手和机器人的制作方法

专利名称：手和机器人的制作方法
技术领域：
本文所讨论的实施方式涉及手和机器人。
背景技术：
日本专利申请特开No. 2002483268公开了一种滑动夹头，该滑动夹头由马达驱动并且可靠且迅速地捕捉不同形状的待捕捉的各种物体。实施方式的目的是提供一种能减少用于捕捉零件的臂的位置变化的手和机器人。

发明内容
根据实施方式的一个方面的手包括一对支撑单元、一对捕捉爪、开闭机构以及往复机构。所述一对捕捉爪分别被支撑在所述一对支撑单元的内表面上并且捕捉零件。所述开闭机构沿着与所述支撑单元的纵向交叉的往复轴线打开和闭合所述一对支撑单元。所述往复机构使所述一对捕捉爪绕所述往复轴线旋转以改变所述捕捉爪的每个末端的方向。根据实施方式，可以提供一种能减少用于捕捉零件的臂的位置变化的手和机器人。


由于通过结合附图考虑时参考下列详细说明本发明变得更好理解，因此将容易获得对本发明的更完全的评价和其伴随的许多优点，其中图1是包括根据第一实施方式的双臂机械手的零件拾取系统的平面图。图2是包括双臂机械手的零件拾取系统的前视图(沿图1中的箭头A的方向所见的视图)。图3是包括双臂机械手的零件拾取系统的侧视图(沿图1中的箭头B的方向所见的视图)。图4A是包括在双臂机械手中的左手的立体图。图4B是从不同于图4A中的角度所见的包括在双臂机械手中的左手的立体图。图4C是包括在双臂机械手中的左手的前视图。图4D是包括在双臂机械手中的左手的侧视图。图4E是包括在双臂机械手中的左手的仰视图。图4F是包括在双臂机械手中的左手的平面图。图4G是示出包括在双臂机械手中的左手的内部结构的示意图，其中捕捉爪闭合。图4H是示出其中捕捉爪打开的包括在双臂机械手中的左手的内部结构的示意图。图41是用于说明包括在双臂机械手中的左手上的捕捉爪的往复操作的示意图。图5是包括在双臂机械手中的右手的立体图。图6是由双臂机械手保持的零件箱的立体图。
图7是用于说明双臂机械手如何刮出螺栓的示意图。图8A和8B是用于说明当双臂机械手刮出螺栓时零件箱和刮刀的示意图。图9是由具有双臂机械手的零件拾取系统执行的拾起螺栓的方法的流程图(步骤 Sll 至 S14)。图10是在由具有双臂机械手的零件拾取系统执行的拾起螺栓的方法中执行的主要操作的流程图(步骤Sll)。图11是在由具有双臂机械手的零件拾取系统执行的拾起螺栓的方法中执行的主要操作的流程图(步骤S12)。图12是在由具有双臂机械手的零件拾取系统执行的拾起螺栓的方法中执行的操作的流程图(步骤S13)。图13是包括根据第二实施方式的双臂机械手的零件拾取系统的平面图。图14是包括双臂机械手的零件拾取系统的前视图(沿图13中的箭头A的方向所见的视图)。图15是包括双臂机械手的零件拾取系统的侧视图(沿图13中的箭头B的方向所见的视图)。图16A是包括在双臂机械手中的左臂的前端的立体图。图16B是当左手上的捕捉爪的末端面向不同方向时包括在双臂机械手中的左臂的前端的立体图。图16C是包括在双臂机械手中的左手的立体图。图16D是从不同于图16C中的角度所见的包括在双臂机械手中的左手的立体图。图16E是示出其中捕捉爪闭合的包括在双臂机械手中的左手的内部结构的示意图。图16F是示出其中捕捉爪打开的包括在双臂机械手中的左手的内部结构的示意图。图16G是用于说明包括在双臂机械手中的左手上的捕捉爪的往复操作的示意图。图16H和161是用于说明包括在双臂机械手中的左手中的第一花键螺母和第二花键螺母的另一个实例的放大图。图17是包括在双臂机械手中的右手的立体图。图18是由双臂机械手保持的零件箱的立体图。图19是用于说明双臂机械手如何刮出螺栓的示意图。 图20A和20B是用于说明当双臂机械手正刮出螺栓时零件箱和刮刀的示意图。图21是由具有双臂机械手的零件拾取系统执行的拾起螺栓的方法的流程图(步骤 S21 至 S24)。图22是在由具有双臂机械手的零件拾取系统执行的拾起螺栓的方法中执行的主要操作的流程图(步骤S21)。图23是在由具有双臂机械手的零件拾取系统执行的拾起螺栓的方法中执行的主要操作的流程图(步骤S22)。图M是在由具有双臂机械手的零件拾取系统执行的拾起螺栓的方法中执行的操作的流程图(步骤S23)。
具体实施例方式根据实施方式的手包括一对支撑单元；一对捕捉爪，该对捕捉爪分别被支撑在一对支撑单元的内表面上并且捕捉零件；开闭机构，该开闭机构沿着与支撑单元的纵向交叉的往复轴线打开和闭合一对支撑单元；以及往复机构，该往复机构使一对捕捉爪绕往复轴线往复运动以改变捕捉爪的末端的方向。此外，根据实施方式的手还包括一对支撑单元；一对捕捉单元，该对捕捉单元分别由一对支撑单元支撑并且捕捉零件；开闭单元，该开闭单元沿着与支撑单元的纵向交叉的轴线打开和闭合一对支撑单元；以及改变单元，该改变单元绕所述轴线改变一对捕捉单元的每个末端的方向。根据实施方式的机器人包括捕捉零件的手，并且该手还包括一对支撑单元；一对捕捉爪，该对捕捉爪分别被支撑在一对支撑单元的内表面上并且捕捉零件；开闭机构， 该开闭机构沿着与支撑单元的纵向交叉的往复轴线打开和闭合一对支撑单元；以及往复机构，该往复机构使捕捉爪绕往复轴线往复运动以改变捕捉爪的末端的方向。首先，将说明第一实施方式。如图1所示，零件拾取系统110包括根据第一实施方式的双臂机械手(机器人的一实例)、服务台113、刮刀115、工作台117、二维照相机1100以及多个零件架120。该零件拾取系统110还包括机器人控制器122、系统控制器124以及图像处理计算机126。在这些元件中，服务台113、工作台117以及零件架120沿顺时针方向顺序地布置在双臂机械手111周围。对于每个零件架120特别优选的是基本上沿着相同的圆周围绕双臂机械手111的躯干Illc的旋转轴线(与安装有双臂机械手111的表面交叉的轴线)AXll 布置。通过以这种方式布置诸如服务台113的这些元件，缩短了双臂机械手111的流程线并且使该双臂机械手111能够有效地操作。利用双臂机械手111，零件拾取系统110能从零件架120取出所需数量的所需类型的螺栓(零件的实例)，并且将螺栓储存在以复数形式堆叠在输送托架112上的服务箱Bll 中。如图1至3所示，零件拾取系统110由具有门的保护壁131围绕，该门具有滑动门130。双臂机械手111具有分别布置在可旋转躯干Illc的左侧和右侧的左臂11 Ia和右臂111b。左臂Illa和右臂Illb中的每一个均是具有例如七个关节轴的多关节机械手。如图4A和4B所示，左手(手的实例)13 经由左力传感器133a附接至位于左臂 Illa的前端上的腕凸缘13加。左手13 包括一对捕捉爪136 ；以及一对用于保持稍后描述的刮刀(工具的实例)115的工具保持架141。在例如沿着旋转轴线AXt的方向延伸的一对支撑单元142的内前端上支撑捕捉爪 136。捕捉爪136能通过绕与支撑单元142的纵向交叉的往复轴线AXp往复运动来改变其末端的方向。捕捉爪136被构造成当支撑单元142被打开和闭合时可沿着往复轴线AXp打开和闭合。当从前侧观察左手13 时(见图4C)，每个捕捉爪136的厚度均朝末端逐渐减小。 在捕捉爪136的内表面上的捕捉爪136的末端处放置防滑垫143。工具保持架141布置在一对支撑单元142上，以使得当捕捉爪136被打开和闭合时，工具保持架141被打开和闭合。如图5所示，右手13 经由右力传感器13 附接至位于右臂Illb的前端上的腕凸缘132b。右手13 能保持容纳螺栓的零件箱B12。右手13 包括一对捕捉爪144，该对捕捉爪用于从竖直方向抓住并保持零件箱 B12的后表面。捕捉爪144被构造成可沿与腕凸缘132b的旋转轴线AXtb交叉的开闭轴线 AXq的方向打开和闭合。在图5中，捕捉爪144被示出为闭合。左力传感器133a和右力传感器133b经由机器人控制器122连接至系统控制器 124。现在将说明输送托架112。该输送托架112能用来运送服务箱Bll，该服务箱Bll 用于将由双臂机械手111捕捉的螺栓储存在其中。该输送托架112包括托架框架150和旋转台151，该旋转台151被支撑在托架框架150上并且绕竖直轴线AX3旋转。托架框架150的底部附接有轮(未示出)。在托架框架150上还安装用于确定旋转台151的旋转角的确定单元(未示出)，和用于固定旋转台151的角位置的位置的固定单元(未示出)ο旋转台151包括盘形顶板152。顶板152能沿着该顶板152的外周例如在其五个位置处保持多个服务箱B11。服务箱Bll由沿向上方向从顶板152延伸的多个导杆巧4水平对准并且例如被堆叠成十层。服务箱Bll是分成多个隔室(例如，如放置在服务台113上的服务箱Bll中所示的四个隔室)并且具有布置在右侧和左侧的手柄156的容器。由铰链157可旋转地支撑在服务箱Bll的后侧并且向上打开的盖子158布置在服务箱Bll的顶面上。在盖子158上布置朝前突出的手柄159。服务箱Bll例如是由树脂制成的零件箱。预定类型的螺栓被储存在服务箱Bll的每个隔室中。在服务箱Bll的后表面上粘贴二维条形码(未示出)，该二维条形码中存储了第一映射信息，该第一映射信息建立了服务箱Bll的每个隔室与待储存在隔室中的螺栓的类型(例如螺栓的直径、长度以及材料)和数量之间的映射关系。二维条形码可以用一维条形码代替。因为其中存储有第一映射信息的二维条形码被直接粘贴在服务箱Bll上，所以使服务箱Bll和待储存在服务箱Bll中的螺栓之间的映射关系变得更清楚。在顶板152上布置向上延伸的多个手柄杆161。双臂机械手111能使用左手13 上的支撑单元142来保持手柄杆161并且使旋转台151绕竖直轴线AX13旋转。此外，输送托架112设有杆163。操作员在移动输送托架112时能握住杆163。操作员通过具有滑动门130的门运进和运出放置有服务箱Bll的输送托架112。当输送托架 112被输送到预定位置时，输送托架112由未示出的空气气缸从底部举起。结果，当轮被举起到地板上面时输送托架112被固定。服务台113是供放置由双臂机械手111从输送托架112取出的服务箱Bll的台。 双臂机械手111从储存在零件架120中的零件箱B12取出螺栓并将螺栓移到放置在服务台 113上的服务箱B11。服务台113设有负荷传感器(未示出)，该负荷传感器用于检测服务箱Bll是否放置在服务台113上；开闭检测传感器(未示出)，该开闭检测传感器用于检测服务台113 上的服务箱Bll的盖子158是打开还是闭合；以及条形码阅读器(未示出)，该条形码阅读器用于阅读粘贴在服务箱Bll上的二维条形码。负荷传感器、开闭检测传感器以及条形码阅读器连接至系统控制器124。服务台113还设有用于支撑服务箱Bll的盖子158的支撑
