专利名称：机器人系统和被加工物的制造方法
技术领域：
本发明涉及机器人系统和被加工物的制造方法，特别涉及具有包括用于对保持对象物进行保持的保持部的机器人臂的机器人系统和被加工物的制造方法。
背景技术：
以往，公知了具有包括用于保持保持对象物的保持部的机器人臂的机器人系统(例如参照专利文献I)。上述专利文献I公开的机器人系统具备机器人臂，其具有用于保持工件(保持对象物)的把持装置(保持部)；和传感器单元，其用于对配置在箱状的储料器内部的多个工件进行检测(拍摄)，所述储料器具有平板状的侧面和底面。在上述专利文献I的机器人系统中，通过利用传感器单元拍摄在储料器内部配置的多个工件，从而检测多个工件各自的配置状态。之后，驱动机器人臂以通过把持装置把持从多个工件中选择出的一个工件。专利文献1:日本特开2011-115930号公报然而，在上述专利文献I记载的机器人系统中，多个工件配置在具有平板状的侧面和底面的箱状的储料器的内部，在利用传感器单元拍摄多个工件时，从储料器的平板状的侧面和底面反射激光，存在着发生所反射的激光特别强烈的部分的像模糊发白的现象即光晕(halation)的情况。因此，期望对拍摄(检测)工件(保持对象物)的配置状态时的光晕(模糊)进行抑制。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而完成的，本发明的一个目的在于提供一种机器人系统和被加工物的制造方法，能够对在检测保持对象物的配置状态时的光晕(模糊)进行抑制。为了达成上述目的，本发明的第一方面涉及的机器人系统具备容器，所述容器在内部配置有多个保持对象物，并且容器的至少一部分形成为网状；配置状态检测部，所述配置状态检测部用于检测在一部分形成为网状的容器的内部配置的多个保持对象物的配置状态；以及机器人臂，所述机器人臂包括保持部，所述保持部基于配置状态检测部检测出的多个保持对象物的配置状态来对保持对象物进行保持。在该第一方面涉及的机器人系统中，如上所述，该机器人系统具备容器，所述容器在内部配置有多个保持对象物，并且所述容器的至少一部分形成为网状；以及配置状态检测部，所述配置状态检测部用于检测在一部分形成为网状的容器的内部配置的多个保持对象物的配置状态，由此，容器的至少一部分形成为网状，因此检测保持对象物时的光的一部分未由容器反射而通过容器。由此，能够减少来自容器的光的反射量，因此，能够抑制在检测保持对象物时的光晕(模糊)。本发明的第二方面涉及的被加工物的制造方法具备下述步骤利用配置状态检测部对配置在至少一部分形成为网状的容器的内部的多个被加工物的配置状态进行检测的步骤；基于配置状态检测部检测出的多个被加工物的配置状态，利用机器人臂的保持部保持被加工物并将被加工物搬送到下一工序的步骤；以及在下一工序中对被加工物实施预定处理的步骤。在本发明的第二方面涉及的被加工物的制造方法中，如上所述，具备下述步骤通过利用配置状态检测部对配置在至少一部分形成为网状的容器的内部的多个被加工物的配置状态进行检测的步骤，由此容器的至少一部分形成为网状，因此检测保持对象物时的光的一部分未由容器反射而通过容器。由此，能够提供一种被加工物的制造方法，其能够减少由容器反射的光的反射量，因此，能够抑制在检测保持对象物时的光晕(模糊)。
图1是从上方观察本发明的一个实施方式的机器人系统的整体图。图2是从侧方观察本发明的一个实施方式的机器人系统的整体图。图3是本发明的一个实施方式的机器人系统的手部的立体图。图4是本发明的一个实施方式的机器人系统的手部所保持的工件的立体图。图5是本发明的一个实施方式的机器人系统的配置状态检测部的主视图。图6是本发明的一个实施方式的机器人系统的框图。图7是本发明的一个实施方式的机器人系统的临时放置部的立体图。图8是本发明的一个实施方式的机器人系统的换持台的主视图。图9是沿着图8中的300 - 300线的剖视图。图10是用于说明本发明的一个实施方式的机器人系统的控制流程的流程图。图11是表示本发明的一个实施方式的机器人系统的配置状态检测部扫描工件托盘的工件的状态的图。图12是表示本发明的一个实施方式的机器人系统的手部保持工件的状态的图。图13是表示利用本发明的一个实施方式的机器人系统的手部将工件载置到临时放置部的状态的图。图14是表示本发明的一个实施方式的机器人系统的配置状态检测部扫描临时放置部的工件的状态的图。图15是表示利用本发明的第一实施方式的机器人系统的配置状态检测部拍摄得到的图像的图。图16是表示利用本发明的一个实施方式的机器人系统的手部将工件载置到工件承载部的状态的图。图17是表示利用本发明的一个实施方式的机器人系统的手部将工件载置到换持台的状态的图。图18是从侧方观察本发明的一个实施方式的第一变形例的机器人系统的整体图。图19是表示本发明的第二变形例的工件的图。标号说明2 :机器人控制器(控制部)；3 :配置状态检测部；
