專利名稱：機器人系統和被加工物的制造方法
技術領域：
本發明涉及機器人系統和被加工物的制造方法，特別涉及具有包括用于對保持對象物進行保持的保持部的機器人臂的機器人系統和被加工物的制造方法。
背景技術：
以往，公知了具有包括用于保持保持對象物的保持部的機器人臂的機器人系統(例如參照專利文獻I)。上述專利文獻I公開的機器人系統具備機器人臂，其具有用于保持工件(保持對象物)的把持裝置(保持部)；和傳感器單元，其用于對配置在箱狀的儲料器內部的多個工件進行檢測(拍攝)，所述儲料器具有平板狀的側面和底面。在上述專利文獻I的機器人系統中，通過利用傳感器單元拍攝在儲料器內部配置的多個工件，從而檢測多個工件各自的配置狀態。之后，驅動機器人臂以通過把持裝置把持從多個工件中選擇出的一個工件。專利文獻1:日本特開2011-115930號公報然而，在上述專利文獻I記載的機器人系統中，多個工件配置在具有平板狀的側面和底面的箱狀的儲料器的內部，在利用傳感器單元拍攝多個工件時，從儲料器的平板狀的側面和底面反射激光，存在著發生所反射的激光特別強烈的部分的像模糊發白的現象即光暈(halation)的情況。因此，期望對拍攝(檢測)工件(保持對象物)的配置狀態時的光暈(模糊)進行抑制。

發明內容
本發明就是為了解決上述問題而完成的，本發明的一個目的在于提供一種機器人系統和被加工物的制造方法，能夠對在檢測保持對象物的配置狀態時的光暈(模糊)進行抑制。為了達成上述目的，本發明的第一方面涉及的機器人系統具備容器，所述容器在內部配置有多個保持對象物，并且容器的至少一部分形成為網狀；配置狀態檢測部，所述配置狀態檢測部用于檢測在一部分形成為網狀的容器的內部配置的多個保持對象物的配置狀態；以及機器人臂，所述機器人臂包括保持部，所述保持部基于配置狀態檢測部檢測出的多個保持對象物的配置狀態來對保持對象物進行保持。在該第一方面涉及的機器人系統中，如上所述，該機器人系統具備容器，所述容器在內部配置有多個保持對象物，并且所述容器的至少一部分形成為網狀；以及配置狀態檢測部，所述配置狀態檢測部用于檢測在一部分形成為網狀的容器的內部配置的多個保持對象物的配置狀態，由此，容器的至少一部分形成為網狀，因此檢測保持對象物時的光的一部分未由容器反射而通過容器。由此，能夠減少來自容器的光的反射量，因此，能夠抑制在檢測保持對象物時的光暈(模糊)。本發明的第二方面涉及的被加工物的制造方法具備下述步驟利用配置狀態檢測部對配置在至少一部分形成為網狀的容器的內部的多個被加工物的配置狀態進行檢測的步驟；基于配置狀態檢測部檢測出的多個被加工物的配置狀態，利用機器人臂的保持部保持被加工物并將被加工物搬送到下一工序的步驟；以及在下一工序中對被加工物實施預定處理的步驟。在本發明的第二方面涉及的被加工物的制造方法中，如上所述，具備下述步驟通過利用配置狀態檢測部對配置在至少一部分形成為網狀的容器的內部的多個被加工物的配置狀態進行檢測的步驟，由此容器的至少一部分形成為網狀，因此檢測保持對象物時的光的一部分未由容器反射而通過容器。由此，能夠提供一種被加工物的制造方法，其能夠減少由容器反射的光的反射量，因此，能夠抑制在檢測保持對象物時的光暈(模糊)。


圖1是從上方觀察本發明的一個實施方式的機器人系統的整體圖。圖2是從側方觀察本發明的一個實施方式的機器人系統的整體圖。圖3是本發明的一個實施方式的機器人系統的手部的立體圖。圖4是本發明的一個實施方式的機器人系統的手部所保持的工件的立體圖。圖5是本發明的一個實施方式的機器人系統的配置狀態檢測部的主視圖。圖6是本發明的一個實施方式的機器人系統的框圖。圖7是本發明的一個實施方式的機器人系統的臨時放置部的立體圖。圖8是本發明的一個實施方式的機器人系統的換持臺的主視圖。圖9是沿著圖8中的300 - 300線的剖視圖。圖10是用于說明本發明的一個實施方式的機器人系統的控制流程的流程圖。圖11是表示本發明的一個實施方式的機器人系統的配置狀態檢測部掃描工件托盤的工件的狀態的圖。圖12是表示本發明的一個實施方式的機器人系統的手部保持工件的狀態的圖。圖13是表示利用本發明的一個實施方式的機器人系統的手部將工件載置到臨時放置部的狀態的圖。圖14是表示本發明的一個實施方式的機器人系統的配置狀態檢測部掃描臨時放置部的工件的狀態的圖。圖15是表示利用本發明的第一實施方式的機器人系統的配置狀態檢測部拍攝得到的圖像的圖。圖16是表示利用本發明的一個實施方式的機器人系統的手部將工件載置到工件承載部的狀態的圖。圖17是表示利用本發明的一個實施方式的機器人系統的手部將工件載置到換持臺的狀態的圖。圖18是從側方觀察本發明的一個實施方式的第一變形例的機器人系統的整體圖。圖19是表示本發明的第二變形例的工件的圖。標號說明2 :機器人控制器(控制部)；3 :配置狀態檢測部；
