部件供应设备、部件供应方法和机器人系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供部件供应设备、部件供应方法和机器人系统。部件供应设备包括：供应托盘堆叠部分，在供应托盘堆叠部分处，容纳部件的供应托盘被堆叠；托盘上升/下降单元，其用于将供应托盘之一从供应托盘堆叠部分分开；托盘保持单元，托盘上升/下降单元设有托盘保持单元；以及空托盘堆叠部分，在空托盘堆叠部分处，空托盘被堆叠，所述空托盘是在部件的供应之后被清空的供应托盘。空托盘堆叠部分沿竖直方向在供应托盘堆叠部分上方布置。
【专利说明】
部件供应设备、部件供应方法和机器人系统
技术领域
[0001]本发明涉及将部件供应到执行组装操作的机器人的部件供应设备和部件供应方法、以及包括该部件供应设备的机器人系统。
【背景技术】
[0002]概括而言，作为用于将部件供应到执行组装操作的机器人的部件供应设备、已知的是部件被容纳在托盘中且从托盘取出以使得机器人执行组装操作的构型。
[0003]近年来，随着从人工组装发展到由机器人组装，需要一种部件供应设备和部件供应方法，其可以降低成本，减小安装区域以使得安装可以在有限的空间中完成，且可以以短时间执行制造，以实现良好的生产率。
[0004]在日本公开专利申请N0.H09-208057中公开的部件供应设备如此配置，以使得机器人被布置成从在堆叠且容纳部件的多个托盘的最上方高度处的托盘取出部件，已经清空的托盘然后由可移动设备移动且清空的托盘被堆叠。
[0005]然而，在日本公开专利申请N0.H09-208057中公开的设备存在的问题是，为了从被堆叠且容纳部件的托盘取出部件，空托盘需要被移动、而后被堆叠，以使得安装区域增加，因为空托盘堆叠部分布置在另一地方。而且，其存在的问题是，需要提供用于释放堆叠的驱动机构、用于移动清空托盘的驱动机构和用于堆叠空托盘的驱动机构，导致设备的成本较尚O
[0006]在日本公开专利申请N0.2011-240456中公开的部件供应设备和组装系统包括用于容纳托盘的容纳架和用于从容纳架取出托盘的机构，且在容纳架上执行组装以减小安装区域。
[0007]然而，在日本公开专利申请N0.2011-240456中公开的设备存在的问题是，因为清空的托盘被容纳在容纳架中，而后新托盘被取出，需要驱动水平可移动机构和竖直可移动机构的两个轴，所以消耗一些时间来更换托盘且生产率较低。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供部件供应设备和部件供应方法，其防止供应托盘堆叠部分和空托盘堆叠部分的安装区域增加、无需用于在空托盘堆叠部分处堆叠空托盘的驱动源且可以降低成本。
[0009]为了实现以上提及的目的，本发明的部件供应设备包括:
[0010]供应托盘堆叠部分，在供应托盘堆叠部分中，容纳部件的一个或多个供应托盘被堆叠；
[0011]托盘上升/下降单元，其用于将供应托盘之一从供应托盘堆叠部分分开；
[0012]托盘保持单元，所述托盘保持单元设置在所述托盘上升/下降单元中；以及
[0013]空托盘堆叠部分，在空托盘堆叠部分中，在部件供应之后被清空的一个或多个空供应托盘被堆叠，
[0014]其中，空托盘堆叠部分沿竖直方向在供应托盘堆叠部分上方布置。
[0015]而且，为了实现以上提及的目的，本发明的部件供应方法利用部件供应设备，该部件供应设备包括:
[0016]供应托盘堆叠部分，在供应托盘堆叠部分中，容纳部件的一个或多个供应托盘被堆叠;托盘上升/下降单元，其用于将供应托盘之一从供应托盘堆叠部分分开；以及托盘移动单元，其用于移动一个分开的供应托盘，
[0017]所述方法包括以下步骤:
[0018]在供应托盘堆叠部分处堆叠容纳部件的一个或多个供应托盘；
[0019]通过托盘上升/下降单元将一个供应托盘从供应托盘堆叠部分分开且保持所述一个供应托盘；
[0020]通过托盘上升/下降单元供应被分开的供应托盘以供应部件;并且[0021 ]在空托盘堆叠部分处堆叠被清空的一个或多个空供应托盘，