刮刀115是用于允许双臂机械手111将储存在零件箱B12中的螺栓刮出到工作台 117上的工具。刮刀115具有柄172和布置在柄172的前端处的刮爪173。该刮爪173由多个金属棒制成，每个金属棒均从其根部朝向其末端弯曲(见图7)。柄172上安装有用于连接至左手13 上的工具保持架141的适配器(未示出)。刮刀115放置在支架175上。工作台117放置在双臂机械手111的活动范围内，并且是双臂机械手111拾起从零件箱B12刮出的螺栓的台。工作台117具有倾斜顶板180，因而刮出的螺栓被装载在该倾斜顶板180上；和零件箱支架190，零件箱B12被暂时放置在该零件箱支架190上。倾斜顶板180是例如矩形板构件。倾斜顶板180能绕旋转轴线AX14旋转，该旋转轴线AX14大致水平，与倾斜顶板180的纵向交叉，并且沿着倾斜顶板180的一端布置。零件箱支架190 布置在倾斜顶板180的设置旋转轴线AX14的近旁。因此，当双臂机械手111拾起倾斜顶板180的另一端时，倾斜顶板180绕旋转轴线 AX14倾斜，因此放置在倾斜顶板180上的螺栓被返回到零件箱B12，该零件箱B12被暂时放置在零件箱支架190上。零件箱支架190具有用于检测零件箱B12是否放置在其上的负荷传感器(未示出)。二维照相机1100被放置在倾斜顶板180上方，以使得该二维照相机1100能捕捉放置在工作台117上的螺栓的二维图像。二维照相机1100是具有例如四百万像素的二维单色照相机。二维照相机1100被支撑在支架1105上以使得其竖直位置能被调节。在支架 1105上布置用于确保二维照相机1100的成像照度的照明装置1101。二维照相机1100连接至图象处理计算机126。由二维照相机1100捕捉的图像被传送到图像处理计算机126。二维照相机1100也连接至系统控制器124，并且诸如图像捕捉之类的操作由系统控制器1 控制。零件架120是用于在其中储存多个零件箱B12的架。零件架120被沿着竖直和水平方向分成多个隔室，并且在前侧和后侧具有开口。因此，双臂机械手111能从零件架120 的前侧取出零件箱B12。操作员能从零件架120的后侧抽出零件箱B12。如图6所示，零件箱B12由分别从矩形底板1121的右侧、左侧以及后侧的边缘向上延伸的右侧板1120a、左侧板1120b以及后侧板1120c形成。前侧板1120d向前倾斜，并且该前侧板的从底板1121的边缘到前侧板1120d的端部的长度比右侧板1120a、左侧板 1120b以及后侧板1120c中相应的长度小。换言之，零件箱B12朝顶部和前侧的上部打开。 虽然稍后将描述细节，但是双臂机械手111从零件箱B12的前侧刮出螺栓。每个零件架120均被分成例如两列五行的隔室，并且在其中储存不同类型的螺栓的每个零件箱B12被储存在每个隔室中。因此，当每个零件架120均被分成两列五行的隔室时，在横跨图1所示的整个零件拾取系统110的零件架120中能总共储存60种螺栓。零件箱B12被储存成使得其后侧面向双臂机械手111(使得零件箱B12的前侧面向零件拾取系统110的外侧)。在系统控制器IM中预先存储第二映射信息，该第二映射信息指示其中储存何种类型螺栓的零件箱B12被保存在哪个隔室中。现在将详细地说明用于将第二映射信息存储在系统控制器124中的过程。作为在存储第二映射信息之前执行的工作，包括每个隔室的位置的用于双臂机械手111的操作指令数据被存储在机器人控制器122中。
相反，具有关于储存在其中的螺栓的类型的信息的条形码(或者可以是二维条形码)粘贴在被储存于零件架120中的每个零件箱B12上。双臂机械手111使布置在服务台 113上的条形码阅读器阅读每个零件箱B12上的条形码。然后双臂机械手111基于操作指令数据将零件箱B12储存在相应的隔室中。这时，存储在粘贴于每个零件箱B12上的条形码中的信息(在其中至少存储关于螺栓的类型的信息的信息)被映射到每个隔室的位置， 并且将该信息作为第二映射信息被存储在系统控制器124中。用于指示零件箱B12中的螺栓的数量已经变得小于预定量的灯(未示出)通过每个隔室被布置在零件架120的后侧。当该灯开启时，操作员能从零件架120的后侧抽出对应的零件箱B12，并且使零件箱B12装满螺栓。机器人控制器122连接至双臂机械手111，并且能够控制双臂机械手111的操作。系统控制器124连接至机器人控制器122，并且能够控制整个零件拾取系统110。 具体地，系统控制器IM能够控制灯的开启。操作员能通过接触面板1110(见图3)操作系统控制器124。系统控制器124包括例如可编程逻辑控制器。图像处理计算机1 连接至二维照相机1100并且连接至系统控制器124，并且主要能够处理由二维照相机1100捕捉的图像。现在将参照图4A至41详细说明左手13fe。如较早提及的，左手13 上的捕捉爪136沿着往复轴线AXp的方向打开和闭合，并且能够拾起螺栓。捕捉爪136绕往复轴线 A)(p往复运动以改变捕捉爪136的末端的方向。作为捕捉爪136(支撑单元14 的打开和闭合操作的前操作由开闭机构1400实现，并且改变捕捉爪136的方向的后操作由往复机构 1500实现。如图4G所示，开闭机构1400包括开闭伺服电机1410 ；由该开闭伺服电机1410 旋转的左右螺杆轴1420 ；以及通过左右螺杆轴1420的旋转而被移至相反方向的一对移动单元1440。开闭伺服电机1410安装在位于左手13 的基部处的框架1417上，使得开闭伺服电机1410的纵向与往复轴线A)(p平行。本文的“平行”未必指的是准确意义上的平行。换言之，“平行”指的是“基本上平行”，具有用于设计和制造公差的一些容差(在下文中同样适用)。开闭伺服电机1410还被布置成使得该开闭伺服电机1410的负荷侧面向左手13 的外侧。布置在开闭伺服电机1410中的编码器(未示出)可以是绝对值编码器。用于绝对值编码器的备用电源1419安装在框架1417上。左右螺杆轴1420被可旋转地支撑在轴承1423上，该轴承1423通过导向件1422 布置在框架1417上。左右螺杆轴1420平行于开闭伺服电机1410的纵向布置，并且布置在比开闭伺服电机1410更靠近左手13 的前端的位置处。左右螺杆轴1420的一端和另一端均具有沿相反方向形成的螺纹(沿右向和左向的螺纹)。左右螺杆轴1420通过第一带轮单元1433由开闭伺服电机1410驱动，该第一带轮单元1433至少包括正时带1430和带轮 1431。使一对移动单元1440沿着沿相反方向形成在左右螺杆轴1420上的相应的螺纹移动。换言之，当左右螺杆轴1420旋转时，沿着左右螺杆轴1420的轴向在相反方向上运送该对移动单元1440。一对支撑单元142的基端固定到对应的移动单元1440。沿着导向件 1422引导移动单元1440。
往复机构1500包括往复伺服电机1510 ；传送该往复伺服电机1510的驱动力的花键轴1520 ；以及一对花键螺母单元1522。往复伺服电机1510以使该往复伺服电机1510的纵向平行于往复轴线AXp的方式安装在位于左手13 的基端处的框架1417上。往复伺服电机1510布置成面向与开闭伺服电机1410相反的方向。此外，当从侧面观察左手135a(从往复伺服电机1510或开闭伺服电机1410的负荷侧观察)时，往复伺服电机1510与开闭伺服电机1410并排布置。因此， 与其中往复伺服电机1510和开闭伺服电机1410不以上述方式布置的装置相比，能减小左手135a的尺寸。布置在往复伺服电机1510中的编码器(未示出)可以是绝对值编码器。用于绝对值编码器的备用电源1519安装在框架1417上。花键轴1520被可旋转地支撑在布置于框架1417上的轴承1523上，位于比左右螺杆轴1420更靠近左手13 的前端的位置处。花键轴1520还平行于往复伺服电机1510的纵向布置在比往复伺服电机1510更靠近左手13 的前端的位置处。花键轴1520通过第二带轮单元1533由往复伺服电机1510驱动，该第二带轮单元1533至少包括正时带1530 和带轮1531。一对花键螺母单元1522均至少包括位于内周侧的第一花键螺母1541和位于外周侧的第二花键螺母1542。第一花键螺母1541能通过随花键轴1520 —起旋转而沿着花键轴1520的轴向移动。第一花键螺母1541例如是滚珠花键内圈。第二花键螺母1542能沿着花键轴1520的旋转轴线随第一花键螺母1541 —起移动，并且能相对于第一花键螺母1541绕该第一花键螺母1541的旋转轴线旋转。第二花键螺母1542在支撑单元142的基端处固定到该支撑单元142的内表面。第二花键螺母1542 例如是滚珠花键外圈。支撑单元142均包括第三带轮单元1550。该第三带轮单元1550至少包括分别在支撑单元142的基端和前端处布置在该支撑单元142内的带轮1551和带轮1552 ；以及跨过该带轮1551和带轮1552伸展的正时带1553。带轮1551布置在第一花键螺母1541的外侧。在带轮1551的旋转中心处形成洞。 带轮1551沿着与穿过洞的花键轴1520大致相同的轴线放置。带轮1552绕与支撑单元142的纵向交叉的往复轴线AXp旋转。绕往复轴线AXp 旋转的轴1555的一端固定到带轮1552的旋转中心。捕捉爪136的基端固定到轴1555的在支撑单元142内的另一端。如较早提及的，支撑单元142具有一对工具保持架141(见图4A至4F)。每个工具保持架141均包括均具有板状形状的第一连接器1611和第二连接器1612。包括在相应的支撑单元142中的第一连接器1611的厚度沿着第一连接器1611的面向另一个第一连接器1611的一侧朝向支撑单元142的内侧逐渐变小。包括在相应的支撑单元142中的第二连接器1612的厚度沿着第二连接器1612的面向另一个第二连接器1612 的一侧朝向支撑单元142的内侧逐渐变小。如图4C所示，第一连接器1611和第二连接器1612布置在支撑单元142的前侧。 当从支撑单元142的内侧观察时，第一连接器1611的沿着所述内侧的边缘和第二连接器1612的沿着所述内侧的边缘形成为沿彼此交叉的方向延伸。从减小工具保持架141的尺寸的观点来看，优选地是邻近第一连接器1611布置第二连接器1612。