专利名称：装卸装置和装卸方法
技术领域：
本发明涉及在执行诸如堆垛和卸垛的装卸操作时能够改善操作速度的装卸装置和装卸方法。
背景技术：
将诸如完成后产品的エ件装载在托盘上以用于存储或运输该エ件的操作被称为堆垛。另ー方面，从托盘卸载例如供给部件的エ件的操作被称为卸垛。执行堆垛和卸垛的装置(在下文中称为“装卸装置”)通常包括机器人臂。因为机器人臂基本上通过往复运动来搬运エ件，因此与诸如连续地搬运エ件的传送机的机器相比，该机器人臂通常具有低搬运能力。鉴于此，例如，如果包括一个机器人臂的装卸装置通过使用传送机被连接到传送エ件的生产线，则当生产步幅变得更快时，可能出现装卸装置不再跟得上操作速度的情況。因此，通过将多个装卸装置连接到生产线以在多个位置中并行地执行装卸操作，可以弥补装卸装置的低搬运能力并且加速整个生产的步幅。同时，从例如控制完成后产品的质量的角度看，可能优选的是按照生产和装运完成后的产品顺序来将完成后的产品“堆垛”。此外，从例如管理许多供给部件的角度看，可能期望在按照到达顺序将供给部件“卸垛”之后将供给部件投入到生产线中。然而，在将多个装卸装置连接到生产线以在多个位置处并行地执行装卸操作的情况下，装卸操作相对于多个托盘同时执行，这使得难以在按照生产顺序将完成后的产品“堆垛”之后来装运这些完成后的产品，并且难以在按照到达顺序将供给部件“卸垛”之后将供给部件投入到生产线中。在这方面，通过借助使用多个机器人手在同一托盘上执行装卸操作，在能够将完成后的产品按照生产顺序堆垛以被装运或者能够将供给部件按照到达顺序卸垛以被投入到生产线中的情况下，可以改善装卸装置的操作速度，由此加速整个生产的步幅。例如在日本专利申请公报N0.H8-305426和N0.2003-191034中公开了这样的装置，该装置通过允许多个机器人手接近同一托盘而改善操作速度。在其中通过使用多个机器人手在同一托盘上执行装卸操作的情况下，有必要限制机器人手的操作，以防止机器人手彼此接触。例如，在包括两个机器人手的装卸装置中，如果控制成使得在一个机器人手的操作完成之后再开始另一机器人手的操作，那么在这些机器人手之间不存在接触。然而，在上述控制中，由于其中一个机器人手始終处于待机状态而不操作，因此与通过使用一个机器人臂来执行装卸操作的情况相比，操作速度未显著增加。因此，在包括多个机器人手的装卸装置中，需要一种新技术以在防止多个机器人手之间的任何接触的情况下改善操作速度。
发明内容
鉴于上述，本发明提供一种装卸装置和装卸方法，所述装卸装置和装卸方法能够通过允许多个机器人手接近同一托盘来改善操作速度并且同时防止所述多个机器人手之间的任何接触。根据本发明的第一方面，提供一种装卸装置，所述装卸装置用于相对于托盘上的接近位置执行エ件的装卸，所述装卸装置包括:多个手，这些手顺序地接近所述托盘上的那些接近位置，并且这些手包括第一手和第二手；管理単元，所述管理単元保持所述第一手的接近位置；以及确定单元，所述确定単元基于所述第一手的所述接近位置来确定所述第二手的移动路径。在该装卸装置中，所述确定単元能够基于首先接近所述托盘的所述第一手的所述接近位置来确定所述第二手的所述移动路径。此外，在所述第一手尚未完成首先接近所述托盘的操作并且所述第一手的移动路径与所述第二手的所述移动路径重叠的情况下，所述确定単元能够基于所述第一手的所述接近位置使所述第二手的所述移动路径绕行；并且，在所述第一手已经完成首先接近所述托盘的操作的情况下，所述确定単元能够不使所述第二手的所述移动路径绕行。在该装卸装置中，优选地，所述装卸装置是卸垛装置，其卸载所述托盘上的所述接近位置处装载的エ件。在该装卸装置中，所述确定単元能够基于稍后接近所述托盘的所述第一手的所述接近位置来确定所述第二手的所述移动路径。此外，在紧接地接近所述托盘的所述第一手处于待机状态并且所述第一手的移动路径与所述第二手的所述移动路径重叠的情况下，所述确定単元能够基于所述第一手的所述接近位置使所述第二手的所述移动路径绕行；并且，在紧接地接近所述托盘的所述第一手未处于待机状态的情况下，所述确定単元能够不使所述第二手的所述移动路径绕行。在该情况下，所述装卸装置能够是堆垛装置，其将エ件装载在所述托盘上的所述接近位置处。优选地，所述多个手是包括所述第一手和所述第二手这两个手，即，所述管理単元还能够保持所述第二手的接近位置，并且所述确定単元还能够基于所述第二手的所述接近位置来确定所述第一手的移动路径。