动力辅助设备和控制该动力辅助设备的方法

专利名称：动力辅助设备和控制该动力辅助设备的方法
技术领域：
本发明涉及一种动力辅助设备，更具体地涉及防止工件由于工件振动而与对应工 件接触的动力辅助设备，以及控制该动力辅助设备的方法。
背景技术：
通常，在制造现场等，称为动力辅助设备的机器人用于减轻工人的负担并提高可 工作性。作为使用这种动力辅助设备的技术示例，一种是通过关闭安全开关(其用于停止 对辅助输送电动机提供电力以将辅助输送状态关闭)使辅助输送电动机的转速逐渐降到 零，从而抑制由于突然停止造成的工件的振动(例如参见日本专利申请公开No. 2005-2849 KJP-A-2005-28491)) οJP-A-2005-28491所描述的辅助输送停止方法的特征如下。当安全开关关闭时，中 断向构成辅助输送致动器的电动机的供电。电动机的输出轴具有制动机构，其在螺线管通 电时接合并在通电中断时分离。根据以上的结构，从关闭安全开关时的时间tl开始，将延 时td设定为比电动机的转速变为零所用的时间更长，从而减少冲击或装置故障的发生。然而，JP-A-2005-28491所描述的辅助输送停止方法没有考虑随着输送器运行或 停止，臂的振动引起的与其它工件(对应工件)接触的风险。具体地，如果JP-A-2005-28491中描述的技术例如用于向输送器所输送的车辆的 车身装配挡风玻璃的任务，在输送器突然停止或重启(突然启动)时发生以下问题。(1)挡 风玻璃和车身彼此接触。(2)施加到挡风玻璃表面的粘接剂(图6中的附图标记12)粘附 到车身，从而需要被擦除。此外，因为粘接剂量由于粘到车身上而减少，如果在该状态下执 行向预定位置的粘接，那么粘接剂的量就变得不足，从而需要补充粘接剂。(3)在将挡风玻 璃插入到行李箱(相当于行李舱)和车身之间的间隙中时，挡风玻璃碰撞行李箱或车身。上述问题可能出于以下至少一种原因而发生。(a)输送车身的输送器需要在紧急 情况下进行立即停止，产生急停，因此冲击变大。(b)因为整个辅助装置以同步的方式沿输 送车身的输送器的前进方向前进，所以输送器急停时施加的冲击还引起辅助装置振动。(C) 因为位于输送器上的工人也与输送车身的输送器同步前进，所以输送器急停时施加的冲击 施加到工人持握的操纵杆。(d)工人意识到输送器停止时和工人实际松开安全开关且由致 动器施加制动时之间有延迟。即，因为上述冲击引起的多种振动以叠加方式发生，所以存在 诸如挡风玻璃和车辆之间碰撞、粘接剂粘接到车辆以及磨掉已经粘接上的粘接剂的风险。

发明内容
本发明提供了一种动力辅助设备，其防止由于伴随着突然停止/突然启动而工件 振动引起的工件与对应工件的接触，以及控制该动力辅助设备的方法。本发明的第一个方面涉及一种控制动力辅助设备的方法，所述动力辅助设备包 括操作部件，其由操作者操作；操作力检测装置，其检测施加到所述操作部件的操作力； 机械臂，其支撑所述操作部件并且保持工件；驱动装置，其基于所述操作力检测装置检测到的操作力驱动所述机械臂；输送装置，其沿预定的方向输送所述机械臂；以及对应工件输 送装置，其输送对应工件，其中，所述输送装置与所述对应工件输送装置同步移动。在控制 所述动力辅助设备的方法中，当输送路径处于移动中时，控制所述对应工件输送装置，使得 所述输送装置与所述对应工件同步移动。此外，在控制动力辅助设备的方法中，当所述输送 路径上的所述对应工件的移动已经停止时或当所述输送路径的移动重新开始时，停止对所 述驱动装置的控制达预定的时间，以停止对所述机械臂的驱动。在上述的方面中，当所述预定的时间过去后，可以重新开始所述驱动装置对所述 机械臂的驱动。根据上述的方面，可以防止由于突然停止/突然启动而工件振动引起的工件与对 应工件彼此接触。在上述的方面中，所述操作部件可以包括安全开关，所述操作者通过所述安全开 关将所述驱动装置的驱动切换为打开/关闭。当所述预定的时间过去后，通过所述安全开 关将所述驱动装置的驱动切换为打开时，可以重新开始所述驱动装置的驱动。根据上述方面，可以防止由于突然停止/突然启动而工件振动引起的工件与对应 工件彼此接触。此外，因为通过所述安全开关来重新开始所述驱动装置的驱动，所以可以在 反映操作者的意图的同时安全地使工作重新开始。