本技術涉及一種用于保持工件的夾持設備以及包括該夾持設備的工業(yè)機器人。
背景技術:
例如,在光盤設備和具有角速度檢測功能的電子裝置的生產線中,在用于評估所生產的裝置的功能性的檢查過程中使用工業(yè)機器人。一般而言,所述機器人包括用于放置作為檢查對象的裝置(下文中也稱作工件)的工作臺、用于將工件搬送到所述工作臺的搬送機器人、用于檢查放置在所述工作臺上的工件的檢查單元,等等。
這種搬送機器人包括用于保持工件的夾持單元。例如,日本專利申請公開號2009-241168披露了一種部件保持設備,其包括用于保持部件的三個或更多個保持爪以及用于驅動所述保持爪的相互獨立的驅動源。
專利文獻1:日本專利申請公開號2009-241168
技術實現要素:
本發(fā)明要解決的問題
為了高精度地搬送高重量的大尺寸工件,有必要增加夾持單元的剛度和強度來承受彎矩荷載(moment load)。在這種情況下,如果驅動所述夾持單元的卡盤裝置具有高剛度和高強度,則夾持單元的重量增加,超過機器人主體的可搬送重量,從而不理想地降低了工件的搬送精度。
鑒于上面所述的情況,本技術的目的是提供一種即使在搬送高重量的大尺寸工件的情況下仍能夠保持高搬送精度的夾持設備,還提供了包括該夾持設備的工業(yè)機器人。
解決問題的手段
根據本技術的一實施方式的夾持設備包括底座單元、第一夾持單元和第二夾持單元。
所述第一夾持單元包括第一和第二爪部、第一和第二驅動源、以及第一和第二線型引導件。所述第一和第二爪部在第一軸方向上彼此面對,并且在第一夾持位置處沿所述第一軸方向夾持工件。所述第一和第二驅動源分別連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夾持位置移動。所述第一和第二線型引導件設置在所述底座單元處,并且相對于所述底座單元可移動地分別支撐所述第一和第二爪部。
所述第二夾持單元包括第三和第四爪部、第三和第四驅動源、以及第三和第四線型引導件。所述第三和第四爪部在與所述第一軸方向正交的第二軸方向上彼此面對,并且在第二夾持位置處沿所述第二軸方向夾持工件。所述第三和第四驅動源分別連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夾持位置移動。所述第三和第四線型引導件設置在所述底座單元處,并且相對于所述底座單元可移動地分別支撐所述第三和第四爪部。
在所述夾持設備中,第一和第二夾持單元在彼此正交的兩個軸方向上夾持工件。此時,第一到第四爪部分別由各自獨立設置的第一到第四驅動源驅動,并且以第一到第四線型引導件介于中間的方式支撐在底座單元處。由此,所述夾持設備具有相對于彎矩荷載的高耐久性,并且可以穩(wěn)定夾持工件的周面,從而即使是在搬送高重量的大尺寸工件的情況下,仍可以保持高搬送精度。
根據本技術的一實施方式的工業(yè)機器人包括多關節(jié)臂以及安裝在所述多關節(jié)臂上的夾持設備。
所述夾持設備包括底座單元、第一夾持單元和第二夾持單元。
所述第一夾持單元包括第一和第二爪部、第一和第二驅動源、以及第一和第二線型引導件。所述第一和第二爪部在第一軸方向上彼此面對,并且在第一夾持位置處沿所述第一軸方向夾持工件。所述第一和第二驅動源分別連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夾持位置移動。所述第一和第二線型引導件設置在所述底座單元處,并且相對于所述底座單元可移動地分別支撐所述第一和第二爪部。
所述第二夾持單元包括第三和第四爪部、第三和第四驅動源、以及第三和第四線型引導件。所述第三和第四爪部在與所述第一軸方向正交的第二軸方向上彼此面對,并且在第二夾持位置處沿所述第二軸方向夾持工件。所述第三和第四驅動源分別連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夾持位置移動。所述第三和第四線型引導件設置在所述底座單元處,并且相對于所述底座單元可移動地分別支撐所述第三和第四爪部。
發(fā)明效果
