专利名称：机器人装置、机器人系统和被加工物的制造方法
技术领域：
本发明涉及机器人装置、机器人系统和被加工物的制造方法，特别涉及具有以下机器人臂的机器人装置、机器人系统和被加工物的制造方法，该机器人臂包括用于对保持对象物进行保持的保持部。
背景技术：
以往，公知了这样的机器人装置，该机器人装置具有机器人臂，该机器人臂包括用于对保持对象物进行保持的保持部(例如参照专利文献I)。在上述专利文献I中，公开了一种机器人装置，该机器人装置具有机器人臂，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，其具备用于对放置在储料器内部的多个工件进行摄像(摄影)的传感器单元。在上述专利文献I的机器人装置中，传感器单元固定放置在位于储料器的上方且与机器人臂离开的位置。而且，通过利用传感器单元拍摄在储料器内部放置的多个工件，来检测多个工件各自的姿态。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。另外，虽然没有明确记述，但在对保持装置把持工件的状态(把持装置把持工件的位置等)进行检测时，通过用于对放置在储料器内部的多个工件进行拍摄的传感器单元对把持装置所把持的工件进行拍摄，从而检测工件的把持状态(保持状态)。专利文献1:日本特开2011-115930号公报但是，在上述专利文献I记载的机器人装置中，在检测把持装置把持工件的状态时需要进行下述动作在把持装置把持着工件的状态下，驱动机器人臂以将把持装置放置在传感器单元附近，然后使机器人臂停止，通过传感器单元拍摄把持装置所把持的工件。因此，在通过传感器单元拍摄工件期间机器人臂的驱动被停止了，相应地，一系列工件取出工序(例如从把持装置把持工件到使工件移动到下一工序的设备的工序)所需的时间(生产间隔时间)变长。因此，希望缩短工件取出工序(保持对象物取出工序)所需的时间。
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能够缩短保持对象物取出工序所需的时间的机器人装置、机器人系统和被加工物的制造方法。为了实现上述目的，本发明的第一方面的机器人装置具有机器人臂，其包括用于对保持对象物进行保持的第一保持部；和保持状态检测部，其安装于机器人臂，用于在通过机器人臂搬送保持对象物的同时，检测第一保持部所保持的保持对象物的保持状态。在该第一方面的机器人装置中，如上所述，具有保持状态检测部，其安装于机器人臂，用于在通过机器人臂搬送保持对象物的同时，检测第一保持部所保持的保持对象物的保持状态进行检测；由此，在通过机器人臂搬送保持对象物的动作中检测保持对象物的保持状态，因此不需要为了检测保持对象物的保持状态而使机器人臂停止，相应地能够缩短保持对象物取出工序所需的时间。
本发明的第二方面的机器人系统具有机器人装置和控制装置，所述机器人装置包括机器人臂，其具有用于对保持对象物进行保持的保持部；和保持状态检测部，其安装于机器人臂，用于在通过机器人臂搬送保持对象物的同时检测保持部所保持的保持对象物的保持状态，所述控制装置基于检测出的保持对象物的保持状态来修正机器人装置的动作。在本发明的第二方面的机器人装置中，如上所述，具有保持状态检测部，其安装于机器人臂，用于在通过机器人臂搬送保持对象物的同时检测第一保持部所保持的保持对象物的保持状态；由此，在通过机器人臂搬送保持对象物的动作中检测保持对象物的保持状态，因此不需要为了检测保持对象物的保持状态而使机器人臂停止，相应地能够缩短保持对象物取出工序所需的时间。本发明的第三方面的被加工物的制造方法具有下述步骤第一步骤，在该第一步骤中，通过设于机器人臂的保持部来保持被加工物；第二步骤，在该第二步骤中，在通过机器人臂将由保持部保持的被加工物向下一工序搬送的同时，通过设于机器人臂的保持状态检测部检测由保持部保持的被加工物的保持状态；以及第三步骤，在该第三步骤中，在下一工序对被加工物施加预定处理。在本发明的第三方面的被加工物的制造方法中，如上所述，具有下述步骤在通过机器人臂将由保持部保持的被加工物向下一工序搬送的同时，通过设于机器人臂的保持部来检测由保持部保持的被加工物的保持状态，由此，在通过机器人臂搬送保持对象物的动作中检测保持对象物的保持状态，因此不需要为了检测保持对象物的保持状态而使机器人臂停止，相应地能够缩短保持对象物取出工序所需的时间。
