机器人系统以及工件取出方法技术方案

本发明专利技术用于提供一种能够尽可能地降低搬运的误动作而更加精度良好地从储料器取出工件的机器人系统及工件取出方法，构成为通过形状传感器检测出收容有多个工件的储料器内的形状信息，根据检测结果检测出有没有可执行抓持动作的工件，在未检测出可执行抓持动作的工件时，使机器人进行动作以搅乱储料器内的工件的配置状态，在通过对象工件检测部检测出可执行抓持动作的工件时，使机器人进行动作以抓持工件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
以往，近年提出有各种从储料器取出随机地收容在储料器内(所谓的进行散装) 的螺栓等相同形状的工件并进行搬运的零件抓取技术。例如，这项技术已在日本国专利公 开公告No. 2009-128201中公开。在上述技术中，在抓持动作之前检测出储料器内的三维位置及姿态的信息(三维 信息)。而且，预先设定搬运装置所应抓持的工件的部位，根据所得到的三维信息检测出所 应抓持的工件并进行搬运动作。可是，在进行上述搬运作业时，由于工件随机地放置在储料器内，因此可以想到如 下情况，工件彼此在储料器内复杂地重叠时，工件被抓持的部位被掩埋等，而不存在可适当 地抓持的工件。但是，在现有技术中，实际上即使不存在可适当地抓持的工件时，也对最适合于抓 持的工件进行抓持动作，因此，存在工件脱落、错误地一次保持多个工件等发生搬运动作的 误动作的情况。如果发生上述误动作，则可以想到会对工件或手部造成损伤，或导致搬运的 作业效率降低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术的课题而进行的，其目的在于提供一种机器人系统以 及工件取出方法，通过尽可能地降低搬运的误动作而更加精度良好地从储料器取出工件。根据本专利技术的一个方案，通过形状传感器检测收容有多个工件的储料器内的形状 信息，根据检测结果检测出有没有可执行抓持动作的工件，在未检测出可执行抓持动作的 工件时，使机器人进行动作以搅乱储料器内的工件的配置状态，在通过对象工件检测部检 测出可执行抓持动作的工件时，使机器人进行动作以抓持工件。附图说明参照附图详细说明本专利技术图1是表示机器人控制器的功能结构的框图。图2是模式化表示机器人系统的整体结构的图。图3是传感器单元的底面图。图4是用于说明机器人系统的动作的立体图。图5是用于说明机器人系统的动作的立体图。图6是用于说明机器人系统的动作的立体图。图7是用于说明机器人系统的动作的立体图。图8是用于说明机器人系统的动作的立体图。图9是用于说明机器人系统的动作的立体图。图10是用于说明机器人系统的动作的立体图。图11是用于说明机器人系统的动作的立体图。图12是用于说明机器人系统的动作的立体图。图13是用于说明机器人系统的动作的立体图。图14是用于说明机器人系统的动作的立体图。图15是用于说明机器人系统的动作的立体图。图16是用于说明机器人系统的动作的模式化立视图。图17是说明实施方式的变形例的框图。具体实施例方式第1实施方式以下，参照附图对实施方式进行说明。(整体结构)如图2所示，工件取出系统100由机器人101、储料器102、传感器单元(形状传感 器)103、机器人控制器(机器人控制装置)104及输送带105构成，构成为通过机器人101 逐个抓持储料器102内的工件W，并移放在放置于输送带105上的搬运箱105A上。朝向省略图示的下一个工序驱动输送带105，对输送带105上的搬运箱105A进行 输送。搬运箱105A是收容工件W的容器，由树脂等形成。而且，也可以不使用搬运箱105A 而在输送带105上直接放置工件W。 另外，在本实施方式中，如图4等所示，工件W形成有较宽地形成的头部Wl和从头 部Wl延伸的棒状的臂部W2。而且，头部Wl形成有圆形贯穿的中空孔(环状中空孔部)W3。机器人101是所谓的多关节机器人，在省略图示的固定面上固定有基台，从基台 到前端具有具备多个旋转关节的手臂部。手臂部内置有驱动关节的省略图示的伺服马达， 通过机器人控制器104控制各关节的驱动。另外，在图2中模式化表示机器人101的形状。在机器人101手臂部的前端安装有抓持装置10。抓持装置10具有一对手指构件 10A，各手指构件IOA通过省略图示的传动装置扩大缩小相互的间隔以进行开闭动作。上述 手指构件的开闭动作也通过机器人控制器104来控制。另外，作为抓持装置10除本实施例以外，只要是手指构件摇动并抓住工件W的夹 持装置、基于空气或电磁力的吸附装置等能够抓持(保持)工件W的装置便可适用。储料器102是由强化树脂、金属等形成的箱子，内部随意地配置(散装)有多个工 件(检测对象物)W。如图3所示，传感器单元103具有相机1和激光扫描器2，配设在储料器102的上 方，相机1和激光扫描器2向下方配置方向。激光扫描器2向反射镜照射激光狭缝光，通过由马达使反射镜转动而向大范围的 对象物照射激光狭缝光。而且，由相机1拍摄照射在对象物上的激光狭缝光的反射光，根据马达的旋转角 度、受光的相机摄像器件的位置、激光器、反射镜、相机的位置关系通过三角测量原理检测 出距对象物的距离。另外，在传感器单元103的框体103A的内部内置有具有存储装置及运算装置的传 感器控制器3，通过传感器控制器3对相机1及激光扫描器2进行动作控制。由传感器单元103检测出的来自储料器102上方的图像(像素配置数据)及图像 上的距离信息输入至机器人控制器104。而且，机器人控制器104和传感器控制器3连在一 起，从机器人控制器104向传感器控制器输入动作指令。(机器人控制器的结构)如图1所示，机器人控制器104由具有存储装置、电子运算器及输入装置(全都省 略图示)的计算机构成，机器人101及抓持装置10可相互通信地连在一起。作为机器人控制器104的功能结构构成为具有工件形状存储部11、抓持信息存储 部12、对象工件检测部13、抓持动作控制部14、搅乱动作控制部15及机器人控制部16。工件形状存储部11中储存有预先测量的工件W的三维形状数据。工件形状存储 部11中根据工件W的种类储存有各种三维形状数据。抓持信息存储部12中储存有抓持动作信息，其包括正常抓持工件W时抓持装置10 所应抓持的工件W的抓持位置信息以及抓持装置10的抓持方法信息。在本实施方式中，作为工件W的抓持位置信息储存有工件W的中空孔W3，作为抓持 动作信息储存有在闭合状态下使抓持装置10的手指构件IOA插入工件W的所述中空孔W3 后，打开(扩张)手指构件IOA以抓持工件W的动作信息。而且，抓持信息存储部12中还预先储存有如下动作信息，在抓持工件W后，使机器 人进行动作以使所抓持的工件W的臂部W2前端侧朝向重力方向下方。而且，抓持信息存储部12中预先储存有工件搅乱动作信息，其用于执行在未检测 出可执行抓持动作的工件W时所执行的工件搅乱动作。在此，作为工件搅乱动作信息储存有如下动作信息，通过手指构件IOA抓住工件W 的臂部W2，改变所抓住的工件W的位置。对象工件检测部13根据工件W的三维形状信息以及来自传感器单元103的检测 信号，通过匹配处理等检测出储料器102内部的工件W的姿态。而且，检测出储料器102内的工件W中，与将手指构件IOA插入工件W的中空孔W3 时不存在干扰物体这样的条件一致的工件(对象工件)W。换言之，对象工件W是处于可由 手指构件IOA抓持的姿态且不与其它物体相互干扰的工件W。而且，在对象工件检测部13连一个对象工件W都未检测出时，作为搅乱对象工件 检测出可执行工件搅乱动作的工件W。更具体为，作为搅乱对象工件检测出工件W的臂部 W2处于可抓持状态的工件。抓持动作控制部14针对由对象工件检测部13检测出的对象工件内位于离抓持装 置10最近的位置的工件W，根据抓持动作信息制定用于使机器人101及抓持装置10进行动 作的路径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人系统，其特征在于，具有：机器人，具有对收容有多个工件的储料器内的所述工件进行抓持的抓持部；及机器人控制装置，控制所述机器人的动作，所述机器人控制装置具有：工件形状存储部，储存所述工件的形状；对象工件检测部，根据检测所述储料器内的形状信息的形状传感器的检测结果，在所述储料器内的所述工件中检测出满足预先储存的条件的可执行抓持动作的工件；抓持信息存储部，储存所述机器人抓持工件的抓持位置；抓持动作控制部，使所述机器人进行动作以抓持由所述对象工件检测部检测出的所述工件并从所述储料器取出；及搅乱动作控制部，在所述对象工件检测部未检测出可执行抓持动作的工件时，执行使所述机器人进行动作以搅乱所述储料器内的所述工件的配置状态的工件搅乱动作。

