CN103111405A

CN103111405A - 使用了掩蔽夹具的掩蔽装置

Info

Publication number: CN103111405A
Application number: CN2012104606613A
Authority: CN
Inventors: 奥田满广
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2011-11-16
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2013-05-22
Also published as: US8839834B2; US20130118689A1; JP5325964B2; DE102012022054A1; JP2013103211A; DE102012022054B4

Abstract

本发明提供能够利用机器人有效地进行使用了掩蔽夹具的掩蔽作业的掩蔽装置。利用第二机器人取出掩蔽夹具的步骤S5只要在步骤S6前完成即可，能够在步骤S2结束之前或与步骤S4同时进行。由于能够与利用第一机器人进行的工件的检测、取出或粘结剂的涂敷同时进行利用第二机器人进行的掩蔽夹具的取出作业，因此能够缩短周期。

Description

使用了掩蔽夹具的掩蔽装置

技术领域

本发明涉及利用机器人进行使用掩蔽夹具进行的涂装前的掩蔽作业的掩蔽装置。

背景技术

在对涂装对象物进行涂装前，在进行预先覆盖非涂装部位的所谓掩蔽时，一般将掩蔽带或掩蔽夹具等安装在该非涂装部位。例如在日本特开平2000-70800号公报中，记载有“在涂装作业中，在存在不想涂装的部位的场合，在该部位粘贴掩蔽带等掩蔽材料后涂装整体，在涂装后剥离掩蔽带的方法是有效的”。

使用掩蔽板的掩蔽方法也是周知的。例如在日本特开2004-202348号公报中，记载有“在洗净、涂装机体1时，考虑利用洗净液或涂料等异物的影响，为了保护安装电子部件等的精密位置，利用具有伸缩性及粘结性并且能反复使用的掩蔽板10覆盖与上述精密装置连通的机体孔5”。

另外，利用磁体对掩蔽部件进行定位的技术也是周知的。例如在日本特开平6-99118号公报中，记载有“能够利用磁体将面罩以不偏离移动的方式可靠地定位在被涂装物的规定面，另外，能够以只具备磁体的简单的结构以位置不偏离的方式对面罩各个被涂敷物进行定位并配置”。

本发明提供利用机器人进行使用了掩蔽夹具的掩蔽作业的掩蔽装置。但是，在利用机器人进行利用粘结剂等将掩蔽夹具安装在工件上的作业的场合，需要利用机器人逐一地进行包括取出供给的工件的工序、将工件定位在规定的位置的工序、在工件上涂敷粘结剂的工序、取出用于安装在工件上的掩蔽夹具的工序、将掩蔽夹具安装在工件上的工序、以及对安装了掩蔽夹具的工件进行出料的工序等一连串的工序，存在掩蔽作业的周期变长的可能性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供能够利用机器人有效地进行使用了掩蔽夹具的掩蔽作业的掩蔽装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种掩蔽装置，其特征在于，具备：具有用于把持对象物的对象物把持部的第一机器人；具有用于把持掩蔽夹具的掩蔽夹具保持部的第二机器人；以及用于在上述第一机器人的上述对象物把持部所把持的对象物上涂敷粘结剂的涂敷装置，利用上述第一机器人及上述第二机器人的任一方的动作、或两者的动作将由上述第二机器人的上述掩蔽夹具保持部所保持的掩蔽夹具安装在由上述第一机器人的上述对象物把持部所把持的上述对象物的、利用上述涂敷装置涂敷有粘结剂的掩蔽部位上。

在优选的实施方式中，上述第一机器人具备检测由上述第二机器人的上述掩蔽夹具保持部所保持的掩蔽夹具的把持偏离的第一检测部，根据由上述第一检测部检测的掩蔽夹具的把持偏离，进行上述掩蔽夹具与上述对象物的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，在上述对象物的掩蔽部位上安装掩蔽夹具。

在优选的实施方式中，上述第二机器人具备检测由上述第一机器人的上述对象物把持部所把持的上述对象物的把持偏离的第二检测部，根据由上述第二检测部检测的对象物的把持偏离，进行上述涂敷装置与上述对象物的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，在上述对象物的掩蔽部位上涂敷粘结剂。

在优选的实施方式中，上述涂敷装置安装在上述第二机器人上，通过利用上述对象物把持部把持对象物的上述第一机器人、和安装了上述涂敷装置的上述第二机器人的任一方的动作、或双方的动作使上述涂敷装置与上述对象物相对移动，并在该对象物的掩蔽部位上涂敷粘结剂。

