WO2020066418A1 - ロボットシステム及びその運転方法 - Google Patents

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WO2020066418A1
WO2020066418A1 PCT/JP2019/033345 JP2019033345W WO2020066418A1 WO 2020066418 A1 WO2020066418 A1 WO 2020066418A1 JP 2019033345 W JP2019033345 W JP 2019033345W WO 2020066418 A1 WO2020066418 A1 WO 2020066418A1
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WO
WIPO (PCT)
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work
arm
robot
robot system
main surface
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/033345
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和範 平田
Original Assignee
川崎重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 川崎重工業株式会社 filed Critical 川崎重工業株式会社
Publication of WO2020066418A1 publication Critical patent/WO2020066418A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices

Definitions

  • the present invention relates to a robot system and an operation method thereof.
  • a robot system that performs an article juxtaposition operation in which gifts are arranged in a random direction and arranged in a predetermined position of a box after the gifts are arranged in a predetermined direction, such as packing a gift into a box (for example, Patent Document 1). reference).
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a robot system and a method of operating the same, which can reduce the work time for placing a work in a predetermined container as compared with a conventional robot system. It is intended to be.
  • a robot system includes a first arm having a first holding portion, a second arm having a second holding portion, and position information of a work having a pair of main surfaces. And a camera that detects the arrangement information, and a control device, the control device is configured to control the work on one main surface of the work based on the position information and the arrangement information of the work detected by the camera. (A) operating the first arm so as to be held by the first holding portion from a certain first main surface side, and after the (A), the work is moved to the second main surface which is the other main surface of the work.
  • the robot system includes a first arm having a first holding portion, a second arm having a second holding portion, and positional information of a work having a pair of main surfaces. And a camera that detects arrangement information, and based on position information and arrangement information of the work detected by the camera, the work is moved from the first main surface side, which is one main surface of the work, to the second position. (A) when the first arm is operated so as to be held by one holding portion, and after the (A), the work is held by the second holding from the second main surface side, which is the other main surface of the work.
  • the first arm and the second arm are operated so as to release the holding of the workpiece by the first holding unit (B), and after the (B), the second holding Work different from the work held by the department (C) the first arm is operated so as to be held by the first holding portion from the second main surface side of the work, and after the (C), the first holding portion and the second holding portion are operated. (D) operating the first arm and the second arm such that the workpieces held by the sections are placed in predetermined containers, respectively.
  • maintained by a 1st holding part and a 2nd holding part is mounted on a container, and working time is shortened compared with the conventional robot system. can do.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the robot system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the robot in the robot system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the robot control device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a side surface of a first hand unit in the robot illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the operation of the robot system according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the state of the robot when the robot system is operating, according to the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the state of the robot when the robot system is operating, according to the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the state of the robot when the robot system is operating, according to the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the state of the robot when the robot system is operating, according to the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a robot of the robot system according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 11A is a flowchart illustrating an example of the operation of the robot system according to the second embodiment.
  • FIG. 11B is a flowchart illustrating an example of the operation of the robot system according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a robot system according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the first robot shown in FIG.
  • the robot system includes a first arm having a first holding unit, a second arm having a second holding unit, and a camera for detecting position information and arrangement information of a work having a pair of main surfaces. And a control device, wherein the control device, based on the position information and the arrangement information of the work detected by the camera, moves the work from the first main surface side, which is one main surface of the work, to the first holding unit.
  • the camera may be disposed so as to be located above the first arm or the second arm.
  • the robot system according to the first embodiment may further include a robot having a first arm and a second arm.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the robot system according to the first embodiment.
  • the front-rear direction, the up-down direction, and the left-right direction of the robot are represented as the front-rear direction, the up-down direction, and the left-right direction in the figure.
  • illustration of a part of the support base and the belt conveyor is omitted.
  • the robot system 100 includes a robot 101 having a first arm and a second arm, a camera 102, and a control device 110 (not shown in FIG. 1). Then, the work 103 is held by the robot 101 so that the work 103 is placed in the container 109 such that the second main surface 103B faces a predetermined direction (here, upward).
  • a table 104, a belt conveyor 107, a support 108, and a container 109 are arranged in a work space where the robot system 100 works.
  • the work 103 is randomly arranged on the table 104 by a transfer device such as a belt conveyor (not shown).
  • the work 103 has a pair of main surfaces (a first main surface 103A and a second main surface 103B).
  • the work 103 may be a packaged food or the like.
  • a container 109 is arranged on the belt conveyor 107.
  • the container 109 is configured so that the work 103 is placed thereon.
  • the container 109 is formed of a box having an open top, and is configured to be covered with a cover member (not shown).
  • the support base 108 has a support column 108A and a support member 108B.
  • the support pillar 108A is formed to extend upward, and a support base 108 is provided at a tip end (upper end).
  • the camera 102 is attached to the support member 108B. Note that the camera 102 may be arranged on a ceiling.
  • a horizontal articulated dual-arm robot will be described as the robot 101, but other robots such as a horizontal articulated robot and a vertical articulated robot may be adopted as the robot 101.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the robot in the robot system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the robot control device shown in FIG. In FIG. 2, the vertical direction and the horizontal direction of the robot are shown as the vertical direction and the horizontal direction in the figure.
  • the robot 101 includes the cart 12, a first arm 13 ⁇ / b> A, a second arm 13 ⁇ / b> B, and a vacuum generator 25 arranged in the cart 12. Further, a control device 110 is arranged in the carriage 12.
  • control device 110 and the vacuum generation device 25 are arranged inside the carriage 12
  • these devices are arranged outside the carriage 12. It may be.
  • the vacuum generator 25 is connected to a suction unit 8 of a first arm 13A and a second arm 13B, which will be described later, by a pipe 93A and a pipe 93B.
  • the vacuum generation device 25 is a device that makes the inside of the suction unit 8 have a negative pressure, and may use, for example, a vacuum pump or CONVUM (registered trademark).
  • the pipe 93A and the pipe 93B are provided with an on-off valve 94A and an on-off valve 94B, respectively.
  • the opening and closing valve 94A and the opening and closing valve 94B open or close the pipe 93A and the pipe 93B, respectively, so that the suction (holding) of the work 103 by the suction unit 8 and release thereof are performed.
  • the operation of the vacuum generator 25 and the opening and closing operations of the on-off valves 94A and 94B are controlled by the control device 110.
  • a base shaft 16 is fixed to the upper surface of the carriage 12.
  • the base shaft 16 is provided with a first arm 13A and a second arm 13B rotatable around a rotation axis L1 passing through the axis of the base shaft 16.
  • the first arm 13A and the second arm 13B are provided so as to have a vertical difference.
  • the first arm 13A and the second arm 13B are configured to operate independently or to operate in relation to each other.
  • the first arm 13A has a first arm 15A, a first wrist 17A, a first hand 18A, and a first mounting part 20A.
  • the second arm 13B has a second arm part 15B, a second wrist part 17B, a second hand part 18B, and a second mounting part 20B.
  • the second arm 13B has a basic configuration similar to that of the first arm 13A, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the first arm portion 15A includes a first link 5a and a second link 5b each having a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the first link 5a has a rotating joint J1 provided at a base end and a rotating joint J2 provided at a distal end.
  • the second link 5b is provided with a linear motion joint J3 at a distal end.
  • the first link 5a is connected at its base end to the base shaft 16 via the rotating joint J1, and can rotate around the rotation axis L1 by the rotating joint J1.
  • the second link 5b has a proximal end connected to the distal end of the first link 5a via the rotary joint J2, and can rotate around the rotation axis L2 by the rotary joint J2.
  • a first wrist portion 17A is connected to a distal end portion of the second link 5b via a linear joint J3 so as to be able to move up and down with respect to the second link 5b.
  • a rotating joint J4 is provided at a lower end of the first wrist portion 17A, and a first mounting portion 20A is provided at a lower end of the rotating joint J4.
  • the first mounting part 20A is configured so that the first hand part 18A can be attached and detached.
