JP2011088226A - Robot device, robot system, and method for handling object - Google Patents

Robot device, robot system, and method for handling object Download PDF

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Takeshi Yokoyama
健 横山
Manabu Okahisa
学 岡久
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot device capable of stably handling an oscillatable object while the robot device is made smaller, and a method for handling the object. <P>SOLUTION: This robot device includes a first manipulator 21 having a first support part 35 for supporting the oscillatable object, a second manipulator 22 juxtaposed with the first manipulator 21 and having a second support part 35 for supporting the oscillatable object, and a robot controller 104 for oscillating the object by operating and controlling the first manipulator 21 and the second manipulator 22. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、ロボット装置及びロボットによる物品のハンドリング方法に関する。   The present invention relates to a robot apparatus and an article handling method using a robot.

手作業でなされていた種々の作業をロボットに行なわせることで、生産工程や各種作業等の無人化あるいは自動化を図ることが進められている。
例えば、特許文献１には比較的大重量のワークを２台のロボットにより保持して搬送する技術が開示されている。かかる技術によれば、１台のロボットで搬送を行なうよりも各ロボットにかかる重量が小さいため、可搬重量が比較的小さい、小型ロボットを用いても比較的大重量のワークを搬送することができる。 It is being promoted to unmanned or automate production processes and various operations by causing a robot to perform various operations that have been performed manually.
For example, Patent Document 1 discloses a technique for holding and transporting a relatively heavy workpiece by two robots. According to such a technique, since the weight applied to each robot is smaller than that carried by one robot, a relatively large weight work can be carried even using a small robot having a relatively small portable weight. it can.

特表２００６−５２８０８２Special table 2006-528082

ところで、上述のようなワークの搬送用途のみでなく、より複雑な動作を必要とする作業をロボットを用いて自動化することが求められている。また、使用するロボットはより小型化することが求められている。
図１０に示すように回転ヒンジ２０１を有する蓋材２０２を蓋材２０２Bの位置まで開閉動作させる場合、釣り合い位置にある蓋材２０２Ａの位置を境に重力に抗して蓋材２０２を支持するべき面２０２Ｃが反対側の面２０２Ｄに移るため、蓋材２０２の落下等を防止するためにはロボットに蓋材２０２を両面から挟持して固定するハンド部材を装着する必要がある。 By the way, it is required to automate not only the above-described workpiece transfer application but also a work requiring a more complicated operation using a robot. Further, the robot to be used is required to be further downsized.
As shown in FIG. 10, when the lid member 202 having the rotary hinge 201 is opened and closed to the position of the lid member 202B, the lid member 202 should be supported against gravity at the position of the lid member 202A in the balanced position. Since the surface 202C moves to the opposite surface 202D, in order to prevent the lid 202 from dropping or the like, it is necessary to attach a hand member that holds and fixes the lid 202 from both sides to the robot.

しかしながら、対象物を掴み離しをする機構を備えたハンド部材は一般的に高価である。また、蓋材２０２の重量が大きい場合には、それを支持するハンド部材も大型な機構や駆動源が必要となり、それを支持するロボット自体もより大型になるという課題がある。   However, a hand member having a mechanism for grasping and releasing an object is generally expensive. Further, when the weight of the lid member 202 is large, there is a problem that a hand member that supports the lid member 202 requires a large mechanism and a driving source, and the robot that supports the member itself becomes larger.

本発明はかかる課題に鑑みなされたものであって、より小型でありながらも揺動可能な対象物を安定してハンドリングすることができるようにした、ロボット装置及び対象物のハンドリング方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such a problem, and provides a robot apparatus and a method for handling an object, which are capable of stably handling a swingable object while being smaller. The purpose is that.

上記課題を解決するため、本発明は次のように構成した。
本願発明（請求項１）にかかるロボット装置は、揺動可能な対象物を支持する第１支持部を有する第１マニピュレータと、前記第１マニピュレータに併設され、揺動可能な対象物を支持する第２支持部を有する前記第２マニピュレータと、前記第１マニピュレータと前記第２マニピュレータとを動作制御して、前記対象物を揺動させるロボットコントローラと、を有していることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
A robot apparatus according to the present invention (Claim 1) includes a first manipulator having a first support part that supports a swingable object, and supports the swingable object that is attached to the first manipulator. The robot has a second manipulator having a second support portion, and a robot controller that controls the operation of the first manipulator and the second manipulator to swing the object.