在优选的实施方式中，上述涂敷装置设置在上述第一机器人的作业区域内的规定位置，利用上述第一机器人的上述对象物把持部把持上述对象物并取出，使取出的该对象物相对于上述涂敷装置移动，并在该对象物的掩蔽部位上涂敷粘结剂。

在优选的实施方式中，掩蔽装置具备设置在上述第一机器人及上述第二机器人共有的共同作业区域内的临时载置台，上述第二机器人具备检测利用上述第一机器人的上述对象物把持部所把持的上述对象物的把持偏离的第二检测部，根据由上述第二检测部检测的、利用上述第一机器人的上述对象物把持部所把持的对象物的把持偏离，上述第一机器人进行上述对象物与上述临时载置台的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，将上述对象物载置在上述临时载置台上，利用安装了上述涂敷装置的上述第二机器人，使上述涂敷装置相对于上述临时载置台上的上述对象物相对移动并在该对象物的掩蔽部位上涂敷粘结剂，利用上述第二机器人取出上述掩蔽夹具，将取出的该掩蔽夹具安装在上述临时载置台所载置的上述对象物的、涂敷有粘结剂的掩蔽部位上。

在该场合，进一步利用上述第二机器人的上述第二检测部检测载置在上述临时载置台上的上述对象物的位置偏离，根据由上述第二检测部检测的位置偏离，上述第二机器人进行上述涂敷装置与上述临时载置台上的上述对象物的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，在上述对象物的掩蔽部位上涂敷粘结剂。

在优选的实施方式中，上述粘结剂是水溶性且具有粘性由于含有水分的减少而增加的性质，上述掩蔽夹具由具有吸水性的材料制成。

在优选的实施方式中，掩蔽装置具备检测供给的对象物的位置姿势的第三检测部，根据由上述第三检测部检测的位置姿势，上述第一机器人进行位置修正、或位置修正及姿势修正，取出上述对象物。

在优选的实施方式中，掩蔽装置具备检测供给的掩蔽夹具的位置姿势的第四检测部，根据由上述第四检测部检测的位置姿势，上述第二机器人进行位置修正、或位置修正及姿势修正，取出上述掩蔽夹具。

附图说明

本发明的上述或其他目的、特征及优点通过参照附图说明以下的优选实施方式而变得更加明确。

图1是表示利用安装在第一机器人上的第一检测部检测工件的状态的图。

图2是表示利用第一机器人把持工件的状态的图。

图3是表示利用安装在第二机器人上的第二检测部检测第一机器人把持的工件的状态的图。

图4是表示在工件上涂敷粘结剂的状态的图。

图5是表示利用安装在第二机器人上的第二检测部检测掩蔽夹具的状态的图。

图6是表示利用第二机器人保持掩蔽夹具的状态的图。

图7是表示利用安装在第一机器人上的第一检测部检测第二机器人所把持的掩蔽夹具的状态的图。

图8是表示操作第一及第二机器人而在工件上安装掩蔽夹具的状态的图。

图9是表示将安装有掩蔽夹具的工件出料到规定的场所的状态的图。

图10是表示本发明的应用例的图。

图11是表示使用了本发明的一个实施方式的掩蔽装置的掩蔽作业的顺序的流程图。

图12是表示图11的另一顺序的流程图。

具体实施方式

下面，参照图1～图10及流程图（图1、图12）说明本发明的优选实施方式。另外，本发明以使用多台机器人（在图示例中为两台）进行使用了掩蔽夹具的掩蔽作业为主要内容。

图1～图8表示使用掩蔽装置的掩蔽作业的流程。首先，如图1所示，在第一机器人10的可动部上安装第一检测部（在图示例中为图像传感器）12，利用第一检测部12检测作为掩蔽对象物的工件14（图11的步骤S1）。具体地说，为了利用设在第一机器人10上的对象物把持部（在图示例中为手16）把持工件14，利用第一检测部对工件14的图像进行摄像，通过图像处理等测定工件14的位置及姿势。

接着，如图2所示，使用第一机器人10取出工件14（图11的步骤S2）。例如，利用第一机器人10的手16把持工件14的预定部位18（参照图1），提升到适于后述的作业的规定的高度。

