WO2022215451A1 - 部品搬送システム - Google Patents

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WO2022215451A1
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tray
picking
robot
parts
component
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裕晃 東
友太 今井
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株式会社京都製作所
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
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    • B65G47/74Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65G47/91Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
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    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G61/00Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for

Definitions

  • the present disclosure relates to a component transport system that transports components within a clean room.
  • Patent Document 1 discloses a parts transport system that transports parts between a plurality of robots. Specifically, one robot grips a basket containing a plurality of parts, and the other robot picks the parts in the basket.
  • the movement of the robots can greatly disrupt the air flow in the clean room.
  • the laminar flow of air which continues to flow in a certain direction in order to maintain a constant degree of cleanliness, can be greatly disturbed.
  • the quality such as cleanliness of the parts cannot be guaranteed.
  • an object of the present disclosure is to convey parts between a plurality of robots in a clean room while suppressing turbulence in the air flow.
  • a parts transport system for transporting parts in a clean room, a tray on which a plurality of parts are placed; a first robot that holds the tray and changes the position and orientation of the tray; a second robot having an end effector for picking parts on the tray; The first robot moves the tray to apply the picking target part to the end effector of the second robot;
  • a parts conveying system is provided in which the end effector picks the assigned picking target parts.
  • FIG. 4B is a diagram showing a process following the process shown in FIG. 4A.
  • FIG. 4B shows a process following the process shown in FIG. 4B.
  • FIG. 4D is a diagram showing the steps following the step shown in FIG. 4C. Diagram showing another example of component picking operation
  • a component transport system is a component transport system that transports components in a clean room, and includes a tray on which a plurality of components are placed, and holding the tray and changing the position and posture of the tray. and a second robot having an end effector for picking the parts on the tray, the first robot moving the tray to the end of the second robot. A part to be picked is applied to an effector, and the end effector picks the applied part to be picked.
  • the first robot and the second robot may operate so that only the end effector enters the area above the tray.
  • the second robot stops the end effector in a picking posture in which the part to be picked can be picked, and the first robot changes the position and posture of the end effector.
  • the part to be picked may be placed at a picking position where the part to be picked can be picked without being removed.
  • the component conveying system when the plurality of components are placed on the tray in random positions and in random orientations, includes a camera that captures the plurality of components on the tray; a component state detection unit that detects the position and orientation of each of the plurality of components based on the image captured by the camera; and the component to be picked is determined based on the position and orientation detected by the component state detection unit. and a picking posture calculation unit configured to calculate the picking posture in which the picking target component determined by the picking target determination unit can be picked.
  • the first robot is determined by the picking target determination unit.
  • the part to be picked is arranged at the picking position.
  • the component conveying system may a camera for photographing the plurality of parts in the above; a parts state detection unit for detecting the position and orientation of each of the plurality of parts based on the photographed image of the camera; a picking target determining unit that determines a component that can be picked by the end effector in the predetermined picking posture as the picking target component based on the above.
  • the first robot selects the picking target part determined by the picking target determination unit as the picking target component. Place in the picking position.
  • the picking target determination unit may determine a component placed on the outer portion of the tray as the picking target component.
  • the end effector may be a suction nozzle that sucks and picks the component.
  • the picking posture is a posture in which the tip of the suction nozzle is located above the tray and the root is out of the top of the tray.
  • the first robot moves the tray to a tray retraction position that does not vertically overlap the second robot and the end effector.
  • the second robot moves the picking target component picked by the end effector.
  • the clean room may be a clean room in which a laminar flow is generated in which air flows downward in the vertical direction.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a component transport system according to one embodiment of the present disclosure installed in a clean room. Also, FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the parts conveying system.
  • the XYZ orthogonal coordinate system shown in the drawings is for facilitating understanding of the present disclosure, and does not limit the embodiments of the present disclosure.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction indicate the horizontal direction
  • the Z-axis direction indicates the vertical direction.
  • the XYZ orthogonal coordinate system is a reference coordinate system set with respect to the space inside the clean room.
  • a component transport system 10 is a system for transporting components P, and is a system for transporting components P within a clean room CR.
  • a uniform laminar flow LF of air is generated in the clean room CR in order to maintain a uniform and constant degree of cleanliness in the clean room CR.
  • a laminar flow LF (broken line arrow) is generated in which air flows downward in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the cleanliness of a clean room is defined by the number of particles per unit volume, for example, according to ISO standards.
  • the parts transport system 10 has a first robot 12, a second robot 14, and a controller 50 that controls them.
  • the part P is transferred from the first robot 12 to the second robot 14 .
  • the first robot 12 is a so-called articulated robot and has, for example, six indirect axes C1 to C6. Also, the first robot 12 holds a tray 16 on which a plurality of parts P are placed. In the case of this embodiment, the first robot 12 detachably holds the tray 16 via a chuck 18 which is an end effector attached to the mechanical interface 12a at its tip. In the case of this embodiment, the center line of the tray 16 extending in a direction orthogonal to the mounting surface 16a of the tray 16 and passing through the center of the mounting surface 16a coincides with the indirect axis C6. As shown, the tray 16 is held by the mechanical interface 12a via the chuck 18. As shown in FIG.
  • the first robot 12 uses the six indirect axes C1 to C6 to position the tray 16 (X coordinate, Y coordinate, Z coordinate) in a reference coordinate system (XYZ orthogonal coordinate system), as described later. ) and orientation (angle of rotation about the X-axis, angle of rotation about the Y-axis, angle of rotation about the Z-axis).
  • the first robot 12 detachably holds the tray 16 through the chuck 18 .
  • a tray 16 having a plurality of parts P placed on a placement surface 16a is supplied to the first robot 12 by a tray transport device (not shown).
  • the tray 16 may be directly fixed to the mechanical interface 12a of the first robot 12 and a plurality of parts P may be supplied onto the placement surface 16a of the tray 16.
  • the second robot 14 is a so-called articulated robot and has, for example, six indirect axes C7 to C12. Also, the second robot 14 picks the part P on the tray 16 via the end effector 20 attached to the mechanical interface 14a at its tip. In the case of this embodiment, the end effector 20 is a suction nozzle that sucks and picks the component P. As shown in FIG. The second robot 14 uses the six indirect axes C7 to C12 to position the suction nozzle 20 (X coordinate, Y coordinate, Z coordinates) and posture (rotation angle around the X-axis, rotation angle around the Y-axis, rotation angle around the Z-axis). Thereby, the second robot 14 picks up a plurality of parts P on the tray 16 of the first robot 12 and transports them to the work place of the post-process. In addition, the second robot 14 may be the same as or different from the first robot 12 .
  • the first robot 12 moves the tray 16 to apply the part Pt to be picked to the suction nozzle 20 of the second robot 14, and the second robot The 14 suction nozzles 20 pick the assigned picking target parts Pt.
  • the parts conveying system 10 has a camera 22 that photographs the plurality of parts P on the tray 16 .