在包括在刮刀115中的适配器的侧面，形成有第一凹槽和第二凹槽，该第一凹槽和第二凹槽具有V形横截面，每个凹槽均面向不同方向。工具保持架141上的第一连接器 1611和第二连接器1612分别与第一凹槽和第二凹槽接合。通过将第一连接器1611接合到第一凹槽内，固定有适配器的刮刀115被沿大体上垂直于形成第一凹槽的方向(第一连接器1611的边缘延伸的方向)的方向对准。通过将第二连接器1612接合到第二凹槽内，刮刀115被沿大体上垂直于形成第二凹槽的方向(第二连接器1612的边缘延伸的方向)的方向对准。因为第一连接器1611和第二连接器1612被以上述方式接合到具有V形横截面的相应的凹槽内，所以假如当刮刀115被保持在左手13 中时对准误差在比槽宽的一半小的范围内，则这种对准误差被吸收，并且刮刀115能被保持在左手13 中。现在将说明左手13 的操作(捕捉爪136的打开和闭合操作以及往复操作)。(打开和闭合操作)如图4G所示，当开闭伺服电机1410沿一个方向旋转时，旋转通过第一带轮单元 1433被传送，而使左右螺杆轴1420旋转。因为在左右螺杆轴1420上形成左向螺纹和右向螺纹，所以使移动单元1440沿着左右螺杆轴1420向内侧移动。随着移动单元1440的移动， 固定到相应的移动单元1440的支撑单元142之间的间隙变窄，并且捕捉爪136被闭合。支撑单元142固定到包括在往复机构1500中的相应的花键螺母单元1522(更具体地，第二花键螺母1 。然而，花键螺母单元1522(更具体地，第一花键螺母1M1)能沿着花键轴1520自由移动。因此，虽然捕捉爪136固定到包括在往复机构1500中的花键螺母单元1522，但是不会阻止捕捉爪136的打开和闭合操作。相反，当开闭伺服电机1410沿相反方向旋转时，明显的是，捕捉爪136被以图4H中所示的方式打开。因此本文将省略其说明。(往复操作)如图4G所示，当往复伺服电机1510沿一个方向旋转时，旋转通过第二带轮单元 1533被传送，并且使花键轴1520旋转。花键轴1520的旋转被传送到包括在相应的花键螺母单元1522中的第一花键螺母1541，并且使第一花键螺母1541旋转。这时，因为第二花键螺母1542能以不与第一花键螺母IMl (花键轴1520)的旋转相关联的方式绕花键轴1520 的轴线旋转，所以第一花键螺母1541的旋转不被传送到支撑单元142。当第一花键螺母1541旋转时，使包括在相应的第三带轮单元1550中的带轮1551 旋转(见图41)。当使带轮1551旋转时，通过正时带1553使带轮1552和轴1555绕往复轴线AXp往复运动。结果，捕捉爪136能绕往复轴线AXp往复运动。因为开闭机构1400和往复机构1500独立操作，所以能独立执行捕捉爪136的打
开和闭合操作以及往复操作。现在将说明由零件拾取系统110执行的用于拾起螺栓的方法。如图9所示，用于拾起螺栓的该方法通常被分成步骤S11-S14。步骤Sll是双臂机械手111将服务箱Bll从输送托架112移至服务台113的步骤。步骤S12是双臂机械手111将储存在零件架120中的螺栓移到服务箱Bll内的步骤。步骤S13是双臂机械手111返回装载有螺栓的服务箱Bll的步骤。步骤S14是用于确定操作是否将被停止的步骤。下面将逐一地说明步骤Sll 至S14中的每个步骤。(准备)操作员通过门运送放置有空服务箱Bll的输送托架112。如较早提及的，服务箱 Bll能沿着输送托架112的顶板152的外周在例如五个位置处堆叠。然而，如图1所示，这些位置中的一个位置保持为空的，以使得装载有螺栓的服务箱Bll能被返回。在引进输送托架112之后，空气气缸(未示出)举起输送托架112并且输送托架112被固定。操作员对接触面板1110(见图幻进行操作以起动整个零件拾取系统110。(步骤Sll)首先，现在将说明步骤S11，该步骤Sll在图10中示出并且在该步骤中双臂机械手 111将服务箱Bll移到服务台113。在图10中，仅示出主要操作。(步骤Sl 1-1)在起动系统之后，双臂机械手111执行用于识别输送托架112上的服务箱Bll的操作。双臂机械手111利用左手13 上的支撑单元142抓住输送托架112上的手柄杆161。 然后双臂机械手111使顶板152旋转并且将待装载有螺栓的空服务箱Bll移到预定位置。然后双臂机械手111将右臂Illb上的右手13 移到放置在输送托架112上的服务箱Bll上方，并且从该位置降下右手13恥。当右手13 和服务箱Bll接触时，右力传感器的输出信号变化。从而，双臂机械手111能识别输出信号已改变的位置是最上层的服务箱Bll所处的位置。因为服务箱Bll的尺寸和顶板152的高度是已知的，所以通过识别最上部的服务箱Bll的位置能识别服务箱Bll的层数。对于每一列重复该识别操作，并且系统控制器IM通过机器人控制器122识别服务箱Bll的总数和在转台151上的每个位置中的服务箱Bll的数量。以这种方式，可在不使用任何专用传感器的情况下识别服务箱Bll的位置和数量。(步骤 Sl 1-2)双臂机械手111用左手13 和右手13 抓住服务箱Bll上的手柄156，并且沿着导杆巧4将服务箱Bll举到比导杆154的顶端高的位置。然后双臂机械手111使躯干Illc旋转，使服务箱Bll下落，并且将服务箱Bll放在服务台113上。(步骤 Sl 1-3)假如布置在服务台113上的负荷传感器检测到服务箱B11，则系统控制器IM确定服务箱Bll被恰当地放置在服务台113之上，并且执行下一个步骤。相反，假如负荷传感器没有检测到服务箱B11，则系统控制器IM确定已发生了一些异常并且执行预定的报警程序(例如，暂时停止程序)。(步骤 Sl 1-4)然后双臂机械手111将左手13 上的捕捉爪136放置在盖子158上的手柄159 的底面上，并且通过向上移动捕捉爪136来打开盖子158。盖子158由支撑构件170支撑打开，例如从盖子158闭合的位置以100度至140度的角度打开。(步骤 Sl 1-5)假如布置在服务台113上的开/闭检测传感器检测到盖子158被打开，则系统控制器1 确定盖子158被正确地打开，并且执行下一个步骤。相反，假如开/闭检测传感器没有检测到盖子158被打开，则系统控制器IM确定已发生了一些异常，并且执行预定报警程序。(步骤 S11-6)然后条形码阅读器阅读粘贴在服务箱Bll上的二维条形码。读取的信息(第一映射信息)被发送到系统控制器124。假如未收到第一映射信息，则系统控制器IM确定已发生一些异常，并且执行预定报警程序。(步骤 S12)现在将说明步骤S12，步骤S12在图11中示出并且在该步骤中双臂机械手111将储存在零件架120中的螺栓移到放置在服务台113上的服务箱Bll中。在图11中，仅示出了主要操作。(步骤 S12-1)系统控制器IM基于收到的第一映射信息识别关于待储存在服务台113上的服务箱Bll的每个隔室中的螺栓的类型和数量的信息。(步骤 S12-2)然后系统控制器124向机器人控制器122发布指令以取出容纳相应类型的螺栓的零件箱B12。机器人控制器122基于指令控制双臂机械手111。根据机器人控制器122的指令，双臂机械手111使躯干Illc旋转并且取出储存在零件架120的预定隔室中的相应的零件箱B12。更具体地，双臂机械手111使用右手13 上的捕捉爪144从竖直方向捕捉零件箱B12的后侧板1120c，并且朝前抽出零件箱B12以取出零件箱B12。然后使用右力传感器13 来称零件箱B12中的螺栓的重量。在起动零件拾取系统Iio之后第一次由双臂机械手111捕捉的零件箱B12的重量作为初始重量被存储在系统控制器124中。(步骤 S12-3)双臂机械手111使躯干Illc旋转并且直接面向工作台117。然后双臂机械手111 降低捕捉的零件箱B12的前侧，并且保持零件箱B12在工作台117上的倾斜顶板180上方倾斜。(步骤 S12-4)双臂机械手111将刮刀115连接至左手13 上的工具保持架141以捕捉放置在支架175上的刮刀115(更具体地，适配器)。(步骤 S12-5)双臂机械手111利用刮刀115执行刮削操作以将螺栓从零件箱B12刮出到倾斜顶板180上(见图7)。现在将详细说明刮削操作。图7是双臂机械手111如何刮出螺栓的示意图。在该图中省略了保持刮刀115的左手13 和保持零件箱B12的右手13恥。当双臂机械手111第一次执行刮削操作时，尚未精确测量螺栓距零件箱B12的底部的水平。因此，刮刀115被放置到零件箱B12中同时监控左力传感器133a的输出值，并且左力传感器133a的输出值变化所在的高度，即，刮刀115和螺栓接触所在的高度被确定为距零件箱B12的底部的基准高度hlO (见图8A)。双臂机械手111还将刮刀115从基准高度hlO挖进预定深度(例如0至5毫米)，并且将螺栓移至零件箱B12的前侧并且刮出螺栓。基于布置在左臂Illa上的左力传感器133a的测量调节为刮出螺栓所施加的力。二维照相机1100捕捉倾斜顶板180上的螺栓的图像，并且以稍后描述的方式对该图像应用图像处理。因此，假如螺栓彼此重叠，则将难以或不可能检测到螺栓在二维图像中的位置和取向。因此，如此刮出的螺栓优选地以在一定程度上彼此不重叠的方式分散在倾斜顶板180 上。在第一实施方式中，基于实验等获得允许以最优方式检测螺栓的位置和取向的螺栓的量，并且预先设定螺栓的量，并且参照左力传感器133a的输出值利用刮刀115刮出该预定量的螺栓。因此，能抑制螺栓在倾斜顶板180上彼此重叠的可能性，并且能在二维图像中检测到更大量的螺栓的位置和取向。刮刀115也可以被称为是用于调节螺栓在倾斜顶板180上的布置的工具。该工具不限于刮刀115，只要这种工具能抑制螺栓在倾斜顶板180上彼此重叠的可能性并且允许捕捉爪136捕捉螺栓即可。(步骤 Si2-6)在第一次执行过刮削操作之后，假如确定了如此刮出的螺栓已经达到预定量，则执行步骤S12-9。基于右力传感器13 的输出获得该预定量。因此，例如，在没有提供诸如称量台的专用传感器的情况下也能测量这种预定量的螺栓。相反，假如确定了如此刮出的螺栓还未达到预定量，则双臂机械手111第二次执行刮削操作。在第二次执行刮削操作时，刮刀115比第一次刮出螺栓的位置更深地(例如 3至10毫米)挖进螺栓以从高度hll (图8B)刮出螺栓。(步骤 Si2-7)假如确定了在第二次执行刮削操作之后如此刮出的螺栓已经达到预定量，则执行步骤S12-9。