根据本发明的第二方面，提供一种装卸方法，所述装卸方法被实施在用于相对于托盘上的接近位置执行エ件的装卸的装卸装置中，所述装卸装置包括顺序地接近所述托盘上的所述接近位置的手，所述手包括第一手和第二手，所述方法包括:获得第一手的接近位置；以及基于所述第一手的所述接近位置来确定所述第二手的移动路径。 在本发明的装卸装置和装卸方法中，由于能够基于第一手的接近位置来确定第二手的移动路径，因此在借助使用多个机器人手相对于同一托盘执行装卸操作的装卸装置中，可以改善操作速度并且同时防止机器人手之间的任何接触。此外，当按照生产顺序堆垛完成后的产品或者按照到达顺序卸垛供给部件时，可以改善装卸装置的操作速度。
从结合附图给出的实施方式的下述说明，本发明的目的和特征将变得显而易见，在附图中:图1是示意性地示出根据本发明的第一实施方式的装卸装置的图2是示出第一实施方式的エ艺布局的平面图；图3示出了托盘上的エ件的堆装模式A ；图4示出了托盘上的エ件的堆装模式B ；图5示出了托盘上的エ件的堆装模式C ；图6是用于解释如何使手的移动路径绕行的概要的图；图7是示意性地示出根据第一变形例的卸垛装置的图；图8A和图8B是示出卸垛过程的概要的流程图；图9是示意性地示出根据第二变形例的堆垛装置的图；以及图1OA至图1OC是示出卸垛过程的概要的流程图。
具体实施例方式[第一实施方式]将描述第一实施方式，在该第一实施方式中，两个机器人手接近同一托盘，并且装卸装置基于该托盘上的一个机器人手的位置来确定另一机器人手的移动路径。图1是示意性地示出根据第一实施方式的装卸装置100的图。如图1所示，装卸装置100包括手110、手120、管理単元130以及确定单元140。图2是示出第一实施方式的エ艺布局的平面图。图2除了装卸装置100的手110和120之外还示出了托盘收纳单元150、エ件传送机160、エ件传送机170、托盘传送机180和托盘190。装卸装置100能够执行堆垛和卸垛，并且在托盘190上的多个接近位置处装卸エ件。更具体地，装卸装置100在执行堆垛时在托盘190上的接近位置处装载エ件，并且在执行卸垛时在托盘190上的接近位置处卸载エ件。在此，接近位置是指当执行堆垛时エ件待被装载到空的托盘190上所处的位置，并且是指当执行卸垛时装载在托盘190上的エ件的位置。手110和120均是六轴或七轴机器人手，并且基于来自确定单元140的指令进行操作。此外，手110和120基于来自设置在相应轴中的编码器的输出向确定单元140依次通知所述手按照指令进行操作。此外，手110和120根据来自确定单元140的指令来顺次接近托盘190上的多个
接近位置。具体地，手110在堆垛时将来自工件传送机160的エ件装载到从确定单元140指示的接近位置上。类似地，手120在堆垛时将来自工件传送机170的エ件装载到从确定单元140指示的接近位置上。此外，手110在卸垛时从由确定单元140指示的接近位置卸载エ件，并且将所述エ件放置到エ件传送机160上。类似地，手120在卸垛时从由确定单元140指示的接近位置卸载エ件，并且将所述エ件放置到エ件传送机170上。此外，手110和手120接近托盘190上的多个接近位置的顺序优选地被预先设置，以便尽可能減少手110和手120彼此干渉的机会。图3至图5是示出了托盘190上的エ件的堆装模式的示例的图，并且所述堆装模式被存储在例如管理单元130中。此外，堆装模式能够被存储在确定单元140中或者被单独提供，而不局限于被存储在管理単元130中。图3至图5是托盘190的俯视图，这些图示出了基于エ件的重量和形状的差异来分类的三类堆装模式A至C。此外，表示接近顺序的数字附加到图3至图5中所示的堆装模式A至C的接近位置。此外，原则上，手110和手120交替地操作以按照例如al，bl，a2，b2，……的接近顺序来执行エ件的装卸。在本实施方式中，由于堆装模式被预先设置成使得手的接近位置被管理，因此可以将エ件按照到达顺序来堆垛或者按照生产顺序将エ件卸垛。在如图3所示的堆装模式A中，手120的接近位置是al至a8，并且手110的接近位置是 bl 至 b8。此外，手 110 和手 120 按照 al, bl, a2, b2, a3, b3, a4, b4, a5, b5, a6, b6,a7,b7, a8和b8的顺序交替地执行エ件的装卸。