工業(yè)機器人及其框架單元的制作方法
【專利摘要】[目標(biāo)]為了降低由于機器人的操作所引起的振動的影響，并且為了保證安裝時的良好可實用性。[解決方案]根據(jù)本技術(shù)的實施例的工業(yè)機器人包括：機器人主體、第一基座、第二基座以及連接框。所述第一基座包括第一上端部和第一底部，所述第一上端部用于支撐機器人主體，所述第一底部設(shè)置在地板表面上。所述第二基座包括第二上端部和第二底部，所述第二上端部上放置有由所述機器人主體所處理的多個工件，所述第二底部設(shè)置在所述地板表面上。所述連接框?qū)⒌谝坏撞亢偷诙撞勘舜诉B接。
【專利說明】
工業(yè)機器人及其框架單元
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種對工件進行預(yù)定處理的工業(yè)機器人，并且涉及該工業(yè)機器人的一種基座單元。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在具有角速度檢測功能的光盤裝置或者電子裝置的生產(chǎn)線中，在用于評估所生產(chǎn)的設(shè)備的功能的測試步驟中使用工業(yè)機器人。通常，這樣的機器人包括上面放置有待檢測設(shè)備(下面也被描述為工件)的工作臺、將工件傳輸至工作臺的傳輸機器人、用于測試放置在工作臺上的工件的測試單元等等。
[0003]在工件的測試步驟中，由傳輸機器人的操作所帶來的振動對測試結(jié)果有很大的影響。在這種情況下，在工件的測試期間有必要停止傳輸機器人的操作。結(jié)果，已經(jīng)延長了在一個測試裝置中的循環(huán)時間，并且已經(jīng)有必要增加測試裝置的數(shù)量，從而提高單件工時。
[0004]為了解決這個問題，已知的是在傳輸機器人或者測試單元中安裝振動隔離機構(gòu)。但是，通常，存在振動隔離機構(gòu)自身昂貴的問題。另外，由于振動隔離機構(gòu)的特征，不能高度精確地定位目標(biāo)物體以進行固定。這導(dǎo)致工件的傳輸精度下降。
[0005]另一方面，例如，專利文獻I公開了一種用于固定支撐機器人的基座以及用于將攝像機以彼此非接觸的方式支撐到地板表面的基座的組裝設(shè)備，從而可以高精度地將機器人臂和工件定位，同時減少攝像機的振動(例如參見專利文獻I)。
[0006]專利文獻1:日本專利申請?zhí)亻_2012-30350號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的問題
[0008]然而，在如專利文獻I所述的兩個基座被從空間上隔開的結(jié)構(gòu)中，在保證兩個基座在啟動或者在線路布局改變時的安裝精度、增加與之關(guān)聯(lián)的工件的數(shù)量等等時存在一些問題。
[0009]考慮到如上所述的情形，本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)機器人及其基座單元，它們可以降低由于機器人的操作而導(dǎo)致的振動的影響，并且也可以保證安裝時的良好可加工性。
[0010]解決問題的手段
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種工業(yè)機器人，其包括機器人主體、第一基座、第二基座以及連接框。
[0012]第一基座包括用于支撐機器人主體的第一上端部以及設(shè)置在地板表面上的第一底部。
[0013]第二基座包括第二上端部和第二底部，所述第二上端部上放置有由機器人主體所處理的多個工件，所述第二底部設(shè)置在地板表面上。
[0014]連接框?qū)⒌谝坏撞亢偷诙撞勘舜诉B接。
[0015]在工業(yè)機器人中，第一和第二基座通過連接框經(jīng)由各自的底部而彼此連接。于是，由于從第一上端部至第二上端部的振動傳遞通道被延長，所以抑制了由于機器人的操作引起的振動至工件的傳遞。而且，由于第一和第二基座經(jīng)由連接框而成為一體，所以可以保證安裝時的良好可加工性。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種工業(yè)機器人的基座單元，其包括第一基座、第二基座以及連接框。
[0017]第一基座包括用于支撐機器人主體的第一上端部以及設(shè)置在地板表面上的第一底部。
[0018]第二基座包括第二上端部和第二底部，所述第二上端部上放置有由機器人主體所處理的多個工件，所述第二底部設(shè)置在地板表面上。
[0019]連接框?qū)⒌谝坏撞亢偷诙撞勘舜诉B接。
[0020]發(fā)明效果
[0021]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以降低由于機器人的操作所引起的振動的影響，并且可以保證安裝時的良好可加工性。
[0022]應(yīng)當(dāng)注意，上述效果不一定是受限制的，并且可以產(chǎn)生本文所述的任何效果。
【附圖說明】
[0023]圖1是作為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的工業(yè)機器人的測試裝置的示意透視圖。
