機器人系統(tǒng)以及工件的輸送方法
【專利摘要】本發(fā)明提供機器人系統(tǒng)以及工件的輸送方法，該機器人系統(tǒng)能夠抑制機器人臂與工件配置部接觸。在該機器人系統(tǒng)（100）中，在俯視觀察時，以機器人臂（14）的安裝有機器人手（12）的部分的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸（A5）與機器人手（12）的幾何學(xué)的中心不同的方式，將機器人手（12）的根部連接在機器人臂（14）上，PC（6）以如下方式進(jìn)行控制：通過機器人臂（14）使機器人手（12）轉(zhuǎn)動，以使機器人手（12）的前端側(cè)朝向與機器人臂（14）延伸的方向即X方向相交叉的方向，在這種狀態(tài)下，通過機器人手（12）對配置在平臺（201）上的工件（200）進(jìn)行保持。
【專利說明】機器人系統(tǒng)以及工件的輸送方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人系統(tǒng)以及工件的輸送方法。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有一種包括機器人臂的卸垛裝置，該機器人臂上安裝有對配置在平臺的工件進(jìn)行保持的機器人手(例如參照專利文獻(xiàn)I)。在該卸垛裝置中，從平臺的上方拍攝工件，并且基于拍攝的圖像來檢測工件的位置。而且，基于檢測出的工件的位置，在使機器人臂移動的同時，通過機器人手來保持工件。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-317911號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]然而，在上述專利文獻(xiàn)I記載的卸垛裝置中，對配置在平臺的外周側(cè)(壁部附近)的工件進(jìn)行保持的情況下，由于成為機器人臂與平臺的壁部相接近的狀態(tài)，因此，就考慮到會存在如下的問題:機器人臂與平臺的壁部(工件配置部的壁部)接觸的情況。
[0007]本發(fā)明是為解決上述課題而完成的，本發(fā)明的一個目的是，提供一種在保持工件時能夠抑制機器人臂與工件配置部接觸的機器人系統(tǒng)以及工件的輸送方法。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，第一方面的機器人系統(tǒng)包括第一機器人臂和機器人控制部，所述第一機器人臂上安裝有對配置在工件配置部的工件進(jìn)行保持的保持部；所述機器人控制部用于控制保持部以及第一機器人臂的動作，在俯視觀察時，以第一機器人臂的安裝有保持部的部分的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸與保持部的幾何學(xué)的中心不同的方式，將保持部的根部連接在第一機器人臂上，機器人控制部以如下方式進(jìn)行控制:通過第一機器人臂使保持部轉(zhuǎn)動，以使保持部的前端側(cè)朝向與第一機器人臂延伸的方向即第一方向相交叉的方向，在這種狀態(tài)下，通過保持部對配置在工件配置部的工件進(jìn)行保持。
[0009]在第一方面的機器人系統(tǒng)中，如上所述，通過以第一機器人臂的安裝有保持部的部分的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸與保持部的幾何學(xué)的中心不同的方式，將保持部的根部連接在第一機器人臂上，以如下方式進(jìn)行控制從而構(gòu)成機器人控制部:通過第一機器人臂使保持部轉(zhuǎn)動，以使保持部的前端側(cè)朝向與第一機器人臂延伸的方向即第一方向相交叉的方向，在這種狀態(tài)下，通過保持部對配置在工件配置部的工件進(jìn)行保持，由此，在以保持部的前端側(cè)朝向與第一方向相交叉的方向轉(zhuǎn)動的量，而使第一機器人臂靠近工件配置部的中央部側(cè)的狀態(tài)下，能夠?qū)ぜM(jìn)行保持。由此，在保持工件時，能夠抑制第一機器人臂與工件配置部(工件配置部的外周側(cè)(壁部))接觸。
[0010]第二方面的工件的輸送方法包括如下工序:在俯視觀察時，以機器人臂的安裝有保持部的部分的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸與保持部的幾何學(xué)的中心不同的方式，通過機器人臂使根部被連接在機器人臂上的保持部轉(zhuǎn)動，以使保持部的前端側(cè)朝向與機器人臂延伸的方向即第一方向相交叉的方向的工序；在使保持部轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下，通過保持部對配置在工件配置部的工件進(jìn)行保持的工序。
