本發(fā)明涉及帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)、機器人系統(tǒng)、以及帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)的控制方法。

背景技術：

在專利文獻1中公開了一種自走式作業(yè)機器人，該機器人通過內(nèi)部電源裝置實現(xiàn)自行，將具有可進行送出和卷繞的電纜的供電連接單元與外部的供電單元連接，通過來自供電單元的電力驅(qū)動機器人。在專利文獻2中公開了這樣的機構(gòu)：在規(guī)定的站點對電池進行充電并供機器人進行作業(yè)的電力供給系統(tǒng)中，該機構(gòu)由連接電極棒、電極彈簧等構(gòu)成，用于設定為充電狀態(tài)。

專利文獻1：日本特公平6-55002號公報

專利文獻2：日本特開昭60-106302號公報

在專利文獻1、專利文獻2公開的現(xiàn)有技術中，利用機器人主體和自動運輸車本身的移動來進行與電源的連接。并且，由于自動運輸車的移動精度一般不高，會產(chǎn)生幾毫米左右的誤差，因此，該連接是通過基于簡單的按壓的接觸而完成連接，并且需要允許稍微的定位誤差的特殊結(jié)構(gòu)，另外，能夠供給的動力在實際使用上也受到電力限制。并且，連接機構(gòu)必須設置在能夠通過自動運輸車的移動而連接的位置處，設計的自由度低。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于，在帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)中接受動力的供給時能夠使用一般的連接機構(gòu)并且能夠使用各種動力，同時提高連接機構(gòu)的設置位置的設計自由度。

本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)具有：自動運輸車；機器人臂，其搭載在所述自動運輸車上；連接部，其被所述機器人臂保持并通過所述機器人臂進行移動，與動力供給源進行連接或者脫離；以及動力蓄積部，其對經(jīng)由所述連接部供給的動力進行蓄積，并且至少提供給所述機器人臂。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，所述機器人臂具有能夠根據(jù)作業(yè)內(nèi)容保持不同的作業(yè)手的公共的保持部，所述連接部由所述保持部進行保持。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，所述連接部和所述動力供給源通過與所述保持部相同類型的結(jié)構(gòu)而彼此連接。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，所述自動運輸車具有控制器，該控制器對所述機器人臂進行控制，所述控制器在所述自動運輸車停止并由所述機器人臂進行規(guī)定作業(yè)的至少一個移動停止位置處，對所述機器人臂進行如下的控制：通過所述機器人臂，使所述連接部與所述動力供給源連接，進行規(guī)定作業(yè)，使所述連接部從所述動力供給源脫離。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，在所述移動停止位置處，所述控制器對一個所述機器人臂進行控制，使得通過所述一個機器人臂使所述連接部與所述動力供給源連接，同時，所述控制器對另一個所述機器人臂進行控制，使得通過所述另一個機器人臂進行所述規(guī)定作業(yè)。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，所述動力供給源被賦予了識別信息，所述控制器通過使所述連接部與所述動力供給源連接來讀取所述識別信息，使所述機器人臂進行與所述識別信息對應的作業(yè)。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，在所述連接部與所述動力供給源連接的狀態(tài)下，所述自動運輸車的移動被限制。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，所述自動運輸車搭載有能夠應對多個作業(yè)內(nèi)容的作業(yè)手。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，在與所述移動停止位置對應的每個作業(yè)站配置有與作業(yè)內(nèi)容對應的作業(yè)手。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，所述自動運輸車具有定位機構(gòu)，該定位機構(gòu)執(zhí)行所述自動運輸車相對于與所述移動停止位置對應的作業(yè)站的定位。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，在檢測到基于所述定位機構(gòu)的定位的錯誤的情況下，所述控制器對所述機器人臂的控制被限制。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，所述自動運輸車具有位置傳感器，該位置傳感器取得所述動力供給源的位置信息，進行所述連接部相對于所述動力供給源的位置校正。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)也可以是，通過公共的所述連接部向所述機器人臂供給多種動力。

另外，本發(fā)明的一個方面的機器人系統(tǒng)，該機器人系統(tǒng)具有：帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)，其具有：自動運輸車；機器人臂，其搭載在所述自動運輸車上；連接部，其被所述機器人臂保持并通過所述機器人臂進行移動，與動力供給源進行連接或者脫離；以及動力蓄積部，其對經(jīng)由所述連接部供給的動力進行蓄積，并且至少提供給所述機器人臂；所述帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)停止并由所述機器人臂進行作業(yè)的至少一個移動停止位置；以及與所述移動停止位置對應地設置的至少一個所述動力供給源。

另外，本發(fā)明的一個方面的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)的控制方法包括：對搭載在自動運輸車上的機器人臂進行控制，使得所述機器人臂將連接部與動力供給源連接；對所述機器人臂進行控制，使得所述機器人臂進行規(guī)定作業(yè)；以及對所述機器人臂進行控制，使得所述機器人臂將所述連接部從所述動力供給源脫離。

附圖說明

圖1是示出本實施方式的機器人系統(tǒng)的物理上的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是在本實施方式中從上方觀察在生產(chǎn)線上進行作業(yè)的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)的圖。

圖3是從agv的移動方向(x方向)觀察本實施方式的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)的圖。

圖4是說明本實施方式的atc保持部的保持構(gòu)造的外觀立體圖。

圖5是示出本實施方式的機器人系統(tǒng)的功能上的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。

圖6是示出假設機器人控制器不讀取對動力供給源賦予的識別信息的情況下的選擇性結(jié)構(gòu)中的agv控制部和機器人控制器的動作的例子的圖。

圖7是示出在設機器人控制器不讀取對動力供給源賦予的識別信息的情況下的選擇性結(jié)構(gòu)中只進行了循環(huán)順序的變更時的agv控制部和機器人控制器的動作的例子的圖。

