JP2003175481A - ハンドリング装置 - Google Patents
ハンドリング装置Info
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- JP2003175481A JP2003175481A JP2001377273A JP2001377273A JP2003175481A JP 2003175481 A JP2003175481 A JP 2003175481A JP 2001377273 A JP2001377273 A JP 2001377273A JP 2001377273 A JP2001377273 A JP 2001377273A JP 2003175481 A JP2003175481 A JP 2003175481A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】市場から回収した製品や部品をリサイクルする
ために分解して検査し再生するとき、分解する部品の形
状や取付位置を検出して、回収時の部品の状態を把握し
て最適な制御を行う。 【解決手段】マニピュレータ６に保持されたセンシング
ハンド７のハンド本体８のマニピュレータ６に接続する
部分に設けた力覚センサ１１と、ハンド指１０先端の把
持部分に設けた感圧センサ１２と、センシングハンド７
側面に設けたレーザ変位計１５及びハンド本体８のハン
ド指１０側の中央部に設けたＣＣＤカメラ１６の情報に
基き回収時の部品４の状態を把握して製品の分解や検査
などの作業を行う。
ために分解して検査し再生するとき、分解する部品の形
状や取付位置を検出して、回収時の部品の状態を把握し
て最適な制御を行う。 【解決手段】マニピュレータ６に保持されたセンシング
ハンド７のハンド本体８のマニピュレータ６に接続する
部分に設けた力覚センサ１１と、ハンド指１０先端の把
持部分に設けた感圧センサ１２と、センシングハンド７
側面に設けたレーザ変位計１５及びハンド本体８のハン
ド指１０側の中央部に設けたＣＣＤカメラ１６の情報に
基き回収時の部品４の状態を把握して製品の分解や検査
などの作業を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、市場から回収し
た製品をリサイクルするために分解して検査し再生する
ハンドリング装置に関するものである。
た製品をリサイクルするために分解して検査し再生する
ハンドリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】新しい製品の組立や検査などにおいては
６軸マニピュレータなどのロボットを利用した自動化ラ
インが数多く実施されている。特に自動車の製造ライン
や半導体プロセスで製作される液晶ディスプレイの製造
などは全自動ラインによる組立が一般的である。そのよ
うなマニピュレータを使用した自動組立技術のうち、力
覚センサによる力情報を制御して、組立時の印加力をコ
ントロールするマニピュレータの力制御による精密嵌合
などが挙げられる。例えば特開平11−123683号公報に示
すように、嵌合部品を被嵌合部品に装入嵌合させるとき
に、嵌合部品を保持したロボット手首部に設けた力セン
サからの力出力があらかじめ定められた閾値を越えたと
き、つまりやこじりのような状態が発生して嵌合作業が
失敗したと判断し、力制御を行いながら引き抜きを行
い、再度嵌合作業を行う組立方法を採用している。ま
た、マニピュレータの手先などに小型ＣＣＤカメラを取
り付けたり、レーザー式の非接触変位計を取り付けて位
置制御を行った自動組立なども行われている。
６軸マニピュレータなどのロボットを利用した自動化ラ
インが数多く実施されている。特に自動車の製造ライン
や半導体プロセスで製作される液晶ディスプレイの製造
などは全自動ラインによる組立が一般的である。そのよ
うなマニピュレータを使用した自動組立技術のうち、力
覚センサによる力情報を制御して、組立時の印加力をコ
ントロールするマニピュレータの力制御による精密嵌合
などが挙げられる。例えば特開平11−123683号公報に示
すように、嵌合部品を被嵌合部品に装入嵌合させるとき
に、嵌合部品を保持したロボット手首部に設けた力セン
サからの力出力があらかじめ定められた閾値を越えたと
き、つまりやこじりのような状態が発生して嵌合作業が
失敗したと判断し、力制御を行いながら引き抜きを行
い、再度嵌合作業を行う組立方法を採用している。ま
た、マニピュレータの手先などに小型ＣＣＤカメラを取
