机械臂的制作方法

文档序号:11630592阅读:251来源:国知局
机械臂的制造方法与工艺

本发明涉及一种机械臂。



背景技术:

已知由具有多个关节的机械臂进行如下一系列动作的形态,即,在包含多个作业工序的生产线上,用于在其中至少一个作业工序中接收已结束上游侧作业的工件,并在对该工件进行作业后向下游侧送出工件。

机械臂基于设定的位置坐标等移动,但自上游侧传送而来的工件的位置不严密时,无法适当进行其后的对工件的作业。尤其在由人来进行上游侧作业而由机械臂将工件载置于被接收的位置时,机械臂需要进行工件的位置调节作业。

以往,机械臂对工件的位置调节是通过预先在工件的停止位置的一部分配设规定的定位夹具,机械臂抓持工件并使该工件抵接于定位夹具等从而进行的。

现有技术文献:

专利文献:

专利文献1:日本专利特开2014-108496号公报;

专利文献2:日本专利特开2010-162669号公报。



技术实现要素:

发明要解决的问题:

然而,以往的形态中,若工件或作业内容发生变化,则定位夹具的配设位置亦要发生变化,因而需要进行定位夹具的重新配设之类的烦杂作业,从而存在无法进行灵活的生产线的变更等问题。

本发明的目的在于提供无须在规定的位置配设定位夹具便可容易地进行工件的定位的机械臂。

解决问题的手段:

根据本发明一形态的机械臂包括:具有设置于梢端的第一手部、及设置于基台与所述第一手部之间的至少一个关节轴的第一臂部;具有设置于梢端的第二手部、及设置于所述基台与所述第二手部之间的至少一个关节轴的第二臂部;分别对所述第一臂部及所述第二臂部进行控制的控制部;在设置于所述第一手部的状态下,用以对规定的工件的水平移动进行限制的限制构件;以及在设置于所述第二手部的状态下,产生用以使所述工件水平移动的作用的工件移动构件,所述控制部进行如下控制:基于所述工件的规定的尺寸信息及预定的停止位置信息,使所述限制构件位于所述工件的停止位置中所含的规定的限制位置,使所述工件移动构件作用于所述工件而以所述工件水平移动的形式使所述工件移动构件朝向所述限制位置移动,使所述工件抵接于所述限制构件,藉此所述工件位于所述停止位置。

根据所述结构,独立地控制两个臂部,并且可如下地进行控制:通过使两个臂部利用各自的关节弯曲而在任意的姿势下,利用设置于两个臂部中一方臂部(第一臂部)的手部的限制构件限制工件的水平移动,且利用设置于两个臂部中另一臂部(第二臂部)的手部的工件移动构件使工件水平移动至被限制构件限制的位置为止。藉此,无须将定位夹具配设于预先规定的位置便可容易地进行工件的定位。因不需要定位夹具的配设,故亦可容易且迅速地对应于工件或作业内容的变化。

所述第一臂部及所述第二臂部,亦可分别形成为与垂直于所述基台的轴同轴地配置且可相对于所述基台独立地绕所述轴转动的结构。藉此,因两个臂部的基部同轴地配置,故通过将机械臂坐标系的原点设定于该同轴位置,而可表示为两个臂部相同。

所述限制构件亦可包括:在位于所述限制位置的状态下与水平面垂直的第一垂直面,及与该第一垂直面及所述水平面垂直的第二垂直面。藉此,可使水平移动的工件确实地位于停止位置。

所述控制部亦可对所述工件移动构件进行如下控制:在使所述限制构件位于所述限制位置的状态下,检测到抵接于所述第一垂直面及所述第二垂直面中任一垂直面时,使所述工件向与所述第一垂直面及所述第二垂直面中另一垂直面垂直的方向水平移动,而使所述工件抵接于所述另一垂直面。藉此,可使水平移动的工件确实地位于停止位置。

所述控制部亦可通过对所述第一臂部所具有的关节轴进行驱动的马达的电流或扭矩变化,来检测所述工件对所述限制构件的抵接。藉此,无须另外具备用以进行抵接检测的传感器,便可检测工件对限制构件的抵接。

