工业机器人的制作方法

文档序号:11813255阅读:352来源:国知局
工业机器人的制作方法与工艺

本技术涉及一种用于保持工件的夹持设备以及包括该夹持设备的工业机器人。



背景技术:

例如,在光盘设备和具有角速度检测功能的电子装置的生产线中,在用于评估所生产的装置的功能性的检查过程中使用工业机器人。一般而言,所述机器人包括用于放置作为检查对象的装置(下文中也称作工件)的工作台、用于将工件搬送到所述工作台的搬送机器人、用于检查放置在所述工作台上的工件的检查单元,等等。

这种搬送机器人包括用于保持工件的夹持单元。例如,日本专利申请公开号2009-241168披露了一种部件保持设备,其包括用于保持部件的三个或更多个保持爪以及用于驱动所述保持爪的相互独立的驱动源。

专利文献1:日本专利申请公开号2009-241168



技术实现要素:

本发明要解决的问题

为了高精度地搬送高重量的大尺寸工件,有必要增加夹持单元的刚度和强度来承受弯矩荷载(moment load)。在这种情况下,如果驱动所述夹持单元的卡盘装置具有高刚度和高强度,则夹持单元的重量增加,超过机器人主体的可搬送重量,从而不理想地降低了工件的搬送精度。

鉴于上面所述的情况,本技术的目的是提供一种即使在搬送高重量的大尺寸工件的情况下仍能够保持高搬送精度的夹持设备,还提供了包括该夹持设备的工业机器人。

解决问题的手段

根据本技术的一实施方式的夹持设备包括底座单元、第一夹持单元和第二夹持单元。

所述第一夹持单元包括第一和第二爪部、第一和第二驱动源、以及第一和第二线型引导件。所述第一和第二爪部在第一轴方向上彼此面对,并且在第一夹持位置处沿所述第一轴方向夹持工件。所述第一和第二驱动源分别连接到所述第一和第二爪部,并且使所述第一和第二爪部朝向第一夹持位置移动。所述第一和第二线型引导件设置在所述底座单元处,并且相对于所述底座单元可移动地分别支撑所述第一和第二爪部。

所述第二夹持单元包括第三和第四爪部、第三和第四驱动源、以及第三和第四线型引导件。所述第三和第四爪部在与所述第一轴方向正交的第二轴方向上彼此面对,并且在第二夹持位置处沿所述第二轴方向夹持工件。所述第三和第四驱动源分别连接到所述第三和第四爪部,并且使所述第三和第四爪部朝向所述第二夹持位置移动。所述第三和第四线型引导件设置在所述底座单元处,并且相对于所述底座单元可移动地分别支撑所述第三和第四爪部。

在所述夹持设备中,第一和第二夹持单元在彼此正交的两个轴方向上夹持工件。此时,第一到第四爪部分别由各自独立设置的第一到第四驱动源驱动,并且以第一到第四线型引导件介于中间的方式支撑在底座单元处。由此,所述夹持设备具有相对于弯矩荷载的高耐久性,并且可以稳定夹持工件的周面,从而即使是在搬送高重量的大尺寸工件的情况下,仍可以保持高搬送精度。

根据本技术的一实施方式的工业机器人包括多关节臂以及安装在所述多关节臂上的夹持设备。

所述夹持设备包括底座单元、第一夹持单元和第二夹持单元。

所述第一夹持单元包括第一和第二爪部、第一和第二驱动源、以及第一和第二线型引导件。所述第一和第二爪部在第一轴方向上彼此面对,并且在第一夹持位置处沿所述第一轴方向夹持工件。所述第一和第二驱动源分别连接到所述第一和第二爪部,并且使第一和第二爪部朝向所述第一夹持位置移动。所述第一和第二线型引导件设置在所述底座单元处,并且相对于所述底座单元可移动地分别支撑所述第一和第二爪部。