[0011]在該第二方面的工件的輸送方法中，包括如下工序:以機器人臂的安裝有保持部的部分的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸與保持部的幾何學(xué)的中心不同的方式，通過機器人臂使根部被連接在機器人臂上的保持部轉(zhuǎn)動，以使保持部的前端側(cè)朝向與機器人臂延伸的方向即第一方向相交叉的方向的工序，由此，在以保持部的前端側(cè)朝向與第一方向相交叉的方向轉(zhuǎn)動的量，而使機器人臂靠近工件配置部的中央部側(cè)的狀態(tài)下，能夠?qū)ぜM(jìn)行保持。由此，能夠提供如下的工件的輸送方法:其在保持工件時，能夠抑制機器人臂與工件配置部(工件配置部的外周側(cè)(壁部))接觸。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]通過上述結(jié)構(gòu)，在保持工件時，能夠抑制機器人臂與工件配置部接觸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實施方式的機器人系統(tǒng)的整體圖。
[0015]圖2是本實施方式的機器人系統(tǒng)的框圖。
[0016]圖3是本實施方式的機器人系統(tǒng)的卸垛用機器人的立體圖。
[0017]圖4是從上方觀察本實施方式的機器人系統(tǒng)的卸垛用機器人的圖。
[0018]圖5是本實施方式的機器人系統(tǒng)的卸垛用機器人的機器人手的立體圖。
[0019]圖6是本實施方式的機器人系統(tǒng)的卸垛用機器人的機器人手的俯視圖。
[0020]圖7是本實施方式的機器人系統(tǒng)的卸垛用機器人的機器人手的仰視圖。
[0021]圖8是表示通過本實施方式的機器人系統(tǒng)的機器人手、對于與平臺的邊大致平行配置的工件進(jìn)行保持的圖。
[0022]圖9是表示通過本實施方式的機器人系統(tǒng)的機器人手、對于與平臺的邊交叉配置的工件進(jìn)行保持的圖。
[0023]圖10是表示本實施方式的機器人系統(tǒng)的機器人手被配置在平臺右上的角部的狀態(tài)的圖。
[0024]圖11是表示本實施方式的機器人系統(tǒng)的機器人手被配置在平臺左上的角部的狀態(tài)的圖。
[0025]圖12是表示本實施方式的機器人系統(tǒng)的機器人手被配置在平臺右下的角部的狀態(tài)的圖。
[0026]圖13是表示本實施方式的機器人系統(tǒng)的機器人手被配置在平臺左下的角部的狀態(tài)的圖。
[0027]圖14是本實施方式的機器人系統(tǒng)的檢測用機器人的立體圖。
[0028]圖15是本實施方式的機器人系統(tǒng)的檢測用機器人的機器人手的俯視圖。
[0029]圖16是用于說明本實施方式的機器人系統(tǒng)的動作的流程圖。
[0030]圖17是用于說明本實施方式的機器人系統(tǒng)的載置工件的動作、和檢測工件配置狀態(tài)的動作的圖。
[0031]圖18是用于說明本實施方式的機器人系統(tǒng)的保持工件的動作的圖。
[0032]圖19是比較例的機器人的立體圖。
[0033]圖20是用于說明通過比較例的機器人對工件進(jìn)行保持的動作的圖。
[0034]圖21是本實施方式的第一變形例的機器人手的俯視圖。
[0035]圖22是本實施方式的第二變形例的機器人手的俯視圖。
[0036]附圖標(biāo)記的說明
[0037]1:機器人
[0038]6:PC (機器人控制部)
[0039]7:激光照射部(檢測部)
[0040]8:照相機(檢測部)
[0041]12、31、32:機器人手(保持部)
[0042]12a:角部
[0043]12b、12c:邊
[0044]14:機器人臂(第一機器人臂)
[0045]24:機器人臂(第二機器人臂)
[0046]100:機器人系統(tǒng)
[0047]200:工件
[0048]201:平臺(工件配置部)

【具體實施方式】
[0049]以下，基于附圖來說明本實施方式。
[0050]首先，參照圖1?圖15，對本實施方式的機器人系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0051]如圖1所示，機器人系統(tǒng)100包括:卸垛用的機器人I和用于檢測工件200的檢測用的機器人2。機器人I以及機器人2例如由垂直多關(guān)節(jié)機器人構(gòu)成。另外，在機器人I以及機器人2的附近(XI方向側(cè))，配置有堆積了大小、形狀不同的多個工件200的平臺201。此外，工件200例如由箱狀的工件200構(gòu)成。另外，平臺201在俯視觀察時具有:包圍工件200的大致矩形形狀(具有壁部的箱形狀)。另外，在機器人I的附近(Y2方向側(cè))，配置有載置(輸送)工件200的傳送帶202。此外，平臺201是“工件配置部”的一個例子。
[0052]如圖2所示，在機器人I上連接有機器人控制器3。另外，在機器人2上連接有機器人控制器4。機器人控制器3以及機器人控制器4被連接在PLC (可編程邏輯控制器(programmable logic controller)) 5上。另外，在PLC5上，連接有對機器人系統(tǒng)100的整體動作進(jìn)行控制的PC (個人計算機(Personal Computer))60另外,在PC6上,連接有用于檢測工件200的配置狀態(tài)的激光照射部7以及照相機8。此外，PC6是“機器人控制部”的一個例子。
