KR101944907B1 - 자동 물체 반송 방법 및 자동 물체 반송 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 물체를 장착하기 위한 연결구(10) 및 상기 연결구를 매다는 행거 부재(11)를 포함하는 행거 기구(3)와, 상기 행거 기구를 이동시키는 이동기구(4)를 구비하는 행거 이동 장치(1)와, 물체를 잡아 유지하는 암(32)을 구비하는 로봇(2)을 사용하는 자동 물체 반송 방법으로서, 상기 행거 기구의 상기 연결구를 소정의 제1 위치(P1)에 배치하는 단계와, 상기 물체를 소정의 제2 위치(P2)에 배치하는 단계와, 상기 로봇이 상기 제1 위치에 배치된 상기 연결구를 잡아 유지하고, 상기 잡아 유지한 연결구와 상기 제2 위치에 배치된 물체를 연결하는 단계와, 상기 행거 이동 장치가 상기 연결구와 연결된 물체를 상기 이동기구에 의해서 상기 행거 기구와 일체로 이동시키는 단계를 포함하는 자동 물체 반송 방법을 제공한다.

Description

자동 물체 반송 방법 및 자동 물체 반송 시스템{AUTOMATIC OBJECT CONVEYANCE METHOD AND AUTOMATIC OBJECT CONVEYANCE SYSTEM}

본 발명은 자동 물체 반송 방법 및 자동 물체 반송 시스템에 관한 것이다.

종래로부터 밸런서(balancer)의 파지부에 중량의 워크(work)를 파지시키고, 로봇이 밸런서의 파지부를 파지하여 중량의 워크를 소정의 반송 궤적을 따라서 이동시키는 방법이 알려져있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

이 방법은, 작업자가 밸런서의 파지부를 소정의 위치에 세팅되어 있는 중량의 워크에 유도하고, 상기 파지부에 중량의 워크를 파지시킨다. 그리고 로봇의 파지부로 밸런서를 파지하고, 로봇의 파지부를 반송 궤적을 따라서 반송 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 소용량의 로봇으로 중량의 워크를 간단한 구성으로 반송할 수가 있다.

일본 특개평 9-1492호 공보

그러나 종래 기술에서는, 워크를 사람에 의해서 밸런서의 파지부에 파지시킬 필요가 있었다. 즉, 종래 기술에서는, 밸런서와 로봇을 협조시켜서 워크를 반송하는 경우에, 워크의 파지를 포함하여 워크를 자동으로 반송할 수가 없었다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 형태에 따른 자동 물체 반송 방법은, 물체를 연결하기 위한 연결구 및 상기 연결구를 매다는 행거 부재를 포함하는 행거 기구와 상기 행거 기구를 이동시키는 이동기구를 구비하는 행거 이동 장치와, 물체를 잡아 유지하는 암을 구비하는 로봇을 사용하는 자동 물체 반송 방법으로서, 상기 행거 기구의 상기 연결구를 소정의 제1 위치에 배치하는 단계와, 상기 물체를 소정의 제2 위치에 배치하는 단계와, 상기 로봇이 상기 제1 위치에 배치된 상기 연결구를 잡아 유지하고, 상기 잡아 유지한 연결구와 상기 제2 위치에 배치된 물체를 연결하는 단계와, 상기 행거 이동 장치가 상기 연결구와 연결된 물체를 상기 이동기구에 의해서 상기 행거 기구와 일체로 이동시키는 단계를 포함한다.

이 구성에 의하면, 행거 기구의 연결구 및 물체의 위치를 이미 알려고 있기 때문에, 로봇이 상기 행거 기구의 연결구 및 물체의 위치를 취득하는 것에 의해, 연결구를 잡아 유지하고 이것을 물체에 장착할 수가 있다. 이에 따라, 물체와 이동기구와의 연결을 자동화할 수가 있다.

상기 연결구와 연결할 수 있도록 구성된 중개 기구가 상기 물체에 장착되어 있고, 상기 연결구와 상기 물체를 연결하는 단계는, 상기 로봇이, 상기 제1 위치에 배치된 상기 연결구를 잡아 유지하고, 상기 잡아 유지한 연결구와 상기 물체에 장착된 상기 중개 기구를 연결하도록 하여, 상기 잡아 유지한 연결구와 상기 제2 위치에 배치된 물체를 연결하는 단계이어도 좋다.

이 구성에 의하면, 물체의 형상에 관계없이 연결구를 물체에 연결할 수가 있다.

상기 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 한 형태에 따른 자동 물체 반송 시스템은, 물체를 연결하기 위한 연결구 및 상기 연결구를 매다는 행거 부재를 포함하는 행거 기구와, 상기 행거 기구를 이동시키는 이동기구를 구비하는 행거 이동 장치와, 물체를 잡아 유지하는 암을 가지는 로봇을 구비하고, 상기 로봇이 소정의 제1 위치에 배치된 상기 연결구를 잡아 유지하고, 상기 잡아 유지한 연결구와 소정의 제2 위치에 배치된 상기 물체를 연결하며, 상기 행거 이동 장치가 상기 연결구와 연결된 물체를 상기 이동기구에 의해서 상기 행거 기구와 일체로 이동시키도록 구성되어 있다.

이 구성에 의하면, 행거 기구의 연결구 및 물체의 위치가 이미 알려진 것이기 때문에, 로봇이 상기 행거 기구의 연결구 및 물체의 위치를 취득하는 것에 의해, 연결구를 잡아 유지하여 이것을 물체에 장착할 수가 있다. 이에 따라, 물체와 이동기구의 연결을 자동화할 수가 있다.