相反，假如确定了如此刮出的螺栓还未达到预定量，则双臂机械手111第三次执行刮削操作。在第三次执行刮削操作时，刮刀115比第二次刮出螺栓的位置更深地(例如 3至10毫米)挖进螺栓以刮出螺栓。(步骤 Si2-8)假如确定了在第三次执行刮削操作之后如此刮出的螺栓已经达到预定量，则执行步骤S12-9。相反，假如确定了如此刮出的螺栓还未达到预定量，则双臂机械手111第四次执行刮削操作。在第四次执行刮削操作时，刮刀115比第三次刮出螺栓的高度更深地(例如 3至10毫米)挖进螺栓以刮出螺栓。在第四次执行刮削操作之后，执行下面的步骤S12-9，而不管如此刮出的螺栓是否已经达到预定量。在第一实施方式中，执行刮削操作的次数的上限被设定为四。然而，该上限可以被设定为任何数。(步骤 S12-9)双臂机械手111将保持在左手13 中的刮刀115返回到支架175。(步骤 S12-10)由系统控制器124控制的二维照相机1100捕捉被刮出到倾斜顶板180上的相同类型的螺栓的图像。图像处理计算机126检测例如如此捕捉的螺栓的二维图像的边缘，并且将二维图像与预先存储的螺栓的模板相比以获得横跨倾斜顶板180分散的每个螺栓的位置和取向。机器人控制器122通过系统控制器IM接收如此获得的每个螺栓的位置和取向。(步骤 S12-11)机器人控制器122基于每个螺栓的位置和取向操作双臂机械手111。双臂机械手 111移动左手13 靠近待拾起的螺栓。然后双臂机械手111使整个左手13 绕旋转轴线 AXta旋转，并且使捕捉爪136绕往复轴线AXp往复运动以改变螺栓的取向，使得能更容易地捕捉螺栓。然后双臂机械手111闭合捕捉爪136以从倾斜顶板180拾起螺栓。用于拾起螺栓的力由开闭伺服电机1410控制。以这种方式，双臂机械手111能主要通过使左手13 旋转以改变捕捉爪136的方向来拾起螺栓，而不以很大程度移动左臂111a。换言之，与捕捉爪136不绕往复轴线AXp 往复运动的结构相比，双臂机械手111不需要在很大程度上改变左臂Illa的位置以拾起螺栓。因此，与捕捉爪136不绕往复轴线AXp往复运动的结构相比，能减少拾起螺栓所需的左臂Illa的位置变化及移动螺栓所需的时间。此外，能增大双臂机械手111可拾起螺栓的范围。然后基于从二维条形码读取的第一映射信息，双臂机械手111将如此拾起的螺栓移到服务箱Bll的预定隔室中(第一映射信息中所映射的隔室)。依据包括在第一映射信息中的螺栓的数量来重复该步骤，并且相同类型的螺栓被储存在预定隔室中。当螺栓由左手13 移动时，保持在右手13 中的零件箱B12被暂时放置在布置于工作台117上的零件箱支架190上。假如零件箱支架190上的负荷传感器确定了零件箱B12未被放置在零件箱支架190上，则双臂机械手111暂时停止其操作。重复该步骤直到满足移动操作停止条件。该移动操作停止条件是1)由二维条形码指示的螺栓数量被储存在服务箱Bll中，或幻倾斜顶板180上的螺栓在移动操作期间缺货O(步骤 S12-12)当满足了移动操作停止条件时，双臂机械手111利用左手13 中的支撑单元142 抓住倾斜顶板180，并且使倾斜顶板180绕旋转轴线AX14旋转并且使倾斜顶板180倾斜。 以这种方式，使倾斜顶板180上的螺栓返回到放置在零件箱支架190上的零件箱B12。这时，双臂机械手111用右手13 压制零件箱B12，以使得零件箱B12不会移动。因为双臂机械手111使倾斜顶板180向下倾斜以便以上述方式使螺栓返回到零件箱B12中，所以不必提供用于使螺栓返回到零件箱B12的专用机构。(步骤 S12-13)假如因为由二维条形码指示的螺栓的数量被储存在服务箱Bll中而停止移动操作(当满足移动操作停止条件1)时)，则执行下一个步骤S12-14。相反，假如倾斜顶板180上的螺栓在移动操作期间缺货(当满足移动操作停止条件2)时)，则执行步骤S12-5和随后的步骤，直到螺栓的数量达到由第一映射信息指示的螺栓的数量。(步骤 S12-14)双臂机械手111利用右手13 保持零件箱B12，并且将零件箱B12返回到最初储存零件箱B12的零件架120。在将最后的螺栓移到服务箱Bll之后并且在将零件箱B12返回到最初储存零件箱B12的零件架120之前，系统控制器IM基于布置在右臂Illb上的右力传感器13 的输出值测量保留在零件箱B12中的螺栓的重量。因此，能在不提供诸如称量台的专用传感器的情况下测量保留在零件箱B12中的螺栓的重量。假如系统控制器IM确定了剩余螺栓的重量低于预定重量，则系统控制器124开启零件架120上相应的灯。例如，假如剩余螺栓的重量变得等于或小于步骤S12-2中存储的初始重量的80%，则系统控制器IM开启相应的灯。以这种方式，操作员能检查用于将螺栓填充到零件箱B12的正时。(步骤 S12-15)系统控制器IM确定服务箱Bll中的每个隔室是否均已装满相应类型的螺栓。假如服务箱Bll中的每个隔室均已装满相应类型的螺栓，则执行随后的步骤S13。假如服务箱Bll中的每个隔室均未装满相应类型的螺栓，则双臂机械手111重复步骤S12-2至S12-14以将另一种类型的螺栓移到服务箱B11。这时，因为双臂机械手111 的左手13 具有能打开和闭合的捕捉爪136，所以能使用相同的左手13 来捕捉另一种类型的螺栓(具有不同直径的螺栓)。换言之，不必为捕捉不同直径的螺栓准备单独的手，因此能使用相同的手来捕捉任何螺栓。(步骤 Sl3)现在将说明步骤S13，该步骤S13在图12中示出并且在该步骤中双臂机械手111 返回装载有螺栓的服务箱B11。(步骤 S13-1)双臂机械手111使左手13 上的捕捉爪136向下弯曲。双臂机械手111使捕捉爪136靠在布置于由支撑构件170支撑的盖子158上的手柄159上，并且向前移到手柄159 以闭合盖子158。(步骤 Si3-2)为了将服务箱Bll放置在输送托架112上的空的空间上，双臂机械手111利用左手13 抓住手柄杆161，使转台151的顶板152旋转，并且将顶板152移到预定位置。双臂机械手111使躯干11 Ic旋转到输送托架112的方向，同时通过用左手13 和右手13 保持服务箱Bll上的手柄156来举起服务箱Bll。双臂机械手111沿着导杆巧4 降下服务箱B11，并且将服务箱B11放置在转台151的顶板152上。(步骤S14)在完成步骤S13-2之后，零件拾取系统110对于放置在输送托架112上的服务箱 Bll中的每一个重复步骤S11-2至S13-2(见图9)。以这种方式，通过步骤Sll至S14，零件拾取系统110能从零件架120取出所需数量的所需类型的螺栓，并且利用二维照相机1100和双臂机械手111将螺栓储存在放置于输送托架112上的服务箱Bll中。可能时可以并行执行这些系列操作，而代替顺序执行这些系列操作。通过门运送输送托架112，其中储存螺栓的服务箱Bll放置在该输送托架112上。本发明不限于上述的第一实施方式，并且可以在不脱离本发明的精神的范围内进行修改。例如，根据第一实施方式的结构的一部分或整体的任何组合或变型都在本发明的技术范围内。
在输送托架112上运送服务箱Bll。然而，服务箱Bll也可以由输送机运送。信息存储单元不限于二维条形码。信息存储单元的另一个实例是集成电路(IC)标签，并且可以使用IC标签阅读器代替条形码阅读器。应清楚零件不限于螺栓。零件的另一个实例是电气部件。左臂Illa和右臂Illb 不限于具有七个轴线的多关节机械手，而可以是具有七个或更多个轴线的任何多关节机械手。此外，尽管通过局限于零件移动操作进行了描述，但机器人可以是包括左手13 的直接驱动机器人。第一带轮单元1433可以由至少包括诸如正齿轮的齿轮的旋转传递单元代替。开闭伺服电机1410或者往复伺服电机1510不限于电磁电动机，而可以是气动电动机。现在将说明第二实施方式。如图13所示，零件拾取系统210包括根据第二实施方式的双臂机械手(机器人的实例)211、服务台213、刮刀215、工作台217、二维照相机2100以及多个零件架220。零件拾取系统210还包括机器人控制器222、系统控制器224以及图像处理计算机226。在这些元件之中，服务台213、工作台217以及零件架220沿顺时针方向顺序地布置在双臂机械手211周围。对于每个零件架220特别优选的是沿着基本上相同的圆周围绕双臂机械手211的躯干211c的旋转轴线AX21 (与安装双臂机械手211的表面交叉的轴线) 布置。通过以这种方式布置服务台213、工作台217以及零件架220，使双臂机械手211的流程线缩短并且使双臂机械手211能够有效地操作。利用双臂机械手211，零件拾取系统210能从零件架220取出所需数量的所需类型的螺栓(零件的实例)，并且将螺栓储存在以复数堆叠在输送托架212上的服务箱B21。如图13至15所示，零件拾取系统210由具有门的保护壁231围绕，该门具有滑动门230。双臂机械手211具有分别布置在可旋转躯干211c的左侧和右侧的左臂211a和右臂211b。左臂211a和右臂211b中的每一个均是具有例如七个关节轴线的多关节机械手。如图16A和16B所示，左手(手的实例)23 经由左力传感器233a附接至布置在左臂211a的前端上的腕凸缘232a。左手23 包括一对捕捉爪236 ；以及一对用于保持稍后描述的刮刀215的工具保持架(未示出)。在例如沿着旋转轴线AXta的方向延伸的一对支撑单元M2的内前端上支撑捕捉爪236。捕捉爪236能通过绕与支撑单元M2的纵向交叉的往复轴线AXp往复运动来改变其末端的方向。捕捉爪236被构造成当支撑单元242被打开和闭合时沿着往复轴线AXp可打开和闭合。当从侧面观察左手23 时，每个捕捉爪236的厚度均朝向末端逐渐减小。每个捕捉爪236的末端均向内突出。在突出部上形成具有V形横截面的凹槽237(见图16C和 16D)，该凹槽237例如沿朝向捕捉爪236的末端的方向延伸。螺栓由这些凹槽237捕捉。工具保持架布置在一对相应的支撑单元242上，以使得当捕捉爪236被打开和闭合时，该工具保持架被打开和闭合。如图17所示，右手23 经由右力传感器23 附接至布置在右臂211b的前端上的腕凸缘232b。右手23 能保持容纳螺栓的零件箱B22。右手23 包括一对用于沿垂直方向夹住并保持零件箱B22的后侧的捕捉爪对4。捕捉爪244被构造成沿与腕凸缘232b 的旋转轴线AXtb交叉的开闭轴线AXq的方向可打开和闭合。在图17中，捕捉爪244被示出为闭合。