  • the first mounting portion 20A has a pair of rod members whose intervals are configured to be adjustable, and the first hand portion 18A is sandwiched between the pair of rod members.
  • the first hand unit 18A can be attached to the first wrist unit 17A.
  • the first hand unit 18A can rotate around the rotation axis L3 by the rotation joint J4.
  • the rod member may have a bent front end portion. The structure of the first hand unit 18A will be described later.
  • each of the joints J1 to J4 of the first arm 13A and the second arm 13B is provided with a drive motor as an example of an actuator that relatively rotates or moves up and down two members connected to each joint.
  • the drive motor may be, for example, a servomotor that is servo-controlled by the control device 110.
  • Each of the joints J1 to J4 has a rotation sensor (not shown) for detecting the rotation position of the drive motor, a current sensor (not shown) for detecting a current for controlling the rotation of the drive motor, Is provided.
  • the rotation sensor may be, for example, an encoder.
  • the control device 110 includes an arithmetic processing unit 110a, a storage unit 110b, and an input unit 110c.
  • the arithmetic processing unit 110a includes a microprocessor, a CPU, and the like, and controls various operations of the robot system 100 by reading and executing software such as a basic program stored in the storage device 110b.
  • the storage device 110b stores information such as a basic program and various fixed data.
  • the storage 110b does not need to be a single storage, and may be configured as a plurality of storages (for example, a random access memory and a hard disk drive).
  • the arithmetic processing unit 110a is configured by a microcomputer, at least a part of the storage unit 110b may be configured as an internal memory of the microcomputer, or may be configured as an independent memory.
  • the input device 110c enables various parameters related to the control of the robot system 100 or other data to be input to the arithmetic processing device 110a, and is a known input device such as a keyboard, a touch panel, and a button switch group. It is configured. In the first embodiment, at least data such as the holding condition of the work 103 (the weight of the work 103, etc.) and the number of the works 103 stored in the container 109 can be input by the input device 110c.
  • the control device 110 may be configured by a single control device 110 that performs centralized control, or may be configured by a plurality of control devices 110 that perform distributed control in cooperation with each other. Further, the control device 110 may be configured by a microcomputer, and may be configured by an MPU, a PLC (Programmable Logic Controller), a logic circuit, or the like.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a side surface of the first hand unit in the robot shown in FIG.
  • the front-rear direction and the up-down direction of the robot (first hand unit) are represented as the front-rear direction and the up-down direction in the figure.
  • the first hand portion 18A of the first arm 13A has a fixed portion 81, a main body portion 82, a tip portion 83, and a suction portion 8.
  • the main body 82 is formed in an inverted L-shape, and a fixing portion 81 is provided on an upper surface thereof.
  • the fixing portion 81 is a portion to which the first mounting portion 20A comes into contact, and is formed in a rod shape or a plate shape here.
  • a drive motor 84 is provided on the rear surface of the main body 82, and an L-shaped tip portion 83 is provided on the front surface thereof.
  • the drive motor 84 is configured to swing the distal end portion 83 around a rotation axis L4 extending in the front-rear direction.
  • the suction portion 8 is fixed to the lower surface of the distal end portion 83 by a fastening member 85.
  • four suction portions 8 are provided at the distal end portion 83.
  • the number of the suction portions 8 may be one. , May be plural.
  • a frusto-conical suction pad 86 is provided at the tip (lower end) of the suction unit 8.
  • a configuration is adopted in which the work 103 is suction-held by the suction unit 8, but the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which the work 103 is gripped by a pair of claws or the like may be employed.
  • the suction unit 8 provided on the first hand unit 18A is referred to as a first suction unit (first holding unit) 8A
  • the second hand unit 18B second arm 13B
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the robot system according to the first embodiment.
  • 6 to 9 are schematic diagrams showing the state of the robot when the robot system is operating according to the flowchart shown in FIG.
  • the workpieces 103 are randomly arranged on the table 104 by a belt conveyor or an operator (not shown).
  • “workpieces 103 are randomly arranged” means that, on the table 104, the work piece 103 whose first main surface 103A faces upward and the work piece whose second main surface 103B faces upward. This refers to a state in which 103 are mixed.
  • the control device 110 acquires video information captured by the camera 102, and acquires position information and arrangement information of the work 103 from the video information (step S101).
  • the arrangement information of the work 103 is information indicating whether the work 103 has the first main surface 103A facing upward or the second main surface 103B facing upward.
  • the control device 110 moves the work 103 with the first main surface 103A facing upward to the first arm 13A of the first arm 13A.
  • the robot 101 is operated so as to be held by the suction unit 8A (step S102; see FIG. 1).
  • the control device 110 operates the vacuum generating device 25 to make the suction unit 8 have a negative pressure.
  • the control device 110 operates the first arm 13A so that the first suction unit 8A is located above the work 103, and thereafter, the first suction unit 8A contacts the first main surface 103A of the work 103.
  • the first arm 13A is operated so as to be in contact with the first arm 13A.
  • the first suction unit 8A can suction-hold the work 103 from the first main surface 103A side.
  • control device 110 operates the robot 101 such that the second suction unit 8B holds the work 103 from the second main surface 103B side with respect to the work 103 sucked and held in step S102 (step S102). S103; see FIG. 6). At this time, the robot 101 maintains the first main surface 103A by suction holding by the first suction unit 8A.
  • the control device 110 operates the respective drive motors 84 to swing the first hand unit 18A and the second hand unit 18B. More specifically, the control device 110 drives the respective drive motors 84 such that the suction pad 86 of the first hand unit 18A and the suction pad 86 of the second hand unit 18B face each other. Next, the control device 110 operates the first arm 13A and / or the second arm 13B such that the second suction portion 8B comes into contact with the second main surface 103B. Thereby, the second suction unit 8B can suction-hold the work 103 from the second main surface 103B side.
  • control device 110 operates the robot 101 (closes the on-off valve 94A) so as to release the holding of the work 103 by the first suction unit 8A (step S104). At this time, the control device 110 may drive the respective drive motors 84 so that the suction pad 86 of the first hand unit 18A and the suction pad 86 of the second hand unit 18B face downward (see FIG. 7). .
  • control device 110 opens the on-off valve 94A and holds the work 103 different from the work 103 sucked and held by the second suction unit 8B from the second main surface 103B side by the first suction unit 8A.
  • the robot 101 is operated as described above (step S105; see FIG. 8).
  • control device 110 operates the robot 101 such that the first suction unit 8A and the second suction unit 8B respectively place the work 103 held therein in the container 109 (step S106).
  • the control device 110 controls the first arm 13A and the second arm 13A such that the first suction unit 8A and the second suction unit 8B respectively position the workpiece 103 held above the container 109. 13B is operated. Next, the control device 110 operates the first arm 13A and the second arm 13B such that the first suction unit 8A and the second suction unit 8B respectively position the workpiece 103 held therein in the container 109. Then, the on / off valves 94A and 94B are closed. Thereby, the first suction unit 8A and the second suction unit 8B release the suction of the held work 103, and the work 103 is placed in the container 109 with the second main surface 103B facing upward. Is placed.
  • step S107 determines whether or not the work of placing the work 103 in the container 109 (boxing work) has been completed. If the control device 110 determines that the work of placing the work 103 in the container 109 is not completed (No in step S107), the process returns to step S101, and the work of placing the work 103 in the container 109 is performed. Until it is determined that the (packing work) is completed, the respective processes of steps S101 to S107 are executed. On the other hand, when determining that the work of placing the work 103 in the container 109 has been completed (Yes in step S107), the control device 110 ends the present program.
  • control device 110 executes the process of step S102 instead of returning to step S101. It may be configured as follows.
  • the control device 110 may output information (for example, video, sound, light, and the like) indicating that the program has ended from an output device (for example, a tablet, a speaker, and the like).
  • the control device 110 holds the work 103 with the first main surface 103A facing upward by the first suction unit 8A, and thereafter, The robot 101 is controlled so that the second main surface 103B is held by the second suction unit 8B and the holding by the first suction unit 8A is released.