4a、4b、4c、4d :臨時放置部(容器)；5a、5b :換持臺(臺部)；11 :機器人臂；15 :手部(保持部)；31 :攝像機；32 :激光掃描儀(激光投射器)；33 :控制部(距離運算部)；43 :底面；44:側面;45 :部件；200a、200b :工件托盤(收納部)；200c :工件托盤(容器、收納部)；201 :工件(保持對象物、被加工物)。
具體實施例方式下面，基于

本發明的實施方式。首先，參照圖1至圖9對本實施方式的機器人系統100的結構進行說明。如圖1所示，機器人系統100具備機器人I ;機器人控制器2，其用于控制機器人系統100的所有動作；配置狀態檢測部3 ;四個臨時放置部4a、4b、4c和4d，其供工件201臨時放置；以及換持臺5a和5b,其用于換持工件201。而且，以與機器人系統100相鄰的方式配置兩個工件托盤200a和200b，所述兩個工件托盤200a和200b在內部配置有多個工件201。而且，四個臨時放置部4a、4b、4c和4d相對于各工件托盤200a和200b分別配置有兩個。另外，機器人控制器2是本發明的“控制部”的一例。而且，臨時放置部4a、4b、4c和4d是本發明的“容器”的一例。而且，換持臺5a和tb是本發明的“臺部”的一例。而且，工件201是本發明的“保持對象物”和“被加工物”的一例。而且，工件托盤200a和200b是本發明的“收納部”的一例。而且，以與機器人系統100相鄰的方式配置有兩個下一工序的設備202a和202b(例如加工機)。而且，在下一工序的設備202a (設備202b)與機器人系統100之間配置有軌道204a (軌道204b)，所述軌道204a (軌道204b)設有用于將工件201搬送到下一工序的設備202a (設備202b)的工件承載部203a (工件承載部203b)。而且，以圍住軌道204a(軌道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，在軌道204a (軌道204b)與下一工序的設備202a (設備202b)之間配置有工件投入器206a (工件投入器206b)，所述工件投入器206a (工件投入器206b)用于將工件201投入下一工序的設備202a (設備202b)。而且，如圖4所示，工件201由圓柱狀的第一部分201a和直徑比第一部分201小的圓柱狀的第二部分201b構成。而且，工件201由磁性材料構成。如圖1和圖2所示，機器人I由利用機器人臂11構成的多關節機器人構成。而且，機器人臂11具有基座12、多個臂部分13、連接各臂部分13的多個關節14。而且，在機器人臂11內置有用于驅動關節14的伺服電機(未圖示)，機器人臂11 (伺服電機)的驅動通過機器人控制器2控制。而且，在本實施方式中，如圖3所示，在機器人臂11的末端設有手部15，所述手部15由磁性材料構成，所述手部15用于以磁力保持工件201。在手部15設有三根手指部件151a、151b和151c。如圖4所示，手指部件151a和151b的長度比與工件201的小直徑的第二部分201b的側面接觸的手指部件151c的長度小，以與工件201的大直徑的第一部分201a的側面接觸。而且，在手部15設有電磁鐵部152。并且，通過電磁鐵部152產生的磁力，將手指部件151a、151b和151c磁化，從而用手指部件151a、151b和151c保持工件201。而且，在手部15設有浮動部(彈簧部)153。當手部15按壓工件201時，浮動部153具有吸收手部15施加于工件201的力(沖擊)的功能。另外，手部15是本發明的“保持部”的一例。在此，在本實施方式中，在機器人臂11的末端側的臂部分13設有配置狀態檢測部3，所述配置狀態檢測部3用于檢測在工件托盤200a和200b的內部配置的多個工件201的三維的配置狀態，并且用于檢測在臨時放置部4a、4b、4c和4d的內部配置的多個工件201的三維的配置狀態。另外，在基于用配置狀態檢測部3檢測出的工件托盤200a和200b的內部的多個工件201的配置狀態而利用機器人臂11的手部15保持工件201后，將工件201移動到臨時放置部4a、4b、4c和4d。此后，成為對在臨時放置部4a、4b、4c和4d的內部配置的多個工件201的三維的配置狀態進行檢測的結構。具體來說構成為對工件托盤200a和200b內的工件201的配置狀態的檢測進行得要比對臨時放置部4a、4b、4c和4d內的工件201的配置狀態的檢測粗略(籠統)，通過檢測在工件托盤200a和200b內配置的工件201的二維平面的配置狀態(不檢測工件201的朝向)并檢測工件201的配置高度，從而檢測三維的配置狀態。