KR20190128236A

KR20190128236A - 로봇 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR20190128236A
Application number: KR1020197031478A
Authority: KR
Inventors: 카즈노리 히라타; 마사시 미사와
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2019-11-15
Also published as: WO2018186291A1; TWI672204B; CN110461551A; US20200198151A1; DE112018001852T5; JP2018176295A; TW201904733A

Abstract

본 발명의 로봇(11)은, 제1 암(13A)과, 제1 암의 동작을 제어하는 제어기를 구비하고 있고, 제1 암은, 선단부에, 용기(42)를 파지하기 위한 제1 파지부(22)와 토출기(32)를 파지하기 위한 제2 파지부(23)를 갖는 제1 핸드(18)를 구비하고, 제어기는, 제2 파지부에 의해 토출기를 파지하고, 그 후, 제1 파지부에 의해, 용기 제공기(19)로부터 용기를 파지하여 취득함과 함께 이 취득한 용기를, 반송체(51)의 이동 경로상의 용기 재치 위치에서 해당 반송체 위에 재치하고, 반송체의 이동 경로상의 용기 재치 위치보다 하류의 음식재 충전 위치에서, 용기에 제2 파지부에 의해 파지된 토출기를 통해 음식재를 토출하여 충전하도록, 제1 암을 제어하게 구성되어 있다.

Description

로봇 및 그 동작 방법

본 발명은 로봇 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

종래부터, 컵에 음료 등을 자동적으로 공급하는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 음료 디스펜서로서, 반송 벨트 위에 낙하한 컵을 반송하고, 노즐의 바로 아래에서 정지시켜, 노즐을 통해 소정의 음료를 컵에 공급하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 자동화된 음료 시스템으로서, 컵 컨베이어에 의해, 컵을, 1컵 홀더 위치씩 반송하고, 드링크 분배 스테이션에서 음료를 컵에 공급하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

일본 공개특허 특개2005-231716호 공보(특히, 단락 [0037]~[0039] 및 도 2 참조) 일본 공개특허 특개2010-163211호 공보(도 1 참조)

근래, 다양한 분야에서, 생산성 향상의 관점에서, 로봇과 작업자가 같은 작업 공간 내에서 공동으로 작업을 수행하는 것이 제안되고 있다. 그러나 상기 종래 기술은, 컵으로의 음료의 자동 공급에 로봇이 이용되고 있지 않다. 또한, 컵은 용기의 일 예이고, 가능한 한 광범위한 용기에 음료를 자동 공급하는 것이 바람직하다. 나아가, 음료는, 음료 및 유동성을 갖는 식량 또는 이들의 재료(이하, 유동성을 갖는 음식재라고 한다)의 일 예이고, 가능한 한 광범위한 유동성을 갖는 음식재를 용기에 자동 공급하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 이와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 용기에 유동성을 갖는 음식재를 자동적으로 공급하는 것이 가능한 로봇 및 그 동작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어느 양태(aspect)에 따른 로봇은, 용기에 유동성을 갖는 음식재를 충전하는 음식재 충전 시스템에 이용되는 로봇으로서, 상기 용기는 정상부가 개방되는 한편 저부가 폐쇄된 형상을 가지고 있고, 상기 식재 충전 시스템은, 반송체 위에 재치된 용기를, 상기 반송체를 이동시켜 반송하는 반송 장치와, 상기 음식재를 토출하는 토출기를 구비하는 음식재 공급 장치와, 상기 용기를 제공하기 위한 용기 제공기를 포함하고 있고, 상기 로봇은, 제1 암과, 상기 제1 암의 동작을 제어하는 제어기를 구비하고 있고, 상기 제1 암은, 선단부에, 상기 용기를 파지하기 위한 제1 파지부와 상기 토출기를 파지하기 위한 제2 파지부를 갖는 제1 핸드를 구비하고, 상기 제어기는, 상기 제2 파지부에 의해 상기 토출기를 파지하고, 그 후, 상기 제1 파지부에 의해, 상기 용기 제공기로부터 상기 용기를 파지하여 취득함과 함께 이 취득한 상기 용기를, 상기 반송체의 이동 경로상의 용기 재치 위치에서 상기 반송체 위에 재치하고, 상기 반송체의 이동 경로상의 상기 용기 재치 위치보다 하류의 음식재 충전 위치에서, 상기 용기에 상기 제2 파지부에 의해 파지된 상기 토출기를 통해 상기 음식재를 토출하여 충전하도록, 상기 제1 암을 제어하게 구성되어 있다. 여기에서, 유동성을 갖는 음식재로서는, 상술한 바와 같이, 음료 및 유동성을 갖는 식량 또는 이들의 재료를 의미한다. 환언하면, 액상, 분상 또는 입상의 음료 또는 식량 및 이들의 재료를 의미한다. 구체적으로는, 음료로서, 물, 우유, 커피, 홍차 등이 예시되고, 식량으로서, 수프, 카레 루(curry roux) 등이 예시되고, 식재로서, 조미료, 소스, 간장, 입상 또는 분말의 재료 등이 예시된다.

이 구성에 의하면, 제1 암이, 제1 파지부에 의해, 용기 제공기로부터 용기를 파지하여 취득함과 함께 이 취득한 용기를, 반송체의 이동 경로상의 용기 재치 위치에서 해당 반송체 위에 재치하고, 반송체의 이동 경로상의 용기 재치 위치보다 하류의 음식재 충전 위치에서, 용기에 제2 파지부에 의해 파지된 토출기를 통해 음식재를 토출하여 충전하므로, 용기에 유동성을 갖는 음식재를 자동적으로 공급할 수 있다.

상기 제1 핸드는, 상기 제2 파지부에 파지된 상기 토출기의 토출 방향이 소정의 축선에 일치하는 방향을 향하는 한편, 상기 제1 파지부에 파지된 상기 용기의 저부에서 정상부를 향하는 방향이 상기 소정의 축선에 일치하는 방향을 향하도록 구성되어 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 제1 핸드가 소정의 축선이 연직 방향에 일치하는 자세를 취하도록 제1 암을 제어하는 것만으로, 제1 파지부에 파지된 용기가 위 방향을 향하고, 제2 파지부에 파지된 토출기의 토출 방향이 아래 방향을 향하므로, 용기 재치 및 음식재 충전 동작이 간편해진다.