  • the camera 22 photographs a plurality of components P on the placement surface 16a of the tray 16.
  • the camera 22 transmits a photographed image (data) showing a plurality of parts P to the control device 50 .
  • the control device 50 includes a first robot control unit 52 that controls the first robot 12 , a second robot control unit 54 that controls the second robot 14 , and a camera 22 .
  • a parts state detection unit 56 that detects the states of a plurality of parts P based on a photographed image; a picking target determination unit 58 that determines a part Pt to be picked based on the detection result of the parts state detection unit 56;
  • a picking posture calculation unit 60 that calculates the picking posture of the suction nozzle 20 capable of picking the picking target part Pt determined by the unit 58, and a suction nozzle control unit that controls the start/stop of the suction of the suction nozzle 20. 62 and .
  • the control device 50 is composed of, for example, a CPU and a storage device such as a hard disk that records programs for operating the CPU. By operating according to the program, the CPU controls at least the first robot control unit 52, the second robot control unit 54, the component state detection unit 56, the picking object determination unit 58, the picking posture calculation unit 60, and the suction nozzle. It functions as the control unit 62 .
  • the component state detection unit 56 of the control device 50 detects the position and orientation of each of the multiple components P on the tray 16 based on the photographed image of the multiple components P transmitted from the camera 22 .
  • the shape data for example, three-dimensional shape data
  • the part state detection unit 56 detects the parts P on the photographed image. Detect the position and orientation of each. Based on the positions and orientations of the components P on the captured image, the component state detector 56 identifies the positions and orientations of the plurality of components P with respect to the tray 16 .
  • the component state detection unit 56 calculates the position and orientation of the tray 16 in the reference coordinate system (XYZ orthogonal coordinate system) from the states of the actuators of the indirect axes C1 to C6 of the first robot 12, Based on the calculated position and orientation of the tray 16, the position and orientation of each of the plurality of parts P in the reference coordinate system are calculated.
  • the reference coordinate system XYZ orthogonal coordinate system
  • the picking target determination unit 58 of the control device 50 determines whether the suction nozzle 20 of the second robot 14 can be picked based on the positions and orientations of the plurality of components P on the tray 16 detected by the component state detection unit 56.
  • the part P is determined as the part Pt to be picked. For example, a part buried in other parts P does not correspond to a pickable part. Also, for example, a component that cannot be picked regardless of the posture of the suction nozzle 20 does not correspond to a component that can be picked. Furthermore, the following preconditions are set in order to determine the parts Pt to be picked.
  • FIG. 3 is a diagram showing the area above the tray that is set for determining the parts to be picked.
  • the suction nozzle 20 of the second robot 14 is operated while the disturbance of the laminar flow LF in the region R above the tray 16 is minimized as much as possible.
  • a pickable part P is determined as a part Pt to be picked.
  • the suction nozzle 20 can enter the region R, and entry into the region R of a portion of the second robot 14 such as the mechanical interface 14a is restricted. That is, the suction nozzle 20 required for picking the component P is permitted to move above the tray 16 .
  • the movement of the mechanical interface 14a which has a larger projected area onto the placement surface 16a of the tray 16 than the suction nozzle 20, is not allowed to move upwards of the tray 16.
  • FIG. This suppresses disturbance of the laminar flow LF in the region R above the tray 16 .
  • the suction nozzle 20 preferably has a shape and dimensions (diameter, etc.) that can minimize disturbance of the laminar flow LF.
  • the picking target determining unit 58 determines the part P that can be picked by the suction nozzle 20 as the picking target part Pt without a part of the second robot 14 such as the mechanical interface 14a entering the area R. .
  • the picking target determining unit 58 may allow the suction nozzle 20 to pick up in a posture in which the nozzle tip 20a is positioned above the tray 16 and the root 20b (that is, the portion connected to the mechanical interface 14a) is out of the tray 16.
  • a possible part Pt is determined as the part P to be picked. If there are a plurality of pickable parts Pt, the part Pt with which the tip of the nozzle enters the region R with the shortest distance may be preferentially determined as the part Pt to be picked.
  • the length of the suction nozzle 20 (the distance from the mechanical interface 14a to the nozzle tip 20a) is preferably long. Note that when the length of the suction nozzle 20 is limited, for example, when the length of the suction nozzle 20 is limited by the work content of the post-process to which the second robot 14 conveys the part P, the picking target The determination unit 58 may determine the part P placed on the outer portion of the tray 16 as the part Pt to be picked.
  • the picking attitude calculation unit 60 of the control device 50 calculates the picking attitude of the suction nozzle 20 capable of picking the picking target component Pt determined by the picking target determination unit 58 .
  • the picking posture calculation unit 60 determines that the nozzle tip 20a may be positioned above the tray 16 and the base 20b may be displaced from above the tray 16 when picking the part Pt to be picked. Calculate possible picking postures.
  • the picking attitude calculation unit 60 calculates, for example, a picking attitude in which the suction nozzle 20 extends obliquely downward or horizontally toward the top of the tray 16 .
  • the picking orientation calculation unit 60 of the control device 50 calculates the picking orientation of each of the plurality of parts Pt to be picked based on the positions and orientations of the plurality of parts P detected from one photographed image. good too.
  • the suction nozzle control unit 62 of the control device 50 controls the suction start/stop of the suction nozzle 20 . As a result, the suction nozzle 20 picks the part Pt to be picked or releases the part Pt being picked.
  • FIG. 4A is a diagram showing one process of component transfer from the first robot to the second robot.
  • FIG. 4B is a diagram showing a process following the process shown in FIG. 4A.
  • FIG. 4C is a diagram showing a process following the process shown in FIG. 4B.
  • FIG. 4D is a diagram showing a process following the process shown in FIG. 4C.
  • the first robot 12 holds a tray 16 on which a plurality of parts P are placed. Then, as shown in FIG. 4A , under the control of the first robot control section 52 of the control device 50 , the first robot 12 moves the tray 16 into the imaging range of the camera 22 . Then, the camera 22 photographs a plurality of parts P on the tray 16 (part photographing operation).
  • the part state detection unit 56 of the control device 50 detects the position and orientation of each of the plurality of parts P based on the photographed images.
  • the picking target determination unit 58 of the control device 50 selects the parts P to be picked from among the plurality of parts P on the tray 16 . (Picking target determination operation). Also, under the control of the second robot control unit 54, the second robot 14 changes the posture of the suction nozzle 20 to the picking posture calculated by the picking posture calculation unit 60 (picking posture change operation). That is, the posture of the suction nozzle 20 is changed to a picking posture in which the picking target component Pt can be picked, the nozzle tip 20a is positioned above the tray 16, and the root 20b is out of the tray 16. . After changing its posture, the second robot 14 stops.
  • the first robot 12 moves the tray 16 to move the suction nozzle of the second robot 14 which is stopped.
  • a part Pt to be picked is assigned to 20 (tray movement operation).