また、前記ロボットコントローラは、前記対象物を揺動させる際には、前記対象物の回転角度が予め設定された第１角度に達するまでは、前記第１マニピュレータと前記第２マニピュレータとの両方で前記対象物の一方の面を支持し、前記回転角度が前記第１角度を超えて予め設定された第２角度に達するまでは、前記第１マニピュレータ及び前記第２マニピュレータの一方で前記一方の面を支持するとともに、他方で前記一方の面の反対側の面を支持し、前記回転角度が前記第２角度を超えると、前記第１マニピュレータと前記第２マニピュレータとの両方で前記反対側の面を支持させることが好ましい（請求項２）。
また、前記第１支持部及び前記第２支持部はそれぞれ、互いに離間して前記第１マニピュレータ又は前記第２マニピュレータに固設された一対の支持部材を有していることが好ましい（請求項３）。 In addition, when the robot controller swings the object, the robot controller uses both the first manipulator and the second manipulator until the rotation angle of the object reaches a preset first angle. One of the first manipulator and the second manipulator is supported until one surface of the object is supported and the rotation angle exceeds the first angle and reaches a preset second angle. When the rotation angle exceeds the second angle, the opposite surface of both the first manipulator and the second manipulator is supported. Is preferably supported (claim 2).
Preferably, each of the first support part and the second support part has a pair of support members fixed to the first manipulator or the second manipulator so as to be separated from each other. ).

また、一対のポール材と、前記一対のボール材とを繋ぐビーム材と、を有し、前記前記第１マニピュレータ及び前記第２マニピュレータは、前記ビーム材に取り付けられていることが好ましい（請求項４）。   Preferably, the first manipulator and the second manipulator are attached to the beam material, the beam material connecting the pair of pole materials and the pair of ball materials. 4).

本願発明（請求項５）にかかるロボットシステムは、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボット装置と、ワークを収納した容器と、前記容器に回転ヒンジを介して揺動可能に設けられた蓋材と、前記容器内のワークを取り出す第３マニピュレータと、を有していることを特徴としている。   A robot system according to the present invention (Claim 5) is provided with the robot apparatus according to any one of Claims 1 to 4, a container storing a workpiece, and swingable to the container via a rotary hinge. And a third manipulator for taking out the workpiece in the container.

本願発明（請求項６）にかかるロボットハンドリング方法は、第１マニピュレータ及び第２マニピュレータによって、揺動可能な対象物を揺動させるロボットハンドリング方法であって、前記対象物の回転角度が予め設定された第１角度に達するまでは、前記第１マニピュレータと前記第２マニピュレータとの両方で前記対象物の一方の面を支持し、前記回転角度が前記第１角度を超えて予め設定された第２角度に達するまでは、前記第１マニピュレータ及び前記第２マニピュレータの一方で前記一方の面を支持するとともに、他方で前記一方の面の反対側の面を支持し、前記回転角度が前記第２角度を超えると、前記第１マニピュレータと前記第２マニピュレータとの両方で前記反対側の面を支持させることを特徴としている。   A robot handling method according to the present invention (Claim 6) is a robot handling method in which a swingable object is swung by a first manipulator and a second manipulator, and a rotation angle of the object is preset. Until the first angle is reached, the first manipulator and the second manipulator both support one surface of the object, and the rotation angle exceeds the first angle and is set in advance. Until the angle is reached, one of the first manipulator and the second manipulator is supported on the one surface, and the other is supported on the surface opposite to the one surface, and the rotation angle is the second angle. Is exceeded, both the first manipulator and the second manipulator support the opposite surface.

本願発明（請求項１，５）によれば、第１マニピュレータと第２マニピュレータにより、対象物の両面を支持することで、各マニピュレータに対象物を教示するハンド部材を設けることなく対象物を安定して揺動させることができる。これにより、各マニピュレータをより可搬重量の小さい小型なもので構成することができる。さらに、対象物に対して１以上のマニピュレータにより支持するので、各マニピュレータをより小型化することができる。   According to the present invention (Claims 1 and 5), the first manipulator and the second manipulator support both surfaces of the object, thereby stabilizing the object without providing each manipulator with a hand member for teaching the object. And can be swung. Thereby, each manipulator can be comprised with a small thing with a smaller portable weight. Furthermore, since the object is supported by one or more manipulators, each manipulator can be further downsized.

