特許 6650119 ロボット、ロボットシステム、ロボットの位置調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6650119

(24)【登録日】2020年1月22日

(45)【発行日】2020年2月19日

(54)【発明の名称】ロボット、ロボットシステム、ロボットの位置調整方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/00 20060101AFI20200210BHJP

【ＦＩ】

   B25J13/00 A

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-181888(P2018-181888)

(22)【出願日】2018年9月27日

【審査請求日】2018年10月3日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100104503

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 博文

(74)【代理人】

【識別番号】100191112

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 弘之

(72)【発明者】

【氏名】小池 晴彦

(72)【発明者】

【氏名】桐原 浩一

【審査官】 臼井 卓巳

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−１６２４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２７２４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１７８４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２０１７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−００９７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２３８１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４９４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２０１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９３０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３５７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１９９０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１９０２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１８６１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１８９８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０５８１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００３２２５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１８／１０８８６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 中国実用新案第２０６９１３１３６（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ ５／００−１９／０４

Ｂ２５Ｈ ７／０４

Ｂ６５Ｇ ４７／９０

Ｇ０１Ｃ １５／００

Ｇ０１Ｎ ３５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送方向をＸ方向とし幅方向をＹ方向とし、かつ鉛直方向であるＺ方向の位置決め用のＺ方向用マークと前記Ｙ方向の位置決め用のＹ方向用マークとを表記したコンベアにより搬送されるワークに、所定の作業を行うロボットであって、
前記ロボットの前記Ｙ方向の位置と前記コンベアの前記Ｙ方向の位置とのずれがないときには前記Ｙ方向用マークと一致し、前記ロボットの前記Ｙ方向の位置と前記コンベアの前記Ｙ方向の位置とのずれがあるときには前記Ｙ方向用マークからずれて投影される、前記Ｚ方向への可視光を照射するＺ方向照射装置と、
前記ロボットの前記Ｚ方向の位置と前記コンベアの前記Ｚ方向の位置とのずれがないときには前記Ｚ方向用マークと一致し、前記ロボットの前記Ｚ方向の位置と前記コンベアの前記Ｚ方向の位置とのずれがあるときには前記Ｚ方向用マークからずれて投影される、前記Ｙ方向への可視光を照射するＹ方向照射装置と、
前記Ｚ方向照射装置からの前記Ｚ方向への可視光が前記Ｙ方向用マークからずれて投影されたとき、作業者が前記ロボットの前記Ｙ方向の位置を調整し当該Ｙ方向における前記コンベアとの位置ずれをなくすための、Ｙ方向位置調整部と、
前記Ｙ方向照射装置からの前記Ｙ方向への可視光が前記Ｚ方向用マークからずれて投影されたとき、作業者が前記ロボットの前記Ｚ方向の位置を調整し当該Ｚ方向における前記コンベアとの位置ずれをなくすための、Ｚ方向位置調整部と、
を有することを特徴とするロボット。

【請求項2】

回動可能に連結された複数のアーム部材を備えたロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、
をさらに有し、
前記コンベアは、
前記制御ボックスと前記ロボットアームとの間の間隙に挿入配置されており、
前記Ｚ方向照射装置は、
前記ロボットアームよりも反コンベア側に位置する第１フレームに設けられており、
前記Ｙ方向位置調整部及び前記Ｚ方向位置調整部は、
前記制御ボックスよりも反コンベア側に位置する第２フレームに設けられており、
前記Ｙ方向照射装置は、
前記第１フレームと前記第２フレームとを接続する接続部に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のロボット。

【請求項3】

前記Ｙ方向位置調整部は、
前記ロボットを移動可能とするキャスタを備えており、
前記Ｚ方向位置調整部は、
前記ロボットの前記Ｚ方向における位置を調整可能なアジャスタを備えている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロボット。