本发明的所述目的、其它目的、特征、及优点,参照附图之余,由以下较佳实施形态的详细说明而明了。

发明效果:

本发明如以上说明般地构成,具有无须在规定的位置配设定位夹具便可容易地进行工件的定位的效果。

附图说明

图1是表示根据本发明一实施形态的机械臂的概略结构的示意图;

图2是图1所示的机械臂的侧视图;

图3是用以例示图1所示的机械臂使工件wa移设的工序的俯视图;

图4是表示本实施形态的定位作业的处理流程的流程图;

图5是用以例示图1所示的机械臂制作工件wc的工序的俯视图;

图6是表示图1所示的机械臂中使限制构件作为工件移动构件而动作的变形例的放大俯视图;

图7a是表示本实施形态的变形例的限制构件的立体图;

图7b是表示使用了图7a所示的限制构件的限制形态的一例的放大俯视图;

图7c是表示使用了图7a所示的限制构件的限制形态的另一例的放大俯视图。

具体实施方式

以下,一边参照附图一边对本发明的实施形态进行说明。再者,以下全部附图中对相同或相当的要素附上相同的参照符号,并省略其重复的说明。

图1是表示本发明一实施形态的机械臂的概略结构的示意图。又,图2是图1所示的机械臂的侧视图。如图1及图2所示,本实施形态的机械臂1构成为基台2上设置两个臂部(第一臂部3及第二臂部4)的双臂机械臂。第一臂部3于梢端部设置有第一手部5,且于基台2与第一手部5之间具有至少一个关节轴(本实施形态中为三个关节轴a1、a2、a3)。同样地,第二臂部4于梢端部设置有第二手部6,且于基台2与第二手部6之间具有至少一个关节轴(本实施形态中为三个关节轴b1、b2、b3)。基台2安装于具有用以载置作业对象的工件wa、wb的水平上表面的作业台10上。

关节轴a1构成为与基台2的上表面垂直的轴,第一臂部3形成为能够绕关节轴a1转动的结构。关节轴b1亦构成为与基台2的上表面(水平面)垂直的轴,第二臂部4形成为能够绕关节轴b1转动的结构。而且,关节轴a1与关节轴b1同轴配置(构成为转动轴c),第一臂部3及第二臂部4分别形成为相对于基台2能够相互独立地绕转动轴c转动的结构。两个臂部3、4的基部同轴地配置,因而通过将机械臂坐标系的原点设定于该同轴位置,而能够表示两个臂部3、4相同。

进而,其它关节轴a2、b2亦作为与水平面垂直的轴而构成。藉此,只要后述的升降部33的高度位置相同,则各臂部3、4的梢端部形成为在与水平面平行的面内移动的结构。即,本实施形态中,机械臂1构成为同轴双臂的水平关节型(scara)机械臂。再者,本实施形态中,后述升降部33的高度位置相同的状态下,以使第一臂部3的梢端部与第二臂部4的梢端部沿相同面内移动的形式配置各臂部3、4。

第一臂部3包括:设置于关节轴a1与关节轴a2之间的第一构件31,及设置于关节轴a2与关节轴a3之间的第二构件32。于第二构件32的梢端部,具备使第一手部5向高度方向(转动轴c的轴线方向)移动的升降部33。藉此,第一手部5可使限制构件7和/或工件移动构件8向高度方向移动。升降部33可为利用气缸等的空气的压力进行动作者,亦可为由马达等电气驱动者。于电气驱动的升降部33中,通过对马达进行伺服控制而能够微细地调节手部的高度。于升降部33的梢端部设置有由对关节轴a3进行旋转驱动的电气马达等构成的驱动部34。

同样地,第二臂部4包括:设置于关节轴b1与关节轴b2之间的第一构件41,设置于关节轴b2与第二手部6之间的第二构件42,使第二手部6向高度方向移动的升降部43,以及用以使关节轴b3旋转驱动的驱动部44。

于第一手部5上设置有用以限制规定的工件wa的水平移动的限制构件7,于第二手部6上设置有产生用以使工件wa水平移动的作用的工件移动构件8。本实施形态中,于第一手部5上亦设置有工件移动构件8,于第二手部6上亦设置有限制构件7。

