自動裝配方法和自動裝配設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及自動裝配設(shè)備和自動裝配方法。自動裝配設(shè)備包括：裝配機器人，具有多個機械手，通過X軸移動單元和Y軸移動單元能夠使所述多個機械手沿X軸方向和Y軸方向移動；以及多個工作臺，具有Z軸移動單元，并且通過Z軸移動單元能夠使工作臺沿Z軸方向移動，其中，所述多個工作臺分別獨立地具有工作區(qū)，工作區(qū)之中預(yù)定工作區(qū)的寬度比所述多個機械手的間隙寬度大，除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度比所述多個機械手中至少一些機械手的間隙寬度小，以及在預(yù)定工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的機械手設(shè)置在Z軸方向上的最低處。
【專利說明】
自動裝配方法和自動裝配設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及自動裝配方法和自動裝配設(shè)備，該自動裝配方法采用自動裝配設(shè)備，自動裝配設(shè)備具有裝配機器人，裝配機器人具有多個機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，當(dāng)通過自動裝配設(shè)備中的單個機器人來執(zhí)行多項任務(wù)時，一直是使用工具更換器來更換機械手。然而，存在的問題是使用工具更換器更換機械手或工具不方便且費時，從而導(dǎo)致周期時間增加。因此，需要一種能夠執(zhí)行多項任務(wù)同時更換時間最少的機械手。
[0003]作為解決上述問題的手段，日本專利申請公開H08-323559描述了一種具有單個機器人的機械手設(shè)備，該機器人配有三個機械手，即，鍛造機械手、軸夾緊機械手和齒輪夾緊機械手。采用日本專利申請公開H08-323559中描述的手段能夠使單個機器人迅速地執(zhí)行多項任務(wù)。
[0004]然而，日本專利申請公開H08-323559中所描述的機械手設(shè)備適合通過關(guān)節(jié)式機器人來執(zhí)行任務(wù)，該關(guān)節(jié)式機器人在垂直于工具轉(zhuǎn)接器的方向上具有一個機械手并且在平行于工具轉(zhuǎn)接器的方向上具有兩個機械手。這意味著，該機械手設(shè)備不允許正交機器人執(zhí)行任務(wù)。此外，機械手相互必須充分地間隔開以便防止機械手干涉正在執(zhí)行任務(wù)的機械手，從而導(dǎo)致執(zhí)行任務(wù)所需的空間增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決用傳統(tǒng)技術(shù)不能解決的問題，并且因此提供了自動裝配方法和自動裝配設(shè)備，能夠允許正交機器人執(zhí)行任務(wù)、確保在機械手之間沒有干涉并且允許更高的空間效率。
[0006]為此，根據(jù)本發(fā)明的自動裝配設(shè)備包括:裝配機器人，具有多個機械手，通過X軸移動單元和Y軸移動單元能夠使所述多個機械手沿X軸方向和Y軸方向移動；以及多個工作臺，具有Z軸移動單元，并且通過Z軸移動單元能夠使工作臺沿Z軸方向移動，其中，所述多個工作臺分別獨立地具有工作區(qū)，工作區(qū)之中預(yù)定工作區(qū)的寬度比所述多個機械手的間隙寬度大，除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度比所述多個機械手中至少一些機械手的間隙寬度小，以及在預(yù)定工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的機械手設(shè)置在Z軸方向上的最低處。
