JP2001113480A

JP2001113480A - ロボットの制御方法および制御装置

Info

Publication number: JP2001113480A
Application number: JP29147999A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Miura; 克也三浦; Yoshiki Kariya; 芳樹狩谷
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2001-04-24
Anticipated expiration: 2019-10-13
Also published as: JP3201519B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ロボットにワークの移送などの比較的単純な
作業を行わせる場合に、システムを簡素化し、これによ
って処理能力を飛躍的に向上させることができるロボッ
トの制御方法および制御装置を提供する。【解決手段】搬出されなかったワークＷを搬送始点に
戻すように構成されている、ランダムに搬送されてくる
ワークＷを整列させて搬出する整列装置Ａに用いられる
ものであって、１つのロボットコントローラ４０により
制御される１台のロボットに複数のアーム１２，１３を
備えさせ、前記アーム１２を他のアーム１３とは独立さ
せて、ワークＷを搬入コンベア２１の搬送位置から搬出
コンベア２２の搬出位置に移送するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロボットの制御方法
および制御装置に関する。さらに詳しくは、１台のロボ
ットに複数のアームを備えさせて、１つのロボットコン
トローラに各アームの動作を制御させるロボットの制御
方法および制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば薬品や化粧品の容器と
して用いられるチューブ、ボトルおよびキャップなどの
製品（以下、ワークという）においては、箱詰またはラ
ベル貼りなどの処理を行う際に作業がし易いように所定
の姿勢で整列されるのが通常である。

【０００３】すなわち、このようなワークは大量に成形
され、乱雑な状態、つまりランダムな状態で供給される
ため、パーツフィーダと呼ばれる装置によって整列させ
られた後次工程に送られる。パーツフィーダは、基本的
に１種類のワークの取扱いのみを目的として、要求され
る処理能力に対応したものがその都度設計・製作される
比較的単純な機構の装置である。このため、それほど高
度な処理能力を達成できないのが通常であるとともに、
ワーク種の変更への対応性も低く、複数種類のワークを
取扱う必要がある場合には段取りに要する時間が長くな
って、生産性の低下を招くという問題もある。

【０００４】そこで従来より、特に複数種類のワークの
取扱いが必要な場合や高度な処理能力が要求される場合
は、画像処理装置（ビジョン）を備えたロボットにより
ワークを整列させる方法が用いられている。すなわち、
各ワークの位置や姿勢に関する情報をＣＣＤカメラなど
の視覚センサにより取得し、この情報に基づいてロボッ
トの各アームを制御して、ワークの整列作業を行わせる
方法である。この方法では、ワーク種の変更に対応して
動作プログラムを切替えるだけで各種ワークの取扱が可
能となるため、段取りに要する時間を短縮できるという
利点がある。

【０００５】ところが、整列作業といった比較的単純な
作業においては、従来の汎用ロボット１台の処理能力は
パーツフィーダの処理能力と大差がないため、それ以上
の処理能力が必要とされる場合はロボットの台数を増加
させて対処している。すなわち、各々がロボットコント
ローラ、アームおよび画像処理装置を備えた複数台のロ
ボットを、ワークを搬送するコンベアなどの周辺機器の
制御も行う全体制御盤により統括的に制御して、作業を
実施させる方法である（例えば、特開平７−２８１７２
１号公報および特許第２７１７７７１号公報参照。な
お、これらの文献は画像処理装置が必須ではないシステ
ムを示している）。

【０００６】しかしながら、作業を行わせるロボットの
台数を増加させて処理能力を向上させようとする方法
は、システムが複雑となって、コストパフォーマンスの
悪化を招く原因となるとともに、ワークの整列という比
較的単純な作業を必要以上に複雑化されたシステムで処
理するため、処理能力を向上させることが却って困難に
なるという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、ロボットにワー
クの移送などの比較的単純な作業を行わせる場合に、シ
ステムを簡素化し、これによって処理能力を飛躍的に向
上させることができるロボットの制御方法および制御装
置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のロボットの制御
方法の第１形態は、ランダムに搬送されてくるワークを
整列させて搬出する整列装置に用いられるロボットの制
御方法であって、１つのロボットコントローラにより制
御される１台のロボットに複数のアームを備えさせ、前
記各アームを他のアームとは独立させてワークを搬送位
置から搬出位置に移送するようにロボットコントローラ
に制御させることを特徴とする。

【０００９】本発明のロボットの制御方法の第２形態
は、搬出されなかったワークを搬送始点に戻すように構
成されている、ランダムに搬送されてくるワークを整列
させて搬出する整列装置に用いられるロボットの制御方
法であって、１つのロボットコントローラにより制御さ
れる１台のロボットに複数のアームを備えさせ、前記各
アームを他のアームとは独立させてワークを搬送位置か
ら搬出位置に移送するようにロボットコントローラに制
御させることを特徴とする。

