機(jī)器人系統(tǒng)及其機(jī)器人手、生產(chǎn)方法以及制品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機(jī)器人系統(tǒng)及其機(jī)器人手、生產(chǎn)方法以及制品。提供了一種用于接收、處理和放置工件的機(jī)器人手。該機(jī)器人手被構(gòu)造為在傳送機(jī)的下側(cè)接收由所述傳送機(jī)傳送的工件、處理工件并將經(jīng)處理的所述工件放置在預(yù)定位置。
【專利說(shuō)明】機(jī)器人系統(tǒng)及其機(jī)器人手、生產(chǎn)方法以及制品
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所公開(kāi)的實(shí)施方式涉及一種能夠搬運(yùn)柔軟物體的機(jī)器人手、設(shè)置有機(jī)器人手的機(jī)器人系統(tǒng)、利用機(jī)器人手的生產(chǎn)方法以及利用該方法生產(chǎn)的制品。
【背景技術(shù)】
[0002]過(guò)去，已知一種用于搬運(yùn)柔軟物體的機(jī)器人系統(tǒng)和機(jī)器人手(例如，參見(jiàn)W02011/152520A1)。
[0003]W02011/152520A1公開(kāi)了一種食品搬運(yùn)系統(tǒng)(機(jī)器人系統(tǒng))，該食品搬運(yùn)系統(tǒng)包括設(shè)置有用于提起、保持和搬運(yùn)由傳送帶傳送的食品(柔軟物體)的機(jī)器人手的搬運(yùn)機(jī)器人(機(jī)器人)和用于控制搬運(yùn)機(jī)器人的機(jī)器人手的操作的控制部(控制單元)。
[0004]在W02011/152520A1中所公開(kāi)的食品搬運(yùn)系統(tǒng)(機(jī)器人系統(tǒng))中，經(jīng)由機(jī)器人手從傳送帶提起食品(柔軟物體)。因此，需要在對(duì)機(jī)器人手的力進(jìn)行控制的同時(shí)提起食品，以便使柔軟易變形的食品不會(huì)變形。出于這個(gè)原因，造成的問(wèn)題在于，機(jī)器人手的控制變得復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問(wèn)題，所公開(kāi)的實(shí)施方式提供了在搬運(yùn)柔軟物體期間能夠防止控制變復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)和機(jī)器人手、利用機(jī)器人手的生產(chǎn)方法和利用該方法生產(chǎn)的制品。
[0006]根據(jù)第一方面，提供了一種機(jī)器人手，該機(jī)器人手被構(gòu)造為在傳送機(jī)的下側(cè)接收由傳送機(jī)傳送的工件，對(duì)所述工件進(jìn)行處理，并且將經(jīng)處理的所述工件放置在預(yù)定位置。
[0007]根據(jù)第二方面，提供了一種包括機(jī)器人手的機(jī)器人系統(tǒng)，該機(jī)器人手被構(gòu)造為在傳送機(jī)的下側(cè)接收由傳送機(jī)傳送的工件，對(duì)所述工件進(jìn)行處理，并且將經(jīng)處理的所述工件放置在預(yù)定位置。
[0008]根據(jù)第三方面，提供了一種利用所述機(jī)器人手來(lái)生產(chǎn)食品的方法，該機(jī)器人手被構(gòu)造為在傳送機(jī)的下側(cè)接收由傳送機(jī)傳送的工件、對(duì)所述工件進(jìn)行處理、并且將經(jīng)處理的所述工件放置在預(yù)定位置，該方法包括以下步驟:使所述機(jī)器人手在傳送機(jī)的下側(cè)接收由傳送機(jī)傳送的工件；使所述機(jī)器人手對(duì)所述工件進(jìn)行處理；以及使所述機(jī)器人手將所述工件放置在預(yù)定位置。進(jìn)一步地，根據(jù)第四方面，提供了一種利用這樣的方法生產(chǎn)的制品。
[0009]憑借上述構(gòu)造，可以防止對(duì)柔軟物體的搬運(yùn)的控制變復(fù)雜。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的整體構(gòu)造的平面圖。
[0011]圖2是示出根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的位于柔軟制品接收位置的手單元的立體圖。
[0012]圖3是示出根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的位于柔軟制品接收位置的手單元的側(cè)視圖。[0013]圖4是示出根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的已經(jīng)接收到柔軟制品的手單元的立體圖。
[0014]圖5是示出根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的正折疊柔軟制品的手單元的立體圖。
[0015]圖6是示出根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的保持柔軟制品處于折疊狀態(tài)的手單元的立體圖。
[0016]圖7是示出根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的在放置柔軟制品之前的手單元的剖面圖。
[0017]圖8是示出根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的正放置柔軟制品時(shí)的手單元的剖面圖。
[0018]圖9是示出根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的在放置了柔軟制品之后的手單元的立體圖。
[0019]圖10是示出根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的傳感器及其附近的平面圖。
[0020]圖11是用于說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)中柔軟制品的傾斜的視圖。