  • the first robot 12 moves the picking position Lp to the picking position Lp where the suction nozzle 20 stopped in the picking posture calculated by the picking posture calculation unit 60 can be picked without changing its position and posture. Place the target part Pt.
  • the picking position Lp is positioned in front of the nozzle tip 20a of the suction nozzle 20 .
  • This picking position Lp can be calculated based on the position of the nozzle tip 20 a of the suction nozzle 20 . Further, when arranging the part Pt to be picked at the picking position Lp, the first robot 12 moves the tray 16 so that the tray 16 does not pass under a part of the second robot 14 such as the mechanical interface 14a. Let After the movement of the tray 16 is completed, the suction nozzle 20 sucks and picks the component Pt at the picking position Lp under the control of the suction nozzle control section 62 of the control device 50 (component picking operation).
  • the first robot 12 moves the tray 16 to the suction nozzle 20 and the second robot 14 under the control of the first robot controller 52 of the controller 50 as shown in FIG. 4D. On the other hand, it is retracted to a position (tray retraction position) where it does not overlap in the vertical direction (Z-axis direction) (tray retraction operation). After that, the second robot 14 moves the component Pt picked by the suction nozzle 20 to the work place of the post-process by the second robot control unit 54 (component transport operation).
  • the suction nozzle 20 is changed to a picking posture capable of picking up the picking target component Pt before being arranged above the tray 16 .
  • the suction nozzle 20 can pick the picking target component Pt arranged at the picking position Lp without changing its posture above the tray 16 . That is, since the suction nozzle 20 does not change its position and attitude above the tray 16 , the component Pt can be picked without substantially disturbing the air laminar flow LF above the tray 16 . As a result, quality such as cleanliness can be guaranteed for the plurality of components P on the tray 16 .
  • the tray 16 moves, and the picking target part Pt on the tray 16 is applied to the suction nozzle 20 of the second robot 14 that is stopped. Since the second robot 14 is stopped, the laminar flow LF around the suction nozzle 20 is flowing without disturbance. Therefore, the tray 16 can move to the suction nozzle 20 in the undisturbed laminar flow LF. As a result, quality such as cleanliness can be guaranteed for the plurality of components P on the tray 16 .
  • the second robot 14 can transport P to a post-process work place.
  • the picking posture in which the disturbance of the laminar flow LF in the region R above the tray 16 is minimized as much as possible that is, the nozzle tip 20a is positioned above the tray 16.
  • the first robot 12 performs an operation for changing the position and attitude of the part P on the tray 16, such as making the tray 16 reciprocate by rocking or applying vibration by applying vibration. conduct.
  • the camera 22 photographs the component P on the tray 16 again. Then, based on the photographed image, a new part Pt to be picked is determined, and the picking is continued.
  • the first robot 12 moves the tray 16 to a predetermined position of a parts supply device (not shown). Then, the part P is replenished there, and then the above-described operation is performed again.
  • parts can be transported between a plurality of robots in a clean room while suppressing turbulence in the air flow.
  • the tray 16 is translated in a state (horizontal posture) in which the mounting surface 16a faces the vertical direction (Z-axis direction).
  • a state horizontal posture
  • the mounting surface 16a faces the vertical direction (Z-axis direction).
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of the component picking operation.
  • the first robot 12 may apply the part Pt to be picked on the tray 16 to the suction nozzle 20 of the second robot 14 while the tray 16 is tilted from the horizontal position.
  • the tray 16 may be a suction tray in which a plurality of suction holes for sucking air are formed in the placement surface and the component P is suctioned therewith.
  • the end effector of the second robot 14 that picks the part P is the suction nozzle 20, but the embodiment of the present disclosure is not limited to this.
  • the end effector of the second robot 14 that picks the part P may be, for example, a gripper that has a plurality of claws and picks the part P by pinching the part P with the plurality of claws.
  • the plurality of parts P are placed on the tray 16 in random positions and random orientations.
  • embodiments of the present disclosure are not limited to this.
  • the plurality of components P can be placed on the tray 16 at predetermined positions and in predetermined postures. may be placed.
  • the suction nozzle 20 is changed to a picking posture in which the picking target component Pt can be picked up.
  • the picking attitude when picking the part P may be a predetermined picking attitude.
  • the component state detection unit 56 of the control device 50 detects the position and orientation of each of the multiple components P on the tray 16 based on the image captured by the camera 22 . Based on the detected positions and orientations of the plurality of components P, the picking target determination unit 58 of the control device 50 determines the components P that can be picked by the suction nozzle 20 in a predetermined picking posture as the picking target components Pt. . After the second robot 14 stops with the suction nozzle 20 maintained in a predetermined picking posture, the first robot 12 picks up the part Pt to be picked, and the suction nozzle 20 in the predetermined picking posture can pick up the component Pt. Place in the picking position. In this case, the picking attitude calculator 60 of the control device 50 shown in FIG. 2 can be omitted.
  • the suction nozzle 20 picks the picking target part Pt arranged at the picking position Lp without changing its position and attitude.
  • an error may occur between the position of the picking target component Pt placed by the first robot 12 and the picking position Lp set in front of the nozzle tip 20a of the suction nozzle 20 .
  • the second robot 14 may change the position and orientation of the suction nozzle 20 located above the tray 16 in order to eliminate the error. Since the error is very small, the influence on the laminar flow LF above the tray 16 due to changes in the position and attitude of the suction nozzle 20 is substantially zero.
  • the error can be calculated, for example, based on an image taken by a camera that captures the nozzle tip 20a of the suction nozzle 20 and the part Pt to be suctioned, that is, captures the gap between them.
  • the first robot 12 applies the part Pt to be picked on the tray 16 to the suction nozzle 20 of the second robot 14 that is stopped.
  • the first robot 12 and the second robot 14 may operate so that the part Pt to be picked and the nozzle tip 20a of the suction nozzle 20 rendezvous at the picking position fixed on the reference coordinate system.
  • the moving speed of the suction nozzle 20 is preferably lower than the moving speed of the tray 16 in order to minimize disturbance of the laminar flow above the tray 16 .
  • the clean room in the above-described embodiment includes, in addition to the narrowly defined clean booth and clean room, a space section isolated from the outside world (for example, an isolator), which is subjected to dust prevention, antibacterial treatment, sterilization, cleaning treatment, etc. and environment.
  • a space section isolated from the outside world for example, an isolator
  • a component transport system is a component transport system that transports components in a clean room, and includes a tray on which a plurality of components are placed and a tray that holds the tray. , a first robot that changes the position and orientation of the tray, and a second robot that has an end effector that picks up parts on the tray, the first robot moving the tray.
  • a part to be picked is applied to the end effector of the second robot, and the end effector picks the applied part to be picked.
  • the present disclosure is applicable to parts transportation that transports parts between a plurality of robots in a clean room.