4a、4b、4c、4d :临时放置部(容器)；5a、5b :换持台(台部)；11 :机器人臂；15 :手部(保持部)；31 :摄像机；32 :激光扫描仪(激光投射器)；33 :控制部(距离运算部)；43 :底面；44:侧面;45 :部件；200a、200b :工件托盘(收纳部)；200c :工件托盘(容器、收纳部)；201 :工件(保持对象物、被加工物)。
具体实施例方式下面，基于
本发明的实施方式。首先，参照图1至图9对本实施方式的机器人系统100的结构进行说明。如图1所示，机器人系统100具备机器人I ;机器人控制器2，其用于控制机器人系统100的所有动作；配置状态检测部3 ;四个临时放置部4a、4b、4c和4d，其供工件201临时放置；以及换持台5a和5b,其用于换持工件201。而且，以与机器人系统100相邻的方式配置两个工件托盘200a和200b，所述两个工件托盘200a和200b在内部配置有多个工件201。而且，四个临时放置部4a、4b、4c和4d相对于各工件托盘200a和200b分别配置有两个。另外，机器人控制器2是本发明的“控制部”的一例。而且，临时放置部4a、4b、4c和4d是本发明的“容器”的一例。而且，换持台5a和tb是本发明的“台部”的一例。而且，工件201是本发明的“保持对象物”和“被加工物”的一例。而且，工件托盘200a和200b是本发明的“收纳部”的一例。而且，以与机器人系统100相邻的方式配置有两个下一工序的设备202a和202b(例如加工机)。而且，在下一工序的设备202a (设备202b)与机器人系统100之间配置有轨道204a (轨道204b)，所述轨道204a (轨道204b)设有用于将工件201搬送到下一工序的设备202a (设备202b)的工件承载部203a (工件承载部203b)。而且，以围住轨道204a(轨道204b)的方式配置退磁器205a (退磁器205b)，所述退磁器205a (退磁器205b)用于使工件201退磁。而且，在轨道204a (轨道204b)与下一工序的设备202a (设备202b)之间配置有工件投入器206a (工件投入器206b)，所述工件投入器206a (工件投入器206b)用于将工件201投入下一工序的设备202a (设备202b)。而且，如图4所示，工件201由圆柱状的第一部分201a和直径比第一部分201小的圆柱状的第二部分201b构成。而且，工件201由磁性材料构成。如图1和图2所示，机器人I由利用机器人臂11构成的多关节机器人构成。而且，机器人臂11具有基座12、多个臂部分13、连接各臂部分13的多个关节14。而且，在机器人臂11内置有用于驱动关节14的伺服电机(未图示)，机器人臂11 (伺服电机)的驱动通过机器人控制器2控制。而且，在本实施方式中，如图3所示，在机器人臂11的末端设有手部15，所述手部15由磁性材料构成，所述手部15用于以磁力保持工件201。在手部15设有三根手指部件151a、151b和151c。如图4所示，手指部件151a和151b的长度比与工件201的小直径的第二部分201b的侧面接触的手指部件151c的长度小，以与工件201的大直径的第一部分201a的侧面接触。而且，在手部15设有电磁铁部152。并且，通过电磁铁部152产生的磁力，将手指部件151a、151b和151c磁化，从而用手指部件151a、151b和151c保持工件201。而且，在手部15设有浮动部(弹簧部)153。当手部15按压工件201时，浮动部153具有吸收手部15施加于工件201的力(冲击)的功能。另外，手部15是本发明的“保持部”的一例。在此，在本实施方式中，在机器人臂11的末端侧的臂部分13设有配置状态检测部3，所述配置状态检测部3用于检测在工件托盘200a和200b的内部配置的多个工件201的三维的配置状态，并且用于检测在临时放置部4a、4b、4c和4d的内部配置的多个工件201的三维的配置状态。另外，在基于用配置状态检测部3检测出的工件托盘200a和200b的内部的多个工件201的配置状态而利用机器人臂11的手部15保持工件201后，将工件201移动到临时放置部4a、4b、4c和4d。此后，成为对在临时放置部4a、4b、4c和4d的内部配置的多个工件201的三维的配置状态进行检测的结构。具体来说构成为对工件托盘200a和200b内的工件201的配置状态的检测进行得要比对临时放置部4a、4b、4c和4d内的工件201的配置状态的检测粗略(笼统)，通过检测在工件托盘200a和200b内配置的工件201的二维平面的配置状态(不检测工件201的朝向)并检测工件201的配置高度，从而检测三维的配置状态。