[0007]為此，根據(jù)本發(fā)明的自動裝配方法使用自動裝配設(shè)備，自動裝配設(shè)備包括:裝配機器人，裝配機器人具有多個機械手，通過X軸移動單元和Y軸移動單元能夠使所述多個機械手沿X軸方向和Y軸方向移動；以及多個工作臺，具有Z軸移動單元，通過Z軸移動單元能夠使工作臺沿Z軸方向移動，其中，所述多個工作臺分別具有獨立的工作區(qū)，把工作區(qū)之中預(yù)定工作區(qū)的寬度設(shè)定成比允許所述多個機械手進入的寬度大，其中，把除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度設(shè)定成比允許所述多個機械手中至少一些機械手進入的寬度小，以及把所述多個機械手之中在預(yù)定工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的機械手設(shè)置在Z軸方向上的最低處，以及其中，在工作區(qū)上方沿X軸方向和Y軸方向移動裝配機器人，以沿Z軸方向移動工作臺，從而執(zhí)行裝配。
[0008]從以下參照附圖對示例性實施例的說明中將清楚本發(fā)明的其它特征。
【附圖說明】
[0009]圖1是示出本發(fā)明實施例的自動裝配設(shè)備的示意性透視圖，用于解釋自動裝配方法。
[0010]圖2A和圖2B是本發(fā)明實施例中執(zhí)行任務(wù)的多個機械手的側(cè)視圖，其中，圖2A示出了在第一工作臺單元上執(zhí)行任務(wù)的傳送機械手，并且圖2B示出了在供給單元上執(zhí)行任務(wù)的裝配機械手。
[0011]圖3A和圖3B是本發(fā)明實施例中工作臺單元的示意性透視圖，其中，圖3A是能夠從三面方向裝配的工作臺單元的示意性透視圖，并且圖3B是能夠從五面方向裝配的工作臺單元的示意性透視圖。
[0012]圖4是自動裝配設(shè)備的示意性側(cè)視圖，示出了每個機械手寬度與每個工作區(qū)之間在水平方向的關(guān)系。
[0013]圖5是自動裝配設(shè)備的示意性側(cè)視圖，示出了每個機械手與供給托盤之間在豎直方向的關(guān)系。
[0014]圖6是自動裝配設(shè)備的示意性俯視圖，示出了每個工作區(qū)與每個機械手之間在水平方向進入的關(guān)系。
【具體實施方式】
[0015]現(xiàn)在將根據(jù)附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0016]本發(fā)明的目的是解決用傳統(tǒng)技術(shù)不能解決的問題，并且本發(fā)明涉及自動裝配方法和自動裝配設(shè)備，能夠允許正交機器人執(zhí)行任務(wù)、確保在機械手之間沒有干涉并且允許更高的空間效率。
[0017]將參照附圖來描述自動裝配方法和自動裝配設(shè)備的實施例。在附圖中，相同的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。
[0018](實施例)
[0019]參見圖1，以下將具體地描述應(yīng)用了本發(fā)明的基礎(chǔ)實施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的自動裝配設(shè)備的示意性透視圖。
[0020]自動裝配設(shè)備I包括裝配機器人3、裝配工作臺單元4、裝載工作臺單元5、定位單元
6、供給單元7和螺釘供給單元8，它們均設(shè)置在基座2上并且可沿水平面移動。
[0021]供給單元7具有供給托盤10，其容納至少一個或多個裝配零件9以便可以供給裝配零件9。通過將在后面描述的裝配機械手15來從供給托盤10拾取供給托盤10上的裝配零件9并抓緊。
[0022]裝配工作臺單元4、裝載工作臺單元5、定位單元6、供給單元7和螺釘供給單元8均具有獨立的工作區(qū)。
[0023]裝配機械手15、傳送機械手16和螺釘擰緊單元17設(shè)置成使得當(dāng)在裝配工作臺單元
4、裝載工作臺單元5、定位單元6和螺釘供給單元8的工作區(qū)中執(zhí)行任務(wù)時沒有其它機械手進入這些工作區(qū)。然而，供給單元7的工作區(qū)在水平方向上的寬度允許在裝配機械手15正執(zhí)行任務(wù)時其它機械手進入。
