專(zhuān)利名稱：部件供給裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過(guò)吸取壓力將部件保持于頭部而將部件供給至 指定位置的裝置及方法。
背景技術(shù)：
利用氣動(dòng)壓力的裝置應(yīng)用于將部件供給至部件托盤(pán)或類(lèi)似物。這樣的部
件供給裝置通過(guò)使用排出器(ejector)吸氣而通過(guò)設(shè)備頭部的尖端保持住部 件，來(lái)運(yùn)送部件，并通過(guò)在托盤(pán)或類(lèi)似物上的指定位置停止吸氣而將部件置 于托盤(pán)或類(lèi)似物之上。
同樣公知的是，使用供給器作為用以以有序排列的方式連續(xù)供給部件的 裝置。來(lái)自供給器的部件由操作員逐個(gè)地取走并排列于盤(pán)上，以對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的 形狀，然后通過(guò)部件供給裝置的頭部保持部件，以運(yùn)送部件。
以有序排列的方式從供給器接收到的部件保持在處于接收位置的頭部 上，且在有序排列的狀態(tài)下被運(yùn)送，以便減少操作員將部件排列于盤(pán)上的麻 煩。然而，如果置于部件托盤(pán)或類(lèi)似物上的部件并未有序地排列，那么就需 要校正受頭部影響的部件的供給位置。為實(shí)現(xiàn)此目的，頭部單元必須配備有 復(fù)雜且高成本的機(jī)構(gòu)以校正供給位置。
另一方面，在吸取管通道中安裝有用以檢測(cè)壓力變化的壓力傳感器，以 便檢査在頭部的尖端上是否存在部件(即，部件是被頭部保持住還是己經(jīng)松 開(kāi))。然而，例如如果并未準(zhǔn)確地檢測(cè)到部件，那么即使當(dāng)啟動(dòng)排出器以將 部件吸至頭部上，而部件實(shí)際由頭部保持時(shí)，壓力傳感器由于漏氣可能并沒(méi) 有開(kāi)啟(表示固定保持狀態(tài))。當(dāng)使排出器不起作用以松開(kāi)部件，且壓力傳 感器已關(guān)閉時(shí)(表示松開(kāi)狀態(tài))，部件可能仍由頭部保持。由于不可能精確 地檢測(cè)是否松開(kāi)部件，因此連接有用以有效地松開(kāi)部件的推動(dòng)器。
日本未經(jīng)審査的專(zhuān)利第H02-156488號(hào)公報(bào)中的與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技 術(shù)文件記載了磁頭制造方法及裝置，其中，通過(guò)下降的驅(qū)動(dòng)器碰撞內(nèi)螺紋的
錐形部(產(chǎn)品一側(cè))來(lái)完成定位。此外，日本未經(jīng)審査的專(zhuān)利第Hll-285925 號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種部件裝配裝置，其中，具有可分離的貼裝頭(mounting head)的吸嘴裝配有光纖束，該光纖束可通過(guò)檢查所捕獲的圖像而識(shí)別部件 的安裝位置，該圖像通過(guò)包括光纖束的光引導(dǎo)路徑進(jìn)行傳送。
另一方面，日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利第S59-134628號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種自動(dòng) 的螺釘緊固裝置，其中，當(dāng)保持螺釘?shù)穆菪ūP(pán)向下移動(dòng)時(shí)，螺釘?shù)男泵娌?分接觸螺孔的斜面部分，并因此校正二者之間任何位置偏移，并且在擰緊螺 釘后，卡盤(pán)通過(guò)彈簧的回復(fù)力而上升并回到初始位置。此外，日本未經(jīng)審査 的專(zhuān)利第H10-68759號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種吸著物(suction—held object)檢 測(cè)裝置，通過(guò)使用安裝于傳輸臂內(nèi)的光接收傳感器以及設(shè)置于機(jī)臺(tái)(stage) 下的發(fā)光傳感器來(lái)檢測(cè)吸著物。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實(shí)施例的一方面，提供一種部件供給裝置，其通過(guò)在指定的部件吸 取位置利用吸取壓力將部件吸取至頭部而將所述部件運(yùn)送至指定部件供給