[0053]如圖3所示，機器人I包括機器人主體11和機器人手12，該機器人手12被安裝在機器人主體11的前端，用于吸附并保持配置在平臺201上的工件200。另外，機器人主體11具有基臺13以及機器人臂14。另外，在機器人I中設(shè)置有與機器人臂14連接的電纜15等。此外，機器人手12是“保持部”的一個例子。另外，機器人臂14是“第一機器人臂”的一個例子。
[0054]基臺13被固定在地板、墻壁、天花板等的設(shè)置面上。機器人臂14的結(jié)構(gòu)為具有五自由度。機器人臂14具有多個臂結(jié)構(gòu)體，臂結(jié)構(gòu)體141能夠圍繞相對于設(shè)置面垂直的轉(zhuǎn)動軸Al旋轉(zhuǎn)從而被連接在基臺13上。臂結(jié)構(gòu)體142能夠圍繞相對于轉(zhuǎn)動軸Al垂直的轉(zhuǎn)動軸A2旋轉(zhuǎn)從而被連接在臂結(jié)構(gòu)體141上。臂結(jié)構(gòu)體143能夠圍繞相對于轉(zhuǎn)動軸A2平行的轉(zhuǎn)動軸A3旋轉(zhuǎn)從而被連接在臂結(jié)構(gòu)體142上。臂結(jié)構(gòu)體144能夠圍繞相對于轉(zhuǎn)動軸A3平行的轉(zhuǎn)動軸A4旋轉(zhuǎn)從而被連接在臂結(jié)構(gòu)體143上。臂結(jié)構(gòu)體145能夠圍繞相對于轉(zhuǎn)動軸A4垂直的轉(zhuǎn)動軸A5旋轉(zhuǎn)從而被連接在臂結(jié)構(gòu)體144上。此外，這里所謂的“平行”、“垂直”并不一定是被嚴(yán)格定義的，只要是實際使用的即可。在各轉(zhuǎn)動軸Al?A5上分別設(shè)置有伺服電機，各伺服電機具有檢測各個旋轉(zhuǎn)位置的編碼器。各伺服電機被連接在機器人控制器3上，各伺服電機基于機器人控制器3的指令而進(jìn)行工作。
[0055]另外，如圖4所示，機器人I在俯視觀察時具有:相對于沿著X方向上的中心線C、機器人臂14向Y方向的一側(cè)(Π方向側(cè))突出的非對稱形狀，該X方向是機器人I的機器人臂14延伸的方向。此外，電纜15也向Yl方向側(cè)突出。
[0056]在此，在本實施方式中，如圖5以及圖6所示，在俯視觀察時，以機器人臂14的安裝有機器人手12的部分(臂結(jié)構(gòu)體145)的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸A5、與機器人手12的幾何學(xué)的中心(A點、幾何學(xué)的重心)不同的方式，將機器人手12的根部(X2方向側(cè))連接在機器人臂14 (臂結(jié)構(gòu)體145)上。具體而言，在俯視觀察時，機器人手12具有大致正方形形狀，并且在大致正方形形狀的機器人手12的根部的角部12a附近，連接有機器人臂14。
[0057]另外，在本實施方式中，如圖6所示，當(dāng)俯視觀察時，在從機器人手12的幾何學(xué)的中心(A點)、沿著與機器人臂14延伸的X方向進(jìn)行正交的Y方向(Y2方向)偏置規(guī)定的距離d而成的機器人手12的根部的位置上，將機器人手12連接在機器人臂14上。S卩、當(dāng)俯視觀察時，在與機器人臂14 (電纜15)的突出方向(Yl方向)相反的Y2方向側(cè)偏置規(guī)定的距離d而成的機器人臂14的根部的位置上，將機器人手12連接在機器人臂14上。另外，經(jīng)由連接部(托架)16來連接機器人臂14和機器人手12。
[0058]另外，如圖5以及圖7所示，機器人手12包括:多個吸附部121和機器人手主體部122，該吸附部121用于通過氣體(空氣)的吸引力對配置在平臺201上的工件200進(jìn)行保持；該機器人手主體部122上安裝有吸附部121。而且，基于由設(shè)置在機器人2上的照相機8拍攝的工件200的圖像，使配置在工件200和機器人手12重疊的部分上的吸附部121成為工作狀態(tài)，并且使其他的吸附部121成為非工作狀態(tài)，在該狀態(tài)下，由PC6控制成保持工件200。例如如圖8以及圖9所示，在俯視觀察時，工件200的尺寸比機器人手12小的情況下，使配置在工件200和機器人手12重疊的部分上的吸附部121成為工作狀態(tài)。另外，在俯視觀察時，工件200的尺寸大于等于機器人手12的尺寸的情況下，使全部的吸附部121成為工作狀態(tài)。
[0059]在此，在本實施方式中，如圖10?圖13所示，通過機器人臂14使吸附部121轉(zhuǎn)動，以使吸附部121的前端側(cè)朝向與機器人臂14延伸的方向即X方向相交叉的方向(El方向、E2方向)，在這種狀態(tài)下，由PC6控制成通過吸附部121對配置在平臺201上的工件200進(jìn)行保持。另外，通過機器人臂14使機器人手12轉(zhuǎn)動，以使俯視觀察時的機器人手12的前端側(cè)從沿著X方向配置了機器人手12的前端側(cè)和根部的基準(zhǔn)狀態(tài)(參照圖4)、朝向與X方向相交叉的方向(El方向、E2方向)，在這種狀態(tài)下，由PC6控制成通過機器人手12來保持工件200。