在如图4所示的堆装模式B中，图4示出了两个托盘的接近顺序，手110的接近位置是al至al5,并且手120的接近位置是bl至bl5。在第一托盘中，手110和手120按照al, bl, a2, b2, a3, b3, a4, b4, a5, b5, a6, b6, a7, b7 和 a8 的顺序交替地执行エ件的装卸。在第二托盘中，手 110 和手 120 按照 b8，a9，b9，al0，bl0，all，bll，al2，bl2，al3，bl3，al4，bl4，al5和bl5的顺序交替地执行エ件的装卸。在堆装模式B中，在一个托盘上的接近位置的数量是奇数。因此，当手110和手120交替地操作时,手110和手120的操作顺序在姆个托盘中被调换。在图5所示的堆装模式C中，手110的接近位置是al至a5，手120的接近位置是bl至b5。手110和手120按 照al, bl, a2, b2, a3, b3, a4, b4, a5和b5的顺序交替地执行エ件的装卸。管理単元130根据所存储的堆装模式来管理手110的接近位置。例如，当按照图3所示的堆装模式A的顺序来执行エ件的装卸吋，管理単元130相对于手110保持图3所示的接近位置bl至b8中的任何ー个。确定单元140从管理単元130获得手110的接近位置，并且基于所获得的接近位置来确定手120的移动路径。为了详细说明，基于刚刚接近托盘190的手110的接近位置，如果手110的移动路径与从エ件传送机170朝向托盘190上的接近位置移动的手120的移动路径重叠，则确定单元140使该手120的移动路径绕行。另选地，基于紧接地接近托盘190的手110的接近位置，如果手110的移动路径与从托盘190上的接近位置朝向エ件传送机170移动的手120的移动路径重叠，则确定单元140使该手120的移动路径绕行。图6是用于解释如何使手120的移动路径绕行的概要的视图。将在下文说明其中确定单元140确定手120的移动路径的方法。图6示出了在堆装模式A中手110接近接近位置11 (图6中的阴影区域，对应于图3的接近位置b2)并且接着手120接近的接近位置21 (图6中的阴影区域，对应于图3的接近位置a3)的情況。此外，图6示出了在エ件传送机170上的エ件位置22以及在エ件传送机160上的エ件位置12。在该情况下，围绕エ件位置12或エ件位置22的虚线矩形表示手110或手120的头部的轮廓。同样，围绕接近位置11、エ件位置12、接近位置21和エ件位置22中的每个的虚线圆表示手110或手120的头部在每个位置旋转的范围。在图6中，确定单元140计算从手110的接近位置11到エ件传送机160上的エ件位置12，手110的头部的最短移动路径13。此外，确定单元140基于手120的最短移动路径23计算手120的绕行移动路径24，以使手120的路径沿远离手110的所计算的最短移动路径13的移动方向的方向绕行。此外，由确定单元140确定的移动路径绕行的距离D能够是固定值，或者能够基于手110的接近位置而合适地改变。此外，由确定单元140确定的移动路径绕行的距离D能够是距离14，在该距离14内，当手110和手120分别通过最短移动路径13和最短移动路径23执行装卸时，存在手110和手120彼此接触的可能性。此外，确定单元140确定的绕行方向能够是固定方向，或者能够基于手110的接近位置而合适地改变。确定单元140在手110尚未完成接近托盘190的操作的情况下能够基于手110的接近位置使手120的移动路径绕行，并且确定单元140在手110已经完成接近托盘190的操作的情况下可以不使手120的移动路径绕行。在本文中，可以确定的是，当手的头部的移动范围偏离手的接近位置或偏离托盘上方的位置时，接近操作已完成。此外，在图6中，确定单元140基于刚刚接近托盘190的手110的接近位置来确定手120的以朝向其接近位置移动的移动路径。然而，确定単元140能够基于紧接地接近托盘190的手110的接近位置来确定手120的以远离接近位置移动的移动路径。具体而言，确定单元140基于エ件传送机160上的エ件位置以及接连地接近托盘190的手110的接近位置来计算最短移动路径，手110通过该最短移动路径从エ件传送机160上的エ件位置朝向如图6所示的托盘190上的接近位置移动。