KR20200011565A

KR20200011565A - 로봇 및 로봇에 의한 작업 방법

Info

Publication number: KR20200011565A
Application number: KR1020207002060A
Authority: KR
Inventors: 소고 하세가와; 사토루 히비노; 히데시 야마네; 히로유키 미즈모토; 켄지 반도; 다이치 히메카와; 준이치 마츠오카; 타츠히로 유토; 히로키 코쿠시; 소이치 타마다; 아키히로 하네다; 유키오 이와사키
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2020-02-03
Also published as: CN108290295B; DE112016005252B4; US20180326575A1; US11027418B2; TWI609752B; JP2017087385A; CN108290295A; DE112016005252T5; JP6660157B2; TW201722659A; KR102124533B1; KR20180084911A; WO2017086240A1

Abstract

워크 등의 대상물을 고정하기 위한 지그나, 대상물의 자세를 조정하기 위한 장치 등이 필요치 않고, 특정 작업을 양호하게 수행할 수 있는 로봇 및 로봇에 의한 작업 방법을 제공한다. 본 발명의 로봇의 일례는, 선단에 대상물에 대해 수행할 특정 작업에 대응한 핸드부(15A)를 가지는 제1 로봇 암(10A)과, 선단에 특정 작업을 지원하기 위한 지원 작업에 대응한 핸드부(15B)를 가지는 제2 로봇 암(10B)을 구비하며, 제1 로봇 암(10A)은, 대상물에 대해 특정 작업을 수행하도록 구성되고, 제2 로봇 암(10B)은, 제1 로봇 암(10A)이 특정 작업을 수행할 때, 대상물의 소정 방향으로의 이동을 규제하는 지원 작업을 수행하도록 구성되어 있다.

Description

로봇 및 로봇에 의한 작업 방법{ROBOT AND METHOD OF WORK BY ROBOT}

본 발명은 로봇 및 로봇에 의한 작업 방법에 관한 것이다.

종래, 전자 기기 등의 생산 공장에서, 로봇이 사용되어 작업이 이루어지고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 로봇이, 대상물을 파지하거나, 파지한 대상물을 이동하거나, 복수의 대상물을 조합하는 작업을 수행하는 것이 기재되어 있다.

JP

2015-186834

A

그런데 워크 등의 대상물에 대해 목적으로 하는 소정의 작업(특정 작업)을 수행할 경우에는, 작업에 따라서, 대상물을 고정하기 위한 지그(jig)나, 대상물의 자세를 조정하기 위한 장치 등이 필요하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 워크 등의 대상물을 고정하기 위한 지그나, 대상물의 자세를 조정하기 위한 장치 등이 필요치 않고, 특정 작업을 양호하게 수행할 수 있는 로봇 및 로봇에 의한 작업 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 형태에 따른 로봇은, 선단에 대상물에 대해 수행할 특정 작업에 대응한 핸드부를 가지는 제1 로봇 암과; 선단에 상기 특정 작업을 지원하기 위한 지원 작업에 대응한 핸드부를 가지는 제2 로봇 암을 구비하며; 상기 제1 로봇 암은, 상기 대상물에 대해 상기 특정 작업을 수행하도록 구성되고; 상기 제2 로봇 암은, 상기 제1 로봇 암이 상기 특정 작업을 수행할 때, 상기 대상물의 소정 방향으로의 이동을 규제하는 상기 지원 작업을 수행하도록 구성되어 있다.

또한, 한 형태에 따른 로봇에 의한 작업 방법은, 선단에 대상물에 대해 수행할 특정 작업에 대응한 핸드부를 가지는 제1 로봇 암과, 선단에 상기 특정 작업을 지원하기 위한 지원 작업에 대응한 핸드부를 가지는 제2 로봇 암을 구비한 로봇이, 상기 제1 로봇 암의 동작에 의해서 상기 대상물에 대해 상기 특정 작업을 수행하고, 그때, 상기 대상물의 소정 방향으로의 이동을 규제하는 상기 지원 작업을 상기 제2 로봇 암의 동작에 의해 수행하도록 하고 있다.

상기의 로봇 및 로봇의 작업 방법에 의하면, 제1 로봇 암이 특정 작업을 수행할 때, 제2 로봇 암이 대상물의 소정 방향으로의 이동을 규제하는 지원 작업을 수행함에 따라, 대상물을 고정하기 위한 지그나, 대상물의 자세를 조정하기 위한 장치 등이 필요치 않고, 특정 작업을 양호하게 수행할 수가 있다.