[0024]圖2是示出測試裝置中的整個基座單元的示意透視圖。
[0025]圖3是從前方向觀察的基座單元的橫截面圖。
[0026]圖4是基座單兀的平面圖。
[0027]圖5是示出當(dāng)靜態(tài)載荷施加在基座單元的振動表面上時的形變狀態(tài)的模擬結(jié)果。
[0028]圖6是示出當(dāng)靜態(tài)載荷施加在根據(jù)對比例的基座單元的振動表面上時的形變狀態(tài)的模擬結(jié)果。
[0029]圖7是示出測試裝置中的機器人主體的夾持裝置的示意配置的透視圖。
[0030]圖8是夾持裝置的前視圖。
[0031]圖9是夾持裝置的平面圖。
[0032]圖10是夾持裝置的側(cè)視圖。
[0033]圖11是用于描述夾持裝置的動作的平面圖。
[0034]圖12是用于描述夾持裝置的動作的前視圖。
[0035]圖13是示出根據(jù)對比例的夾持裝置的示意配置的平面圖和前視圖。
[0036]圖14是夾持裝置的平面圖，示出橫臥的工件的夾持步驟。
[0037]圖15是示出夾持裝置的配置的變型例的前視圖。
具體實施例
[0038]下面，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施例。
[0039]圖1是作為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的工業(yè)機器人的測試裝置10的示意透視圖。測試裝置10用于電子裝置(下面也稱為工件)的生產(chǎn)線中的產(chǎn)品測試步驟。
[0040][測試裝置的整體配置]
[0041]測試裝置10設(shè)置為與工件W的傳輸線20相鄰。測試裝置10包括工作臺100、機器人主體200以及多個測試單元300。
[0042]用于容納機器人主體200的開口部101設(shè)置在工件臺100的中心部。測試單元300以固定間隔布置，從而圍繞開口部101，并且電連接至放置在工件臺100上的各個工件W，以評估各個工件W的預(yù)定的電氣操作。機器人主體200在傳輸線20和工件臺100之間逐個地傳輸工件W。機器人主體200依次將工件W從傳輸線20傳輸至工件臺100上的預(yù)定位置，并且依次將測試后的工件W從工件臺100傳輸至傳輸線20。
[0043]機器人主體200和多個測試單元300的操作受控制器30控制。控制器30通常由計算機構(gòu)成?？刂破?0可以根據(jù)從多個測試單元300所得到的工件W的評估結(jié)果，控制機器人主體200以將工件W傳輸至不同的位置。而且，控制器30可以被配置為:除了機器人主體200以及多個測試單元300之外，還控制傳輸線20的操作。應(yīng)當(dāng)理解，控制器30可以配置為測試裝置10的一部分。
[0044]根據(jù)工件W的類型或者測試的內(nèi)容，各種測試裝置可以用于測試單元300。例如，在工件W是包含精密移動部件的電子裝置時，例如是光盤裝置時，使用可以評估光拾取操作的測試裝置。在工件W是具有圖像穩(wěn)定功能的電子裝置時，例如是數(shù)碼相機時，使用可以評估運動傳感器(例如角速度傳感器)的輸出的測試裝置。
[0045]工件W的類型和形狀不受具體限制。在該實施例中，可以將在平面圖上分別具有大致矩形的平行六面體的光盤裝置用作工件W。如圖1所示，工件W以橫臥姿勢放置在傳輸線20上，并且以豎立姿勢放置在工件臺100上。應(yīng)當(dāng)注意，工件W的姿勢不限于上述情況，并且可以根據(jù)傳輸裝置和測試裝置的配置進行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置。
[0046]測試裝置10包括用于共同地支撐工件臺100和機器人主體200的基座單元400。基座單元400包括第一基座41以及第二基座42。第一基座41支撐機器人主體200。第二基座42支撐工件臺100。
[0047][基座單元]
[0048I圖2是示出整個基座單元400的示意透視圖。圖3是從前方向觀察到的基座單元400的橫截面圖(沿著圖4中的線[A]-[A]的橫截面圖)。圖4是基座單元的平面圖。在每個附圖中，X和Y軸方向代表彼此正交的水平方向，并且Z軸方向代表與X和Y軸方向正交的高度方向。
[0049]基座單元400由具有框架結(jié)構(gòu)的三維金屬框主體構(gòu)成?；鶈卧?00的高度被設(shè)置為使得機器人主體200和工件臺100被設(shè)置在與地板表面S相隔預(yù)定高度Hl和H2(參見附圖3)的位置。
[0050]基座單元400包括第一基座41、第二基座42和連接框43。
[0051](第一基座)
[0052]第一基座41由三維金屬框主體構(gòu)成。第一基座41包括第一上端部41T和第一底部41B。第一上端部41T支撐機器人主體200。第一底部41B設(shè)置在地板表面S上。
[0053]第一基座41還具有第一基座框架411和第二基座框架412結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)。