  • the work 103 is placed in the container 109 with one main surface (second main surface 103B) facing a predetermined direction (upward). Can be mounted.
  • the robot 101 is controlled so that the work 103 different from the work 103 held by the second suction unit 8B is held by the first suction unit 8A from the second main surface 103B side.
  • the two works 103 can be placed in the container 109 with one main surface (second main surface 103B) facing a predetermined direction (upward). For this reason, the working time can be reduced as compared with the robot system disclosed in Patent Document 1.
  • the camera is arranged on at least one of the first arm and the second arm.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the robot of the robot system according to the first modification of the first embodiment.
  • the vertical direction and the horizontal direction of the robot are represented as the vertical direction and the horizontal direction in the figure.
  • the robot system 100 according to the first modification of the first embodiment has the same basic configuration as the robot system 100 according to the first embodiment, but the camera 102 The difference is that the first hand unit 18A and the second hand unit 18B of the second arm 13B are arranged.
  • the camera 102 is disposed in both the first hand portion 18A of the first arm 13A and the second hand portion 18B of the second arm 13B. Not done.
  • the camera 102 may be provided on at least one of the first arm 13A and the second arm 13B.
  • the robot system 100 according to the first modification of the first embodiment configured as described above has the same operation and effects as those of the robot system 100 according to the first embodiment.
  • the control device is configured such that each of the first holding unit and the second holding unit is arranged from the second main surface side. And (E) operating the robot so as to hold different works and place the held works in the container.
  • the robot system 100 according to the second embodiment has the same basic configuration as the robot system 100 according to the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
  • FIGS. 11A and 11B are flowcharts illustrating an example of the operation of the robot system according to the second embodiment.
  • the workpieces 103 are randomly arranged on the table 104 by a belt conveyor or an operator (not shown).
  • control device 14 acquires video information captured by the camera 102, and acquires position information and arrangement information of the work 103 from the video information (step S201).
  • control device 110 determines whether or not there is a work 103 with the first main surface 103A directed upward based on the position information and the arrangement information of the second main surface 103B acquired in step S201. (Step S202).
  • step S203 When the control device 110 determines that there is the work 103 with the first main surface 103A directed upward (Yes in step S202), the control device 110 executes the process of step S203.
  • step S203 the control device 110 causes the robot 101 to operate such that the work 103 having the first main surface 103A facing upward is held by the first suction portion 8A of the first arm 13A.
  • control device 110 operates the robot 101 such that the second suction unit 8B holds the work 103 from the second main surface 103B side with respect to the work 103 sucked and held in step S203 (step S203). S204). At this time, the robot 101 maintains the first main surface 103A by suction holding by the first suction unit 8A.
  • control device 110 operates the robot 101 (closes the on-off valve 94A) so as to release the holding of the work 103 by the first suction unit 8A (step S205). At this time, the control device 110 may drive the respective drive motors 84 so that the suction pad 86 of the first hand unit 18A and the suction pad 86 of the second hand unit 18B face downward.
  • control device 110 opens the on-off valve 94A and holds the work 103 different from the work 103 sucked and held by the second suction unit 8B from the second main surface 103B side by the first suction unit 8A.
  • the robot 101 is operated as described above (step S206).
  • control device 110 operates the robot 101 such that the first suction unit 8A and the second suction unit 8B respectively place the work 103 held therein in the container 109 (step S207).
  • control device 110 returns to step S201, and repeats the processing of steps S201 to S207 until it determines that there is no work 103 with the first main surface 103A directed upward (No in step S202).
  • step S208 when the control device 110 determines that there is no work 103 with the first main surface 103A directed upward (No in step S202), each of the first suction unit 8A and the second suction unit 8B is turned off. Then, the robot 101 is operated to hold the different work 103 from the second main surface 103B side (step S208).
  • the control device 110 determines whether or not the work of placing the work 103 in the container 109 (boxing work) has been completed (step S209). If the control device 110 determines that the work of placing the work 103 in the container 109 is not completed (No in step S209), the process returns to step S208, and the work of placing the work 103 in the container 109 is performed. Until it is determined that the (packing work) is completed, the respective processes of steps S208 to S209 are executed. On the other hand, when determining that the work of placing the work 103 in the container 109 has been completed (Yes in step S209), the control device 110 ends the present program.
  • the thus configured robot system 100 according to the second embodiment also has the same operation and effect as the robot system 100 according to the first embodiment.
  • the robot system according to the third embodiment includes the first robot having the first arm and the second robot having the second arm in the robot systems according to the first and second embodiments (including the modifications).
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a robot system according to the third embodiment.
  • the description of the belt conveyor, the support table, and the container is omitted.
  • the robot system 100 according to the third embodiment is different from the robot system 100 according to the first embodiment.
  • the basic configuration is the same, except that a robot 101 is provided with a first robot 101A having a first arm 13A and a second robot 101B having a second arm 13B instead of the robot 101.
  • first robot 101A a specific configuration of the first robot 101A will be described with reference to FIG. Since the second robot 101B has the same configuration as the first robot 101A, a detailed description thereof will be omitted. Also, a vertical articulated robot will be described as the first robot 101A, but a horizontal articulated robot may be adopted as the first robot 101A.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the first robot shown in FIG.
  • the first robot 101A includes an articulated body of a plurality of links (here, first link 11a to sixth link 11f) and a plurality of joints (here, first joint JT1 to sixth joint 11F). JT6) and a base 14 for supporting them. Inside the base 14, a vacuum generator 25 is arranged. Then, in the first robot 101A, the plurality of links constitute the first arm 13A.
  • first joint JT1 the base 14 and the base end of the first link 11a are rotatably connected around an axis extending in the vertical direction.
  • second joint JT2 the distal end of the first link 11a and the proximal end of the second link 11b are rotatably connected around an axis extending in the horizontal direction.
  • third joint JT3 the distal end of the second link 11b and the proximal end of the third link 11c are rotatably connected around an axis extending in the horizontal direction.
  • the distal end of the third link 11c and the proximal end of the fourth link 11d are connected rotatably about an axis extending in the longitudinal direction of the fourth link 11d.
  • the distal end of the fourth link 11d and the proximal end of the fifth link 11e are connected rotatably about an axis orthogonal to the longitudinal direction of the fourth link 11d.
  • the distal end of the fifth link 11e and the proximal end of the sixth link 11f are connected to be able to twist and rotate.
  • a first suction portion 8A is provided at the tip of the sixth link 11f.
  • suction parts are connected with the vacuum generator 25 via the piping which is not illustrated.
  • an on-off valve (not shown) is arranged in a pipe (not shown), as in the first embodiment.
  • each of the first joint JT1 to the sixth joint JT6 is provided with a drive motor as an example of an actuator that relatively rotates two members connected to each joint (not shown).
  • the drive motor may be, for example, a servomotor that is servo-controlled by the control device 110.
  • Each of the first to sixth joints JT1 to JT6 is provided with a rotation sensor for detecting the rotation position of the drive motor and a current sensor for detecting a current for controlling the rotation of the drive motor (respectively). , Not shown).
  • the rotation sensor may be, for example, an encoder.
  • the control device 110 performs basically the same control as the robot system 100 according to the first or second embodiment to operate the first arm 13A.
  • the first robot 101A is controlled and the second arm 13B is operated, the only difference is that the second robot 101B is controlled. Therefore, a detailed description of the operation of the robot system 100 according to the third embodiment will be omitted.
  • the robot system 100 according to the third embodiment configured as described above has the same operation and effect as the robot system 100 according to the first embodiment.
  • the robot system and the operating method thereof according to the present invention reduce the working time compared to a conventional robot system by placing the work held by the first holding unit and the second holding unit on a container. Therefore, it is useful in the field of industrial robots.