り付けたり、レーザー式の非接触変位計を取り付けて位
置制御を行った自動組立なども行われている。
【０００３】一方、市場から回収されてきた製品の分解
においては人手作業が一般的であり、６軸マニピュレー
タや自動ステージなどによる自動分解の例は少ない。
においては人手作業が一般的であり、６軸マニピュレー
タや自動ステージなどによる自動分解の例は少ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】市場から回収されてき
た製品の分解に特開平11−123683号公報に示すような力
制御を適用するためには、力制御に使用する閾値をあら
かじめ把握しおく必要がある。しかしながら市場から回
収された製品は各部品の状態が大きく変化している可能
性が高く、力制御に使用する閾値を設定しておくことは
困難である。例えば、回収した製品をサンプルとして数
多くデータ収集して閾値を定めることは現実には不可能
に近いものがある。このような全く予想もつかない形態
で製品や部品が回収されてきた場合には、そのときの製
品や部品の状態に応じた分解動作のための制御が必要に
なる。
た製品の分解に特開平11−123683号公報に示すような力
制御を適用するためには、力制御に使用する閾値をあら
かじめ把握しおく必要がある。しかしながら市場から回
収された製品は各部品の状態が大きく変化している可能
性が高く、力制御に使用する閾値を設定しておくことは
困難である。例えば、回収した製品をサンプルとして数
多くデータ収集して閾値を定めることは現実には不可能
に近いものがある。このような全く予想もつかない形態
で製品や部品が回収されてきた場合には、そのときの製
品や部品の状態に応じた分解動作のための制御が必要に
なる。
【０００５】この発明はかかる短所を改善し、市場から
回収した製品や部品をリサイクルするために分解して検
査し再生するとき、分解する部品の形状や取付位置を検
出して、回収時の部品の状態を把握して最適な制御を行
うことができるハンドリング装置を提供することを目的
とするものである。
回収した製品や部品をリサイクルするために分解して検
査し再生するとき、分解する部品の形状や取付位置を検
出して、回収時の部品の状態を把握して最適な制御を行
うことができるハンドリング装置を提供することを目的
とするものである。
【０００６】また、実際に回収される製品や部品には材
質劣化により色の変化や、付着したゴミや汚れなどの付
着物などによる外乱が予想される。そのような外乱にも
柔軟に対応できるように製品や部品の位置を検出すると
きに色の検出やゴミ，汚れなどの付着物の検知をして最
適な状態で製品や部品を分解することも目的とする。
質劣化により色の変化や、付着したゴミや汚れなどの付
着物などによる外乱が予想される。そのような外乱にも
柔軟に対応できるように製品や部品の位置を検出すると
きに色の検出やゴミ，汚れなどの付着物の検知をして最
適な状態で製品や部品を分解することも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るハンドリ
ング装置は、市場で使用され回収されてきた製品の分解
及び検査などを行うハンドリング装置であって、マニピ
ュレータに保持されたセンシングハンドのハンド本体の
マニピュレータに接続する部分に設けた力覚センサと、
ハンド指先端の把持部分に設けた感圧センサと、センシ
ングハンド側面に設けたレーザ変位計及びハンド本体の
ハンド指側の中央部に設けたＣＣＤカメラの情報に基き
製品の分解や検査などの作業を行うことを特徴とする。
ング装置は、市場で使用され回収されてきた製品の分解
及び検査などを行うハンドリング装置であって、マニピ
ュレータに保持されたセンシングハンドのハンド本体の
マニピュレータに接続する部分に設けた力覚センサと、
ハンド指先端の把持部分に設けた感圧センサと、センシ
ングハンド側面に設けたレーザ変位計及びハンド本体の
ハンド指側の中央部に設けたＣＣＤカメラの情報に基き
製品の分解や検査などの作業を行うことを特徴とする。
【０００８】感圧センサからの情報により分解対象製品
の分解・再生を行う部品の形状を検出し、ＣＣＤカメラ
の情報により分解対象製品の分解・再生を行う部品の外
観データを検出し、検出した外観データから色情報又は
付着物の有無を判定して分解するか否を判断したり、レ
ーザ変位計及びＣＣＤカメラの情報により分解対象製品
の分解・再生を行う部品の３次元形状を検出する。
の分解・再生を行う部品の形状を検出し、ＣＣＤカメラ
の情報により分解対象製品の分解・再生を行う部品の外