Abstract

クリーンルーム内で部品を搬送する部品搬送システムは、複数の部品が載置されるトレイと、トレイを保持し、トレイの位置および姿勢を変更する第1のロボットと、トレイ上の部品をピッキングするエンドエフェクタを備える第2のロボットとを有する。第1のロボットが、トレイを移動させて第2のロボットのエンドエフェクタにピッキング対象の部品をあてがい、エンドエフェクタが、あてがわられたピッキング対象の部品をピッキングする。

Description

部品搬送システム
 本開示は、クリーンルーム内で部品を搬送する部品搬送システムに関する。
 例えば、特許文献1には、複数のロボット間で部品の搬送を行う部品搬送システムが開示されている。具体的には、一方のロボットが複数の部品を収納するカゴを把持し、他方のロボットがカゴの中の部品をピッキングする。
特開2004-196548号公報
 ところで、クリーンルーム内で複数のロボット間で部品を搬送する場合、ロボットの動作によってクリーンルーム内の空気の流れが大きく乱れる可能性がある。例えば、清浄度を一定に維持するために一定の方向に流れ続ける空気のラミナーフローが大きく乱れる可能性がある。その結果、部品に対する清浄度などの品質の保証ができなくなる可能性がある。
 そこで、本開示は、クリーンルームにおいて、空気の流れの乱れを抑制しつつ、複数のロボット間で部品を搬送することを課題とする。
 上記技術的課題を解決するために、本開示の一態様によれば、
 クリーンルーム内で部品を搬送する部品搬送システムであって、
 複数の部品が載置されるトレイと、
 前記トレイを保持し、前記トレイの位置および姿勢を変更する第1のロボットと、
 前記トレイ上の部品をピッキングするエンドエフェクタを備える第2のロボットと、を有し、
 前記第1のロボットが、前記トレイを移動させて前記第2のロボットの前記エンドエフェクタにピッキング対象の部品をあてがい、
 前記エンドエフェクタが、あてがわられた前記ピッキング対象の部品をピッキングする、部品搬送システムが提供される。
 本開示によれば、クリーンルームにおいて、空気の流れの乱れを抑制しつつ、複数のロボット間で部品を搬送することができる。
クリーンルームに設置された本開示の一実施の形態に係る部品搬送システムの概略図 部品搬送システムの制御系を示すブロック図 ピッキング対象の部品を決定するために設定されるトレイの上方の領域を示す図 第1のロボットから第2のロボットへの部品搬送の一工程を示す図 図4Aに示す工程に続く工程を示す図 図4Bに示す工程に続く工程を示す図 図4Cに示す工程に続く工程を示す図 部品ピッキング動作の別例を示す図
 本開示の一態様の部品搬送システムは、クリーンルーム内で部品を搬送する部品搬送システムであって、複数の部品が載置されるトレイと、前記トレイを保持し、前記トレイの位置および姿勢を変更する第1のロボットと、前記トレイ上の部品をピッキングするエンドエフェクタを備える第2のロボットと、を有し、前記第1のロボットが、前記トレイを移動させて前記第2のロボットの前記エンドエフェクタにピッキング対象の部品をあてがい、前記エンドエフェクタが、あてがわられた前記ピッキング対象の部品をピッキングする。
 このような態様によれば、クリーンルームにおいて、空気の流れの乱れを抑制しつつ、複数のロボット間で部品を搬送することができる。
 例えば、前記第1のロボットと前記第2のロボットが、前記トレイの上方の領域に前記エンドエフェクタのみが進入するように動作してもよい。
 例えば、前記第2のロボットが、前記エンドエフェクタを前記ピッキング対象の部品がピッキング可能なピッキング姿勢で維持した状態で停止し、前記第1のロボットが、前記エンドエフェクタが位置および姿勢を変更することなく前記ピッキング対象の部品をピッキング可能なピッキング位置に、前記ピッキング対象の部品を配置してもよい。
 例えば、前記複数の部品が前記トレイ上にランダムな位置およびランダムな姿勢で載置される場合、部品搬送システムが、前記トレイ上の前記複数の部品を撮影するカメラと、
 前記カメラの撮影画像に基づいて、前記複数の部品それぞれについて位置および姿勢を検出する部品状態検出部と、前記部品状態検出部によって検出された位置および姿勢に基づいて、前記ピッキング対象の部品を決定するピッキング対象決定部と、前記ピッキング対象決定部によって決定された前記ピッキング対象の部品をピッキングすることが可能な前記ピッキング姿勢を算出するピッキング姿勢算出部と、をさらに有してもよい。この場合、前記ピッキング姿勢算出部によって算出された前記ピッキング姿勢で前記エンドエフェクタを維持した状態で前記第2のロボットが停止した後、前記第1のロボットが、前記ピッキング対象決定部によって決定された前記ピッキング対象の部品を前記ピッキング位置に配置する。
 例えば、前記ピッキング姿勢が、予め決められた所定のピッキング姿勢であって、前記複数の部品が前記トレイ上にランダムな位置およびランダムな姿勢で載置される場合、部品搬送システムが、前記トレイ上の前記複数の部品を撮影するカメラと、前記カメラの撮影画像に基づいて、前記複数の部品それぞれについて位置および姿勢を検出する部品状態検出部と、部品状態検出部によって検出された位置および姿勢に基づいて、前記所定のピッキング姿勢の前記エンドエフェクタがピッキング可能な部品を前記ピッキング対象の部品として決定するピッキング対象決定部と、を有してもよい。この場合、前記所定のピッキング姿勢で前記エンドエフェクタを維持した状態で前記第2のロボットが停止した後、前記第1のロボットが、前記ピッキング対象決定部によって決定された前記ピッキング対象の部品を前記ピッキング位置に配置する。
 例えば、前記ピッキング対象決定部が、前記トレイの外側部分上に載置されている部品を前記ピッキング対象の部品として決定してもよい。
 例えば、前記エンドエフェクタが、前記部品を吸引してピッキングする吸着ノズルであってもよい。この場合、前記ピッキング姿勢が、前記吸着ノズルが、そのノズル先端が前記トレイの上方に位置してその根元が前記トレイの上方から外れている姿勢である。
 例えば、前記エンドエフェクタが前記ピッキング対象の部品をピッキングした後、前記第1のロボットが、前記第2のロボットおよび前記エンドエフェクタに対して鉛直方向にオーバーラップしないトレイ退避位置に前記トレイを移動させてもよい。この場合、前記トレイが前記トレイ退避位置に移動した後、前記第2のロボットが前記エンドエフェクタにピッキングされている前記ピッキング対象の部品を移動させる。
 例えば、前記クリーンルームが、空気が鉛直方向に下に向かって流れるラミナーフローが発生しているクリーンルームであってもよい。
 以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
 図1は、クリーンルームに設置された本開示の一実施の形態に係る部品搬送システムの概略図である。また、図2は、部品搬送システムの制御系を示すブロック図である。