[0054]第一基座框架411具有包括第一底部41B的框架結(jié)構(gòu)。換言之，第一基座框架411包括在X軸方向延伸的多個軸元件41 lx、在Y軸方向延伸的多個軸元件41 Iy以及在Z軸方向延伸的多個軸元件41 Iz，并且由這些軸元件彼此結(jié)合在一起的三維框架主體構(gòu)成。第一底部41B由平行于地板表面S的框架表面構(gòu)成。
[0055]第二基座框架412具有包括第一上端部41T的框架結(jié)構(gòu)。換言之，第二基座框架412包括在X軸方向延伸的多個軸元件412x、在Y軸方向延伸的多個軸元件412y以及在Z軸方向延伸的多個軸元件412z，并且由這些軸元件彼此結(jié)合在一起的三維框架主體構(gòu)成。第一上端部41T由平行于地板表面S的框架表面構(gòu)成。
[0056]構(gòu)成第二基座框架412的軸元件412x、412y和412z各自的軸長度比構(gòu)成第一基座框架411的軸元件411x、411y和411z短。如上配置的第二基座框架412設(shè)置在第一基座框架411的上中心處。
[0057]通過使用螺釘將多個軸元件固定、焊接多個軸元件等等，使第一基座框架411和第二基座框架412彼此連接或者成為一體。每個軸元件的長度、橫截面形狀、厚度等等不受具體限制，并且被設(shè)計為獲得預(yù)定的剛度和強度，從而能夠穩(wěn)定地支撐機器人主體200。
[0058]機器人主體200設(shè)置在第一基座41的上端部41T處，從而從工件臺100的開口部101向上突出。在開口部101和機器人主體200之間存在一定的間隙。機器人主體200進行操作，從而不與工件臺100接觸。
[0059]在本實施例中，第二基座框架412被配置為可以附接至第一基座框架411。在這種情況下，第二基座框架412連同機器人主體200—起從第一基座框架411拆卸。這使得可以根據(jù)機器人主體200的類型對第二基座框架412的配置進行最優(yōu)化。
[0060](第二基座)
[0061 ] 類似于第一基座41，第二基座42由三維金屬框主體構(gòu)成。第二基座42包括第二上端部42T和第二底部42B。第二上端部42T支撐工件臺100。第二底部42B設(shè)置在地板表面S上。
[0062]第二基座42具有包括第二底部42B和第二上端部42T的框架結(jié)構(gòu)，并且被配置為圍繞第一基座41。第二底部42B和第二上端部42T分別由平行于地板表面S的框架表面構(gòu)成。在本實施例中，第二基座42包括主體框架部421和多個輔助框架部422。
[0063]主體框架部421包括在X軸方向延伸的多個軸元件421x、在Y軸方向延伸的多個軸元件421y以及在Z軸方向延伸的多個軸元件421z，并且由具有平行六面體形狀的框架主體構(gòu)成，其中，這些軸元件彼此結(jié)合在一起。
[0064]構(gòu)成主體框架部421的軸元件421x、421y和421z各自的軸長度比構(gòu)成第一基座框架411的軸元件41 lx、41 Iy和41 Iz長。在本實施例中，沿著Z軸方向的軸元件421z各自的軸長度比第一基座框架411的長度與第二基座框架412的軸元件412z的長度的總和長。
[0065]輔助框架部422分別設(shè)置在主體框架部421的四個側(cè)面上。輔助框架部422中的每一個包括在X軸方向延伸的多個軸元件422x、在Y軸方向延伸的多個軸元件422y以及在Z軸方向延伸的多個軸元件422z，并且由平行六面體形狀的框架主體構(gòu)成，其中，這些軸元件彼此結(jié)合在一起。
[0066]輔助框架部422的上表面以及主體框架部421的上表面配置為彼此齊平。這提供了第二上端部42T。用于固定工件臺100的螺釘緊固孔設(shè)置在第二上端部42T的恰當(dāng)位置處。
[0067]另一方面，輔助框架部422的下表面以及主體框架部421的下表面形成為彼此齊平。這提供了第二底部42B。第二底部42B經(jīng)由多個錨固螺釘(未示出)固定于地板表面S。和這些錨固螺釘固定的位置不作具體限制。例如，在圖4中，基座單元400在輔助框架部422的多個固定位置處(由附圖標(biāo)記P表示)固定于地板表面S。
[0068]通過使用螺釘將多個軸元件固定、焊接多個軸元件等等，使主體框架部421和輔助框架部422彼此連接或者成為一體。每個軸元件的長度、橫截面形狀和厚度等等不受具體限制，并且被設(shè)計為獲得預(yù)定的剛度和強度，從而能夠穩(wěn)定地支撐工件臺100。
[0069](連接框)
[0070]連接框43由將第一底部41B和第二底部42B彼此連接的多個軸元件構(gòu)成。第一底部41B和第二底部42B形成于相同的平面上。連接框43由平行于平面的多個軸元件構(gòu)成。在本實施例中，如圖4所示，連接框43由在X軸方向延伸的多個軸元件43x構(gòu)成，但是取而代之的是或者進一步地，連接框43可以由在Y軸方向延伸的多個軸元件構(gòu)成。
