一种自动零件装配机制造技术

一种自动零件装配机有一可相对于机座运动的工作台和至少两个各有一末端操纵器的机器人。两机器人工作区有搭叠而形成一公共工作区。工作台旁有零件供件装置。机械手上可选择地接上不同的操作手以拿取零件。机器人、操作手和夹具都在工作台上，供件装置也沿工作台运动方向设置。机器人可够及超出其各自工作区的供件装置上的零件并将其送到夹具去装配。而且机器人可以一边换装操作手一边相对于供件装置运动而实现基本上不间断的零件装配。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种自动零件装配机，更具体地说，是关于带有至少两个用于将许多不同结构形状的零件装配成产品的机器人的一种机器。日本专利早期公报(KOKAI)No.4-223837揭示了一种已有的自动零件装配机，它带有一个机器人和一对操作手，操作手可选择地连接于机器人，用于进行由工作台上的夹具夹持着的零件的不同装配操作。零件是盛放在靠近工作台设置的托件盘内并由连接于机器人的操作手，拿取传送给工件台上的夹具并在其上进行装配。机器人支承在一机座上，而工作台可相对于机座和托件盘运动。就是说，工作台上的夹具是可相对于机座上的机器人运动的，因此夹具可以运动到机器人的够及范围以外，以便由除机器人之外的装具对零件进行工艺处理。本专利技术提供一种比上述已有机器有更多的和有用的特点的自动零件装配机。本专利技术的这种自动零件装配机包括一个由一机座支承并可相对于机座运动的工作台和至少两个分立的机器人，每一机器人有一可在各自的一工作范围内运动到所有各处的机械手。两个机器人以一种有一个公共工作区域的关系而定位，所谓公共工作区域就是两个机器人各自的工作区域的搭叠部分。工作台旁安排有零件供给站，用于存放供机器人舒取的零件。有多个可选择地且可拆卸地连接于机器人的末端操纵器的操作手，用于由机器人取装零件。公共工作区域内放置有夹具，用于将零件夹稳定位，以便由机器人进行装配。机器人和工作台都被控制而协同动作，以便于零件的装配。这种机器的特点在于，机器人连同操作手和夹具一起都安装在可运动的工作台上，各机器人沿工作台的运动方向间隔地设置，零件供给站也是沿工作台的运动方向延伸。这样就使机器人能与夹具和操作手一起相对于零件供给站运动，因此机器人能伸手够到超出其各自工作区域的一宽阔的范围，从而能方便而有效地舒取要装配的适当零件并将其传送给夹具，以便随即进行零件的装配。而且，由于操作手位于可运动的工作台上，机器人可以一边相对于零件供给站运动一边换接操作手，因而，可实现基本上无间断的零件装配，此外，还能做到，一个机器人在换接操作手时而另一机器人在取装零件。因此，本专利技术的首要目的是提供一种能够有效地进行包括拿取零件和换接操作手的零件装配的自动零件装配机。操作手包括使各机器人能相互协作取装一个零件的组合手。用这种组合手，各机器人很容易互相协作地把零件放入夹具内，也能够在舒取零件的过程中改变零件的体位。夹具包括一套不同的夹头，每一夹头能将一个零件以不同的体位夹稳。用这样一些夹头，机器人可以对零件的不同部位进行工艺处理，这使得能够进行复杂的零件装配。可取的是，夹具安装在一座板上，座板又可拆卸地安装于工作台，因而必要时可以很容易更换不同的夹具。尤其是，当零件需要由机器人以外的一个装具进行工艺处理时，可以将零件送到对应装具，就像夹稳在夹具中一样，在其处进行工艺处理后又可以由机器人把零件拿回来。随即由机器人进行工艺处理。而且，夹具有一卡钮，通过这一卡钮，夹具可拆卸地连接于机器人的末端操纵器，因此，夹具可被送出工作台以外，但还是在机器人的工作区域之内，这就便于由除机器人之外的装具对零件进行工艺处理。夹具还包括一个卡爪，当夹具被保持连接于机器人时它将零件锁定在夹具上的一特定位置，而当夹具放置在工作台上时它放开零件。在一较佳实施例中，夹具包括一往返夹具，它接纳零件并且是可拆卸地连接于机器人的末端操纵器，这样，零件可以在被接纳在往返夹具内的情况下由机器人传送。这种往返夹具用于将零件传送出工作台之外送到上述工作装具的一部分，用以支承和夹稳零件，以便由该工作装具对零件进行工艺处理，这就消除了在该工作装具上设置夹具的必要性。这种机器的可取之处还在于其包括一个用于接纳至少一个操作手的架子。此架子放置在公共工作区域内，所以，任一机器人都可以伸手够到至少一个操作手。零件供给站可以在各机器人都能够及到的一个区域带有附加的操作手和附加的夹具，所以，机器人可以从更多型式的操作手和夹具中进行选择。零件供给站最好围绕工作台设置，这样，机器人可以有更大的能够及零件的范围。