第一手部5具备安装限制构件7及工件移动构件8的安装构件51。安装构件51形成为沿水平方向延伸的棒状,长度方向中央部安装于第一臂部3的驱动部34的旋转轴(即关节轴a3)。限制构件7安装于安装构件51的长度方向一端部,工件移动构件8安装于安装构件51的长度方向另一端部。又,于安装构件51的长度方向另一端部安装有挤压构件9以成为机械臂1的水平方向的挤压动作的接触端。安装构件51形成为可通过由电动马达等构成的驱动部34而绕与水平面垂直的轴转动的结构。

第二手部6亦与第一手部5同样地具备可旋转地安装于第二臂部4的驱动部44的输出轴(即关节轴b3)的安装构件61,安装构件61上安装有限制构件7及工件移动构件8。

机械臂1具备分别对第一臂部3及第二臂部4进行控制的控制部14。控制部14具备微控制器等cpu(centralprocessingunit,中央处理单元)及存储控制程序的存储器等。控制部14通过对用以旋转驱动机械臂1的各关节轴a1、a2、a3、b1、b2、b3的伺服马达(未图标)进行伺服控制,而使第一手部5及第二手部6沿任意路径移动至任意位置。

本实施形态中,控制部14如下设定:可利用作为以基台2为原点的正交坐标系的基础坐标系、及作为以第一手部5或第二手部6为原点的正交坐标系的工具坐标系来掌握机械臂1的各关节轴的位置。机械臂1形成为能够对控制部14,设定输入工件wa、wb的尺寸信息、载置该工件wa、wb的位置信息、由机械臂1移动的目标位置即停止位置信息等的结构,经设定输入的各信息存储于控制部14的存储器。

以下,本实施形态中,对重复进行如下步骤的机械臂1的控制动作进行说明,即,将载置于位于机械臂1的左侧的作业台11的至少一个工件wa中的一个移设到位于机械臂1的前方的作业台10,将载置于位于机械臂1的右侧的作业台12的至少一个工件wb中的一个移设至作业台10,对载置于作业台10上的工件wa、wb进行定位作业后,使工件wb上载置的零件q2载置于工件wa上载置的零件q1的规定位置上,藉此,制作载置有零件q3的工件wc,并将工件wc移设至位于机械臂1后方的作业台13。

控制部14形成为可在使第一臂部3及第二臂部4对相同的工件实现相同的作用的控制形态(第一控制形态)、及实现不同作用的控制形态(第二控制形态)间切换的结构。以下,依序进行说明。

图3是用以例示图1所示的机械臂使工件wa移设的工序的俯视图。本实施形态中,工件移动构件8由吸附机构构成,该吸附机构于梢端(下端)设置有通过吸附于工件wa的上表面而保持工件wa的吸附部。首先,控制部14以使分别设置于第一臂部3及第二臂部4的各手部5、6的工件移动构件8位于载置于位置作业台11的规定位置的工件wa的上表面的规定位置,且使各工件移动构件8吸附于工件wa的形式控制机械臂1。如图3所示,工件wa的上表面的规定位置(工件移动构件8的吸附位置)为例如工件wa的图3的纸面上下方向中央部的图3的纸面左右方向两端部的区域。控制部14并不识别工件wa自身,而是将吸附位置作为作业台11上的坐标加以存储,通过使各工件移动构件8移动至该坐标而位于工件wa的吸附位置。

工件移动构件8对工件wa的吸附后,控制部14以如图3所示在使工件移动构件8吸附于工件wa的状态下,使工件wa移动至作业台10的规定位置的形式控制机械臂1。该情况下,作为所述第一控制形态,控制部14以使从作业台11上的工件wa的载置位置至作业台10的规定位置为止,两个工件移动构件8彼此为相同高度且两个工件移动构件8间的距离为一定的形式控制机械臂1。如此,控制部14于第一控制形态中以使第一臂部3及第二臂部4协调动作的形式进行控制。