[0021]圖12是示出由根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的傳感器產(chǎn)生的柔軟制品檢測(cè)信號(hào)的視圖。
[0022]圖13是用于說(shuō)明由根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)器人控制器執(zhí)行的柔軟制品傾斜檢測(cè)處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)在將參照形成本發(fā)明的一部分的附圖來(lái)詳細(xì)地描述實(shí)施方式。
[0024]將參照?qǐng)D1至圖10描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)100的構(gòu)造。
[0025]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)100包括機(jī)器人1、機(jī)器人2和機(jī)器人控制器3。機(jī)器人I具有附接有手單元11的臂12，并且機(jī)器人2具有附接有手單元21的臂22。如圖10所示，機(jī)器人系統(tǒng)100包括第一傳感器41、第二傳感器42、第三傳感器43和第四傳感器44。如圖1所示，機(jī)器人系統(tǒng)100是一種用于在傳送機(jī)4的下側(cè)(在圖2的Zl方向側(cè))接收由傳送機(jī)4傳送的工件6、對(duì)工件6進(jìn)行處理并且將工作6放置在制品托盤5上的系統(tǒng)。
[0026]在對(duì)實(shí)施方式的以下描述中，在生產(chǎn)如面包等的食物時(shí)所使用的諸如生面團(tuán)等的柔軟制品將被用作工件6的一個(gè)示例。然而，本文所公開(kāi)的實(shí)施方式不限于此。在以下描述中，被搬運(yùn)并處理的工件6被放置在制品托盤5上。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“被放置”或“放置”旨在包括將工件6放置在預(yù)定位置。
[0027]如圖1所示，機(jī)器人I (2)是垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人。用于驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的伺服馬達(dá)(未示出)設(shè)置在機(jī)器人I (2)的臂12 (22)之內(nèi)。伺服馬達(dá)的操作由機(jī)器人控制器3來(lái)控制。機(jī)器人I設(shè)置在沿傳送機(jī)4的搬運(yùn)方向的下游側(cè)(在Xl方向側(cè))并且在Yl側(cè)。機(jī)器人2設(shè)置在沿傳送機(jī)4的搬運(yùn)方向的下游側(cè)(在Xl方向側(cè))并且在Y2側(cè)。手單元11 (21)附接到臂12 (22)的末端。
[0028]機(jī)器人I和機(jī)器人2由機(jī)器人控制器3來(lái)控制，使得它們?cè)诓换ハ喔蓴_的情況下被驅(qū)動(dòng)。更具體地，機(jī)器人I和機(jī)器人2被構(gòu)造為在不越過(guò)Y方向中心線200的情況下操作。S卩，機(jī)器人I被構(gòu)造為在中心線200的Yl方向側(cè)操作。機(jī)器人2被構(gòu)造為在中心線200的Y2方向側(cè)操作。換言之，分別由機(jī)器人I和機(jī)器人2來(lái)處理和搬運(yùn)在中心線200的Yl方向側(cè)和Y2方向側(cè)由傳送機(jī)4傳送的柔軟制品6。然后，將柔軟制品6例如在Yl方向側(cè)和Y2方向側(cè)以兩列放置在制品托盤5上。
[0029]在本實(shí)施方式中，手單元11 (21)用于在傳送機(jī)4的下側(cè)(在Zl方向側(cè))接收由傳送機(jī)4傳送的柔軟制品6，并且處理和搬運(yùn)柔軟制品6。如圖1所示，手單元11 (21)被構(gòu)造為將多個(gè)柔軟制品6以彼此鄰接的關(guān)系放置在制品托盤5中。當(dāng)接收柔軟制品6時(shí)，手單元11設(shè)置在沿傳送機(jī)4的搬運(yùn)方向的下游側(cè)(在Xl方向側(cè))并且在Yl側(cè)。手單元21設(shè)置在沿傳送機(jī)4的搬運(yùn)方向的下游側(cè)(在Xl方向側(cè))并且在Y2側(cè)，以便鄰接手單元11。此夕卜，手單元11在與鄰接手單元21相反的一側(cè)(在Yl方向側(cè))安裝到機(jī)器人I的臂12。手單元21在與鄰接手單元11相反的一側(cè)(在Y2方向側(cè))安裝到機(jī)器人2的臂22。
[0030]手單元11 (21)包括第一接收部111 (211)、第二接收部112 (212)、氣動(dòng)卡盤113(213)和氣缸114 (214)。第一接收部111 (211)包括第一壁部Illa (211a)、底部Illb(211b)和第二壁部Illc (211c)。第二接收部112 (212)包括第一壁部112a (212a)、底部112b (212b)和第二壁部112c (212c)。氣動(dòng)卡盤113 (213)是“第一空氣驅(qū)動(dòng)單元”的一個(gè)示例。氣缸114 (214)是“第二空氣驅(qū)動(dòng)單元”的一個(gè)示例。
[0031]手單元11和手單元21在構(gòu)造上彼此相同。因此，將主要描述手單元11，而省略對(duì)手單元21的描述。
[0032]手單元11的第一接收部111和第二接收部112被構(gòu)造為從傳送機(jī)4接收柔軟制品6、處理柔軟制品并且保持柔軟制品6。而且，第一接收部111和第二接收部112被構(gòu)造為搬運(yùn)柔軟制品6并將柔軟制品6放置在制品托盤5上。更具體地，第一接收部111和第二接收部112在如圖2所示于傳送機(jī)4的下側(cè)(在Zl方向側(cè))接收柔軟制品6時(shí)沿著柔軟制品6的縱向(沿著Y方向)設(shè)置。換言之，第一接收部111和第二接收部112在于傳送機(jī)4的下側(cè)(在Zl方向側(cè))接收柔軟制品6時(shí)沿著與傳送機(jī)4的搬運(yùn)方向(X方向)正交的方向(Y方向)設(shè)置。