本願発明（請求項２，６）によれば、第１マニピュレータ及び第２マニピュレータにより鋼製の蓋材（対象物）のような重量物を把持できる高価な把持機構等を設けることなく、対象物を安定して回動させることができる。
即ち、対象物を回動軸周りに回動させていく場合、対象物の重心位置が回動軸を超える位置（境界点）を境に重力により回動軸周りにかかるモーメントの向きが反対となる。このため、対象物の一方の面のみを支持していた場合、境界点に達すると対象物が支持されず重力によって激しく回動してしまう。 According to the present invention (Claims 2 and 6), the first manipulator and the second manipulator can provide an object without providing an expensive grasping mechanism or the like that can grasp a heavy object such as a steel lid (object). Can be stably rotated.
That is, when the object is rotated about the rotation axis, the direction of the moment applied around the rotation axis by gravity is opposite to the position where the center of gravity of the object exceeds the rotation axis (boundary point). Become. For this reason, when only one surface of the object is supported, the object is not supported when the boundary point is reached, and the object rotates vigorously due to gravity.

これを防ぐためには、各マニピュレータの手先に対象物を両側から指示できるグリッパのような把持機構が必要とされるが、対象物の回転角度が第１角度に達した時点でいずれかのマニピュレータによって対象物の反対側の面を支持するので、境界点を過ぎても対象物を支持し続けることができる。また、支持されるべき面が対象物の一方の面から反対側の面へ移行する際には、第１マニピュレータ及び第２マニピュレータにより対象物の両側の面が同時に支持されるため、境界点の前後でも対象物を確実に保持し、衝撃等を軽減することができる。
さらに、対象物の回転角度が第２角度に達すると、境界点を確実に過ぎた状態で再び両方のマニピュレータによって対象物を支持するため、各マニピュレータにかかる負荷を軽減することができる。 In order to prevent this, a gripping mechanism such as a gripper capable of instructing the object from both sides is required at the hand of each manipulator. When the rotation angle of the object reaches the first angle, any manipulator Since the opposite surface of the object is supported, the object can be supported even after the boundary point. Further, when the surface to be supported moves from one surface of the object to the opposite surface, both surfaces of the object are simultaneously supported by the first manipulator and the second manipulator. The object can be securely held even before and after, and the impact and the like can be reduced.
Furthermore, when the rotation angle of the target object reaches the second angle, the target object is again supported by both manipulators in a state where the boundary point is surely passed, so the load on each manipulator can be reduced.

本願発明（請求項３）によれば、一対の支持部材を設けることにより、支持部材が１つのみである場合と比較して対象物を支持する面を変更する際のマニピュレータの動作量を低減することができる。即ち、第１マニピュレータ及び第２マニピュレータにより対象物のような重量物を把持できる高価な把持機構等を設けることなく、対象物を安定して回動させることができる。   According to the present invention (Claim 3), by providing a pair of support members, the amount of operation of the manipulator when changing the surface that supports the object is reduced compared to the case where there is only one support member. can do. That is, the object can be stably rotated without providing an expensive gripping mechanism or the like that can grip a heavy object such as the object by the first manipulator and the second manipulator.

本願発明（請求項４）によれば、第１マニピュレータ及び第２マニピュレータをポール材に掛け渡されたビーム材に設けることにより、蓋材等の対象物を揺動させる際に対象物と第１マニピュレータ及び第２マニピュレータあるいはその基台等と、対象物との干渉を回避することができる。   According to the present invention (Claim 4), the first manipulator and the second manipulator are provided on the beam material spanned over the pole material, so that the object and the first object are swung when the object such as the lid material is swung. It is possible to avoid interference between the manipulator and the second manipulator or its base and the object.