图1是从侧方观察本发明的第一实施方式的机器人系统的整体图。图2是从上方观察本发明的第一实施方式的机器人系统的整体图。图3是本发明的第一实施方式的机器人系统的传感器单元的主视图。图4是本发明的第一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是表示将图4所示的工件以Z轴为中心旋转180度的状态的立体图。图6是本发明的第一实施方式的机器人系统的框图。图7是用于说明本发明第一实施方式的机器人系统的控制流程的流程图。图8是表示本发明的第一实施方式的机器人系统的放置状态检测部扫描工件的状态的图。图9是表示本发明的第一实施方式的机器人系统的手部保持工件的状态的图。图10是表示图9的手部保持工件的状态的放大图。图11是表示本发明的第一实施方式的机器人系统的机器人臂搬送工件的状态的图。图12是表不本发明的第一实施方式的机器人系统的机器人臂将工件载置于临时载置台的状态的图。图13是表示图12所示的载置于临时载置台上的工件旋转后的状态的图。图14是表不本发明的第一实施方式的机器人系统的机器人臂将工件载置于下一工序的设备的状态的图。
图15是从上方观察本发明的第二实施方式的机器人系统的整体图。图16是表示本发明的第二实施方式的机器人系统的吸附部吸附着工件的状态的图。图17是用于说明本发明的第二实施方式的机器人系统的控制流程的流程图。图18是表示本发明的变形例的工件的图。标号说明2、2a :机器人控制器(控制部、控制装置)；3 :保持状态检测用摄像机(保持状态检测部、摄像部)；4 图像处理系统(保持状态检测部)；5 :放置状态检测部；6 :临时载置台(台部)；11 :机器人臂；15 :手部(弟一保持部、保持部);62 :机器人臂(第一机器人臂)；66 :吸附部(第一保持部、保持部);72 :机器人臂(第二机器人臂)；76 :手部(弟_■保持部、把持部);100、101 :机器人系统；200:储料器(容器)；201 :工件(保持对象物、被加工物)；203 :螺钉(保持对象物)。
具体实施例方式下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。(第一实施方式)首先，参照图1至图6对第一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，其用于控制整个机器人系统100的动作；图像处理系统4，其用于对由保持状态检测用摄像机3拍摄到的图像进行处理；放置状态检测部5，其用于检测在储料器200内放置的多个工件201 (参照图2)的放置状态；以及临时载置台6，其用于临时放置工件201。另外，机器人控制器2是本发明的“控制部”和“控制装置”的一例。而且，保持状态检测用摄像机3是本发明的“保持状态检测部”和“摄像部”的一例。而且，图像处理系统4是本发明的“保持状态检测部”的一例。而且，临时载置台6是本发明的“台部”的一例。而且，储料器200是本发明的“容器”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，如图1和图2所示，以与机器人系统100相邻的方式配置有下一工序的设备202 (例如加工机)。而且，以与机器 人系统100相邻的方式放置有在内部具备多个工件201的储料器200。储料器200由金属或树脂等形成，如图2所示，在储料器200的内部杂乱地放置有(散装)多个工件201。而且，如图4所示，工件201形成为具有大致长方体形状的外形的中空箱状。而且，工件201具有沿着长度方向(箭头Xl方向、箭头X2方向)的4个面即面201a、面201b、面201c、面201d。在面201a形成有切口 2012a和圆形的孔部2011a。而且，在面201b形成有2个四方形状的孔部2011b。而且，在面201c形成有2个圆形的孔部2011c。而且，在面201d形成有2个圆形的孔部2011d和I个长圆形的孔部2012d。如图1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以及用于连接各臂部分13的多个关节14。而且，机器人臂11内置有用于驱动关节14的伺服马达(未图示)，机器人臂11 (伺服马达)的驱动由机器人控制器2控制。而且，在机器人臂11的末端设置有用于把持(保持)工件201的手部(夹持部)15。在手部15设有一对手指部件15a。一对手指部件15a由致动器(未图示)驱动而缩短或扩大彼此的间隔。