【技术特征摘要】
JP 2009-10-26 2009-245091;JP 2010-2-10 2010-0275521.一种机器人系统，其特征在于，具有机器人，具有对收容有多个工件的储料器内的所述工件进行抓持的抓持部； 及机器人控制装置，控制所述机器人的动作， 所述机器人控制装置具有 工件形状存储部，储存所述工件的形状；对象工件检测部，根据检测所述储料器内的形状信息的形状传感器的检测结果，在所 述储料器内的所述工件中检测出满足预先储存的条件的可执行抓持动作的工件； 抓持信息存储部，储存所述机器人抓持工件的抓持位置；抓持动作控制部，使所述机器人进行动作以抓持由所述对象工件检测部检测出的所述 工件并从所述储料器取出；及搅乱动作控制部，在所述对象工件检测部未检测出可执行抓持动作的工件时，执行 使所述机器人进行动作以搅乱所述储料器内的所述工件的配置状态的工件搅乱动作。2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述对象工件检测部根据执行所述工件搅乱动作后所再次检测的所述形状传感器的 检测结果，在所述储料器内的所述工件中检测出满足预先储存的条件的可执行抓持动作的 工件。3.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述形状传感器具有拍摄所述储料器的相机及检测出所述储料器内的距离信息的距 离传感器。4.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述抓持信息存储部中预先储存有用于执行工件搅乱动作的动作信息， 所述搅乱动作控制部在所述对象工件检测部未检测出可执行抓持动作的工件时，根据 所述动作信息执行所述工件搅乱动作。5.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述工件具有环状中空孔部及从所述中空孔部单向延伸的棒状部， 所述抓持动作控制部在使所述机器人的所述抓持部插入所...

【专利技术属性】
技术研发人员：入江俊充，桥口幸男，村井真二，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]