圖8是示出假設機器人控制器讀取對動力供給源賦予的識別信息的情況下的選擇結(jié)構(gòu)中的agv控制部和機器人控制器的動作的例子的圖。

圖9是說明本實施方式的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

標號說明

1：機器人系統(tǒng)；10：agv；11：定位銷；12：驅(qū)動機構(gòu)；20：agv控制部；21：agv移動控制部；22：定位控制部；23：定位檢測部；30：機器人臂；31：保持部；31a：atc主裝置；32：作業(yè)手；32a：atc從裝置；32b：手主體；33：照相機；35：作業(yè)對象；40：動力蓄積部；41：ups：41a：電纜；42：空氣箱；42a：空氣管；50：連接部；51a：atc從裝置；51b：atc主裝置；60：機器人控制器；61：連接控制部；62：作業(yè)控制部；63：脫離控制部；71：作業(yè)器具；73：動力供給源；73a：電源；73b：空壓源；73c：atc從裝置；74：定位槽；81：識別信息；100、100a、100b：帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)；s、s1、s2、s3：作業(yè)站；b、c：插入口；g：agv控制板；l：行進路徑；m：引導件。

具體實施方式

首先，參照圖1，對本發(fā)明的實施方式(以下稱作本實施方式)的機器人系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的概要進行說明。圖1是示出本實施方式的機器人系統(tǒng)的物理上的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。機器人系統(tǒng)1包括帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100、作業(yè)站s以及agv控制板g。另外，在該圖中，有線連接和配管等物理上的連接關系用實線表示，無線連接等非接觸通信用虛線表示，可拆裝的連接關系用虛線雙箭頭表示。

在帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100中，機器人臂30以能夠操作的方式搭載在agv(automaticguidedvehicle：自動引導車)10上。agv10上包括對agv10自身的動作進行控制的agv控制部20、定位銷11以及驅(qū)動機構(gòu)12。另外，在本實施方式中，除了機器人臂30之外，在agv10上還至少搭載有動力蓄積部40、連接部50以及機器人控制器60。另外，agv控制部20和機器人控制器60將plc(programmablelogiccontroller：可編程邏輯控制器)20a作為接口而以彼此能夠通信的方式連接。plc20a與機器人控制器60以有線的方式連接，進行信號的收發(fā)。plc20a與agv控制部20使用配備在plc20a上的光通信單元以光通信的方式進行信號的收發(fā)。另外，不限于此，也可以是以下這樣的結(jié)構(gòu)：省略plc20a，agv控制部20包括plc20a的功能，agv控制部20與機器人控制器60能夠直接通信。

這里，agv10可以是一般市售的，受到基于agv控制板g的整體控制而由搭載在每個agv10上的agv控制部20對驅(qū)動機構(gòu)12進行控制，由此進行行進/停止等的agv10的動作。驅(qū)動機構(gòu)12是使agv10沿著期望的路徑行進的機構(gòu)，其可以是適當?shù)碾妱訖C和由該電動機驅(qū)動的車輪、轉(zhuǎn)向機構(gòu)。在后面詳細敘述定位銷11，定位銷11可以是追加搭載在市售的agv上的，其動作可以通過agv控制部20完成。另外，在agv控制部20進行自主控制的情況下，也可以省略agv控制板g。

另外，機器人臂30可以是一般的示教再現(xiàn)式的工業(yè)用機器人。由于在agv10上搭載有對機器人臂30進行控制的機器人控制器60和作為它們的動力源的動力蓄積部40，因此，帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100能夠單獨對機器人臂30進行操作。在機器人臂30的前端安裝有保持部31，能夠以可拆裝的方式對后述的連接部50和作業(yè)手32進行保持。保持部31的形式可以沒有特別限定，在本實施方式中，可以使用被稱作atc(autotoolchanger：自動工具更換裝置)等的一般的機器人用工具拆裝機構(gòu)。對于一般的atc而言，存在主/從(或公/母)的區(qū)別，在本例中，使用atc主裝置31a作為保持部31。由于atc的主/從是方便區(qū)別的，因此，也可以使用atc從裝置作為保持部31，還可以使用沒有主/從的區(qū)別的atc。并且，在本實施方式中，在機器人臂30的前端或其附近安裝有照相機33。照相機33可以是所謂的靜態(tài)照相機，也可以是視頻照相機。

動力蓄積部40包括ups(uninterruptiblepowersupply：不間斷電源裝置)41和空氣箱42，在ups41中蓄積有作為動力的電力，在空氣箱42中蓄積有作為動力的壓縮空氣。另外，ups41通過電纜41a與連接部50電連接。另外，空氣箱42通過空氣管42a與連接部50連接。

連接部50是這樣的部件：以可拆裝的方式被機器人臂30的保持部31保持，并且能夠以可拆裝的方式與后述的作業(yè)站s的動力供給源73連接。并且，連接部50與動力供給源73連接，使得動力供給源73與動力蓄積部40連接，由動力供給源73供給的動力蓄積在動力蓄積部40內(nèi)。在本實施方式中，連接部50構(gòu)成為在atc從裝置50a上安裝有atc主裝置50b，atc從裝置50a是與保持部31的atc主裝置31a連接的部分，atc主裝置50b是與設置于動力供給源73的atc從裝置73c連接的部分。因此，從動力蓄積部40的ups41延伸的電纜41a和從空氣箱42延伸的空氣管42a與atc主裝置50b連接。當atc從裝置50a與atc主裝置31a連接并保持時，在需要壓縮空氣等的動力的情況下，由機器人臂30經(jīng)由atc主裝置31a供給該動力。