如上所述,根據本技術,即使是在搬送高重量的大尺寸工件的情況下,仍可以保持高搬送精度。
注意的是這里所述的優(yōu)點并不必要是限定性的,可以提供在本技術中描述的任何優(yōu)點。
附圖說明
圖1是根據本技術的一實施方式的作為工業(yè)機器人的檢查設備的示意性透視圖。
圖2示出了所述檢查設備中的整個支架單元的示意性透視圖。
圖3是從所述支架單元的正面方向來看的橫截面視圖。
圖4是所述支架單元的平面圖。
圖5示出了當施加靜態(tài)載荷時所述支架的振動面的變形的模擬結果。
圖6示出了當施加靜態(tài)載荷時比較例中的支架的振動面的變形的模擬結果。
圖7示出了包括在所述檢查設備的機器人主體中的夾持設備的示意性配置的透視圖。
圖8是所述夾持設備的正視圖。
圖9是所述夾持設備的平面圖。
圖10是所述夾持設備的側視圖。
圖11是用于解釋所述夾持設備的動作的平面圖。
圖12是用于解釋所述夾持設備的動作的正視圖。
圖13是示出了根據比較例的夾持設備的示意性配置的平面圖和正視圖。
圖14是對處于側臥位置的工件的夾持程序進行圖解說明的夾持設備的平面圖。
圖15是示出了所述夾持設備的替代性構造的正視圖。
具體實施方式
下文將參照附圖描述本技術的實施方式。
圖1是根據本技術的一實施方式的作為工業(yè)機器人的檢查設備10的示意性透視圖。檢查設備10用于電子裝置(下文中也稱作工件)的生產線中的產品檢查過程。
【檢查設備的總體構成】
檢查設備10設置為靠近工件W的搬送線20。檢查設備10包括工作臺100、機器人主體200以及多個檢查單元300。
在工作臺100的中央部,設置用于容納機器人主體200的開口部101。多個檢查單元300以等角度間隔布置在開口部101周圍,分別與放置在工作臺100上的工件W電連接,并評估各工件W的預定電氣動作。機器人主體200在搬送線20與工作臺100之間逐個搬送工件W。機器人主體200按順序將工件W從搬送線20搬送到工作臺100上的預定位置,并且按順序將檢查完的工件W從工作臺100搬送到搬送線20上。
機器人主體200和多個檢查單元300的動作由控制器30控制??刂破?0一般由計算機構成??刂破?0可以將機器人主體200控制為根據多個檢查單元300對工件W的評估結果而使工件W的搬送位置不同。此外,控制器30也可以配置為除了控制機器人主體200和多個檢查單元300的動作之外,還控制搬送線20的動作。此外,控制器30還可以構造為檢查設備10的一部分。
作為檢查單元300,使用與工件W的類型和檢查內容相對應的各種檢查設備。例如,當工件W是包含諸如光盤設備之類的可移動精密部件的電子裝置時,使用用于評估光學拾取操作的檢查設備。當工件W是諸如數字攝像機之類的具有圖像穩(wěn)定功能的電子裝置時,使用用于評估諸如角速度傳感器之類的動作傳感器的輸出的檢查設備。
工件W的類型和形狀并不特別限定。在本實施方式中,作為工件W,可使用在平面視圖中具有大致長方體形狀的光盤設備。如圖1中所示,工件W以側臥姿勢放置在搬送線20上,而以直立姿勢放置在工作臺100上。但是并不局限于此,工件W的姿勢可以根據搬送設備和檢查設備的構造而按需要設定。
檢查設備10包括共同支撐工作臺100和機器人主體200的支架單元400。支架單元400包括用于支撐機器人主體200的第一支架41和用于支撐工作臺100的第二支架42。
【支架單元】
圖2是示出了整個支架單元400的示意性透視圖。圖3是從支架單元400的正面方向來看的橫截面視圖(沿著圖4中的[A]-[A]線的橫截面圖)。圖4是支架單元400的平面圖。在每幅圖中,X軸和Y軸方向表示相互垂直的水平方向,Z軸表示與X軸和Y軸方向正交的高度方向。
支架單元400配置為具有骨架結構的立體金屬框架。支架400的高度設定成可以將機器人主體200放置在距離底板S預定高度H1處,并可以將工作臺100放置在距離底板S預定高度H2處(見圖3)。
支架單元400包括第一支架41、第二支架42和連接框架43。
(第一支架)
第一支架41配置為立體金屬框架。第一支架41包括支撐機器人主體200的第一上端部41T、和設置在底板S上的第一底部41B。