[0033]如圖3和圖4所示，第一接收部111和第二接收部112形成為具有大致U形截面。更具體地，第一接收部111 (或第二接收部112)在于傳送機(jī)4的下側(cè)(在Zl方向側(cè))接收柔軟制品6時(shí)具有大致U形截面，該U形截面由設(shè)置在與傳送機(jī)4側(cè)的第二壁部lllc( 112c)相反的一側(cè)(在Xl方向側(cè))的第一壁部llla(112a)、設(shè)置在下側(cè)(在Zl方向側(cè))的底部Illb(112b)和設(shè)置在傳送機(jī)4側(cè)(在X2方向側(cè))的第二壁部Illc (112c)限定。
[0034]如圖3所示，第一壁部Illa (112a)以相對(duì)于底部Illb (112b)的角度a (例如，70度)向外傾斜。第二壁部Illc (112c)以相對(duì)于底部Illb (112b)的角度P (例如，40度)向外傾斜。換言之，第二壁部Illc (112c)以比第一壁部Illa (112a)的角度小的角度向外傾斜。即，第一接收部111和第二接收部112均包括:柔軟制品6在其接收和移除期間所經(jīng)過(guò)的通道部(即，U形截面的由第一壁部Illa (112a)和第二壁部Illc (112c)限定的內(nèi)上部空間)；以及供放置柔軟制品6的安裝部(即，底部Illb (112b))。
[0035]如圖2所示，第一接收部111和第二接收部112形成為在于傳送機(jī)4的下側(cè)(在Zl方向側(cè))接收柔軟制品6時(shí)沿著與傳送機(jī)4的搬運(yùn)方向(X方向)正交的方向(Y方向)延伸。第一壁部Illa (112a)和第二壁部Illc (112c)被設(shè)置為在于傳送機(jī)4的下側(cè)接收柔軟制品6時(shí)相對(duì)于水平面具有角度a和旦。[0036]如圖5和圖6所示，機(jī)器人控制器3控制第一接收部111和第二接收部112，以通過(guò)移動(dòng)第一接收部111和第二接收部112使得其制品接收側(cè)(內(nèi)側(cè))可以彼此面對(duì)來(lái)折疊柔軟制品6并且保持經(jīng)折疊的柔軟制品6。換言之，第一接收部111和第二接收部112被構(gòu)造為將沿著Y方向延伸并且從傳送機(jī)4接收到的柔軟制品6大體對(duì)折，并且在所述第一接收部111和第二接收部112之間保持經(jīng)折疊的柔軟制品6。
[0037]如圖7和圖8所示，機(jī)器人控制器3被構(gòu)造為在放置柔軟制品6時(shí)，使第一接收部111 (第二接收部112)繞沿著保持為折疊狀態(tài)的柔軟制品6的縱向(沿著X方向)延伸的樞軸115a (116a)旋轉(zhuǎn)。因此，使第一壁部Illa (112a)朝向柔軟制品(朝向Zl方向偵D移動(dòng)。換言之，第一接收部111 (第二接收部112)被構(gòu)造為使得在將柔軟制品6放置在制品托盤5上時(shí),柔軟制品6被存在于柔軟制品6上方的第一壁部Illa (112a)向下推動(dòng)。
[0038]使第二壁部Illc (112c)朝向第一接收部111 (第二接收部112)的外側(cè)移動(dòng)。換言之，第一接收部111 (第二接收部112)被構(gòu)造為使得在將柔軟制品6放置在制品托盤5上時(shí)，由位于柔軟制品6的下側(cè)(在Zl方向側(cè))的第二壁部Illc (112c)使存在于放置位置周圍的另一個(gè)柔軟制品6遠(yuǎn)離(沿Yl方向側(cè)或Y2方向側(cè))第一接收部111 (第二接收部112)移動(dòng)，使得待放置的柔軟制品6應(yīng)當(dāng)不與另一個(gè)柔軟制品6交疊。
[0039]如圖2所示，手單元11還包括:用于支撐第一接收部111的臂115 ;用于支撐第二接收部112的臂116 ;用于將氣缸114的運(yùn)動(dòng)傳遞給第一接收部111的連接部117 ;用于將氣缸114的運(yùn)動(dòng)傳遞給第二接收部112的連接部118 ;以及用于將氣缸114的運(yùn)動(dòng)傳遞給連接部117和118的板119。
[0040]氣動(dòng)卡盤113被構(gòu)造為使第一接收部111和第二接收部112移動(dòng)(或旋轉(zhuǎn))，使得第一接收部111和第二接收部112的制品接收側(cè)可以彼此面對(duì)。更具體地，如圖2所示，氣動(dòng)卡盤113包括能夠沿打開(kāi)方向和閉合方向旋轉(zhuǎn)的指部113a和113b。用于供應(yīng)驅(qū)動(dòng)空氣的一對(duì)管113c附接到氣動(dòng)卡盤113。用于支撐第一接收部111的臂115附接到指部113a。用于支撐第二接收部112的臂116附接到指部113b。
[0041]如圖5所示，氣動(dòng)卡盤113被構(gòu)造為借助驅(qū)動(dòng)空氣使指部113a沿Al方向旋轉(zhuǎn)并使指部113b沿A2方向旋轉(zhuǎn)，從而移動(dòng)第一接收部111和第二接收部112，使得第一接收部111和第二接收部112的制品接收側(cè)可以彼此面對(duì)。此外，氣動(dòng)卡盤113被構(gòu)造為借助驅(qū)動(dòng)空氣使指部113a沿與Al方向的相反方向旋轉(zhuǎn)并且使指部113b沿與A2方向的相反方向旋轉(zhuǎn)，從而使第一接收部111和第二接收部112返回到打開(kāi)狀態(tài)。
[0042]氣缸114被構(gòu)造為在將柔軟制品6放置在制品托盤5上時(shí)使第一接收部111和第二接收部112旋轉(zhuǎn)。更具體地，如圖6所示，用于供應(yīng)驅(qū)動(dòng)空氣的一對(duì)管114a附接到氣缸114。聯(lián)接到第一接收部111的連接部117和聯(lián)接到第二接收部112的連接部118通過(guò)板119連接到氣缸114。由此，氣缸114的運(yùn)動(dòng)經(jīng)由板119和連接部117傳遞給第一接收部111。