而且，一对手指部件15a的驱动由机器人控制器2控制。另外，手部15是本发明的“第一保持部”和“保持部”的一例。这里，在第一实施方式中，在机器人臂11的末端侧的臂部分13设有保持状态检测用摄像机3，该保持状态检测用摄像机3在通过机器人臂11搬送工件201的同时检测(拍摄)由手部15保持的工件201的保持状态。另外，保持状态检测用摄像机3构成为拍摄工件201的二维图像。而且，保持状态检测用摄像机3经由线缆41与图像处理系统4连接，该图像处理系统4用于对由保持状态检测用摄像机3摄像(摄影)得到的图像进行处理。另夕卜，在通过手部15保持工件201之后到通过机器人臂11将工件201搬送到下一工序的设备202为止的期间(或者从通 过手部15保持工件201起到机器人臂11在临时载置台6通过为止的期间)，通过保持状态检测用摄像机3和图像处理系统4对由手部15保持的工件201的保持状态进行检测。即，在通过机器人臂11搬送工件201的过程中检测工件201的保持状态。另外，图像处理系统4对由手部15保持的工件201的保持状态进行检测的检测方法在后面叙述。如图6所示，在图像处理系统4包括控制部42和存储部43。而且，图像处理系统4与机器人控制器2连接。而且，在存储部43预先保存了工件201的各个面的图像。具体而言，在存储部43预先存储了如图4所示在工件201的切口 2012a配置于箭头Xl方向侧的状态下，工件201的面201a (形成有孔部2011a和切口 2012a的面)、面201b (形成有孔部2011b的面)、面201c (形成有孔部2011c的面)和面201d (形成有孔部2011d和孔部2012d的面)的图像。并且，在存储部43预先存储了如图5所示在工件201的切口 2012a配置于箭头X2方向侧的状态下，工件201的面201a (形成有孔部2011a和切口 2012a的面)、面201b (形成有孔部2011b的面)、面201c (形成有孔部2011c的面)和面201d (形成有孔部2011d和孔部2012d的面)的图像。S卩，图4所示的工件201的切口 2012a配置于箭头Xl方向侧的状态下的工件201的面201a (面201b、面201c、面201d)的图像、与图5所示的工件201的切口 2012a配置于箭头X2方向侧的状态下的工件201的面201a (面201b、面201c、面201d)的图像成镜面对称。即，共计8种面的图像预先存储在存储部43。在图像处理系统4中，对利用保持状态检测用摄像机3拍摄到的由手部15保持的状态的工件201的图像与预先存储在存储43的工件201的8种图像进行比较，从8种工件201的图像中选择图像的相关度最闻的一个图像(面)。接着，通过图像处理系统4的控制部42将工件201的保持状态判断为所选择的图像(面)朝向上方(箭头Zl方向)的状态。然后，通过对利用保持状态检测用摄像机3拍摄到的由手部15保持的状态的工件201的图像与所选择的工件201的图像(面)进行比较(例如，对利用保持状态检测用摄像机3拍摄到的工件201的图像的长轴方向的长度与所选择的工件201的图像(面)的长轴方向的长度进行比较)，从而判断手部15把持着工件201的哪个位置(端部、中央部等)。而且，如图1和图6所示，机器人控制器2与机器人I及图像处理系统4连接。这里，在第一实施方式中，机器人控制器2构成为与机器人臂11搬送工件201的动作并行地执行利用保持状态检测用摄像机3对由手部15保持的工件201的保持状态进行检测(拍摄)的动作。接着，基于由图像处理系统4检测出的工件201的保持状态(保持位置)，修正机器人臂11的动作。并且，机器人控制器2构成为基于由图像处理系统4检测出的工件201的保持状态(保持位置)，选择性地向设备202或临时载置台6驱动机器人臂11。具体而言，在由图像处理系统4检测出的工件201的保持状态被判断为是不能以期望状态将工件201载置于设备202 (参照图1)的保持状态的情况下，机器人控制器2控制机器人臂11以将工件201载置到临时载置台6，并对工件201进行修正保持。而且，在由图像处理系统4检测出的工件201的保持状态被判断为是能以期望状态将工件201载置到下一工序的设备202的保持状态的情况下，机器人控制器2控制机器人臂11以直接将工件201搬送至设备202而不进行修正保持。在直接将工件201搬送至设备202而不进行修正保持的情况下，机器人控制器2基于检测出的工件201的保持状态(保持位置)进行控制以调整机器人臂11相对于设备202的坐标位置。