【請求項4】

前記Ｚ方向照射装置及び前記Ｙ方向照射装置は、それぞれ、
投影形状がライン状である前記可視光を照射する
ことを特徴とする請求項３に記載のロボット。

【請求項5】

搬送方向をＸ方向とし幅方向をＹ方向とし、かつ鉛直方向であるＺ方向の位置決め用のＺ方向用マークと前記Ｙ方向の位置決め用のＹ方向用マークとを表記し、ワークを搬送するコンベアと、
前記コンベアにより搬送される前記ワークに対し所定の作業を行うロボットと、
を有し、
前記ロボットは、
前記ロボットの前記Ｙ方向の位置と前記コンベアの前記Ｙ方向の位置とのずれがないときには前記Ｙ方向用マークと一致し、前記ロボットの前記Ｙ方向の位置と前記コンベアの前記Ｙ方向の位置とのずれがあるときには前記Ｙ方向用マークからずれて投影される、前記Ｚ方向への可視光を照射するＺ方向照射装置と、
前記ロボットの前記Ｚ方向の位置と前記コンベアの前記Ｚ方向の位置とのずれがないときには前記Ｚ方向用マークと一致し、前記ロボットの前記Ｚ方向の位置と前記コンベアの前記Ｚ方向の位置とのずれがあるときには前記Ｚ方向用マークからずれて投影される、前記Ｙ方向への可視光を照射するＹ方向照射装置と、
前記Ｚ方向照射装置からの前記Ｚ方向への可視光が前記Ｙ方向用マークからずれて投影されたとき、作業者が前記ロボットの前記Ｙ方向の位置を調整し当該Ｙ方向における前記コンベアとの位置ずれをなくすための、Ｙ方向位置調整部と、
前記Ｙ方向照射装置からの前記Ｙ方向への可視光が前記Ｚ方向用マークからずれて投影されたとき、作業者が前記ロボットの前記Ｚ方向の位置を調整し当該Ｚ方向における前記コンベアとの位置ずれをなくすための、Ｚ方向位置調整部と、
を有することを特徴とするロボットシステム。

【請求項6】

搬送方向をＸ方向とし幅方向をＹ方向とし、かつ鉛直方向であるＺ方向の位置決め用のＺ方向用マークと前記Ｙ方向の位置決め用のＹ方向用マークとを表記したコンベアにより搬送されるワークに所定の作業を行うロボットの前記コンベアに対する位置調整方法であって、
前記ロボットの前記Ｙ方向の位置と前記コンベアの前記Ｙ方向の位置とのずれがないのときには前記Ｙ方向用マークと一致し、前記ロボットの前記Ｙ方向の位置と前記コンベアの前記Ｙ方向の位置とのずれがあるときには前記Ｙ方向用マークからずれて投影される、前記Ｚ方向への可視光を照射すること、
前記ロボットの前記Ｚ方向の位置と前記コンベアの前記Ｚ方向の位置とのずれがないときには前記Ｚ方向用マークと一致し、前記ロボットの前記Ｚ方向の位置と前記コンベアの前記Ｚ方向の位置とのずれがあるときには前記Ｚ方向用マークからずれて投影される、前記Ｙ方向への可視光を照射すること、
前記Ｚ方向への可視光が前記Ｙ方向用マークからずれて投影されたとき、作業者が前記ロボットの前記Ｙ方向の位置を調整し当該Ｙ方向における前記コンベアとの位置ずれをなくすこと、
前記Ｙ方向への可視光が前記Ｚ方向用マークからずれて投影されたとき、作業者が前記ロボットの前記Ｚ方向の位置を調整し当該Ｚ方向における前記コンベアとの位置ずれをなくすこと、
を有することを特徴とするロボットの位置調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、ロボット、ロボットシステム、ロボットの位置調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、コンベヤにより運搬される物体の位置を検出し、ロボットが、検出された位置に基づき物体に対し作業を行うロボットシステムが記載されている。このロボットシステムは、コンベヤ上での物体の位置を適宜するためのコンベヤ座標系を設定する座標系設定装置を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７−４７５１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、工場では人手不足の解消等を目的として、生産ラインにロボットシステムを導入して自動化が推進されている。生産ラインでは、例えば生産品目や生産工程の変更が短期で行われる場合があり、その場合には生産ラインの変更や装置の入れ替え等が頻繁に行われる。上記従来技術のロボットシステムでは、このような装置側の変更が生じた場合に、動作変更するためのソフトウェアのソフト開発・デバッグ・再ティーチング等の専門的な作業が必要となるが、一般的には生産ラインの現場作業者は技術者ではなく専門的な作業はできない場合が多い。このため、生産ラインの自動化を妨げる要因となっていた。