在上述方面中，即使所述预定的时间没有过去，当所述安全开关切换为打开时，可 以重新开始所述驱动装置的驱动。根据上述的方面，因为操作者对情况的判断用作为重新开始驱动的标准，所以可 以迅速地重新开始工作。在上述方面中，当所述对应工件和所述机械臂、所述工件中的一者之间的距离等 于或大于预定的距离时，可以不停止通过所述驱动装置对所述机械臂的驱动。在上述方面中，基于所述对应工件和所述机械臂、所述工件中的任何一者之间的 距离，可以确定停止所述驱动装置对所述机械臂的驱动所经过的所述预定的时间。在上述方面中，所述机械臂可以包括用于检测所述工件的振动的检测装置。基于 所述检测装置检测到的所述工件的振动状态，来确定停止所述驱动装置对所述机械臂的驱 动所经过的所述预定的时间。本发明的第二个方面涉及一种控制动力辅助设备的方法，所述动力辅助设备包 括保持装置，其用于保持工件；驱动装置，其用于驱动所述保持装置；输送装置，其用于沿 预定的方向输送所述保持装置；以及对应工件输送装置，其用于输送对应工件，其中，所述 输送装置与所述对应工件输送装置同步移动。当输送路径处于移动中时，控制所述对应工 件输送装置，使得所述输送装置与所述对应工件同步移动。当所述输送路径上的所述对应 工件的移动已经停止时或当所述输送路径的移动重新开始时，停止对所述驱动装置的控制 达预定的时间以停止对所述保持装置的驱动。本发明的第三个方面涉及一种动力辅助设备，包括操作部件，其由操作者操作； 操作力检测装置，其用于检测施加到所述操作部件的操作力；机械臂，其支撑所述操作部件 并且保持工件；驱动装置，其用于基于所述操作力检测装置检测到的操作力驱动所述机械 臂；输送装置，其用于沿预定的方向输送所述机械臂；控制器，其控制所述驱动装置和所述 输送装置的移动；以及对应工件输送装置，其用于输送对应工件，其中，所述控制器控制所述输送装置以与所述对应工件输送装置同步移动。当输送路径处于移动中时，所述控制器 控制所述对应工件输送装置，以使所述输送装置与所述对应工件同步移动，并且当所述输 送路径上的所述对应工件的移动已经停止时或当所述输送路径的移动重新开始时，所述控 制器控制所述对应工件输送装置，以使所述驱动装置停止对所述机械臂的驱动达预定的时 间。在上述方面中，在所述预定的时间过去后，所述控制器控制所述驱动装置对所述 机械臂的驱动以使其重新开始。根据上述方面，可以防止由于突然停止/突然启动而工件振动引起的工件与对应 工件彼此接触。在上述方面中，所述操作部件可以包括安全开关，所述操作者通过所述安全开关 将所述驱动装置的驱动切换为打开/关闭。在所述预定的时间过去后，当所述安全开关将 所述驱动装置的驱动切换为打开时，所述控制器可以重新开始所述驱动装置的驱动。根据上述方面，可以防止由于突然停止/突然启动而工件振动引起的工件与对应 工件彼此接触。此外，因为通过所述安全开关来重新开始所述驱动装置的驱动，所以可以在 反映操作者的意图的同时安全地使工作重新开始。在上述方面中，即使所述预定的时间没有过去，通过将所述安全开关从关闭切换 为打开，所述控制器可以重新开始所述驱动装置的驱动。根据上述方面，因为操作者对情况的判断用作为重新开始驱动的标准，所以可以 迅速地重新开始工作。在上述方面中，所述操作部件可以包括安全开关，所述操作者通过所述安全开关 将所述驱动装置的驱动切换为打开/关闭。即使所述预定的时间没有过去，通过将所述安 全开关从关闭切换为打开，所述控制器可以重新开始所述驱动装置的驱动。在上述方面中，如果所述对应工件和所述机械臂、所述工件中的一者之间的距离 等于或大于预定的距离，所述控制器可以不停止所述驱动装置对所述机械臂的驱动。在上述方面中，根据所述对应工件和所述机械臂、所述工件中的一者之间的距离， 所述控制器可以停止所述驱动装置对所述机械臂的驱动达所述预定的时间。在上述的方面中，所述机械臂可以包括用于检测所述工件的振动的检测装置。根 据所述检测装置检测到的所述工件的振动状态，所述控制器可以停止所述驱动装置对所述 机械臂的驱动达所述预定的时间。本发明的第四个方面涉及一种动力辅助设备，包括保持装置，其用于保持工件； 驱动装置，其用于驱动所述保持装置；输送装置，其沿预定的方向输送所述保持装置；控制 器，其控制所述驱动装置和所述输送装置的移动；以及对应工件输送装置，其用于输送对应 工件。所述控制器控制所述输送装置以与所述对应工件输送装置同步移动。当输送路径处 于移动中时，所述控制器控制所述对应工件输送部分，以使所述输送部分与所述对应工件 同步移动，并且当所述对应工件在所述输送路径上的移动已经停止时或当所述输送路径的 移动重新开始时，所述控制器控制所述对应工件输送部分，以将所述驱动部分停止达预定 的时间段，以停止对所述保持部分的驱动。


