机器人系统和被加工对象物制造方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人系统和被加工对象物制造方法。一种机器人系统包括传送胡葱(12)的传送机(14)；三维传感器(18)，该三维传感器(18)检测在传送机(14)的传送路径上传送的胡葱(12)的三维形状；机器人(16A)和(16B)，该机器人(16A)和(16B)允许安装用于执行提起并移动胡葱(12)的作业的工具(166a)和(166c)；以及控制器(28)，该控制器(28)对于机器人(16A)和(16B)输出动作命令并且基于三维传感器(18)的检测结果校正动作命令，其中，控制器(28)向机器人(16A)和(16B)输出校正后的动作命令。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及。
技术介绍
在现有技术中，已经知道了用于对传送装置在传送路径上进行传送的对象物执行预定作业的技术(参见例如日本专利申请特开平H 11-262886号公报)。该预定作业的示例包括以下提起并移动被传送对象物，向对象物涂布粘合剂或涂料，去除对象物的不需要区域，或在对象物上打烙印。在该现有技术中，由传送装置(带式传送机)连续传送多个对象物(工件)。当被传送的对象物到达预定位置时，由摄像机记录该对象物的图像。由摄像机生成的视频信号被发送到图像处理装置。图像处理装置检查对象物的形状、其安装姿势、有无凹凸、毛刺位置等。接着，基于该信息，确定安装于爪间隔改变机构的夹持爪触及对象物的位置，该爪间隔可变机构设置于固定于机器人(铰接式机器人)的机器人臂的工具(机器人手)的两个手指。爪间隔改变机构接着根据该确定调节夹持爪之间的间隔。接着，机器人臂基于来自图像处理装置的信息，移动到对象物的位置并且经由工具夹持该对象物。随后，机器人臂通过使对象物的未整形区域接触研磨机并且接着例如上升、下降、旋转或传递对象物，来对该对象物整形。一旦对象物被整形，机器人臂就将对象物放置在传送装置上，结束该系列作业。随后，机器人臂针对下一个对象物调节夹持爪之间的间隔。进一步地，在现有技术中，已知用于加工对象物的其他技术(参见例如日本专利申请特开JP 2003-237940号公报)。在该现有技术中，设置了传送装置(带式传送机)。两个加工装置设置在传送装置附近。能够三维移动的机器人(三维机器人)沿传送装置的行进方向设置在两个加工装置的上游侧。该机器人能够接收传送装置和两个加工装置之间的对象物(工件)。对象物由传送装置传送并且由机器人递送到一个加工装置。接着，在一个加工装置对该对象物进行加工之后，由机器人将对象物放置在传送装置上。接着，当向另一个加工装置的位置传送对象物时，该对象物经由机器人由另一个加工装置类似地加工并且放置在传送装置上。
技术实现思路
本专利技术解决的问题通常，经由例如示教器预先输入的动作命令被输出给机器人。机器人基于该动作命令进行动作。但是，当对象物是个体形状不定的无定形对象物(如，自然对象物(如，蔬菜或水果)或多个种类混合的人工对象物(工业产品))时，对象物的形状存在变化，使得不可能确认各对象物的形状。结果，存在这样的可能性即使机器人基于动作命令进行动作时，该机器人也将无法经由工具对传送路径上传送的对象物精确地执行预定作业。在现有技术日本专利申请特开平H 11-262886号公报中，由摄像机记录传送路径上传送的对象物的图像，并且基于该视频信号检查对象物的形状。接着，即使对象物是形状不定的无定形对象物(如，自然对象物或人工对象物)，也基于视频信号对动作命令进行校正，并且该动作命令在校正后输出给机器人。结果，机器人基于校正后的动作命令进行动作，由此可以经由工具对传送路径上传送的对象物精确地执行预定作业。但是，当该处理基于由图像拍摄装置(如，摄像机)拍摄的图像时，可以确认对象物的二维形状，但是难以精确地确认对象物的三维形状。结果，当对象物是无定形对象物时，根据现有技术的日本专利申请特开平H 11-262886号公报的技术，即使机器人基于校正后的动作命令进行动作，也无法精确地对传送路径上传送的对象物可靠地执行预定作业。结果，执行作业后的对象物是有缺陷的，这造成包括无法使对象物进入市场，生产率降低的问题。另一方面，为了精确地对传送路径上传送的对象物可靠地执行预定作业，可以考虑在比正常情况长的时间段执行作业的技术。但是，在这样的情况下，与上述情况类似，节拍时间增加，导致生产率下降的问题。进一步地，在如前所述，被加工对象物是个体形状不定的无定形对象物(如，自然对象物(如，蔬菜或水果)或多个种类混合的人工对象物(工业产品))的情况下，例如，在日本专利申请特开JP 2003-237940号公报的现有技术中会出现以下问题。