【0005】

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、生産ラインの自動化を促進可能なロボット、ロボットシステム、ロボットの位置調整方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、コンベアにより搬送されるワークに所定の作業を行うロボットであって、鉛直方向である第１方向と、前記コンベアの搬送方向及び前記第１方向の両方向に垂直な第２方向と、の少なくとも一方における、前記ロボットの前記コンベアに対する基準となる相対位置からの位置ずれを可視化する手段と、を有するロボットが適用される。

【0007】

また、本発明の別の観点によれば、ワークを搬送するコンベアと、前記コンベアにより搬送される前記ワークに対し所定の作業を行うロボットと、鉛直方向である第１方向と、前記コンベアの搬送方向及び前記第１方向の両方向に垂直な第２方向と、の少なくとも一方における、前記ロボットの前記コンベアに対する基準となる相対位置からの位置ずれを可視化する手段と、を有するロボットシステムが適用される。

【0008】

また、本発明の別の観点によれば、コンベアにより搬送されるワークに所定の作業を行うロボットの前記コンベアに対する位置調整方法であって、鉛直方向である第１方向と、前記コンベアの搬送方向及び前記第１方向の両方向に垂直な第２方向と、の少なくとも一方における、前記ロボットの前記コンベアに対する基準となる相対位置からの位置ずれを可視化すること、を有するロボットの位置調整方法が適用される。

【発明の効果】

【0009】

本発明のロボット等によれば、生産ラインの自動化を促進できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係るロボットシステム及びロボットの構成の一例を表す平面図である。

【図2】本実施形態に係るロボットシステム及びロボットの構成の一例を表す前面図である。

【図3】本実施形態に係るロボットシステム及びロボットの構成の一例を表す右側面図である。

【図4】ロボットのコンベアに対するＹ方向の位置調整方法の一例を説明するための説明図である。

【図5】ロボットのコンベアに対するＹ方向の位置調整方法の一例を説明するための説明図である。

【図6】ロボットのコンベアに対するＹ方向の位置調整方法の一例を説明するための説明図である。

【図7】ロボットのコンベアに対するＹ方向の位置調整方法の一例を説明するための説明図である。

【図8】ロボットのコンベアに対するＺ方向の位置調整方法の一例を説明するための説明図である。

【図9】ロボットのコンベアに対するＺ方向の位置調整方法の一例を説明するための説明図である。

【図10】ロボットのコンベアに対するＺ方向の位置調整方法の一例を説明するための説明図である。

【図11】可視化する手段の他の例を表すロボットシステム及びロボットの構成の一例を表す平面図である。

【図12】可視化する手段の他の例を表すロボットシステム及びロボットの構成の一例を表す前面図である。

【図13】可視化する手段のさらに他の例を表すロボットシステム及びロボットの構成の一例を表す平面図である。

【図14】可視化する手段のさらに他の例を表すロボットシステム及びロボットの構成の一例を表す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、ロボット等の構成の説明の便宜上、上下左右前後等の方向を適宜使用する場合があるが、ロボット等の各構成の位置関係を限定するものではない。

【0012】

＜１．ロボットシステム、ロボットの構成＞
まず、図１〜図３を参照しつつ、本実施形態のロボットシステム１及びロボット２の構成の一例について説明する。

【0013】

ロボットシステム１は、ロボット２と、コンベア３とを有しており、本実施形態では食品の生産ラインを構成している。ロボット２は、コンベア３の近傍に配置され、コンベア３により搬送される食品容器４（ワークの一例）に食品５を盛り付ける作業（所定の作業の一例）を行う。図１に示すように、食品５は、食品供給容器６に収容されており、複数の食品供給容器６を収容したコンテナ２０（例えば番重等）がロボット２に隣接して配置されている。

【0014】

図１〜図３に示すように、ロボット２は、２本のロボットアーム７を有する双腕ロボットである。２本のロボットアーム７は、搬送方向の上流側と下流側となるようにコンベア３上に突出しており、それぞれ独立して動作しつつ食品５の盛り付け作業を行う。

【0015】

ロボット２は、上記ロボットアーム７と、ロボットアーム７の動作を制御するコントローラ（図示省略）を収容する制御ボックス８と、支持フレーム９とを有する。支持フレーム９は、制御ボックス８を下部に、ロボットアーム７を制御ボックス８の上部に支持する。制御ボックス８とロボットアーム７の間には間隙Ｓが設けられ、当該間隙Ｓにコンベア３の少なくとも一部が収容されるように、ロボット２が配置される。支持フレーム９は、例えばアルミ・鉄・ＳＵＳ等の金属材料やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等で構成された角パイプ等で構成される。