본 발명은, 이상으로 설명한 구성을 가져, 워크 등의 대상물을 고정하기 위한 지그나, 대상물의 자세를 조정하기 위한 장치 등이 필요치 않고, 특정 작업을 양호하게 수행할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은 실시 형태에 따른 로봇의 일례의 전체적인 구성을 나타내는 개략 정면도이다.
도 2는 로봇의 모식적 평면도이다.
도 3은 로봇의 제어 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 로봇에 의한 작업 방법의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 5는 로봇에 의한 작업의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 로봇에 의한 작업의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 로봇에 의한 작업의 제3 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은 로봇에 의한 작업의 제4 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 로봇에 의한 작업의 제5 실시예를 나타내는 도면이다.

이하, 바람직한 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는 모든 도면을 통해서 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그 중복하는 설명을 생략한다. 또한, 도면은 이해하기 쉽도록, 각각의 구성요소를 모식적으로 나타낸 것이므로, 형상 및 치수 비(比) 등에 대해서는 정확한 표시가 아닐 경우가 있다.

(실시형태)

본 실시형태에 따른 로봇 및 로봇에 의한 작업 방법은, 예를 들면, 전기·전자 부품 등을 조립하여 제품을 생산하는 생산 공장이나, 도시락 등을 생산하는 식품 공장 등에서 이용된다. 또한, 본 실시형태에서는, 로봇의 일례로서 수평 다관절 형 양팔 로봇을 이용한 경우에 관하여 설명하지만, 수평 다관절 형·수직 다관절 형을 불문하고, 2개 이상의 로봇 암을 구비한 다관절 로봇을 사용할 수 있다.

[로봇의 구성 예]

도 1은, 본 실시형태에 따른 로봇의 일례의 전체적인 구성을 나타내는 정면도이고, 도 2는 그 모식적 평면도이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 로봇(1)은, 대차(17)와, 대차(17)에 지지된 한 쌍의 로봇 암(이하, 간략히 '암'(arm)이라고 기재하는 경우가 있다.)(10, 10)과, 대차(17) 안에 수납된 제어 장치(6)를 구비하고 있다.

이 로봇(1)은, 좌우의 암(10, 10)을 구비한 양팔 로봇이다. 좌우의 암(10, 10)은, 독립하여 동작하거나, 서로 연관하여 동작할 수 있다.

각 암(10)은, 수평 다관절 형 로봇 암으로서, 암 부(11)와, 손목(wrist) 부(13)와, 핸드(hand) 부(15)를 구비하고 있다. 본 예에서는, 암 부(11)가 제1 링크(12a) 및 제2 링크(12b)로 구성되어 있다. 또한, 핸드(hand) 부(15)가 툴(tool)(5)로 구성되고, 손목부(13)에는 툴(5)이 장착되는 메커니컬 인터페이스를 가지고 있다. 또한, 좌우의 암(10, 10)은, 핸드부(15)를 제외하고 실질적으로 동일한 구조이며, 좌우의 핸드부(15, 15)의 툴(5, 5)은, 동일한 구성의 것이어도 좋고 상이한 구성의 것이어도 좋다.

암 부(11)의 제1 링크(12a)는, 대차(17)의 상면에 고정된 기초 축(16)과 회전 관절에 의해 연결되어 있다. 제1 링크(12a)는, 기초 축(16)의 축심을 통과하는 수직인 회전축선(L1) 주위로 회동 가능하다. 또한, 제2 링크(12b)는, 제1 링크(12a)의 선단과 회전 관절에 의해 연결되어 있다. 제2 링크(12b)는, 제1 링크(12a)의 선단에 규정된 수직인 회전축선(L2) 주위로 회동 가능하다.

손목부(13)는, 제2 링크(12b)의 선단과 직동(直動) 관절에 의해 연결되고, 제2 링크(12b)에 대해 승강 이동 가능하다.

핸드부(15)의 툴(5)은, 손목부(13)와 회전 관절에 의해 연결되고, 수직인 회전 축선 주위로 회동 가능하다.

상기 구성의 각 암(10)은, 각 관절에 대응하는 관절축(J1 ~ J4)을 가진다. 그리고 암(10)에는, 각 관절축(J1 ~ J4)에 맞대응되도록, 구동용 서보 모터(도시하지 않음) 및 그 서보 모터의 회전각을 검출하는 인코더(도시하지 않음) 등이 설치되어 있다.

상기 구성의 2개의 암(10, 10)의 제1 링크(12a, 12a)의 회전축선(L1)은 동일 직선상에 있으며, 한쪽의 암(10)의 제1 링크(12a)와 다른 한쪽의 암(10)의 제1 링크(12a)는 상하로 높낮이 차이를 두고서 배치되어 있다. 로봇(1)의 기본 좌표계의 원점은 제1 링크(12a)의 회전축선(L1) 상에 규정되어 있다.