[0022]其中，空托盘堆叠部分沿竖直方向在供应托盘堆叠部分上方布置。
[0023]而且，为了实现以上提及的目的，本发明的机器人系统包括:
[0024]机器人;和
[0025]部件供应设备，
[0026]其中，部件供应设备包括:
[0027]供应托盘堆叠部分，在供应托盘堆叠部分中，容纳部件的一个或多个供应托盘被堆叠；
[0028]托盘上升/下降单元，其用于将供应托盘之一从供应托盘堆叠部分分开；
[0029]托盘保持单元，托盘保持单元设置在托盘上升/下降单元中；和
[0030]空托盘堆叠部分，在空托盘堆叠部分中，在部件供应之后被清空的一个或多个空供应托盘被堆叠，
[0031 ]其中，空托盘堆叠部分沿竖直方向在供应托盘堆叠部分上方布置，
[0032]其中，机器人设有能够在X轴线方向上和在y轴线方向上移动的抓持装置，未设有在z轴线方向上的驱动单元。
[0033]通过对以下参考附图的示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。
【附图说明】
[0034]图1是图解根据本发明的第一实施方式的部件供应设备的示意性透视图。
[0035]图2A、2B、2C、2D和2E是示意图，说明根据本发明的第一实施方式用于将一个供应托盘从供应托盘堆叠部分分开的方法。
[0036]图3A、3B、3C、3D、3E和3F是示意图，说明根据本发明的第一实施方式用于在供应托盘堆叠部分处容纳且堆叠空托盘的方法。
[0037]图4是示意图前视图，图解根据本发明的第一实施方式的空托盘堆叠部分，在空托盘堆叠部分处，多个空托盘被堆叠。
[0038]图5是图解根据本发明的第一实施方式的操作流程的流程图。
[0039]图6是图解根据本发明的第二实施方式的部件供应设备的示意性透视图。
[0040]图7A、7B、7C、7D和7E是示意图，说明根据本发明的第二实施方式用于将一个供应托盘从供应托盘堆叠部分分开的方法。
[0041 ]图8A、8B、8C、8D、8E和8F是图解了根据本发明的第二实施方式的过程的示意性前视图和侧视图，在该过程中，供应托盘从供应托盘堆叠部分移动，且供应托盘被定位并传递到部件取出机器人。
[0042]图9A、9B、9C、9D和9E是示意性前视图，说明根据本发明的第二实施方式用于在空托盘堆叠部分处容纳和堆叠空托盘的方法。
[0043]图10是示意性透视图，图解根据本发明的第二实施方式用于机器人系统的机器人。
【具体实施方式】
[0044]现在将依据附图详细描述本发明的优选实施方式。
[0045][第一实施方式]
[0046]将在下文中参考图1说明本发明的第一实施方式。在图中，相同部件由相同附图标记表不。
[0047]图1是示意性透视图，图解根据本发明的第一实施方式的部件供应设备。部件供应设备I包括供应托盘堆叠部分3和空托盘堆叠部分7，在供应托盘堆叠部分处，均容纳部件(构件)的供应托盘21被堆叠，在空托盘堆叠部分中，堆叠空托盘22，空托盘22是被清空的供应托盘21。空托盘堆叠部分7沿竖直方向在供应托盘堆叠部分3上方布置。
[0048]部件供应设备I包括托盘上升/下降单元4和托盘移动单元5，托盘上升/下降单元将一(级)供应托盘21从供应托盘堆叠部分3分开，且托盘移动单元5将分开的供应托盘21移动到部件抓持装置10，部件取出机器人9设有该部件抓持装置。部件供应设备I还包括托盘保持单元6和空托盘堆叠单元8，托盘上升/下降单元4设有托盘保持单元6，且空托盘堆叠单元保持空托盘22，空托盘22是容纳的部件被清空的供应托盘21。
[0049]虽然供应托盘21和空托盘22为了方便说明而用彼此不同的附图标记表示，但是它们是相同的托盘。供应托盘21包括主体部分21 a，主体部分的四侧由侧表面部分21 c包围。在侧表面部分21c的上部分处，保持部分21b向外延伸，且形成为凸缘状以如下所述由托盘保持机构保持。类似地，空托盘22包括主体部分22a，主体部分的四侧由侧表面部分22c包围。在侧表面部分22c的上部分处，保持部分22b向外延伸，且形成为凸缘状以如下所述地由托盘保持机构保持。侧表面部分21c和22c可具有朝向供应托盘21的底部变窄的锥形形状，但也可以成形为垂直上升。
