專利名稱：裝卸裝置和裝卸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在執(zhí)行諸如堆垛和卸垛的裝卸操作時(shí)能夠改善操作速度的裝卸裝置和裝卸方法。
背景技術(shù)：
將諸如完成后產(chǎn)品的エ件裝載在托盤上以用于存儲(chǔ)或運(yùn)輸該エ件的操作被稱為堆垛。另ー方面，從托盤卸載例如供給部件的エ件的操作被稱為卸垛。執(zhí)行堆垛和卸垛的裝置(在下文中稱為“裝卸裝置”)通常包括機(jī)器人臂。因?yàn)闄C(jī)器人臂基本上通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)來搬運(yùn)エ件，因此與諸如連續(xù)地搬運(yùn)エ件的傳送機(jī)的機(jī)器相比，該機(jī)器人臂通常具有低搬運(yùn)能力。鑒于此，例如，如果包括一個(gè)機(jī)器人臂的裝卸裝置通過使用傳送機(jī)被連接到傳送エ件的生產(chǎn)線，則當(dāng)生產(chǎn)步幅變得更快時(shí)，可能出現(xiàn)裝卸裝置不再跟得上操作速度的情況。因此，通過將多個(gè)裝卸裝置連接到生產(chǎn)線以在多個(gè)位置中并行地執(zhí)行裝卸操作，可以彌補(bǔ)裝卸裝置的低搬運(yùn)能力并且加速整個(gè)生產(chǎn)的步幅。同時(shí)，從例如控制完成后產(chǎn)品的質(zhì)量的角度看，可能優(yōu)選的是按照生產(chǎn)和裝運(yùn)完成后的產(chǎn)品順序來將完成后的產(chǎn)品“堆垛”。此外，從例如管理許多供給部件的角度看，可能期望在按照到達(dá)順序?qū)⒐┙o部件“卸垛”之后將供給部件投入到生產(chǎn)線中。然而，在將多個(gè)裝卸裝置連接到生產(chǎn)線以在多個(gè)位置處并行地執(zhí)行裝卸操作的情況下，裝卸操作相對(duì)于多個(gè)托盤同時(shí)執(zhí)行，這使得難以在按照生產(chǎn)順序?qū)⑼瓿珊蟮漠a(chǎn)品“堆垛”之后來裝運(yùn)這些完成后的產(chǎn)品，并且難以在按照到達(dá)順序?qū)⒐┙o部件“卸垛”之后將供給部件投入到生產(chǎn)線中。在這方面，通過借助使用多個(gè)機(jī)器人手在同一托盤上執(zhí)行裝卸操作，在能夠?qū)⑼瓿珊蟮漠a(chǎn)品按照生產(chǎn)順序堆垛以被裝運(yùn)或者能夠?qū)⒐┙o部件按照到達(dá)順序卸垛以被投入到生產(chǎn)線中的情況下，可以改善裝卸裝置的操作速度，由此加速整個(gè)生產(chǎn)的步幅。例如在日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.H8-305426和N0.2003-191034中公開了這樣的裝置，該裝置通過允許多個(gè)機(jī)器人手接近同一托盤而改善操作速度。在其中通過使用多個(gè)機(jī)器人手在同一托盤上執(zhí)行裝卸操作的情況下，有必要限制機(jī)器人手的操作，以防止機(jī)器人手彼此接觸。例如，在包括兩個(gè)機(jī)器人手的裝卸裝置中，如果控制成使得在一個(gè)機(jī)器人手的操作完成之后再開始另一機(jī)器人手的操作，那么在這些機(jī)器人手之間不存在接觸。然而，在上述控制中，由于其中一個(gè)機(jī)器人手始終處于待機(jī)狀態(tài)而不操作，因此與通過使用一個(gè)機(jī)器人臂來執(zhí)行裝卸操作的情況相比，操作速度未顯著增加。因此，在包括多個(gè)機(jī)器人手的裝卸裝置中，需要一種新技術(shù)以在防止多個(gè)機(jī)器人手之間的任何接觸的情況下改善操作速度。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明提供一種裝卸裝置和裝卸方法，所述裝卸裝置和裝卸方法能夠通過允許多個(gè)機(jī)器人手接近同一托盤來改善操作速度并且同時(shí)防止所述多個(gè)機(jī)器人手之間的任何接觸。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種裝卸裝置，所述裝卸裝置用于相對(duì)于托盤上的接近位置執(zhí)行エ件的裝卸，所述裝卸裝置包括:多個(gè)手，這些手順序地接近所述托盤上的那些接近位置，并且這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；以及確定單元，所述確定単元基于所述第一手的所述接近位置來確定所述第二手的移動(dòng)路徑。在該裝卸裝置中，所述確定単元能夠基于首先接近所述托盤的所述第一手的所述接近位置來確定所述第二手的所述移動(dòng)路徑。此外，在所述第一手尚未完成首先接近所述托盤的操作并且所述第一手的移動(dòng)路徑與所述第二手的所述移動(dòng)路徑重疊的情況下，所述確定単元能夠基于所述第一手的所述接近位置使所述第二手的所述移動(dòng)路徑繞行；并且，在所述第一手已經(jīng)完成首先接近所述托盤的操作的情況下，所述確定単元能夠不使所述第二手的所述移動(dòng)路徑繞行。在該裝卸裝置中，優(yōu)選地，所述裝卸裝置是卸垛裝置，其卸載所述托盤上的所述接近位置處裝載的エ件。在該裝卸裝置中，所述確定単元能夠基于稍后接近所述托盤的所述第一手的所述接近位置來確定所述第二手的所述移動(dòng)路徑。此外，在緊接地接近所述托盤的所述第一手處于待機(jī)狀態(tài)并且所述第一手的移動(dòng)路徑與所述第二手的所述移動(dòng)路徑重疊的情況下，所述確定単元能夠基于所述第一手的所述接近位置使所述第二手的所述移動(dòng)路徑繞行；并且，在緊接地接近所述托盤的所述第一手未處于待機(jī)狀態(tài)的情況下，所述確定単元能夠不使所述第二手的所述移動(dòng)路徑繞行。