KR20220027236A - 로봇 시스템 - Google Patents

Abstract

로봇 시스템(1)은, 물품(A)를 유지하는 핸드(150)와, 상기 핸드를 이동시키는 암(130)과, 상기 핸드에 유지된 상태의 상기 물품의 제1 피절곡부(A51, A53)이 절곡되는 제1 절곡 처리시에, 상기 제1 피절곡부과 당접하는 제1 당접부(341, 221, 222)를 구비하고, 상기 핸드는, 상기 암과 접속되는 기부(151)와, 상기 기부에 대해 회동 가능하고 또한 상기 물품을 부착시킴으로써 유지하는 유지부(153)를 구비하고, 상기 핸드 및 상기 암은, 제1 절곡 처리시에 상기 제1 피절곡부를 상기 제1 당접부에 당접시키면서 상기 유지부를 회동시킴으로써, 상기 제1 피절곡부가 절곡되도록 구성된다.

Description

로봇 시스템

본 개시는 로봇 시스템에 관한 것이다.

최근, 물류 분야에서 작업의 자동화가 진행되고 있다. 예를 들어, 배송 물품을 골판지 케이스에의 포장 작업은, 골판지 케이스 조립 공정, 골판지 케이스에의 배송 물품의 담기 공정, 및 골판지 케이스의 봉합(封緘) 공정 등을 포함한다. 조립 공정은 접이된 골판지 케이스의 개함(開函), 저부의 플랩(flap)의 절곡 및 봉합 등을 포함한다. 예를 들어, 특허문헌은 골판지 케이스의 조립 공정을 수행하는 제함(製函) 장치를 개시하고 있다. 이러한 제함 장치는, 로봇 암과, 로봇 암의 단부에 배치된 흡착 노즐과, 골판지 케이스의 4개의 저부의 플랩(날개부)을 접는 접이 장치를 구비한다. 로봇 암은 접이된 골판지 케이스를 노즐에 의해 흡착하여 들어 올려 경사시킴으로써 자중에 의해 입체 형상으로 펼친 후에 접이 장치에 설치한다. 접이 장치는 4개의 플랩의 주위에 배치된 4개의 가동판을 선회 구동함으로써, 각각의 플랩을 접는다.

일본특허공개공보 특표2015-505785호

특허문헌의 접이 장치는, 4개의 가동판과, 각각의 가동판을 선회 구동하는 유압 또는 공압 실린더를 구비한다. 따라서, 골판지 케이스의 저부의 플랩을 절곡하는 구성이 복잡하다.

따라서, 본 발명은 물품의 피절곡부를 절곡하기 위한 구성을 간략화하는 로봇 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 로봇 시스템은, 물품을 유지하는 핸드와, 상기 핸드를 이동시키는 암과, 상기 핸드에 유지된 상태의 상기 물품의 제1 피절곡부가 절곡되는 제1 절곡 처리시에, 상기 제1 피절곡부가 당접(當接; conact)하는 제1 당접부를 구비하고, 상기 핸드는, 상기 암과 접속되는 기부(基部)와, 상기 접속부에 대해 회동 가능하고, 상기 물품을 부착시킴으로써 유지하는 유지부를 구비하고, 상기 핸드 및 상기 암은, 상기 제1 절곡 처리시에 상기 제1 피절곡부를 상기 제1 당접부에 당접시키면서 상기 유지부를 회동시킴으로써 상기 제1 피절곡부를 절곡시키도록 구성된다.

본 개시의 기술에 의하면, 물품의 피절곡부를 절곡하기 위한 구성을 간략화하는 것이 가능해진다.

도 1은 실시예에 따른 로봇 시스템의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 로봇을 확대한 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 로봇 시스템의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 4는 실시예에 따른 제어 장치의 기능적인 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 5는 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작예를 도시하는 플로우 차트이다.
도 6은 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 7은 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 8은 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 9는 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 10은 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 11은 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 12는 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 13은 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 14는 도 13의 일부를 확대한 측면도이다.
도 15는 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 16은 도 15의 일부를 확대한 측면도이다.
도 17은 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 18은 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작 중에서 로봇의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.

이하에서, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 여기서, 이하에 설명하는 실시예는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타낸다. 또한, 이하의 실시예에서 구성 요소 중, 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는, 임의의 구성 요소로서 설명한다. 또한, 첨부의 도면에서 각각의 도면은 모식적인 도면이고, 반드시 엄밀하게 도시된 것은 아니다. 나아가, 각각의 도면에서, 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략 또는 간략화 되는 경우가 있다. 또한, 본 명세서 및 청구의 범위에서, 「장치」란, 1개의 장치를 의미할 뿐만 아니라, 복수의 장치로 이루어지는 시스템도 의미할 수 있다.

＜로봇 시스템의 구성＞

실시예에 따른 로봇 시스템(1)의 구성을 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 로봇 시스템(1)의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다. 이하의 실시예에서, 로봇 시스템(1)은, 로봇(100)을 이용하여, 접이된 물품(A)을, 바닥이 있는(有底) 통 형상인 함 형상으로 조립하는 작업, 즉 제함을 수행하는 시스템인 것으로 설명한다. 여기서, 로봇 시스템(1)이 적용되는 작업은, 물품(A)의 피절곡부를 절곡시키는 공정을 포함하는 작업이라도 좋다. 또한, 본 실시예에서는, 조립 대상의 물품(A)은 골판지 케이스이다. 골판지 케이스의 형상은, 개함되어 상하로 봉합된 상태에서 직육면체인 것으로 한다. 본 명세서 및 청구의 범위에서, 「개함(開函)」이란, 접이된 시트 형상의 골판지 케이스가, 각통 등의 통 형상의 입체 형상으로 되는 것으로 한다. 이하에서, 「물품(A)」을 「골판지 케이스(A)」라고도 표기한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 로봇 시스템(1)은, 로봇(100)과, 재치(載置)대(200)와, 봉합대(300)와, 입력 장치(400)와, 제어 장치(500)를 구비한다. 로봇(100) 및 봉합대(300)는 재치대(200)와 인접하여 배치되어 있다. 제어 장치(500)는, 본 실시예에서는 로봇(100)에 배치되지만, 재치대(200) 등의 다른 장치에 배치되어도 좋다.

로봇(100)은, 재치대(200)에 재치된 접이된 골판지 케이스(A)를 함 형상 골판지 케이스(A)로 조립하고, 봉합대(300)로 반송한다. 봉합대(300)는, 함 형상 골판지 케이스(A)의 저부의 플랩을 테이프로 봉합하고, 다음의 공정으로 반송한다. 다음 공정의 예는, 봉합된 함 형상 골판지 케이스(A)에의 물품의 담기 공정 등이다.

본 명세서 및 청구의 범위에서, 접이된 골판지 케이스(A)는, 접힌 상태의 시트 형상의 골판지 케이스이고, 조립 전, 즉, 개함 전의 편평한 상태의 골판지 케이스를 의미한다. 함 형상 골판지 케이스(A)는 부분적으로 조립된 상태의 입체적인 골판지 케이스이고, 접이된 골판지 케이스(A)가 개함되고 또한 절곡된 플랩에 의해 저부가 형성된 상태의 골판지 케이스를 의미한다. 함 형상 골판지 케이스(A)에서는, 저부가 봉합되지 않고 또한 상부의 플랩이 절곡되지 않고 봉합되어 있지 않다.

[재치대]

재치대(200)는, 재치면(210)과, 하방 보조 부재(220)와, 스토퍼(230)를 구비한다. 재치면(210)은, 재치대(200)의 상부의 수평 방향으로 연장되는 평탄한 면이고, 복수의 접이된 골판지 케이스(A)가 상하로 적층되어 재치될 수 있도록 구성되어 있다.

하방 보조 부재(220)는, 재치대(200)의 상부에 배치되고, 재치면(210)보다 상방으로 돌출한다. 본 실시예에서, 하방 보조 부재(220)는 제1 방향(D1)을 길이 방향으로 하는 직육면체 형상을 가진다. 하방 보조 부재(220)는 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 재치면(210)과 인접한다. 하방 보조 부재(220)는 그 위에 함 형상 골판지 케이스(A)를 놓을 수 있는 평평한 상면(221)을 포함한다. 상면(221)은 재치면(210) 상에 재치될 수 있는 복수의 접이된 골판지 케이스(A)보다 상방에 위치한다. 상면(221)은 재치면(210)을 따라 연장되는 2개의 모서리부(222, 223)를 포함한다. 모서리부(222)는 재치면(210)에 근위의 모서리부이다. 상면(221) 및 모서리부(222)는 각각, 제1 하방 당접부 및 제2 하방 당접부를 구성한다. 이하에서, 「상면(221)」 및 「모서리부(222)」를 각각 「제1 하방 당접부(221)」및 「제2 하방 당접부(222)」라고도 한다. 하방 당접부(221, 222)는 제1 당접부 또는 제2 당접부의 일례이다.

여기서, 제1 방향(D1)은, 재치대(200)로부터 봉합대(300)를 향하는 제1 방향(D1A)과, 제1 방향(D1A)과 역방향의 제1 방향(D1B)의 2개의 방향을 포함한다. 이하에서, 상기 2개의 방향을 구별하여 표현할 때, 「제1 방향(D1A)」 및 「제1 방향(D1B)」를 사용하고, 상기 2개의 방향을 구별하지 않고 표현할 때, 「제1 방향(D1)」을 사용하는 경우가 있다. 제2 방향(D2)은, 재치면(210)으로부터 하방 보조 부재(220)를 향하는 제2 방향(D2A)과, 제2 방향(D2A)과 역방향의 제2 방향(D2B)의 2개의 방향을 포함한다. 이하에서, 상기 2개의 방향을 구별하여 표현할 때, 「제2 방향(D2A)」 및 「제2 방향(D2B)」를 사용하고, 상기 2개의 방향을 구별하지 않고 표현할 때, 「제2 방향(D2)」를 사용하는 경우가 있다.

또한, 「상방」이란, 로봇(100), 재치대(200) 및 봉합대(300)가 수평한 저면 등의 수평한 표면 상에 배치된 경우에서의 하방으로부터 상방으로 향하는 방향을 의미하고, 「하방」이란, 마찬가지의 경우에서의 상방으로부터 하방을 향하는 방향을 의미한다. 「수평 방향」이란, 마찬가지의 경우에서의 수평 방향을 의미하고, 상기 표면에 평행한 방향이기도 하다. 「연직 방향」이란, 동일한 경우에서의 연직 방향을 의미하고, 상기 표면에 수직인 방향이다. 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)은 상기 표면을 따르는 방향이다.