観データを検出し、検出した外観データから色情報又は
付着物の有無を判定して分解するか否を判断したり、レ
ーザ変位計及びＣＣＤカメラの情報により分解対象製品
の分解・再生を行う部品の３次元形状を検出する。
【０００９】また、センシングハンドの各センシング情
報と新品の情報とを比較し、分解対象製品の分解・再生
を行う部品の把持位置と把持動作を制御したり、検出し
た部品の３次元形状から分解経路を抽出する。
報と新品の情報とを比較し、分解対象製品の分解・再生
を行う部品の把持位置と把持動作を制御したり、検出し
た部品の３次元形状から分解経路を抽出する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の各種部品や機
器等の自動組立や分解，搬送を行う作業装置の構成を示
す斜視図である。作業装置１は、基台２に設けられた多
関節ロボット３と、組み立る製品や分解する製品の組立
対象部品や分解対象部品，検査対象部品，再生対象部品
等の各種部品４を保持する載置部５を有する。多関節ロ
ボット３のマニピュレータ６の先端にはセンシングハン
ド７が取付けられている。センシングハンド７は、図２
（ａ）の正面図と（ｂ）の側面図に示すように、ハンド
本体８にはハンド指ガイド９を介してハンド指１０が設
けられている。このハンド本体８のマニピュレータ６に
接続する部分には力覚センサ１１が設けられ、ハンド指
１０の先端の部品４を把持する部分には感圧センサ１２
が設けられ、センシングハンド７の側面にはレーザ発光
部１３とレーザ受光部１４を有するレーザ変位計１５が
設けられている。また、ハンド本体８のハンド指１０側
の中央部にはＣＣＤカメラ１６が設けられている。感圧
センサ１２はハンド指１０で部品４を把持した際の圧力
計測と接触面積計測を行う。レーザ変位計１５はレーザ
発光部１３からレーザ光を射出し、出射されたレーザ光
が測定対象部で反射した反射光をレーザ受光部１４で受
光し、その位相差からハンド指１０方向の高さを検出す
る。ＣＣＤカメラ１６は対象とする部品４の位置検出を
行う。このレーザ変位計１５とＣＣＤカメラ１６によ
り、部品４などの３次元情報を入手し、部品４の変形や
破損などの有無を検査するとともに部品４の位置検出を
精度良く行う。
器等の自動組立や分解，搬送を行う作業装置の構成を示
す斜視図である。作業装置１は、基台２に設けられた多
関節ロボット３と、組み立る製品や分解する製品の組立
対象部品や分解対象部品，検査対象部品，再生対象部品
等の各種部品４を保持する載置部５を有する。多関節ロ
ボット３のマニピュレータ６の先端にはセンシングハン
ド７が取付けられている。センシングハンド７は、図２
（ａ）の正面図と（ｂ）の側面図に示すように、ハンド
本体８にはハンド指ガイド９を介してハンド指１０が設
けられている。このハンド本体８のマニピュレータ６に
接続する部分には力覚センサ１１が設けられ、ハンド指
１０の先端の部品４を把持する部分には感圧センサ１２
が設けられ、センシングハンド７の側面にはレーザ発光
部１３とレーザ受光部１４を有するレーザ変位計１５が
設けられている。また、ハンド本体８のハンド指１０側
の中央部にはＣＣＤカメラ１６が設けられている。感圧
センサ１２はハンド指１０で部品４を把持した際の圧力
計測と接触面積計測を行う。レーザ変位計１５はレーザ
発光部１３からレーザ光を射出し、出射されたレーザ光
が測定対象部で反射した反射光をレーザ受光部１４で受
光し、その位相差からハンド指１０方向の高さを検出す
る。ＣＣＤカメラ１６は対象とする部品４の位置検出を
行う。このレーザ変位計１５とＣＣＤカメラ１６によ
り、部品４などの３次元情報を入手し、部品４の変形や
破損などの有無を検査するとともに部品４の位置検出を
精度良く行う。
【００１１】この作業装置１のシステム構成を図３のブ
ロック図に示す。作業装置１の制御演算装置２０にはマ
ニピュレータ６のサーボモータ制御指令を演算する機能
とセンシングハンド７のサーボモータ制御指令を演算す
る機能とを有するコンピュータ２１と、コンピュータ２
１からの制御指令によりマニピュレータ６用のサーボモ
ータ指令を発生させるマニピュレータ用パルス発生器２
２とハンド用のサーボモータ指令を発生させるハンド用
パルス発生器２３と、センサ入力用のＡＤ変換回路が搭
載されたＡＤ変換器２４及びフレームグラバ２５が搭載
されたフレームグラバボードがコンピュータ２１に接続
されている。マニピュレータ６にはマニピュレータサー
ボモータ２６が複数軸、例えば５軸〜６軸で構成され、