而且，在用配置状态检测部3对移动到临时放置部4a、4b、4c和4d的工件201的配置状态进行检测的时候，比对在工件托盘200a和200b的内部配置的多个工件201的配置状态进行检测的时候更为详细地进行检测。即，配置状态检测部3构成为对在临时放置部4a、4b、4c和4d的内部配置的工件201详细地检测二维平面的配置状态和高度、乃至工件201的朝向。例如，检测工件201是处于朝向纵向的状态(第一部分201a的平坦部201c(参照图4)朝向上方(箭头Zl方向)、下方(箭头Z2方向)的状态)、还是处于朝向横向的状态(第一部分201a的平坦部201c朝向水平方向的状态)。而且，如图5和图6所示，配置状态检测部5包括摄像机31、激光扫描仪32、控制部33和存储部34。另外，激光扫描仪32和控制部33分别是“激光投射器”和“距离运算部”的一例。而且，激光扫描仪32包括用于产生狭缝光的激光光源(未图示)、反射镜(未图示)、和用于驱动反射镜的伺服马达(未图示)。而且，从激光光源照射的狭缝状激光照射于反射镜，反射镜通过伺服马达而旋转，由此向工件201照射(扫描)狭缝状激光。通过摄像机31对照射于工件201的激光的反射光进行拍摄。并且，控制部33基于伺服马达的旋转角度位置信息、摄像机31的摄像元件的设置位置以及激光光源和反射镜和摄像机的位置关系，并根据三角测量的原理来算出到工件201的距离(工件托盘200a和200b、临时放置部4a、4b、4c和4d的内部的工件201的三维形状信息)，从而求得针对图像的每个像素具有距离信息的距离图像。而且，在控制部33存储了预先检测出的工件201的特征信息，控制部33对所得到的距离图像与工件201的特征信息进行比对来求得工件201的位置和姿势。另外，工件201的特征信息可以是单纯的工件整体的形状信息，不过为了削减运算量，也可以将工件201的特征性的形状(孔部、杆状部、平坦部的形状等)作为工件201的特征信息存储起来。这样，配置状态检测部3基于到所检测的工件201间的距离来对在工件托盘200a和200b(临时放置部4a、4b、4c和4d)的内部配置的多个工件201的配置状态进行检测。具体来说,通过识别所检测的部分的尺寸(长度)、曲面(对应于工件201的圆柱状的侧面)，从而检测出一个一个工件201。另外，也可以是，在配置状态检测部3的存储部34预先存储有工件201的三维形状信息，通过比较预先存储在存储部34的工件201的三维形状信息与检测出的工件托盘200a和200b (临时放置部4a、4b、4c和4d)的内部的工件201的三维形状信息，从而检测一个一个工件201的配置状态。而且，如图1所示，配置状态检测部3通过线缆35与机器人控制器2连接。而且，如图1所示，机器人控制器2连接于机器人I和配置状态检测部3。在此，在本实施方式中，机器人控制器2构成为从在内部预先配置有被机器人臂11的手部15保持前的多个工件201的工件托盘200a和200b，通过机器人臂11的手部15的磁力保持工件201后，控制机器人臂11以使由手部15保持的工件201移动到网状的临时放置部4a、4b、4c和4d。而且，机器人控制器2构成为根据所检测的临时放置部4a、4b、4c和4d的内部的工件201的配置朝向(工件201朝向纵向的状态、朝向横向的状态)来对机器人臂11进行控制来选择性地进行下述动作将工件201载置于换持台5a和5b并改变工件201的朝向的动作；以及将工件201不载置于换持台5a和5b而直接搬送到下一工序的设备202a和202b (工件承载部203a和203b)的动作。具体来说，机器人控制器2构成为对机器人臂11进行控制，从而在临时放置部4a、4b、4c和4d的内部，将朝向纵向的工件201载置于换持台5a和5b以使工件201的朝向变为朝向横向的状态(参照图8和图9)，并且将朝向横向的工件201不载置于换持台5a和5b而直接搬送到下一工序的设备202a和202b (工件承载部203a和203b)。而且，在机器人控制器2预先存储了临时放置部4a、4b、4c和4d的四角的角部分41 (参照图7)的位置坐标，机器人控制器2对机器人臂11进行控制以使机器人臂11不会接触临时放置部4a、4b、4c和4d。工件托盘200a和200b由金属或树脂等形成，如图2所示，在工件托盘200a和200b的内部杂乱地配置有(散装)多个工件201。如图1和图2所示，临时放置部4a (临时放置部4b、4c和4d)配置在临时放置台207上。