다음으로, 제어 장치(6)에 관하여 설명한다. 도 3은, 제어 장치(6)의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어 장치(6)는, CPU 등의 연산부(601)와, ROM, RAM 등의 메모리(602)와, 서보 제어부(603)를 구비한다. 제어 장치(6)는, 예를 들면 마이크로 컨트롤러 등의 컴퓨터를 구비한 로봇 컨트롤러이다. 또한, 제어 장치(6)는, 집중 제어하는 단독의 제어 장치에 의해서 구성되어 있어도 좋고, 서로 협동하여 분산 제어하는 복수의 제어 장치에 의해서 구성되어 있어도 좋다.

메모리(602)에는, 로봇 컨트롤러로서의 기본 프로그램, 각종 고정 데이터 등의 정보가 기억되어 있다.

연산부(601)는, 메모리(602)에 기억된 기본 프로그램 등의 소프트웨어를 읽어내어 실행하는 것에 의해, 로봇(1)의 각종 동작을 제어한다. 즉, 연산부(601)는, 로봇(1)의 제어 지령을 생성하고, 이것을 서보 제어부(603)에 출력한다. 서보 제어부(603)는, 연산부(601)에 의해 생성된 제어 지령에 의거하여, 로봇(1)의 각 암(10)의 관절축(J1 ~ J4)에 대응하는 서보 모터의 구동을 제어하도록 구성되어 있다.

또한, 핸드부(15)의 툴(5)이 척킹(chucking)이나 흡착 등의 동작을 수행하도록 구성되어 있을 경우에는, 그 동작 제어도 제어 장치(6)에 의해서 수행된다. 또한, 툴(5)이 별도의 툴을 척킹 하고, 그 별도의 툴이 척킹이나 흡착 등의 동작을 수행할 경우에는, 그 별도의 툴의 동작 제어도 제어 장치(6)에 의해서 수행된다. 따라서, 제어 장치(6)는, 로봇(1) 전체의 동작 제어를 수행한다.

또한, 툴(5)이 별도의 툴을 척킹 하였을 경우에는, 툴(5) 및 별도의 툴에 의해서 핸드부(15)가 구성되는 것으로 한다. 또한, 툴(5)은 교환 가능하다.

[로봇에 의한 작업 방법]

다음으로, 상기 구성의 로봇(1)에 의한 작업 방법에 관하여 설명한다. 도 4는, 본 작업 방법의 일례를 나타내는 순서도이다. 이 도 4에서는, 본 실시형태에서의 주요한 공정만을 기재하고 있다.

여기에서는, 2개의 로봇 암(10, 10) 중 어느 한쪽을 제1 로봇 암(10A)이라고 하고, 다른 한쪽을 제2 로봇 암(10B)이라고 한다.

그리고 로봇(1)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 로봇 암(10A)의 동작에 의해서 대상물에 대해 특정 작업을 수행하고(단계 S1), 제2 로봇 암(10B)의 동작에 의해서 지원 작업을 수행한다(단계 S2).

여기서, 특정 작업과 지원 작업 각각의 개시 시각 및 종료 시각이 동일하다고는 할 수 없다. 예를 들면, 특정 작업의 개시 이전에 지원 작업이 개시되고, 특정 작업과 지원 작업은 중복하는 시간이 있을 경우가 많다. 특정 작업은, 대상물에 대하여 수행할 목적으로 하는 소정의 작업이다. 또한, 지원 작업은, 예를 들면, 대상물에 대해 소정 방향으로의 이동을 규제하여 특정 작업의 수행에 기여하는 작업으로서, 특정 작업과는 다르다. 특정 작업 및 지원 작업의 일례에 관해서는, 이하의 실시예로 제시된다.

[실시예의 설명]

도 5 내지 도 9는, 각각, 상기 로봇(1)에 의한 작업의 실시예를 나타내는 도면이다.

특정 작업을 수행하는 제1 로봇 암(10A)(이하, '제1 암(10A)'이라고 기재할 경우가 있다.)의 핸드부(15)(15A)에는, 대상물에 대해 수행할 특정 작업에 대응한 툴을 가지고 있다. 또한, 지원 작업을 수행하는 제2 로봇 암(10B)(이하, '제2 암(10B)'이라고 기재할 경우가 있다.)의 핸드부(15)(15B)에는, 지원 작업에 대응한 툴을 가지고 있다. 또한, 도 5 내지 도 9에 나타낸 손목부(13)는, 외장을 구비한 손목부(13)의 일부이다.

또한, 제1, 제2 암(10A, 10B)은, 전술한 바와 같이, 각각 핸드부(15A,15B)를 포함하는 것이므로, 핸드부(15A,15B)의 툴에 의한 동작도, 제1, 제2 암(10A, 10B)에 의한 동작으로서 설명할 경우가 있다.