상기 제어기는, 상기 제1 핸드가, 상기 소정의 축선이 연직 방향에 일치하고, 연직 방향에서 보아, 상기 제1 파지부에 파지된 상기 용기와 상기 제2 파지부에 파지된 상기 토출기가, 상기 반송체 위의 상기 반송체의 이동 방향에 일치하는 직선상에 위치하는 용기 재치/음식재 충전 자세를 취하도록, 상기 제1 핸드를 제어하게 구성되어 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 제1 파지부에 의해 반송체 위에 재치된 용기가, 반송체에 의해, 제2 파지부에 의해 파지된 토출기의 바로 아래로 반송되어 오기 때문에, 토출기에 의한 용기로의 음식재 충전을 호적하게 수행할 수 있다.

상기 제어기는, 상기 제1 핸드가, 상기 용기 재치/음식재 충전 자세에서, 제1 높이 위치와 상기 제1 높이 위치보다 낮은 제2 높이 위치 사이를 승강하고, 상기 제1 높이 위치에서, 상기 제1 파지부에 의해 상기 용기 제공기로부터 상기 용기를 파지하여 취득하고, 그 후, 상기 제1 높이 위치에서 상기 제2 높이 위치까지 하강하여, 상기 제2 높이 위치에서, 이 취득한 상기 용기를 상기 반송체 위에 재치하도록, 상기 제1 암을 제어하게 구성되어 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 제1 핸드의 승강 동작 사이에, 해당 승강 동작과 반송체의 이동 속도에 따라, 제2 파지부에 의해 파지된 토출기를 통해 음식재를 용기에 토출하는 것에 의해, 제1 핸드가 승강하는 것만으로 용기 재치 및 음식재 충전 동작을 수행할 수 있으므로, 용기 재치 및 음식재 충전 동작을 간소화할 수 있다. 그 결과, 용기 재치 및 음식재 충전 동작의 고속화를 도모할 수 있다.

상기 로봇은, 상기 용기 제공기를 구성하는 제2 암을 더 구비하고 있고, 상기 제2 암은, 선단부에, 용기적층체를 지지하기 위한 제2 핸드를 구비하고, 상기 용기는, 정상부가 개방되고, 저부가 폐쇄되는 한편, 정상부에서 저부를 향해 좁아지는 형상을 가지고 있고, 상기 용기적층체는, 상하 방향으로 인접하는 2개의 용기에 대해, 하측의 용기의 내부 공간에 상측의 용기가 저부부터 삽입되어 정상부가 노출하도록, 복수의 상기 용기가 순차적으로 적층되어 있고, 상기 제어부는, 상기 제1 암의 상기 제1 핸드에 의해, 상기 제2 암의 제2 핸드에 지지된 상기 용기적층체로부터 상기 용기를 파지하여 취득하도록, 상기 제1 및 제2 암을 제어하게 구성되어 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 제2 암이 용기 제공기의 역할을 다할 수 있으므로, 용기를 제공하는 구성이 간소화된다.

또한, 본 발명의 다른 양태(aspect)에 따른 로봇의 동작 방법은, 용기에 유동성을 갖는 음식재를 충전하는 음식재 충전 시스템에 이용되는 로봇의 동작 방법으로서, 상기 용기는 정상부가 개방되는 한편 저부가 폐쇄된 형상을 가지고 있고, 상기 식재 충전 시스템은, 반송체 위에 재치된 용기를, 상기 반송체를 이동시켜 반송하는 반송 장치와, 상기 음식재를 토출하는 토출기를 구비하는 음식재 공급 장치와, 상기 용기를 제공하기 위한 용기 제공기를 포함하고 있고, 상기 로봇은, 제1 암을 구비하고 있고, 상기 제1 암은, 선단부에, 상기 용기를 파지하기 위한 제1 파지부와 상기 토출기를 파지하기 위한 제2 파지부를 갖는 제1 핸드를 구비하고, 상기 동작 방법은, 상기 제2 파지부에 의해 상기 토출기를 파지하는 단계와, 상기 제1 파지부에 의해, 상기 용기 제공기로부터 상기 용기를 파지하여 취득하는 단계와, 이 취득한 상기 용기를, 상기 반송체의 이동 경로상의 용기 재치 위치에서 상기 반송체 위에 재치하는 단계와, 상기 반송체의 이동 경로상의 상기 용기 재치 위치보다 하류의 음식재 충전 위치에서, 상기 용기에 상기 제2 파지부에 의해 파지된 상기 토출기를 통해 상기 음식재를 토출하여 충전하는 단계를 포함한다.

본 발명은, 용기에 유동성을 갖는 음식재를 자동적으로 공급하는 것이 가능한 로봇 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다고 하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 로봇의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 쌍완 로봇의 핸드의 구성 및 쌍완 로봇의 적용례(사용례)를 나타내는 사시도이다.
도 3(a)는 도 1의 토출기의 중앙부의 구조를 모식적으로 나타내는 종단면도, 도 3(b)는 제2 파지부에 의해 제1 압력으로 파지된 경우의 상태를 나타내는 종단면도, 도 3(c)는 제2 파지부에 의해 제2 압력으로 파지된 경우의 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 4는 도 1의 쌍완 로봇의 제어 계통의 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
도 5는 도 1의 쌍완 로봇의 용기 재치 및 음식재 충전 동작을 나타내는 플로 차트이다.
도 6은 도 1의 쌍완 로봇의 용기 분리 동작을 나타내는 플로 차트이다.
도 7a는 도 1의 쌍완 로봇의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 7b는 도 1의 쌍완 로봇의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 7c는 도 1의 쌍완 로봇의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 7d는 도 1의 쌍완 로봇의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 7e는 도 1의 쌍완 로봇의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 8은 용기적층체의 다른 구성례를 나타내는 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 이하에서는, 모든 도면을 통해, 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고 그 중복하는 설명을 생략한다. 또한, 도면은 이해를 쉽게 하기 위해, 각각의 구성 요소를 모식적으로 나타낸 것이다. 따라서, 본 발명과 관계없는 요소가 생략되는 경우, 및 복수의 도면이 서로 일치하지 않는 경우가 있다. 또한, 각 요소의 치수는 반드시 정확한 것은 아니다.

(실시형태)

[구성]

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 로봇의 구성을 나타내는 정면도이다. 도 2는 도 1의 쌍완(腕) 로봇의 핸드의 구성 및 쌍완 로봇의 적용례(사용례)를 나타내는 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시형태의 로봇(11)은, 제1 암(13A)과, 제1 암(13A)의 동작을 제어하는 제어기(14)를 구비하고 있고, 제1 암(13A)은, 선단부에, 용기(42)를 파지하기 위한 제1 파지부(22)와 토출기(32)를 파지하기 위한 제2 파지부(23)를 갖는 제1 핸드(18)를 구비하고 있다. 따라서 본 실시형태의 로봇은, 적어도 1개의 암을 가지면 좋다. 또한, 로봇이 1개의 암만 구비하는 경우는, 음식재 충전 시스템이 용기 제공기를 구비하는 것이 필요하다(후술하는 기타 실시형태 참조). 본 예에서는, 로봇(11)은, 용기 제공기를 구성하는 제2 암(13B)을 더 구비하고 있고, 제2 암(13B)은, 선단부에, 용기적층체(41)를 지지하기 위한 제2 핸드(19)를 구비하고 있다.