【0016】

支持フレーム９は、略四角形状の底板フレーム１０と、底板フレーム１０の左右の後側隅部に立設された支柱フレーム１１と、支柱フレーム１１の上端間を連結した連結フレーム１２とを有する。制御ボックス８は、底板フレーム１０上に設置されている。底板フレーム１０の下面には、ロボット２の重心を低くするための重量部材として、例えばステンレス製のベース板１３が取り付けられている。

【0017】

左右の支柱フレーム１１の間には、上下一対の左右方向に沿った梁フレーム１４が設けられ、これら一対の梁フレーム１４の間には背面板１５（図２参照）が固定されている。背面板１５には、各ロボットアーム７の基端側に配置され、各ロボットアーム７を個別に上下方向に移動させる一対の上下移動機構１６が設置されている。上下移動機構１６は、例えばボールねじ機構等を有している。

【0018】

ベース板１３の下面の四隅には、ロボット２を設置場所に移動するための車輪を備えたキャスタ１７と、移動したロボット２を設置場所に据え付けると共に、ロボット２の上下方向の位置や姿勢を調整するためのレベルアジャスタ１８（アジャスタの一例）が設けられている。また、各支柱フレーム１１の後部には、ロボット２を移動させる際に作業者が把持することが可能な取手部１９が設けられている。これにより、作業者は取手部１９を用いて押すことによりロボット２を所望の設置場所に移動させ、据え付けることが可能である。

【0019】

ロボットアーム７は、回動可能に連結された複数のアーム部材、この例では第１アーム部材２１と第２アーム部材２２を有しており、これら第１アーム部材２１及び第２アーム部材２２を水平面内で旋回させる水平多関節型のロボットアームである。第１アーム部材２１は、略水平姿勢で上下移動機構１６に旋回可能に連結されている。第２アーム部材２２は、第１アーム部材２１の上側において略水平姿勢で第１アーム部材２１の先端に旋回可能に連結されている。

【0020】

第２アーム部材２２の先端部の下面には、食品５の把持等の所定の作業を行うためのツール２３が設けられている。ツール２３の種類は特に限定されるものではないが、例えばエアハンド、電動ハンド、吸着パッド等である。なお、アームカバー２４内には、ロボットアーム７を駆動するための図示しないモータやアクチュエータ等が収容されている。

【0021】

コンベア３は、食品容器４を搬送する搬送部材２５と、幅方向における両側に配置された一対のコンベアフレーム２６と、例えば四隅に設けられた脚フレーム２７とを有する。搬送部材２５は、例えばベルトやローラ等で構成される。なお、本実施形態では、説明の便宜上、コンベア３による食品容器４の搬送方向をＸ方向、鉛直方向をＺ方向（第１方向の一例）、Ｘ方向及びＺ方向に垂直なコンベア３の幅方向をＹ方向（第２方向の一例）、Ｚ軸周りの回転方向をθ方向ともいう。

【0022】

コンベアフレーム２６の一方、この例ではロボット２が配置される後側のコンベアフレーム２６には、基準板３０（基準部位の一例）が取り付けられている。図３に示すように、基準板３０は、コンベアフレーム２６の上面に配置された水平板部３１と、コンベアフレーム２６の側面（後側の面）に配置された垂直板部３２とを有している。図１に示すように、水平板部３１の表面（上側の面）には、直線状の基準マーク３３がＸ方向に平行に形成されている。同様に、図２に示すように、垂直板部３２の表面（後側の面）には直線状の基準マーク３４がＸ方向に平行に形成されている。

【0023】

なお、ロボット２をコンベア３の幅方向のどちら側にも配置できるように、基準板３０を一対のコンベアフレーム２６の両方にそれぞれ取り付けてもよい。また、基準板３０は、固定的に設置されてもよいし、着脱可能としてもよい。また、基準マークは並列に複数本形成されてもよいし、直線以外の態様、例えばＸ方向に間隔を空けた複数の点やマーク等として形成されてもよい。さらに、基準マークはコンベアフレーム２６や脚フレーム２７等に直接形成されてもよいし、コンベア３の構造物自体（例えばコンベアフレーム２６や脚フレーム２７における端面や角部等）を基準マークとしてもよい。

