Hintergrund der Erfindung
(Gebiet der Erfindung)
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Diese Erfindung bezieht sich auf ein industrielles
Robotersystem zum Beladen einer Palette mit einer
vorbestimmten Anzahl von Arbeitsmaterialien einer
vorbestimmten Anzahl verschiedener Arten.
(Stand der Technik)
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Ein Beladesystem wurde beispielsweise in der japanischen
Patentanmeldung (OPI) Nr. 33426/1986 offenbart (der hier
verwendete Begriff "OPI" bedeutet ungeprüfte, veröffentlichte
Anmeldung), in welcher ein Beladungsmuster gemäß den
Abmessungen gegebener Waren gebildet wird, die Waren
empfangen werden und auf der Palette in einer optimalen
Reihenfolge gemäß dem Beladungsplan plaziert werden.
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Jedoch leidet das oben beschriebene, herkömmliche
industrielle Robotersystem unter den folgenden
Schwierigkeiten: Beim Plazieren von Arbeitsmaterialien
verschiedener Arten auf einer Palette, wobei die Arten von
auf der Palette zu plazierenden Arbeitsmaterialien
spezifiziert sind, und die Anzahl von Arbeitsmaterialien
jeder der so spezifizierten Arten bestimmt ist, ist das
System unvermeidbar kompliziert konstruiert und demgemäß
teuer. Ferner ist es für das System schwierig, die
Arbeitsmaterialien mit hoher Geschwindigkeit handzuhaben, und
das System braucht einen großen Raum zum Handhaben einer
großen Anzahl von Arbeitsmaterialien.
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Aus US 4 835 730 ist ein automatisiertes Montagesystem für
gedruckte Schaltkreisplatinen bekannt, einschließlich einem
Roboter mit einem beweglichen Arm mit einem Werkzeug, das zum
Greifen von Teilen verwendet wird. Der Roboter nimmt
Schaltkreiskomponenten von spezifizierten
Zuführungseinrichtungen und setzt sie in spezifizierte
Fassungen in eine gedruckte Schaltkreisplatine.
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Aus US -A-4 088 237 ist ein System zum Speichern und Auswählen
von Waren in einem Warenhaus bekannt. Transporteinrichtungen
werden zum Speichern von Waren verwendet, und eine
Bedienungsperson wählt die Waren, nimmt sie von der
Transporteinrichtung und plaziert sie auf einer Palette oder
einem Auslieferungswagen.
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Aus Microprocessors and Microsystems, Band 13, Nr. 3, April
1989, London GB, Seiten 195-202, Broek et al., "Adaptation of
a robotic algorithm for a distributed implementation using
transputers" ist eine Roboterzelle bekannt, welche ein
Transportband zum Anliefern von Päckchen mit verschiedenen
Größen nach Zufall einschließt. Der Roboter nimmt die Pakete
von dem Transportband und plaziert sie in einem Behälter,
wobei er die beste aller denkbaren Plazierungen wählt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein industrielles
Robotersystem vorzusehen, welches kostengünstig herstellbar
ist und eine große Anzahl von Arbeitsmaterialien
verschiedener Arten gemäß einem Beladungsplan mit
Leichtigkeit handhaben kann.
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Diese Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein
industrielles Robotersystem zum Beladen einer Palette mit
einer vorbestimmten Anzahl von Arbeitsmaterialien einer
vorbestimmten Anzahl von verschiedenen Arten; mit
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- einer Vielzahl von separaten Arbeitsständen, auf welchen
Arbeitsmaterialien plaziert sind, wodurch verschiedene
Arbeitsmaterialien auf verschiedenen Arbeitsständen
plaziert sind;
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- einem Laufrobater, welcher auf einem Laufpfad entlang
der Vielzahl von Arbeitsständen bewegt wird, um die
Arbeitsmaterialien von den Arbeitsständen zu der Palette
zu tragen;
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- Beladungsanweisungseinrichtungen zum Spezifizieren von
Arten von Arbeitsmaterialien, die zur Palette zu tragen
sind, sowie der Anzahl der Arbeitsmaterialien jeder der
spezifizierten Arten; und
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- Steuerungseinrichtungen zum Bewirken, daß der
Laufroboter die Arbeitsmaterialien auf der Palette gemäß
einer Anweisung der Beladungsanweisungseinrichtungen
plaziert.
