專利名稱：機器人系統(tǒng)和工件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所討論的實施方式涉及ー種機器人系統(tǒng)和エ件制造方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)提出常規(guī)的各種機器人系統(tǒng)，這些機器人系統(tǒng)使機器人在エ件上執(zhí)行預(yù)定的制造操作以實現(xiàn)生產(chǎn)線的效率提升。例如，已經(jīng)知道用樹脂密封諸如板和硅晶片之類的エ件的樹脂密封設(shè)備，如日本特開N0.2003-229444中所公開的。該樹脂密封設(shè)備包括機器人和多個單元。這些單元中的ー個包括液體排出設(shè)備。此外，這些單元由支撐軌連接，該支撐軌是用于輸送エ件的輸送路徑。在本文中，液體排出設(shè)備包括將液體樹脂排放到エ件的可移動的分配器。分配器在輸送的エ件上方在三維方向上移動直到支撐軌的預(yù)定位置，與此同時液體樹脂排放到エ件的預(yù)定區(qū)域。然而，從工作空間縮小的角度來看，常規(guī)的機器人系統(tǒng)具有進ー步改進的空間。例如，樹脂密封設(shè)備至少需要支撐軌的布置空間和分配器的可移動空間。考慮到上述問題而實現(xiàn)了實施方式的ー個方面，并且該實施方式的目的是提供可用于縮小工作空間的機器人系統(tǒng)和エ件制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實施方式的ー個方面的機器人系統(tǒng)包括供給單元和機器人。供給單元固定地設(shè)置在預(yù)定位置處以供應(yīng)用于加工エ件的給料材料。機器人在預(yù)定的轉(zhuǎn)移位置處將從操作者遞送的未加工エ件轉(zhuǎn)移到供給單元的附近，以利用從供給単元供應(yīng)的給料材料加工エ件，然后將加工過的エ件轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移位置。根據(jù)實施方式的ー個方面，可縮小工作空間。


結(jié)合附圖，通過參考下面的詳細描述，能夠容易地獲得并更好地理解對本發(fā)明的更全面認識以及本發(fā)明的許多附帶優(yōu)點，其中:圖1A和IB是示出根據(jù)ー個實施方式的機器人系統(tǒng)的整個構(gòu)造的模式圖；圖2是示出根據(jù)該實施方式的機器人的構(gòu)造的模式圖；圖3A是示出根據(jù)該實施方式的機械手的構(gòu)造的模式圖；圖3B是當(dāng)機械手附接到機器人時的模式圖；圖4A、4B和4C是示出根據(jù)該實施方式的機器人系統(tǒng)的操作的示意性模式圖；圖5A、5B和5C是不出板相對于分配器移動的模式圖；圖6是示出隔振過程的實施例的模式圖；以及圖7A、7B和7C是示出由機器人執(zhí)行的避免滴落操作的模式圖。
具體實施例方式參照附圖，本申請中公開的機器人系統(tǒng)和エ件制造方法的一個實施方式將在下文中詳細描述。然而，本發(fā)明并非意圖受所描述的實施方式的限制。在下文中，假定液體材料的硅樹脂為“給料材料”并假定用于電子裝置的板為“エ件”。作為實例將說明這樣的機器人系統(tǒng):該機器人系統(tǒng)將硅樹脂附著到板的預(yù)定區(qū)域并對附接到板的電子部件執(zhí)行隔振處理。圖1A和圖1B是示出根據(jù)本實施方式的機器人系統(tǒng)I的整個構(gòu)造的模式圖。為了使說明可以理解，在圖1A和IB中示出了包括Z軸的三維直角坐標(biāo)系，Z軸的正方向是垂直向上的方向。直角坐標(biāo)系可在用于以下說明的其它附圖中示出。在下文中，假定X軸的正方向指示機器人系統(tǒng)I的正面。如圖1A所示，機器人系統(tǒng)I包括形成長方體形狀的工作空間的隔壁2。此外，在對應(yīng)于工作空間的正面的隔壁2中設(shè)置了閘板部3和觸摸面板5。閘板部3是具有可打開和關(guān)閉的閘板的開ロ部。觸摸面板5是接收操作者的輸入指令的輸入裝置。如在圖1A所示，控制裝置4和機器人10設(shè)置在隔壁2的內(nèi)側(cè)并被連接成彼此通ィ目。控制裝置4是控制機器人10操作的控制單元。