工业机器人及其框架单元转让专利

申请号 : CN201580003297.X

文献号 : CN105848837B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 小堀雄司

申请人 : 索尼公司

摘要 :

[目标]为了降低由于机器人的操作所引起的振动的影响,并且为了保证安装时的良好可实用性。[解决方案]根据本技术的实施例的工业机器人包括:机器人主体、第一基座、第二基座以及连接框。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撑机器人主体,所述第一底部设置在地板表面上。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机器人主体所处理的多个工件,所述第二底部设置在所述地板表面上。所述连接框将第一底部和第二底部彼此连接。

权利要求 :

1.一种工业机器人,其包括:

机器人主体;

基座单元,由具有框架结构的三维金属框主体构成,所述基座单元包括:第一基座,其包括用于支撑所述机器人主体的第一上端部以及设置在地板表面上的第一底部;

第二基座,其包括第二上端部、第二底部和工件台,所述第二上端部上放置有由所述机器人主体所处理的多个工件,所述第二底部设置在所述地板表面上,所述工件台设置在所述第二上端部上并且包括其中设置有所述机器人主体的开口部;以及连接框,由多个轴元件构成,其将所述第一底部和所述第二底部彼此连接,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维结构,以及第二基座框,其具有包括所述第一上端部并且配置为可以拆装至所述第一基座框的三维结构,其中,

所述第一基座框和所述第二基座框分别包括在X轴方向延伸的多个轴元件、在Y轴方向延伸的多个轴元件以及在Z轴方向延伸的多个轴元件,以及所述构成所述第二基座框的轴元件各自具有比构成第一基座框的轴元件短的轴长度。

2.根据权利要求1所述的工业机器人,其还包括设置在所述工件台上并且评估所述工件的测试单元,其中所述机器人主体是用于将所述工件传输至所述工件台的传输机器人。

3.根据权利要求1所述的工业机器人,其中所述第一底部、所述第二底部和所述连接框中的至少一个用螺钉固定至所述地板表面。

4.根据权利要求2所述的工业机器人,其中所述第一底部、所述第二底部和所述连接框中的至少一个用螺钉固定至所述地板表面。

5.根据权利要求1~4中的任一项所述的工业机器人,其中所述机器人主体包括多关节臂。

6.根据权利要求1所述的工业机器人,其中所述机器人主体包括多关节臂。

7.根据权利要求5所述的工业机器人,其中所述机器人主体还包括安装至所述多关节臂的夹持装置。

8.根据权利要求6所述的工业机器人,其中所述机器人主体还包括安装至所述多关节臂的夹持装置。

9.一种工业机器人的基座单元,由具有框架结构的三维金属框主体构成,其包括:第一基座,其包括用于支撑所述机器人主体的第一上端部以及设置在地板表面上的第一底部;

第二基座,其包括第二上端部、第二底部和工件台,所述第二上端部上放置有由所述机器人主体所处理的多个工件,所述第二底部设置在所述地板表面上,所述工件台设置在所述第二上端部上并且包括其中设置有所述机器人主体的开口部;以及连接框,由多个轴元件构成,其将所述第一底部和所述第二底部彼此连接,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维结构,以及第二基座框,其具有包括所述第一上端部并且配置为可以拆装至所述第一基座框的三维结构,其中,

所述第一基座框和所述第二基座框分别包括在X轴方向延伸的多个轴元件、在Y轴方向延伸的多个轴元件以及在Z轴方向延伸的多个轴元件,以及所述构成所述第二基座框的轴元件各自具有比构成第一基座框的轴元件短的轴长度。

说明书 :

工业机器人及其框架单元

技术领域

[0001] 本发明涉及一种对工件进行预定处理的工业机器人,并且涉及该工业机器人的一种基座单元。

背景技术

[0002] 例如,在具有角速度检测功能的光盘装置或者电子装置的生产线中,在用于评估所生产的设备的功能的测试步骤中使用工业机器人。通常,这样的机器人包括上面放置有待检测设备(下面也被描述为工件)的工作台、将工件传输至工作台的传输机器人、用于测试放置在工作台上的工件的测试单元等等。
[0003] 在工件的测试步骤中,由传输机器人的操作所带来的振动对测试结果有很大的影响。在这种情况下,在工件的测试期间有必要停止传输机器人的操作。结果,已经延长了在一个测试装置中的循环时间,并且已经有必要增加测试装置的数量,从而提高单件工时。
[0004] 为了解决这个问题,已知的是在传输机器人或者测试单元中安装振动隔离机构。但是,通常,存在振动隔离机构自身昂贵的问题。另外,由于振动隔离机构的特征,不能高度精确地定位目标物体以进行固定。这导致工件的传输精度下降。
[0005] 另一方面,例如,专利文献1公开了一种用于固定支撑机器人的基座以及用于将摄像机以彼此非接触的方式支撑到地板表面的基座的组装设备,从而可以高精度地将机器人臂和工件定位,同时减少摄像机的振动(例如参见专利文献1)。
[0006] 专利文献1:日本专利申请特开2012-30350号公报