Abstract

ロボット（１０１）と、カメラ（１０２）と、ワーク（１０３）を第１主面（１０３Ａ）側から第１保持部で保持するように、ロボット（１０１）を動作させる（Ａ）と、ワーク（１０３）を第２主面（１０３Ｂ）側から第２保持部で保持して、第１保持部による当該ワーク（１０３）の保持を解放するように、ロボット（１０１）を動作させる（Ｂ）と、第２保持部で保持しているワーク（１０３）とは異なるワーク（１０３）を第２主面（１０３Ｂ）側から第１保持部で保持するように、ロボット（１０１）を動作させる（Ｃ）と、第１保持部及び第２保持部で保持しているワーク（１０３）を容器（１０９）内に載置させるように、ロボット（１０１）を動作させる（Ｄ）と、を実行するように構成されている、制御装置（１１０）と、を備える、ロボットシステム。

Description

ロボットシステム及びその運転方法
　本発明は、ロボットシステム及びその運転方法に関する。
　贈答品の箱詰め作業等、ランダムな方向に配置され贈答品を所定の方向に揃えた上で箱の所定の位置に配置する物品並置作業を行うロボットシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に開示されているロボットシステムでは、第１ハンド部を動作させて対象物を把持した後、第１ハンド部を旋回させ、マーク検出センサにより予め対象物に付されたマーク位置を検出し、第１ハンド部に把持された対象物を第２ハンド部に持ち替えた後、対象物を載置位置に移送する。
特開２０１１－６６９号公報
　しかしながら、特許文献１に開示されているロボットシステムでは、第１ハンド部のみが、対象物を把持する動作を実行し、第２ハンド部のみが、対象物を載置する動作を実行するため、物品の並置作業に時間がかかり、未だ改善の余地があった。
　本発明は、上記従来の課題を解決するもので、従来のロボットシステムに比して、ワークを所定の容器に載置する作業時間を短縮することができる、ロボットシステム及びその運転方法を提供することを目的としている。
　上記従来の課題を解決するために、本発明に係るロボットシステムは、第１保持部を有する第１アームと、第２保持部を有する第２アームと、一対の主面を有するワークの位置情報及び配置情報を検知するカメラと、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記カメラが検知した前記ワークの位置情報及び配置情報を基にして、前記ワークを当該ワークの一方の主面である第１主面側から前記第１保持部で保持するように、前記第１アームを動作させる（Ａ）と、前記（Ａ）の後、前記ワークを当該ワークの他方の主面である第２主面側から前記第２保持部で保持して、前記第１保持部による当該ワークの保持を解放するように、前記第１アーム及び前記第２アームを動作させる（Ｂ）と、前記（Ｂ）の後、前記第２保持部で保持しているワークとは異なるワークを当該ワークの前記第２主面側から前記第１保持部で保持するように、前記第１アームを動作させる（Ｃ）と、前記（Ｃ）の後、前記第１保持部及び前記第２保持部で保持している前記ワークを、それぞれ、所定の容器内に載置させるように、前記第１アーム及び前記第２アームを動作させる（Ｄ）と、を実行するように構成されている。
　これにより、第１保持部及び第２保持部で保持しているワークを容器に載置することで、従来のロボットシステムに比して、作業時間を短縮することができる。
　また、本発明に係るロボットシステムの運転方法は、前記ロボットシステムは、第１保持部を有する第１アームと、第２保持部を有する第２アームと、一対の主面を有するワークの位置情報及び配置情報を検知するカメラと、を備え、前記カメラが検知した前記ワークの位置情報及び配置情報を基にして、前記ワークを当該ワークの一方の主面である第１主面側から前記第１保持部で保持するように、前記第１アームが動作する（Ａ）と、前記（Ａ）の後、前記ワークを当該ワークの他方の主面である第２主面側から前記第２保持部で保持して、前記第１保持部による当該ワークの保持を解放するように、前記第１アーム及び前記第２アームが動作する（Ｂ）と、前記（Ｂ）の後、前記第２保持部で保持しているワークとは異なるワークを当該ワークの前記第２主面側から前記第１保持部で保持するように、前記第１アームが動作する（Ｃ）と、前記（Ｃ）の後、前記第１保持部及び前記第２保持部で保持している前記ワークを、それぞれ、所定の容器内に載置させるように、前記第１アーム及び前記第２アームが動作する（Ｄ）と、を備える。
　これにより、第１保持部及び第２保持部で保持しているワークを容器に載置することで、従来のロボットシステムに比して、作業時間を短縮することができる。
　本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施形態の詳細な説明から明らかにされる。
　本発明のロボットシステム及びその運転方法によれば、第１保持部及び第２保持部で保持しているワークを容器に載置することで、従来のロボットシステムに比して、作業時間を短縮することができる。
図１は、本実施の形態１に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。 図２は、図１に示すロボットシステムにおけるロボットの概略構成を示す模式図である。 図３は、図２に示すロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 図４は、図２に示すロボットにおける第１ハンド部の側面の概略構成を示す模式図である。 図５は、本実施の形態１に係るロボットシステムの動作の一例を示すフローチャートである。 図６は、図５に示すフローチャートに沿って、ロボットシステムが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。 図７は、図５に示すフローチャートに沿って、ロボットシステムが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。 図８は、図５に示すフローチャートに沿って、ロボットシステムが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。 図９は、図５に示すフローチャートに沿って、ロボットシステムが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。 図１０は、本実施の形態１における変形例１のロボットシステムのロボットの概略構成を示す模式図である。 図１１Ａは、本実施の形態２に係るロボットシステムの動作の一例を示すフローチャートである。 図１１Ｂは、本実施の形態２に係るロボットシステムの動作の一例を示すフローチャートである。 図１２は、本実施の形態３に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。 図１３は、図１２に示す第１ロボットの概略構成を示す模式図である。
　以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
　（実施の形態１）
　本実施の形態１に係るロボットシステムは、第１保持部を有する第１アームと、第２保持部を有する第２アームと、一対の主面を有するワークの位置情報及び配置情報を検知するカメラと、制御装置と、を備え、制御装置は、カメラが検知したワークの位置情報及び配置情報を基にして、ワークを当該ワークの一方の主面である第１主面側から第１保持部で保持するように、第１アームを動作させる（Ａ）と、（Ａ）の後、ワークを当該ワークの他方の主面である第２主面側から第２保持部で保持して、第１保持部による当該ワークの保持を解放するように、第１アーム及び第２アームを動作させる（Ｂ）と、（Ｂ）の後、第２保持部で保持しているワークとは異なるワークを当該ワークの第２主面側から第１保持部で保持するように、第１アームを動作させる（Ｃ）と、（Ｃ）の後、第１保持部及び第２保持部で保持しているワークを、それぞれ、所定の容器内に載置させるように、第１アーム及び第２アームを動作させる（Ｄ）と、を実行するように構成されている。
　また、本実施の形態１に係るロボットシステムでは、カメラは、第１アーム又は第２アームの上方に位置するように配置されていてもよい。
　さらに、本実施の形態１に係るロボットシステムでは、第１アーム及び第２アームを有するロボットを備えていてもよい。
　以下、本実施の形態１に係るロボットシステムの一例について、図１～図９を参照しながら説明する。
　［ロボットシステムの構成］
　図１は、本実施の形態１に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。なお、図１においては、ロボットにおける前後方向、上下方向、及び左右方向を図における前後方向、上下方向、及び左右方向として表している。また、図１においては、支持台及びベルトコンベアの一部の記載を省略している。