상기 연결구와 연결할 수 있도록 구성된 중개 기구가 상기 물체에 장착되어 있고, 상기 로봇이, 상기 제1 위치에 배치된 상기 연결구를 잡아 유지하고, 상기 잡아 유지한 연결구 및 상기 물체에 장착된 상기 중개 기구를 연결하도록 하여, 상기 잡아 유지한 연결구와 상기 제2 위치에 배치된 물체를 연결하도록 구성되어 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 물체의 형상에 관계없이 연결구를 물체에 연결할 수가 있다.

상기 연결구는, 상기 행거 부재의 선단부에 연결되는 기초부와, 상기 기초부에 장착되고, 개구부를 가지는 갈고리 모양으로 형성되어 있는 행거 지지부로서, 상기 중개 기구에 거는 행거 지지부와, 상기 기초부에 장착되고, 상기 로봇 암에 잡아 유지하는 접속 지지부와, 후퇴 위치와, 상기 후퇴 위치로부터 상기 기초부에 대하여 아래 방향으로 상대적으로 이동한 진출 위치 사이를 이동하는 복수의 누름부로서, 상기 복수의 누름부는 상하 방향에서 바라볼 때 상이한 위치에 설치되어 있는 복수의 누름부와, 상기 로봇으로 제어되어 상기 복수의 누름부를 상기 후퇴 위치와 상기 진출 위치 사이에서 이동시키는 누름부 구동부를 포함하고, 상기 중개 기구는, 상기 진출 위치에 위치하는 상기 복수의 누름부와 각각 끼워 결합하는 복수의 끼움 결합부를 포함하며, 상기 누름부 구동부가 상기 누름부를 상기 진출 위치에 위치시키는 것에 의해, 상기 행거 지지부를 걸고 있는 상기 연결구의 상기 행거 지지부의 상기 개구부로 향하는 이동을 규제하여도 좋다.

이 구성에 의하면, 누름부 구동부가 누름부를 진출 위치에 위치시키는 것에 의해, 중개 기구를 연결구에 구속할 수 있는 한편, 행거 기구의 물체에 대한 상대적인 위치 관계 및 자세를 고정할 수가 있다.

따라서, 행거 기구의 위치 및 자세에 의거하여 물체의 위치 및 자세를 판정할 수 있으며, 또한 물체의 위치 및 자세가 변화한 경우, 물체의 위치 및 자세에 의거하여 행거 기구의 위치 및 자세를 판정할 수 있다. 이에 따라, 물체의 운반 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.

상기 중개 기구는, 상기 진출 위치에 위치하는 상기 누름부 및 상기 행거 지지부에 의해 사이에 끼어 유지되어 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 더욱 확실히 행거 기구의 물체에 대한 상대적인 위치 관계 및 자세를 고정할 수가 있다.

　본 발명은, 물체와 이동기구와의 연결을 자동화할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 자동 물체 반송 시스템의 구성 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 도 1의 자동 물체 반송 시스템의 행거 기구 및 중개 기구의 구성 예를 나타내는 정면도로서, 행거 기구의 연결구와 중개 기구를 분리한 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은, 도 1의 자동 물체 반송 시스템의 행거 기구 및 중개 기구의 구성 예를 나타내는 측면도로서, 행거 기구의 연결구와 중개 기구를 분리한 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 1의 자동 물체 반송 시스템의 행거 기구 및 중개 기구의 구성 예를 나타내는 정면도로서, 행거 기구의 연결구와 중개 기구를 연결한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는, 도 1의 자동 물체 반송 시스템의 행거 기구 및 중개 기구의 구성 예를 나타내는 측면도로서, 행거 기구의 연결구와 중개 기구를 연결한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은, 도 1의 자동 물체 반송 시스템의 동작 예를 나타내는 도면이다.
도 7은, 도 1의 자동 물체 반송 시스템의 동작 예를 나타내는 도면이다.

(발명에 도달한 경위)

종래 기술에서 사람에게 의존하는 원인은, 로봇이 밸런서의 파지부 및 중량의 워크의 위치를 인식할 수 없다는 것에 있다. 로봇에, 밸런서의 파지부 및 중량의 워크의 위치를 인식하기 위한 인식 장치(예를 들면, 카메라)를 설치하는 것이 생각되지만, 구성이 복잡해진다. 또한, 인식 장치를 구비했다고 하더라도, 밸런서의 파지부가 요동하기 때문에, 정확하게 그 위치를 인식하는 것은 곤란하다. 따라서, 본 발명을 생각해 내었다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시형태에 의해서 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에서는, 모든 도면을 통하여, 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 중복하는 설명을 생략한다.

(실시형태)

도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 자동 물체 반송 시스템(100)의 구성 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.

자동 물체 반송 시스템(100)은, 예를 들면, 워크(물체, W)의 운반을 수행하는 시스템이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 자동 물체 반송 시스템(100)은, 예를 들면, 제조 라인에 설치되며, 행거 이동 장치(1)와, 로봇(2)을 구비한다. 행거 이동 장치(1)는, 행거 기구(3) 및 이동기구(4)를 구비한다. 또한, 워크(W)에는 중개 기구(12)가 장착되어 있다.