发明内容

[0007] 本发明要解决的问题
[0008] 然而,在如专利文献1所述的两个基座被从空间上隔开的结构中,在保证两个基座在启动或者在线路布局改变时的安装精度、增加与之关联的工件的数量等等时存在一些问题。
[0009] 考虑到如上所述的情形,本发明的目的是提供一种工业机器人及其基座单元,它们可以降低由于机器人的操作而导致的振动的影响,并且也可以保证安装时的良好可加工性。
[0010] 解决问题的手段
[0011] 根据本发明的实施例,提供了一种工业机器人,其包括机器人主体、第一基座、第二基座以及连接框。
[0012] 第一基座包括用于支撑机器人主体的第一上端部以及设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机器人主体所处理的多个工件,所述第二底部设置在地板表面上。
[0014] 连接框将第一底部和第二底部彼此连接。
[0015] 在工业机器人中,第一和第二基座通过连接框经由各自的底部而彼此连接。于是,由于从第一上端部至第二上端部的振动传递通道被延长,所以抑制了由于机器人的操作引起的振动至工件的传递。而且,由于第一和第二基座经由连接框而成为一体,所以可以保证安装时的良好可加工性。
[0016] 根据本发明的实施例,提供了一种工业机器人的基座单元,其包括第一基座、第二基座以及连接框。
[0017] 第一基座包括用于支撑机器人主体的第一上端部以及设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机器人主体所处理的多个工件,所述第二底部设置在地板表面上。
[0019] 连接框将第一底部和第二底部彼此连接。
[0020] 发明效果
[0021] 如上所述,根据本发明,可以降低由于机器人的操作所引起的振动的影响,并且可以保证安装时的良好可加工性。
[0022] 应当注意,上述效果不一定是受限制的,并且可以产生本文所述的任何效果。