[0050]在下文中将说明以下操作:一个供应托盘21通过托盘上升/下降单元4从供应托盘堆叠部分3分开，然后移动到部件取出机器人9，其中，空托盘22堆叠在空托盘堆叠部分7处，空托盘22是通过部件供应而被清空的供应托盘21。
[0051]在图1中，设有托盘保持单元6的托盘上升/下降单元4相对于供应托盘堆叠部分3下降或上升，以分开所述一个供应托盘21。将参考图2A、2B、2C、2D和2E(图2A、2B、2C、2D和2E是从图1的箭头A示出的方向看去的示意图)说明分开方法。在图2A中，多个供应托盘21堆叠在供应托盘堆叠部分3处。为了方便说明，仅两个供应托盘21在图2A、2B、2C、2D和2E中图解。
[0052]图2A图解一种状态，在该状态中，包括托盘保持防退机构(或单向机构)11的托盘保持单元6相对于容纳部件且布置在最高级处的供应托盘21、沿竖直方向在供应托盘堆叠部分3上方准备。图2B图解托盘上升/下降单元4从在图2A中图解的状态下降且托盘保持防退机构11的下表面与供应托盘21的保持部分21b的上表面接触的状态。如下所述，托盘保持防退机构11和设置在空托盘堆叠单元8上的空托盘堆叠防退机构(或单向机构)12配置成相对于水平轴线在单一(向上)方向上而不在相反(向下)方向上转动。
[0053]随后，当托盘上升/下降单元4进一步下降时，托盘保持防退机构11转动以跟随供应托盘21的保持部分21b。这种状态在图2C中图解。托盘上升/下降单元4进一步下降，且托盘保持单元6到达用于举起供应托盘21的状态。这种状态在图2D中图解。在图2D中图解的状态下，托盘上升/下降单元4充分下降到托盘保持防退机构11定位于在供应托盘21的保持部分21b下方的预定间隙处的位置。托盘上升/下降单元4的下降在这种状态下停止。
[0054]然后，托盘上升/下降单元4从在图2D中图解的状态上升，托盘保持单元6的托盘保持防退机构11抵接到供应托盘21的保持部分21b的下表面，且所述一个供应托盘21可以如在图2E中图解的那样从供应托盘堆叠部分3分开。
[0055]随后，将在下文中说明用于将分开的供应托盘21移动到部件取出机器人9的方法。如在图1中图解的，在分开的供应托盘21由托盘保持单元6保持的状态下，托盘上升/下降单元4向上移动到供应托盘21移动到部件取出机器人9的高度。托盘保持单元6的托盘保持防退机构11设置于在托盘保持单元6的在X轴线方向上的两端的两个位置处、或如在图1中图解的总共设置于四个位置处。供应托盘21由四个托盘保持防退机构11保持。保持防退机构11在托盘保持单元6内延伸。
[0056]托盘移动单元5在X轴线方向上前进，以将由托盘保持单元6保持的分开的供应托盘21移动到部件取出机器人9可以将部件从分开的供应托盘21取出的范围。这种状态由在图1中的虚线图解。在这种状态下，部件取出机器人9所设有的部件保持单元10从分开的供应托盘21取出部件(未图解)。当所有部件从供应托盘21被取出以清空供应托盘21时，托盘移动单元5在X轴线方向上缩回，以返回到在部件供应设备I中的预定位置。这是托盘移动方法。
[0057]将参考图3A、3B、3C、3D、3E和3F(从由图1的箭头B示出的方向看去的示意图)说明用于在空托盘堆叠部分7处堆叠空托盘22的方法，空托盘22是在所有部件的供应完成之后已经被清空的供应托盘21。在图3A中图解的状态下，保持空托盘22的托盘保持单元6沿竖直方向在包括空托盘堆叠防退机构12的空托盘堆叠单元8下方准备。在图3A中图解的状态下，一个空托盘22已经在空托盘堆叠部分7处被保持。
[0058]随后，在图3B中图解的状态下，托盘上升/下降单元4上升，以使得下空托盘22抵接到上空托盘22的下表面。当托盘上升/下降单元4进一步上升时，这种状态变成空托盘22的保持部分22b的上表面与空托盘堆叠防退机构12的下表面接触的状态。这种状态在图3C中图解。从图3C起，上空托盘22的图解被省略以有助于看图。