第一支架41還包括第一底座框架411和第二底座框架412的組合結構。
第一底座框架411具有包含第一底部41B的骨架結構。換言之,第一底座框架411具有在X軸方向上延伸的多個軸構件411x、在Y軸方向上延伸的多個軸構件411y、和在Z軸方向上延伸的多個軸構件411z,并且配置為其中所述多個軸構件相互組合的立體結構框架。第一底部41B配置為與底板S平行的框架面。
第二底座框架412具有包含第一上端部41T的骨架結構。換言之,第二底座框架412具有在X軸方向上延伸的多個軸構件412x、在Y軸方向上延伸的多個軸構件412y、和在Z軸方向上延伸的多個軸構件412z,并且配置為其中多個軸構件相互組合的立體結構框架。第一上端部41T配置為與底板S平行的框架面。
構成第二底座框架412的多個軸構件412x、412y、412z的軸向長度,比構成第一底座框架411的軸構件411x,411y,411z的軸向長度短。以這種方式配置的第二底座框架412設置在第一底座框架411的上部中央處。
通過對上述多個軸構件進行螺栓連接或焊接,將第一底座框架411和第二底座框架412連接或一體化。上述各軸構件的長度、橫截面形狀、厚度并不特別限定,并且設計成提供能夠穩(wěn)定支撐機器人主體200的預定剛度和強度。
機器人主體200設置在第一支架41的上端部41T處,以使得機器人主體200自工作臺100的開口部101向上突出。在開口部101與機器人主體200之間存在一定空隙,機器人主體200以與工作臺100非接觸的方式操作。
在本實施方式中,第二底座框架412配置為可從第一底座框架411上拆卸。在這種情況下,第二底座框架412與機器人主體200一起從第一底座框架411拆下。由此,可以根據機器人主體200的類型,來優(yōu)化第二底座框架412的配置。
(第二支架)
與第一支架41類似,第二支架42配置為立體金屬框架。第二支架42具有支撐工作臺100的第二上端部42T,和設置在底板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的骨架結構,并且配置成圍繞第一支架41。第二底部42B和第二上端42T分別配置為平行于底板S的框架面。在本實施方式中,第二支架42包括主體框架單元421和多個輔助框架單元422。
主體框架單元421具有在X軸方向上延伸的多個軸構件421x、在Y軸方向上延伸的多個軸構件421y、和在Z軸方向上延伸的多個軸構件421z,并且配置為其中所述多個軸構件相互組合的立方體形框架。
構成主體框架單元421的多個軸構件421x,421y,421z的軸向長度,比構成第一底座框架411的軸構件411x,411y,411z的軸向長度長。在本實施方式中,沿著Z軸方向的軸構件421z的軸向長度,比第一底座框架411的軸構件411z和第二底座框架412的軸構件412z之和長。
多個輔助框架單元422分別設置在主體框架單元421的四個側面上。輔助框架單元422具有在X軸方向上延伸的多個軸構件422x、在Y軸方向上延伸的多個軸構件422y、和在Z軸方向上延伸的多個軸構件422z,并且配置為其中所述多個軸構件相互組合的立方體形框架。
各個輔助框架單元422和主體框架單元421的各自上表面配置成彼此平齊,從而形成第二上端部42T。在第二上端部42T的合適位置處,形成用于固定工作臺100的多個螺栓緊固孔。
另一方面,各個輔助框架單元422和主體框架單元421的各自下表面彼此平齊形成,從而形成第二底部42B。第二底部42B經由多個錨定螺栓(未示出)固定到底板S。所述錨定螺栓的固定位置并不特別限定。例如,支架單元400可被固定到圖4中以標記P示出的輔助框架單元422上的多個固定位置處。
通過對上述多個軸構件進行螺栓連接或焊接,將主體框架單元421和輔助框架單元422連接或一體化。上述各個軸構件的長度、橫截面形狀、厚度并不特別限定,并且設計成提供能夠穩(wěn)定支撐工作臺100的預定剛度和強度。
(連接框架)