자동 물체 반송 시스템(100)이 설치되어 있는 제조 라인은, 예를 들면, 연결구 적재대(6)가 배치되어 있다. 연결구 적재대(6)는, 행거 기구(3)의 후술하는 연결구(10)가 적재되는 '대(臺)'이다. 연결구 적재대(6)에 올려놓은 행거 기구(3)의 연결구(10)가 위치하는 위치가 제1 위치(P1)를 구성한다.

또한, 자동 물체 반송 시스템(100)이 설치되어 있는 제조 라인은, 워크 적치장(S)이 설정되어 있다. 워크 적치장(S)은, 워크(W)가 놓이는 장소이다. 워크(W)를 워크 적치장(S)에 배치했을 때, 워크(W)가 위치하는 위치가 제2 위치(P2)를 구성한다. 또한, 이때에 워크(W)에 장착되어 있는 중개 기구(12)가 위치하는 위치가 제3 위치(P3)를 구성한다. 이와 같이, 제2 위치(P2)와 제3 위치(P3)의 위치 관계는 고정되어 있기 때문에, 한쪽으로부터 다른 쪽의 위치를 산출할 수 있도록 구성되어 있다.

제1 위치(P1) 및 제3 위치(P3)는, 서로 떨어진 장소에 설정(배치)되어 있다. 제1 위치(P1) 및 제3 위치(P3)는, 모두 로봇(2)의 후술하는 동작 영역 내에 위치하도록 설정되어 있다.

[행거 기구]

도 2는, 행거 기구(3) 및 중개 기구(12)의 구성 예를 나타내는 정면도로서, 행거 기구(3)의 연결구(10)와 중개 기구(12)를 분리한 상태를 나타내는 도면이다. 도 3은, 행거 기구(3) 및 중개 기구(12)의 구성 예를 나타내는 측면도로서, 행거 기구(3)의 연결구(10)와 중개 기구(12)를 분리한 상태를 나타내는 도면이다. 도 4는, 행거 기구(3) 및 중개 기구(12)의 구성 예를 나타내는 정면도로서, 행거 기구(3)의 연결구(10)와 중개 기구(12)를 연결한 상태를 나타내는 도면이다. 도 5는, 행거 기구(3)의 구성 예를 나타내는 측면도로서, 행거 기구(3)의 연결구(10)와 중개 기구(12)를 연결한 상태를 나타내는 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 행거 기구(3)는, 연결구(10) 및 와이어 로프(행거 부재, 11)를 구비한다.

연결구(10)는, 워크(W)를 연결하기 위한 것으로, 워크(W)에 장착된 중개 기구(12)와 연결되는 것이다. 연결구(10)는, 기초부(41)와, 행거 지지부(42)와, 연결구 측 접속 지지부(45, 도 3 참조)와, 복수의 누름부(43)와, 누름부 구동부(44)를 포함한다.

기초부(41)는, 연결 고리(51) 및 기초부 본체(52)를 구비한다. 연결 고리(51)는, 기초부 본체(52)에 고정된 고리형 몸체이다. 기초부 본체(52)는, 후술하는 바와 같이, 행거 지지부(42), 연결구 측 접속 지지부(45), 누름부(43) 및 누름부 구동부(44)를 소정의 위치 관계로 배치한다.

행거 지지부(42)는, 기초부(41)의 기초부 본체(52)에 장착되고, 개구부(53, 도 3 참조)를 가지는 갈고리 모양으로 형성되어 있다. 그리고 행거 지지부(42)는, 중개 기구(12)의 후술하는 연결구 장착부(65)에 걸 수 있도록 구성되어있다.

즉, 행거 지지부(42)는, 상하 방향으로 연장되는 판형 몸체로서, 기초단부가 기초부(41)의 기초부 본체(52)에 고정되고, 선단부의 내부에 중개 기구(12)의 후술하는 연결구 장착부(65)와 맞물려 결합하는 걸림 결합부(54)가 형성되어 있다. 그리고 행거 지지부(42)의 측면 가장자리가 절결 되어, 행거 지지부(42)의 측면 가장자리와 걸림 결합부(54)가 접속되어 있다. 상기 절결 된 부분이 개구부(53)를 구성하고 있다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 중개 기구(12)의 후술하는 연결구 장착부(65)를 행거 지지부(42)의 개구부(53)를 통하여 행거 지지부(42)의 내부에 위치시킬 수 있으며, 중개 기구(12)의 연결구 장착부(65)와 연결구(10)의 걸림 결합부(54)를 맞대어 맞물릴 수가 있다. 걸림 결합부(54)는, 중개 기구(12)의 후술하는 연결구 장착부(65)의 저면에 대응하는 형상으로 형성되어, 중개 기구(12)의 연결구 장착부(65)의 저면과 끼워 결합한다. 따라서, 걸림 결합부(54)와 중개 기구(12)의 연결구 장착부(65)를 맞물려 결합하는 것에 의해서, 서로 간의 위치 관계가 고정되고, 위치 결정이 이루어진다. 또한, 걸림 결합부(54)는, 우묵하게 들어간 형상으로 형성되어 있고, 걸림 결합부(54)의 개구부(53)가 위치하는 쪽의 단부는, 상기 단부보다 걸림 결합부(54)의 개구부(53)가 위치하는 쪽의 단부와 반대 측의 단부 쪽 부분보다 위쪽에 위치한다. 따라서, 걸림 결합부(54)와 맞물려 결합하는 중개 기구(12)의 후술하는 연결구 장착부(65)가 행거 지지부(42)로부터 빠지는 것을 방지하고 있다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서, 행거 지지부(42)는, 한 쌍으로 설치되고, 연결구(10)가 와이어 로프(11)에 매달린 상태에서, 수평 방향으로 나란하게 배치되어 있다. 이 한 쌍의 행거 지지부(42)가 나란한 방향이 제1방향을 구성한다.