[0024]裝配機器人3包括設(shè)置在固定于基座2的支柱11上的Y軸移動器(Y軸移動單元)12和可移動地安裝在Y軸移動器12的導(dǎo)軌上的X軸移動器(X軸移動單元)13。裝配機器人3不具有Z軸方向驅(qū)動單元。X軸移動器13的導(dǎo)軌設(shè)有多個機械手14。所述多個機械手14包括在Y軸方向上平行地設(shè)置的裝配機械手15、傳送機械手16和螺釘擰緊單元17。
[0025]裝配機械手15具有作為引導(dǎo)部的通孔18b，以允許相對于工作臺21a定位，這將在下文中進行描述。X軸和Y軸基本上相互正交并且處于同一平面中。
[0026]裝配工作臺單元4適用于定位并且保持裝配目標(biāo)零件19，以便將裝配零件9裝配到裝配目標(biāo)零件19上。裝配工作臺單元4是由搬運器28、Z軸移動器(Z軸移動單元)20a、工作臺21a、用于定位并保持裝配目標(biāo)零件19的工件保持器22、引導(dǎo)件18a和可沿X軸方向、Y軸方向和旋轉(zhuǎn)方向移動的順應(yīng)機構(gòu)(順應(yīng)裝置)23組成的。
[0027]順應(yīng)機構(gòu)(順應(yīng)裝置)23具有鎖定和解鎖機構(gòu)，當(dāng)相對于裝配機械手15定位工作臺21a時，該鎖定和解鎖機構(gòu)解鎖以使得工作臺21a能夠移動。順應(yīng)機構(gòu)23可設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)器24，除了在用于定位時之外該第一旋轉(zhuǎn)器保持鎖定，從而允許工作臺21a轉(zhuǎn)動。
[0028]裝載工作臺單元5適合于將裝配目標(biāo)零件19裝載到自動裝配設(shè)備I上。裝載工作臺單元5能夠如裝配工作臺單元4 一樣地定位并保持裝配目標(biāo)零件19，并且是由Z軸移動器20b和工作臺21b組成的。作為保持裝置的裝配工作臺單元4可設(shè)有操作裝置，該操作裝置可沿多個軸(兩個以上軸)的方向操作。
[0029]操作者將裝配目標(biāo)零件19放置到工作臺21b上，并且通過操作控制面板(未示出)來定位并保持裝配目標(biāo)零件19。替代地，裝配目標(biāo)零件19可由一搬運器(未示出)搬運至裝載工作臺單元5。
[0030]定位單元6適于通過預(yù)先定位裝配零件9來高精確地執(zhí)行裝配，并且具有放置在Z軸移動器20c上的定位臺26。在定位臺26上設(shè)有定位器27，該定位器接合裝配零件9，以便高精度地設(shè)定裝配零件9在旋轉(zhuǎn)方向上的相位和在XY軸方向上的位置。
[0031]供給單元7適于儲存和供給裝配零件9，并且具有放置在Z軸移動器20d上的供給托盤10。多個裝配零件平行地放置在供給托盤10上，從而可供給多個零件。在供給托盤10中可放入多種裝配零件。替代地，可以設(shè)置多種供給托盤來供給多種零件。此外，螺釘供給單元8適于儲存和供給螺釘，并且在其遠(yuǎn)端處設(shè)有Z軸移動器20e。
[0032]圖2A和圖2B示出了裝配機械手15、傳送機械手16和螺釘擰緊單元17(它們構(gòu)成了多個機械手14)的布局。圖2A示出了在從裝配工作臺單元4的工作臺21a傳送裝配目標(biāo)零件19的過程中的傳送機械手16。
[0033]此外，圖2B示出了對供給單元7執(zhí)行任務(wù)的裝配機械手15。相對于傳送機械手16和螺釘擰緊單元17而言，裝配機械手15安裝在Z軸方向上的最低處。如圖2B中所示，裝配機械手15、傳送機械手16和螺釘擰緊單元17的高度彼此不同。此外，它們的高度設(shè)定成使得當(dāng)裝配機械手15對放置于供給托盤10上的裝配零件9執(zhí)行任務(wù)時，傳送機械手16的最下部和螺釘擰緊單元17的最下部不會與供給托盤10接觸。
[0034]圖3A和圖3B是裝配工作臺單元4的示意性透視圖。圖3A示出了通過第一旋轉(zhuǎn)器24可從三面方向執(zhí)行裝配的狀態(tài)。此外，如圖3B中所示，可以設(shè)置第二旋轉(zhuǎn)器25以允許從五面方向裝配。
[0035]現(xiàn)在將參照圖1對根據(jù)本發(fā)明實施例自動裝配設(shè)備的一系列操作進行具體說明。