[0059]注意到，此时，保持空托盘22的托盘保持单元6和托盘保持防退机构11与空托盘堆叠单元8和空托盘防退机构12具有在空间上彼此不干扰的位置关系。在这个实施方式中，建立空托盘堆叠单元8装配到托盘保持单元6的内侧中的嵌套关系。而且，保持上空托盘22的托盘保持单元6和托盘保持防退机构11在图3C、3D、3E和3F中省略以有助于看图。
[0060]图3D图解在空托盘堆叠防退机构12转动以跟随空托盘22的保持部分22b时托盘上升/下降单元4从在图3C中图解的状态进一步上升的状态。随后，托盘上升/下降单元4进一步上升，且空托盘堆叠单元8到达用于从下方保持清空托盘22的状态(在图3E中图解的状态)。图3F图解托盘上升/下降单元4最终下降且空托盘堆叠单元8堆叠所述一个空托盘22的状态。这是空托盘堆叠方法。
[0061]图4图解了空托盘堆叠单元8保持一个在另一个之上堆叠的空托盘22的状态。由托盘上升/下降单元4从下方上升的空托盘22被堆叠，且空托盘堆叠单元8保持最下方的空托盘22。在图4中，五个空托盘22被堆叠，但例如被堆叠的空托盘22的数量不受限。
[0062]托盘保持单元6的托盘保持防退机构11和空托盘堆叠单元8的空托盘堆叠防退机构12被尺寸化为在水平方向上长于供应托盘的保持部分21b的长度和空托盘22的保持部分22b的长度。因此，在供应托盘21或空托盘22被保持的状态下，在托盘保持单元6的竖直部分和空托盘堆叠单元8的竖直部分与保持部分21b的外边缘部分和保持部分22b的外边缘部分之间存在预定间隙，如在图2A、2B、2C、2D和2E和图4中分别图解的那样。由于间隙的存在，托盘保持防退机构11和防退机构12可以转动。
[0063]如通过以上说明理解的，空托盘堆叠单元8不上升或下降，且在固定状态下沿竖直方向定位在供应托盘堆叠部分3上方。因此，空托盘22通过托盘上升/下降单元4堆叠，且无需单独的驱动源来在空托盘堆叠部分7处堆叠空托盘22。
[0064]而且，如在图1中图解的，空托盘堆叠部分7沿竖直方向布置在供应托盘堆叠部分3上方，以使得可以防止安装区域的增加。
[0065]如上所述，部件的供应通过以下完成:将一个供应托盘21从供应托盘堆叠部分3分开，取出用于部件取出机器人9的所述一个供应托盘21，且随后在空托盘堆叠部分7处堆叠空托盘22。该操作重复执行与在供应托盘堆叠部分3处堆叠的供应托盘21的(级)数量相同的次数。
[0066]上文的操作将参考图5说明。图5是图解根据本发明的第一实施方式的操作流程的流程图。当操作开始时，在步骤SI中，托盘上升/下降单元4下降到一个供应托盘21被分开(被取出)的高度。所述状态在图2A、2B、2C、2D和2E中被图解。
[0067]当托盘保持单元6保持供应托盘21时，在步骤S2中，托盘上升/下降单元4上升到部件可以移动到部件取出机器人9的高度。当上升完成时，在步骤S3中，托盘移动单元5从初始位置前进到部件取出机器人9可以取出部件的第二位置(在图1中由虚线图解)。
[0068]在步骤S4中，部件取出机器人9取出被容纳在供应托盘21中的所有多个部件，且供应托盘21变空。在步骤S5中，传感器(未图解)确定一个或多个部件在供应托盘21中是存在还是不存在。如果部件不存在，则过程前进到下一步骤，如果部件存在，则过程返回到步骤S40
[0069]在步骤S5中，如果确定部件不存在，则在步骤S6中，托盘移动单元5缩回以返回到初始位置。在部件的供应之后，在步骤S7中，通过托盘上升/下降单元4的上升，已经返回到供应托盘堆叠部分3的上部分的空托盘22上升到空托盘22被堆叠的高度且空托盘22在空托盘堆叠单元8处被堆叠。随后，重复地将下一级的供应托盘21从供应托盘堆叠部分3分开。在步骤S8中，确定供应托盘21是存在还是不存在，且如果没有供应托盘21存在则过程完成。如果供应托盘21仍存在，则过程返回到步骤SI以重复以上提及的操作。
