TW202206245A - 工件之有序排列裝置、有序排列方法以及有序排列機器人 - Google Patents

Abstract

有序排列裝置係用以有序排列相同形狀之複數個工件，前述有序排列裝置具備形成有至少一條有序排列凹槽之有序排列工具。前述有序排列凹槽之寬度小於前述工件之寬度的兩倍。前述有序排列凹槽之長度方向之長度大於前述工件之長度方向之長度的兩倍。進入前述有序排列凹槽之複數個前述工件，藉由沿前述有序排列凹槽滑動移動而被有序排列。

Description

工件之有序排列裝置、有序排列方法以及有序排列機器人

本發明係關於一種用以有序排列複數個工件之有序排列裝置。

近年來，自動地將工件配置於容器之預定位置之機器人已經普以及。專利文獻1揭示了一種使用這種機器人之工件之拾取方法。

於專利文獻1中，對拍攝相互重疊堆積之工件而得之圖像資料進行處理，且根據確定後之工件之位置資訊拾取工件並朝容器移動。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]：日本特開2018-111140公報。

[發明所欲解決之課題)

於前述專利文獻1之構成中，機器人根據藉由圖像處理而獲得之工件之位置資訊，使工件朝容器移動。因此，於工件之位置雜亂之情況下，位置資訊之資料處理極其複雜。由於機器人取出工件之位置也不規則地變化，因此不能有效地進行機器人之取出動作。

此外，於於某個工件上重疊有另一個工件之情況下，下側之工件之位置可能伴隨著上側工件之取出而移動。這可能導致機器人之取出動作失敗。

爰此，本發明之目的在於提供一種能有效地將雜亂配置之工件有序地排列整齊之手段。 [用以解決問題之手段]

本發明所欲解決之課題誠如前述，以下對用以解決該課題之手段以及其功效進行說明。

根據本發明之第一觀點，提供以下構成之有序排列裝置。亦亦即，該有序排列裝置係為了有序排列相同形狀之複數個工件而使用。前述有序排列裝置係具備形成有至少一條有序排列凹槽之有序排列工具。前述有序排列凹槽之寬度小於前述工件之寬度的兩倍。前述有序排列凹槽之長度方向之長度大於前述工件之長度方向之長度的兩倍。進入前述有序排列凹槽之複數個前述工件係藉由沿前述有序排列凹槽滑動移動而被有序排列。

在此，有序排列係指將複數個工件於使這些方向一致之狀態下至少於有序排列凹槽之長度方向上以等間距排列。

藉此，可使用有序排列工具一次有序排列複數個工件。因此，可提高有序排列作業之效率。

根據本發明之第二觀點，提供包含以下步驟之有序排列方法。亦亦即，該有序排列方法包含有積載步驟、入槽步驟以及滑動步驟。於前述積載步驟中，藉由進行工件之有序排列之自動裝置將前述工件積載於有序排列工具。前述有序排列工具具有至少一條有序排列凹槽。前述有序排列凹槽之寬度小於前述工件之寬度的兩倍。前述有序排列凹槽之長度方向之長度大於前述工件之長度方向之長度的兩倍。於前述入槽步驟中，藉由前述自動裝置對載置於前述有序排列工具上而未進入前述有序排列凹槽之前述工件施加外力，促使該工件進入前述有序排列凹槽。於前述滑動步驟中，藉由前述自動裝置使前述有序排列凹槽內部之複數個前述工件朝前述有序排列凹槽之長度方向一側滑動移動。

藉此，可快速地有序排列複數個工件。 [發明功效]

根據本發明，可有效地有序排列雜亂配置之工件。

其次，參照圖式，對本發明之實施形態進行說明。圖1為顯示本發明之第一實施形態之有序排列裝置100之概略構成之立體圖。圖2為顯示將工件9積載於有序排列工具4上之狀況之局部放大圖。圖3為顯示促使有序排列工具4上之工件9進入有序排列凹槽42a內之狀況的局部放大圖。圖4為顯示工件9進入有序排列凹槽42a內之狀況之局部放大圖。圖5為顯示工件9朝有序排列凹槽42a之一側滑動移動之狀況之局部放大圖。

圖1所示之有序排列裝置100係用以使被雜亂配置之複數個工件9之方向一致，且排列配置於封裝托盤(搬送目的地托盤)8之預定位置。有序排列裝置100尤其適合於對如圖1所示形成為細長狀之小零件進行有序排列。工件9之截面形狀可任意，但於本實施形態中工件9係圓桿形。

