JP6585376B2 - ロボットシステム - Google Patents
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Description
カメラ70は、第1ワーク80を搬送ライン51上に並べる際の基準とされる第1ワーク搬送基準線上であって作業エリアの直前に設定された通過検知位置の上方、典型的には真上にその通過検知位置を視野中心となる向きで設置される。カメラ70は通過検知位置を中心として搬送ライン51を俯瞰する。なお、カメラ70は、搬送ライン51のフレームに設置しても良いし、図15に示すようにハンド部3のハンド本体31の側面に搭載しても良い。搬送ライン51のフレームに対するカメラ70の設置の位置及び向きは通過検知位置を視野中心となるよう調整される。ハンド部3のハンド本体31の側面に対するカメラ70の取り付けの位置及び向きは、ハンド部3が待機位置Pwaitにあるときに通過検知位置を視野中心となるよう調整される。
アーム部2が伸長するときには、結合コマ27が始端となって、第1、第2連結コマ列21,22が第3支持部11cの開口から外に向かって送り出される。第1、第2連結コマ列21、22は、第3支持体11cの開口付近で互いに接合される。第1、第2連結コマ列21、22の後部が第3支持体11cの内部で堅持されることにより、第1、第2連結コマ列21,22の接合状態が保持される。第1、第2連結コマ列21、22の接合状態が保持されたとき、第1連結コマ列21と第2連結コマ列22の屈曲は拘束される。接合し、それぞれの屈曲が拘束された第1、第2連結コマ列21、22により一定の剛性を備えた柱状体が構成される。柱状体とは、第2連結コマ列22に第1連結コマ列21が接合されてなる柱状の棒体を言う。
ロボットアーム機構200の関節部J1,J2,J3,J4,J5、J6には、アクチュエータとして、例えばステッピングモータが設けられている。これらステッピングモータには、モータドライバ201、203,205、207,209、211がそれぞれ電気的に接続されている。また、これらステッピングモータ201、203,205、207,209、211のドライブシャフトには、一定の回転角ごとに出力されるパルスをカウンタで加減算して角位置を測定するためのロータリーエンコーダ202,204,206,208,210,212がそれぞれ接続されている。
動作制御装置100には、速度センサインターフェース102を介して速度センサ6が接続されている。速度センサ6は、搬送ライン51の速度を逐次計測し、計測した速度データを所定の間隔又はシステム制御部101の制御に呼応して動作制御装置100に対して出力する。動作制御装置100の画像処理部203は、カメラ70の画像から例えば輪郭抽出処理又はパターン認識処理により、ワーク80の像を抽出し、そのワーク80の像が画像中心であるとき、ワーク80が通過検知位置を通過したことを認識する。また画像処理部203は、輪郭抽出処理で抽出したワーク80の像からチューブ終端の接合部分のラインの像を特定し、そのラインと搬送ライン51の中心線の垂直線との角度、つまりワーク80の姿勢を認識する。または画像処理部203は、パターン認識処理において複数の姿勢にそれぞれ対応付けて予め作成した複数のパターンで画像上のワーク80の像を照合し、合致したパターンによりワーク80の姿勢を認識する。
Claims (17)
- 複数のワークを連続的に搬送するコンベア装置の搬送ラインの近傍に配置された多関節アーム機構と、
前記多関節アーム機構のアーム先端に取り付けられたハンド装置と、
前記多関節アーム機構及び前記ハンド装置の動作制御を担う動作制御装置とを具備し、
前記ハンド装置は、前記ワークを把持するための対向配置される一対の把持部と、前記一対の把持部に取り付けられる一対の蛇腹形状を有する接触部と、前記一対の把持部に前記接触部とは異なる向きで取り付けられる一対の真空吸着排気部と、前記一対の把持部を互いに接近・離反する方向に移動する移動機構とを有し、
前記動作制御装置は、前記搬送ラインで搬送される前記ワークを撮影するカメラと、前記搬送ライン上の所定位置における前記ワークの通過を認識するために前記カメラによる画像を処理する画像処理部とを有し、前記搬送ライン上方における前記ハンド装置の待機位置、前記ハンド装置の前記把持部で前記ワークのピッキングをするピッキング位置、前記ハンド装置が前記ワークのリリースをする前記搬送ライン外の第1リリース位置、前記ハンド装置の前記真空吸着排気部で前記ワークとは異なる種類の他のワークのピッキングをする前記搬送ライン外のピッキング位置、前記ハンド装置が前記他のワークのリリースをする前記搬送ライン上方の第2リリース位置とを前記ハンド装置が順番に移動するとともに各位置で前記ワークのピッキング、前記ワークのリリース、前記他のワークのピッキング、前記他のワークのリリースの各作業を順番に実行するために前記画像処理部で認識した前記ワークの通過タイミングに基づいて前記多関節アーム機構及び前記ハンド装置の動作を制御するロボットシステム。 - 前記動作制御装置は、前記搬送ラインの移動速度を計測する速度センサをさらに有し、前記画像処理部で認識した前記ワークの通過タイミングに加えて前記速度センサにより計測した移動速度に基づいて前記多関節アーム機構及び前記ハンド装置の動作を制御する請求項1記載のロボットシステム。