另外，雖然省略圖示，但agv10也可以另外具有用于驅(qū)動agv10的蓄電池等電源和充電用的端子。agv10的電源的充電的時機和向充電站的移動可以根據(jù)agv控制板g的指令完成?；蛘?，agv10也可以將動力蓄積部40的ups41作為電源，與機器人臂30共用。

在作業(yè)站s設置有作業(yè)器具71、作業(yè)手32、以及動力供給源73。作業(yè)器具71是用于對后述的作業(yè)對象進行適當加工等的作業(yè)的裝置、工具以及作業(yè)臺等，作業(yè)手32是供機器人臂在該作業(yè)站s上對作業(yè)對象進行所需作業(yè)的機器手。作業(yè)手32是在訪問作業(yè)對象的手主體32b上安裝atc從裝置32a而形成的，該atc從裝置32a供機器人臂30的保持部31以可拆裝的方式保持手主體32b。手主體32b的動作所需的動力這里為電力和壓縮空氣是從動力蓄積部40通過機器人臂30經(jīng)由保持部31的atc主裝置31a和作業(yè)手32b的atc從裝置32a供給的。動力供給源73能夠供給動力蓄積部40應蓄積的動力，在本實施方式中包括能夠供給電力的電源73a以及能夠供給壓縮空氣的空壓源73b。電源73a可以是供給向工廠供給的商用電源的供給端口，也可以是進行該商用電源的電壓和交流/直流轉(zhuǎn)換的電源變壓器或ac/dc轉(zhuǎn)換器。另外，空壓源73b可以是向工廠供給的所謂的工廠壓縮空氣的供給端口，也可以是壓縮空氣泵。并且，在作業(yè)站s上設置有定位槽74，這一點在下文敘述。

接著，參照圖2～圖4，對本實施方式的機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行具體說明。圖2是在本實施方式中，從上方觀察在生產(chǎn)設備中進行作業(yè)的2個帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100a、100b的圖。圖3是從agv10的移動方向(x方向)觀察本實施方式的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100的圖。圖4是示出本實施方式的保持部31、連接部50以及動力供給源73的連接構(gòu)造的外觀圖。

機器人系統(tǒng)1尤其適合通過單元生產(chǎn)方式或fms(flexiblemanufacturingsystem：柔性制造系統(tǒng))進行的多品種少量的生產(chǎn)作業(yè)。在本實施方式中，說明這樣的例子：機器人臂30在生產(chǎn)設備中使用設置于作業(yè)站s的作業(yè)器具71對由agv10運輸?shù)淖鳂I(yè)對象35進行加工或組裝等的作業(yè)。

在圖2中示出這樣的例子：2個帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100(100a、100b)在多個作業(yè)站s(s1、s2、s3)之間移動，通過機器人臂30在各作業(yè)站s進行作業(yè)。但并不限于此。例如，帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100也可以是1個，還可以是3個以上。在使用多個帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100的情況下，搭載在上述多個帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100上的機器人臂30能夠同時并行地進行作業(yè)，減少了作業(yè)站s的等待時間，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)性的提高。另外，在圖2中示出在1個帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100上搭載有2個機器人臂30的例子，但機器人臂30至少是1個以上即可。

agv10是在生產(chǎn)設備中，能夠在作業(yè)站s之間移動的自動運輸車(無人運輸車)。agv10受agv控制部20的控制而在粘貼于行進路徑l的地面上的磁膠帶等引導件m上移動。另外，在本實施方式中，作為自動運輸車的一例，使用agv10進行說明，但時，只要是能夠搭載機器人臂30并且能夠在生產(chǎn)設備的站之間自動移動，則也可以是其它形式的運輸車。

agv10在移動停止位置處停止，通過定位機構(gòu)的驅(qū)動，進行相對于與移動停止位置對應的作業(yè)站s的定位。關于定位機構(gòu)的驅(qū)動的詳細內(nèi)容，在下文敘述。另外，這里，移動停止位置是指agv10停止的位置，包括機器人臂30進行作業(yè)的位置。另外，作業(yè)站s是包括供機器人30進行作業(yè)的作業(yè)器具71的區(qū)域，移動停止位置與各作業(yè)站s對應地設置。在圖2中示出這樣的狀態(tài)：帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100a的agv10在與作業(yè)站s1對應的移動停止位置處停止，1個機器人臂30正在進行作業(yè)。另外，在圖2中示出帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100b的agv10從作業(yè)站s2向作業(yè)站s3移動的中途的狀態(tài)。

如圖3所示，機器人臂30是具有多個驅(qū)動軸的多關節(jié)臂，前端具有保持部31。保持部31能夠保持連接部50。圖3示出這樣的狀態(tài)：atc主裝置31a與atc從裝置50a連接，由此，保持部31對連接部50進行保持。

另外，保持部31構(gòu)成為還能夠保持作業(yè)手32。機器人臂30通過在保持部31上保持作業(yè)手32，進行使用了作業(yè)手32的針對作業(yè)對象35的作業(yè)、作業(yè)器具71的操作。另外，保持部31能夠根據(jù)作業(yè)內(nèi)容保持不同的作業(yè)手32。即，保持部31能夠根據(jù)作業(yè)內(nèi)容以共用的方式保持不同的作業(yè)手32。因此，如果準備與多種作業(yè)對應的作業(yè)手32，則機器人臂30能夠使用通用的部件。另外，如果將多個機器人臂30具有的保持部31設為彼此相同的構(gòu)造，則任意機器人臂30都能使用作業(yè)手32。在本實施方式中，在所有的機器人臂30的保持部31上使用相同的atc主裝置31a。