[0071]構(gòu)成連接框43的軸元件43x可以由獨立的軸元件構(gòu)成，或者可以由構(gòu)成第一基座41或者第二基座42的軸元件共同構(gòu)成。在本實施例中，軸元件43x由公共軸元件和構(gòu)成第一底部41B的軸元件41 Ix構(gòu)成。軸元件43x通過與螺釘緊固或者焊接而與主體框架部421的軸元件421y連接為一體，軸元件421y構(gòu)成第二底部42B。
[0072]由于連接框43設(shè)置在第一底部41B和第二底部42B之間，所以構(gòu)成第一和第二基座41和42的多個軸元件介于第一上端部41T和第二上端部42T之間。這可以使得從支撐機器人主體200的第一上端部41T至支撐工件臺100的第二上端部42T延伸的振動傳遞通道的長度最大化。因此，與機器人主體200的旋轉(zhuǎn)或者伸縮等操作有關(guān)聯(lián)所產(chǎn)生的振動不可能被傳遞到上面放置有工件W和測試單元300的工件臺100。這可以使得工件W的功能評估穩(wěn)定地并且恰當(dāng)?shù)剡M行。
[0073]具體地，在本實施例中，第一基座41具有第一和第二基座框架411和412相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，并且構(gòu)成為使得第二基座框架412的寬度比第一基座框架411的寬度窄。于是，振動從作為振動表面的第一上端部41T到達(dá)連接框43的距離被延長了振動穿過軸元件41 Ix和41 Iy的距離。這可以提高第一基座41的剛度和強度，并且也可以進一步提高抑制振動傳遞到工件臺100的功能。
[0074]圖5和6分別是示出當(dāng)預(yù)定量的靜止載荷在由輪廓箭頭所表示的方向上施加在具有不同配置的兩個基座上時的形變的狀態(tài)的仿真結(jié)果。
[0075]圖5是對應(yīng)于本實施例的基座結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果，并且表示當(dāng)靜態(tài)載荷在水平方向上施加在第一基座41的上端的狀態(tài)。如圖5所示，形變保持在第一基座41、連接框43以及第二基座42的底部內(nèi)，并且在第二基座42的上端處沒有發(fā)現(xiàn)形變。
[0076]另一方面，圖6是對應(yīng)于根據(jù)對比例的基座結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果。在該對比例中，設(shè)置了一種測試裝置的基座結(jié)構(gòu)，其中，工件、測試裝置以及傳輸機器人設(shè)置在共同的臺面上。當(dāng)靜態(tài)載荷在水平方向上施加在與第二基座相同的基座的上端時的形變的狀態(tài)被測量。結(jié)果，如圖6所示，形變延伸至整個基座。具體地，支撐臺面的上端的形變是顯著的。由此，本實施例的優(yōu)越性易于推測。
[0077]此外，根據(jù)本實施例，因為使用多個錨固螺釘將第二基座42的底部42B固定到地板表面S，所以在固定于地板表面S的位置處可以產(chǎn)生斷開振動傳遞通道的效果。具體地，在第一和第二基座41和42處，與錨固螺釘固定的位置設(shè)置于在Z軸方向延伸的軸元件(支撐柱)的正下方，從而可以更顯著地施加上述效果。應(yīng)當(dāng)注意，通過將與錨固螺釘固定的位置設(shè)置在連接框43處，可以產(chǎn)生與上述一樣的效果。
[0078]如上所述，根據(jù)本實施例的基座單元400，如上所述，即使是在通過機器人主體200傳輸工件W期間，也可以充分地進行上述的功能評估。這使得每個測試裝置的循環(huán)時間被縮短。而且，可以減少獲得期望的單件工時的測試裝置的數(shù)量。
[0079]而且，在本實施例的基座單元400中，由于第一基座41和第二基座42經(jīng)由連接框43彼此成為一體，例如，在該裝置的啟動時或者在線路布局改變時，可以保證兩個基座41和42的期望的安裝精度。和兩個基座彼此分離的情形相比，這使得可以提高基座單元的安裝的可加工性。
[0080][機器人主體]
[0081 ]隨后，將描述機器人主體200的細(xì)節(jié)。
[0082]如圖1所示，機器人主體200包括多關(guān)節(jié)臂210、與多關(guān)節(jié)臂210的尖端部連接的手部220以及與多關(guān)節(jié)臂210的近端部連接的驅(qū)動單元230。
[0083]多關(guān)節(jié)臂210例如由(但是不限于)垂直的多關(guān)節(jié)臂構(gòu)成。多關(guān)節(jié)臂210可以由其它形式(例如水平較接型、SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)型、青娃腿型以及平行鏈接型)的多關(guān)節(jié)臂構(gòu)成。
[0084]驅(qū)動單元230固定在與第一基座41的第二基座框架412的間隙中，并且根據(jù)從控制器30傳輸?shù)目刂浦噶顏眚?qū)動多關(guān)節(jié)臂210和手部220?？刂破?0控制諸如多關(guān)節(jié)臂210的伸縮的操作、圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)以及手部220的轉(zhuǎn)動。通常，控制器30執(zhí)行控制器的存儲器中存儲的程序，于是使得機器人主體200以預(yù)定順序操作。