[0060]具體而言，如圖10以及圖11所示，當(dāng)對配置在與X方向正交的Y2方向側(cè)的工件200進(jìn)行保持的情況下，在通過機器人臂14使機器人手12從基準(zhǔn)狀態(tài)(參照圖4)向Y2方向側(cè)轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下，由PC6控制成通過機器人手12來保持工件200。另外，如圖12以及圖13所示，當(dāng)對配置在Yl方向側(cè)的工件200進(jìn)行保持的情況下，在通過機器人臂14使機器人手12從基準(zhǔn)狀態(tài)(參照圖4)向Yl方向側(cè)轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下，由PC6控制成通過機器人手12來保持工件200。
[0061]另外，在本實施方式中，如圖8以及圖9所示，在通過機器人臂14使機器人手12轉(zhuǎn)動了大致45度，以使大致正方形形狀的機器人手12的前端側(cè)的相互正交的兩條邊12b和12c (外緣)與平臺201的兩條邊201a和201b成為大致平行的狀態(tài)下，由PC6控制成通過吸附部121來保持工件200。
[0062]另外，如圖8所示，在將工件200的兩條邊200a和200b與平臺201的兩條邊201a和201b配置為大致平行的情況下，通過機器人臂14使機器人手12移動(轉(zhuǎn)動)，以使俯視觀察時的機器人手12的前端側(cè)的相互正交的兩條邊12b和12c (外緣)與工件200的邊200a和200b重合、且機器人手12的前端側(cè)的角部12d與工件200的角部200c重合，在這種狀態(tài)下，對工件200進(jìn)行保持。此外，無論在工件200被配置在平臺201的角部附近的情況還是被配置在中央部附近的情況下，都以機器人手12的兩條邊12b和12c (外緣)與工件200的四條邊中的兩條邊進(jìn)行重合、且在機器人手12的前端側(cè)的角部12d與工件200的四個角部中的一個角部重合的狀態(tài)下，對工件200進(jìn)行保持。
[0063]另外，如圖9所示，在以工件200的四條邊與平臺201的兩條邊201a和201b交叉的狀態(tài)進(jìn)行配置的情況下，通過機器人臂14使機器人手12移動(轉(zhuǎn)動)，以使俯視觀察時的機器人手12的前端側(cè)的相互正交的兩條邊12b和12c (外緣)與工件200的兩個角部200c和200d進(jìn)行重合，在這種狀態(tài)下，對工件200進(jìn)行保持。
[0064]另外，如圖14所示，機器人2包括:機器人主體21 ；以及安裝在機器人主體21的前端上的機器人手22。另外，機器人主體21具有:基臺23以及機器人臂24。
[0065]基臺23被固定在地板、墻壁、天花板等的設(shè)置面上。機器人臂24的結(jié)構(gòu)為具有六自由度。機器人臂24具有多個臂結(jié)構(gòu)體，臂結(jié)構(gòu)體241能夠圍繞相對于設(shè)置面垂直的轉(zhuǎn)動軸BI旋轉(zhuǎn)從而被連接在基臺23上。臂結(jié)構(gòu)體242能夠圍繞相對于轉(zhuǎn)動軸BI垂直的轉(zhuǎn)動軸B2旋轉(zhuǎn)從而被連接在臂結(jié)構(gòu)體241上。臂結(jié)構(gòu)體243能夠圍繞相對于轉(zhuǎn)動軸B2平行的轉(zhuǎn)動軸B3旋轉(zhuǎn)從而被連接在臂結(jié)構(gòu)體242上。臂結(jié)構(gòu)體244能夠圍繞相對于轉(zhuǎn)動軸B3垂直的轉(zhuǎn)動軸B4旋轉(zhuǎn)從而被連接在臂結(jié)構(gòu)體243上。臂結(jié)構(gòu)體245能夠圍繞相對于轉(zhuǎn)動軸B4垂直的轉(zhuǎn)動軸B5旋轉(zhuǎn)從而被連接在臂結(jié)構(gòu)體244上。臂結(jié)構(gòu)體246能夠圍繞相對于轉(zhuǎn)動軸B5垂直的轉(zhuǎn)動軸B6旋轉(zhuǎn)從而被連接在臂結(jié)構(gòu)體245上。此外，這里所謂的“平行”、“垂直”并不一定是被嚴(yán)格定義的，只要是實際使用的即可。在各轉(zhuǎn)動軸BI?B6上分別設(shè)置有伺服電機，各伺服電機具有檢測各個旋轉(zhuǎn)位置的編碼器。各伺服電機被連接在機器人控制器4上，各伺服電機基于機器人控制器4的指令而進(jìn)行工作。此外，機器人臂24是“第二機器人臂”的一個例子。
[0066]另外，如圖15所示，在機器人手22上安裝有激光照射部7和照相機8 (立體照相機)，該激光照射部7向工件200照射激光；該照相機8用于檢測從工件200反射的激光。此夕卜，激光照射部7以及照相機8是“檢測部”的一個例子。而且，通過激光照射部7以例如十字狀(交叉)的方式向工件200照射激光的同時，通過照相機8檢測(拍攝)從工件200反射的激光。而且，基于檢測結(jié)果(被拍攝的圖像)，并通過PC6計算(計測)出工件200的配置狀態(tài)(工件200的高度(工件200的上表面的高度位置)、旋轉(zhuǎn)角度、位置、形狀、尺寸等)。而且，在本實施方式中，基于由激光照射部7以及照相機8檢測出的工件200的配置狀態(tài)而使機器人臂14移動，由PC6控制成通過機器人手12對配置在平臺201上的工件200進(jìn)行保持。