机座可以有加长的长度，以加大工作台的运动行程，这样，机器人可以有更多的取放零件的机会。该机器可以以与上述相同的方式包括带有机器人、夹具和操作手的另一工作台。通过以下结合附图对几个实施例的详细描述，本专利技术的这些和其他优点将变得更加明显。附图说明图1是本专利技术的第一实施例的自动零件装配机的立体视图;图2是该机器的侧视图;图3是该机器的部分前视图;图4是表示该机器的各机器人能伸手够得到的工作区域的俯视图;图5是表示一操作手的立体视图，分别示出了从机器人的末端操纵器上脱离开来和装接在其上的情形;图6A、6B、6C和6D分别示出了不同型式的操作手;图7是表示可拆地安装在该机器的一工作台上的夹具的立体视图;图8A和8B示出了用在该机器中的用于将零件夹持于不同体位的不同型式的夹具;图9示出了该机器中用的另一种夹具，分别示出了其放开零件和夹持零件的状态;图10A、10B和10C示出了该机器中用的带有一往返夹具的又一夹具，分别示出了往返夹具处于脱离于机器人、被机器人抓握、和由机器人传送的状态;图11是表示该机器中用的各种变型夹具的立体视图;图12是该机器中的一个零件供给站的立体视图;图13是图12所示之零件供给站的分解立体视图;图14是该零件供给站的局部剖视图;图15是表示该机器中用的一特殊工作装具的侧视图;图16是表示零件供给站和该机器的机座之间的连接的示意图;图17示出了一设计，用于将一个零件由一个机器人传递给另一机器人的特定操作手，且在传递中倒转了零件的体位;图18示出了两个机器人协作把由一只操作手舒着的一个零件与由另一只操作手舒着的另一个零件组合起来的一种方式;图19是表示机器人手臂与装有操作手的架子协同的操作的俯视图;图20是表示放置在零件供给站上的附加夹具和操作手的俯视图;图21是表示按照上一实施例的一种变型的一类似零件装配机的俯视图;图22是本专利技术的第二实施例的自动零件装配机;图23示出了用于将工作台可移动地支承在机座上的一种改型结构;图24示出了用在图23的结构中的齿条齿轮机构;图25和26分别示出了用在图23的结构中的一种变型的齿轮传动机构(针条齿轮机构和针轮齿条机构);图27示出了表示这种机器之一种控制程序的流程图;图28是表示由机器人和特殊工作装具相结合对零件进行工艺处理的一个程序的流程图;图29是表示一工作状态监视程序的流程图;图30是机器人上装有电视摄像机时这种机器的俯视图;图31是表示用于把电视摄像机装到机器人上的一种连接方式的前视图;图32和33是分别表示装有电视摄像机之机器人的操作的示意图。参见图1至3，其中示出了本专利技术的第一实施例的自动零件装配机。该机器有一机座10，一矩形的工作台20支承在其上且可沿其长度方向水平运动。一对机器人30安装在工作台20上，沿工作台的长度方向有一定的间距，用于装配从许多不同结构形状的零件中选择出来的零件1。每一机器人30有一个水平地铰接的手臂31而有四个自由度。手臂31的自由端装有一个垂直延伸的末端操纵器32，末端操纵器32有一用于可脱卸地握持一操作手40的夹头33，操作手40用于抓取并装配零件1。为适应不同结构形状的零件，备有多种型式的操作手40，并将它们排列在工作台20上，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动零件装配机，它包括： 一由一机座支承的且可相对于所述机座运动的工作台； 至少两个分立的机器人，每一机器人有一可运动而达到各自工作区域内任一位置的末端操纵器，所述两机器人以有一个公共工作区域的关系相互定位，所谓公共工作区域是两个机器人各自的工作区域的互相搭叠的部分； 靠近所述工作台用来存放准备由所述机器人拾取的零件的零件供给装置； 多个可选择地且可拆卸地连接于所述机器人的所述末端操纵器的操作手，供所述机器人拿取和装配所述零件之用； 位于所述两个相邻机器人的所述公共区域内的夹具装置，用来夹持准备由所述机器人组装的所述零件； 用于控制所述机器人的操作和使所述工作台移动的控制装置； 其特征在于，所述机器人和所述操作手以及所述夹具装置都安装在所述可运动的工作台上，所述机器人沿所述工作台的运动方向相互隔开，而且其特征在于，所述零件供给装置沿所述工作台的所述运动方向设置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中谷卓也，阿部充孝，堂埜茂，浦野洋二，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]