【0024】

図２及び図３に示すように、ロボット２の背面板１５の前面における基準板３０に対応する位置には、照射装置３５（可視化する手段、第２照射装置の一例）が設置されている。照射装置３５は、前方に向けてＹ方向に平行に可視光３６を照射し、基準板３０の垂直板部３２に照射する。可視光３６は、投影形状がライン状となるように照射される。以下では、可視光３６が物体に投影されて生じたライン状の投影光を「ライン光３６」ともいう。照射装置３５としては、例えばライン状のレーザ光を照射するラインマーカー等が使用される。なお、投影形状が直線以外の態様、例えばＸ方向に間隔を空けた複数の点やマーク等となるように照射してもよい。Ｚ方向においてロボット２がコンベア３に対して基準となる相対位置（高さ及び水平に対する傾きを含む）に位置する場合、垂直板部３２の基準マーク３４とライン光３６とが一致する。すなわち、基準マーク３４とライン光３６とのずれにより、ロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からのＺ方向の位置ずれが可視化される。

【0025】

ロボット２の上部には、連結フレーム１２の略中央部から上方及び前方に突出した略Ｌ字状のフレーム３７が設けられている。図１及び図３に示すように、ロボット２の上記フレーム３７の下面における基準板３０に対応する位置には、照射装置３８（可視化する手段、第１照射装置の一例）が設置されている。照射装置３８は、下方に向けてＺ方向に平行に可視光３９を照射し、基準板３０の水平板部３１に照射する。可視光３９は、投影形状がライン状となるように照射される。以下では、可視光３９が物体に投影されて生じたライン状の投影光を「ライン光３９」ともいう。照射装置３８としては、例えばライン状のレーザ光を照射するラインマーカー等が使用される。なお、投影形状が直線以外の態様、例えばＸ方向に間隔を空けた複数の点やマーク等となるように照射してもよい。Ｙ方向においてロボット２がコンベア３に対して基準となる相対位置（ロボット２とコンベア３との距離及びθ方向の傾きを含む）に位置する場合、水平板部３１の基準マーク３３とライン光３９とが一致する。すなわち、基準マーク３３とライン光３９とのずれにより、ロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からのＹ方向の位置ずれが可視化される。

【0026】

ロボット２の右側の支柱フレーム１１には、支持部材４０を介してワーク検出センサ４１が設置されている。ワーク検出センサ４１は、コンベア３により搬送される食品容器４の位置を、ロボットアーム７による盛り付け作業エリアよりも搬送方向上流側で検出する。また、ロボット２の左側の支柱フレーム１１には、支持部材４２を介してコンベア速度測定装置４３が設置されている。コンベア速度測定装置４３は、搬送部材２５に接触する回転部材の回転速度からコンベア３の搬送速度を測定し、搬送方向における食品容器４の位置座標を検出する。また、ロボット２の上部のフレーム３７の下面には、コンベア３の搬送部材２５に対応する位置にワーク検出カメラ４４が設置されている。ワーク検出カメラ４４は、ロボットアーム７による盛り付け作業エリアを撮像し、食品容器４や食品５の位置座標を個別に検出する。

【0027】

上記ワーク検出センサ４１、コンベア速度測定装置４３、ワーク検出カメラ４４により、食品容器４のＸ方向の位置情報を取得できるため、ロボット２のコンベア３に対する位置調整は、Ｙ方向及びＺ方向のみ行われればよい。

【0028】

なお、上述したロボット２の構成は一例であり、移動可能なロボットであれば、ロボットの形式は特に限定されるものではない。例えば、ロボット２は双腕型でなく単腕型のロボットとしてもよい。また、ロボット２は水平多関節型（スカラー式）に限定されるものではなく、パラレルリンク式、直動式、垂直多関節型等の他の形式でもよい。あるいは、例えばＸＹＺθ方向のうち少なくとも１方向に移動可能なアクチュエータを備えた特定の作業専用に設計された専用作業機等でもよい。

【0029】

＜２．ロボットの位置調整方法＞
次に、図４〜図１０を参照しつつ、ロボット２のコンベア３に対する位置調整方法の一例について説明する。なお、図６及び図９においては、説明を容易とするためにロボット２等の図示を省略している。