所述第二夹持单元包括第三和第四爪部、第三和第四驱动源、以及第三和第四线型引导件。所述第三和第四爪部在与所述第一轴方向正交的第二轴方向上彼此面对,并且在第二夹持位置处沿所述第二轴方向夹持工件。所述第三和第四驱动源分别连接到所述第三和第四爪部,并且使所述第三和第四爪部朝向所述第二夹持位置移动。所述第三和第四线型引导件设置在所述底座单元处,并且相对于所述底座单元可移动地分别支撑所述第三和第四爪部。

发明效果

如上所述,根据本技术,即使是在搬送高重量的大尺寸工件的情况下,仍可以保持高搬送精度。

注意的是这里所述的优点并不必要是限定性的,可以提供在本技术中描述的任何优点。

附图说明

图1是根据本技术的一实施方式的作为工业机器人的检查设备的示意性透视图。

图2示出了所述检查设备中的整个支架单元的示意性透视图。

图3是从所述支架单元的正面方向来看的横截面视图。

图4是所述支架单元的平面图。

图5示出了当施加静态载荷时所述支架的振动面的变形的模拟结果。

图6示出了当施加静态载荷时比较例中的支架的振动面的变形的模拟结果。

图7示出了包括在所述检查设备的机器人主体中的夹持设备的示意性配置的透视图。

图8是所述夹持设备的正视图。

图9是所述夹持设备的平面图。

图10是所述夹持设备的侧视图。

图11是用于解释所述夹持设备的动作的平面图。

图12是用于解释所述夹持设备的动作的正视图。

图13是示出了根据比较例的夹持设备的示意性配置的平面图和正视图。

图14是对处于侧卧位置的工件的夹持程序进行图解说明的夹持设备的平面图。

图15是示出了所述夹持设备的替代性构造的正视图。

具体实施方式

下文将参照附图描述本技术的实施方式。

图1是根据本技术的一实施方式的作为工业机器人的检查设备10的示意性透视图。检查设备10用于电子装置(下文中也称作工件)的生产线中的产品检查过程。

【检查设备的总体构成】

检查设备10设置为靠近工件W的搬送线20。检查设备10包括工作台100、机器人主体200以及多个检查单元300。

在工作台100的中央部,设置用于容纳机器人主体200的开口部101。多个检查单元300以等角度间隔布置在开口部101周围,分别与放置在工作台100上的工件W电连接,并评估各工件W的预定电气动作。机器人主体200在搬送线20与工作台100之间逐个搬送工件W。机器人主体200按顺序将工件W从搬送线20搬送到工作台100上的预定位置,并且按顺序将检查完的工件W从工作台100搬送到搬送线20上。

机器人主体200和多个检查单元300的动作由控制器30控制。控制器30一般由计算机构成。控制器30可以将机器人主体200控制为根据多个检查单元300对工件W的评估结果而使工件W的搬送位置不同。此外,控制器30也可以配置为除了控制机器人主体200和多个检查单元300的动作之外,还控制搬送线20的动作。此外,控制器30还可以构造为检查设备10的一部分。

作为检查单元300,使用与工件W的类型和检查内容相对应的各种检查设备。例如,当工件W是包含诸如光盘设备之类的可移动精密部件的电子装置时,使用用于评估光学拾取操作的检查设备。当工件W是诸如数字摄像机之类的具有图像稳定功能的电子装置时,使用用于评估诸如角速度传感器之类的动作传感器的输出的检查设备。

工件W的类型和形状并不特别限定。在本实施方式中,作为工件W,可使用在平面视图中具有大致长方体形状的光盘设备。如图1中所示,工件W以侧卧姿势放置在搬送线20上,而以直立姿势放置在工作台100上。但是并不局限于此,工件W的姿势可以根据搬送设备和检查设备的构造而按需要设定。

检查设备10包括共同支撑工作台100和机器人主体200的支架单元400。支架单元400包括用于支撑机器人主体200的第一支架41和用于支撑工作台100的第二支架42。

【支架单元】

图2是示出了整个支架单元400的示意性透视图。图3是从支架单元400的正面方向来看的横截面视图(沿着图4中的[A]-[A]线的横截面图)。图4是支架单元400的平面图。在每幅图中,X轴和Y轴方向表示相互垂直的水平方向,Z轴表示与X轴和Y轴方向正交的高度方向。