이하, 로봇(11)의 구체적인 구성을 설명한다. 본 실시형태에서는, 도 1에서, 쌍완 로봇(11)의 한 쌍의 암을 펼친 방향을 좌우 방향이라고 칭하고, 기축의 축심에 평행한 방향을 상하 방향이라고 칭하고, 좌우 방향 및 상하 방향에 직교하는 방향을 전후 방향이라고 칭한다.

도 1을 참조하면, 쌍완 로봇(11)은, 대차에 고정된 베이스(12)와, 베이스(12)에 지지된 한 쌍의 암(이하, 간단하게 「암」이라고 기재하는 경우가 있다)(13A, 13B)과, 베이스(12) 내에 수납된 제어기(14)를 구비하고 있다. 베이스(12) 및 한 쌍의 암(13A, 13B)이 쌍완 로봇(11)의 본체를 구성하고 있다. 각 암(13A, 13B)은, 베이스(12)에 대해 이동 가능하게 구성된 수평 다관절형 암이고, 암부(15)와 손목부(17)와 엔드 이펙터(18, 19)를 구비하고 있다. 또한, 제1 암(우측 암)(13A) 및 제2 암(좌측 암)(13B)은, 실질적으로 동일한 구조여도 좋다. 또한, 우측 암(13A) 및 좌측 암(13B)은, 독립해서 동작하거나, 서로 관련해서 동작하거나 할 수 있다. 또한, 각 암(13A, 13B)은, 로봇 암이라면 좋고, 수평 다관절형 암으로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 일반적인 다관절형 암이여도 좋다. 또한, 좌측 암이 제1 암이고, 우측 암이 제2 암이여도 좋다.

암부(15)는, 본 예에서는, 제1 링크(15a) 및 제2 링크(15b)로 구성되어 있다. 제1 링크(15a)는, 베이스(12)의 상면에 고정된 기축(16)과 회전 관절(J1)에 의해 연결되고, 기축(16)의 축심을 지나는 회전 축선(L1) 둘레로 회동 가능하다. 제2 링크(15b)는, 제1 링크(15a)의 선단부와 회전 관절(J2)에 의해 연결되고, 제1 링크(15a)의 선단부에 규정된 회전 축선(L2) 둘레로 회동 가능하다.

손목부(17)는, 승강부(17a) 및 회동부(17b)에 의해 구성되어 있다. 승강부(17a)는, 제2 링크(15b)의 선단부와 직동(直動) 관절(J3)에 의해 연결되고, 제2 링크(15b)에 대해 승강 이동 가능하다. 회동부(17b)는, 승강부(17a)의 하단부와 회전 관절(J4)에 의해 연결되고, 승강부(17a)의 하단부에 규정된 회전 축선(L3) 둘레로 회동 가능하다.

엔드 이펙터(18, 19)는, 좌우의 손목부(17)의 회동부(17b)에 각각 연결되어 있다. 엔드 이펙터(18, 19)는, 좌우의 암(13)의 각각의 선단에 설치되어 있다. 엔드 이펙터(18, 19)는, 본 예에서는 핸드로 구성되어 있다. 핸드의 구성은 후술한다.

상기 구성의 각 암(13A, 13B)은, 각 관절(J1~J4)을 갖는다. 그리고 암(13)에는, 각 관절(J1~J4)에 대응되도록, 구동용 서보 모터(미도시) 및 그 서보 모터의 회전각을 검출하는 인코더(미도시) 등이 설치되어 있다. 또한, 2개의 암(13A, 13B)의 제1 링크(15a, 15a)의 회전 축선(L1)은 동일 직선상에 있고, 한 쪽의 암(13)의 제1 링크(15a)와 다른 쪽의 암(13)의 제1 링크(15a)는 상하로 고저차를 가지고 배치되어 있다.

<핸드의 구성>

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 암(13A)은, 엔드 이펙터로서의 제1 핸드(18)를 구비한다. 제1 핸드(18)는, 베이스부(21)와 제1 파지부(22)와 제2 파지부(23)를 포함한다. 베이스부(21)는, 굴곡한 판 모양으로 형성되어 있고, 수평한(회전 축선(L3)에 수직한) 제1 부분과 제1 부분의 한 쪽의 단부로부터 하방으로 연장하고, 거기에서 수평하게 연장하는 제2 부분을 포함한다. 제1 부분의 중앙부는 회동부(17b)에 고정되어 있다. 제2 부분의 선단부에는 한 쌍의 손톱을 갖는 제1 파지부(22)가 설치되어 있다. 이 한 쌍의 손톱은, 수평 방향(회전 축선(L3)에 수직한 방향)으로 개폐 가능하게 설치되어 있다. 한 쌍의 손톱은, 내면에 용기의 형상에 대응하는 홈 모양의 오목부가 형성되어 있다. 이 홈 모양의 오목부는, 본 예에서는, 원호 모양의 단면을 가지고, 상하 방향(회전 축선(L3)에 평행한 방향)으로 연장하는 기둥 모양으로 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 손톱은 강성(剛性)의 본체부와 해당 본체부의 내면을 감싸는 탄성층으로 구성되어 있다. 강성의 본체부는, 예를 들어, 금속, 수지 등으로 구성된다. 탄성층은, 예를 들어, 고무, 단단한 편인 스펀지 등으로 구성된다. 이에 따라, 한 쌍의 손톱이 용기(42)를 협지(挾持)하면 용기(42)에 대해, 수평 방향의 협지력이 작용하므로, 아래에서 위로 순차적으로 적층된 용기적층체(41)의 용기(42)를 호적하게 파지할 수 있다. 나아가, 협지할 때에, 한 쌍의 손톱의 내면의 탄성층이 움푹 패여 탄성층의 탄성력에 의해 손톱과 용기 사이에 마찰력이 발생하므로, 한 쌍의 손톱이, 미끄러지지 않고 용기(42)를 파지할 수 있다.

제1 부분의 다른 쪽의 단부에는, 한 쌍의 손톱을 갖는 제2 파지부(23)가 형성되어 있다. 이 한 쌍의 손톱은, 수평 방향(회전 축선(L3)에 수직한 방향)으로 개폐 가능하게 설치되어 있다. 한 쌍의 손톱은, 내면에 용기의 형상에 대응하는 홈 모양의 오목부가 형성되어 있다. 이 홈 모양의 오목부는, 본 예에서는, 원호 모양의 단면을 가지고, 상하 방향(회전 축선(L3)에 평행한 방향)으로 연장하는 기둥 모양으로 형성되어 있다. 이 한 쌍의 손톱은, 금속, 수지 등의 재료로 구성되어 있다.