在此，在本实施方式中，如图7所示，临时放置部4a (临时放置部4b、4c和4d)形成为箱状，临时放置部4a (临时放置部4b、4c和4d)的框部42以外的底面43和侧面44形成为网状。而且，临时放置部4a (临时放置部4b、4c和4d)的侧面44倾斜以使相对的侧面44的间隔从底面43起向上方变宽。另外，通过临时放置部4a(临时放置部4b、4c和4d)的侧面，抑制了工件201从临时放置部4a (临时放置部4b、4c和4d)向外侧飞出。而且，临时放置部4a (临时放置部4b、4c和4d)由铁等磁性材料构成。而且，临时放置部4a (临时放置部4b、4c和4d)的网状的部分由具有圆形截面的线状部件45 (例如金属丝)构成，线状部件45的粗细(直径)的尺寸比配置状态检测部3的分辨率小。具体来说构成为，具有圆形截面的线状部件45的粗细(直径)为Imm以下。而且，临时放置部4a的底面43为能够供多个(例如四个，参照图12)工件201不重叠的平放的大小(面积)，所述多个工件201能够由机器人臂11的手部15利用磁力保持。如图8和图9所示，换持台5a (换持台5b)由柱状部51、平板状的底部52以及具有与底部52相连接的倾斜面53a的两个侧壁部53。而且，在平板状的底部52设有阶梯部52a。平板状的底部52构成为，在与阶梯部52a的下方连接的底部52的表面载置工件201的大直径的第一部分201a，并且在与阶梯部52a的上方连接的底部52的表面载置工件201的小直径的第二部分201b。而且，侧壁部53形成为在工件201配置于底部52上的状态下工件201的侧面与相向的两个倾斜面53a之间接触。而且，如图1所示，轨道204a (轨道204b)以与换持台5a (换持台5b)相邻的方式配置。在轨道204a (轨道204b)上配置有工件承载部203a (工件承载部203b)。工件承载部203a (工件承载部203b)具有下述功能工件承载部203a (工件承载部203b)载置由手部15保持的工件201，并且在轨道204a (轨道204b)上移动，将工件201投入工件投入器206a (工件投入器206b)。而且，轨道204a (轨道204b)以贯通退磁器205a (退磁器205b)内的方式配置，所述退磁器205a (退磁器205b)用于使磁化了的工件201退磁。接着，参照图10至图17对本实施方式的机器人系统100的动作进行说明。另外，在下面，对配置在工件托盘200a的工件201被搬送到下一工序的设备202a的例子进行说明。首先如图11所示，在图10的步骤SI中，使配置状态检测部3移动到工件托盘200a的上方(箭头Zl方向侧)，并且通过从配置状态检测部3照射的激光来扫描在工件托盘200a的内部散装的工件201。接着，在步骤S2中，通过配置状态检测部3检测配置状态检测部3与工件201间的距离(工件托盘200a内的工件201的三维形状信息)。接着，基于检测出的工件托盘200a内的工件201的三维形状信息来检测工件托盘200a内的工件201的配置状态。另外，对工件托盘200a内的工件201的配置状态的检测以比对后述的临时放置部4a(临时放置部4b)内的工件201的配置状态的检测粗略(笼统)的方式进行。接着，前进至步骤S3，如图12所示，利用手部15的磁力对在工件托盘200a内配置于最高位置的工件201进行保持。此时，通过由磁性材料构成的工件201磁化，利用磁力使工件201彼此吸附，从而保持多个工件201 (在图12中为四个工件201)。接着，前进到步骤S4，如图13所示，将多个工件201载置于临时放置部4a。接着，前进到步骤S5，判断在所有的临时放置部(在此为临时放置部4a和临时放置部4b)是否载置有工件201。例如，在判断为在临时放置部4b未载置有工件201的情况下，重复上述步骤SI 步骤S4的动作，将多个工件201载置于临时放置部4b。另外，临时放置部4a的底面43为可供工件201不重叠地平放的大小(面积)，因此多个工件201在临时放置部4a处于不重叠地平放的状态。当在步骤S5中判断为所有的临时放置部(在此为临时放置部4a和临时放置部4b)都载置有工件201的情况下，前进至步骤S6，如图14所示，利用从配置状态检测部3照射的激光对在临时放置部4a的内部配置的多个工件201进行扫描。例如，如图15所示，拍摄临时放置部4a的框部42的图像208a和四个工件201的图像208b。另外，由于临时放置部4a形成为网状，因此激光的一部分未反射地通过。由此，不易拍摄临时放置部4a的框部42以外的部分。另外，存在下述情况在刚将工件201载置于临时放置部4a后，工件201就在临时放置部4a内移动(滚动)。另一方面，在将工件201载置于临时放置部4a后,在向临时放置部4b载置工件201期间，临时放置部4a内的工件201静止。