TW201536493A - 機械臂及起重機共同作業系統 - Google Patents

Abstract

具備：機械臂(2)，具有可處理工件(110)或搭載工具之手部(23)及臂部(22)；以及起重機(1)，懸吊工件或機械臂並使其移動；機械臂藉由手部及臂部對工件或機械臂進行安裝在起重機或從起重機移除之處理，且起重機使工件或機械臂移動，且機械臂加工工件。

Description

機械臂及起重機共同作業系統

本發明係關於一種機械臂及起重機共同進行作業之機械臂及起重機共同作業系統。

以往，為了減少在工廠作業之作業員，已知有使用機械臂搬送工件之系統(例如參照專利文獻1)。

此搬送工件之系統包含具有把持部之機械臂、及具有把持工件之把持部及座之均衡器。此外，藉由機械臂之把持部把持以把持部把持工件之均衡器之座，機械臂使其把持部遵循搬送軌跡移動至搬送位置。藉此，能使工件位於搬送位置。

專利文獻1：日本特開平9-1492號公報

然而，專利文獻1記載之搬送工件之系統具有無法將工件搬送至機械臂之動作區域外之問題。

此外，為了以生產線將工件搬送至機械臂之動作區域外，可考慮以輸送機自動搬送裝置搬送工件。然而，此情形，需要用以設置輸送機之較廣地面面積，會有系統佔有之地面面積增加之問題。

又，機械臂未對起重機指示以起重機(例如頂板起重機)搬送工件之作業，再者，起重機亦未搬送作業之機械臂。

本發明係為了解決上述課題而構成，其目的在於提供一種能使用機械臂如以往作業員進行作業般地搬送工件並加工且可抑制工件搬送所需之地面面積之機械臂及起重機共同作業系統。

此外，目的在於不需設置輸送機自動搬送裝置等自動化用特別設備機器即可減少在生產線作業之作業員或達成生產線之全自動化。

為了解決上述課題，本發明某形態之機械臂及起重機共同作業系統，具備：機械臂，具有可處理工件或搭載工具之手部及臂部；以及起重機，懸吊該工件或該機械臂即物體並使其移動；該機械臂藉由該手部及臂部對該物體進行安裝在該起重機或從該起重機移除之處理，且該起重機使該物體移動，且該機械臂加工該工件。

根據此構成，機械臂藉由手部及臂部對物體進行安裝在起重機或從起重機移除之處理，起重機使工件移動至機械臂之動作範圍外之既定部位，機械臂加工工件。是以，能使用機械臂如以往作業員進行作業般地搬送工件並加工。因此，機械臂直接執行作業員在生產線之作業，因此不需設置輸送機自動搬送裝置等自動化用特別設備機器即可以簡單構成減少在生產線作業之作業員或達成生產線之全自動化。

又，由於機械臂及工件係藉由起重機移動，因此可抑制工件搬送所需之地面面積。

亦可進一步具備系統控制部；該起重機及該機械臂係以該系統控制部可指示該起重機及該機械臂之動作之方式構成；該系統控制部指示該起重機及該機械臂之動作。

根據此構成，由於機械臂如以往作業員進行作業般地作業， 因此能使生產線全自動化。

亦可該起重機及該機械臂係以該機械臂可指示該起重機之動作之方式構成；該機械臂指示該起重機之動作。

根據此構成，由於機械臂如以往作業員進行作業般地作業，因此能使生產線全自動化。

亦可該起重機及該機械臂係以該起重機可指示該機械臂之動作之方式構成；該起重機指示該機械臂之動作。

根據此構成，由於機械臂如以往作業員進行作業般地作業，因此能使生產線全自動化。

該機械臂亦可藉由該手部及該臂部對該物體進行安裝在該起重機之處理。

根據此構成，即使位於既定位置之工件或機械臂之位置精度低之情形，機械臂亦可將工件或機械臂本身安裝在起重機。又，能簡化用以將工件或機械臂安裝在起重機之構成。

該機械臂亦可藉由該手部及該臂部對懸吊在該起重機之該物體進行從該起重機移除之處理。

根據此構成，即使起重機所搬送之工件或機械臂之搬送位置精度低之情形，機械臂亦可從起重機移除工件或機械臂本身。

該物體亦可為該機械臂。

根據此構成，由於機械臂將機械臂本身安裝在起重機或從起重機移除機械臂本身，因此機械臂可自己移動至工件之加工現場。

該物體亦可為該工件。

根據此構成，由於機械臂將工件安裝在起重機，因此即使位於既定位置之工件之位置精度低，亦可全自動地將工件安裝在起重機，又，由於機械臂從起重機移除工件，因此即使起重機之工件之搬送位置之精度低，亦可全自動地從起重機移除工件。

亦可該起重機具有與具有卡合部之該物體之該卡合部卡合之吊具；該機械臂以該手部保持該吊具，將保持之該吊具安裝在該卡合部或從該卡合部移除。

根據此構成，機械臂可將工件或機械臂較佳地安裝在起重機。

亦可該起重機進一步具有使該吊具升降及往水平方向移動之移動機構、及控制該移動機構之動作之起重機控制部；該機械臂包含載置在載置面上之機械臂基部、基端部連結於該機械臂基部之該臂部、安裝在該臂部之前端部之該手部、控制該臂部及該手部之動作之機械臂控制部、取得該物體之卡合部之位置之物體卡合部位置取得部、及取得該起重機之吊具之位置之吊具位置取得部；該機械臂控制部根據該吊具位置取得部所取得之該吊具之位置以該手部保持該吊具，使該手部移動以將該吊具導引至根據該物體卡合部位置取得部取得之該卡合部之位置設定之第1導引位置。