支架单元400配置为具有骨架结构的立体金属框架。支架400的高度设定成可以将机器人主体200放置在距离底板S预定高度H1处,并可以将工作台100放置在距离底板S预定高度H2处(见图3)。

支架单元400包括第一支架41、第二支架42和连接框架43。

(第一支架)

第一支架41配置为立体金属框架。第一支架41包括支撑机器人主体200的第一上端部41T、和设置在底板S上的第一底部41B。

第一支架41还包括第一底座框架411和第二底座框架412的组合结构。

第一底座框架411具有包含第一底部41B的骨架结构。换言之,第一底座框架411具有在X轴方向上延伸的多个轴构件411x、在Y轴方向上延伸的多个轴构件411y、和在Z轴方向上延伸的多个轴构件411z,并且配置为其中所述多个轴构件相互组合的立体结构框架。第一底部41B配置为与底板S平行的框架面。

第二底座框架412具有包含第一上端部41T的骨架结构。换言之,第二底座框架412具有在X轴方向上延伸的多个轴构件412x、在Y轴方向上延伸的多个轴构件412y、和在Z轴方向上延伸的多个轴构件412z,并且配置为其中多个轴构件相互组合的立体结构框架。第一上端部41T配置为与底板S平行的框架面。

构成第二底座框架412的多个轴构件412x、412y、412z的轴向长度,比构成第一底座框架411的轴构件411x,411y,411z的轴向长度短。以这种方式配置的第二底座框架412设置在第一底座框架411的上部中央处。

通过对上述多个轴构件进行螺栓连接或焊接,将第一底座框架411和第二底座框架412连接或一体化。上述各轴构件的长度、横截面形状、厚度并不特别限定,并且设计成提供能够稳定支撑机器人主体200的预定刚度和强度。

机器人主体200设置在第一支架41的上端部41T处,以使得机器人主体200自工作台100的开口部101向上突出。在开口部101与机器人主体200之间存在一定空隙,机器人主体200以与工作台100非接触的方式操作。

在本实施方式中,第二底座框架412配置为可从第一底座框架411上拆卸。在这种情况下,第二底座框架412与机器人主体200一起从第一底座框架411拆下。由此,可以根据机器人主体200的类型,来优化第二底座框架412的配置。

(第二支架)

与第一支架41类似,第二支架42配置为立体金属框架。第二支架42具有支撑工作台100的第二上端部42T,和设置在底板S上的第二底部42B。

第二支架42具有包含第二底部42B和第二上端部42T的骨架结构,并且配置成围绕第一支架41。第二底部42B和第二上端42T分别配置为平行于底板S的框架面。在本实施方式中,第二支架42包括主体框架单元421和多个辅助框架单元422。

主体框架单元421具有在X轴方向上延伸的多个轴构件421x、在Y轴方向上延伸的多个轴构件421y、和在Z轴方向上延伸的多个轴构件421z,并且配置为其中所述多个轴构件相互组合的立方体形框架。

构成主体框架单元421的多个轴构件421x,421y,421z的轴向长度,比构成第一底座框架411的轴构件411x,411y,411z的轴向长度长。在本实施方式中,沿着Z轴方向的轴构件421z的轴向长度,比第一底座框架411的轴构件411z和第二底座框架412的轴构件412z之和长。

多个辅助框架单元422分别设置在主体框架单元421的四个侧面上。辅助框架单元422具有在X轴方向上延伸的多个轴构件422x、在Y轴方向上延伸的多个轴构件422y、和在Z轴方向上延伸的多个轴构件422z,并且配置为其中所述多个轴构件相互组合的立方体形框架。

各个辅助框架单元422和主体框架单元421的各自上表面配置成彼此平齐,从而形成第二上端部42T。在第二上端部42T的合适位置处,形成用于固定工作台100的多个螺栓紧固孔。

另一方面,各个辅助框架单元422和主体框架单元421的各自下表面彼此平齐形成,从而形成第二底部42B。第二底部42B经由多个锚定螺栓(未示出)固定到底板S。所述锚定螺栓的固定位置并不特别限定。例如,支架单元400可被固定到图4中以标记P示出的辅助框架单元422上的多个固定位置处。