복수의 누름부(43)는, 각각 후퇴 위치(Pa)와 진출 위치(Pb) 사이를 이동하도록 구성되어 있다. 진출 위치(Pb)는 후퇴 위치(Pa)로부터 기초부(41)에 대해서 아래 방향으로 상대적으로 이동시킨 위치이다. 본 실시형태에서, 후퇴 위치(Pa)는, 기초부(41)의 기초부 본체(52)의 아래쪽에 설정되어 있다. 복수의 누름부(43)는, 상하 방향에서 바라볼 때, 서로 상이한 위치에 설치되어 있다. 본 실시형태에서, 누름부(43)는 두 개 설치되고, 이것들은 제1방향으로 나란하게 배치되어 있다. 그리고 누름부(43)는, 상하 방향으로 연장되는 원통형으로 형성되며, 대경부(43a)와, 대경부(43a) 선단에 대경부(43a)보다 지름 치수가 작은 소경부(43b)를 가진다. 그리고 누름부(43)의 대경부(43a)와 소경부(43b) 사이에는 단차부(도시하지 않음)가 형성되어 있다.

누름부 구동부(44)는, 로봇(2)의 제어에 의해서 복수의 누름부(43)를 후퇴 위치(Pa)와 진출 위치(Pb) 사이에서 이동시키도록 구동축을 진퇴 구동시킨다. 누름부 구동부(44)는, 기초부(41)의 기초부 본체(52)의 상면에 장착되고, 기초부 본체(52)에 형성된, 도시하지 않은, 삽통공에 구동축이 삽입관통되어 있다. 그리고 누름부 구동부(44)의 구동축으로부터 누름부(43)가 아래로 드리워지도록, 구동축에 누름부(43)가 고착되어 있다. 본 실시형태에서, 누름부 구동부(44)는, 누름부(43)에 대응하여 두 개 설치되고, 이것들은 제1방향에 나란하게 배치되어 있다. 누름부 구동부(44)는, 예를 들면, 주지의 에어 실린더 장치로 구성되므로, 상세한 설명을 생략한다.

연결구 측 접속 지지부(45)는, 기초부(41)의 기초부 본체(52)에 장착되고, 로봇 암 측 접속 지지부(33)와 연결 및 분리할 수 있도록 구성되어 있다.

와이어 로프(11)는, 연결구(10)를 매다는 것이다. 와이어 로프(11)는, 선조체(線條體)로서, 하단이 크레인 훅(13)을 통해 연결구(10)의 연결 고리(51)에 연결되어 있다.

[중개 기구]

중개 기구(12)는, 연결구(10)와 연결할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고 중개 기구(12)는, 상술한 바와 같이 워크(W)에 장착되어 있다. 중개 기구(12)는, 진출 위치(Pb)에 위치하는 복수의 누름부(43)와 각각 끼워 맞춰지는 복수의 끼움 결합부(61)를 포함한다. 또한, 중개 기구(12)는, 지지 프레임(62), 지지축(63) 및 고정부(64)를 구비한다.

지지 프레임(62)은, 복수의 끼움 결합부(61), 지지축(63) 및 고정부(64)를 후술하는 바와 같이 소정의 위치 관계로 배치한다.

지지축(63)은, 원통형의 축으로서, 연결구(10)와 중개 기구(12)를 연결한 상태에서, 제1방향으로 연장된다. 지지축(63)의 중간 부분은, 지지 프레임(62)에 고정되고 지지되어 있다. 지지축(63)의 양단부는, 지지 프레임(62)으로부터 돌출하도록 형성되어 있다. 연결구(10)의 한 쌍의 행거 지지부(42)는, 지지축(63)의 한쪽 단부와 다른 쪽 단부에 각각 걸 수 있도록 구성되어 있고, 상기 부분이 지지축(63)의 연결구 장착부(65)를 구성하고 있다. 그리고 지지축(63)에는, 한 쌍의 스토퍼(66)가 설치되어 있다. 스토퍼(66)는, 지지축(63)에 끼워져 장착된 한 쌍의 고리형 몸체이다. 각 스토퍼(66)의 한 쌍의 고리형 몸체는, 행거 지지부(42)의 두께 치수에 상당하는 거리를 띄워서 제1방향으로 나란히 배치되어 있다. 따라서, 스토퍼(66)는, 연결구 장착부(65)에 걸린 행거 지지부(42)가 제1방향으로 이동하는 것을 규제하여, 연결구(10) 및 중개 기구(12)의 제1방향에서의 위치 결정이 이루어지도록 구성되어 있다. 또한, 스토퍼(66)의 가장자리의 내측(연결구 장착부(65) 쪽)의 모서리는 모따기가 취해져 있다. 이에 따라, 행거 지지부(42)와 연결구 장착부(65)를 걸어 결합시킬 때에, 행거 지지부(42)를 연결구 장착부(65)에 안내할 수가 있다. 또한, 스토퍼(66)는, 지지축(63)과 일체로 형성되어 있어도 좋다.