[0036]首先，由操作者或者搬運器(未示出)將裝配目標(biāo)零件19放置到工作臺21b上。
[0037]在放置好裝配目標(biāo)零件19之后，通過操作Y軸移動器12和X軸移動器13來將設(shè)置在裝配機器人3上的傳送機械手16移動到裝載工作臺單元5上。在完成了將傳送機械手16移動到裝載工作臺單元5上之后，設(shè)置在裝載工作臺單元5上的Z軸移動器20b上升，并且傳送機械手16抓緊放置在工作臺21b上的裝配目標(biāo)零件19。
[0038]當(dāng)抓緊了裝配目標(biāo)零件19時，Z軸移動器20b下降。在下降之后，操作Y軸移動器12和X軸移動器13，以將設(shè)置在裝配機器人3上的傳送機械手16移動到裝配工作臺單元4上。在完成了將傳送機械手16移動到裝配工作臺單元4上之后，設(shè)置在裝配工作臺單元4上的Z軸移動器20a向上移動，并且傳送機械手16松開，S卩，解除抓緊，從而將裝配目標(biāo)零件19設(shè)置到工作臺21a上。在Z軸移動器20a降下之后，工件保持器22前進，以定位并保持裝配目標(biāo)零件19。
[0039]接下來，操作Y軸移動器12和X軸移動器13，以將設(shè)置在裝配機器人3上的裝配機械手15移動到供給單元7上。在完成了將裝配機械手15移動到供給單元7上之后，設(shè)置在供給單元7上的Z軸移動器20d上升，并且在上升之后，通過裝配機械手15來抓緊放置在供給托盤10中的裝配零件9。
[0040]在通過操作Z軸移動器20d來向下移動供給單元7之后，操作Y軸移動器12和X軸移動器13，以將裝配機械手15移動到定位單元6上。在完成了將裝配機械手15移動到定位單元6上之后，設(shè)置在定位單元6上的Z軸移動器20c上升。在上升之后，裝配機械手15松開裝配零件9，并且將裝配零件9放置到定位臺26上。
[0041]在裝配機械手15松開裝配零件9之后，定位器27前進以提高裝配零件9的XY方向和相位方向的位置精度。通過裝配機械手15重新抓緊已更高精度地定位的裝配零件9?？梢詢H當(dāng)需要高精度的裝配操作時執(zhí)行涉及定位單元6的操作，并且因此也可不必執(zhí)行涉及定位單元6的操作。
[0042]一旦完成通過定位單元6進行的操作，就操作Y軸移動器12和X軸移動器13以將裝配機械手15移動到裝配工作臺單元4上。在完成了將裝配機械手15移動到裝配工作臺單元4上之后，順應(yīng)機構(gòu)(順應(yīng)裝置)23解鎖以使得工作臺21 a能夠移動。
[0043]在工作臺21a變?yōu)榭蓜又?，通過設(shè)置在裝配工作臺單元4上的Z軸移動器20a來向上移動工作臺21a。隨著工作臺21a向上移動，銷狀引導(dǎo)件18a配合到通孔18b中，從而通過順應(yīng)機構(gòu)(順應(yīng)裝置)23來移動工作臺21a以使其相對于裝配機械手15定位。
[0044]在工作臺21a定位好后，進一步向上移動工作臺21a，以將裝配機械手15所抓緊的裝配零件9配合到定位并保持在工作臺21a上的裝配目標(biāo)零件19上。在配合好之后，裝配機械手15松開裝配零件9，并且通過Z軸移動器20a向下移動工作臺21a。
[0045]在裝配目標(biāo)零件19和裝配零件9配合好之后，操作Y軸移動器12和X軸移動器13，以將螺釘擰緊單元17移動到螺釘供給單元8上。同時，通過設(shè)置在螺釘擰緊單元17中的馬達(dá)(未示出)來轉(zhuǎn)動螺釘抒緊單元17中的驅(qū)動頭(未示出)。
[0046]在完成了將螺釘擰緊單元17移動到螺釘供給單元8上之后，螺釘擰緊單元17通過吸附器(未示出)來執(zhí)行吸附。隨著Z軸移動器20e上升，在遠(yuǎn)端處保持有螺釘?shù)穆葆敼┙o單元8上升并且停在執(zhí)行吸附的螺釘擰緊單元17附近。然后，將螺釘傳遞給螺釘擰緊單元17。