[0043]同樣地，氣缸114的運(yùn)動(dòng)經(jīng)由板119和連接部118傳遞給第二接收部112。氣缸114被構(gòu)造為伸展，以便朝向第一接收部111和第二接收部112推動(dòng)板119 ;或者縮回，以便拉動(dòng)板119。換言之，氣缸114被構(gòu)造為在放置接收到的柔軟制品6時(shí)向下(沿Zl方向)推動(dòng)板119。由此，如圖7和圖8所示，向下(沿Zl方向)推動(dòng)第一接收部111 (第二接收部112)，并且使第一接收部111 (第二接收部112)繞樞軸115a (116a)旋轉(zhuǎn)。[0044]臂115被構(gòu)造為支撐第一接收部111。更具體地，臂115借助沿著柔軟制品6的縱向延伸的樞軸115a (參見(jiàn)圖7)在其一端可旋轉(zhuǎn)地支撐第一接收部111。如圖2所示，臂115的另一端被固定到氣動(dòng)卡盤113的指部113a。臂116被構(gòu)造為支撐第二接收部112。更具體地，臂116借助沿著柔軟制品6的縱向延伸的樞軸116a (參見(jiàn)圖7)在其一端可旋轉(zhuǎn)地支撐第二接收部112。如圖2所示，臂116的另一端固定到氣動(dòng)卡盤113的指部113a。
[0045]連接部117 (118)被構(gòu)造為使板119與第一接收部111 (第二接收部112)互連。如圖2所示，連接部117 (118)包括連接桿117a (118a)和聯(lián)接部117b和117c (118b和118c)。連接桿117a (118a)借助聯(lián)接部117b (118b)連接到板119，并且借助聯(lián)接部117c(118c)連接到第一接收部111 (第二接收部112)。
[0046]聯(lián)接部117b (118b)被附接到板119，使得聯(lián)接部117b (118b)可以關(guān)于連接桿117a的軸線旋轉(zhuǎn)，并且可以相對(duì)于板119的板表面進(jìn)行傾斜運(yùn)動(dòng)。因此，即使氣動(dòng)卡盤113使第一接收部111沿Al方向(參見(jiàn)圖5)旋轉(zhuǎn)并且即使氣動(dòng)卡盤113使第二接收部112沿A2方向(參見(jiàn)圖5)旋轉(zhuǎn)，連接部117 (118)也可以使板119與第一接收部111 (第二接收部112)互連。
[0047]聯(lián)接部117c (118c)被附接到第一接收部111 (第二接收部112)的第一壁部Illa(112a)，使得聯(lián)接部117c (118c)可以相對(duì)于第一接收部111 (第二接收部112)的第一壁部Illa (112a)進(jìn)行傾斜運(yùn)動(dòng)。因此，可以通過(guò)板119借助連接部117 (118)將氣缸114的運(yùn)動(dòng)傳遞給第一接收部111 (第二接收部112)，使得第一接收部111 (第二接收部112)可以旋轉(zhuǎn)。
[0048]機(jī)器人控制器3被構(gòu)造為控制機(jī)器人I和機(jī)器人2的操作。更具體地，機(jī)器人控制器3被構(gòu)造為控制由機(jī)器人I和機(jī)器人2執(zhí)行的柔軟制品6的處理和搬運(yùn)。
[0049]如圖1所示，傳送機(jī)4被構(gòu)造為沿Xl方向傳送柔軟制品6。此外，傳送機(jī)4被構(gòu)造為沿著Y方向以兩列傳送柔軟制品6。如圖10所示，用于感測(cè)柔軟制品6的最大寬度的第一傳感器41和第二傳感器42以及用于感測(cè)柔軟制品6相對(duì)于Y方向的傾斜的第三傳感器43和第四傳感器44設(shè)置在傳送機(jī)4上方。第一傳感器41、第二傳感器42、第三傳感器43和第四傳感器44按照與兩列柔軟制品6對(duì)應(yīng)的關(guān)系以兩組設(shè)置在傳送機(jī)4上方。
[0050]第三傳感器43和第四傳感器44沿與傳送機(jī)4的搬運(yùn)方向(X方向)正交的方向(Y方向)以間隔Dl設(shè)置。第一傳感器41和第二傳感器42沿與傳送機(jī)4的搬運(yùn)方向正交的方向(Y方向)以比間隔Dl大的間隔D2設(shè)置。第一傳感器41、第二傳感器42、第三傳感器43和第四傳感器44設(shè)置在從傳送機(jī)4的Xl向端部沿X方向以距離D3隔開(kāi)的位置處。
[0051]第一傳感器41、第二傳感器42、第三傳感器43和第四傳感器44被構(gòu)造為感測(cè)在傳送機(jī)4上的傳感器的正下方位置處是否存在柔軟制品6。換言之，如圖12所示，第一傳感器41、第二傳感器42、第三傳感器43和第四傳感器44被構(gòu)造為在傳感器下方存在柔軟制品6的情況下發(fā)送“接通”檢測(cè)信號(hào)，而在傳感器下方不存在柔軟制品6的情況下發(fā)送“斷開(kāi)”檢測(cè)信號(hào)。
[0052]例如，在圖11所示的示例的情況下，使柔軟制品6相對(duì)于Y方向傾斜。因此，首先使第三傳感器43的檢測(cè)信號(hào)變?yōu)椤敖油ā睜顟B(tài)(參見(jiàn)圖12)。在柔軟制品6前進(jìn)距離Sx (t秒)之后，使第四傳感器44的檢測(cè)信號(hào)變?yōu)椤敖油ā睜顟B(tài)。換言之，機(jī)器人控制器3基于第三傳感器43和第四傳感器44檢測(cè)到柔軟制品6的時(shí)間差來(lái)計(jì)算柔軟制品6相對(duì)于Y方向的傾斜。
[0053]如圖2所示，制品托盤5形成為沿Y方向延伸的大致長(zhǎng)方體形。在傳送機(jī)4的下偵U (在Zl方向側(cè))沿Xl方向搬運(yùn)制品托盤5。在圖1所示的示例中，多個(gè)制品托盤5以彼此鄰接的關(guān)系沿著搬運(yùn)方向(XI方向)設(shè)置。四個(gè)經(jīng)折疊的柔軟制品6沿著Y方向放置在制品托盤5中。
[0054]接著，將參照?qǐng)D2至圖13描述由機(jī)器人控制器3執(zhí)行的柔軟制品6的傾斜檢測(cè)處理和柔軟制品6的搬運(yùn)并處理的后續(xù)處理。