由此，能够利用配置状态检测部3对稳定状态的临时放置部4a内的多个工件201进行检测。另外，在未设置两个临时放置部4a和4b而仅设有一个临时放置部的情况下，由于需要等待工件201达到稳定的状态，因此相应地增加了作业时间。接着，在步骤S7中，通过配置状态检测部3检测配置状态检测部3与工件201间的距离(临时放置部4a内的工件201的三维形状信息)。另外，对临时放置部4a内的工件201的配置状态的检测以比上述步骤S2的工件托盘2001内的工件201的配置状态的检测详细的方式进行。接着，前进至步骤S8，基于所检测的工件201的配置状态，利用手部15的磁力对多个工件201中的一个工件201进行保持。接着，前进至步骤S9，判断是否需要对所保持的工件201重新进行保持。当在步骤S9中判断为不必对所保持的工件201重新保持的情况下，前进至步骤S10，如图16所示，将工件201载置于轨道204a上的工件承载部203a。具体来说，在临时放置部4a的内部，在保持朝向横向的状态(第一部分201a的平坦部201c (参照图4)朝向水平方向的状态)的工件201的情况下，判断为不必重新保持工件201。接着，载置有工件201的工件承载部203a在轨道204a上移动，并且利用退磁器205a使磁化的工件201退磁。接着，通过使工件承载部203a向工件投入器206侧翻转，从而将工件201投入工件投入器206a，将工件201搬送到下一工序的设备202a。此后，在设备202a中执行下一工序的处理(例如工件201的加工)。在步骤S9中，在保持朝向纵向的状态(第一部分201a的平坦部201c (参照图4)朝向箭头Zl方向或者箭头Z2方向的状态)的工件201的情况下，判断为需要重新保持工件201，前进至步骤S11。在步骤Sll中，将保持有工件201的手部15移动到换持台5a，并且在步骤S12中，如图17所示，将工件201载置于换持台5a，并使朝向纵向的状态的工件201达到朝向横向的状态。此后，前进至步骤S10，将工件201载置于轨道204a上的工件承载部203a。接着，将工件201搬送至下一工序的设备202a。接着，在步骤S13中，判断在临时放置部4a的内部载置的工件201是否全部载置在工件承载部203a。在步骤S13中，在判断为在临时放置部4a的内部载置的工件201未全部载置在工件承载部203a的情况下，重复上述步骤S8 步骤S12的动作。在步骤S13中，在判断为在临时放置部4a的内部载置的工件201全部载置在工件承载部203a的情况下，重复上述步骤SI S13的动作。接着，当在工件托盘200a的内部配置的工件201完全没有了的情况下，对在工件托盘200b的内部配置的工件201同样地进行上述步骤SI 步骤S13的动作。接着，在此期间，对配置过工件201的工件托盘200a进行补充。由此，与仅设有一个工件托盘的情况不同，抑制了从工件托盘内部的工件201用尽到补充工件201为止的过程中的时间的损失。在本实施方式中，如上所述，具备临时放置部4a、4b、4c和4d，其在内部配置多个工件201，并形成为网状；以及配置状态检测部3，其用于检测在临时放置部4a、4b、4c和4d的内部配置的多个工件201的配置状态。由此，由于临时放置部4a、4b、4c和4d形成为网状，因此检测(拍摄)工件201时的激光的一部分未经临时放置部4a、4b、4c和4d反射地就通过了临时放置部4a、4b、4c和4d。其结果是,能够减少来自临时放置部4a、4b、4c和4d的激光的反射量，因此，能够抑制在检测工件201时的光晕(模糊)。而且，通过将临时放置部4a、4b、4c和4d形成为网状,不易用配置状态检测部3检测出临时放置部4a、4b、4c和4d的网状的部分(底面43、侧面44)，因此能够抑制工件201的图像与临时放置部4a、4b、4c和4d的图像连续。其结果是，能够准确地检测工件201的形状。而且，通过将临时放置部4a、4b、4c和4d形成为网状，在利用机器人臂11的手部15的磁力保持工件201时，能够抑制磁化了的工件201因磁力与临时放置部4a、4b、4c和4d吸附在一起。其结果是，在用手部15保持工件201时，能够抑制由手部15保持的工件201因磁力而与临时放置部4a、4b、4c和4d吸附而引起的、手部15对工件201的保持精度变差(工件201相对于手部15的保持位置偏移)的情况。而且，在本实施方式中，如上所述，临时放置部4a、4b、4c和4d的底面43形成为网状。由此，由于检测(拍摄)工件201时的激光的一部分通过网状的底面43，因此能够使来自底面43的激光的反射量减少。其结果是，能够容易抑制检测工件201时的光晕(模糊)。