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結び目をつくるロボット装置およびその制御方法 新技術説明会

国内特許コード P110001838
整理番号 P09-003
掲載日 2011年3月17日
出願番号 特願2009-019890
公開番号 特開2010-173037
登録番号 特許第5256457号
出願日 平成21年1月30日(2009.1.30)
公開日 平成22年8月12日(2010.8.12)
登録日 平成25年5月2日(2013.5.2)
発明者
  • 寺田 英嗣
  • 輻形 和幸
出願人
  • 国立大学法人山梨大学
発明の名称 結び目をつくるロボット装置およびその制御方法 新技術説明会
発明の概要

【目的】2つの作業用アームの二次元平面内における動きのみで結び目をつくる。
【構成】回転テーブル40上に広げた包装用シートS上に被包装物Oj を置き,被包装物をシートSでくるんでできる2つの緒部を2つの作業用アームで把持して起立させ,かつ若干内側に寄せて近づけ,その状態で回転テーブルを回転させて交差部をつくり,一方の緒部先端を交差部下方の通し空間に挿入し,両緒部先端を互いに離れる方向に引っ張ることにより,結び目が形成される。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


これまでに普及している工業用ロボットは作業を自動化する手段として着目され,近年では紙,布,紐のような柔軟なワークを扱う用途にも用いられてきている。これらの柔軟なワークの取扱いにおいて最も重要でかつ困難な作業はその結びである。たとえば,高級菓子をビニールその他の包装紙(一種の小型風呂敷)で包むときには,最後にその対角線上の2つの角を互いに結ぶことが必要である。



紐状のものを結ぶ作業を行うロボット装置は,以下に示すように種々開発されているが,実用化に適しなかったり,構造が複雑になるなどの問題がある。

産業上の利用分野


この発明は被包装物を包装用シートにより包むときに必要となる結び目をつくる動作を自動的に行うロボット装置およびその制御方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
水平面内で回転自在なテーブル上に広げられた包装用シートによって,そのほぼ中央部に置かれた被包装物を包むために,被包装物を少なくとも部分的にくるんだ上記包装用シートの被包装物を挟んで互いに反対側にある2つの緒部を結ぶロボット装置の制御方法であり,
少なくとも上記テーブルの回転中心を含む鉛直な面内において二次元的に動きうる,それぞれが先端部に把持部を有する第1および第2の2つの作業用アームと他の少なくとも1つの仮保持用アームとを用い,
A.上記テーブル上の被包装物を少なくとも部分的にくるんだ包装用シートの2つの緒部の先端を上記2つの作業用アームの把持部により上記回転中心を挟んで互いに反対側より把持して,上記の2つの先端を上方に持ち上げ,さらに内側に寄せて上記2つの緒部を傾斜した状態に張り,
B.上記シートの緒部を張った状態で,上記テーブルを少なくとも3/4回転させて上記2つの緒部をその中間よりもやや上方の箇所で交差させてその下方に通し空間を形成し,
C.上記第1の作業用アームと他の1つの仮保持用アームとにより,又は他の2つの仮保持用アームにより,一方の上記緒部の先端と上記交差した部分とを保持した状態で,他方の上記緒部の先端を上記第2の作業用アームにより把持したまま上記通し空間に挿入し,
D.他方の上記緒部の先端を上記第2の作業用アームから上記第1の作業用アームに引き渡して把持させかつ一方の上記緒部の先端を上記第2の作業用アームにより把持させて,上記第1の作業用アームと上記第2の作業用アームとを互いに離れる方向に移動させて第1回目の結び目をつくる,
ロボット装置の制御方法。

【請求項2】
押え部材を上記テーブル上の被包装物上に進退自在に設け,上記押え部材により,上記テーブル上の被包装物を少なくとも部分的にくるんだ上記包装用シートの上記被包装物上面に相当する箇所を押えた状態で上記A.からD.の制御を行う,請求項1に記載のロボット装置の制御方法。

【請求項3】
押え部材を上記テーブル上の被包装物の上方に進退自在に設け,第1回目の結び目をつくった後に,上記押え部材を上記テーブル上の被包装物上方に進出させて第1回目の結び目またはその付近を上記押え部材で押えた状態で第1回目の結び目よりも先にある上記緒部について上記A.からD.と同様の制御を行って第2回目の結び目をつくる,請求項1に記載のロボット装置の制御方法。

【請求項4】
水平面内で回転自在なテーブル上に広げられた包装用シートによって,そのほぼ中央部に置かれた被包装物を包んで結ぶために,被包装物を少なくとも部分的にくるんだ上記包装用シートの被包装物を挟んで互いに反対側にある2つの緒部を交差させるようロボット装置を制御する方法であり,
上記テーブル上の被包装物を少なくとも部分的にくるんだ包装用シートの2つの緒部の先端を上記ロボット装置の作業用アームにより把持して,上記の2つの先端を上方に持ち上げ,
上記テーブルを少なくとも3/4回転させることにより上記2つの緒部を交差させてその下方に通し空間を形成したときに交差部よりも上方にのびる上記緒部の先端部の長さの寸法が交差部の下方に形成される通し空間の高さの寸法よりも小さくなる位置で上記2つの緒部を交差させるように,上記2つの緒部の先端をさらに内側に寄せかつ先端間に間隔を保って上記2つの緒部を傾斜した状態に張る,
制御方法。