連接框架43配置為將第一底部41B和第二底部42B彼此連接的多個軸構件。第一底部41B和第二底部42B形成在同一平面上。連接框架43配置為與所述平面平行的多個軸構件。在本實施方式中,如圖4所示,連接框架43可以配置為在X軸方向上延伸的多個軸構件43x。不過,替代地或額外地,連接框架43可以配置為在Y軸方向上延伸的多個軸構件43x。
構成連接框架43的多個軸構件43x可以配置為各自獨立的軸構件,或者可以配置為與構成第一支架41或第二支架42的軸構件共用。在本實施方式中,軸構件43x配置為與構成第一底部41B的軸構件41x共用的軸構件,并且通過螺栓連接或焊接方式,與構成第二底部42B的主體框架421的軸構件421y整體接合。
當連接構件43布置在第一底部41B與第二底部42B之間時,構成第一支架41和第二支架42的多個軸構件存在于第一上端部41T與第二上端部42T之間。這樣,可以最大限度地延長從支撐機器人主體200的第一上端部41T到支撐工作臺100的第二上端部42T的振動傳遞路徑。因此,伴隨機器人主體200的旋轉和伸縮等動作而產生的振動很少會傳遞到上面放置有工件W和檢查單元300的工作臺100,從而能夠穩(wěn)定并正確地評估工件W的功能性。
特別是,在本實施方式中,第一支架41具有第一底座框架411和第二底座框架411的組合結構,第二底座框架412配置成其寬度窄于第一底座框架411的寬度。因此,從作為振動面的第一上端部41T到連接框架43的到達距離被延長了穿過軸構件411x和411y的那段長度。這樣,可以進一步防止振動傳遞到工作臺100,同時提高了第一支架41的剛度和強度。
圖5和圖6是示出了當在以白色箭頭示出的方向上將預定大小的靜態(tài)載荷施加到具有不同配置的兩個支架單元上時的變形的模擬結果。
圖5是與根據本實施方式的支架單元對應的模擬結果,并且示出了將靜態(tài)載荷從水平方向上施加到第一支架41的上端部時的情形。如圖5中所示,盡管第一支架41、連接框架43和第二支架42的底部變形了,但是第二支架42的上端部沒有變形。
另一方面,圖6是與根據比較例的支架結構對應的模擬結果。在該比較例中,具有其中將工件、檢查設備和搬送機器人設置在共用平臺上的檢查設備的支架結構。假設該支架與上述第二支架相同,當從水平方向上將上述靜態(tài)載荷施加到上端部時測量變形。結果,如圖6中所示,整個支架都發(fā)生變形,特別是支撐上述平臺的上端部顯著變形。鑒于此,容易得出本實施方式的優(yōu)越性。
此外,根據本實施方式,第二支架42的底部42B通過多個錨定螺栓固定到底板S。因此,在第二支架42與底板S之間的固定位置處,可以產生振動傳遞路徑的邊緣切割效果。特別是,通過將錨定螺栓形成的固定位置設定在第一和第二支架41和42中的在Z軸方向上延伸的軸構件(支撐柱)的正下方,能夠使上述效果更加顯著。還有,通過將由所述錨定螺栓形成的固定位置設定到連接框架43,能夠得到上述相同的效果。
如上,根據本實施方式的支架單元400即使是在通過機器人主體200搬送工件W期間也能夠充分評估功能性,因而能夠縮短每臺檢查設備的循環(huán)時間(cycle time)。還有,可以減少用于實現期望單件生產時間(tact)的檢查設備的數量。
在根據本實施方式的支架單元400中,第一支架41和第二支架42經由連接框架43成為整體。例如,當設備啟動時或流水線布局變更時,可以確保兩個支架41和42的所需的安裝精度。這樣,與兩個支架分離的情況下相比,可以提高支架單元的安裝施工性。
【機器人主體】
接下來,將詳細描述機器人主體200。
如圖1中所示,機器人主體200包括多關節(jié)臂210、連接到多關節(jié)臂210的頂端的手單元220、以及連接到多關節(jié)臂210的底端的驅動單元230。
多關節(jié)臂210例如配置為垂直的多關節(jié)臂,但是并不局限于此,可以配置為具有其他形式的多關節(jié)臂,比如水平多關節(jié)式、SCARA(選擇順應性裝配機器手臂)式、蛙腿(frog leg)式和平行鏈接式等。