附图说明

[0023] 图1是作为根据本发明的一个实施例的工业机器人的测试装置的示意透视图。
[0024] 图2是示出测试装置中的整个基座单元的示意透视图。
[0025] 图3是从前方向观察的基座单元的横截面图。
[0026] 图4是基座单元的平面图。
[0027] 图5是示出当静态载荷施加在基座单元的振动表面上时的形变状态的模拟结果。
[0028] 图6是示出当静态载荷施加在根据对比例的基座单元的振动表面上时的形变状态的模拟结果。
[0029] 图7是示出测试装置中的机器人主体的夹持装置的示意配置的透视图。
[0030] 图8是夹持装置的前视图。
[0031] 图9是夹持装置的平面图。
[0032] 图10是夹持装置的侧视图。
[0033] 图11是用于描述夹持装置的动作的平面图。
[0034] 图12是用于描述夹持装置的动作的前视图。
[0035] 图13是示出根据对比例的夹持装置的示意配置的平面图和前视图。
[0036] 图14是夹持装置的平面图,示出横卧的工件的夹持步骤。
[0037] 图15是示出夹持装置的配置的变型例的前视图。具体实施例
[0038] 下面,将参照附图描述根据本发明的实施例。
[0039] 图1是作为根据本发明的一个实施例的工业机器人的测试装置10的示意透视图。测试装置10用于电子装置(下面也称为工件)的生产线中的产品测试步骤。
[0040] [测试装置的整体配置]
[0041] 测试装置10设置为与工件W的传输线20相邻。测试装置10包括工作台100、机器人主体200以及多个测试单元300。
[0042] 用于容纳机器人主体200的开口部101设置在工件台100的中心部。测试单元300以固定间隔布置,从而围绕开口部101,并且电连接至放置在工件台100上的各个工件W,以评估各个工件W的预定的电气操作。机器人主体200在传输线20和工件台100之间逐个地传输工件W。机器人主体200依次将工件W从传输线20传输至工件台100上的预定位置,并且依次将测试后的工件W从工件台100传输至传输线20。
[0043] 机器人主体200和多个测试单元300的操作受控制器30控制。控制器30通常由计算机构成。控制器30可以根据从多个测试单元300所得到的工件W的评估结果,控制机器人主体200以将工件W传输至不同的位置。而且,控制器30可以被配置为:除了机器人主体200以及多个测试单元300之外,还控制传输线20的操作。应当理解,控制器30可以配置为测试装置10的一部分。
[0044] 根据工件W的类型或者测试的内容,各种测试装置可以用于测试单元300。例如,在工件W是包含精密移动部件的电子装置时,例如是光盘装置时,使用可以评估光拾取操作的测试装置。在工件W是具有图像稳定功能的电子装置时,例如是数码相机时,使用可以评估运动传感器(例如角速度传感器)的输出的测试装置。
[0045] 工件W的类型和形状不受具体限制。在该实施例中,可以将在平面图上分别具有大致矩形的平行六面体的光盘装置用作工件W。如图1所示,工件W以横卧姿势放置在传输线20上,并且以竖立姿势放置在工件台100上。应当注意,工件W的姿势不限于上述情况,并且可以根据传输装置和测试装置的配置进行恰当的设置。
[0046] 测试装置10包括用于共同地支撑工件台100和机器人主体200的基座单元400。基座单元400包括第一基座41以及第二基座42。第一基座41支撑机器人主体200。第二基座42支撑工件台100。
[0047] [基座单元]
[0048] 图2是示出整个基座单元400的示意透视图。图3是从前方向观察到的基座单元400的横截面图(沿着图4中的线[A]-[A]的横截面图)。图4是基座单元的平面图。在每个附图中,X和Y轴方向代表彼此正交的水平方向,并且Z轴方向代表与X和Y轴方向正交的高度方向。
[0049] 基座单元400由具有框架结构的三维金属框主体构成。基座单元400的高度被设置为使得机器人主体200和工件台100被设置在与地板表面S相隔预定高度H1和H2(参见附图3)的位置。
[0050] 基座单元400包括第一基座41、第二基座42和连接框43。
[0051] (第一基座)
[0052] 第一基座41由三维金属框主体构成。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支撑机器人主体200。第一底部41B设置在地板表面S上。
[0053] 第一基座41还具有第一基座框架411和第二基座框架412结合在一起的结构。
[0054] 第一基座框架411具有包括第一底部41B的框架结构。换言之,第一基座框架411包括在X轴方向延伸的多个轴元件411x、在Y轴方向延伸的多个轴元件411y以及在Z轴方向延伸的多个轴元件411z,并且由这些轴元件彼此结合在一起的三维框架主体构成。第一底部41B由平行于地板表面S的框架表面构成。