通过对上述多个轴构件进行螺栓连接或焊接,将主体框架单元421和辅助框架单元422连接或一体化。上述各个轴构件的长度、横截面形状、厚度并不特别限定,并且设计成提供能够稳定支撑工作台100的预定刚度和强度。

(连接框架)

连接框架43配置为将第一底部41B和第二底部42B彼此连接的多个轴构件。第一底部41B和第二底部42B形成在同一平面上。连接框架43配置为与所述平面平行的多个轴构件。在本实施方式中,如图4所示,连接框架43可以配置为在X轴方向上延伸的多个轴构件43x。不过,替代地或额外地,连接框架43可以配置为在Y轴方向上延伸的多个轴构件43x。

构成连接框架43的多个轴构件43x可以配置为各自独立的轴构件,或者可以配置为与构成第一支架41或第二支架42的轴构件共用。在本实施方式中,轴构件43x配置为与构成第一底部41B的轴构件41x共用的轴构件,并且通过螺栓连接或焊接方式,与构成第二底部42B的主体框架421的轴构件421y整体接合。

当连接构件43布置在第一底部41B与第二底部42B之间时,构成第一支架41和第二支架42的多个轴构件存在于第一上端部41T与第二上端部42T之间。这样,可以最大限度地延长从支撑机器人主体200的第一上端部41T到支撑工作台100的第二上端部42T的振动传递路径。因此,伴随机器人主体200的旋转和伸缩等动作而产生的振动很少会传递到上面放置有工件W和检查单元300的工作台100,从而能够稳定并正确地评估工件W的功能性。

特别是,在本实施方式中,第一支架41具有第一底座框架411和第二底座框架411的组合结构,第二底座框架412配置成其宽度窄于第一底座框架411的宽度。因此,从作为振动面的第一上端部41T到连接框架43的到达距离被延长了穿过轴构件411x和411y的那段长度。这样,可以进一步防止振动传递到工作台100,同时提高了第一支架41的刚度和强度。

图5和图6是示出了当在以白色箭头示出的方向上将预定大小的静态载荷施加到具有不同配置的两个支架单元上时的变形的模拟结果。

图5是与根据本实施方式的支架单元对应的模拟结果,并且示出了将静态载荷从水平方向上施加到第一支架41的上端部时的情形。如图5中所示,尽管第一支架41、连接框架43和第二支架42的底部变形了,但是第二支架42的上端部没有变形。

另一方面,图6是与根据比较例的支架结构对应的模拟结果。在该比较例中,具有其中将工件、检查设备和搬送机器人设置在共用平台上的检查设备的支架结构。假设该支架与上述第二支架相同,当从水平方向上将上述静态载荷施加到上端部时测量变形。结果,如图6中所示,整个支架都发生变形,特别是支撑上述平台的上端部显著变形。鉴于此,容易得出本实施方式的优越性。

此外,根据本实施方式,第二支架42的底部42B通过多个锚定螺栓固定到底板S。因此,在第二支架42与底板S之间的固定位置处,可以产生振动传递路径的边缘切割效果。特别是,通过将锚定螺栓形成的固定位置设定在第一和第二支架41和42中的在Z轴方向上延伸的轴构件(支撑柱)的正下方,能够使上述效果更加显著。还有,通过将由所述锚定螺栓形成的固定位置设定到连接框架43,能够得到上述相同的效果。

如上,根据本实施方式的支架单元400即使是在通过机器人主体200搬送工件W期间也能够充分评估功能性,因而能够缩短每台检查设备的循环时间(cycle time)。还有,可以减少用于实现期望单件生产时间(tact)的检查设备的数量。

在根据本实施方式的支架单元400中,第一支架41和第二支架42经由连接框架43成为整体。例如,当设备启动时或流水线布局变更时,可以确保两个支架41和42的所需的安装精度。这样,与两个支架分离的情况下相比,可以提高支架单元的安装施工性。