根據此構成，機械臂可將工件或機械臂更佳地安裝在起重機。

亦可該機械臂進一步具備安裝在該手部或該臂部之攝影機；該物體卡合部位置取得部及吊具位置取得部處理以該攝影機拍攝之影 像以取得該卡合部及該吊具之位置。

根據此構成，機械臂可自己取得物體之卡合部之位置與起重機之吊具之位置。

本發明具有可提供能使用機械臂如以往作業員進行作業般地搬送工件並加工且可抑制工件搬送所需之地面面積之機械臂及起重機共同作業系統之效果。

Pa‧‧‧加工前工件放置場

Pa1‧‧‧機械臂載置位置

Pa2‧‧‧工件載置位置

Pb‧‧‧加工場

Pb1‧‧‧機械臂載置位置

Pb2‧‧‧工件加工位置

Pc‧‧‧已加工工件放置場

1‧‧‧起重機

2‧‧‧機械臂

10‧‧‧卡合部

11‧‧‧吊具

12‧‧‧引線繩

13‧‧‧絞車

14‧‧‧吊運車

15‧‧‧行走軌道

16‧‧‧控制器

17‧‧‧起重機側通訊部

18‧‧‧移動機構

21‧‧‧機械臂基部

22‧‧‧臂部

23‧‧‧手部

24‧‧‧臂部驅動部

25‧‧‧手部驅動部

26‧‧‧控制器

27‧‧‧攝影機

28‧‧‧卡合部

29‧‧‧電池

30‧‧‧機械臂側通訊部

50‧‧‧控制部

51‧‧‧起重機控制部

52‧‧‧通訊控制部

60‧‧‧控制部

61‧‧‧記憶部

62‧‧‧機械臂控制部

63‧‧‧吊具位置取得部

64‧‧‧物體卡合部位置取得部

65‧‧‧協調控制部

66‧‧‧通訊控制部

100‧‧‧共同作業系統

110‧‧‧工件

111‧‧‧卡合部

112‧‧‧工件本體

圖1係顯示本發明實施形態1之機械臂及起重機共同作業系統之構成例之圖。

圖2係概略地顯示圖1之機械臂及起重機共同作業系統之控制系統之構成例之方塊圖。

圖3係顯示圖1之機械臂及起重機共同作業系統之動作例之流程圖。

圖4係顯示圖3之步驟S1之機械臂及起重機共同作業系統之動作例之流程圖。

圖5係顯示圖3之步驟S3之機械臂及起重機共同作業系統之動作例之流程圖。

圖6A係顯示圖1之機械臂及起重機共同作業系統之動作例之圖。

圖6B係顯示圖1之機械臂及起重機共同作業系統之動作例之圖。

圖6C係顯示圖1之機械臂及起重機共同作業系統之動作例之圖。

圖6D係顯示圖1之機械臂及起重機共同作業系統之動作例之圖。

圖6E係顯示圖1之機械臂及起重機共同作業系統之動作例之圖。

圖7係顯示本發明實施形態4之機械臂及起重機共同作業系統之構成例之圖。

圖8係概略地顯示圖7之機械臂及起重機共同作業系統之控制系統之構成例之方塊圖。

圖9係顯示本發明實施形態5之機械臂及起重機共同作業系統之構成例之圖。

圖10係概略地顯示圖9之機械臂及起重機共同作業系統之控制系統之構成例之方塊圖。

圖11係顯示本發明實施形態6之機械臂及起重機共同作業系統之構成例之圖。

圖12係顯示本發明實施形態7之機械臂及起重機共同作業系統之構成例之圖。

以下，參照圖式說明本發明之實施形態。此外，本發明並不受本實施形態之限定。又，以下，在所有圖示對相同或相當之要素賦予相同參照符號，以省略其重複說明。

(實施形態1)

圖1係顯示本發明實施形態1之機械臂及起重機共同進行作業之機械臂及起重機共同作業系統100之構成例之圖。

如圖1所示，共同作業系統100具備例如設置在進行工件110之加工之作業場、例如生產線之起重機1及機械臂2。此外，共同作業系統100之設置部位並不限於生產線。

此生產線，在彼此分離之部位設定(配置)加工前工件放置場Pa、加工場Pb、及已加工工件放置場Pc。

加工前工件放置場Pa係載置加工前之工件110之部位，設定載置機械臂之部位即機械臂載置位置Pa1、及載置工件之部位即工件載置位置Pa2。位於工件載置位置Pa2之工件110係設定成位於位在機械臂載置位置Pa1之機械臂2之後述動作區域內。

加工場Pb係藉由機械臂2進行工件110之加工之部位，設定載置機械臂之部位即機械臂載置位置Pb1、及進行工件之加工之部位即工件加工位置Pb2。位於工件加工位置Pb2之工件110係設定成位於位在機械臂載置位置Pb1之機械臂2之後述動作區域內。

已加工工件放置場Pc係載置藉由機械臂2進行加工後之工件110之部位。

又，工件110具備工件本體112、及構成為與後述起重機1之吊具11之卡合部10卡合之卡合部111。卡合部111係設成例如位於工件110之重心之正上方，支承懸吊在起重機1之工件110之荷重。

(起重機)