本発明の一実施形態にかかるロボットシステムの全体構成を模式的に示す図The figure which shows typically the whole structure of the robot system concerning one Embodiment of this invention. 図1のＸ矢視図であり、マニピュレータユニットの構成を模式的に示す図FIG. 2 is a view as viewed in the direction of arrow X in FIG. 本発明の一実施形態にかかるロボット装置の動作等を説明するための図であり、図２のＹ矢視図It is a figure for demonstrating operation | movement etc. of the robot apparatus concerning one Embodiment of this invention, and the Y arrow line view of FIG. 本発明の一実施形態にかかるロボット装置の動作等を説明するための図であり、図２のＹ矢視図It is a figure for demonstrating operation | movement etc. of the robot apparatus concerning one Embodiment of this invention, and the Y arrow line view of FIG. 本発明の一実施形態にかかるロボット装置の動作等を説明するための図であり、図２のＹ矢視図It is a figure for demonstrating operation | movement etc. of the robot apparatus concerning one Embodiment of this invention, and the Y arrow line view of FIG. 本発明の一実施形態にかかるロボット装置の動作等を説明するための図であり、図２のＹ矢視図It is a figure for demonstrating operation | movement etc. of the robot apparatus concerning one Embodiment of this invention, and the Y arrow line view of FIG. 本発明の一実施形態にかかるロボット装置の動作等を説明するための図であり、図２のＹ矢視図It is a figure for demonstrating operation | movement etc. of the robot apparatus concerning one Embodiment of this invention, and the Y arrow line view of FIG. 本発明の一実施形態にかかるロボット装置の動作等を説明するための図であり、図２のＹ矢視図It is a figure for demonstrating operation | movement etc. of the robot apparatus concerning one Embodiment of this invention, and the Y arrow line view of FIG. 本発明の一実施形態にかかるロボット装置の動作等を説明するための図であり、図２のＹ矢視図It is a figure for demonstrating operation | movement etc. of the robot apparatus concerning one Embodiment of this invention, and the Y arrow line view of FIG. ヒンジを有する蓋材の模式的な側面図Schematic side view of a lid with a hinge

（概略構成）
以下、本発明の一実施形態について図を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態にかかるロボットシステム１００は、ロボット（第３マニピュレータ）１０１，ストッカ１０２，マニピュレータユニット１０３，制御装置（ロボットコントローラ）１０４及び搬送ベルト１０５からなっている。
ストッカ１０２には、樹脂等で形成されたストッカ本体（容器）の内部に複数のワーク（検出対象物）Ｗが収納されている。
ストッカ１０２の上部は回転ヒンジ１０２Ａを中心に揺動することで開閉する蓋材１０２Ｂ（対象物）で覆われており、ストッカ１０２の内部を密閉するようになっている。
また、蓋材１０２Ｂは、ストッカ本体よりも大きく設定されており、蓋材１０２Ｂが閉じた状態で下方から蓋材１０２Ｂを支持可能な支持部１０２Ｃが設定されている。 (Outline configuration)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the robot system 100 according to the present embodiment includes a robot (third manipulator) 101, a stocker 102, a manipulator unit 103, a control device (robot controller) 104, and a transport belt 105.
In the stocker 102, a plurality of workpieces (detection objects) W are housed inside a stocker body (container) formed of resin or the like.
The upper part of the stocker 102 is covered with a lid member 102B (target object) that opens and closes by swinging around the rotary hinge 102A, and seals the inside of the stocker 102.
Further, the lid member 102B is set to be larger than the stocker body, and a support portion 102C capable of supporting the lid member 102B from below with the lid member 102B being closed is set.

マニピュレータユニット１０３は、図２に示すように、一対のポール材１０３Ｂ，１０３Ｂに架け渡されたビーム材１０３Ａと、ビーム材１０３Ａに取り付けられた第１マニピュレータ２１及び第２マニピュレータ２２からなっている。
第１マニピュレータ２１及び第２マニピュレータ２２は、配置される後方が前後方向で反対向きであることを除いて同様に構成されている。ここでは第１マニピュレータ２１の構成についてのみ図面を用いて説明する。
第１マニピュレータ２１はベース３１，第１アーム３２，第２アーム３３，フランジ３４及び一対の支持板（支持部）３５から構成されている。 As shown in FIG. 2, the manipulator unit 103 includes a beam material 103A spanned between a pair of pole members 103B and 103B, and a first manipulator 21 and a second manipulator 22 attached to the beam material 103A.
The 1st manipulator 21 and the 2nd manipulator 22 are constituted similarly except that the back where it is arranged is opposite in the front-rear direction. Here, only the configuration of the first manipulator 21 will be described with reference to the drawings.
The first manipulator 21 includes a base 31, a first arm 32, a second arm 33, a flange 34, and a pair of support plates (support portions) 35.

また、ベース３１と第１アーム３２，第１アーム３２と第２アーム３３及びフランジ３４はそれぞれ図示省略のアクチュエータによって回転駆動するように構成されている。
なお、各アクチュエータの回転軸はいずれも平行に設定されている。即ち、第１マニピュレータ２１は３軸の水平多関節ロボットとして構成されている。
各アクチュエータはサーボモータを有して構成されており各可動部の回転位置はロボットコントローラ１０４に入力されるようになっている。また、各アクチュエータの動作はコントローラからの信号によって制御されるようになっている。 Further, the base 31, the first arm 32, the first arm 32, the second arm 33, and the flange 34 are each configured to be rotationally driven by an actuator (not shown).
Note that the rotation axes of the actuators are all set in parallel. That is, the first manipulator 21 is configured as a three-axis horizontal articulated robot.
Each actuator includes a servo motor, and the rotational position of each movable part is input to the robot controller 104. The operation of each actuator is controlled by a signal from the controller.