センシングハンド７には把持動作を行うためのハンドサ
ーボモータ２７が２軸〜３軸で構成されている。マニピ
ュレータサーボモータ２６はモータアンプ２８を介して
パルス発生器２２に接続され、ハンドサーボモータ２７
はモータアンプ２９を介してパルス発生器２３に接続さ
れている。そして力覚センサ１１とＣＣＤカメラ１６と
レーザ変位計１５と感圧センサ１２からの情報を用いて
力制御や位置制御、圧力制御といった制御をコンピュー
タ２１上で演算を行い、マニピュレータ６とセンシング
ハンド７の駆動用の指令パルスを出力する。
ロック図に示す。作業装置１の制御演算装置２０にはマ
ニピュレータ６のサーボモータ制御指令を演算する機能
とセンシングハンド７のサーボモータ制御指令を演算す
る機能とを有するコンピュータ２１と、コンピュータ２
１からの制御指令によりマニピュレータ６用のサーボモ
ータ指令を発生させるマニピュレータ用パルス発生器２
２とハンド用のサーボモータ指令を発生させるハンド用
パルス発生器２３と、センサ入力用のＡＤ変換回路が搭
載されたＡＤ変換器２４及びフレームグラバ２５が搭載
されたフレームグラバボードがコンピュータ２１に接続
されている。マニピュレータ６にはマニピュレータサー
ボモータ２６が複数軸、例えば５軸〜６軸で構成され、
センシングハンド７には把持動作を行うためのハンドサ
ーボモータ２７が２軸〜３軸で構成されている。マニピ
ュレータサーボモータ２６はモータアンプ２８を介して
パルス発生器２２に接続され、ハンドサーボモータ２７
はモータアンプ２９を介してパルス発生器２３に接続さ
れている。そして力覚センサ１１とＣＣＤカメラ１６と
レーザ変位計１５と感圧センサ１２からの情報を用いて
力制御や位置制御、圧力制御といった制御をコンピュー
タ２１上で演算を行い、マニピュレータ６とセンシング
ハンド７の駆動用の指令パルスを出力する。
【００１２】この作業装置１では部品４の分解動作を行
う場合、マニピュレータ６によりセンシングハンド６を
センシング領域内へ粗移動し、センシングハンド６の各
センサにより検出される位置情報を元に位置決め動作を
伴った微移動を行い、分解対象部品４把持を行う。把持
を行った後、センシングハンド６の各センサで検出され
る情報を基に分解動作を行う。この分解動作はセンサ情
報をフィードバックして行い、市場で数年使用されて劣
化が激しい部品や変形などをしている部品に対しても、
再生可能な部品がある限り、力制御、位置制御により分
解動作制御を行って再生部品を良好な状態で取り外しを
行う。
う場合、マニピュレータ６によりセンシングハンド６を
センシング領域内へ粗移動し、センシングハンド６の各
センサにより検出される位置情報を元に位置決め動作を
伴った微移動を行い、分解対象部品４把持を行う。把持
を行った後、センシングハンド６の各センサで検出され
る情報を基に分解動作を行う。この分解動作はセンサ情
報をフィードバックして行い、市場で数年使用されて劣
化が激しい部品や変形などをしている部品に対しても、
再生可能な部品がある限り、力制御、位置制御により分
解動作制御を行って再生部品を良好な状態で取り外しを
行う。
【００１３】この作業装置１で分解する部品４の形状を
検出して最適把持を行う把持方法を図４のフローチャー
トを参照して説明する。まず、マニピュレータ６を動作
させてセンシングハンド７を分解対象部品４を把持可能
な位置まで移動し、分解対象部品４を把持動作に入る
（ステップＳ１）。このとき、コンピュータ２１はセン
シングハンド７の指先に搭載されている感圧センサ１２
の情報から形状データを取得する（ステップＳ２）。そ
して取得した形状データと分解対象部品４と同一部品の
新品時のデータとを比較して異なる部分を抽出する（ス
テップＳ３）。抽出した異なる部分のデータを基に、過
去の分解データを解析して作成された分解制御テーブル
から最適把持箇所と最適把持動作を導き出し（ステップ
Ｓ４）、導き出した最適把持箇所と最適把持動作情報を
マニピュレータ６とセンシングハンド７による把持動作
制御にフィードバックして分解対象部品４を把持する
（ステップＳ５）。このにして分解対象部品４の形状が
新品の部品と異なる場合でも把持位置などを制御するこ
とにより、安定した分解を行うことができる。
検出して最適把持を行う把持方法を図４のフローチャー
トを参照して説明する。まず、マニピュレータ６を動作
させてセンシングハンド７を分解対象部品４を把持可能
な位置まで移動し、分解対象部品４を把持動作に入る
（ステップＳ１）。このとき、コンピュータ２１はセン
シングハンド７の指先に搭載されている感圧センサ１２