驅動單元230固定在機器人主體200與第一支架41的第二底座框架412之間,并且基于從控制器30發(fā)送來的控制命令驅動多關節(jié)臂210和手單元220??刂破?0控制多關節(jié)臂210的伸縮、圍繞Z軸的旋轉以及手單元220的轉動等操作。一般而言,控制器30通過執(zhí)行存儲在該控制器的存儲器上的程序,以預定序列操作機器人主體200。
【夾持設備】
手單元220由可以夾持工件W的夾持設備構成。下文中將詳細描述構成手單元220的夾持設備。
圖7到圖12是示意性地示出了構成手單元220的夾持設備500的總體視圖。圖7是夾持設備500的透視圖,圖8是夾持設備500的正視圖,圖9是夾持設備500的平面圖,圖10是夾持設備500的側視圖,圖11是用于解釋夾持設備500的動作的平面圖,圖12是用于解釋夾持設備的動作的正視圖。在每幅圖中,“a”軸、“b”軸和“c”軸代表彼此正交的三個軸方向。特別地,“a”軸方向表示夾持設備500的正面方向。
夾持設備500包括底座單元50、第一夾持單元51和第二夾持單元52。
(底座單元)
底座單元50由諸如鋁合金之類的金屬材料構成,并且由具有與ab平面平行的主表面的板狀構件構成。
底座50包括從其周緣分別向“a”軸方向和“b”軸方向突出的多個板狀突出件501A、501B、501C和501D。突出件501A和501B面對“a”軸方向,突出件501C和501D面對“b”軸方向。突出件501A和501B相對于“b”軸方向形成兩組。而另一方面,突出件501C和501D是在更靠近突出件501B側的位置處形成一組。
在底座單元50的主表面上,設置了連接到多關節(jié)臂210的頂端211的連接單元503。連接單元503圍繞“a”軸可轉動地連接到多關節(jié)臂210的頂端。
(第一夾持單元)
第一夾持單元51包括爪部511A和511B(第一和第二爪部)、驅動源512A和512B(第一和第二驅動源)、以及線型引導件513A和513B(第一和第二線型引導件)。
爪部511A和511B在“a”軸方向上彼此面對,并且在第一夾持位置處沿a軸方向夾持工件W。驅動源512A和512B分別連接到爪部511A和511B,并且使爪部511A和511B朝向所述第一夾持位置移動。線型引導件513A和513B設置在底座單元50處,并且相對于底座單元50可移動地分別支撐爪部511A和511B。
爪部511A附裝到可沿“a”軸方向移動的突出件501A。爪部511B附裝到可沿“a”軸方向移動的突出件501B。在本實施方式中,爪部511A和511B沿“b”軸方向布置兩組。
爪部511A和511B包括垂直板521和水平板522,每塊垂直板521具有在“b”軸方向上的寬度方向和在“c”軸方向上的縱長方向,每塊水平板522具有在“b”軸方向上的寬度方向和在“a”軸方向上的縱長方向。例如,在工件W與垂直板521的內側接觸的接觸區(qū)域處,布置例如由硅橡膠之類的彈性體制成的保護層511R。這樣,可以提高爪部511A和511C與工件W之間的密附性,并且防止夾持時損傷工件。
驅動源512A固定到突出件501A的一個主表面(圖10中為上表面),并且經由在“a”軸方向上伸縮的驅動桿而連接到爪部511A的垂直板521。驅動源512B固定到突出件501A的一個主表面(圖10中為上表面),并且經由在“a”軸方向上伸縮的驅動桿而連接到爪部511B的垂直板。驅動源512A和512B分別固定在突出件501A和501B的端部或附近。驅動源512A和512B由氣缸構成,但是可以由其他致動器構成,比如液壓缸和電動機等。
線型引導件513A設置在突出件501A的另一主表面上(圖10中為下表面)。線型引導件513B設置在突出件501B的另一主表面上(圖10中為下表面)。線型引導件513A和513B由導軌和滑動件構成,所述導軌是在突出件501A和501B側設置、并在“a”軸方向上延伸,所述滑動件被固定到能夠沿著所述導軌移動的爪部511A和511B的水平板522上。
(第二夾持單元)