[0055]如果由傳送機(jī)4來(lái)搬運(yùn)柔軟制品6，則在圖13所示的步驟SI中，機(jī)器人控制器3使用第三傳感器43和第四傳感器44來(lái)感測(cè)柔軟制品6。更具體地，機(jī)器人控制器3通過(guò)接收從第三傳感器43和第四傳感器44發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)來(lái)感測(cè)柔軟制品6。在步驟S2中，機(jī)器人控制器3計(jì)算從第三傳感器43和第四傳感器44發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)變?yōu)椤敖油ā睜顟B(tài)的時(shí)刻之間的時(shí)間差。例如，在圖11所示的示例中，使柔軟制品6相對(duì)于Y方向傾斜。因此，如圖12所示，在第三傳感器43的檢測(cè)信號(hào)變?yōu)椤敖油ā睜顟B(tài)t秒之后，使第四傳感器44的檢測(cè)信號(hào)變?yōu)椤敖油ā睜顟B(tài)。
[0056]在步驟S3中，機(jī)器人控制器3基于如上算得的時(shí)間差來(lái)計(jì)算Y方向平移量Sy。更具體地，機(jī)器人控制器3基于柔軟制品6的X方向平移量Sx來(lái)計(jì)算柔軟制品6的搬運(yùn)方向(XI方向)末端的Y方向平移量Sy。
[0057]現(xiàn)在將描述由機(jī)器人控制器3執(zhí)行的平移量Sy的計(jì)算方法。機(jī)器人控制器3基于如上算得的時(shí)間差來(lái)計(jì)算柔軟制品6的搬運(yùn)方向(XI方向)平移量Sx。更具體地，機(jī)器人控制器3根據(jù)如下等式來(lái)計(jì)算柔軟制品6的X方向平移量Sx:平移量Sx=tX傳送機(jī)速度V。接著，機(jī)器人控制器3根據(jù)如下等式來(lái)計(jì)算沿與柔軟制品6的搬運(yùn)方向正交的方向(Y方向)的平移量Sy:平移量Sy=平移量SxX柔軟制品寬度W/傳感器間距離Dl。
[0058]在步驟S4中，機(jī)器人控制器3執(zhí)行用于使手單元11 (21)沿Y方向平移以平移量Sy的控制操作。換言之，機(jī)器人控制器3計(jì)算當(dāng)傳送機(jī)4將柔軟制品6從第三傳感器43和第四傳感器44的位置傳送了距離D3時(shí)柔軟制品6的Y方向平移量Sy。然后，機(jī)器人控制器3通過(guò)調(diào)整手單元11 (21)的Y方向位置來(lái)使手單元11 (21)移位。
[0059]此后，執(zhí)行柔軟制品6的搬運(yùn)和處理操作。更具體地，當(dāng)從傳送機(jī)4接收到柔軟制品6時(shí)，如圖2和圖3所示，使手單元11 (21)的第一接收部111 (211)和第二接收部112(212)在沿著Y方向并排設(shè)置的狀態(tài)下朝向傳送機(jī)4的下側(cè)(朝向Zl方向側(cè))移動(dòng)。此時(shí)，基于柔軟制品6相對(duì)于與傳送機(jī)4在搬運(yùn)平面內(nèi)的搬運(yùn)方向(XI方向)正交的正交方向(Y方向)的傾斜，機(jī)器人控制器3將用于接收柔軟制品6的手單元11 (21)的Y方向位置移位。
[0060]在對(duì)柔軟制品6進(jìn)行處理時(shí)，如圖5所示，使第一接收部111和第二接收部112移動(dòng)(或旋轉(zhuǎn))，使得第一接收部111和第二接收部112的制品接收側(cè)(內(nèi)側(cè))可以彼此面對(duì)。更具體地，沿閉合方向驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)卡盤113，從而使指部113a沿Al方向旋轉(zhuǎn)并且使指部113b沿A2方向旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，臂12沿B方向旋轉(zhuǎn)，并且手單元11沿B方向旋轉(zhuǎn)。因此，如圖6所示，在手單元11面朝下的狀態(tài)下，經(jīng)折疊的柔軟制品6被第一接收部111和第二接收部112保持。
[0061]在放置如上保持的柔軟制品6時(shí)，使保持經(jīng)折疊的柔軟制品6的第一接收部111和第二接收部112移動(dòng)到柔軟制品6在制品托盤5上的放置位置。更具體地，驅(qū)動(dòng)臂12，以使第一接收部111和第二接收部112移動(dòng)到柔軟制品6在制品托盤5上的放置位置上方。此后，使臂12向下移動(dòng)。使第一接收部111和第二接收部112移動(dòng)到柔軟制品6在制品托盤5上的放置位置。
[0062]然后，如圖7和圖8所示，第一接收部111 (第二接收部112)繞樞軸115a (116a)旋轉(zhuǎn)。更具體地，驅(qū)動(dòng)氣缸114以使其伸展，從而使板19朝向第一接收部111(第二接收部112)推動(dòng)連接部117 (118)，借此第一接收部111 (第二接收部112)沿Cl方向(C2方向)繞樞軸115a (116a)旋轉(zhuǎn)。最后，由第一接收部111和第二接收部112向下推動(dòng)柔軟制品6，并且將柔軟制品6放置在制品托盤5上的放置位置中。
[0063]在放置柔軟制品6之后，使第一接收部111 (第二接收部112)移動(dòng)到其中從傳送機(jī)4接收下一個(gè)柔軟制品6的位置。更具體地，如圖9所示，驅(qū)動(dòng)臂12，以使第一接收部111和第二接收部112移動(dòng)到制品托盤5上方。驅(qū)動(dòng)氣缸114以使其縮回，從而使第一接收部111 (第二接收部112)沿與Cl (C2)方向相反的方向繞樞軸115a (116a)旋轉(zhuǎn)。沿打開(kāi)方向驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)卡盤113。由此，手單元11 (21)的第一接收部111 (211)和第二接收部112(212)沿著Y方向設(shè)置。