제1 파지부(22) 및 제2 파지부(23)는, 예를 들어, 에어(air) 또는 모터(본 예에서는 에어)로 개폐 구동되는 척(chuck)으로 구성된다. 또한, 도 2 및 도 7a 내지 도 7에서, 제2 파지부(23)의 한 쌍의 손톱이 완전히 닫혀있는 것처럼 나타나 있지만, 한 쌍의 손톱은, 후술하는 제1 압력 및 제2 압력 중 어느 압력으로 토출기(32)를 파지하여도, 완전히는 닫히지 않도록 구성되어 있다.

이상의 구성에 의해, 제1 암(13A)의 제1 핸드(18)는, 제2 파지부(23)에 파지된 토출기(32)의 토출 방향이 회전 축선(L3)에 일치하는 방향을 향함과 함께, 제1 파지부(22)에 파지된 용기(42)의 저부에서 정상부를 향하는 방향이 회전 축선(L3)에 일치하는 방향을 향한다(도 7e 참조). 이 구성에 의하면, 회전 축선(L3)이 연직 방향에 일치하고 있으므로, 제1 암을 제어하지 않아도, 제1 파지부(22)에 파지된 용기(42)가 위 방향을 향하고, 제2 파지부(23)에 파지된 토출기(32)의 토출 방향이 아래 방향을 향하므로, 용기 재치(載置) 및 음식재 충전 동작이 간단해진다.

제2 암(13B)은, 엔드 이펙터로서의 제2 핸드(19)를 구비한다. 제2 핸드(19)는, 베이스부(24)와 파지부(25)를 포함한다. 베이스부(24)는, 평판 모양으로 형성되어 있고, 그 한 쪽의 단부가 회동부(17b)에 고정되어 있다. 베이스부(24)의 다른 쪽의 단부에는 한 쌍의 손톱을 갖는 파지부(25)가 설치되어 있다. 이 한 쌍의 손톱은, 수평 방향(회전 축선(L3)에 수직한 방향)으로 개폐 가능하게 설치되어 있다. 한 쌍의 손톱은, 내면에 용기의 형상에 대응하는 홈 모양의 오목부가 형성되어 있다. 이 홈 모양의 오목부는, 본 예에서는, 원호 모양의 단면을 가지고, 상하 방향(회전 축선(L3)에 평행한 방향)으로 연장하는 기둥 모양으로 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 손톱은 강성의 본체부와 해당 본체부의 내면을 감싸는 탄성층으로 구성되어 있다. 강성의 본체부는, 예를 들어, 금속, 수지 등으로 구성된다. 탄성층은, 예를 들어, 고무, 단단한 편인 스펀지 등으로 구성된다. 이에 따라, 한 쌍의 손톱이 용기(42)를 협지하면 용기(42)에 대해, 수평 방향의 협지력이 작용하므로, 아래에서 위로 순차적으로 적층된 용기적층체(41)의 용기(42)를 호적하게 파지할 수 있다. 나아가, 협지할 때에, 한 쌍의 손톱의 내면의 탄성층이 움푹 패여 탄성층의 탄성력에 의해 손톱과 용기 사이에 마찰력이 발생하므로, 한 쌍의 손톱이, 미끄러지지 않고 용기(42)를 파지할 수 있다.

이상의 구성에 의해, 제2 암(13B)의 제2 핸드(19)의 파지부(25)에 파지된 용기적층체(41)의 용기(42)의 저부에서 정상부를 향하는 방향이 회전 축선(L3)에 일치하는 방향(연직 방향)을 향한다(도 7e 참조).

제2 암(13B)의 파지부(25)는, 제1 암(13A)의 제1 파지부(22)와 비교하면, 폭(상하 방향의 길이)이 크게 형성되어 있다. 그 이유는, 주로 제2 암(13B)의 파지부(25)가 용기적층체(41)를 지지하므로, 해당 파지부(25)가 안정적으로 용기적층체(41)를 지지할 수 있도록 하기 위함이다. 제2 암(13B)의 파지부(25)는, 예를 들어, 에어 또는 모터(본 예에서는 에어)로 개폐 구동되는 척으로 구성된다.

<제어 계통의 구성>

도 4는 쌍완 로봇(11)의 제어 계통의 구성을 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 제어기(14)는, 연산부(처리부)(14a)와, 기억부(14b)와, 서보 제어부(14c)를 구비한다. 제어기(14)는, 마이크로 컨트롤러, MPU, FGPA(field programmable gate array), PLC(programmable logic controller) 등으로 구성된다. 연산부(14a)는, 마이크로 컨트롤러 등의 프로세서 등으로 구성되고, 기억부(14b)는, 마이크로 컨트롤러 등의 메모리로 구성된다. 제어기(14)는, 집중 제어하는 단독의 제어기에 의해 구성되어 있어도 좋고, 서로 협동하여 분산 제어하는 복수의 제어기에 의해 구성되어 있어도 좋다.

기억부(14b)에는, 로봇 컨트롤러로서의 기본 프로그램, 각종 고정 데이터 등의 정보가 기억되어 있다. 연산부(14a)는, 기억부(14b)에 기억된 기본 프로그램 등을 읽어 내어 실행하는 것에 의해, 쌍완 로봇(11)의 각종 동작을 제어한다. 즉, 연산부(14a)는, 쌍완 로봇(11)의 제어 지령을 생성하고, 이를 서보 제어부(14c)에 출력한다. 서보 제어부(14c)는, 연산부(14a)에 의해 생성된 제어 지령에 기초해서, 쌍완 로봇(11)의 각 암(13)의 관절(J1~J4)에 대응하는 서보 모터의 구동을 제어하도록 구성되어 있다. 또한, 제1 핸드(18)의 제1 파지부(22) 및 제2 파지부(23) 및 제2 핸드의 파지부(25)의 동작의 제어도 제어기(14)에 의해 수행된다. 이와 같이, 제어기(14)는, 쌍완 로봇(1)의 모든 동작을 제어한다.

[적용례]

다음으로, 이상과 같이 구성된 쌍완 로봇(11)의 적용례(사용례)를, 도 2를 이용하여 설명한다.