在該情況下，所述裝卸裝置能夠是堆垛裝置，其將エ件裝載在所述托盤上的所述接近位置處。優(yōu)選地，所述多個(gè)手是包括所述第一手和所述第二手這兩個(gè)手，即，所述管理単元還能夠保持所述第二手的接近位置，并且所述確定単元還能夠基于所述第二手的所述接近位置來確定所述第一手的移動(dòng)路徑。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種裝卸方法，所述裝卸方法被實(shí)施在用于相對(duì)于托盤上的接近位置執(zhí)行エ件的裝卸的裝卸裝置中，所述裝卸裝置包括順序地接近所述托盤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:獲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來確定所述第二手的移動(dòng)路徑。 在本發(fā)明的裝卸裝置和裝卸方法中，由于能夠基于第一手的接近位置來確定第二手的移動(dòng)路徑，因此在借助使用多個(gè)機(jī)器人手相對(duì)于同一托盤執(zhí)行裝卸操作的裝卸裝置中，可以改善操作速度并且同時(shí)防止機(jī)器人手之間的任何接觸。此外，當(dāng)按照生產(chǎn)順序堆垛完成后的產(chǎn)品或者按照到達(dá)順序卸垛供給部件時(shí)，可以改善裝卸裝置的操作速度。


從結(jié)合附圖給出的實(shí)施方式的下述說明，本發(fā)明的目的和特征將變得顯而易見，在附圖中:圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的裝卸裝置的圖2是示出第一實(shí)施方式的エ藝布局的平面圖；圖3示出了托盤上的エ件的堆裝模式A ；圖4示出了托盤上的エ件的堆裝模式B ；圖5示出了托盤上的エ件的堆裝模式C ；圖6是用于解釋如何使手的移動(dòng)路徑繞行的概要的圖；圖7是示意性地示出根據(jù)第一變形例的卸垛裝置的圖；圖8A和圖8B是示出卸垛過程的概要的流程圖；圖9是示意性地示出根據(jù)第二變形例的堆垛裝置的圖；以及圖1OA至圖1OC是示出卸垛過程的概要的流程圖。
具體實(shí)施例方式[第一實(shí)施方式]將描述第一實(shí)施方式，在該第一實(shí)施方式中，兩個(gè)機(jī)器人手接近同一托盤，并且裝卸裝置基于該托盤上的一個(gè)機(jī)器人手的位置來確定另一機(jī)器人手的移動(dòng)路徑。圖1是示意性地示出根據(jù)第一實(shí)施方式的裝卸裝置100的圖。如圖1所示，裝卸裝置100包括手110、手120、管理単元130以及確定單元140。圖2是示出第一實(shí)施方式的エ藝布局的平面圖。圖2除了裝卸裝置100的手110和120之外還示出了托盤收納單元150、エ件傳送機(jī)160、エ件傳送機(jī)170、托盤傳送機(jī)180和托盤190。裝卸裝置100能夠執(zhí)行堆垛和卸垛，并且在托盤190上的多個(gè)接近位置處裝卸エ件。更具體地，裝卸裝置100在執(zhí)行堆垛時(shí)在托盤190上的接近位置處裝載エ件，并且在執(zhí)行卸垛時(shí)在托盤190上的接近位置處卸載エ件。在此，接近位置是指當(dāng)執(zhí)行堆垛時(shí)エ件待被裝載到空的托盤190上所處的位置，并且是指當(dāng)執(zhí)行卸垛時(shí)裝載在托盤190上的エ件的位置。手110和120均是六軸或七軸機(jī)器人手，并且基于來自確定單元140的指令進(jìn)行操作。此外，手110和120基于來自設(shè)置在相應(yīng)軸中的編碼器的輸出向確定單元140依次通知所述手按照指令進(jìn)行操作。此外，手110和120根據(jù)來自確定單元140的指令來順次接近托盤190上的多個(gè)
接近位置。具體地，手110在堆垛時(shí)將來自工件傳送機(jī)160的エ件裝載到從確定單元140指示的接近位置上。類似地，手120在堆垛時(shí)將來自工件傳送機(jī)170的エ件裝載到從確定單元140指示的接近位置上。此外，手110在卸垛時(shí)從由確定單元140指示的接近位置卸載エ件，并且將所述エ件放置到エ件傳送機(jī)160上。類似地，手120在卸垛時(shí)從由確定單元140指示的接近位置卸載エ件，并且將所述エ件放置到エ件傳送機(jī)170上。此外，手110和手120接近托盤190上的多個(gè)接近位置的順序優(yōu)選地被預(yù)先設(shè)置，以便盡可能減少手110和手120彼此干渉的機(jī)會(huì)。圖3至圖5是示出了托盤190上的エ件的堆裝模式的示例的圖，并且所述堆裝模式被存儲(chǔ)在例如管理單元130中。此外，堆裝模式能夠被存儲(chǔ)在確定單元140中或者被單獨(dú)提供，而不局限于被存儲(chǔ)在管理単元130中。圖3至圖5是托盤190的俯視圖，這些圖示出了基于エ件的重量和形狀的差異來分類的三類堆裝模式A至C。此外，表示接近順序的數(shù)字附加到圖3至圖5中所示的堆裝模式A至C的接近位置。此外，原則上，手110和手120交替地操作以按照例如al，bl，a2，b2，……的接近順序來執(zhí)行エ件的裝卸。在本實(shí)施方式中，由于堆裝模式被預(yù)先設(shè)置成使得手的接近位置被管理，因此可以將エ件按照到達(dá)順序來堆垛或者按照生產(chǎn)順序?qū)ⅴ抖?。