起重機1係例如設在設置有生產線之建築之頂板附近之頂板起重機。此外，起重機1之構成並不限於頂板起重機，可為任意。

起重機1具有吊具11、引線繩12、絞車13、吊運車14、行走軌道15、控制器16(參照圖2)、及起重機側通訊部17(參照圖2)。

吊具11具有構成為能與工件110之卡合部111、及後述機械臂2之卡合部28卡合之卡合部10。又，吊具11構成為能被後述機械臂2 之手部23把持。

此外，本實施形態中，吊具11具備自動鉤機構，自動地進行從工件110之卡合部111及機械臂2之卡合部28之移除。此自動鉤機構，例如，若施加於引線繩12之荷重成為零，則吊具11從工件110之卡合部111及機械臂2之卡合部28脫離。自動鉤機構能適用周知之自動鉤機構，因此省略進一步說明。

又，卡合部10係例如形成在從吊具11之下端往上方延伸之槽部之內部之遙桿。此外，使卡合部10從工件110之卡合部111及後述機械臂2之卡合部28之上方往下方移動，將工件110之卡合部111及後述機械臂2之卡合部28插入吊具11之槽部內，藉此，卡合部10在吊具11之槽部內進出，卡合部111及卡合部28保持在吊具11之槽部內。藉此，能使起重機1之卡合部10與工件110之卡合部111卡合。又，能使起重機1之卡合部10與機械臂2之卡合部28卡合。

引線繩12，下端固定在吊具11，從吊具11往上方延伸，上端側之部分捲繞在絞車13。

絞車13，藉由在未圖示之筒體進行引線繩12之捲入及捲出，使吊具11升降。絞車13具有驅動筒體旋轉之未圖示之驅動部。

吊運車14係安裝有絞車13且使絞車13移動之車。吊運車14係藉由設在吊運車14之驅動部驅動行走，使吊具11往水平方向移動。

如上述，絞車13及吊運車14之驅動部雖設在絞車13及吊運車14本身，但亦可設在例如外部。絞車13、吊運車14構成移動機構18(參照圖2)。

行走軌道15係支承吊運車14並導引誘導之軌道。行走軌道15係構成為通過加工前工件放置場Pa之機械臂載置位置Pa1及工件載置位置Pa2、加工場Pb之機械臂載置位置Pb1及工件加工位置Pb2、及已加工工件放置場Pc之上方。

圖2係概略地顯示共同作業系統100之控制系統之構成例之方塊圖。

如圖2所示，起重機1之控制器16具備控制部50，例如以微控制器、CPU、MPU、邏輯電路、PLC(Programmable Logic Controller)等構成。控制器能以進行集中控制之單獨控制器構成，亦能以進行分散控制之複數個控制器構成。

控制部50具有起重機控制部51及通訊控制部52。起重機控制部51及通訊控制部52係藉由運算器執行控制程式實現之功能區塊。

起重機控制部51控制移動機構18、亦即絞車13及吊運車14之驅動部，使吊具11移動。通訊控制部52進行起重機側通訊部17之控制。

起重機側通訊部17在通訊控制部52之控制下，例如與機械臂側通訊部30進行無線通訊。

(機械臂)

如圖1及圖2所示，機械臂2係例如多關節型之產業用機械臂。機械臂2具有機械臂基部21、臂部22、手部23、臂部驅動部24(參照圖2)、手部驅動部25(參照圖2)、控制器26(參照圖2)、攝影機27、卡合部28、及機械臂側通訊部30(參照圖2)。

機械臂基部21係以未固定狀態載置在生產線之地面等載置面之台，支承臂部22及手部23。

臂部22具備例如複數個關節，基端部可旋動地連結於機械臂基部21。

手部23係構成為可進行物品之保持之保持動作及放開保持之物品之放開動作，安裝在臂部22之前端部。又，手部23係構成為可進行對應在加工場Pb進行之作業之工具之搭載之搭載動作及搭載之工具之移除之移除動作。

臂部驅動部24驅動臂部22以使手部23位於動作區域內之既定位置。

手部驅動部25驅動手部23以進行手部23之保持動作、放開動作、搭載動作、及移除動作。

攝影機27係例如可立體地拍攝動態影像之立體視訊攝影機。藉此，藉由處理拍攝之影像，可取得映在該影像之對象物在畫面(視野)上之位置及與對象物之距離。又，攝影機27係安裝在手部23。是以，藉由使臂部22動作，可拍攝任意方向之影像。此外，攝影機27之安裝位置並不限於手部23。

又，本實施形態中，機械臂2係內設有供應臂部22及手部23之驅動用電力之電池29之電源內設型機械臂。藉此，不需藉由電源纜線連接機械臂2與外部電源即可驅動機械臂2。此外，機械臂2亦可構成為以無線方式供電。

卡合部28係構成為例如與起重機1之吊具11之卡合部10 卡合。此外，卡合部28係設成例如位於機械臂2之重心之正上方，支承懸吊在起重機1之機械臂2之荷重。

如圖2所示，機械臂之控制部26具備控制部60及記憶部61，例如以微控制器、CPU、MPU、邏輯電路、PLC等構成。控制器能以進行集中控制之單獨控制器構成，亦能以進行分散控制之複數個控制器構成。