도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 끼움 결합부(61)는, 진출 위치(Pb)에 위치하는 복수의 누름부(43)와 각각 끼워 결합한다. 본 실시형태에서, 끼움 결합부(61)는, 지지 프레임(62)의 상면에 형성된 구멍이다. 끼움 결합부(61)의 내주연은, 누름부(43)의 외주연에 대응하는 형상으로 형성되고, 끼움 결합부(61)는, 내경이 누름부(43)의 소경부(43b)의 외경과 대략 동일하게 형성되어 있다. 따라서, 누름부(43)를 진출 위치(Pb)에 위치시킴에 따라, 끼움 결합부(61)는 누름부(43)의 소경부(43b)와 끼워져 결합하도록 구성되어 있다. 따라서, 누름부(43)와 끼움 결합부(61)를 끼워 결합시킴에 따라, 끼움 결합부(61)는 누름부(43)의 수평 방향으로의 이동을 규제한다.

또한, 끼움 결합부(61)의 개구 가장자리(위쪽 가장자리)는, 진출 위치(Pb)에 위치하는 누름부(43)의 대경부(43a)와 소경부(43b) 사이의 단차부(도시하지 않음)에 맞닿게 구성되어 있다. 따라서, 누름부(43)를 진출 위치(Pb)에 위치시킴에 따라, 누름부(43)의 대경부(43a)와 소경부(43b) 사이의 단차가 끼움 결합부(61)의 개구 가장자리 및 지지 프레임(62)의 상면을 밀어 누른다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 연결구(10)와 중개 기구(12)를 연결한 상태에서, 지지 프레임(62)은 아래쪽으로 밀어 부쳐지고, 연결구 장착부(65)는, 걸림 결합부(54)에 꽉 눌려진다. 따라서, 연결구 장착부(65)의 위쪽으로의 이동이 규제되고, 연결구(10)가 중개 기구(12)에 고정되도록 구성되어 있다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 끼움 결합부(61)는, 누름부(43)에 대응하여 두 개 설치되어 있다. 이와 같이, 끼움 결합부(61) 및 누름부(43)는 복수로 설치되어 있기 때문에, 이것들을 끼워 결합시킴에 따라, 누름부(43)의 연장 방향과 직교하는 면 위(수평면 위)에서 연결구(10)와 중개 기구(12)가 상대적으로 회전하는 것이 규제되어, 위치 결정이 이루어지도록 구성되어 있다.

즉, 연결구(10)와 중개 기구(12)를 걸어 결합시킨 상태에서, 누름부(43)를 진출 위치(Pb)에 위치시킴으로써, 연결구(10)와 중개 기구(12)를 연결할 수가 있고, 또한, 연결구(10)의 워크(W)에 대한 상대적인 위치 관계 및 자세를 고정할 수가 있다.

따라서, 연결구(10)의 위치 및 자세에 의거하여 중개 기구(12)가 장착되어 있는 워크(W)의 위치 및 자세를 판정할 수 있고, 또한 워크(W)의 위치 및 자세가 변화한 경우, 워크(W)의 위치 및 자세에 의거하여 연결구(10)의 위치 및 자세를 판정할 수가 있다. 따라서, 워크(W)의 운반 작업을 효율적으로 수행할 수가 있다.

또한, 중개 기구(12)는, 진출 위치(Pb)에 위치한 누름부(43) 및 행거 지지부(42)에 의해 사이에 끼어 유지되기 때문에, 연결구(10)와 중개 기구(12)가 상대적으로 움직이지 않게 고정된다. 이에 따라, 더욱 확실하게 연결구(10)의 워크(W)에 대한 상대적인 위치 관계 및 자세를 고정할 수가 있다.

고정부(64)는, 워크(W)를 고정한다. 고정부(64)에 워크(W)가 고정되는 것에 의해 중개 기구(12)가 워크(W)에 장착된다. 이와 같이, 워크(W)에 중개 기구(12)가 장착되어 있기 때문에, 물체의 형상에 관계없이 연결구(10)를 워크(W)에 연결할 수가 있다.

[이동기구]

이동기구(4)는, 행거 기구(3)를 이동시키는 것이다. 이동기구(4)는, 예를 들면, 제조 라인이 설치된 건물의 천장 부근에 설치된 천장 크레인이다. 또한, 이동기구(4)의 구성은, 천장 크레인에 한정되지 않는다. 이것에 대신하여, 이동기구(4)는, 예를 들어, 밸런서여도 좋다.

본 실시형태에서, 이동기구(4)는, 윈치(23)와, 트롤리(24)와, 주행 레일(25)을 가진다.

윈치(23)는, 와이어 로프(11)의 상단 측 부분이 감겨 걸린 도시하지 않은 드럼을 구비한다. 그리고 상기 드럼의 회전에 의해서, 와이어 로프(11)의 감기 및 되감기가 수행되며, 이에 따라, 연결구(10)를 승강시킨다. 윈치(23)는 드럼을 회전 구동시키는 도시하지 않은 구동부를 가진다. 윈치(23)의 구동부는, 후술하는 로봇 제어부에 의해서 제어되도록 구성되어 있다.

트롤리(24)는, 윈치(23)가 창작되어 있고, 윈치(23)를 이동시키는 수레이다. 트롤리(24)는, 트롤리(24)에 설치된 구동부에 의해서 주행 구동되어, 윈치(23)를 수평 방향으로 이동시킨다. 주행 레일(25)은, 트롤리(24)를 지지하고 안내유도하는 레일이다. 트롤리(24)의 구동부는, 후술하는 로봇 제어부에 의해서 제어되도록 구성되어 있다.