 なお、図面に示すX-Y-Z直交座標系は、本開示の理解を容易にするためのものであって、本開示の実施の形態を限定するものではない。このX-Y-Z直交座標系において、X軸方向およびY軸方向は水平方向を示し、Z軸方向は鉛直方向を示している。また、本実施の形態においては、X-Y-Z直交座標系は、クリーンルーム内の空間に対して設定された基準座標系である。
 図1に示すように、本実施の形態に係る部品搬送システム10は、部品Pを搬送するためのシステムであって、クリーンルームCR内で部品Pを搬送するシステムである。
 クリーンルームCR内を一様な且つ一定の清浄度で維持するために、クリーンルームCRには、一様な空気のラミナーフローLFが発生されている。本実施の形態の場合、鉛直方向(Z軸方向)に下に向かって空気が流れるラミナーフローLF(破線矢印)が発生されている。なお、クリーンルームの清浄度は、例えばISO規格では、単位体積あたりの粒子の数によって定義される。
 図1および図2に示すように、部品搬送システム10は、第1のロボット12と、第2のロボット14と、これらを制御する制御装置50とを有する。本実施の形態の場合、部品Pは、第1のロボット12から第2のロボット14に搬送される。
 第1のロボット12は、いわゆる多関節ロボットであって、例えば6つの間接軸C1~C6を備える。また、第1のロボット12は、複数の部品Pが載置されたトレイ16を保持する。本実施の形態の場合、第1のロボット12は、その先端のメカニカルインターフェース12aに装着されたエンドエフェクタであるチャック18を介して、着脱可能にトレイ16を保持する。なお、本実施の形態の場合、トレイ16の載置面16aに対して直交する方向に延在し、その載置面16aの中心を通過するトレイ16の中心線が、間接軸C6と一致するように、トレイ16はチャック18を介してメカニカルインターフェース12aに保持されている。第1のロボット12は、6つの間接軸C1~C6を用いて、後述するように、基準座標系(X-Y-Z直交座標系)におけるトレイ16の位置(X座標、Y座標、Z座標)および姿勢(X軸まわりの回転角度、Y軸まわりの回転角度、Z軸まわりの回転角度)を変更する。
 なお、本実施の形態の場合、チャック18を介することにより、第1のロボット12は、着脱可能にトレイ16を保持する。複数の部品Pが載置面16a上に載置されたトレイ16が、図示しないトレイ搬送装置によって第1のロボット12に供給される。これに代わって、トレイ16が第1のロボット12のメカニカルインターフェース12aに直接的に固定され、そのトレイ16の載置面16a上に複数の部品Pが供給されてもよい。
 第2のロボット14は、いわゆる多関節ロボットであって、例えば6つの間接軸C7~C12を備える。また、第2のロボット14は、その先端のメカニカルインターフェース14aに装着されたエンドエフェクタ20を介してトレイ16上の部品Pをピッキングする。本実施の形態の場合、エンドエフェクタ20は、部品Pを吸引してピッキングする吸着ノズルである。第2のロボット14は、6つの間接軸C7~C12を用いて、後述するように、基準座標系(X-Y-Z直交座標系)における吸着ノズル20の位置(X座標、Y座標、Z座標)および姿勢(X軸まわりの回転角度、Y軸まわりの回転角度、Z軸まわりの回転角度)を変更する。それにより、第2のロボット14は、第1のロボット12のトレイ16上の複数の部品Pをピッキングし、後工程の作業場所に搬送する。なお、第2のロボット14は、第1のロボット12と同一であってもよいし、異なってもよい。
 詳細は後述するが、制御装置50によって制御されることにより、第1のロボット12がトレイ16を移動させて第2のロボット14の吸着ノズル20にピッキング対象の部品Ptをあてがい、第2のロボット14の吸着ノズル20が、あてがわられたピッキング対象の部品Ptをピッキングする。
 本実施の形態の場合、図1に示すように、複数の部品Pは、トレイ16上にランダムな位置およびランダムな姿勢で載置されている。そのような複数の部品Pからピッキング対象の部品Ptを決定するために、部品搬送システム10は、トレイ16上の複数の部品Pを撮影するカメラ22を有する。
 カメラ22は、トレイ16の載置面16a上の複数の部品Pを撮影する。カメラ22は、複数の部品Pが写る撮影画像(データ)を制御装置50に送信する。
 図2に示すように、制御装置50は、第1のロボット12(を制御する第1のロボット制御部52と、第2のロボット14を制御する第2のロボット制御部54と、カメラ22の撮影画像に基づいて複数の部品Pの状態を検出する部品状態検出部56と、部品状態検出部56の検出結果に基づいてピッキング対象の部品Ptを決定するピッキング対象決定部58と、ピッキング対象決定部58によって決定されたピッキング対象の部品Ptをピッキングすることが可能な吸着ノズル20のピッキング姿勢を算出するピッキング姿勢算出部60と、吸着ノズル20の吸着の開始/停止を制御する吸着ノズル制御部62とを含んでいる。
 制御装置50は、例えば、CPUと、CPUを動作させるプログラムを記録するハードディスクなどの記憶装置とから構成されている。プログラムにしたがって動作することにより、CPUが、少なくとも、第1のロボット制御部52、第2のロボット制御部54、部品状態検出部56、ピッキング対象決定部58、ピッキング姿勢算出部60、および吸着ノズル制御部62として機能する。
 制御装置50の部品状態検出部56は、カメラ22から送信されて複数の部品Pが写る撮影画像に基づいて、複数の部品Pそれぞれについて、トレイ16上での位置および姿勢を検出する。例えば、予め部品Pの形状データ(例えば三次元形状データ)が制御装置50の記憶装置に記憶されており、その形状データに基づいて、部品状態検出部56は、撮影画像上の複数の部品Pそれぞれの位置および姿勢を検出する。その撮影画像上の部品Pの位置および姿勢に基づいて、部品状態検出部56は、トレイ16に対する複数の部品Pそれぞれの位置および姿勢を特定する。そして、部品状態検出部56は、第1のロボット12の間接軸C1~C6それぞれのアクチュエータの状態から基準座標系(X-Y-Z直交座標系)におけるトレイ16の位置および姿勢を算出し、その算出したトレイ16の位置および姿勢に基づいて、複数の部品Pそれぞれの基準座標系における位置および姿勢を算出する。
 制御装置50のピッキング対象決定部58は、部品状態検出部56によって検出されたトレイ16上の複数の部品Pそれぞれの位置および姿勢に基づいて、第2のロボット14の吸着ノズル20がピッキング可能な部品Pをピッキング対象の部品Ptとして決定する。例えば、他の部品Pに埋もれている部品は、ピッキング可能な部品に該当しない。また例えば、吸着ノズル20がどのような姿勢であってもピッキング不可能な部品も、ピッキング可能な部品に該当しない。さらには、ピッキング対象の部品Ptを決定するために、以下の前提条件が設定されている。
 図3は、ピッキング対象の部品を決定するために設定されるトレイの上方の領域を示す図である。
 図3に示すように、まず、前提条件として、トレイ16上方の領域RでのラミナーフローLFの乱れの発生を可能な限り最小限に抑えた状態で、第2のロボット14の吸着ノズル20がピッキング可能な部品Pが、ピッキング対象の部品Ptとして決定される。