[0070]在以上说明的本发明的第一实施方式中，提供托盘移动单元5以将分开的供应托盘21移动到部件取出机器人9。然而，并非必须提供托盘移动单元5，部件供应设备可以这样配置:部件取出机器人9从定位在供应托盘堆叠部分3的最上方的级处的供应托盘21直接取出部件。在这种配置中，空托盘堆叠部分7沿竖直方向布置在供应托盘堆叠部分3上方。
[0071 ]根据第一实施方式，空托盘堆叠部分布置在供应托盘堆叠部分上方，以使得可以防止安装区域的增加。而且，空托盘22通过托盘上升/下降单元4在空托盘堆叠部分7处被堆叠，以使得驱动源可以减少且成本可以降低。
[0072]而且，在空托盘22已经通过托盘上升/下降单元4在空托盘堆叠部分7处堆叠之后，新托盘21从供应托盘堆叠部分3被取出，以使得托盘21可以以短生产时间更换，且生产率可以提尚。
[0073][第二实施方式]
[0074]本发明的第二实施方式将在下文中参考附图具体说明。在图中，相同部件由相同附图标记表示。
[0075]在第二实施方式中，〃供应托盘〃和〃空托盘〃是相同托盘且如下文进行功能限定。〃供应托盘"意味着在部件被容纳在托盘中、托盘在供应托盘堆叠部分3处被堆叠以及部件被供应到机器人109中的每个状态下的托盘。而且，"空托盘"意味着所有部件被供应的托盘，因此该托盘是空的。
[0076]图6是图解根据本发明的第二实施方式的部件供应设备的示意性透视图。
[0077]第二实施方式涉及包括第一实施方式的部件供应设备在内的机器人系统和将在下文描述的机器人。
[0078]部件供应设备101包括供应托盘堆叠部分103和空托盘堆叠部分107，在供应托盘堆叠部分处，均容纳部件114(不在图6中图解)的供应托盘121被堆叠，在空托盘堆叠部分处堆叠空托盘122，空托盘122是变空的供应托盘121。空托盘堆叠部分107沿竖直方向布置在供应托盘堆叠部分103上方。
[0079]部件供应设备101包括托盘上升/下降单元104和托盘保持单元106，托盘上升/下降单元将一级供应托盘121从供应托盘堆叠部分103分开，托盘上升/下降单元104设有托盘保持单元106。部件供应设备101还包括托盘移动单元105和托盘定位部分111，托盘移动单元将分开的供应托盘121移动到机器人109可以将部件取出的区域，且在供应托盘121通过托盘移动单元105移动之后，托盘定位部分111根据托盘上升/下降单元104的上升/下降操作(在这个实施方式中在上升期间)在X轴线方向上且在y轴线方向上定位供应托盘121。托盘定位部分111可以设置在托盘移动单元105处。
[0080]如在图10中图解的，y轴移动单元132通过在机器人109中的杆131设置在基部130上。X轴移动单元133安装在y轴移动单元132的导轨上而在X轴线方向上可移动。而且，部件抓持装置110安装在X轴移动单元133的导轨上而在y轴线方向上可移动。
[0081]机器人109包括托盘定位部分111，所述托盘定位部分将从部件供应设备101传送的供应托盘121定位在基部130上。机器人109包括部件抓持装置(手)110，机器人109设有该部件抓持装置。部件抓持装置110包括抓持部件(未图解)的卡盘部分118。
[0082]以这种方式，机器人109包括X轴致动器和y轴致动器，以将部件供应到在x-y平面上的预定位置。而且，这种配置方式可以增加设备布局(诸如，单元的布置方式等)的自由度。而且，机器人109不包括在z轴线方向上的驱动单元。因此，与包括在z轴线方向上的驱动单元在内的机器人相比，机器人109的重量可以减轻。
[0083]此外，在图6中，部件114(未示出)由机器人109从供应托盘121取出，而后空托盘122通过空托盘堆叠单元108在空托盘堆叠部分107处被堆叠，空托盘122是已经清空的供应托盘21。
[0084]—个供应托盘121通过托盘移动单元105从供应托盘堆叠部分103分开，且被传送到机器人109。在下文中将说明在此之后的操作，直到堆叠在空托盘堆叠部分107处完成。