在如圖3所示的堆裝模式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的順序交替地執(zhí)行エ件的裝卸。在如圖4所示的堆裝模式B中，圖4示出了兩個(gè)托盤的接近順序，手110的接近位置是al至al5,并且手120的接近位置是bl至bl5。在第一托盤中，手110和手120按照al, bl, a2, b2, a3, b3, a4, b4, a5, b5, a6, b6, a7, b7 和 a8 的順序交替地執(zhí)行エ件的裝卸。在第二托盤中，手 110 和手 120 按照 b8，a9，b9，al0，bl0，all，bll，al2，bl2，al3，bl3，al4，bl4，al5和bl5的順序交替地執(zhí)行エ件的裝卸。在堆裝模式B中，在一個(gè)托盤上的接近位置的數(shù)量是奇數(shù)。因此，當(dāng)手110和手120交替地操作時(shí),手110和手120的操作順序在姆個(gè)托盤中被調(diào)換。在圖5所示的堆裝模式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的順序交替地執(zhí)行エ件的裝卸。管理単元130根據(jù)所存儲(chǔ)的堆裝模式來管理手110的接近位置。例如，當(dāng)按照?qǐng)D3所示的堆裝模式A的順序來執(zhí)行エ件的裝卸吋，管理単元130相對(duì)于手110保持圖3所示的接近位置bl至b8中的任何ー個(gè)。確定單元140從管理単元130獲得手110的接近位置，并且基于所獲得的接近位置來確定手120的移動(dòng)路徑。為了詳細(xì)說明，基于剛剛接近托盤190的手110的接近位置，如果手110的移動(dòng)路徑與從エ件傳送機(jī)170朝向托盤190上的接近位置移動(dòng)的手120的移動(dòng)路徑重疊，則確定單元140使該手120的移動(dòng)路徑繞行。另選地，基于緊接地接近托盤190的手110的接近位置，如果手110的移動(dòng)路徑與從托盤190上的接近位置朝向エ件傳送機(jī)170移動(dòng)的手120的移動(dòng)路徑重疊，則確定單元140使該手120的移動(dòng)路徑繞行。圖6是用于解釋如何使手120的移動(dòng)路徑繞行的概要的視圖。將在下文說明其中確定單元140確定手120的移動(dòng)路徑的方法。圖6示出了在堆裝模式A中手110接近接近位置11 (圖6中的陰影區(qū)域，對(duì)應(yīng)于圖3的接近位置b2)并且接著手120接近的接近位置21 (圖6中的陰影區(qū)域，對(duì)應(yīng)于圖3的接近位置a3)的情況。此外，圖6示出了在エ件傳送機(jī)170上的エ件位置22以及在エ件傳送機(jī)160上的エ件位置12。在該情況下，圍繞エ件位置12或エ件位置22的虛線矩形表示手110或手120的頭部的輪廓。同樣，圍繞接近位置11、エ件位置12、接近位置21和エ件位置22中的每個(gè)的虛線圓表示手110或手120的頭部在每個(gè)位置旋轉(zhuǎn)的范圍。在圖6中，確定單元140計(jì)算從手110的接近位置11到エ件傳送機(jī)160上的エ件位置12，手110的頭部的最短移動(dòng)路徑13。此外，確定單元140基于手120的最短移動(dòng)路徑23計(jì)算手120的繞行移動(dòng)路徑24，以使手120的路徑沿遠(yuǎn)離手110的所計(jì)算的最短移動(dòng)路徑13的移動(dòng)方向的方向繞行。此外，由確定單元140確定的移動(dòng)路徑繞行的距離D能夠是固定值，或者能夠基于手110的接近位置而合適地改變。此外，由確定單元140確定的移動(dòng)路徑繞行的距離D能夠是距離14，在該距離14內(nèi)，當(dāng)手110和手120分別通過最短移動(dòng)路徑13和最短移動(dòng)路徑23執(zhí)行裝卸時(shí)，存在手110和手120彼此接觸的可能性。此外，確定單元140確定的繞行方向能夠是固定方向，或者能夠基于手110的接近位置而合適地改變。確定單元140在手110尚未完成接近托盤190的操作的情況下能夠基于手110的接近位置使手120的移動(dòng)路徑繞行，并且確定單元140在手110已經(jīng)完成接近托盤190的操作的情況下可以不使手120的移動(dòng)路徑繞行。在本文中，可以確定的是，當(dāng)手的頭部的移動(dòng)范圍偏離手的接近位置或偏離托盤上方的位置時(shí)，接近操作已完成。此外，在圖6中，確定單元140基于剛剛接近托盤190的手110的接近位置來確定手120的以朝向其接近位置移動(dòng)的移動(dòng)路徑。然而，確定単元140能夠基于緊接地接近托盤190的手110的接近位置來確定手120的以遠(yuǎn)離接近位置移動(dòng)的移動(dòng)路徑。具體而言，確定單元140基于エ件傳送機(jī)160上的エ件位置以及接連地接近托盤190的手110的接近位置來計(jì)算最短移動(dòng)路徑，手110通過該最短移動(dòng)路徑從エ件傳送機(jī)160上的エ件位置朝向如圖6所示的托盤190上的接近位置移動(dòng)。接著，確定單元140使手120的移動(dòng)路徑沿一方向繞行，在遠(yuǎn)離托盤190上的接近位置移動(dòng)的手120的移動(dòng)路徑與手110的所計(jì)算的最短移動(dòng)路徑重疊的情況下該方向使得該路徑遠(yuǎn)離所計(jì)算的最短移動(dòng)路徑。