[0085][夾持裝置]
[0086]手部220由能夠抓取工件W的夾持裝置構(gòu)成。下面，將描述構(gòu)成手部220的夾持裝置的細(xì)節(jié)。
[0087]圖7?12是示意性地表示構(gòu)成手部220的夾持裝置500的整體視圖。圖7是透視圖，圖8是前視圖，圖9是平面圖，圖10是側(cè)視圖，圖11是用于描述夾持裝置500的動作的平面圖，并且圖12是其前視圖。在各個附圖中，a軸、b軸和c軸代表彼此正交的三個軸方向。具體地，a軸方向代表夾持裝置500的前方向。
[0088]夾持裝置500包括基座部50、第一夾持單元51和第二夾持單元52。
[0089](基座部)
[0090]基座部50由金屬材料構(gòu)成，并且由具有平行于a-b平面的主表面的板狀元件構(gòu)成，該金屬材料由鋁合金等等制成。
[0091]基座部50包括在a和b軸方向上從基座部50的外周緣突出的板狀凸塊501A、501B、501C和501D。凸塊501A和凸塊501B在a軸方向彼此面對，并且凸塊501C和凸塊501D在b軸方向彼此面對。凸塊501A和501B形成為在b軸方向彼此面對的兩對。另一方面，凸塊501C和501D在更靠近凸塊501B的位置處形成為一對。
[0092]連接部503設(shè)置在基座部50的主表面上。連接部503連接至多關(guān)節(jié)臂210的尖端部211。連接部503連接至多關(guān)節(jié)臂210的尖端部，從而可以圍繞a軸轉(zhuǎn)動。
[0093](第一夾持單元)
[0094]第一夾持單元51包括爪部511A和511B(第一和第二爪部)、驅(qū)動源512A和512B(第一和第二驅(qū)動源)以及線性引導(dǎo)部513A和513B(第一和第二線性引導(dǎo)部)。
[0095]爪部51IA和爪部51IB在a軸方向上彼此面對，并且在第一夾持位置處在a軸方向上夾持工件W。驅(qū)動源512A和驅(qū)動源512B分別連接爪部51IA和爪部51IB，并且將爪部51IA和511B移動至第一夾持位置。線性引導(dǎo)部513A和線性引導(dǎo)部513B設(shè)置在基座部50上，并且分別支撐爪部511A和爪部511B，從而相對于基座部50是可移動的。
[0096]爪部51IA附接至凸塊501A，從而在a軸方向上是可移動的。爪部51IB附接至凸塊501B，從而在a軸方向上是可移動的。在本實施例中，爪部511A和爪部511B形成為在b軸方向布置的兩對。
[0097]爪部511A和511B分別包括垂直平板部521和水平平板部522。垂直平板部521在b軸方向上具有寬度方向，并且在c軸方向上具有縱向方向。水平平板部522在b軸方向上具有寬度方向，并且在a軸方向上具有縱向方向。在垂直平板部521的內(nèi)表面和工件W的接觸區(qū)域中，例如，設(shè)置有由硅膠制成的彈性保護層511R。這使得可以提高爪部511A和511C中的每一個和工件W之間的粘著力，并且防止工件在夾持的時候被損壞。
[0098]驅(qū)動源512A固定至凸塊501A的一個主表面(圖10的上表面)，并且經(jīng)由在a軸方向上伸縮的驅(qū)動桿連接至爪部51IA的垂直平板部521。驅(qū)動源512B固定至凸塊501B的一個主表面(圖10的上表面)，并且經(jīng)由在a軸方向上伸縮的驅(qū)動桿連接至爪部511B的垂直平板部。驅(qū)動源512A和512B分別固定至凸塊501A和501B的端部或者附近。驅(qū)動源512A和512B分別由氣缸構(gòu)成，但是除了氣缸之外，也可以由諸如液壓缸或者電動馬達(dá)等其它致動器構(gòu)成。
[0099]線性引導(dǎo)部513A設(shè)置在凸塊501A的其它主表面(圖10的下表面)上。線性引導(dǎo)部513B設(shè)置在凸塊501B的其它主表面(圖10的下表面)上。線性引導(dǎo)部513A和513B分別由導(dǎo)軌和滑動部構(gòu)成。導(dǎo)軌設(shè)置在凸塊501A和501B上，并且在a軸方向上延伸?；瑒硬垦刂鴮?dǎo)軌是可移動的，并且被固定至爪部511A和511B的水平平板部522。
[0100](第二夾持單元)
[0101]另一方面，第二夾持單元52包括爪部511C和511D(第三和第四爪部)、驅(qū)動源512C和512D(第三和第四驅(qū)動源)以及線性引導(dǎo)部513C和513D(第三和第四線性引導(dǎo)部)。
[0102]爪部51IC和爪部51ID在b軸方向上彼此面對，并且在第二夾持位置處在b軸方向上夾持工件W。驅(qū)動源512C和驅(qū)動源512D分別連接爪部51IC和爪部51ID，并且將爪部51IC和511D移動至第二夾持位置。線性引導(dǎo)部513C和線性引導(dǎo)部513D設(shè)置在基座部50上，并且分別支撐爪部511C和爪部511D，從而相對于基座部50是可移動的。