位置，并通過(guò)停止施加吸取壓力而在部件供給位置上松開(kāi)部件，該裝置包括 柔性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，用以允許頭部在水平面內(nèi)移動(dòng)；第一定位單元，用以通過(guò)響 應(yīng)頭部的向上移動(dòng)及向下移動(dòng)的其中之一而將頭部定位于部件吸取位置，及 第二定位單元，用以通過(guò)響應(yīng)頭部的向上移動(dòng)及向下移動(dòng)的其中另一移動(dòng)而 將頭部定位于部件供給位置。


本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面參照附圖進(jìn)行的說(shuō)明而變得清楚， 其中
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的部件供給裝置的總體結(jié)構(gòu)的立體圖； 圖2為示出頭部組件(head assembly)的結(jié)構(gòu)及其附近的部分的立體圖； 圖3為示出當(dāng)頭部組件移至供給器位置時(shí)頭部組件的結(jié)構(gòu)及其附近的部 分的立體圖4為示出從供給器至部件托盤(pán)的部件供給路徑的平面圖； 圖5為說(shuō)明位于部件吸取位置的頭部的定位的示意圖6為說(shuō)明位于部件供給位置的頭部的定位的示意圖7A為說(shuō)明如何在部件吸取位置檢測(cè)部件的狀態(tài)的示意圖；及
圖7B為說(shuō)明如何在部件供給位置檢測(cè)部件的狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參考

本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的部件供給裝置的總體結(jié)構(gòu)的立體 圖；圖2為示出了頭部組件的結(jié)構(gòu)及其附近的部分的立體圖；圖3為示出了 當(dāng)頭部組件移至供給器位置時(shí)頭部組件的結(jié)構(gòu)及其附近的部分的立體圖。所
示的部件供給裝置構(gòu)造為，作為由兩個(gè)供給器12 (分別以12A及12B表示) 供給的部件的螺釘通過(guò)抽吸作用保持在六個(gè)頭部20 (分別以20A、 20B…… 20F表示)上，并且將保持在各個(gè)頭部上的六個(gè)螺釘運(yùn)送至部件托盤(pán)60,并 供給至部件托盤(pán)60上的指定的部件供給位置。
如圖1所示，頭部20在X軸線方向上設(shè)置成兩排，在Y軸線方向上設(shè) 置成三排。包括頭部組件20的機(jī)構(gòu)在Y軸線方向上為可移動(dòng)的。頭部組件 20構(gòu)造成六個(gè)頭部能夠一起沿Z軸線方向上下移動(dòng)。此外，如圖2所示，包 括頭部組件20的機(jī)構(gòu)設(shè)置有與六個(gè)頭部20對(duì)應(yīng)的六個(gè)上側(cè)定位單元42 (分 別以42A、 42B……42F表示)及六個(gè)下側(cè)定位單元52(分別以52A、 52B…… 52F表示)。