【机器人主体】

接下来,将详细描述机器人主体200。

如图1中所示,机器人主体200包括多关节臂210、连接到多关节臂210的顶端的手单元220、以及连接到多关节臂210的底端的驱动单元230。

多关节臂210例如配置为垂直的多关节臂,但是并不局限于此,可以配置为具有其他形式的多关节臂,比如水平多关节式、SCARA(选择顺应性装配机器手臂)式、蛙腿(frog leg)式和平行链接式等。

驱动单元230固定在机器人主体200与第一支架41的第二底座框架412之间,并且基于从控制器30发送来的控制命令驱动多关节臂210和手单元220。控制器30控制多关节臂210的伸缩、围绕Z轴的旋转以及手单元220的转动等操作。一般而言,控制器30通过执行存储在该控制器的存储器上的程序,以预定序列操作机器人主体200。

【夹持设备】

手单元220由可以夹持工件W的夹持设备构成。下文中将详细描述构成手单元220的夹持设备。

图7到图12是示意性地示出了构成手单元220的夹持设备500的总体视图。图7是夹持设备500的透视图,图8是夹持设备500的正视图,图9是夹持设备500的平面图,图10是夹持设备500的侧视图,图11是用于解释夹持设备500的动作的平面图,图12是用于解释夹持设备的动作的正视图。在每幅图中,“a”轴、“b”轴和“c”轴代表彼此正交的三个轴方向。特别地,“a”轴方向表示夹持设备500的正面方向。

夹持设备500包括底座单元50、第一夹持单元51和第二夹持单元52。

(底座单元)

底座单元50由诸如铝合金之类的金属材料构成,并且由具有与ab平面平行的主表面的板状构件构成。

底座50包括从其周缘分别向“a”轴方向和“b”轴方向突出的多个板状突出件501A、501B、501C和501D。突出件501A和501B面对“a”轴方向,突出件501C和501D面对“b”轴方向。突出件501A和501B相对于“b”轴方向形成两组。而另一方面,突出件501C和501D是在更靠近突出件501B侧的位置处形成一组。

在底座单元50的主表面上,设置了连接到多关节臂210的顶端211的连接单元503。连接单元503围绕“a”轴可转动地连接到多关节臂210的顶端。

(第一夹持单元)

第一夹持单元51包括爪部511A和511B(第一和第二爪部)、驱动源512A和512B(第一和第二驱动源)、以及线型引导件513A和513B(第一和第二线型引导件)。

爪部511A和511B在“a”轴方向上彼此面对,并且在第一夹持位置处沿a轴方向夹持工件W。驱动源512A和512B分别连接到爪部511A和511B,并且使爪部511A和511B朝向所述第一夹持位置移动。线型引导件513A和513B设置在底座单元50处,并且相对于底座单元50可移动地分别支撑爪部511A和511B。

爪部511A附装到可沿“a”轴方向移动的突出件501A。爪部511B附装到可沿“a”轴方向移动的突出件501B。在本实施方式中,爪部511A和511B沿“b”轴方向布置两组。

爪部511A和511B包括垂直板521和水平板522,每块垂直板521具有在“b”轴方向上的宽度方向和在“c”轴方向上的纵长方向,每块水平板522具有在“b”轴方向上的宽度方向和在“a”轴方向上的纵长方向。例如,在工件W与垂直板521的内侧接触的接触区域处,布置例如由硅橡胶之类的弹性体制成的保护层511R。这样,可以提高爪部511A和511C与工件W之间的密附性,并且防止夹持时损伤工件。

驱动源512A固定到突出件501A的一个主表面(图10中为上表面),并且经由在“a”轴方向上伸缩的驱动杆而连接到爪部511A的垂直板521。驱动源512B固定到突出件501A的一个主表面(图10中为上表面),并且经由在“a”轴方向上伸缩的驱动杆而连接到爪部511B的垂直板。驱动源512A和512B分别固定在突出件501A和501B的端部或附近。驱动源512A和512B由气缸构成,但是可以由其他致动器构成,比如液压缸和电动机等。

线型引导件513A设置在突出件501A的另一主表面上(图10中为下表面)。线型引导件513B设置在突出件501B的另一主表面上(图10中为下表面)。线型引导件513A和513B由导轨和滑动件构成,所述导轨是在突出件501A和501B侧设置、并在“a”轴方向上延伸,所述滑动件被固定到能够沿着所述导轨移动的爪部511A和511B的水平板522上。