接着，确定单元140使手120的移动路径沿一方向绕行，在远离托盘190上的接近位置移动的手120的移动路径与手110的所计算的最短移动路径重叠的情况下该方向使得该路径远离所计算的最短移动路径。确定单元140在紧接地接近托盘190的手110处于待机状态的情况下能够基于该手110的接近位置使手120的移动路径绕行，并且确定单元140在紧接地接近托盘190的手110未处于待机状态的情况下可以不使手120的移动路径绕行。确定单元140能够使朝向接近位置移动的手120的移动路径以及远离托盘190上的接近位置移动的手120的移动路径两者绕行。此外，确定单元140通过使用同一逻辑电路和程序的单ー控制，在监视手110和手120以使得手110和手120彼此不接触的情况下，确定手110和手120的两者的操作并且向手110和手120发送操作指示。确定单元140将手110的从当前位置至估计位置的路径与手120的从当前位置至估计位置的路径进行比较，并且在很可能存在手110的区域与很可能存在手120的区域不重叠的情况下指示手110和手120同时移动。当操作手110和手120时,在很可能存在手110的区域与很可能存在手120的区域重叠的情况下，确定单元140停止一个手的操作以使该操作稍后执行并且优先使另一手操作。如果即使一个手的操作停止也不能操作另一手，那么该停止的手沿远离该另一手的移动路径的方向移动。例如，当按照如图3的堆装模式A来堆垛时，确定单元140交替地指示手110和手120，使得手120通过按照al-a8的顺序接近所述接近位置来装载エ件，并且使得手110通过按照bl-b8的顺序接近所述接近位置来装载エ件。此外，管理単元130能够管理手120的接近位置以及手110的接近位置。该确定単元140不仅可以基于由管理単元130管理的手110的接近位置来确定手120的移动路径，并且还可以基于由管理単元130管理的手120的接近位置来确定手110的移动路径。如上所述，在第一实施方式的装卸装置以及装卸方法中，由于基于第一手的接近位置能够确定第二手的移动路径，因此第一手通过使用參照第二手的接近位置而不与该第二手接触的绕行移动路径(即，具有良好的作业效率的移动路径)，而能够进行装卸。因此，在具有通过使用相对于同一托盘的多个机器人手来执行装卸的构造的装卸装置中，可以改善操作速度并且同时防止机器人手之间的任何接触。在第一实施方式中，已经描述了能够堆垛和卸垛的装卸装置。在下文中，将通过使卸垛装置(第一变形例)从堆垛装置(第二变形例)分离来描述更具体的构造和控制方法。[第一变形例]第一变形例示出了在其中两个机器人手被允许接近同一托盘的构造中的卸垛装置，该卸垛装置基于首先接近托盘的机器人手的(托盘上的)接近位置，使当在后接近该托盘的机器人手朝向托盘上的接近位置移动时该机器人手的移动路径绕行。图7示意性地示出了根据第一变形例的卸垛装置200。如图7所示，卸垛装置200包括手110、手120、管通单兀230和确定单兀240。此外，在根据第一变形例的卸垛装置200中，与第一实施方式的装卸装置100相同的部件用相同的附图标记表示，并且将省除其说明。示出卸垛装置200的エ艺布局的图与如图2所不的第一实施方式的エ艺布局相同。卸垛装置200能够执行卸垛，并且卸载托盘190上装载的エ件。手110和手120根据来自确定单元240的指令顺序地接近托盘190上的多个接近位置。具体地，手110从由确定单元240指示的接近位置卸载エ件，并且将エ件放置到エ件传送机160上。类似地，手120从由确定单元240指示的接近位置卸载エ件，并且将エ件放置到エ件传送机170上。管理单元230存储与手110的接近位置以及手120的接近位置相关的堆装模式，并且管理手110和手120的接近位置。例如，当按照如图3所示的堆装模式A的顺序来执行エ件的装卸时，管理単元230保持用于手120的接近位置al至a8中的任何一个以及用于手110的接近位置bl至b8中的任何ー个，并且将其输出到确定单元240。确定单元240基于从管理単元230获得的手110的接近位置来确定手120的移动路径，并且基于从管理単元230获得的手120的接近位置来确定手110的移动路径。为了详细地说明，如果从エ件传送机170朝向托盘190上的接近位置移动的手120的移动路径与已经接近托盘190的手110的移动路径重叠，那么确定单元240基于手110的接近位置使所述手120的移动路径绕行。