有序排列裝置100係使用雙臂機器人(自動裝置)1進行工件9之有序排列作業以及將工件9之設定於封裝托盤8之設定作業。有序排列裝置100係具有水平多關節型之雙臂機器人1。但不限於此，雙臂機器人1也可採用垂直多關節型之雙臂機器人。

雙臂機器人1係具備基台11、兩個機械臂12、12、設於各機械臂12之前端之機械腕13以及設於每個機械腕13上之末端腕部14。

基台11係作為底座構件發揮作用，用以支撐雙臂機器人1具有之前述兩個機械臂、兩個機械腕13以及末端腕部14。於基台11之內部配置有例如控制機械臂12、末端腕部14等之動作之省略圖示之機器人控制部。

以下之說明中，關於機械臂12或構成機械臂12之各部分，有時可稱靠近基台11側之端部為「基端部」，且稱遠離基台11側之端部為「前端部」。

雙臂機器人1具有之兩個機械臂12係相同之構成。於本實施形態中，各機械臂12係由基臂15以及連桿臂16構成。於機械臂12之基端側配置有基臂15，且於前端側配置有連桿臂16。基臂15與連桿臂16相互連結。

於以下之說明中，亦可將兩個機械臂12分別稱為第一機械臂12a以及第二機械臂12b。此外，亦可將第一機械臂12a具有之基臂15以及連桿臂16稱為第一基臂15a以及第一連桿臂16a，且將第二機械臂12b具有之基臂15以及連桿臂16稱為第二基臂15b以及第二連桿臂16b。並且，亦可將設於第一機械臂12a之末端腕部14稱為第一末端腕部14a，將設於第二機械臂12b之末端腕部14稱為第二末端腕部14b。

每個基臂15係作為水平之直線狀延伸之細長構件而構成。於基台11之上面固定有基軸10。每個基臂15之長度方向之一端(基端)可旋轉地設於基軸10。基臂15係繞基軸10之軸線旋轉。第一基臂15a以及第二基臂15b係於上下方向上錯開位置配置。具體而言，第一基臂15a以及第二基臂15b係自上方依序安裝於基軸10。

每個連桿臂16係作為水平之直線狀延伸之細長構件而構成。連桿臂16之長度方向之一端(基端)安裝於基臂15之前端。連桿臂16係被支撐為可以與基軸10平行之軸線作為中心進行旋轉。於連桿臂16之長度方向之另一端(前端)安裝有機械腕13。

第一連桿臂16a係自第一基臂15a之下側連結於該第一基臂15a。第二連桿臂16b係自第二基臂15b之上側連結於該第二基臂15b。藉此，容易抵消產生於兩個基臂15之基端部之高度差。換言之，可以簡單之構成將兩個機械腕13配置於實質上相同之高度。

機械腕13係固定於連桿臂16之前端。具體而言，機械腕13係以自連桿臂16之前端朝長度方向突出之方式設置。於機械腕13上可上下滑動移動地安裝有末端腕部14。

末端腕部14可相對於機械腕13升降。末端腕部14係作為朝上下方向延伸之細長構件而構成。於末端腕部14之下端設置有旋轉關節17。

旋轉關節17可旋轉地安裝於末端腕部14上。旋轉關節17可相對於末端腕部14旋轉。於旋轉關節17上安裝有末端效應器2。作為安裝於每個機械臂12上之末端效應器2，可選擇各式各樣之末端效應器。藉由旋轉關節17，末端效應器2可相對於末端腕部14旋轉。

於機械臂12之各個構成部分配置有適宜之致動器。致動器例如為電動馬達，且藉由前述之機器人控制部所控制。利用這些致動器，可驅動機械臂12之各個構成部分。

末端效應器2係為了把持後述之工具等而使用。例如，如圖2所示，末端效應器2具備對稱配置之一對夾持部2a。

一對夾持部2a可朝相互靠近或遠離之方向滑動。於每個夾持部2a上，於相互對向之面上形成有半圓形之凹部。藉此，夾持部2a可容易地把持具有圓桿形部分之工具。但也可以利用與夾持部2a不同之構成將工具裝卸於末端效應器2上之方式構成。

接著，對有序排列裝置100用於工件9之有序排列之工具詳細地進行說明。本實施形態之有序排列裝置100主要使用圖1所示之有序排列輔助工具3、有序排列工具4以及移轉工具5進行作業。

有序排列輔助工具3係與有序排列工具4一起，為了有序排列工件9而使用。例如，如圖2等所示，有序排列輔助工具3係具備工件導引部31以及桿32。

工件導引部31係被構成為毛刷狀之部分。工件導引部31可於某程度之寬度範圍內與複數個工件9接觸，且猶如清掃般地進行一次移動。毛刷毛之部分例如由化學纖維、矽膠等構成。