스토퍼(230)는, 제1 방향(D1)(본 실시예에서는 제1 방향(D1A))으로 재치면(210)에 인접하여 배치되고, 하방 보조 부재(220)와 마찬가지로, 재치면(210)보다 상방으로 돌출한다. 스토퍼(230) 및 하방 보조 부재(220)는 재치면(210) 상에서 접이된 골판지 케이스(A)를 위치 결정한다. 접이된 골판지 케이스(A)는, 그 둘레의 2 변을 하방 보조 부재(220)의 측면과 스토퍼(230)에 당접하여 재치면(210) 상에 재치됨으로써, 재치면(210)에 대하여 수평 방향의 소정의 위치에 위치 결정된다.

[봉합대]

봉합대(300)는, 재치대(200)로부터 보내지는 함 형상 골판지 케이스(A)의 저부의 플랩을 봉합한다. 봉합대(300)는, 기대(310)와, 반송 장치(320a, 320b) 및 봉합 장치(330)를 구비한다.

반송 장치(320a, 320b)는 제1 방향(D1)을 길이 방향으로 기대(310) 상에 배치되어 있다. 반송 장치(320a)는, 반송 장치(320b)에 대하여 제2 방향(D2A)으로 간격을 두고 배치되어 있다. 반송 장치(320a, 320b)의 간격은, 저부를 하방으로 한 상태의 함 형상 골판지 케이스(A)가 통과할 수 있는 크기이고, 이 상태의 함 형상 골판지 케이스(A)의 2 방향의 폭의 일방에 가까운 치수라도 좋다.

반송 장치(320a, 320b)는 이들 사이를 통과시킴으로써, 함 형상 골판지 케이스(A)를 제2 방향(D2)으로 위치 결정하면서 제1 방향(D1A)으로 반송한다. 반송 장치(320a, 320b) 중 적어도 일방은, 다양한 사이즈의 함 형상 골판지 케이스(A)를 통과시킬 수 있도록, 제2 방향(D2)으로 이동하여 서로의 간격을 변경할 수 있도록 구성되어도 좋다.

본 실시예에서, 반송 장치(320a, 320b)는 벨트 컨베이어이다. 반송 장치(320a, 320b)는 각각, 무단 륜 형상의 반송 벨트(321a 및 321b)와, 반송 벨트(321a 및 321b) 각각을 주회(周回)시키는 복수의 롤러(도시하지 않음)와, 롤러를 회전 구동시키는 구동 장치(도시하지 않음)를 구비한다. 반송 벨트(321a)는 제2 방향(D2B)을 향하는 반송면(322a)을 형성하고, 반송 벨트(321b)는 제2 방향(D2A)을 향하는 반송면(322b)을 형성한다. 반송면(322a, 322b)은 제2 방향(D2)으로 대향하고 대략 평행하다. 구동 장치의 예는 전기 모터 등이다. 반송 장치(320a, 320b)의 구동 장치는 각각, 롤러를 회전 구동시킴으로써, 반송면(322a, 322b)을 제1 방향(D1A)으로 이동시키도록 반송 벨트(321a, 321b)를 주회시킨다. 반송 벨트(321a, 321b)는, 이들의 사이에서 반송면(322a, 322b)에 접촉하는 함 형상 골판지 케이스(A)를, 제2 방향(D2)으로 위치 결정하면서 제1 방향(D1A)으로 반송한다.

봉합 장치(330)는, 반송 장치(320a, 320b)에 의해 반송되어 그 위를 통과하는 함 형상 골판지 케이스(A)의 저부의 플랩을 봉합한다. 봉합 장치(330)는 기대(310) 상에서 반송 장치(320a, 320b) 사이에 배치되고, 하방 보조 부재(220)와 제1 방향(D1A)으로 인접한다. 봉합 장치(330)의 상부의 높이는 하방 보조 부재(220)의 상면(221)의 높이와 동일하다. 이에 따라서, 함 형상 골판지 케이스(A)는 상면(221)으로부터 봉합 장치(330) 상으로 부드럽게 이동될 수 있다.

봉합 장치(330)는 봉합 센서(331)와, 봉합을 위한 테이프를 함 형상 골판지 케이스(A)의 저부의 플랩에 붙이는 첩부(貼付) 장치(332)를 포함한다. 봉합 센서(331)는 봉합 장치(330) 상에 존재하는 함 형상 골판지 케이스(A)를 검지하고, 검지 결과를 나타내는 신호를 제어 장치(500)에 출력한다. 제어 장치(500)는 봉합 센서(331)로부터 함 형상 골판지 케이스(A)를 검지한 신호를 수취하면, 첩부 장치(332)에 봉합을 실행하는 지령을 출력한다. 첩부 장치(332)는 기동하여, 상방의 함 형상 골판지 케이스(A)의 저부의 플랩에 테이프를 붙여 봉합한다. 함 형상 골판지 케이스(A)는 반송 장치(320a, 320b)에 의해 제2 방향(D2)으로 위치 결정되기 때문에, 첩부 장치(332)는 저부의 동일한 위치에 테이프를 붙일 수 있다. 봉합 센서(331)는 물체를 검지할 수 있으면 좋고, 예를 들어, 광전 센서(「빔 센서」라고도 칭함), 레이저 센서, 초음파 센서, 리미트 스위치 등을 이용할 수 있다. 여기서, 봉합 장치(330)는, 상방을 통과하는 함 형상 골판지 케이스(A)의 저부에 테이프를 접촉시켜 붙일 수 있으면 좋고, 봉합 센서(331) 및 첩부 장치(332)의 구동 장치 등의 전기적인 기구를 포함하지 않고, 기계적 메커니즘만으로 구성되어도 좋다.

또한, 상방 보조 부재(340) 및 측방 보조 부재(350)가 봉합대(300)에 배치된다. 상방 보조 부재(340)는 반송 장치(320a)에 제1 방향(D1B)으로 인접하여 배치된다. 상방 보조 부재(340)는 제1 방향(D1B)으로 연장되는 상방 당접부(341)를 포함한다. 상방 당접부(341)는 하방 당접부(221, 222)에 대해 상방으로 이격되어 위치하고, 하방 당접부(221, 222)의 적어도 일부(본 실시예에서는 일부)와 대향한다. 이에 한정되지 않지만, 본 실시예에서는, 상방 당접부(341)는 제2 하방 당접부(222)와 대략 평행하게 연장되는 막대 형상의 부재로 구성된다. 예를 들어, 상방 보조 부재(340)는 기대(310)로부터 상방으로 연장된 후에 제1 방향(D1B)으로 연장되는 L자형의 막대 부재로 구성될 수 있다. 상방 보조 부재(340)의 고정 위치는, 기대(310)에 한정되지 않고, 예를 들어, 반송 장치(320a), 재치대(200) 또는 하방 보조 부재(220) 등이라도 좋다. 상방 당접부(341)는 제1 당접부 또는 제2 당접부의 일례이다.

측방 보조 부재(350)는, 반송 장치(320b)에 제1 방향(D1B)으로 인접하여 배치되어 있다. 측방 보조 부재(350)는 제1 방향(D1B)으로 연장되고, 그 선단에 측방 당접부(351)를 포함한다. 측방 당접부(351)는, 상방 당접부(341)가 연장되는 방향인 제1 방향(D1B)과 교차하는 방향으로 연장되고, 본 실시예에서는, 제1 방향(D1B)과 대략 수직인 상하 방향으로 연장된다. 측방 당접부(351)는 하방 보조 부재(220)의 하방 당접부(221, 222)보다 상방에 배치된다. 나아가, 측방 당접부(351)는 상방 당접부(341) 및 제2 하방 당접부(222)보다 제2 방향(D2B)에 배치된다. 예를 들어, 측방 보조 부재(350)는, 반송 장치(320b)로부터 제1 방향(D1B)으로 연장된 후에 제2 방향(D2A 또는 D2B)으로 연장되는 L자형의 판 부재로 구성될 수 있다. 제2 방향(D2A 또는 D2B)으로 연장되는 부분은 측방 당접부(351)를 구성하고, 그 직사각형 형상의 주면(主面)은 제1 방향(D1B)을 향하고, 당해 주면의 길이 방향은 상하 방향이다. 측방 보조 부재(350)의 고정 위치는, 반송 장치(320b)에 한정되지 않고, 예를 들어, 기대(310) 또는 재치대(200) 등이라도 좋다. 측방 당접부(351)는 제3 당접부의 일례이다.

[로봇]

도 2는 도 1의 로봇(100)을 확대한 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 로봇(100)은 기대(110)와, 기대(110) 상에 배치된 로봇 본체(120)를 구비한다. 본 실시예에서, 로봇 본체(120)는 연직 방향의 제1 축(S1)을 중심으로 동축(同軸) 상에서 수평면 내에서 회동 가능한 제1 암(130) 및 제2 암(140)을 구비한다. 이러한 로봇 본체(120)는 동축 쌍완 로봇을 구성한다.

제1 암(130)은 링크(131 ~ 135)와, 암 구동 장치(MA1 ~ MA6)(도 3 참조)를 포함한다. 제2 암(140)은 링크(141 ~ 145)와, 암 구동 장치(MB1 ~ MB6)(도 3 참조)를 포함한다. 암 구동 장치(MA1 ~ MA6, MB1 ~ MB6)는, 예를 들어, 서보 모터 등의 전기 모터 등이고, 본 실시예에서는 서보 모터이다. 암 구동 장치(MA1 ~ MA6, MB1 ~ MB6)의 구동은 제어 장치(500)에 의해 제어된다.

제1 링크(131, 141)는 각각, 제1 축(S1)을 중심으로 수평면 내에서 회동 가능하게, 관절(도시하지 않음)을 통해 기대(110)에 접속된다. 암 구동 장치(MA1, MB1)는 각각, 제1 링크(131, 141)를 회동시킨다. 제1 링크(131, 141)는 제1 축(S1)의 방향으로 어긋나 배치되어 있다. 암(130, 140)은 각각, 서로 독립적으로 동작할 수 있지만, 제1 축(S1)을 중심으로 하여 회동 시, 서로 간섭이 억제된다. 이에 Ek라서, 암(130, 140)의 회동 범위를 크게 하는 것이 가능해진다.