即，即使机器人试图移动到要加工被传送对象物的位置，工具有时也会由于对象物形状的变化而无法接触或提起对象物。进一步地，即使工具与对象物接触，有时由于接触姿态差，也无法提起对象物，或者提起了对象物，但是在移动时掉下。在这样的情况下，存在这样的可能性机器人无法使对象物移动到要加工对象物的位置。进一步地，即使机器人可以使对象物移动到要加工对象物的位置，但是如上所述，对象物形状存在变化，使得无法针对各对象物具体设置加工目标区域。结果，存在在加工过程中在对象物之间被加工区域出现变化的可能性。因此，本专利技术的第一目的是提供一种即使对象物是无定形对象物也能够在执行预定作业时提高生产率的机器人系统。本专利技术的第二目的是提供一种即使对象物是无定形对象物也能够抑制加工过程中对象物之间被加工区域变化的被加工对象物制造方法。解决问题的方法为了实现上述目的，根据本公开的一个方面，提供了一种机器人系统，该机器人系统包括传送对象物的传送装置；第一传感器，该第一传感器检测由所述传送装置在传送路径上传送的所述对象物的三维形状；机器人，该机器人对所述传送装置在所述传送路径上传送的所述对象物执行预定作业；以及控制器，该控制器配置为操作所述机器人；所述控制器包括命令输出部，该命令输出部基于所述第一传感器的检测结果，校正所述动作命令。为了实现上述目的，根据本公开的另一个方面，提供了一种通过使用至少一个机器人来执行的被加工对象物制造方法，该至少一个机器人用于加工对象物，该方法包括以下步骤传送步骤，在传送路径上传送所述对象物；检测步骤，经由第一传感器检测所述传送路径上传送的所述对象物的三维形状；控制步骤，基于所述第一传感器的检测结果控制所述机器人，使得当所述对象物在所述工具的可移动范围内传送时，使安装于所述机器人的工具接触所述对象物的接触目标区域，并且将所述对象物提起并移动到预定位置；检测步骤，由第二传感器检测已经移动到所述预定位置的所述对象物的姿势；设置步骤，基于所述第二传感器的检测结果，来设置由所述机器人的所述工具提起的所述对象物的加工目标区域；以及控制步骤，控制所述机器人，使得将所述工具提起的所述对象物的所述加工目标区域引导到要执行加工的位置。本专利技术的优点根据本公开的机器人系统，即使对象物是无定形对象物，也可以提高执行预定作业时的生产率。根据本公开的被加工对象物制造方法，即使对象物是无定形对象物，也可以抑制加工过程中对象物之间的被加工区域的变化。附图说明图1是示意性地示出了第一实施方式的机器人系统的整体构造的俯视图。图2是示意性地示出了机器人系统的整体构造的侧面图。图3是示出了控制器的功能构造的功能框图。图4是说明了机器人系统的动作的一个示例的说明性图。图5是说明了机器人系统的动作的一个示例的说明性图。图6是说明了机器人系统的动作的一个示例的说明性图。图7是说明了机器人系统的动作的一个示例的说明性图。图8是说明了机器人系统的动作的一个示例的说明性图。图9是说明了机器人系统的动作的一个示例的说明性图。图10是说明了机器人系统的动作的一个示例的说明性图。图11是示意性地示出了照相机正面朝上安装的变型例的机器人系统的整体构造的俯视图。图12是示意性地示出了第二实施方式的机器人系统的整体构造的侧面图。图13示出了由控制器执行的控制细节的一个示例的流程图。图14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人系统(10；10A)，该机器人系统(10；10A)包括：传送装置(14)，该传送装置(14)传送对象物(12)；第一传感器(18)，该第一传感器(18)检测由所述传送装置(14)在传送路径上传送的所述对象物(12)的三维形状；机器人(16A、16B)，该机器人(16A、16B)对由所述传送装置(14)在所述传送路径上传送的所述对象物(12)执行预定作业；以及控制器(28)，该控制器(28)被构造为操作所述机器人(16A、16B)，其中，所述控制器(28)包括：命令输出部(S80、S110；S80A、S110A)，该命令输出部(S80、S110；S80A、S110A)生成对所述机器人(16A、16B)的动作命令；以及动作校正部(S75、S105；S75A、S105A)，该动作校正部(S75、S105；S75A、S105A)基于所述第一传感器(18)的检测结果，校正所述动作命令。

【技术特征摘要】