控制裝置4包括各種控制單元、算術(shù)處理単元和存儲裝置等。在本文中，作為實例示出了由兩個盒子組成的控制裝置4。然而，盒子的數(shù)量并不限于此。此外，控制裝置4控制下面將要描述的伺服馬達6的驅(qū)動。如圖1A所示出的，優(yōu)選的是控制裝置4設(shè)置在與機器人10的胸部相對應(yīng)的位置處。因此，控制裝置4可使得工作空間縮小。機器人10是根據(jù)控制裝置4提供的操作指令進行操作的操縱器。機器人10包括充當(dāng)末端執(zhí)行器的機械手15。下面參照圖2、3A和3B對機器人10的構(gòu)造細節(jié)進行說明。如圖1B所示，機器人系統(tǒng)I還包括伺服馬達6、圓柱體部7、支架8和在隔壁2內(nèi)側(cè)的分配器9。此外，圓柱體部7包括加壓單元7a。此外，硅筒500設(shè)置在加壓單元7a上方。伺服馬達6基于控制裝置4的驅(qū)動指令在上下方向(換句話講，Z軸方向)上驅(qū)動圓柱體部7。圓柱體部7根據(jù)驅(qū)動經(jīng)由加壓單元7a從下側(cè)對硅筒500加壓。支架8是懸掛分配器9的豎立的支架，分配器9是供應(yīng)硅樹脂的“供給単元”。此夕卜，支架8內(nèi)部設(shè)有管(未示出)。通過使用加壓力，管將如上所述從下側(cè)加壓的硅筒500中的硅樹脂輸送到分配器9。分配器9從支架8懸掛下來并將遠端的噴嘴(未示出)朝下側(cè)固定在預(yù)定位置處。然后，經(jīng)由管輸送的硅樹脂基于控制裝置4的排放指令被排出。接著，參照圖2對機器人10的構(gòu)造實例進行說明。圖2是示出根據(jù)本實施方式的機器人10的構(gòu)造的模式圖。如圖2所示，機器人10是單腕型多軸線機器人。更具體地講，機器人10包括第一臂部11、第二臂部12、第三臂部13和第四臂部14。第一臂部11的底端由第二臂部12支撐。第二臂部12的底端由第三臂部13支撐，并且第二臂部12的前端支撐第一臂部11。第三臂部13的底端由第四臂部14支撐，并且第三臂部13的前端支撐第二臂部12。第四臂部14的底端由固定到工作空間的地面的基部(未示出)支撐，并且其前端支撐第三臂部13。作為第一臂部11至第四臂部14的聯(lián)接部的各關(guān)節(jié)(未示出)設(shè)有致動器。機器人10根據(jù)致動器的驅(qū)動執(zhí)行多軸線操作。更具體地講，聯(lián)接第一臂部11和第二臂部12的關(guān)節(jié)的致動器使第一臂部11圍繞B軸線旋轉(zhuǎn)。此外，聯(lián)接第二臂部12和第三臂部13的關(guān)節(jié)的致動器使第二臂部12圍繞U軸線旋轉(zhuǎn)。聯(lián)接第三臂部13和第四臂部14的關(guān)節(jié)的致動器使第三臂部13圍繞L軸線旋轉(zhuǎn)。機器人10還包括分別使第一臂部11圍繞T軸線旋轉(zhuǎn)、使第二臂部12圍繞R軸線旋轉(zhuǎn)和使第四臂部14圍繞S軸線旋轉(zhuǎn)的單獨的致動器。如圖2所示，第一臂部11的前端形成為圓盤狀。機械手15 (參見圖1A)附接到該前端。接著，參照圖3A和3B對機械手15的構(gòu)造實例進行說明。圖3A是示出根據(jù)本實施方式的機器手15的構(gòu)造的模式圖。圖3B是當(dāng)機械手15附接到機器人10時的模式圖。如圖3A所示，機械手15包括滑動單元15a、導(dǎo)軌15b和側(cè)壁15c?；瑒訂卧?5a是在雙向箭頭301方向上沿導(dǎo)軌15b滑動的移動單元。如圖3A所示，作為エ件的板W放置在滑動單元15a和側(cè)壁15c之間。因此，滑動單元15a的移動量取決于作為加工對象的板W的寬度。如圖3B所示，具有該構(gòu)造的機械手15被置于第一臂部11的前端并與其附接，與第一臂部11 一起圍繞軸線T (參見圖2)旋轉(zhuǎn)。換句話講，可以認為機械手15是供放置板W的可旋轉(zhuǎn)的“臺”。接著，參照圖4A至4C，對機器人系統(tǒng)I的示意性操作進行說明。圖4A、4B和4C是示出根據(jù)本實施方式的機器人系統(tǒng)I的操作的示意性模式圖。以上所述機器人10在圖4A和4C中極度示意性地示出。機器人10的每個關(guān)節(jié)用圓形或矩形表示。根據(jù)本實施方式的機器人系統(tǒng)I的機器人10在預(yù)定的轉(zhuǎn)移位置處首先從操作者100接納未加工的板W。更具體地講，如圖4A所示，機器人10根據(jù)圍繞T軸線、B軸線、R軸線、U軸線、L軸線和S軸線的多軸線操作，朝設(shè)置在隔壁2的正面的閘板部3轉(zhuǎn)動機械手