제2 링크(132, 142)는 각각, 연직 방향의 제2 축(S2a, S2b)을 중심으로 수평면 내에서 회동 가능하게, 관절(도시하지 않음)을 통해 제1 링크(131, 141)와 접속된다. 암 구동 장치(MA2, MB2)는 각각, 제2 링크(132, 142)를 회동시킨다. 제3 링크(133, 143)는 각각, 수평 방향의 제3 축(S3a, S3b)을 중심으로 연직면 내에서 회동 가능하게, 관절(도시하지 않음)을 통해 제2 링크(132, 142)와 접속된다. 암 구동 장치(MA3, MB3)는 각각, 제3 링크(133, 143)를 회동시킨다. 제4 링크(134, 144)는 각각, 수평 방향의 제4 축(S4a, S4b)을 중심으로 연직면 내에서 회동 가능하게, 관절(도시하지 않음)을 통해 제3 링크(133, 143)에 접속된다. 암 구동 장치(MA4, MB4)는 각각, 제4 링크(134, 144)를 회동시킨다. 제5 링크(135, 145)는 각각, 수평 방향의 제5 축(S5a, S5b)을 중심으로 요동 가능하게, 관절(도시하지 않음)을 통해 제4 링크(134, 144)와 접속된다. 암 구동 장치(MA5, MB5)는 각각, 제5 링크(135, 145)를 요동시킨다.

또한, 로봇 본체(120)는, 제1 암(130) 및 제2 암(140) 각각의 선단에, 제1 핸드(150) 및 제2 핸드(160)를 구비한다. 핸드(150, 160)는 골판지 케이스(A)를 유지하고, 암(130, 140)은 각각, 핸드(150, 160)를 이동시킨다. 핸드(150, 160)는 각각, 제6 축(S6a, S6b)을 중심으로 회동 가능하게, 관절(도시하지 않음)을 통해 제5 링크(135, 145)와 접속된다. 제6 축(S6a)은 제5 링크(135)의 길이 방향을 따르고 또한 제5 축(S5a)에 수직이다. 제6 축(S6b)은 제5 링크(145)의 길이 방향을 따르고 또한 제5 축(S5b)에 수직이다. 암 구동 장치(MA6, MB6)은 각각, 핸드(150, 160)를 회동시킨다. 상술한 바와 같은 암(130, 140)은 수평 다관절형의 암을 구성한다.

제2 핸드(160)는 장착부(161)와, 측방부(162)와, 하방부(163)를 포함한다. 장착부(161)는 제5 링크(145)와 접속된다. 예를 들어, 장착부(161)는 제6 축(S6b)에 수직인 직사각형의 판상 부재로 구성된다.

측방부(162)는, 평탄한 당접면(162a)을 구비하고, 장착부(161)와 접속되어 있다. 예를 들어, 측방부(162)는 장착부(161)와 수직인 가늘고 긴 직사각형의 판상 부재로 구성되고, 측방부(162)의 직사각형의 주면은 당접면(162a)을 구성한다. 제6 축(S6b)의 방향이 연직 방향, 즉 장착부(161)가 수평인 경우, 당접면(162a)은 수평 방향을 향하고, 그 길이 방향은 수평 방향이다.

하방부(163)는, 평탄한 주면(163a)을 구비하고, 측방부(162)와 접속되어 있다. 예를 들어, 하방부(163)는 측방부(162)와 수직인 가늘고 긴 직사각형의 판상 부재로 구성되고, 주면(163a)은 직사각형의 면이다. 제6 축(S6b)의 방향이 연직 방향인 경우, 주면(163a)은 하방을 향하고, 그 길이 방향은 수평 방향이다. 예를 들어, 측방부(162) 및 하방부(163)는 L자형의 부재로 구성된다.

제2 핸드(160)는, 연직 상태의 제6 축(S6b)을 중심으로 회동함으로써, 주면(163a)을 하향으로 하면서, 당접면(162a)의 방향을 수평 방향의 임의의 방향으로 바꿀 수 있다.

제1 핸드(150)는 장착 기부(151)과, 연결 회동축(152)과, 유지부(153)와, 흡착 장치(154)와, 핸드 구동 장치(MC)(도 3 참조)를 구비한다. 장착 기부(151)는 제5 링크(135)와 회동 가능하게 접속되고, 또한 연결 회동축(152)을 통해 유지부(153)와 회동 가능하게 접속된다. 연결 회동축(152)은, 장착 기부(151)와 제5 링크(135)의 접속 방향인 제6 축(S6a)의 방향에 대하여 교차하는 방향의 축이고, 본 실시예에서는 직교한다. 예를 들어, 장착 기부(151)는, 제6 축(S6a)에 수직인 판상 부재와 당해 판상 부재에 수직인 판상 부재를 포함하는 L자형의 부재로 구성된다.

유지부(153)는 장착 기부(151)에 대해 회동 가능하고 또한 골판지 케이스(A)를 부착함으로써 유지한다. 유지부(153)는 연결 회동축(152)을 통해 장착 기부(151)와 회동 가능하게 접속되고, 본 실시예에서는, 유지부(153)는 연결 회동축(152)과 일체로 회동하도록 구성된다. 유지부(153)는, 연결 회동축(152)의 반대측에, 흡착 장치(154)가 배치되는 평탄한 주면(153a)을 구비한다. 예를 들어, 유지부(153)는 장착 기부(151)와 접속된 판상 부재와, 당해 판상 부재와 수직이고 또한 주면(153a)을 구비하는 판상 부재를 포함하는 T 자형 부재로 구성된다.

핸드 구동 장치(MC)는, 연결 회동축(152)을 회전 구동함으로써, 장착 기부(151)에 대하여 유지부(153)를, 연결 회동축(152)을 중심으로 회동시킨다. 핸드 구동 장치(MC)의 예는 서보 모터 등의 전기 모터 등이고, 본 실시예에서는 서보 모터이다. 핸드 구동 장치(MC)의 구동은 제어 장치(500)에 의해 제어된다.

제6 축(S6a)의 방향이 연직 방향인 경우, 연결 회동축(152)은 수평 방향으로 연장되고, 유지부(153)는 연결 회동축(152)을 중심으로 연직면 내에서 회동 가능하다. 여기서, 연결 회동축(152)의 방향이 제6 축(S6a)의 방향과 직교하지 않는 경우, 제5 링크(135)를 요동시킴으로써, 연결 회동축(152)의 방향을 수평 방향으로 하는 것이 가능하다.

1개 이상의 흡착 장치(154)가 유지부(153)의 주면(153a) 상에 배치되고, 본 실시예에서는, 4개의 흡착 장치(154)가 배치되어 있다. 흡착 장치(154)는 유지부(153)와 함께 회동한다. 흡착 장치(154)는 부압을 발생시킴으로써 골판지 케이스(A)를 흡착하고, 이에 따라서, 유지부(153)에 당해 골판지 케이스(A)를 부착시킨다. 흡착 장치(154)는, 예를 들어, 테이퍼 통 형상 등의 중공 형상을 가지는 노즐을 포함하고, 배관을 통하여 부압 발생 장치(155)(도 3 참조)와 접속되어 있다. 노즐은 주면(153a)에 수직인 방향으로 개방되어 있다. 부압 발생 장치(155)의 구성은, 노즐 중에 부압을 발생시킬 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 기존의 어떠한 구성이 사용되어도 좋다. 예를 들어, 부압 발생 장치(155)는 공기를 흡인함으로써 부압 또는 진공을 발생하는 진공 펌프 또는 공압 실린더의 구성을 가져도 좋고, 압축 공기를 송입함으로써 부압 또는 진공을 발생하는 이젝터의 구성을 가져도 좋다. 부압 발생 장치(155)의 구동은 제어 장치(500)에 의해 제어된다.

제1 핸드(150)는 연결 회동축(152)을 중심으로 적어도 90°의 회동 각도에 걸쳐 유지부(153)를 회동시킬 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 연결 회동축(152)의 방향이 수평 방향일 때, 제1 핸드(150)는 유지부(153)를 회동시킴으로써, 노즐의 방향인 흡착 장치(154)의 방향을 적어도 하방으로부터 수평 방향으로 변화시킬 수 있고, 나아가 상방을 향하게 할 수 있어도 좋다. 예를 들어, 제1 핸드(150)는 흡착 장치(154)의 방향이 연직면 내에서 360°에 걸쳐 변할 수 있도록 구성되어도 좋다.

또한, 암 구동 장치(MA1 ~ MA6, MB1 ~ MB6) 및 핸드 구동 장치(MC)의 서보 모터는 각각, 전기 모터와, 전기 모터의 회전자의 회전각을 검출하는 엔코더와, 전기 모터의 전류 값을 검출하는 전류 센서를 구비하고 있다. 각각의 서보 모터는, 제어 장치(500)로부터 출력되는 지령 등에 따라, 전기 모터를 동작시키고, 엔코더 및 전류 센서의 검출 값을 제어 장치(500)에 출력한다. 제어 장치(500)는 각각의 서보 모터로부터 피드백된 엔코더 및 전류 센서의 검출 값에 기초하여, 당해 서보 모터의 회전자의 회전량 및 회전 속도 등을 검출하고, 검출 결과 등을 이용하여 당해 서보 모터의 회전 개시, 회전 정지, 회전 속도 및 회전 토크 등을 제어한다. 이에 따라서, 제어 장치(500)는 각각의 서보 모터를 임의의 회전 위치에서 정지시킬 수 있고, 임의의 회전 속도로 회전시킬 수 있으며, 임의의 회전 토크로 동작시킬 수 있다. 따라서, 제어 장치(500)는 제1 암(130), 제2 암(140) 및 제1 핸드(150)의 유지부(153)를 다양하고 치밀하게 동작시킬 수 있다.

[촬상 장치]

도 2에 도시된 바와 같이, 촬상 장치(170)는 제1 암(130), 구체적으로는 제1 핸드(150)의 장착 기부(151)에 배치된다. 촬상 장치(170)는 피사체까지의 거리 등의 촬상 장치(170)에 대한 피사체의 3차원 위치를 검출하기 위한 화상을 촬상하는 카메라이다. 예를 들어, 이러한 카메라는, 디지털 화상을 촬상하는 카메라이고, 스테레오 카메라, 단안 카메라, TOF 카메라(토프 카메라: Time-of-Flight-Camera), 줄무늬 투영 등의 패턴 광 투영 카메라, 또는 광 절단법을 이용한 카메라 등의 구성을 가져도 좋다. 촬상 장치(170)는, 제6 축(S6a)을 따르는 방향, 예를 들어 하방을 향하여 지향되어, 재치면(210)을 촬상함으로써, 촬상 장치(170)에 대한 재치면(210) 상의 접이된 골판지 케이스(A)의 3차원 위치를 검출하기 위한 화상을 취득한다. 촬상 장치(170)는, 당해 화상에 기초하여, 상기 3차원 위치를 검출하여 제어 장치(500)에 출력하여도 좋고, 당해 화상을 제어 장치(500)에 출력하고, 제어 장치(500)가 상기 3차원 위치를 연산해도 좋다. 본 실시예에서, 제어 장치(500)가 상기 3차원 위치를 연산한다. 여기서, 접이된 골판지 케이스(A)의 자세도 검출하여도 좋다.