於工件導引部31中，複數根毛刷毛係自塊狀構件即本體部朝下方延伸。本體部之上面固定有圓柱形之被夾持部6。工件導引部31經由該被夾持部6而被末端效應器2把持。

工件導引部31不限於前述構成，只要可以某種形式作用於複數個工件9使複數個工件9移動即可。工件導引部31，例如還可為朝複數個工件9吹送壓縮空氣以非接觸方式使之移動之構成。

桿32係由被彎曲成L字形之板狀構件構成。桿32係固定於工件導引部31之本體部之側面。桿32具有自工件導引部31之本體部水平突出之小板狀部分。該突出部分係為了抬起後述之凹槽板42之一端而使用。

有序排列工具4係作為用以有序排列工件9之過渡性容器而使用。如圖1等所示，有序排列工具4具備支架41以及凹槽板(槽構件)42。

支架41係由被彎曲成L字形之板狀構件構成。支架41之水平部分之上面固定有圓柱形之被夾持部6。支架41經由該被夾持部6而被末端效應器2把持。支架41具備自水平部分朝下方彎曲之垂直部分。於垂直部分之下端可旋轉地安裝有凹槽板42。

凹槽板42係形成為細長之板狀。凹槽板42之長度方向一端側安裝於支架41上。因此，凹槽板42係藉由支架41所單臂支撐。於凹槽板42與支架41之連結部分設置有例如鉸鏈等。藉此，凹槽板42可以水平軸作為中心而旋轉。

於支架41之垂直部分配置有限制凹槽板42之旋轉角度範圍之未圖示之限位器。藉由該限位器，於未施加外力之狀態下，凹槽板42保持水平姿勢。

於凹槽板42之上面形成複數條有序排列凹槽42a。複數條有序排列凹槽42a係於凹槽板42之寬度方向以等間隔排列。每條有序排列凹槽42a係將上側開放。各有序排列凹槽42a係呈直線狀朝凹槽板42之長度方向延伸。於複數條有序排列凹槽42a中靠近支架41側之端部並排於寬度方向。複數條有序排列凹槽42a相互平行。

複數條有序排列凹槽42a係與凹槽板42一體地形成。因此，當凹槽板42之姿勢為水平姿勢時，有序排列凹槽42a之姿勢也為水平姿勢。當凹槽板42之姿勢傾斜時，有序排列凹槽42a係以有序排列凹槽42a的長度方向另一端高於有序排列凹槽42a的長度方向一端之方式傾斜。

每條有序排列凹槽42a之寬度略大於工件9之直徑(寬度)。但是，由於有序排列凹槽42a之寬度小於工件9之直徑(寬度)的兩倍，因此，複數個工件9不能於寬度方向並排進入一條有序排列凹槽42a內。有序排列凹槽42a之深度略小於工件9之直徑(厚度)。因此，複數個工件9不能於上下方向重疊進入一條有序排列凹槽42a內。當工件9進入有序排列凹槽42a時，工件9成為自有序排列凹槽42a之開口略突出於上方之狀態。

有序排列凹槽42a之長度方向的長度係工件9之長度方向之長度的兩倍以上，例如9倍左右。藉此，可使複數個工件9於以使每個工件9之長度方向沿著有序排列凹槽42a之長度方向之方式取向的狀態下排列進入有序排列凹槽42a內。

於此構成中，若工件9之長度方向與有序排列凹槽42a之長度方向不一致，則無法進入有序排列凹槽42a內。反過來說，藉由使工件9進入有序排列凹槽42a內，可約束工件9之朝向。由於有序排列凹槽42a相對較長，因此容易使工件9進入有序排列凹槽42a。此外，由於進入有序排列凹槽42a內之工件9略突出於開口上方，因此藉由後述之移轉工具5可容易自有序排列凹槽42a內取出工件9。

於本實施形態之凹槽板42中，藉由複數條有序排列凹槽42a而能收容之工件9之總數大於藉由封裝托盤8能收容之工件9之總數。例如，可以藉由封裝托盤8收容之工件9之收容總數成為藉由凹槽板42收容之工件9之最大收容數之80%的方式確定有序排列凹槽42a之數量以及長度。

圖1所示之移轉工具5係可一個個地取出工件9進行搬送。移轉工具5係為了將被有序排列工具4有序排列後之工件9逐一配置於封裝托盤8之預定位置而使用。移轉工具5具備基部51以及吸附部52。