[0055] 第二基座框架412具有包括第一上端部41T的框架结构。换言之,第二基座框架412包括在X轴方向延伸的多个轴元件412x、在Y轴方向延伸的多个轴元件412y以及在Z轴方向延伸的多个轴元件412z,并且由这些轴元件彼此结合在一起的三维框架主体构成。第一上端部41T由平行于地板表面S的框架表面构成。
[0056] 构成第二基座框架412的轴元件412x、412y和412z各自的轴长度比构成第一基座框架411的轴元件411x、411y和411z短。如上配置的第二基座框架412设置在第一基座框架411的上中心处。
[0057] 通过使用螺钉将多个轴元件固定、焊接多个轴元件等等,使第一基座框架411和第二基座框架412彼此连接或者成为一体。每个轴元件的长度、横截面形状、厚度等等不受具体限制,并且被设计为获得预定的刚度和强度,从而能够稳定地支撑机器人主体200。
[0058] 机器人主体200设置在第一基座41的上端部41T处,从而从工件台100的开口部101向上突出。在开口部101和机器人主体200之间存在一定的间隙。机器人主体200进行操作,从而不与工件台100接触。
[0059] 在本实施例中,第二基座框架412被配置为可以附接至第一基座框架411。在这种情况下,第二基座框架412连同机器人主体200一起从第一基座框架411拆卸。这使得可以根据机器人主体200的类型对第二基座框架412的配置进行最优化。
[0060] (第二基座)
[0061] 类似于第一基座41,第二基座42由三维金属框主体构成。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支撑工件台100。第二底部42B设置在地板表面S上。
[0062] 第二基座42具有包括第二底部42B和第二上端部42T的框架结构,并且被配置为围绕第一基座41。第二底部42B和第二上端部42T分别由平行于地板表面S的框架表面构成。在本实施例中,第二基座42包括主体框架部421和多个辅助框架部422。
[0063] 主体框架部421包括在X轴方向延伸的多个轴元件421x、在Y轴方向延伸的多个轴元件421y以及在Z轴方向延伸的多个轴元件421z,并且由具有平行六面体形状的框架主体构成,其中,这些轴元件彼此结合在一起。
[0064] 构成主体框架部421的轴元件421x、421y和421z各自的轴长度比构成第一基座框架411的轴元件411x、411y和411z长。在本实施例中,沿着Z轴方向的轴元件421z各自的轴长度比第一基座框架411的长度与第二基座框架412的轴元件412z的长度的总和长。
[0065] 辅助框架部422分别设置在主体框架部421的四个侧面上。辅助框架部422中的每一个包括在X轴方向延伸的多个轴元件422x、在Y轴方向延伸的多个轴元件422y以及在Z轴方向延伸的多个轴元件422z,并且由平行六面体形状的框架主体构成,其中,这些轴元件彼此结合在一起。
[0066] 辅助框架部422的上表面以及主体框架部421的上表面配置为彼此齐平。这提供了第二上端部42T。用于固定工件台100的螺钉紧固孔设置在第二上端部42T的恰当位置处。
[0067] 另一方面,辅助框架部422的下表面以及主体框架部421的下表面形成为彼此齐平。这提供了第二底部42B。第二底部42B经由多个锚固螺钉(未示出)固定于地板表面S。和这些锚固螺钉固定的位置不作具体限制。例如,在图4中,基座单元400在辅助框架部422的多个固定位置处(由附图标记P表示)固定于地板表面S。
[0068] 通过使用螺钉将多个轴元件固定、焊接多个轴元件等等,使主体框架部421和辅助框架部422彼此连接或者成为一体。每个轴元件的长度、横截面形状和厚度等等不受具体限制,并且被设计为获得预定的刚度和强度,从而能够稳定地支撑工件台100。
[0069] (连接框)
[0070] 连接框43由将第一底部41B和第二底部42B彼此连接的多个轴元件构成。第一底部41B和第二底部42B形成于相同的平面上。连接框43由平行于平面的多个轴元件构成。在本实施例中,如图4所示,连接框43由在X轴方向延伸的多个轴元件43x构成,但是取而代之的是或者进一步地,连接框43可以由在Y轴方向延伸的多个轴元件构成。
[0071] 构成连接框43的轴元件43x可以由独立的轴元件构成,或者可以由构成第一基座41或者第二基座42的轴元件共同构成。在本实施例中,轴元件43x由公共轴元件和构成第一底部41B的轴元件411x构成。轴元件43x通过与螺钉紧固或者焊接而与主体框架部421的轴元件421y连接为一体,轴元件421y构成第二底部42B。