[입력 장치]

도 1에 도시된 바와 같이, 입력 장치(400)는 조작자 등의 유저에 의한 지령 및 정보 등의 입력을 받고, 당해 지령 및 정보 등을 제어 장치(500)에 출력하는 장치이고, 그 구성은 묻지 않는다. 입력 장치(400)는 제어 장치(500)와 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 접속된다. 유선 통신 및 무선 통신의 형식은 어떠한 형태라도 좋다. 예를 들어, 입력 장치(400)는, 재치대(200) 상의 접이된 골판지 케이스(A)의 조립 작업을 실행하는 지령을 받는다. 입력 장치(400)는 조립 대상의 골판지 케이스(A)의 종류, 형상, 사이즈 및/또는 규격 등의 골판지 케이스(A)의 구성을 특정하기 위한 정보의 입력을 접수한다.

[제어 장치]

제어 장치(500)는 로봇 시스템(1) 전체의 동작을 제어한다. 도 3은 본 실시예에 따른 로봇 시스템(1)의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 로봇 시스템(1)은 CPU(Central Processing Unit)(501)와, ROM(Read Only Memory)(502)과, RAM(Random Access Memory)(503)과, 메모리(504)와, 입력 I/F(인터페이스: Interface)(505)와, 촬상 소자 I/F(506)와, 암 구동 회로(507)와, 핸드 구동 회로(508)와, 흡착 구동 회로(509)와, 반송 구동 회로(510)와, 봉합 구동 회로(511)와, 암 구동 장치(MA1 ~ MA6, MB1 ~ MB6)와, 핸드 구동 장치(MC)와, 부압 발생 장치(155)와, 반송 장치(320a, 320b)와, 봉합 장치(330)의 첩부 장치(332)와, 봉합 센서(331)와, 촬상 장치(170)와 입력 장치(400)를 구성 요소로 포함한다. CPU(501), ROM(502), RAM(503) 및 메모리(504)는 제어 장치(500)를 구성한다. 제어 장치(500)는 상기 회로 중 적어도 1개를 포함하여도 좋다. 각각의 구성 요소는 버스, 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 접속되어 있다. 여기서, 상기 구성 요소 모두가 필수적인 것은 아니다.

CPU(501)는 프로세서이고, 로봇 시스템(1)의 처리 및 동작의 전체를 제어한다. ROM(502)은 비휘발성 반도체 메모리 등으로 구성되고, CPU(501)에서 처리 및 동작을 제어하기 위한 프로그램, 데이터 등을 격납한다. RAM(503)은 휘발성 반도체 메모리 등으로 구성되고, CPU(501)에서 실행되는 프로그램 및 처리 도중 또는 처리된 데이터 등을 일시적으로 격납한다. 메모리(504)는 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리 등의 반도체 메모리, 하드 디스크(HDD: Hard Disc Drive) 및 SSD(Solid State Drive) 등의 기억 장치로 구성된다.

CPU(501)가 동작하기 위한 프로그램은 ROM(502) 또는 메모리(504)에 미리 유지되어 있다. CPU(501)는 ROM(502) 또는 메모리(504)로부터 프로그램을 RAM(503)으로 읽어 내어 전개한다. CPU(501)는, RAM(503)으로 전개된 프로그램 중의 코드화된 각각의 명령을 실행한다. 여기서, 제어 장치(500)의 각 기능은 CPU(501), ROM(502) 및 RAM(503) 등으로 이루어지는 컴퓨터 시스템에 의해 실현되어도 좋고, 전자 회로 또는 집적 회로 등의 전용의 하드웨어 회로에 의해 실현되어도 좋으며, 상기 컴퓨터 시스템 및 하드웨어 회로의 조합에 의해 실현되어도 좋다.

입력 I/F(505)는 입력 장치(400)에 접속되고, 입력 장치(400)로부터의 정보 및 지령 등의 입력을 받는다. 입력 I/F(505)는 입력 신호를 변환하는 회로 등을 포함하여도 좋다. 촬상 소자 I/F(506)는 CPU(501)의 지령에 따라, 촬상 장치(170)의 촬상 소자(도시하지 않음)의 구동을 제어한다. 촬상 소자 I/F(506)는 촬상 장치(170)에 의해 촬상된 화상을 RAM(503) 또는 메모리(504)에 취득한다. 촬상 소자 I/F(506)는 촬상 장치(170)의 구동을 위한 회로 등을 포함하여도 좋다.

암 구동 회로(507)는 CPU(501)의 지령에 따라서, 암 구동 장치(MA1 ~ MA6, MB1 ~ MB6) 각각의 서보 모터에 전력을 공급하여 당해 서보 모터의 구동을 제어한다. 핸드 구동 회로(508)는 CPU(501)의 지령에 따라서, 핸드 구동 장치(MC)의 서보 모터에 전력을 공급하여 당해 서보 모터의 구동을 제어한다. 흡착 구동 회로(509)는 CPU(501)의 지령에 따라서, 부압 발생 장치(155)에 전력을 공급하여 부압 발생 장치(155)의 구동을 제어한다. 반송 구동 회로(510)는 CPU(501)의 지령에 따라서, 반송 장치(320a, 320b)에 전력을 공급하여 반송 장치(320a, 320b)의 구동을 제어한다. 봉합 구동 회로(511)는 CPU(501)의 지령에 따라서, 첩부 장치(332)에 전력을 공급하여 첩부 장치(332)의 구동을 제어한다. CPU(501)는 봉합 센서(331)로부터 수신된 검지 신호에 기초하여 상기 지령을 봉합 구동 회로(511)에 출력한다.

도 4는 본 실시예에 따른 제어 장치(500)의 기능적인 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제어 장치(500)는 입력 처리부(551)와, 암 제어부(552)와, 핸드 제어부(553)와, 흡착 제어부(554)와, 반송 제어부(555)와, 봉합 제어부(556)와, 촬상 제어부(557)와, 화상 처리부(558)와, 기억부(559)는 기능적인 구성 요소로서 포함한다. 입력 처리부(551), 암 제어부(552), 핸드 제어부(553), 흡착 제어부(554), 반송 제어부(555), 봉합 제어부(556), 촬상 제어부(557) 및 화상 처리부(558)의 각 기능은, CPU(501) 등에 의해 실현된다. 기억부(559)의 기능은 메모리(504), ROM(502), RAM(503) 등에 의해 실현된다.

입력 처리부(551), 암 제어부(552), 핸드 제어부(553), 흡착 제어부(554), 반송 제어부(555), 봉합 제어부(556), 촬상 제어부(557) 및 화상 처리부(558)로 이루어지는 기능적 구성 요소는 각각 다른 기능적 구성 요소로부터 당해 다른 기능적 구성 요소의 동작의 정보를 취득하고, 취득한 정보를 이용하여 각각의 기능을 실현한다. 상기 기능적 구성 요소는 각각, 다른 기능적 구성 요소의 동작과 연계, 협조 및/또는 협동하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 상기 기능적 구성 요소는, 입력 장치(400), 제1 암(130)의 암 구동 장치(MA1 ~ MA6), 제2 암(140)의 암 구동 장치(MB1 ~ MB6), 제1 핸드(150)의 핸드 구동 장치(MC), 부압 발생 장치(155), 반송 장치(320a, 320b), 첩부 장치(332) 및 촬상 장치(170) 중 적어도 1개의 장치를 동작시키면서, 다른 적어도 1개의 장치를 동작시킬 수 있다. 상기 기능적 구성 요소를 총괄하는 기능적 구성 요소가 설치되어 좋다.

기억부(559)는 다양한 정보를 기억하고, 기억하고 있는 정보의 판독을 가능하게 한다. 기억부(559)는, 로봇(100)이 조립할 수 있는 골판지 케이스의 리스트를 기억하고, 리스트 내의 각각의 골판지 케이스에 대해서, 종류, 형상, 사이즈 및/또는 규격 등의 골판지 케이스의 구성을 특정하기 위한 정보를 기억한다. 또한, 기억부(559)는 촬상 장치(170)에 의해 촬상된 영상을 기억하여도 좋다. 기억부(559)는 프로그램을 기억하여도 좋다.

입력 처리부(551)는 입력 장치(400)로부터 취득한 지령 및 정보를 제어 장치(500)의 각 기능적 구성 요소에 출력한다.

촬상 제어부(557)는 촬상 장치(170)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 촬상 제어부(557)는, 로봇(100)이 재치대(200) 상의 접이된 골판지 케이스(A)를 조립하기 직전 등의 소정의 타이밍에서 촬상 장치(170)로 촬상하게 하여도 좋다. 이에 따라서, 제어 장치(500)는 제1 핸드(150)에 대한 접이된 골판지 케이스(A)의 3차원 위치를 검출하고, 당해 3차원 위치에 기초하여 로봇(100)을 제어할 수 있다.

화상 처리부(558)는 촬상 장치(170)에 의해 촬상된 화상을 이용하여, 당해 화상에 사출되는 접이된 골판지 케이스(A)의 촬상 장치(170)에 대한 3차원 위치를 검출한다. 화상 처리부(558)는 당해 3차원 위치를 암 제어부(552) 등에 출력한다.

암 제어부(552)는 암(130, 140)의 암 구동 장치(MA1 ~ MA6, MB1 ~ MB6)의 동작을 제어한다. 암 제어부(552)는 재치대(200) 상의 접이된 골판지 케이스(A)의 구성 및 화상 처리부(558)의 검출 결과 등에 기초하여, 암 구동 장치(MA1 ~ MA6, MB1 ~ MB6)를 제어함으로써, 암(130, 140)에, 접이된 골판지 케이스(A)의 조립에 대응하는 동작을 시킨다. 또한, 암 제어부(552)는 암 구동 장치(MA1 ~ MA6, MB1 ~ MB6)의 서보 모터로부터 회전량 등의 동작량의 정보를 취득하고, 당해 동작량에 기초하여, 암(130, 140)의 각각의 링크 및 핸드(150, 160)의 위치, 자세, 이동 방향, 이동 속도 등을 포함하는 위치 자세 정보를 검출한다. 암 제어부(552)는, 당해 위치 자세 정보를 핸드 제어부(553)에 출력한다. 나아가, 암 제어부(552)는 위치 자세 정보를 피드백 정보로서 사용함으로써, 핸드(150, 160)의 위치 및 자세 등이 목적한 위치 및 자세 등이 되도록, 암 구동 장치(MA1 ~ MA6, MB1 ~ MB6)의 동작을 제어한다.