[0047]在Z軸移動器20e下降以向下移動螺釘供給單元遠(yuǎn)端之后，操作Y軸移動器12和X軸移動器13，以將螺釘擰緊單元17移動到裝配工作臺單元4上。在完成了將螺釘擰緊單元17移動到裝配工作臺單元4上之后，通過設(shè)置在裝配工作臺單元4上的Z軸移動器20a向上移動工作臺21a。在上升過程中，當(dāng)螺釘和裝配目標(biāo)零件19相互接觸時，轉(zhuǎn)矩開始改變，并且當(dāng)完成擰緊螺釘時轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值。在檢測到最大轉(zhuǎn)矩值的瞬間，螺釘擰緊單元17的馬達(dá)(未示出)和Z軸移動器20a停止。
[0048]在如上所述地將裝配零件9裝配到裝配目標(biāo)零件19上之后，通過螺釘擰緊單元17可將裝配零件9固定到裝配目標(biāo)零件19上。此外，僅當(dāng)涉及螺釘擰緊處理時才需要螺釘擰緊單元17和螺釘供給單元8，并且不是必須進行螺釘擰緊處理。因此，可以根據(jù)需要安裝或者拆掉螺釘擰緊單元17和螺釘供給單元8。此外，使用第一旋轉(zhuǎn)器24和第二旋轉(zhuǎn)器25能夠執(zhí)行用于在多個方向上將裝配零件9裝配到裝配目標(biāo)零件19上的操作或者執(zhí)行固定操作(例如擰緊螺釘)。
[0049]當(dāng)將裝配零件9配合或者連接到了裝配目標(biāo)零件19上并且自動裝配設(shè)備I上的裝配處理結(jié)束時，操作設(shè)置在裝配工作臺單元4上的搬運器28，以將設(shè)置在工作臺21a上的裝配目標(biāo)零件19從自動裝配設(shè)備I中排出。
[0050]現(xiàn)在參照圖4和圖5，將描述每個機械手的寬度與每個工作區(qū)之間在水平方向上的關(guān)系以及每個機械手與供給托盤之間在豎直方向上的關(guān)系。圖4是自動裝配設(shè)備的示意性側(cè)視圖，示出了每個機械手的寬度與每個工作區(qū)之間在水平方向上的關(guān)系。此外，圖5是自動裝配設(shè)備的示意性側(cè)視圖，示出了每個機械手與供給托盤在豎直方向上的關(guān)系。
[0051]參照圖4，如附圖中所示地設(shè)置裝配工作臺單元4的工作臺21a的工作區(qū)As、定位臺26的工作區(qū)Ai和供給托盤10的工作區(qū)Ak。此外，構(gòu)成多個機械手14的傳送機械手16和螺釘擰緊單元17分別具有間隙寬度Bi和Bs，以便進入工作區(qū)。
[0052]在圖4中，工作區(qū)As、Ai和Ak的寬度尺寸Ws、Wi和Wk表示水平方向(此例中是Y軸方向)上的尺寸。機械手的間隙寬度Bi和Bs也表示水平方向上的尺寸。
[0053]每個工作區(qū)的寬度與每個機械手的間隙寬度之間的關(guān)系如下所示。
[0054](l)ffs<Bs,ffs<Bi；
[0055](2)ffi<Bs,ffi<Bi
[0056](3)Wk>Bs，Wk>Bi。
[0057]如以上的(I)和(2)和圖4所示，工作臺21a的工作區(qū)As和定位臺26的工作區(qū)Ai設(shè)定成稍微小于間隙寬度Bs和間隙寬度Bi。因此，除了供給托盤10的工作區(qū)Ak之外，傳送機械手16和螺釘擰緊單元17不能進入工作區(qū)As和Ai。
[0058]如上所述，除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度設(shè)定成比多個機械手中至少一些機械手的間隙寬度小，并且工作區(qū)之中的預(yù)定工作區(qū)的寬度設(shè)定成比多個機械手的間隙寬度大，如以上的(3)中所示。
[0059]因此，根據(jù)本發(fā)明，為了方便起見，如果預(yù)定工作區(qū)的寬度由Wx(Wk)表示，除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度由Wy表示，并且允許多個機械手進入的寬度由Bx表示，則滿足由Wx > Bx和Wy <Bx所表示的關(guān)系。
[0060]如上所述，除預(yù)定工作區(qū)(本實施例中為供給托盤的工作區(qū))之外的工作區(qū)的寬度設(shè)定成是阻止多個機械手中至少一些機械手進入的寬度。因此，針對每個機械手的寬度調(diào)整每個工作臺(工作區(qū))的寬度，以便各個機械手能夠以更小間隔地設(shè)置。這樣做的優(yōu)點是提尚了空間效率。