左力传感器233a和右力传感器23 经由机器人控制器222连接至系统控制器 224。现在将说明输送托架212。输送托架212能用来运送用于在其中储存由双臂机械手211捕捉的螺栓的服务箱B21。输送托架212包括托架框架250和旋转台251，该旋转台 251被支撑在托架框架250上并且绕竖直轴线AX23旋转。托架框架250的底部附接有轮(未示出)。在托架框架250上还安装用于确定旋转台251的旋转角的确定单元(未示出)和用于固定旋转台251的角位置的位置的固定单元(未示出)ο旋转台251包括盘状顶板252。顶板252能沿着该顶板252的外周例如在其五个位置处保持多个服务箱B21。服务箱B21通过沿向上方向从顶板252延伸的多个导杆254 水平对准并且例如被堆叠成十层。服务箱B21是被分成多个隔室(例如，如在放置于服务台213上的服务箱B21中所示为四个隔室)并且具有分别布置在左侧和右侧的手柄256。由服务箱B21的后侧的铰链257可旋转地支撑并且向上打开的盖子258布置在服务箱B21的顶面上。在盖子258上布置朝前突出的手柄259。服务箱B21例如是由树脂制成的零件箱。预定类型的螺栓被储存在服务箱B21的每个隔室中。在服务箱B21的后表面上粘贴二维条形码(未示出)，该二维条形码中存储第一映射信息，该第一映射信息建立了服务箱B21的每个隔室以及待储存在隔室中的螺栓的类型(例如螺栓的直径、长度以及材料)和数量之间的映射关系。二维条形码替代地可以是一维条形码。因为其中存储有第一映射信息的二维条形码被直接粘贴在服务箱B21上，所以使服务箱B21和待储存在该服务箱B21中的螺栓之间的映射关系变得更清楚。在顶板252上布置向上延伸的多个手柄杆沈1。双臂机械手211能使用左手23 上的支撑单元242来保持手柄杆261并且使旋转台251绕竖直轴线AX23旋转。此外，输送托架212设有杆沈3。操作员在移动输送托架212时能握住杆沈3。操作员通过具有滑动门230的门运进和运出放置有服务箱B21的输送托架212。当输送托架 212到达预定位置时，输送托架212被未示出的空气气缸从底部举起。结果，当轮被举到地板上面时输送托架212被固定。服务台213是供放置由双臂机械手211从输送托架212移来的服务箱B21的台。 由双臂机械手211从储存在零件架220中的零件箱B22中取出的螺栓被移到服务台213上的服务箱B21。服务台213设有负荷传感器(未示出)，该负荷传感器用于检测服务箱B21是否放置在服务台213上；开/闭检测传感器(未示出)，该开/闭检测传感器用于检测服务台 213上的服务箱B21的盖子258是打开还是关闭；以及条形码阅读器(未示出)，该条形码阅读器用于阅读粘贴在服务箱B21上的二维条形码。负荷传感器、开或闭检测传感器以及条形码阅读器连接至系统控制器224。服务台213还设有用于支撑服务箱B21的盖子258 的支撑构件270。刮刀215是用于允许双臂机械手211将储存在零件箱B22中的螺栓刮出到工作台 217上的工具。刮刀215具有柄272和布置在柄272的前端处的刮爪273。刮爪273由多个金属棒制成，每个棒均从其根部朝向其末端弯曲(见图19)。柄272上安装有用于连接至左手23 上的工具保持架的适配器(未示出)。刮刀215放置在支架275上。工作台217放置在双臂机械手211的活动范围内，并且是在其上双臂机械手211 拾起从零件箱B22刮出的螺栓的台。工作台217具有倾斜顶板观0，如此刮出的螺栓放置在该倾斜顶板观0 ；和零件箱支架四0，零件箱B22暂时放置在该零件箱支架290上。倾斜顶板280是例如矩形板构件。倾斜顶板280能绕旋转轴线AXM旋转，该旋转轴线AXM大致水平，与倾斜顶板观0的纵向交叉，并且沿着倾斜顶板观0的一端布置。零件箱支架290 布置在倾斜顶板观0的设置旋转轴线AXM的近旁。因此，当双臂机械手211拾起倾斜顶板280的另一端时，倾斜顶板280绕旋转轴线 AX24倾斜，因此放置在倾斜顶板280上的螺栓被返回到零件箱B22，该零件箱B22被暂时放置在零件箱支架290上。零件箱支架290具有用于检测零件箱B22是否放置在其上的负荷传感器(未示出)。二维照相机2100放置在倾斜顶板280上方，以使得二维照相机2100能捕捉放置在工作台217上的螺栓的二维图像。二维照相机2100是具有例如400万像素的二维单色照相机。二维照相机2100被支撑在支架2105上，以使得其竖直位置能被调节。在支架2105上布置用于确保二维照相机2100的成像照度的照明装置2101。二维照相机2100连接至图像处理计算机226。由二维照相机2100捕捉的图像被传送到图像处理计算机226。二维照相机2100也连接至系统控制器224，并且诸如图像捕捉之类的操作由系统控制器2 控制。零件架220是用于在其中储存多个零件箱B22的架。零件架220被沿着竖直和水平方向分成多个隔室，并且在前侧和后侧具有开口。因此，双臂机械手211能从零件架220 的前侧取出零件箱B22。操作员能从零件架220的后侧抽出零件箱B22。如图18所示，零件箱B22由分别从矩形底板2121的右侧、左侧以及后侧的边缘向上延伸的右侧板2120a、左侧板2120b以及后侧板2120c形成。前侧板2120d向前倾斜， 并且该前侧板的从底板2121的边缘到前侧板2120d的端部的长度比右侧板2120a、左侧板 2120b以及后侧板2120c中的相应长度小。换言之，零件箱B22朝顶部和前侧的上部打开。 虽然稍后将描述细节，但是双臂机械手211从零件箱B22的前侧刮出螺栓。每个零件架220均被分成例如两列五行的隔室，并且其中储存不同类型的螺栓的每个零件箱B22均被储存在每个隔室中。因此，当每个零件架220均被分成两列五行的隔室时，在横跨图13所示的整个零件拾取系统210的零件架220中能储存总共60种螺栓。零件箱B22被储存成使得其后侧面向双臂机械手211(使得零件箱B22的前侧面向零件拾取系统210的外侧)。在系统控制器2M中预先存储第二映射信息，该第二映射信息指示其中储存何种类型的螺栓的零件箱B22被保持在哪个隔室中。现在将详细地说明将第二映射信息存储在系统控制器224中的过程。作为存储第二映射信息之前的工作，包括每个隔室的位置的用于双臂机械手211的操作指令数据被存储在机器人控制器222中。相反，具有关于存储在其中的螺栓的类型的信息的条形码(或者可以是二维条形码)粘贴在被储存于每个零件架120中的每个零件箱B22上。双臂机械手211使布置在服务台213上的条形码阅读器阅读每个零件箱B22上的条形码。然后双臂机械手211基于操作指令数据将零件箱B22储存在相应的隔室中。这时，存储在粘贴于每个零件箱B22上的条形码中的信息(其中至少存储关于螺栓的类型的信息的信息)被映射到每个隔室的位置， 并且将该信息作为第二映射信息被存储在系统控制器224中。指示零件箱B22中的螺栓的数量已经变得小于预定量的灯(未示出)通过每个隔室被布置在零件架220的后侧。当该灯开启时，操作员能从零件架220的后侧抽出相应的零件箱B22，并且使零件箱B22装满螺栓。机器人控制器222连接至双臂机械手211，并且能够控制双臂机器人211的操作。系统控制器2 连接至机器人控制器222，并且能够控制整个零件拾取系统210。 具体地，系统控制器2M能够控制灯的开启。操作员能通过接触面板2110(见图15)操作系统控制器224。系统控制器2 包括例如可编程逻辑控制器。图像处理计算机2 连接至二维照相机2100和系统控制器224，并且主要能够处理由二维照相机2100捕捉的图像。现在将参照图16A至16G详细说明左手23fe。如较早提及的，左手23 上的捕捉爪236沿着往复轴线AXp的方向打开和闭合，并且能够拾起螺栓。捕捉爪236绕往复轴线 A)(p往复运动以改变该捕捉爪236的末端的方向。作为捕捉爪236(支撑单元对幻的打开和闭合操作的在前操作由开闭机构MOO实现，并且改变捕捉爪236的方向的在后操作由往复机构2500实现。(开闭机构)如图16E所示，开闭机构MOO包括开闭伺服电机MlO ；由该开闭伺服电机MlO 旋转的左右螺杆轴M20 ；以及通过该左右螺杆轴M20的旋转移至相反方向的一对移动单元 M40。开闭伺服电机MlO安装在左手23 的基部中的框架M17上，使得开闭伺服电机 MlO的纵向与往复轴线A)(p平行。本文的“平行”未必指的是准确意义上的平行。换言之， “平行”指的是“基本上平行”，具有用于设计公差和制造公差的某些容差(在下文中同样适用)。开闭伺服电机MlO还布置成使得该开闭伺服电机MlO的负荷侧面向左手23 的外侧。布置在开闭伺服电机MlO中的编码器(未示出)可以是绝对值编码器。用于绝对值编码器的备用电源(未示出)安装在框架M17上。左右螺杆轴M20被可旋转地支撑在轴承M23上，该轴承M23布置在框架M17 上。左右螺杆轴M20平行于开闭伺服电机MlO的纵向布置并且布置在比开闭伺服电机 2410更靠近左手23 的前端的位置处。左右螺杆轴M20的一端和另一端均具有沿相反方向形成的螺纹(沿右向和左向的螺纹)。左右螺杆轴M20通过第一带轮单元(旋转传递单元的一实例)2433由开闭伺服电机MlO驱动，该第一带轮单元M33至少包括正时带M30 和带轮2431。使一对移动单元M40沿着沿相反方向形成在左右螺杆轴M20上的相应的螺纹移动。换言之，当左右螺杆轴M20旋转时，沿着左右螺杆轴M20的轴向在相反方向上运送一对移动单元对40。一对支撑单元M2的基端固定到相应的移动单元M40。(往复机构)往复机构2500包括往复伺服电机2510 ；传递该往复伺服电机2510的驱动力的花键轴2520 ；—对花键螺母单元2522 ；以及一对连接单元2580。往复伺服电机2510以使该往复伺服电机2510的纵向平行于往复轴线AXp的方式安装在位于左手23 的基端处的框架M17上。往复伺服电机2510布置成面向与开闭伺服电机MlO相反的方向。此外，当从侧面观察左手23 (从往复伺服电机2510或开闭伺服电机的负荷侧观察)时，往复伺服电机2510与开闭伺服电机MlO并排布置。因此，与往复伺服电机2510和开闭伺服电机MlO不以上述方式布置的装置相比，能减小左手23 的尺寸。布置在往复伺服电机2510中的编码器(未示出)可以是绝对值编码器。用于绝对值编码器的备用电源安装在框架M17上。