参照附图，从以下对示例实施例的描述中本发明的前述和其它特征和优点将变得 明显，其中，类似的标号用来表示类似的元件，其中图1是示出根据本发明的实施例的动力辅助设备的整体结构的示意图；图2是示出动力辅助设备的控制系统的结构的框图；图3是示出动力辅助设备中的机械臂的另一个示例的立体图；图4是示出挡风玻璃如何安装到车身的示意图；图5是示出移动状态的时序图；以及图6是示出当挡风玻璃安装到车身时挡风玻璃的上端部分的放大示意图。
具体实施例方式以下将参照图1至图6描述根据本发明的实施例。为了易于理解，将图1示出了 在XYZ坐标系的XY平面中移动工件(被输送的对象)的操作作为实施例。在以下的描述 中，为了便于描述假设图1中的箭头X表示的方向是操作进行的方向。在该实施例中，操作 者1执行的主要任务是用机械臂3保持挡风玻璃2 ( S卩，工件)，并且将挡风玻璃2安装到车 辆车身100的挡风玻璃框架100a，车辆车身100在置于作为图1所示的输送装置的输送器 15上的同时以恒定的速度在组装线上被输送。首先，将参照图1描述根据本实施例的动力辅助设备的整体结构。如图1所示，动力 辅助设备50包括机械臂3 ；自由接头4 ；经由自由接头4被机械臂3支撑的抽吸夹具5，其保 持挡风玻璃2 ；设置在抽吸夹具5上的操纵杆6，其由操作者1操作；装配到操纵杆6的安全开 关6a ；力传感器7，其检测作用在操纵杆6上的操作力及其方向；致动器11 (图2中所示)，其基 于检测到的操作力和方向驱动机械臂3 ；输送装置14，其设置在机械臂3上方并且支撑机械臂 3从而可以沿预定方向移动；以及控制器8，其控制致动器11和输送装置14的运动。如图1所示，机械臂3构成为在侧视图中为受电弓状的闭环连杆机构，并且单独的 连杆3b经由多个接头3a(该示例中在四个位置处)连接。机械臂3的末端用作为末端执 行器3c，并且经由自由接头4连接到抽吸夹具5。自由接头4允许抽吸夹具5所保持的挡 风玻璃2的姿态三维地摆动。此外，单独的接头3a、自由接头4和单独的连杆3b构成连杆机构。致动器11 (图 2中所示)安装到连杆机构。连杆机构由致动器11驱动，从而允许机械臂3的末端执行器 3c三维地摆动。从而，经由自由接头4连接到机械臂3的抽吸夹具5可以相对于机械臂3 三维地摆动。在正常的输送中，当操作者1通过操纵杆6使挡风玻璃2围绕横摆轴和侧倾 轴转动时，机械臂3分别沿横向(图1中的侧向)和纵向(图1中的竖直方向)移动机械 臂3的末端执行器3c，从而可以移动挡风玻璃2。即，挡风玻璃2可以沿操作者1利用操纵 杆6使抽吸夹具5倾斜的方向移动。尽管本实施例针对装配有在图1所示的侧视图中为受电弓状的机械臂3的动力辅 助设备50的情况，本发明不限于此。例如，机械臂可以是图3所示的机械手型的多关节型 机器人的机械臂30。图3所示的机械臂30的具有与上述机械臂3相同的构件和功能的部 分由相同的附图标记表示。虽然以下描述仅针对机械臂3，但是相同的描述也适用于机械臂 30。
并且，用作为用于检测与每个连杆3b的位置有关的每个连杆3b的角度的角度检 测装置的编码器10 (图2所示)布置在机械臂3的每个接头3a和自由接头4中。由编码 器10检测的角度传送到控制器8。控制器8然后由检测的角度确定挡风玻璃2的位置和挡 风玻璃2的姿态。抽吸夹具5包括框架5a，并且操纵杆6悬挂在框架5a的左右两侧(在相对于箭头 X的每侧)。操纵杆6由操作者1持握以操作抽吸夹具5。抽吸夹具5经由自由接头4悬挂 在机械臂3的末端执行器3c处，并且保持挡风玻璃2。具体地，粘接到挡风玻璃2的前表面(即，将挡风玻璃2连接到车辆车身100时成 为车辆车身100的外侧的表面)的多个吸盘9连接到框架5a的下端处(例如该实施例中的 四个位置处)。为了用抽吸夹具5保持挡风玻璃2，使吸盘9与挡风玻璃2的前表面接触， 并且通过泵来抽吸吸盘9内的空气。