이와 같이, 윈치(23)의 구동부 및 트롤리(24)의 구동부는, 로봇 제어부에 의해서 제어되도록 구성되어 있기 때문에, 행거 이동 장치(1)와 로봇(2)을 협조시켜 워크(W)를 반송할 수가 있다.

[로봇]

도 1에 도시된 바와 같이, 로봇(2)은, 물건을 지지하는 암(arm, 32)을 구비한다.

본 실시형태에서, 로봇(2)은, 예를 들면, 다관절 형의 산업용 로봇이다. 로봇(2)은, 로봇 기초부(31)와, 암(32)과, 로봇 암 측 접속 지지부(33)와, 암 구동부(도시하지 않음)와, 접속부 구동부(도시하지 않음)와, 로봇 제어부(도시하지 않음)와, 로봇 기억부(도시하지 않음)를 가진다. 로봇 제어부는, 로봇(2)의 암 구동부 및 접속부 구동부의 제어를 수행한다. 또한, 로봇 제어부는, 행거 기구(3)의 연결구(10)의 누름부 구동부(44)의 제어를 수행한다. 로봇 기억부에는 소정의 제어 프로그램이 기억되어 있고, 로봇 제어부가 이러한 제어 프로그램을 판독하여 실행함으로써, 로봇(2)의 암 구동 및 접속부 구동부, 이동기구(4)의 윈치(23)의 구동부 및 트롤리(24)의 구동부, 그리고 연결구(10)의 누름부 구동부(44)의 제어가 수행된다. 또한, 로봇 기억부는, 제1 위치(P1) 및 제3 위치(P3)를 기억하고 있다.

로봇 기초부(31)는, 제조 라인의 바닥면 등의 적재면에 얹혀지는 대(臺)로서, 암(32)을 받치고 있다.

암(32)은, 예를 들어, 복수의 관절을 구비하고, 기초단부가 로봇 기초부(31)에 대하여 회동 가능하게 연결되어 있다. 암 구동부는, 로봇 제어부에 의해 제어되고, 로봇 암 측 접속 지지부(33)를 동작영역 내의 소정 위치에 위치시키도록 암(32)을 구동한다. 상술한 바와 같이 로봇(2)의 동작영역 내에 제1 위치(P1) 및 제3 위치(P3)가 포함되도록 로봇(2)이 배치되어 있다.

로봇 암 측 접속 지지부(33)는, 암(32)의 선단부에 장착되어, 연결구 측 접속 지지부(45)와의 연결 및 분리할 수 있도록 구성되어 있다. 접속부 구동부는, 로봇 제어부에 의해 제어되고, 로봇 암 측 접속 지지부(33) 및 연결구 측 접속 지지부(45)와의 연결 및 분리를 수행하도록 로봇 암 측 접속 지지부(33)를 구동한다. 로봇 암 측 접속 지지부(33), 연결구 측 접속 지지부(45) 및 접속부 구동부는, 예를 들어 주지의 툴 체인저(tool changer)로 구성된다. 즉, 본 실시형태에서, 암(32)은, 로봇 암 측 접속 지지부(33)와 행거 부재 측 접속 지지부(45)를 연결하는 것에 의해 연결구(10)를 잡아 유지하도록 구성되어 있다.

또한, 로봇 암 측 접속 지지부(33) 및 연결구 측 접속 지지부(45)는, 이것들이 결합됨에 따라, 로봇 제어부가 누름부 구동부(44)를 제어한다.

즉, 로봇 제어부가 누름부 구동부(44)에 공급되는 공기를 제어하는 것에 의해, 누름부 구동부(44)의 동작을 제어한다. 누름부 구동부(44)에 공급되는 공기의 유로(流路)는, 로봇(2)이 로봇 암 측 접속 지지부(33) 및 연결구 측 접속 지지부(45)를 통해서 누름부 구동부(44)까지 연장되어 있다. 그리고 연결구 측 접속 지지부(45)와 로봇 암 측 접속 지지부(33)가 연결되는 것에 의해, 누름부 구동부(44)에 공급되는 공기의 유로 중, 로봇(2) 측의 유로와 연결구(10) 측의 유로가 연통하여, 누름부 구동부(44)를 제어할 수 있는 상태가 된다. 또한, 연결구 측 접속 지지부(45)와 로봇 암 측 접속 지지부(33)가 분리되는 것에 의해, 누름부 구동부(44)에 공급되는 공기의 유로 중, 로봇(2) 측의 유로와 연결구(10) 측의 유로가 분리되도록 구성되어 있다.

그리고 누름부 구동부(44)는, 로봇(2) 측의 유로와 연결구(10) 측의 유로가 분리되는 것에 의해, 구동축의 위치가 고정되도록 구성되어 있어도 좋다. 이에 따라, 로봇 암 측 접속 지지부(33)와 연결구 측 접속 지지부(45)를 분리하여도, 연결구(10)와 중개 기구(12)가 연결된 상태를 유지할 수 있어, 예를 들어, 로봇(2)이 워크(W)의 다른 부위를 잡아 유지하고, 워크(W)를 반송할 수가 있다.

[동작 예]

다음으로, 자동 물체 반송 시스템(100)의 동작 예를 설명한다.