[0064]在本實(shí)施方式中，如上所述，機(jī)器人系統(tǒng)100設(shè)置有機(jī)器人I (2)，該機(jī)器人I (2)包括手單元11 (21)，所述手單元11 (21)用于在傳送機(jī)4的下側(cè)(在Zl方向側(cè))接收由傳送機(jī)4傳送的柔軟制品6、對(duì)柔軟制品6進(jìn)行處理并且放置柔軟制品6。因此，僅通過(guò)使手單元11 (21)移動(dòng)到柔軟制品6落下所在的預(yù)定位置，手單元11 (21)可以在傳送機(jī)4的下側(cè)(在Zl方向側(cè))接收柔軟制品6。因此，與提起柔軟制品6的情況不同，可以防止對(duì)柔軟制品6的搬運(yùn)的控制變復(fù)雜。由于在處理柔軟制品6時(shí)可以使用用于搬運(yùn)柔軟制品6的手單元11 (21)，所以不必另外設(shè)置用于處理柔軟制品6的手單元。
[0065]在本實(shí)施方式中，如上所述，手單元11 (21)包括第一接收部111 (211)和第二接收部112 (212)，在于傳送機(jī)4的下側(cè)(在Zl方向側(cè))接收柔軟制品6時(shí)，第一接收部111(211)和第二接收部112 (212)沿著柔軟制品6的縱向(Y方向)設(shè)置。因此，沿著柔軟制品6的縱向(Y方向)設(shè)置的第一接收部111 (211)和第二接收部112 (212)可以在傳送機(jī)4的下側(cè)(在Zl方向側(cè))可靠地接收具有伸長(zhǎng)形狀的柔軟制品6。
[0066]在本實(shí)施方式中，如上所述，機(jī)器人控制器3執(zhí)行使第一接收部111和第二接收部112移動(dòng)的控制操作，以使得第一接收部111和第二接收部112的制品接收側(cè)可以彼此面對(duì)。這使得第一接收部111和第二接收部112能夠折疊柔軟制品6并且保持柔軟制品6處于折疊狀態(tài)。因此，可以容易地折疊柔軟制品6并且可靠地保持并搬運(yùn)由此折疊的柔軟制品6。
[0067]在本實(shí)施方式中，如上所述，手單元11包括氣動(dòng)卡盤113，所述氣動(dòng)卡盤113用于使第一接收部111和第二接收部112移動(dòng)，以使得第一接收部111和第二接收部112的制品接收側(cè)可以彼此面對(duì)。因此，僅通過(guò)對(duì)由空氣驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)卡盤113進(jìn)行開(kāi)閉控制，可以使第一接收部111和第二接收部112移動(dòng)，并可以折疊柔軟制品6。因此，與由馬達(dá)使第一接收部111和第二接收部112移動(dòng)的情況不同，可以防止對(duì)柔軟制品6的處理的控制變復(fù)雜。
[0068]在本實(shí)施方式中，如上所述，第一接收部111(第二接收部112)包括第一壁部Illa(211a)和第二壁部Illc (211c)。此外，第一接收部111 (第二接收部112)具有大致U形截面，并且沿著柔軟制品6的縱向延伸。因此，可以在傳送機(jī)4的下側(cè)(在Zl方向側(cè))可靠地接收從傳送機(jī)4落下的柔軟制品6。
[0069]在本實(shí)施方式中，如上所述，當(dāng)由手單元11來(lái)接收柔軟制品6時(shí)，第一壁部Illa(112a)設(shè)置在與傳送機(jī)4側(cè)的第二壁部Illc (112c)相反的一側(cè)(在Xl方向側(cè))。當(dāng)由手單元11來(lái)接收柔軟制品6時(shí)，第二壁部lllc(112c)設(shè)置在傳送機(jī)4側(cè)(在X2方向側(cè))。第二壁部Illc (112c)以比第一壁部Illa (112a)更小的角度向外傾斜。因此，可以增大第一接收部111 (第二接收部112)的開(kāi)口大小。這使得第一接收部111 (第二接收部112)能夠容易地接收從傳送機(jī)4落下的柔軟制品6。
[0070]在本實(shí)施方式中，如上所述，手單元11被構(gòu)造為使得在放置柔軟制品6時(shí)，位于柔軟制品6的上側(cè)(在Z2方向側(cè))的第一壁部Illa (112a)從第一接收部111 (第二接收部112)向下(沿Zl方向)推動(dòng)柔軟制品6。因此，即使柔軟制品6是粘性的，也可以容易地將柔軟制品6從第一接收部111 (第二接收部112)分離。這使得可以容易地放置柔軟制品6。
[0071]在本實(shí)施方式中，如上所述，手單元11被構(gòu)造為使得在放置柔軟制品6時(shí)，由位于柔軟制品6的下側(cè)(在Zl方向側(cè))的第二壁部Illc (112c)使存在于放置位置周圍的另一個(gè)柔軟制品6遠(yuǎn)離第一接收部111 (第二接收部112)移動(dòng)，使得待放置的柔軟制品6不與另一個(gè)柔軟制品6交疊。因此，可以放置柔軟制品6，使得待放置的柔軟制品6不與另一個(gè)柔軟制品6交疊。這使得可以按照沿柔軟制品6的垂直方向(沿Z方向)的相等高度放置柔軟制品6。
[0072]在本實(shí)施方式中，如上所述，第一接收部111 (第二接收部112)被構(gòu)造為使其在放置柔軟制品6時(shí)繞沿著柔軟制品6的縱向延伸的樞軸115a (116a)旋轉(zhuǎn)。手單元11構(gòu)造為使第一接收部111 (第二接收部112)旋轉(zhuǎn)，使得可以使第一壁部Illa (112a)朝向柔軟制品6 (朝向Zl方向側(cè))移動(dòng)，并且使得可以使第二壁部Illc (112c)遠(yuǎn)離第一接收部111(第二接收部112)移動(dòng)。通過(guò)使第一接收部111 (第二接收部112)繞樞軸115a (116a)旋轉(zhuǎn)，可以向下(沿Zl方向)推動(dòng)柔軟制品6，并且使存在于放置位置周圍的另一個(gè)柔軟制品6遠(yuǎn)離第一接收部111 (第二接收部112)移動(dòng)。
[0073]在本實(shí)施方式中，如上所述，手單元11包括氣缸114，在放置柔軟制品6時(shí)，所述氣缸114使第一接收部111和第二接收部112旋轉(zhuǎn)。因此，僅通過(guò)對(duì)由空氣驅(qū)動(dòng)的氣缸114進(jìn)行開(kāi)閉控制，可以使第一接收部111和第二接收部112旋轉(zhuǎn)并放置柔軟制品6。因此，與由馬達(dá)使第一接收部111和第二接收部112旋轉(zhuǎn)的情況不同，可以防止對(duì)柔軟制品6的放置的控制變復(fù)雜。