の情報から形状データを取得する（ステップＳ２）。そ
して取得した形状データと分解対象部品４と同一部品の
新品時のデータとを比較して異なる部分を抽出する（ス
テップＳ３）。抽出した異なる部分のデータを基に、過
去の分解データを解析して作成された分解制御テーブル
から最適把持箇所と最適把持動作を導き出し（ステップ
Ｓ４）、導き出した最適把持箇所と最適把持動作情報を
マニピュレータ６とセンシングハンド７による把持動作
制御にフィードバックして分解対象部品４を把持する
（ステップＳ５）。このにして分解対象部品４の形状が
新品の部品と異なる場合でも把持位置などを制御するこ
とにより、安定した分解を行うことができる。
【００１４】次に、分解する部品４の位置を検出して分
解するときの動作を図５のフローチャートを参照して説
明する。マニピュレータ６を動作させてセンシングハン
ド７を新品の組付けを行ったときの場所へと移動する
（ステップＳ１１）。そして分解対象部品４の位置情報
をＣＣＤカメラ１６やレーザー変位計１５の情報から検
出する（ステップＳ１２）。このようにＣＣＤカメラ１
６やレーザー変位計１５の情報から位置情報を検出する
ことにより、検出する位置情報は平面的な位置情報では
なく、高さ方向の情報を含んだ立体的な位置情報を得る
ことができる。この検出した位置情報と新品の部品の位
置情報とを比較し（ステップＳ１３）、市場での使用状
況により、新品を組付けた時の位置からずれていたりし
た場合に、そのずれ量を演算し、最適に把持可能な位置
までマニピュレータ６をフィードバック制御して動作さ
せセンシングハンド７を把持魔で移動して部品４の把持
を行う（ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６）。このよう
に検出した位置情報と新品の部品の位置情報に基づきセ
ンシングハンド７を移動して、部品４の最適位置で把持
を行うから、新品の状態より変化していても確実に把持
することができる。
解するときの動作を図５のフローチャートを参照して説
明する。マニピュレータ６を動作させてセンシングハン
ド７を新品の組付けを行ったときの場所へと移動する
（ステップＳ１１）。そして分解対象部品４の位置情報
をＣＣＤカメラ１６やレーザー変位計１５の情報から検
出する（ステップＳ１２）。このようにＣＣＤカメラ１
６やレーザー変位計１５の情報から位置情報を検出する
ことにより、検出する位置情報は平面的な位置情報では
なく、高さ方向の情報を含んだ立体的な位置情報を得る
ことができる。この検出した位置情報と新品の部品の位
置情報とを比較し（ステップＳ１３）、市場での使用状
況により、新品を組付けた時の位置からずれていたりし
た場合に、そのずれ量を演算し、最適に把持可能な位置
までマニピュレータ６をフィードバック制御して動作さ
せセンシングハンド７を把持魔で移動して部品４の把持
を行う（ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６）。このよう
に検出した位置情報と新品の部品の位置情報に基づきセ
ンシングハンド７を移動して、部品４の最適位置で把持
を行うから、新品の状態より変化していても確実に把持
することができる。
【００１５】次に、分解する部品４の外観データを取得
して分解動作を行うかどうかを判定するときの動作を図
６のフローチャートを参照して説明する。マニピュレー
タ６を動作させてセンシングハンド７を分解対象の部品
４に位置に移動し、コンピュータ２１はＣＣＤカメラ１
６の情報により分解対象部品４の外観データを取得する
（ステップＳ２１）。この外観データから色データを検
出する（ステップＳ２２）。そして検出した色データと
新品の部品の色データを比較し、分解対象部品４の色が
再生可能な劣化かどうかを判定する（ステップＳ２
３）。この判定の結果、分解対象部品４の色が再生可能
である場合は、その部品４の分解作業を行う（ステップ
Ｓ２４）。また、分解対象部品４の色が再生可能でない
場合は、その部品４の分解作業を中止する（ステップＳ
２５）。例えばプラスチックなどの樹脂材料は劣化に従
い色が変化する材料が多々存在する。このような樹脂材
料を使用した部品４の色情報から実際の劣化を診断する
ことにより、再使用可能かどうかを容易に判定すること
ができる。
して分解動作を行うかどうかを判定するときの動作を図
６のフローチャートを参照して説明する。マニピュレー
タ６を動作させてセンシングハンド７を分解対象の部品
４に位置に移動し、コンピュータ２１はＣＣＤカメラ１