　まず、図１を参照しながら、本実施の形態１に係るロボットシステム１００が作業する作業空間内に配置されている各機器等の構成について、説明する。
　図１に示すように、本実施の形態１に係るロボットシステム１００は、第１アーム及び第２アームを有するロボット１０１、カメラ１０２、及び制御装置１１０（図１では、図示せず）を備えていて、ロボット１０１により、ワーク１０３を保持して、第２主面１０３Ｂが所定の方向（ここでは、上方）を向くように、ワーク１０３を容器１０９内に載置させるように構成されている。
　また、ロボットシステム１００が作業する作業空間内には、テーブル１０４、ベルトコンベア１０７、支持台１０８、及び容器１０９が配置されている。
　テーブル１０４には、図示されないベルトコンベア等の搬送装置により、ワーク１０３がランダムに配置される。ワーク１０３は、一対の主面（第１主面１０３Ａ及び第２主面１０３Ｂ）を有している。ワーク１０３としては、包装された食品等であってもよい。
　ベルトコンベア１０７には、容器１０９が配置されている。容器１０９は、ワーク１０３が載置されるように構成されている。また、容器１０９は、本実施の形態１においては、上方が開口している箱で構成されていて、図示されない蓋部材により蓋をされるように構成されている。
　支持台１０８は、支持柱１０８Ａと支持部材１０８Ｂを有している。支持柱１０８Ａは、上方に延びるように形成されていて、その先端部（上端部）には、支持台１０８が設けられている。支持部材１０８Ｂには、カメラ１０２が取付けられている。なお、カメラ１０２は、天井に配置されていてもよい。
　次に、図２及び図３を参照しながら、ロボット１０１の具体的構成について、説明する。なお、以下においては、ロボット１０１として、水平多関節型の双腕ロボットを説明するが、ロボット１０１としては、水平多関節型・垂直多関節型等の他のロボットを採用してもよい。
　図２は、図１に示すロボットシステムにおけるロボットの概略構成を示す模式図である。図３は、図２に示すロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。なお、図２においては、ロボットにおける上下方向及び左右方向を図における上下方向及び左右方向として表している。
　図２に示すように、ロボット１０１は、台車１２と、第１アーム１３Ａと、第２アーム１３Ｂと、台車１２内に配置されている真空発生装置２５と、を備えている。また、台車１２内には、制御装置１１０が配置されている。
　なお、本実施の形態１においては、台車１２の内部に制御装置１１０及び真空発生装置２５が配置されている形態を採用したが、これに限定されず、これらの機器は、台車１２外部に配置されていてもよい。
　真空発生装置２５は、配管９３Ａ及び配管９３Ｂにより、後述する第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂの吸着部８と接続されている。真空発生装置２５は、吸着部８内を負圧にする装置であり、例えば、真空ポンプ又はＣＯＮＶＵＭ（登録商標）等を用いてもよい。
　また、配管９３Ａ及び配管９３Ｂには、それぞれ、開閉弁９４Ａ及び開閉弁９４Ｂが設けられている。開閉弁９４Ａ及び開閉弁９４Ｂが、それぞれ、配管９３Ａ及び配管９３Ｂを開放又は閉鎖することによって、吸着部８によるワーク１０３の吸着（保持）及びその解除が行われる。なお、真空発生装置２５の動作と、開閉弁９４Ａ及び開閉弁９４Ｂの開閉動作は、制御装置１１０により制御される。
　台車１２の上面には、基軸１６が固定されている。基軸１６には、当該基軸１６の軸心を通る回転軸線Ｌ１回りに回動可能に第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂが設けられている。具体的には、第１アーム１３Ａと第２アーム１３Ｂとが上下に高低差を有するように設けられている。なお、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂは、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができるように構成されている。
　第１アーム１３Ａは、第１アーム部１５Ａ、第１リスト部１７Ａ、第１ハンド部１８Ａ、及び第１装着部２０Ａを有している。同様に、第２アーム１３Ｂは、第２アーム部１５Ｂ、第２リスト部１７Ｂ、第２ハンド部１８Ｂ、及び第２装着部２０Ｂを有している。なお、第２アーム１３Ｂは、基本的な構成は、第１アーム１３Ａと同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。
　第１アーム部１５Ａは、本実施の形態１においては、略直方体状の第１リンク５ａ及び第２リンク５ｂで構成されている。第１リンク５ａは、基端部に回転関節Ｊ１が設けられていて、先端部に回転関節Ｊ２が設けられている。また、第２リンク５ｂは、先端部に直動関節Ｊ３が設けられている。
　そして、第１リンク５ａは、回転関節Ｊ１を介して、その基端部が基軸１６と連結されていて、回転関節Ｊ１により、回転軸線Ｌ１回りに回動することができる。また、第２リンク５ｂは、回転関節Ｊ２を介して、その基端部が第１リンク５ａの先端部と連結されていて、回転関節Ｊ２により、回転軸線Ｌ２回りに回動することができる。
　第２リンク５ｂの先端部には、直動関節Ｊ３を介して、第１リスト部１７Ａが第２リンク５ｂに対し昇降移動可能に連結されている。第１リスト部１７Ａの下端部には、回転関節Ｊ４が設けられていて、回転関節Ｊ４の下端部には、第１装着部２０Ａが設けられている。
　第１装着部２０Ａは、第１ハンド部１８Ａを着脱可能に構成されている。具体的には、例えば、第１装着部２０Ａは、その間隔が調整可能に構成されている、一対の棒部材を有していて、当該一対の棒部材により、第１ハンド部１８Ａを挟み込むことにより、第１ハンド部１８Ａを第１リスト部１７Ａに装着することができる。これにより、第１ハンド部１８Ａは、回転関節Ｊ４により、回転軸線Ｌ３回りに回動することができる。なお、棒部材は先端部分が折れ曲がっていてもよい。また、第１ハンド部１８Ａの構造については、後述する。
　また、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂの各関節Ｊ１～Ｊ４には、それぞれ、各関節が連結する２つの部材を相対的に回転又は昇降させるアクチュエータの一例としての駆動モータが設けられている（図示せず）。駆動モータは、例えば、制御装置１１０によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、各関節Ｊ１～関節Ｊ４には、それぞれ、駆動モータの回転位置を検出する回転センサ（図示せず）と、駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサ（図示せず）と、が設けられている。回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。
　図３に示すように、制御装置１１０は、演算処理器１１０ａ、記憶器１１０ｂ、及び入力器１１０ｃを備えている。演算処理器１１０ａは、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等で構成されていて、記憶器１１０ｂに記憶されている基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボットシステム１００の各種動作を制御する。
　記憶器１１０ｂは、基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。記憶器１１０ｂは、単一である必要はなく、複数の記憶器（例えば、ランダムアクセスメモリ及びハードディスクドライブ）として構成されてもよい。演算処理器１１０ａがマイクロコンピュータで構成されている場合には、記憶器１１０ｂの少なくとも一部がマイクロコンピュータの内部メモリとして構成されてもよいし、独立したメモリとして構成されてもよい。
　入力器１１０ｃは、演算処理器１１０ａに対して、ロボットシステム１００の制御に関する各種パラメータ、あるいはその他のデータ等を入力可能とするものであり、キーボード、タッチパネル、ボタンスイッチ群等の公知の入力装置で構成されている。本実施の形態１では、少なくとも、ワーク１０３の保持条件（ワーク１０３の重量等）、容器１０９内に収納するワーク１０３の個数等のデータが入力器１１０ｃにより入力可能となっている。
