部件供應(yīng)設(shè)備、部件供應(yīng)方法和機器人系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供部件供應(yīng)設(shè)備、部件供應(yīng)方法和機器人系統(tǒng)。部件供應(yīng)設(shè)備包括：供應(yīng)托盤堆疊部分，在供應(yīng)托盤堆疊部分處，容納部件的供應(yīng)托盤被堆疊；托盤上升/下降單元，其用于將供應(yīng)托盤之一從供應(yīng)托盤堆疊部分分開；托盤保持單元，托盤上升/下降單元設(shè)有托盤保持單元；以及空托盤堆疊部分，在空托盤堆疊部分處，空托盤被堆疊，所述空托盤是在部件的供應(yīng)之后被清空的供應(yīng)托盤?？胀斜P堆疊部分沿豎直方向在供應(yīng)托盤堆疊部分上方布置。
【專利說明】
部件供應(yīng)設(shè)備、部件供應(yīng)方法和機器人系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及將部件供應(yīng)到執(zhí)行組裝操作的機器人的部件供應(yīng)設(shè)備和部件供應(yīng)方法、以及包括該部件供應(yīng)設(shè)備的機器人系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]概括而言，作為用于將部件供應(yīng)到執(zhí)行組裝操作的機器人的部件供應(yīng)設(shè)備、已知的是部件被容納在托盤中且從托盤取出以使得機器人執(zhí)行組裝操作的構(gòu)型。
[0003]近年來，隨著從人工組裝發(fā)展到由機器人組裝，需要一種部件供應(yīng)設(shè)備和部件供應(yīng)方法，其可以降低成本，減小安裝區(qū)域以使得安裝可以在有限的空間中完成，且可以以短時間執(zhí)行制造，以實現(xiàn)良好的生產(chǎn)率。
[0004]在日本公開專利申請N0.H09-208057中公開的部件供應(yīng)設(shè)備如此配置，以使得機器人被布置成從在堆疊且容納部件的多個托盤的最上方高度處的托盤取出部件，已經(jīng)清空的托盤然后由可移動設(shè)備移動且清空的托盤被堆疊。
[0005]然而，在日本公開專利申請N0.H09-208057中公開的設(shè)備存在的問題是，為了從被堆疊且容納部件的托盤取出部件，空托盤需要被移動、而后被堆疊，以使得安裝區(qū)域增加，因為空托盤堆疊部分布置在另一地方。而且，其存在的問題是，需要提供用于釋放堆疊的驅(qū)動機構(gòu)、用于移動清空托盤的驅(qū)動機構(gòu)和用于堆疊空托盤的驅(qū)動機構(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備的成本較尚O
[0006]在日本公開專利申請N0.2011-240456中公開的部件供應(yīng)設(shè)備和組裝系統(tǒng)包括用于容納托盤的容納架和用于從容納架取出托盤的機構(gòu)，且在容納架上執(zhí)行組裝以減小安裝區(qū)域。
[0007]然而，在日本公開專利申請N0.2011-240456中公開的設(shè)備存在的問題是，因為清空的托盤被容納在容納架中，而后新托盤被取出，需要驅(qū)動水平可移動機構(gòu)和豎直可移動機構(gòu)的兩個軸，所以消耗一些時間來更換托盤且生產(chǎn)率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供部件供應(yīng)設(shè)備和部件供應(yīng)方法，其防止供應(yīng)托盤堆疊部分和空托盤堆疊部分的安裝區(qū)域增加、無需用于在空托盤堆疊部分處堆疊空托盤的驅(qū)動源且可以降低成本。
[0009]為了實現(xiàn)以上提及的目的，本發(fā)明的部件供應(yīng)設(shè)備包括:
[0010]供應(yīng)托盤堆疊部分，在供應(yīng)托盤堆疊部分中，容納部件的一個或多個供應(yīng)托盤被堆疊；
[0011]托盤上升/下降單元，其用于將供應(yīng)托盤之一從供應(yīng)托盤堆疊部分分開；
[0012]托盤保持單元，所述托盤保持單元設(shè)置在所述托盤上升/下降單元中；以及
[0013]空托盤堆疊部分，在空托盤堆疊部分中，在部件供應(yīng)之后被清空的一個或多個空供應(yīng)托盤被堆疊，
[0014]其中，空托盤堆疊部分沿豎直方向在供應(yīng)托盤堆疊部分上方布置。
[0015]而且，為了實現(xiàn)以上提及的目的，本發(fā)明的部件供應(yīng)方法利用部件供應(yīng)設(shè)備，該部件供應(yīng)設(shè)備包括:
[0016]供應(yīng)托盤堆疊部分，在供應(yīng)托盤堆疊部分中，容納部件的一個或多個供應(yīng)托盤被堆疊;托盤上升/下降單元，其用于將供應(yīng)托盤之一從供應(yīng)托盤堆疊部分分開；以及托盤移動單元，其用于移動一個分開的供應(yīng)托盤，
[0017]所述方法包括以下步驟:
[0018]在供應(yīng)托盤堆疊部分處堆疊容納部件的一個或多個供應(yīng)托盤；