도 6 및 도 7은, 본 발명의 실시형태에 대한 자동 물체 반송 시스템(100)의 동작 예를 나타내는 도면이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 행거 기구(3)의 연결구(10)를 연결구 적재대(6)에 올려 놓는다. 이에 따라, 연결구 적재대(6)는 제1 위치(P1)에 배치된다.

다음으로, 워크(W)를 워크 적치장에 배치한다. 이에 따라, 워크(W)는 제2 위치에 배치되고, 워크(W)에 장착된 중개 기구(12)는 제3 위치(P3)에 배치된다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 로봇 제어부는, 로봇 기억부로부터 제1 위치(P1)를 판독한 다음, 암(32)을 구동하여, 로봇 암 측 접속 지지부(33)를 제1 위치(P1)로 이동시킨다. 이에 따라, 로봇 암 측 접속 지지부(33)와 연결구 측 접속 지지부(45)가 접속된다. 또한, 이때 로봇 제어부는, 트롤리(24)의 구동부를 제어하여, 제1 위치(P1)의 위쪽에 트롤리(24)를 위치시키고, 또한 윈치(23)의 구동부를 제어하여, 윈치(23)로부터 풀려나는 와이어 로프(11)의 길이를 조절한다.

다음으로, 로봇 제어부는, 접속부 구동부를 구동하여, 로봇 암 측 접속 지지부(33)와 연결구 측 접속 지지부(45)를 연결한다. 이에 따라, 연결구(10)는 로봇(2)의 암(32)에 유지된다.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 로봇 제어부는, 로봇 기억부로부터 제3 위치(P3)를 판독한 다음, 암(32)을 구동하여, 로봇(2)의 암(32)에 잡아 유지된 연결구(10)를 제3 위치(P3)로 이동시키고, 행거 기구(3) 연결구(10)를 워크(W)에 장착된 중개 기구(12)에 건다. 또한, 이때 로봇 제어부는, 트롤리(24)의 구동부를 제어하여, 제3의 위치(P3)의 위쪽에 트롤리(24)를 위치시키고, 또한 윈치(23)의 구동부를 제어하여, 윈치(23)로부터 풀려나는 와이어 로프(11)의 길이를 조절한다.

다음으로, 로봇 제어부는, 누름부(43)를 진출 위치(Pb)에 위치시킨다. 이에 따라, 연결구 장착부(65)가 위쪽(개구부(53)를 향하는 방향)으로 이동하는 것을 규제할 수가 있다. 그리고 누름부(43)를 진출 위치(Pb)에 위치시키면, 상술한 바와 같이, 누름부(43)의 소경부(43b)와 끼움 결합부(61)가 끼워 결합하여, 연결구(10) 및 중개 기구(12)의 상대적인 위치관계 및 자세가 고정된다. 이와 같이 하여, 연결구(10)와 제3 위치(P3)에 위치하는 중개 기구(12)가 연결되며, 연결구(10)와 제2 위치(P2)에 배치된 워크(W)가 연결된다.

다음으로, 로봇 제어부는, 접속부 구동부를 구동하여, 로봇 암 측 접속 지지부(33)와 연결구 측 접속 지지부(45)를 분리한다.

다음으로, 행거 이동 장치(1)가 연결구(10)와 연결된 워크(W)를 이동기구(4)에 의해서 행거 기구(3)를 일체로 반송한다. 이와 같이 하여, 워크(W)의 반송을 자동으로 수행할 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 자동 물체 반송 시스템(100)은, 행거 기구(3)의 연결구(10)가 연결구 적재대(6)에 적재되어, 이미 알고 있는 제1 위치(P1)에 위치되어 있다. 따라서 로봇 제어부는, 로봇 기억부로부터 제1 위치(P1)를 판독하는 것에 의해 행거 기구(3)의 연결구(10)의 위치를 취득하고, 로봇(2)의 로봇 암 측 접속 지지부(33)와 연결구(10)의 연결구 측 접속 지지부(45)를 접속하여, 로봇(2)에 연결구(10)를 잡아 유지시킬 수가 있다.

그리고 자동 물체 반송 시스템(100)은, 제2 위치(P2)에 위치하는 워크(W)에 장착되어 있는 중개 기구(12)가 제3 위치(P3)에 배치되어 있다. 따라서, 로봇 제어부는, 로봇 기억부로부터 제3 위치(P3)를 판독하는 것에 의해 중개 기구(12)의 위치 및 제3 위치(P3)와 소정의 위치관계를 가지는 제2 위치(P2)에 배치되어 있는 워크(W)의 위치를 취득하고, 연결구(10)를 제3 위치(P3)에 배치되어 있는 중개 기구(12)에 장착하여, 행거 기구(3)와 제2 위치(P2)에 배치되어 있는 워크(W)를 연결할 수가 있다. 이에 따라, 워크(W)와 이동기구(4)의 연결을 자동화 할 수가 있다.