另外，在本實施方式中，示出了垂直多關節(jié)臂作為機器人臂30，但并不限于此，也可以是水平多關節(jié)臂等其它形式的臂。另外，驅(qū)動軸的數(shù)量也不限于本實施方式示出的數(shù)量。對于作業(yè)手32，只要能夠把持作業(yè)對象35、或者能夠操作作業(yè)器具71即可，只要可應對作業(yè)內(nèi)容，則沒有特別限制。

另外，在本實施方式中，將動力蓄積部40圖示為與按照搭載在agv10上的每一個機器人臂30分別對應地設置，但也可以是，搭載在1個agv10上的機器人臂共用動力蓄積部40。

這里，機器人臂30是通過從動力蓄積部40供給動力而被驅(qū)動的，能夠搭載到agv10上的動力蓄積部40的重量、體積具有限制，如果盡量將動力蓄積部40設為小型且重量輕，則agv10本身也能夠使用小型且重量輕的agv，在設備成本、維護成本這一點上是優(yōu)選的。另一方面，如果將動力蓄積部40設為小型且重量輕，則蓄積的動力的能量減小，因此，無法長時間操作機器人臂30。因此，在本實施方式中，將能夠向動力蓄積部40供給動力的動力供給源73設置在各作業(yè)站s。由此，agv10每次停止在移動停止位置處時，動力蓄積部40能夠接受動力供給，因此，機器人臂30不會由于動力不足而無法操作，另外，不需要為了動力供給而中斷作業(yè)來接受動力供給。

對于這一點，雖然不取決于動力的類型，但可以認為在使用壓縮空氣作為動力的情況下優(yōu)點尤其大。即，在現(xiàn)有技術中，在想要將壓縮空氣作為動力源的情況下，為了確保充足的操作時間，可以想到在agv10上搭載用于制造壓縮空氣的壓縮機，或者在agv10上搭載充足容量的空氣箱，對于前者而言，雖然不用擔心壓縮空氣的壓力不足，但是重量和用于操作壓縮機的功耗增大，還會產(chǎn)生振動。對于后者而言，雖然可以認為不會發(fā)生功耗和振動的問題，但是由于能夠蓄積到空氣箱內(nèi)的能量密度比其它類型的動力(例如電力)小，因此，為了確保充足的操作時間，必須準備較大的空氣箱，或者使用重量較大且價格也高的高壓容器。與此相對，如本實施方式那樣，在各作業(yè)站s設置動力供給源73，并且agv10每次停止在移動停止位置處時接受壓縮空氣的供給作為動力，則只要在動力蓄積部40上設置小型的空氣箱42就足夠了，能夠克服上述的重量等的問題。這一優(yōu)點是通過使用如atc那樣能夠供給壓縮空氣的機構(gòu)作為連接動力蓄積部40和動力供給源73的連接部50的機構(gòu)(在本實施方式中相當于atc主裝置50b)而帶來的。另外，通過完成通用性高、動作的精度也高的機器人臂30的操作，能夠使用該機構(gòu)。

根據(jù)圖4所示的本實施方式的保持部31、連接部50以及動力供給源73的連接結(jié)構(gòu)可知，通過將保持部31的atc主裝置31a連接并固定到連接部50的atc從裝置50a的插入口b中，由機器人臂30操作連接部50。另外，在本實施方式中，對保持部31為atc主裝置的情況進行說明，但也可以是保持部31為atc從裝置，連接部50為atc主裝置。在保持部31為atc從裝置的情況下，在保持部31側(cè)(機器人控制器60側(cè))設置判斷保持部31與連接部50連接并通知給連接部50側(cè)的連接通知部，在連接部50側(cè)設置控制部即可，該控制部接收到該通知后，對連接部50進行控制，使得連接部50和保持部30固定。在agv10上配置的連接部50由機器人臂30提起并移動，并且，連接部50的atc主裝置50b連接并固定到動力供給源73的atc從裝置73c的插入口c中(參照圖4)。在該狀態(tài)下，來自動力供給源73的電源73a的電力通過atc從裝置73c、atc主裝置50b以及電纜41a被提供給ups41(參照圖1)并被蓄積。同樣，在該狀態(tài)下，來自動力供給源73的空壓源73b的壓縮空氣通過atc從裝置73c、atc主裝置50b以及空氣管43a被提供給空氣箱42并被蓄積。另外，也可以是，在連接部50與動力供給源73連接后，解除保持部31對連接部50的保持，將機器人臂30自如地應用在其它作業(yè)中。

如本實施方式所示那樣，可以向機器人臂30和由機器人臂30保持的作業(yè)手32供給多種動力。例如，通過電力進行機器人臂30的各驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，通過壓縮空氣進行保持部31與作業(yè)手32或連接部50之間的拆裝動作。也可以進一步使用上述動力之外的動力，或者替換任意一種而使用。作為連接部50的機構(gòu)，可以采用能夠一并連接該多個動力并且能夠進行切斷的機構(gòu)，此時，不需要按照每個動力的類型進行拆裝的操作就能夠迅速進行動力的連接和切斷。作為這樣的機構(gòu)，在本實施方式中使用市售的atc，通過使用這樣的在市場上流通的普通產(chǎn)品，能夠降低設備成本，并且使維護管理變得容易。當然，在難以獲得符合要求的普通產(chǎn)品的情況下，也可以將連接部50的機構(gòu)制作為專用的產(chǎn)品。