[제1 실시예]

도 5는, 프레임(52) 위에 전자 기기에 이용되는 기판(53)을 나사(54)로 고정하는 작업(특정 작업)을 수행할 경우를 나타낸다. 이 경우, 제1 암(10A)의 핸드부(15A)에는, 나사 체결기(55)를 가지고 있다. 또한, 제2 암(10B)의 핸드부(15B)에는, 기판(53)을 흡착하는 흡착 장치(56)를 가지고 있다. 이 경우, 대상물은, 프레임(52) 및 기판(53)으로서, 복수의 부재(여기에서는 판형 부재)의 일례이다.

여기에서는 자세한 내용은 생략하지만, 로봇(1)에 의해서 작업대(51) 위에 프레임(52)이 얹혀지고, 그 위에 기판(53)이 얹혀진다. 그 후, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 암(10B)은, 그 흡착 장치(56)로 기판(53)을 흡착하는 한편, 아래쪽으로 누른 상태를 유지한다. 이것에 의해, 프레임(52) 및 기판(53)의 윗 방향으로의 이동이 규제되고, 작업대(51) 위에 프레임(52) 및 기판(53)이 일시적으로 고정된다(지원 작업). 이 상태에서, 제1 암(10A)은, 나사 체결기(55)에 의해서 소정 개소에서 나사(54)를 체결한다. 이것에 의해, 프레임(52) 상에 기판(53)이 나사(54)로 고정된다. 또한, 나사(54)는 기판(53)의 4-모서리에 대응한 부분에 장착된다. 도 5에서, 기판(53)의 좌측(제1 암(10A) 측)의 2-모서리에 대응한 부분에 나사(54)를 장착한 후, 제2 암(10B)의 핸드부(15B)는 기판(53)을 풀어놓고, 소정의 위치로 물러난다. 그 후, 기판(53)의 우측의 2-모서리에 대응한 부분에 나사(54)가 장착된다.

[제2 실시예]

도 6은, 수지 기판(62)을 소정 개소에서 절단하는 작업(특정 작업)을 수행할 경우를 나타낸다. 이 경우, 제1 암(10A)의 핸드부(15A)에는, 기판 절단용 라우터(router)(63)를 가지고 있다. 또한, 제2 암(10B)의 핸드부(15B)에는, 수지 기판(62)을 흡착하는 흡착 장치(64)를 가지고 있다. 이 경우, 대상물은, 판형 부재로 이루어지는 수지 기판(62)이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 작업대(61) 상에 수지 기판(62)이 얹혀진 후, 제2 암(10B)은, 그 흡착 장치(64)로 수지 기판(62)을 흡착하는 한편, 아래쪽으로 누른 상태를 유지한다. 이것에 의해, 수지 기판(62)의 윗 방향으로의 이동이 규제되고, 작업대(61) 위에 수지 기판(62)이 일시적으로 고정된다(지원 작업). 이 상태에서, 제1 암(10A)은, 기판 절단용 라우터(63)에 의해서 수지 기판(62)의 소정 개소를 절단한다. 이것에 의해, 원하는 형상(여기에서는 사각형) 및 크기의 수지 기판이 2매 얻어진다.

[제3 실시예]

도 7은, 컨베이어(71)에 의해서, 밥 및 여러 종류의 반찬 등의 복수의 물품이 들어간 도시락 상자(72)가 화살표시(75) 방향으로 반송되고 있을 때, 특정한 반찬(예를 들면, 햄버거)에 소스를 치는 작업(특정 작업)을 수행할 경우를 나타낸다. 이 경우, 제1 암(10A)의 핸드부(15A)에는, 소스 토출 장치(73)를 가지고 있다. 또한, 제2 암(10B)의 핸드부(15B)에는, 도시락 상자(72)를 안내하기 위한 L-자형의 안내 부재(74)를 가지고 있다. 이 경우, 대상물은, 밥 및 복수 종류의 반찬이 들어간 도시락 상자(72)로서, 이 도시락 상자(72)에, 소스(소정물)가 수납된다.

컨베이어(71)에 의해서 이송되어 오는 도시락 상자(72)는 특정의 자세는 아니다. 그래서 광전 센서 등의 검지기(도시하지 않음)에 의해서 이송되어 오는 도시락 상자(72)를 검지한다. 이 검지 신호는 로봇(1)의 제어 장치(6)에 입력된다.