[0067]以下，參照圖16?圖18，對本實施方式的機器人系統(tǒng)100的動作進(jìn)行說明。
[0068]首先，如圖16所示，在步驟SI中，基于由激光照射部7以及照相機8的上一次的檢測動作檢測出的在平臺201的最上段配置的工件200的配置狀態(tài)，如圖17所示，在通過機器人臂14的機器人手12對工件200進(jìn)行保持的同時，使機器人臂14移動，由此，工件200被載置在傳送帶202上。
[0069]另外，與通過機器人臂14載置工件200的動作并行(或者與工件200的輸送動作并行)，而使機器人臂24移動，由此，安裝在機器人臂24上的機器人手22 (激光照射部7以及照相機8)被配置在平臺201的上方。
[0070]而且，在步驟S2中，通過激光照射部7向工件200照射激光，并且通過照相機8拍攝從工件200反射的激光，并檢測出配置在平臺201的下一次要保持的工件200的配置狀態(tài)(高度、形狀、尺寸等)。而且，從檢測出的多個工件200中，選擇成為保持對象的工件200(例如最上段的工件200)。
[0071]其次，在步驟S3中，如圖18所示，使機器人臂14向平臺201的上方移動。而且，與機器人臂14的移動動作并行，為了避免機器人臂24與機器人臂14碰撞，而使機器人臂24從平臺201的附近向遠(yuǎn)離平臺201的方向躲避。
[0072]然后，在步驟S4中，例如，在對與X方向正交的Y2方向側(cè)(Yl方向側(cè))配置的工件200進(jìn)行保持的情況下，如圖10以及圖11 (圖12以及圖13)所示，在通過機器人臂14使機器人手12從基準(zhǔn)狀態(tài)(參照圖4)向Y2方向側(cè)(Yl方向側(cè))轉(zhuǎn)動了大致45度之后，使機器人手12移動到成為保持對象的工件200的上方。而且，在步驟S5中，當(dāng)俯視觀察時，使配置在工件200和機器人手12重疊的部分上的吸附部121成為工作狀態(tài)、并且使其他的吸附部121成為非工作狀態(tài)，在上述狀態(tài)下，對工件200進(jìn)行保持。然后，返回到步驟SI，工件200被載置在傳送帶202上。另外，在工件200被載置于傳送帶202上之后，使全部的吸附部121成為非工作狀態(tài)。
[0073]而且，反復(fù)進(jìn)行步驟SI?S5的動作直到平臺201上沒有工件200，從而結(jié)束了通過機器人手12對工件200的卸垛。
[0074]以下，在與比較例的機器人300進(jìn)行對比的同時，對于抑制機器人I與平臺201的接觸進(jìn)行說明。
[0075]如圖19所示，在比較例的機器人300中，在機器人手301的幾何學(xué)的中心(B點)處，將機器人手301連接在機器人臂302上。而且，如圖20所示，在通過機器人手301對配置在平臺201的Yl方向側(cè)的工件200進(jìn)行保持的情況下，電纜303會與平臺201接觸。另一方面，如圖13所示，在本實施方式的機器人I中，以機器人臂14的轉(zhuǎn)動軸A5與機器人手12的幾何學(xué)的中心不同的方式，在機器人手12的根部側(cè)將機器人手12連接在機器人臂14上，并且在對配置在平臺201的Yl方向側(cè)的工件200進(jìn)行保持的情況下(Y2方向側(cè)也同樣)，在使機器人手12向Yl方向側(cè)轉(zhuǎn)動了大致45度的狀態(tài)下，對工件200進(jìn)行保持。由此，由于與圖20所示的機器人臂302相比，將機器人臂14配置在平臺201的中央部側(cè)，所以機器人I (電纜15)不會與平臺201接觸。另外，如圖10?圖13所示，即使在對配置在平臺201的任意位置的工件200進(jìn)行保持的情況下，機器人I (電纜15)也不會與平臺201接觸。
[0076]在本實施方式中，如上所述，以機器人臂14的安裝有機器人手12的部分的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸A5與機器人手12的幾何學(xué)的中心不同的方式，將機器人手12的根部連接在機器人臂14上，在通過機器人臂14使機器人手12轉(zhuǎn)動、以使機器人手12的前端側(cè)朝向與機器人臂14延伸的方向即X方向相交叉的方向的狀態(tài)下，通過機器人手12對配置在平臺201上的工件200進(jìn)行保持，以上述方式進(jìn)行控制從而構(gòu)成PC6。由此，在以機器人手12的前端側(cè)朝向與X方向相交叉的方向轉(zhuǎn)動的量、而使機器人臂14靠近平臺201的中央部側(cè)的狀態(tài)下，能夠保持工件200。其結(jié)果是，當(dāng)保持工件200時，能夠抑制機器人臂14與平臺201(平臺201的外周側(cè)(壁部))接觸。