[0103]爪部511C和511D、驅(qū)動源512C和512D以及線性引導(dǎo)部513C和513D的細(xì)節(jié)類似于上述的爪部511A和511B、驅(qū)動源512A和512B以及線性引導(dǎo)部513A和513B的細(xì)節(jié)，于是省略了對其的說明。
[0?04][夾持裝置的操作示例]
[0105]爪部51IA和爪部51IB配置為分別通過驅(qū)動源512A和驅(qū)動源512B在第一夾持位置(圖11和圖12中的部分A)和夾持釋放位置(圖11的部分B)之間是可移動的，其中，在所述第一夾持位置處工件W在a軸方向上被夾持，在所述夾持釋放位置處上述夾持動作被釋放。另一方面，爪部51IC和爪部51ID配置為分別通過驅(qū)動源512C和驅(qū)動源512D在第二夾持位置(圖11和圖12中的部分A)和夾持釋放位置(圖11的部分B)之間是可移動的，其中，在所述第二夾持位置處工件W在b軸方向上被夾持，在所述夾持釋放位置處上述夾持動作被釋放。
[0106]上述的第一和第二夾持單元51和52的夾持操作可以在相同的時間或者不同的時刻進行。而且，只要能夠獲得可以穩(wěn)定地夾持和傳輸工件W的夾緊力，夾持單元51和52中的每一個的夾持力不受具體限制。
[0107]在本實施例中，夾持裝置500通過來自于兩個軸方向的夾持動作而穩(wěn)定地夾持工件W。而且，爪部511A?511C通過獨立設(shè)置的驅(qū)動源512A?512D而被驅(qū)動，并且經(jīng)由線性引導(dǎo)部513A?513D而被凸塊501A?501D支撐。這使得可以相對于力矩載荷提供高的耐久性，當(dāng)工件W被夾持時該力矩載荷作用于爪部511A?511D上。因此，根據(jù)本實施例，即使對于大而重的工件，也能保持傳輸?shù)母呔_性。
[0108]圖13的部分A和部分B是根據(jù)對比例的夾持裝置600的示意配置的平面圖和前視圖。
[0109]夾持裝置600包括一對在a軸方向上彼此面對的一對爪部61IA和611B、在b軸方向上彼此面對的爪部611C和611D、共同地驅(qū)動一對爪部611A和611B的第一驅(qū)動源612A以及共同地驅(qū)動一對爪部611C和611D的第二驅(qū)動源612B。第一和第二驅(qū)動源612A和612B布置為在工件W的中心位置處在c軸方向上彼此面對。
[0110]在根據(jù)具有上述配置的對比例的夾持裝置600中，從驅(qū)動源612A和612B至爪部611A?611D中的工件W的被支撐點的距離較大，并且大的力矩載荷被施加至驅(qū)動源612A和612B。于是，如果夾持裝置600的剛度和強度較低，則難以獲得傳輸操作的加速并且難以確保傳輸?shù)木取?br>[0111]相比之下，在本實施例的夾持裝置500中，爪部511A?512D的驅(qū)動源512A?512D獨立設(shè)置，并且分別固定至基座部的凸塊501A?501D的端部。為此，可以減小驅(qū)動源512A?512D和爪部511A?511D之間的距離。因此，可以減小施加至驅(qū)動源512A?512D的力矩載荷。這使得可以獲得傳輸操作的加速，并且可以保持傳輸?shù)念A(yù)定精度，而無須非常地增大基座部50的高度和強度。
[0112](夾持方法)
[0113]下面，將描述根據(jù)本實施例的夾持裝置500的工件的夾持方法。
[0114]圖14的部分A和部分B分別是圖示了橫臥的工件W的夾持步驟的夾持裝置500的平面圖。
[0115]夾持裝置500的爪部511A?511D通過多關(guān)節(jié)臂210在位于傳輸線20的工件W的外圍表面上設(shè)置有預(yù)定間隙。夾持裝置500在圖14的部分A和部分B所示的步驟中夾持工件W。
[0116]首先，如圖14的部分A所示，夾持裝置500驅(qū)動驅(qū)動源512A和驅(qū)動源512C，以分別將爪部511A和爪部511C移動至第一夾持位置和第二夾持位置。隨后，如圖14的部分B所示，夾持裝置500驅(qū)動驅(qū)動源512B和驅(qū)動源512D，以分別將其余的爪部511B和爪部511D移動至第一夾持位置和第二夾持位置。
[0117]這里，在本實施例中，第一和第二夾持單元51和52包括用于限定一側(cè)的爪部511A和511C的第一夾持位置的限定部514A和514C(第一和第二限定部)。如圖10所示，限定部514A設(shè)置在凸塊501A的另一主表面上，從而面對爪部511A的水平平板部522的尖端。另一方面，如圖8所示，限定部514C設(shè)置在凸塊501C的另一主表面上，從而面對爪部511C的水平平板部522。
[0118]爪部511A和511C的第一夾持位置被限定，于是可以將這些爪部511A和511C的夾持位置作為參考，對工件W進行定位。例如，在執(zhí)行夾持之前，即使在爪部511A?511C的位置相對于工件W的外周面變化時，通過爪部511A和511B執(zhí)行工件W的兩個側(cè)面Wl和W2相對于夾持裝置500的定位。在爪部51IA和51IC與工件W接觸之前，即使爪部51IA和51IC通過限定部514A和514C限制運動，工件W通過爪部511B和511D的隨后驅(qū)動而向著爪部511A和511C移動。于是，可以保證定位的期望精度。