[0072] 由于连接框43设置在第一底部41B和第二底部42B之间,所以构成第一和第二基座41和42的多个轴元件介于第一上端部41T和第二上端部42T之间。这可以使得从支撑机器人主体200的第一上端部41T至支撑工件台100的第二上端部42T延伸的振动传递通道的长度最大化。因此,与机器人主体200的旋转或者伸缩等操作有关联所产生的振动不可能被传递到上面放置有工件W和测试单元300的工件台100。这可以使得工件W的功能评估稳定地并且恰当地进行。
[0073] 具体地,在本实施例中,第一基座41具有第一和第二基座框架411和412相结合的结构,并且构成为使得第二基座框架412的宽度比第一基座框架411的宽度窄。于是,振动从作为振动表面的第一上端部41T到达连接框43的距离被延长了振动穿过轴元件411x和411y的距离。这可以提高第一基座41的刚度和强度,并且也可以进一步提高抑制振动传递到工件台100的功能。
[0074] 图5和6分别是示出当预定量的静止载荷在由轮廓箭头所表示的方向上施加在具有不同配置的两个基座上时的形变的状态的仿真结果。
[0075] 图5是对应于本实施例的基座结构的仿真结果,并且表示当静态载荷在水平方向上施加在第一基座41的上端的状态。如图5所示,形变保持在第一基座41、连接框43以及第二基座42的底部内,并且在第二基座42的上端处没有发现形变。
[0076] 另一方面,图6是对应于根据对比例的基座结构的仿真结果。在该对比例中,设置了一种测试装置的基座结构,其中,工件、测试装置以及传输机器人设置在共同的台面上。当静态载荷在水平方向上施加在与第二基座相同的基座的上端时的形变的状态被测量。结果,如图6所示,形变延伸至整个基座。具体地,支撑台面的上端的形变是显著的。由此,本实施例的优越性易于推测。
[0077] 此外,根据本实施例,因为使用多个锚固螺钉将第二基座42的底部42B固定到地板表面S,所以在固定于地板表面S的位置处可以产生断开振动传递通道的效果。具体地,在第一和第二基座41和42处,与锚固螺钉固定的位置设置于在Z轴方向延伸的轴元件(支撑柱)的正下方,从而可以更显著地施加上述效果。应当注意,通过将与锚固螺钉固定的位置设置在连接框43处,可以产生与上述一样的效果。
[0078] 如上所述,根据本实施例的基座单元400,如上所述,即使是在通过机器人主体200传输工件W期间,也可以充分地进行上述的功能评估。这使得每个测试装置的循环时间被缩短。而且,可以减少获得期望的单件工时的测试装置的数量。
[0079] 而且,在本实施例的基座单元400中,由于第一基座41和第二基座42经由连接框43彼此成为一体,例如,在该装置的启动时或者在线路布局改变时,可以保证两个基座41和42的期望的安装精度。和两个基座彼此分离的情形相比,这使得可以提高基座单元的安装的可加工性。
[0080] [机器人主体]
[0081] 随后,将描述机器人主体200的细节。
[0082] 如图1所示,机器人主体200包括多关节臂210、与多关节臂210的尖端部连接的手部220以及与多关节臂210的近端部连接的驱动单元230。
[0083] 多关节臂210例如由(但是不限于)垂直的多关节臂构成。多关节臂210可以由其它形式(例如水平铰接型、SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)型、青蛙腿型以及平行链接型)的多关节臂构成。
[0084] 驱动单元230固定在与第一基座41的第二基座框架412的间隙中,并且根据从控制器30传输的控制指令来驱动多关节臂210和手部220。控制器30控制诸如多关节臂210的伸缩的操作、围绕Z轴的旋转以及手部220的转动。通常,控制器30执行控制器的存储器中存储的程序,于是使得机器人主体200以预定顺序操作。
[0085] [夹持装置]
[0086] 手部220由能够抓取工件W的夹持装置构成。下面,将描述构成手部220的夹持装置的细节。
[0087] 图7~12是示意性地表示构成手部220的夹持装置500的整体视图。图7是透视图,图8是前视图,图9是平面图,图10是侧视图,图11是用于描述夹持装置500的动作的平面图,并且图12是其前视图。在各个附图中,a轴、b轴和c轴代表彼此正交的三个轴方向。具体地,a轴方向代表夹持装置500的前方向。
[0088] 夹持装置500包括基座部50、第一夹持单元51和第二夹持单元52。
[0089] (基座部)
[0090] 基座部50由金属材料构成,并且由具有平行于a-b平面的主表面的板状元件构成,该金属材料由铝合金等等制成。
[0091] 基座部50包括在a和b轴方向上从基座部50的外周缘突出的板状凸块501A、501B、501C和501D。凸块501A和凸块501B在a轴方向彼此面对,并且凸块501C和凸块501D在b轴方向彼此面对。凸块501A和501B形成为在b轴方向彼此面对的两对。另一方面,凸块501C和
501D在更靠近凸块501B的位置处形成为一对。