핸드 제어부(553)는 제1 핸드(150)의 핸드 구동 장치(MC)의 동작을 제어한다. 핸드 제어부(553)는, 제1 핸드(150)의 위치 자세 정보에 기초하여, 핸드 구동 장치(MC)를 제어함으로써, 접이된 골판지 케이스(A)의 조립에 대응하도록, 유지부(153) 및 흡착 장치(154)의 방향을 제어한다. 또한, 핸드 제어부(553)는, 핸드 구동 장치(MC)의 서보 모터로부터 회전량 등의 동작량의 정보를 취득하고, 당해 동작량에 기초하여, 유지부(153) 및 흡착 장치(154)의 방향 등을 포함하는 흡착 자세 정보를 검출한다. 나아가, 핸드 제어부(553)는 흡착 자세 정보를 피드백 정보로서 사용함으로써, 핸드 구동 장치(MC)의 동작을 제어한다.

흡착 제어부(554)는 부압 발생 장치(155)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 흡착 제어부(554)는, 화상 처리부(558)에 의해 검출되는 3차원 위치와, 제1 핸드(150)의 위치 자세 정보와, 흡착 장치(154)의 흡착 자세 정보에 기초하여, 소정 타이밍에서 부압 발생 장치(155)로 기동시켜서, 흡착 장치(154)에 골판지 케이스(A)를 흡착시킨다. 소정의 타이밍은, 흡착 장치(154)가 골판지 케이스(A)에 근접 또는 접촉한 타이밍이라도 좋다.

반송 제어부(555)는 반송 장치(320a, 320b)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 반송 제어부(555)는, 로봇(100)이 접이된 골판지 케이스(A)의 조립 작업을 실행하는 동안, 반송 장치(320a, 320b)를 연속적으로 동작시켜도 좋다.

봉합 제어부(556)는 봉합 센서(331)의 검지 신호에 기초하여, 봉합 장치(330)의 첩부 장치(332)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 봉합 제어부(556)는, 봉합 센서(331)가 함 형상 골판지 케이스(A)를 검지하면, 첩부 장치(332)를 동작시켜 당해 함 형상 골판지 케이스(A)의 저부에 테이프를 붙여 봉합하게 하여도 좋다.

<로봇 시스템의 동작>

실시예에 관한 로봇 시스템(1)의 동작을 설명한다. 도 5는 본 실시예에 따른 로봇 시스템(1)의 동작의 일예를 도시하는 플로우 차트이다. 도 6 ~ 도 13, 도 15, 도 17 및 도 18은 본 실시예에 따른 로봇 시스템(1)의 동작 중에서 로봇(100)의 각 상태의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 14 및 도 16은 도 13 및 도 15의 일부를 확대한 측면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 입력 장치(400)는 조작자 등의 유저에 의해 입력되는 종류, 형상, 크기 및/또는 규격 등의 조립 대상의 골판지 케이스(A)의 구성 정보를 받고, 제어 장치(500)에 출력한다(스텝(S101)). 다음으로, 입력 장치(400)는 유저에 의해 입력되는 골판지 케이스(A)의 조립의 실행 지령을 받고, 제어 장치(500)에 출력한다(스텝(S102)). 제어 장치(500)는 스템(S101)에서 접수한 골판지 케이스(A)의 구성에 기초하여, 이하의 스텝에서의 처리를 실행한다.

다음으로, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 스텝(S103)에서, 복수의 접이된 골판지 케이스(A)가 적층된 상태에서 재치대(200)의 재치면(210) 상에 재치된다. 접이된 골판지 케이스(A)는 유저의 수작업, 유저에 의해 조작되는 다른 반송 장치, 또는 자동 운전하는 다른 반송 장치에 의해 재치되어도 좋다. 여기서, 제어 장치(500)는 재치면(210) 상의 접이된 골판지 케이스(A)의 유무를 상기 다른 반송 장치로부터 수신하는 신호, 촬상 장치(170)에 의해 촬상되는 화상, 또는 재치면(210) 등에 설치된 센서의 검지 신호 등에 기초하여 검출하여도 좋다. 상기 센서는 봉합 센서(331)와 마찬가지의 센서라도 좋다.

다음으로, 스텝(S104)에서, 제어 장치(500)는 촬상 장치(170)로 재치면(210)을 촬상하게 한다. 촬상된 화상은 재치면(210) 상에 접이된 골판지 케이스(A)의 화상을 사출한다. 다음으로, 스텝(S105)에서, 제어 장치(500)는, 촬상된 화상을 이용하여, 촬상 장치(170)에 대한 재치면(210) 상의 최상단의 접이된 골판지 케이스(A)의 3차원 위치를 검출한다. 이에 따라서, 제어 장치(500)는 제1 핸드(150)에 대한 최상단의 접이된 골판지 케이스(A)의 3차원 위치를 취득한다.

다음으로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스텝(S106)에서, 제어 장치(500)는 스텝(S105)에서 취득된 3차원 위치에 기초하여, 제1 암(130) 및 제1 핸드(150)를 동작시켜서, 흡착 장치(154)를 최상단의 접이된 골판지 케이스(A) 상으로 이동시킨다. 구체적으로는, 제어 장치(500)는 접이된 골판지 케이스(A)의 측부(A1) 상의 소정의 흡착 위치에 흡착 장치(154)를 근접 또는 접촉시킨다. 이 때, 제어 장치(500)는, 연결 회동축(152)의 방향이 제1방향(D1)과 대략 평행한 수평 방향이고 또한 흡착 장치(154)의 노즐이 하방을 향하도록, 제1 핸드(150)의 장착 기부(151) 및 유지부(153)의 자세를 제어한다.

나아가, 제어 장치(500)는, 제2 암(140)을 동작시킴으로써, 제2 핸드(160)를 최상단의 접이된 골판지 케이스(A)의 측부(A2) 상의 소정의 대기 위치로 이동시킨다. 이 때, 제어 장치(500)는 제2 핸드(160)의 자세를 제어함으로써, 측방부(162)의 당접면(162a)을 제1 방향(D1A)으로 수평 방향으로 향하게 하고, 당접면(162a)의 길이 방향을 측부(A1, A2)의 경계(C12)와 대략 평행한 수평 방향을 향하게 하며, 하방부(163)의 주면(163a)을 하방으로 향하게 한다. 하방부(163)는 당접면(162a)에 대하여 제1 방향(D1B)에 위치한다.

이에 한정되지 않지만, 본 실시예서는, 소정의 흡착 위치는, 골판지 케이스(A)의 4개의 측부(A1 ~ A4) 중 측부(A1) 상의 위치이며, 제2 방향(D2)을 따라 연장되는 경계(C12) 근방의 위치이다. 측부(A1, A2)는 최상단의 접이된 골판지 케이스(A)에서 상방으로 향하고 서로 인접하는 측부이며, 측부(A2)는 측부(A1)에 대하여 제1 방향(D1B)에 위치한다. 이와 같은 소정의 흡착 위치에서는 골판지 케이스(A)의 강성이 높기 때문에, 당해 위치에서 골판지 케이스(A)를 흡착하는 경우, 흡착 장치(154)의 흡착력을 낮게 하는 것이 가능하다. 소정의 흡착 위치 및 소정의 대기 위치는, 골판지 케이스(A)의 구성에 대응하여 미리 결정되어, 기억부(559)에 기억되어 있다. 제어 장치(500)는 스텝(S101)에서 접수된 골판지 케이스(A)의 구성에 대응하는 소정의 흡착 위치 및 소정의 대기 위치를 기억부(559)로부터 검색하여 사용한다.

여기서, 함 형상 골판지 케이스(A)에서, 측부(A1, A3)는 서로 대향하고 당해 골판지 케이스(A)의 장측부를 구성하고, 측부(A2, A4)는 서로 대향하여 당해 골판지 케이스(A)의 단측부를 구성한다. 측부(A1 ~ A4)를 둘러싸는 둘레 방향에서, 장측부는 단측부보다 길다. 여기서, 상기 둘레 방향에서, 측부(A1, A3)의 길이와 측부(A2, A4)의 길이가 동일하여도 좋다.

제어 장치(500)는 제1 핸드(150)의 흡착 장치(154)의 이동과 제2 핸드(160)의 이동에 대해서, 서로의 적어도 일부가 시간적으로 래핑되도록 병행하여 실행하여도 좋고, 각각을 순서대로 실행하여도 좋다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 스텝(S107)에서, 제어 장치(500)는 최상단의 접이된 골판지 케이스(A)를 흡착하여 개함한다. 제어 장치(500)는, 흡착 장치(154)가 소정의 흡착 위치에 도달한 후, 부압 발생 장치(155)를 기동시켜, 흡착 장치(154)에 부압을 발생시킨다. 기동 타이밍은, 도착 전, 도착과 동시, 또는 도착 후의 어느 것이라도 좋다. 그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어 장치(500)는 흡착 장치(154)에 의한 접이된 골판지 케이스(A)의 흡착을 검출하면, 제1 핸드(150)를 상승시킨다. 제어 장치(500)는 흡착 장치(154)에서의 부압의 발생을 검출함으로써, 접이된 골판지 케이스(A)의 흡착을 검출하여도 좋다. 제어 장치(500)는 부압 발생 장치(155)의 부하의 변화, 또는 흡착 장치(154), 배관 또는 부압 발생 장치(155)에 설치된 압력 센서(도시하지 않음)의 검지 값 등에 기초하여, 흡착 장치(154)의 부압의 발생을 검출하여도 좋다.

제어 장치(500)는, 제1 핸드(150)가 제1 소정 높이 위치로 상승할 때까지, 제1 핸드(150)와 함께 제2 핸드(160)를 상승시킨다. 나아가, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 소정 높이 위치에 도달한 후, 제어 장치(500)는 제1 핸드(150)를 상승시키면서 제2 핸드(160)를 하강시킨다. 하방부(163)는, 접이된 골판지 케이스(A)의 측부(A2)에 당접하여 하방으로 밀어 내려 경계(C12)에서 접은 금이 밖으로 나오도록 접어서, 접이된 골판지 케이스(A)를 개함시킨다. 하방부(163)의 주면(163a)의 길이 방향은 경계(C12)에 대략 평행한 수평 방향이기 때문에, 경계(C12)에서의 절곡이 부드럽고 정확하다. 예를 들어, 제1 소정 높이 위치는, 접이된 골판지 케이스(A)가, 개함을 개시하였을 때에 하방의 2단째의 접이된 골판지 케이스(A)와 접촉하지 않는 높이 위치로 되어도 좋다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 핸드(150)가 제2 소정의 높이 위치까지 상승하면, 제어 장치(500)는 제2 핸드(160)를 제1 방향(D1A)으로 이동시킨다. 측방부(162)는, 골판지 케이스(A)의 측부(A2)에 당접하여 제1 방향(D1A)으로 밀어 넣어서, 측부(A2)를 직립 상태에 가깝게 한다. 제어 장치(500)는 제1 핸드(150) 및 제2 핸드(160)의 위치 관계에 기초하여, 측부(A2)가 측부(A1)와 실질적으로 수직이 될 때까지, 제2 핸드(160)의 이동을 계속한다. 즉, 제어 장치(500)는 측방부(162)를 측부(A2)로 밀어부침으로써, 측부(A1)에 대하여 측부(A2)를 경계(C12)에서 절곡시킨다. 이 때, 제어 장치(500)는 측부(A2)의 절곡 각도가 목적하는 절곡 각도가 되도록 측부(A2)를 절곡시켜도 좋고, 목적하는 절곡 각도를 초과하도록 절곡시켜도 좋다. 목적하는 절곡 각도는 측부(A2)와 측부(A1)가 수직이 될 때의 측부(A2)의 절곡 각도이고, 목적하는 절곡 각도를 초과하는 절곡 각도는 측부(A2)와 측부(A1)가 이루는 각도가 예각이 될 때의 측부(A2)의 절곡 각도이다. 상술한 동작에 의해, 골판지 케이스(A)는 직사각형 통 형상으로 개함된 상태가 된다. 예를 들어, 제2의 소정의 높이 위치는, 개함 상태의 골판지 케이스(A)가 2단째의 폴딩 골판지 케이스(A)와 접촉하지 않는 높이 위치로 되어도 좋다. 여기서, 측부(A2)는 제5 피절곡부의 일례이다.