【００１０】本発明のロボットの制御方法においては、
前記ロボットコントローラが、前記各アームによって移
送されるワークを搬送する搬送機構の位置に関する情報
および搬送機構により搬送されるワークの位置、姿勢お
よび／または形に関する情報に基づいて各アームを制御
するようにされている。

【００１１】また、本発明のロボットの制御方法におい
ては、前記ワークの姿勢が移送されている途中において
所望姿勢とされるのが好ましい。

【００１２】さらに、本発明のロボットの制御方法にお
いては、前記各アームにそれぞれ特定のワークを移送さ
せるようにされていてもよい。

【００１３】さらにまた、本発明のロボットの制御方法
においては、前記各アームにより移送することができな
いワークがある場合には、そのワークよりも上流に位置
するワークを各アームに移送させるようにされていても
よい。

【００１４】さらにまた、本発明のロボットの制御方法
においては、前記各アームが３軸からなり、そのうちの
２軸を前記ロボットコントローラにロボットの軸として
制御させるようにされていてもよく、また前記各アーム
が２軸からなり、そのうちの１軸を前記ロボットコント
ローラにロボットの軸として制御させるようにされてい
てもよい。その場合、前記各軸のうちの残りの１軸は前
記ロボットコントローラにより周辺機器として制御され
る。なお、前記各アームが３軸からなり、この３軸を全
て前記ロボットコントローラにロボットの軸として制御
させるようにされていてもよく、また前記各アームが２
軸からなり、この２軸を全て前記ロボットコントローラ
にロボットの軸として制御させるようにされていてもよ
い。

【００１５】本発明のロボットの制御装置の第１形態
は、ランダムに搬送されてくるワークを整列させて搬出
する整列装置に用いられる複数のアームを備えたロボッ
トの制御装置であって、前記制御手段が、ワークを搬送
する搬送機構の搬送位置を検出する位置センサからの信
号、ならびに搬送機構により搬送されるワークの位置、
姿勢および／または形を検出する視覚センサからの信号
に基づいて、各アームを他のアームとは独立して作業す
るように制御することを特徴とする。

【００１６】本発明のロボットの制御装置の第２形態
は、搬出されなかったワークを搬送始点に戻すように構
成されている、ランダムに搬送されてくるワークを整列
させて搬出する整列装置に用いられる複数のアームを備
えたロボットの制御装置であって、前記制御手段が、ワ
ークを搬送する搬送機構の搬送位置を検出する位置セン
サからの信号、ならびに搬送機構により搬送されるワー
クの位置、姿勢および／または形を検出する視覚センサ
からの信号に基づいて、各アームを他のアームとは独立
して作業するように制御することを特徴とする。

【００１７】本発明のロボットの制御装置においては、
前記ワークの姿勢を前記アームにより移送されている途
中において所望姿勢とするように構成されてなるのが好
ましい。

【００１８】また、本発明のロボットの制御装置におい
ては、前記各アームにそれぞれ特定のワークを取扱わせ
るように構成されていてもよい。

【００１９】さらに、本発明のロボットの制御装置にお
いては、前記各アームにより移送することができないワ
ークがある場合には、そのワークよりも上流に位置する
ワークを各アームに移送させるように構成されていても
よい。

【００２０】さらにまた、本発明のロボットの制御装置
においては、前記各アームが３軸からなり、そのうちの
２軸を前記ロボットコントローラにロボットの軸として
制御させるようにされていてもよく、また前記各アーム
が２軸からなり、そのうちの１軸を前記ロボットコント
ローラにロボットの軸として制御させるようにされてい
てもよい。その場合、前記各軸のうちの残りの１軸は前
記ロボットコントローラにより周辺機器として制御され
る。なお、前記各アームが３軸からなり、この３軸を全
て前記ロボットコントローラにロボットの軸として制御
させるようにされていてもよく、また前記各アームが２
軸からなり、この２軸を全て前記ロボットコントローラ
にロボットの軸として制御させるようにされていてもよ
い。

【００２１】本発明のロボットは、前記いずれかに記載
のロボットの制御装置を備えてなることを特徴とする。

【００２２】本発明の整列装置は、前記ロボットを備え
てなることを特徴とする。

【００２３】

【作用】本発明は前記の如く構成されているので、ラン
ダムに搬送されているワークを整列させて搬出させる整
列装置の構成を簡素化できるとともに、処理能力を飛躍
的に向上させることが可能となる。