并且，在本實施方式中，如圖4所示，作為保持部31的保持結(jié)構(gòu)的atc主裝置31a和作為連接部50的連接結(jié)構(gòu)的atc主裝置50b是相同類型的結(jié)構(gòu)，在這種情況下，使用相同的atc。這樣，通過在保持結(jié)構(gòu)和連接結(jié)構(gòu)中采用相同類型的結(jié)構(gòu)，使維護用的更換部件通用化，能夠使維護管理變得容易。另外，這里，相同類型的結(jié)構(gòu)是這樣的結(jié)構(gòu)：設計上的功能以及用途相同，除了尺寸和配置等幾何學差異之外，能夠視為相同。在本實施方式的例子中，作為保持結(jié)構(gòu)的atc主裝置31a和作為連接結(jié)構(gòu)的atc主裝置50b原本被設計為atc即機器人手的拆裝機構(gòu)，由于機構(gòu)也類似，因此，是相同類型的結(jié)構(gòu)。另外，保持結(jié)構(gòu)和連接結(jié)構(gòu)不一定必須是相同的機構(gòu)。例如，atc主裝置31a和atc主裝置50b也可以具有其外形尺寸不同等的差別。在設保持結(jié)構(gòu)和連接結(jié)構(gòu)是相同類型的結(jié)構(gòu)且不是相同結(jié)構(gòu)的情況下，不會再將保持部31錯誤地連接到動力供給源73，但是，將保持結(jié)構(gòu)和連接結(jié)構(gòu)設為不相同的結(jié)構(gòu)并非是必須的。

另外，如圖3所示，在本實施方式中，在機器人臂30上設置有照相機33。根據(jù)由照相機33拍攝的圖像數(shù)據(jù)，獲得作業(yè)對象35和作業(yè)器具71等的位置信息。機器人控制器60根據(jù)獲得的位置信息，進行機器人臂30的示教再現(xiàn)時的位置校正。由此，提高保持部31對連接部50和作業(yè)手32的保持、連接部50與動力供給源73之間的連接、以及各作業(yè)站s上的作業(yè)時的動作精度，完成更可靠的動作。另外，位置校正的具體方法可以使用公知的任何方法，在本說明書中省略其詳細的說明。另外，位置信息的獲得不限于通過照相機33，也可以使用采用了激光器的傳感器等其它傳感設備。

另外，在本實施方式中，示出了動力供給源73直接設置在各作業(yè)站s的結(jié)構(gòu)，但不限于此，動力供給源73只要設置在與各作業(yè)站s對應的位置處，則也可以設置在與作業(yè)站s在物理上分離的位置處。然而，在這種情況下，需要使得能夠在連接部50與動力供給源73連接的狀態(tài)下由機器人臂30在作業(yè)站s上進行作業(yè)。另外，動力供給源73不需要設置在所有的作業(yè)站s。例如，也可以不在作業(yè)時間短的、僅通過來自動力蓄積部40的動力供給就能進行作業(yè)的作業(yè)站s設置動力供給源73。另外，在設置有動力供給源73的作業(yè)站s，不一定需要接受來自動力供給源73的動力供給，也可以根據(jù)作業(yè)內(nèi)容對機器人臂30進行控制，使得只通過來自動力蓄積部40的動力供給進行作業(yè)。在這種情況下，能夠省略基于機器人臂30的連接部50與動力供給源73之間的連接的動作，因此，縮短該作業(yè)站s處的所需時間。其中，如果在所有的作業(yè)站s設置動力供給源73且必須接受來自動力供給源73的動力供給，則具有不需要根據(jù)作業(yè)內(nèi)容考慮動力收支、容易構(gòu)建生產(chǎn)設備的優(yōu)點。

另外，在本實施方式中示出了按照每個作業(yè)站準備與作業(yè)內(nèi)容對應的作業(yè)手32并分別配置的例子，但不限于此，也可以是在agv10上搭載部分或全部的作業(yè)手32。例如，可以是，在agv10上搭載多個作業(yè)站s共同使用的作業(yè)手32，并且將其應用到不同的作業(yè)站s的作業(yè)中。在這種情況下，不需要在各個作業(yè)站s配置相同的作業(yè)手32，能夠減少預先準備的作業(yè)手32的數(shù)量。另一方面，如圖2所示，在各作業(yè)站s分別配置作業(yè)手32的情況下，具有以下這樣的優(yōu)點：不需要將作業(yè)手32搭載到agv10上，能夠減輕agv10的運送重量，并且能夠在不同的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100之間共用作業(yè)手32。

圖5是示出本實施方式的機器人系統(tǒng)的功能性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。該圖中示出的框包括表示通過在機器人控制器60和agv控制部20及其它部件中執(zhí)行的軟件實現(xiàn)的功能的框，不意味著一定具有與該框?qū)奈锢硇越Y(jié)構(gòu)。另外，在圖5中并沒有示出機器人系統(tǒng)1具有的全部功能，省略了與本發(fā)明在技術上關聯(lián)較小的功能。

帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100包括agv控制部20和機器人控制器60，通過agv控制部20和機器人控制器60彼此進行通信，協(xié)作地控制帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100整體的動作。

首先，agv控制部20具有agv移動控制部21、定位控制部22、以及定位檢測部23。

agv移動控制部21根據(jù)來自agv控制板g的指令，對agv10的移動進行控制。具體而言，接收作為agv10的移動目標的移動停止位置的指定和移動路徑、移動的允許/禁止、與其它的agv10之間的沖突避免、向充電位置的移動等的指令，根據(jù)該指令對驅(qū)動機構(gòu)12(參照圖1)進行驅(qū)動，使agv10恰當?shù)匾苿印?/p>