그리고 제2 암(10B)이, 안내 부재(74)를 화살표시(76) 방향으로 이동시키는 것에 의해, 도시락 상자(72)가 안내 부재(74)를 따르면서, 컨베이어(71)의 폭 방향 일단 측으로 안내되어, 도시락 상자(72)가 도 7에 나타낸 것처럼 특정 자세로 된다(지원 작업). 이 자세로의 반송 상태에서, 제1 암(10A)은, 핸드부(15A)가 화살표시(77) 방향(컨베이어(71)의 폭 방향)으로 왕복 이동을 반복하도록 동작하면서, 소스 토출 장치(73)로 소스를 토출시킨다. 이것에 의해, 도시락 상자(72)의 특정 개소에 있는 반찬(예를 들면, 햄버거)에 소스를 칠 수가 있다.

또한, 상기 예에서는, 도시락 상자(72)를 반송하면서 소스를 치도록 하였으나, 도시락 상자(72)가 특정 자세가 된 후, 컨베이어(71)를 정지시켜, 정지 상태의 도시락 상자(72)에 소스를 치도록 하여도 좋다.

[제4 실시예]

도 8은, 밥 및 여러 종류의 반찬 등의 복수의 물품이 들어간 도시락 상자(82)(대상물)에, 예를 들면, 간장이 든 용기(85)(소정물)를 소정 위치에 수납하는 작업(특정 작업)을 수행할 경우를 나타낸다 이 경우, 제1 암(10A)의 핸드부(15A)에는, 흡착 장치(83)를 가지고 있다. 또한, 제2 암(10B)의 핸드부(15B)에는, 도시락 상자(82) 속의 반찬을 수평면 내에서 소정 방향(화살표시(86) 방향)으로 밀기 위한 L-자형의 밀대 부재(84)를 가지고 있다.

이 경우, 컨베이어(81)에 의해서 특정 자세로 반송되어 오는 도시락 상자(82)를 광전 센서 등의 검지기(도시하지 않음)에 의해서 검지하고, 도시락 상자(82)가 컨베이어(81) 위의 소정 위치에서 정지하도록 컨베이어(81)를 정지시킨다. 또한, 상기 검지기의 검지 신호는 로봇(1)의 제어 장치(6)에 입력된다.

그리고 도 8에 나타낸 바와 같이, 컨베이어(81) 상에서 정지하고 있는 도시락 상자(82)에 대해서, 제2 암(10B)이, 밀대 부재(84)를 화살표시(86) 방향으로 이동시킨다. 이것에 의해, 도시락 상자(82)에 들어있는 반찬이 화살표시(86) 방향으로 밀려서 도시락 상자(82) 안에 소정의 스페이스(87)가 형성된다(지원 작업). 이 상태에서, 제1 암(10A)은, 흡착 장치(83)로 흡착한 간장이 든 용기(85)가 스페이스(87) 바로 위로 이동하도록 동작하고, 흡착 장치(83)의 흡착 동작을 정지시켜서 간장이 든 용기(85)를 낙하시킨다. 이에 따라, 도시락 상자(82) 안의 소정의 스페이스(87)에 간장이 든 용기(85)를 수납할 수가 있다.

또한, 간장이 든 용기(85)에 대신하여, 다른 반찬 등을 도시락 상자(82)에 수납하도록 하여도 좋다.

[제5 실시예]

도 9는, 봉지로 포장된 판형의 과자(P)를 작업대(91) 위에 놓인 과자 상자(92)에 수납하는 작업을 수행할 경우를 나타낸다. 여기에서는, 복수의 과자(93)가 들어간 과자 상자(92)(대상물)에, 복수의 과자(96)(소정물)를 소정 위치에 수납하는 작업(특정 작업)을 수행할 경우를 나타낸다. 이 경우, 제1 암(10A)의 핸드부(15A)에는, 복수의 과자(96)를 파지하는 파지 장치(94)를 가지고 있다. 또한, 제2 암(10B)의 핸드부(15B)에는, 과자 상자(92)에 들어간 과자(93)가 소정 방향(화살표시(97) 방향)으로 넘어지거나, 포장봉지가 부풀려져서, 옆으로 커지는 것을 저지하기 위한 L-자형의 규제 부재(95)를 가지고 있다. 제1 암(10A)의 핸드부(15A)에 장착되어 있는 파지 장치(94)는, 화살표시(101) 방향 및 그 역방향으로 90도 각도 정, 역회전 가능한 한편, 복수의 과자를 파지할 수 있도록 구성되어 있다.

과자 상자(92)에 수납된 과자(P)는, 컨베이어(99)에 의해서 화살표시(100) 방향으로 반송되어 온다. 컨베이어(99)의 반출단에서, 파지 장치(94)를, 도 9의 상태로부터 화살표시(101) 방향으로 90도 각도 회전시킨 상태로 하여, 소정 개수(본 예에서는 5개)의 과자(P)를 받아서 파지한다. 그 후, 파지 장치(94)를 90도 각도 반대로 회전시켜서 과자 상자(92)로 이동시켜, 과자의 파지를 해제하는 것에 의해, 과자 상자(92)에 과자가 들어간다.