而且，在用配置狀態檢測部3對移動到臨時放置部4a、4b、4c和4d的工件201的配置狀態進行檢測的時候，比對在工件托盤200a和200b的內部配置的多個工件201的配置狀態進行檢測的時候更為詳細地進行檢測。即，配置狀態檢測部3構成為對在臨時放置部4a、4b、4c和4d的內部配置的工件201詳細地檢測二維平面的配置狀態和高度、乃至工件201的朝向。例如，檢測工件201是處于朝向縱向的狀態(第一部分201a的平坦部201c(參照圖4)朝向上方(箭頭Zl方向)、下方(箭頭Z2方向)的狀態)、還是處于朝向橫向的狀態(第一部分201a的平坦部201c朝向水平方向的狀態)。而且，如圖5和圖6所示，配置狀態檢測部5包括攝像機31、激光掃描儀32、控制部33和存儲部34。另外，激光掃描儀32和控制部33分別是“激光投射器”和“距離運算部”的一例。而且，激光掃描儀32包括用于產生狹縫光的激光光源(未圖示)、反射鏡(未圖示)、和用于驅動反射鏡的伺服馬達(未圖示)。而且，從激光光源照射的狹縫狀激光照射于反射鏡，反射鏡通過伺服馬達而旋轉，由此向工件201照射(掃描)狹縫狀激光。通過攝像機31對照射于工件201的激光的反射光進行拍攝。并且，控制部33基于伺服馬達的旋轉角度位置信息、攝像機31的攝像元件的設置位置以及激光光源和反射鏡和攝像機的位置關系，并根據三角測量的原理來算出到工件201的距離(工件托盤200a和200b、臨時放置部4a、4b、4c和4d的內部的工件201的三維形狀信息)，從而求得針對圖像的每個像素具有距離信息的距離圖像。而且，在控制部33存儲了預先檢測出的工件201的特征信息，控制部33對所得到的距離圖像與工件201的特征信息進行比對來求得工件201的位置和姿勢。另外，工件201的特征信息可以是單純的工件整體的形狀信息，不過為了削減運算量，也可以將工件201的特征性的形狀(孔部、桿狀部、平坦部的形狀等)作為工件201的特征信息存儲起來。這樣，配置狀態檢測部3基于到所檢測的工件201間的距離來對在工件托盤200a和200b(臨時放置部4a、4b、4c和4d)的內部配置的多個工件201的配置狀態進行檢測。具體來說,通過識別所檢測的部分的尺寸(長度)、曲面(對應于工件201的圓柱狀的側面)，從而檢測出一個一個工件201。另外，也可以是，在配置狀態檢測部3的存儲部34預先存儲有工件201的三維形狀信息，通過比較預先存儲在存儲部34的工件201的三維形狀信息與檢測出的工件托盤200a和200b (臨時放置部4a、4b、4c和4d)的內部的工件201的三維形狀信息，從而檢測一個一個工件201的配置狀態。而且，如圖1所示，配置狀態檢測部3通過線纜35與機器人控制器2連接。而且，如圖1所示，機器人控制器2連接于機器人I和配置狀態檢測部3。在此，在本實施方式中，機器人控制器2構成為從在內部預先配置有被機器人臂11的手部15保持前的多個工件201的工件托盤200a和200b，通過機器人臂11的手部15的磁力保持工件201后，控制機器人臂11以使由手部15保持的工件201移動到網狀的臨時放置部4a、4b、4c和4d。而且，機器人控制器2構成為根據所檢測的臨時放置部4a、4b、4c和4d的內部的工件201的配置朝向(工件201朝向縱向的狀態、朝向橫向的狀態)來對機器人臂11進行控制來選擇性地進行下述動作將工件201載置于換持臺5a和5b并改變工件201的朝向的動作；以及將工件201不載置于換持臺5a和5b而直接搬送到下一工序的設備202a和202b (工件承載部203a和203b)的動作。具體來說，機器人控制器2構成為對機器人臂11進行控制，從而在臨時放置部4a、4b、4c和4d的內部，將朝向縱向的工件201載置于換持臺5a和5b以使工件201的朝向變為朝向橫向的狀態(參照圖8和圖9)，并且將朝向橫向的工件201不載置于換持臺5a和5b而直接搬送到下一工序的設備202a和202b (工件承載部203a和203b)。而且，在機器人控制器2預先存儲了臨時放置部4a、4b、4c和4d的四角的角部分41 (參照圖7)的位置坐標，機器人控制器2對機器人臂11進行控制以使機器人臂11不會接觸臨時放置部4a、4b、4c和4d。工件托盤200a和200b由金屬或樹脂等形成，如圖2所示，在工件托盤200a和200b的內部雜亂地配置有(散裝)多個工件201。如圖1和圖2所示，臨時放置部4a (臨時放置部4b、4c和4d)配置在臨時放置臺207上。在此，在本實施方式中，如圖7所示，臨時放置部4a (臨時放置部4b、4c和4d)形成為箱狀，臨時放置部4a (臨時放置部4b、4c和4d)的框部42以外的底面43和側面44形成為網狀。