[0085]包括托盘保持单元106的托盘上升/下降单元104相对于供应托盘堆叠部分103下降以分开一个供应托盘121。分开方法将参考图7A、7B、7C、7D和7E(图7A、7B、7C、7D和7E是从图6的箭头A示出的方向看去的图)说明。图7A、7B、7C、7D和7E是说明用于将一个供应托盘从供应托盘堆叠部分分开的方法的示意性前视图。供应托盘121(类似地，空托盘122)是容纳部件114(未示出)的盒且包括外周边缘121a，所述外周边缘从盒的侧表面围绕盒的上部分向外突伸。
[0086]图7A图解包括托盘保持防退机构112的托盘保持单元106相对于在供应托盘堆叠部分103的最上方的级处布置的供应托盘121、在供应托盘堆叠部分103上方准备的状态。接下来，在图7B中，托盘上升/下降单元104下降，且托盘保持防退机构112与供应托盘121的外周边缘121a的上表面接触。图7C图解托盘上升/下降单元104进一步下降的状态，且托盘保持防退机构112转动以跟随供应托盘121的外周边缘121 a。
[0087]在图7D中，托盘上升/下降单元104进一步下降，且托盘保持单元106到达其可以从下方保持供应托盘121的状态。在这种状态下，托盘保持防退机构112的突起112a定位在供应托盘121的外周边缘121a下方。最终，当托盘上升/下降单元104从在图7D中图解的状态上升且托盘保持防退机构112的突起112a与供应托盘121的外周边缘121a的下表面接触时，托盘保持单元106到达其可以将一(级)供应托盘121从供应托盘堆叠部分103分开的状态。图7E图解供应托盘121完全分开的状态。因此，一个供应托盘121被分开。
[0088]用于通过托盘移动单元105将分开的供应托盘121传递到机器人109的方法将在下文中参考图8A、8B、8C、8D、8E和8F(从图6的箭头B示出的方向看去的示意图)说明。图8A、8B、8C、8D、8E和8F是示意性前视图和侧视图，图解供应托盘121从供应托盘堆叠部分103移动且供应托盘121被定位以及传递到机器人109的操作。在图8A、8B、8C、8D、8E和8F中，从部件供应设备101的前方看去的视图在图的左侧图解且从部件供应设备101的侧面看去的视图在图的右侧图解。
[0089]在图8A中图解的状态是托盘保持单元106保持分开的供应托盘121且托盘上升/下降单元104上升到托盘取出高度的状态。
[0090]在图SB中图解的状态下，托盘移动单元105在X轴线方向上前进(参见图6)，以使得托盘保持单元106将供应托盘121取出到机器人109的取出范围。接下来，在图8C中图解的状态下，在供应托盘121已经被取出之后，供应托盘121通过托盘上升/下降单元104上升到供应托盘121通过托盘定位单元111定位的高度。在图8D的状态下，供应托盘121被定位而后供应托盘121进一步上升到机器人109可以执行取出的高度。
[0091]在图8D的状态下，机器人109设有的部件抓持装置110抓持在供应托盘121中的部件114。在图SE的状态下，在部件114已经被抓持之后，供应托盘121由托盘上升/下降单元104下降到供应托盘121的取出高度。
[0092]在图8F的状态下，托盘移动单元105在X轴线方向上与空托盘122—起后退，且将空托盘122移动到空托盘122可以在空托盘堆叠部分107处堆叠的位置，所述空托盘是清空所有部件114的供应托盘121。这完成了用于将供应托盘121往返机器人109传递的方法。随后，机器人109在抓持部件114的同时移动以开始自动组装操作。
[0093]接下来，将参考图9A、9B、9C、9D和9E(从图6的箭头C示出的方向看去的示意图)说明用于在空托盘堆叠部分107处堆叠和容纳空托盘122的方法。图9A、9B、9C、9D和9E是说明用于在空托盘堆叠部分107处容纳和堆叠空托盘122的方法的示意性前视图。