而且，在本实施方式中，如上所述，临时放置部4a、4b、4c和4d的侧面44形成为网状。由此，由于检测(拍摄)工件201时的激光的一部分通过网状的侧面44，因此能够使来自侧面44的激光的反射量减少。其结果是，能够容易抑制检测工件201时的光晕(模糊)。而且，在本实施方式中，如上所述，构成为使配置有多个工件201的临时放置部4a.4b.4c和4d的侧面44倾斜以使相对的侧面44的间隔从底面43起向上方扩宽。由此，由于构成为侧面44倾斜，因此能够抑制手部15 (例如，手部15的电磁铁部152)与临时放置部4a、4b、4c和4d的侧面44接触。而且，在本实施方式中，如上所述，使构成临时放置部4a、4b、4c和4d的网状部分的线状部件45具有圆形截面。由此，由于线状部件45具有圆形截面，因此从配置状态检测部3照射到线状部件45的激光的一部分未被反射到配置状态检测部3而被反射到配置状态检测部3以外的部分。其结果是，能够更为有效地抑制检测工件201时的光晕(模糊)。而且，在本实施方式中，如上所述，利用线状部件45构成临时放置部4a、4b、4c和4d的网状部分，并将线状部件45的粗细形成为比配置状态检测部3的分辨率小的尺寸。由此，对用配置状态检测部3检测临时放置部4a、4b、4c和4d的网状部分的功能进行抑制，因此能够抑制工件201的图像与临时放置部4a、4b、4c和4d的图像连续。而且，在本实施方式中，如上所述，设有控制部33，所述控制部33基于由摄像机31得到的图像来算出在形成为网状的临时放置部4a、4b、4c和4d的内部配置的多个工件201的三维配置状态。由此，由于能够检测出工件201的二维配置状态(水平方向的配置状态)和到工件201的距离，因此在用机器人臂11的手部15保持激光201时，能够抑制手部15以过度的力与工件201碰撞而使工件201损伤。而且，在本实施方式中，如上所述，将用于对在临时放置部4a、4b、4c和4d配置的多个工件201的配置状态进行检测的配置状态检测部3设于机器人臂11。由此，通过驱动机器人臂11，能够用一台配置状态检测部3检测出在临时放置部4a、4b、4c和4d配置的多个工件201以及在工件托盘200a和200b的内部配置的多个工件201的配置状态。其结果是，与相对于机器人臂11独立地设置两台配置状态检测部3并通过独立设置的两台配置状态检测部3来检测在临时放置部4a、4b、4c和4d配置的多个工件201和在工件托盘200a和200b的内部配置的多个工件201的配置状态的情况不同，能够使系统的结构简略化。而且，在本实施方式中，如上所述，将机器人臂11的手部15构成为通过磁力对在临时放置部4a、4b、4c和4d (工件托盘200a和200b)的内部配置的工件201进行保持。由此，即使是在工件201的表面不光滑而无法用吸盘吸附的情况下、和多个工件201相邻配置而无法用手部把持一个工件201的情况下，也能够容易利用磁力保持工件201。而且，在本实施方式中，如上所述，机器人控制器2构成为在利用机器人臂11的手部15的磁力将工件201从工件托盘200a和200b保持后，控制机器人臂11以使由手部15保持的工件201移动到网状的临时放置部4a、4b、4c和4d。由此，通过利用手部15的磁力使多个工件201磁化并彼此吸附在一起，从而在将多个工件201保持于手部15的情况下，也能够通过将工件201移动到临时放置部4a、4b、4c和4d来使彼此吸附在一起的多个工件201成为分离的状态。其结果是，能够用手部15重新对分离状态的多个工件201中的一个工件201进行保持。而且，在本实施方式中，如上所述，将临时放置部4a、4b、4c和4d构成为能够将手部15可保持的多个工件201不重叠地平放的大小。由此，即使是在手部15保持有多个工件201的情况下，也能够通过将工件201移动到网状的临时放置部4a、4b、4c和4d，使彼此吸附在一起的多个工件201在临时放置部4a、4b、4c和4d的内部处于平放的状态。其结果是，通过使机器人臂11从临时放置部4a的上方向大致垂直下方移动，能够保持工件201，因此能够抑制机器人臂11与其他工件201干涉(接触)。而且，在本实施方式中，如上所述，构成为利用配置状态检测部3检测出在工件托盘200a和200b的内部配置的多个工件201，并将工件201从工件托盘200a和200b移动到临时放置部4a、4b、4c和4d，并且利用配置状态检测部3以比对在工件托盘200a和200b的内部配置的多个工件201进行检测时更为详细的方式对移动到临时放置部4a、4b、4c和4d的多个工件201进行检测。由此，能够检测工件201的二维配置状态和工件201的配置高度、以及附加的信息件201的朝向)。