而且，臨時放置部4a (臨時放置部4b、4c和4d)的側面44傾斜以使相對的側面44的間隔從底面43起向上方變寬。另外，通過臨時放置部4a(臨時放置部4b、4c和4d)的側面，抑制了工件201從臨時放置部4a (臨時放置部4b、4c和4d)向外側飛出。而且，臨時放置部4a (臨時放置部4b、4c和4d)由鐵等磁性材料構成。而且，臨時放置部4a (臨時放置部4b、4c和4d)的網狀的部分由具有圓形截面的線狀部件45 (例如金屬絲)構成，線狀部件45的粗細(直徑)的尺寸比配置狀態檢測部3的分辨率小。具體來說構成為，具有圓形截面的線狀部件45的粗細(直徑)為Imm以下。而且，臨時放置部4a的底面43為能夠供多個(例如四個，參照圖12)工件201不重疊的平放的大小(面積)，所述多個工件201能夠由機器人臂11的手部15利用磁力保持。如圖8和圖9所示，換持臺5a (換持臺5b)由柱狀部51、平板狀的底部52以及具有與底部52相連接的傾斜面53a的兩個側壁部53。而且，在平板狀的底部52設有階梯部52a。平板狀的底部52構成為，在與階梯部52a的下方連接的底部52的表面載置工件201的大直徑的第一部分201a，并且在與階梯部52a的上方連接的底部52的表面載置工件201的小直徑的第二部分201b。而且，側壁部53形成為在工件201配置于底部52上的狀態下工件201的側面與相向的兩個傾斜面53a之間接觸。而且，如圖1所示，軌道204a (軌道204b)以與換持臺5a (換持臺5b)相鄰的方式配置。在軌道204a (軌道204b)上配置有工件承載部203a (工件承載部203b)。工件承載部203a (工件承載部203b)具有下述功能工件承載部203a (工件承載部203b)載置由手部15保持的工件201，并且在軌道204a (軌道204b)上移動，將工件201投入工件投入器206a (工件投入器206b)。而且，軌道204a (軌道204b)以貫通退磁器205a (退磁器205b)內的方式配置，所述退磁器205a (退磁器205b)用于使磁化了的工件201退磁。接著，參照圖10至圖17對本實施方式的機器人系統100的動作進行說明。另外，在下面，對配置在工件托盤200a的工件201被搬送到下一工序的設備202a的例子進行說明。首先如圖11所示，在圖10的步驟SI中，使配置狀態檢測部3移動到工件托盤200a的上方(箭頭Zl方向側)，并且通過從配置狀態檢測部3照射的激光來掃描在工件托盤200a的內部散裝的工件201。接著，在步驟S2中，通過配置狀態檢測部3檢測配置狀態檢測部3與工件201間的距離(工件托盤200a內的工件201的三維形狀信息)。接著，基于檢測出的工件托盤200a內的工件201的三維形狀信息來檢測工件托盤200a內的工件201的配置狀態。另外，對工件托盤200a內的工件201的配置狀態的檢測以比對后述的臨時放置部4a(臨時放置部4b)內的工件201的配置狀態的檢測粗略(籠統)的方式進行。接著，前進至步驟S3，如圖12所示，利用手部15的磁力對在工件托盤200a內配置于最高位置的工件201進行保持。此時，通過由磁性材料構成的工件201磁化，利用磁力使工件201彼此吸附，從而保持多個工件201 (在圖12中為四個工件201)。接著，前進到步驟S4，如圖13所示，將多個工件201載置于臨時放置部4a。接著，前進到步驟S5，判斷在所有的臨時放置部(在此為臨時放置部4a和臨時放置部4b)是否載置有工件201。例如，在判斷為在臨時放置部4b未載置有工件201的情況下，重復上述步驟SI 步驟S4的動作，將多個工件201載置于臨時放置部4b。另外，臨時放置部4a的底面43為可供工件201不重疊地平放的大小(面積)，因此多個工件201在臨時放置部4a處于不重疊地平放的狀態。當在步驟S5中判斷為所有的臨時放置部(在此為臨時放置部4a和臨時放置部4b)都載置有工件201的情況下，前進至步驟S6，如圖14所示，利用從配置狀態檢測部3照射的激光對在臨時放置部4a的內部配置的多個工件201進行掃描。例如，如圖15所示，拍攝臨時放置部4a的框部42的圖像208a和四個工件201的圖像208b。另外，由于臨時放置部4a形成為網狀，因此激光的一部分未反射地通過。由此，不易拍攝臨時放置部4a的框部42以外的部分。另外，存在下述情況在剛將工件201載置于臨時放置部4a后，工件201就在臨時放置部4a內移動(滾動)。另一方面，在將工件201載置于臨時放置部4a后,在向臨時放置部4b載置工件201期間，臨時放置部4a內的工件201靜止。