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)、驅動源512C和512D(第三和第四驅動源)以及線型引導件513C和513D(第三和第四線型引導件)。
爪部511C和511D在b軸方向上彼此面對,并且在第二夾持位置處沿b軸方向夾持工件W。驅動源512C和512D分別連接到爪部511C和511D,并且使爪部511C和511D朝向上述第二夾持位置移動。線型引導件513C和513D設置在底座單元50處,并且相對于底座單元50可移動地分別支撐爪部511C和511D。
爪部511C和511D、驅動源512C和512D、以及線型引導件513C和513D的細節(jié),與上述的爪部511A和511B、驅動源512A和512B以及線型引導件513A和513B相同,因此這里省略對其的描述。
【夾持設備的操作示例】
爪部511A和511B配置成能夠通過驅動源512A和512B而使工件W在沿a軸方向進行夾持的第一夾持位置(圖11A,圖12)、與解除上述夾持動作的夾持解除位置(圖11B)之間移動。另一方面,爪部511C和511D配置成能夠通過驅動源512A和512B而使工件W在沿b軸方向進行夾持的第二夾持位置(圖11A,圖12)、與解除上述夾持動作的夾持解除位置(圖11B)之間移動。
上述第一和第二夾持單元51和52的夾持操作可以同時完成,或不同時完成。各個夾持單元51,52中的夾持力不是特別限定的,只要提供能夠穩(wěn)定夾持并搬送工件W的夾持力即可。
在本實施方式中,夾持設備500可以通過來自兩個軸方向的夾持動作,穩(wěn)定夾持工件W。而且,多個爪部511A到511C分別由獨立布置的多個驅動源512A到512D驅動,并且以線型引導件513A到513D介于中間的方式支撐在突出件501A到501D上。這實現了對于在夾持工件W時作用在爪部511A到511D上的彎矩荷載的高度耐久性。因而,根據本實施方式,即使在搬送高重量的大尺寸工件的情況下,仍可以保持高的搬送精度。
圖13A和B是示出了根據比較例的夾持設備600的示意性配置的平面圖和正視圖。
夾持設備600包括在a軸方向上相對的一對爪部611A和611B、在b軸方向上相對的一對爪部611C和611D、用于共同驅動一對爪部611A和611B的第一驅動源612A、以及用于共同驅動一對爪部611C和611D的第二驅動源612B。第一和第二驅動源612A和612B布置為在工件W的中央位置處,在c軸方向上相對。
在具有上述構造的比較例的夾持設備600中,在驅動源612A和612B和爪部611A到611D中,與工件W的支撐點相距的距離是很長的。由此,很大的彎矩荷載施加到驅動源612A和612B。因而,如果夾持設備600具有低的剛度和強度,則難于實現搬送動作的高速化,也難于確保搬送精度。
相反,在本實施方式的夾持設備500中,爪部511A到511D的驅動源512A到512D是各自獨立的,并且各個驅動源512A到512D被分別固定到底座單元的各突出件501A到501D的端部。因此,可以減小驅動源512A到512D與爪部511A到511D之間的距離,從而減小施加到各個驅動源512A到512D的彎矩荷載。由此,底座單元50的剛度和強度不必極大地提高,可以實現搬送動作的高速化,并且可以保持預定的搬送精度。
(夾持方法)
接下來,將描述本實施方式的夾持設備500執(zhí)行的工件夾持方法。
圖14A和B分別是對處于側臥狀態(tài)的工件W的夾持程序進行圖解說明的夾持設備500的平面圖。
通過多關節(jié)臂210,將夾持設備500的各個爪部511A到511D以預定的空隙布置到搬送線20上的工件W的周面上。然后,夾持設備500以圖14A和B中示出的程序夾持工件W。
首先,如圖14A中所示,夾持設備500對驅動源512A和512C進行驅動,分別使爪部511A和511C移動到第一和第二夾持位置。接下來,如圖14B中所示,夾持設備500對驅動源512B和512D進行驅動,分別使剩余的爪部511B和511D移動到第一和第二夾持位置。