確定單元140在緊接地接近托盤190的手110處于待機(jī)狀態(tài)的情況下能夠基于該手110的接近位置使手120的移動(dòng)路徑繞行，并且確定單元140在緊接地接近托盤190的手110未處于待機(jī)狀態(tài)的情況下可以不使手120的移動(dòng)路徑繞行。確定單元140能夠使朝向接近位置移動(dòng)的手120的移動(dòng)路徑以及遠(yuǎn)離托盤190上的接近位置移動(dòng)的手120的移動(dòng)路徑兩者繞行。此外，確定單元140通過使用同一邏輯電路和程序的單ー控制，在監(jiān)視手110和手120以使得手110和手120彼此不接觸的情況下，確定手110和手120的兩者的操作并且向手110和手120發(fā)送操作指示。確定單元140將手110的從當(dāng)前位置至估計(jì)位置的路徑與手120的從當(dāng)前位置至估計(jì)位置的路徑進(jìn)行比較，并且在很可能存在手110的區(qū)域與很可能存在手120的區(qū)域不重疊的情況下指示手110和手120同時(shí)移動(dòng)。當(dāng)操作手110和手120時(shí),在很可能存在手110的區(qū)域與很可能存在手120的區(qū)域重疊的情況下，確定單元140停止一個(gè)手的操作以使該操作稍后執(zhí)行并且優(yōu)先使另一手操作。如果即使一個(gè)手的操作停止也不能操作另一手，那么該停止的手沿遠(yuǎn)離該另一手的移動(dòng)路徑的方向移動(dòng)。例如，當(dāng)按照如圖3的堆裝模式A來堆垛時(shí)，確定單元140交替地指示手110和手120，使得手120通過按照al-a8的順序接近所述接近位置來裝載エ件，并且使得手110通過按照bl-b8的順序接近所述接近位置來裝載エ件。此外，管理単元130能夠管理手120的接近位置以及手110的接近位置。該確定単元140不僅可以基于由管理単元130管理的手110的接近位置來確定手120的移動(dòng)路徑，并且還可以基于由管理単元130管理的手120的接近位置來確定手110的移動(dòng)路徑。如上所述，在第一實(shí)施方式的裝卸裝置以及裝卸方法中，由于基于第一手的接近位置能夠確定第二手的移動(dòng)路徑，因此第一手通過使用參照第二手的接近位置而不與該第二手接觸的繞行移動(dòng)路徑(即，具有良好的作業(yè)效率的移動(dòng)路徑)，而能夠進(jìn)行裝卸。因此，在具有通過使用相對(duì)于同一托盤的多個(gè)機(jī)器人手來執(zhí)行裝卸的構(gòu)造的裝卸裝置中，可以改善操作速度并且同時(shí)防止機(jī)器人手之間的任何接觸。在第一實(shí)施方式中，已經(jīng)描述了能夠堆垛和卸垛的裝卸裝置。在下文中，將通過使卸垛裝置(第一變形例)從堆垛裝置(第二變形例)分離來描述更具體的構(gòu)造和控制方法。[第一變形例]第一變形例示出了在其中兩個(gè)機(jī)器人手被允許接近同一托盤的構(gòu)造中的卸垛裝置，該卸垛裝置基于首先接近托盤的機(jī)器人手的(托盤上的)接近位置，使當(dāng)在后接近該托盤的機(jī)器人手朝向托盤上的接近位置移動(dòng)時(shí)該機(jī)器人手的移動(dòng)路徑繞行。圖7示意性地示出了根據(jù)第一變形例的卸垛裝置200。如圖7所示，卸垛裝置200包括手110、手120、管通單兀230和確定單兀240。此外，在根據(jù)第一變形例的卸垛裝置200中，與第一實(shí)施方式的裝卸裝置100相同的部件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且將省除其說明。示出卸垛裝置200的エ藝布局的圖與如圖2所不的第一實(shí)施方式的エ藝布局相同。卸垛裝置200能夠執(zhí)行卸垛，并且卸載托盤190上裝載的エ件。手110和手120根據(jù)來自確定單元240的指令順序地接近托盤190上的多個(gè)接近位置。具體地，手110從由確定單元240指示的接近位置卸載エ件，并且將エ件放置到エ件傳送機(jī)160上。類似地，手120從由確定單元240指示的接近位置卸載エ件，并且將エ件放置到エ件傳送機(jī)170上。管理單元230存儲(chǔ)與手110的接近位置以及手120的接近位置相關(guān)的堆裝模式，并且管理手110和手120的接近位置。例如，當(dāng)按照如圖3所示的堆裝模式A的順序來執(zhí)行エ件的裝卸時(shí)，管理単元230保持用于手120的接近位置al至a8中的任何一個(gè)以及用于手110的接近位置bl至b8中的任何ー個(gè)，并且將其輸出到確定單元240。確定單元240基于從管理単元230獲得的手110的接近位置來確定手120的移動(dòng)路徑，并且基于從管理単元230獲得的手120的接近位置來確定手110的移動(dòng)路徑。為了詳細(xì)地說明，如果從エ件傳送機(jī)170朝向托盤190上的接近位置移動(dòng)的手120的移動(dòng)路徑與已經(jīng)接近托盤190的手110的移動(dòng)路徑重疊，那么確定單元240基于手110的接近位置使所述手120的移動(dòng)路徑繞行。此外，如果從エ件傳送機(jī)160朝向托盤190上的接近位置移動(dòng)的手110的移動(dòng)路徑與已經(jīng)接近托盤190的手120的移動(dòng)路徑重疊，那么確定單元240基于手120的接近位置使所述手110的移動(dòng)路徑繞行。在此，其中確定單元240確定手110和手120的移動(dòng)路徑的方法與其中在第一實(shí)施方式中確定單元140確定手120的移動(dòng)路徑的方法相同。