[0019]通過托盤上升/下降單元將一個供應(yīng)托盤從供應(yīng)托盤堆疊部分分開且保持所述一個供應(yīng)托盤；
[0020]通過托盤上升/下降單元供應(yīng)被分開的供應(yīng)托盤以供應(yīng)部件;并且[0021 ]在空托盤堆疊部分處堆疊被清空的一個或多個空供應(yīng)托盤，
[0022]其中，空托盤堆疊部分沿豎直方向在供應(yīng)托盤堆疊部分上方布置。
[0023]而且，為了實現(xiàn)以上提及的目的，本發(fā)明的機器人系統(tǒng)包括:
[0024]機器人;和
[0025]部件供應(yīng)設(shè)備，
[0026]其中，部件供應(yīng)設(shè)備包括:
[0027]供應(yīng)托盤堆疊部分，在供應(yīng)托盤堆疊部分中，容納部件的一個或多個供應(yīng)托盤被堆疊；
[0028]托盤上升/下降單元，其用于將供應(yīng)托盤之一從供應(yīng)托盤堆疊部分分開；
[0029]托盤保持單元，托盤保持單元設(shè)置在托盤上升/下降單元中；和
[0030]空托盤堆疊部分，在空托盤堆疊部分中，在部件供應(yīng)之后被清空的一個或多個空供應(yīng)托盤被堆疊，
[0031 ]其中，空托盤堆疊部分沿豎直方向在供應(yīng)托盤堆疊部分上方布置，
[0032]其中，機器人設(shè)有能夠在X軸線方向上和在y軸線方向上移動的抓持裝置，未設(shè)有在z軸線方向上的驅(qū)動單元。
[0033]通過對以下參考附圖的示例性實施方式的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
【附圖說明】
[0034]圖1是圖解根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的部件供應(yīng)設(shè)備的示意性透視圖。
[0035]圖2A、2B、2C、2D和2E是示意圖，說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式用于將一個供應(yīng)托盤從供應(yīng)托盤堆疊部分分開的方法。
[0036]圖3A、3B、3C、3D、3E和3F是示意圖，說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式用于在供應(yīng)托盤堆疊部分處容納且堆疊空托盤的方法。
[0037]圖4是示意圖前視圖，圖解根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的空托盤堆疊部分，在空托盤堆疊部分處，多個空托盤被堆疊。
[0038]圖5是圖解根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的操作流程的流程圖。
[0039]圖6是圖解根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的部件供應(yīng)設(shè)備的示意性透視圖。
[0040]圖7A、7B、7C、7D和7E是示意圖，說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式用于將一個供應(yīng)托盤從供應(yīng)托盤堆疊部分分開的方法。
[0041 ]圖8A、8B、8C、8D、8E和8F是圖解了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的過程的示意性前視圖和側(cè)視圖，在該過程中，供應(yīng)托盤從供應(yīng)托盤堆疊部分移動，且供應(yīng)托盤被定位并傳遞到部件取出機器人。
[0042]圖9A、9B、9C、9D和9E是示意性前視圖，說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式用于在空托盤堆疊部分處容納和堆疊空托盤的方法。
[0043]圖10是示意性透視圖，圖解根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式用于機器人系統(tǒng)的機器人。
【具體實施方式】
[0044]現(xiàn)在將依據(jù)附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
[0045][第一實施方式]
[0046]將在下文中參考圖1說明本發(fā)明的第一實施方式。在圖中，相同部件由相同附圖標記表不。
[0047]圖1是示意性透視圖，圖解根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的部件供應(yīng)設(shè)備。部件供應(yīng)設(shè)備I包括供應(yīng)托盤堆疊部分3和空托盤堆疊部分7，在供應(yīng)托盤堆疊部分處，均容納部件(構(gòu)件)的供應(yīng)托盤21被堆疊，在空托盤堆疊部分中，堆疊空托盤22，空托盤22是被清空的供應(yīng)托盤21?？胀斜P堆疊部分7沿豎直方向在供應(yīng)托盤堆疊部分3上方布置。