基部51係形成為細長之板狀。基部51之長度方向一端部之上面固定有圓柱形之被夾持部6。移轉工具5經由該被夾持部6而被末端效應器2把持。於基部51之長度方向另一端側配置有吸附部52。

吸附部52係以自基部51之下面朝下方突出之方式設置。吸附部52係例如可藉由產生負壓來吸附工件9。惟，保持工件9之方法不受限制。

接著，參照圖1至圖5，對本實施形態之有序排列裝置100進行之一系列之作業進行說明。

本實施形態之有序排列裝置100係使用兩台雙臂機器人1分別進行有序排列作業以及移轉作業。再者，於以下之說明中，有時稱進行有序排列作業之雙臂機器人1為有序排列機器人1a，且稱進行移轉作業之雙臂機器人1為移轉機器人1b。

有序排列機器人1a係使用有序排列輔助工具3以及有序排列工具4，使隨意撒佈於作業托盤80上之工件9有序排列。有序排列機器人1a係藉由第一機械臂12a之末端效應器2把持有序排列輔助工具3，且藉由第二機械臂12b之末端效應器2把持有序排列工具4。

如圖1所示，作業托盤80在俯視之下形成為矩形之板狀。作業托盤80係配置於有序排列機器人1a之基台11附近。於矩形之作業托盤80具有之四個邊中之除了靠近基台11之邊以外的三個邊上形成有朝上方突出之肋。因此，可防止工件9自作業托盤80掉落。以下，有時可稱在作業托盤80中未形成肋之側為作業托盤80之開放側。

如圖1所示，有序排列機器人1a係以有序排列工具4鄰接於作業托盤80之開放側之方式移動第二機械臂12b以及第二末端腕部14b等。此時，有序排列工具4上面之高度略低於作業托盤80之上面之高度。有序排列工具4之一部分也可略微插入作業托盤80之下方。

與前述之第二機械臂12b等之動作幾乎同時，有序排列機器人1a以有序排列輔助工具3在俯視下位於靠近與作業托盤80之開放側相反側之適宜位置之方式移動第一機械臂12a，然後，以使有序排列輔助工具3下降之方式移動第二末端腕部14b。結果，如圖1所示，有序排列輔助工具3(工件導引部31)之下端之毛刷毛與作業托盤80之上面接觸。

然後，有序排列機器人1a移動第一機械臂12a，使有序排列輔助工具3朝作業托盤80之開放側移動。藉此，如圖2所示，作業托盤80上之複數個工件9被毛刷毛推動，自作業托盤80之開放部落下至有序排列工具4上(積載步驟)。藉此，可將工件9積載於有序排列工具4上。工件9中之與有序排列凹槽42a之朝向以及位置一致之工件9，落下至有序排列凹槽42a內。

接著，有序排列機器人1a係以有序排列輔助工具3到達自作業托盤80朝上方分離之適宜位置之方式移動第一機械臂12a以及第一末端腕部14a等。並且，有序排列機器人1a，以有序排列工具4在俯視下位於作業托盤80之大致中央、且有序排列工具4之位置略高於作業托盤80之位置之方式移動第二機械臂12b以及第二末端腕部14b等。此時，以在有序排列輔助工具3之下端附近之方式調整有序排列工具4之凹槽板42之高度。藉此，如圖3所示，有序排列輔助工具3下端之毛刷毛接觸於凹槽板42之上面。

接著，有序排列機器人1a移動第一機械臂12a，如圖3之粗線箭頭所示於水平面內適宜地移動有序排列輔助工具3(入槽步驟)。雖然俯視下之有序排列輔助工具3之移動軌跡可任意，但較佳為以涵蓋凹槽板42上面之大部分之方式設定。

藉此，凹槽板42上之複數個工件9中之未進入有序排列凹槽42a內之工件被有序排列輔助工具3之毛刷毛推動。此時，位置以及朝向之至少任一者產生變化且變得與有序排列凹槽42a一致之工件9，藉由自重落下至有序排列凹槽42a內。由於進入有序排列凹槽42a內之工件9自開口突出於上側之量較小，因此，即使該工件9與毛刷毛接觸且被推壓，也不會自有序排列凹槽42a內推出。如此，藉由有序排列輔助工具3之作用，進入有序排列凹槽42a內之工件9之數量不斷增加。