[0092] 连接部503设置在基座部50的主表面上。连接部503连接至多关节臂210的尖端部211。连接部503连接至多关节臂210的尖端部,从而可以围绕a轴转动。
[0093] (第一夹持单元)
[0094] 第一夹持单元51包括爪部511A和511B(第一和第二爪部)、驱动源512A和512B(第一和第二驱动源)以及线性引导部513A和513B(第一和第二线性引导部)。
[0095] 爪部511A和爪部511B在a轴方向上彼此面对,并且在第一夹持位置处在a轴方向上夹持工件W。驱动源512A和驱动源512B分别连接爪部511A和爪部511B,并且将爪部511A和511B移动至第一夹持位置。线性引导部513A和线性引导部513B设置在基座部50上,并且分别支撑爪部511A和爪部511B,从而相对于基座部50是可移动的。
[0096] 爪部511A附接至凸块501A,从而在a轴方向上是可移动的。爪部511B附接至凸块501B,从而在a轴方向上是可移动的。在本实施例中,爪部511A和爪部511B形成为在b轴方向布置的两对。
[0097] 爪部511A和511B分别包括垂直平板部521和水平平板部522。垂直平板部521在b轴方向上具有宽度方向,并且在c轴方向上具有纵向方向。水平平板部522在b轴方向上具有宽度方向,并且在a轴方向上具有纵向方向。在垂直平板部521的内表面和工件W的接触区域中,例如,设置有由硅胶制成的弹性保护层511R。这使得可以提高爪部511A和511C中的每一个和工件W之间的粘着力,并且防止工件在夹持的时候被损坏。
[0098] 驱动源512A固定至凸块501A的一个主表面(图10的上表面),并且经由在a轴方向上伸缩的驱动杆连接至爪部511A的垂直平板部521。驱动源512B固定至凸块501B的一个主表面(图10的上表面),并且经由在a轴方向上伸缩的驱动杆连接至爪部511B的垂直平板部。驱动源512A和512B分别固定至凸块501A和501B的端部或者附近。驱动源512A和512B分别由气缸构成,但是除了气缸之外,也可以由诸如液压缸或者电动马达等其它致动器构成。
[0099] 线性引导部513A设置在凸块501A的其它主表面(图10的下表面)上。线性引导部513B设置在凸块501B的其它主表面(图10的下表面)上。线性引导部513A和513B分别由导轨和滑动部构成。导轨设置在凸块501A和501B上,并且在a轴方向上延伸。滑动部沿着导轨是可移动的,并且被固定至爪部511A和511B的水平平板部522。
[0100] (第二夹持单元)
[0101] 另一方面,第二夹持单元52包括爪部511C和511D(第三和第四爪部)、驱动源512C和512D(第三和第四驱动源)以及线性引导部513C和513D(第三和第四线性引导部)。
[0102] 爪部511C和爪部511D在b轴方向上彼此面对,并且在第二夹持位置处在b轴方向上夹持工件W。驱动源512C和驱动源512D分别连接爪部511C和爪部511D,并且将爪部511C和511D移动至第二夹持位置。线性引导部513C和线性引导部513D设置在基座部50上,并且分别支撑爪部511C和爪部511D,从而相对于基座部50是可移动的。
[0103] 爪部511C和511D、驱动源512C和512D以及线性引导部513C和513D的细节类似于上述的爪部511A和511B、驱动源512A和512B以及线性引导部513A和513B的细节,于是省略了对其的说明。
[0104] [夹持装置的操作示例]
[0105] 爪部511A和爪部511B配置为分别通过驱动源512A和驱动源512B在第一夹持位置(图11和图12中的部分A)和夹持释放位置(图11的部分B)之间是可移动的,其中,在所述第一夹持位置处工件W在a轴方向上被夹持,在所述夹持释放位置处上述夹持动作被释放。另一方面,爪部511C和爪部511D配置为分别通过驱动源512C和驱动源512D在第二夹持位置(图11和图12中的部分A)和夹持释放位置(图11的部分B)之间是可移动的,其中,在所述第二夹持位置处工件W在b轴方向上被夹持,在所述夹持释放位置处上述夹持动作被释放。
[0106] 上述的第一和第二夹持单元51和52的夹持操作可以在相同的时间或者不同的时刻进行。而且,只要能够获得可以稳定地夹持和传输工件W的夹紧力,夹持单元51和52中的每一个的夹持力不受具体限制。
[0107] 在本实施例中,夹持装置500通过来自于两个轴方向的夹持动作而稳定地夹持工件W。而且,爪部511A~511C通过独立设置的驱动源512A~512D而被驱动,并且经由线性引导部513A~513D而被凸块501A~501D支撑。这使得可以相对于力矩载荷提供高的耐久性,当工件W被夹持时该力矩载荷作用于爪部511A~511D上。因此,根据本实施例,即使对于大而重的工件,也能保持传输的高精确性。