상기와 같이, 제1 암(10A)으로 최초로 복수의 과자(93)를 과자 상자(92)에 넣을 경우에는, 파지 장치(94)로 파지된 과자(93)를 과자 상자(92)에 넣은 시점에서, 제2 암(10B)의 규제 부재(95)를 도 9에 나타낸 상태로 이동시킨다. 이 상태에서, 제1 암(10A)은, 파지 장치(94)의 파지를 해제하고, 다음에 넣을 복수의 과자(96)를 컨베이어(99)의 반출단에서 받아, 과자 상자(92)에 넣는다. 이 과자(96)를 넣으려 하고 있는 상태가 도 9에 나타나 있다.

그리고 도 9에 나타낸 바와 같이, 제2 암(10B)의 규제 부재(95)에 의해서, 먼저 들어간 과자(93)가 넘어지거나 포장봉지가 부풀려져서 옆으로 커지는 것이 저지되고, 과자 상자(92) 속에 다음의 과자를 넣을 소정의 스페이스(98)가 확보되어 있다(지원 작업). 이 상태에서, 제1 암(10A)은, 파지 장치(94)로 파지한 상태에서 과자(96)를 스페이스(98)에 넣는다. 이것에 의해, 과자 상자(92) 안의 소정의 스페이스(98)에 과자(96)를 수납할 수가 있다.

[다른 예]

상기 이외의 작업 예를 이하에 나타내지만, 이러한 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기의 실시예처럼, 어떤 경우도 제1 암(10A) 및 제2 암(10B)에는, 각각의 작업에 대응한 핸드부(15A), 핸드부(15B)를 장착하고 있다.

(1) 포장된 과자를 소정 개수, 과자 상자에 수납하는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)에 의해서 과자 상자를 고정한다. 그리고 제1 암(10A)에 의해서 소정 개수의 과자를 흡착 파지하여 과자 상자에 넣는다.

(2) 기판에 탑재한 FPC용 커넥터에, FPC(Flexible Printed Circuit, 연성 인쇄 배선기판)을 접속하는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)에 의해서 작업대 위에서 기판을 아래쪽으로 누르는 것에 의해 기판의 변형을 보정 하면서 고정한다. 그리고 제1 암(10A)에 의해 FPC를 흡착 파지하여 FPC용 커넥터에 삽입한다.

(3) 기판상에 탑재할 부품 등의 고정을 강고하게 하는 등을 위해, 기판에 고정제(열경화 수지, 자외선 경화 수지 등)를 도포하는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)에 의해 작업대 위에서 기판을 아래쪽으로 누르는(흡착하면서 아래쪽으로 눌러도 좋다.) 것에 의해서 기판을 고정한다. 그리고 제1 암(10A)에 의해서 고정제를 도포한다.

(4) 수지 성형품의 러너(runner)를 절제하는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)으로 성형기로부터 나온 러너가 붙은 수지 성형품을 파지한다. 그리고 제1 암(10A)의 핸드부(15A)에 니퍼(nipper)를 장착하고, 이 니퍼로 러너를 절제한다.

(5) 휴대전화 등의 전자 기기에서 재이용 가능한 자원(예를 들면, 희금속(rare metals) 등)을 취출하기 위해, 전자 기기를 분해하여 부품을 취출하는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)으로 작업대 위의 전자 기기를 눌러서 일시적으로 고정한다. 그리고 제1 암(10A)의 핸드부(15A)에 나사 체결기를 장착하고, 이 나사 체결기로 부품이 고정되어 있는 나사를 풀어서 나사를 분리한 후, 부품을 흡착 파지하여 떼어낸다.

(6) 워크에 라벨(label)을 붙이는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)으로 작업대 위의 워크를 눌러서 일시적으로 고정한다. 그리고 제1 암(10A)으로 라벨을 파지하여, 고정된 워크에 라벨을 붙인다.

(7) 핫도그를 만드는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)으로 칼집을 넣은 쿠페빵(Hot dog bun)의 칼집이 벌어지도록 쿠페빵을 파지한다. 그리고 제1 암(10A)으로 소시지를 파지하여, 쿠페빵의 칼집에 삽입한다.

(8) 액체 의약품 등의 액체가 들어있는 병에 캡을 장착하는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)으로 캡이 장착되어 있지 않은 액체가 든 병을 파지한다. 그리고 제1 암(10A)으로 캡을 파지하여, 병 입구의 나사에 맞추어 조인다.

(9) 통조림을 여는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)으로 작업대 위에 통조림을 눌러서 일시적으로 고정한다. 그리고 제1 암(10A)의 핸드부(15A)에 예를 들면, 전동식 깡통따기 기계를 장착하고, 이 깡통따기 기계로 통조림을 연다.