記憶部61具有ROM、RAM等記憶體。在記憶部61儲存有用以特定機械臂2之卡合部28之位置之資訊。

控制部60包含機械臂控制部62、吊具位置取得部63、物體卡合部位置取得部64、協調控制部65、及通訊控制部66。

機械臂控制部62、吊具位置取得部63、物體卡合部位置取得部64、協調控制部65、及通訊控制部66係藉由運算器執行儲存在記憶部61之既定控制程式實現之功能區塊。

機械臂控制部62控制臂部驅動部24及手部驅動部25，使臂部22及手部23動作。又，機械臂控制部62控制搭載於手部23之工具之動作。

吊具位置取得部63處理以攝影機27拍攝之影像，取得起重機1之吊具11之位置。藉此，機械臂2本身可取得起重機1之吊具11之位置。

物體卡合部位置取得部64取得機械臂2之卡合部28之位置及工件110之卡合部111之位置。物體卡合部位置取得部64讀入儲存在記憶部61之機械臂2之卡合部28之位置資訊以取得機械臂2之卡合部28之位置。物體卡合部位置取得部64處理以攝影機27拍攝之影像以取得工件 110之卡合部111之位置。藉此，機械臂2本身可取得機械臂2之卡合部28之位置或工件110之卡合部111之位置。

協調控制部65透過通訊控制部66、機械臂側通訊部30、起重機側通訊部17、及通訊控制部52對起重機控制部51指示起重機之動作。

通訊控制部66進行機械臂側通訊部30之控制。

機械臂側通訊部30在通訊控制部66之控制下，例如與起重機側通訊部17進行無線通訊。

此外，起重機1與機械臂2之間之通訊手段並不限於無線通訊手段。

(動作例)

接著，說明共同作業系統100之動作例。此動作係藉由機械臂2之控制器26與起重機1之控制器16之控制進行。

圖3~圖5係顯示共同作業系統100之動作例之流程圖。圖6A~圖6E係顯示共同作業系統100之動作例之圖。

如圖6A所示，在本動作例之初始狀態，機械臂2位於加工場Pb之機械臂載置位置Pb1。

(使機械臂往加工前工件放置場移動之動作)

如圖3所示，首先，執行使機械臂2從加工場Pb(參照圖6A)移動至放置加工前之工件110之加工前工件放置場Pa(參照圖6B)以下之一連串動作(步驟S1)。

亦即，如圖4所示，首先，機械臂2之協調控制部65對起重機控制部51指示使吊具11位於機械臂2之動作區域內之既定位置(例 如，位於機械臂載置位置Pb1之機械臂2之卡合部28之上方)(步驟S101)。

接著，起重機1之起重機控制部51根據機械臂2之指示控制移動機構18，使吊具11位於從協調控制部65指示之機械臂2之動作區域內之既定位置(步驟S103)。此外，此控制即使搬送位置精度低亦可。

接著，機械臂2之控制部60判定吊具11是否位於機械臂2之動作區域內之既定位置(步驟S105)。此判定係根據例如是否經過既定時間進行，但並不限於此。替代此，亦可根據例如從起重機1之控制部50傳送之吊具11之位置資訊進行。

接著，機械臂2之控制部60，在判定吊具11位於機械臂2之動作區域內之既定位置之前待機(步驟S105，否)。接著，機械臂2之控制部60，若判定吊具11位於機械臂2之動作區域內之既定位置(步驟S105，是)，則機械臂控制部62使臂部22動作，使攝影機27朝向上述既定位置。接著，機械臂2之吊具位置取得部63以攝影機27拍攝，根據此拍攝之影像取得吊具11之位置(步驟S107)。接著，機械臂控制部62驅動臂部驅動部24，使手部23移動至吊具11所在之位置，驅動手部驅動部25，使手部23進行保持動作(步驟S109)。藉此，吊具11被手部23保持。是以，即使藉由起重機控制部51之控制而位於既定位置之吊具11之搬送位置精度低之情形，亦可藉由手部23保持吊具11。

接著，機械臂2之機械臂控制部62驅動臂部驅動部24，將手部23保持之起重機1之吊具11導引至機械臂2之卡合部28，使起重機1之吊具11之卡合部10與機械臂2之卡合部28卡合(步驟S111)。此時，機械臂2之機械臂控制部62，首先，驅動臂部驅動部24使手部23移動，以 將吊具11導引位於設定在較機械臂2之卡合部28既定距離上方之位置(第1導引位置)，接著，驅動臂部驅動部24使手部23移動，以從該位置將吊具11導引位於下方。藉此，能使吊具11之卡合部10與機械臂2之卡合部28卡合。如上述，共同作業系統100，進行機械臂2使手部23及臂部22動作以將本身安裝在起重機1之處理。是以，即使位於機械臂載置位置Pb1之機械臂2之位置精度低之情形，亦可全自動化地將機械臂2安裝在起重機1。

接著，機械臂2之協調控制部65對起重機控制部51指示藉由使吊具11移動，使安裝在吊具11之工件110移動至目標位置、亦即加工前工件放置場Pa之機械臂載置位置Pa1(步驟S113)。

接著，起重機1之起重機控制部51根據機械臂2之指示控制移動機構18，使吊具11移動(上升、水平移動、及下降)，藉此將安裝在吊具11之機械臂2朝向目標位置搬送(步驟S115)。接著，若機械臂2載置在目標位置(機械臂載置位置Pa1)，則吊具11從機械臂2之卡合部28自動地脫離，機械臂2從起重機1移除。此外，此控制即使機械臂2之搬送位置精度低亦可。

(使工件往加工場移動之動作)

如圖3所示，接著，機械臂2之控制部60判定本身是否從起重機1移除且移動至加工前工件放置場Pa(步驟S2)。此判定係根據例如是否經過既定時間進行，但並不限於此。替代此，亦可根據例如表示從起重機1之控制部50傳送之吊具11之負荷荷重為零之資訊進行。

