JPH06170771A - 産業用ロボット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 供給される物品の状況にあわせて把手体勢が
制御される産業用ロボット装置を得る。 【構成】 供給手段(3)の物品(4)に対応した把手(2)を
有する産業ロボット(1)を設け、複数の距離検出器(6)〜
(8)を把手(2)に装着しそれぞれ物品(4)の所定位置に対
応して配置する。これらの距離検出器(6)〜(8)の出力に
より物品(4)の姿勢等の状況を判定して把手(2)の位置及
び姿勢を制御装置(9)により制御する。これによって、
物品(4)の状況に応じた体勢に把手(2)を配置し、物品供
給手段(3)、物品(4)の位置決め精度が悪く物品(4)が傾
いたときの物品(4)の不完全把持を解消する。 【効果】 物品の把持不完全によって生じる事故を防止
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、把手により物品を取
り扱う産業用ロボット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の産業用ロボット装置を示
す全体構成図である。図において、(1)は把手(2)を有す
る産業ロボット、(3)は産業ロボット(1)に対向して設置
されたワーク搬送装置からなる供給手段、(4)は供給手
段(3)により供給される板状の物品、(5)は産業ロボット
(1)の近くに設置され、産業ロボット(1)の動作を介して
物品(4)を受け取るワーク払出しコンベアである。

【０００３】従来の産業用ロボット装置は上記のように
構成され、上位制御装置（図示しない）からの指令によ
り産業ロボット(1)が動作して把手(2)によって供給手段
(3)の物品(4)を把持して搬送動作し、ワーク払出しコン
ベア(5)に物品(4)を載置するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の産
業用ロボット装置では、供給手段(3)の位置決め精度や
供給手段(3)における物品(4)の位置決め精度が悪い場合
に物品(4)に傾きが発生する。このため、産業ロボット
(1)の把手(2)による物品(4)の把持が不完全になるとい
う問題点があった。なお、物品(4)が硝子等の破損し易
いものである場合は、高精度で把手(2)の位置決めをす
ることが必要で、無理な把持を行うと物品(4)を破損す
ることがある。

【０００５】この発明は、かかる問題点を解消するため
になされたものであり、供給される物品の状況によって
把手が制御される産業用ロボット装置を得ることを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明に係る産業用ロボット装置においては、物品の供
給手段に対向して設置され物品を把持する把手が設けら
れた産業ロボットと、把手に互いに離れて設けられて物
品のそれぞれの所定位置に対応して配置された複数の距
離検出器と、これらの距離検出器の出力により動作して
物品の状況を判定しその判定結果により把手の位置及び
姿勢の制御指令を産業ロボットに発する制御装置とが設
けられる。

【０００７】また、この発明の請求項２記載の発明に係
る産業用ロボット装置においては、物品の供給手段に対
向して設置され物品を把持する把手が設けられた産業ロ
ボットと、把手に互いに離れて設けられて物品のそれぞ
れの所定位置に対応して配置された複数の距離検出器
と、これらの距離検出器の出力により動作して物品の状
況を判定しその判定結果により把手の位置及び姿勢の制
御指令を産業ロボットに発し、かつ、距離検出器の出力
による判定結果により物品の異常を検出して少なくとも
産業ロボットに異常時動作指令を発する制御装置とが設
けられる。

【０００８】

【作用】上記のように構成されたこの発明の請求項１記
載の発明の産業用ロボット装置では、距離検出器の出力
による物品の状況に応じた体勢に把手が配置される。ま
た、上記のように構成されたこの発明の請求項２記載の
発明の産業用ロボット装置では、距離検出器の出力によ
る物品の状況に応じた体勢に把手が配置され、かつ物品
の異常時には少なくとも産業ロボットが異常時動作す
る。

【０００９】

【実施例】

実施例１．図１〜図４は、この発明の一実施例を示す図
で、図１は産業用ロボット装置の全体構成図、図２は図
１の産業ロボットの把手の正面図、図３は図１の産業ロ
ボットによる物品の鉛直面に対する傾きの検出状況を説
明した平面図、図４は図１の産業ロボットによる物品の
水平面に対する傾きの検出状況を説明した側面図であ
る。図において、(1)は把手(2)を有する産業ロボット、
(3)は産業ロボット(1)に対向して設置されたワーク搬送
装置からなる供給手段、(4)は供給手段(3)により供給さ
れる板状の物品、(5)は産業ロボット(1)の近くに設置さ
れて、産業ロボット(1)の動作を介して物品(4)を受け取
るワーク払出しコンベアである。

【００１０】(6)は把手(2)に設けられて供給手段(3)と
対面する第１距離検出器、(7)は把手(2)に設けられて第
１距離検出器(6)と水平面に沿う方向に離れて配置され
て供給手段(3)と対面する第２距離検出器、(8)は把手
(2)に設けられて第１距離検出器(6)及び第２距離検出器
(7)と鉛直面に沿う方向に離れて配置されて供給手段(3)
と対面する第３距離検出器、(9)は第１距離検出器(6)、
第２距離検出器(7)、第３距離検出器(8)及び産業ロボッ
ト(1)に接続された制御装置である。