花键轴2520被可旋转地支撑在布置于框架M17上的轴承2523上，位于比左右螺杆轴M20更靠近左手23 的前端的位置处。花键轴2520还平行于往复伺服电机2510的纵向布置在比该往复伺服电机2510更靠近左手23 的前端的位置处。花键轴2520通过第二带轮单元2533由往复伺服电机2510驱动，该第二带轮单元2533至少包括正时带2530 和带轮2531。一对花键螺母单元2522均至少包括位于内周侧的第一花键螺母2541和位于外周侧的第二花键螺母2542。第一花键螺母2541通过随花键轴2520 —起旋转能沿着花键轴2520的轴向移动。 第一花键螺母2541是例如滚珠花键内圈。第二花键螺母2542能沿着花键轴2520的旋转轴线随第一花键螺母2541 —起移动，并且能相对于第一花键螺母2541绕该第一花键螺母2541的旋转轴线旋转。第二花键螺母2542在支撑单元M2的基端处固定至该支撑单元M2的内表面。第二花键螺母2542 是例如滚珠花键外圈。每个连接单元2580均包括绕往复轴线AXp旋转的盘(旋转构件的实例)2582和一对用于将盘2582连接至第一花键螺母2541的杆状连杆2585，并且连接单元2580能够借助于该连杆机构将第一花键螺母2541的旋转传递给捕捉爪236。每个连杆2585的一端均连接至从相应的第一花键螺母2541的外端面突出的一对第一连杆销2586中的相应的一个连杆销。当从第一花键螺母2541的旋转轴线的方向观察时，第一连杆销2586相对于第一花键螺母2541的旋转轴线对称地设置。本文的“对称”未必指的是准确意义上的对称。换言之，“对称”指的是“基本上对称”，具有用于设计公差和制造公差的一些容差(在下文中同样适用)。每个连杆2585的一端均以绕第一连杆销2586 的轴线可旋转的方式连接至相应的第一连杆销2586。每个连杆2585的另一端均连接至从盘2582的外端面突出的一对第二连杆销2587 中的相应的一个连杆销。当从往复轴线A)(p的方向观察时，第二连杆销2587相对于往复轴线AXp对称地设置。每个连杆2585的另一端均以绕第二连杆销2587的轴线可旋转的方式连接至相应的第二连杆销2587。绕往复轴线A)(p旋转的轴2555的一端在盘2582的旋转中心处固定至盘2582的内侧。轴2555的另一端在支撑单元M2内的捕捉爪236的基端处固定至相应的捕捉爪236。另选地，第二花键螺母2 可以固定至第一花键螺母2541a的外周而不会相对于第一花键螺母2541a旋转。在这种结构中，如图16H和161所示，第二花键螺母254 经由轴承2543布置在支撑单元242的基端处，并且能够随花键轴2520 (第一花键螺母2541a) 一起旋转。每个连杆2585的一端均以可绕第一连杆销2586a旋转的方式连接至布置在第二花键螺母2542a的外端面上的相应的第一连杆销2586a。第一连杆销也可以布置在第一花键螺母2541a的外端面上。换言之，第一花键螺母2541a和第二花键螺母2542a能以一体的方式沿着花键轴 2520的轴向移动，并且均能随花键轴2520 —起旋转。结果，当花键轴2520旋转时，连杆 2585被驱动。现在将说明左手23 的操作(捕捉爪236的打开和闭合操作以及往复操作)。(打开和闭合操作)如图16E所示，当开闭伺服电机MlO被旋转到一个方向时，该旋转通过第一带轮单元M33被传递，而使左右螺杆轴M20旋转。因为在左右螺杆轴M20上形成了左向螺纹和右向螺纹，所以使移动单元M40沿着左右螺杆轴M20向内侧移动。随着移动单元M40 的移动，分别固定至相应的移动单元2440的支撑单元242之间的间隙变窄，并且捕捉爪236 被闭合。支撑单元M2固定到包括在往复机构2500中的相应的花键螺母单元2522 (更具体地，第二花键螺母2542)。然而，花键螺母单元2522(更具体地，第一花键螺母2541)能沿着花键轴2520自由移动。因此，虽然捕捉爪236固定到包括在往复机构2500中的花键螺母单元2522，但是不会阻止捕捉爪236的打开和闭合操作。相反，当开闭伺服电机MlO沿相反方向旋转时，明显的是，捕捉爪236被以图16F 所示的方式打开。因此，本文将省略其说明。(往复操作)如图16E所示，当往复伺服电机2510沿一个方向旋转时，该旋转通过第二带轮单元2533被传递，并且使花键轴2520旋转。花键轴2520的旋转被传递到相应的花键螺母 2522中的第一花键螺母2541，并且使花键螺母2541旋转。这时，因为第二花键螺母2542 能以不与第一花键螺母2541 (花键轴2520)的旋转相关联的方式绕花键轴2520的轴线旋转，所以第一花键螺母2541的旋转不会被传递到支撑单元M2。当第一花键螺母2541旋转时，连杆2585旋转，并且经由相应的连杆2585使盘 2582和轴2555绕往复轴线AXp旋转。结果，如图16G所示，捕捉爪236能绕往复轴线AXp 在例如士90度的范围内移动。通过控制往复伺服电机2510的旋转角，能以任何角度定位捕捉爪236。因为开闭机构MOO和往复机构2500独立操作，所以能独立执行捕捉爪236的开
闭操作和往复操作。现在将说明由零件拾取系统210执行的用于拾起螺栓的方法。如图21所示，用于拾起螺栓的该方法通常分成步骤S21至S24。步骤S21是双臂机械手211将服务箱B21从输送托架212移到服务台213的步骤。步骤S22是双臂机械手211将储存在零件架220中的螺栓移到服务箱B21中的步骤。步骤S23是双臂机械手211返回装载有螺栓的服务箱 B21的步骤。步骤SM是用于确定操作是否将被停止的步骤。下面将逐一地说明步骤S21 至S24中的每个步骤。(准备)操作员通过门运送输送托架212，空的服务箱B21放置在该输送托架212上。如较早提及的，服务箱B21能在输送托架212的顶板252上沿着该顶板252的外周在例如五个位置处堆叠。然而，如图13所示，这些位置中的一个保持为空的，以使得装载有螺栓的服务箱B21能被返回。在引进输送托架212之后，空气气缸(未示出)举起输送托架212并且输送托架212被固定。操作员对接触面板2110(见图15)进行操作以起动整个零件拾取系统 210。(步骤 S2I)首先，现在将说明步骤S21，该步骤S21在图22中示出并且在该步骤中双臂机械手 211将服务箱B21移到服务台213。在图22中，仅示出主要操作。(步骤 S2I-I)在起动系统之后，双臂机械手211执行用于识别输送托架212上的服务箱B21的操作。双臂机械手211利用左手23 上的支撑单元242抓住输送托架212上的手柄杆。 然后双臂机械手211使顶板252旋转，并且将待装载有螺栓的空服务箱B21移到预定位置。然后双臂机械手211将右臂211b上的右手23 移到放置在输送托架212上的服务箱B21上方，并且从该位置降下右手23恥。当右手23 和服务箱B21接触时，右力传感器23 的输出信号改变。因此，双臂机械手211能识别输出信号已改变的位置是最上层上的服务箱B21所处的位置。因为服务箱B21的尺寸和顶板252的高度是已知的，所以通过识别最上部的服务箱B21的位置能识别服务箱B21的层数。对于每一列重复该识别操作，并且系统控制器2 通过机器人控制器222识别服务箱B21的总数和转台251上的每个位置中的服务箱B21的数量。以这种方式，在不使用任何专用传感器的情况下识别服务箱B21的位置和数量。(步骤 S21_2)双臂机械手211用左手23 和右手23 抓住服务箱B21上的手柄256，并且沿着导杆2M将服务箱B21举到比该导杆254的顶端高的位置。然后双臂机械手211使躯干211c旋转，使服务箱B21下落，并且将服务箱B21放置在服务台213上。(步骤 S21_3)假如布置在服务台213上的负荷传感器检测到服务箱B21，则系统控制器2M确定服务箱B21被正确地放置在服务台213上，并且执行下一个步骤。相反，假如负荷传感器没有检测到服务箱B21，则系统控制器2M确定已经发生了一些异常，并且执行预定的报警程序(例如，暂时停止程序)。(步骤 S21-4)然后双臂机械手211将左手23 上的捕捉爪236放置在盖子258上的手柄259 的底面上，并且通过向上移动捕捉爪236来打开盖子258。盖子258由支撑构件270支撑打开，例如从盖子258闭合的位置以100至140度的角度打开。(步骤 S21_5)假如布置在服务台213上的开/闭检测传感器检测到盖子258是打开的，则系统控制器2M确定盖子258被正确打开，并且执行下一个步骤。相反，假如开/闭检测传感器没有检测到盖子258被打开，则系统控制器2M确定已经发生了一些异常，并且执行预定报警程序。(步骤 S21_6)
然后条形码阅读器阅读粘贴在服务箱B21上的二维条形码。信息(第一映射信息)被发送到系统控制器224。假如未收到第一映射信息，则系统控制器2M确定已经发生了一些异常，并且执行预定报警程序。(步骤 S22)现在说明步骤S22，步骤S22在图23中示出并且在该步骤中双臂机械手211将储存在零件架220中的螺栓移到放置在服务台213上的服务箱B21中。在图23中，仅示出主要操作。(步骤 S22_l)系统控制器2M基于收到的第一映射信息识别关于待储存在服务台213上的服务箱B21的每个隔室中的螺栓的类型和数量的信息。(步骤 S22-2)然后系统控制器224向机器人控制器222发布指令以取出容纳相应类型的螺栓的零件箱B22。机器人控制器222基于指令控制双臂机械手211。根据机器人控制器222的指令，双臂机械手211使躯干211c旋转，并且取出储存在零件架220的预定隔室中的相应的零件箱B22。更具体地，双臂机械手211使用右手23 上的捕捉爪244从竖直方向保持零件箱B12的后侧板2120c，并且向前抽出零件箱B22以取出该零件箱B22。然后使用右力传感器23 来称零件箱B22中的螺栓的重量。在起动零件拾取系统210之后第一次由双臂机械手211保持的零件箱B22的重量作为初始重量被存储在系统控制器224中。(步骤 S22-3)双臂机械手211使躯干211c旋转并且直接面向工作台217。然后双臂机械手211 降下零件箱B22的前侧，并且保持零件箱B22在工作台217上的倾斜顶板280上方倾斜。(步骤 S22_4)双臂机械手211将刮刀215连接至左手23 上的工具保持架以捕捉放置在支架 275上的刮刀215 (更具体地，适配器)。(步骤 S22-5)双臂机械手211利用刮刀215执行刮削操作以将螺栓从零件箱B22刮出到倾斜顶板280上(见图19)。