[0077]另外，在本實施方式中，如上所述，通過機器人臂14使機器人手12轉(zhuǎn)動，以使俯視觀察時的機器人手12的前端側(cè)的外緣與平臺201的外緣大致平行，在這種狀態(tài)下，通過機器人手12來保持工件200，以上述方式進(jìn)行控制從而構(gòu)成PC6。由此，由于在機器人手12的前端側(cè)配置的吸附部121始終被使用，所以與工件200的配置位置相對應(yīng)而分別使用僅用機器人手12的中央部側(cè)的吸附部121、或僅用根部側(cè)的吸附部121的情況不同，能夠容易地進(jìn)行保持工件200時的吸附部121的選擇。
[0078]另外，在本實施方式中，如上所述，通過機器人臂14使機器人手12轉(zhuǎn)動了大致45度，以使大致正方形形狀的機器人手12的前端側(cè)的相互正交的兩條邊12b和12c、與平臺201的兩條邊201a和201b大致平行，在這種狀態(tài)下，通過機器人手12來保持工件200，以上述方式進(jìn)行控制從而構(gòu)成PC6。由此，即使在具有大致矩形形狀的平臺201的角部上配置有大致矩形形狀的工件200的情況下，也由于能夠沿著工件200的外緣來配置機器人手12的外緣，所以在使工件200與機器人手12重疊的狀態(tài)下，能夠可靠地保持工件200。
[0079]另外，在本實施方式中，如上所述，通過機器人臂14使機器人手12轉(zhuǎn)動，以使俯視觀察時的機器人手12的前端側(cè)從沿著X方向配置了機器人手12的前端側(cè)和根部的基準(zhǔn)狀態(tài)、朝向與X方向相交叉的方向，在這種狀態(tài)下，通過機器人手12來保持工件200，以上述方式進(jìn)行控制從而構(gòu)成PC6。由此，與使機器人手12從機器人手12的前端側(cè)朝向與配置有保持對象的工件200的方向相反的方向的狀態(tài)、而向配置有保持對象的工件200的方向轉(zhuǎn)動的情況不同，能夠迅速地使機器人手12的前端側(cè)朝向配置有保持對象的工件200的方向轉(zhuǎn)動。
[0080]另外，在本實施方式中，如上所述，在對與X方向正交的Y方向的一側(cè)配置的工件200進(jìn)行保持的情況下，在通過機器人臂14使機器人手12從基準(zhǔn)狀態(tài)向Y方向的一側(cè)轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下，通過機器人手12來保持工件200，并且在對Y方向的另一側(cè)配置的工件200進(jìn)行保持的情況下，在通過機器人臂14使機器人手12從基準(zhǔn)狀態(tài)向Y方向的另一側(cè)轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下，通過機器人手12來保持工件200，以上述方式進(jìn)行控制從而構(gòu)成PC6。由此，當(dāng)俯視觀察時，即使在工件200被配置在機器人手12的一側(cè)或另一側(cè)的任意一側(cè)的情況下，通過僅轉(zhuǎn)動大致45度，就能夠?qū)ε渲迷跈C器人手12的一側(cè)或另一側(cè)的工件200進(jìn)行保持。其結(jié)果是，能夠抑制因使機器人手12大幅度地轉(zhuǎn)動(以大于45度的方式使該機器人手12轉(zhuǎn)動)而引起的保持工件200的動作的節(jié)拍時間變長。
[0081]另外，在本實施方式中，如上所述，在俯視觀察時，在從機器人手12的幾何學(xué)的中心、沿著與X方向正交的Y方向偏置而成的機器人手12的根部的位置上，將機器人手12連接在機器人臂14上。由此，由于以機器人手12沿Y方向偏置的量，能夠?qū)C器人臂14配置在平臺201的中央部側(cè)，所以能夠有效地抑制機器人臂14與平臺201接觸。
[0082]另外，在本實施方式中，如上所述，機器人I在俯視觀察時具有如下的非對稱形狀:相對于沿著機器人I的X方向上的中心線C、機器人臂14向Y方向的一側(cè)(Yl方向側(cè))突出，在俯視觀察時，在與機器人臂14的突出方向相反的Y方向的另一側(cè)(Y2方向側(cè))偏置而成的機器人手12的根部的位置上，將機器人手12連接在機器人臂14上。由此，由于能夠以機器人臂14沿著與機器人臂14的突出方向相反的Y方向側(cè)(Y2方向側(cè))偏置的量，將機器人臂14配置在平臺201的中央部側(cè)，所以能夠可靠地抑制機器人臂14與平臺201接觸。
[0083]另外，如上所述，在本實施方式中設(shè)置了機器人臂24，該機器人臂24上安裝了對配置在平臺201上的工件200的配置狀態(tài)進(jìn)行檢測的激光照射部7以及照相機8，基于由激光照射部7以及照相機8檢測出的工件200的配置狀態(tài)而使機器人臂14移動，通過機器人手12對配置在平臺201上的工件200進(jìn)行保持，以如上方式進(jìn)行控制從而構(gòu)成PC6。由此，基于由激光照射部7以及照相機8檢測出的工件200的配置狀態(tài)，能夠容易地保持在平臺201上配置的工件200。
[0084]此外，應(yīng)認(rèn)為這里公開的實施方式在所有方面都是示例，而不是限制性的。本發(fā)明的范圍根據(jù)權(quán)利要求書來確定而不是根據(jù)上述實施方式的說明，并且還包括與權(quán)利要求書相等的意思以及本發(fā)明范圍內(nèi)的所有變更。