使有序排列輔助工具3於凹槽板42上移動了一定程度之後，有序排列機器人1a進一步於水平面內移動有序排列輔助工具3。但是，此時之有序排列輔助工具3之軌跡係以藉由有序排列輔助工具3之毛刷毛將未進入有序排列凹槽42a內而殘留於凹槽板42上之工件9朝外掃出之方式規定。藉此，朝向或位置與有序排列凹槽42a不一致之工件9自凹槽板42上落下至作業托盤80上。結果，如圖4所示，載置於凹槽板42上之工件9全部成為進入有序排列凹槽42a內之狀態。該狀態也可稱為將工件9之朝向全部對齊之狀態。

然後，如圖4所示，有序排列機器人1a係以有序排列輔助工具3之桿32被插入凹槽板42之自由端下方之方式移動第一機械臂12a以及第一末端腕部14a等。接著，有序排列機器人1a以使有序排列輔助工具3上升之方式移動第一末端腕部14a。藉此，如圖5所示，藉由桿32將凹槽板42之自由端抬起。伴隨此，全部之有序排列凹槽42a以於長度方向上靠近支架41之側較低且遠離支架41之側較高之方式傾斜。結果，進入每個有序排列凹槽42a之工件9係藉由自重沿有序排列凹槽42a滑動，進而以接近支架41之方式滑動移動(滑動步驟)。

於使凹槽板42傾斜前之圖4之狀態下，工件9之進入有序排列凹槽42a內之位置不確定。然而，藉由使有序排列凹槽42a傾斜而利用自重使工件9靠攏，藉此，最靠近支架41之工件9於有序排列凹槽42a之端部靜止，第二靠近支架41之工件9於撞上該工件9後靜止。第三以下之工件9也同樣。以如此方式，可消除工件9與工件9之間隙，從而可使彼此接觸。

工件9之長度方向之長度完全相等。因此，藉由於有序排列凹槽42a內使每個工件9朝該有序排列凹槽42a之長度方向一側滑動移動，可於使複數個工件9之方向一致之後，沿有序排列凹槽42a之長度方向以等間距排列複數個工件9。更進一步地講，複數條有序排列凹槽42a係以彼此相等之間隔排列配置並且複數條有序排列凹槽42a的朝向相互平行。藉此，經滑動移動之結果，成為將工件9排列成矩陣狀狀態。

稍後，有序排列裝置100解除桿32之對凹槽板42之抬起而返回水平姿勢。

然後，有序排列裝置100係使用省略圖示之照相機(攝像部)拍攝凹槽板42之上面。有序排列裝置100係藉由對自照相機獲得之圖像進行公知之圖像識別處理，取得收容於凹槽板42內之工件9之數量。由於工件9係以矩陣狀排列，因此容易進行圖像識別處理。

於有序排列於凹槽板42內之工件9之數量少於預定之臨限值之情況下，有序排列機器人1a再次進行前述積載步驟、入槽步驟以及滑動步驟。較佳為，該臨限值係被設定為等於或大於需要配置於封裝托盤8之工件9之總數。

於有序排列於凹槽板42內之工件9之數量為臨限值以上之情況下，有序排列機器人1a將有序排列工具4載置於圖1所示之路徑作業台81上。

路徑作業台81係以可供有序排列機器人1a以及移轉機器人1b兩者進入之方式設於有序排列機器人1a與移轉機器人1b之間。

移轉機器人1b逐一拾取藉由有序排列機器人1a準備之有序排列工具4內之工件9，且配置於封裝托盤8內。如圖1所示，封裝托盤8具備以矩陣狀配置之複數個收容部8a。每個收容部8a內可收容一個工件9。為了以後之步驟，需要以預定(相同)之朝向將工件9配置於複數個收容部8a內。

以下，對作業進行具體說明。移轉機器人1b係藉由第一機械臂12a之末端效應器2把持有序排列工具4，且藉由第二機械臂12b之末端效應器2把持移轉工具5。有序排列工具4係藉由前述有序排列機器人1a而被載置於路徑作業台81上者。

移轉機器人1b係以有序排列工具4位於封裝托盤8附近之方式移動第一機械臂12a等。於該狀態下，移轉機器人1b，使用移轉工具5之吸附部52逐一取出放入凹槽板42之有序排列凹槽42a內之工件9，且以配置於封裝托盤8之收容部8a之方式移動第二機械臂12b以及第二末端腕部14b等(移轉步驟)。

如上述，複數個工件9係藉由凹槽板42預先對齊方向而配置成矩陣狀。因此，可藉由移轉機器人1b快速進行工件9之拾取動作。

多數情況下，工件9之數量少於凹槽板42可收容之最大數量。換言之，可能存在工件9未被配置於一部分有序排列凹槽42a內之情況。但是，工件9究竟位於凹槽板42之哪個位置，可藉由對前述照相機拍攝之圖像進行適宜之圖像處理而取得。藉由利用該資訊，可提高移轉步驟之作業效率。