而且，如图1所示，放置状态检测部5放置在储料器200的上方(箭头Zl方向侧)。如图3和图6所示，放置状态检测部5包括摄像机51、激光扫描仪52、控制部53和存储部54。而且，放置状态检测部5放置成使得摄像机51和激光扫描仪52朝向下方(箭头Z2方向侦牝参照图1)。而且，激光扫描仪52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马达(未图示)。并且，从激光光源照射的狭缝状激光照射到反射镜，反射镜通过马达而旋转，由此使狭缝状激光照射(扫描)工件201。通过摄像机51对照射于工件201的激光的反射光进行拍摄。并且，基于马达的旋转角度、摄像机51的摄像元件的位置、以及激光光源、反射镜、摄像机之间的位置关系，通过三角测量原理来检测与工件201之间的距离(储料器200内的工件201的三维形状信息)。放置状态检测部5构成为基于检测出的其与工件201之间的距离，检测在储料器200内放置的多个工件201的放置状态。具体而言，在放置状态检测部5的存储部54预先存储有工件201的三维形状信息，通过对预先存储在存储部54的工件201的三维形状信息与检测出的储料器200内的工件201的三维形状信息进行比较，从而检测各个工件201的放置状态(位置和姿势)。这里，在第一实施方式中，机器人控制器2构成为基于放置状态检测部5检测出的工件201的放置状态的信息(储料器200内的工件201的三维形状信息)进行控制，以将放置在储料器200内的多个工件201中的一个工件201 (例如位于容易保持的位置的工件201)保持在手部15。下面，参照图7至图14对第一实施方式的机器人系统100的动作进行说明。首先，如图8所示，在图7的步骤SI中，通过从在储料器200的上方(箭头Zl方向侦D放置的放置状态检测部5照射的激光对在储料器200内部散装的工件201进行扫描。接着，在步骤S2中，通过放置状态检测部5检测其与工件201之间的距离(储料器200内的工件201的三维形状信息)。接下来，进入步骤S3，如图9和图10所示，基于检测出的工件201的放置状态的信息(储料器200内的工件201的三维形状信息)，将在储料器200内放置的多个工件201中的一个工件201保持在手部15。接着，进入步骤S4，在通过机器人臂11搬送工件201的同时，通过设于机器人臂11的保持状态检测用摄像机3对由手部15保持的工件201进行拍摄。之后，将预先存储在图像处理系统4的存储部43中的8种工件201的面的图像与通过保持状态检测用摄像机3拍摄到的工件201的图像进行比较，从而通过图像处理系统4检测工件201的保持状态。另外，如图11所示，在通过手部15保持工件201之后到通过机器人臂11将工件201搬送到下一工序的设备202为止的期间(或者从通过手部15保持工件201起到机器人臂11经过临时载置台6为止的期间)，通过保持状态检测用摄像机3和图像处理系统4检测工件201的保持状态。接着，将与工件201的保持状态相关的信息从图像处理系统4发送给机器人控制器2。接着，进入步骤S5，通过机器人控制器2判断由图像处理系统4检测出的工件201的保持状态是否为能够将工件201不经修正保持而载置于设备202的状态。例如，如图10所示，在工件201以面201a (形成有孔部2011a和切口 2012a的面)朝向上方(箭头Zl方向)的状态由手部15保持的情况下，不能将工件201以面201d (与面201a背向的面)朝向上方(箭头Zl方向)的状态载置于设备202。即，不能从保持工件201的状态起以工件201的长轴为中心旋转180度后载置于设备202。原因是机器人臂11会碰触设备202。在该情况下，通过机器人控制器2判断为需要对工件201进行修正保持，进入步骤S6。接着，以将工件201载置于临时载置台6上的方式驱动机器人臂11。接着，在步骤S7中，如图12所示，将工件201载置于临时载置台6上。之后，如图13所示，以使工件201旋转从而能够将工件201以工件201的面201d (形成有孔部2011d和孔部2012d的面)朝向上方(箭头Zl方向)的状态载置于设备202的方式，通过手部15再次保持在临时载置台6上载置的工件201。接着，进入步骤S8，以将工件201载置于设备202上的方式驱动机器人臂11，在步骤S9中，如图14所示，将工件201载置于设备202上。