[0119]當(dāng)爪部511A和511B移動至第一夾持位置時，驅(qū)動源512A和512B的驅(qū)動力不一定是相同的，并且可以是不同的。類似地，當(dāng)爪部511C和511D移動至第二夾持位置時，驅(qū)動源512C和512D的驅(qū)動力不一定是相同的，并且可以是不同的。
[0120]在本實施例中，位于一側(cè)的驅(qū)動源512A和512C設(shè)定為比另一側(cè)的驅(qū)動源512B和512C具有更大的驅(qū)動力。于是，位于一側(cè)的爪部511A和511C配置為通過比位于另一側(cè)的爪部51IB和51ID的驅(qū)動力更大的驅(qū)動力，向著第一和第二夾持位置移動。驅(qū)動源512A和512C的驅(qū)動力(第一驅(qū)動力)和驅(qū)動源512B和512D的驅(qū)動力(第二驅(qū)動力)之間的差值不作具體限定。例如，第一驅(qū)動力設(shè)定為是第二驅(qū)動力的1.5倍以上。
[0121]根據(jù)上述配置，無論爪部511A和511C是否與工件W的側(cè)面Wl和W2接觸，都通過第一驅(qū)動力將爪部511A和511C壓靠至限定部514A和514C。在這種狀態(tài)下，爪部511B和511D通過第二驅(qū)動力按壓工件W的其它側(cè)面。于是，由于工件W夾持在被持續(xù)地壓靠在爪部511A和511C的狀態(tài)下，在傳輸期間也可以保證相對于夾持裝置500的預(yù)定定位精度。
[0122]應(yīng)當(dāng)注意，例如通過增加構(gòu)成線性引導(dǎo)部513A和513C的滑動部的數(shù)量，支撐工件W的參考表面(W1，W2)的爪部511A和511C可以設(shè)計為比其它爪部511B和511D具有更高的剛度和強度。
[0123]通過多關(guān)節(jié)臂210，改變?nèi)缟纤霰粖A持的工件W的姿態(tài)，從而獲得側(cè)面Wl朝下的豎直姿態(tài)，并且然后將其傳輸至工件臺100的預(yù)定測試位置。此刻，在測試位置設(shè)置有間隙部。間隙部可以容納夾持裝置500的爪部511A。于是，可以進行工件W被傳輸和放置之后的夾持釋放操作。測試單元300電連接至被傳輸?shù)墓ぜ，并且執(zhí)行預(yù)定的測試操作。
[0124]另一方面，測試裝置10將被測試的工件W從工件臺100傳輸?shù)絺鬏斁€20上。同樣在此時，在如圖14的部分A和部分B所示的步驟中，位于工件臺100上的工件W被夾持裝置500所夾持。
[0125]上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施例。但是，事實上，本發(fā)明不限于上述實施例，并且在不脫離本發(fā)明的主旨的情況下可以進行多種變型。
[0126]例如，在上述實施例中，將用于測試工件的電氣操作的測試裝置示例為工業(yè)機器人。取而代之，本發(fā)明可以適用于配備有裝配單元或者焊接單元的其它工業(yè)機器人。
[0127]另外，在上述實施例中，用于傳輸工件的機器人主體200設(shè)置在第一基座41上，并且用于支撐測試單元300和工件W的工件臺100設(shè)置在第二基座42上，但是本發(fā)明不限于此。例如，在第一和第二基座上設(shè)置有將要為振動源的其它裝置的情況下，兩個基座之間的振動的傳遞(串?dāng)_)被抑制。于是，在兩個基座上可以執(zhí)行要求精度的獨立操作。
[0128]而且，在上述實施例中，設(shè)置有第二基座42以圍繞第一基座41，但是兩個基座的布局不限于此?；臄?shù)量也不限于兩個。本發(fā)明可以適用于三個以上基座經(jīng)由連接框連接至另一個基座的多種基座結(jié)構(gòu)。
[0129]另外，夾持裝置500的爪部51IA?51IC的形狀不限于上述示例。例如，如圖14所示，每個爪部的尖端可以向著工件W彎曲。在這種情況下，傾斜的表面部523可以設(shè)置在爪部的垂直平板部521和水平平板部522之間，并且類似于保護層511R的保護層515R可以附接至傾斜的表面部523的表面。這使得可以限制工件W的高度位置，于是提高了工件W的夾持位置在三個軸方向上的精度。
[0130]應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明可以具有如下配置。
[0131](I) 一種工業(yè)機器人，其包括:
[0132]機器人主體:
[0133]第一基座，其包括用于支撐所述機器人主體的第一上端部以及設(shè)置在地板表面上的第一底部；
[0134]第二基座，其包括第二上端部和第二底部，所述第二上端部上放置有由所述機器人主體所處理的多個工件，所述第二底部設(shè)置在所述地板表面上；以及
[0135]連接框，其將所述第一底部和所述第二底部彼此連接。