[0108] 图13的部分A和部分B是根据对比例的夹持装置600的示意配置的平面图和前视图。
[0109] 夹持装置600包括一对在a轴方向上彼此面对的一对爪部611A和611B、在b轴方向上彼此面对的爪部611C和611D、共同地驱动一对爪部611A和611B的第一驱动源612A以及共同地驱动一对爪部611C和611D的第二驱动源612B。第一和第二驱动源612A和612B布置为在工件W的中心位置处在c轴方向上彼此面对。
[0110] 在根据具有上述配置的对比例的夹持装置600中,从驱动源612A和612B至爪部611A~611D中的工件W的被支撑点的距离较大,并且大的力矩载荷被施加至驱动源612A和
612B。于是,如果夹持装置600的刚度和强度较低,则难以获得传输操作的加速并且难以确保传输的精度。
[0111] 相比之下,在本实施例的夹持装置500中,爪部511A~512D的驱动源512A~512D独立设置,并且分别固定至基座部的凸块501A~501D的端部。为此,可以减小驱动源512A~512D和爪部511A~511D之间的距离。因此,可以减小施加至驱动源512A~512D的力矩载荷。
这使得可以获得传输操作的加速,并且可以保持传输的预定精度,而无须非常地增大基座部50的高度和强度。
[0112] (夹持方法)
[0113] 下面,将描述根据本实施例的夹持装置500的工件的夹持方法。
[0114] 图14的部分A和部分B分别是图示了横卧的工件W的夹持步骤的夹持装置500的平面图。
[0115] 夹持装置500的爪部511A~511D通过多关节臂210在位于传输线20的工件W的外围表面上设置有预定间隙。夹持装置500在图14的部分A和部分B所示的步骤中夹持工件W。
[0116] 首先,如图14的部分A所示,夹持装置500驱动驱动源512A和驱动源512C,以分别将爪部511A和爪部511C移动至第一夹持位置和第二夹持位置。随后,如图14的部分B所示,夹持装置500驱动驱动源512B和驱动源512D,以分别将其余的爪部511B和爪部511D移动至第一夹持位置和第二夹持位置。
[0117] 这里,在本实施例中,第一和第二夹持单元51和52包括用于限定一侧的爪部511A和511C的第一夹持位置的限定部514A和514C(第一和第二限定部)。如图10所示,限定部514A设置在凸块501A的另一主表面上,从而面对爪部511A的水平平板部522的尖端。另一方面,如图8所示,限定部514C设置在凸块501C的另一主表面上,从而面对爪部511C的水平平板部522。
[0118] 爪部511A和511C的第一夹持位置被限定,于是可以将这些爪部511A和511C的夹持位置作为参考,对工件W进行定位。例如,在执行夹持之前,即使在爪部511A~511C的位置相对于工件W的外周面变化时,通过爪部511A和511B执行工件W的两个侧面W1和W2相对于夹持装置500的定位。在爪部511A和511C与工件W接触之前,即使爪部511A和511C通过限定部514A和514C限制运动,工件W通过爪部511B和511D的随后驱动而向着爪部511A和511C移动。
于是,可以保证定位的期望精度。
[0119] 当爪部511A和511B移动至第一夹持位置时,驱动源512A和512B的驱动力不一定是相同的,并且可以是不同的。类似地,当爪部511C和511D移动至第二夹持位置时,驱动源512C和512D的驱动力不一定是相同的,并且可以是不同的。
[0120] 在本实施例中,位于一侧的驱动源512A和512C设定为比另一侧的驱动源512B和512C具有更大的驱动力。于是,位于一侧的爪部511A和511C配置为通过比位于另一侧的爪部511B和511D的驱动力更大的驱动力,向着第一和第二夹持位置移动。驱动源512A和512C的驱动力(第一驱动力)和驱动源512B和512D的驱动力(第二驱动力)之间的差值不作具体限定。例如,第一驱动力设定为是第二驱动力的1.5倍以上。
[0121] 根据上述配置,无论爪部511A和511C是否与工件W的侧面W1和W2接触,都通过第一驱动力将爪部511A和511C压靠至限定部514A和514C。在这种状态下,爪部511B和511D通过第二驱动力按压工件W的其它侧面。于是,由于工件W夹持在被持续地压靠在爪部511A和511C的状态下,在传输期间也可以保证相对于夹持装置500的预定定位精度。
[0122] 应当注意,例如通过增加构成线性引导部513A和513C的滑动部的数量,支撑工件W的参考表面(W1,W2)的爪部511A和511C可以设计为比其它爪部511B和511D具有更高的刚度和强度。