【００２４】例えば、作業内容が比較的単純な場合は３
軸からなる各アームの各軸のうち２軸のみをロボットコ
ントローラにロボットの軸として制御させる構成とすれ
ば、１つのロボットコントローラにより制御可能なアー
ムの数を増加させることができるので、１台のロボット
における処理能力を向上させることが可能となる。さら
には、各アームの構造が簡素化されることによって、各
アームの動作を高速化して、処理能力をより一層向上さ
せることも可能となる。

【００２５】さらにまた、作業内容によっては各アーム
を２軸とし、そのうちの１軸のみをロボットの軸として
制御すれば足りる場合がある。このような場合は、その
１軸の動作のみを１つのロボットコントローラにロボッ
トの軸として制御させる構成とすることによって、１つ
のロボットコントローラにより制御可能なアームの数を
さらに増加させることができるので、１台のロボットに
おける処理能力をさらに向上させることが可能となる。
また、アームの構造もさらに簡素化することが可能とな
って、処理能力をさらにより一層向上させることも容易
となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。

【００２７】図１および図２に本発明の一実施形態に係
るロボットの制御方法および制御装置が適用された整列
装置の正面図および平面図をそれぞれ示し、この整列装
置Ａは複数のピッキングアーム（以下、単にアームとい
うこともある。）を有するロボット１０と、このロボッ
ト１０により取扱われるワークＷを搬送する搬送機構２
０と、搬送機構２０により搬送されるワークＷの画像デ
ータを取得する視覚センサとしてのカメラ３０とから構
成されてなる。

【００２８】ロボット１０は、一つのロボットコントロ
ーラ４０およびこのコントローラ４０により制御される
複数のピッキングアーム１２、１３を備えている。ロボ
ットコントローラ４０は各ピッキングアーム１２、１３
の制御を行う他、搬送機構２０やカメラ３０などの周辺
機器の制御も行う。

【００２９】搬送機構２０は乱雑な状態で、つまりラン
ダムに供給されるワークＷをロボット１０の取扱い可能
な位置まで搬送する搬入コンベア２１と、ロボット１０
により整列されたワークＷを次工程に搬送する搬出コン
ベア２２と、ロボット１０により移送されることなく搬
入コンベア２１の終端部２１ａまで搬送されたワークＷ
を搬入コンベア２１の始端部２１ｂまで戻す逆送機構２
３とを備えてなる。なお、図示例においては、搬出コン
ベア２２は一列とされているが、複数列とされてもよ
い。

【００３０】搬入コンベア２１には位置センサとしての
エンコーダ２４が付設されている。エンコーダ２４は搬
送ベルトの位置に関する情報をコンベアエンコーダ値と
してロボットコントローラ１１に入力する。また、搬入
コンベア２１の搬送ベルトは半透明状とされており、そ
の下方には搬送ベルトを透かしてワークＷを照明する照
明装置２５が付設されている。

【００３１】逆送機構２３は、搬入コンベア２１の搬送
方向後方に設けられ終端部２１ａから落下してくるワー
クＷを受けとめるオーバーフローシューター２３ａと、
オーバーフローシューター２３ａから送られるワークＷ
を搬入コンベア２１上流側に搬送するリターンコンベア
２３ｂと、リターンコンベア２３ｂにより搬入コンベア
２１上流側に搬送されてきたワークＷを搬送コンベア２
１の始端部２１ｂに移送するシュータ２３ｃとから構成
されている。なお、オーバーフローシューター２３ａお
よびシュータ２３ｃの一方もしくは双方をベルトコンベ
アとすることも可能である。

【００３２】カメラ３０は、例えばＣＣＤ（電荷結合素
子）センサからなり、搬入コンベア２１により搬送され
るワークＷを照明装置２５による照明の下で撮影し、そ
の画像を電気信号に変換して、ロボットコントローラ４
０に入力する。

【００３３】図３にロボットコントローラ４０の構成を
詳細に示す。

【００３４】ロボットコントローラ４０はボード収納ラ
ック４１を有しており、このボード収納ラック４１の中
にＣＰＵボード４２およびカメラ３０からの信号に所定
の処理を行って画像データを生成する画像処理ユニット
４３が配設され、ＣＰＵボード４２と画像処理ユニット
４３とがＶＭＥバスにより接続されてなる構成とされて
いる。