(第二夹持单元)

另一方面,第二夹持单元52包括爪部511C和511D(第三和第四爪部)、驱动源512C和512D(第三和第四驱动源)以及线型引导件513C和513D(第三和第四线型引导件)。

爪部511C和511D在b轴方向上彼此面对,并且在第二夹持位置处沿b轴方向夹持工件W。驱动源512C和512D分别连接到爪部511C和511D,并且使爪部511C和511D朝向上述第二夹持位置移动。线型引导件513C和513D设置在底座单元50处,并且相对于底座单元50可移动地分别支撑爪部511C和511D。

爪部511C和511D、驱动源512C和512D、以及线型引导件513C和513D的细节,与上述的爪部511A和511B、驱动源512A和512B以及线型引导件513A和513B相同,因此这里省略对其的描述。

【夹持设备的操作示例】

爪部511A和511B配置成能够通过驱动源512A和512B而使工件W在沿a轴方向进行夹持的第一夹持位置(图11A,图12)、与解除上述夹持动作的夹持解除位置(图11B)之间移动。另一方面,爪部511C和511D配置成能够通过驱动源512A和512B而使工件W在沿b轴方向进行夹持的第二夹持位置(图11A,图12)、与解除上述夹持动作的夹持解除位置(图11B)之间移动。

上述第一和第二夹持单元51和52的夹持操作可以同时完成,或不同时完成。各个夹持单元51,52中的夹持力不是特别限定的,只要提供能够稳定夹持并搬送工件W的夹持力即可。

在本实施方式中,夹持设备500可以通过来自两个轴方向的夹持动作,稳定夹持工件W。而且,多个爪部511A到511C分别由独立布置的多个驱动源512A到512D驱动,并且以线型引导件513A到513D介于中间的方式支撑在突出件501A到501D上。这实现了对于在夹持工件W时作用在爪部511A到511D上的弯矩荷载的高度耐久性。因而,根据本实施方式,即使在搬送高重量的大尺寸工件的情况下,仍可以保持高的搬送精度。

图13A和B是示出了根据比较例的夹持设备600的示意性配置的平面图和正视图。

夹持设备600包括在a轴方向上相对的一对爪部611A和611B、在b轴方向上相对的一对爪部611C和611D、用于共同驱动一对爪部611A和611B的第一驱动源612A、以及用于共同驱动一对爪部611C和611D的第二驱动源612B。第一和第二驱动源612A和612B布置为在工件W的中央位置处,在c轴方向上相对。

在具有上述构造的比较例的夹持设备600中,在驱动源612A和612B和爪部611A到611D中,与工件W的支撑点相距的距离是很长的。由此,很大的弯矩荷载施加到驱动源612A和612B。因而,如果夹持设备600具有低的刚度和强度,则难于实现搬送动作的高速化,也难于确保搬送精度。

相反,在本实施方式的夹持设备500中,爪部511A到511D的驱动源512A到512D是各自独立的,并且各个驱动源512A到512D被分别固定到底座单元的各突出件501A到501D的端部。因此,可以减小驱动源512A到512D与爪部511A到511D之间的距离,从而减小施加到各个驱动源512A到512D的弯矩荷载。由此,底座单元50的刚度和强度不必极大地提高,可以实现搬送动作的高速化,并且可以保持预定的搬送精度。

(夹持方法)

接下来,将描述本实施方式的夹持设备500执行的工件夹持方法。

图14A和B分别是对处于侧卧状态的工件W的夹持程序进行图解说明的夹持设备500的平面图。

通过多关节臂210,将夹持设备500的各个爪部511A到511D以预定的空隙布置到搬送线20上的工件W的周面上。然后,夹持设备500以图14A和B中示出的程序夹持工件W。

首先,如图14A中所示,夹持设备500对驱动源512A和512C进行驱动,分别使爪部511A和511C移动到第一和第二夹持位置。接下来,如图14B中所示,夹持设备500对驱动源512B和512D进行驱动,分别使剩余的爪部511B和511D移动到第一和第二夹持位置。

