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ROBOT SYSTEM FOR FORMING KNOT, AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME meetings

Patent code P110001838
File No. P09-003
Posted date Mar 17, 2011
Application number P2009-019890
Publication number P2010-173037A
Patent number P5256457
Date of filing Jan 30, 2009
Date of publication of application Aug 12, 2010
Date of registration May 2, 2013
Inventor
  • (In Japanese)寺田 英嗣
  • (In Japanese)輻形 和幸
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人山梨大学
Title ROBOT SYSTEM FOR FORMING KNOT, AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To form a knot only by the motions of two working arms within a two-dimensional plane.
SOLUTION: An object Oj to be packaged is placed on a packaging sheet S spread out on a rotary table 40. Two cord portions formed by packaging the object to be packaged with the sheet S are held and erected in their upright positions and then brought near each other slightly inward by the two working arms. In this state, an intersection is formed by rotating the rotary table. The distal end of one cord portion is inserted into a through space under the intersection, and the distal ends of the two cord portions are pulled in the direction away from each other, thereby forming the knot.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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。

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009019890thum.jpg
State of application right Registered
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