【0030】

まず、予め照射装置３５，３８による照射を開始しておく。次に、図４に示すように、作業者はロボット２の取手部１９を把持し、キャスタ１７を利用してロボット２をコンベア３の近傍に移動させる。なお、「近傍」とは、例えば制御ボックス８とロボットアーム７の間の間隙Ｓにコンベア３の少なくとも一部が収容される程度の位置である。そして、図５に示すように、ロボット２をコンベア３に対して大まかに位置決めし、当該設置場所に仮位置決めを行う。例えば図５に示す例では、照射装置３８によるライン光３９は、基準板３０の水平板部３１の基準マーク３３に対して後側にずれると共に、θ方向に傾いている。なお、この場合のライン光３９は、例えば制御ボックス８の上面や床面等に投影される。このようにして、Ｙ方向におけるロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からの位置ずれが可視化される。

【0031】

次に、図６に示すように、作業者は、ライン光３９が基準マーク３３に一致するようにロボット２を移動させ、ロボット２とコンベア３との距離（間隔）及びロボット２のθ方向の傾きを微調整する。調整完了後、作業者はロボット２の下部の４つのレベルアジャスタ１８を操作して床に据え付け、ロボット２が移動しないように固定する。これにより、図７に示すように、ロボット２のコンベア３に対するＹ方向の位置調整が完了する。

【0032】

次に、ロボット２のコンベア３に対するＺ方向の位置調整を行う。例えば図８に示す例では、照射装置３５によるライン光３６は、基準板３０の垂直板部３２の基準マーク３４に対して上側にずれると共に、水平方向に対して傾いている。なお、この場合のライン光３６は、例えばコンベア３の前方側にある図示しない壁面や機器等に投影される。このようにして、Ｚ方向におけるロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からの位置ずれが可視化される。

【0033】

そして、図９に示すように、作業者は４つのレベルアジャスタ１８を操作して、ライン光３６が基準マーク３４に一致するように、ロボット２のコンベア３に対する高さ及び水平方向に対する傾きを微調整する。なお、図９は後側から見たライン光３６と基準板３０とを示している。これにより、図１０に示すように、ロボット２のコンベア３に対するＺ方向の位置調整が完了する。

【0034】

以上のようにして、照射装置３５，３８を用いてロボット２の位置調整を行うことにより、ロボット２ではロボットアーム７や各種センサ４１，４３，４４等も照射装置３５，３８と一体構造であることから、それらの装置もコンベア３に対して位置決めされる。したがって、コンベア３に対する初回のティーチング作業のみを行っておけば、コンベア３に対して再設置する際に再度のティーチング作業は不要となり、上述の位置調整が完了した後はそのまま生産ラインの稼動が可能となる。

【0035】

なお、以上のように作業者が目視により位置調整を行うため、例えばミリメートル（ｍｍ）単位の位置決め精度となるが、食品の生産ライン等はこの程度の位置決め精度で充分であり、且つ、生産品目や生産工程の変更が短期で行われる場合が多いため、本発明の適用が特に有効である。

【0036】

なお、上記ではＹ方向の位置調整を行った後にＺ方向の位置調整を行ったが、反対にＺ方向の位置調整を行った後にＹ方向の位置調整を行ってもよい。

【0037】

＜３．実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のロボット２では、照射装置３５，３８により、ロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からの位置ずれが可視化されるので、Ｙ方向とＺ方向において、作業者は位置ずれを確認しながら目視によりロボット２をコンベア３に対して容易に位置調整することができる。これにより、生産ラインの変更等が行われる場合でも、専門的で難しい調整作業や設定作業を行うことなく、ロボット２を容易に再設置して稼動させることができる。したがって、生産ラインのフレキシビリティを向上できると共に、生産ラインへのロボットシステムの導入を容易化できるので生産ラインの自動化を促進できる。

【0038】

また、本実施形態では特に、ロボット２は、ロボット２を移動可能とするキャスタ１７と、作業者が把持可能な取手部１９と、をさらに有し、照射装置３５，３８は、ロボット２がコンベア３の近傍に移動された際に位置ずれを可視化する。これにより、作業者は取手部１９を用いてロボット２を生産ラインにおける任意の設置場所に移動させ、据え付けることができる。したがって、生産ラインにおいて作業者が行っている作業を容易にロボット２による作業に置き換えることができるので、生産ラインの自動化を促進できる。