[0085]例如，在上述實施方式中，雖然示出了使用具有五自由度的卸垛用的機器人以及具有六自由度的檢測用的機器人這兩臺機器人，來進(jìn)行在平臺上配置的工件的配置狀態(tài)的檢測、保持以及輸送的例子，但也可以使用一臺雙臂機器人，來進(jìn)行在平臺上配置的工件的配置狀態(tài)的檢測、保持以及輸送。另外，卸垛用的機器人、檢測用的機器人的控制軸的數(shù)量也能夠適當(dāng)選擇，可以分別使用四自由度的機器人臂，也可以使用具有比四自由度更多的自由度的機器人臂。
[0086]另外，在上述實施方式中，雖然示出了在機器人手的前端側(cè)保持工件的例子，但也可以例如在機器人手的中央部側(cè)保持工件。
[0087]另外，在上述實施方式中，雖然示出了機器人手在俯視觀察時具有大致正方形形狀的例子，但也可以如圖21所示的第一變形例的機器人手31那樣，機器人手31具有:在前端側(cè)有兩條邊相互正交的大致三角形形狀。另外，也可以如圖22所示的第二變形例的機器人手32那樣，機器人手32具有:在前端側(cè)有兩條邊相互正交的大致五邊形形狀。另外，機器人手也可以具有除了大致正方形形狀等多邊形形狀以外的形狀(橢圓形形狀等)。即使在這些變形例的情況下，也以機器人臂的安裝有機器人手的部分的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸A5與機器人手的幾何學(xué)的中心(幾何學(xué)的重心)不同的方式，將機器人手的根部連接在機器人臂上。此外，機器人手31和32是“保持部”的一個例子。
[0088]另外，在上述實施方式中，雖然示出了在通過機器人臂使機器人手轉(zhuǎn)動了大致45度的狀態(tài)下，通過機器人手來保持工件的例子，但也可以例如以除了大致45度以外的角度、而使機器人手轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下，通過機器人手來保持工件。
[0089]另外，在上述實施方式中，雖然示出了通過機器人臂使機器人手從沿X方向配置了機器人手的前端側(cè)和根部的基準(zhǔn)狀態(tài)(參照圖4)進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并在這種狀態(tài)下通過機器人手來保持工件的例子，但也可以例如從預(yù)先使機器人手的前端側(cè)轉(zhuǎn)動的狀態(tài)，再進(jìn)一步使機器人手轉(zhuǎn)動成與工件的配置相對應(yīng)的狀態(tài)，從而對工件進(jìn)行保持。
[0090]另外，在上述實施方式中，雖然示出了在俯視觀察時從機器人手的幾何學(xué)的中心、沿著與X方向正交的Y方向偏置而成的機器人手的根部的位置上，將機器人手連接在機器人臂上的例子，但也可以例如不沿Y方向偏置從而將機器人手連接在機器人臂上。即使在該情況下，也以機器人臂的安裝有機器人手的部分的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸、與機器人手的幾何學(xué)的中心不同的方式，將機器人手的根部連接在機器人臂上。
[0091]另外，在上述實施方式中，雖然示出了在沿著與機器人臂的突出方向相反的方向偏置而成的機器人手的根部的位置上，將機器人手連接在機器人臂上的例子，但也可以例如沿著與機器人臂的突出方向相同的方向偏置從而將機器人手連接在機器人臂上。
[0092]另外，在上述實施方式中，雖然示出了通過機器人系統(tǒng)對堆積在平臺上的工件進(jìn)行卸垛的例子，但也可以例如使機器人系統(tǒng)進(jìn)行堆垛等除了卸垛以外的作業(yè)。
[0093]另外，在上述實施方式中，雖然示出了通過PC對機器人(機器人系統(tǒng))的動作進(jìn)行控制的例子，但也可以例如通過PLC或機器人控制器對機器人的動作進(jìn)行控制。
[0094]另外，在上述實施方式中，雖然示出了通過空氣的吸引力而保持工件的例子，但也可以例如通過電磁(磁鐵)的吸引力(磁力)而保持工件。
【權(quán)利要求】
1.一種機器人系統(tǒng),其特征在于， 所述機器人系統(tǒng)包括第一機器人臂和機器人控制部，所述第一機器人臂上安裝有對配置在工件配置部的工件進(jìn)行保持的保持部；所述機器人控制部用于控制所述保持部以及所述第一機器人臂的動作， 在俯視觀察時，以所述第一機器人臂的安裝有所述保持部的部分的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸與所述保持部的幾何學(xué)的中心不同的方式，將所述保持部的根部連接在所述第一機器人臂上， 所述機器人控制部以如下方式進(jìn)行控制:通過所述第一機器人臂使所述保持部轉(zhuǎn)動，以使所述保持部的前端側(cè)朝向與所述第一機器人臂延伸的方向即第一方向相交叉的方向，在這種狀態(tài)下，通過所述保持部對配置在所述工件配置部的所述工件進(jìn)行保持。