定位控制部22在agv10停止在移動停止位置處的狀態(tài)下，對作為定位機構(gòu)的定位銷11進行控制，以進行agv10相對于作業(yè)站s的定位。另外，在圖5中示出了agv控制部20包括定位控制部22的結(jié)構(gòu)，但不限于此，也可以構(gòu)成為，plc20a包括定位控制部22，對定位銷11進行控制。如圖2、圖3所示，agv10在其側(cè)面具有定位銷11，定位銷11在移動停止位置處被設置為與作業(yè)站s上設置的定位槽74相對。另外，在圖2中示出了從agv10的移動方向(x方向)觀察時左右分別設置有2個定位銷11的結(jié)構(gòu)，但并不限于此。從agv10的移動方向觀察時左右分別至少設置1個定位銷11，能夠提高定位精度。另外，也可以是，在作業(yè)站s側(cè)設置作為定位機構(gòu)的定位銷，并且在agv10側(cè)設置定位槽。在這種情況下，需要在作業(yè)站s側(cè)設置對定位銷的驅(qū)動進行控制的定位控制部22，并且需要向作業(yè)站s通知agv10停止在與該作業(yè)站s對應的移動停止位置處。

定位銷11在與agv10的移動方向垂直的方向上延伸，嵌入設置在作業(yè)站s上的定位槽74，由此，進行agv10相對于作業(yè)站s的定位。定位銷11的延伸動作通過氣缸等的驅(qū)動進行即可。另外，將定位銷11設為前端尖細的錐形形狀，將定位槽74設為沿著定位銷11的形狀的形狀即可。通過設為這樣的結(jié)構(gòu)，通過所謂的自動調(diào)心作用，對agv10的停止位置的偏差進行校正，能夠?qū)gv10準確地固定在停止位置處。另外，定位銷11的錐形形狀可以是圓錐、多角錐形狀，也可以是楔形形狀?；蛘咭部梢允瞧湎喾吹男螤罴村F形槽形狀。

定位檢測部23檢測agv10相對于作業(yè)站s的定位的結(jié)束，將其信息發(fā)送給機器人控制器60。這里，定位的結(jié)束是定位銷11準確地嵌入定位槽74且agv10的停止位置被校正并固定的狀態(tài)。另一方面，在agv10的移動方向和高度方向上，當定位銷11相對于定位槽74的位置有很大偏差，并且即使通過定位銷11的自動調(diào)心作用也無法校正agv10的停止位置的情況下，不能準確地嵌入定位槽74。作為產(chǎn)生這樣無法檢測定位的結(jié)束的狀態(tài)的原因，例如能夠列舉出物體滾落到生產(chǎn)設備的地面上，并且agv10的車輪軋到該物體上的情況等。在這種情況下，也可以將錯誤信息發(fā)送給機器人控制器60而代替定位結(jié)束的信息。另外，錯誤信息也可以發(fā)送給agv控制板g。接收到錯誤信息的agv控制板g可以使生產(chǎn)設備整體的動作停止，向操作員發(fā)出警告，以便采取適當?shù)拇胧?/p>

機器人控制器60具有連接控制部61、脫離控制部62、以及作業(yè)控制部63。

連接控制部61從定位檢測部23接收到定位結(jié)束的信息后，對機器人臂30進行控制而使機器人臂30進行動作，以通過保持部31保持連接部50，并且使所保持的連接部50與動力供給源73連接。另外，在從定位檢測部23接收到錯誤信息的情況下，機器人控制器60禁止機器人臂30的自動動作，因此，不進行連接控制部61對機器人臂30的控制及其以后的控制。另外，連接控制部61可以向agv移動控制部21通知表示連接部50與動力供給源73連接的信號即已連接信號。agv移動控制部21在被通知了已連接信號的期間內(nèi)，可以限制agv10的移動。由此，防止例如由于程序的錯誤等，在連接部50與動力供給源73連接的狀態(tài)下agv10進行移動等錯誤動作。

在通過連接控制部61的控制而使得連接部50與動力供給源73連接時，接著，作業(yè)控制部62對機器人臂30進行控制，使保持部31保持與對應于移動停止位置的作業(yè)站s處的作業(yè)內(nèi)容對應作業(yè)手32，并且進行規(guī)定作業(yè)，該作業(yè)手32。另外，在帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100具有多個機器人臂30的情況下，也可以是，在1個機器人臂30使連接部50與動力供給源73連接的期間內(nèi)并行地執(zhí)行基于其它機器人臂30規(guī)定的作業(yè)。在規(guī)定作業(yè)結(jié)束后，作業(yè)控制部62對機器人臂30進行控制，使保持部62保持的作業(yè)手32以從保持部31脫離并載置到規(guī)定位置的方式進行動作。

在基于作業(yè)控制部62的控制的作業(yè)結(jié)束后，脫離控制部62對機器人臂30進行控制而使機器人臂30進行動作，以便通過保持部11對連接部50進行保持并從動力供給源73脫離。在連接部50從動力供給源73脫離后，脫離控制部62解除上述的已連接信號的通知。由此，agv10能夠再次移動。另外，脫離控制部62向agv移動控制部21通知表示機器人臂30在作業(yè)站s處的全部作業(yè)結(jié)束的作業(yè)結(jié)束信號。agv移動控制部21接收該作業(yè)結(jié)束信號的通知，按照agv控制板g的指令，開始向下一個移動停止位置移動。另外，通過解除已連接信號的通知，也可以兼作作業(yè)結(jié)束信號。

另外，雖然未圖示，但也可以設置對驅(qū)動agv10的電池進行充電的充電站。與作業(yè)站s相同，在充電站上也設置有定位槽74，通過定位銷11進行agv10相對于充電站的定位。在這種情況下，在定位銷11嵌入定位槽74中的狀態(tài)下，只要進行用于驅(qū)動agv10的蓄電池的充電即可。另外，可以在生產(chǎn)設備上設置多個充電站，也可以只設置一個而在多個agv10中共用。另外，也可以構(gòu)成為，作業(yè)站s的一部分或全部兼有作為充電站的作用。

