when the article is pushed by the 6-axis force sensor. A transfer robot that executes movement force control to move the robot hand so that the force acting in the horizontal direction approaches zero .
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