６の情報により分解対象部品４の外観データを取得する
（ステップＳ２１）。この外観データから色データを検
出する（ステップＳ２２）。そして検出した色データと
新品の部品の色データを比較し、分解対象部品４の色が
再生可能な劣化かどうかを判定する（ステップＳ２
３）。この判定の結果、分解対象部品４の色が再生可能
である場合は、その部品４の分解作業を行う（ステップ
Ｓ２４）。また、分解対象部品４の色が再生可能でない
場合は、その部品４の分解作業を中止する（ステップＳ
２５）。例えばプラスチックなどの樹脂材料は劣化に従
い色が変化する材料が多々存在する。このような樹脂材
料を使用した部品４の色情報から実際の劣化を診断する
ことにより、再使用可能かどうかを容易に判定すること
ができる。
【００１６】この分解する部品４の色情報を基に劣化診
断を行うとき、その部品４の使用期間が再生可能な期間
かどうかを判断し、再生可能な期間の場合には、使用期
間から予測される色の劣化を判断して分解するかどうか
を判定しても良い。
断を行うとき、その部品４の使用期間が再生可能な期間
かどうかを判断し、再生可能な期間の場合には、使用期
間から予測される色の劣化を判断して分解するかどうか
を判定しても良い。
【００１７】また、分解対象部品４の色が問題でない場
合、コンピュータ２１は検出した外観データ新品の部品
の外観データとを比較し、その差異から付着物を抽出し
（ステップＳ２６）、抽出した付着物が除去可能かどう
かを判断する（ステップＳ２７）。この判断の結果、付
着物が除去可能な場合は、センシングハンド７を操作し
て付着物を除去し（ステップＳ２８）、分解作業を実行
する（ステップＳ２４）。また、付着物除去できない場
合は、分解対象部品４画再生可能かどうかを判断し（ス
テップＳ２９）、再生可能な場合には分解作業を実行し
（ステップＳ２４）、再生可能でない場合は分解作業を
中止する（ステップＳ２５）。
合、コンピュータ２１は検出した外観データ新品の部品
の外観データとを比較し、その差異から付着物を抽出し
（ステップＳ２６）、抽出した付着物が除去可能かどう
かを判断する（ステップＳ２７）。この判断の結果、付
着物が除去可能な場合は、センシングハンド７を操作し
て付着物を除去し（ステップＳ２８）、分解作業を実行
する（ステップＳ２４）。また、付着物除去できない場
合は、分解対象部品４画再生可能かどうかを判断し（ス
テップＳ２９）、再生可能な場合には分解作業を実行し
（ステップＳ２４）、再生可能でない場合は分解作業を
中止する（ステップＳ２５）。
【００１８】このように分解対象部品４に対する付着物
の有無と除去可能かどうかを判断することにより、分解
後、そのまま再生可能な部品を選別して分解することが
できる。
の有無と除去可能かどうかを判断することにより、分解
後、そのまま再生可能な部品を選別して分解することが
できる。
【００１９】次に、分解対象部品４を分解する時の動作
を図７のフローチャートを参照して説明する。コンピュ
ータ２１がマニピュレータ６を動作させてセンシングハ
ンド７を分解対象部品４の位置まで移動し、センシング
ハンド７の各センサ情報から分解対象部品４の形状デー
タと位置データを取得する（ステップＳ３１，Ｓ３
２）。この取得した形状データと位置データと分解制御
テーブルから分解経路を抽出し（ステップＳ３３）、抽
出した分解経路を通り、力制御をしながら分解を行う
（ステップＳ３４）。通常、組立を行うときは、組立完
了時に部品に負荷が加わるのが一般的である。例えばネ
ジ締めなどはネジを締め終えた状態においてはネジ締め
反力が急激に増加する。一方で分解動作では負荷が変化
しない場合が多い。例えばネジを外すとき、ネジが噛み
合っている状態と、抜き取った後の空転動作において、
反力の違いが判別しづらい。そこで分解するときに、力
覚センサ１１で検出している反力が予測分解力かどうか
を判定し（ステップＳ３５）、予測分解力でないとき
は、分解経路を微小補正して分解を行う（ステップＳ３
６、Ｓ３７，Ｓ３５）。そして分解が終了したら搬送動
作に移行して再生品を搬送する（ステップＳ３７，Ｓ３
８）。このようにセンシングハンド７の各センサ情報を
利用することにより、分解のような特殊な動作が必要な
工程を効率良く行うことができる。
を図７のフローチャートを参照して説明する。コンピュ
ータ２１がマニピュレータ６を動作させてセンシングハ
ンド７を分解対象部品４の位置まで移動し、センシング
ハンド７の各センサ情報から分解対象部品４の形状デー
タと位置データを取得する（ステップＳ３１，Ｓ３
