本發(fā)明涉及一種作為搬運等的對象物的工件(以下簡稱為“工件”)的把持所使用的機(jī)器人手臂與使用所述手臂的機(jī)器人搬運裝置、機(jī)器人搬運系統(tǒng)以及工件的搬運方法。

背景技術(shù)：

1、以往在組裝工廠或制造工廠等中，在進(jìn)行組件或制品的搬運或搬送等(以下有時簡稱為“搬運等”)時，為了提起這些制品等，使用包括機(jī)器人手臂(也稱為末端執(zhí)行器等)并將其安裝在前端的機(jī)器人(也稱為機(jī)械臂或機(jī)器人操作器等)，所述機(jī)器人手臂包括以機(jī)械方式作動的把持機(jī)構(gòu)。

2、例如，如專利文獻(xiàn)1的真空手臂雖然可應(yīng)用于通過抽吸而大致扁平地收容不定形物的矩形袋類的工件的搬運，但在此種真空類型中，需要產(chǎn)生壓縮空氣的空氣壓縮機(jī)，因此可采用的工廠設(shè)備受到限定。而且，也需要根據(jù)工件的輪廓形狀更換真空手臂，而產(chǎn)生機(jī)器人手臂更換的時間損失，因此無法成為有效率的方法。

3、而且，如專利文獻(xiàn)2中的帶式的搬運機(jī)存在如下限制：例如僅在加工肉的半制品、面團(tuán)、水果等之類的大小或重量大致固定且一致的情況下能夠穩(wěn)定且大量地搬運，僅在事先按照大小等分類的情況下成為有效的搬運方法。并且，此種搬運機(jī)多數(shù)情況下為大型，不適合設(shè)置面積有限制的情況等。

4、即，近來要求機(jī)器人手臂(包括其的機(jī)器人等)不僅在大致相同的制品等的情況下，而且在混合存在有各種大小、形狀、重量等多種多樣的物品的情況下，也能夠應(yīng)對其逐一的拾取或搬運等，在同一制造線中，也要求不產(chǎn)生排序等工夫或時間上的損失，也無需變更設(shè)備，而高效地搬運這些物品。即，成為對象的物品不僅為工業(yè)制品，而且也擴(kuò)展為日用品或食品制品等，因此在包括例如軟體物、薄膜物或袋裝物等不為特定形狀的物品、或者形狀容易變化的物品在內(nèi)而關(guān)系到多品項時，難以僅通過特定的機(jī)器人手臂而無誤地持續(xù)把持、搬運此種多品項的物品。并且，若為了進(jìn)行無誤的把持或搬運而每次進(jìn)行事先的排序或各品項的機(jī)器人手臂的更換，則比較麻煩、或產(chǎn)生運轉(zhuǎn)停止時間(停機(jī)時間)，因此導(dǎo)致時間損失、即制造設(shè)備的補(bǔ)償能力的降低。

5、另一方面，也提出有如下方法：不僅如上所述的機(jī)械性的動作，而且使用利用通過通電產(chǎn)生溫度差的帕耳帖效應(yīng)的熱模塊，通過所述熱模塊的吸熱效果使涂布在對象物與熱模塊之間的液體冷卻固化，通過所述方法固著、把持對象物并搬運(例如專利文獻(xiàn)3)。而且，在搬運后利用改變通電產(chǎn)生的熱模塊的放熱效果，將對象物與熱模塊之間的冷卻固化解除(進(jìn)行加熱)，由此自熱模塊釋放對象物。并且，根據(jù)所述專利文獻(xiàn)3所記載的方法，認(rèn)為具有如下優(yōu)點等：不論對象物大小如何，均能夠進(jìn)行確實的把持、搬運，不會對搬運中的對象物施加局部應(yīng)力。

6、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

7、專利文獻(xiàn)

8、專利文獻(xiàn)1：實用新型申請公開第昭61-58084號公報

9、專利文獻(xiàn)2：日本專利特開2019-214435號公報

10、專利文獻(xiàn)3：日本專利特開平1-150632號公報

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的問題

2、專利文獻(xiàn)3所記載的方法雖然如上所述具有若干優(yōu)點，但所使用的熱模塊的冷卻或加熱需要一定的時間，因此若要通過對象物的冷卻固化與加熱的連續(xù)的循環(huán)執(zhí)行搬運，則實際上無論如何均有產(chǎn)生停機(jī)時間之虞。例如，在如混裝作業(yè)或配菜作業(yè)等那樣需要重復(fù)多品項的搬運的作業(yè)中，即便每一物品的時間損失少，若其關(guān)系到全部搬運對象物品，則有成為龐大的時間損失之虞，效率化變得極難。而且，越使用則與工件的接觸部處水或冰等附著物累積越多，因此導(dǎo)致在連續(xù)的使用中也產(chǎn)生妨礙熱模塊側(cè)與工件的冷卻固化或加熱之類的其他問題。對于此種連續(xù)的搬運或搬送的情況、或者處理多品項時的課題，所述專利文獻(xiàn)3中無任何提及。即，專利文獻(xiàn)3僅公開包括一個把持部分的把持裝置。

3、因此，本技術(shù)的發(fā)明人等部分參考了如所述專利文獻(xiàn)3所記載的機(jī)構(gòu)，但也對能夠使混合存在有大小、形狀或重量等不同的物品的工件的連續(xù)的把持及搬運等更效率化的機(jī)器人手臂進(jìn)行了努力研究，結(jié)果為在所述機(jī)器人手臂中，通過將包括對與工件接觸的接觸部進(jìn)行加熱或冷卻的加熱冷卻裝置的工件的把持部的結(jié)構(gòu)、配置或使用方法等進(jìn)一步適配化，而完成本發(fā)明。