【００１１】(10)は産業ロボット(1)が物品(4)を取り扱
うときのロボット座標、(11)は第１距離検出器(6)と第
２距離検出器(7)間の距離(VS12)、(12)は把手(2)の回動
中心、(13)は第１距離検出器(6)と回動中心(12)間の距
離(VL1)、(14)は第２距離検出器(7)と回動中心(12)間の
距離(VL2)、(15)は第３距離検出器(8)と回動中心(12)間
の距離(VSZ3)である。

【００１２】また、(16)は第１距離検出器(6)の測定距
離(VS1)、(17)は第２距離検出器(7)の測定距離(VS2)、
(18)は第１距離検出器(6)の測定距離(VS1)と第２距離検
出器(7)の測定距離(VS2)を基に求めた把手(2)の回動中
心(12)から物品(4)までの計算距離(VAZ)、(19)は第３距
離検出器(8)の測定距離(VS3)である。

【００１３】上記のように構成された産業用ロボット装
置においても、上位制御装置（図示しない）からの指令
により産業ロボット(1)が動作して把手(2)によって供給
手段(3)の物品(4)を把持して搬送動作し、ワーク払出し
コンベア(5)に物品(4)を載置するロボット作業が行われ
る。このロボット作業において、あらかじめ産業ロボッ
ト(1)に基準となる把手(2)による物品(4)取扱い位置及
び物品(4)の傾き検出位置が教示される。そして、物品
(4)の傾き検出位置での第１距離検出器(6)、第２距離検
出器(7)、及び第３距離検出器(8)それぞれの値を制御装
置(9)に入力する。

【００１４】すなわち、図２に示すように第１距離検出
器(6)と第２距離検出器(7)により産業ロボット(1)のＹ
軸回動の物品(4)の傾きをつぎの式(1)にように求める。 ＶＡＺ＝ＴＡＮ｛（ＶＳ１−ＶＳ２）／ＶＳ１２｝ (1)

【００１５】次に、把手(2)の回動中心(12)から物品(4)
までの距離をつぎの式(2)のように求める。 ＶＺ＝（ＶＳ１×ＶＬ２＋ＶＳ２×ＶＬ１）／ＶＳ１２ (2)

【００１６】次に、式(2)で求めた把手(2)の回動中心(1
2)から物品(4)までの距離と第３距離検出器(8)により産
業ロボット(1)のＸ軸回動の物品(4)の傾きをつぎの式
(3)のように求める。 ＶＴＸ＝ＴＡＮ｛（ＶＺ−ＶＳ３）／ＶＳＺ３｝ (3)

【００１７】そして、式(1)、式(2)及び式(3)で求めた
物品(4)の回動データと産業ロボット(1)から物品(4)ま
での距離を基準データとして記憶しておき、産業ロボッ
ト(1)が物品(4)取扱いを実施する前に、再び第１距離検
出器(6)、第２距離検出器(7)、及び第３距離検出器(8)
の検出データを制御装置(9)に入力する。この入力によ
り式(1)、式(2)、式(3)の手順で物品(4)の回動データ
と、産業ロボット(1)と物品(4)までの距離を算出する。

【００１８】次いで今回算出したデータと先の基準デー
タとの差を補正データとして、制御装置(9)により産業
ロボット(1)の物品(4)取扱い位置及び把手(2)の姿勢を
補正する。このようにして、第１距離検出器(6)、第２
距離検出器(7)、及び第３距離検出器(8)の出力による物
品(4)の状況に応じた体勢に把手(2)が配置される。した
がって、供給手段(3)の位置決め精度や供給手段(3)にお
ける物品(4)の位置決め精度が悪く、物品(4)に傾きが発
生したときにも、産業ロボット(1)の把手(2)による物品
(4)の把持が不完全になることがなく、把持不完全によ
って生じる事故の発生を未然に防止することができる。

【００１９】なお、把手(2)を補正する位置及び姿勢に
変位させる際に、中間点（図示しない）を設定してこの
中間点まで把手(2)の移動と姿勢の修正を行い、中間点
で再度産業ロボット(1)の物品(4)取扱い位置及び把手
(2)の姿勢を補正を行う。これにより遠距離での検出精
度の悪い第１距離検出器(6)等を使用した場合であって
も、ロボット作業の物品(4)取扱いを高精度化すること
ができる。

【００２０】なお、図１〜図４の実施例では、第１距離
検出器(6)、第２距離検出器(7)、及び第３距離検出器
(8)の３つの一次元距離検出器を設けたが、面までの距
離と面の傾きを検出することができる距離検出器、例え
ば２つの二次元距離検出器を組み合わせて設けた構成で
あっても、図１〜図４の実施例と同様な作用が得られる
ことは明白である。

【００２１】実施例２．図１〜図４の産業用ロボット装
置を応用して、次に述べる作用を得ることができる。す
なわち、産業ロボット(1)が物品(4)を取扱いを実施する
前に、入力された第１距離検出器(6)、第２距離検出器
(7)、及び第３距離検出器(8)の値を制御装置(9)により
判断する。そして、その判断により第１距離検出器
(6)、第２距離検出器(7)、及び第３距離検出器(8)が測
定不能又は所定の検出値以上であれば物品(4)無しと判
定することが可能である。