由此，能夠利用配置狀態檢測部3對穩定狀態的臨時放置部4a內的多個工件201進行檢測。另外，在未設置兩個臨時放置部4a和4b而僅設有一個臨時放置部的情況下，由于需要等待工件201達到穩定的狀態，因此相應地增加了作業時間。接著，在步驟S7中，通過配置狀態檢測部3檢測配置狀態檢測部3與工件201間的距離(臨時放置部4a內的工件201的三維形狀信息)。另外，對臨時放置部4a內的工件201的配置狀態的檢測以比上述步驟S2的工件托盤2001內的工件201的配置狀態的檢測詳細的方式進行。接著，前進至步驟S8，基于所檢測的工件201的配置狀態，利用手部15的磁力對多個工件201中的一個工件201進行保持。接著，前進至步驟S9，判斷是否需要對所保持的工件201重新進行保持。當在步驟S9中判斷為不必對所保持的工件201重新保持的情況下，前進至步驟S10，如圖16所示，將工件201載置于軌道204a上的工件承載部203a。具體來說，在臨時放置部4a的內部，在保持朝向橫向的狀態(第一部分201a的平坦部201c (參照圖4)朝向水平方向的狀態)的工件201的情況下，判斷為不必重新保持工件201。接著，載置有工件201的工件承載部203a在軌道204a上移動，并且利用退磁器205a使磁化的工件201退磁。接著，通過使工件承載部203a向工件投入器206側翻轉，從而將工件201投入工件投入器206a，將工件201搬送到下一工序的設備202a。此后，在設備202a中執行下一工序的處理(例如工件201的加工)。在步驟S9中，在保持朝向縱向的狀態(第一部分201a的平坦部201c (參照圖4)朝向箭頭Zl方向或者箭頭Z2方向的狀態)的工件201的情況下，判斷為需要重新保持工件201，前進至步驟S11。在步驟Sll中，將保持有工件201的手部15移動到換持臺5a，并且在步驟S12中，如圖17所示，將工件201載置于換持臺5a，并使朝向縱向的狀態的工件201達到朝向橫向的狀態。此后，前進至步驟S10，將工件201載置于軌道204a上的工件承載部203a。接著，將工件201搬送至下一工序的設備202a。接著，在步驟S13中，判斷在臨時放置部4a的內部載置的工件201是否全部載置在工件承載部203a。在步驟S13中，在判斷為在臨時放置部4a的內部載置的工件201未全部載置在工件承載部203a的情況下，重復上述步驟S8 步驟S12的動作。在步驟S13中，在判斷為在臨時放置部4a的內部載置的工件201全部載置在工件承載部203a的情況下，重復上述步驟SI S13的動作。接著，當在工件托盤200a的內部配置的工件201完全沒有了的情況下，對在工件托盤200b的內部配置的工件201同樣地進行上述步驟SI 步驟S13的動作。接著，在此期間，對配置過工件201的工件托盤200a進行補充。由此，與僅設有一個工件托盤的情況不同，抑制了從工件托盤內部的工件201用盡到補充工件201為止的過程中的時間的損失。在本實施方式中，如上所述，具備臨時放置部4a、4b、4c和4d，其在內部配置多個工件201，并形成為網狀；以及配置狀態檢測部3，其用于檢測在臨時放置部4a、4b、4c和4d的內部配置的多個工件201的配置狀態。由此，由于臨時放置部4a、4b、4c和4d形成為網狀，因此檢測(拍攝)工件201時的激光的一部分未經臨時放置部4a、4b、4c和4d反射地就通過了臨時放置部4a、4b、4c和4d。其結果是,能夠減少來自臨時放置部4a、4b、4c和4d的激光的反射量，因此，能夠抑制在檢測工件201時的光暈(模糊)。而且，通過將臨時放置部4a、4b、4c和4d形成為網狀,不易用配置狀態檢測部3檢測出臨時放置部4a、4b、4c和4d的網狀的部分(底面43、側面44)，因此能夠抑制工件201的圖像與臨時放置部4a、4b、4c和4d的圖像連續。其結果是，能夠準確地檢測工件201的形狀。而且，通過將臨時放置部4a、4b、4c和4d形成為網狀，在利用機器人臂11的手部15的磁力保持工件201時，能夠抑制磁化了的工件201因磁力與臨時放置部4a、4b、4c和4d吸附在一起。其結果是，在用手部15保持工件201時，能夠抑制由手部15保持的工件201因磁力而與臨時放置部4a、4b、4c和4d吸附而引起的、手部15對工件201的保持精度變差(工件201相對于手部15的保持位置偏移)的情況。而且，在本實施方式中，如上所述，臨時放置部4a、4b、4c和4d的底面43形成為網狀。由此，由于檢測(拍攝)工件201時的激光的一部分通過網狀的底面43，因此能夠使來自底面43的激光的反射量減少。其結果是，能夠容易抑制檢測工件201時的光暈(模糊)。而且，在本實施方式中，如上所述，臨時放置部4a、4b、4c和4d的側面44形成為網狀。