[0094]图9A图解了保持被清空的空托盘122的托盘保持单元106沿竖直方向在包括空托盘堆叠防退机构113的空托盘堆叠单元108下方准备的状态。
[0095]在图9B中，托盘上升/下降单元104上升，且空托盘122的外周边缘122a的上表面与空托盘保持防退机构113的突起113a的下表面接触。在图9B、9C、9D和9E中，保持空托盘122的托盘保持单元106的图解被省略以有助于看图。
[0096]在图9C中，托盘上升/下降单元104进一步上升，空托盘堆叠防退机构113的突起113a转动以跟随空托盘122的外周边缘122a。而且，图9D图解了托盘上升/下降单元104进一步上升且空托盘堆叠单元108位于接收空托盘122的位置的状态。
[0097]图9E图解了托盘上升/下降单元104下降且空托盘堆叠单元108堆叠空托盘122的状态。在多个空托盘122被堆叠的情况下，所述多个空托盘在图9E中的空托盘122上堆叠。然而，图解在此被省略且为了方便说明仅图解一个空托盘122。这是空托盘的堆叠和容纳方法。
[0098]—个供应托盘121从在上文中说明的供应托盘堆叠部分103分开，且所述一个供应托盘121被取出到机器人109。当部件114的供应完成时，清空的供应托盘121在空托盘堆叠部分107处作为空托盘122被堆叠。以上操作被重复执行与在供应托盘堆叠部分103处堆叠的供应托盘121的(级)数量相同的次数并且完成。
[0099]托盘保持防退机构112和空托盘堆叠防退机构113是相同的机构，且托盘保持防退机构和空托盘堆叠防退机构中的每个的突起112a和113a配置成能够相对于水平轴线向上但不向下转动。
[0100]第二实施方式可以用于自动组装设备的部件供应设备，且也可以用于将部件供应到另一设备。
[0101]根据第二实施的部件供应设备和部件供应方法，可以获得以下效果。托盘移动单元上升或下降，以使供应托盘上升或下降，从而将部件供应到机器人。通过这种配置方式，移动关节的惯性力矩小于包括上升/下降单元的传统部件取出机器人的惯性力矩。因此，在传递部件时的振动可以减小到最小。而且，即使在X轴线性运动关节和y轴线性运动关节高速移动的情况下，用于抓持部件的部件抓持装置的震动也可以减小到最小，因为机器人的惯性力矩较小。
[0102]因此，可以以低成本提供部件供应设备，所述部件供应设备减少运动轴的数量，且可以防止被抓持部件的抓持误差、以及防止由于震动相互摩擦部件和爪而产生的抓痕。
[0103]以上提及的机器人不是必然需要上升/下降单元，因此可不必在部件的上部分处提供用于致动器的引导件。这种配置方式可以降低的顾虑是，油脂在致动器的上升或下降操作时被散布并沉积在部件上。
[0104]因为供应托盘通过上升/下降单元上升，所述上升/下降单元将一个供应托盘从供应托盘堆叠部分分开，轴的数量可以减少，以使得可以以低成本提供部件供应设备。
[0105]在供应托盘上下移动时，供应托盘定位部分可以布置在供应托盘上下移动的轨迹上，且供应托盘可通过利用托盘的上下移动定位，以使得轴的数量减少，且可以以低成本提供部件供应设备。
[0106]虽然已经参考示例性实施方式描述本发明，但是将理解的是，本发明不受限于所公开的示例性实施方式。以下权利要求的范围将被最广泛地解释，以便包含所有这些修改、以及等同结构和功能。
【主权项】
1.一种部件供应设备，包括: 供应托盘堆叠部分，在所述供应托盘堆叠部分中，容纳有部件的一个或多个供应托盘被堆叠； 托盘上升/下降单元，所述托盘上升/下降单元用于将所述供应托盘中的一个从所述供应托盘堆叠部分分开； 托盘保持单元，所述托盘保持单元设置在所述托盘上升/下降单元中；和空托盘堆叠部分，在所述空托盘堆叠部分中，在部件供应之后被清空的一个或多个空供应托盘被堆叠， 其中，所述空托盘堆叠部分沿竖直方向在供应托盘堆叠部分上方布置。2.根据权利要求1所述的部件供应设备， 还包括用于将分开的一个供应托盘移动到部件取出机器人的托盘移动单元。3.根据权利要求1所述的部件供应设备， 其中，一个或多个空供应托盘通过所述托盘上升/下降单元在所述空托盘堆叠部分处被堆叠。