如所述般,本实施形态中,机械臂1构成为具备两个臂部3、4的双臂部机械臂。为了使用多个具有一个臂部的机械臂来实现所述形态,而需要不同于控制各机械臂的控制装置的、用以对多个机械臂进行互锁控制的控制装置,且需要以使各机械臂有效率地动作的形式设定互锁条件。与此相对,本实施形态中,因仅利用一个双臂部机械臂便可实现所述形态,故可利用机械臂1的控制部14统一控制两个臂部3、4。因此,比起分别地对具备一个臂部的多个机械臂进行协调控制的情形,能够更容易地进行控制。

此处,例如,载置于作业台11的工件wa中的工件移动构件8的吸附位置,不限于与控制部14存储的工件移动构件8的吸附位置的坐标完全一致。尤其在作业人员手动作业将工件wa载置于作业台11时(上游侧的工序人手完成时),会产生某种程度的位移。如所述般,机械臂1只要不另外利用相机等进行图像识别等,则无法掌握工件wa的现实的位置,因而有时工件wa中的工件移动构件8的吸附位置会偏离所设想的位置。

因此,本实施形态中,如后述般将机械臂1对移设至作业台10后的工件wa进行定位。为了容易进行该定位作业,在从作业台11向作业台10移设工件wa的工序中,控制部14以使工件wa移动至临时停止位置pw’的形式进行控制,所述临时停止位置pw’是工件wa自预定的停止位置pw向限制构件7的限制位置pr的相反方向(本例中为图3的纸面右下方向)偏离规定距离所得。

例如,于现实的吸附位置自设想位置向图3的纸面右下方向偏离时,若对机械臂1进行控制以使工件wa移设至停止位置pw,则现实的停止位置自设想的停止位置pw向图3的纸面左上偏离。如后述般,因限制构件7的限制位置pr设定于停止位置pw的图3的纸面左上角,故因工件wa载置于该限制位置pr上而无法使限制构件7位于该限制位置pr。因此,在从作业台11向作业台10的移设工序中,将使工件wa停止的作业台10上的位置预先设定为与限制位置pr分离的位置,藉此,即便现实的工件wa中的工件移动构件8的吸附位置某种程度地偏离设想位置,亦无需重新设定限制位置,便可执行后述定位作业。

机械臂1与从作业台11向作业台10的工件wa的移设工序同样地,执行从作业台12向作业台10移设工件wb的工序。即,控制部14如下控制机械臂1:使分别设置于第一臂部3及第二臂部4的工件移动构件8位于载置于作业台12的规定位置的工件wb的上表面的规定位置,使各工件移动构件8吸附于工件wb,在使工件移动构件8吸附于工件wb的状态下,使工件wb移动至作业台10的规定位置。既便在工件wb的移设工序中考虑后述定位作业对工件wb的停止位置设定临时停止位置,亦可使工件wb移动至临时停止位置为止。

向作业台10上移设工件wa、wb后,控制部14如图1所示,以使用设置于第一手部5的限制构件7及设置于第二手部6的工件移动构件8进行工件wa的定位作业的形式控制机械臂1。定位作业中,控制部14以第一控制形态进行如下控制:基于工件wa的规定的尺寸信息及预定的停止位置信息,使一方的臂部的限制构件7位于工件wa的停止位置pw中所含的规定的限制位置pr(参照图3),使另一方的臂部的工件移动构件8作用于工件wa而以工件wa水平移动的形式使工件移动构件8朝向限制位置pr移动,使工件wa抵接于限制构件7,藉此工件wa位于停止位置pw。如此,于定位作业中,第一臂部3及第一手部5与第二臂部4及第二手部6独立地受到控制,对一个工件wa实现不同的作用,且对一个工件wa进行协调的动作。

图4是表示本实施形态的定位作业的处理流程的流程图。首先,定位作业中,如图4所示,控制部14以使第一手部5的限制构件7开始朝向工件wa的停止位置pw中所含的规定的限制位置pr移动的形式控制第一臂部3(步骤s1)。如所述般,本实施形态中,限制位置pr设置于停止位置pw的图3的纸面左上角。限制构件7具有在位于限制位置pr的状态下与水平面垂直的第一垂直面71、及与该第一垂直面71及水平面垂直的第二垂直面72。即,限制构件7具有在位于限制位置pr的状态下俯视时呈大致l字状的形状。于限制位置pr,第一垂直面71以与工件wa的停止位置pw的一边(左边)重合的形式定位,第二垂直面72以与工件wa的停止位置pw的邻接的另一边(上边)重合的形式定位。