[0048]部件供應(yīng)設(shè)備I包括托盤上升/下降單元4和托盤移動單元5，托盤上升/下降單元將一(級)供應(yīng)托盤21從供應(yīng)托盤堆疊部分3分開，且托盤移動單元5將分開的供應(yīng)托盤21移動到部件抓持裝置10，部件取出機器人9設(shè)有該部件抓持裝置。部件供應(yīng)設(shè)備I還包括托盤保持單元6和空托盤堆疊單元8，托盤上升/下降單元4設(shè)有托盤保持單元6，且空托盤堆疊單元保持空托盤22，空托盤22是容納的部件被清空的供應(yīng)托盤21。
[0049]雖然供應(yīng)托盤21和空托盤22為了方便說明而用彼此不同的附圖標記表示，但是它們是相同的托盤。供應(yīng)托盤21包括主體部分21 a，主體部分的四側(cè)由側(cè)表面部分21 c包圍。在側(cè)表面部分21c的上部分處，保持部分21b向外延伸，且形成為凸緣狀以如下所述由托盤保持機構(gòu)保持。類似地，空托盤22包括主體部分22a，主體部分的四側(cè)由側(cè)表面部分22c包圍。在側(cè)表面部分22c的上部分處，保持部分22b向外延伸，且形成為凸緣狀以如下所述地由托盤保持機構(gòu)保持。側(cè)表面部分21c和22c可具有朝向供應(yīng)托盤21的底部變窄的錐形形狀，但也可以成形為垂直上升。
[0050]在下文中將說明以下操作:一個供應(yīng)托盤21通過托盤上升/下降單元4從供應(yīng)托盤堆疊部分3分開，然后移動到部件取出機器人9，其中，空托盤22堆疊在空托盤堆疊部分7處，空托盤22是通過部件供應(yīng)而被清空的供應(yīng)托盤21。
[0051]在圖1中，設(shè)有托盤保持單元6的托盤上升/下降單元4相對于供應(yīng)托盤堆疊部分3下降或上升，以分開所述一個供應(yīng)托盤21。將參考圖2A、2B、2C、2D和2E(圖2A、2B、2C、2D和2E是從圖1的箭頭A示出的方向看去的示意圖)說明分開方法。在圖2A中，多個供應(yīng)托盤21堆疊在供應(yīng)托盤堆疊部分3處。為了方便說明，僅兩個供應(yīng)托盤21在圖2A、2B、2C、2D和2E中圖解。
[0052]圖2A圖解一種狀態(tài)，在該狀態(tài)中，包括托盤保持防退機構(gòu)(或單向機構(gòu))11的托盤保持單元6相對于容納部件且布置在最高級處的供應(yīng)托盤21、沿豎直方向在供應(yīng)托盤堆疊部分3上方準備。圖2B圖解托盤上升/下降單元4從在圖2A中圖解的狀態(tài)下降且托盤保持防退機構(gòu)11的下表面與供應(yīng)托盤21的保持部分21b的上表面接觸的狀態(tài)。如下所述，托盤保持防退機構(gòu)11和設(shè)置在空托盤堆疊單元8上的空托盤堆疊防退機構(gòu)(或單向機構(gòu))12配置成相對于水平軸線在單一(向上)方向上而不在相反(向下)方向上轉(zhuǎn)動。
[0053]隨后，當托盤上升/下降單元4進一步下降時，托盤保持防退機構(gòu)11轉(zhuǎn)動以跟隨供應(yīng)托盤21的保持部分21b。這種狀態(tài)在圖2C中圖解。托盤上升/下降單元4進一步下降，且托盤保持單元6到達用于舉起供應(yīng)托盤21的狀態(tài)。這種狀態(tài)在圖2D中圖解。在圖2D中圖解的狀態(tài)下，托盤上升/下降單元4充分下降到托盤保持防退機構(gòu)11定位于在供應(yīng)托盤21的保持部分21b下方的預(yù)定間隙處的位置。托盤上升/下降單元4的下降在這種狀態(tài)下停止。
[0054]然后，托盤上升/下降單元4從在圖2D中圖解的狀態(tài)上升，托盤保持單元6的托盤保持防退機構(gòu)11抵接到供應(yīng)托盤21的保持部分21b的下表面，且所述一個供應(yīng)托盤21可以如在圖2E中圖解的那樣從供應(yīng)托盤堆疊部分3分開。
[0055]隨后，將在下文中說明用于將分開的供應(yīng)托盤21移動到部件取出機器人9的方法。如在圖1中圖解的，在分開的供應(yīng)托盤21由托盤保持單元6保持的狀態(tài)下，托盤上升/下降單元4向上移動到供應(yīng)托盤21移動到部件取出機器人9的高度。托盤保持單元6的托盤保持防退機構(gòu)11設(shè)置于在托盤保持單元6的在X軸線方向上的兩端的兩個位置處、或如在圖1中圖解的總共設(shè)置于四個位置處。供應(yīng)托盤21由四個托盤保持防退機構(gòu)11保持。保持防退機構(gòu)11在托盤保持單元6內(nèi)延伸。
[0056]托盤移動單元5在X軸線方向上前進，以將由托盤保持單元6保持的分開的供應(yīng)托盤21移動到部件取出機器人9可以將部件從分開的供應(yīng)托盤21取出的范圍。這種狀態(tài)由在圖1中的虛線圖解。在這種狀態(tài)下，部件取出機器人9所設(shè)有的部件保持單元10從分開的供應(yīng)托盤21取出部件(未圖解)。當所有部件從供應(yīng)托盤21被取出以清空供應(yīng)托盤21時，托盤移動單元5在X軸線方向上縮回，以返回到在部件供應(yīng)設(shè)備I中的預(yù)定位置。這是托盤移動方法。