【００３５】ＣＰＵボード４２は、搬送機構２０やカメ
ラ３０などの周辺機器を制御する周辺機器制御部４４
と、エンコーダ２４から入力される前記コンベアエンコ
ーダ値より搬送ベルトの位置を検出するコンベア位置検
出部４５と、画像処理ユニット４３により生成された画
像データに基づいて各ワークＷの位置、姿勢および／ま
たは形を検出するワーク位置検出部４６と、コンベア位
置検出部４５およびワーク位置検出部４６により検出さ
れた情報に基づいて搬入コンベア２１上で各ワークＷを
ピッキングすべき位置を複数のピッキングアーム１２、
１３毎に算出するピッキング位置算出部４７と、このピ
ッキング位置算出部４７により算出された情報に基づき
かつ所定の割振りアリゴリズムに従って各ワークＷをピ
ッキングすべきアーム１２、１３を指定する割振り演算
部４８と、この割振り演算部４８における演算結果およ
びピッキング位置算出部４７により算出された情報に基
づいて、搬入コンベア２１上のワークＷを整列させるよ
う各アーム１２、１３を制御するアーム制御部４９とを
備えてなる。

【００３６】ここで、割振り演算部４８が各ワークＷを
ピッキングすべきアーム１２（１３）を指定する際の割
振りアリゴリズムを説明する。

【００３７】（１）例えば各アーム１２、１３に均等に
ワークＷのピッキングを割振る場合は、カメラ３０の視
野内に入ってくるワークＷに順次番号を付して、順番に
各アーム１２、１３に割振っていく。ここで、ピッキン
グ位置算出部４７における演算結果から各アーム１２、
１３が物理的にピッキングできないワークＷがある場合
には、割振り演算部４８はそれらのワークＷをピッキン
グ対象から外して、その次の番号のワークＷから順番に
各アーム１２、１３に割振っていく。これによって、各
アーム１２、１３を不必要に待機状態とすることなく整
列作業を実行することが可能となる。

【００３８】（２）特定のアーム、例えばアーム１２を
主に動作させて、他のアーム１３を補助的に動作させる
場合は、カメラ３０の視野内に入ってくるワークＷに順
次番号を付して、順番に主として動作させるアーム１２
にピッキングさせる。ここで、ピッキング位置算出部４
７による演算結果から、主として動作させるアーム１２
が物理的にピッキングできないワークＷがある場合に
は、補助的に動作させるアーム１３にそれらのワークＷ
を割振る。

【００３９】なお、補助的に動作させるアーム１３が物
理的にピッキングできないワークＷがある場合には、そ
れらのワークＷはピッキング対象から外され、そしてそ
のワークＷより上流にあって下位の番号が付され、かつ
主として動作させるアームによりピッキングできないワ
ークＷをピッキングさせるようにされる。

【００４０】（３）複数種類のワークＷを一つの搬送ベ
ルトで同時に搬送する場合には、処理能力を向上させる
ために、ワークＷの種類毎に取扱わせるアームを指定す
ることも可能である。この場合は、ワーク位置検出部４
６により各ワークＷがいずれの種類のワークであるかを
判断し、各ワークＷをワーク種に対応したアーム１２、
１３に割振る。各アームによってピッキングできないワ
ークＷがある場合の処理は前記各例に準じる。

【００４１】（４）裏表のあるワークＷを取扱う場合に
は、処理能力を向上させるために、各ワークＷの裏表に
応じて取扱わせるアームを指定することも可能である。
この場合は、ワーク位置検出部４６により各ワークＷの
裏表を判断し、各ワークＷをそれぞれのアーム１２、１
３に割振る。各アーム１２、１３によってピッキングで
きないワークＷがある場合の処理は前記各例に準じる。

【００４２】また、前記各例でピッキングの対象から外
されたワークＷは、全て逆送機構２３により搬入コンベ
ア２１上流側に戻される。

【００４３】次に、ピッキングアーム１２、１３の構成
を説明する。なお、作図の簡略化および理解の容易のた
めに図示は主としてピッキングアーム１２について行
い、ピッキングアーム１３については（）付符号により
示す。

【００４４】図４〜図７にピッキングアーム１２、１３
の構成を示し、各ピッキングアーム１２（１３）はそれ
ぞれワークＷをピッキングするハンド１２ａ（１３ａ）
を備えるとともに、このハンド１２ａ（１３ａ）を、図
４の左右方向に移動させる左右軸としての第１直動機構
１２ｂ（１３ｂ）（第１軸）、上下方向に移動させる上
下軸としての第２直動機構１２ｃ（１３ｃ）（第２
軸）、およびハンド１２ａ（１３ａ）を自身の軸を中心
として回転させる回転軸としての回転機構１２ｄ（１３
ｄ）（第３軸）からなる３自由度の運動機構を備えた３
軸構成とされている。そして、第１直動機構１２ｂ（１
３ｂ）および回転機構１２ｄ（１３ｄ）はロボットの軸
としてロボットコントローラ４０により制御され、また
第２直動機構１２ｃ（１３ｃ）は周辺機器としてロボッ
トコントローラ４０により制御される。