フランジ３４は円板状をなしており、第２アーム３３の先端部分に設けられて前述のように回転駆動するようになっている。一対の支持板３５は互いに平行となるようにフランジ３４に溶接されており、フランジ３４と一体となって回転する。また、一対の支持板３５は、フランジ３４の外側に延びている。   The flange 34 has a disk shape and is provided at the tip of the second arm 33 so as to be driven to rotate as described above. The pair of support plates 35 are welded to the flange 34 so as to be parallel to each other, and rotate together with the flange 34. Further, the pair of support plates 35 extends to the outside of the flange 34.

ロボット１０１は、垂直多関節ロボットであり、先端に装着されたハンド装置１０１Ａによりストッカ１０２内のワークＷを一つずつ把持して次工程に搬送するための搬送用ベルト１０５に移載するようになっている。
また、ロボット１０１及び第１マニピュレータ２１，第２マニピュレータ２２の各関節部には、図示しないサーボモータが内蔵されており、サーボモータの駆動はロボットコントローラ１０４（図１参照）により予め教示された動作指令に沿って制御されるようになっている。 The robot 101 is a vertical articulated robot, and grips the workpieces W in the stocker 102 one by one by the hand device 101A attached to the tip, and transfers them to the transport belt 105 for transporting to the next process. It has become.
Each joint of the robot 101 and the first manipulator 21 and the second manipulator 22 incorporates a servo motor (not shown), and the servo motor is driven in advance by the robot controller 104 (see FIG. 1). It is controlled according to the command.

ロボットコントローラ１０４は、記憶装置，電子演算装置及び入力装置（いずれも図示省略）を有するコンピュータにより構成されており、ロボット１０１及びマニピュレータユニット１０３とそれぞれ相互通信可能に接続されている。
ロボットコントローラ１０４には、ロボット１０１及び第１マニピュレータ２１及び第２マニピュレータ２２の動作軌道（教示データ）が記憶されている。 The robot controller 104 is constituted by a computer having a storage device, an electronic arithmetic device, and an input device (all not shown), and is connected to the robot 101 and the manipulator unit 103 so as to be able to communicate with each other.
The robot controller 104 stores operation trajectories (teaching data) of the robot 101, the first manipulator 21, and the second manipulator 22.

また、ロボットコントローラ１０４には教示データとともに、後述するように、蓋材１０２Ｂの全閉位置からの回転角度の閾値である第１角度θ１と第２角度θ２とが記憶されている。なお、第１角度θ１，第１角度θ２は、第１マニピュレータ２１及び第２マニピュレータ２２の後述するサーボモータの回転位置として記憶されていてもよい。
なお、ここでは、単独のロボットコントローラ１０４により、ロボット１０１及びマニピュレータユニット１０３の動作を制御するように構成しているが、ロボット１０１及びマニピュレータユニット１０３にそれぞれ個々に動作を制御するロボットコントローラを設けて構成してもよい。 In addition to the teaching data, the robot controller 104 stores a first angle θ1 and a second angle θ2, which are threshold values of the rotation angle from the fully closed position of the lid member 102B, as will be described later. The first angle θ <b> 1 and the first angle θ <b> 2 may be stored as rotational positions of servomotors described later of the first manipulator 21 and the second manipulator 22.
Here, the operation of the robot 101 and the manipulator unit 103 is controlled by a single robot controller 104. However, the robot 101 and the manipulator unit 103 are each provided with a robot controller for controlling the operation individually. It may be configured.

本実施形態にかかるロボットシステムはこのように構成されており、ロボットコントローラ１０４は、第１マニピュレータ２１及び第２マニピュレータ２２を同様に動作させて、蓋材１０２Ｂを全閉位置から全開位置まで揺動させる。
まず、図３に示すように一対の支持板３５の間に蓋材１０２Ｂの支持部１０２Ｃを収めるようにして一方側の支持板３５の内側の面（即ち、一対の支持板３５が互いに向かいあう面）で蓋材１０２Ｂの一方側の面と接触して支持する。その状態で図４に示すように、第１マニピュレータ２１及び第２マニピュレータ２２を同様に動作させて、蓋材１０２Ｂを引き起こして回転ヒンジ１０２Ａを中心に揺動させる。 The robot system according to the present embodiment is configured in this way, and the robot controller 104 operates the first manipulator 21 and the second manipulator 22 in the same manner to swing the lid 102B from the fully closed position to the fully open position. Let
First, as shown in FIG. 3, the inner surface of the support plate 35 on one side so that the support portion 102C of the lid member 102B is accommodated between the pair of support plates 35 (ie, the surfaces where the pair of support plates 35 face each other). ) In contact with and support the one surface of the lid 102B. In this state, as shown in FIG. 4, the first manipulator 21 and the second manipulator 22 are operated in the same manner to cause the lid member 102B to swing around the rotary hinge 102A.