[0057]將參考圖3A、3B、3C、3D、3E和3F(從由圖1的箭頭B示出的方向看去的示意圖)說明用于在空托盤堆疊部分7處堆疊空托盤22的方法，空托盤22是在所有部件的供應(yīng)完成之后已經(jīng)被清空的供應(yīng)托盤21。在圖3A中圖解的狀態(tài)下，保持空托盤22的托盤保持單元6沿豎直方向在包括空托盤堆疊防退機構(gòu)12的空托盤堆疊單元8下方準備。在圖3A中圖解的狀態(tài)下，一個空托盤22已經(jīng)在空托盤堆疊部分7處被保持。
[0058]隨后，在圖3B中圖解的狀態(tài)下，托盤上升/下降單元4上升，以使得下空托盤22抵接到上空托盤22的下表面。當托盤上升/下降單元4進一步上升時，這種狀態(tài)變成空托盤22的保持部分22b的上表面與空托盤堆疊防退機構(gòu)12的下表面接觸的狀態(tài)。這種狀態(tài)在圖3C中圖解。從圖3C起，上空托盤22的圖解被省略以有助于看圖。
[0059]注意到，此時，保持空托盤22的托盤保持單元6和托盤保持防退機構(gòu)11與空托盤堆疊單元8和空托盤防退機構(gòu)12具有在空間上彼此不干擾的位置關(guān)系。在這個實施方式中，建立空托盤堆疊單元8裝配到托盤保持單元6的內(nèi)側(cè)中的嵌套關(guān)系。而且，保持上空托盤22的托盤保持單元6和托盤保持防退機構(gòu)11在圖3C、3D、3E和3F中省略以有助于看圖。
[0060]圖3D圖解在空托盤堆疊防退機構(gòu)12轉(zhuǎn)動以跟隨空托盤22的保持部分22b時托盤上升/下降單元4從在圖3C中圖解的狀態(tài)進一步上升的狀態(tài)。隨后，托盤上升/下降單元4進一步上升，且空托盤堆疊單元8到達用于從下方保持清空托盤22的狀態(tài)(在圖3E中圖解的狀態(tài))。圖3F圖解托盤上升/下降單元4最終下降且空托盤堆疊單元8堆疊所述一個空托盤22的狀態(tài)。這是空托盤堆疊方法。
[0061]圖4圖解了空托盤堆疊單元8保持一個在另一個之上堆疊的空托盤22的狀態(tài)。由托盤上升/下降單元4從下方上升的空托盤22被堆疊，且空托盤堆疊單元8保持最下方的空托盤22。在圖4中，五個空托盤22被堆疊，但例如被堆疊的空托盤22的數(shù)量不受限。
[0062]托盤保持單元6的托盤保持防退機構(gòu)11和空托盤堆疊單元8的空托盤堆疊防退機構(gòu)12被尺寸化為在水平方向上長于供應(yīng)托盤的保持部分21b的長度和空托盤22的保持部分22b的長度。因此，在供應(yīng)托盤21或空托盤22被保持的狀態(tài)下，在托盤保持單元6的豎直部分和空托盤堆疊單元8的豎直部分與保持部分21b的外邊緣部分和保持部分22b的外邊緣部分之間存在預(yù)定間隙，如在圖2A、2B、2C、2D和2E和圖4中分別圖解的那樣。由于間隙的存在，托盤保持防退機構(gòu)11和防退機構(gòu)12可以轉(zhuǎn)動。
[0063]如通過以上說明理解的，空托盤堆疊單元8不上升或下降，且在固定狀態(tài)下沿豎直方向定位在供應(yīng)托盤堆疊部分3上方。因此，空托盤22通過托盤上升/下降單元4堆疊，且無需單獨的驅(qū)動源來在空托盤堆疊部分7處堆疊空托盤22。
[0064]而且，如在圖1中圖解的，空托盤堆疊部分7沿豎直方向布置在供應(yīng)托盤堆疊部分3上方，以使得可以防止安裝區(qū)域的增加。
[0065]如上所述，部件的供應(yīng)通過以下完成:將一個供應(yīng)托盤21從供應(yīng)托盤堆疊部分3分開，取出用于部件取出機器人9的所述一個供應(yīng)托盤21，且隨后在空托盤堆疊部分7處堆疊空托盤22。該操作重復(fù)執(zhí)行與在供應(yīng)托盤堆疊部分3處堆疊的供應(yīng)托盤21的(級)數(shù)量相同的次數(shù)。
[0066]上文的操作將參考圖5說明。圖5是圖解根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的操作流程的流程圖。當操作開始時，在步驟SI中，托盤上升/下降單元4下降到一個供應(yīng)托盤21被分開(被取出)的高度。所述狀態(tài)在圖2A、2B、2C、2D和2E中被圖解。
[0067]當托盤保持單元6保持供應(yīng)托盤21時，在步驟S2中，托盤上升/下降單元4上升到部件可以移動到部件取出機器人9的高度。當上升完成時，在步驟S3中，托盤移動單元5從初始位置前進到部件取出機器人9可以取出部件的第二位置(在圖1中由虛線圖解)。
[0068]在步驟S4中，部件取出機器人9取出被容納在供應(yīng)托盤21中的所有多個部件，且供應(yīng)托盤21變空。在步驟S5中，傳感器(未圖解)確定一個或多個部件在供應(yīng)托盤21中是存在還是不存在。如果部件不存在，則過程前進到下一步驟，如果部件存在，則過程返回到步驟S40
[0069]在步驟S5中，如果確定部件不存在，則在步驟S6中，托盤移動單元5縮回以返回到初始位置。在部件的供應(yīng)之后，在步驟S7中，通過托盤上升/下降單元4的上升，已經(jīng)返回到供應(yīng)托盤堆疊部分3的上部分的空托盤22上升到空托盤22被堆疊的高度且空托盤22在空托盤堆疊單元8處被堆疊。隨后，重復(fù)地將下一級的供應(yīng)托盤21從供應(yīng)托盤堆疊部分3分開。在步驟S8中，確定供應(yīng)托盤21是存在還是不存在，且如果沒有供應(yīng)托盤21存在則過程完成。如果供應(yīng)托盤21仍存在，則過程返回到步驟SI以重復(fù)以上提及的操作。