(10) 의류품을 접는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)으로 작업대 위에 의류품의 일단을 눌러서 일시적으로 고정한다. 그리고 제1 암(10A)으로 의류품의 타단을 파지하여 접는다.

(11) 상품 카탈로그 등의 서류를 클리어 파일에 넣는 작업을 수행할 경우에, 제2 암(10B)에 의해서 클리어 파일의 일측면을 흡착 지지하여 개구부를 형성하고, 제1 암(10A)에 의해서 서류를 흡착하여 상기 개구부로부터 클리어 파일에 넣는다.

그 밖에, 리벳 작업기나 프레스기 등의 가공기에 워크를 공급하는 작업을 수행할 경우에는, 로봇(1)은, 제1 암(10A) 또는 제2 암(10B)으로 워크를 파지하고 가공기의 소정 위치로 이송하여 지지하며, 그 지지한 상태에서 가공기로 가공한다. 이 경우, 로봇(1)으로 워크의 이송, 위치 결정 및 고정을 수행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 로봇(1)은, 선단에 대상물에 대해 수행할 특정 작업에 대응한 핸드부(15A)를 가지는 제1 로봇 암(10A)과, 선단에 특정 작업을 지원하기 위한 지원 작업에 대응한 핸드부(15B)를 가지는 제2 로봇 암(10B)을 구비하며, 제1 로봇 암(10A)은, 대상물에 대해 특정 작업을 수행하도록 구성되고, 제2 로봇 암(10B)은, 제1 로봇 암(10A)이 특정 작업을 수행할 때, 대상물의 소정 방향으로의 이동을 규제하는 지원 작업을 수행하도록 구성되어 있다.

이런 구성에 의해, 제1 로봇 암이 특정 작업을 수행할 때, 제2 로봇 암(10B)이 대상물의 소정 방향으로의 이동을 규제하는 지원 작업을 수행함으로써, 대상물을 고정하기 위한 지그나, 대상물의 자세를 조정하기 위한 장치 등이 필요치 않고, 특정 작업을 양호하게 수행할 수가 있다.

그리고 제2 로봇 암(10B)은, 소정의 작업대 위에 얹힌 대상물을 아래쪽으로 누르는 것에 의해, 대상물의 윗 방향으로의 이동을 규제하는 한편, 작업대 위에 대상물을 일시적으로 고정하는 지원 작업을 수행하도록 구성되어 있어도 좋다(예를 들면, 도 5, 도 6에 나타낸 실시예를 참조).

이 경우에서, 대상물은 적층된 복수의 부재(예를 들면, 판형 부재)로 이루어지고, 제1 로봇 암(10A)은, 대상물에 대해서 나사를 조이는 것에 의해, 복수의 부재끼리 나사로 고정하는 특정 작업을 수행하도록 구성되어 있어도 좋다(도 5에 나타낸 실시예를 참조). 혹은, 제1 로봇 암(10A)은, 대상물을 절단하는 것에 의해, 대상물의 소정 부분을 절단하는 특정 작업을 수행하도록 구성되어 있어도 좋다(예를 들면, 도 6에 나타낸 실시예를 참조).

또한, 제2 로봇 암(10B)은, 컨베이어 위로 반송되는 대상물을 컨베이어의 폭 방향의 소정 방향으로 안내하는 동작을 수행하는 것에 의해, 대상물의 소정 방향과는 반대 방향으로의 이동을 규제하는 한편, 대상물을 반송 방향에 대해서 소정의 자세로 하는 지원 작업을 수행하도록 구성되며, 제1 로봇 암(10A)은, 소정의 자세가 된 대상물에 소정 물품을 공급하는 것에 의해, 컨베이어 위의 대상물에 소정 물품을 수납하는 특정 작업을 수행하도록 구성되어 있어도 좋다(예를 들면, 도 7에 나타낸 실시예를 참조).

또한, 대상물은 상면이 개구되어 하나 또는 복수의 물품이 들어간 상자로 이루어지고, 제2 로봇 암(10B)은, 상자 속의 물품을 수평면 내의 소정 방향으로 미는 동작을 수행하는 것에 의해, 소정 방향과는 반대 방향으로의 물품의 이동을 규제하는 한편, 상자 안에 소정의 스페이스를 확보하는 지원 작업을 수행하도록 구성되며, 제1 로봇 암(10A)은, 소정 위치에 소정 물품을 공급하는 것에 의해, 상자 안의 스페이스에 소정 물품을 수납하는 특정 작업을 수행하도록 구성되어 있어도 좋다(예를 들면, 도 8에 나타낸 실시예를 참조).