【請求項5】
水平面内で回転自在なテーブル上に広げられた包装用シートによって,そのほぼ中央部に置かれた被包装物を包むために,被包装物を少なくとも部分的にくるんだ上記包装用シートの被包装物を挟んで互いに反対側にある2つの緒部を結ぶロボット装置であり,
少なくとも上記テーブルの回転中心を含む鉛直な面内において二次元的に動きうる,それぞれが先端部に把持部を有する第1および第2の2つの作業用アームと他の少なくとも1つの仮保持用アーム,ならびに
A.上記テーブル上の被包装物を少なくとも部分的にくるんだ包装用シートの2つの緒部の先端を上記2つの作業用アームの把持部により上記回転中心を挟んで互いに反対側より把持して,上記の2つの先端を上方に持ち上げ,さらに内側に寄せて上記2つの緒部を傾斜した状態に張り,
B.上記シートの緒部を張った状態で,上記テーブルを少なくとも3/4回転させて上記2つの緒部をその中間よりもやや上方の箇所で交差させてその下方に通し空間を形成し,
C.上記第1の作業用アームと他の1つの仮保持用アームとにより,又は他の2つの仮保持用アームにより,一方の上記緒部の先端と上記交差した部分とを保持した状態で,他方の上記緒部の先端を上記第2の作業用アームにより把持したまま上記通し空間に挿入し,
D.他方の上記緒部の先端を上記第2の作業用アームから上記第1の作業用アームに引き渡して把持させかつ一方の上記緒部の先端を上記第2の作業用アームにより把持させて,上記第1の作業用アームと上記第2の作業用アームとを互いに離れる方向に移動させて第1回目の結び目をつくるように上記アームの動作を制御する制御装置,
を備えたロボット装置。

【請求項6】
上記テーブル上の被包装物上に進退自在に設けられた押え部材をさらに備えた請求項5に記載のロボット装置。

【請求項7】
水平面内で回転自在なテーブル上において上記テーブルの回転中心を挟む位置で間隔をあけて基部がそれぞれ固定された2つの紐状部分を結ぶロボット装置の制御方法であり,
少なくとも上記テーブルの回転中心を含む鉛直な面内において二次元的に動きうる,それぞれが先端部に把持部を有する第1および第2の2つの作業用アームと他の少なくとも1つの仮保持用アームとを用い,
A.上記テーブル上の2つの紐状部分の先端を上記2つの作業用アームの把持部により把持して上方に持ち上げ,さらに内側に寄せて上記2つの紐状部分を傾斜した状態に張り,
B.上記2つの紐状部分を張った状態で,上記テーブルを少なくとも3/4回転させて上記2つの紐状部分をその中間よりもやや上方の箇所で交差させてその下方に通し空間を形成し,
C.上記第1の作業用アームと他の1つの仮保持用アームとにより,又は他の2つの仮保持用アームにより,一方の上記紐状部分の先端と上記交差した部分とを保持した状態で,他方の上記紐状部分の先端を上記第2の作業用アームにより把持したまま上記通し空間に挿入し,
D.他方の上記紐状部分の先端を上記第2の作業用アームから上記第1の作業用アームに引き渡して把持させかつ一方の上記紐状部分の先端を上記第2の作業用アームにより把持させて,上記第1の作業用アームと上記第2の作業用アームとを互いに離れる方向に移動させて第1回目の結び目をつくる,
ロボット装置の制御方法。

【請求項8】
水平面内で回転自在なテーブル上において上記テーブルの回転中心を挟む位置で間隔をあけて基部がそれぞれ固定された2つの紐状部分を結ぶロボット装置であり,
少なくとも上記テーブルの回転中心を含む鉛直な面内において二次元的に動きうる,それぞれが先端部に把持部を有する第1および第2の2つの作業用アームと他の少なくとも1つの仮保持用アーム,ならびに
A.上記テーブル上の2つの紐状部分の先端を上記2つの作業用アームの把持部により把持して上方に持ち上げ,さらに内側に寄せて上記2つの紐状部分を傾斜した状態に張り,
B.上記2つの紐状部分を張った状態で,上記テーブルを少なくとも3/4回転させて上記2つの紐状部分をその中間よりもやや上方の箇所で交差させてその下方に通し空間を形成し,
C.上記第1の作業用アームと他の1つの仮保持用アームとにより,又は他の2つの仮保持用アームにより,一方の上記紐状部分の先端と上記交差した部分とを保持した状態で,他方の上記紐状部分の先端を上記第2の作業用アームにより把持したまま上記通し空間に挿入し,
D.他方の上記紐状部分の先端を上記第2の作業用アームから上記第1の作業用アームに引き渡して把持させかつ一方の上記紐状部分の先端を上記第2の作業用アームにより把持させて,上記第1の作業用アームと上記第2の作業用アームとを互いに離れる方向に移動させて第1回目の結び目をつくるように上記アームの動作を制御する制御装置,
を備えたロボット装置。
産業区分
  • その他運輸
  • 食品
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009019890thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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