[0070]在以上說明的本發(fā)明的第一實施方式中，提供托盤移動單元5以將分開的供應(yīng)托盤21移動到部件取出機器人9。然而，并非必須提供托盤移動單元5，部件供應(yīng)設(shè)備可以這樣配置:部件取出機器人9從定位在供應(yīng)托盤堆疊部分3的最上方的級處的供應(yīng)托盤21直接取出部件。在這種配置中，空托盤堆疊部分7沿豎直方向布置在供應(yīng)托盤堆疊部分3上方。
[0071 ]根據(jù)第一實施方式，空托盤堆疊部分布置在供應(yīng)托盤堆疊部分上方，以使得可以防止安裝區(qū)域的增加。而且，空托盤22通過托盤上升/下降單元4在空托盤堆疊部分7處被堆疊，以使得驅(qū)動源可以減少且成本可以降低。
[0072]而且，在空托盤22已經(jīng)通過托盤上升/下降單元4在空托盤堆疊部分7處堆疊之后，新托盤21從供應(yīng)托盤堆疊部分3被取出，以使得托盤21可以以短生產(chǎn)時間更換，且生產(chǎn)率可以提尚。
[0073][第二實施方式]
[0074]本發(fā)明的第二實施方式將在下文中參考附圖具體說明。在圖中，相同部件由相同附圖標記表示。
[0075]在第二實施方式中，〃供應(yīng)托盤〃和〃空托盤〃是相同托盤且如下文進行功能限定。〃供應(yīng)托盤"意味著在部件被容納在托盤中、托盤在供應(yīng)托盤堆疊部分3處被堆疊以及部件被供應(yīng)到機器人109中的每個狀態(tài)下的托盤。而且，"空托盤"意味著所有部件被供應(yīng)的托盤，因此該托盤是空的。
[0076]圖6是圖解根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的部件供應(yīng)設(shè)備的示意性透視圖。
[0077]第二實施方式涉及包括第一實施方式的部件供應(yīng)設(shè)備在內(nèi)的機器人系統(tǒng)和將在下文描述的機器人。
[0078]部件供應(yīng)設(shè)備101包括供應(yīng)托盤堆疊部分103和空托盤堆疊部分107，在供應(yīng)托盤堆疊部分處，均容納部件114(不在圖6中圖解)的供應(yīng)托盤121被堆疊，在空托盤堆疊部分處堆疊空托盤122，空托盤122是變空的供應(yīng)托盤121?？胀斜P堆疊部分107沿豎直方向布置在供應(yīng)托盤堆疊部分103上方。
[0079]部件供應(yīng)設(shè)備101包括托盤上升/下降單元104和托盤保持單元106，托盤上升/下降單元將一級供應(yīng)托盤121從供應(yīng)托盤堆疊部分103分開，托盤上升/下降單元104設(shè)有托盤保持單元106。部件供應(yīng)設(shè)備101還包括托盤移動單元105和托盤定位部分111，托盤移動單元將分開的供應(yīng)托盤121移動到機器人109可以將部件取出的區(qū)域，且在供應(yīng)托盤121通過托盤移動單元105移動之后，托盤定位部分111根據(jù)托盤上升/下降單元104的上升/下降操作(在這個實施方式中在上升期間)在X軸線方向上且在y軸線方向上定位供應(yīng)托盤121。托盤定位部分111可以設(shè)置在托盤移動單元105處。
[0080]如在圖10中圖解的，y軸移動單元132通過在機器人109中的桿131設(shè)置在基部130上。X軸移動單元133安裝在y軸移動單元132的導(dǎo)軌上而在X軸線方向上可移動。而且，部件抓持裝置110安裝在X軸移動單元133的導(dǎo)軌上而在y軸線方向上可移動。
[0081]機器人109包括托盤定位部分111，所述托盤定位部分將從部件供應(yīng)設(shè)備101傳送的供應(yīng)托盤121定位在基部130上。機器人109包括部件抓持裝置(手)110，機器人109設(shè)有該部件抓持裝置。部件抓持裝置110包括抓持部件(未圖解)的卡盤部分118。
[0082]以這種方式，機器人109包括X軸致動器和y軸致動器，以將部件供應(yīng)到在x-y平面上的預(yù)定位置。而且，這種配置方式可以增加設(shè)備布局(諸如，單元的布置方式等)的自由度。而且，機器人109不包括在z軸線方向上的驅(qū)動單元。因此，與包括在z軸線方向上的驅(qū)動單元在內(nèi)的機器人相比，機器人109的重量可以減輕。
[0083]此外，在圖6中，部件114(未示出)由機器人109從供應(yīng)托盤121取出，而后空托盤122通過空托盤堆疊單元108在空托盤堆疊部分107處被堆疊，空托盤122是已經(jīng)清空的供應(yīng)托盤21。
[0084]—個供應(yīng)托盤121通過托盤移動單元105從供應(yīng)托盤堆疊部分103分開，且被傳送到機器人109。在下文中將說明在此之后的操作，直到堆疊在空托盤堆疊部分107處完成。
[0085]包括托盤保持單元106的托盤上升/下降單元104相對于供應(yīng)托盤堆疊部分103下降以分開一個供應(yīng)托盤121。分開方法將參考圖7A、7B、7C、7D和7E(圖7A、7B、7C、7D和7E是從圖6的箭頭A示出的方向看去的圖)說明。圖7A、7B、7C、7D和7E是說明用于將一個供應(yīng)托盤從供應(yīng)托盤堆疊部分分開的方法的示意性前視圖。供應(yīng)托盤121(類似地，空托盤122)是容納部件114(未示出)的盒且包括外周邊緣121a，所述外周邊緣從盒的側(cè)表面圍繞盒的上部分向外突伸。