또한, 대상물은 상면이 개구되어 하나 또는 복수의 물품이 들어간 상자로 이루어지며, 제2 로봇 암(10B)은, 상자 속의 물품이 수평면 내의 소정 방향으로 커지는 것을 저지하기 위한 규제 부재를 물품의 측면에 맞닿게 하는 것에 의해, 소정 방향과는 반대 방향으로의 물품의 이동을 규제하는 한편, 상자 안에 소정의 스페이스를 확보하는 지원 작업을 수행하도록 구성되며, 제1 로봇 암(10A)은, 소정 위치에 소정 물품을 공급하는 것에 의해, 상자 안의 스페이스에 소정 물품을 수납하는 특정 작업을 수행하도록 구성되어 있어도 좋다(예를 들면, 도 9에 나타낸 실시예를 참조).

상기 설명으로부터, 통상의 기술자에게는, 본 발명이 많은 개량이나 다른 실시형태가 분명하다. 따라서, 상기 설명은, 예시로서만 해석되어야 하며, 본 발명을 실행하는 최선의 형태를 통상의 기술자에게 교시할 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 정신을 벗어나지 않고, 그 구조 및/또는 기능의 자세한 내용을 실질적으로 변경할 수 있다.

본 발명은, 워크 등의 대상물을 고정하기 위한 지그나, 대상물의 자세를 조정하기 위한 장치 등이 필요치 않고, 특정 작업을 양호하게 수행할 수 있는 로봇 및 로봇에 의한 작업 방법 등으로서 유용하다.

1 : 로봇
10 : 로봇 암
10A : 제1 로봇 암
10B : 제2 로봇 암
15, 15A, 15B : 핸드부

Claims

선단에, 상면이 개구되어 하나 또는 복수의 자립하지 않는 판형의 물품이 들어간 상자에 대해 수행할 특정 작업에 대응한 핸드부를 가지는 제1 로봇 암과,
선단에 상기 특정 작업을 지원하기 위한 지원 작업에 대응한 핸드부를 가지는 제2 로봇 암을 구비하며,
상기 제2 로봇 암은, 상기 상자 속의 상기 판형의 물품이 수평면 내의 소정 방향으로 커지는 것을 저지하기 위한 L-자형의 2개의 규제 부재 각각을 상기 판형의 물품의 상면 및 측면에 맞닿게 하는 것에 의해, 상기 판형의 물품의 상기 수평면 내의 소정 방향과는 반대 방향으로의 이동을 규제하는 한편, 상기 상자 안에 소정의 스페이스를 확보하는 상기 지원 작업을 수행하도록 구성되며,
상기 제1 로봇 암은, 컨베이어에 의해 반송되어 오는 상기 판형의 물품을 파지 장치로 파지하고, 상기 2개의 규제 부재에 의해 상기 수평면 내의 소정 방향과는 반대 방향으로의 이동이 규제되고 있는 상기 판형의 물품의 측면에서 보아 상기 파지 장치를 상기 2개의 규제 부재 사이에 위치시킨 상태에서, 소정 위치에 상기 판형의 물품을 공급하는 것에 의해, 상기 상자 안의 상기 스페이스에 상기 판형의 물품을 수납하는 상기 특정 작업을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 로봇.
선단에, 상면이 개구되어 하나 또는 복수의 자립하지 않는 판형의 물품이 들어간 상자에 대해 수행할 특정 작업에 대응한 핸드부를 가지는 제1 로봇 암과, 선단에 상기 특정 작업을 지원하기 위한 지원 작업에 대응한 핸드부를 가지는 제2 로봇 암을 구비한 로봇이,
상기 상자 속의 상기 판형의 물품이 수평면 내의 소정 방향으로 커지는 것을 저지하기 위한 L-자형의 규제 부재를 상기 판형의 물품의 상면 및 측면에 맞닿게 하는 것에 의해, 상기 판형의 물품의 상기 수평면 내의 소정 방향과는 반대 방향으로의 이동을 규제하는 한편, 상기 상자 안에 소정의 스페이스를 확보하는 상기 지원 작업을 상기 제2 로봇 암의 동작에 의해 수행하고,
컨베이어에 의해 반송되어 오는 상기 판형의 물품을 파지 장치로 파지하고, 상기 2개의 규제 부재에 의해 상기 수평면 내의 소정 방향과는 반대 방향으로의 이동이 규제되고 있는 상기 판형의 물품의 측면에서 보아 상기 파지 장치를 상기 2개의 규제 부재 사이에 위치시킨 상태에서, 소정 위치에 상기 판형의 물품을 공급하는 것에 의해, 상기 상자 안의 상기 스페이스에 상기 판형의 물품을 수납하는 상기 특정 작업을 상기 제1 로봇 암의 동작에 의해 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇에 의한 작업 방법.