进而,控制部14为了使第二手部6的工件移动构件8作用于作业台10上的工件wa并使工件wa水平移动,以使工件移动构件8开始朝向规定的移动作用位置移动的形式控制第二臂部4(步骤s2)。本实施形态中,控制部14以使设于第二臂部4的手部(第二手部)6的工件移动构件8位于载置于作业台10的规定位置(所述临时停止位置pw’)的工件wa的上表面的规定位置,且使该工件移动构件8吸附于工件wa的形式控制第二臂部4。

本实施形态的移动作用位置为设置于工件wa的上表面的规定位置的工件移动构件8的吸附位置。例如移动作用位置为工件wa的图1的纸面右下端部区域。即,移动作用位置被设定为工件wa的临时停止位置pw’中相对限制构件7的限制位置pr最远的角部区域的坐标。控制部14将该移动作用位置作为作业台10上的坐标加以存储,通过使工件移动构件8移动至该坐标而位于移动作用位置。

控制部14判定限制构件7向限制位置pr的移动是否结束(是否已位于限制位置pr)(步骤s3)。判定为限制构件7的移动已结束时(步骤s3中是),控制部14在工件移动构件8对工件wa吸附后,在使工件移动构件8吸附于工件wa的状态下,以通过工件移动构件8使工件wa朝向限制位置pr水平移动的形式控制第二臂部4(步骤s4)。此时,控制部14以维持限制构件7位于限制位置pr的形式控制第一臂部3。

藉此,工件wa朝向位于限制位置pr的限制构件7而在作业台10上滑动。再者,亦可使工件wa在相对于作业台10的上表面浮起的状态下移动。又,亦可代替所述形态,在限制构件7向限制位置pr的移动结束后使工件移动构件8向移动作用位置移动,之后通过移动至移动作用位置的工件移动构件8使工件wa水平移动(按照步骤s1、s3、s2的顺序执行处理)。

控制部14在使限制构件7位于限制位置pr的状态下,使工件移动构件8水平移动,直至工件wa抵接于限制构件7为止。因此,控制部14判定工件wa有无抵接于限制构件7(步骤s5)。具体而言,控制部14如下控制工件移动构件8(第二臂部4):在使限制构件7位于限制位置pr的状态下,检测到抵接于第一垂直面71及第二垂直面72中的其中一垂直面时,使工件wa向与第一垂直面71及第二垂直面72中的另一垂直面垂直的方向水平移动,而使工件wa抵接于另一垂直面。藉此,可确实地使水平移动的工件wa位于停止位置pw。

检测到工件wa抵接于限制构件7时(步骤s5中是),控制部14使工件移动构件8的水平移动停止(步骤s6)。藉此,工件wa载置于作业台10的停止位置pw上。

根据所述结构,独立地控制两个臂部3、4,并且可如下地进行控制:通过使两个臂部3、4利用各自的关节弯曲而在任意姿势下,利用设置于两个臂部3、4中一方臂部(第一臂部3)的手部(第一手部5)的限制构件7限制工件wa的水平移动,且利用设置于两个臂部3、4中另一臂部(第二臂部4)的手部(第二手部6)的工件移动构件8,使工件wa水平移动至由限制构件7限制的限制位置pr为止。藉此,无须将定位夹具配设于预先规定的位置便可容易地进行工件wa的定位。因不需要定位夹具的配设,故亦可容易且迅速地对应于工件wa或作业内容的变化。

为了使工件wa在水平方向上定位,需要使工件wa向水平面内相互垂直的两个方向(例如图1的纸面左右方向及上下方向)独立地移动并在各方向上定位。根据所述结构,两个臂部3、4可分别采取任意姿势,因而可将限制构件7与工件移动构件8之间的位置采取为水平面内任意的位置(能够在正交的两个轴方向上定位)。因此,可将工件wa在水平方向上适当地进行定位。例如,即便工件的形状并非为正方形时(例如为长方形等),亦可进行适当的定位。