接着，如图3所示，检测第一机器人10所把持的状态的工件14是否为预定的位置及姿势（图11的步骤S3）。在本申请说明书中，将所把持的工件14不为上述预定的位置或姿势的场合称为“把持偏离”。例如，如图3所示，工件14的把持偏离利用安装在与第一机器人10不同的第二机器人20上的第二检测部（在图示例中为图像传感器）22对工件14进行摄像，能够通过将该数据传送到第一机器人10来检测。

接着，如图4所示，使用粘结剂的涂敷装置24在第一机器人10所把持的工件14的规定部位（用于安装后述的掩蔽夹具的部位）涂敷粘结剂（图11的步骤S4）。该涂敷作业可以通过将涂敷装置24设在第二机器人20上并使机器人10、20相对移动来进行，也可以将涂敷装置24设在其他固定部位上并使第一机器人10移动来进行。另外，在步骤S3中确认把持偏离的场合，在步骤S4的涂敷作业中，能够使机器人10、20的至少一方进行动作，以便修正该把持偏离，具体地说，进行工件14与涂敷装置24的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，

图5及图6是说明利用第二机器人20进行的掩蔽夹具26的取出的图。首先，如图5所示，利用第二检测部22检测配置在规定的场所的掩蔽夹具26（在图示例中，在层叠的状态下收放在托盘28中的板状的部件），测定其位置及姿势。接着，如图6所示，利用安装在第二机器人20的前端的吸附部30或手等把持部等的掩蔽夹具保持部取出掩蔽夹具26。

利用第二机器人20取出掩蔽夹具26的步骤（S5）只要在后述的步骤S6之前完成即可，因此，如图11所示，能够直到步骤S2结束，或如图12所示，与步骤S4同时进行掩蔽作业的其他形式。但是，在将涂敷装置24安装在第二机器人20上进行步骤S4的涂敷作业的场合，步骤S5在步骤S2结束之前进行（图11）。另一方面，在将涂敷装置24设置在第一机器人10的作业区域内的规定位置的场合，步骤S5可以如图11所示在步骤S2结束之前进行，也可以如图12所示与步骤S4同时进行。这样，在本发明中，由于能够与利用第一机器人进行的工件的检测、取出或粘结剂的涂敷同时进行利用第二机器人20进行的掩蔽夹具的取出作业，因此能够缩短周期。

在接下来的步骤S6中，如图7所示，检测第二机器人20所把持的状态的掩蔽夹具26是否为预定的位置及姿势。在本申请说明书中，被把持的状态的掩蔽夹具26不为上述预定的位置或姿势的场合也称为“把持偏离”。例如，如图7所示，掩蔽夹具26的把持偏离能够通过利用安装在第一机器人10上的第一图像传感器12对掩蔽夹具26进行摄像来检测。

接着，如图8所示，使第一机器人10与第二机器人20互相相对移动，将由第二机器人20把持的掩蔽夹具26安装在由第一机器人10把持的工件14的规定部位（粘贴在涂敷有粘结剂的部位）（步骤S7）。另外，在步骤S6中确认了掩蔽夹具26的把持偏离的场合，在步骤S7的安装作业中，能够使机器人10、20的至少一方进行动作，以便修正该把持偏离，具体地说，进行掩蔽夹具26与工件14的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正。在本申请发明中，在这种掩蔽夹具26的安装作业中，一方的机器人（第一机器人10）把持工件14，另一方的机器人（第二机器人20）把持掩蔽夹具26，在利用一方的机器人的检测部检测另一方的机器人的把持状态并进行了位置修正等后，能够实现将掩蔽夹具26安装在工件14上的结构，因此能够缩短安装所需的时间。

最后，如图9所示，进行利用第一机器人10的动作将粘贴有掩蔽夹具26的工件14移动到规定的场所32（所谓的出料）（步骤S8）。另外，图9表示在工件上安装三个掩蔽夹具26的例子，但掩蔽夹具的形状或个数能根据工件的形状等进行多种改变。

图10表示本申请发明的应用例。在第一机器人（未图示）及第二机器人20共有的共同作业区域内设置临时载置台34。首先，根据由第一机器人取出并由机器人手16（参照图2）等的对象物把持部把持的工件14的把持偏离，第一机器人进行工件14与临时载置台34的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，将工件14载置在临时载置台34上。接着，利用安装了涂敷装置24的第二机器人20，使涂敷装置24相对于临时载置台34上的工件14相对移动，在工件14的掩蔽部位（粘结剂涂敷部位）上涂敷粘结剂。接着，利用第二机器人20取出掩蔽夹具26，将该掩蔽夹具26粘贴在载置在临时载置台34上的工件14的涂敷有粘结剂的掩蔽部位上。