제어 장치(500)는 제1 핸드(150)의 상승과, 제2 핸드(160)의 하강과, 제2 핸드(160)의 제1 방향(D1A)으로의 이동에 대해서, 각각을 순차적으로 실행하여도 좋고, 서로의 적어도 일부가 시간적으로 래핑되도록 병행하여 실행하여도 좋다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 스텝(S108)에서, 제어 장치(500)는 개함 상태의 골판지 케이스(A)의 저부(A5)의 저부 플랩(A51 ~ A54) 중 측방에 위치하는 저부 플랩(A52, A54)을 접는다. 즉, 제어 장치(500)는 제2 절곡 처리 및 제3 절곡 처리를 실행한다.

저부 플랩(A51 ~ A54)은 접혀져서 골판지 케이스(A)의 저부(A5)를 형성한다. 절곡 전의 저부 플랩(A51 ~ A54)은 각각 측부(A1 ~ A4)로부터 동일한 방향으로 연장된다. 저부 플랩(A51, A53)은 저부(A5)의 장변의 플랩이고, 저부 플랩(A52, A54)은 저부(A5)의 단변의 플랩이다. 상부 플랩(A61 ~ A64)은 접이된 골판지 케이스(A)의 상부(A6)를 형성한다. 절곡 전의 상부 플랩(A61 ~ A64)은 각각 측부(A1 ~ A4)로부터 저부 플랩(A51 ~ A54)과 반대 방향으로 연장된다. 예를 들어, 스텝(S101 ~ S107)에서, 저부 플랩(A51 ~ A54)는 제2 방향(D2A)으로 연장되고 상부 플랩(A61 ~ A64)은 제2 방향(D2B)으로 연장된다. 저부 플랩(A51, A53) 중 일방은 제1 피절곡부의 일례이고, 저부 플랩(A51, A53)의 타방은 제2 피절곡부의 일례이며, 저부 플랩(A54)은 제3 피절곡부의 일례이고, 저부 플랩(A52)은 제4 피절곡부의 일례이다.

먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 제어 장치(500)는 제2 절곡 처리를 실행한다. 제어 장치(500)는, 제1 핸드(150)를 제1 방향(D1A)으로 이동시킴으로써, 저부 플랩(A54)을 측방 보조 부재(350)의 측방 당접부(351)에 당접시켜 밀어 넣는다. 이에 따라, 저부 플랩(A54)은 그 선단부가 제1 방향(D1B)을 향하도록 접혀진다. 측방 당접부(351)가 연장되는 방향은 저부 플랩(A54)과 측부(A4)의 경계(C45)가 연장되는 방향과 마찬가지의 방향이기 때문에, 측방 당접부(351)는 저부 플랩(A54)를 경계(C45)를 따라 부드럽고 정확하게 접을 수 있다. 또한, 제어 장치(500)는, 측방부(162)의 당접면(162a)을 측부(A2)에 당접시키면서, 제2 핸드(160)를 제1 핸드(150)와 동일하게 이동시킨다. 이에 따라서, 저부 플랩(A54)의 접힘 시, 골판지 케이스(A)의 변형이 억제된다.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 제어 장치(500)는 제3 절곡 처리를 실행한다. 제어 장치(500)는 제6 축(S6b)(도 2 참조)을 중심으로 제2 핸드(160)를 회동시킴으로써, 측방부(162)의 당접면(162a)을 저부 플랩(A52)에 당접시키고, 당접면(162a)의 방향은 제1 방향(D1A)으로부터 제2 방향(D2B)으로 변한다. 이에 따라서, 측방부(162)는 저부 플랩(A52)의 선단을 제1 방향(D1A)으로 향하도록 저부 플랩(A52)을 접는다. 여기서, 제어 장치(500)는 당접면(162a)의 위치를 조정하기 위해서, 제2 핸드(160)를 이동시켜도 좋다.

제어 장치(500)는, 제2 절곡 처리 및 제3 절곡 처리에 대해서, 각각을 순차적으로 실행하여도 좋고, 서로의 적어도 일부가 시간적으로 래핑되도록 병행하여 실행하여도 좋다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 스텝(S109)에서, 제어 장치(500)는 개함 상태의 골판지 케이스(A)의 저부(A5)의 상하 방향에 위치하는 저부 플랩(A51, A53)을 접는다. 즉, 제어 장치(500)는 제1 절곡 처리를 실행한다.

먼저, 도 12에 도시된 바와 같이, 제어 장치(500)는, 제2 핸드(160)를 회동시킴으로써, 측방부(162)의 당접면(162a)의 방향을 제2 방향(D2B)으로부터 제1 방향(D1A)으로 바꾸어, 당접면(162a)을 골판지 케이스(A)의 측부(A2)에 당접시킨다. 나아가, 제어 장치(500)는 제1 핸드(150) 및 제2 핸드(160)를 이동시킴으로써, 저부 플랩(A53)을 하방 보조 부재(220)의 하부 당접부(221, 222)의 상방에 위치시킨다.

다음으로, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제어 장치(500)는 제1 핸드(150)를 하강시킴으로써, 저부 플랩(A53)을 하방 당접부(221, 222)에 당접시켜 밀어넣어서, 저부 플랩(A53)의 선단을 상방으로 향하도록 저부 플랩(A53)을 절곡시킨다. 제2 하방 당접부(222)가 연장되는 방향은 저부 플랩(A53)과 측부(A3)의 경계(C35)가 연장되는 방향과 마찬가지이고, 저부 플랩(A54)이 절곡되는 방향과 교차하는 방향이다. 따라서, 제2 하방 당접부(222)는 저부 플랩(A53)을 경계(C35)를 따라 부드럽고 정확하게 절곡시키는 것이 가능하다.

다음으로, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 제어 장치(500)는, 상기 하강을 정지하고, 제1 핸드(150)의 유지부(153)를 회동시키면서 제1 핸드(150)를 제2 방향(D2A)으로 이동시킨다. 이 때, 골판지 케이스(A)는 상부 플랩(A61 ~ A64)을 상방으로 향해 기립하도록 자세를 변경하면서, 제2 방향 (D2A)으로 이동된다. 저부 플랩(A53)은 하방 당접부(221 또는 222)에 밀리고, 나아가 접혀진다. 저부 플랩(A51)은 상방 보조 부재(340)의 상방 당접부(341)에 당접하여 밀어 넣어지고, 저부 플랩(A51)의 선단을 저부 플랩(A53)을 향하도록 절곡된다. 즉, 저부 플랩 (A51, A53)을 상방 당접부(341) 및 하방 당접부(221 또는 222)에 당접시키면서 유지부(153)가 회동함으로써, 저부 플랩(A51, A53)이 절곡된다. 이 때, 상방 당접부(341) 및 제2 하방 당접부(222)는 연결 회동축(152)의 방향으로 연장된다. 상방 당접부(341)는 유지부(153)의 회동 방향으로 하방 당접부(221, 222)로부터 떨어져 위치하고 있다.

다음으로, 도 17에 도시된 바와 같이, 제어 장치(500)는 상기 이동을 정지하고, 유지부(153)의 회동을 계속하면서, 제1 핸드(150)를 하강시킨다. 이 때, 골판지 케이스(A)는 기립 상태에서 하방으로 이동하고, 저부 플랩(A51)은, 상방 당접부(341)로 밀어지고, 더욱 접혀진다. 제어 장치(500)는, 유지부(153)가 직립 상태가 되면 회동 및 하강을 정지한다. 이 때, 골판지 케이스(A)는 저부 플랩(A51, A53)을 하방으로 하여 직립하여, 함 형상 골판지 케이스를 형성한다.

다음으로, 도 5 및 도 18에 도시된 바와 같이, 스텝(S110)에서, 제어 장치(500)는 제1 핸드(150)를 제1 방향(D1A)으로 이동시켜서, 함 형상 골판지 케이스(A)를 반송 장치(320a, 320b) 사이로 이동시킨다. 이 때, 제어 장치(500)는 함 형상 골판지 케이스(A)를 제1 하방 당접부(221) 상에 놓인 상태로 이동시켜도 좋다.

다음으로, 스텝(S111)에서, 봉합 장치(330)는 반송 장치(320a, 320b)에 의해 반송된 함 형상 골판지 케이스(A)의 저부 플랩(A51, A53)의 이음매에 테이프를 붙여서, 함 형상 골판지 케이스(A)의 저부(A5)를 봉합한다.

상술한 바와 같이, 실시예에 따른 로봇 시스템(1)은 스텝(S101, S102)에서 입력된 골판지 케이스(A)의 구성 및 지령에 대응하여 스텝(S103 ~ S111)의 처리를 실행함으로써, 로봇(100)을 이용하여 접이된 골판지 케이스(A)의 조립, 즉 제함을 자동적으로 실행한다.

<효과 등>

실시예에 따른 로봇 시스템(1)은, 골판지 케이스(A)를 유지하는 제1 핸드(150)와, 제1 핸드(150)를 이동시키는 제1 암(130)과, 제1 핸드(150)에 유지된 상태의 골판지 케이스(A)의 저부 플랩(A51 또는 A53)이 절곡되는 제1 절곡 처리시에, 저부 플랩(A51 또는 A53)과 당접하는 상방 당접부(341) 또는 하방 당접부(221, 222)를 구비한다. 나아가, 제1 핸드(150)는, 제1 암(130)과 접속되는 장착 기부(151)와, 장착 기부(151)에 대해 회동 가능하고 또한 골판지 케이스(A)를 부착시킴으로써 유지하는 유지부(153)를 구비한다. 제1 핸드(150) 및 제1 암(130)은 제1 절곡 처리시에 저부 플랩(A51 또는 A53)을 상방 당접부(341) 또는 하방 당접부(221 또는 222)에 당접시키면서 유지부(153)를 회동시킴으로써, 저부 플랩(A51 또는 A53)이 절곡되도록 구성된다.