由此，由于檢測(拍攝)工件201時的激光的一部分通過網狀的側面44，因此能夠使來自側面44的激光的反射量減少。其結果是，能夠容易抑制檢測工件201時的光暈(模糊)。而且，在本實施方式中，如上所述，構成為使配置有多個工件201的臨時放置部4a.4b.4c和4d的側面44傾斜以使相對的側面44的間隔從底面43起向上方擴寬。由此，由于構成為側面44傾斜，因此能夠抑制手部15 (例如，手部15的電磁鐵部152)與臨時放置部4a、4b、4c和4d的側面44接觸。而且，在本實施方式中，如上所述，使構成臨時放置部4a、4b、4c和4d的網狀部分的線狀部件45具有圓形截面。由此，由于線狀部件45具有圓形截面，因此從配置狀態檢測部3照射到線狀部件45的激光的一部分未被反射到配置狀態檢測部3而被反射到配置狀態檢測部3以外的部分。其結果是，能夠更為有效地抑制檢測工件201時的光暈(模糊)。而且，在本實施方式中，如上所述，利用線狀部件45構成臨時放置部4a、4b、4c和4d的網狀部分，并將線狀部件45的粗細形成為比配置狀態檢測部3的分辨率小的尺寸。由此，對用配置狀態檢測部3檢測臨時放置部4a、4b、4c和4d的網狀部分的功能進行抑制，因此能夠抑制工件201的圖像與臨時放置部4a、4b、4c和4d的圖像連續。而且，在本實施方式中，如上所述，設有控制部33，所述控制部33基于由攝像機31得到的圖像來算出在形成為網狀的臨時放置部4a、4b、4c和4d的內部配置的多個工件201的三維配置狀態。由此，由于能夠檢測出工件201的二維配置狀態(水平方向的配置狀態)和到工件201的距離，因此在用機器人臂11的手部15保持激光201時，能夠抑制手部15以過度的力與工件201碰撞而使工件201損傷。而且，在本實施方式中，如上所述，將用于對在臨時放置部4a、4b、4c和4d配置的多個工件201的配置狀態進行檢測的配置狀態檢測部3設于機器人臂11。由此，通過驅動機器人臂11，能夠用一臺配置狀態檢測部3檢測出在臨時放置部4a、4b、4c和4d配置的多個工件201以及在工件托盤200a和200b的內部配置的多個工件201的配置狀態。其結果是，與相對于機器人臂11獨立地設置兩臺配置狀態檢測部3并通過獨立設置的兩臺配置狀態檢測部3來檢測在臨時放置部4a、4b、4c和4d配置的多個工件201和在工件托盤200a和200b的內部配置的多個工件201的配置狀態的情況不同，能夠使系統的結構簡略化。而且，在本實施方式中，如上所述，將機器人臂11的手部15構成為通過磁力對在臨時放置部4a、4b、4c和4d (工件托盤200a和200b)的內部配置的工件201進行保持。由此，即使是在工件201的表面不光滑而無法用吸盤吸附的情況下、和多個工件201相鄰配置而無法用手部把持一個工件201的情況下，也能夠容易利用磁力保持工件201。而且，在本實施方式中，如上所述，機器人控制器2構成為在利用機器人臂11的手部15的磁力將工件201從工件托盤200a和200b保持后，控制機器人臂11以使由手部15保持的工件201移動到網狀的臨時放置部4a、4b、4c和4d。由此，通過利用手部15的磁力使多個工件201磁化并彼此吸附在一起，從而在將多個工件201保持于手部15的情況下，也能夠通過將工件201移動到臨時放置部4a、4b、4c和4d來使彼此吸附在一起的多個工件201成為分離的狀態。其結果是，能夠用手部15重新對分離狀態的多個工件201中的一個工件201進行保持。而且，在本實施方式中，如上所述，將臨時放置部4a、4b、4c和4d構成為能夠將手部15可保持的多個工件201不重疊地平放的大小。由此，即使是在手部15保持有多個工件201的情況下，也能夠通過將工件201移動到網狀的臨時放置部4a、4b、4c和4d，使彼此吸附在一起的多個工件201在臨時放置部4a、4b、4c和4d的內部處于平放的狀態。其結果是，通過使機器人臂11從臨時放置部4a的上方向大致垂直下方移動，能夠保持工件201，因此能夠抑制機器人臂11與其他工件201干涉(接觸)。而且，在本實施方式中，如上所述，構成為利用配置狀態檢測部3檢測出在工件托盤200a和200b的內部配置的多個工件201，并將工件201從工件托盤200a和200b移動到臨時放置部4a、4b、4c和4d，并且利用配置狀態檢測部3以比對在工件托盤200a和200b的內部配置的多個工件201進行檢測時更為詳細的方式對移動到臨時放置部4a、4b、4c和4d的多個工件201進行檢測。由此，能夠檢測工件201的二維配置狀態和工件201的配置高度、以及附加的信息件201的朝向)。