4.根据权利要求1所述的部件供应设备， 其中，所述托盘保持单元包括将一个或多个供应托盘分开且移动的单向机构。5.一种机器人系统，包括: 机器人;和 根据权利要求1所述的部件供应设备， 其中，机器人设有能够在X轴线方向上和在y轴线方向上移动的抓持装置，并且未设有在Z轴线方向上的驱动单元。6.根据权利要求5所述的机器人系统， 其中，机器人设置在基部上，且 其中，机器人包括将一个或多个供应托盘定位在所述基部上的供应托盘定位部分。7.—种用于通过部件供应设备供应部件的部件供应方法，所述部件供应设备包括:供应托盘堆叠部分，在所述供应托盘堆叠部分中，容纳有部件的一个或多个供应托盘被堆叠；托盘上升/下降单元，所述托盘上升/下降单元用于将所述供应托盘中的一个从所述供应托盘堆叠部分分开；以及托盘移动单元，所述托盘移动单元用于移动分开的一个供应托盘， 所述方法包括以下步骤: 在所述供应托盘堆叠部分处堆叠容纳部件的一个或多个供应托盘； 通过托盘上升/下降单元将一个供应托盘从供应托盘堆叠部分分开且保持所述一个供应托盘； 通过托盘上升/下降单元供应被分开的供应托盘以供应部件;并且 在空托盘堆叠部分处堆叠一个或多个被清空的空供应托盘， 其中，所述空托盘堆叠部分沿竖直方向在所述供应托盘堆叠部分上方布置。8.根据权利要求7所述的部件供应方法， 其中，在所述空托盘堆叠部分处堆叠的步骤包括通过所述托盘上升/下降单元在所述空托盘堆叠部分处堆叠一个或多个空托盘。9.根据权利要求7所述的部件供应方法，还包括将部件供应到机器人的步骤， 其中，机器人设有能够在X轴线方向上和在y轴线方向上移动的抓持装置，且未设有在Z轴线方向上的驱动单元。10.根据权利要求9所述的部件供应方法， 其中，将部件供应到机器人的步骤包括通过所述托盘上升/下降单元使所述托盘移动单元上升且将部件供应到机器人。11.根据权利要求10所述的部件供应方法， 其中，机器人包括供应托盘定位部分，且部件在供应托盘的预定位置处供应到机器人。12.—种部件供应设备，包括: 供应托盘堆叠部分，在所述供应托盘堆叠部分中，容纳有待供应部件的一个或多个供应托盘被堆叠； 竖直移动机构，该竖直移动机构将所述供应托盘中的一个从所述供应托盘堆叠部分分开，所述竖直移动机构具有保持分开的供应托盘的托盘保持件；以及 空托盘堆叠部分，在所述空托盘堆叠部分中，在部件供应之后被清空的一个或多个空供应托盘被堆叠， 其中，在所述部件供应设备中，所述空托盘堆叠部分沿竖直方向在供应托盘堆叠部分上方布置。13.根据权利要求12所述的部件供应设备，还包括水平移动机构，该水平移动机构将分开的供应托盘沿着水平平面移动到机器人，该机器人将部件从分开的供应托盘移除。14.根据权利要求12所述的部件供应设备，其中一个或多个空托盘通过所述竖直移动机构堆叠在所述空托盘堆叠部分处。15.根据权利要求12所述的部件供应设备，其中所述托盘保持件包括分开并支撑供应托盘的单向机构。16.一种机器人系统，包括: 机器人;和 根据权利要求12所述的部件供应设备， 其中，机器人设有能够在X轴线方向上和在y轴线方向上移动的抓持装置，但是没有在z轴线方向上的驱动单元。17.根据权利要求16所述的机器人系统， 其中，机器人设置在基部上，且 其中，机器人包括将供应托盘定位在所述基部上的供应托盘定位机构。
【文档编号】B23P21/00GK106041517SQ201610212756
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月7日 公开号201610212756.1, CN 106041517 A, CN 106041517A, CN 201610212756, CN-A-106041517, CN106041517 A, CN106041517A, CN201610212756, CN201610212756.1
【发明人】笹本拓志, 永岛俊一
【申请人】佳能株式会社