现在将详细说明刮削操作。图19是双臂机械手211如何刮出螺栓的示意图。在该图中省略了保持刮刀215的左手23 和保持零件箱B22的右手23恥。当双臂机械手211第一次执行刮削操作时，尚未精确测量螺栓距零件箱B22的底部的水平。因此，刮刀215被放入零件箱B22同时监控左力传感器233a的输出值，并且左力传感器233a的输出值变化所在的高度，即，刮刀215和螺栓接触所在的高度被确定为距零件箱B22的底部的基准高度h20 (见图20A)。双臂机械手211还将刮刀215从基准高度 h20挖进预定深度(例如，0至5毫米)，并且将螺栓移到零件箱B22的前侧且刮出螺栓。基于布置在左臂211a上的左力传感器233a的测量调节为刮出螺栓所施加的力。二维照相机 2100捕捉倾斜顶板280上的螺栓的图像，并且以稍后描述的方式通过图像处理来处理该图像。因此，假如螺栓彼此重叠，则将难以或不可能检测到螺栓在二维图像中的位置和取向。因此，如此刮出的螺栓优选地以在一定程度彼此不重叠的方式分散在倾斜顶板280上。在第二实施方式中，基于实验等获得允许以最优方式检测螺栓的位置和取向的螺栓的量，并且预先设定螺栓的量，并且参照左力传感器233a的输出值利用刮刀215刮出该预定量的螺栓。因此，能抑制螺栓在倾斜顶板280上彼此重叠的可能性，并且能在二维图像中检测到更大量的螺栓的位置和取向。(步骤 S22-6)在第一次执行过刮削操作之后，假如确定了如此刮出的螺栓已经达到预定量，则执行步骤S22-9。基于右力传感器23 的输出获得该预定量。因此，例如，在没有提供诸如称量台的专用传感器的情况下也能测量这种预定量的螺栓。相反，假如确定了如此刮出的螺栓没有达到预定量，则双臂机械手211第二次执行刮削操作。在第二次执行刮削操作时，刮刀215比第一次刮出螺栓的位置更深地(例如 3至10毫米)挖进螺栓以从高度h21 (图20B)刮出螺栓。(步骤 S22-7)假如确定了在执行第二次刮削操作之后如此刮出的螺栓已经达到预定量，则执行步骤S22-9。相反，假如确定了如此刮出的螺栓没有达到预定量，则双臂机械手211第三次执行刮削操作。在执行第三次刮削操作时，刮刀215比第二次刮出螺栓的位置更深地(例如 3至10毫米)挖进螺栓以刮出螺栓。(步骤 S22-8)假如确定了在执行过第三次刮削操作之后如此刮出的螺栓已经达到预定量，则执行步骤S22-9。相反，假如确定了如此刮出的螺栓没有达到预定量，则双臂机械手211第四次执行刮削操作。在执行第四次刮削操作时，刮刀215比第三次刮出螺栓的高度更深地(例如 3至10毫米)挖进螺栓以刮出螺栓。在第四次执行过刮削操作之后，执行下面的步骤S22-9而不管如此刮出的螺栓是否已经达到预定量。在第二实施方式中，执行刮削操作的次数的上限设定为4。然而，该上限可以设定为任何数。(步骤 S22-9)双臂机械手211将保持在左手23 中的刮刀215返回到支架275。(步骤 S22-10)由系统控制器2M控制的二维照相机2100捕捉被刮出到倾斜顶板280上的相同类型的螺栓的图像。图像处理计算机2 检测例如如此捕捉的螺栓的二维图像的边缘，并且将二维图像与预先存储的螺栓的模板相比以获得横跨倾斜顶板280分散的每个螺栓的位置和取向。机器人控制器222通过系统控制器2 接收如此获得的每个螺栓的位置和取向。(步骤 S22-11)机器人控制器222基于每个螺栓的位置和取向操作双臂机械手211。双臂机械手 211将左手23 移到待捕捉的螺栓的附近。然后双臂机械手211使整个左手23 绕旋转轴线AXta旋转，并且使捕捉爪236绕往复轴线AXp往复运动以改变螺栓的取向，使得能更容易地捕捉螺栓。然后双臂机械手211使捕捉爪236闭合以从倾斜顶板280拾起螺栓。
例如，双臂机械手211使整个左手23 或捕捉爪236旋转，以使得捕捉爪236的纵向将与螺栓的轴向平行。然后双臂机械手211从上方将捕捉爪236移到螺栓附近以拾起螺栓的头部，同时减小左臂211a接触布置在其附近的任何物体的风险。用于拾起螺栓的力由开闭伺服电机MlO控制。以这种方式，双臂机械手211能主要通过使左手23 旋转以改变捕捉爪236的方向来拾起螺栓，而不以很大程度移动左臂211a。换言之，与其中捕捉爪236不绕往复轴线 AXp往复运动的结构相比，双臂机械手211不需要在很大程度上改变左臂211a的位置以拾起螺栓。因此，与其中捕捉爪236不绕往复轴线AXp往复运动的结构相比，能减小拾起螺栓所需的左臂211a的位置变化及移动螺栓所需的时间。此外，能增大双臂机械手211可拾起螺栓的范围。然后基于从二维条形码读取的第一映射信息，双臂机械手211将如此拾起的螺栓移入服务箱B21的预定隔室(第一映射信息中所映射的隔室)中。根据包括在第一映射信息中的螺栓的数量重复该步骤，并且相同类型的螺栓被储存在预定隔室中。当螺栓由左手23 移动时，保持在右手23 中的零件箱B22被暂时放置在布置于工作台217上的零件箱支架290上。假如零件箱支架290上的负荷传感器确定了零件箱B22未放置在零件箱支架290上，则双臂机械手211暂时停止其操作。重复该步骤直到满足移动操作停止条件。该移动操作停止条件是1)由二维条形码指示的螺栓数量被储存在服务箱B21中，或者幻倾斜顶板280上的螺栓在移动操作期间缺货。(步骤 S22-12)当满足了移动操作停止条件时，双臂机械手211利用左手23 上的支撑单元242 抓住倾斜顶板W0，并且使倾斜顶板280绕旋转轴线AXM旋转并使倾斜顶板280倾斜。以这种方式，倾斜顶板280上的螺栓被返回到放置在零件箱支架290上的零件箱B22。这时， 双臂机械手211用右手23 压制零件箱B22，以使得零件箱B22不会移动。因为双臂机械手211使倾斜顶板280向下倾斜以便以上述方式将螺栓返回到零件箱B22，所以不必提供用于将螺栓返回到零件箱B22的专用机构。(步骤 S22-13)假如因为由二维条形码指示的螺栓数量被储存在服务箱B21中而停止移动操作 (当满足移动操作停止条件1)时)，则执行下一个S22-14。相反，假如倾斜顶板280上的螺栓在移动操作期间缺货(当满足移动操作停止条件2)时)，则执行步骤S22-5和随后的步骤，直到螺栓的数量达到由第一映射信息指示的螺栓的数量。(步骤 S22-14)双臂机械手211利用右手23 保持零件箱B22，并且将零件箱B22返回到最初储存该零件箱B22的零件架220。在将最后的螺栓移到服务箱B21之后并且在将零件箱B22 返回到最初储存该零件箱B22的零件架220之前，系统控制器2M基于布置在右臂211b上的右力传感器23 的输出信号测量保留在零件箱B22中的螺栓的重量。因此，能在没有提供诸如称量台的专用传感器的情况下测量保留在零件箱B22中的螺栓的重量。假如系统控制器2M确定了剩余螺栓的重量低于预定重量，则系统控制器224开启零件架220上的相应的灯。例如，假如剩余螺栓的重量变得等于或小于在步骤S22-2存储的初始重量的80%，则系统控制器2M开启相应的灯。以这种方式，操作员能检查用于将螺栓填充到零件箱B22的正时。(步骤 S22-15)系统控制器2M确定服务箱B21中的每个隔室是否均已装满相应类型的螺栓。假如服务箱B21中的每个隔室均已装满相应类型的螺栓，则执行随后的步骤S23。假如服务箱 B21中的每个隔室均未装满相应类型的螺栓，则双臂机械手211重复步骤S22-2至S22-14 以将另一种类型的螺栓移到服务箱B21。这时，因为双臂机械手211的左手23 具有能打开和闭合的捕捉爪236，所以能使用相同的左手23 来捕捉另一种类型的螺栓(具有不同直径的螺栓)。换言之，不必为捕捉不同直径的螺栓而准备单独的手，并且能使用相同的手来捕捉任何螺栓。(步骤 S23)现在将说明步骤S23，该步骤S23在图M中示出并且在该步骤中双臂机械手211 返回装载有螺栓的服务箱B21。(步骤 S23-1)双臂机械手211使左手23 上的捕捉爪236向下弯曲。双臂机械手211使捕捉爪236靠在布置于由支撑构件270支撑的盖子258上的手柄259上，并且向前移动手柄259 以关闭盖子258。(步骤 S23-2)为了将服务箱B21放置在输送托架212上的空的空间中，双臂机械手211利用左手23 抓住手柄杆沈1，使转台251的顶板252旋转，并且将顶板252移到预定位置。双臂机械手211使躯干211c旋转到输送托架212的方向，同时通过用左手23 和右手23 保持在服务箱B21上的手柄256来举起服务箱B21。双臂机械手211沿着导杆 254降下服务箱B21，并且将服务箱B21放置在转台251的顶板252上。(步骤 SM)在完成步骤S23-2之后，零件拾取系统210对于放置在输送托架212上的服务箱 B21中的每一个重复步骤S21-2至S23-2。以这种方式，通过步骤S21至S24，零件拾取系统210能从零件架220以所需数量取出所需类型的螺栓，并且利用二维照相机2100和双臂机械手211将螺栓储存在放置于输送托架212上的服务箱B21中。可能的话这些系列操作可以并行执行，而代替顺序执行这些系列操作。通过门运送输送托架212，其中储存螺栓的服务箱B21放置在该输送托架212上。本发明不限于上述的第二实施方式，并且在不脱离本发明的精神的范围内可以进行修改。例如，根据第二实施方式的结构的一部分或整体的任何组合或变型都在本发明的技术范围内。服务箱B21在输送托架212上被运送。然而，服务箱B21也可以由输送机运送。二维条形码可以用IC标签代替，并且可以使用IC标签阅读器代替条形码阅读器。应清楚零件不限于螺栓。零件的另一个实例是电气部件。左臂211a和右臂211b 不限于具有七个轴线的多关节机械手，而可以是具有七个或更多个轴线的任何多关节机械