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In dem so organisierten industriellen Robotersystem wird der
Laufroboter auf eine Beladungsanweisung hin zu dem
Arbeitsstand bewegt, auf welchem die Arbeitsmaterialien der
so spezifizierten Art plaziert sind, um die
Arbeitsmaterialien von dem Arbeitsstand zu entfernen auf die
Palette.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist ein erläuterndes Diagramm, welches die
Anordnung eines ersten Beispiels eines
industriellen Robotersystems gemäß dieser Erfindung
umreißt;
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Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, welches einen elektrischen
Schaltkreis in dem in Fig. 1 gezeigten,
industriellen Robotersytem zeigt;
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Fig. 3 ist ein Flußdiagramm für eine Beschreibung des
Betriebs des in Fig. 1 gezeigten, industriellen
Robotersystems;
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Fig. 4 ist ein erläuterndes Diagramm, welches die
Anordnung eines zweiten Beispiels des industriellen
Robotersystems gemäß der Erfindung umreißt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Fig. 1 bis 3 zeigen ein industrielles Robotersystem gemäß
einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. In diesen Figuren
bezeichnen die Bezugsziffern 1 bis 5 erste, zweite, dritte,
vierte und fünfte Arbeitsstände, die Seite an Seite
angeordnet sind, auf welchen Arbeitsmaterialien verschiedener
Arten separat gemäß den Arten plaziert sind (verschiedene
Arbeitsmaterialien sind auf verschiedenen Arbeitsständen
plaziert); 6 bezeichnet einen Laufroboter, der mit einem
Laufpfad 6a entlang der Arbeitsstände 1 bis 5 versehen ist; 7
eine Palette, die dem ersten Arbeitsstand 1 benachbart und in
dem Betriebsbereich des Laufroboters 6 liegt; 8 bezeichnet
Steuerungseinrichtungen mit einem Programm zum Betreiben des
Laufroboters 6; 9 eine Beladungsanweisungseinheit zum
Spezifizieren der Anzahlen von Arbeitsmaterialien
verschiedener Arten, die auf den Paletten zu plazieren sind,
einer Arbeitsmaterial-Beladungsprozedur, usw., um zu
bewirken, daß der Laufroboter 6 die Arbeitsmaterialien
handhabt; und 10 eine Steuerungseinrichtung, welche die
Beladungsanweisungseinheit 9, einen I/O-Port 11 und einen
Computer 12 einschließlich einem RAM 12a, einer CPU 12b und
einem ROM 12c umfaßt; und 13 bezeichnet
Ladungsausgabeinformation.
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Das so organisierte, industrielle Robotersystem arbeitet, wie
in einem Flußdiagramm der Fig. 3 gezeigt. Wenn in Schritt 101
Ladungsaugabeinformation 13 eingegeben wird, wobei eine leere
Palette 7 an ihrem Platz steht, wird Schritt 102 ausgeführt,
in welchem die Beladungsanweisungseinheit 9 eine
Beladungsanweisung ausgibt. Als Ergebnis wird Schritt 103
ausgeführt, und dann wird in Schritt 104 ein Vorgang des
Handhabens von Arbeitsmaterialien einer ersten Art
ausgeführt. Das heißt, der Laufroboter 6 wird gestoppt,
beispielsweise am ersten Arbeitsstand 1, und dann wird nach
Schritt 105 Schritt 106 ausgeführt, um einen ersten
Entnahme-, Trage- und Plaziervorgang auszuführen; spezieller
entfernt der Laufroboter 6 die Arbeitsmaterialien von dem
ersten Arbeitsstand und trägt sie von dem ersten Arbeitsstand
1 herüber zur Palette 7 und plaziert sie auf der letzteren 7.