상기 구성에 따르면, 로봇 시스템(1)은 제1 핸드(150)를 이동시키고 또한 유지부(153)를 회동시킴으로써, 골판지 케이스(A)의 저부 플랩(A51 또는 A53)을 상방 당접부(341) 또는 하방 당접부(221 또는 222)로 밀어부쳐서 절곡시킬 수 있다. 따라서, 저부 플랩(A51 또는 A53)을 절곡시키기 위한 제1 핸드(150) 및 제1 암(130)의 동작을 간력화하는 것이 가능하다. 나아가, 저부 플랩(A51 또는 A53)을 절곡시키기 위한 구성은, 제1 암(130)과, 회동 가능한 유지부(153)를 구비하는 제1 핸드(150)와, 상방 당접부(341) 또는 하방 당접부(221 또는 222)를 포함하면 좋고, 간략화를 가능하게 한다. 또한, 상방 당접부(341) 및 하방 당접부(221, 222)는 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있기 때문에, 제1 방향(D1)으로 긴 저부 플랩(A51 또는 A53)에 대하여 안정된 절곡을 가능하게 한다 .

여기서, 상방 당접부(341) 또는 제2 하방 당접부(222)는 제1 절곡 처리시의 유지부(153)의 연결 회동축(152)의 방향으로 연장되어도 좋다. 상기 구성에 따르면, 상방 당접부(341) 또는 제2 하방 당접부(222)는 유지부(153)의 회동 방향과 대략 수직인 방향의 금을 형성하여, 저부 플랩(A51 또는 A53)을 절곡시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 절곡 처리시, 연결 회동축(152)의 방향과 상방 당접부(341) 또는 제2 하방 당접부(222)가 연장되는 방향을 동일하게 하도록, 제1 핸드(150)의 위치 및 자세를 제어함으로써, 저부 플랩(A51 또는 A53)의 부드럽고 정확한 절곡이 가능해진다.

또한, 유지부(153)의 연결 회동축(152)의 방향은 장착 기부(151)와 제1 암(130)의 접속 방향에 대하여 교차하는 방향이라도 좋다. 상기 구성에 따르면, 제1 핸드(150)는 제6 축(S6a)을 중심으로 하는 제1 핸드(150)의 회동 방향과 교차하는 방향으로 유지부(153)를 회동시킬 수 있다. 따라서, 유지부(153)의 위치 및 자세의 자유도가 향상된다.

또한, 유지부(153)는 장착 기부(151)에 대해 적어도 90°의 회동 각도에 걸쳐 회동 가능하도록 구성되어도 좋다. 상기 구성에 의하면, 제1 핸드(150)는, 유지부(153)의 회동만으로, 유지부(153)에서 유지하고 있는 골판지 케이스(A)의 자세를, 예를 들어 측부(A1)를 수평 상태로부터 연직 상태로 하도록, 변화시킬 수 있다. 따라서, 유지부(153)에 의해 유지되는 골판지 케이스(A)의 위치 및 자세의 자유도가 향상된다.

또한, 유지부(153)는 골판지 케이스(A)를 흡착하는 흡착 장치(154)를 구비하여도 좋다. 상기 구성에 의하면, 유지부(153)는 흡착에 의해 골판지 케이스(A)를 부착시켜 유지할 수 있다. 따라서, 유지부(153)는 골판지 케이스(A)의 표면에 가해지는 손상 등의 영향을 저감하여 유지를 가능하게 한다.

또한, 본 실시예에 따른 로봇 시스템(1)은 제1 절곡 처리시의 유지부(153)의 회동 방향으로 서로로부터 멀리 배치되는 상방 당접부(341) 및 하방 당접부(221, 222)를 구비하여도 좋다. 나아가, 골판지 케이스(A)는 서로 대향하여 배치된 저부 플랩(A51, A53)을 포함하여도 좋다. 제1 핸드(150) 및 제1 암(130)은 제1 절곡 처리시에, 저부 플랩(A51)을 상방 당접부(341)에 당접시키고. 저부 플랩(A53)을 하방 당접부(221 또는 222)에 당접시킴으로써, 저부 플랩(A51, A53)을 절곡시키도록 구성되어도 좋다. 상기 구성에 따르면, 유지부(153)를 회동시켜 저부 플랩(A51, A53) 각각을 상방 당접부(341) 및 하방 당접부(221 또는 222)로 밀어부침으로써, 저부 플랩(A51, A53)의 절곡이 가능하다. 따라서, 저부 플랩(A51, A53)을 절곡시키기 위한 구성, 및 제1 핸드(150) 및 제1 암(130)의 동작의 간략화가 가능하다.

또한, 실시예에 따른 로봇 시스템(1)은, 제1 핸드(150)에 유지된 상태의 골판지 케이스(A)의 저부 플랩(A54)이 절곡되는 제2 절곡 처리시에, 저부 플랩(A54)이 당접되는 측방 당접부(351)를 구비하여도 좋다. 나아가, 저부 플랩(A54)은 저부 플랩(A51, A53)이 절곡되는 방향과 교차하는 방향으로 절곡되어도 좋다. 그리고, 제1 핸드(150) 및 제1 암(130)은, 제2 절곡 처리시에, 저부 플랩(A54)을 측방 당접부(351)로 밀어부치도록 골판지 케이스(A)를 이동시킴으로써, 저부 플랩(A54)을 절곡시키도록 구성되어도 좋다. 상기 구성에 의하면, 저부 플랩(A54)을 측방 당접부(351)로 밀어부치는 방향으로 제1 핸드(150)를 이동시킴으로써, 바닥 플랩(A54)의 절곡이 가능하다. 따라서, 바닥 플랩(A54)을 절곡시키기 위한 구성, 및 제1 핸드(150) 및 제1 암(130)의 동작의 간략화가 가능하다.

여기서, 측방 당접부(351)는 저부 플랩(A54)이 절곡되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되어도 좋다. 상기 구성에 의하면, 측방 당접부(351)는 측방 당접부(351)가 연장되는 방향의 금을 형성하여, 저부 플랩(A54)을 절곡시킬 수 있다. 금의 방향이 저부 플랩(A54)이 절곡되는 방향과 교차하기 때문에, 저부 플랩(A54)의 부드럽고 정확한 절곡이 가능해진다.

또한, 실시예에 따른 로봇 시스템(1)은 제1 핸드(150)와, 제1 암(130)과, 제2 핸드(160)과, 제2 암(140)을 구비하여도 좋다. 나아가, 골판지 케이스(A)는 저부 플랩(A51 또는 A53)이 절곡되는 방향과 교차하는 방향으로 절곡되는 저부 플랩(A52)을 포함하여도 좋다. 그리고, 제2 핸드(160) 및 제2 암(140)은 제1 핸드(150)에 유지되어 있는 상태의 골판지 케이스(A)의 저부 플랩(A52)이 절곡되는 제3 절곡 처리시에, 제2 핸드(160)를 저부 플랩(A52)에 당접시키면서 회동시킴으로써, 저부 플랩(A52)을 절곡시키도록 구성되어도 좋다. 여기서, 로봇 시스템(1)은 동축 상에서 회동 가능하도록 배치된 제1 암(130) 및 제2 암(140)을 구비하는 로봇 본체(120)를 구비하고, 로봇 본체(120)는 동축 쌍완 로봇을 구성하여도 좋다.

상기 구성에 의하면, 저부 플랩(A52)에 당접하는 제2 핸드(160)를 회동시킴으로써, 저부 플랩(A52)의 절곡이 가능하다. 따라서, 저부 플랩(A52)을 절곡시키기 위한 구성, 및 제2 핸드(160) 및 제2 암(140)의 동작의 간략화가 가능하다. 또한, 동축 쌍완 로봇인 로봇 본체(120)는 작업에 필요한 공간의 공간 절약을 가능하게 한다.

또한, 골판지 케이스(A)는, 절곡 처리를 받음으로써 바닥이 있는 통 형상을 형성하도록 구성되고, 제2 핸드(160) 및 제2 암(140)은, 제2 핸드(160)를 골판지 케이스(A)에 당접시킴으로써, 골판지 케이스(A)에 통 형상을 형성시켜 유지시키는 보조를 하도록 구성되어도 좋다. 상기 구성에 의하면, 골판지 케이스(A)를 통 형상으로 개함하는 것이 용이해진다. 나아가, 원통 형의 골판지 케이스(A)가, 절곡 처리시에 변형되는 것이 억제된다. 따라서, 목적하는 위치에서의 부드럽고 정확한 플랩의 절곡이 가능해진다.

여기서, 골판지 케이스(A)는 절곡 처리를 받음으로써 바닥이 있는 통 형상을 형성하도록 구성되고, 제1 핸드(150) 및 제1 암(130)은 골판지 케이스(A)를 유지하여 상승시킴으로써 골판지 케이스(A)에 각통 형상을 형성시키고, 제2 핸드(160) 및 제2 암(140)은 골판지 케이스(A)에 각통 형상을 형성시킬 때, 골판지 케이스(A)에 측방으로부터 제2 핸드(160)를 당접시키거나 또는 밀어부침으로써 상기 보조를 수행하도록 구성되어도 좋다. 상기 구성에 의하면, 골판지 케이스(A)를 각통 형상으로 개함하는 것이 용이해진다.

또한, 제2 핸드(160) 및 제2 암(140)은, 제2 핸드(160)를 골판지 케이스(A)에 밀어부침으로써, 각통 형상을 형성하는 골판지 케이스(A)의 제5 피절곡부로서의 측부(A2)를 목적하는 절곡 각도 이상으로 절곡시키도록 구성되어도 좋다. 상기 구성에 의하면, 목적하는 절곡 각도 이상으로 절곡된 측부(A2)는, 목적하는 절곡 각도를 유지하기 쉬워지고, 그에 따라서, 골판지 케이스(A)는, 목적으로 하는 개함 상태의 형상을 유지하기 쉬워진다. 따라서, 저부 플랩(A51 ~ A54)의 절곡 처리가 원활해진다.

또한, 골판지 케이스(A)는, 절곡 처리를 받음으로써 바닥이 있는 통 형상을 형성하도록 구성되고, 저부 플랩(A51 ~ A54)은, 절곡 처리를 받음으로써 골판지 케이스(A)의 저부(A5)를 형성하여도 좋다. 상기 구성에 의하면, 로봇 시스템(1)은, 접이된 골판지 케이스(A)를, 상부가 개방된 함 형상 골판지 케이스로서 조립할 수 있다. 함 형상 골판지 케이스(A)는, 저부(A5)의 봉합을 받는 것만으로 물품의 담기 등에 이용될 수 있다.