而且，在步骤S5中，在通过机器人控制器2将工件201的保持状态(保持位置)判断为可将工件201不经修正保持地载置于设备202的情况下，进入步骤S8，以将工件201载置于设备202上的方式驱动机器人臂11。在步骤S9中，如图14所示，将工件201载置于设备202上。此时，基于工件201的保持位置(端部、中央部等)来调整机器人臂11相对于设备202的坐标位置。之后，在设备202中执行下一工序的处理(例如工件201的加工)。在第一实施方式，如上所述，具有保持状态检测用摄像机3 (图像处理系统4)，其设于机器人臂11，用于在通过机器人臂11搬送工件201的同时检测(拍摄)由手部15保持的工件201的保持状态，由此，在通过机器人臂11搬送工件201的动作中检测工件201的保持状态，因此不需要为了检测工件201的保持状态而使机器人臂11停止，相应地能够缩短工件取出工序所需的时间。而且，在第一实施方式中，如上所述，在通过手部15保持工件201之后，在通过机器人臂11将工件201向下一工序的设备202搬送的同时(与搬送并行)，通过保持状态检测用摄像机3 (图像处理系统4)检测工件201的保持状态。由此，能够容易地检测处于由手部15保持工件201的状态下的工件201的保持状态。而且，在第一实施方式中，如上所述，通过保持状态检测用摄像机3 (图像处理系统4)检测手部15对工件201进行保持的保持状态，机器人控制器2基于由保持状态检测用摄像机3 (图像处理系统4)检测出的保持状态来修正机器人臂11的动作。由此，能够容易地使机器人臂11基于手部15对工件201进行保持的保持状态进行适当的动作。而且，在第一实施方式中，如上所述，机器人控制器2构成为进行控制以基于检测出的工件201的保持状态选择性地进行下述动作驱动机器人臂11以在对工件201进行修正保持后向下一工序的设备202搬送工件201 ;和驱动机器人臂11以将工件201不经修正保持地搬送到下一工序的设备202。由此，即使在工件201的保持状态不适于载置到下一工序的设备202的情况下，通过对工件201进行修正保持，也能够可靠地将工件201放置于下一工序的设备202。而且，在第一实施方式中，如上所述，机器人控制器2构成为进行下述控制在将工件201不经修正保持地直接搬送到下一工序的设备202的情况下，基于在搬送工件201的同时检测出的工件201的保持状态(保持位置)，调整机器人臂11相对于下一工序的设备202的坐标位置。 而且，在第一实施方式中，如上所述，机器人控制器2构成为在搬送工件201的同时检测出的工件201的保持状态被判断为是不能以期望状态将工件201放置于下一工序的设备202的保持状态的情况下，控制机器人臂11以将工件201载置于临时载置台6，并对工件201进行修正保持。由此，工件201载置于临时载置台6，因此能够容易对工件201进行修正保持。而且，在第一实施方式中，如上所述，设置有放置状态检测部5，该放置状态检测部5通过检测与工件201之间的距离来检测在储料器200内放置的多个工件201的放置状态，并且机器人控制器2构成为进行下述控制基于放置状态检测部5的检测信息，将在储料器200内放置的多个工件201中的一个工件201保持于手部15。由此，基于放置状态检测部5的检测信息，能够容易选择易于保持的工件201。(第二实施方式)下面，参照图15和图16对第二实施方式进行说明。在该第二实施方式中，与在机器人系统100配置有I台机器人I的上述第一实施方式不同，在机器人系统101配置有2台机器人61和71。如图15所示，本发明的第二实施方式的机器人系统101配置成使2台机器人61和71相邻。机器人61由利用机器人臂62构成的多关节机器人构成。而且，机器人臂62具有基座63、多个臂部分64和用于连接各臂部分64的关节65。而且，机器人61 (机器人臂62)的驱动通过机器人控制器2a控制。而且，机器人臂62构成为基于预先由示教装置(未图示)示教的动作而被驱动。另外，机器人臂62是本发明的“第一机器人臂”的一例。而且，机器人控制器2a是本发明的“控制部”和“控制装置”的一例。这里，在第二实施方式中，与上述第一实施方式的机器人臂11 (参照图1)不同，如图16所示，在机器人臂62的末端设有用于通过吸附来保持工件201的吸附部66。该吸附部66由蛇腹状部分66a和吸盘部66b构成。