2.如權(quán)利要求1所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述機器人控制部以如下方式進(jìn)行控制:通過所述第一機器人臂使所述保持部轉(zhuǎn)動，以使俯視觀察時的所述保持部的前端側(cè)的外緣與所述工件配置部的外緣大致平行，在這種狀態(tài)下,通過所述保持部來保持所述工件。
3.如權(quán)利要求2所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述工件配置部在俯視觀察時具有:包圍所述工件的大致矩形形狀， 所述保持部在俯視觀察時具有:在所述前端側(cè)有兩條邊相互大致正交的形狀， 所述機器人控制部以如下方式進(jìn)行控制:通過所述第一機器人臂使所述保持部轉(zhuǎn)動，以使所述保持部的前端側(cè)的相互正交的兩條邊與所述工件配置部的兩條邊大致平行，在這種狀態(tài)下，通過所述保持部來保持所述工件。
4.如權(quán)利要求3所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述保持部在俯視觀察時具有大致正方形形狀，并且所述大致正方形形狀的保持部的根部的角部附近與所述第一機器人臂連接， 所述機器人控制部以如下方式進(jìn)行控制:通過所述第一機器人臂使所述保持部轉(zhuǎn)動大致45度，以使所述大致正方形形狀的保持部的前端側(cè)的相互正交的兩條邊與所述工件配置部的兩條邊大致平行，在這種狀態(tài)下，通過所述保持部來保持所述工件。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述機器人控制部以如下方式進(jìn)行控制:通過所述第一機器人臂使所述保持部轉(zhuǎn)動，以使俯視觀察時的所述保持部的前端側(cè)從沿著所述第一方向配置所述保持部的前端側(cè)和根部的基準(zhǔn)狀態(tài)、朝向與所述第一方向相交叉的方向，在這種狀態(tài)下，通過所述保持部來保持所述工件。
6.如權(quán)利要求5所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述機器人控制部以如下方式進(jìn)行控制:在對與所述第一方向正交的第二方向的一側(cè)配置的所述工件進(jìn)行保持的情況下，在通過所述第一機器人臂使所述保持部從所述基準(zhǔn)狀態(tài)朝向所述第二方向的一側(cè)轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下，通過所述保持部來保持所述工件，并且在對所述第二方向的另一側(cè)配置的所述工件進(jìn)行保持的情況下，在通過所述第一機器人臂使所述保持部從所述基準(zhǔn)狀態(tài)朝向所述第二方向的另一側(cè)轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下，通過所述保持部來保持所述工件。
7.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于，在俯視觀察時，在從所述保持部的幾何學(xué)的中心、沿著與所述第一方向正交的第二方向偏置而成的所述保持部的根部的位置上，將所述保持部連接在所述第一機器人臂上。
8.如權(quán)利要求7所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述機器人系統(tǒng)還包括:具有所述第一機器人臂的機器人， 所述機器人在俯視觀察時具有如下的非對稱形狀:相對于沿著所述機器人的所述第一方向上的中心線，所述第一機器人臂向所述第二方向的一側(cè)突出， 在俯視觀察時，在與所述第一機器人臂的突出方向相反的所述第二方向的另一側(cè)偏置而成的所述保持部的根部的位置上，將所述保持部連接在所述第一機器人臂上。
9.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述機器人系統(tǒng)還包括第二機器人臂，所述第二機器人臂上安裝有對配置在所述工件配置部的所述工件的配置狀態(tài)進(jìn)行檢測的檢測部， 所述機器人控制部以如下方式進(jìn)行控制:基于由所述檢測部檢測出的所述工件的配置狀態(tài)而使所述第一機器人臂移動，通過所述保持部對配置在所述工件配置部的所述工件進(jìn)行保持。
10.一種工件的輸送方法，其特征在于，包括如下工序: 在俯視觀察時，以機器人臂的安裝有保持部的部分的沿垂直方向的轉(zhuǎn)動軸與所述保持部的幾何學(xué)的中心不同的方式，通過所述機器人臂使根部被連接在所述機器人臂上的所述保持部轉(zhuǎn)動，以使所述保持部的前端側(cè)朝向與所述機器人臂延伸的方向即第一方向相交叉的方向； 在使所述保持部轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下，通過所述保持部對配置在所述工件配置部的所述工件進(jìn)行保持。
【文檔編號】B25J9/16GK104044139SQ201310739274
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】塘敏廣, 下野利昭 申請人:株式會社安川電機