通过设置临时载置台34，即使在由于第一机器人10把持而无法粘贴掩蔽夹具的场合，更具体地说，即使在由于第一机器人10的手16干涉而无法在工件14的掩蔽部位上安装掩蔽夹具26的场合，通过暂时将工件14载置在临时载置台34上，能够适当地安装掩蔽夹具26。

另外，在图10的方式中，也能够利用安装在第二机器人20上的第二检测部22检测载置在临时载置台34上的工件14的位置偏离。在该场合，根据由第二检测部22检测的位置偏离，第二机器人20进行涂敷装置24与临时载置台34上的工件14的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，能够在工件14的掩蔽部位（粘结剂涂敷部位）涂敷粘结剂。

另外，在上述实施方式中，安装在第一机器人10上的第一检测部12兼具供给的工件14的位置姿势（位置及姿势）的检测（步骤S1）和第二机器人20把持的掩蔽夹具26的把持偏离检测（步骤S6），但也可以利用其他检测部进行两检测功能。例如，将检测供给的工件的位置姿势（位置偏离）的其他的第三检测部36设置在适当的固定部位等，根据由该第三检测部36（参照图1）检测的位置偏离，第一机器人10进行位置修正、或位置修正及姿势修正，也能够取出检测的工件。

另外，在上述实施方式中，安装在第二机器人20上的第二检测部22兼具供给的掩蔽夹具26的位置姿势（位置及姿势）的检测（步骤S5）和第一机器人10把持的工件14的把持偏离检测（步骤S3），但也可以利用其他检测部进行两检测功能。例如，将检测供给的掩蔽夹具26的位置姿势（位置偏离）的其他用途的第四检测部38（参照图5）设置在适当的固定部，根据由该第四检测部38检测的位置偏离，第二机器人20进行位置修正、或位置修正及姿势修正，也能够取出检测的掩蔽夹具。

另外，涂敷在工件上的粘结剂是水溶性且具有粘性由于含有水分的减少而增加的性质，另一方面，掩蔽夹具优选由具有吸水性的材料制成。如果这样，掩蔽夹具与工件的粘结剂涂敷部位接触后到粘结固定在该工件上的时间比使用其他粘结剂的场合短，因此能够缩短利用第一机器人及第二机器人以使工件及掩蔽夹具不互相移动的方式保持的时间。

根据本发明，在第一机器人和第二机器人上分配对掩蔽必要的作业工序，由于能够同时进行作业，因此能够缩短总计的作业时间即周期。

通过在第一机器人上设置检测第二机器人所保持的掩蔽夹具的把持偏离的第一检测部，能够检测第二机器人把持的掩蔽夹具的把持偏离，掩蔽夹具能够安装在正确的位置。

通过在第二机器人20上设置检测第一机器人所把持的对象物的把持偏离的第二检测部，能够检测第一机器人把持的对象物的把持偏离，粘结剂能够涂敷在正确的位置。

通过在第一机器人及第二机器人共有的共同作业区域内设置临时载置台，即使存在由于第一机器人把持而无法粘贴掩蔽夹具的掩蔽部位的场合，通过使用该临时载置台，能够有效地安装掩蔽夹具。

涂敷在对象物上的粘结剂是水溶性，并具有粘性由于含有水分的减少而增加的性质，并且通过在掩蔽夹具上使用具有吸水性的材质，能够缩短掩蔽夹具的安装或把持所需的时间。

Claims

1.一种掩蔽装置，其特征在于，

具备：具有用于把持对象物（14）的对象物把持部（16）的第一机器人（10）；

具有用于把持掩蔽夹具（26）的掩蔽夹具保持部（30）的第二机器人（20）；以及

用于在上述第一机器人（10）的上述对象物把持部（16）所把持的对象物上涂敷粘结剂的涂敷装置（24），

利用上述第一机器人（10）及上述第二机器人（20）的任一方的动作、或两者的动作将由上述第二机器人（20）的上述掩蔽夹具保持部（30）所保持的掩蔽夹具（26）安装在由上述第一机器人（10）的上述对象物把持部（16）所把持的上述对象物（4）的、利用上述涂敷装置（24）涂敷有粘结剂的掩蔽部位上。