而且，在本實施方式中，如上所述，構成用于對在臨時放置部4a、4b、4c和4d配置的工件201的朝向進行檢測的配置狀態檢測部3。由此，能夠根據工件201的朝向是否適合將工件201搬送到下一工序來以不同方式驅動機器人臂11。而且，在本實施方式中，如上所述，機器人控制器2構成為設有用于改變工件201的朝向的換持臺5a和5b，根據所檢測出的臨時放置部4a、4b、4c和4d的內部的工件201的配置朝向來對機器人臂11進行控制來選擇性地進行下述動作將工件201載置于換持臺5a和5b以使工件201的朝向改變的動作；以及將工件201不載置于換持臺5a和5b而直接搬送到下一工序(工件承載部203a和203b)的動作。由此，在工件201的朝向不適于將工件201搬送到下一工序的情況下，將工件201載置于換持臺5a和5b并改變工件201的朝向，因此能夠將工件201適當地搬送到下一工序。另外，應當認為本次公開的實施方式中所有的內容均為舉例示出，并非限制性的描述。本發明的范圍由權利要求的范圍而非上述的實施方式的說明表示，而且本發明的范圍包括在與權利要求的范圍同等的含義和范圍內的所有變更。例如，在上述實施方式中，示出了將臨時放置部的底面和側面形成為網狀的例子，然而本發明不限于此。在本發明中，只要將臨時放置部的一部分(例如，僅底面、僅側面)形成為網狀即可。而且，在上述實施方式中，示出了臨時放置部的側面例子以使相對的側面的間隔從底面起向上方而擴寬，不過本發明不限于此。例如，也可以將臨時放置部的側面沿大致垂直方向配置而不傾斜。而且，在上述實施方式中，示出了將臨時放置部由具有圓形截面的線狀部件構成的例子，然而本發明不限于此。例如，也可以將臨時放置部由具有矩形截面的線狀部件構成。而且，在上述實施方式中，示出了將臨時放置部由磁性材料構成的例子，然而本發明不限于此。例如，也可以由非磁性材料構成臨時放置部。而且，在上述實施方式中，示出了相對于一個工件托盤設有兩個臨時放置部的例子，然而本發明不限于此。例如，也可以相對于一個工件托盤設置一個或三個以上臨時放置部。而且，在上述實施方式中，示出了通過配置狀態檢測部照射激光來檢測工件的三維的配置狀態的例子，不過本發明不限定于此。例如，也可以通過由CCD或CMOS傳感器構成的配置狀態檢測部來檢測工件的二維的配置狀態。而且，在上述實施方式中，示出了將配置狀態檢測部設于機器人臂的例子，但本發明不限于此。例如，也可以不將配置狀態檢測部設于機器人臂，而與機器人臂分別(例如，在工件托盤和臨時放置部的上方)設置。而且，在上述實施方式中，示出了在機器人臂的手部通過磁力保持工件的例子，但本發明不限于此。例如，也可以是通過把持工件或者吸盤吸附工件來保持工件。而且，在上述實施方式中，示出了將臨時放置部形成為網狀的例子，然而本發明不限于此。例如，也可以如圖18所示，除了臨時放置部，將工件托盤200c (底面、側面)也形成為網狀。而且，也可以不將臨時放置部形成為網狀，而僅將工件托盤200c形成為網狀。通過將工件托盤200c形成為網狀，能夠減少來自工件托盤200c的激光的反射量，因此，能夠抑制在檢測工件201時的光暈(模糊)。而且，由于不易由配置狀態檢測部3檢測工件托盤200c的網狀部分(底面、側面)，因此能夠抑制工件201的圖像與工件托盤200c的圖像相連。其結果是，能夠更為準確地檢測工件托盤200c的內部的工件201的形狀。另外，工件托盤200c是本發明的“容器”和“收納部”的一例。而且，在上述實施方式中，示出了工件由具有大直徑的圓柱狀的第一部分和具有小直徑的圓柱狀的第二部分構成的例子，然而本發明不限于此。例如，也可以如圖19所示，將工件209形成為平板狀。另外，在將平板狀的工件209配置于平板狀而非網狀的臨時放置部的底部的時候，難以識別平板狀的臨時放置部的底部與平板狀的工件209的交界，存在著無法檢測(識別)工件209的情況。另一方面，通過將臨時放置部形成為網狀，不易檢測出臨時放置部的底部，因此能夠容易地檢測(識別)工件209。
權利要求
1.一種機器人系統,其特征在于， 所述機器人系統具備 容器，所述容器在內部配置有多個保持對象物，并且所述容器的至少一部分形成為網狀； 配置狀態檢測部，所述配置狀態檢測部用于檢測在所述一部分形成為網狀的容器的內部配置的所述多個保持對象物的配置狀態；以及 機器人臂，所述機器人臂包括保持部，所述保持部基于所述配置狀態檢測部檢測出的所述多個保持對象物的配置狀態來對所述保持對象物進行保持。
2.根據權利要求1所述的機器人系統，其中， 供所述多個保持對象物配置的所述容器為，至少所述容器的底面形成為網狀。
3.根據權利要求2所述的機器人系統，其中， 供所述多個保持對象物配置的所述容器為，至少所述容器的底面和側面形成為網狀。