[0123] 通过多关节臂210,改变如上所述被夹持的工件W的姿态,从而获得侧面W1朝下的竖直姿态,并且然后将其传输至工件台100的预定测试位置。此刻,在测试位置设置有间隙部。间隙部可以容纳夹持装置500的爪部511A。于是,可以进行工件W被传输和放置之后的夹持释放操作。测试单元300电连接至被传输的工件W,并且执行预定的测试操作。
[0124] 另一方面,测试装置10将被测试的工件W从工件台100传输到传输线20上。同样在此时,在如图14的部分A和部分B所示的步骤中,位于工件台100上的工件W被夹持装置500所夹持。
[0125] 上面已经描述了本发明的实施例。但是,事实上,本发明不限于上述实施例,并且在不脱离本发明的主旨的情况下可以进行多种变型。
[0126] 例如,在上述实施例中,将用于测试工件的电气操作的测试装置示例为工业机器人。取而代之,本发明可以适用于配备有装配单元或者焊接单元的其它工业机器人。
[0127] 另外,在上述实施例中,用于传输工件的机器人主体200设置在第一基座41上,并且用于支撑测试单元300和工件W的工件台100设置在第二基座42上,但是本发明不限于此。例如,在第一和第二基座上设置有将要为振动源的其它装置的情况下,两个基座之间的振动的传递(串扰)被抑制。于是,在两个基座上可以执行要求精度的独立操作。
[0128] 而且,在上述实施例中,设置有第二基座42以围绕第一基座41,但是两个基座的布局不限于此。基座的数量也不限于两个。本发明可以适用于三个以上基座经由连接框连接至另一个基座的多种基座结构。
[0129] 另外,夹持装置500的爪部511A~511C的形状不限于上述示例。例如,如图14所示,每个爪部的尖端可以向着工件W弯曲。在这种情况下,倾斜的表面部523可以设置在爪部的垂直平板部521和水平平板部522之间,并且类似于保护层511R的保护层515R可以附接至倾斜的表面部523的表面。这使得可以限制工件W的高度位置,于是提高了工件W的夹持位置在三个轴方向上的精度。
[0130] 应当注意,本发明可以具有如下配置。
[0131] (1)一种工业机器人,其包括:
[0132] 机器人主体:
[0133] 第一基座,其包括用于支撑所述机器人主体的第一上端部以及设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机器人主体所处理的多个工件,所述第二底部设置在所述地板表面上;以及
[0135] 连接框,其将所述第一底部和所述第二底部彼此连接。
[0136] (2)根据(1)所述的工业机器人,其中,所述第二基座还包括设置在所述第二上端部处的工件台,并且包括开口部,并且
[0137] 所述传输机器人设置在所述开口部中。
[0138] (3)根据(2)所述的工业机器人,其还包括设置在所述工件台上并且评估该工件的测试单元,其中,
[0139] 所述机器人主体是用于将所述工件传输至所述工件台的传输机器人。
[0140] (4)根据(1)~(3)中的任一项所述的工业机器人,其中,所述第一底部、所述第二底部和所述连接框中的至少一个用螺钉固定至所述地板表面。
[0141] (5)根据(1)~(4)中的任一项所述的工业机器人,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维结构,以及
[0143] 第二基座框,其具有包括所述第一上端部并且配置为可以拆装至所述第一基座框的三维结构。
[0144] (6)根据(1)~(5)中的任一项所述的工业机器人,其中,所述机器人主体包括多关节臂。
[0145] (7)根据(6)所述的工业机器人,其中,所述机器人主体还包括安装至所述多关节臂的夹持装置。
[0146] (8)一种工业机器人的基座单元,其包括:
[0147] 第一基座,其包括用于支撑所述机器人主体的第一上端部以及设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机器人主体所处理的多个工件,所述第二底部设置在所述地板表面上;以及
[0149] 连接框,其将所述第一底部和所述第二底部彼此连接。
[0150] 附图标记
[0151] 10   测试装置
[0152] 20   传输线
[0153] 41   第一基座
[0154] 42   第二基座
[0155] 43   连接框
[0156] 50   基座部
[0157] 51   第一夹持单元
[0158] 52   第二夹持单元
[0159] 100  工件台
[0160] 200  机器人主体
[0161] 210  多关节臂
[0162] 300  测试单元
[0163] 400  基座单元
[0164] 411  第一基座框
[0165] 500  夹持装置
[0166] 511A~511D  爪部
[0167] 511R,515R   保护层
[0168] 512A~513D  线性引导部
[0169] 514A,514C   限定部
[0170] W    工件。