此外，如果从エ件传送机160朝向托盘190上的接近位置移动的手110的移动路径与已经接近托盘190的手120的移动路径重叠，那么确定单元240基于手120的接近位置使所述手110的移动路径绕行。在此，其中确定单元240确定手110和手120的移动路径的方法与其中在第一实施方式中确定单元140确定手120的移动路径的方法相同。如在第一实施方式中那样，确定単元240通过使用同一逻辑电路和程序的单ー控制，在监视手110和手120以使得手110和手120彼此不接触的情况下，确定手110和手120的两者的操作，并且向手110和手120发送操作指示。在下文中，将參照附图来描述图7中所示的卸垛装置200的详细操作。图8A和图SB是示出卸垛过程的概要的流程图。将參照图2、图7、图8A和图SB来描述卸垛过程的概要。(I)确定单元240确定手120是否在エ件传送机170上处于指示待机状态(步骤SI)。也就是说，确定単元240等待直到手120进入到指示待机状态。在该情况下，手120处于初始状态或者在将エ件放置到エ件传送机170上之后进入指示待机状态。(2)如果手120处于指示待机状态(步骤S1:是)，那么确定单元240确定手110是否已经完成从接近位置卸载エ件的操作(步骤S2)。在此，确定単元240可能确定操作已经完成，例如，当手110的头部的移动范围偏离托盘上方的位置时或者当手110的头部的移动范围不与手120的头部的移动路径重叠时。(3)如果手110的操作已经完成(步骤S2:是)，那么确定单元240指示手120通过其最短移动路径移动到接近位置(步骤S3)。(4)如果手110的操作尚未完成(步骤S2:否)，那么确定单元240基于前ー个手110的接近位置来确定手120的移动路径。此外，确定单元240指示手120通过所确定的移动路径朝向接近位置移动(步骤S4)。在该情况下，确定单元240在监视手110和手120以使得手110和手120彼此不接触的情况下，基于手110的接近位置来确定手120的移动路径。也就是说，如果很可能存在手110的区域与很可能存在手120的区域重叠，那么确定单元240优选使已经接近托盘190的手110操作，并且使手120的运动绕行。(5)确定单元240确定手120是否已经移动到接近位置。然后，确定单元240等待直到手120达到接近位置(步骤S5)。(6)如果手120达到接近位置(步骤S5:是)，那么确定单元240指示手120提升在接近位置装载的エ件，在保持该エ件的同时通过最短移动路径移动到エ件传送机170，并且将エ件放下到エ件传送机170上(步骤S6)。在该情况下，确定单元240在监视手110和手120以使得手110和手120彼此不接触的情况下指示手110和手120操作。如果很可能存在手110的区域与很可能存在手120的区域重叠，那么确定单元240优先使较早地接近托盘190的手110操作，并且保持(例如，停止)手120的操作,然后当手110的接近操作已经完成时恢复手120的操作。(7)确定单元240确定手110在エ件传送机160处是否处于指示待机状态。此外，确定单元240等待直到手110进入指示待机状态(步骤S7)。在该情况下，手110处于初始状态或者在将エ件放置到エ件传送机160上之后进入到指示待机状态。(8)如果手110处于指示待机状态(步骤S7:是)，那么确定单元240确定手120是否已经完成从接近位置卸载エ件的操作(步骤S8)。(9)如果手120的操作已经完成(步骤S8:是)，那么确定单元240指示手110通过最短移动路径移到接近位置(步骤S9)。(10)如果手120的操作尚未完成(步骤S8:否)，那么确定单元240基于手120的接近位置来确定手110的移动路径。此外，确定单元240指示手110通过所确定的移动路径朝向其接近位置移动(步骤S10)。