如在第一實(shí)施方式中那樣，確定単元240通過使用同一邏輯電路和程序的單ー控制，在監(jiān)視手110和手120以使得手110和手120彼此不接觸的情況下，確定手110和手120的兩者的操作，并且向手110和手120發(fā)送操作指示。在下文中，將參照附圖來描述圖7中所示的卸垛裝置200的詳細(xì)操作。圖8A和圖SB是示出卸垛過程的概要的流程圖。將參照?qǐng)D2、圖7、圖8A和圖SB來描述卸垛過程的概要。(I)確定單元240確定手120是否在エ件傳送機(jī)170上處于指示待機(jī)狀態(tài)(步驟SI)。也就是說，確定単元240等待直到手120進(jìn)入到指示待機(jī)狀態(tài)。在該情況下，手120處于初始狀態(tài)或者在將エ件放置到エ件傳送機(jī)170上之后進(jìn)入指示待機(jī)狀態(tài)。(2)如果手120處于指示待機(jī)狀態(tài)(步驟S1:是)，那么確定單元240確定手110是否已經(jīng)完成從接近位置卸載エ件的操作(步驟S2)。在此，確定単元240可能確定操作已經(jīng)完成，例如，當(dāng)手110的頭部的移動(dòng)范圍偏離托盤上方的位置時(shí)或者當(dāng)手110的頭部的移動(dòng)范圍不與手120的頭部的移動(dòng)路徑重疊時(shí)。(3)如果手110的操作已經(jīng)完成(步驟S2:是)，那么確定單元240指示手120通過其最短移動(dòng)路徑移動(dòng)到接近位置(步驟S3)。(4)如果手110的操作尚未完成(步驟S2:否)，那么確定單元240基于前ー個(gè)手110的接近位置來確定手120的移動(dòng)路徑。此外，確定單元240指示手120通過所確定的移動(dòng)路徑朝向接近位置移動(dòng)(步驟S4)。在該情況下，確定單元240在監(jiān)視手110和手120以使得手110和手120彼此不接觸的情況下，基于手110的接近位置來確定手120的移動(dòng)路徑。也就是說，如果很可能存在手110的區(qū)域與很可能存在手120的區(qū)域重疊，那么確定單元240優(yōu)選使已經(jīng)接近托盤190的手110操作，并且使手120的運(yùn)動(dòng)繞行。(5)確定單元240確定手120是否已經(jīng)移動(dòng)到接近位置。然后，確定單元240等待直到手120達(dá)到接近位置(步驟S5)。(6)如果手120達(dá)到接近位置(步驟S5:是)，那么確定單元240指示手120提升在接近位置裝載的エ件，在保持該エ件的同時(shí)通過最短移動(dòng)路徑移動(dòng)到エ件傳送機(jī)170，并且將エ件放下到エ件傳送機(jī)170上(步驟S6)。在該情況下，確定單元240在監(jiān)視手110和手120以使得手110和手120彼此不接觸的情況下指示手110和手120操作。如果很可能存在手110的區(qū)域與很可能存在手120的區(qū)域重疊，那么確定單元240優(yōu)先使較早地接近托盤190的手110操作，并且保持(例如，停止)手120的操作,然后當(dāng)手110的接近操作已經(jīng)完成時(shí)恢復(fù)手120的操作。(7)確定單元240確定手110在エ件傳送機(jī)160處是否處于指示待機(jī)狀態(tài)。此外，確定單元240等待直到手110進(jìn)入指示待機(jī)狀態(tài)(步驟S7)。在該情況下，手110處于初始狀態(tài)或者在將エ件放置到エ件傳送機(jī)160上之后進(jìn)入到指示待機(jī)狀態(tài)。(8)如果手110處于指示待機(jī)狀態(tài)(步驟S7:是)，那么確定單元240確定手120是否已經(jīng)完成從接近位置卸載エ件的操作(步驟S8)。(9)如果手120的操作已經(jīng)完成(步驟S8:是)，那么確定單元240指示手110通過最短移動(dòng)路徑移到接近位置(步驟S9)。(10)如果手120的操作尚未完成(步驟S8:否)，那么確定單元240基于手120的接近位置來確定手110的移動(dòng)路徑。此外，確定單元240指示手110通過所確定的移動(dòng)路徑朝向其接近位置移動(dòng)(步驟S10)。
在該情況下，確定單元240在監(jiān)視手110和手120以使得手110和手120彼此不接觸的情況下，基于手120的接近位置來確定手110的移動(dòng)路徑。也就是說，如果很可能存在手110的區(qū)域與很可能存在手120的區(qū)域重疊，那么確定單元240優(yōu)先使較早地接近托盤190的手120操作，并且使手110的運(yùn)動(dòng)繞行。(11)確定單元240確定手110是否已經(jīng)移動(dòng)到接近位置。然后，確定單元240等待直到手110達(dá)到接近位置(步驟SI I)。(12)如果手110已經(jīng)移動(dòng)到接近位置(步驟Sll:是)，那么確定單元240指示手110拾取在接近位置裝載的エ件，在保持該エ件的情況下使該手通過最短移動(dòng)路徑移動(dòng)到エ件傳送機(jī)160，并且將該エ件放置在エ件傳送機(jī)160上(步驟S12)。在該情況下，確定單元240在監(jiān)視手110和手120以使得手110和手120彼此不接觸的情況下指示手110和手120進(jìn)行操作。如果很可能存在手110的區(qū)域與很可能存在手120的區(qū)域重疊，那么確定單元240優(yōu)先使較早地接近托盤190的手120操作，并且保持(例如，停止)手110的操作,然后當(dāng)手120的接近操作已經(jīng)完成時(shí)恢復(fù)手110的操作。