<작업 현장>

도 2를 참조하면, 쌍완 로봇(11)은, 예를 들어, 용기(42)에 유동성을 갖는 음식재(음료 또는 식량, 또는 이들의 재료)를 충전하는 음식재 충전 시스템에 적용된다. 즉, 음식재 충전 시스템이 쌍완 로봇(11)의 작업 현장이다. 이 작업 현장에는, 반송체(51)를 이동시켜 반송체(51) 위에 재치되는 물건(여기에서는 용기(42))을 반송하는 반송 장치(50)가 배치되어 있다. 반송체(51)는, 본 예에서는 벨트이고, 반송 장치(50)는 벨트 컨베이어이다. 이 반송체(51)의 양측에 작업에 필요한 장치, 기구, 인원 등이 배치된다. 쌍완 로봇(11)은, 용기(42)를 반송체(51) 위에 자동적으로 재치하고, 이 재치된 용기(42)에 음식재를 충전하기 위한 장치이다. 본 예에서는, 음식재는 드레싱(dressing)이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 쌍완 로봇(11)은, 사람 한 명 분에 상당하는 한정된 공간(예를 들어 610mm×620mm)에 설치할 수 있다. 쌍완 로봇(11)의 우측에는 음식재 공급 장치(30)가 배치된다. 이 음식재 공급 장치(30)는, 대차(34) 위에 재치되어 있다. 따라서 용기(42)에 충전할 음식재에 따른 음식재 공급 장치(30)가, 대차(34)에 재치되어 작업원에 의해 반송되고, 소정 위치에 배치된다. 음식재 공급 장치(30)는, 음식재 용기(31)와, 토출기(32)와, 토출기 거치대(33)를 구비한다. 음식재 용기(31)는 유동성을 갖는 음식재를 수용한다. 토출기(32)는, 기단부에 설치된 입구가 공급관에 의해 음식재 용기(31)와 연결되어 있고, 선단부에 토출부(32a)가 설치되어 있다. 토출기 거치대(33)는, 음식재 공급 장치(30)의 적소에 설치되고, 상단부에 거치판이 배치되며, 이 거치판에 관통공(33a)이 형성되어 있다. 토출기(32)는, 이 관통공(33a)에 토출부(32a)가 아래를 향해 삽입된 상태로 반송된다. 그리고 용기(42)로의 음식재 충전 작업이 개시되면, 쌍완 로봇(11)의 제1 암(13A)의 제1 핸드(18)의 제2 파지부(23)에 의해 파지된다. 이때, 제2 파지부(23)는, 토출기(32)의 중앙부를 파지한다.

한편, 쌍완 로봇(11)의 제1 암의 반송체(51)의 맞은편에는 용기 거치대(35)가 배치되어 있다. 용기 거치대(35)의 위에는, 복수의 용기적층체(41)가 소정의 위치에 각각 배치되어 있다.

<음식재 토출에 관한 구성>

도 2를 참조하면, 음식재 공급 장치(30)는, 유동성을 갖는 음식재를 압송하는 압송기(미도시)와, 음식재 용기(31)로부터 토출기(32)에 이르는 음식재의 공급 경로의 도중에 설치된 개폐 밸브(미도시)와, 압송기 및 개폐 밸브의 동작을 제어하는 제어기(미도시)와, 압력 센서(64)(도 3 참조)를 구비하고 있다. 압력 센서(64)가 검출하는 압력은 제어기로 송신된다. 제어기는, 압력 센서(64)가 검출하는 압력이 소정의 압력 임계값 미만이면 상기 개폐 밸브를 폐지, 해당 압력이 소정의 압력 임계값 이상이면 상기 개폐 밸브를 개방하도록 구성되어 있다. 압력 센서(64)는, 예를 들어, 압전 소자로 구성된다. 압송기는, 예를 들어, 음식재가 액상(液狀)인 경우는, 펌프로 구성되고, 음식재가 분상(粉狀) 또는 입상(粒狀)인 경우는, 송풍기로 구성된다. 압송기는, 본 예에서는, 개폐 밸브의 개방 및 폐지에 맞춰 기동 및 정지된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제어기(14)는, 제2 파지부(23)가, 선택적으로, 제1 압력 또는 제2 압력으로 토출기(32)를 파지하도록 해당 제2 파지부(23)를 제어한다. 제1 압력은, 토출기(32)를 안정적으로 파지하는 압력이고 상기 소정의 압력 임계값 미만의 압력이다. 제2 압력은, 토출기(32)로부터 음식재를 토출시키는 압력이고, 상기 소정의 압력 임계값 이상의 압력이다.

도 3(a)는 도 1의 토출기(32)의 중앙부의 구조를 모식적으로 나타내는 종단면도, 도 3(b)는 제2 파지부(23)에 의해 제1 압력으로 파지된 경우의 상태를 나타내는 종단면도, 도 3(c)는 제2 파지부(23)에 의해 제2 압력으로 파지된 경우의 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 3(a)를 참조하면, 토출기(32)는, 전체로서 원통 모양으로 형성되어 있다. 토출기(32)는, 원통 모양의 본체(61)와, 본체(61)의 외면을 감싸는 탄성층(62)과, 탄성층(62)의 외면을 감싸는 피복층(63)을 구비한다. 본체(61)는 강성의 재료로 구성되어 있다. 이 강성의 재료로서, 금속, 합성 수지 등이 예시된다. 탄성층(62)은, 예를 들어, 고무, 단단한 편인 스펀지 등으로 구성된다. 피복층(63)은, 얇은 유연성을 갖는 재료로 구성된다. 이 재료로서, 플라스틱 필름 등이 예시된다.

탄성층(62)에는, 관통공(62a)이 형성되어 있다. 그리고 관통공(62a)에 압력 센서(64)가 설치되어 있다. 압력 센서(64)는, 저면이 본체(61)에 고정되고, 상면이 관통공(62a)의 깊이 방향의 중간 정도에 위치하도록 설치되어 있다.

탄성층의 탄성 및 두께는, 후술하는 바와 같이, 제2 파지부(23)가 토출기(32)를 제2 압력으로 파지했을 때에, 압력 센서(64)가 검출하는 압력이 소정의 압력 임계값 이상이 되도록 설정된다. 이 탄성층(62)의 탄성 및 두께와 소정의 압력 임계값은, 계산, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 결정된다.

도 3(b)를 참조하면, 제2 파지부(23)가 제1 압력으로 토출기(32)를 파지하면, 탄성층(62)은 조금 압축되지만, 압력 센서(64)는 제2 파지부(23)에 의해 가압(押壓)되지 않는다. 따라서 토출기(32)의 토출부(32a)로부터 음식재는 토출되지 않는다.