【００４５】すなわち、搬入コンベア２１および搬出コ
ンベア２２は互いに並行する並行部分を有しており、こ
の各コンベア２１、２２の並行部分上方に跨るように、
各アーム１２、１３を支持する断面コの字型状の梁１２
ｅ（１３ｅ）がコの字型開口を上方に向けて配設されて
いる。

【００４６】梁１２ｅ（１３ｅ）の一方の側壁１２ｆ
（１３ｆ）には、梁１２ｅ（１３ｅ）の内部空間に突出
するように、搬入コンベア２１および搬出コンベア２２
上方空間でハンド１２ａ（１３ａ）を移動させるために
必要とされる範囲Ｌに亘ってレール１２ｇ（１３ｇ）が
形成されている。

【００４７】また、梁１２ｅ（１３ｅ）の底板１２ｈ
（１３ｈ）の前記範囲Ｌの搬入コンベア２１側終端位置
には第１直動機構１２ｂ（１３ｂ）の駆動源としての第
１駆動モータ１２ｉ（１３ｉ）が設けられるとともに、
第１駆動モータ１２ｉ（１３ｉ）の回転駆動力を伝達す
る移送ベルト１２ｊ（１３ｊ）が前記範囲Ｌに亘って一
対のプーリー機構１２ｋ（１３ｋ）により張渡されてい
る。

【００４８】しかして、この移送ベルト１２ｊ（１３
ｊ）に、第２直動機構１２ｃ（１３ｃ）および回転機構
１２ｄ（１３ｄ）を支持する支持部材１２ｍ（１３ｍ）
が被駆動可能に固定されるとともに、この支持部材１２
ｍ（１３ｍ）がレール１２ｇ（１３ｇ）に摺動自在に支
持されて、第１直動機構１２ｂ（１３ｂ）が構成され
る。

【００４９】第２直動機構１２ｃ（１３ｃ）は駆動源と
して第２駆動モータ１２ｔ（１３ｔ）を備え、この第２
駆動モータ１２ｔ（１３ｔ）が回転軸を水平方向に向け
た姿勢で支持部材１２ｍ（１３ｍ）により支持されると
ともに、第２駆動モータ１２ｔ（１３ｔ）の回転軸の回
転運動を鉛直方向の運動に変換する運動方向変換機構１
２ｎ（１３ｎ）を備えてなるものとされている。より具
体的には、第２駆動モータ１２ｔ（１３ｔ）はパルスモ
ータからなり、アーム制御部２０からの指令に応じて、
所定の時期に予め定められた角度だけ回転して、ハンド
１２ａ（１３ａ）を支持するパイプ状のハンド支持部材
１２ｏ（１３ｏ）を決められた高さだけ上下させること
によって、ハンド１２ａ（１３ａ）を上下させるように
構成されている。

【００５０】回転機構１２ｄ（１３ｄ）は駆動源として
第３駆動モータ１２ｐ（１３ｐ）を備えており、この第
３駆動モータ１２ｑ（１３ｑ）が回転軸を鉛直下方に向
けた姿勢で支持部材１２ｍ（１３ｍ）により支持される
とともに、この回転軸の回転がギア機構１２ｒ（１３
ｒ）を介してハンド支持部材１２ｏ（１３ｏ）に伝達さ
れて、ハンド１２ａ（１３ａ）を自身の軸を回転中心と
して回転させるように構成されている。

【００５１】また、ハンド１２ａ（１３ａ）はワークＷ
を吸着する吸着パッドＰを有しており、この吸着パッド
Ｐには公知の吸着検知器、真空ポンプおよび真空フィル
タなどからなる真空ユニットＡＵが配管ＰＶおよびパイ
プ状のハンド支持部材１２ｏ（１３ｏ）を介して接続さ
れている。

【００５２】次に、かかる構成とされている整列装置Ａ
がワークＷを整列させるときの動作について説明する。

【００５３】（１）搬入コンベア２１により搬送される
各ワークＷがカメラ３０の視野内に入ると、画像処理ユ
ニット４３により処理された画像データからワーク位置
検出部１７が各ワークＷの位置、姿勢および／または形
を検出する。

【００５４】（２）一方、コンベアエンコーダ２４から
入力されるコンベアエンコーダ値に基づいて、コンベア
位置検出部４５により搬送ベルトの位置が検出される。
こうしてワーク位置検出部４６により検出された各ワー
クＷの位置、姿勢および／または形に関する情報とコン
ベア位置検出部４５により検出された搬送ベルトの位置
に関する情報とから、ピッキング位置算出部４７により
各アーム１２、１３毎に各ワークＷをピッキングすべき
位置が算出される。