4、因此，本發(fā)明的目的在于提供一種尤其是如能夠?qū)⒒旌洗嬖谟写笮?、形狀或重量等不同的物品的工件的連續(xù)的把持及搬運等進(jìn)一步效率化或高速化的機(jī)器人手臂，并提供一種包括此種機(jī)器人手臂的機(jī)械臂等機(jī)器人搬運裝置或機(jī)器人搬運系統(tǒng)。而且，本發(fā)明的其他目的在于提供一種使用包括此種機(jī)器人手臂的裝置搬運工件的方法。

5、解決問題的技術(shù)手段

6、即，本發(fā)明的主旨如以下所述。

7、[1]一種機(jī)器人手臂，包括工件把持部，所述工件把持部使工件固著并把持，所述機(jī)器人手臂的特征在于：

8、所述工件把持部至少包括：工件接觸部，與工件接觸；及加熱冷卻裝置，對所述工件接觸部進(jìn)行加熱或冷卻，

9、在所述機(jī)器人手臂中，所述工件把持部分別分開在不同的位置配置兩個以上。

10、[2]根據(jù)[1]所記載的機(jī)器人手臂，其特征在于在所述分開在不同的位置配置兩個以上的工件把持部中，在使用一個工件把持部時，通過所述加熱冷卻裝置將其以外的工件把持部的任一者或全部進(jìn)行預(yù)冷或冷卻。

11、[3]根據(jù)[1]所記載的機(jī)器人手臂，其特征在于包括支撐體，所述支撐體安裝所述工件把持部，工件把持部分別配置于所述支撐體的大致端部。

12、[4]根據(jù)[3]所記載的所述機(jī)器人手臂，其特征在于所述工件把持部在仰視下相對于所述支撐體的中心部而大致均等地配置。

13、[5]根據(jù)[1]所記載的機(jī)器人手臂，其特征在于包括三個以上所述工件把持部。

14、[6]根據(jù)[1]所記載的機(jī)器人手臂，其特征在于包括液噴霧部，所述液噴霧部噴出能夠凍結(jié)及熔解的液狀介質(zhì)。

15、[7]根據(jù)[1]所記載的機(jī)器人手臂，其特征在于所述加熱冷卻裝置包括帕耳帖元件或熱交換器。

16、[8]根據(jù)[1]所記載的機(jī)器人手臂，其特征在于在所述加熱冷卻裝置與所述工件接觸部之間包括導(dǎo)熱化合物。

17、[9]一種機(jī)器人搬運裝置，其為搭載根據(jù)所述[1]至[8]中任一項所記載的機(jī)器人手臂而成，能夠?qū)⒂伤龉ぜ殉植克殉值墓ぜ园徇\起始地搬運至搬運目的地。

18、[10]一種機(jī)器人搬運系統(tǒng)，其特征在于至少包括根據(jù)[9]所記載的機(jī)器人搬運裝置、工件搬運起始地、及工件搬運目的地。

19、[11]根據(jù)[10]所記載的機(jī)器人搬運系統(tǒng)，其特征在于在所述工件搬運起始地的附近包括液噴霧部，所述液噴霧部噴出能夠凍結(jié)及熔解的液狀介質(zhì)。

20、[12]一種工件搬運方法，其為使用根據(jù)所述[10]或[11]所記載的機(jī)器人搬運系統(tǒng)將工件自搬運起始地搬運至搬運目的地的方法，其特征在于至少包括如下i)～vi)的階段：

21、i)對加熱冷卻裝置通電而使其作動，對工件把持部中的工件接觸部的至少一者進(jìn)行預(yù)冷的階段；

22、ii)準(zhǔn)備附著有液狀介質(zhì)的搬運起始地的工件的階段；

23、iii)使通過所述預(yù)冷而被冷卻的至少一個工件接觸部與附著有液狀介質(zhì)的工件表面接觸，通過所述液狀介質(zhì)的冷卻固化使工件與工件接觸部固著的階段；

24、iv)對在所述i)～iii)的階段所使用的工件把持部以外的其他工件把持部中的加熱冷卻裝置通電而使其作動，對所述其他工件把持部中的工件接觸部的至少一者進(jìn)行預(yù)冷的階段；

25、v)把持在所述iii)的階段被固著的工件并將其搬運至搬運目的地的階段；及

26、vi)對在所述v)的階段中用于搬運的工件把持部的工件接觸部中的加熱冷卻裝置通電而使其作動，對所述工件接觸部進(jìn)行加熱，使與工件的固著部熔解而釋放工件的階段。

27、[13]根據(jù)[12]所記載的工件搬運方法，其特征在于在所述v)的階段至所述vi)的階段的任一者中，使用通過所述iv)的階段的預(yù)冷而被冷卻的其他工件把持部中的工件接觸部的至少一者，對其后搬運的搬運起始地的工件依次實施所述ii)、iii)、v)及vi)的階段。

28、[14]一種工件搬運方法，其特征在于將根據(jù)所述[12]或[13]所記載的工件搬運方法循環(huán)進(jìn)行多次，而將工件自工件搬運起始地搬運至工件搬運目的地。

29、發(fā)明的效果

30、根據(jù)本發(fā)明，尤其是能夠在不進(jìn)行排序或機(jī)器人手臂等的設(shè)備變更等的情況下將混合存在有大小、形狀或重量等不同的物品的工件的連續(xù)的把持及搬運等進(jìn)一步效率化或高速化。并且，通過利用本發(fā)明的技術(shù)，例如對如便當(dāng)中的多品項食品的混裝作業(yè)或者甜食或面包中的食材的配菜作業(yè)等將一次加工品制成最終形態(tài)(制品)時的作業(yè)的自動化有所貢獻(xiàn)。