[0061]如果預(yù)定工作區(qū)是要供給至裝配機械手15的多個裝配零件9所平行地放置的供給托盤10，則通過作為預(yù)定機械手的裝配機械手15來抓緊并傳送供給托盤10上的裝配零件9。此時，裝配機械手15設(shè)置在Z軸方向上的最低處。
[0062]現(xiàn)在參見圖5，將描述每個機械手與供給托盤之間在豎直方向(S卩，Z軸方向)上的關(guān)系。通過Z軸移動器20d可把供給托盤10的最上部移動至距基座2為高度Ht處。同時，由Hk、Hi和Hs來表示未下降的裝配機械手15、傳送機械手16和螺釘擰緊單元17的最下部離基座2的高度。
[0063]每個機械手與供給托盤10之間的高度關(guān)系(在豎直方向上的關(guān)系)如下所示。
[0064](l)Ht<Hk,Ht = Hk;
[0065](2)Ht<Hi，Ht<Hs。
[0066]在裝配機械手15移動到供給托盤10上之前，將供給托盤10定位在比高度Hk低的位置處，以便不干涉裝配機械手15的移動。當(dāng)裝配機械手15到達(dá)可以抓緊供給托盤10上的裝配零件9的位置處時，通過控制器(未示出)來控制裝配機械手15以移動至高度Ht處。
[0067]因此，為了方便起見，如果在預(yù)定工作區(qū)執(zhí)行任務(wù)的機械手的高度由Hx表示，其它機械手的高度由Hy表示，并且預(yù)定工作區(qū)的最上部已經(jīng)上升至最高處的高度由Hz表示，則滿足由Hx<Hz和Hy>Hz所表達(dá)的關(guān)系。
[0068]如圖5所示，在具有不同高度的多個機械手之中，在第一工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的裝配機械手15設(shè)置在Z軸方向上的最低處。這樣能在不增大多個機械手之間間隔的情況下避免干涉，以便機械手可以寬度方向上更小間隔地設(shè)置，從而使正交機器人能夠執(zhí)行任務(wù)。此夕卜，每個工作臺獨立地上下移動，使得工作臺之間能夠以更小間隔地設(shè)置，從而使整個設(shè)備的空間效率更高。
[0069]圖6是自動裝配設(shè)備的示意性俯視圖，示出了每個工作區(qū)與每個機械手之間在水平方向上進入的關(guān)系。該圖示出了正在供給托盤10上執(zhí)行任務(wù)的裝配機械手15。此時，配有多個機械手的裝配機器人3沿供給托盤10的XY軸方向進入工作區(qū)。
[0070]供給托盤10的工作區(qū)Ak(作為第一工作區(qū))具有在水平方向的寬度Wk，當(dāng)裝配機械手15在工作區(qū)Ak中工作時該寬度允許其它機械手(即傳送機械手16和螺釘擰緊單元17)進入。因此，如圖6中所示，多個機械手(即裝配機械手15、傳送機械手16和螺釘擰緊單元17)可以進入工作區(qū)Ak。
[0071]同時，布置方式應(yīng)使得:當(dāng)裝配機械手15、傳送機械手16和螺釘擰緊單元17中的一個在除供給托盤10的工作區(qū)Ak之外的工作區(qū)中執(zhí)行任務(wù)時，其它機械手不會進入該特定的工作區(qū)。
[0072]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)和操作，除供給單元7之外的工作區(qū)的寬度是禁止相鄰機械手進入該工作區(qū)的寬度。此外，裝配機械手15相對于其它機械手而言設(shè)置在Z軸方向上的最低處，以便允許在寬度方向上以更小間隔地設(shè)置各機械手。此外，每個工作臺獨立地上下移動，以使得工作臺之間能夠以更小間隔地設(shè)置，從而使整個自動裝配設(shè)備的空間效率更高。
[0073]此外，多個裝配零件9平行地放置在供給托盤10上，并且供給托盤10沿Z軸方向上下移動，以使得能夠用保持在供給托盤中的零件來供給多個零件。這無需另外的傳送機構(gòu)，從而允許供給系統(tǒng)簡化。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的自動裝配設(shè)備提供了以下優(yōu)點。