从而，挡风玻璃2经由吸盘9被抽吸夹具5保持。为 了将挡风玻璃2从抽吸夹具5释放，停止泵的空气抽吸，并且空气注入到吸盘9和挡风玻璃 2之间，从而使挡风玻璃2从吸盘9释放。挡风玻璃2从而从抽吸夹具5释放。如图1所示，上述操纵杆6在平面图中大体上为U形，并且布置在抽吸夹具5的两 端。力传感器7布置在一个操纵杆6 (操作者1持握杆的一侧)的宽度方向上的中部附近。 安全开关6a布置在一个操纵杆6的一侧。在将挡风玻璃2安装在车辆车身100的挡风玻 璃框架IOOa上时，操纵杆6由操作者1持握。由于操作者1持握操纵杆6，抽吸夹具5变得 稳定，允许操作者1调节挡风玻璃2相对于挡风玻璃框架IOOa的位置。为了确保安全性，安全开关6a构造为使得仅在操作者1按压安全开关6a时(仅在 安全开关6a被打开时)将电力提供到机械臂3的致动器11以驱动致动器11，并且当操作 者1释放安全开关6a时(在安全开关6a被关闭时)，停止电力供应并且不驱动致动器11。 安全开关6a连接到控制器8。尽管该实施例中安全开关6a设置在一个操纵杆6中(图1 所示)，然而本发明不具体地限于此。通过将可工作性等考虑在内，也可以将安全开关6a布 置在操纵杆6的另一个中。力传感器7布置在操纵杆6和操纵杆6的框架5a之间以检测施加到操纵杆6上 的操作力以及操作力的方向。即，力传感器7检测作为与动力辅助设备50协作工作的操作 者1施加到挡风玻璃2的操作力的扭矩。如此由力传感器7检测的操作者1施加的操作力 和操作力的方向被传送到下述的控制器8。尽管本实施例中力传感器7仅布置在一个操纵 杆6中，然而本发明不具体地限于此。力传感器7可以布置在两个操纵杆6附近。如图2所示，控制器8与上述的力传感器7、编码器10、安全开关6a、用于驱动机械 臂3的致动器11、用于沿预定方向输送机械臂3的输送装置14和下述的用于控制输送器 15的输送器控制器15a连接。动力辅助设备50的各单元的运动由控制器8控制。控制器 8基于力传感器7检测的操作力和操作力的方向以及基于编码器10推定抽吸夹具5 (挡风 玻璃2)的位置信息等来实时推定操作者1的意图(该实施例中是沿预定的方向移动挡风 玻璃2以安装挡风玻璃2的意图)。然后，通过驱动致动器11，控制器8控制机械臂3以产 生下述的按照操作者1施加的操作力的方向确定的辅助力。控制器8由未示出的中央处理单元(CPU)、存储器(硬盘装置、RAM或ROM)和接口 等构成。存储器存储根据操作者1向操纵杆6施加的操作力和该操作力的方向之间的关系 来确定在何种条件下要对致动器11的驱动进行控制的各种信息。并且，控制器8具有未示
9出的命令值计算装置/命令值输出装置。输送器15沿图1所示的组装线输送车身100(即，对应工件)。如图1所示，输送 器15将车身100放置在托架(未图示)上并以预定的速度沿着组装线(即，输送路径)移 动车身100 (向图1的左侧)。在车身100以恒定的速度沿组装线移动时，工人(操作者1) 站在输送器15站并执行将各种部件安装到车身100的预定位置(例如，在该实施例中安装 挡风玻璃2)的任务。输送器15由驱动装置驱动，并且包括用于控制输送器15的运动的输 送器控制器15a。输送器控制器15a执行与输送器15的输送相关的控制，例如输送器15的 运行(移动)、停止或速度调节。在执行工人将部件安装到车身100的任务时(正常情况下)，输送器15以恒定的 速度移动，并且类似地，放置在输送器15上的车身100也以恒定的速度沿组装线移动。在 站在输送器15上时，动力辅助设备50的操作者1通过操作操纵杆6使用机械臂3的辅助 力，将挡风玻璃2安装到车身100的挡风玻璃框架IOOa上。接下来，参照图2和图5描述根据本发明的实施例用控制器8控制动力辅助设备 50的方法。如上所述，当操作者1在输送器15上的同时通过使用动力辅助设备50与机械臂3 协作执行将挡风玻璃2移动到车身100的挡风玻璃框架IOOa并且将挡风玻璃2安装到挡 风玻璃框架IOOa的任务时，在输送器15运动的正常情况下，控制器8使车身100在置于输 送器15上的给定的放置位置(托架)上时沿组装线以恒定的速度向前(沿箭头X的方向) 移动，并且控制器8还使整个动力辅助设备50与输送器15上的车身100的该移动同步向 前移动。