２）。この取得した形状データと位置データと分解制御
テーブルから分解経路を抽出し（ステップＳ３３）、抽
出した分解経路を通り、力制御をしながら分解を行う
（ステップＳ３４）。通常、組立を行うときは、組立完
了時に部品に負荷が加わるのが一般的である。例えばネ
ジ締めなどはネジを締め終えた状態においてはネジ締め
反力が急激に増加する。一方で分解動作では負荷が変化
しない場合が多い。例えばネジを外すとき、ネジが噛み
合っている状態と、抜き取った後の空転動作において、
反力の違いが判別しづらい。そこで分解するときに、力
覚センサ１１で検出している反力が予測分解力かどうか
を判定し（ステップＳ３５）、予測分解力でないとき
は、分解経路を微小補正して分解を行う（ステップＳ３
６、Ｓ３７，Ｓ３５）。そして分解が終了したら搬送動
作に移行して再生品を搬送する（ステップＳ３７，Ｓ３
８）。このようにセンシングハンド７の各センサ情報を
利用することにより、分解のような特殊な動作が必要な
工程を効率良く行うことができる。
【００２０】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、マニピ
ュレータに保持されたセンシングハンドのハンド本体の
マニピュレータに接続する部分に設けた力覚センサと、
ハンド指先端の把持部分に設けた感圧センサと、センシ
ングハンド側面に設けたレーザ変位計及びハンド本体の
ハンド指側の中央部に設けたＣＣＤカメラの情報に基き
製品の分解や検査などの作業を行うようにしたから、様
々な外乱が発生している回収製品の分解を円滑に行うこ
とができる。
ュレータに保持されたセンシングハンドのハンド本体の
マニピュレータに接続する部分に設けた力覚センサと、
ハンド指先端の把持部分に設けた感圧センサと、センシ
ングハンド側面に設けたレーザ変位計及びハンド本体の
ハンド指側の中央部に設けたＣＣＤカメラの情報に基き
製品の分解や検査などの作業を行うようにしたから、様
々な外乱が発生している回収製品の分解を円滑に行うこ
とができる。
【００２１】また、感圧センサからの情報により分解対
象製品の分解・再生を行う部品の形状を検出することに
より、回収した製品の変形の程度に応じて最適な分解力
により分解することができ、回収した製品を安定して分
解することができる。
象製品の分解・再生を行う部品の形状を検出することに
より、回収した製品の変形の程度に応じて最適な分解力
により分解することができ、回収した製品を安定して分
解することができる。
【００２２】さらに、ＣＣＤカメラの情報により分解対
象製品の分解・再生を行う部品の外観データを検出し、
検出した外観データから色情報又は付着物の有無を判定
して分解するか否を判断することにより、部品が再利用
できるか否を正確に判断することができるとともに分解
作業の効率を向上することができる。
象製品の分解・再生を行う部品の外観データを検出し、
検出した外観データから色情報又は付着物の有無を判定
して分解するか否を判断することにより、部品が再利用
できるか否を正確に判断することができるとともに分解
作業の効率を向上することができる。
【００２３】また、レーザ変位計及びＣＣＤカメラの情
報により分解対象製品の分解・再生を行う部品の３次元
形状を検出することにより、分解に必要な最適な把持位
置を検出することができる。
報により分解対象製品の分解・再生を行う部品の３次元
形状を検出することにより、分解に必要な最適な把持位
置を検出することができる。
【００２４】また、センシングハンドの各センシング情
報と新品の情報とを比較し、分解対象製品の分解・再生
を行う部品の把持位置と把持動作を制御したり、検出し
た部品の３次元形状から分解経路を抽出することによ
り、分解する部品に無理な力を加えて破壊することなし
に効率良く分解することができる。
報と新品の情報とを比較し、分解対象製品の分解・再生
を行う部品の把持位置と把持動作を制御したり、検出し
た部品の３次元形状から分解経路を抽出することによ
り、分解する部品に無理な力を加えて破壊することなし
に効率良く分解することができる。
【図１】この発明の作業装置の構成を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】センシングハンドの構成図である。
【図３】作業装置のシステム構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】分解対象部品の把持動作を示すフローチャート
である。
である。