并且，在本實施方式中，也可以是，對作業(yè)站s的動力供給源73賦予識別信息81，通過動力供給源73與連接部50連接，機器人控制器60的作業(yè)控制部62能夠讀取該識別信息81。這里，識別信息81至少是能夠充分識別與帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100的移動停止位置對應的作業(yè)站s的作業(yè)內(nèi)容的信息。在本實施方式中，識別信息81按照每個動力供給源73而不同，由于動力供給源73是按照每個作業(yè)站設置的，因此，能夠根據(jù)識別信息81指定當前的移動停止位置處的作業(yè)站s。由此，機器人控制器60能夠指定在與當前的移動停止位置對應的作業(yè)站s處應該進行的作業(yè)。更具體而言，識別信息81是單獨附加給atc從裝置73c(參照圖1、圖4)的id，在連接部50通過機器人臂30與動力供給源73連接時，機器人控制器60經(jīng)由atc主裝置50b、atc從裝置50a、atc主裝置31a以及機器人臂30讀取識別信息81。

并且，作業(yè)控制部62使機器人臂30進行與獲得的識別信息81對應的作業(yè)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是使各作業(yè)站s間的作業(yè)的順序的變更和作業(yè)的追加以及刪除變得容易。對于這一點，以下，參照圖6～圖8進行更加詳細的說明。

圖6是示出在本實施方式中機器人控制器60不讀取對動力供給源73賦予的識別信息81的情況下的選擇結(jié)構(gòu)中的agv控制部20與機器人控制器60的動作的例子的圖。在該圖中，用向下的箭頭表示時間的經(jīng)過，示意性地示出agv控制部20和機器人控制器60隨著時間進行怎樣的控制，彼此進行怎樣的通信。在時間軸上，用框示出的是進行了某種控制，沒有用框示出的狀態(tài)表示正在待機。另外，這里，設帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100按照作業(yè)站s1、作業(yè)站s2、作業(yè)站s3的順序移動，在各作業(yè)站s進行各自對應的作業(yè)。

如圖6所示，agv控制部20首先使agv10向作業(yè)站s1移動(圖中表示為“移動s1”。以下設為相同的標記。)，在移動結(jié)束后，向機器人控制器60通知移動結(jié)束信號。

機器人控制器60接收來自agv控制部20的移動結(jié)束信號的通知，進行作業(yè)站s1處的作業(yè)(圖中表示為“作業(yè)s1”。以下設為相同的標記)。這里的作業(yè)s1包括連接部50的動力供給源73的連接和脫離、作業(yè)手32的拆裝、作業(yè)器具71的操作等機器人臂30在作業(yè)s1中應該執(zhí)行的所有動作。當機器人臂30在作業(yè)站s1處的作業(yè)結(jié)束后，機器人控制器60將作業(yè)結(jié)束信號通知給agv控制部20。

agv控制部20接收來自機器人控制器60的作業(yè)結(jié)束信號的通知，使agv10進行移動s2。作為agv10的目的地的移動停止位置是每次由agv控制板g賦予的，或者預先在agv控制部20中對移動停止位置的循環(huán)順序進行編程而獲得的。

根據(jù)關于向作業(yè)站s2移動的移動結(jié)束信號，機器人控制器60使機器人臂30進行作業(yè)s2。機器人臂30應該執(zhí)行的作業(yè)的內(nèi)容按照作業(yè)站s的循環(huán)順序在機器人控制器60中進行編程。在本例中，對機器人控制器60進行以下這樣的編程：在某個移動停止位置處進行作業(yè)s1后，在下一個移動停止位置處進行作業(yè)s2，然后，在下一個移動停止位置處進行作業(yè)s3。

以下，同樣是通過作業(yè)s2的作業(yè)結(jié)束信號進行移動s3，根據(jù)該移動結(jié)束信號進行作業(yè)s3。

這里，考慮針對作業(yè)對象35的作業(yè)內(nèi)容發(fā)生變更例如作業(yè)s2和作業(yè)s3的順序更換的情況。此時，帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100的移動的循環(huán)順序按照作業(yè)站s1、作業(yè)站s3、作業(yè)站s2的順序進行變化。例如通過更換agv控制板g中的作為agv10的目的地的移動停止位置的順序，能夠容易地進行該循環(huán)順序的變更。

然而，如果只進行帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100的移動的循環(huán)順序的變更并使機器人系統(tǒng)1動作，則如圖7所示，無論移動停止位置如何，機器人控制器60都按照預先編程的順序執(zhí)行作業(yè)s1、作業(yè)s2以及作業(yè)s3，因此，如圖中粗框所示，在作業(yè)站s3執(zhí)行原本應該在作業(yè)站s2進行的作業(yè)s2，在作業(yè)站s2執(zhí)行應該在作業(yè)站s3進行的作業(yè)s3。為了在作業(yè)站s2和作業(yè)站s3進行正確的作業(yè)，必須改寫機器人控制器60執(zhí)行的程序本身，并且更換用于執(zhí)行作業(yè)s2和作業(yè)s3的程序的執(zhí)行順序。

與此相對，在本實施方式中，圖8示出了機器人控制器60讀取對動力供給源73賦予的識別信息81的情況下的選擇性結(jié)構(gòu)中的agv控制部20與機器人控制器60的動作的例子。