如上述，於本實施形態之有序排列裝置100中，藉由兩台雙臂機器人1協同動作，可有效地進行將工件9有序排列地配置於封裝托盤8之作業。

如以上說明，本實施形態之有序排列裝置100係為了有序排列相同形狀之複數個工件9而使用。有序排列裝置100係具備形成有至少一條有序排列凹槽42a之有序排列工具4。有序排列凹槽42a之寬度小於工件9之寬度的兩倍。有序排列凹槽42a之長度方向之長度大於工件9之長度方向之長度的兩倍。進入有序排列凹槽42a之複數個工件9，藉由沿有序排列凹槽42a滑動移動而被有序排列。

藉此，可使用有序排列工具4一次有序排列複數個工件9。因此，可提高有序排列作業之效率。

此外，本實施形態之有序排列裝置100係可於如圖4所示有序排列凹槽42a水平之狀態、與如圖5所示以有序排列凹槽42a之長度方向之另一端高於有序排列凹槽42a之長度方向之一端之方式傾斜之狀態之間切換有序排列工具4。

藉此，可以簡單之構成，藉由自重使複數個工件9朝有序排列凹槽42a之一端側滑動移動。

此外，本實施形態之有序排列裝置100係具備：移轉工具5，係可自有序排列工具4移轉工件9。移轉工具5取出以進入有序排列凹槽42a內之狀態被有序排列之工件9，且於方向一致之狀態下配置於封裝托盤8。

藉此，由於工件9藉由有序排列工具而預先被有序排列，因此可容易地將方向一致之狀態下之複數個工件9配置於封裝托盤8。

此外，於本實施形態之有序排列裝置100中，於有序排列工具4中可供有序排列之工件9之總數多於搬送目的地托盤之可收容總數。

藉此，不需要嚴密且無遺漏地於有序排列凹槽42a配置工件9。換言之，即使略顯粗曠地將工件9放入有序排列凹槽42a，能確保應配置於一個封裝托盤8內之工件9之數量之成功率也極高。因此，可更快速地進行工件9之有序排列作業。

此外，本實施形態之有序排列裝置100係具備有序排列輔助工具3。有序排列輔助工具3經由毛刷毛對載置於有序排列工具4上而未進入有序排列凹槽42a內之工件9施加外力，促使工件9進入有序排列凹槽42a。

藉此，可高效率地使工件9進入有序排列凹槽42a。

此外，本實施形態之有序排列裝置100中使用之有序排列機器人1a，具備保持有序排列輔助工具3之第一機械臂12a以及保持有序排列工具4之第二機械臂12b。

因此，藉由第一機械臂12a以及第二機械臂12b之協同動作，可實現高效率之有序排列作業。

接著，對第二實施形態進行說明。圖6為顯示於第二實施形態中，工件9被搬送至有序排列工具4之有序排列凹槽42a之空置部分之狀況之局部放大圖。再者，於本實施形態之說明中，亦可於圖式中對與前述實施形態相同或類似之構件賦予相同之元件編號，並省略說明。

本實施形態之凹槽板42之構成係與前述第一實施形態之凹槽板42實質上相同。但是，凹槽板42可收容之工件9之總數與封裝托盤8具備之收容部8a之數量相等。因此，為了使有序排列工具4與封裝托盤8一對一地對應，需要使工件9進入全部之有序排列凹槽42a內。

於前述滑動步驟之後，有序排列裝置100係藉由對照相機拍攝之圖像進行處理，取得進入有序排列凹槽42a之工件9之數量。於該數量少於凹槽板42之可收容總數之情況下，有序排列裝置100獲取於有序排列凹槽42a中未放入工件9之空置部分之位置資訊。

如上述，伴隨著凹槽板42傾斜，工件9於有序排列凹槽42a中朝一端側滑動移動。因此，空置部分係位於有序排列凹槽42a中之與工件9之滑動移動目的地相反側之端部。

有序排列機器人1a係以解除在滑動步驟中使用之對有序排列輔助工具3之把持且改為把持搬送工具5x之方式控制第一機械臂12a之末端效應器2。搬送工具5x係與在移轉機器人1b中說明之移轉工具5同樣之構成，具有基部51以及吸附部52。

有序排列機器人1a係使用搬送工具5x之吸附部52，以取出作業托盤80之一個工件9之方式移動第一機械臂12a等。作業托盤80中之工件9之位置以及朝向，可藉由照相機預先對作業托盤80進行拍攝，且對所獲得之圖像進行適宜之圖像識別處理而取得。