由于卸垛裝置執(zhí)行エ件的卸載，因此機(jī)器人手在朝向接近位置移動(dòng)時(shí)未保持エ件，并且機(jī)器人手在其遠(yuǎn)離接近位置移動(dòng)時(shí)保持エ件。由于エ件的重量，與當(dāng)機(jī)器人手不保持エ件時(shí)相比，當(dāng)機(jī)器人手保持エ件時(shí)更難以増加機(jī)器人手的移動(dòng)速度。此外，當(dāng)機(jī)器人手保持エ件時(shí)，能夠附加地插入用于控制的輔助操作或待機(jī)時(shí)間，以防止エ件掉落或脫位。因此，在卸垛裝置中，機(jī)器人手在朝向接近位置移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)速度能夠大于機(jī)器人手在遠(yuǎn)離接近位置移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)速度。借助第一變形例的卸垛裝置，由于該卸垛裝置僅使得不保持エ件的機(jī)器人手的移動(dòng)路徑繞行，因此可以通過增加移動(dòng)速度來抵消由繞行引起的移動(dòng)距離的増加。[第二變形例]第二變形例示出了在其中兩個(gè)機(jī)器人手接近同一托盤的構(gòu)造中的堆垛裝置，該堆垛裝置基于在后接近托盤的機(jī)器人手的(托盤上的)操作位置使首先接近托盤的機(jī)器人手的移動(dòng)路徑繞行，以遠(yuǎn)離托盤上的接近位置移動(dòng)。圖9是示意性地示出根據(jù)第二變形例的堆垛裝置300的視圖。如圖9所示，堆垛裝置300包括手110、手120、管理單元330和確定單元340。此外，在根據(jù)第二變形例的堆垛裝置300中，與根據(jù)第一實(shí)施方式的裝卸裝置100相同的部件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且將省除其說明。示出堆垛裝置300的エ藝布局的圖與如圖2所示的第一實(shí)施方式的圖相同。堆垛裝置300能夠執(zhí)行堆垛，并且將エ件裝載到空的托盤190上。手110和手120根據(jù)來自確定單元340的指令順序地接近托盤190上的多個(gè)接近位置。具體地，手110將來自工件傳送機(jī)160的エ件裝載到由確定單元340指示的接近位置上。類似地，手120將來自工件傳送機(jī)170的エ件裝載到由確定單元340指示的接近位置上。管理単元330的功能與第一變形例的管理単元230的功能相同。確定單元340基于從管理単元330獲得的手110的接近位置來確定手120的移動(dòng)路徑，并且基于從管理単元330獲得的手120的接近位置來確定手110的移動(dòng)路徑。具體地，如果手Iio的移動(dòng)路徑與從托盤190上的接近位置朝向エ件傳送機(jī)170移動(dòng)的手120的移動(dòng)路徑重疊，那么確定單元340基于緊接地接近托盤190的手110的接近位置使手120的移動(dòng)路徑繞行。此外，如果手120的移動(dòng)路徑與從托盤190上的接近位置朝向エ件傳送機(jī)160移動(dòng)的手110的移動(dòng)路徑重疊，那么確定單元340基于緊接地接近托盤190的手120的接近位置使手110的移動(dòng)路徑繞行。在此，其中確定單元340確定手110和手120的移動(dòng)路徑的方法與在第一實(shí)施方式中確定單元140確定手120的移動(dòng)路徑的方法相同。此外，如在第一實(shí)施方式中那樣，確定單元340通過使用同一邏輯電路和程序的單ー控制，在監(jiān)視手110和手120以使得手110和手120彼此不接觸的情況下，確定手110和手120的兩者的操作，并且指示手110和手120進(jìn)行操作。接下來，將描述圖9所示的堆垛裝置300的操作。圖1OA至圖1OC是示出堆垛過程的概要的流程圖。在下文中，將參照?qǐng)D2、圖9和圖1OA至圖1OC來描述堆垛過程的概要。(I)確定單元340確定手120在エ件傳送機(jī)170處是否處于指示待機(jī)狀態(tài)。接著，確定單元340等待直到手120處于指示待機(jī)狀態(tài)(步驟S21)。在該情況下，手120處于初始狀態(tài)或在移動(dòng)到エ件傳送機(jī)170上之后進(jìn)入到指示待機(jī)狀態(tài)。(2)如果手120處于指示待機(jī)狀態(tài)(步驟S21:是)，那么確定單元340指示手120拾取放置在エ件傳送機(jī)170上的エ件，在保持エ件的情況下通過最短移動(dòng)路徑移動(dòng)到托盤190上的接近位置，并且在接近位置裝載エ件(步驟S22)。(3)確定單元340確定手110在エ件傳送機(jī)160處是否處于指示待機(jī)狀態(tài)。接著，確定單元340等待直到手110進(jìn)入指示待機(jī)狀態(tài)(步驟S23)。在該情況下，手110處于初始狀態(tài)或在移動(dòng)到エ件傳送機(jī)160上之后進(jìn)入到指示待機(jī)狀態(tài)。(4)如果手110處于指示待機(jī)狀態(tài)(步驟S23:是)，那么確定單元340確定手120是否已經(jīng)移動(dòng)到接近位置。接著，確定單元340等待直到手120達(dá)到接近位置(步驟S24)。(5)如果手120已經(jīng)達(dá)到接近位置(步驟S24:是)，那么確定單元340指示手110拾取放置在エ件傳送機(jī)160上的エ件并且在保持エ件的情況下通過最短移動(dòng)路徑移動(dòng)到托盤190上的接近位置(步驟S25)。