[0136](2)根據(jù)(I)所述的工業(yè)機器人，其中，所述第二基座還包括設(shè)置在所述第二上端部處的工件臺，并且包括開口部，并且
[0137]所述傳輸機器人設(shè)置在所述開口部中。
[0138](3)根據(jù)(2)所述的工業(yè)機器人，其還包括設(shè)置在所述工件臺上并且評估該工件的測試單元，其中，
[0139]所述機器人主體是用于將所述工件傳輸至所述工件臺的傳輸機器人。
[0140](4)根據(jù)(I)?(3)中的任一項所述的工業(yè)機器人，其中，所述第一底部、所述第二底部和所述連接框中的至少一個用螺釘固定至所述地板表面。
[0141](5)根據(jù)(I)?(4)中的任一項所述的工業(yè)機器人，其中，所述第一基座包括:
[0142]第一基座框，其具有包括所述第一底部的三維結(jié)構(gòu)，以及
[0143]第二基座框，其具有包括所述第一上端部并且配置為可以拆裝至所述第一基座框的三維結(jié)構(gòu)。
[0144](6)根據(jù)(I)?(5)中的任一項所述的工業(yè)機器人，其中，所述機器人主體包括多關(guān)節(jié)臂。
[0145](7)根據(jù)(6)所述的工業(yè)機器人，其中，所述機器人主體還包括安裝至所述多關(guān)節(jié)臂的夾持裝置。
[0146](8)—種工業(yè)機器人的基座單元，其包括:
[0147]第一基座，其包括用于支撐所述機器人主體的第一上端部以及設(shè)置在地板表面上的第一底部；
[0148]第二基座，其包括第二上端部和第二底部，所述第二上端部上放置有由所述機器人主體所處理的多個工件，所述第二底部設(shè)置在所述地板表面上；以及
[0149]連接框，其將所述第一底部和所述第二底部彼此連接。
[0150]附圖標(biāo)記
[0151]10測試裝置
[0152]20傳輸線
[0153]41第一基座
[0154]42第二基座
[0155]43連接框
[0156]50基座部
[0157]51第一夾持單元
[0158]52第二夾持單元
[0159]100工件臺
[0160]200機器人主體
[0161]210多關(guān)節(jié)臂
[0162]300測試單元
[0163]400基座單元
[0164]411第一基座框
[0165]500夾持裝置
[0166]511A ?511D爪部
[0167]511R，515R保護層
[0168]512A?513D線性引導(dǎo)部
[0169]514A，514C限定部
[0170]W工件。
【主權(quán)項】
1.一種工業(yè)機器人，其包括: 機器人主體； 第一基座，其包括用于支撐所述機器人主體的第一上端部以及設(shè)置在地板表面上的第一底部； 第二基座，其包括第二上端部、第二底部和工件臺，所述第二上端部上放置有由所述機器人主體所處理的多個工件，所述第二底部設(shè)置在所述地板表面上，所述工件臺設(shè)置在所述第二上端部上并且包括其中設(shè)置有所述機器人主體的開口部；以及連接框，其將所述第一底部和所述第二底部彼此連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)機器人，其還包括設(shè)置在所述工件臺上并且評估所述工件的測試單元，其中 所述機器人主體是用于將所述工件傳輸至所述工件臺的傳輸機器人。3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的工業(yè)機器人，其中 所述第一底部、所述第二底部和所述連接框中的至少一個用螺釘固定至所述地板表面。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項所述的工業(yè)機器人，其中 所述第一基座包括: 第一基座框，其具有包括所述第一底部的三維結(jié)構(gòu)，以及 第二基座框，其具有包括所述第一上端部并且配置為可以拆裝至所述第一基座框的三維結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項所述的工業(yè)機器人，其中 所述機器人主體包括多關(guān)節(jié)臂。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)機器人，其中 所述機器人主體還包括安裝至所述多關(guān)節(jié)臂的夾持裝置。7.一種工業(yè)機器人的基座單元，其包括: 第一基座，其包括用于支撐所述機器人主體的第一上端部以及設(shè)置在地板表面上的第一底部； 第二基座，其包括第二上端部、第二底部和工件臺，所述第二上端部上放置有由所述機器人主體所處理的多個工件，所述第二底部設(shè)置在所述地板表面上，所述工件臺設(shè)置在所述第二上端部上并且包括其中設(shè)置有所述機器人主體的開口部；以及連接框，其將所述第一底部和所述第二底部彼此連接。
【文檔編號】B25J19/00GK105848837SQ201580003297
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年3月3日
【發(fā)明人】小堀雄司
【申請人】索尼公司