[0074]在本實(shí)施方式中，如上所述，機(jī)器人控制器3被構(gòu)造為，基于柔軟制品6在搬運(yùn)平面內(nèi)相對(duì)于與傳送機(jī)4的搬運(yùn)方向正交的方向(Y方向)的傾斜，執(zhí)行將用于接收柔軟制品6的手單元11的Y方向位置移位的控制操作。因此，可以防止由于傳送機(jī)4所傳送的柔軟制品6相對(duì)于Y方向的傾斜引起的手單元11的制品接收位置的偏離。因此，手單元11可以精確地處理柔軟制品6。
[0075]在本實(shí)施方式中，如上所述，機(jī)器人系統(tǒng)100包括用于感測(cè)柔軟制品6相對(duì)于Y方向的傾斜的第三傳感器43和第四傳感器44。因此，可以容易地感測(cè)柔軟制品6相對(duì)于Y方向的傾斜。這使得可以容易地防止手單元11的制品接收位置偏離。
[0076]在本實(shí)施方式中，如上所述，第三傳感器43和第四傳感器44沿著Y方向設(shè)置。機(jī)器人控制器3被構(gòu)造為基于柔軟制品6被第三傳感器43和第四傳感器44感測(cè)到的時(shí)刻之間的差來(lái)計(jì)算柔軟制品6相對(duì)于Y方向的傾斜。因此，與利用圖像識(shí)別或其他方法來(lái)感測(cè)柔軟制品6相對(duì)于Y方向的傾斜的情況不同，可以防止用于計(jì)算柔軟制品6的傾斜的處理
變復(fù)雜。
[0077]在本實(shí)施方式中，如上所述，手單元11 (21)被構(gòu)造為將多個(gè)柔軟制品6按照互相鄰接的關(guān)系放置在制品托盤5內(nèi)。因此，可以容易地制造包括按照互相鄰接的關(guān)系放置在制品托盤5內(nèi)的多個(gè)柔軟制品6的物品。
[0078]在本實(shí)施方式中，如上所述，手單元11在與手單元21相反的一側(cè)(在Yl方向側(cè))安裝到機(jī)器人I的臂12。手單元21在與手單元11相反的一側(cè)(在Y2方向側(cè))安裝到機(jī)器人2的臂22。因此，可以在沿傳送機(jī)4的Y方向(沿傳送帶的橫向)的相反兩側(cè)設(shè)置機(jī)器人I和2。這使得可以容易地防止手單元11和手單元21彼此干擾。
[0079]本文所公開(kāi)的實(shí)施方式在各方面都是例示性的并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制性的。本公開(kāi)的范圍不限于實(shí)施方式的描述，而是由權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。在含義和范圍上與權(quán)利要求書(shū)等同的所有修改例都包括在本公開(kāi)的范圍中。
[0080]例如，盡管在上述實(shí)施方式中柔軟制品由手單元(機(jī)器人手)來(lái)折疊，但是機(jī)器人手可以被構(gòu)造為執(zhí)行除了折疊柔軟制品之外的其他處理。傳感器、臂和手單元的數(shù)量不限于上述實(shí)施方式，而可以變化。
[0081]盡管上述實(shí)施方式中采用了兩個(gè)機(jī)器人和兩個(gè)手單元(機(jī)器人手)，但是可以設(shè)置一個(gè)或不止兩個(gè)的機(jī)器人手。在設(shè)置不止兩個(gè)的機(jī)器人手的情況下，機(jī)器人手可以附接到機(jī)器人的臂而不彼此干擾。盡管上述實(shí)施方式中每個(gè)機(jī)器人手包括兩個(gè)接收部，但是可以設(shè)置一個(gè)或者不止兩個(gè)的接收部。盡管第一壁部和第二壁部被描述為具有相對(duì)于水平面的預(yù)定固定角度，但是如果需要，也可以改變?cè)摻嵌?。盡管各個(gè)接收部被描述為包括第一壁部、底部和第二壁部，但是可以省略底部。第一壁部和第二壁部可以是平面狀表面或彎曲表面。各個(gè)接收部可以是由不止兩個(gè)的壁部形成的多邊形表面。
[0082]盡管在上述實(shí)施方式中柔軟制品放置在制品托盤(容器)上，但是只要對(duì)柔軟制品進(jìn)行處理和搬運(yùn)，就可以將柔軟制品放置在除了容器之外的預(yù)定位置。放置在制品托盤上的柔軟制品的數(shù)量不固定為六個(gè)，而可以多于或少于六個(gè)。
[0083]盡管在上述實(shí)施方式中用于感測(cè)柔軟制品的傳感器設(shè)置在傳送機(jī)上方，但是用于感測(cè)柔軟制品的接收的傳感器單元可以設(shè)置在機(jī)器人手中。柔軟制品可以用于除了食品生產(chǎn)目的之外的其他目的。
[0084]在上述實(shí)施方式中，為了描述的方便，利用一種用于根據(jù)處理流程順次執(zhí)行處理的流程驅(qū)動(dòng)型流程圖描述了由機(jī)器人控制器(控制單元)執(zhí)行的處理。另選地，控制單元的處理操作可以由用于執(zhí)行基于事件的處理的事件驅(qū)動(dòng)型處理來(lái)執(zhí)行。在這種情況下，可以以完全事件驅(qū)動(dòng)的方式或者以事件驅(qū)動(dòng)與流程驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的方式來(lái)執(zhí)行所述處理。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)器人手，該機(jī)器人手被構(gòu)造為在傳送機(jī)的下側(cè)接收由所述傳送機(jī)傳送的工件、處理所述工件并將經(jīng)處理的所述工件放置在預(yù)定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人手，其中，所述工件是柔軟物體。