即，控制器8使支撑着用于保持挡风玻璃2的机械臂3的输送装置14与车身100 的移动同步向前移动。即，如图2所示，在正常工作条件下，当从输送器控制器15a接收到 运动同步信号时，控制器8与输送器15的移动同步地执行控制，从而沿组装线以相同的速 度移动输送装置14。当如图4所示挡风玻璃2和车身100彼此靠近时，在输送器15起动的同时如果如 图5所示用于对输送器15指示移动的信号从运行改变为停止或从停止改变为运行，控制器 8立即停止机械臂3的运动达预定时间(该实施例中设为0. 9秒)并且在该时间中不接受 来自操作者1的操作。即，直到机械臂3或挡风玻璃2的振动消退后控制器8才接受来自 操作者1的操作。即，如果操作者1命令输送器控制器15a将输送器15的运动状态从运行状态(移 动状态)改变为停止状态或从停止状态改变为运行状态(移动状态)，控制器8同时地将上 述命令传送到致动器11的控制器8，并且控制器8停止致动器11达预定的时间(该实施例 中设为0.9秒)。另一方面，如果工件和车身100分离达预定的距离，上述命令不会传送到控制器 8，并且致动器11不会停止。在该实施例中，通过将使机械臂3或挡风玻璃2的振动消退的 时间考虑在内，将致动器11的停止时间设为约0.9秒。然而，本发明不限于此。可以根据 工件和对应工件的输送模式等适当地设定该停止时间。并且，可以将控制器8设为根据工 件和车身100之间的距离来控制致动器11的停止时间。或者，可以在机械臂3中包括振动 检测装置，并且可以将控制器8设为根据工件的振动状态来控制致动器11的停止时间。如以上所述，在机械臂3停止预定的时间后(经过0. 9秒)，控制器8重新开始驱动用于移动机械臂3的致动器11。然后，控制器8基于力传感器7检测的操作力来控制对 致动器11的驱动。此外，在还将操作者1周围的情况考虑在内的情况中，当安全开关6a从关闭变为 打开(当操作者1想要重新开始工作再次按压安全开关6a)时，也可以重新开始驱动用于 移动机械臂3的致动器11。在这种情况下，因为操作者1对情况的判断作为重新开始驱动 的标准，可以确保更高的工作安全性。还可以预先进行设定使得即使机械臂3如上述停止预定的时间时，通过操作者1 将安全开关6a从关闭变为打开也可以重新开始驱动用于移动机械臂3的致动器11。在这 种情况下，因为操作者1对情况的判断作为重新开始动的标准，可以迅速地重新开始工作。为了便于理解本实施例，描述针对的是输送器15的运动状态从运行状态变为停 止状态或从停止状态变为运行状态的情况。然而，本发明不具体地限于此。当然可以将本 发明用于与突然停止/突然启动类似的情况的例子中，即使速度突然变化的情况。接下来，在将要描述的任务中，通过如上所述构造的动力辅助设备50和输送器 15，通过应用上述的控制动力辅助设备50的方法，机器人和工人彼此配合以将挡风玻璃2 安装到车身100的挡风玻璃框架100a。具体地，将对本发明应用于以下的任务的情况进行 描述，在该任务中，如图6所示，氨基甲酸乙酯12作为粘接剂施加到位于挡风玻璃2上端的 上挡件2a的顶部附近，并且上挡件2a插入设置在车身100的挡风玻璃框架IOOa的顶部处 的上挡件2a的配合孔，从而安装挡风玻璃2。如图4所示，车身100置于输送器15上，并且以恒定的速度向图1中的左侧移动。 整个动力辅助设备50与车身100同步向图1中的左侧移动。在操作者1站在输送器15上 的情况下，操作者1在持握操纵杆6并且调节挡风玻璃2的位置和姿态的同时引导机械臂 3，从而将挡风玻璃2输送到挡风玻璃框架IOOa上方的位置，即挡风玻璃2的配合位置。当挡风玻璃2和车身100彼此靠近到预定的距离内时，应用上述的控制动力辅助 设备50的方法。例如，如图4所示，挡风玻璃2位于挡风玻璃框架IOOa略上方的位置。操 作者1竖直地将设置在挡风玻璃2上端的上挡件2a置于与上挡件2a配合的配合孔上方。 此时，由于操作者1在该位置持握操纵杆6并且将使挡风玻璃2靠近作为目标位置的挡风 玻璃框架100a，如果出于某种原因输送器控制器15a向输送器15传送用于将输送器15的 运动状态从运行状态改变为停止状态的命令(例如紧急停止命令)，机械臂3的控制器8同 时收到该命令，并且将机械臂3的致动器11停止预定的时间(该实施例中为0. 9秒)。