　なお、制御装置１１０は、集中制御する単独の制御装置１１０によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置１１０によって構成されていてもよい。また、制御装置１１０は、マイクロコンピュータで構成されていてもよく、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、論理回路等によって構成されていてもよい。
　次に、図４を参照しながら、第１アーム１３Ａの第１ハンド部１８Ａについて、詳細に説明する。
　図４は、図２に示すロボットにおける第１ハンド部の側面の概略構成を示す模式図である。なお、図４においては、ロボット（第１ハンド部）における前後方向及び上下方向を図における前後方向及び上下方向として表している。
　図４に示すように、第１アーム１３Ａの第１ハンド部１８Ａは、固定部８１、本体部８２、先端部８３、及び吸着部８を有している。本体部８２は、逆Ｌ字状に形成されていて、その上面には、固定部８１が設けられている。固定部８１は、第１装着部２０Ａが当接する部位であり、ここでは、棒状又は板状に形成されている。
　また、本体部８２の後面には、駆動モータ８４が設けられていて、その前面には、Ｌ字状の先端部８３が設けられている。駆動モータ８４は、前後方向に延びる回転軸線Ｌ４回りに、先端部８３を揺動するように構成されている。
　先端部８３の下面には、吸着部８が締結部材８５により固定されている。本実施の形態１においては、吸着部８は、先端部８３に４つ設けられているが、ワーク１０３を吸着保持することができれば、吸着部８の設置数は、１つであってもよく、複数であってもよい。また、吸着部８の先端部（下端部）には、円錐台状の吸着パッド８６が設けられている。
　なお、本実施の形態１においては、吸着部８により、ワーク１０３を吸着保持する形態を採用したが、これに限定されない。例えば、一対の爪部等により、ワーク１０３を把持する形態を採用してもよい。
　また、以下においては、第１ハンド部１８Ａ（第１アーム１３Ａ）に設けられている吸着部８を第１吸着部（第１保持部）８Ａとし、第２ハンド部１８Ｂ（第２アーム１３Ｂ）に設けられている吸着部８を第２吸着部（第２保持部）８Ｂと区別して称することもある。
　［ロボットシステムの動作及び作用効果］
　次に、本実施の形態１に係るロボットシステム１００の動作及び作用効果について、図１～図９を参照しながら説明する。なお、以下の動作は、制御装置１１０の演算処理器１１０ａが、記憶器１１０ｂに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
　図５は、本実施の形態１に係るロボットシステムの動作の一例を示すフローチャートである。図６～図９は、図５に示すフローチャートに沿って、ロボットシステムが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。
　まず、図１に示すように、テーブル１０４には、図示されないベルトコンベア又は作業者等により、ワーク１０３がランダムに配置されているとする。なお、「ワーク１０３がランダムに配置されている」とは、テーブル１０４上に、第１主面１０３Ａが上方に向けられているワーク１０３と、第２主面１０３Ｂが上方に向けられているワーク１０３が混在する状態をいう。
　そして、制御装置１１０に、作業者から、入力器１１０ｃを介して、テーブル１０４に配置されているワーク１０３を容器１０９内に載置する動作を実行することを示す指示情報が入力されたとする。
　すると、制御装置１１０は、図５に示すように、カメラ１０２が撮影した映像情報を取得し、当該映像情報からワーク１０３の位置情報及び配置情報を取得する（ステップＳ１０１）。ここで、ワーク１０３の配置情報とは、あるワーク１０３が、第１主面１０３Ａが上方に向けられているか、それとも第２主面１０３Ｂが上方に向けられているか、という情報である。
　次に、制御装置１１０は、ステップＳ１０１で取得した第２主面１０３Ｂの位置情報及び配置情報を基に、第１主面１０３Ａが上方に向けられているワーク１０３を第１アーム１３Ａの第１吸着部８Ａにより保持するように、ロボット１０１を動作させる（ステップＳ１０２；図１参照）。
　具体的には、制御装置１１０は、真空発生装置２５を作動させて、吸着部８を負圧にする。ついで、制御装置１１０は、第１吸着部８Ａが、ワーク１０３の上方に位置するように、第１アーム１３Ａを動作させ、その後、第１吸着部８Ａがワーク１０３の第１主面１０３Ａと当接するように、第１アーム１３Ａを動作させる。これにより、第１吸着部８Ａは、第１主面１０３Ａ側からワーク１０３を吸着保持することができる。
　次に、制御装置１１０は、ステップＳ１０２で吸着保持したワーク１０３に対して、第２吸着部８Ｂにより、第２主面１０３Ｂ側から当該ワーク１０３を保持するように、ロボット１０１を動作させる（ステップＳ１０３；図６参照）。なお、このとき、ロボット１０１は、第１吸着部８Ａによる第１主面１０３Ａの吸着保持を維持している。
　具体的には、制御装置１１０は、第１ハンド部１８Ａ及び第２ハンド部１８Ｂを揺動するように、それぞれの駆動モータ８４を作動させる。より詳細には、制御装置１１０は、第１ハンド部１８Ａの吸着パッド８６と第２ハンド部１８Ｂの吸着パッド８６が対向するように、それぞれの駆動モータ８４を駆動させる。ついで、制御装置１１０は、第２吸着部８Ｂが第２主面１０３Ｂと当接するように、第１アーム１３Ａ及び／又は第２アーム１３Ｂを動作させる。これにより、第２吸着部８Ｂは、第２主面１０３Ｂ側からワーク１０３を吸着保持することができる。
　次に、制御装置１１０は、第１吸着部８Ａによるワーク１０３の保持を解放するように、ロボット１０１を動作させる（開閉弁９４Ａを閉止させる）（ステップＳ１０４）。このとき、制御装置１１０は、第１ハンド部１８Ａの吸着パッド８６と第２ハンド部１８Ｂの吸着パッド８６が下方を向くように、それぞれの駆動モータ８４を駆動させてもよい（図７参照）。
　次に、制御装置１１０は、開閉弁９４Ａを開放させ、第２吸着部８Ｂにより吸着保持しているワーク１０３とは異なるワーク１０３を第１吸着部８Ａにより、第２主面１０３Ｂ側から保持するように、ロボット１０１を動作させる（ステップＳ１０５；図８参照）。
　次に、制御装置１１０は、第１吸着部８Ａ及び第２吸着部８Ｂが、それぞれ、保持しているワーク１０３を容器１０９内に載置するように、ロボット１０１を動作させる（ステップＳ１０６）。
　具体的には、制御装置１１０は、第１吸着部８Ａ及び第２吸着部８Ｂが、それぞれ、保持しているワーク１０３を容器１０９の上方に位置するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させる。ついで、制御装置１１０は、第１吸着部８Ａ及び第２吸着部８Ｂが、それぞれ、保持しているワーク１０３を容器１０９内に位置するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させ、開閉弁９４Ａ及び開閉弁９４Ｂを閉止させる。これにより、第１吸着部８Ａ及び第２吸着部８Ｂが、それぞれ、保持しているワーク１０３の吸着が解除され、第２主面１０３Ｂが上方を向いた状態で、ワーク１０３が容器１０９内に載置される。
　次に、制御装置１１０は、容器１０９内へのワーク１０３の載置作業（箱詰め作業）が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。制御装置１１０は、容器１０９内へのワーク１０３の載置作業が終了していないと判定した場合（ステップＳ１０７でＮｏ）には、ステップＳ１０１に戻り、容器１０９内へのワーク１０３の載置作業（箱詰め作業）が終了したと判定するまで、ステップＳ１０１～ステップＳ１０７の各処理を実行する。一方、制御装置１１０は、容器１０９内へのワーク１０３の載置作業が終了したと判定した場合（ステップＳ１０７でＹｅｓ）には、本プログラムを終了する。
　なお、制御装置１１０は、容器１０９内へのワーク１０３の載置作業が終了していないと判定した場合（ステップＳ１０７でＮｏ）に、ステップＳ１０１に戻るのではなく、ステップＳ１０２の処理を実行するように構成されていてもよい。また、制御装置１１０は、本プログラムが終了したことを示す情報（例えば、映像、音、光等）を出力装置（例えば、タブレット、スピーカー等）から出力してもよい。
　このように構成された、本実施の形態１に係るロボットシステム１００では、制御装置１１０が、第１主面１０３Ａが上方に向けられているワーク１０３を第１吸着部８Ａにより保持し、その後、第２主面１０３Ｂを第２吸着部８Ｂにより保持して、第１吸着部８Ａによる保持を解放させるように、ロボット１０１を制御している。
　これにより、テーブル１０４上にワーク１０３がランダムに配置されていたとしても、一方の主面（第２主面１０３Ｂ）が所定の方向（上方）に向いた状態で、ワーク１０３を容器１０９内に載置することができる。