その後、蓋材１０２Ｂの開き角度θ（θは全閉位置からの回動角度に相当する）がロボットコントローラ１０４に予め記憶された第１角度θ１に達すると（θ＝θ１）、図５に示すように、第１マニピュレータ２１が停止した状態で第２マニピュレータ２２のみが動作して図６に示すように、第２マニピュレータ２２の他方側の支持板３５と蓋材１０２Ｂの反対側の面とが接触して支持される。   Thereafter, when the opening angle θ of the lid member 102B (θ corresponds to the rotation angle from the fully closed position) reaches the first angle θ1 stored in advance in the robot controller 104 (θ = θ1), it is shown in FIG. Thus, only the second manipulator 22 operates in a state in which the first manipulator 21 is stopped, and the support plate 35 on the other side of the second manipulator 22 and the surface on the opposite side of the lid member 102B, as shown in FIG. Supported in contact.

そして、図７に示すように、第１マニピュレータ２１により蓋材１０２Ｂの一方側の面と接触して支持し、第２マニピュレータ２２により蓋材１０２Ｂの反対側の面を支持した状態で、回転ヒンジ１０２Ａが回転されていく（この間、θ１＜θ＜θ２）。
なお、θ１＜θ＜θ２の区間において、蓋材１０２Ｂ及びガードレール支持機構５の重心の位置が回転ヒンジ１０２Ａを通る仮想の鉛直面を通過する。 Then, as shown in FIG. 7, the first manipulator 21 is in contact with and supported on one surface of the lid member 102B, and the second manipulator 22 is supported on the opposite surface of the lid member 102B. 102A is rotated (during this time, θ1 <θ <θ2).
In the section of θ1 <θ <θ2, the positions of the centers of gravity of the lid member 102B and the guardrail support mechanism 5 pass through an imaginary vertical plane passing through the rotary hinge 102A.

その後、角度θが第２角度θ２に達すると（θ＝θ２）、第２マニピュレータ２２が停止した状態で第１マニピュレータ２１のみが動作し、図８に示すように、第１マニピュレータ２１と第２マニピュレータ２２とが接触することにより蓋材１０２Ｂの反対側の面が支持される。
そして、重力に抗して蓋材１０２Ｂを支持しながら図９に示すように全開位置まで蓋材１０２Ｂを揺動させる。
そして、蓋材１０２Ｂが全開位置に達すると、ロボット１０１が動作して、ストッカ１０２の内部にハンド装置１０１Ａを導入し、ストッカ１０２内のワークＷを取り出して搬送ベルト１０５に移送する。 Thereafter, when the angle θ reaches the second angle θ2 (θ = θ2), only the first manipulator 21 operates with the second manipulator 22 stopped, and as shown in FIG. When the manipulator 22 comes into contact, the opposite surface of the lid member 102B is supported.
Then, while supporting the lid 102B against gravity, the lid 102B is swung to the fully open position as shown in FIG.
When the lid member 102B reaches the fully open position, the robot 101 operates to introduce the hand device 101A into the stocker 102, take out the workpiece W in the stocker 102, and transfer it to the transport belt 105.

ロボット１０１によるワークＷの取り出し動作が完了すると、第１マニピュレータ２１と第２マニピュレータ２２とが接触することにより蓋材１０２Ｂの反対側の面を支持し、角度θが第２角度θ２に達すると（θ＝θ２）、第２マニピュレータ２２が停止した状態で第１マニピュレータ２１のみが動作して、第１マニピュレータ２１の一方側の支持板３５によって蓋材１０２Ｂの一方側の面が支持される。   When the operation of taking out the workpiece W by the robot 101 is completed, the first manipulator 21 and the second manipulator 22 come into contact with each other to support the opposite surface of the lid member 102B, and when the angle θ reaches the second angle θ2 ( θ = θ2), only the first manipulator 21 is operated in a state where the second manipulator 22 is stopped, and the one surface of the lid member 102B is supported by the support plate 35 on one side of the first manipulator 21.