這里,在本實施方式中,第一和第二夾持單元51和52包括用于調節(jié)一側的爪部511A和511C各自的第一夾持位置的調節(jié)單元514A和514C(第一和第二調節(jié)單元)。如圖10中所示,調節(jié)單元514A設置在突出件501A的另一主表面上,面向爪部511A的水平板522的頂端。另一方面,如圖8中所示,調節(jié)單元514C設置在突出件501C的另一主表面上,面向爪部511C的水平板522。
通過調節(jié)爪部511A和511C的第一夾持位置,可以基于所述爪部511A和511C的夾持位置來定位工件W。例如,即使在夾持之前爪部511A~511C相對于工件W的周面的位置發(fā)生變化,爪部511A和511B也能夠實現工件W的兩個側表面W1和W2相對于夾持設備500的定位。盡管在爪部511A和511C與工件W接觸之前由調節(jié)單元514A和514C調節(jié)爪部511A和511C移動,但此后是通過爪部511B和511D的驅動而將工件W朝向爪部511A和511C移動,因而可確保期望的定位精度。
在使爪部511A和511B朝向第一夾持位置移動時,驅動源512A和512B的驅動力不僅可以相同,而且也可以不同。類似地,在使爪部511C和511D朝向第二夾持位置移動時,驅動源512C和512D的驅動力不僅可以相同,而且也可以不同。
在本實施方式中,一側的驅動源512A和512C的驅動力設定成大于另一側的驅動源512B和512C的驅動力。由此,一側的爪部511A和511C配置成在比另一側的爪部511B和511D的驅動力大的驅動力下,朝向第一和第二夾持位置移動。驅動源512A和512C的驅動力(第一驅動力)與驅動源512B和512D的驅動力(第二驅動力)之差不是特別限定的。例如,第一驅動力可設定為第二驅動力的1.5倍以上。
通過上述配置,上述第一驅動力將爪部511A和511C壓到調節(jié)單元514A和514C上,而與爪部511A和511C與工件W的側表面W1和W2是否接觸無關。在這種狀態(tài)下,上述第二驅動力將爪部511B和511D壓在工件W的另一側表面上。由此,由于是在將工件W始終壓在爪部511A和511C上的狀態(tài)下夾持工件W,因此即使在搬送過程中,仍能夠確保相對于夾持設備500的預定定位精度。
要注意的是,對工件W的基準面(W1和W2)進行支撐的爪部511A和511C可以設計成通過增加構成線型引導件513A和513C的滑動件的數量而具有比其他爪部511B和511D更大的剛度和強度。
通過多關節(jié)臂210,將以如上方式被夾持的工件W變換為側表面W1面向下的直立狀態(tài),然后將工件W搬送到工作臺100的預定檢查位置。此時,在檢查位置處形成能夠容納夾持設備500的爪部511A的凹槽,從而實現移動之后的夾持解除動作。檢查單元300與搬送過來的工件W電連接,然后執(zhí)行預定的檢查操作。
另一方面,檢查設備10將檢查完的工件W從工作臺100搬送到搬送線20上。同樣,此時,通過圖14A和B中示出的程序,夾持設備500對工作臺100上的工件W進行夾持。
如上,已經描述了本技術的實施方式。應該意識到,本技術并不局限于上述實施方式,可以在不脫離本技術要旨的范圍內做出各種變型和修改。
例如,在上述實施方式中,作為工業(yè)機器人,以用于檢查工件電操作的檢查設備為例作出說明。替代性地,本技術也可適用于包括組裝單元或焊接單元的其他工業(yè)機器人。
此外,在上述實施方式中,盡管用于搬送工件的機器人主體200設置在第一支架41上,并且檢查單元300和用于支撐工件W的工作臺100設置在第二支架42上,但是并不局限于此。例如,即使在將諸如振動源之類的其他設備設置在第一和第二支架上的情形中,由于阻止兩臺支架之間的振動傳遞(串音),因此仍可以在兩臺支架上執(zhí)行獨立并且精確的工作。
此外,在上述實施方式中,盡管第二支架42布置成圍繞第一支架41,但是兩臺支架的布局并不是特別限定的。支架的數量也不局限于兩臺。本技術也適用于其中三臺或更多臺支架經由連接框架而連接起來的各種支架結構。