接著，機械臂2之控制部60，在判定本身移動至加工前工 件放置場Pa之前待機(步驟S2，否)。接著，機械臂2之控制部60，若判定本身移動至加工前工件放置場Pa(步驟S2，是)，則執行使工件110從加工前之工件110(參照圖6B)移動至加工場Pb(參照圖6C)以下之一連串動作(步驟S3)。

亦即，如圖5所示，機械臂控制部62使臂部22動作，使攝影機27朝向工件載置位置Pa2。接著，機械臂2之物體卡合部位置取得部64以攝影機27拍攝，根據此拍攝之影像取得作業對象之工件110之卡合部111之位置(步驟S201)。

接著，機械臂2之協調控制部65對起重機控制部51指示使吊具11位於機械臂2之動作區域內之既定位置(例如，位於工件載置位置Pa2之工件110之卡合部111之上方)(步驟S203)。

接著，起重機1之起重機控制部51根據機械臂2之指示控制移動機構18，使吊具11位於從協調控制部65指示之機械臂2之動作區域內之既定位置(步驟S205)。此外，此控制即使吊具11之搬送位置精度低亦可。

接著，機械臂2之控制部60判定吊具11是否位於機械臂2之動作區域內之既定位置(步驟S207)。

接著，機械臂2之控制部60，在判定吊具11位於機械臂2之動作區域內之既定位置之前待機(步驟S207，否)。接著，機械臂2之控制部60，若判定吊具11位於機械臂2之動作區域內之既定位置(步驟S207，是)，則機械臂控制部62使臂部22動作，使攝影機27朝向上述既定位置。接著，機械臂2之吊具位置取得部63以攝影機27拍攝，根據此拍攝之影像 取得吊具11之位置(步驟S209)。接著，機械臂控制部62驅動臂部驅動部24，使手部23移動至吊具11所在之位置，驅動手部驅動部25，使手部23進行保持動作(步驟S211)。藉此，吊具11被手部23保持。是以，即使藉由起重機控制部51之控制而位於既定位置之機械臂2及吊具11之搬送位置精度低之情形，亦可藉由手部23保持吊具11。

接著，機械臂2之機械臂控制部62驅動臂部驅動部24，將手部23保持之起重機1之吊具11導引至工件110之卡合部111，使起重機1之吊具11之卡合部10與工件110之卡合部111卡合(步驟S213)。此時，機械臂2之機械臂控制部62，首先，驅動臂部驅動部24使手部23移動，以將吊具11導引位於設定在較工件110之卡合部111既定距離上方之位置(第1導引位置)，接著，驅動臂部驅動部24使手部23移動，以從該位置將吊具11導引位於下方。藉此，能使吊具11之卡合部10與工件110之卡合部111卡合。如上述，共同作業系統100，進行機械臂2藉由手部23及臂部22將工件110安裝在起重機1之處理。是以，即使位於工件載置位置Pa2之工件110之位置精度、或藉由起重機1而位於機械臂載置位置Pa1之機械臂2之搬送位置精度低之情形，亦可如以往作業員進行作業般地將工件110安裝在起重機1。

接著，機械臂2之協調控制部65對起重機控制部51指示藉由使吊具11移動，使安裝在吊具11之工件110移動至目標位置、亦即加工場Pb之工件加工位置Pb2(步驟S215)。

接著，起重機1之起重機控制部51根據機械臂2之指示控制移動機構18，使吊具11移動，藉此將安裝在吊具11之工件110朝向目 標位置搬送(步驟S217)。接著，若安裝在吊具11之工件110載置在目標位置(工件加工位置Pb2)，則吊具11從工件110之卡合部111自動地脫離，工件110從起重機1移除。此外，此控制即使搬送位置精度低亦可。

如上述，共同作業系統100係以起重機1使工件110從工件載置位置Pa2移動至工件加工位置Pb2之方式構成。

(使機械臂往工件加工場移動之動作)

如圖3所示，接著，機械臂2之控制部60判定工件110是否從起重機1移除且移動至加工場Pb(步驟S4)。此判定係根據例如是否經過既定時間進行，但並不限於此。替代此，亦可根據例如表示從起重機1之控制部50傳送之吊具11之負荷荷重為零之資訊進行。

接著，機械臂2之控制部60，在判定工件110移動至加工場Pb之前待機(步驟S4，否)。接著，機械臂2之控制部60，若判定工件110移動至加工場Pb(步驟S4，是)，則執行使機械臂2從加工前工件放置場Pa(參照圖6C)移動至加工場Pb(參照圖6D)之一連串動作(步驟S5)。

在上述步驟S1之一連串動作中之使機械臂2移動之目標位置係加工前工件放置場Pa之機械臂載置位置Pa1，相對於此，在步驟S5之一連串動作，在使機械臂2移動之目標位置係加工場Pb之機械臂載置位置Pb1之點不同，除此以外之點與上述步驟S1之一連串動作相同。如上述，本實施形態之共同作業系統100係以起重機1使機械臂2在機械臂載置位置Pa1與機械臂載置位置Pb1之間移動之方式構成。

是以，共同作業系統100，如以往作業員進行作業般地，機械臂2可自己移動至工件110之加工現場。

此外，共同作業系統100進行使機械臂2之手部23及臂部22動作以將本身安裝在起重機1之處理，因此即使位於機械臂載置位置Pa1之機械臂2之搬送位置精度低之情形，亦可將機械臂2安裝在起重機1，可謀求生產線之全自動化。

(機械臂加工工件之動作)

如圖3所示，接著，機械臂2之控制部60判定本身是否從起重機1移除且移動至加工場Pb(步驟S6)。此判定係根據例如是否經過既定時間進行，但並不限於此。替代此，亦可根據例如表示從起重機1之控制部50傳送之吊具11之負荷荷重為零之資訊進行。