【図５】分解対象部品の位置情報に基づく把持動作を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図６】分解対象部品の外観データから分解するか否の
判別処理を示すフローチャートである。
判別処理を示すフローチャートである。
【図７】分解作業を示すフローチャートである。
１；作業装置、３；多関節ロボット、４；部品、５；載
置部、６；マニピュレータ、７；センシングハンド、
８；ハンド本体、９；ハンド指ガイド、１０；ハンド
指、１１；力覚センサ、１２；感圧センサ、１５；レー
ザ変位計、１６；ＣＣＤカメラ、２１；コンピュータ。
置部、６；マニピュレータ、７；センシングハンド、
８；ハンド本体、９；ハンド指ガイド、１０；ハンド
指、１１；力覚センサ、１２；感圧センサ、１５；レー
ザ変位計、１６；ＣＣＤカメラ、２１；コンピュータ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 内田 拓也
東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式
会社リコー内
Ｆターム(参考） 3C007 BS10 KS00 KS03 KS07 KS33
KS36 KT01 KT05 KV11 KX06
KX07 KX08 LT06 LU06 LV06
LV12
Claims (6)
- 【請求項１】 市場で使用され回収されてきた製品の分
解及び検査などを行うハンドリング装置であって、 マニピュレータに保持されたセンシングハンドのハンド
本体のマニピュレータに接続する部分に設けた力覚セン
サと、ハンド指先端の把持部分に設けた感圧センサと、
センシングハンド側面に設けたレーザ変位計及びハンド
本体のハンド指側の中央部に設けたＣＣＤカメラの情報
に基き製品の分解や検査などの作業を行うことを特徴と
するハンドリング装置。 - 【請求項２】 上記感圧センサからの情報により分解対
象製品の分解・再生を行う部品の形状を検出する請求項
１記載のハンドリング装置。 - 【請求項３】 上記ＣＣＤカメラの情報により分解対象
製品の分解・再生を行う部品の外観データを検出し、検
出した外観データから色情報又は付着物の有無を判定し
て分解するか否を判断する請求項１記載のハンドリング
装置。 - 【請求項４】 上記レーザ変位計及びＣＣＤカメラの情
報により分解対象製品の分解・再生を行う部品の３次元
形状を検出する請求項１記載のハンドリング装置。 - 【請求項５】 上記センシングハンドの各センシング情
報と新品の情報とを比較し、分解対象製品の分解・再生
を行う部品の把持位置と把持動作を制御する請求項１乃
至４のいずれかに記載のハンドリング装置。 - 【請求項６】 上記検出した部品の３次元形状から分解
経路を抽出する請求項４記載のハンドリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001377273A JP2003175481A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | ハンドリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001377273A JP2003175481A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | ハンドリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003175481A true JP2003175481A (ja) | 2003-06-24 |
Family
ID=19185286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001377273A Pending JP2003175481A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | ハンドリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003175481A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-12-11 JP JP2001377273A patent/JP2003175481A/ja active Pending
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