【００２２】また、第１距離検出器(6)、第２距離検出
器(7)、及び第３距離検出器(8)のいずれか１つ及びいず
れか２つの距離検出器が測定不能又は所定の検出値以上
であれば物品(4)が破損、変形した不良物品と判定する
ことが可能である。

【００２３】さらに、産業ロボット(1)が物品(4)の取扱
い中に第１距離検出器(6)、第２距離検出器(7)、及び第
３距離検出器(8)のいずれか１つの検出値が急激に変化
又は測定不能化したときには、物品(4)の取扱い中に破
損が発生したと判定することが可能である。

【００２４】これによって、供給手段(3)の位置決め精
度や供給手段(3)における物品(4)の位置決め精度が悪
く、物品(4)に傾きが発生しこときにも、産業ロボット
(1)の把手(2)による物品(4)の把持が不完全になること
がなく、把持不完全によって生じる事故の発生を未然に
防止することができる。

【００２５】そして、この作用と共に物品(4)の不在、
破損等の異常発生時にはその異常が判定されて制御装置
(9)により産業ロボット(1)に異常時動作が指令される。
この異常時指令によって産業ロボット(1)を非常停止し
たり、異常発生を報知したりすることが可能である。し
たがって、把持不完全によって生じる事故の発生を未然
に防止すると共に、物品(4)の異常発生が放置されて生
じる不具合を未然に防止することができる。

【００２６】

【発明の効果】この発明の請求項１記載の発明の産業用
ロボット装置は、以上説明したように物品の供給手段に
対向して設置され物品を把持する把手が設けられた産業
ロボットと、把手に互いに離れて設けられて物品のそれ
ぞれの所定位置に対応して配置された複数の距離検出器
と、これらの距離検出器の出力により動作して物品の状
況を判定しその判定結果により把手の位置及び姿勢の制
御指令を産業ロボットに発する制御装置とを設けたもの
である。

【００２７】これによって、距離検出器の出力による物
品の状況に応じた体勢に把手が配置される。したがっ
て、供給手段の位置決め精度や供給手段における物品の
位置決め精度が悪く、物品に傾きが発生したときにも、
産業ロボットの把手による物品の把持が不完全になるこ
とがなく、把持不完全によって生じる事故の発生を未然
に防止する効果がある。

【００２８】また、この発明の請求項２記載の発明の産
業用ロボット装置は、以上説明したように物品の供給手
段に対向して設置され物品を把持する把手が設けられた
産業ロボットと、把手に互いに離れて設けられて物品の
それぞれの所定位置に対応して配置された複数の距離検
出器と、これらの距離検出器の出力により動作して物品
の状況を判定しその判定結果により把手の位置及び姿勢
の制御指令を産業ロボットに発し、かつ、距離検出器の
出力による判定結果により物品の異常を検出して少なく
とも産業ロボットに異常時動作指令を発する制御装置と
を設けたものである。

【００２９】これによって、距離検出器の出力による物
品の状況に応じた体勢に把手が配置され、かつ物品の異
常時には産業ロボットが異常時動作する。したがって、
請求項１の発明の作用と共に、物品の不在、破損等の異
常発生時にはその異常が判定されて制御装置により少な
くとも産業ロボットに異常時動作が指令される。このた
め、把持不完全によって生じる事故の発生を未然に防止
すると共に、物品の異常発生が放置されて生じる不具合
を未然に防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す産業用ロボット装置
の全体構成図。

【図２】図１の産業ロボットの把手の正面図。

【図３】図１の産業ロボットによる物品の鉛直面に対す
る傾きの検出状況を説明した平面図。

【図４】図１の産業ロボットによる物品の水平面に対す
る傾きの検出状況を説明した側面図。

【図５】従来の産業用ロボット装置の全体構成図。

【符号の説明】

１ 産業ロボット ２ 把手 ３ 供給手段 ４ 物品 ６ 第１距離検出器 ７ 第２距離検出器 ８ 第３距離検出器 ９ 制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品の供給手段に対向して設置され上記
   物品を把持する把手が設けられた産業ロボットと、上記
   把手に互いに離れて設けられて上記物品のそれぞれの所
   定位置に対応して配置された複数の距離検出器と、これ
   らの距離検出器の出力により動作して上記物品の状況を
   判定しその判定結果により上記把手の位置及び姿勢の制
   御指令を上記産業ロボットに発する制御装置とを備えた
   産業用ロボット装置。
2. 【請求項２】 物品の供給手段に対向して設置され上記
   物品を把持する把手が設けられた産業ロボットと、上記
   把手に互いに離れて設けられて上記物品のそれぞれの所
   定位置に対応して配置された複数の距離検出器と、これ
   らの距離検出器の出力により動作して上記物品の状況を
   判定しその判定結果により上記把手の位置及び姿勢の制
   御指令を上記産業ロボットに発し、かつ上記判定結果に
   より上記物品の異常を検出して少なくとも上記産業ロボ
   ットに異常時動作指令を発する制御装置とを備えた産業
   用ロボット装置。