 トレイ16上方の領域RでラミナーフローLFの乱れが発生すると、トレイ16上の複数の部品P周辺の空間の清浄度が変化する。その結果、部品Pに対する清浄度などの品質の保証ができなくなる可能性がある。そこで、トレイ16上方の領域Rでの第2のロボット14の動作が制限されている。
 本実施の形態の場合、領域R内には吸着ノズル20のみが進入可能であって、メカニカルインターフェース14aなどの第2のロボット14の一部分の領域R内の進入は制限されている。すなわち、部品Pのピッキングに必要な吸着ノズル20はトレイ16の上方に移動することが許可されている。その一方、トレイ16の載置面16aへの投影面積が吸着ノズル20に比べて大きいメカニカルインターフェース14aのトレイ16の上方への移動は、許可されていない。これにより、トレイ16の上方の領域RでのラミナーフローLFの乱れを抑制する。ここで、吸着ノズル20は、ラミナーフローLFの乱れの発生を最小限に抑えることができる形状・寸法(径など)とすることが好ましい。
 そのために、ピッキング対象決定部58は、メカニカルインターフェース14aなどの第2のロボット14の一部分が領域R内に進入することなく、吸着ノズル20がピッキング可能な部品Pをピッキング対象の部品Ptとして決定する。例えば、ピッキング対象決定部58は、ノズル先端20aがトレイ16の上方に位置して根元20b(すなわちメカニカルインターフェース14aに接続する部分)がトレイ16の上方から外れる姿勢で吸着ノズル20がピッキングすることが可能な部品Ptをピッキング対象の部品Pとして決定する。なお、複数のピッキング可能な部品Ptが存在する場合、ノズル先端の領域R内への進入距離が最も小さくなる部品Ptを、優先的にピッキング対象の部品Ptとして決定してもよい。また、吸着ノズル20が下方向に延在する姿勢でしかピッキングできない部品Pは、そのピッキング時にメカニカルインターフェース14aなどの第2のロボット14の一部分がトレイ16の上方に存在することになるので、ピッキング対象の部品に該当しないと判断する。
 トレイ16の載置面16aの中央部分に載置されている部品Pをピッキングすることを考慮すると、吸着ノズル20の長さ(メカニカルインターフェース14aからノズル先端20aまでの距離)は長い方が好ましい。なお、吸着ノズル20の長さが制限されている場合、例えば第2のロボット14が部品Pを搬送した先の後工程の作業内容によって吸着ノズル20の長さが制限されている場合、ピッキング対象決定部58は、トレイ16の外側部分に載置されている部品Pをピッキング対象の部品Ptとして決定してもよい。
 制御装置50のピッキング姿勢算出部60は、ピッキング対象決定部58によって決定されたピッキング対象の部品Ptをピッキング可能な吸着ノズル20のピッキング姿勢を算出する。このとき、ピッキング姿勢算出部60は、図3に示すように、ピッキング対象の部品Ptをピッキングするときにノズル先端20aがトレイ16の上方に位置して根元20bがトレイ16の上方から外れることが可能なピッキング姿勢を算出する。ピッキング姿勢算出部60は、例えば、吸着ノズル20がトレイ16の上方に向かって斜め下方向または水平方向に延在するピッキング姿勢を算出する。
 なお、制御装置50のピッキング姿勢算出部60は、1枚の撮影画像から検出された複数の部品Pそれぞれの位置および姿勢に基づいて、複数のピッキング対象の部品Ptそれぞれのピッキング姿勢を算出してもよい。
 制御装置50の吸着ノズル制御部62は、吸着ノズル20の吸着開始/吸着停止を制御する。これにより、吸着ノズル20がピッキング対象の部品Ptをピッキングするまたはピッキングしている部品Ptをリリースする。
 ここからは、部品搬送システム10の動作、すなわち第1のロボット12から第2のロボット14への部品Pの搬送にについて一例を挙げて説明する。
 図4Aは、第1のロボットから第2のロボットへの部品搬送の一工程を示す図である。また、図4Bは、図4Aに示す工程に続く工程を示す図である。さらに、図4Cは、図4Bに示す工程に続く工程を示す図である。そして、図4Dは、図4Cに示す工程に続く工程を示す図である。
 まず、第1のロボット12は、複数の部品Pが載置されたトレイ16を把持している。そして、図4Aに示すように、制御装置50の第1のロボット制御部52の制御により、第1のロボット12がトレイ16をカメラ22の撮影範囲に入るように移動させる。そして、カメラ22がトレイ16上の複数の部品Pを撮影する(部品撮影動作)。
 カメラ22が複数の部品Pを撮影すると、その撮影画像に基づいて、制御装置50の部品状態検出部56が、複数の部品Pそれぞれの位置および姿勢を検出する。
 次に、図4Bに示すように、検出された複数の部品Pそれぞれの位置および姿勢に基づいて、制御装置50のピッキング対象決定部58が、トレイ16上の複数の部品Pの中からピッキング対象の部品Ptを決定する(ピッキング対象決定動作)。また、第2のロボット制御部54の制御により、第2のロボット14が、吸着ノズル20の姿勢を、ピッキング姿勢算出部60によって算出されたピッキング姿勢に変更する(ピッキング姿勢変更動作)。すなわち、吸着ノズル20の姿勢が、ピッキング対象の部品Ptをピッキング可能であって且つノズル先端20aがトレイ16の上方に位置して根元20bがトレイ16の上方から外れているピッキング姿勢に変更される。その姿勢の変更後、第2のロボット14は停止する。
 続いて、図4Cに示すように、制御装置50の第1のロボット制御部52の制御により、第1のロボット12が、トレイ16を移動させて、停止中の第2のロボット14の吸着ノズル20にピッキング対象の部品Ptをあてがう(トレイ移動動作)。具体的には、第1のロボット12は、ピッキング姿勢算出部60によって算出されたピッキング姿勢で停止している吸着ノズル20がその位置および姿勢を変更することなくピッキング可能なピッキング位置Lpに、ピッキング対象の部品Ptを配置する。本実施の形態の場合、ピッキング位置Lpは、吸着ノズル20のノズル先端20aの前方に位置する。このピッキング位置Lpは、吸着ノズル20のノズル先端20aの位置に基づいて算出することができる。また、ピッキング対象の部品Ptをピッキング位置Lpに配置するとき、第1のロボット12は、メカニカルインターフェース14aなどの第2のロボット14の一部分の下方をトレイ16が通過しないように、トレイ16を移動させる。トレイ16の移動が完了した後、制御装置50の吸着ノズル制御部62の制御により、吸着ノズル20がピッキング位置Lpの部品Ptを吸引してピッキングする(部品ピッキング動作)。
 部品Ptのピッキングが完了すると、図4Dに示すように、制御装置50の第1のロボット制御部52の制御により、第1のロボット12が、トレイ16を吸着ノズル20および第2のロボット14に対して鉛直方向(Z軸方向)にオーバーラップしない位置(トレイ退避位置)に退避させる(トレイ退避動作)。その後、第2のロボット制御部54により、第2のロボット14が吸着ノズル20にピッキングされている部品Ptを、後工程の作業場所に移動させる(部品搬送動作)。