Danach wird in Schritt 107 bestimmt, ob die Operation des
Schrittes 106 vorbestimmt oft ausgeführt worden ist oder
nicht. Falls nicht, wird Schritt 108 ausgeführt, so daß
Schritt 106 wiederum ausgeführt wird. Falls ja, d.h. falls
die Operation des Schrittes 106 die vorbestimmte Anzahl von
Malen ausgeführt worden ist, wird Schritt 109 ausgeführt, um
zu bestimmen, ob die Anzahl von Arten der Arbeitsmaterialien,
welche gehandhabt worden sind, einen vorbestimmten Wert
erreicht hat oder nicht. Falls nicht, wird nach Schritt 110
Schritt 104 ausgeführt, so daß eine Operation des Handhabens
von Arbeitsmaterialien einer zweiten Art ausgeführt wird. Das
heißt, der Laufroboter 6 wird zu einem anderen Arbeitsstand
bewegt und handhabt die Arbeitsmaterialien dort in gleicher
Weise wie in den oben beschriebenen Vorgang des Handhabens
der Arbeitsmaterialien der ersten Art; spezieller handhabt
der Laufroboter 6 die Arbeitsmaterialien auf dem Arbeitsstand
in Schritt 106. Wenn in Schritt 109 bestimmt wird, daß die
Anzahl von Arten der in Schritt 104 gehandhabten
Arbeitsmaterialien den vorbestimmten Wert erreicht hat, wird
die Palettenbeladeoperation beendet. Danach wird eine andere
leere Palette bereitgestellt, und ein weiterer
Palettenbeladevorgang wird gemäß einem weiteren Stück von
Beladungszuführungsinformation 13 durchgeführt. Wie sich aus
der obigen Beschreibung ergibt, zeichnet sich das
erfindungsgemäße industrielle Robotersystem durch einfache
Anordnung aus und kann auf kleinem Raum installiert werden,
und ist in der Lage, größere Zahlen von Arbeitsmaterialien
verschiedener Arten gemäß Beladungsanweisungen mit
Leichtigkeit handzuhaben.
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Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
in welchem jene Komponenten, die zuvor unter Bezugnahme auf
die Fig. 1 bis 3 beschrieben worden sind, deshalb mit
denselben Bezugszeichen oder Ziffern bezeichnet sind. In
Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 6b einen Palettenstand,
der für den Laufroboter 6 in solcher Weise vorgesehen ist,
daß er sich auf beiden Seiten des Roboterkörpers erstreckt; 7
bezeichnet zwei Paletten auf dem Palettenstand 6b.
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In dem zweiten, in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind
ähnlich wie in dem ersten, in den Fig. 1 bis 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel der Laufroboter 6, die
Steuerungsvorrichtung 10, usw. vorgesehen. Deshalb arbeitet
das zweite Ausführungsbeispiel ähnlich wie in dem Fall des
ersten, in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiels.
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In dem zweiten, in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel
werden die Paletten 7 zusammen mit dem Laufroboter 6 bewegt,
was die Distanz, über welche sich der Laufroboter 6 bewegen
muß, um die Palette mit Arbeitsmaterialien zu beladen,
reduziert; d.h. die Arbeitsmaterialien können auf den
Paletten mit höherer Effizienz plaziert werden.
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Wie oben beschrieben, umfaßt das industrielle Robotersystem
gemäß der Erfindung den Laufroboter, welcher sich entlang
einer Vielzahl von Arbeitsständen bewegt; und die
Beladungsanweisungseinheit zum Spezifizieren der Arten von
Arbeitsmaterialien, die auf der Palette zu plazieren sind,
der Anzahl von Arbeitsmaterialien jeder Art, und eine
Palettenbeladungsprozedur, um den Laufroboter zu betreiben.
Somit ist das industrielle Robotersystem gemäß der Erfindung
von einfacher Anordnung und kann auf kleinem Raum installiert
werden, und kann große Anzahlen von Arbeitsmaterialien
verschiedener Arten gemäß einer Beladungsanweisung mit
Leichtigkeit handhaben.