[發明專利]工件拾取系統

有效

• 申請號: 201110436049.8
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102642201A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 村山卓也;后藤純;小笠原伸二
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J13/08;B25J15/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王小東

技術領域

本文所討論的實施方式涉及工件拾取系統。

背景技術

傳統上，已知存在這樣的工件拾取系統，該工件拾取系統經由設置在多軸機器人的終端可動單元上的手來執行夾持并移動被隨機堆積的工件的操作，即，拾取操作。

該工件拾取系統通過用二維測量儀器或三維測量儀器測量工件的每個位置來確定下一個待被夾持的工件并且指示多軸機器人夾持被確定的工件。接著，多軸機器人將被夾持的工件傳送到預定位置。

涉及上述傳統技術的文獻的示例包括日本特開第2010-120141號公報。

然而，上述傳統的工件拾取系統存在被手夾持的工件的夾持姿態變化的問題。因此，傳統的工件拾取系統難以執行拾取操作之后的操作。

例如，當由手夾持的工件的夾持姿態改變時，手自身的姿態需要改變，以將工件的姿態改變為預定姿態，從而使多軸機器人的操作變得復雜。

實施方式的方面的目的在于提供這樣一種工件拾取系統，該工件拾取系統能夠在與待作為夾持目標的工件的姿態無關的情況下保持固定的工件夾持姿態。

發明內容

根據實施方式一個方面的工件拾取系統包括三維測量單元、手、計算單元、確定單元和指示單元。三維測量單元測量作為夾持目標的工件的三維形狀。手被設置在多軸機器人的終端可動單元上并且包括改變夾持爪之間的距離的機構以及改變夾持爪的末端方向的機構。計算單元基于由所述三維測量單元測量出的所述三維形狀來計算所述工件的姿態。確定單元基于由所述計算單元計算出的所述工件的姿態以及所述終端可動單元的旋轉軸線的方向來確定所述夾持爪的末端方向。指示單元指示在保持所述終端可動單元的旋轉軸線方向以及由所述確定單元確定的所述夾持爪的末端方向的同時，執行夾持所述工件的操作。

根據實施方式的一個方面，可以提供這樣的工件拾取系統，該工件拾取系統能夠執行在與待作為夾持目標的工件的姿態無關的情況下將工件夾持姿態保持在固定姿態的拾取操作。

附圖說明

聯系附圖，參考下述詳細說明將會更好地理解本發明以及本發明的相關優點，從而容易更全面地理解本發明及本發明的相關優點，在附圖中：

圖1是根據第一實施方式的工件拾取方法的說明圖；

圖2是根據第一實施方式的工件拾取系統的框圖；

圖3是根據第一實施方式的工件拾取系統的布置圖；

圖4是七軸機器人的每個軸線的說明圖；

圖5A至圖5C是示出手的示意性構造的視圖；

圖6A和圖6B是示出手的構造實施例的視圖；

圖7A和圖7B是示出由手進行的拾取操作的實施例的視圖；

圖8A和圖8B是示出測量位置和拾取位置的視圖；

圖9是示出由根據第一實施方式的工件拾取系統執行的過程步驟的流程圖；

圖10是示出根據第二實施方式的三維測量單元的布置的視圖；以及

圖11是示出由根據第二實施方式的工件拾取系統執行的過程步驟的流程圖。

具體實施方式

在下文中，對將三維測量儀器設置為與多軸機器人分離地固定的情況下的實施方式作為第一實施方式以及在將三維測量儀器設置在多軸機器人中的情況下的實施方式作為第二實施方式予以說明。

首先，將參考圖1說明根據第一實施方式的工件拾取方法。圖1是根據第一實施方式的工件拾取方法的說明圖。在下文中，說明待作為夾持目標的工件100是螺栓的情形，然而，工件100的類型不局限于此。例如，工件100可以是螺母或電子部件。

圖1示出了三維測量儀器的測量方向是豎直向下(在下文中，被描述為豎直方向)的情形。此外，在圖1中，為了容易理解該說明，為笛卡爾坐標系統的xy坐標系統被設置在水平面上，并且通過將工件100的基準軸線(在該實施方式中，連接螺栓的軸線中心的軸線)投影到水平面上所得到的線是y軸。

如圖1所示，在根據第一實施方式的工件拾取方法中，執行由設置在多軸機器人的終端可動單元(稱為圖1所示的臂)上的手抓持并移動工件100的操作(拾取操作)。

所述手包括一對夾持爪，所述夾持爪能夠改變末端方向，并且所述手根據待拾取的工件100的姿態通過適當地改變夾持爪的末端方向而將夾持爪和工件100的相對姿態保持為固定姿態。

一對夾持爪圍繞圖1所示的軸線AXp(在下文中，描述為拾取軸線AXp)旋轉，以將夾持爪的末端方向改變至任何方向。供附連手的臂圍繞圖1所示的軸線AXt旋轉，但是，軸線AXt被控制以保持大致平行于豎直方向的姿態。