接著，機械臂2之控制部60，在判定本身移動至加工場Pb之前待機(步驟S6，否)。接著，機械臂2之控制部60，若判定本身移動至加工場Pb(步驟S6，是)，則機械臂2加工工件110(步驟S7)。

亦即，機械臂2驅動手部驅動部25，執行將未圖示之工具搭載於手部23之搭載動作，之後，使用工具進行工件110之加工。接著，工件110之加工結束後，驅動手部驅動部25，執行搭載於手部23之工具之移除動作。

(使工件往已加工工件放置場移動之動作)

如圖3所示，接著，機械臂2之控制部60執行使工件110從加工場Pb(參照圖6D)移動至已加工工件放置場Pc(參照圖6E)之一連串動作(步驟S8)。

在上述步驟S3之一連串動作中之使工件110移動之目標位置係加工場Pb之工件加工位置Pb2，相對於此，在步驟S8之一連串動作，在使工件110移動之目標位置係已加工工件放置場Pc之點不同，除此以外 之點與上述步驟S3之一連串動作相同。此外，共同作業系統100進行藉由機械臂2之手部23及臂部22將工件110安裝在起重機1之處理，因此即使藉由起重機1搬送至工件加工位置Pb2之工件110之搬送位置精度、或藉由起重機1搬送至機械臂載置位置Pb1之機械臂2之搬送位置精度低之情形，亦可將工件110安裝在起重機1。

如上述，本實施形態中，共同作業系統100可將位於加工前工件放置場Pa之工件110搬送至加工場Pb並加工，進而使已加工之工件110移動至已加工工件放置場Pc。是以，能全自動化第進行生產線之一連串作業。

又，由於機械臂2使起重機1之吊具11之卡合部10與工件110之卡合部111卡合、及機械臂2使機械臂2本身之卡合部28與起重機1之吊具11之卡合部10卡合，因此即使起重機1之吊具11之搬送位置精度低之情形或藉由起重機1搬送之工件110或機械臂2之搬送位置精度低之情形，亦可將工件110或機械臂2安裝在起重機1，可進行上述一連串作業。又，能簡化用以將工件110或機械臂2安裝在起重機1之構成。因此，共同作業系統100之構築所需之成本變低。

再者，由於機械臂2在加工前工件放置場Pa與加工場Pb之間移動，使起重機1之吊具11之卡合部10與工件110之卡合部111卡合，因此可減少構成共同作業系統100之機械臂之數。因此，共同作業系統100之構築所需之成本變低。

又，由於機械臂2及工件110係藉由起重機1搬送，因此如機械臂2自行行走在加工前工件放置場Pa與加工場Pb之間移動之情形、 或工件110藉由輸送機搬送之情形般，不需設置機械臂2之移動路徑或工件110之搬送路徑，可抑制系統之設置空間，可抑制工件110之搬送所需之地面面積。

如以上說明，本發明之共同作業系統100，機械臂2及起重機1共同進行作業，在使工件110位於彼此分離之部位之加工前工件放置場Pa、加工場Pb、及已加工工件放置場Pc之間移動，機械臂2可在加工場Pb加工工件110。是以，能使用機械臂2如以往作業員進行作業般地搬送工件110並加工。

亦即，本發明，如以往作業員進行作業般地，機械臂2將工件110安裝在起重機1並使工件110移動，且如以往作業員在加工前工件放置場Pa、加工場Pb、及已加工工件放置場Pc等彼此分離之部位之間移動般地，藉由使機械臂2在彼此分離之部位之間移動，藉由不需設置輸送機自動搬送裝置等自動化用之特別之設備機器、機械臂即可直接實施生產線上之作業員之作業之全新方法，可解決在生產線作業之作業員之減少或生產線之全自動化之課題。

又，由於機械臂2及工件110係藉由起重機1移動，因此可抑制工件110之搬送所需之地面面積。

再者，機械臂2係以對起重機1指示起重機1之動作之方式構成，因此能使進行工件之搬送及工件之加工之生產線全自動化。

因此，能使用機械臂2搬送工件110並加工且可抑制工件110之搬送所需之地面面積。

(實施形態2)

在實施形態1及2，共同作業系統100，雖例示以一台起重機1構成起重機，但替代此，共同作業系統亦可具備複數台起重機。

此外，亦可構成為使用複數台起重機同時並行進行在步驟S3之工件110之從加工前工件放置場Pa往加工場Pb之搬送、及在步驟S5之機械臂2之從加工前工件放置場Pa往加工場Pb之搬送。

藉此，可縮短對工件之一連串作業之週期時間。

又，亦可在使由某個起重機搬送之工件110下降至加工場Pb或已加工工件放置場Pc之目標位置之前，藉由其他起重機將機械臂2搬送至加工場Pb及已加工工件放置場Pc。此外，機械臂2之機械臂控制部62亦可使臂部22及手部23動作，把持下降至加工場Pb或已加工工件放置場Pc之工件110，進行載置於目標位置之工件110之定位。

(實施形態3)

在實施形態1，工件110及機械臂2載置於目標位置後，吊具11從工件110之卡合部111及機械臂2之卡合部28自動地脫離，藉此從起重機1自動地移除。然而，替代此，亦可構成為工件110及機械臂2載置於目標位置後，機械臂2使手部23及臂部22動作，將吊具11從工件110之卡合部111或機械臂2之卡合部28移除，機械臂2進行將懸吊在起重機1之工件110或機械臂2移除之處理。