도 3(c)를 참조하면, 제2 파지부(23)가 제2 압력으로 토출기(32)를 파지하면, 탄성층(62)은, 피복층(63)이 압력 센서(64)에 접촉하는 두께까지 압축된다. 이에 따라, 압력 센서(64)가, 피복층(63)을 통해 제2 파지부(23)에 의해, 소정의 임계값 압력 이상의 압력으로 가압된다. 이에 따라, 상술한 개폐 밸브가 개방됨과 함께 압송기가 기동되고, 토출기(32)의 토출부(32a)로부터로 음식재가 토출된다.

<용기적층체>

용기(42)는, 정상부가 개방되고, 저부가 폐쇄되는 한편, 정상부에서 저부를 향해 좁아지는 형상을 가지고 있으면 좋다. 본 예에서는, 용기(42)는 컵이다.

용기적층체(41)는, 상하 방향으로 인접하는 2개의 용기에 대해, 하측의 용기의 내부 공간에 상측의 용기가 저부부터 삽입되어 정상부가 노출하도록, 복수의 상기 용기가 순차적으로 적층되어 있다. 환언하면, 용기적층체(41)는, 용기(42)가 정립(正立)하도록 적층되어 있다. 여기에서 「정립」이란, 「도립(倒立)」의 반대말로, 용기(42)가, 저부에서 정상부를 향하는 방향이 아래에서 위를 향하는 방향이 되는 자세를 취하는 것을 의미한다.

[동작례]

다음으로, 이상과 같이 구성된 쌍완 로봇의 동작을 도 2, 도 5 및 도 7a 내지 도 7e에 기초해서 설명한다. 이 동작은, 제어기(14)가 쌍완 로봇(11)을 제어하는 것에 의해 수행된다. 도 5는, 도 1의 쌍완 로봇(11)의 용기 재치 및 음식재 충전 동작을 나타내는 플로 차트이다. 도 7a 내지 도 7e는, 도 1의 쌍완 로봇의 동작을 나타내는 사시도이다. 또한, 이하에서는, 간략화를 위해, 「핸드의 파지부」의 동작을, 「핸드(파지부)」의 동작으로 표현하는 경우가 있다.

<용기 재치 및 음식재 충전 동작>

도 2에 나타내는 바와 같이, 용기(42)로의 음식재의 충전 작업이 개시되면, 쌍완 로봇(11)의 제1 암(13A)은, 제2 파지부(23)에 의해, 토출기 거치대(33)에 놓여진 토출기(32)의 중앙부를 제1 압력으로 파지한다(S1 단계). 그 후, 제1 암(13A)의 제1 핸드(18)는, 연직 방향에서 보아, 제1 파지부(22)에 파지된 용기(42)(도 2에서는, 아직 용기(42)는 파지되어 있지 않다)와 제2 파지부(23)에 파지된 토출기(32)가 반송체(51) 위의 해당 반송체의 이동 방향에 일치하는 직선상에 위치하는 용기 재치/음식재 충전 자세를 취한다. 구체적으로는, 제1 핸드(18)는, 평면시(平面視)에서, 반송체(51)의 이동 경로상의 용기 재치 위치에 제1 파지부(22)가 위치하고, 반송체(51)의 이동 경로상의 음식재 충전 위치에 제2 파지부(23)에 파지된 토출기(32)의 토출부(32a)가 위치하는 자세를 취한다. 용기 재치 위치 및 음식재 충전 위치는, 평면시에서, 반송체(51)의 이동 방향에 일치하는 직선상에 위치하고, 음식재 충전 위치가 용기 재치 위치의 하류에 위치한다. 반송체(51)의 이동 속도는 소정의 속도로 설정되어 있다. 이 상태에서, 쌍완 로봇(11)은, 이하와 같이, 용기 재치 및 음식재 충전 동작을 수행한다.

먼저, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 제2 암(13B)의 제2 핸드(19)(파지부(25))가 용기적층체(41)를 지지하여 소정의 분리 위치에 위치한다(S2 단계).

다음으로, 도 7b 내지 도 7e에 나타내는 바와 같이, 제1 암(13A)의 제1 핸드(18)의 제1 파지부(22)가 용기적층체(41)로부터의 용기(42)를 파지하여 취득한다(S3 단계).

다음으로, 도 7e에 나타내는 바와 같이, 제1 암(13A)의 제1 핸드(18)의 제1 파지부(22)가, 취득한 용기(42)를 용기 재치 위치에서 반송체(51) 위에 재치한다(S4 단계).

또한, 용기 재치 위치보다 하류의 음식재 충전 위치에서, 제2 파지부(23)가 제2 압력으로 토출기(32)를 파지하는 것에 의해, 용기(42)에 토출부(32a)로부터 음식재를 토출하여 충전한다(S5 단계). 이 경우, 제2 파지부(23)는, 소정 시간 음식재를 토출한 후, 제1 압력으로 토출기(32)를 파지한다. 이에 따라, 토출부(32a)로부터의 음식재의 토출이 정지된다.

여기에서, S4 단계와 S5 단계는 같은 타이밍 및 다른 타이밍 중 어느 하나로 수행되어도 좋다. 본 예에서는, S4 단계와 S5 단계는 같은 타이밍에 수행된다. 그 때문에, 용기(42)가 용기 재치 위치에서 반송체(51) 위에 재치되는 시간 간격(사이클 타임)이, 용기 재치 위치와 음식재 충전 위치를 용기(42)가 이동하는 시간의 정수(整數) 분의 1(본 예에서는 2분의 1)로 설정되어 있다. 이에 따라, 본 예에서는, 2 사이클 타임 전에 용기 재치 위치에 반송체(51) 위에 재치된 용기(42)가, 현(現) 사이클 타임에서, 음식재 충전 위치에 위치한다. 따라서, 현 사이클 타임에서, 새롭게 용기(42)를 용기 재치 위치에서 반송체(51)에 재치하는 동작과, 2 사이클 타임 전에 용기 재치 위치에 반송체(51) 위에 재치된 용기(42)에, 음식재 충전 위치에서, 음식재를 충전하는 동작을 같은 타이밍에 수행할 수 있다.

S4 단계 및 S5 단계의 후, 제어기(14)가 용기 재치 및 음식재 충전 동작을 종료하는지 여부를 판정한다(S6 단계). 종료하지 않는 경우(S6 단계에서 NO)는, S3 단계로 돌아간다. 종료하는 경우(S6 단계에서 YES)는, 용기 재치 및 음식재 충전 동작을 종료한다.

<용기 분리(용기 재치) 동작>

다음으로, 도 5의 플로 차트에서의 용기 분리(용기 재치) 동작(S2~4 단계)을, 도 2, 도 6 및 도 7a 내지 도 7e를 이용하여, 구체적으로 설명한다. 도 6은, 도 1의 쌍완 로봇의 용기 분리 동작을 나타내는 플로 차트이다.