 このような図4A~図4Dによれば、第1のロボット12から第2のロボット14への部品Pの搬送において、吸着ノズル20のみがトレイ16の上方の領域Rに進入する。それにより、トレイ16の上方の空気のラミナーフローLFの乱れを最小限に抑制することができる。その結果、トレイ16上の複数の部品Pについて清浄度などの品質を保証することができる。
 また、吸着ノズル20は、図4Bに示すように、トレイ16の上方に配置される前に、ピッキング対象の部品Ptを吸着することが可能なピッキング姿勢に変更される。それにより、図4Cに示すように、吸着ノズル20は、トレイ16の上方で姿勢を変更することなく、ピッキング位置Lpに配置されたピッキング対象の部品Ptをピッキングすることができる。すなわち、吸着ノズル20は、トレイ16の上方で位置および姿勢を変更しないので、トレイ16の上方の空気のラミナーフローLFを実質的に乱すことなく、部品Ptをピッキングすることができる。その結果、トレイ16上の複数の部品Pについて清浄度などの品質を保証することができる。
 さらに、図4Bおよび図4Cに示すように、トレイ16が移動し、停止中の第2のロボット14の吸着ノズル20にトレイ16上のピッキング対象の部品Ptがあてがわれる。第2のロボット14が停止中であるので、吸着ノズル20周辺のラミナーフローLFは乱れることなく流れている。したがって、トレイ16は、乱れていないラミナーフローLFの中を、吸着ノズル20まで移動することができる。その結果、トレイ16上の複数の部品Pについて清浄度などの品質を保証することができる。
 図4Bに示すピッキング対象決定動作およびピッキング姿勢変更動作、図4Cに示すトレイ移動動作および部品ピッキング動作、および図4Dに示すトレイ退避動作および部品搬送動作を繰り返すことにより、トレイ16上の複数の部品Pを、第2のロボット14は、後工程の作業場所に搬送することができる。
 なお、最終的に、トレイ16上方の領域RでのラミナーフローLFの乱れの発生を可能な限り最小限に抑えた状態でのピッキング姿勢、すなわち、ノズル先端20aがトレイ16の上方に位置して根元20bがトレイ16の上方から外れているピッキング姿勢では、吸着ノズル20がピッキングできない部品Pがトレイ16上に残ってしまう場合がある。この場合、第1のロボット12はトレイ16に対し、揺動による往復動をさせたり、加振により振動を加える、等といった、トレイ16上の部品Pの位置および姿勢を変更させるための動作を行う。その後、カメラ22が再びトレイ16上の部品Pを撮影する。そして、その撮影画像に基づいて、ピッキング対象の部品Ptが新たに決定され、ピッキングは継続される。そして、上述した動作を繰り返した結果、ピッキング対象として十分な数の部品Pがトレイ16上からなくなってしまった場合、第1のロボット12は図示しない部品供給装置の所定の位置までトレイ16を移動させ、そこで部品Pの補充が行われ、その後、再び上述の動作が行われる。
 以上のような本実施の形態によれば、クリーンルームにおいて、空気の流れの乱れを抑制しつつ、複数のロボット間で部品を搬送することができる。
 以上、上述の実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示の実施の形態はこれらに限らない。
 例えば、上述の実施の形態の場合、図4A~図4Dに示すように、トレイ16は、その載置面16aが鉛直方向(Z軸方向)に向いた状態(水平姿勢)で平行移動されている。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。
 図5は、部品ピッキング動作の別例を示す図である。
 図5に示すように、第1のロボット12は、トレイ16が水平姿勢から傾いた状態で、トレイ16上のピッキング対象の部品Ptを、第2のロボット14の吸着ノズル20にあてがってもよい。なお、この場合、傾いたトレイ16上の部品Pが移動しないように、滑り止めとして、トレイ16の載置面16aに溝などの凹凸面を形成するのが好ましい。あるいは、トレイ16が、空気を吸引する複数の吸引孔が載置面に形成され、それにより部品Pを吸着する吸着トレイであってもよい。
 また、上述の実施の形態の場合、部品Pをピッキングする第2のロボット14のエンドエフェクタは吸着ノズル20であるが、本開示の実施の形態はこれに限らない。部品Pをピッキングする第2のロボット14のエンドエフェクタは、例えば、複数の爪を備え、複数の爪で部品Pを挟むことによってその部品Pをピッキングするグリッパーであってもよい。
 さらに、上述の実施の形態の場合、図1に示すように、複数の部品Pは、ランダムな位置およびランダムな姿勢でトレイ16上に載置されている。しかしながら、本開示の実施の形態は、これに限らない。例えば、トレイ16の載置面16aに所定のピッチで形成された複数の凹部に1つずつ部品Pが収容されることにより、複数の部品Pが所定の位置に且つ所定の姿勢でトレイ16に載置されてもよい。
 さらに上述の実施の形態の場合、図4Bに示すように、ピッキング対象の部品Ptを決定した後、吸着ノズル20は、そのピッキング対象の部品Ptが吸着可能なピッキング姿勢に変更される。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。例えば、部品Pをピッキングするときのピッキング姿勢が、予め決められた所定のピッキング姿勢であってもよい。
 まず、吸着ノズル20の所定のピッキング姿勢として、図3に示すように、ノズル先端20aがトレイ16の上方に位置して根元20bがトレイ16の上方から外れるピッキング姿勢が予め決められる。
 次に、カメラ22の撮影画像に基づいて、制御装置50の部品状態検出部56が、トレイ16上の複数の部品Pそれぞれの位置および姿勢を検出する。その検出した複数の部品Pそれぞれの位置および姿勢に基づいて、制御装置50のピッキング対象決定部58が、所定のピッキング姿勢の吸着ノズル20がピッキング可能な部品Pをピッキング対象の部品Ptとして決定する。そして、所定のピッキング姿勢で吸着ノズル20を維持した状態で第2のロボット14が停止した後、第1のロボット12がピッキング対象の部品Ptを、所定のピッキング姿勢の吸着ノズル20が吸着可能なピッキング位置に配置する。この場合、図2に示す制御装置50のピッキング姿勢算出部60を省略することができる。
 また、上述の実施の形態の場合、図4Bおよび図4Cに示すように、吸着ノズル20は、その位置および姿勢を変更することなく、ピッキング位置Lpに配置されたピッキング対象の部品Ptをピッキングする。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。例えば、第1のロボット12によって配置されたピッキング対象の部品Ptの位置と、吸着ノズル20のノズル先端20aの前方に設定されたピッキング位置Lpとの間に誤差が生じる場合がある。この場合、その誤差を解消するために、第2のロボット14が、トレイ16の上方に位置する吸着ノズル20の位置および姿勢を変更してもよい。誤差は微少であるので、吸着ノズル20の位置および姿勢の変更によるトレイ16上方のラミナーフローLFへの影響は実質的にゼロである。なお、誤差は、例えば、吸着ノズル20のノズル先端20aと吸着対象の部品Ptとが写る、すなわちこれらの間の隙間が写るカメラの撮影画像に基づいて算出することができる。