2.根据权利要求1所述的掩蔽装置，其特征在于，

上述第一机器人（10）具备检测由上述第二机器人（20）的上述掩蔽夹具保持部（30）所保持的掩蔽夹具（26）的把持偏离的第一检测部（12），

根据由上述第一检测部（12）检测的掩蔽夹具（26）的把持偏离，进行上述掩蔽夹具（26）与上述对象物（14）的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，在上述对象物的掩蔽部位上安装掩蔽夹具（26）。

3.根据权利要求1或2所述的掩蔽装置，其特征在于，

上述第二机器人（20）具备检测由上述第一机器人（10）的上述对象物把持部（16）所把持的上述对象物（14）的把持偏离的第二检测部（22），

根据由上述第二检测部（22）检测的对象物（14）的把持偏离，进行上述涂敷装置（24）与上述对象物（14）的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，在上述对象物（14）的掩蔽部位上涂敷粘结剂。

4.根据权利要求1～3任一项所述的掩蔽装置，其特征在于，

上述涂敷装置（24）安装在上述第二机器人（20）上，

通过利用上述对象物把持部（16）把持对象物的上述第一机器人（10）、和安装了上述涂敷装置（24）的上述第二机器人（20）的任一方的动作、或双方的动作，使上述涂敷装置（24）与上述对象物（14）相对移动，并在该对象物的掩蔽部位上涂敷粘结剂。

5.根据权利要求1～3任一项所述的掩蔽装置，其特征在于，

上述涂敷装置（24）设置在上述第一机器人（10）的作业区域内的规定位置，

利用上述第一机器人（10）的上述对象物把持部（16）把持上述对象物（14）并取出，使取出的该对象物（14）相对于上述涂敷装置（24）移动，并在该对象物（14）的掩蔽部位上涂敷粘结剂。

6.根据权利要求1～5任一项所述的掩蔽装置，其特征在于，

具备设置在上述第一机器人（10）及上述第二机器人（20）共有的共同作业区域内的临时载置台（34），

上述第二机器人（20）具备检测利用上述第一机器人（10）的上述对象物把持部（16）所把持的上述对象物（14）的把持偏离的第二检测部（22），

根据由上述第二检测部（22）检测的、利用上述第一机器人（10）的上述对象物把持部（16）所把持的对象物（14）的把持偏离，上述第一机器人（10）进行上述对象物（14）与上述临时载置台（34）的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，将上述对象物（14）载置在上述临时载置台（34）上，利用安装了上述涂敷装置（24）的上述第二机器人（20），使上述涂敷装置（24）相对于上述临时载置台（34）上的上述对象物（14）相对移动并在该对象物的掩蔽部位上涂敷粘结剂，利用上述第二机器人（20）取出上述掩蔽夹具（26），将取出的该掩蔽夹具（26）安装在上述临时载置台（34）所载置的上述对象物（14）的、涂敷有粘结剂的掩蔽部位上。

7.根据权利要求6所述的掩蔽装置，其特征在于，

利用上述第二机器人（20）的上述第二检测部（22）检测载置在上述临时载置台（34）上的上述对象物（14）的位置偏离，根据由上述第二检测部（22）检测的位置偏离，上述第二机器人（20）进行上述涂敷装置（24）与上述临时载置台（34）上的上述对象物（14）的相对位置的修正、或相对位置及相对姿势的修正，并在上述对象物（14）的掩蔽部位上涂敷粘结剂。

8.根据权利要求1～7任一项所述的掩蔽装置，其特征在于，

上述粘结剂是水溶性且具有粘性由于含有水分的减少而增加的性质，上述掩蔽夹具（26）由具有吸水性的材料制成。

9.根据权利要求1～8任一项所述的掩蔽装置，其特征在于，

具备检测供给的对象物（14）的位置姿势的第三检测部（36），

根据由上述第三检测部（36）检测的位置姿势，上述第一机器人（10）进行位置修正、或位置修正及姿势修正，并取出上述对象物（14）。

10.根据权利要求1～9任一项所述的掩蔽装置，其特征在于，

具备检测供给的掩蔽夹具（26）的位置姿势的第四检测部（38），

根据由上述第四检测部（38）检测的位置姿势，上述第二机器人（20）进行位置修正、或位置修正及姿势修正，并取出上述掩蔽夹具（26）。