在该情况下，确定单元240在监视手110和手120以使得手110和手120彼此不接触的情况下，基于手120的接近位置来确定手110的移动路径。也就是说，如果很可能存在手110的区域与很可能存在手120的区域重叠，那么确定单元240优先使较早地接近托盘190的手120操作，并且使手110的运动绕行。(11)确定单元240确定手110是否已经移动到接近位置。然后，确定单元240等待直到手110达到接近位置(步骤SI I)。(12)如果手110已经移动到接近位置(步骤Sll:是)，那么确定单元240指示手110拾取在接近位置装载的エ件，在保持该エ件的情况下使该手通过最短移动路径移动到エ件传送机160，并且将该エ件放置在エ件传送机160上(步骤S12)。在该情况下，确定单元240在监视手110和手120以使得手110和手120彼此不接触的情况下指示手110和手120进行操作。如果很可能存在手110的区域与很可能存在手120的区域重叠，那么确定单元240优先使较早地接近托盘190的手120操作，并且保持(例如，停止)手110的操作,然后当手120的接近操作已经完成时恢复手110的操作。由于卸垛装置执行エ件的卸载，因此机器人手在朝向接近位置移动时未保持エ件，并且机器人手在其远离接近位置移动时保持エ件。由于エ件的重量，与当机器人手不保持エ件时相比，当机器人手保持エ件时更难以増加机器人手的移动速度。此外，当机器人手保持エ件时，能够附加地插入用于控制的辅助操作或待机时间，以防止エ件掉落或脱位。因此，在卸垛装置中，机器人手在朝向接近位置移动时的移动速度能够大于机器人手在远离接近位置移动时的移动速度。借助第一变形例的卸垛装置，由于该卸垛装置仅使得不保持エ件的机器人手的移动路径绕行，因此可以通过增加移动速度来抵消由绕行引起的移动距离的増加。[第二变形例]第二变形例示出了在其中两个机器人手接近同一托盘的构造中的堆垛装置，该堆垛装置基于在后接近托盘的机器人手的(托盘上的)操作位置使首先接近托盘的机器人手的移动路径绕行，以远离托盘上的接近位置移动。图9是示意性地示出根据第二变形例的堆垛装置300的视图。如图9所示，堆垛装置300包括手110、手120、管理单元330和确定单元340。此外，在根据第二变形例的堆垛装置300中，与根据第一实施方式的装卸装置100相同的部件用相同的附图标记表示，并且将省除其说明。示出堆垛装置300的エ艺布局的图与如图2所示的第一实施方式的图相同。堆垛装置300能够执行堆垛，并且将エ件装载到空的托盘190上。手110和手120根据来自确定单元340的指令顺序地接近托盘190上的多个接近位置。具体地，手110将来自工件传送机160的エ件装载到由确定单元340指示的接近位置上。类似地，手120将来自工件传送机170的エ件装载到由确定单元340指示的接近位置上。管理単元330的功能与第一变形例的管理単元230的功能相同。确定单元340基于从管理単元330获得的手110的接近位置来确定手120的移动路径，并且基于从管理単元330获得的手120的接近位置来确定手110的移动路径。具体地，如果手Iio的移动路径与从托盘190上的接近位置朝向エ件传送机170移动的手120的移动路径重叠，那么确定单元340基于紧接地接近托盘190的手110的接近位置使手120的移动路径绕行。此外，如果手120的移动路径与从托盘190上的接近位置朝向エ件传送机160移动的手110的移动路径重叠，那么确定单元340基于紧接地接近托盘190的手120的接近位置使手110的移动路径绕行。在此，其中确定单元340确定手110和手120的移动路径的方法与在第一实施方式中确定单元140确定手120的移动路径的方法相同。此外，如在第一实施方式中那样，确定单元340通过使用同一逻辑电路和程序的单ー控制，在监视手110和手120以使得手110和手120彼此不接触的情况下，确定手110和手120的两者的操作，并且指示手110和手120进行操作。接下来，将描述图9所示的堆垛装置300的操作。图1OA至图1OC是示出堆垛过程的概要的流程图。在下文中，将參照图2、图9和图1OA至图1OC来描述堆垛过程的概要。(I)确定单元340确定手120在エ件传送机170处是否处于指示待机状态。接着，确定单元340等待直到手120处于指示待机状态(步骤S21)。在该情况下，手120处于初始状态或在移动到エ件传送机170上之后进入到指示待机状态。(2)如果手120处于指示待机状态(步骤S21:是)，那么确定单元340指示手120拾取放置在エ件传送机170上的エ件，在保持エ件的情况下通过最短移动路径移动到托盘190上的接近位置，并且在接近位置装载エ件(步骤S22)。(3)确定单元340确定手110在エ件传送机160处是否处于指示待机状态。接着，确定单元340等待直到手110进入指示待机状态(步骤S23)。