[0075]在根據(jù)本發(fā)明的自動裝配設(shè)備中，在多個工作臺的工作區(qū)之中，預(yù)定工作區(qū)的寬度設(shè)定成比多個機械手的間隙寬度大，并且除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度設(shè)定成比多個機械手中至少一些機械手的間隙寬度小。此外，在預(yù)定工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的機械手設(shè)置在Z軸方向上的最低處。因此，可以在不增大相互之間間隔的情況下避免多個機械手之間的干涉，以使得機械手能夠以寬度方向上更小間隔地設(shè)置，并且可以通過正交機器人來執(zhí)行任務(wù)。此外，因為每個工作臺獨立地上下移動，所以工作臺能夠以更小間隔地設(shè)置，從而使整個設(shè)備的空間效率更高。
[0076]此外，在根據(jù)本發(fā)明的自動裝配設(shè)備中，多個零件平行地放置在托盤上并且托盤上的供給零件由第一機械手抓緊并傳送。因此，可以用保持在托盤中的零件來提供多個零件，從而即使當(dāng)使用正交機器人時也可通過消除對傳送機構(gòu)的需求來簡化供給系統(tǒng)。
[0077]雖然已經(jīng)參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。以下權(quán)利要求的范圍應(yīng)給予最寬泛的解釋，以便涵蓋所有改型和等同結(jié)構(gòu)和功能。
【主權(quán)項】
1.一種自動裝配設(shè)備，其特征在于，該自動裝配設(shè)備包括: 裝配機器人，具有多個機械手，通過X軸移動單元和Y軸移動單元能夠使所述多個機械手沿X軸方向和Y軸方向移動；以及 多個工作臺，具有Z軸移動單元，并且通過Z軸移動單元能夠使工作臺沿Z軸方向移動， 其中，所述多個工作臺分別獨立地具有工作區(qū)， 工作區(qū)之中預(yù)定工作區(qū)的寬度比所述多個機械手的間隙寬度大， 除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度比所述多個機械手中至少一些機械手的間隙寬度小，以及 在預(yù)定工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的機械手設(shè)置在Z軸方向上的最低處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動裝配設(shè)備，其中，裝配機器人不具有Z軸方向驅(qū)動單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動裝配設(shè)備，其中，預(yù)定工作區(qū)是放置有多個裝配零件的供給托盤。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的自動裝配設(shè)備，其中，在預(yù)定工作區(qū)的寬度由Wx表示、除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度由Wy表示并且允許所述多個機械手進入的寬度由Bx表示的情況下，滿足由Wx > Bx和Wy <Bx所表達(dá)的關(guān)系。5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的自動裝配設(shè)備，其中，在預(yù)定工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的機械手的高度由Hx表示、其它機械手的高度由Hy表示并且預(yù)定工作區(qū)的最上部在到達(dá)最高處時的高度由Hz表示的情況下，滿足由Hx<Hz和Hy>Hz所表達(dá)的關(guān)系。6.