在該情況下，確定單元340在監(jiān)視手110和手120以使得手110和手120彼此不接觸的情況下，指示手110和手120進(jìn)行操作。如果很可能存在手110的區(qū)域與很可能存在手120的區(qū)域重疊，那么確定單元340保持已經(jīng)緊接地接近托盤190的手110的操作。(6)確定單元340確定手120是否已經(jīng)裝載有エ件。接著，確定單元340等待直到手120已經(jīng)在接近位置裝載有エ件(步驟S26)。(7)如果手120已經(jīng)裝載有エ件(步驟S26:是)，那么確定單元340確定移動(dòng)到接近位置的下ー個(gè)手110的操作是否處于待機(jī)狀態(tài)(步驟S27)。(8)如果手110的操作未處于待機(jī)狀態(tài)(步驟S27:否)，那么確定單元340指示手120在不具有エ件的情況下通過最短移動(dòng)路徑移動(dòng)到エ件傳送機(jī)170上(步驟S28)。(9)如果手110的操作處于待機(jī)狀態(tài)(步驟S27:是)并且如果下ー個(gè)手110的移動(dòng)路徑與手120的移動(dòng)路徑重疊，那么確定單元340基于下ー個(gè)手110的接近位置使手120的移動(dòng)路徑繞行。此外，確定單元340指示手120在不具有エ件的情況下通過該繞行路徑移動(dòng)到エ件傳送機(jī)170上(步驟S29)。
在該情況下，確定單元340在監(jiān)視手110和手120的情況下確定手110和手120的移動(dòng)路徑，以使得手110和手120彼此不接觸。如果很可能存在手110的區(qū)域與很可能存在手120的區(qū)域重疊，那么確定單元340基于稍后接近托盤190的手110的操作的移動(dòng)路徑使手120的移動(dòng)路徑繞行。(10)確定單元340確定手120在エ件傳送機(jī)170處是否處于指示待機(jī)狀態(tài)。接著，確定單元340等待直到手120進(jìn)入到指示待機(jī)狀態(tài)(步驟S30)。(11)如果手120處于指示待機(jī)狀態(tài)(步驟S30:是)，那么確定單元340確定手110是否已經(jīng)移動(dòng)到接近位置。接著，確定單元340等待直到手110已經(jīng)移動(dòng)到接近位置上(步驟 S31)。(12)如果手110已經(jīng)移動(dòng)到接近位置(步驟S31:是)，那么確定單元340指示手120拾取放置在エ件傳送機(jī)170上的エ件并且在保持エ件的情況下通過最短移動(dòng)路徑移動(dòng)到托盤190上的接近位置(步驟S32)。在該情況下，確定單元340在監(jiān)視手110和手120以使得它們彼此不接觸情況下，指示手110和手120進(jìn)行操作。如果很可能存在手110的區(qū)域與很可能存在手120的區(qū)域重疊，那么確定單元340保持接近托盤190的下ー個(gè)手120的操作，然后當(dāng)前ー個(gè)手110已經(jīng)移動(dòng)到接近位置時(shí)恢復(fù)手120的操作。(13)確定單元340確定手110是否已經(jīng)裝載有エ件。接著，確定單元340等待直到手110已經(jīng)將エ件裝載到接近位置上(步驟S33)。(14)如果手110已經(jīng)裝載有エ件(步驟S33:是)，那么確定單元340確定移動(dòng)到接近位置的下ー個(gè)手120的操作是否處于待機(jī)狀態(tài)(步驟S34)。(15)如果下ー個(gè)手120的操作未處于待機(jī)狀態(tài)(步驟S34:否)，那么確定單元340指示手110在不具有エ件的情況下通過最短移動(dòng)路徑移動(dòng)到エ件傳送機(jī)160上(步驟S35 )。(16)如果下ー個(gè)手120的操作處于待機(jī)狀態(tài)(步驟S34:是)，那么確定單元340基于下ー個(gè)手120的接近位置來確定手110的移動(dòng)路徑。此外，確定單元340指示手110在不具有エ件的情況下通過所確定的移動(dòng)路徑移動(dòng)到エ件傳送機(jī)160上(步驟S36)。在該情況下，確定單元340在監(jiān)視手110和手120的情況下，基于下ー個(gè)手120的接近位置來確定手Iio的移動(dòng)路徑，以使得手110和手120彼此不接觸。如果很可能存在手110的區(qū)域與很可能存在手120的區(qū)域重疊，那么確定單元340基于接近托盤190的下ー個(gè)手120的移動(dòng)路徑使手10的移動(dòng)路徑繞行。雖然在第一實(shí)施方式、第一變形例和第二變形例中兩個(gè)機(jī)器人手被允許接近同一托盤，但是能夠使用三個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人手。由于堆垛裝置執(zhí)行エ件的裝載，因此機(jī)器人手在朝向接近位置移動(dòng)時(shí)保持エ件，并且在遠(yuǎn)離接近位置移動(dòng)時(shí)不保持エ件。由于エ件的重量，因此與機(jī)器人手不保持エ件時(shí)相比，當(dāng)機(jī)器人手保持エ件時(shí)更難以増加機(jī)器人手的移動(dòng)速度。此外，當(dāng)機(jī)器人手具有エ件時(shí)，能夠附加地設(shè)置用于制動(dòng)的輔助操作或待機(jī)時(shí)間，以防止エ件掉落或脫位。因此，在堆垛裝置中，機(jī)器人手在遠(yuǎn)離接近位置移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)速度能夠比機(jī)器人手在朝向接近位置移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)速度更大。借助于第二變形例的堆垛裝置，由于該堆垛裝置僅使未保持エ件的機(jī)器人手的移動(dòng)路徑繞行，因此通過増加移動(dòng)速度能夠抵消由該繞行引起的移動(dòng)距離的増加。