その後、角度θが第１角度θ１にまで蓋材１０２Ｂが戻されると（θ＝θ１）、第１マニピュレータ２１が停止した状態で第２マニピュレータ２２のみが動作し、第１マニピュレータ２１と第２マニピュレータ２２とにより蓋材１０２Ｂの一方側の面が支持される。
そして、重力に抗して蓋材１０２Ｂを支持しながら図３に示すように全閉位置まで蓋材１０２Ｂを揺動させる。 Thereafter, when the lid member 102B is returned to the first angle θ1 (θ = θ1), only the second manipulator 22 operates with the first manipulator 21 stopped, and the first manipulator 21 and the second manipulator 21 are operated. 22 supports the surface on one side of the lid 102B.
Then, while supporting the lid 102B against gravity, the lid 102B is swung to the fully closed position as shown in FIG.

このように本実施形態にかかるロボットシステムによれば、蓋材１０２Ｂの開閉動作を第１マニピュレータ２１及び第２マニピュレータ２２により協業して行なうのそれぞれのマニピュレータが負担する負荷を抑えることができ、第１マニピュレータ２１及び第２マニピュレータ２２により小型のマニピュレータを使用することができる。   As described above, according to the robot system according to the present embodiment, it is possible to suppress the load imposed on each manipulator that performs the opening / closing operation of the lid member 102B in cooperation with the first manipulator 21 and the second manipulator 22, A small manipulator can be used by the first manipulator 21 and the second manipulator 22.

また、ロボット１０１によりストッカ１０２からワークＷを取り出す時を除いては蓋材１０２Ｂによってストッカ１０２を密閉することができるので、例えば、ストッカ１０２にエアコンディショナを組み込んでストッカ１０２の内部の温度・湿度等を管理する必要がある場合に有効である。   Since the stocker 102 can be sealed with the lid 102B except when the work W is taken out from the stocker 102 by the robot 101, for example, the temperature / humidity inside the stocker 102 is obtained by incorporating an air conditioner into the stocker 102. It is effective when it is necessary to manage the etc.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明にかかるロボット装置ないしロボットシステムは上述の実施形態のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して適用可能である。
本実施形態では、対象物の重心位置が回動軸を超える位置を境界点として支持されるべき面が移行するものを例として説明したが、本発明はこれに限らず、ある揺動角度を境に支持するべき面（一方側の面及び反対側の面）が変更する点を境界点としても適用すればよい。例えば、回転ヒンジは予めバネ等で予め付勢されていてもよい。この場合、第１角度及び第２角度は予め実験等で設定すればよい。
また、実施形態では、第１マニピュレータ及び第２マニピュレータがいずれもビーム材に取り付けられる構成としているが、第１マニピュレータ及び第２マニピュレータはそれぞれ別個の基台に設置されるものでもよく、また、共通の基台に設置される双腕ロボットとして構成してもよい。 The embodiment of the present invention has been described above, but the robot apparatus or robot system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Applicable.
In the present embodiment, an example has been described in which the surface to be supported is a boundary point where the position of the center of gravity of the object exceeds the rotation axis, but the present invention is not limited to this, and a certain swing angle is set. What is necessary is just to apply the point which the surface (one side surface and the surface of the other side) which should be supported to a boundary changes as a boundary point. For example, the rotary hinge may be biased in advance by a spring or the like. In this case, the first angle and the second angle may be set in advance through experiments or the like.
In the embodiment, the first manipulator and the second manipulator are both attached to the beam material. However, the first manipulator and the second manipulator may be installed on separate bases, respectively. You may comprise as a double arm robot installed in the base of this.

２１ 第１マニピュレータ
２２ 第２マニピュレータ
３１ ベース
３２ 第１アーム
３３ 第２アーム
３４ フランジ
３５ 支持板（第１支持部，第２支持部）
１００ ロボットシステム
１０１ ロボット（第３マニピュレータ）
１０１Ａ ハンド装置
１０２ ストッカ
１０２Ａ 回転ヒンジ
１０２Ｂ 蓋材（対象物）
１０３ マニピュレータユニット
１０３Ａ ビーム材
１０３Ｂ ポール材
１０４ 制御装置（ロボットコントローラ）
１０５ 搬送ベルト 21 First manipulator 22 Second manipulator 31 Base 32 First arm 33 Second arm 34 Flange 35 Support plate (first support portion, second support portion)
100 Robot system 101 Robot (third manipulator)
101A Hand device 102 Stocker 102A Rotating hinge 102B Cover material (object)
103 Manipulator unit 103A Beam material 103B Pole material 104 Control device (robot controller)
105 Conveyor belt