接著，有序排列機器人1a係以於適宜調整藉由搬送工具5x取出之工件9之朝向之基礎上將工件9放入有序排列凹槽12a之空置部分之方式移動第一機械臂42a等。反復進行該搬送作業至無有序排列凹槽42a之空置部分為止。

如此，藉由搬送工具5x將工件9放入有序排列凹槽42a之個別搬送作業，會花費較長之時間。因此，較佳為，於以前述圖像處理獲得之工件9之數量少於適宜之臨限值之情況下，再次進行前述積載步驟、入槽步驟以及滑動步驟。藉由進行積載步驟、入槽步驟以及滑動步驟，一次可將工件9放入有序排列凹槽42a之大部分空置部分之成功率極大。因此，即使之後進行個別搬送作業，也可期待縮短將工件9放入全部空置部分之總時間。

如以上說明，本實施形態之有序排列裝置100係具備單獨取出工件9進行搬送之搬送工具5x。搬送工具5x係將其他之工件9放入於有序排列凹槽42a中形成在與工件9之滑動移動目的地相反側之空置部分。

藉此，因為可以將有序排列凹槽42a全部填滿之方式放入工件9，因此於後面之步驟中之處理容易。

以上，對本發明之較佳實施形態進行了說明，但前述構成例如可變更如下。

凹槽板42之有序排列凹槽42a之數量可任意。有序排列凹槽42a也可為一條。

於圖3之入槽步驟中，也可使有序排列輔助工具3靜止而移動有序排列工具4，以取代使有序排列工具4靜止而移動有序排列輔助工具3之情況。也可同時移動有序排列輔助工具3以及有序排列工具4兩者。

也可取代有序排列輔助工具3(工件導引部31)之毛刷毛之接觸，而藉由僅使有序排列工具4振動，對有序排列工具4上之工件9施加外力，促使工件9進入有序排列凹槽42a。振動可藉由第二機械臂12b以及第二末端腕部14b等之運動實現。有序排列工具4之振動，既可於水平面內進行，也可於上下方向進行。

有序排列凹槽42a中之工件9之滑動移動，也可藉由在將工件導引部31之毛刷毛放入有序排列凹槽42a內之狀態下沿著有序排列凹槽42a移動而實現。於此情況下，不需要如圖5那樣使凹槽板42傾斜之作業。

凹槽板42也可構成為使位於凹槽板42的長度方向一側之端部且構成有序排列凹槽42a之壁部朝長度方向另一端移動。於此情況下，藉由該壁部之移動，可使工件9沿著有序排列凹槽42a滑動移動。藉由此種構成，也不需要使凹槽板42傾斜之作業。

也可藉由以沿著有序排列凹槽42a之方向朝工件9吹送壓縮空氣，使工件9沿著有序排列凹槽42a滑動移動。

移轉工具5也可以一次搬送複數個工件9之方式構成。

凹槽板42之有序排列凹槽42a，也可形成為使至少兩個工件9不是於該工件9之長度方向而是於寬度方向並排地有序排列。於此情況下，有序排列凹槽42a係形成為矩形，且該矩形中相鄰之二邊中之第一邊之長度被形成為小於工件9之長度的兩倍，較佳為略大於工件9之長度。有序排列凹槽42a之矩形中之第二邊之長度被形成為大於工件9之寬度的兩倍。於複數個工件9位於有序排列凹槽42a內之狀態下，以前述第二邊之一端高於另一端之方式使凹槽板42(有序排列凹槽42a)傾斜。結果，有序排列凹槽42a內之工件9被有序排列於該工件9之寬度方向。

也可使用二台機器人之組合以取代雙臂機器人1。此外，也可取代機器人，而藉由其它機構保持有序排列輔助工具3、有序排列工具4、移轉工具5以及搬送工具5x。

1:雙臂機器人 1a:有序排列機器人 1b:移轉機器人 2:末端效應器 2a:夾持部 3:有序排列輔助工具 4:有序排列工具 5:移轉工具 5x:搬送工具 6:被夾持部 8:封裝托盤 8a:收容部 9:工件 10:基軸 11:基台 12:機械臂 12a:第一機械臂 12b:第二機械臂 13:機械腕 14:末端腕部 14a:第一末端腕部 14b:第二末端腕部 15:基臂 15a:第一基臂 15b:第二基臂 16:連桿臂 16a:第一連桿臂 16b:第二連桿臂 17:旋轉關節 31:工件導引部 32:桿 41:支架 42:凹槽板 42a:有序排列凹槽 51:基部 52:吸附部 80:作業托盤 81:路徑作業台 100:有序排列裝置