此外,夾持設備500的爪部511A到511C的形狀并不局限于上述實施方式。例如,如圖14中所示,爪部的頂端可以彎向工件W側。在這種情況下,可以在爪部的垂直板521與水平板522之間設置斜坡523,可以將類似于保護層511R的保護層515R附裝到所述斜坡523的表面。由此,能夠調節(jié)工件W的高度位置,從而提高工件W在三個軸方向上的夾持位置精度。
本技術可以具有如下的配置:
(1)一種夾持設備,包括:
底座單元;
第一夾持單元,所述第一夾持單元具有在第一軸方向上彼此面對以用于在第一夾持位置處沿所述第一軸方向夾持工件的第一和第二爪部、分別連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夾持位置移動的第一和第二驅動源、以及設置在所述底座單元處以用于相對于所述底座單元可移動地支撐所述第一和第二爪部的第一和第二線型引導件;以及
第二夾持單元,所述第二夾持單元具有在與所述第一軸方向正交的第二軸方向上彼此面對以用于在第二夾持位置處沿所述第二軸方向夾持工件的第三和第四爪部、分別連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夾持位置移動的第三和第四驅動源、以及設置在所述底座單元處以用于相對于所述底座單元可移動地支撐所述第三和第四爪部的第三和第四線型引導件。
(2)根據上面第(1)項所述的夾持設備,其中:
所述第一夾持單元具有用于對所述第一夾持位置處的所述第一爪部的位置進行調節(jié)的第一調節(jié)單元,以及
所述第二夾持單元具有用于對所述第二夾持位置處的所述第三爪部的位置進行調節(jié)的第二調節(jié)單元。
(3)根據上面第(2)項所述的夾持設備,其中:
所述第一驅動源對所述第一爪部的驅動力設定成大于所述第二驅動源對所述第二爪部的驅動力,以及
所述第三驅動源對所述第三爪部的驅動力設定成大于所述第四驅動源對所述第四爪部的驅動力。
(4)根據上面第(1)到(3)中任一項所述的夾持設備,其中:
所述底座單元的周緣部分具有朝所述第一軸方向和所述第二軸方向突出的多個突出件,以及
所述第一到第四爪部和所述第一到第四線型引導件設置在所述多個突出件處。
(5)根據上面第(1)到(4)中任一項所述的夾持設備,其中:
所述第一到第四爪部在與所述工件接觸的接觸位置處具有由彈性材料制成的保護層。
(6)一種工業(yè)機器人,包括:
多關節(jié)臂;以及
夾持設備,所述夾持設備安裝到所述多關節(jié)臂上,
所述夾持設備包括:
底座單元;
第一夾持單元,所述第一夾持單元具有在第一軸方向上彼此面對以用于在第一夾持位置處沿所述第一軸方向夾持工件的第一和第二爪部、分別連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夾持位置移動的第一和第二驅動源、以及設置在所述底座單元處以用于相對于所述底座單元可移動地支撐所述第一和第二爪部的第一和第二線型引導件;以及
第二夾持單元,所述第二夾持單元具有在與所述第一軸方向正交的第二軸方向上彼此面對以用于在第二夾持位置處沿所述第二軸方向上夾持所述工件的第三和第四爪部、分別連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夾持位置移動的第三和第四驅動源、以及設置在所述底座單元處以用于相對于所述底座單元可移動地支撐所述第三和第四爪部的第三和第四線型引導件。
附圖標記
10 檢查設備
20 搬送線
41 第一支架
42 第二支架
43 連接框架
50 底座單元
51 第一夾持單元
52 第二夾持單元
100 工作臺
200 機器人主體
210 多關節(jié)臂
300 檢查單元
400 支架單元
411 第一底座框架
412 第二底座框架
500 夾持設備
511A到511D 爪部
511R,515R 保護層
512A到512D 驅動源
513A到513D 線型引導件
514A,14C 調節(jié)單元
W 工件