　また、本実施の形態１に係るロボットシステム１００では、制御装置１１０が、ワーク１０３の第２主面１０３Ｂを第２吸着部８Ｂにより保持して、第１吸着部８Ａによる保持を解放した後に、第２吸着部８Ｂが保持しているワーク１０３とは異なるワーク１０３を第１吸着部８Ａにより、第２主面１０３Ｂ側から保持するように、ロボット１０１を制御している。
　これにより、容器１０９内に２つのワーク１０３を一方の主面（第２主面１０３Ｂ）が所定の方向（上方）に向いた状態で、載置することができる。このため、上記特許文献１に開示されているロボットシステムに比して、作業時間を短縮することができる。
　［変形例１］
　次に、本実施の形態１に係るロボットシステム１００の変形例について、説明する。
　本実施の形態１における変形例１のロボットシステムは、カメラが、第１アーム及び第２アームのうち、少なくとも一方のアームに配置されている。
　以下、本実施の形態１における変形例１のロボットシステムの一例について、図１０を参照しながら説明する。
　図１０は、本実施の形態１における変形例１のロボットシステムのロボットの概略構成を示す模式図である。なお、図１０においては、ロボットにおける上下方向及び左右方向を図における上下方向及び左右方向として表している。
　図１０に示すように、本実施の形態１における変形例１のロボットシステム１００は、実施の形態１に係るロボットシステム１００と基本的構成は同じであるが、カメラ１０２が、第１アーム１３Ａの第１ハンド部１８Ａ及び第２アーム１３Ｂの第２ハンド部１８Ｂに配置されている点が異なる。なお、本変形例１においては、第１アーム１３Ａの第１ハンド部１８Ａ及び第２アーム１３Ｂの第２ハンド部１８Ｂの両方に、カメラ１０２が配置されている形態を採用したが、これに限定されない。カメラ１０２は、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂのうち、少なくとも一方のアームに設けられていればよい。
　このように構成された、本実施の形態１における変形例１のロボットシステム１００であっても、実施の形態１に係るロボットシステム１００と同様の作用効果を奏する。
　（実施の形態２）
　本実施の形態２に係るロボットシステムは、実施の形態１（変形例を含む）に係るロボットシステムにおいて、制御装置が、第１保持部及び第２保持部のそれぞれが、第２主面側から、異なるワークを保持して、保持しているワークを容器内に載置させるように、ロボットを動作させる（Ｅ）をさらに実行するように構成されている。
　以下、本実施の形態２に係るロボットシステムの一例について、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照しながら説明する。なお、本実施の形態２に係るロボットシステム１００は、実施の形態１に係るロボットシステム１００と基本的構成は同じであるので、その詳細な説明は省略する。
　［ロボットシステムの動作及び作用効果］
　図１１Ａ及び図１１Ｂは、本実施の形態２に係るロボットシステムの動作の一例を示すフローチャートである。
　まず、実施の形態１に係るロボットシステム１００と同様に、テーブル１０４には、図示されないベルトコンベア又は作業者等により、ワーク１０３がランダムに配置されているとする。
　そして、制御装置１１０に、作業者から、入力器１１０ｃを介して、テーブル１０４に配置されているワーク１０３を容器１０９内に載置する動作を実行することを示す指示情報が入力されたとする。
　すると、制御装置１４は、図１１Ａに示すように、カメラ１０２が撮影した映像情報を取得し、当該映像情報からワーク１０３の位置情報及び配置情報を取得する（ステップＳ２０１）。
　次に、制御装置１１０は、ステップＳ２０１で取得した第２主面１０３Ｂの位置情報及び配置情報を基に、第１主面１０３Ａが上方に向けられているワーク１０３があるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
　制御装置１１０は、第１主面１０３Ａが上方に向けられているワーク１０３があると判定した場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）には、ステップＳ２０３の処理を実行する。
　ステップＳ２０３では、制御装置１１０は、第１主面１０３Ａが上方に向けられているワーク１０３を第１アーム１３Ａの第１吸着部８Ａにより保持するように、ロボット１０１を動作させる。
　次に、制御装置１１０は、ステップＳ２０３で吸着保持したワーク１０３に対して、第２吸着部８Ｂにより、第２主面１０３Ｂ側から当該ワーク１０３を保持するように、ロボット１０１を動作させる（ステップＳ２０４）。なお、このとき、ロボット１０１は、第１吸着部８Ａによる第１主面１０３Ａの吸着保持を維持している。
　次に、制御装置１１０は、第１吸着部８Ａによるワーク１０３の保持を解放するように、ロボット１０１を動作させる（開閉弁９４Ａを閉止させる）（ステップＳ２０５）。このとき、制御装置１１０は、第１ハンド部１８Ａの吸着パッド８６と第２ハンド部１８Ｂの吸着パッド８６が下方を向くように、それぞれの駆動モータ８４を駆動させてもよい。
　次に、制御装置１１０は、開閉弁９４Ａを開放させ、第２吸着部８Ｂにより吸着保持しているワーク１０３とは異なるワーク１０３を第１吸着部８Ａにより、第２主面１０３Ｂ側から保持するように、ロボット１０１を動作させる（ステップＳ２０６）。
　次に、制御装置１１０は、第１吸着部８Ａ及び第２吸着部８Ｂが、それぞれ、保持しているワーク１０３を容器１０９内に載置するように、ロボット１０１を動作させる（ステップＳ２０７）。
　次に、制御装置１１０は、ステップＳ２０１に戻り、第１主面１０３Ａが上方に向けられているワーク１０３がないと判定する（ステップＳ２０２でＮｏ）まで、ステップＳ２０１～ステップＳ２０７の処理を繰り返す。
　一方、制御装置１１０は、第１主面１０３Ａが上方に向けられているワーク１０３がないと判定した場合（ステップＳ２０２でＮｏ）には、第１吸着部８Ａ及び第２吸着部８Ｂのそれぞれが、異なるワーク１０３に対して、第２主面１０３Ｂ側から保持するように、ロボット１０１を動作させる（ステップＳ２０８）。
　次に、制御装置１１０は、容器１０９内へのワーク１０３の載置作業（箱詰め作業）が終了したか否かを判定する（ステップＳ２０９）。制御装置１１０は、容器１０９内へのワーク１０３の載置作業が終了していないと判定した場合（ステップＳ２０９でＮｏ）には、ステップＳ２０８に戻り、容器１０９内へのワーク１０３の載置作業（箱詰め作業）が終了したと判定するまで、ステップＳ２０８～ステップＳ２０９の各処理を実行する。一方、制御装置１１０は、容器１０９内へのワーク１０３の載置作業が終了したと判定した場合（ステップＳ２０９でＹｅｓ）には、本プログラムを終了する。
　このように構成された、本実施の形態２に係るロボットシステム１００であっても、実施の形態１に係るロボットシステム１００と同様の作用効果を奏する。
　（実施の形態３）
　本実施の形態３に係るロボットシステムは、実施の形態１（変形例を含む）及び２に係るロボットシステムにおいて、第１アームを有する第１ロボットと第２アームを有する第２ロボットを備える。
　以下、本実施の形態３に係るロボットシステムの一例について、図１２及び図１３を参照しながら説明する。
　［ロボットシステムの構成］
　図１２は、本実施の形態３に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。なお、図１２においては、ベルトコンベア、支持台、及び容器の記載を省略している
　図１２に示すように、本実施の形態３に係るロボットシステム１００は、実施の形態１に係るロボットシステム１００と基本的構成は同じであるが、ロボット１０１に代えて、第１アーム１３Ａを有する第１ロボット１０１Ａと、第２アーム１３Ｂを有する第２ロボット１０１Ｂを備えている点が異なる。
　次に、図１３を参照しながら、第１ロボット１０１Ａの具体的構成について、説明する。なお、第２ロボット１０１Ｂは、第１ロボット１０１Ａと同様の構成であるので、その詳細な説明は省略する。また、第１ロボット１０１Ａとして、垂直多関節型のロボットを説明するが、第１ロボット１０１Ａとしては、水平多関節型ロボットを採用してもよい。
　図１３は、図１２に示す第１ロボットの概略構成を示す模式図である。
　図１３に示すように、第１ロボット１０１Ａは、複数のリンク（ここでは、第１リンク１１ａ～第６リンク１１ｆ）の連接体と、複数の関節（ここでは、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６）と、これらを支持する基台１４と、を有する。基台１４の内部には、真空発生装置２５が配置されている。そして、第１ロボット１０１Ａでは、複数のリンクが第１アーム１３Ａを構成する。