15。此時，閘板部3的閘板一起打開。此時，機械手15的供放置板W的放置表面朝向操作者100的方向傾斜(參見示意圖中的傾斜302)。因此，操作者100可容易地將板W放置在放置表面上。然后，如圖4B所示，板W被操作者100的手放置在機械手15上。此外，如圖4B所示，假定根據(jù)本實施方式的板W設(shè)有諸如附接的電容器之類的電子部件Pl至P3，并且圍繞電子部件Pl至P3的預(yù)定區(qū)域是加工対象。下面參照圖6對這點進行詳細說明。如圖4C所示，機器人10根據(jù)圍繞圖4A中示出的軸線的多軸線操作將板W轉(zhuǎn)移到分配器9的附近。更具體地講，將電子部件Pl至P3中的任ー個定位在噴嘴9a下面，噴嘴9a是分配器9的排放開ロ。此時，閘板部3的閘板一起關(guān)閉。然后，機器人10在根據(jù)多軸線操作相對于噴嘴9a (換句話講，分配器9)移置板W的同時，將硅樹脂順序地附著到圍繞電子部件Pl至P3的預(yù)定區(qū)域。下面參照圖5A至圖6對這點的細節(jié)進行說明。然后，如果在ー個板W的所有預(yù)定區(qū)域上執(zhí)行該過程，那么機器人10采用與圖4A中示出的轉(zhuǎn)移時刻的情況基本上相同的姿勢將加工過的板W轉(zhuǎn)移到所述預(yù)定的轉(zhuǎn)移位置(換句話講，閘板部3的附近)。此時，閘板部3的閘板一起打開，并且操作者100從機器人10接收加工過的板W。這樣，因為根據(jù)本實施方式的機器人系統(tǒng)I在機器人10和操作者100之間直接提供和接納板W，所以機器人系統(tǒng)I不需要用于板W的輸送通道，例如支撐軌和帶式輸送機。換句話講，可縮小工作空間。因為板W相對于固定的分配器9被移置，作為機器人10的前端的機械手15主要指向分配器9。換句話講，因為機械手15的可移動范圍可相對地減小，所以該機器人系統(tǒng)可使工作空間縮小。接著，參照圖5A至5C對板W相對于固定的分配器9的移動進行說明。圖5A、5B和5C是不出板W相對于分配器9移動的模式圖。如圖5A所示，根據(jù)圍繞軸線(參見圖4A)的多軸線操作，機器人10相對于分配器9例如在水平方向上(參見圖5A的雙向箭頭303)移置板W。相似地，機器人10在垂直方向上(參見圖5A的雙向箭頭304)移置板W。如圖5B所示，機器人10相對于分配器9移置板W以獲得傾斜(參見圖5B的雙向箭頭305)。如圖5C所示，機器人10使板W相對于分配器9例如圍繞T軸線(參見圖5C的雙向箭頭306)旋轉(zhuǎn)。通過組合圖5A至5C示出的相對于分配器9的移動，機器人10可將硅樹脂適當(dāng)?shù)馗街骄唧w的位置，例如，即使電子部件被密集地附接也是如此。因為機器人10在遠端機械手15始終指向分配器9的狀態(tài)下執(zhí)行多軸線操作，本實施方式具有不容易引起機器人10的臂之間的相互干擾的優(yōu)點。此外，因為機器人10接納從固定分配器9排放的硅樹脂并將硅樹脂附著到板W的預(yù)定區(qū)域，所以本實施方式與分配器9為移動型的情況相比可具有不容易接納滴落物的優(yōu)點。此外，機器人10可執(zhí)行避免滴落的操作。下面參照圖7A至7C對這點進行說明。此外，當(dāng)板W相對于固定的分配器9被移置時，如果將板W用作基準(zhǔn)，則分配器9相對地移動。在下文中，考慮到這一點，當(dāng)利用板W作為基準(zhǔn)進行說明時，可采用分配器9相對移動的表達方式。接著，參照圖6，對由根據(jù)本實施方式的機器人系統(tǒng)I在板W上執(zhí)行的隔振處理進行具體說明。圖6是示出隔振處理的實施例的模式圖。在本文中，圖6的上部示出了未加エ的板W的模式圖，圖6的下部示出了加工過的板W的模式圖。如圖6的上部所示，假定板W設(shè)有所附接的電子部件Pl至P3。在本文中，如圖6中的上部所示，電子部件密集地附接(參見電子部件Pl和P2)和稀疏地附接(參見電子部件P3)。此外，通常電子部件具有各種尺寸。