【0039】

また、本実施形態では特に、可視化する手段として、コンベア３の基準部位に対し、可視光を照射する照射装置３５，３８を設ける。これにより、コンベア３の基準部位と照射された可視光３６，３９との位置関係により、作業者はロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からの位置ずれを容易に視認することができる。したがって、ロボット２のコンベア３に対する位置調整を容易に実行できる。また、一般に可視光の照射装置３５，３８は安価で手軽であるため、設計を容易化できると共にコストを低減できる。

【0040】

また、本実施形態では特に、照射装置３５，３８は、コンベア３の基準部位に対し、投影形状がライン状であるライン光３６，３９を照射する。ライン光３６，３９を照射することにより、コンベア３の基準部位との比較が直線同士の比較となるので容易となり、距離や傾き等の位置ずれを容易に視認できる。したがって、ロボット２のコンベア３に対する位置調整を容易に実行できる。

【0041】

また、本実施形態では特に、照射装置３５，３８は、コンベア３に取り付けられた基準板３０の基準マーク３４，３３に対し、ライン光３６，３９を照射する。コンベア３の基準部位を別部材である基準板３０とすることで、例えば着脱可能な構成として、ロボット２の設置場所に応じて基準板３０の取り付け位置を変更したり、複数のコンベア３間で基準板３０を流用すること等が可能となる。

【0042】

また、本実施形態では特に、ロボット２は、Ｚ方向に可視光を照射する照射装置３８と、Ｙ方向に可視光を照射する照射装置３５とを有する。コンベア３の基準板３０と照射装置３８から照射されたライン光３９との位置関係により、作業者はロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からのＹ方向の位置ずれを視認することができる。また、コンベア３の基準板３０と照射装置３５から照射されたライン光３６との位置関係により、作業者はロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からのＺ方向の位置ずれを視認することができる。したがって、Ｙ方向及びＺ方向の両方について精度の良い位置調整を実行することができる。

【0043】

また、本実施形態では特に、ロボット２は、Ｚ方向における位置を調整可能なレベルアジャスタ１８をさらに有する。これにより、作業者はレベルアジャスタ１８を用いてロボット２のコンベア３に対するＺ方向の位置調整（高さ及び傾き）を容易に実行できる。また、ロボット２のＺ方向の位置調整に安価で手軽なレベルアジャスタ１８を使用することで、設計を容易化できると共にコストを低減できる。

【0044】

＜４．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。

【0045】

（４−１．可視化する手段の他の例）
上記実施形態では、ロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からの位置ずれを可視化する手段として、可視光を照射する照射装置を使用する場合を一例として説明したが、その他の機器を使用してもよい。

【0046】

例えば図１１に示すように、左右の支柱フレーム１１の前面に、コンベア３のコンベアフレーム２６との水平方向の距離（間隔）を検出する距離センサ４５，４６（可視化する手段の一例）をそれぞれ設けてもよい。距離センサの種類は特に限定されるものではないが、例えば赤外線センサや超音波センサ等を用いることができる。距離センサ４５，４６の検出結果は、例えばセンサ自身が有する表示部に表示されてもよいし、ロボット２が備える図示しないタッチパネル等に表示されてもよい。また検出結果は、距離が数値により表示されてもよいし、規定の距離になった場合に色が変わる等により表示されてもよい。これにより、ロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からのＹ方向の位置ずれが可視化される。作業者は、距離センサ４５，４６による検出値が規定の距離となるようにロボット２を移動させ、ロボット２とコンベア３との距離（間隔）及びロボット２のθ方向の傾きを微調整する。これにより、ロボット２のコンベア３に対するＹ方向の位置調整を行うことができる。

【0047】

同様に、例えば図１２に示すように、左右の支柱フレーム１１の上側に、例えばフレーム３７と同様の形状である前方に突出したフレーム４７，４８をそれぞれ設けておき、それらフレーム４７，４８の下面に、コンベア３のコンベアフレーム２６との高さ方向の距離（間隔）を検出する距離センサ４９，５０（可視化する手段の一例）をそれぞれ設けてもよい。距離センサの種類は特に限定されるものではないが、例えば赤外線センサや超音波センサ等を用いることができる。距離センサ４９，５０の検出結果は、例えばセンサ自身が有する表示部に表示されてもよいし、ロボット２が備える図示しないタッチパネル等に表示されてもよい。また検出結果は、距離が数値により表示されてもよいし、規定の距離になった場合に色が変わる等により表示されてもよい。これにより、ロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からのＺ方向の位置ずれが可視化される。作業者は、距離センサ４９，５０による検出値が規定の距離となるようにレベルアジャスタ１８を操作し、ロボット２の高さ及び水平方向に対する傾きを微調整する。これにより、ロボット２のコンベア３に対するＺ方向の位置調整を行うことができる。