 さらに、上述の実施の形態の場合、図3に示すように、吸着ノズル20のみがトレイ16の上方の領域Rに進入することが許可され、メカニカルインターフェース14aなどの第2のロボット14の一部分の領域Rへの進入は許可されていない。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。ピッキング対象の部品Pのピッキングのためにメカニカルインターフェース14aなどの第2のロボット14の一部分の領域Rへの進入が必要な場合、吸着ノズル20に加えて第2のロボット14の一部分がトレイ16の上方の領域Rに進入してもよい。この場合、第2のロボット14の一部分がトレイ16の上方の領域Rに進入する進入速度、すなわちトレイ16の移動速度は、トレイ16の上方のラミナーフローLFの乱れを最小限にするために低速が好ましい。
 さらにまた、上述の実施の形態の場合、第1のロボット12が、停止中の第2のロボット14の吸着ノズル20に対してトレイ16上のピッキング対象の部品Ptをあてがう。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。基準座標系上に固定されたピッキング位置でピッキング対象の部品Ptと吸着ノズル20のノズル先端20aとがランデブーするように、第1のロボット12と第2のロボット14とが動作してもよい。この場合、吸着ノズル20の移動速度は、トレイ16の上方のラミナーフローの乱れを最小限にするために、トレイ16の移動速度に比べて低速であるのが好ましい。
 なお、上述の実施形態におけるクリーンルームとは、狭義のクリーンブース、クリーンルーム以外にも、その他防塵、防菌、除菌、清浄化処理等がなされ、外界と隔絶された空間区画(例えばアイソレータ等)、及び環境等を含むものである。
 すなわち、本開示の一実施の形態に係る部品搬送システムは、広義には、クリーンルーム内で部品を搬送する部品搬送システムであって、複数の部品が載置されるトレイと、前記トレイを保持し、前記トレイの位置および姿勢を変更する第1のロボットと、前記トレイ上の部品をピッキングするエンドエフェクタを備える第2のロボットと、を有し、前記第1のロボットが、前記トレイを移動させて前記第2のロボットの前記エンドエフェクタにピッキング対象の部品をあてがい、前記エンドエフェクタが、あてがわられた前記ピッキング対象の部品をピッキングするシステムである。
 本開示は、クリーンルームにおいて複数のロボット間で部品の搬送を行う部品搬送において適用可能である。

Claims (9)

  1.  クリーンルーム内で部品を搬送する部品搬送システムであって、
     複数の部品が載置されるトレイと、
     前記トレイを保持し、前記トレイの位置および姿勢を変更する第1のロボットと、
     前記トレイ上の部品をピッキングするエンドエフェクタを備える第2のロボットと、を有し、
     前記第1のロボットが、前記トレイを移動させて前記第2のロボットの前記エンドエフェクタにピッキング対象の部品をあてがい、
     前記エンドエフェクタが、あてがわられた前記ピッキング対象の部品をピッキングする、部品搬送システム。
  2.  前記第1のロボットと前記第2のロボットが、前記トレイの上方の領域に前記エンドエフェクタのみが進入するように動作する、請求項1に記載の部品搬送システム。
  3.  前記第2のロボットが、前記エンドエフェクタを前記ピッキング対象の部品がピッキング可能なピッキング姿勢で維持した状態で停止し、
     前記第1のロボットが、前記エンドエフェクタが位置および姿勢を変更することなく前記ピッキング対象の部品をピッキング可能なピッキング位置に、前記ピッキング対象の部品を配置する、請求項1または2に記載の部品搬送システム。
  4.  前記複数の部品が前記トレイ上にランダムな位置およびランダムな姿勢で載置され、
     前記トレイ上の前記複数の部品を撮影するカメラと、
     前記カメラの撮影画像に基づいて、前記複数の部品それぞれについて位置および姿勢を検出する部品状態検出部と、
     前記部品状態検出部によって検出された位置および姿勢に基づいて、前記ピッキング対象の部品を決定するピッキング対象決定部と、
     前記ピッキング対象決定部によって決定された前記ピッキング対象の部品をピッキングすることが可能な前記ピッキング姿勢を算出するピッキング姿勢算出部と、をさらに有し、
     前記ピッキング姿勢算出部によって算出された前記ピッキング姿勢で前記エンドエフェクタを維持した状態で前記第2のロボットが停止した後、前記第1のロボットが、前記ピッキング対象決定部によって決定された前記ピッキング対象の部品を前記ピッキング位置に配置する、請求項3に記載の部品搬送システム。
  5.  前記ピッキング姿勢が、予め決められた所定のピッキング姿勢であって、
     前記複数の部品が前記トレイ上にランダムな位置およびランダムな姿勢で載置され、
     前記トレイ上の前記複数の部品を撮影するカメラと、
     前記カメラの撮影画像に基づいて、前記複数の部品それぞれについて位置および姿勢を検出する部品状態検出部と、
     部品状態検出部によって検出された位置および姿勢に基づいて、前記所定のピッキング姿勢の前記エンドエフェクタがピッキング可能な部品を前記ピッキング対象の部品として決定するピッキング対象決定部と、を有し、
     前記所定のピッキング姿勢で前記エンドエフェクタを維持した状態で前記第2のロボットが停止した後、前記第1のロボットが、前記ピッキング対象決定部によって決定された前記ピッキング対象の部品を前記ピッキング位置に配置する、請求項3に記載の部品搬送システム。
  6.  前記ピッキング対象決定部が、前記トレイの外側部分上に載置されている部品を前記ピッキング対象の部品として決定する、請求項4または5に記載の部品搬送システム。
  7.  前記エンドエフェクタが、前記部品を吸引してピッキングする吸着ノズルであって、
     前記ピッキング姿勢が、前記吸着ノズルが、そのノズル先端が前記トレイの上方に位置してその根元が前記トレイの上方から外れている姿勢である、請求項3から6のいずれか一項に記載の部品搬送システム。
  8.  前記エンドエフェクタが前記ピッキング対象の部品をピッキングした後、前記第1のロボットが、前記第2のロボットおよび前記エンドエフェクタに対して鉛直方向にオーバーラップしないトレイ退避位置に前記トレイを移動させ、
     前記トレイが前記トレイ退避位置に移動した後、前記第2のロボットが前記エンドエフェクタにピッキングされている前記ピッキング対象の部品を移動させる、請求項1から7のいずれか一項に記載の部品搬送システム。
  9.  前記クリーンルームが、空気が鉛直方向に下に向かって流れるラミナーフローが発生しているクリーンルームである、請求項1から8のいずれか一項に記載の部品搬送システム。
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