在该情况下，手110处于初始状态或在移动到エ件传送机160上之后进入到指示待机状态。(4)如果手110处于指示待机状态(步骤S23:是)，那么确定单元340确定手120是否已经移动到接近位置。接着，确定单元340等待直到手120达到接近位置(步骤S24)。(5)如果手120已经达到接近位置(步骤S24:是)，那么确定单元340指示手110拾取放置在エ件传送机160上的エ件并且在保持エ件的情况下通过最短移动路径移动到托盘190上的接近位置(步骤S25)。在该情况下，确定单元340在监视手110和手120以使得手110和手120彼此不接触的情况下，指示手110和手120进行操作。如果很可能存在手110的区域与很可能存在手120的区域重叠，那么确定单元340保持已经紧接地接近托盘190的手110的操作。(6)确定单元340确定手120是否已经装载有エ件。接着，确定单元340等待直到手120已经在接近位置装载有エ件(步骤S26)。(7)如果手120已经装载有エ件(步骤S26:是)，那么确定单元340确定移动到接近位置的下ー个手110的操作是否处于待机状态(步骤S27)。(8)如果手110的操作未处于待机状态(步骤S27:否)，那么确定单元340指示手120在不具有エ件的情况下通过最短移动路径移动到エ件传送机170上(步骤S28)。(9)如果手110的操作处于待机状态(步骤S27:是)并且如果下ー个手110的移动路径与手120的移动路径重叠，那么确定单元340基于下ー个手110的接近位置使手120的移动路径绕行。此外，确定单元340指示手120在不具有エ件的情况下通过该绕行路径移动到エ件传送机170上(步骤S29)。
在该情况下，确定单元340在监视手110和手120的情况下确定手110和手120的移动路径，以使得手110和手120彼此不接触。如果很可能存在手110的区域与很可能存在手120的区域重叠，那么确定单元340基于稍后接近托盘190的手110的操作的移动路径使手120的移动路径绕行。(10)确定单元340确定手120在エ件传送机170处是否处于指示待机状态。接着，确定单元340等待直到手120进入到指示待机状态(步骤S30)。(11)如果手120处于指示待机状态(步骤S30:是)，那么确定单元340确定手110是否已经移动到接近位置。接着，确定单元340等待直到手110已经移动到接近位置上(步骤 S31)。(12)如果手110已经移动到接近位置(步骤S31:是)，那么确定单元340指示手120拾取放置在エ件传送机170上的エ件并且在保持エ件的情况下通过最短移动路径移动到托盘190上的接近位置(步骤S32)。在该情况下，确定单元340在监视手110和手120以使得它们彼此不接触情况下，指示手110和手120进行操作。如果很可能存在手110的区域与很可能存在手120的区域重叠，那么确定单元340保持接近托盘190的下ー个手120的操作，然后当前ー个手110已经移动到接近位置时恢复手120的操作。(13)确定单元340确定手110是否已经装载有エ件。接着，确定单元340等待直到手110已经将エ件装载到接近位置上(步骤S33)。(14)如果手110已经装载有エ件(步骤S33:是)，那么确定单元340确定移动到接近位置的下ー个手120的操作是否处于待机状态(步骤S34)。(15)如果下ー个手120的操作未处于待机状态(步骤S34:否)，那么确定单元340指示手110在不具有エ件的情况下通过最短移动路径移动到エ件传送机160上(步骤S35 )。(16)如果下ー个手120的操作处于待机状态(步骤S34:是)，那么确定单元340基于下ー个手120的接近位置来确定手110的移动路径。此外，确定单元340指示手110在不具有エ件的情况下通过所确定的移动路径移动到エ件传送机160上(步骤S36)。在该情况下，确定单元340在监视手110和手120的情况下，基于下ー个手120的接近位置来确定手Iio的移动路径，以使得手110和手120彼此不接触。如果很可能存在手110的区域与很可能存在手120的区域重叠，那么确定单元340基于接近托盘190的下ー个手120的移动路径使手10的移动路径绕行。虽然在第一实施方式、第一变形例和第二变形例中两个机器人手被允许接近同一托盘，但是能够使用三个或更多个机器人手。由于堆垛装置执行エ件的装载，因此机器人手在朝向接近位置移动时保持エ件，并且在远离接近位置移动时不保持エ件。由于エ件的重量，因此与机器人手不保持エ件时相比，当机器人手保持エ件时更难以増加机器人手的移动速度。此外，当机器人手具有エ件时，能够附加地设置用于制动的辅助操作或待机时间，以防止エ件掉落或脱位。因此，在堆垛装置中，机器人手在远离接近位置移动时的移动速度能够比机器人手在朝向接近位置移动时的移动速度更大。借助于第二变形例的堆垛装置，由于该堆垛装置仅使未保持エ件的机器人手的移动路径绕行，因此通过増加移动速度能够抵消由该绕行引起的移动距离的増加。