(實施形態4)

圖7係顯示實施形態4之共同作業系統400之構成例之圖。圖8係概略地顯示共同作業系統400之控制系統之構成例之方塊圖。

如圖7所示，實施形態4之共同作業系統400，除了上述實 施形態1之構成外，進一步具備設置在加工前工件放置場Pa及加工場Pb之擺止具401。

擺止具401係以豎立狀態設在機械臂載置位置Pa1及加工場Pb或與其相鄰之位置之柱狀體。擺止具401係彈性體、例如為橡膠製。此外，擺止具401具有形成在頂部之用以被機械臂2之手部23保持之保持部402。

再者，實施形態4之共同作業系統400之構成，機械臂2之控制部60包含保持部檢測/位置取得部403。此保持部檢測/位置取得部403，處理以攝影機27拍攝之影像，進行保持部402之檢測及保持部402之位置之取得。

(動作例)

接著，說明實施形態4之機械臂2之動作例。

然而，在機械臂2之定位之前一刻，會有懸吊在起重機1之機械臂2擺動之情形，本實施形態中，機械臂2保持擺止具401以停止其擺動。此外，為了保持擺止具401，必須在機械臂2之定位動作中取得擺止具401之位置。

首先，本動作例中，機械臂2被起重機1搬送，在從加工場Pb移動至加工前工件放置場Pa之狀態、或從加工前工件放置場Pa移動至加工場Pb之狀態，機械臂控制部62使臂部22動作，使攝影機27朝向移動目標即目標位置之擺止具401。接著，機械臂2之保持部檢測/位置取得部403，以攝影機27連續拍攝目標位置之影像，根據此拍攝之影像，保持部檢測/位置取得部403判定是否檢測出保持部402。接著，若保持部檢測/位置 取得部403判定檢測出保持部402，則保持部檢測/位置取得部403取得保持部402之即時位置。接著，機械臂控制部62判定保持部402是否位於機械臂2之動作區域內。接著，若機械臂控制部62判定保持部402位於機械臂2之動作區域內，則驅動臂部驅動部24以使手部23移動至保持部402所在之位置，驅動手部驅動部25執行手部23之保持動作，手部23保持保持部402。接著，手部23保持保持部402時，若機械臂2擺動，則擺止具401撓曲，吸收懸吊在起重機1之機械臂2之擺動。藉此，能使懸吊在起重機1之機械臂2之擺動迅速地收斂，使機械臂2迅速且高精度地位於機械臂載置位置Pa1或機械臂載置位置Pb1。

(實施形態5)

圖9係顯示實施形態5之共同作業系統500之構成例之圖。圖10係概略地顯示共同作業系統500之控制系統之構成例之方塊圖。

實施形態5之共同作業系統500，除了上述實施形態1之構成外，具有安裝在機械臂載置位置Pa1及機械臂載置位置Pb1附近之標示器510。標示器510係例如描繪在地面之能與其他物識別之圖案。

又，實施形態5之共同作業系統500之機械臂2之控制部60之構成，包含標示器檢測部501。此標示器檢測部501處理以攝影機27拍攝之影像，檢測機械臂載置位置Pa1及機械臂載置位置Pb1之標示器510。接著，機械臂2之協調控制部65根據標示器檢測部501檢測出之標記510與機械臂2之相對位置關係，對起重機1之起重機控制部51指示使機械臂2位於機械臂載置位置Pa1或機械臂載置位置Pb1。

藉此，能使機械臂2高精度地位於機械臂載置位置Pa1或機 械臂載置位置Pb1。

(實施形態6)

圖11係概略地顯示實施形態6之共同作業系統600之控制系統之構成例之方塊圖。

上述實施形態1之共同作業系統100之構成，對起重機控制部51指示起重機1之動作之協調控制部65包含在機械臂2之控制器26之控制部60。相對於此，本實施形態中，共同作業系統600之構成，起重機1及機械臂2係由不同之系統控制器626對起重機1及機械臂2指示動作。亦即，系統控制器626具有包含協調控制部665及通訊控制部666之系統控制部660、及通訊部670。

協調控制部665係透過通訊控制部666、通訊部670、機械臂側通訊部30、及通訊控制部66對機械臂控制部62指示機械臂之動作。再者，協調控制部665係透過通訊控制部666、通訊部670、起重機側通訊部17、及通訊控制部52對起重機控制部51指示起重機之動作。

通訊控制部666進行通訊部670之控制。

通訊部670，在通訊控制部666之控制下，與例如機械臂側通訊部30、起重機側通訊部17等進行無線通訊。

如上述，本實施形態之共同作業系統600之構成，系統控制部660指示起重機1及機械臂2。

(實施形態7)

圖12係概略地顯示實施形態7之共同作業系統700之控制系統之構成例之方塊圖。

上述實施形態1之共同作業系統100之構成，對起重機控制部51指示起重機1之動作之協調控制部65包含在機械臂2之控制器26之控制部60。相對於此，本實施形態中，共同作業系統700之構成，起重機1之控制部50對機械臂2指示動作。亦即，起重機1之控制部50進一步包含協調控制部753。

協調控制部753係透過通訊控制部52、起重機側通訊部17、機械臂側通訊部30、及通訊控制部66對機械臂控制部62指示機械臂之動作。

如上述，共同作業系統700之構成，起重機1指示機械臂2之動作。

(實施形態8)