- 前記画像処理部は、前記ワークの通過とともに前記ワークの姿勢を認識し、
前記動作制御装置は、前記画像処理部で認識した前記ワークの姿勢に従って前記ワークのピッキングをする際の前記ハンド装置の姿勢を制御する請求項1記載のロボットシステム。 - 前記カメラは、前記搬送ラインを俯瞰する位置に設置される請求項1記載のロボットシステム。
- 前記カメラは、前記ハンド部に搭載される請求項1記載のロボットシステム。
- 前記カメラは、前記搬送ラインのフレームに設置される請求項1記載のロボットシステム。
- 前記動作制御装置は、前記ハンド装置で前記ワークのピッキングをするピッキング位置を含む前後区間における前記ハンド装置の移動速度を前記速度センサで計測した前記搬送ラインの移動速度に従って制御する請求項1記載のロボットシステム。
- 前記動作制御装置は、前記他のワークのピッキング位置から前記他のワークの第2リリース位置まで前記ハンド部が移動する軌道を前記速度センサで計測した前記搬送ラインの移動速度に基づいて複数の軌道から選択する請求項1記載のロボットシステム。
- 前記複数の軌道には、前記他のワークのピッキング位置から前記他のワークの第2リリース位置まで直線的に結ぶ軌道と、前記他のワークのピッキング位置から前記他のワークの第2リリース位置まで前記他のワークのピッキング位置より下流の経由点を経由して結ぶ軌道と、前記他のワークのピッキング位置から前記他のワークの第2リリース位置まで前記他のワークのピッキング位置より高い経由点を経由して結ぶ軌道とが含まれる請求項8記載のロボットシステム。
- 前記ハンド装置の待機位置は、前記ワークのピッキング位置より前記搬送方向に関して上流に配置される請求項1記載のロボットシステム。
- 前記ハンド装置の待機位置は、前記ワークのピッキング位置より高い請求項9記載のロボットシステム。
- 前記一対の蛇腹形状を有する接触部は、真空吸着排気機能を備える請求項1記載のロボットシステム。
- 前記一対の蛇腹形状を有する接触部は、1.5段の蛇腹形状を有する請求項1記載のロボットシステム。
- 前記一対の蛇腹形状を有する接触部は、シリコンゴム製である請求項1記載のロボットシステム。
- 前記多関節アーム機構は、基部と、前記基部の略中心線に係る第1軸回りのねじり回転関節部と前記第1軸に直交する第2軸回りの曲げ回転関節部と前記第2軸に直交する第3軸に沿った直動伸縮性を有する直動伸縮関節部とを有する請求項1記載のロボットシステム。
- 前記直動伸縮関節部は、
屈曲可能に連結された断面コ字形状を有する複数の第1連結コマと、
屈曲可能に連結された平板形状を有する複数の第2連結コマと、
前記第1連結コマを前記第2連結コマに接合し柱状体を構成するとともに前記柱状体を支持する射出部とを有し、
前記複数の第2連結コマのうち先端の第2連結コマは前記複数の第1連結コマのうち先端の第1連結コマと接続され、前記第1連結コマはその上部において前記第2連結コマに接合されることにより屈曲が拘束されて前記柱状体が構成され、前記第1、第2連結コマの分離により前記柱状体が解除される、請求項15記載のロボットシステム。 - ワークと前記ワークと種類が異なる他のワークとを搬送するコンベア装置の搬送ラインの近傍に配置された多関節アーム機構と、
前記多関節アーム機構のアーム先端に取り付けられたハンド装置と、
前記多関節アーム機構及び前記ハンド装置の動作制御を担う動作制御装置とを具備し、
前記ハンド装置は、前記ワークを把持するための対向配置される一対の把持部と、前記一対の把持部に取り付けられる一対の蛇腹形状を有する接触部と、前記一対の把持部に前記接触部とは異なる向きで取り付けられ、前記他のワークを吸着するための一対の真空吸着排気部と、前記一対の把持部を互いに接近・離反する方向に移動する移動機構とを有し、
前記動作制御装置は、前記搬送ラインで搬送される前記ワークを撮影するカメラと、前記搬送ライン上の所定位置における前記ワークの通過を認識するために前記カメラによる画像を処理する画像処理部とを有し、前記把持部による前記ワークのピッキング、前記ワークのリリース、前記真空吸着排気部による前記他のワークのピッキング、及び前記他のワークのリリースの各作業を実行するために、前記画像処理部で認識した前記ワークの通過タイミングに基づいて前記多関節アーム機構及び前記ハンド装置の動作を制御するロボットシステム。
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