【００５５】（３）この算出された位置情報に基づい
て、割振り演算部４８が前述した割振りアルゴリズムに
従って各ワークＷをピッキングすべきアーム、すなわち
アーム１２および／またはアーム１３を指定する。

【００５６】（４）アーム制御部２０はピッキング位置
算出部４７により算出された位置情報に基づいて、その
位置までハンド１２ａ、１３ａを移動させるように第１
直動機構１２ｂ、１３ｂの第１駆動モータ１２ｉ、１３
ｉを回転させる。

【００５７】（５）ハンド１２ａ、１３ａが（４）の位
置まで移動すると、アーム制御部４９はパルスモータか
らなる第２駆動モータ１２ｔ、１３ｔを回転させるため
の指令を発する。

【００５８】（６）この指令に応じて第２駆動モータ１
２ｍ、１３ｍが所定角度回転して、ハンド１２ａ、１３
ａが待機位置Ａ（図６参照）から把持位置Ｂまで下降す
る。

【００５９】（７）ハンド１２ａ、１３ａが把持位置Ｂ
まで下降して、ハンド１２ａ、１３ａの吸着パッドＰが
ワークＷと当接すると、真空ユニットＡＵの真空ポンプ
が作動して、ワークＷが吸着される。

【００６０】（８）ワークＷが吸着パッドＰにより吸着
されたことが吸着検知器により検知されると、アーム制
御部４９から第２駆動モータ１２ｔ、１３ｔを所定角度
回転させる指令が発っせられ、この指令に応じて第２駆
動モータ１２ｔ、１３ｔが所定角度回転して、ハンド１
２ａ、１３ａが保持位置Ｃまで上昇される。

【００６１】（９）保持位置Ｃでは、ワーク位置検出部
４６により検出された各ワークＷの姿勢に関する情報に
基づいて、アーム制御部４９がハンド１２ａ、１３ａに
把持されたワークＷが所定の正しい姿勢となるように回
転機構１２ｄ、１３ｄの第３駆動モータ１２ｐ、１３ｐ
を回転させる。

【００６２】（１０）また、アーム制御部４９は前記
（９）の第３駆動モータ１２ｐ、１３ｐを回転させる制
御と並行して、ワークＷを把持したハンド１２ａ、１３
ａを搬出コンベア２２上方の所定位置まで移動させるよ
う第１直動機構１２ｂ、１３ｂを制御する。

【００６３】（１１）ワークＷを把持したハンド１２
ａ、１３ａが第１直動機構１２ｂ、１３ｂにより搬出コ
ンベア２２上方の所定位置まで移動されると、アーム制
御部２０は第２直動機構１２ｃ、１３ｃを制御して、ハ
ンド１２ａ、１３ａによるワークＷの把持状態が解除さ
れる把持解除位置Ｄにハンド１２ａ、１３ａを移動させ
る。

【００６４】（１２）ハンド１２ａ、１３ａが把持解除
位置Ｄまで移動されるとワークＷの把持状態が解除され
て、各ワークＷは所定の姿勢で搬出コンベア２２上に整
列される。

【００６５】なお、この動作例では待機位置Ａと保持位
置Ｃ、および把持位置Ｂと把持解除位置Ｄはそれぞれ同
一の高さとされてもよい。

【００６６】このように本実施形態によれば、複数のピ
ッキングアーム１２，１３を一つのロボットコントロー
ラ４０で制御可能なように各アーム１２、１３の制御す
べき軸数を減らしている。すなわち、第１直動機構１２
ｂ、１３ｂおよび回転機構１２ｄ、１３ｄのみを乱雑な
状態で供給されるワークＷの位置および姿勢に応じて移
動させるように制御するとともに、第２直動機構１２
ｃ、１３ｃは所定の時期に予め定められた距離だけ移動
させる構成としている。これによって、ワークＷの整列
という比較的単純な作業を実施するのに必要不可欠な範
囲でシステムを簡素化することができ、コストを下げる
ことが可能となる。

【００６７】また、ワークＷの位置、姿勢および／また
は形に関する情報を取得する画像処理ユニット４３およ
び視覚センサ３０をアームの個数に拘りなくロボットコ
ントローラ４０の個数に対応させて１つとしているの
で、さらにシステムを簡素化することが可能となる。さ
らに画像処理ユニット４３が１つであることからロボッ
トコントローラ４０に内蔵させることも容易となる。