2011.10.20 JP 2011-230684;2011.10.20 JP 2011-23061.一种机器人系统(10 ;10A),该机器人系统(10 ；10A)包括 传送装置(14)，该传送装置(14)传送对象物(12)； 第一传感器(18)，该第一传感器(18)检测由所述传送装置(14)在传送路径上传送的所述对象物(12)的三维形状； 机器人(16A、16B)，该机器人(16A、16B)对由所述传送装置(14)在所述传送路径上传送的所述对象物(12)执行预定作业；以及 控制器(28)，该控制器(28)被构造为操作所述机器人(16A、16B)，其中， 所述控制器(28)包括 命令输出部(S80、S110 ;S80A、S110A)，该命令输出部(S80、S110 ;S80A、S110A)生成对所述机器人(16A、16B)的动作命令；以及 动作校正部(S75、S105 ;S75A、S105A)，该动作校正部(S75、S105 ;S75A、S105A)基于所述第一传感器(18)的检测结果，校正所述动作命令。2.根据权利要求1所述的机器人系统(10;10A)，其中， 所述第一传感器(18)包括 激光光源，该激光光源被定向为使得向所述传送装置(14)的传送面上的预定位置照射线状束的激光；以及 照相机，该照相机拍摄所述激光光源的激光的照射位置及该照射位置的周围区域的图像。3.根据权利要求1或2所述的机器人系统(10;10A)，其中， 所述机器人(16A、16B)被构造为允许安装用于执行作为所述预定作业的按照预定提起方法提起并移动所述对象物(12)的作业的工具(166a、166c)； 所述控制器(28)包括模式确定部(S40 ;S40，;S42、S44)，该模式确定部(S40 ;S40，；S42、S44)基于所述第一传感器(18)的所述检测结果，针对所述传送路径上传送的所述对象物(12)确定所述工具(166a、166c)的提起处理的处理模式；并且 所述动作校正部(S75、S105 ;S75A、S105A)根据所述模式确定部(S40 ;S40’ ；S42、S44)确定的提起处理的处理模式，来校正所述动作命令，使得由所述工具(166a、166c)提起并移动所述传送路径上传送的所述对象物(12)。4.根据权利要求3所述的机器人系统(10;10A)，其中， 安装有多个所述机器人(16A、16B)； 多个所述机器人(16A、16B)中安装在所述传送路径的最上游的机器人(16A、16B)被安装为，使得要由所述工具(166a、166c)执行所述提起处理的区域与所述第一传感器(18)对所述对象物(12)的检测区域，在所述传送路径的下游侧沿该传送路径分开预定距离(S)以上。5.根据权利要求4所述的机器人系统(10)，其中， 所述模式确定部(S40)基于与所述第一传感器(18)的检测结果相对应的三维信息，将所述提起方法确定为所述提起处理的处理模式； 所述控制器(28)还包括第一机器人选择部(S50)，该第一机器人选择部(S50)在多个所述机器人(16A、16B)中，选择安装有与所述模式确定部(S40)确定出的提起方法相对应的工具(166a、166c)的第一机器人(16A、16B)；所述动作校正部(S75、S105)校正所述动作命令，使得由安装于所述第一机器人(16A、16B)的所述工具(166a、166c)提起并移动所述传送路径上传送的所述对象物(12);并且所述命令输出部(S80、S110)向所述第一机器人(16A、16B)输出由所述动作校正部(S75、S105)校正后的动作命令。6.根据权利要求4所述的机器人系统(10)，其中， 所述模式确定部(S40’ )基于与所述第一传感器(18)的检测结果相对应的三维信息，将所述机器人(16A、16B)的直到开始所述提起处理为止的待机姿势确定为所述提起处理的处理模式； 所述控制器(28)还包括第二机器人选择部(S50’)，该第二机器人选择部(S50’)在多个所述机器人(16A、16B)中选择以所述模式确定部(S40’ )确定的待机姿势进行等待的第二机器人(16A、16B)； 所述动作校正部(S75、S105)校正所述动作命令，使得由安装于所述第二机器人(16A、16B)的所述工具(166a、166c)提起并移动所述传送路径上传送的所述对象物(12);并且所述命令输出部(S80、S110)向所述第二机器人(16A、16B)输出由所述动作校正部(S75、S105)校正后的动作命令。7.根据权利要求4所述的机器人系统(10)，其中， 所述机器人(16A、16B)沿所述传送路径的宽度方向从一侧区域到另一侧区域安装有多个； 所述模式确定部(S42、S44)包括 位置检测部(S42)，该位置检测部(S42)基于与所述第一传感器(18)的检测结果相对应的三维信息，检测在所述传送路径上传送的所述对象物(12)沿所述传送路径的宽度方向的位置；以及 区域确定部(S44)，该区域确定部(S44)基于所述位置检测部(S42)的检测结果，将所述机器人(16A、16B)的安装区域确...

【专利技术属性】
技术研发人员：三次哲也，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：