又,通过进行定位作业,即便不提高作业台11、12上的工件wa、wb的载置位置的精度亦无妨,因此还可由作业人员来进行工件wa、wb向作业台11、12上的载置,从而可容易地构筑作业人员与机械臂1共存的生产线。

又,因可通过工件移动构件8在水平面内自如地进行水平移动,故也可进行适当的定位作业。

亦可对作业台10上的工件wb同样地进行定位作业。此时,亦可使用设置于第二手部6的限制构件7与设置于第一手部5的工件移动构件8来进行定位作业。又,亦可对工件wa使用设置于第二手部6的限制构件7与设置于第一手部5的工件移动构件8来进行定位作业。例如将设置于第二手部6的限制构件7的限制位置pr设定于工件wa、wb的停止位置pw的图1纸面左上角时,可使工件wa、wb向图1纸面右方向及上方向水平移动而进行定位。如此,在分别设置于两个臂部3、4的手部5、6上分别设置限制构件7及工件移动构件8两者,藉此可分别设定进行定位的方向(使工件wa、wb移动的方向)。

本实施形态中,控制部14通过对第二臂部4所具有的关节轴b1、b2、b3进行驱动的马达的电流或扭矩变化来检测工件wa对限制构件7的抵接。因此,控制部14对为使工件移动构件8水平移动而驱动第二臂部4的各关节轴b1、b2、b3的马达进行扭矩控制。控制部14对各马达的扭矩变化进行监视,超过规定的扭矩阈值时判定为已抵接于限制构件7。又,控制部14根据超过了扭矩阈值的马达的关节轴的部位及此时第二臂部4的姿势,判定抵接于限制构件7的第一垂直面71及第二垂直面72中哪一个。藉此,无须另外具备用以进行抵接检测的传感器,便可检测工件wa对限制构件7的抵接。

再者,控制部14在判定出抵接于第一垂直面71及第二垂直面72中哪一个时,亦能以使工件移动构件8的位置在与所抵接的面垂直的方向上返回规定的距离的形式进行控制。藉此,可防止工件wa超过并通过停止位置pw。

又,除对驱动第二臂部4所具有的关节轴b1、b2、b3的马达的扭矩变化进行检测外,或者代替于此,将驱动第一臂部3所具有的关节轴a1、a2、a3的马达的扭矩变化用于抵接检测中亦可。

作业台10上的工件wa、wb的定位作业后,控制部14如下控制机械臂1:使工件wb上载置的零件q2载置于工件wa上载置的零件q1的规定位置上,藉此制作载置有零件q3的工件wc。图5是例示图1所示的机械臂制作工件wc的工序的俯视图。工件wc的制作步骤中,作为第二控制形态,第一臂部3及第一手部5与第二臂部4及第二手部6独立地受到控制而进行并行的动作。

控制部14以使各工件移动构件8吸附于多个零件q2中的两个零件q2的形式控制机械臂1,所述多个零件q2排列于作业台10上载置的工件wb上。为了使分别设置于第一手部5及第二手部6的工件移动构件8分别吸附于不同的零件q2,较佳为工件wb上的零件q2以两个为一组地排列。

然后,控制部14以在使各工件移动构件8吸附于各零件q2的状态下,各零件q2分别移设至多个零件q1中的对应的两个零件q1上的规定位置的形式控制机械臂1,所述多个零件q1排列于作业台10上载置的工件wa上。控制部14在各零件q2载置于对应的零件q1上的规定位置的状态下,解除各工件移动构件8对零件q2的吸附。如此,通过使用两个臂部3、4以每两个为单位元进行零件q2的安装作业,而可实现时间短缩。

工件wa上残留未载置零件q2的零件q1时,重复进行相同的作业。又,排列于工件wa上的零件q1的数量与排列于工件wb上的零件q2的数量不同时,将工件上不再有零件的工件移设至其它作业台,并从作业台11或12移设新的工件wa或wb。

工件wa上所有的零件q1上载置零件q1从而制作载置有零件q3的工件wc后,控制部14以将工件wc(原工件wa)移设至位于机械臂1后方的作业台13的规定位置的形式控制机械臂1。工件wc的移设形态与使用图3说明的工件wa的移设工序相同。