而且，在机器人臂62设有保持状态检测用摄像机3，该保持状态检测用摄像机3在通过机器人臂62搬送工件201的同时检测(拍摄)由吸附部66保持的工件201的保持状态。另外，吸附部66是本发明的“第一保持部”和“保持部”的一例。而且，机器人71由利用机器人臂72构成的多关节机器人构成。而且，机器人臂72具有基座73、多个臂部分74和用于连接各臂部分74的关节75。而且，机器人71的驱动通过机器人控制器2a控制。而且，机器人臂72是本发明的“第二机器人臂”的一例。而且，与上述第一实施方式的机器人臂11 (参照图1)同样，在机器人臂72的末端设有用于把持(保持)工件201的手部76。手部76具有接收机器人臂62所保持的工件201的作用。而且，在手部76设有一对手指部件76a。一对手指部件76a的驱动由机器人控制器2a控制。即，机器人控制器2a控制机器人臂62和机器人臂72两者的驱动。并且，在第二实施方式中，机器人控制器2a构成为进行下述控制在交接工件201时，基于检测出的工件201的保持状态，调整机器人臂72相对于机器人臂62的相对坐标位置。即，机器人臂72与机器人臂62不同，不是基于通过示教装置预先示教的动作而被驱动，而是基于检测出的工件201的保持状态而被驱动。另外，手部76是本发明的“第二保持部”和“把持部”的一例。另外，第二实施方式的其他结构与上述第一实施方式相同。接着，参照图17对第二实施方式的机器人系统101的动作进行说明。图17所示的步骤SI (工件201的扫描)和步骤S2 (工件201的放置状态的检测)的动作与上述第一实施方式相同。接着，进入步骤S11，基于检测出的工件201的放置状态的信息(储料器200内的工件201的三维形状信息)，通过机器人臂62的吸附部66对在储料器200内放置的多个工件201中的一个工件201进行吸附。接着，进入步骤S12，在通过机器人臂62搬送工件201的同时，通过设于机器人臂62的保持状态检测用摄像机3对吸附部66保持的工件201进行拍摄。之后，对预先存储在图像处理系统4的存储部43中的8种工件201的面的图像与通过保持状态检测用摄像机3拍摄到的工件201的图像进行比较，这样通过保持状态检测用摄像机3和图像处理系统4检测工件201的保持状态(保持位置)。接着，将有关工件201的保持状态的信息从图像处理系统4发送至机器人控制器2a。另外，在通过吸附部66保持工件201之后，在通过机器人臂62将工件201向机器人臂62和机器人臂72之间的预定位置搬送期间，通过图像处理系统4检测工件201的保持状态。而且，机器人臂62的将工件201搬送到预定位置为止的动作预先通过示教装置(未图示)示教。接着，进入步骤S13，基于检测出的工件201的保持状态(保持位置)，通过机器人控制器2a调整机器人臂72相对于机器人臂62的相对坐标位置。即，将机器人臂72的坐标位置调整至机器人臂72的手部76容易把持工件201的位置。之后，进入步骤S14，从机器人臂62向机器人臂72交接工件201。在第二实施方式中，如上所述，设置有机器人臂62和机器人臂72，该机器人臂62安装有保持状态检测用摄像机3，并用于保持在储料器200内放置的工件201，该机器人臂72用于在预定的搬送位置接收由机器人臂62保持的工件201，机器人控制器2a构成为进行下述控制在交接工件201时，基于检测出的工件201的保持状态，调整机器人臂72相对于机器人臂62的坐标位置。由此，基于工件201的保持状态来调整机器人臂72相对于机器人臂62的坐标位置，因此能够通过机器人臂72的手部76以适当的状态(例如适于载置于下一工序的设备的状态)保持工件201。而且，在第二实施方式中，如上所述，在机器人臂62设有通过吸附来从储料器200内保持工件201的吸附部66。由此，即使是在工件为夹持器(手部)等把持机构不能把持的形状或工件紧密排列导致没有供夹持器的手部插入的间隙的情况下，也能够迅速保持工件201。而且，在机器人臂72设有手部76，该手部76用于把持由机器人臂62保持的工件201，由此从机器人臂62的吸附部66接收工件201。从而，能够可靠地从机器人臂62的吸附部66接收工件201。另外，本次公开的实施方式的全部内容都是举例示出而并非限制性的描述。本发明的范围通过权利要求的范围表示而不是通过上述的实施方式的说明表示，并且与权利要求的范围等同的含义和范围内的所有变更都包括在本发明的范围内。