3.一種包括一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人手的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，各個(gè)所述機(jī)器人手被構(gòu)造為在傳送機(jī)的下側(cè)接收由所述傳送機(jī)傳送的工件、處理所述工件并將經(jīng)處理的所述工件放置在預(yù)定位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，各個(gè)所述機(jī)器人手包括一個(gè)或更多個(gè)接收部，各個(gè)所述接收部包括通道部和安裝部，在所述工件的接收和移除期間所述工件經(jīng)過(guò)所述通道部，經(jīng)過(guò)所述通道部的所述工件被放置在所述安裝部上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的機(jī)器人系統(tǒng)，該機(jī)器人系統(tǒng)還包括: 控制單元，該控制單元被構(gòu)造為控制由所述機(jī)器人手執(zhí)行的所述工件的接收、處理和放置操作，各個(gè)所述機(jī)器人手包括沿著所述工件的縱向設(shè)置以接收所述工件的第一接收部和第二接收部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人手，其中，所述第一接收部和所述第二接收部均沿著所述工件的縱向延伸，并且所述第一接收部和所述第二接收部在與所述工件的所述縱向正交的平面中均具有大致U形截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述控制單元被構(gòu)造為控制所述第一接收部和所述第二接收部，使得所述第一接收部和所述第二接收部移動(dòng)，以便使所述第一接收部和所述第二接收部的工件接收側(cè)彼此面對(duì)，從而折疊所述工件并保持所述工件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，各個(gè)所述機(jī)器人手還包括空氣驅(qū)動(dòng)單元，該空氣驅(qū)動(dòng)單元用于使所述第一接收部和所述第二接收部移動(dòng)，使得所述第一接收部和所述第二接收部的所述工件接收側(cè)彼此面對(duì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述第一接收部和所述第二接收部均包括沿著所述工件的所述縱向延伸的第一壁部和第二壁部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，在所述工件的接收期間所述第一壁部定位成比所述第二壁部更加遠(yuǎn)離所述傳送機(jī)，所述第二壁部以比所述第一壁部的角度小的角度向外傾斜。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述控制單元在放置所述工件時(shí)控制各個(gè)所述機(jī)器人手，以便旋轉(zhuǎn)所述第一接收部和所述第二接收部以使得所述第一壁部位于所述工件的上方，并且以便從所述第一接收部和所述第二接收部向下推動(dòng)所述工件。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述控制單元在放置所述工件時(shí)控制各個(gè)所述機(jī)器人手，使得位于所述工件的下側(cè)的所述第二壁部將存在于放置位置周圍的另一工件遠(yuǎn)離所述第一接收部和所述第二接收部移動(dòng)，使得待放置的所述工件不與所述另一工件交疊。
13.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述控制單元控制各個(gè)所述機(jī)器人手，以便基于所述工件相對(duì)于在搬運(yùn)平面內(nèi)與所述傳送機(jī)的搬運(yùn)方向正交的正交方向的傾斜，使得用于接收所述工件的第一接收部和所述第二接收部沿與所述搬運(yùn)方向正交的所述正交方向的位置移位。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機(jī)器人系統(tǒng)，所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括:一個(gè)或更多個(gè)傳感器，所述一個(gè)或更多個(gè)傳感器被構(gòu)造為感測(cè)所述工件相對(duì)于所述正交方向的傾斜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述傳感器的數(shù)量是多個(gè)，所述多個(gè)傳感器沿著所述正交方向設(shè)置，并且所述控制單元被構(gòu)造為基于所述多個(gè)傳感器檢測(cè)到所述工件的時(shí)刻之間的差來(lái)計(jì)算所述工件相對(duì)于所述正交方向的傾斜。
16.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述控制單元控制各個(gè)所述機(jī)器人手，以便將多個(gè)工件按照互相鄰接的關(guān)系放置在容器內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述機(jī)器人手包括按照彼此鄰接的關(guān)系設(shè)置的第一機(jī)器人手和第二機(jī)器人手，所述第一機(jī)器人手和第二機(jī)器人手沿著所述傳送機(jī)的橫向排列在所述傳送機(jī)的下游側(cè)。
18.一種利用一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人手來(lái)生產(chǎn)食品的方法，該機(jī)器人手被構(gòu)造為在傳送機(jī)的下側(cè)接收由所述傳送機(jī)傳送的工件、處理所述工件并將經(jīng)處理的所述工件放置在預(yù)定位置，該方法包括以下步驟: 使所述機(jī)器人手在傳送機(jī)的下側(cè)接收由所述傳送機(jī)傳送的工件； 使所述機(jī)器人手對(duì)所述工件進(jìn)行處理；以及 使所述機(jī)器人手將所述工件放置在預(yù)定位置。
19.一種利用權(quán)利要求18所述的方法生產(chǎn)的制品。
【文檔編號(hào)】B25J9/08GK103568010SQ201310294996
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】高田浩志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)