而且，在本实施方式中，如上所述，构成用于对在临时放置部4a、4b、4c和4d配置的工件201的朝向进行检测的配置状态检测部3。由此，能够根据工件201的朝向是否适合将工件201搬送到下一工序来以不同方式驱动机器人臂11。而且，在本实施方式中，如上所述，机器人控制器2构成为设有用于改变工件201的朝向的换持台5a和5b，根据所检测出的临时放置部4a、4b、4c和4d的内部的工件201的配置朝向来对机器人臂11进行控制来选择性地进行下述动作将工件201载置于换持台5a和5b以使工件201的朝向改变的动作；以及将工件201不载置于换持台5a和5b而直接搬送到下一工序(工件承载部203a和203b)的动作。由此，在工件201的朝向不适于将工件201搬送到下一工序的情况下，将工件201载置于换持台5a和5b并改变工件201的朝向，因此能够将工件201适当地搬送到下一工序。另外，应当认为本次公开的实施方式中所有的内容均为举例示出，并非限制性的描述。本发明的范围由权利要求的范围而非上述的实施方式的说明表示，而且本发明的范围包括在与权利要求的范围同等的含义和范围内的所有变更。例如，在上述实施方式中，示出了将临时放置部的底面和侧面形成为网状的例子，然而本发明不限于此。在本发明中，只要将临时放置部的一部分(例如，仅底面、仅侧面)形成为网状即可。而且，在上述实施方式中，示出了临时放置部的侧面例子以使相对的侧面的间隔从底面起向上方而扩宽，不过本发明不限于此。例如，也可以将临时放置部的侧面沿大致垂直方向配置而不倾斜。而且，在上述实施方式中，示出了将临时放置部由具有圆形截面的线状部件构成的例子，然而本发明不限于此。例如，也可以将临时放置部由具有矩形截面的线状部件构成。而且，在上述实施方式中，示出了将临时放置部由磁性材料构成的例子，然而本发明不限于此。例如，也可以由非磁性材料构成临时放置部。而且，在上述实施方式中，示出了相对于一个工件托盘设有两个临时放置部的例子，然而本发明不限于此。例如，也可以相对于一个工件托盘设置一个或三个以上临时放置部。而且，在上述实施方式中，示出了通过配置状态检测部照射激光来检测工件的三维的配置状态的例子，不过本发明不限定于此。例如，也可以通过由CCD或CMOS传感器构成的配置状态检测部来检测工件的二维的配置状态。而且，在上述实施方式中，示出了将配置状态检测部设于机器人臂的例子，但本发明不限于此。例如，也可以不将配置状态检测部设于机器人臂，而与机器人臂分别(例如，在工件托盘和临时放置部的上方)设置。而且，在上述实施方式中，示出了在机器人臂的手部通过磁力保持工件的例子，但本发明不限于此。例如，也可以是通过把持工件或者吸盘吸附工件来保持工件。而且，在上述实施方式中，示出了将临时放置部形成为网状的例子，然而本发明不限于此。例如，也可以如图18所示，除了临时放置部，将工件托盘200c (底面、侧面)也形成为网状。而且，也可以不将临时放置部形成为网状，而仅将工件托盘200c形成为网状。通过将工件托盘200c形成为网状，能够减少来自工件托盘200c的激光的反射量，因此，能够抑制在检测工件201时的光晕(模糊)。而且，由于不易由配置状态检测部3检测工件托盘200c的网状部分(底面、侧面)，因此能够抑制工件201的图像与工件托盘200c的图像相连。其结果是，能够更为准确地检测工件托盘200c的内部的工件201的形状。另外，工件托盘200c是本发明的“容器”和“收纳部”的一例。而且，在上述实施方式中，示出了工件由具有大直径的圆柱状的第一部分和具有小直径的圆柱状的第二部分构成的例子，然而本发明不限于此。例如，也可以如图19所示，将工件209形成为平板状。另外，在将平板状的工件209配置于平板状而非网状的临时放置部的底部的时候，难以识别平板状的临时放置部的底部与平板状的工件209的交界，存在着无法检测(识别)工件209的情况。另一方面，通过将临时放置部形成为网状，不易检测出临时放置部的底部，因此能够容易地检测(识别)工件209。
权利要求
1.一种机器人系统,其特征在于， 所述机器人系统具备 容器，所述容器在内部配置有多个保持对象物，并且所述容器的至少一部分形成为网状； 配置状态检测部，所述配置状态检测部用于检测在所述一部分形成为网状的容器的内部配置的所述多个保持对象物的配置状态；以及 机器人臂，所述机器人臂包括保持部，所述保持部基于所述配置状态检测部检测出的所述多个保持对象物的配置状态来对所述保持对象物进行保持。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中， 供所述多个保持对象物配置的所述容器为，至少所述容器的底面形成为网状。