这里,在本实施方式中,第一和第二夹持单元51和52包括用于调节一侧的爪部511A和511C各自的第一夹持位置的调节单元514A和514C(第一和第二调节单元)。如图10中所示,调节单元514A设置在突出件501A的另一主表面上,面向爪部511A的水平板522的顶端。另一方面,如图8中所示,调节单元514C设置在突出件501C的另一主表面上,面向爪部511C的水平板522。

通过调节爪部511A和511C的第一夹持位置,可以基于所述爪部511A和511C的夹持位置来定位工件W。例如,即使在夹持之前爪部511A~511C相对于工件W的周面的位置发生变化,爪部511A和511B也能够实现工件W的两个侧表面W1和W2相对于夹持设备500的定位。尽管在爪部511A和511C与工件W接触之前由调节单元514A和514C调节爪部511A和511C移动,但此后是通过爪部511B和511D的驱动而将工件W朝向爪部511A和511C移动,因而可确保期望的定位精度。

在使爪部511A和511B朝向第一夹持位置移动时,驱动源512A和512B的驱动力不仅可以相同,而且也可以不同。类似地,在使爪部511C和511D朝向第二夹持位置移动时,驱动源512C和512D的驱动力不仅可以相同,而且也可以不同。

在本实施方式中,一侧的驱动源512A和512C的驱动力设定成大于另一侧的驱动源512B和512C的驱动力。由此,一侧的爪部511A和511C配置成在比另一侧的爪部511B和511D的驱动力大的驱动力下,朝向第一和第二夹持位置移动。驱动源512A和512C的驱动力(第一驱动力)与驱动源512B和512D的驱动力(第二驱动力)之差不是特别限定的。例如,第一驱动力可设定为第二驱动力的1.5倍以上。

通过上述配置,上述第一驱动力将爪部511A和511C压到调节单元514A和514C上,而与爪部511A和511C与工件W的侧表面W1和W2是否接触无关。在这种状态下,上述第二驱动力将爪部511B和511D压在工件W的另一侧表面上。由此,由于是在将工件W始终压在爪部511A和511C上的状态下夹持工件W,因此即使在搬送过程中,仍能够确保相对于夹持设备500的预定定位精度。

要注意的是,对工件W的基准面(W1和W2)进行支撑的爪部511A和511C可以设计成通过增加构成线型引导件513A和513C的滑动件的数量而具有比其他爪部511B和511D更大的刚度和强度。

通过多关节臂210,将以如上方式被夹持的工件W变换为侧表面W1面向下的直立状态,然后将工件W搬送到工作台100的预定检查位置。此时,在检查位置处形成能够容纳夹持设备500的爪部511A的凹槽,从而实现移动之后的夹持解除动作。检查单元300与搬送过来的工件W电连接,然后执行预定的检查操作。

另一方面,检查设备10将检查完的工件W从工作台100搬送到搬送线20上。同样,此时,通过图14A和B中示出的程序,夹持设备500对工作台100上的工件W进行夹持。

如上,已经描述了本技术的实施方式。应该意识到,本技术并不局限于上述实施方式,可以在不脱离本技术要旨的范围内做出各种变型和修改。

例如,在上述实施方式中,作为工业机器人,以用于检查工件电操作的检查设备为例作出说明。替代性地,本技术也可适用于包括组装单元或焊接单元的其他工业机器人。

此外,在上述实施方式中,尽管用于搬送工件的机器人主体200设置在第一支架41上,并且检查单元300和用于支撑工件W的工作台100设置在第二支架42上,但是并不局限于此。例如,即使在将诸如振动源之类的其他设备设置在第一和第二支架上的情形中,由于阻止两台支架之间的振动传递(串音),因此仍可以在两台支架上执行独立并且精确的工作。

此外,在上述实施方式中,尽管第二支架42布置成围绕第一支架41,但是两台支架的布局并不是特别限定的。支架的数量也不局限于两台。本技术也适用于其中三台或更多台支架经由连接框架而连接起来的各种支架结构。