如 果例如机械臂3、挡风玻璃2等的动力辅助的一部分的振动在该时间中消退，并且经过了预 定的时间，则重新开始对机械臂3的驱动，并且控制器8基于力传感器7检测到的操作力控 制对致动器11的驱动。使用安全开关6a的控制方法是对上述控制方法进一步提高安全性的控制方法。 相应地，如上所述将致动器11停止预定的时间之后，没有立即重新开始对机械臂3的驱动。 而是操作者1确认例如机械臂3、挡风玻璃2等的动力辅助设备50的一部分的振动已经消 退之后，操作者1判断可以重新开始驱动时将安全开关6a从关闭切换(再次按压)为打开 后重新开始对机械臂3的驱动。然后，控制器8基于力传感器7检测到的操作力控制对致 动器11的驱动。在这种情况下，因为还将操作者1作出的判断考虑在内，即使当出现一种 没有料到的振动并且造成延长的振动时间，这样的情况也能被处理。
从而，根据本发明的控制动力辅助设备50的方法，对于需要工件相对于移动工件 的高精度的定位以及避免粘接剂粘接到除理想位置之外的其它位置的任务，例如将施加了 粘接剂的挡风玻璃2装配到由输送器15移动的车辆的车身100的任务，在接收到用于对移 动对应工件(车身100)的运动停止/重新开始的信号后，将对支撑着工件(挡风玻璃2) 的机械臂3的指令速度设为零。从而防止了移动工件(挡风玻璃2)的突然停止或突然启 动带来的机械臂3的非意图的运动，并且避免了工件之间的接触，从而实现了品质提高。这样，使用了控制动力辅助设备50的方法，动力辅助设备50包括由操作者1操 作的作为操作部件的操纵杆6 ；用于检测施加到操纵杆6的操作力的作为操作力检测装置 的力传感器7 ；支撑操纵杆6并且将挡风玻璃2作为工件保持的机械臂3 ；用于基于力传感 器7检测的操作力驱动机械臂3的作为驱动装置的致动器11 ；以及用于沿预定的方向输送 保持着挡风玻璃2的机械臂3的输送装置14，输送装置14与作为对应工件的车身100同 步运动，该对应工件在作为输送路径的组装线上移动，挡风玻璃2安装到车身100的预定位 置。在控制动力辅助设备50的方法中，在车身100相对于组装线的运动状态保持为移动状 态的正常条件下，执行控制使得输送装置14与车身同步移动；并且在车身100相对于组装 线的运动状态从运行状态变为停止状态或从停止状态变为运行状态时，致动器11对机械 臂3的驱动停止预定的时间，当预定的时间过去后，重新开始致动器11对机械臂3的驱动。 可以防止挡风玻璃2和车身100由于伴随着突然停止/突然启动产生的挡风玻璃2的振动 而彼此接触。并且，通过使用控制动力辅助设备50的方法，动力辅助设备50中的操纵杆6包括 安全开关6a，操作者1通过安全开关6a将致动器11的驱动切换为打开/关闭，并且过去预 定的时间后，在通过安全开关6a将致动器11从关闭切换为打开后重新开始致动器11的驱 动，可以防止挡风玻璃2和车身100由于挡风玻璃2伴随着突然停止/突然启动产生的振 动而彼此接触。此外，由于通过安全开关6a重新开始致动器11的驱动，可以在反应操作者 意图的同时安全地重新开始工作。此外，根据本实施例，如果输送器15突然停止/启动，用于机械臂3的输送装置14 与这样的运动同步移动。因此，由于即使机械臂3由于抽吸夹具5的振动而振动或即使操 作者1自己振动从而振动操作力施加到力传感器7时，机械臂3也不被操作，所以可以防止 机械臂3受到驱动并且接触车身100。尽管本实施例描述的是安装挡风玻璃2，然而本发明的应用不限于该内容。本发明 还可以用于包括利用机器人将物体(工件)安装到预定位置的任务的广阔领域。虽然已经参照示例实施例描述了本发明，但应当理解本发明不限于所述的实施例 和结构。相反，本发明意在涵盖各种变形和等同的设置。此外，虽然示例性地以不同方式的 组合和构造示出示例实施例的各种元件，然而包括更多、更少或只有一个单独元件的其它 组合和构造也在权利要求的范围内。
权利要求
一种控制动力辅助设备的方法，所述动力辅助设备包括操作部件，其由操作者操作；操作力检测装置，其检测施加到所述操作部件的操作力；机械臂，其支撑所述操作部件并且保持工件；驱动装置，其基于所述操作力检测装置检测到的操作力驱动所述机械臂；输送装置，其沿预定的方向输送所述机械臂；以及对应工件输送装置，其输送对应工件，其中，所述输送装置与所述对应工件输送装置同步移动，所述控制方法的特征在于包括以下步骤当输送路径处于移动中时，控制所述对应工件输送装置，使得所述输送装置与所述对应工件同步移动；并且当所述输送路径上的所述对应工件的移动已经停止时或当所述输送路径的移动重新开始时，停止对所述驱动装置的控制达预定的时间，以停止对所述机械臂的驱动。