[0086]圖7A圖解包括托盤保持防退機構(gòu)112的托盤保持單元106相對于在供應(yīng)托盤堆疊部分103的最上方的級處布置的供應(yīng)托盤121、在供應(yīng)托盤堆疊部分103上方準備的狀態(tài)。接下來，在圖7B中，托盤上升/下降單元104下降，且托盤保持防退機構(gòu)112與供應(yīng)托盤121的外周邊緣121a的上表面接觸。圖7C圖解托盤上升/下降單元104進一步下降的狀態(tài)，且托盤保持防退機構(gòu)112轉(zhuǎn)動以跟隨供應(yīng)托盤121的外周邊緣121 a。
[0087]在圖7D中，托盤上升/下降單元104進一步下降，且托盤保持單元106到達其可以從下方保持供應(yīng)托盤121的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，托盤保持防退機構(gòu)112的突起112a定位在供應(yīng)托盤121的外周邊緣121a下方。最終，當托盤上升/下降單元104從在圖7D中圖解的狀態(tài)上升且托盤保持防退機構(gòu)112的突起112a與供應(yīng)托盤121的外周邊緣121a的下表面接觸時，托盤保持單元106到達其可以將一(級)供應(yīng)托盤121從供應(yīng)托盤堆疊部分103分開的狀態(tài)。圖7E圖解供應(yīng)托盤121完全分開的狀態(tài)。因此，一個供應(yīng)托盤121被分開。
[0088]用于通過托盤移動單元105將分開的供應(yīng)托盤121傳遞到機器人109的方法將在下文中參考圖8A、8B、8C、8D、8E和8F(從圖6的箭頭B示出的方向看去的示意圖)說明。圖8A、8B、8C、8D、8E和8F是示意性前視圖和側(cè)視圖，圖解供應(yīng)托盤121從供應(yīng)托盤堆疊部分103移動且供應(yīng)托盤121被定位以及傳遞到機器人109的操作。在圖8A、8B、8C、8D、8E和8F中，從部件供應(yīng)設(shè)備101的前方看去的視圖在圖的左側(cè)圖解且從部件供應(yīng)設(shè)備101的側(cè)面看去的視圖在圖的右側(cè)圖解。
[0089]在圖8A中圖解的狀態(tài)是托盤保持單元106保持分開的供應(yīng)托盤121且托盤上升/下降單元104上升到托盤取出高度的狀態(tài)。
[0090]在圖SB中圖解的狀態(tài)下，托盤移動單元105在X軸線方向上前進(參見圖6)，以使得托盤保持單元106將供應(yīng)托盤121取出到機器人109的取出范圍。接下來，在圖8C中圖解的狀態(tài)下，在供應(yīng)托盤121已經(jīng)被取出之后，供應(yīng)托盤121通過托盤上升/下降單元104上升到供應(yīng)托盤121通過托盤定位單元111定位的高度。在圖8D的狀態(tài)下，供應(yīng)托盤121被定位而后供應(yīng)托盤121進一步上升到機器人109可以執(zhí)行取出的高度。
[0091]在圖8D的狀態(tài)下，機器人109設(shè)有的部件抓持裝置110抓持在供應(yīng)托盤121中的部件114。在圖SE的狀態(tài)下，在部件114已經(jīng)被抓持之后，供應(yīng)托盤121由托盤上升/下降單元104下降到供應(yīng)托盤121的取出高度。
[0092]在圖8F的狀態(tài)下，托盤移動單元105在X軸線方向上與空托盤122—起后退，且將空托盤122移動到空托盤122可以在空托盤堆疊部分107處堆疊的位置，所述空托盤是清空所有部件114的供應(yīng)托盤121。這完成了用于將供應(yīng)托盤121往返機器人109傳遞的方法。隨后，機器人109在抓持部件114的同時移動以開始自動組裝操作。
[0093]接下來，將參考圖9A、9B、9C、9D和9E(從圖6的箭頭C示出的方向看去的示意圖)說明用于在空托盤堆疊部分107處堆疊和容納空托盤122的方法。圖9A、9B、9C、9D和9E是說明用于在空托盤堆疊部分107處容納和堆疊空托盤122的方法的示意性前視圖。
[0094]圖9A圖解了保持被清空的空托盤122的托盤保持單元106沿豎直方向在包括空托盤堆疊防退機構(gòu)113的空托盤堆疊單元108下方準備的狀態(tài)。
[0095]在圖9B中，托盤上升/下降單元104上升，且空托盤122的外周邊緣122a的上表面與空托盤保持防退機構(gòu)113的突起113a的下表面接觸。在圖9B、9C、9D和9E中，保持空托盤122的托盤保持單元106的圖解被省略以有助于看圖。
[0096]在圖9C中，托盤上升/下降單元104進一步上升，空托盤堆疊防退機構(gòu)113的突起113a轉(zhuǎn)動以跟隨空托盤122的外周邊緣122a。而且，圖9D圖解了托盤上升/下降單元104進一步上升且空托盤堆疊單元108位于接收空托盤122的位置的狀態(tài)。