<변형 예>

상기 실시형태에서는, 암(32)은, 로봇 암 측 접속 지지부(33)와 행거 부재 측 접속 지지부(45)를 연결하는 것에 의해 연결구(10)를 잡아 유지하도록 구성되어 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 이것에 대신하여, 예를 들면, 암(32)의 선단에 물건을 파지하는 파지기구를 가지는 핸드(hand)를 설치하고, 상기 핸드에 의해서 연결구(10)를 파지하는 것에 의해 연결구(10)를 잡아 유지하여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 연결구(10)와 중개 기구(12)를 연결하는 것에 의해서, 연결구(10)와 워크(W)를 연결하도록 구성되어 있으나. 이것에 한정되는 것은 아니다. 이것에 대신하여, 예를 들면, 연결구(10)가 자석에 의해 워크(W)를 흡착하는 것에 의해서, 연결구(10)와 워크(W)를 연결하여도 좋다. 또한, 연결구(10)가 진공 흡착 장치에 의해서 워크(W)를 흡착하는 것에 의해서, 연결구(10)와 워크(W)를 연결하여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 로봇 암 측 접속 지지부(33) 및 연결구 측 접속 지지부(45)를 연결하는 것에 의해서, 로봇(2)은 연결구(10)를 잡아 유지하도록 구성되어 있으나, 이것에 한정되지 않는다. 이것에 대신하여, 로봇(2)의 암(32)의 선단에 연결구(10)를 파지하기 위한 핸드를 설치하고, 해당 핸드로 연결구(10)를 파지하여 연결구(10)를 잡아 유지하여, 연결구(10)를 이동시켜서 중개 기구(12)에 장착하여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 누름부 구동부(44)에 공급되는 공기의 유로는 로봇 암 측 접속 지지부(33) 및 연결구 측 접속 지지부(45)를 통과하도록 구성되어 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 이것에 대신하여, 누름부 구동부(44)에 공급되는 공기의 유로는, 로봇(2)으로부터, 행거 이동 장치(1)를 통하여 누름부 구동부(44)까지 연장되도록 구성하여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 누름부 구동부(44)는, 에어 실린더이지만, 이것에 한정되지 않는다. 이것에 대신하여, 예를 들면, 모터, 유압 실린더로 구성하여도 좋다.

상기 설명으로부터, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게는, 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시형태가 자명하다. 따라서, 상기 설명은, 예시로서만 해석되어야 하며, 본 발명을 실행하는 최선의 형태를 통상의 기술자에게 교시할 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않고, 그 구조 및/또는 기능의 상세한 사항을 실질적으로 변경할 수 있다.

P1: 제1 위치
P2: 제2 위치
P3: 제3 위치
Pa: 후퇴 위치
Pb: 진출 위치
W: 워크
1: 행거 이동 장치
2: 로봇
3: 행거 기구
4: 이동기구
6: 행거 부재 적재대
10: 연결구
11: 와이어 로프
12: 중개 기구
13: 크레인 훅
23: 윈치
24: 트롤리
25: 주행 레일
31: 로봇 기초부
32: 암
33: 로봇 암 측 접속 지지부
41: 기초부
42: 행거 지지부
43: 누름부
44: 누름부 구동부
45: 연결구 측 접속 지지부
51: 연결 고리
52: 기초부 본체
53: 개구부
54: 걸림 결합부
61: 끼움 결합부
62: 지지 프레임
63: 지지축
64: 고정부
65: 연결구 장착부
66: 스토퍼
100: 자동 물체 반송 시스템

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 물체를 연결하기 위한 연결구 및 상기 연결구를 매다는 행거 부재를 포함하는 행거 기구와, 상기 행거 기구를 이동시키는 이동기구를 구비하는 행거 이동 장치와,
   상기 물체에 장착되고, 상기 연결구와 연결할 수 있도록 구성된 중개 기구와,
   물체를 잡아 유지하는 암을 가지는 로봇을 구비하고,
   상기 연결구는,
   상기 행거 부재의 선단부에 연결되는 기초부와,
   상기 기초부에 장착되고, 개구부를 가지는 갈고리 모양으로 형성되어 있는 행거 지지부로서, 상기 중개 기구에 거는 행거 지지부와,
   상기 기초부에 장착되고, 상기 로봇 암에 잡아 유지하는 접속 지지부와,
   후퇴 위치와, 상기 후퇴 위치로부터 상기 기초부에 대하여 아래 방향으로 상대적으로 이동한 진출 위치 사이를 이동하는 복수의 누름부로서, 상기 복수의 누름부는 상하 방향에서 바라볼 때 상이한 위치에 설치되어 있는 복수의 누름부와,
   상기 로봇으로 제어되어 상기 복수의 누름부를 상기 후퇴 위치와 상기 진출 위치 사이에서 이동시키는 누름부 구동부를 포함하고,
   상기 중개 기구는,
   상기 진출 위치에 위치하는 상기 복수의 누름부와 각각 끼워 결합하는 복수의 끼움 결합부를 포함하며,
   상기 누름부 구동부가 상기 누름부를 상기 진출 위치에 위치시키는 것에 의해, 상기 행거 지지부를 걸고 있는 상기 연결구의 상기 행거 지지부의 상기 개구부로 향하는 이동을 규제하고,
   상기 로봇이 소정의 제1 위치에 배치된 상기 연결구를 잡아 유지하고, 상기 잡아 유지한 연결구와 상기 물체에 장착된 상기 중개 기구를 연결하도록 하여 상기 잡아 유지한 연결구와 소정의 제2 위치에 배치된 상기 물체를 연결하고, 상기 행거 이동 장치가 상기 연결구와 연결된 상기 물체를 상기 이동기구에 의해서 상기 행거 기구와 일체로 이동시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 물체 반송 시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제3항에 있어서,
   상기 중개 기구는, 상기 진출 위치에 위치하는 상기 누름부 및 상기 행거 지지부에 의해 사이에 끼어 유지되는 것을 특징으로 하는 자동 물체 반송 시스템.

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