2.根据权利要求1所述的控制动力辅助设备的方法，其中，在所述预定的时间已经经 过之后，重新开始所述驱动装置对所述机械臂的驱动。
3.根据权利要求1或2所述的控制动力辅助设备的方法，其中所述操作部件包括安全开关，所述操作者通过所述安全开关将所述驱动装置的驱动切 换为打开/关闭；并且在所述预定的时间已经经过之后，当通过所述安全开关将所述驱动装置的驱动切换为 打开时，重新开始所述驱动装置的驱动。
4.根据权利要求3所述的控制动力辅助设备的方法，其中，即使所述预定的时间尚未 经过，当将所述安全开关切换为打开时，重新开始所述驱动装置的驱动。
5.根据权利要求1或2所述的控制动力辅助设备的方法，其中所述操作部件包括安全开关，所述操作者通过所述安全开关将所述驱动装置的驱动切 换为打开/关闭；并且即使所述预定的时间尚未经过，当将所述安全开关切换为打开时，重新开始所述驱动 装置的驱动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制动力辅助设备的方法，其中，当所述对应工 件与所述机械臂和所述工件中的一者之间的距离等于或大于预定的距离时，不停止所述驱 动装置对所述机械臂的驱动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制动力辅助设备的方法，其中，基于所述对应 工件与所述机械臂和所述工件中的任一者之间的距离，来确定停止所述驱动装置对所述机 械臂的驱动所经过的所述预定的时间。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的控制动力辅助设备的方法，其中所述机械臂包括用于检测所述工件的振动的检测装置；并且基于所述检测装置检测到的所述工件的振动状态，来确定停止所述驱动装置对所述机 械臂的驱动所经过的所述预定的时间。
9.一种控制动力辅助设备的方法，所述动力辅助设备包括保持装置，其用于保持工 件；驱动装置，其用于驱动所述保持装置；输送装置，其用于沿预定的方向输送所述保持装 置；以及对应工件输送装置，其用于输送对应工件，其中，所述输送装置与所述对应工件输 送装置同步移动，所述控制方法的特征在于包括以下步骤当输送路径处于移动中时，控制所述对应工件输送装置，使得所述输送装置与所述对应工件同步移动；并且当所述输送路径上的所述对应工件的移动已经停止时或当所述输送路径的移动重新 开始时，停止对所述驱动装置的控制达预定的时间以停止对所述保持装置的驱动。
10.一种动力辅助设备，包括操作部件，其由操作者操作；操作力检测装置，其用于检 测施加到所述操作部件的操作力；机械臂，其支撑所述操作部件并且保持工件；驱动装置， 其用于基于所述操作力检测装置检测到的操作力驱动所述机械臂；输送装置，其用于沿预 定的方向输送所述机械臂；控制器，其控制所述驱动装置和所述输送装置的移动；以及对 应工件输送装置，其用于输送对应工件，其中，所述控制器控制所述输送装置以与所述对应 工件输送装置同步移动，所述动力辅助设备的特征在于当输送路径处于移动中时，所述控制器控制所述对应工件输送装置，以使所述输送装 置与所述对应工件同步移动；并且当所述输送路径上的所述对应工件的移动已经停止时或当所述输送路径的移动重新 开始时，所述控制器控制所述对应工件输送装置，以使所述驱动装置停止对所述机械臂的 驱动达预定的时间。
11.根据权利要求10所述的动力辅助设备，其中，在所述预定的时间已经经过之后，所 述控制器控制所述驱动装置对所述机械臂的驱动以使其重新开始。
12.根据权利要求10或11所述的动力辅助设备，其中所述操作部件包括安全开关，所述操作者通过所述安全开关将所述驱动装置的驱动切 换为打开/关闭；并且在所述预定的时间已经经过之后，当通过所述安全开关将所述驱动装置的驱动切换为 打开时，所述控制器重新开始所述驱动装置的驱动。
13.根据权利要求12所述的动力辅助设备，其中，即使所述预定的时间尚未经过，通过 将所述安全开关从关闭切换为打开，所述控制器重新开始所述驱动装置的驱动。