도 5의 S1 단계가 실행된 후, 도 2 및 도 7a에 나타내는 바와 같이, 제2 암(13B)의 제2 핸드(19)(파지부(25))가 용기 거치대(35)의 소정의 재치 위치에 있는 용기적층체(41)의 최하위의 용기(42)의 정상부를 파지하여 해당 용기적층체(41)를 지지하고, 소정의 분리 위치에 위치한다(S101 단계). 분리 위치는, 용기 재치 위치의 바로 위의 위치이다.

다음으로, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 제1 암(13A)의 제1 핸드(18)(제1 파지부(22))가 상승을 개시한다.

다음으로, 도 7c 에 나타내는 바와 같이, 제1 암(13A)의 제1 핸드(18)(제1 파지부(22))가 용기적층체(41)의 최하위의 용기(42)의 제2 핸드(19)(파지부(25))에 의해 지지된 부분보다 하측의 부분을 파지하여 해당 용기적층체(41)를 지지한다(S102 단계).

다음으로, 도 7d에 나타내는 바와 같이, 제2 암(13B)의 제2 핸드(19)(파지부(25))가 최하위의 용기(42)의 정상부를 해방한다(S103 단계).

다음으로, 제2 암(13B)의 제2 핸드(19)(파지부(25))가 소정의 높이만큼 상승하여, 용기적층체(41)의 아래에서 2번째의 용기(42)의 정상부를 파지하는 것을 시도해본다(S104 단계). 여기에서는, 최하위의 용기(42)의 위에 용기(42)가 존재하므로, 이 파지에 성공한다(S104 단계에서 YES).

그리고 도 7e에 나타내는 바와 같이, 제2 암(13B)의 제2 핸드(19)(파지부(25))가 용기적층체(41)를 지지한다(S105 단계).

다음으로, 도 7e에 나타내는 바와 같이, 제1 암(13A)의 제1 핸드(18)(제1 파지부(22))가 최하위의 용기(42)를 하방으로 이동시켜, 용기적층체(41)로부터 해당 최하위의 용기(42)를 분리하고, 반송체(51) 위에 재치하여 해방한다(S106 단계).

다음으로, 도 7e에 나타내는 바와 같이, 제1 암(13A)의 제1 핸드(18)(제1 파지부(22)가 최하위의 용기(42)를 하방으로 이동시킨 후, 제2 핸드(19)(파지부(25))가 소정의 분리 위치로 되돌아온다(S107 단계).

여기에서, S4 단계에서, 최하위의 용기(42)의 위에 용기(42)가 존재하지 않는 경우, 즉, 제1 암의 제1 핸드(18)(제1 파지부(22))가 파지하고 있는 용기(42)가 용기적층체(41)의 최상위의 용기(최후의 용기)인 경우에는, 이 파지에 실패한다(S104 단계에서 NO). 이 경우는, 이 용기 분리 동작은, 제1 암의 제1 핸드(18)(제1 파지부(22))가 최하위의 용기(42)를 하방으로 이동시켜, 용기적층체(41)로부터 해당 최하위의 용기(42)를 분리하고, 반송체(51) 위에 재치하여 해방하고(S109 단계), 그 후, S101 단계로 돌아와, 제2 핸드(제2 파지부(25))가 다음의 용기적층체(41)를 파지하여 분리 위치에 위치한다.

S107 단계 후, 도 5의 S4 단계가 실행된다.

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 제1 암(18A)이, 제1 파지부(22)에 의해, 용기 제공기로서의 제2 암(13B)으로부터 용기(42)를 파지하여 취득함과 함께 이 취득한 용기(42)를, 반송체(51)의 이동 경로상의 용기 재치 위치에서 해당 반송체(51) 위에 재치하고, 반송체(51)의 이동 경로상의 용기 재치 위치보다 하류의 음식재 충전 위치에서, 용기(42)에 제2 파지부(23)에 의해 파지된 토출기(32)를 통해 음식재를 토출하여 충전하므로, 용기(42)에 유동성을 갖는 음식재를 자동적으로 공급할 수 있다.

[변형례]

도 8은 용기적층체(41)의 다른 구성례를 나타내는 모식도이다. 도 8을 참조하면, 본 변형례에서는, 용기(42)은, 밥공기(茶碗)이다. 이 밥공기(42)가, 상하 방향으로 인접하는 2개의 밥공기(42)에 대해, 하측의 밥공기(42)의 내부 공간에 상측의 밥공기(42)가 저부부터 삽입되어 정상부가 노출하도록, 복수의 밥공기가 순차적으로 적층되어 있다.

본 실시형태의 쌍완 로봇(11)에 의하면, 이와 같은 밥공기적층체(41)여도, 호적하게 용기 분리 동작을 수행하여, 밥공기(42)를 자동 공급할 수 있다.

(기타 실시형태)

상기 실시형태에서, 로봇(11)은, 1개의 로봇 암만 구비하고 있어도 좋다. 이 경우, 음식재 충전 시스템이 용기 제공기를 구비하고 있고, 이 용기 제공기가, 로봇(11)의 근방에 배치된다. 로봇(11)은, 로봇 암에 의해, 용기 제공기로부터 용기(42)를 취득하여, 반송체(51)에 재치한다. 용기 제공기는 공지의 것을 이용할 수 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 또는 2에 기재된 것을 이용할 수 있다. 또한, 용기 제공기로서, 벨트 컨베이어를 이용해도 좋다. 이 경우에는, 용기는, 정상부가 개방되고, 저부가 폐쇄된 용기이면 좋다.

또한, 상기 실시형태에서, 쌍완 로봇(11)이, 제2 암(13B)에 의해, 적당한 용기 제공기를 지지하고, 제1 암(13A)이, 이 용기 제공기로부터 용기(42)를 취득해도 좋다.

또한, 토출기(32)는, 탄성을 갖는 원통 모양으로 형성되고, 제2 파지부(23)가 통상은 소정의 압력으로 토출기(32)를 파지하고, 제2 파지부(23)가 토출기(32)를 강하게 파지하면, 토출부(32a)로부터 음식재가 토출되도록 구성되어 있어도 좋다.

또한, 용기는, 상술한 예에 한정되지 않고, 트레이, 식기(椀), 접시 등이어도 좋다.

또한, 작업 현장은, 식품에 관한 작업 현장으로 한정되지 않고, 로봇과 작업자가 같은 작업 공간 내에서 공동으로 작업하는 현장이면 좋다.

상기 설명으로부터, 당업자로서는, 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시형태가 명백할 것이다. 따라서 상기 설명은, 예시로서만 해석되어야 하며, 본 발명을 실행하는 최선의 형태를 당업자에게 교시하는 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 정신을 벗어나지 않고, 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.