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的自動裝配設(shè)備，其中，在預(yù)定工作區(qū)的寬度由Wx表示、除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度由Wy表示并且允許所述多個機械手進入的寬度由Bx表示的情況下，滿足由Wx > Bx和Wy <Bx所表達(dá)的關(guān)系，以及 其中，在預(yù)定工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的機械手的高度由Hx表示、其它機械手的高度由Hy表示并且預(yù)定工作區(qū)的最上部在到達(dá)最高處時的高度由Hz表示的情況下，滿足由Hx<Hz和Hy>Hz所表達(dá)的關(guān)系。7.—種自動裝配方法，其特征在于，使用自動裝配設(shè)備，自動裝配設(shè)備包括:裝配機器人，裝配機器人具有多個機械手，通過X軸移動單元和Y軸移動單元能夠使所述多個機械手沿X軸方向和Y軸方向移動；以及多個工作臺，具有Z軸移動單元，通過Z軸移動單元能夠使工作臺沿Z軸方向移動， 其中，所述多個工作臺分別具有獨立的工作區(qū)， 把工作區(qū)之中預(yù)定工作區(qū)的寬度設(shè)定成比允許所述多個機械手進入的寬度大， 其中，把除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度設(shè)定成比允許所述多個機械手中至少一些機械手進入的寬度小，以及 把所述多個機械手之中在預(yù)定工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的機械手設(shè)置在Z軸方向上的最低處，以及 其中，在工作區(qū)上方沿X軸方向和Y軸方向移動裝配機器人，以沿Z軸方向移動工作臺，從而執(zhí)行裝配。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動裝配方法，其中，裝配機器人不具有Z軸方向驅(qū)動單元。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的自動裝配方法，其中，預(yù)定工作區(qū)是放置有多個裝配零件的供給托盤。10.根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一項所述的自動裝配方法，其中，在預(yù)定工作區(qū)的寬度由Wx表示、除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度由Wy表示并且允許所述多個機械手進入的寬度由Bx表示的情況下，滿足由Wx > Bx和Wy <Bx所表達(dá)的關(guān)系。11.根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一項所述的自動裝配方法，其中，在預(yù)定工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的機械手的高度由Hx表示、其它機械手的高度由Hy表示并且預(yù)定工作區(qū)的最上部在到達(dá)最高處時的高度由Hz表示的情況下，滿足由Hx<Hz和Hy>Hz所表達(dá)的關(guān)系。12.根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一項所述的自動裝配方法，其中，在預(yù)定工作區(qū)的寬度由Wx表示、除預(yù)定工作區(qū)之外的工作區(qū)的寬度由Wy表示并且允許所述多個機械手進入的寬度由Bx表示的情況下，滿足由Wx > Bx和Wy <Bx所表達(dá)的關(guān)系，以及 其中，在預(yù)定工作區(qū)上執(zhí)行任務(wù)的機械手的高度由Hx表示、其它機械手的高度由Hy表示并且預(yù)定工作區(qū)的最上部在到達(dá)最高處時的高度由Hz表示的情況下，滿足由Hx<Hz和Hy>Hz所表達(dá)的關(guān)系。
【文檔編號】B25J9/02GK106002967SQ201610180536
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】小串渉
【申請人】佳能株式會社