在本例中，與上述的例子相同，首先，agv控制部20使agv10進行移動s1，在移動結(jié)束后，向機器人控制器60通知移動結(jié)束信號。

機器人控制器60接收來自agv控制部20的移動結(jié)束信號的通知而開始作業(yè)站s處的作業(yè)，但在該時刻，不清楚應該進行與哪一個作業(yè)站s對應的作業(yè)。因此，機器人控制器60首先將連接部50與動力供給源73連接，讀取對動力供給源73賦予的識別信息81。為了進行該動作，在任何一個作業(yè)站s都需要將關于通過機器人臂30將連接部50與動力供給源73連接的作業(yè)設計為通用的作業(yè)。例如，將動力供給源73的atc從裝置73c的相對于移動停止位置的相對配置位置設為在各作業(yè)站上通用即可。

這里，由于獲得了表示作業(yè)站s1的識別信息81(圖中表示為“識別信息s1”。以下設為相同的標記)，因此，機器人控制器60控制機器人臂30進行與作業(yè)站s1對應的作業(yè)s1。

當作業(yè)結(jié)束后，接收來自機器人控制器60的作業(yè)結(jié)束信號的通知，agv控制部20使agv10進行移動s3，帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)100在與作業(yè)站s3對應的移動停止位置處停止。

此時，接收到移動結(jié)束信號的通知的機器人控制器60與上述同樣將連接部50與動力供給源73連接，讀取對動力供給源73賦予的識別信息81。其結(jié)果是，獲得識別信息s3，與其對應的作業(yè)站s是作業(yè)站s3，因此，機器人控制器60使機器人臂30進行正確的作業(yè)即作業(yè)s3。

以下同樣是通過作業(yè)s3的作業(yè)結(jié)束信號進行移動s2，通過該移動結(jié)束信號，進行正確的作業(yè)s2。

這樣，在機器人控制器60讀取對動力供給源73賦予的識別信息81的情況下，當作業(yè)的順序發(fā)生變更、或者一部分作業(yè)變得不需要時，通過進行agv10的移動停止位置的變更，能夠準確地對機器人系統(tǒng)1整體的動作進行變更，不需要對由機器人控制器60執(zhí)行的程序進行全部或較大的變更。因此，在本選擇性結(jié)構(gòu)中，機器人系統(tǒng)1的靈活性高，不需要很大麻煩就能夠進行作業(yè)順序的變更、作業(yè)追加以及刪除，具有縮短多品種少量生產(chǎn)等的情況下的換產(chǎn)調(diào)整時間、提高生產(chǎn)性的效果。

接著，參照圖9，對本實施方式的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)的控制方法進行說明。圖9是說明本實施方式的帶機器人臂的自動運輸車系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

如圖9所示，首先，通過agv控制部20進行控制，使agv10移動(步驟st1)。接著，通過agv控制部20進行控制，使得agv10在移動停止位置處停止(步驟st2)。接著，通過agv控制部20對agv10進行控制，使得agv10具有的定位銷11向與移動停止位置對應的作業(yè)站s處設置的定位槽74延伸并嵌入。由此，進行agv10相對于作業(yè)站s的定位(步驟st3)。

接著，通過連接控制部61，控制機器人臂30，使得連結(jié)部50保持在保持部31上(步驟st4)，并且對機器人臂30進行控制，使得保持的連接部50與作業(yè)站s上設置的動力供給源73連接(步驟st5)。

并且，在連接部50與動力供給源73連接的狀態(tài)下，通過作業(yè)控制部63對機器人臂30進行控制，使保持部31保持與作業(yè)內(nèi)容對應的作業(yè)手32(步驟st6)，并且對機器人臂30進行控制使其進行與作業(yè)站s對應的規(guī)定作業(yè)(步驟st7)。在規(guī)定作業(yè)結(jié)束后，通過作業(yè)控制部63對機器人臂30進行控制，使作業(yè)手32從保持部31脫離(步驟st8)。

接著，通過脫離控制部62，對機器人臂30進行控制，使得與動力供給源73連接的atc連接部50保持在atc保持部31上(步驟st9)，從動力供給源73脫離(步驟st10)。接著，通過agv控制部20驅(qū)動定位銷11以解除agv10相對于作業(yè)站s的定位狀態(tài)，之后，判斷是否存在作為下一個移動停止位置的進行下一次作業(yè)的作業(yè)站s(步驟st11)，在存在的情況下，返回步驟st1，控制agv10使其移動到下一個移動停止位置，在不存在下一個移動停止位置的情況下，結(jié)束流程。

另外，在圖9中，對機器人臂30使atc連接部50與動力供給源73連接后進行規(guī)定作業(yè)的控制進行說明，但不限于此。例如，如本實施方式所示，在1個agv10上搭載有2個以上的機器人臂30的情況下，也可以對機器人臂30進行如下控制：1個機器人臂30進行連接動作(步驟st4、5)，與其并行地，其它機器人臂30進行規(guī)定作業(yè)(步驟st7)。這樣，通過并行地進行連接動作與作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)的效率化。

如以上說明的那樣，在本實施方式的機器人系統(tǒng)1中，通過機器人臂30自身的驅(qū)動，能夠成為可接受動力供給的狀態(tài)。具體而言，通過機器人臂30的驅(qū)動，能夠成為使連接部50與動力供給源73連接而供給動力的狀態(tài)。因此，不需要設置用于使連接部50與動力供給源73連接的特殊驅(qū)動機構(gòu)等，能夠使用普通的連接機構(gòu)，并且不僅能夠使用電力，還能夠使用多種動力。另外，連接機構(gòu)的設置位置只要是能夠進行基于機器人臂30的操作的位置即可，設計的自由度高。

在上文中，對本發(fā)明的實施方式進行說明，但本實施方式示出的具體的結(jié)構(gòu)只作為一例示出，其目的并非將本發(fā)明的技術范圍限定于此。本領域技術人員能夠?qū)@些公開的實施方式進行適當變形，應該理解，在本說明書中公開的發(fā)明的技術范圍也包括這樣完成的變形。