在本文中，機器人系統(tǒng)I把圍繞電子部件Pl至P3的區(qū)域看作預(yù)定區(qū)域401和402，在該區(qū)域上隔振處理是預(yù)定的。換句話講，預(yù)定區(qū)域401和預(yù)定區(qū)域402是這樣的區(qū)域，該區(qū)域包括板W與電子部件Pl至P3相連接所在的區(qū)域。預(yù)定區(qū)域401和預(yù)定區(qū)域402的信息與板W的類型、電子部件Pl至P3的類型等相關(guān)聯(lián)。例如，將該信息預(yù)先存儲在包括在控制裝置4中的存儲裝置中。如圖6的下部所示，機器人系統(tǒng)I將硅樹脂Sil附著到預(yù)定區(qū)域401和預(yù)定區(qū)域402。此外，可根據(jù)電子部件Pl至P3的高度、附接位置和密度、分配器9的相對行進距離等確定附著的形式。例如，硅樹脂Sil可在電子部件Pl的從板W的表面開始的高度方向上(參見圖6的箭頭307)附著與電子部件P2和電子部件P3相比，具有預(yù)定高度的電子部件Pl。此外，硅樹脂Sil可例如在沿板W的表面的箭頭308的方向上附著到鄰近電子部件Pl的電子部件P2。 此外，硅樹脂Si I可在箭頭309的方向上附著到電子部件P3，該方向是與電子部件P2相反的方向。此外，在圖6的下部中，箭頭307、308和309顯示為波浪形箭頭。這表明，在機器人10以預(yù)定振幅振動(所謂的搖晃)板W的同時，機器人10將硅樹脂Sil附著到板W。換句話講，因為硅樹脂通過搖晃以波浪形狀被附著從而能以堆疊方式充分地附著，所以可執(zhí)行確保將電子部件Pl至P3固定到板W的隔振處理。接著，參照圖7A至7C對由機器人10執(zhí)行的避免滴落操作進行說明。圖7A、7B和7C是示出由機器人10執(zhí)行的避免滴落操作的模式圖。為便于說明，圖6中示出的預(yù)定區(qū)域401和預(yù)定區(qū)域402在圖7A和7C中被夸張地放大示出。如圖7A所示，板W的預(yù)定區(qū)域401和預(yù)定區(qū)域402被布置成彼此遠離預(yù)定量。換句話講，這表明當(dāng)從板W觀察時分配器9的相對行進距離比較大。在這種情況下，除板W的預(yù)定區(qū)域401和預(yù)定區(qū)域402之外的區(qū)域可能會受到來自分配器9的滴落。因此，如圖7B所示，當(dāng)機器人10從預(yù)定區(qū)域401到預(yù)定區(qū)域402相對地移動分配器9時，機器人10從硅樹脂所供應(yīng)到的區(qū)域(換句話講，分配器9的下側(cè))一次撤走整個板I然后，機器人10等待可以避免滴落的預(yù)定時間；然后，如圖7C所示，將板W的預(yù)定區(qū)域402再次定位在分配器9下方。因此，可確保避免滴落，從而可執(zhí)行高質(zhì)量的隔振處理。如上面所描述的，根據(jù)本實施方式的機器人系統(tǒng)包括供給單元和機器人。供給單元固定地設(shè)置在預(yù)定位置處以供應(yīng)用于加工エ件的給料材料。機器人在預(yù)定的轉(zhuǎn)移位置處將從操作者遞送的未加工エ件轉(zhuǎn)移到供給單元的附近，以通過使用從供給単元供應(yīng)的給料材料加工エ件，然后將加工過的エ件轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移位置。按照根據(jù)實施方式的機器人系統(tǒng)，可縮小工作空間。同時，在本實施方式中已經(jīng)說明，エ件是用于電子裝置的板，作為給料材料的硅樹脂附著到板的預(yù)定區(qū)域。然而，エ件、給料材料、加工形態(tài)等并非意圖限制本發(fā)明。例如，假定使用晶片作為エ件并且使用粘合劑作為給料材料，則可以執(zhí)行用于將粘合劑施加到晶片的處理。
在本實施方式中已經(jīng)說明，稱為硅樹脂的液體材料為給料材料。然而，本實施方式不限于此。例如，本實施方式可適用于利用激光束作為給料材料進行激光加工或利用焊條作為給料材料進行電弧焊時的情況。此外，在實施方式中已經(jīng)說明，機器人為單臂機器人。然而，本實施方式不限于此。例如，可以將雙臂機器人或包括三個或更多個臂的多臂機器人應(yīng)用于在エ件上執(zhí)行的過程。此外，在實施方式中已經(jīng)說明，機器人為六軸線機器人。然而，軸線的數(shù)量不限于此。