　第１関節ＪＴ１では、基台１４と、第１リンク１１ａの基端部とが、鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第２関節ＪＴ２では、第１リンク１１ａの先端部と、第２リンク１１ｂの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第３関節ＪＴ３では、第２リンク１１ｂの先端部と、第３リンク１１ｃの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。
　また、第４関節ＪＴ４では、第３リンク１１ｃの先端部と、第４リンク１１ｄの基端部とが、第４リンク１１ｄの長手方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第５関節ＪＴ５では、第４リンク１１ｄの先端部と、第５リンク１１ｅの基端部とが、第４リンク１１ｄの長手方向と直交する軸回りに回転可能に連結されている。第６関節ＪＴ６では、第５リンク１１ｅの先端部と第６リンク１１ｆの基端部とが、捻れ回転可能に連結されている。
　そして、第６リンク１１ｆの先端部には、第１吸着部８Ａが配設されている。第１吸着部８Ａは、図示されない配管を介して、真空発生装置２５と接続されている。なお、図示されない配管には、実施の形態１と同様に、図示されない開閉弁が配置されている。
　また、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６には、それぞれ、各関節が連結する２つの部材を相対的に回転させるアクチュエータの一例としての駆動モータが設けられている（図示せず）。駆動モータは、例えば、制御装置１１０によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６には、それぞれ、駆動モータの回転位置を検出する回転センサと、駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサと、が設けられている（それぞれ、図示せず）。回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。
　なお、本実施の形態３に係るロボットシステム１００では、制御装置１１０は、実施の形態１又は２に係るロボットシステム１００と基本的には同様の制御を実行し、第１アーム１３Ａを動作させる場合には、第１ロボット１０１Ａを制御し、第２アーム１３Ｂを動作させる場合には、第２ロボット１０１Ｂを制御する点が異なるだけである。このため、本実施の形態３に係るロボットシステム１００の動作については、その詳細な説明を省略する。
　このように構成されている、本実施の形態３に係るロボットシステム１００であっても、実施の形態１に係るロボットシステム１００と同様の作用効果を奏する。
　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　本発明に係るロボットシステム及びその運転方法は、第１保持部及び第２保持部で保持しているワークを容器に載置することで、従来のロボットシステムに比して、作業時間を短縮することができるため、産業ロボットの分野において有用である。
　５ａ　第１リンク
　５ｂ　第２リンク
　８　吸着部
　８Ａ　第１吸着部
　８Ｂ　第２吸着部
　１１ａ　第１リンク
　１１ｂ　第２リンク
　１１ｃ　第３リンク
　１１ｄ　第４リンク
　１１ｅ　第５リンク
　１１ｆ　第６リンク
　１２　台車
　１３Ａ　第１アーム
　１３Ｂ　第２アーム
　１４　基台
　１５Ａ　第１アーム部
　１５Ｂ　第２アーム部
　１６　基軸
　１７Ａ　第１リスト部
　１７Ｂ　第２リスト部
　１８Ａ　第１ハンド部
　１８Ｂ　第２ハンド部
　２０Ａ　第１装着部
　２０Ｂ　第２装着部
　２５　真空発生装置
　８１　固定部
　８２　本体部
　８３　先端部
　８４　駆動モータ
　８５　締結部材
　８６　吸着パッド
　９３Ａ　配管
　９３Ｂ　配管
　９４Ａ　開閉弁
　９４Ｂ　開閉弁
　１００　ロボットシステム
　１０１　ロボット
　１０１Ａ　第１ロボット
　１０１Ｂ　第２ロボット
　１０２　カメラ
　１０３　ワーク
　１０３Ａ　第１主面
　１０３Ｂ　第２主面
　１０４　テーブル
　１０７　ベルトコンベア
　１０８　支持台
　１０８Ａ　支持柱
　１０８Ｂ　支持部材
　１０９　容器
　１１０　制御装置
　１１０ａ　演算処理器
　１１０ｂ　記憶器
　１１０ｃ　入力器
　Ｊ１　回転関節
　Ｊ２　回転関節
　Ｊ３　直動関節
　Ｊ４　回転関節
　ＪＴ１　第１関節
　ＪＴ２　第２関節
　ＪＴ３　第３関節
　ＪＴ４　第４関節
　ＪＴ５　第５関節
　ＪＴ６　第６関節
　Ｌ１　回転軸線
　Ｌ２　回転軸線
　Ｌ３　回転軸線
　Ｌ４　回転軸線
 
 

Claims (8)

  1. 　第１保持部を有する第１アームと、
    　第２保持部を有する第２アームと、
    　一対の主面を有するワークの位置情報及び配置情報を検知するカメラと、
    　制御装置と、を備え、
    　前記制御装置は、前記カメラが検知した前記ワークの位置情報及び配置情報を基にして、前記ワークを当該ワークの一方の主面である第１主面側から前記第１保持部で保持するように、前記第１アームを動作させる（Ａ）と、
    　前記（Ａ）の後、前記ワークを当該ワークの他方の主面である第２主面側から前記第２保持部で保持して、前記第１保持部による当該ワークの保持を解放するように、前記第１アーム及び前記第２アームを動作させる（Ｂ）と、
    　前記（Ｂ）の後、前記第２保持部で保持しているワークとは異なるワークを当該ワークの前記第２主面側から前記第１保持部で保持するように、前記第１アームを動作させる（Ｃ）と、
    　前記（Ｃ）の後、前記第１保持部及び前記第２保持部で保持している前記ワークを、それぞれ、所定の容器内に載置させるように、前記第１アーム及び前記第２アームを動作させる（Ｄ）と、を実行するように構成されている、ロボットシステム。
  2. 　前記制御装置は、前記第１保持部及び前記第２保持部のそれぞれが、前記第２主面側から、異なる前記ワークを保持して、保持している前記ワークを前記容器内に載置させるように、前記第１アーム及び前記第２アームを動作させる（Ｅ）をさらに実行するように構成されている、請求項１に記載のロボットシステム。
  3. 　前記カメラは、前記第１アーム又は前記第２アームの上方に位置するように配置されている、請求項１又は２に記載のロボットシステム。
  4. 　前記カメラは、前記第１アーム及び前記第２アームのうち、少なくとも一方のアームに配置されている、請求項１又は２に記載のロボットシステム。
  5. 　ロボットシステムの運転方法であって、
    　前記ロボットシステムは、
    　第１保持部を有する第１アームと、
    　第２保持部を有する第２アームと、
    　一対の主面を有するワークの位置情報及び配置情報を検知するカメラと、を備え、
    　前記カメラが検知した前記ワークの位置情報及び配置情報を基にして、前記ワークを当該ワークの一方の主面である第１主面側から前記第１保持部で保持するように、前記第１アームが動作する（Ａ）と、
    　前記（Ａ）の後、前記ワークを当該ワークの他方の主面である第２主面側から前記第２保持部で保持して、前記第１保持部による当該ワークの保持を解放するように、前記第１アーム及び前記第２アームが動作する（Ｂ）と、
    　前記（Ｂ）の後、前記第２保持部で保持しているワークとは異なるワークを当該ワークの前記第２主面側から前記第１保持部で保持するように、前記第１アームが動作する（Ｃ）と、
    　前記（Ｃ）の後、前記第１保持部及び前記第２保持部で保持している前記ワークを、それぞれ、所定の容器内に載置させるように、前記第１アーム及び前記第２アームが動作する（Ｄ）と、を備える、ロボットシステムの運転方法。
  6. 　前記第１保持部及び前記第２保持部のそれぞれが、前記第２主面側から、異なる前記ワークを保持して、保持している前記ワークを前記容器内に載置させるように、前記第１アーム及び前記第２アームが動作する（Ｅ）をさらに備える、請求項５に記載のロボットシステムの運転方法。
  7. 　前記カメラは、前記第１アーム又は前記第２アームの上方に位置するように配置されている、請求項５又は６に記載のロボットシステムの運転方法。
  8. 　前記カメラは、前記第１アーム及び前記第２アームのうち、少なくとも一方のアームに配置されている、請求項５又は６に記載のロボットシステムの運転方法。
     
     
     
     
     
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