此外,夹持设备500的爪部511A到511C的形状并不局限于上述实施方式。例如,如图14中所示,爪部的顶端可以弯向工件W侧。在这种情况下,可以在爪部的垂直板521与水平板522之间设置斜坡523,可以将类似于保护层511R的保护层515R附装到所述斜坡523的表面。由此,能够调节工件W的高度位置,从而提高工件W在三个轴方向上的夹持位置精度。

本技术可以具有如下的配置:

(1)一种夹持设备,包括:

底座单元;

第一夹持单元,所述第一夹持单元具有在第一轴方向上彼此面对以用于在第一夹持位置处沿所述第一轴方向夹持工件的第一和第二爪部、分别连接到所述第一和第二爪部以用于使所述第一和第二爪部朝向所述第一夹持位置移动的第一和第二驱动源、以及设置在所述底座单元处以用于相对于所述底座单元可移动地支撑所述第一和第二爪部的第一和第二线型引导件;以及

第二夹持单元,所述第二夹持单元具有在与所述第一轴方向正交的第二轴方向上彼此面对以用于在第二夹持位置处沿所述第二轴方向夹持工件的第三和第四爪部、分别连接到所述第三和第四爪部以用于使所述第三和第四爪部朝向所述第二夹持位置移动的第三和第四驱动源、以及设置在所述底座单元处以用于相对于所述底座单元可移动地支撑所述第三和第四爪部的第三和第四线型引导件。

(2)根据上面第(1)项所述的夹持设备,其中:

所述第一夹持单元具有用于对所述第一夹持位置处的所述第一爪部的位置进行调节的第一调节单元,以及

所述第二夹持单元具有用于对所述第二夹持位置处的所述第三爪部的位置进行调节的第二调节单元。

(3)根据上面第(2)项所述的夹持设备,其中:

所述第一驱动源对所述第一爪部的驱动力设定成大于所述第二驱动源对所述第二爪部的驱动力,以及

所述第三驱动源对所述第三爪部的驱动力设定成大于所述第四驱动源对所述第四爪部的驱动力。

(4)根据上面第(1)到(3)中任一项所述的夹持设备,其中:

所述底座单元的周缘部分具有朝所述第一轴方向和所述第二轴方向突出的多个突出件,以及

所述第一到第四爪部和所述第一到第四线型引导件设置在所述多个突出件处。

(5)根据上面第(1)到(4)中任一项所述的夹持设备,其中:

所述第一到第四爪部在与所述工件接触的接触位置处具有由弹性材料制成的保护层。

(6)一种工业机器人,包括:

多关节臂;以及

夹持设备,所述夹持设备安装到所述多关节臂上,

所述夹持设备包括:

底座单元;

第一夹持单元,所述第一夹持单元具有在第一轴方向上彼此面对以用于在第一夹持位置处沿所述第一轴方向夹持工件的第一和第二爪部、分别连接到所述第一和第二爪部以用于使所述第一和第二爪部朝向所述第一夹持位置移动的第一和第二驱动源、以及设置在所述底座单元处以用于相对于所述底座单元可移动地支撑所述第一和第二爪部的第一和第二线型引导件;以及

第二夹持单元,所述第二夹持单元具有在与所述第一轴方向正交的第二轴方向上彼此面对以用于在第二夹持位置处沿所述第二轴方向上夹持所述工件的第三和第四爪部、分别连接到所述第三和第四爪部以用于使所述第三和第四爪部朝向所述第二夹持位置移动的第三和第四驱动源、以及设置在所述底座单元处以用于相对于所述底座单元可移动地支撑所述第三和第四爪部的第三和第四线型引导件。

附图标记

10 检查设备

20 搬送线

41 第一支架

42 第二支架

43 连接框架

50 底座单元

51 第一夹持单元

52 第二夹持单元

100 工作台

200 机器人主体

210 多关节臂

300 检查单元

400 支架单元

411 第一底座框架

412 第二底座框架

500 夹持设备

511A到511D 爪部

511R,515R 保护层

512A到512D 驱动源

513A到513D 线型引导件

514A,14C 调节单元

W 工件

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