[圖1]為顯示本發明之第一實施形態之有序排列裝置之概略構成之立體圖。 [圖2]為顯示將工件積載於有序排列工具上之狀況之局部放大圖。 [圖3]為顯示藉由有序排列輔助工具促使有序排列工具上之工件進入有序排列凹槽內之狀況的局部放大圖。 [圖4]為顯示工件進入有序排列凹槽內之狀況之局部放大圖。 [圖5]為顯示工件朝有序排列凹槽之一側滑動移動之狀況之局部放大圖。 [圖6]為顯示於第二實施形態中，工件被搬送至有序排列工具之有序排列凹槽之空置部分之狀況之局部放大圖。

1:雙臂機器人

1a:有序排列機器人

1b:移轉機器人

2:末端效應器

2a:夾持部

3:有序排列輔助工具

4:有序排列工具

5:移轉工具

6:被夾持部

8:封裝托盤

8a:收容部

9:工件

10:基軸

11:基台

12:機械臂

12a:第一機械臂

12b:第二機械臂

13:機械腕

14:末端腕部

14a:第一末端腕部

14b:第二末端腕部

15:基臂

15a:第一基臂

15b:第二基臂

16:連桿臂

16a:第一連桿臂

16b:第二連桿臂

17:旋轉關節

31:工件導引部

32:桿

41:支架

42:凹槽板

42a:有序排列凹槽

51:基部

52:吸附部

80:作業托盤

81:路徑作業台

100:有序排列裝置

Claims (9)

1. 一種有序排列裝置，係用以有序排列相同形狀之複數個工件； 具備有：序排列工具，係形成有至少一條有序排列凹槽； 前述有序排列凹槽之寬度小於前述工件之寬度的兩倍； 前述有序排列凹槽之長度方向之長度大於前述工件之長度方向之長度的兩倍； 進入前述有序排列凹槽之複數個前述工件，藉由沿前述有序排列凹槽滑動移動而被有序排列。
2. 如請求項1所記載之有序排列裝置，其中可於前述有序排列凹槽水平之狀態、與以前述有序排列凹槽之長度方向另一端高於前述有序排列凹槽之長度方向一端之方式傾斜之狀態之間切換前述有序排列工具。
3. 如請求項1所記載之有序排列裝置，其中 具有：搬送工具，係單獨取出前述工件進行搬送； 前述搬送工具，係將另一工件放入前述有序排列凹槽中之形成在與前述工件之滑動移動目的地相反側之空置部分內。
4. 如請求項1所記載之有序排列裝置，其中具有：移轉工具，係可自前述有序排列工具移轉前述工件； 前述移轉工具係取出以進入前述有序排列凹槽內之狀態被有序排列之前述工件，且於方向一致之狀態下配置於搬送目的地托盤。
5. 如請求項4所記載之有序排列裝置，其中於前述有序排列工具中可供有序排列之工件之總數多於前述搬送目的地托盤之可收容總數。
6. 如請求項1至5中任一項所記載之有序排列裝置，其中具備：有序排列輔助工具，係對載置於前述有序排列工具上而未進入前述有序排列凹槽內之前述工件施加外力，促使前述工件進入前述有序排列凹槽。
7. 一種雙臂機器人，係使用於請求項6所記載之有序排列裝置，並具備： 第一機械臂，係保持前述有序排列輔助工具；以及 第二機械臂，係保持前述有序排列工具。
8. 一種有序排列方法，係用以有序排列相同形狀之複數個工件，並包含以下之步驟： 積載步驟，於前述積載步驟中，藉由進行工件之有序排列之自動裝置將前述工件積載於有序排列工具，前述有序排列工具，具有至少一條有序排列凹槽，前述有序排列凹槽之寬度小於前述工件之寬度的兩倍，前述有序排列凹槽之長度方向之長度大於前述工件之長度方向之長度的兩倍； 入槽步驟，於前述入槽步驟中，藉由前述自動裝置對載置於前述有序排列工具上而未進入前述有序排列凹槽之前述工件施加外力，促使前述工件進入前述有序排列凹槽；以及 滑動步驟，於前述滑動步驟中，藉由前述自動裝置使前述有序排列凹槽內部之複數個前述工件朝前述有序排列凹槽之長度方向一側滑動移動。
9. 如請求項8所記載之有序排列方法，其中包含：移轉步驟，於前述移轉步驟中，藉由前述自動裝置將於前述有序排列工具中已被有序排列之前述工件排列配置於搬送目的地托盤。

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