例如，在上述第一实施方式中，示出了通过手部保持工件之后在通过机器人臂将工件搬送至下一工序的设备的同时检测工件的保持状态的例子，并且在上述第二实施方式中，示出了在通过吸附部保持工件之后，在通过机器人臂将工件向用于交接工件的机器人臂搬送的同时检测工件的保持状态的例子，但本发明不限于此。在本发明中，只要是在通过机器人臂搬送工件的期间，也可以在向交接工件的机器人臂搬送的期间以外的状况下检测工件的保持状态。而且，在上述第一和第二实施方式中，示出了通过保持状态检测用摄像机和图像处理系统检测工件的保持状态的例子，但本发明不限于此。例如，还可以通过保持状态检测用摄像机拍摄工件并通过机器人控制器的控制部检测工件的保持状态。而且，在上述第一和第二实施方式中，示出了将保持状态检测用摄像机和图像处理系统分别设置的例子，但本发明不限于此。例如还可以在保持状态检测用摄像机的内部包含图像处理系统。而且，在上述第一和第二实施方式中，示出了通过保持状态检测用摄像机拍摄工件的二维图像来检测工件的保持状态的例子，但本发明不限于此。例如还可以在机器人臂设置以下这样的保持状态检测部，该保持状态检测部具有与用于检测与工件之间的距离的放置状态检测部同样的结构(摄像机51、激光扫描仪52、控制部53和存储部54)，通过拍摄保持状态检测部和工件之间的距离(工件的三维形状)，从而检测工件的保持状态。而且，还可以设置遮光传感器来代替保持状态检测用摄像机，通过判断入射到遮光传感器的光是否被工件遮挡，来检测工件的保持状态。而且，在上述第一和第二实施方式中，示出了在储料器内放置有大致长方体形状的工件的例子，但本发明不限于此。例如，还可以如图18所示，在储料器内放置作为工件的螺钉203，通过手部保持螺钉203。而且，也可以通过手部保持螺钉203以外的例如杆状的工件。而且，在上述第一实施方式中，示出了在判断为无法以期望状态将工件放置在下一工序的设备的保持状态的情况下，进行控制来对工件进行修正保持的例子，但本发明不限于此。例如也可以在判断为工件的保持状态为不稳定状态的情况下，进行控制来对工件进行修正保持。而且，在上述第一实施方式中，示出了在判断为无法以期望状态将工件放置在下一工序的设备的保持状态的情况下，进行控制以在将工件载置于临时载置台之后对工件进行修正保持的例子，本发明不限于此。例如还可以进行控制以在将工件放置于临时载置台以外的地方之后(例如再次放置在储料器内后)，对工件进行修正保持。而且，还可以进行控制以将工件载置于用于使工件的方向翻转的独立的翻转机来使工件翻转。而且，在上述第二实施方式中，示出了在机器人臂62设置有吸附部66的例子，但本发明不限于此。例如还可以在机器人臂62设置手部来代替吸附部66。而且，在上述第二实施方式中，示出了机器人臂62的驱动预先由示教装置示教，机器人臂72基于工件的保持状态被驱动的例子，但本发明不限于此。例如还可以基于工件的保持状态来驱动机器人臂62，并且预先通过教示装置教示机器人臂72的驱动。而且，还可以是机器人臂62和机器人臂72两者都基于工件的保持状态被驱动。
权利要求
1.一种机器人装置，其特征在于， 该机器人装置具有 机器人臂，所述机器人臂包括用于对保持对象物进行保持的第一保持部；和保持状态检测部，所述保持状态检测部安装于所述机器人臂，用于在通过所述机器人臂搬送所述保持对象物的同时，检测由所述第一保持部保持的所述保持对象物的保持状态。
2.根据权利要求1所述的机器人装置，其中， 所述机器人装置还具有控制部，所述控制部对包括所述第一保持部的所述机器人臂的驱动进行控制， 所述控制部构成为在执行通过所述第一保持部保持所述保持对象物的动作之后，与通过所述机器人臂将所述保持对象物搬送到预定搬送位置的动作并行地，执行通过所述保持状态检测部检测所述保持对象物的保持状态的动作。
3.根据权利要求2所述的机器人装置，其中， 所述控制部构成为基于由所述保持状态检测部检测出的所述保持对象物的保持状态，修正所述机器人臂的动作。
4.根据权利要求3所述的机器人装置，其中， 所述保持状态检测部至少包括摄像部，所述摄像部用于拍摄所述保持对象物的保持状态， 所述控制部构成为基于由所述摄像部拍摄到的所述保持对象物的保持状态，修正所述机器人臂的动作。
5.根据权利要求3或4所述的机器人装置，其中， 通过所述保持状态检测部检测所述第一保持部对所述保持对象物进行保持的保持位置， 所述控制部构成为基于由所述保持状态检测部检测出的保持位置，修正所述机器人臂的动作。