本发明能够被应用到执行堆垛和卸垛的所有装卸装置中。借助于上述实施方式和变形例，由于第一手的移动路径能够基于装卸装置中的第二手的接近位置被确定，该装卸装置通过使用多个机器人手执行相对于同一托盘的装卸操作，因此可以改善操作速度并且同时防止机器人手之间的接触。此外当按照生产和装运顺序堆垛完成后的产品或者按照到达和放置到生产线上的顺序卸垛供给部件时，通过改善装卸装置的操作速度而可以加速整个生产的步幅，由此实现极高的エ业产值。虽然已经相对于实施方式示出并描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下能够做出各种变化和修改。
权利要求
1.一种装卸装置，所述装卸装置用于相对于托盘上的接近位置执行エ件的装卸，所述装卸装置包括: 多个手，这些手包括顺序地接近所述托盘上的那些接近位置的第一手和第二手； 管理単元，所述管理単元保持所述第一手的接近位置；以及 确定单元，所述确定単元基于所述第一手的所述接近位置来确定所述第二手的移动路径。
2.根据权利要求1所述的装卸装置，其中，所述确定単元基于首先接近所述托盘的所述第一手的接近位置来确定所述第二手的移动路径。
3.根据权利要求2所述的装卸装置，其中，在所述第一手尚未完成首先接近所述托盘的操作并且所述第一手的移动路径与所述第二手的移动路径重叠的情况下，所述确定単元基于所述第一手的接近位置使所述第二手的移动路径绕行；并且，在所述第一手已经完成首先接近所述托盘的操作的情况下，所述确定单元不使所述第二手的移动路径绕行。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装卸装置，其中，所述装卸装置是卸垛装置，其卸载所述托盘上的所述接近位置处装载的エ件。
5.根据权利要求1所述的装卸装置，其中，所述确定単元基于稍后接近所述托盘的所述第一手的接近位置来确定所述第二手的所述移动路径。
6.根据权利要求5所述的装卸装置，其中，在紧接着接近所述托盘的所述第一手处于待机状态并且所述第一手的移动路径与所述第二手的所述移动路径重叠的情况下，所述确定单元基于所述第一手的所述接近位置使所述第二手的所述移动路径绕行；并且，在紧接着接近所述托盘的所述第一手未处于待机状态的情况下，所述确定单元不使所述第二手的所述移动路径绕行。
7.根据权利要求1、5和6中任一项所述的装卸装置，其中，所述装卸装置是堆垛装置，其将エ件装载在所述托盘上的所述接近位置处。
8.根据权利要求1所述的装卸装置，其中，所述多个手是包括所述第一手和所述第二手这两个手，所述管理单元还保持所述第二手的接近位置，并且所述确定单元还基于所述第二手的所述接近位置来确定所述第一手的移动路径。
9.一种装卸方法，所述装卸方法被实施在用于相对于托盘上的接近位置执行エ件的装卸的装卸装置中，所述装卸装置包括顺序地接近所述托盘上的那些接近位置的手，所述手具有第一手和第二手，所述方法包括: 获得第一手的接近位置；以及 基于所述第一手的所述接近位置来确定所述第二手的移动路径。
全文摘要
本发明涉及装卸装置和装卸方法。提供用于相对于托盘上的接近位置执行工件的装卸的装卸装置，所述装卸装置包括多个手，这些手顺序地接近所述托盘上的所述接近位置，并且所述多个手包括第一手和第二手。此外，所述装卸装置包括管理单元，所述管理单元保持所述第一手的接近位置；以及确定单元，所述确定单元基于所述第一手的接近位置来确定所述第二手的移动路径。
文档编号B65G61/00GK103085075SQ20121043155
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月1日 优先权日2011年11月4日
发明者益富茂树 申请人:株式会社安川电机