權(quán)利要求
1.一種機器人系統(tǒng),該機器人系統(tǒng)包括: 供給單元，所述供給単元固定地設(shè)置在預(yù)定位置處以供應(yīng)用于加工エ件的給料材料；和 機器人，所述機器人在預(yù)定的轉(zhuǎn)移位置處將從操作者遞送的未加工エ件轉(zhuǎn)移到所述供給單元的附近，以利用從所述供給單元供應(yīng)的所述給料材料加工所述エ件，然后將加工過的エ件轉(zhuǎn)移到所述轉(zhuǎn)移位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人系統(tǒng)，其中 所述機器人包括在供放置所述エ件的臺，并且 當(dāng)在所述轉(zhuǎn)移位置轉(zhuǎn)移所述エ件時，所述臺朝所述操作者傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機器人系統(tǒng)，其中 所述給料材料為液體材料，并且 所述機器人在相對于所述供給単元移置所述エ件的同時將所述液體材料附著到所述エ件的預(yù)定區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機器人系統(tǒng)，其中所述機器人以預(yù)定振幅振動所述エ件，使得所述液體材料以波浪形狀附著到所述預(yù)定區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機器人系統(tǒng)，其中 所述エ件具有多個預(yù)定區(qū)域，并且 當(dāng)所述供給單元從一個預(yù)定區(qū)域到另ー個預(yù)定區(qū)域相對地移動時，所述機器人從所述液體材料所供應(yīng)到的區(qū)域一次撤走所述エ件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人系統(tǒng)，其中 所述エ件具有多個預(yù)定區(qū)域，并且 當(dāng)所述供給單元從一個預(yù)定區(qū)域到另ー個預(yù)定區(qū)域相對地移動時，所述機器人從所述液體材料所供應(yīng)到的區(qū)域一次撤走所述エ件。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機器人系統(tǒng)，其中 所述液體材料為娃樹脂， 所述エ件為用于電子裝置的板，并且 所述預(yù)定區(qū)域包括如下區(qū)域:在該區(qū)域，所述板與附接到所述板的電子部件相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人系統(tǒng)，其中 所述液體材料為娃樹脂， 所述エ件為用于電子裝置的板，并且 所述預(yù)定區(qū)域包括如下區(qū)域，在該區(qū)域所述板與附接到所述板的電子部件相連接。
9.一種エ件制造方法，該方法包括: 從固定的預(yù)定位置供應(yīng)給料材料；和 使機器人在預(yù)定的轉(zhuǎn)移位置處將從操作者遞送的未加工エ件轉(zhuǎn)移到所述預(yù)定位置的附近，以利用從所述預(yù)定位置供應(yīng)的所述給料材料加工所述エ件，然后將加工過的エ件轉(zhuǎn)移到所述轉(zhuǎn)移位置。
全文摘要
本發(fā)明提供機器人系統(tǒng)及工件制造方法。根據(jù)實施方式的一個方面的一種機器人系統(tǒng)包括供給單元和機器人。供給單元固定地設(shè)置在預(yù)定位置處以供應(yīng)用于加工工件的給料材料。機器人在預(yù)定的轉(zhuǎn)移位置處將從操作者遞送的未加工工件轉(zhuǎn)移到供給單元的附近，以利用從供給單元供應(yīng)的給料材料加工工件，然后將加工過的工件轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移位置。
文檔編號H01L21/67GK103137523SQ20121018184
公開日2013年6月5日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者占部克范, 椎野孝志, 石橋啟吾, 原田敏行 申請人:株式會社安川電機