以上,对本发明的实施形态进行了说明,但本发明并不限定于所述实施形态,在不脱离其主旨的范围内可进行各种改良、变更、修正。

例如,所述实施形态中,对使用吸附机构作为工件移动构件8的情况进行了说明,但不限定于此,可适用各种工件移动构件。例如,可适用通过抓持工件的端部而使工件移动的抓持机构等各种工件保持构造。

又,亦可使设置于手部的限制构件7作为工件移动构件而发挥功能,该手部与设置有位于限制位置pr的限制构件7的手部为相反侧。图6是表示图1所示的机械臂中使限制构件作为工件移动构件进行动作的变形例的放大俯视图。如图7所示,使限制构件7作为工件移动构件8而发挥功能,利用该限制构件7自侧方按压工件wa的端部(角部)以此使工件移动。藉此,因工件移动构件自身发挥限制位置的作用,故可限制工件的两侧,从而可进行精度高的定位。又,该情形时,即便未检测工件wa与限制构件7的抵接,但通过预先存储工件wa位于停止位置pw时两个限制构件7的限制位置,并通过检测到两个限制构件7的位置位于该限制位置,则能够检测出工件位于停止位置pw。再者,在使用两个限制构件7时,亦可使双方的限制构件7作为工件移动构件8发挥功能。例如亦可以在工件wa的停止位置pw的对角线上,且隔着停止位置pw而分别位于较停止位置pw靠外侧的形式,隔开规定间隔地配置两个各个限制构件7,随后以该对角线上的间隔变窄的形式使两个限制构件7移动。规定间隔被设定为该规定间隔内载置有工件wa的长度。该情况下,两个限制构件7中先抵接于工件wa的限制构件7作为工件移动构件8发挥功能。进而,亦可将所述两个限制构件7中任一个设为仅具有一个垂直面的板状的结构。

又,所述实施形态中,对两个臂部3、4的关节轴均相对于水平面垂直的水平关节型机械臂(水平多关节机械臂)进行了说明,但关于如六轴多关节机械臂等中使用的具有多个可三维地控制手部位置的臂部的机械臂,亦可适用本发明。

又,所述实施形态中,已对两个臂部3、4与转动轴c同轴配置的结构进行了说明,亦可不必同轴配置。又,关于具备三个以上的臂部的机械臂亦可适用本发明。

又,所述实施形态中,作为检测工件wa对限制构件7的抵接的形态,例示了检测驱动臂部3、4的关节轴的马达的电流或扭矩,但不限定于此。例如,亦可在限制构件7的规定位置安装接触传感器而检测工件wa的抵接。

又,所述实施形态中,已对将限制构件7及工件移动构件8预先设置于第一手部5及第二手部6的结构进行了说明,但只要在限制构件7及工件移动构件8设置于第一手部5和/或第二手部6的状态下机械臂1对工件进行作业,则不限定于此。例如,限制构件7和/或工件移动构件8亦可形成为相对于第一手部5及第二手部6可装卸的结构。进而,例如将限制构件7和/或工件移动构件8载置于规定的部位,机械臂1以将该载置的限制构件7和/或工件移动构件8配备于对应的手部5、6后对工件作业的形式进行控制。再者,机械臂1进行的对工件的作业,在限制构件7中为限制工件的水平移动的作业,在工件移动构件8中为产生用以使工件水平移动的作用的作业。

又,所述实施形态中,已对具有在限制构件7位于限制位置pr的状态下俯视时呈大致l字状的形状的形态进行了说明,但限制构件7的形状不限定于此。

例如,限制构件7亦可由销状的构件构成。图7a是表示本实施形态的变形例的限制构件的立体图,图7b是表示使用了图7a所示的限制构件的限制形态的一例的放大俯视图。图7a所示的例中,限制构件7a包括:具有规定的间隔而平行配置的左右一对销状部73、74,及将左右一对销状构件73、74彼此连结的连结部75。连结部75配备于第一手部5。连结部75的形状在图7a的例中具有u字状的形状,但连结部75只要为不与工件接触的形状则不作特别限定。例如于如后述图7c般的限制形态中连结部75亦可具有将销状部73、74直线连结的形状。又,图7a所示的例中连结部75形成为与销状部73、74的长度方向中央部连接的结构。即,销状部73、74自连结部75向上方及下方延伸。亦可代替于此,连结部75设为连接于销状部73、74的上端部,销状部73、74自连结部75向下方延伸的结构。