27手。此外，尽管通过局限于零件移动操作进行了描述，但机器人可以是包括左手23 的直接驱动机器人。此外，连接单元2580中所用的连杆机构可以是任何连杆机构，只要第一花键螺母2541的旋转能被传递到轴2555即可。例如，可以使用诸如往复滑块曲柄之类的另一种连杆机构。第一带轮单元M33可以用至少包括诸如正齿轮的齿轮的旋转传送单元代替。开闭伺服电机MlO和往复伺服电机2510不限于电磁电动机，而可以是气动电动机。连接单元2580借助于连杆机构将相应的第一花键螺母2541的旋转传送到捕捉爪 236。然而，也可以使用连杆机构代替带轮机构。从缩减左手23 的前端的规模的观点来看连杆机构是更优选的。关于实施方式，公开了下列方面。(注释(note)1) 一种手，该手包括一对支撑单元；一对捕捉爪，该对捕捉爪分别被支撑在所述一对支撑单元的内表面上并且捕捉零件；开闭机构，该开闭机构沿着与所述支撑单元的纵向交叉的往复轴线打开和闭合所述一对支撑单元；以及往复机构，该往复机构使所述一对捕捉爪绕所述往复轴线旋转以改变所述捕捉爪的每个末端的方向。(注释2、根据注释1所述的手，其中，所述开闭机构包括开闭伺服电机；左右螺杆轴，该左右螺杆轴通过所述开闭伺服电机而旋转，并且在该左右螺杆轴上的右端和左端处形成沿相反方向的螺纹；一对移动单元，通过所述左右螺杆轴的旋转使该对移动单元沿着所述左右螺杆轴的旋转轴线在相反方向上移动，其中所述一对支撑单元分别固定到所述一对移动单元。(注释幻根据注释1或2所述的手，其中，所述往复机构包括往复伺服电机；花键轴，该花键轴通过所述往复伺服电机而旋转；一对第一花键螺母，该对第一花键螺母绕所述花键轴的旋转轴线随所述花键轴一起旋转，并且能够沿着所述花键轴的所述旋转轴线移动；一对第二花键螺母，该对第二花键螺母分别固定到所述一对支撑单元，沿着所述花键轴的所述旋转轴线随相应的所述第一花键螺母一起移动，并且能够相对于相应的所述第一花键螺母绕所述第一花键螺母的旋转轴线旋转，其中所述一对捕捉爪分别由所述一对第一花键螺母驱动并往复运动。(注释4)根据注释3所述的手，其中，所述一对捕捉爪分别由所述一对第一花键螺母通过带轮机构驱动。(注释5)根据注释4所述的手，其中，所述开闭伺服电机和所述往复伺服电机面向彼此相反的方向，其中所述开闭伺服电机的纵向和所述往复伺服电机的纵向布置成基本上平行于所述往复轴线，并且所述开闭伺服电机和所述往复伺服电机被设置在所述手的基端处。(注释6)根据注释1至5中的任一项所述的手，其中，所述一对支撑单元包括工具保持架，该工具保持架保持一工具，该工具用于调节多个零件的布置从而允许所述一对捕捉爪捕捉所述零件中的每一个。(注释7)根据注释6所述的手，其中，所述工具保持架包括彼此面对的一对第一连接器；和彼此面对的一对第二连接器，其中所述第一连接器的厚度和所述第二连接器的厚度朝向所述支撑单元的内侧逐渐减小，并且当从所述支撑单元的所述内侧观察时，所述第一连接器的每个内缘和所述第二连接器的每个内缘均形成为沿彼此交叉的方向延伸。(注释8)，一种机器人，该机器人包括手，该手捕捉零件，其中所述手包括一对支撑单元；一对捕捉爪，该对捕捉爪分别被支撑在所述一对支撑单元的内表面上并且捕捉零件；开闭机构，该开闭机构沿着与所述支撑单元的纵向交叉的往复轴线打开和闭合所述一对支撑单元；以及往复机构，该往复机构使所述一对捕捉爪绕所述往复轴线旋转以改变所述捕捉爪的每个末端的方向。(注释9)一种手，该手包括一对支撑单元；一对捕捉爪，该对捕捉爪分别被支撑在所述一对支撑单元的内表面上并且捕捉零件；开闭机构，该开闭机构沿着与所述支撑单元的纵向交叉的往复轴线打开和闭合所述一对支撑单元；以及往复机构，该往复机构使所述一对捕捉爪绕所述往复轴线旋转以改变所述捕捉爪的每个末端的方向。(注释10)根据注释9所述的手，其中，所述开闭机构包括开闭伺服电机；左右螺杆轴，该左右螺杆轴由所述开闭伺服电机通过传送旋转的旋转传送单元驱动，并且在该左右螺杆轴上的右端和左端处形成沿相反方向的螺纹；一对移动单元，通过所述左右螺杆轴的旋转使该对移动单元沿着所述左右螺杆轴的旋转轴线在相反方向上移动，其中所述一对支撑单元分别固定到所述一对移动单元。(注释11)根据注释10所述的手，其中，所述旋转传送单元至少包括正时带和带轮。(注释1 根据注释10所述的手，其中，所述旋转传送单元至少包括齿轮。(注释1 根据注释10至12中的任一项所述的手，其中，所述往复机构包括
往复伺服电机；花键轴，该花键轴由所述往复伺服电机旋转；一对第一花键螺母，该对第一花键螺母绕所述花键轴的旋转轴线随所述花键轴一起旋转，并且能够沿着所述花键轴的所述旋转移动；一对第二花键螺母，该对第二花键螺母分别固定到所述一对支撑单元，沿着所述花键轴的所述旋转轴线随相应的所述第一花键螺母一起移动，并且能够相对于相应的所述第一花键螺母绕所述第一花键螺母的旋转轴线旋转，其中所述一对捕捉爪分别由所述一对第一花键螺母驱动并且往复运动。(注释14)根据注释10至12中的任一项所述的手，其中，所述往复机构包括往复伺服电机；花键轴，该花键轴由所述往复伺服电机旋转；一对第一花键螺母，该对第一花键螺母绕所述花键轴的旋转轴线随所述花键轴一起旋转，并且能够沿着所述花键轴的所述旋转轴线移动；一对第二花键螺母，该对第二花键螺母固定到相应的所述第一花键螺母，绕所述花键轴的所述旋转轴线随所述第一花键螺母一起旋转，并且能够沿着所述花键轴的所述旋转轴线方向移动，其中所述一对第二花键螺母经由相应的轴承布置在相应的所述支撑单元上，并且所述一对捕捉爪分别由所述一对第一花键螺母或所述一对第二花键螺母驱动并往复运动。(注释15)根据注释13或14所述的手，其中，所述一对捕捉爪分别由所述一对第一花键螺母通过相应的连接单元驱动，该连接单元利用连杆机构传送旋转。(注释16)根据注释15所述的手，其中，所述连接单元包括一对连杆，每个连杆 1)均具有可旋转地连接至一对第一连杆销中的相应的一个连杆销的一端，该对第一连杆销从相应的所述第一花键螺母的外端面突出并且相对于相应的所述第一花键螺母的所述旋转轴线对称地布置，和2~)均具有可旋转地连接至一对第二连杆销中的相应的一个连杆销的另一端，该对第二连杆销从绕所述往复轴线旋转的旋转构件的外端面突出并且相对于所述往复轴线基本上对称地布置。(注释17)根据注释13至16中的任一项所述的手，其中，所述开闭伺服电机和所述往复伺服电机面向彼此相反的方向，其中所述开闭伺服电机的纵向和所述往复伺服电机的纵向布置成基本上平行于所述往复轴线，并且所述开闭伺服电机和所述往复伺服电机设置在所述手的基端处。(注释18)—种机器人，该机器人包括手，该手捕捉零件，其中所述手包括一对支撑单元；一对捕捉爪，该对捕捉爪分别被支撑在所述一对支撑单元的内表面上并且捕捉零件；开闭机构，该开闭机构沿着与所述支撑单元的纵向交叉的往复轴线打开和闭合所述一对支撑单元；以及往复机构，该往复机构使所述一对捕捉爪绕所述往复轴线旋转以改变所述捕捉爪的每个末端的方向。
权利要求
1.一种手，该手包括 一对支撑单元；一对捕捉爪，该对捕捉爪分别被支撑在所述一对支撑单元的内表面上并且捕捉零件； 开闭机构，该开闭机构沿着与所述支撑单元的纵向交叉的往复轴线打开和闭合所述一对支撑单元；以及往复机构，该往复机构使所述一对捕捉爪绕所述往复轴线旋转以改变所述捕捉爪的每个末端的方向。
2.根据权利要求1所述的手，其中，所述开闭机构包括 开闭伺服电机；左右螺杆轴，该左右螺杆轴通过所述开闭伺服电机而旋转，并且在该左右螺杆轴上的右端和左端处形成有沿相反方向的螺纹；一对移动单元，通过所述左右螺杆轴的旋转使该对移动单元沿着所述左右螺杆轴的旋转轴线沿相反方向移动，其中所述一对支撑单元分别固定到所述一对移动单元。
3.根据权利要求1或2所述的手，其中，所述往复机构包括 往复伺服电机；花键轴，该花键轴通过所述往复伺服电机而旋转；一对第一花键螺母，该对第一花键螺母绕所述花键轴的旋转轴线随所述花键轴一起旋转，并且能够沿着所述花键轴的所述旋转轴线移动；一对第二花键螺母，该对第二花键螺母分别固定到所述一对支撑单元，沿着所述花键轴的所述旋转轴线随相应的所述第一花键螺母一起移动，并且能够相对于相应的所述第一花键螺母绕所述第一花键螺母的旋转轴线旋转，其中所述一对捕捉爪分别由所述一对第一花键螺母驱动并往复运动。
4.根据权利要求3所述的手，其中，所述一对捕捉爪分别由所述一对第一花键螺母通过带轮机构驱动。
5.根据权利要求4所述的手，其中，所述开闭伺服电机和所述往复伺服电机面向彼此相反的方向，其中所述开闭伺服电机的纵向和所述往复伺服电机的纵向布置成基本上平行于所述往复轴线，并且所述开闭伺服电机和所述往复伺服电机被设置在所述手的基端处。
6.根据权利要求1所述的手，其中，所述开闭机构包括 开闭伺服电机；左右螺杆轴，该左右螺杆轴由所述开闭伺服电机通过传送旋转的旋转传送单元驱动， 并且在该左右螺杆轴上的右端和左端处形成有沿相反方向的螺纹；一对移动单元，通过所述左右螺杆轴的旋转使该对移动单元沿着所述左右螺杆轴的旋转轴线沿相反方向移动，其中所述一对支撑单元分别固定到所述一对移动单元。
7.根据权利要求6所述的手，其中，所述旋转传送单元至少包括正时带和带轮。
8.根据权利要求6所述的手，其中，所述旋转传送单元至少包括齿轮。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的手，其中，所述往复机构包括 往复伺服电机；花键轴，该花键轴通过所述往复伺服电机而旋转；一对第一花键螺母，该对第一花键螺母绕所述花键轴的旋转轴线随所述花键轴一起旋转，并且能够沿着所述花键轴的所述旋转轴线移动；一对第二花键螺母，该对第二花键螺母分别固定到所述一对支撑单元，沿着所述花键轴的所述旋转轴线随相应的所述第一花键螺母一起移动，并且能够相对于相应的所述第一花键螺母绕所述第一花键螺母的旋转轴线旋转，其中所述一对捕捉爪分别由所述一对第一花键螺母驱动并往复运动。
10. 一种机器人，该机器人包括 手，该手捕捉零件，其中所述手包括 一对支撑单元；一对捕捉爪，该对捕捉爪分别被支撑在所述一对支撑单元的内表面上并且捕捉零件； 开闭机构，该开闭机构沿着与所述支撑单元的纵向交叉的往复轴线打开和闭合所述一对支撑单元；以及往复机构，该往复机构使所述一对捕捉爪绕所述往复轴线旋转以改变所述捕捉爪的每个末端的方向。
全文摘要
本发明涉及一种手和机器人。根据实施方式的手包括一对支撑单元、一对捕捉爪、开闭机构以及往复机构。所述一对捕捉爪分别被支撑在所述一对支撑单元的内表面上并且捕捉零件。所述开闭机构沿着与所述支撑单元的纵向交叉的往复轴线打开和闭合所述一对支撑单元。所述往复机构使所述一对捕捉爪绕所述往复轴线旋转以改变所述捕捉爪的每个末端的方向。
文档编号B25J13/00GK102398267SQ201110268118
公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月10日
发明者久保田义昭, 元永健一, 千千和淳, 原田敏行, 壇洋一郎, 马场天 申请人:株式会社安川电机