6.根据权利要求3 5中的任意一项所述的机器人装置，其中， 所述机器人臂包括第一机器人臂，所述第一机器人臂安装有所述保持状态检测部，并且所述第一机器人臂用于保持在容器内放置的所述保持对象物， 所述机器人臂还具备第二机器人臂，所述第二机器人臂包括第二保持部，所述第二保持部用于在所述预定搬送位置接收由所述第一机器人臂保持的所述保持对象物， 所述控制部构成为进行下述控制在所述保持对象物的交接时，基于检测出的所述保持对象物的保持状态，调整所述第一机器人臂和所述第二机器人臂中的至少一方的坐标位置。
7.根据权利要求6所述的机器人装置，其中， 所述第一机器人臂所包括的第一保持部包括吸附部，所述吸附部用于通过吸附而从所述容器内保持所述保持对象物， 所述第二机器人臂所包括的第二保持部包括把持部，所述把持部用于通过把持由所述第一机器人臂保持的所述保持对象物，来从所述第一机器人臂的第一保持部接收所述保持对象物。
8.根据权利要求3 5中的任意一项所述的机器人装置，其中， 所述控制部构成为进行控制以基于检测出的所述保持对象物的保持状态来选择性地执行下述动作驱动所述机器人臂以在对所述保持对象物进行修正保持之后，将所述保持对象物搬送至预定搬送位置；和驱动所述机器人臂以将所述保持对象物不经修正保持地直接搬送至所述预定搬送位置。
9.根据权利要求8所述的机器人装置，其中， 所述控制部构成为进行下述控制在将所述保持对象物不经修正保持地直接搬送至所述预定搬送位置的情况下，基于在搬送所述保持对象物的同时检测出的所述保持对象物的保持状态，调整所述机器人臂相对于所述预定搬送位置的坐标位置。
10.根据权利要求8或9所述的机器人装置，其中， 所述机器人装置构成为在检测出的所述保持对象物的保持状态被判断为是无法以期望状态将所述保持对象物放置在所述预定搬送位置的保持状态的情况下，所述控制部控制所述机器人臂，以在对所述保持对象物进行修正保持之后将所述保持对象物搬送至所述预定搬送位置。
11.根据权利要求10所述的机器人装置，其中， 所述机器人装置构成为在搬送所述保持对象物的同时检测出的所述保持对象物的保持状态被判断为是无法以期望状态将所述保持对象物放置在所述预定搬送位置的保持状态的情况下，所述控制部控制所述机器人臂，以将所述保持对象物载置于一台部来对所述保持对象物进行修正保持。
12.根据权利要求2 11中的任意一项所述的机器人装置，其中， 所述保持对象物包括在容器内放置的多个保持对象物， 所述机器人装置还具有放置状态检测部，所述放置状态检测部用于通过检测其与所述保持对象物之间的距离来检测在所述容器内放置的多个保持对象物的放置状态， 所述控制部构成为进行下述控制基于所述放置状态检测部的检测信息，使在所述容器内放置的所述多个保持对象物中的一个保持对象物保持在所述第一保持部。
13.—种机器人系统,其特征在于， 所述机器人系统具有机器人装置和控制装置， 所述机器人装置包括机器人臂，所述机器人臂具有用于对保持对象物进行保持的保持部；和保持状态检测部，所述保持状态检测部安装于所述机器人臂，用于在通过所述机器人臂搬送所述保持对象物的同时检测由所述保持部保持的所述保持对象物的保持状态， 所述控制装置基于检测出的所述保持对象物的保持状态来修正所述机器人装置的动作。
14.一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有下述步骤 第一步骤，在该第一步骤中，通过设于机器人臂的保持部来保持被加工物； 第二步骤，在该第二步骤中，在通过所述机器人臂向下一工序搬送由所述保持部保持的所述被加工物的同时，通过设于所述机器人臂的保持状态检测部检测由所述保持部保持的所述被加工物的保持状态；以及 第三步骤，在该第三步骤中，在所述下一工序对所述被加工物施加预定处理。
全文摘要
本发明提供一种机器人装置、机器人系统和被加工物的制造方法，能够缩短保持对象物取出工序所需的时间。该机器人装置(机器人系统(100))具有机器人臂(11)，其包括用于保持工件(201)的手部(15)；和保持状态检测用摄像机(3)，其安装于机器人臂(11)，用于在通过机器人臂(11)搬送工件(201)的同时检测由手部(15)保持的工件(201)的保持状态。
文档编号B25J13/08GK103029118SQ20121036799
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
发明者入江俊充, 村井真二, 蒲地启敏 申请人:株式会社安川电机