圖4為示出了從供給器12A和供給器12B至部件托盤(pán)60的部件供給路 徑(從與圖1中所示的Z軸相反的方向觀察)的平面圖。以依次排列的方式 從供給器12A供給出的部件(螺釘)10分別裝載至部件接收位置P1A，直 接進(jìn)入作為裝載裝置的夾具(cartridge) 14A中。當(dāng)已裝載每個(gè)部件10時(shí)， 夾具14A轉(zhuǎn)動(dòng)180度，以此將部件10自動(dòng)地運(yùn)送至部件吸取位置P2A，在 該位置處，相應(yīng)的頭部20可通過(guò)抽吸作用(suction)接收部件10。以類(lèi)似 的方法，從供給器12B供給的部件10分別裝載至部件接收位置P1B，進(jìn)入 夾具14B，并被運(yùn)送至部件吸取位置P2B。
這樣，由于從供給器12供給的每個(gè)部件10被裝載至夾具14 (14A或 14B)中，并被自動(dòng)地運(yùn)送至相應(yīng)的頭部20能夠通過(guò)抽吸作用接收部件10 的位置，因此，不僅能夠減少操作人員將部件再次排列在盤(pán)上的麻煩，而且
還能夠消除對(duì)這種盤(pán)的需求。此外，當(dāng)夾具14自動(dòng)地將一個(gè)部件10運(yùn)送至 部件吸取位置時(shí)，供給器12能夠以依次排列的方式送出下一個(gè)部件10，此 過(guò)程可縮短所花費(fèi)的時(shí)間。
此后，頭部20A通過(guò)抽吸作用在部件吸取位置P2A接收部件10并將其 沿Y軸線方向運(yùn)送，以供給至托盤(pán)60上的部件供給位置P3A。以類(lèi)似的方 法，頭部20B、 20C、 20D、 20E及20F將部件10供給至相應(yīng)的部件供給位 置P3B、 P3C、 P3D、 P3E及P3F。
如圖4所示，六個(gè)頭部20通過(guò)將部件10排列成沿X軸線方向間隔距離 "a"并沿Y軸線方向間隔距離"b"來(lái)運(yùn)送部件IO。然而，在托盤(pán)60上， 部件供給位置P3C在X軸線方向上且部件供給位置P3F在Y軸線方向上相 對(duì)于各自的間隔移位，以便與產(chǎn)品上部件的位置相對(duì)應(yīng)。因此，在本發(fā)明的 部件供給裝置中，頭部20不是固定的，并且該供給裝置還設(shè)置有一機(jī)構(gòu)， 該機(jī)構(gòu)通過(guò)上下移動(dòng)頭部20以穿過(guò)各自的定位單元42、 52而定位頭部20， 從而自動(dòng)地適應(yīng)部件吸取位置與部件供給位置之間的偏移。
圖5為說(shuō)明位于部件吸取位置的頭部20的定位的示意圖，且圖6為說(shuō) 明位于部件供給位置的頭部20的定位的示意圖，圖5及圖6均為沿與Y軸 線方向相對(duì)的方向觀察的。每個(gè)頭部20的中心設(shè)有用以允許頭部20在水平 面內(nèi)移動(dòng)的柔性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(compliancemechanism) 22。柔性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)22在 兩個(gè)板之間設(shè)有多個(gè)鋼珠222，隨著這些鋼珠的滾動(dòng)，允許頭部20在X軸 線和Y軸線方向上在預(yù)定的范圍內(nèi)移動(dòng)。
如圖5所示，當(dāng)將部件IO從夾具14取走時(shí)，頭部20向上移動(dòng)，同時(shí) 以接觸方式穿過(guò)上側(cè)定位單元42，并因此相對(duì)于部件吸取位置定位。此后， 啟動(dòng)連接至部件吸取連接件26的排出器(圖未示)，以將部件10吸至頭部 20上。
將部件10保持在其上的頭部20移動(dòng)至托盤(pán)60上方的位置。然后，如 圖6所示，頭部20下降而以接觸方式穿過(guò)下側(cè)定位單元52，并因此相對(duì)于 部件供給位置而定位。此后，使連接至部件吸取連接件26的排出器(圖未 示)不起作用，以將部件10供給至托盤(pán)60之上。
這樣，當(dāng)頭部20上下移動(dòng)而穿過(guò)各自的定位單元時(shí)，頭部20通過(guò)接觸 定位單元而固定于指定的位置，并因此定位于合適的位置。頭部20只需接觸每個(gè)定位單元就能夠固定于例如指定的位置，定位單元可以制成從四邊或
在多個(gè)位置處鄰接頭部20。頭部20及其定位單元42和52構(gòu)造成上側(cè)定位 單元42與下側(cè)定位單元52不同時(shí)作用于頭部20。
