[發明專利]裝配設備和裝配方法

有效

• 申請號: 201310042790.5
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103240591A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 大里俊明;新井貴志;平澤修一
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: B23P21/00
• 分類號: B23P21/00;B25J9/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 林振波

技術領域

本發明的方面總體上涉及用具有對準抓持手的兩個機械臂來執行裝配操作的裝配設備。

背景技術

在產業界中，已經使用了通過機械臂來執行裝配操作的多種裝配設備。近年來，一直需要一種使用機械臂實現裝配操作的裝配設備，來代替手動地執行裝配操作。另一方面，在生產廠執行的手動裝配中，已經引入了人力單元生產系統，其中，去除了輸送器，人直接輸送工件并把各種部件和輔助材料裝配到工件上。

有一種稱為“機械單元生產系統”的新型單元生產系統，其通過組合人力和裝配設備而加強了操作員的生產率。

在這種背景下，需要一種裝配設備，它使用機械臂執行裝配來代替手動裝配，能夠僅在裝配設備中把多個部件和輔助材料裝配到工件上。

日本專利特開No.2010-105106（下文稱為“專利文獻1”）提出了一種生產系統，能夠把多個部件和輔助材料裝配到工件上，以提高作業效率。

專利文獻1的生產系統包括一對配設有用于保持裝配部件一部分的手的操控器、用作兩個部件的裝配位置的裝配臺和用于操作操控器的控制裝置。操控器布置成使得手的作業區域重疊而形成重疊的作業區域。裝配臺設置在重疊的作業區域中。

然而，在專利文獻1中公開的現有技術存在以下問題。

首先，在裝配過程中有時要執行多個拆開和輸送操作。

需要用機械臂來執行把工件從供給位置輸送到裝配臺上的預定位置和把工件附連到裝配臺的工件輸送和附連操作，以及執行把工件從裝配臺取出并輸送工件到排出位置的工件取出和輸送操作。由于在將工件保持在裝配臺上的情況下執行裝配操作，因此降低了作業效率。

此外，需要在所述手中抓持工具如涂布裝置和螺絲刀，并隨著抓持操作和釋放操作而附連和拆開工具。這也會降低作業效率。

其次，有時不能確保裝配中裝配操作如涂布操作所需的足夠自由度。由于在將工件固定于裝配臺上的情況下執行操作，因此工件的姿勢受到限制，這使得難以高自由度地進行裝配。當使用裝配臺時，通常使用與裝配臺相組合的固定夾具，這會增大生產成本。

發明內容

本發明的一個方面提供了一種裝配設備，它能提供高的作業效率并且能夠高自由度地執行裝配操作。

根據本發明一方面的裝配設備包括底座、設置在處于底座上的第一機械臂中的第一抓持手、設置在處于底座上的第二機械臂中的第二抓持手，和配置成控制第一和第二機械臂以及第一和第二抓持手的控制裝置。第一抓持手包括與第一機械臂相連并具有旋轉軸的附件和設置在旋轉機構中的對準抓持機構，該旋轉機構的旋轉軸定位成與附件的旋轉軸交叉或相對于附件的旋轉軸成偏斜位置關系。第一和第二抓持手的協同作業區域設置在第一和第二抓持手的作業區域彼此重疊的重疊區域中。

根據裝配設備的示例性實施例，能夠把部件輸送到該部件要裝配到被保持的工件上的裝配位置，能夠在不使用裝配臺的條件下用設置在機械臂中的第一和第二抓持手執行裝配操作。因此，能夠省略在使用裝配臺時要執行的工件輸送、附連操作和工件取出、輸送操作。此外，由于能夠任意地改變工件的裝配位置和姿勢，因此能夠確保高生產率和高自由度地執行裝配。

從下面參考附圖對示例性實施例的描述，本發明的其他特征將變得明顯。

附圖說明

圖1示出了根據第一實施例的裝配設備。

圖2示出了根據第一實施例的第一抓持手。

圖3示出了根據第二實施例的裝配設備。

圖4示出了根據第三實施例的裝配設備。

圖5A和5B示出了第三實施例中的示例性操作。

圖6示出了第三實施例中的作業區域。

具體實施方式

第一實施例

圖1是根據第一實施例的裝配設備的透視圖。參考圖1，六軸關節式的第一機械臂2和第二機械臂3布置在底座1上以彼此相對。第一機械臂2和第二機械臂3的遠端設置有抓持手4和5。每個抓持手4、5包括：具有力傳感器的附件，其安裝在機械臂的腕部中；和設置在旋轉機構中的對準抓持機構。力傳感器能夠檢測在裝配過程中向抓持手施加的力。不總是需要安裝力傳感器，但是可以根據用戶的需要來安裝。

圖2示出了第一實施例中的第一抓持手4。如圖2所示，附件26包括圍繞旋轉軸a旋轉的機構。附件26還包括具有旋轉軸b的旋轉機構27。旋轉軸b與附件26的旋轉軸a交叉。旋轉軸b和旋轉軸a可以具有偏斜的位置關系。

術語“偏斜的位置關系”表示空間中兩條不平行且彼此不相交的直線之間的位置關系。