<그 밖의 실시예>

이상에서, 본 개시의 실시예의 예에 대해 설명하였지만, 본 개시는 상기 실시예에 한정되지 않는다. 즉, 본 개시의 범위 내에서 다양한 변형 및 개선이 가능하다. 예를 들어, 각종 변형을 실시예에 실시한 것, 및 다른 실시예에서 구성 요소를 조합하여 구성되는 형태도, 본 개시의 범위 내에 포함된다.

예를 들어, 실시예에서는, 로봇 본체(120)는 수평 다관절형 로봇이지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 로봇 본체(120)는 수직 다관절형 로봇, 극좌표형 로봇, 원통 좌표형 로봇, 직각 좌표형 로봇 또는 그 밖의 로봇으로 구성되어도 좋다. 나아가, 제1 핸드(150) 및 제2 핸드(160)는 수평 다관절형의 제1 암(130) 및 제2 암(140)에 탑재되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 핸드(150) 및 제2 핸드(160)는 서로 다른 형태의 암에 탑재되어도 좋다.

또한, 실시예에서는, 로봇 본체(120)는, 제1 암(130) 및 제2 암(140)을 구비하는 쌍완 로봇으로서 구성되지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 로봇 본체(120)는 1개의 암만을 구비하여도 좋고, 3개 이상의 암을 구비하여도 좋다. 예를 들어, 제1 암(130) 및 제2 암(140)은 서로 다른 로봇 본체에 탑재되어도 좋다.

또한, 실시예에서, 제1 암(130) 및 제2 암(140)은 서로 접속된 5개의 링크를 구비하도록 구성되지만, 이에 한정되지 않고, 각각의 링크의 수량은 4개 이하라도 좋고, 6개 이상이라도 좋다.

또한, 실시예에서는, 흡착 장치(154)는, 부압을 발생함으로써 물체를 흡착하도록 구성되지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 흡착 장치(154)는 점착력에 의해 물체를 부착하도록 구성되어도 좋다. 또는, 흡착 장치(154)는 가요성을 가지는 고무 또는 수지 등으로 구성되는 흡반을 구비하고, 흡반을 밀어부침으로써 물체를 흡착하여도 좋다. 나아가, 흡착력의 증가를 위해, 흡반의 흡착면의 공기를 흡출하는 기구가 설치되어도 좋다.

또한, 실시예에서는, 재치면(210)은, 재치대(200)에 대하여 고정되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 재치대(200)는 재치면(210)을 승강하는 승강 장치를 구비하여도 좋다. 이 경우, 제어 장치(500)는 승강 장치를 제어하고, 재치면(210) 상의 복수의 접이된 골판지 케이스(A)의 조립의 진행과 병행하여, 재치면(210)을 상승시켜도 좋다. 이에 따라서, 로봇 본체(120)에 대한 최상단의 접이된 골판지 케이스(A)의 높이 위치를 일정한 위치로 유지하는 것이 가능하다. 따라서, 로봇 본체(120)는, 제1 암(130) 및 제2 암(140)의 상하 방향의 동작 범위의 제한에 관계없이, 재치면(210) 상의 모든 접이된 골판지 케이스(A)를 조립하여 처리할 수 있다.

또한, 실시예에서는, 제어 장치(500)는 촬상 장치(170)에 의해 촬상된 화상을 이용하여, 제1 핸드(150)에 대한 재치면(210) 상의 접이된 골판지 케이스(A)의 3차원 위치를 검출하지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 핸드(150) 등에 제1 핸드(150)와 접이된 골판지 케이스(A)의 거리를 측정하는 센서가 설치되어도 좋다. 제어 장치(500)는 당해 센서의 측정 거리를 이용하여, 제1 핸드(150)와 접이된 골판지 케이스(A)의 위치 관계를 검출하여도 좋다. 상기 센서의 예는, 광전 센서, 레이저 센서, 초음파 센서 등이다.

또한, 실시예에서는, 골판지 케이스(A)의 저부(A5)를 형성하는 저부 플랩의 수량은, 4개에 한정되지 않고, 1개 이상 3개 이하라도 좋고, 5개 이상이라도 좋다. 이와 같은 경우, 로봇 시스템(1)은 상방 보조 부재(340), 하방 보조 부재(220), 측방 보조 부재(350) 및 제2 핸드(160)의 측방부(162) 및 하방부(163) 등을 적절히 선택하여 이용하여, 접이된 골판지 케이스(A)를 조립하여도 좋다.

또한, 실시예에서, 제어 장치(500)는, 로봇(100)과, 반송 장치(320a, 320b)와, 봉합 장치(330)를 제어하도록 구성되지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 반송 장치(320a, 320b)와 봉합 장치(330) 중 적어도 1개는 자신이 구비하는 제어 장치 등의 다른 제어 장치에 의해 제어되어도 좋다. 이에 따라서, 범용적인 반송 장치 및 봉합 장치의 사용이 가능하다.

1: 로봇 시스템 120: 로봇 본체
130: 제1 암 140: 제2 암
150: 제1 핸드 151: 장착 기부
152: 연결 회동축 153: 유지부
154: 흡착 장치 160: 제2 핸드
221, 222: 하방 당접부(제1 당접부, 제2 당접부)
341: 상방 당접부(제1 당접부, 제2 당접부)
351: 측방 당접부(제3 당접부)
500: 제어 장치
A: 골판지 케이스(물품) A2: 측부(제5 피절곡부)
A51, A53: 저부 플랩(제1 피절곡부, 제2 피절곡부)
A52: 저부 플랩(제4 피절곡부) A54: 저부 플랩(제3 피절곡부)

Claims (16)

1. 물품을 유지하는 핸드와,
   상기 핸드를 이동시키는 암과,
   상기 핸드에 유지된 상태의 상기 물품의 제1 피절곡부가 절곡되는 제1 절곡 처리시에, 상기 제1 피절곡부가 당접하는 제1 당접부를 구비하고,
   상기 핸드는, 상기 암과 접속되는 기부와, 상기 기부에 대해 회동 가능하고 상기 물품을 부착시킴으로써 유지하는 유지부를 구비하고,
   상기 핸드 및 상기 암은, 상기 제1 절곡 처리시에 상기 제1 피절곡부를 상기 제1 당접부에 당접시키면서 상기 유지부를 회동시킴으로써 상기 제1 피절곡부를 절곡시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 당접부는, 상기 제1 절곡 처리시의 상기 유지부의 회동축의 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 유지부의 회동축의 방향은, 상기 기부와 상기 암의 접속 방향에 대하여 교차하는 방향인 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유지부는 상기 기부에 대하여 적어도 90°의 회동 각도에 걸쳐 회동 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유지부는 물품을 흡착하는 흡착 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 절곡 처리시의 상기 유지부의 회동 방향으로 상기 제1 당접부로부터 떨어져 배치된 제2 당접부를 더 구비하고,
   상기 물품은 상기 제1 피절곡부와 대향하여 배치된 제2 피절곡부를 더 포함하고,
   상기 핸드 및 상기 암은, 상기 제1 절곡 처리시에, 상기 제1 피절곡부를 상기 제1 당접부에 당접시키고, 상기 제2 피절곡부를 상기 제2 당접부에 당접시킴으로써, 제1 피절곡부 및 제2 피절곡부를 절곡시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 당접부는, 상기 제1 절곡 처리시의 상기 유지부의 회동축의 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 핸드에 유지된 상태의 상기 물품의 제3 피절곡부가 절곡되는 제2 절곡 처리시에, 상기 제3 피절곡부가 당접되는 제3 당접부를 더 구비하고,
   상기 제3 피절곡부는, 상기 제1 피절곡부가 절곡되는 방향과 교차하는 방향으로 절곡되고,
   상기 핸드 및 상기 암은, 상기 제2 절곡 처리시에, 상기 제3 피절곡부를 상기 제3 당접부로 밀어부치도록 상기 물품을 이동시킴으로써, 상기 제3 피절곡부를 절곡시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제3당접부는, 상기 제3 피절곡부가 절곡되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드로서의 제1 핸드와,
    상기 암으로서의 제1 암과,
    제2 핸드와,
    상기 제2 핸드를 이동시키면서 상기 제2 핸드를 회동시키는 제2 암을 더 구비하고,
    상기 물품은, 상기 제1 피절곡부가 절곡되는 방향과 교차하는 방향으로 절곡되는 제4 피절곡부를 더 포함하고,
    상기 제2 핸드 및 상기 제2 암은, 상기 제1 핸드에 유지된 상태의 상기 물품의 상기 제4 피절곡부가 절곡되는 제3 절곡 처리시에, 상기 제2 핸드를 상기 제4 피절곡부에 당접시키면서 회동시킴으로써, 상기 제4 피절곡부를 절곡시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
    
11. 제10항에 있어서,
    동축 상에서 회동 가능하도록 배치된 상기 제1 암 및 상기 제2 암을 구비하는 로봇 본체를 더 구비하고,
    상기 로봇 본체는 동축 쌍완 로봇을 구성하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
    
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 물품은 상기 절곡 처리를 받음으로써 바닥이 있는 통 형상을 형성하도록 구성되고,
    상기 제2 핸드 및 상기 제2 암은, 상기 제2 핸드를 상기 물품에 당접시킴으로써, 상기 물품에 통 형상을 형성시켜 유지시키는 보조를 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
    
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품은 상기 절곡 처리를 받음으로써 바닥이 있는 통 형상을 형성하도록 구성되고,
    상기 피절곡부는, 상기 절곡 처리를 받음으로써 상기 물품의 저부를 형성하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
    
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품은 골판지 케이스이고,
    상기 피절곡부는 상기 골판지 케이스의 플랩인 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
    
15. 제12항에 있어서,
    상기 물품은, 상기 절곡 처리를 받음으로써 바닥이 있는 각통 형상을 형성하도록 구성되고,
    상기 제1 핸드 및 상기 제1 암은, 상기 물품을 유지하여 상승시킴으로써 상기 물품에 각통 형상을 형성시키고,
    상기 제2 핸드 및 상기 제2 암은, 상기 물품에 각통 형상을 형성시킬 때, 상기 물품에 측방으로부터 상기 제2 핸드를 당접시키거나 밀어부침으로써 상기 보조를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 핸드 및 상기 제2 암은, 상기 제2 핸드를 상기 물품에 밀어부침으로써, 각통 형상을 형성하는 상기 물품의 제5 피절곡부를 목적하는 절곡 각도 이상으로 절곡시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.

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