【0048】

また、Ｙ方向の位置ずれを可視化する手段として、上記のような電子機器以外にも、例えば図１３及び図１４に示すように棒状部材５１，５２（可視化する手段の一例）を用いてもよい。棒状部材５１，５２は、例えば伸縮可能あるいは折り畳み可能な構成として、通常は収納しておき、位置調整を行う際のみ突出させてもよい。棒状部材５１，５２はそれぞれ規定の長さを有しており、棒状部材５１，５２の先端とコンベアフレーム２６との間に隙間があるか否かで、ロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からのＹ方向の位置ずれが可視化される。図１３及び図１４に示すように、作業者は、棒状部材５１，５２の先端がコンベア３のコンベアフレーム２６に当接するようにロボット２を移動させ、ロボット２とコンベア３との距離（間隔）及びロボット２のθ方向の傾きを調整する。これにより、ロボット２のコンベア３に対するＹ方向の位置調整を行うことができる。

【0049】

また、図示は省略するが、上記のような棒状部材を、フレーム４７，４８（図１２参照）の下面に設置して、Ｚ方向の位置ずれを可視化する手段として用いてもよい。この場合も上記と同様にして、作業者は、２本の棒状部材の先端がコンベアフレーム２６の上面に当接するようにレベルアジャスタ１８を操作し、ロボット２の高さ及び水平方向に対する傾きを調整する。これにより、ロボット２のコンベア３に対するＺ方向の位置調整を行うことができる。

【0050】

（４−２．その他）
上記実施形態では、ロボット２に２つの照射装置３５，３８を設置して、Ｚ方向及びＹ方向の両方について位置調整可能な構成としたが、例えばＺ方向及びＹ方向のいずれか一方のみの位置調整しか必要ない場合には、対応する一方の照射装置と基準マークのみを設置してもよい。

【0051】

また以上では、ロボット２が食品の盛付け作業を行う場合を一例として説明したが、その他にも、例えば調理、盛り付け、ソースがけ、包装、箱詰め等、食品の生産ラインに関わる多種多様な作業を行わせることができる。また、食品分野以外にも、例えば電気・電子業界など、製品のライフサイクルが短く、例えば数ヶ月単位でモデルチェンジを繰り返すような分野にも好適である。この場合、ロボットには例えば部品の組み立て、加工、塗装、溶接等の製品の生産ラインに関わる多種多様な作業を行わせることができる。その他にも、例えば物流分野に適用してもよく、ロボットには例えば物品のピッキングやパレタイズ等の物流ラインに関わる多種多様な作業を行わせることができる。

【0052】

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。

【0053】

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一（同じ）」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一（同じ）」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一（同じ）」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

【0054】

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0055】

１ ロボットシステム
２ ロボット
３ コンベア
４ 食品容器（ワーク）
１７ キャスタ
１８ レベルアジャスタ（アジャスタ）
３０ 基準板（基準部位）
３３ 基準マーク
３４ 基準マーク
３５ 照射装置（可視化する手段、第２照射装置）
３６ 可視光、ライン光
３８ 照射装置（可視化する手段、第１照射装置）
３９ 可視光、ライン光
４５ 距離センサ（可視化する手段）
４６ 距離センサ（可視化する手段）
４９ 距離センサ（可視化する手段）
５０ 距離センサ（可視化する手段）
５１ 棒状部材（可視化する手段）
５２ 棒状部材（可視化する手段）

【要約】

【課題】生産ラインの自動化を促進できるロボット等を提供する。
【解決手段】コンベア３により搬送される食品容器４に食品５の盛り付け作業を行うロボット２であって、鉛直方向であるＺ方向と、コンベア３の搬送方向であるＸ方向及びＺ方向の両方向に垂直なＹ方向と、の少なくとも一方における、ロボット２のコンベア３に対する基準となる相対位置からの位置ずれを可視化するための可視光３６，３９を照射する照射装置３５，３８とを有する。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】