Claims (6)

揺動可能な対象物を支持する第１支持部を有する第１マニピュレータと、
前記第１マニピュレータに併設され、揺動可能な対象物を支持する第２支持部を有する前記第２マニピュレータと、
前記第１マニピュレータと前記第２マニピュレータとを動作制御して、前記対象物を揺動させるロボットコントローラと、を有している
ことを特徴とする、ロボット装置。 A first manipulator having a first support for supporting a swingable object;
The second manipulator provided with the first manipulator and having a second support portion for supporting a swingable object;
A robot apparatus, comprising: a robot controller that controls the operation of the first manipulator and the second manipulator to swing the object. 前記ロボットコントローラは、前記対象物を揺動させる際には、
前記対象物の回転角度が予め設定された第１角度に達するまでは、前記第１マニピュレータと前記第２マニピュレータとの両方で前記対象物の一方の面を支持し、
前記回転角度が前記第１角度を超えて予め設定された第２角度に達するまでは、前記第１マニピュレータ及び前記第２マニピュレータの一方で前記一方の面を支持するとともに、他方で前記一方の面の反対側の面を支持し、
前記回転角度が前記第２角度を超えると、前記第１マニピュレータと前記第２マニピュレータとの両方で前記反対側の面を支持させる
ことを特徴とする、請求項１記載の記載のロボット装置。 When the robot controller swings the object,
Until the rotation angle of the object reaches a preset first angle, both the first manipulator and the second manipulator support one surface of the object,
Until the rotation angle exceeds the first angle and reaches a preset second angle, one of the first manipulator and the second manipulator is supported on the one surface, and the other surface is supported on the other surface. Supporting the opposite side of
The robot apparatus according to claim 1, wherein when the rotation angle exceeds the second angle, both the first manipulator and the second manipulator support the opposite surface. 前記第１支持部及び前記第２支持部はそれぞれ、
互いに離間して前記第１マニピュレータ又は前記第２マニピュレータに固設された一対の支持部材を有している
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のロボット装置。 The first support part and the second support part are respectively
The robot apparatus according to claim 1, further comprising a pair of support members fixed to the first manipulator or the second manipulator so as to be separated from each other. 一対のポール材と、
前記一対のボール材とを繋ぐビーム材と、を有し、
前記前記第１マニピュレータ及び前記第２マニピュレータは、前記ビーム材に取り付けられている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボット装置。 A pair of pole materials,
A beam member connecting the pair of ball members,
The robot apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the first manipulator and the second manipulator are attached to the beam material. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボット装置と、
ワークを収納した容器と、
前記容器に回転ヒンジを介して揺動可能に設けられた蓋材と、
前記容器内のワークを取り出す第３マニピュレータと、を有している
ことを特徴とする、ロボットシステム。 The robot apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A container containing a workpiece;
A lid provided on the container so as to be swingable via a rotary hinge;
A robot system, comprising: a third manipulator for taking out a workpiece in the container. 第１マニピュレータ及び第２マニピュレータによって、揺動可能な対象物を揺動させるロボットハンドリング方法であって、
前記対象物の回転角度が予め設定された第１角度に達するまでは、前記第１マニピュレータと前記第２マニピュレータとの両方で前記対象物の一方の面を支持し、
前記回転角度が前記第１角度を超えて予め設定された第２角度に達するまでは、前記第１マニピュレータ及び前記第２マニピュレータの一方で前記一方の面を支持するとともに、他方で前記一方の面の反対側の面を支持し、
前記回転角度が前記第２角度を超えると、前記第１マニピュレータと前記第２マニピュレータとの両方で前記反対側の面を支持させる
ことを特徴とする、ロボットハンドリング方法。


A robot handling method in which a swingable object is swung by a first manipulator and a second manipulator,
Until the rotation angle of the object reaches a preset first angle, both the first manipulator and the second manipulator support one surface of the object,
Until the rotation angle exceeds the first angle and reaches a preset second angle, one of the first manipulator and the second manipulator is supported on the one surface, and the other surface is supported on the other surface. Supporting the opposite side of
When the rotation angle exceeds the second angle, the opposite surface is supported by both the first manipulator and the second manipulator.


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