在本實(shí)施例中，頭部不是固定的，而是通過(guò)以相應(yīng)地接觸的方式使頭部 穿過(guò)相應(yīng)的定位單元而實(shí)現(xiàn)定位各個(gè)頭部。如在將部件從夾具取走的位置與 將部件供給至托盤(pán)的位置之間存在偏移，就不需要設(shè)置用以校正頭部位置的 致動(dòng)器(actuator)。而且，由于僅通過(guò)在一個(gè)軸線方向上(Z軸線方向)移 動(dòng)頭部，就能夠?qū)崿F(xiàn)沿著在另外兩個(gè)軸線方向(X軸線及Y軸線方向)上的 定位，因此，能夠減少控制荷載。
此外，由于不需要將部件重新排列到一些其它的位置上以便與供給位置 之間的間隔相對(duì)應(yīng)，因此，能夠減少所花費(fèi)的時(shí)間。而且，如果改變了產(chǎn)品 的模型，則可以通過(guò)改變定位單元的安裝位置來(lái)處理這種改變，這樣就大幅 地減少了成本。
圖7A及圖7B為分別說(shuō)明如何在部件吸取位置及部件供給位置處檢測(cè)部 件的狀態(tài)的示意圖。如圖7A及圖7B所示，光纖傳感器24安裝在頭部20 的頂端的內(nèi)部，其中部件10通過(guò)抽吸作用而保持在該位置，通過(guò)檢測(cè)反射 光以及確定部件10是否保持在頭部的頂端來(lái)探測(cè)檢測(cè)部件10的狀態(tài)。
與傳感放大輸出量有關(guān)的閾值在部件吸取位置與部件供給位置之間改 變，部件的狀態(tài)在各自的位置上被檢測(cè)到。換言之，對(duì)于部件吸取位置，與 傳感放大輸出量有關(guān)的閾值設(shè)定為消除錯(cuò)誤確定的可能性，該錯(cuò)誤確定是 指，當(dāng)部件10實(shí)際上如圖7A所示被保持在頭部20上時(shí)，錯(cuò)誤確定出部件 10并未保持在頭部20上。換言之，對(duì)于部件供給位置，與傳感放大輸出量 有關(guān)的閾值設(shè)定為消除錯(cuò)誤確定的可能性，該錯(cuò)誤確定是指，當(dāng)部件10如 圖7B所示已被供給至托盤(pán)60時(shí)，錯(cuò)誤地確定出部件10仍保持在頭部20上。
對(duì)于部件供給位置，可設(shè)置兩個(gè)閾值，以便區(qū)分出三種狀態(tài)，S卩，部件 10仍保持在頭部20上的狀態(tài)，部件10置于托盤(pán)60上的狀態(tài)，以及部件IO 既不在頭部20的頂端也不在托盤(pán)60上的狀態(tài)。
如上所述，通過(guò)使用光纖傳感器24檢測(cè)部件10的狀態(tài)，能夠避免由于 頭部20中的壓力變化而產(chǎn)生的錯(cuò)誤檢測(cè)，而且同樣能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出保持 在頭部上的部件未被松開(kāi)時(shí)的狀態(tài)。此外，通過(guò)改變與傳感放大輸出量有關(guān)
的閾值，可準(zhǔn)確地檢測(cè)出部件位于不同位置例如部件吸取位置及部件供給位 置時(shí)的部件狀態(tài)。由于以這樣的方式能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出松開(kāi)部件位置，因此 能夠不需要用以有效地松開(kāi)部件的推動(dòng)器，這樣也可減少成本。
本發(fā)明可以其它具體形式體現(xiàn)。因此本實(shí)施例被看作是在所有方面的示 例性的說(shuō)明，而非限制性，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求進(jìn)行解釋?zhuān)?