본 발명의 로봇 및 그 동작 방법은, 용기에 유동성을 갖는 음식재를 자동적으로 공급하는 것이 가능한 로봇 및 그 동작 방법으로서 유용하다.

11: 쌍완 로봇
12: 베이스
13A: 제1 암
13B: 제2 암
14: 제어기
14a: 연산부(처리부)
14b: 기억부
14c: 서보 제어부
15: 암부
15a: 제1 링크
15b: 제2 링크
16: 기축
17: 손목부
17a: 승강부
17b: 회동부
18: 제1 핸드(엔드 이펙터)
19: 제2 핸드(엔드 이펙터)
21: 베이스부
22: 제1 파지부
23: 제2 파지부
24: 베이스부
25: 파지부
30: 음식재 공급 장치
31: 음식재 용기
32: 토출기
32a: 토출부
33: 토출기 거치대
33a: 관통공
34: 대차
35: 용기 거치대
41: 용기
42: 용기적층체
50: 반송 장치
51: 반송체
61: 본체
62: 탄성층
62a: 관통공
63: 피복층
64: 압력 센서

Claims

용기에 유동성을 갖는 음식재를 충전하는 음식재 충전 시스템에 이용되는 로봇으로서,
상기 용기는 정상부가 개방되는 한편 저부가 폐쇄된 형상을 가지고 있고,
상기 식재 충전 시스템은, 반송체 위에 재치된 용기를, 상기 반송체를 이동시켜 반송하는 반송 장치와, 상기 음식재를 토출하는 토출기를 구비하는 음식재 공급 장치와, 상기 용기를 제공하기 위한 용기 제공기를 포함하고 있고,
상기 로봇은, 제1 암과, 상기 제1 암의 동작을 제어하는 제어기를 구비하고 있고,
상기 제1 암은, 선단부에, 상기 용기를 파지하기 위한 제1 파지부와 상기 토출기를 파지하기 위한 제2 파지부를 갖는 제1 핸드를 구비하고,
상기 제어기는, 상기 제2 파지부에 의해 상기 토출기를 파지하고, 그 후, 상기 제1 파지부에 의해, 상기 용기 제공기로부터 상기 용기를 파지하여 취득함과 함께 이 취득한 상기 용기를, 상기 반송체의 이동 경로상의 용기 재치 위치에서 상기 반송체 위에 재치하고, 상기 반송체의 이동 경로상의 상기 용기 재치 위치보다 하류의 음식재 충전 위치에서, 상기 용기에 상기 제2 파지부에 의해 파지된 상기 토출기를 통해 상기 음식재를 토출하여 충전하도록, 상기 제1 암을 제어하게 구성되어 있는, 로봇.
제1항에 있어서,
상기 제1 핸드는, 상기 제2 파지부에 파지된 상기 토출기의 토출 방향이 소정의 축선에 일치하는 방향을 향하는 한편, 상기 제1 파지부에 파지된 상기 용기의 저부에서 정상부를 향하는 방향이 상기 소정의 축선에 일치하는 방향을 향하도록 구성되어 있는, 로봇.
제2항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 제1 핸드가, 상기 소정의 축선이 연직 방향에 일치하고, 연직 방향에서 보아, 상기 제1 파지부에 파지된 상기 용기와 상기 제2 파지부에 파지된 상기 토출기가, 상기 반송체 위의 상기 반송체의 이동 방향에 일치하는 직선상에 위치하는 용기 재치/음식재 충전 자세를 취하도록, 상기 제1 핸드를 제어하게 구성되어 있는, 로봇.
제3항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 제1 핸드가, 상기 용기 재치/음식재 충전 자세에서, 제1 높이 위치와 상기 제1 높이 위치보다 낮은 제2 높이 위치 사이를 승강하고, 상기 제1 높이 위치에서, 상기 제1 파지부에 의해 상기 용기 제공기로부터 상기 용기를 파지하여 취득하고, 그 후, 상기 제1 높이 위치에서 상기 제2 높이 위치까지 하강하여, 상기 제2 높이 위치에서, 이 취득한 상기 용기를 상기 반송체 위에 재치하도록, 상기 제1 암을 제어하게 구성되어 있는, 로봇.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로봇은, 상기 용기 제공기를 구성하는 제2 암을 더 구비하고 있고,
상기 제2 암은, 선단부에, 용기적층체를 지지하기 위한 제2 핸드를 구비하고,
상기 용기는, 정상부가 개방되고, 저부가 폐쇄되는 한편, 정상부에서 저부를 향해 좁아지는 형상을 가지고 있고,
상기 용기적층체는, 상하 방향으로 인접하는 2개의 용기에 대해, 하측의 용기의 내부 공간에 상측의 용기가 저부부터 삽입되어 정상부가 노출하도록, 복수의 상기 용기가 순차적으로 적층되어 있고,
상기 제어부는, 상기 제1 암의 상기 제1 핸드에 의해, 상기 제2 암의 제2 핸드에 지지된 상기 용기적층체로부터 상기 용기를 파지하여 취득하도록, 상기 제1 및 제2 암을 제어하게 구성되어 있는, 로봇.
용기에 유동성을 갖는 음식재를 충전하는 음식재 충전 시스템에 이용되는 로봇의 동작 방법으로서,
상기 용기는 정상부가 개방되는 한편 저부가 폐쇄된 형상을 가지고 있고,
상기 식재 충전 시스템은, 반송체 위에 재치된 용기를, 상기 반송체를 이동시켜 반송하는 반송 장치와, 상기 음식재를 토출하는 토출기를 구비하는 음식재 공급 장치와, 상기 용기를 제공하기 위한 용기 제공기를 포함하고 있고,
상기 로봇은, 제1 암을 구비하고 있고,
상기 제1 암은, 선단부에, 상기 용기를 파지하기 위한 제1 파지부와 상기 토출기를 파지하기 위한 제2 파지부를 갖는 제1 핸드를 구비하고,
상기 동작 방법은, 상기 제2 파지부에 의해 상기 토출기를 파지하는 단계와,
상기 제1 파지부에 의해, 상기 용기 제공기로부터 상기 용기를 파지하여 취득하는 단계와,
이 취득한 상기 용기를, 상기 반송체의 이동 경로상의 용기 재치 위치에서 상기 반송체 위에 재치하는 단계와,
상기 반송체의 이동 경로상의 상기 용기 재치 위치보다 하류의 음식재 충전 위치에서, 상기 용기에 상기 제2 파지부에 의해 파지된 상기 토출기를 통해 상기 음식재를 토출하여 충전하는 단계를 포함하는, 로봇의 동작 방법.