[0097]圖9E圖解了托盤上升/下降單元104下降且空托盤堆疊單元108堆疊空托盤122的狀態(tài)。在多個空托盤122被堆疊的情況下，所述多個空托盤在圖9E中的空托盤122上堆疊。然而，圖解在此被省略且為了方便說明僅圖解一個空托盤122。這是空托盤的堆疊和容納方法。
[0098]—個供應(yīng)托盤121從在上文中說明的供應(yīng)托盤堆疊部分103分開，且所述一個供應(yīng)托盤121被取出到機器人109。當部件114的供應(yīng)完成時，清空的供應(yīng)托盤121在空托盤堆疊部分107處作為空托盤122被堆疊。以上操作被重復(fù)執(zhí)行與在供應(yīng)托盤堆疊部分103處堆疊的供應(yīng)托盤121的(級)數(shù)量相同的次數(shù)并且完成。
[0099]托盤保持防退機構(gòu)112和空托盤堆疊防退機構(gòu)113是相同的機構(gòu)，且托盤保持防退機構(gòu)和空托盤堆疊防退機構(gòu)中的每個的突起112a和113a配置成能夠相對于水平軸線向上但不向下轉(zhuǎn)動。
[0100]第二實施方式可以用于自動組裝設(shè)備的部件供應(yīng)設(shè)備，且也可以用于將部件供應(yīng)到另一設(shè)備。
[0101]根據(jù)第二實施的部件供應(yīng)設(shè)備和部件供應(yīng)方法，可以獲得以下效果。托盤移動單元上升或下降，以使供應(yīng)托盤上升或下降，從而將部件供應(yīng)到機器人。通過這種配置方式，移動關(guān)節(jié)的慣性力矩小于包括上升/下降單元的傳統(tǒng)部件取出機器人的慣性力矩。因此，在傳遞部件時的振動可以減小到最小。而且，即使在X軸線性運動關(guān)節(jié)和y軸線性運動關(guān)節(jié)高速移動的情況下，用于抓持部件的部件抓持裝置的震動也可以減小到最小，因為機器人的慣性力矩較小。
[0102]因此，可以以低成本提供部件供應(yīng)設(shè)備，所述部件供應(yīng)設(shè)備減少運動軸的數(shù)量，且可以防止被抓持部件的抓持誤差、以及防止由于震動相互摩擦部件和爪而產(chǎn)生的抓痕。
[0103]以上提及的機器人不是必然需要上升/下降單元，因此可不必在部件的上部分處提供用于致動器的引導(dǎo)件。這種配置方式可以降低的顧慮是，油脂在致動器的上升或下降操作時被散布并沉積在部件上。
[0104]因為供應(yīng)托盤通過上升/下降單元上升，所述上升/下降單元將一個供應(yīng)托盤從供應(yīng)托盤堆疊部分分開，軸的數(shù)量可以減少，以使得可以以低成本提供部件供應(yīng)設(shè)備。
[0105]在供應(yīng)托盤上下移動時，供應(yīng)托盤定位部分可以布置在供應(yīng)托盤上下移動的軌跡上，且供應(yīng)托盤可通過利用托盤的上下移動定位，以使得軸的數(shù)量減少，且可以以低成本提供部件供應(yīng)設(shè)備。
[0106]雖然已經(jīng)參考示例性實施方式描述本發(fā)明，但是將理解的是，本發(fā)明不受限于所公開的示例性實施方式。以下權(quán)利要求的范圍將被最廣泛地解釋，以便包含所有這些修改、以及等同結(jié)構(gòu)和功能。
【主權(quán)項】
1.一種部件供應(yīng)設(shè)備，包括: 供應(yīng)托盤堆疊部分，在所述供應(yīng)托盤堆疊部分中，容納有部件的一個或多個供應(yīng)托盤被堆疊； 托盤上升/下降單元，所述托盤上升/下降單元用于將所述供應(yīng)托盤中的一個從所述供應(yīng)托盤堆疊部分分開； 托盤保持單元，所述托盤保持單元設(shè)置在所述托盤上升/下降單元中；和空托盤堆疊部分，在所述空托盤堆疊部分中，在部件供應(yīng)之后被清空的一個或多個空供應(yīng)托盤被堆疊， 其中，所述空托盤堆疊部分沿豎直方向在供應(yīng)托盤堆疊部分上方布置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件供應(yīng)設(shè)備， 還包括用于將分開的一個供應(yīng)托盤移動到部件取出機器人的托盤移動單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件供應(yīng)設(shè)備， 其中，一個或多個空供應(yīng)托盤通過所述托盤上升/下降單元在所述空托盤堆疊部分處被堆疊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述托盤保持單元包括將一個或多個供應(yīng)托盤分開且移動的單向機構(gòu)。5.一種機器人系統(tǒng)，包括: 機器人;和 根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件供應(yīng)設(shè)備， 其中，機器人設(shè)有能夠在X軸線方向上和在y軸線方向上移動的抓持裝置，并且未設(shè)有在Z軸線方向上的驅(qū)動單元。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器人系統(tǒng)， 其中，機器人設(shè)置在基部上，且 其中，機器人包括將一個或多個供應(yīng)托盤定位在所述基部上的供應(yīng)托盤定位部分。