4.根據權利要求1 3中的任意一項所述的機器人系統，其中， 供所述多個保持對象物配置的所述容器的側面傾斜以使相對的所述側面的間隔從底面起向上方變寬。
5.根據權利要求1 4中的任意一項所述的機器人系統，其中， 所述容器的網狀部分由線狀部件構成，構成所述容器的網狀部分的所述線狀部件具有圓形截面。
6.根據權利要求1 5中的任意一項所述的機器人系統,其中， 所述容器的網狀部分由線狀部件構成，所述線狀部件的粗細為比所述配置狀態檢測部的分辨率小的尺寸。
7.根據權利要求1 6中的任意一項所述的機器人系統，其中， 所述配置狀態檢測部具有激光投射器，所述激光投射器向所述容器投射激光；攝像機，所述攝像機拍攝所述容器；以及距離運算部，所述距離運算部基于所述攝像機得到的圖像來算出在所述容器的內部配置的多個保持對象部的三維配置狀態。
8.根據權利要求1 7中的任意一項所述的機器人系統，其中， 對在所述容器配置的所述多個保持對象物的配置狀態進行檢測的所述配置狀態檢測部設于所述機器人臂。
9.根據權利要求1 8中的任意一項所述的機器人系統，其中， 所述容器由磁性材料構成，所述機器人臂的保持部利用磁力保持所述保持對象物，所述保持對象物配置在所述至少一部分形成為網狀且由所述磁性材料構成的容器中。
10.根據權利要求9所述的機器人系統，其中， 所述機器人系統還具備控制部，所述控制部用于控制所述機器人臂的驅動， 所述至少一部分形成為網狀的容器包含臨時放置部， 所述控制部將所述機器人臂控制為在利用所述機器人臂的保持部的磁力從收納部保持所述保持對象物后，將所述保持部保持的所述保持對象物移動到網狀的所述臨時放置部，所述收納部預先在內部配置有所述機器人臂的保持部保持前的多個保持對象物。
11.根據權利要求10所述的機器人系統，其中， 所述臨時放置部具有使所述保持部能夠保持的多個所述保持對象物能夠不重疊地平放的大小， 利用所述配置狀態檢測部檢測在所述收納部的內部配置的所述多個保持對象物并使所述保持對象物從所述收納部移動到所述臨時放置部，并且利用所述配置狀態檢測部以比檢測在所述收納部的內部配置的所述多個保持對象物時更為詳細的方式檢測移動到所述臨時放置部的所述保持對象物。
12.根據權利要求11所述的機器人系統，其中， 所述配置狀態檢測部構成為對在所述臨時放置部配置的所述保持對象物的朝向進行檢測。
13.根據權利要求12所述的機器人系統，其中， 所述機器人系統還具備用于改變所述保持對象物的朝向的臺部， 所述控制部將所述機器人臂控制為 根據檢測出的所述容器的內部的所述保持對象物的配置的朝向，選擇性地進行下述動作使所述保持對象物載置于所述臺部并改變所述保持對象物的朝向的動作；以及使所述保持對象物不載置于所述臺部而直接搬送到下一工序的動作。
14.根據權利要求1 9中的任意一項所述的機器人系統，其中， 所述機器人系統還具備控制部，所述控制部用于控制所述機器人臂的驅動， 所述至少一部分形成為網狀的容器包含收納部，所述收納部預先在內部配置有所述機器人臂的保持部保持前的多個保持對象物， 所述控制部將所述機器人臂控制為基于所述配置狀態檢測部檢測出的所述多個保持對象物的配置狀態，利用所述機器人臂的保持部對在所述收納部的內部配置的所述多個保持對象物中的一個保持對象物進行保持。
15.一種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備下述步驟 利用配置狀態檢測部對配置在至少一部分形成為網狀的容器的內部的多個被加工物的配置狀態進行檢測的步驟； 基于所述配置狀態檢測部檢測出的所述多個被加工物的配置狀態，利用機器人臂的保持部保持所述被加工物并將所述被加工物搬送到下一工序的步驟；以及 在所述下一工序中對所述被加工物實施預定處理的步驟。
全文摘要
本發明提供一種機器人系統和被加工物的制造方法，能夠抑制在檢測保持對象物的配置狀態時的光暈(模糊)。該機器人系統(100)具備臨時放置部(4a、4b、4c和4d)，其形成為網狀且在內部配置有多個工件(201)；配置狀態檢測部(3)，其用于對在形成為網狀的臨時放置部(4a、4b、4c和4d)的內部配置的多個工件(201)的配置狀態進行檢測；以及機器人臂(11)，其包括手部(15)，所述手部(15)基于配置狀態檢測部(3)檢測出的多個工件(201)的配置狀態來保持工件(201)。
文檔編號B25J9/16GK103029129SQ20121036798
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優先權日2011年10月4日
發明者安田裕也, 福島和彥 申請人:株式會社安川電機