3.根据权利要求2所述的机器人系统，其中， 供所述多个保持对象物配置的所述容器为，至少所述容器的底面和侧面形成为网状。
4.根据权利要求1 3中的任意一项所述的机器人系统，其中， 供所述多个保持对象物配置的所述容器的侧面倾斜以使相对的所述侧面的间隔从底面起向上方变宽。
5.根据权利要求1 4中的任意一项所述的机器人系统，其中， 所述容器的网状部分由线状部件构成，构成所述容器的网状部分的所述线状部件具有圆形截面。
6.根据权利要求1 5中的任意一项所述的机器人系统,其中， 所述容器的网状部分由线状部件构成，所述线状部件的粗细为比所述配置状态检测部的分辨率小的尺寸。
7.根据权利要求1 6中的任意一项所述的机器人系统，其中， 所述配置状态检测部具有激光投射器，所述激光投射器向所述容器投射激光；摄像机，所述摄像机拍摄所述容器；以及距离运算部，所述距离运算部基于所述摄像机得到的图像来算出在所述容器的内部配置的多个保持对象部的三维配置状态。
8.根据权利要求1 7中的任意一项所述的机器人系统，其中， 对在所述容器配置的所述多个保持对象物的配置状态进行检测的所述配置状态检测部设于所述机器人臂。
9.根据权利要求1 8中的任意一项所述的机器人系统，其中， 所述容器由磁性材料构成，所述机器人臂的保持部利用磁力保持所述保持对象物，所述保持对象物配置在所述至少一部分形成为网状且由所述磁性材料构成的容器中。
10.根据权利要求9所述的机器人系统，其中， 所述机器人系统还具备控制部，所述控制部用于控制所述机器人臂的驱动， 所述至少一部分形成为网状的容器包含临时放置部， 所述控制部将所述机器人臂控制为在利用所述机器人臂的保持部的磁力从收纳部保持所述保持对象物后，将所述保持部保持的所述保持对象物移动到网状的所述临时放置部，所述收纳部预先在内部配置有所述机器人臂的保持部保持前的多个保持对象物。
11.根据权利要求10所述的机器人系统，其中， 所述临时放置部具有使所述保持部能够保持的多个所述保持对象物能够不重叠地平放的大小， 利用所述配置状态检测部检测在所述收纳部的内部配置的所述多个保持对象物并使所述保持对象物从所述收纳部移动到所述临时放置部，并且利用所述配置状态检测部以比检测在所述收纳部的内部配置的所述多个保持对象物时更为详细的方式检测移动到所述临时放置部的所述保持对象物。
12.根据权利要求11所述的机器人系统，其中， 所述配置状态检测部构成为对在所述临时放置部配置的所述保持对象物的朝向进行检测。
13.根据权利要求12所述的机器人系统，其中， 所述机器人系统还具备用于改变所述保持对象物的朝向的台部， 所述控制部将所述机器人臂控制为 根据检测出的所述容器的内部的所述保持对象物的配置的朝向，选择性地进行下述动作使所述保持对象物载置于所述台部并改变所述保持对象物的朝向的动作；以及使所述保持对象物不载置于所述台部而直接搬送到下一工序的动作。
14.根据权利要求1 9中的任意一项所述的机器人系统，其中， 所述机器人系统还具备控制部，所述控制部用于控制所述机器人臂的驱动， 所述至少一部分形成为网状的容器包含收纳部，所述收纳部预先在内部配置有所述机器人臂的保持部保持前的多个保持对象物， 所述控制部将所述机器人臂控制为基于所述配置状态检测部检测出的所述多个保持对象物的配置状态，利用所述机器人臂的保持部对在所述收纳部的内部配置的所述多个保持对象物中的一个保持对象物进行保持。
15.一种被加工物的制造方法，其特征在于， 所述被加工物的制造方法具备下述步骤 利用配置状态检测部对配置在至少一部分形成为网状的容器的内部的多个被加工物的配置状态进行检测的步骤； 基于所述配置状态检测部检测出的所述多个被加工物的配置状态，利用机器人臂的保持部保持所述被加工物并将所述被加工物搬送到下一工序的步骤；以及 在所述下一工序中对所述被加工物实施预定处理的步骤。
全文摘要
本发明提供一种机器人系统和被加工物的制造方法，能够抑制在检测保持对象物的配置状态时的光晕(模糊)。该机器人系统(100)具备临时放置部(4a、4b、4c和4d)，其形成为网状且在内部配置有多个工件(201)；配置状态检测部(3)，其用于对在形成为网状的临时放置部(4a、4b、4c和4d)的内部配置的多个工件(201)的配置状态进行检测；以及机器人臂(11)，其包括手部(15)，所述手部(15)基于配置状态检测部(3)检测出的多个工件(201)的配置状态来保持工件(201)。
文档编号B25J9/16GK103029129SQ20121036798
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年10月4日
发明者安田裕也, 福岛和彦 申请人:株式会社安川电机