14.根据权利要求10或11所述的动力辅助设备，其中所述操作部件包括安全开关，所述操作者通过所述安全开关将所述驱动装置的驱动切 换为打开/关闭；并且即使所述预定的时间尚未经过，通过将所述安全开关从关闭切换为打开，所述控制器 重新开始所述驱动装置的驱动。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的动力辅助设备，其中，如果所述对应工件与 所述机械臂和所述工件中的一者之间的距离等于或大于预定的距离，则所述控制器不停止 所述驱动装置对所述机械臂的驱动。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的动力辅助设备，其中，所述控制器根据所述 对应工件与所述机械臂和所述工件中的一者之间的距离停止所述驱动装置对所述机械臂 的驱动达所述预定的时间。
17.根据权利要求10至6中任一项所述的动力辅助设备，其中所述机械臂包括用于检测所述工件的振动的检测装置；并且根据所述检测装置检测到的所述工件的振动状态，所述控制器停止所述驱动装置对所 述机械臂的驱动达所述预定的时间。
18.一种动力辅助设备，包括保持装置，其用于保持工件；驱动装置，其用于驱动所述保持装置；输送装置，其沿预定的方向输送所述保持装置；控制器，其控制所述驱动装置和 所述输送装置的移动；以及对应工件输送装置，其用于输送对应工件，其中，所述控制器控 制所述输送装置以与所述对应工件输送装置同步移动，所述动力辅助设备的特征在于当输送路径处于移动中时，所述控制器控制所述对应工件输送装置，以使所述输送装 置与所述对应工件同步移动；并且当所述输送路径上的所述对应工件的移动已经停止时或当所述输送路径的移动重新 开始时，所述控制器控制所述对应工件输送装置以使所述驱动装置停止对所述保持装置的 驱动达预定的时间。
19.一种动力辅助设备，其包括 操作部件，其由操作者操作；操作力检测部分，其检测施加到所述操作部件的操作力； 机械臂，其支撑所述操作部件并且保持工件；驱动部分，其基于所述操作力检测部分检测到的操作力驱动所述机械臂； 输送部分，其沿预定的方向输送所述机械臂； 控制器，其控制所述驱动部分和所述输送部分的运动；以及 对应工件输送部分，输送对应工件，其中，所述控制器控制所述输送部分以与所述对应工件输送部分同步移动， 其中，当输送路径处于移动中时，所述控制器控制所述对应工件输送部分，以使所述输 送部分与所述对应工件同步移动；并且其中，当所述对应工件在所述输送路径上的移动已经停止时或当所述输送路径的移动 重新开始时，所述控制器控制所述对应工件输送部分，以将所述驱动部分停止达预定的时 间段，以停止对所述机械臂的驱动。
20.一种动力辅助设备，其包括 保持部分，其保持工件；驱动部分，其驱动所述保持部分； 输送部分，其沿预定的方向输送所述保持部分； 控制器，其控制所述驱动部分和所述输送部分的移动；以及 对应工件输送部分，其输送对应工件，其中，所述控制器控制所述输送部分以与所述对应工件输送部分同步移动， 其中，当输送路径处于移动中时，所述控制器控制所述对应工件输送部分，以使所述输 送部分与所述对应工件同步移动；并且其中，当所述对应工件在所述输送路径上的移动已经停止时或当所述输送路径的移动 重新开始时，所述控制器控制所述对应工件输送部分，以将所述驱动部分停止达预定的时 间段，以停止对所述保持部分的驱动。
全文摘要
一种控制动力辅助设备(50)的方法，制动力辅助设备(50)包括操纵杆(6)，力传感器(7)，机械臂(3)，驱动机械臂(3)的致动器(11)，以及用于输送机械臂(3)的输送装置(14)。当车身(100)运动时，控制输送装置(14)以与车身同步移动，当车身(100)的运动停止或重新开始时，将机械臂(3)的驱动停止预定时间，直到预定的时间过去后才重新开始。
文档编号B25J19/06GK101959656SQ200980106730
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月26日 优先权日2008年2月27日
发明者山本仁, 村山英之, 柴田笃志, 秋山真二, 藤野健一 申请人:丰田自动车株式会社;株式会社荒木制作所