實施形態1中，若機械臂2之控制部60判定電池29之殘留量未滿既定值，則亦可對起重機1之起重機控制部51指示機械臂2將本身安裝在起重機1，將機械臂2搬送至進行電池29之充電之未圖示之充電器附近。接著，若機械臂2之控制部60判定機械臂2位於充電器附近，則機械臂2之機械臂控制部62亦可使例如臂部22及手部23動作，將機械臂2與該充電器加以連接以對電池29供電。藉此，可防止機械臂2之電池29之電力用盡。

(實施形態9)

實施形態1中，機械臂2具備攝影機27，再者，機械臂2之吊具位置取得部63、物體卡合部位置取得部64處理以攝影機27拍攝之影像，取得起重機1之吊具11之位置及工件110之卡合部111之位置。相對於此，本實施形態中，機械臂2不具備攝影機27。此外，機械臂2之吊具位置取得 部63根據起重機1傳送至機械臂2之吊具11之位置資訊取得起重機1之吊具11之位置。又，物體卡合部位置取得部64根據起重機1傳送至機械臂2之工件110之載置位置取得工件110之卡合部111之位置。

(變形例)

上述實施形態4中，機械臂2保持保持部402以使擺動收斂，但替代此，亦可以具備加速度感測器之機械臂2抵銷擺動之方式使臂部22移動以使擺動收斂。又，亦可在地面設置電磁石且在機械臂2之機械臂基部21設置電磁石，在著地時藉由兩者之電磁石之引力使擺動收斂。

又，在上述實施形態1之步驟S105、S2、S207、S4、及S6，在既定時間內無回應之情形，機械臂2之控制部60亦可再次對起重機1指示進行定位。

根據上述說明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者可明白本發明之眾多改良或其他實施形態。是以，上述說明應僅解釋為例示，其目的在於提供給本發明所屬技術領域中具有通常知識者執行本發明之最佳形態之教示。在不脫離本發明精神之範圍，可實質變更其詳細構造及/或細部功能。

本發明可適用於生產線。

Pa‧‧‧加工前工件放置場

Pa1‧‧‧機械臂載置位置

Pa2‧‧‧工件載置位置

Pb‧‧‧加工場

Pb1‧‧‧機械臂載置位置

Pb2‧‧‧工件加工位置

Pc‧‧‧已加工工件放置場

1‧‧‧起重機

2‧‧‧機械臂

10‧‧‧卡合部

11‧‧‧吊具

12‧‧‧引線繩

13‧‧‧絞車

14‧‧‧吊運車

15‧‧‧行走軌道

21‧‧‧機械臂基部

22‧‧‧臂部

23‧‧‧手部

27‧‧‧攝影機

28‧‧‧卡合部

29‧‧‧電池

100‧‧‧共同作業系統

110‧‧‧工件

111‧‧‧卡合部

112‧‧‧工件本體

Claims (11)

1. 一種機械臂及起重機共同作業系統，具備：機械臂，具有可處理工件或搭載工具之手部及臂部；以及起重機，懸吊該工件或該機械臂即物體並使其移動；該機械臂藉由該手部及臂部對該物體進行安裝在該起重機或從該起重機移除之處理，且該起重機使該物體移動，且該機械臂加工該工件。
2. 如申請專利範圍第1項之機械臂及起重機共同作業系統，其進一步具備系統控制部；該起重機及該機械臂係可以該系統控制部指示該起重機及該機械臂之動作；由該系統控制部指示該起重機及該機械臂之動作。
3. 如申請專利範圍第1項之機械臂及起重機共同作業系統，其中，該起重機及該機械臂係以該機械臂可指示該起重機之動作之方式構成；該機械臂指示該起重機之動作。
4. 如申請專利範圍第1項之機械臂及起重機共同作業系統，其中，該起重機及該機械臂係以該起重機可指示該機械臂之動作之方式構成；該起重機指示該機械臂之動作。
5. 如申請專利範圍第1項之機械臂及起重機共同作業系統，其中，該機械臂藉由該手部及該臂部進行將該物體安裝在該起重機之處理。
6. 如申請專利範圍第1項之機械臂及起重機共同作業系統，其中，該機械臂藉由該手部及該臂部進行將懸吊在該起重機之該物體從該起重機移除之處理。
7. 如申請專利範圍第1項之機械臂及起重機共同作業系統，其中，該物體係該機械臂。
8. 如申請專利範圍第1項之機械臂及起重機共同作業系統，其中，該物體係該工件。
9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之機械臂及起重機共同作業系統，其中，該起重機具有與具有卡合部之該物體之該卡合部卡合之吊具；該機械臂以該手部保持該吊具，將保持之該吊具安裝在該卡合部或從該卡合部移除。
10. 如申請專利範圍第9項之機械臂及起重機共同作業系統，其中，該起重機進一步具有使該吊具升降及往水平方向移動之移動機構、及控制該移動機構之動作之起重機控制部；該機械臂包含載置在載置面上之機械臂基部、基端部連結於該機械臂基部之該臂部、安裝在該臂部之前端部之該手部、控制該臂部及該手部之動作之機械臂控制部、取得該物體之卡合部之位置之物體卡合部位置取得部、及取得該起重機之吊具之位置之吊具位置取得部；該機械臂控制部根據該吊具位置取得部所取得之該吊具之位置以該手部保持該吊具，使該手部移動以將該吊具導引至根據該物體卡合部位置取得部取得之該卡合部之位置設定之第1導引位置。
11. 如申請專利範圍第10項之機械臂及起重機共同作業系統，其中，該機械臂進一步具備安裝在該手部或該臂部之攝影機；該物體卡合部位置取得部及吊具位置取得部處理以該攝影機拍攝之影像以取得該卡合部及該吊具之位置。