由前述的說(shuō)明書(shū)及所有與權(quán)利要求書(shū)等同的含義及范圍內(nèi)的改變而進(jìn)行解 釋?zhuān)虼吮景l(fā)明的范圍旨在包含上述內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種部件供給裝置，該裝置通過(guò)在指定的部件吸取位置利用吸取壓力將部件吸取至頭部從而將所述部件運(yùn)送至指定的部件供給位置，并通過(guò)停止施加所述吸取壓力而在所述部件供給位置處松開(kāi)所述部件，所述裝置包括柔性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，用以允許所述頭部在水平面內(nèi)移動(dòng)；第一定位單元，用以通過(guò)響應(yīng)所述頭部的向上移動(dòng)及向下移動(dòng)的其中一種移動(dòng)而將所述頭部定位于所述部件吸取位置；及第二定位單元，用以通過(guò)響應(yīng)所述頭部的向上移動(dòng)及向下移動(dòng)的其中另一移動(dòng)而將所述頭部定位于所述部件供給位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的部件供給裝置，其中還包括夾具，所述夾具用以 將以依次排列的方式連續(xù)供給出的部件從供給器取走，并將每個(gè)所述部件自 動(dòng)地運(yùn)送至所述部件吸取位置。
3. 如權(quán)利要求1所述的部件供給裝置，其中還包括光纖傳感器，所述光 纖傳感器安裝于所述頭部的內(nèi)部，用以檢測(cè)反射光，以確定部件是否保持在 所述頭部上。
4. 如權(quán)利要求3所述的部件供給裝置，其中與所述光纖傳感器的傳感放 大輸出量有關(guān)的閾值在所述部件吸取位置與所述部件供給位置之間改變。
5. —種用于部件供給裝置的部件供給方法，所述部件供給裝置包括頭 部，所述頭部通過(guò)吸取壓力將部件保持于其上，并將所述部件從部件吸取位 置運(yùn)送至部件供給位置；及柔性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，用以允許所述頭部在水平面內(nèi)移 動(dòng)；所述方法包括通過(guò)操作第一定位單元以響應(yīng)所述頭部的向上移動(dòng)及向下移動(dòng)的其中 一種移動(dòng)，而將所述頭部定位于所述部件吸取位置；及通過(guò)操作第二定位單元以響應(yīng)所述頭部的向上移動(dòng)及向下移動(dòng)的其中 另一移動(dòng)，而將所述頭部定位于所述部件供給位置。
6. 如權(quán)利要求5所述的部件供給方法，其中還包括通過(guò)使用夾具將以 依次排列的方式連續(xù)供給的部件從供給器取走，并將每個(gè)所述部件自動(dòng)地運(yùn) 送至所述部件吸取位置。
7. 如權(quán)利要求5所述的部件供給方法，其中還包括通過(guò)使用設(shè)置于所 述頭部的內(nèi)部的光纖傳感器檢測(cè)反射光，來(lái)確定部件是否保持在所述頭部上。
8.如權(quán)利要求7所述的部件供給方法，其中與所述光纖傳感器的傳感放 大輸出量有關(guān)的閾值在所述部件吸取位置與所述部件供給位置之間改變。
全文摘要
根據(jù)實(shí)施例的一方面，提供一種部件供給裝置，其通過(guò)在指定吸取位置利用吸取壓力將部件吸至頭部而將部件運(yùn)送至指定部件供給位置，并通過(guò)停止施加吸取壓力而在部件供給位置上松開(kāi)部件，該裝置包括柔性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，用以允許頭部在水平面內(nèi)移動(dòng)；上側(cè)定位單元，用以通過(guò)響應(yīng)頭部的向上移動(dòng)而將頭部定位于部件吸取位置，及下側(cè)定位單元，用以通過(guò)響應(yīng)頭部的向下移動(dòng)而將頭部定位于部件供給位置。
文檔編號(hào)B25J19/02GK101362332SQ200810108318
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月9日
發(fā)明者宮本勉, 小林實(shí), 秋池一吉, 胡桃澤健 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社