【００６８】また、各アームの構成自体も作業の難易度
に対応したものとされており、これによってアームの動
作速度を高速化することができるので、処理能力を飛躍
的に向上させることができる。

【００６９】例えば、従来の汎用の６軸ロボットでは１
分間に３０個程度の難易度の作業が、前記実施形態の整
列装置ではアームの動作を高速化できることからアーム
１つあたり１分間に６０個程度の処理能力を与えること
が容易である。この結果、ロボット１台あたりのアーム
の数を２とすれば、１台のロボットで処理可能なワーク
の数は１分間に１２０個となって、実に処理能力を４倍
に向上させることができる。

【００７０】また、この例ではロボットのアームの数を
３とすることも容易であるから、従来と同一スペックの
ロボットコントローラにより処理能力を６倍に向上させ
ることも容易となる。

【００７１】また、円形のワークＷなどの姿勢を整える
必要のないワークＷについては、左右軸の動作のみをロ
ボットコントローラ４０に制御させる構成とすることが
可能である。この場合は１つのアームにつき１軸のみを
ロボットコントローラ４０によりロボットの軸として制
御させればよいので、アーム数は６以上の数、例えば８
とすることも容易である。この場合はさらにアームの動
作速度を向上させることもできるから、従来の汎用ロボ
ットを使用する場合と比較して、実に１６倍以上の処理
能力を達成することもできる。

【００７２】また、本実施形態では、逆送装置２３を設
けたことによって、整列装置Ａに供給されるワーク数を
特に調節する必要がなく、作業がより一層容易となる。

【００７３】なお、前記実施形態の整列装置Ａでは第２
直動機構１２ｂ、１３ｂはロボットコントローラ４０に
よりロボットの軸として制御しない構成としたが、これ
に限られるものではなく、例えばロボットコントローラ
４０のキャパシティに余裕がある場合は、第２直動機構
１２ｂ、１３ｂをロボットコントローラ４０によりロボ
ットの軸として制御する構成とすることももちろん可能
である。この構成においてもロボット１台あたりのアー
ムの数は２とすることが容易であるから、処理能力を飛
躍的に向上させることが可能である。また、円形のワー
クＷの例においては、ロボット１台あたりのアームの数
を４とすることも容易であり、したがって処理能力を飛
躍的に向上させることが可能である。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１つのロボットコントローラにより制御される１台のロ
ボットに複数のアームを備えさせ、各アームが他のアー
ムとは独立して作業を行うようにロボットコントローラ
に制御させているので、ロボットにワークの移送などの
比較的単純な作業を行わせる場合に、システムを簡素化
し、これによって処理能力を飛躍的に向上させることが
可能となるという優れた効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る整列装置の概略構成
を示す正面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る整列装置の概略構成
を示す平面図である。