如图7b所示,控制部14如下进行移动及停止控制:使限制构件7a的销状部73、74位于与隔着工件wa的停止位置pw的角部的2边相接的位置。藉此,利用工件移动构件8使工件wa移动,当位于停止位置pw时,工件wa抵接于限制构件7a的销状部73、74,可将工件wa的位置限制(定位)于停止位置pw。

又,亦可与图6同样地,使用两个限制构件7a,为了使两个限制构件7a中至少一方作为工件移动构件8发挥功能,而以相对于另一方接近的形式移动,藉此进行工件的定位。又,亦可逐个地使用所述实施形态的l字状的限制构件7与图7a所示的具有销状部73、74的限制构件7a,且使两个限制构件中至少一方作为工件移动构件8发挥功能。进而,亦可将所述两个限制构件7a中任一方设为具有一个垂直面的板状的结构。

进而,亦可根据工件的形状,而使用两个限制构件7a,为了使两个限制构件7a中至少一方作为工件移动构件8发挥功能,而以相对于另一方离开的形式移动,藉此进行工件的定位。

图7c是表示使用了图7a所示的限制构件的限制形态的其它例的放大俯视图。图7c中例示使环状工件wd定位于停止位置pw的形态。如图7c所示,控制部14使一方的限制构件7a作为工件移动构件8发挥功能,利用该限制构件7a自侧方按压工件wd的内周面,藉此使工件移动。进而,控制部14如下进行移动及停止控制:使另一限制构件7a的销状部73、74位于与工件wd的停止位置pw的内周相接的限制位置。工件wd位于停止位置pw的状态下,工件wd成为内周的四点抵接于两个限制构件7a的各销状部73、74的状态而被定位。

再者,控制部14如下进行控制:作为工件移动构件8发挥功能的限制构件7a的销状部73、74的位置位于较工件wd的停止位置pw的内周靠内侧的区域后,使另一限制构件7a位于限制位置。即,在两个限制构件7a成为相互分离的位置关系(两个手部5、6不交叉的位置关系)后,使另一限制构件7a位于限制位置。藉此,可防止另一限制构件7a抵接于工件wd的外周而错误地限制工件wd向停止位置pw的移动。

再者,于图7a至图7c的例中已对销状部73、74为左右一对(两个)的情形进行了说明,但销状部亦可设置三个以上,根据工件的形状,销状部亦可为一个。例如,图7c的例中也可将两个限制构件7a中的一方作为具有一个销状部的限制构件。此时,可使具有一个销状部的限制构件作为工件移动构件8发挥功能,亦可使具有两个销状部73、74的限制构件7a作为工件移动构件8发挥功能。任一情况下,工件wd均成为内周的三点抵接于两个限制构件的各销状部的状态而被定位。

进而,机械臂1亦可形成为将多种限制构件7和/或多种工件移动构件8配备于对应的手部5、6的结构。多种限制构件7和/或多种工件移动构件8的选择及更换可由人手来进行控制,亦可如所述般以由机械臂1自身选择地进行装卸的形式受到控制。

根据所述说明,对于本领域技术人员而言可知本发明的多个改良或其它实施形态。因此,所述说明应仅作为例示而解释,执行本发明的最佳形态是以教示本领域技术人员为目的而提供。不脱离本发明的精神可实质变更其构造和/或功能的详情。

工业应用性:

本发明的机械臂无须于规定的位置配设定位夹具便可容易地进行工件的定位,因而有用。

符号说明:

1机械臂;

2基台;

3第一臂部;

4第二臂部;

5第一手部;

6第二手部;

7、7a限制构件;

8工件移动构件;

14控制部;

71第一垂直面;

72第二垂直面;

c转动轴(与基台垂直的轴);

wa、wb、wc、wd工件。

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