本發(fā)明能夠被應(yīng)用到執(zhí)行堆垛和卸垛的所有裝卸裝置中。借助于上述實(shí)施方式和變形例，由于第一手的移動(dòng)路徑能夠基于裝卸裝置中的第二手的接近位置被確定，該裝卸裝置通過使用多個(gè)機(jī)器人手執(zhí)行相對(duì)于同一托盤的裝卸操作，因此可以改善操作速度并且同時(shí)防止機(jī)器人手之間的接觸。此外當(dāng)按照生產(chǎn)和裝運(yùn)順序堆垛完成后的產(chǎn)品或者按照到達(dá)和放置到生產(chǎn)線上的順序卸垛供給部件時(shí)，通過改善裝卸裝置的操作速度而可以加速整個(gè)生產(chǎn)的步幅，由此實(shí)現(xiàn)極高的エ業(yè)產(chǎn)值。雖然已經(jīng)相對(duì)于實(shí)施方式示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下能夠做出各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種裝卸裝置，所述裝卸裝置用于相對(duì)于托盤上的接近位置執(zhí)行エ件的裝卸，所述裝卸裝置包括: 多個(gè)手，這些手包括順序地接近所述托盤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 確定單元，所述確定単元基于所述第一手的所述接近位置來確定所述第二手的移動(dòng)路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝卸裝置，其中，所述確定単元基于首先接近所述托盤的所述第一手的接近位置來確定所述第二手的移動(dòng)路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝卸裝置，其中，在所述第一手尚未完成首先接近所述托盤的操作并且所述第一手的移動(dòng)路徑與所述第二手的移動(dòng)路徑重疊的情況下，所述確定単元基于所述第一手的接近位置使所述第二手的移動(dòng)路徑繞行；并且，在所述第一手已經(jīng)完成首先接近所述托盤的操作的情況下，所述確定單元不使所述第二手的移動(dòng)路徑繞行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝卸裝置，其中，所述裝卸裝置是卸垛裝置，其卸載所述托盤上的所述接近位置處裝載的エ件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝卸裝置，其中，所述確定単元基于稍后接近所述托盤的所述第一手的接近位置來確定所述第二手的所述移動(dòng)路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝卸裝置，其中，在緊接著接近所述托盤的所述第一手處于待機(jī)狀態(tài)并且所述第一手的移動(dòng)路徑與所述第二手的所述移動(dòng)路徑重疊的情況下，所述確定單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動(dòng)路徑繞行；并且，在緊接著接近所述托盤的所述第一手未處于待機(jī)狀態(tài)的情況下，所述確定單元不使所述第二手的所述移動(dòng)路徑繞行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、5和6中任一項(xiàng)所述的裝卸裝置，其中，所述裝卸裝置是堆垛裝置，其將エ件裝載在所述托盤上的所述接近位置處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝卸裝置，其中，所述多個(gè)手是包括所述第一手和所述第二手這兩個(gè)手，所述管理單元還保持所述第二手的接近位置，并且所述確定單元還基于所述第二手的所述接近位置來確定所述第一手的移動(dòng)路徑。
9.一種裝卸方法，所述裝卸方法被實(shí)施在用于相對(duì)于托盤上的接近位置執(zhí)行エ件的裝卸的裝卸裝置中，所述裝卸裝置包括順序地接近所述托盤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: 獲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來確定所述第二手的移動(dòng)路徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及裝卸裝置和裝卸方法。提供用于相對(duì)于托盤上的接近位置執(zhí)行工件的裝卸的裝卸裝置，所述裝卸裝置包括多個(gè)手，這些手順序地接近所述托盤上的所述接近位置，并且所述多個(gè)手包括第一手和第二手。此外，所述裝卸裝置包括管理單元，所述管理單元保持所述第一手的接近位置；以及確定單元，所述確定單元基于所述第一手的接近位置來確定所述第二手的移動(dòng)路徑。
文檔編號(hào)B65G61/00GK103085075SQ20121043155
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者益富茂樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)