【図３】同整列装置の制御系統を示すブロック図であ
る。

【図４】同整列装置のピッキングアームの概略構成を示
す正面図である。

【図５】同整列装置のピッキングアームの概略構成を示
す平面図である。

【図６】同整列装置のピッキングアームの概略構成を示
す要部拡大正面図である。

【図７】同整列装置のピッキングアームの概略構成を示
す要部拡大側面図である。

【符号の説明】

１０ロボット１２、１３ピッキングアーム２０搬送機構２３逆送機構３０カメラ４０ロボットコントローラ４３画像処理ユニットＡ整列装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C007 DS01 EV27 FT02 FU08 KS30 3C030 DA04 DA05 DA08 DA11 DA25 DA33 DA37 3F059 AA01 BA01 DA02 DB06 FB12 FC01 3F061 AA01 BE47 CB03 CC15 DD03 5H269 AB21 AB33 BB01 BB05 CC01 CC13 GG08 JJ02 JJ09 KK03 KK08 NN18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ランダムに搬送されてくるワークを整列
させて搬出する整列装置に用いられるロボットの制御方
法であって、１つのロボットコントローラにより制御される１台のロ
ボットに複数のアームを備えさせ、前記各アームを他の
アームとは独立させてワークを搬送位置から搬出位置に
移送するようにロボットコントローラに制御させること
を特徴とするロボットの制御方法。
【請求項２】搬出されなかったワークを搬送始点に戻
すように構成されている、ランダムに搬送されてくるワ
ークを整列させて搬出する整列装置に用いられるロボッ
トの制御方法であって、１つのロボットコントローラにより制御される１台のロ
ボットに複数のアームを備えさせ、前記各アームを他の
アームとは独立させてワークを搬送位置から搬出位置に
移送するようにロボットコントローラに制御させること
を特徴とするロボットの制御方法。
【請求項３】前記ロボットコントローラが、前記各ア
ームによって移送されるワークを搬送する搬送機構の位
置に関する情報、ならびに搬送機構により搬送されるワ
ークの位置、姿勢および／または形に関する情報に基づ
いて各アームを制御することを特徴とする請求項１また
は２記載のロボットの制御方法。
【請求項４】前記ワークの姿勢が移送されている途中
において所望姿勢とされることを特徴とする請求項３記
載のロボットの制御方法。
【請求項５】前記各アームにそれぞれ特定のワークを
移送させることを特徴とする請求項３記載のロボットの
制御方法。
【請求項６】前記各アームにより移送することができ
ないワークがある場合には、そのワークよりも上流に位
置するワークを各アームに移送させることを特徴とする
請求項３記載のロボットの制御方法。
【請求項７】前記各アームが３軸からなり、そのうち
の２軸を前記ロボットコントローラにロボットの軸とし
て制御させることを特徴とする請求項１または２記載の
ロボットの制御方法。
【請求項８】前記各アームが３軸からなり、この３軸
を全て前記ロボットコントローラにロボットの軸として
制御させることを特徴とする請求項１または２記載のロ
ボットの制御方法。
【請求項９】前記各アームが２軸からなり、そのうち
の１軸を前記ロボットコントローラにロボットの軸とし
て制御させることを特徴とする請求項１または２記載の
ロボットの制御方法。
【請求項１０】前記各アームが２軸からなり、この２
軸を全て前記ロボットコントローラにロボットの軸とし
て制御させることを特徴とする請求項１または２記載の
ロボットの制御方法。
【請求項１１】前記各軸のうちの残りの１軸を前記ロ
ボットコントローラに周辺機器として制御させることを
特徴とする請求項７または９記載のロボットの制御方
法。
【請求項１２】ランダムに搬送されてくるワークを整
列させて搬出する整列装置に用いられる複数のアームを
備えたロボットの制御装置であって、前記制御装置が、ワークを搬送する搬送機構の搬送位置
を検出する位置センサからの信号、ならびに搬送機構に
より搬送されるワークの位置、姿勢および／または形を
検出する視覚センサからの信号に基づいて、各アームを
他のアームとは独立してワークを搬送位置から搬出位置
まで移送するように制御することを特徴とするロボット
の制御装置。
【請求項１３】搬出されなかったワークを搬送始点に
戻すように構成されている、ランダムに搬送されてくる
ワークを整列させて搬出する整列装置に用いられる複数
のアームを備えたロボットの制御装置であって、前記制御装置が、ワークを搬送する搬送機構の搬送位置
を検出する位置センサからの信号、ならびに搬送機構に
より搬送されるワークの位置、姿勢および／または形を
検出する視覚センサからの信号に基づいて、各アームを
他のアームとは独立してワークを搬送位置から搬出位置
まで移送するように制御することを特徴とするロボット
の制御装置。
【請求項１４】前記ワークの姿勢を前記アームにより
移送されている途中において所望姿勢とするように構成
されてなることを特徴とする請求項１２または１３記載
のロボットの制御装置。
【請求項１５】前記各アームにそれぞれ特定のワーク
を移送させるように構成されてなることを特徴とする請
求項１２または１３記載のロボットの制御装置。
【請求項１６】前記各アームにより移送することがで
きないワークがある場合には、そのワークよりも上流に
位置するワークを各アームに移送させるように構成され
てなることを特徴とする請求項１２または１３記載のロ
ボットの制御装置。
【請求項１７】前記各アームが３軸からなり、そのう
ちの２軸を前記ロボットコントローラにロボットの軸と
して制御させることを特徴とする請求項１２または１３
記載のロボットの制御装置。
【請求項１８】前記各アームが３軸からなり、この３
軸を全て前記ロボットコントローラにロボットの軸とし
て制御させることを特徴とする請求項１２または１３記
載のロボットの制御装置。
【請求項１９】前記各アームが２軸からなり、そのう
ちの１軸を前記ロボットコントローラにロボットの軸と
して制御させることを特徴とする請求項１２または１３
記載のロボットの制御装置。
【請求項２０】前記各アームが２軸からなり、この２
軸を全て前記ロボットコントローラにロボットの軸とし
て制御させることを特徴とする請求項１２または１３記
載のロボットの制御装置。
【請求項２１】前記各軸のうちの残りの１軸を前記ロ
ボットコントローラに周辺機器として制御させることを
特徴とする請求項１７または１９記載のロボットの制御
装置。
【請求項２２】請求項１２ないし請求項２１記載のロ
ボットの制御装置を備えてなることを特徴とするロボッ
ト。
【請求項２３】請求項２２記載のロボットを備えてな
ることを特徴とする整列装置。