7.—種用于通過部件供應(yīng)設(shè)備供應(yīng)部件的部件供應(yīng)方法，所述部件供應(yīng)設(shè)備包括:供應(yīng)托盤堆疊部分，在所述供應(yīng)托盤堆疊部分中，容納有部件的一個或多個供應(yīng)托盤被堆疊；托盤上升/下降單元，所述托盤上升/下降單元用于將所述供應(yīng)托盤中的一個從所述供應(yīng)托盤堆疊部分分開；以及托盤移動單元，所述托盤移動單元用于移動分開的一個供應(yīng)托盤， 所述方法包括以下步驟: 在所述供應(yīng)托盤堆疊部分處堆疊容納部件的一個或多個供應(yīng)托盤； 通過托盤上升/下降單元將一個供應(yīng)托盤從供應(yīng)托盤堆疊部分分開且保持所述一個供應(yīng)托盤； 通過托盤上升/下降單元供應(yīng)被分開的供應(yīng)托盤以供應(yīng)部件;并且 在空托盤堆疊部分處堆疊一個或多個被清空的空供應(yīng)托盤， 其中，所述空托盤堆疊部分沿豎直方向在所述供應(yīng)托盤堆疊部分上方布置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的部件供應(yīng)方法， 其中，在所述空托盤堆疊部分處堆疊的步驟包括通過所述托盤上升/下降單元在所述空托盤堆疊部分處堆疊一個或多個空托盤。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的部件供應(yīng)方法，還包括將部件供應(yīng)到機器人的步驟， 其中，機器人設(shè)有能夠在X軸線方向上和在y軸線方向上移動的抓持裝置，且未設(shè)有在Z軸線方向上的驅(qū)動單元。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的部件供應(yīng)方法， 其中，將部件供應(yīng)到機器人的步驟包括通過所述托盤上升/下降單元使所述托盤移動單元上升且將部件供應(yīng)到機器人。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的部件供應(yīng)方法， 其中，機器人包括供應(yīng)托盤定位部分，且部件在供應(yīng)托盤的預(yù)定位置處供應(yīng)到機器人。12.—種部件供應(yīng)設(shè)備，包括: 供應(yīng)托盤堆疊部分，在所述供應(yīng)托盤堆疊部分中，容納有待供應(yīng)部件的一個或多個供應(yīng)托盤被堆疊； 豎直移動機構(gòu)，該豎直移動機構(gòu)將所述供應(yīng)托盤中的一個從所述供應(yīng)托盤堆疊部分分開，所述豎直移動機構(gòu)具有保持分開的供應(yīng)托盤的托盤保持件；以及 空托盤堆疊部分，在所述空托盤堆疊部分中，在部件供應(yīng)之后被清空的一個或多個空供應(yīng)托盤被堆疊， 其中，在所述部件供應(yīng)設(shè)備中，所述空托盤堆疊部分沿豎直方向在供應(yīng)托盤堆疊部分上方布置。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的部件供應(yīng)設(shè)備，還包括水平移動機構(gòu)，該水平移動機構(gòu)將分開的供應(yīng)托盤沿著水平平面移動到機器人，該機器人將部件從分開的供應(yīng)托盤移除。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的部件供應(yīng)設(shè)備，其中一個或多個空托盤通過所述豎直移動機構(gòu)堆疊在所述空托盤堆疊部分處。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的部件供應(yīng)設(shè)備，其中所述托盤保持件包括分開并支撐供應(yīng)托盤的單向機構(gòu)。16.一種機器人系統(tǒng)，包括: 機器人;和 根據(jù)權(quán)利要求12所述的部件供應(yīng)設(shè)備， 其中，機器人設(shè)有能夠在X軸線方向上和在y軸線方向上移動的抓持裝置，但是沒有在z軸線方向上的驅(qū)動單元。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的機器人系統(tǒng)， 其中，機器人設(shè)置在基部上，且 其中，機器人包括將供應(yīng)托盤定位在所述基部上的供應(yīng)托盤定位機構(gòu)。
【文檔編號】B23P21/00GK106041517SQ201610212756
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月7日 公開號201610212756.1, CN 106041517 A, CN 106041517A, CN 201610212756, CN-A-106041517, CN106041517 A, CN106041517A, CN201610212756, CN201610212756.1
【發(fā)明人】笹本拓志, 永島俊一
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