CN105546025A - 搭载有除振装置以及机器人的定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供搭载有除振装置以及机器人的定位装置。在基座上搭载至少一个直线轴或者旋转轴以及机器人的、搭载有除振装置以及机器人的定位装置具有:能够使基座落座以及浮起的除振装置;以及根据机器人的动作状态来控制除振装置的浮起和落座的控制装置。
Description
技术领域
本发明涉及定位装置,尤其涉及搭载有除振装置以及机器人的定位装置。
背景技术
在机床、测定装置之类的定位装置中,设置场所的地板振动的影响会影响加工、测定结果。尤其在需要精密的位置控制的机床、测定装置中,一般是搭载除振装置而不传递地板振动的构造。在利用了防振橡胶的简单的除振装置中,由于难以进行低频率(50Hz以下)的除振,所以在高精度的装置中,使用了利用空气压力而浮起的空气减振器、利用磁力而浮起的磁铁减振器。日本特开2007-155038号公报中公开了使空气促动器和传感器成为单元的减振装置。
图11、图12表示以往技术的结构。图11中,由于机器人设置于地板,所以为了进行工件的拆装而需要的距离变长,从而需要大型机器人90。并且,为了在机器人中使工件更换自动化,以不在与大型机器人90之间的相对位置产生错位的方式,不在车床加工机91搭载除振装置,而是使用与脚部一体的基座92。若没有除振装置,则受到地板振动的影响,从而无法进行精密的加工。
图12中,精密车床加工机1的除振装置10以总是浮起状态消除地板振动。大型机器人90设置于地板,进行工件的拆装,但与安装工件的真空吸盘面之间的相对位置因除振装置而错位。为了修正错开量,在安装工件前,利用搭载于机器人的CCD照相机93进行拍摄,根据与保存在机器人的控制装置内的基准图像之间的比较计算位置的错位量,而向机器人的位置反馈。这样,还需要另外搭载CCD照相机93等传感器,也需要将该传感器的信息反馈为机器人的位置修正的装置以及软件。
一般而言,除振装置以不传递地板振动为目的,不需要严格地保持相同的姿势,从而从作为静止系统的地板观察时,机床或者测定装置的姿势、位置总是不同。机床、测定装置本身即使姿势、即装置的倾斜变化,若得到足够的机械刚性,则不会受到精度方面的影响,从而在机床、测定装置单体的使用中没有问题。
另一方面,若考虑为了自动化而与机器人组合使用的情况,则从固定于地板的机器人观察的机上的坐标因夹设除振装置而错位。
因此,在机器人进行机上的工具、工件的拆装的情况下,需要修正该位置偏移。
位置偏移的修正本身通过搭载照相机等另外的传感器,且测量位置偏移量,并通过修正机器人的手部位置而能够进行。但是,在该方法中,需要另外的传感器、将错位量反馈于机器人的装置或者软件。
作为其它的解决方法,通过将机器人搭载于机上即除振装置的上方,能够不会受到除振装置的位置偏移的影响。在该情况下,不需要传感器等装置的追加。并且,由于对于机上的一方而言,从机器人至工具、工件的距离较短,所以能够采用更加小型的机器人,从而有助于设置面积的减少、成本的减少。
即使使固定于地板的机器人以高速动作,其反作用仅施加于地板,基本不对机床、测定装置的精度产生影响。但是,在如上述那样地在机上搭载有机器人的情况下,若机器人高速动作,则其反作用直接传递至机床或者测定装置。尤其是,由于精密的机床、测定装置因除振装置而浮起,所以若受到较大的反作用,则较大地摆动。对于精密的机床、测定装置而言,由于未假定较大的外部干扰,所以若较大地摆动则因伺服马达而无法保持位置,从而报警。
发明内容
因此,鉴于上述以往技术的问题点,本发明的目的在于提供如下搭载有除振装置以及机器人的定位装置:在基座上搭载至少直线轴或者旋转轴以及机器人的定位装置中,机器人的动作状态不会影响上述直线轴或者上述旋转轴的动作。
本发明的搭载有除振装置以及机器人的定位装置在基座上搭载至少一个直线轴或者旋转轴以及机器人,其特征在于,具有:除振装置,其能够使上述基座落座以及浮起;以及控制装置,其根据上述机器人的动作状态来控制上述除振装置的浮起和落座。
上述搭载有除振装置以及机器人的定位装置的效果如下。
若机器人设置于地板,则除振装置的姿势变化成为机器人与定位装置的各轴间的位置偏移的原因,但通过将机器人搭载于基座上,从而除振装置的姿势变化不会对机器人与各轴间的相对位置产生影响。
当机器人进行低速动作或者停止时,通过使除振装置浮起,以使地板振动不会向基座上的直线轴或者旋转轴传递,从而能够进行高精度的定位。
当机器人进行高速动作时,为了使支承于除振装置的基座不会因反作用而摆动,使除振装置落座。为了提高机器人所进行的自动化加工、测量的周期时间,需要使拆装工具、工件的机器人以最高速度动作。此时,由于加工、测量已完成,所以即使使除振装置落座,也不会产生精度方面的影响。因此,根据上述的结构,能够兼得机器人所进行的工具、工件更换的周期时间缩短和基于除振装置得到的加工·测量的高精度化。
能够构成为:上述除振装置具备利用空气压力或者电磁力而浮起的构造,上述控制装置根据控制信号来任意地控制浮起和落座。
上述搭载有除振装置以及机器人的定位装置的效果如下。
作为除振装置的浮起机构,也考虑机械式的弹簧、永久磁铁彼此的排斥,但为了在这些构造中进行浮起或者落座,需要另外搭载促动器并使之固定(落座)的构造。另一方面,利用了空气压力、电磁力(电磁铁+永久磁铁的排斥)的除振装置通过供给空气的接通/断开、电源的接通/断开而能够容易地浮起/落座。
上述搭载有除振装置以及机器人的定位装置能够构成为:通过将以至少一个程序划分的连续的机器人的动作中的指令速度的最大值与预先设定的阈值进行比较,在上述连续的机器人的动作过程中,以使上述除振装置维持浮起或者落座的状态进行控制。
上述搭载有除振装置以及机器人的定位装置的效果如下。
由于机器人的动作速度在动作程序中不总是恒定,所以若简单地比较与阈值的大小来控制除振装置的浮起/落座,则频繁地引起浮起/落座的切换。若瞬间地切换浮起/落座,则其本身对基座施加较大的冲击,从而浮起/落座需要不会产生冲击的程度的时间、例如几秒的时间。若在这期间使机器人的动作待机,则机器人的周期时间变长,从而至少在一个动作程序中,将其中的最大速度与阈值比较,在执行程序前使之成为落座或浮起的状态,并在执行程序中维持该状态。由此,为了进行浮起/落座的切换而机器人待机仅在执行程序前进行。
此外,严格而言,考虑与速度的最大值相比手部(工具坐标系)的加速变得最大时对基座施加的反作用也变得最大,机器人的姿势也受到影响。但是,在程序上一般指定速度,从而比较速度的大小。
能够构成为:上述控制装置具有以在程序中指定了的时机输出控制信号的功能,并根据该控制信号来控制上述除振装置的浮起或者落座。
上述搭载有除振装置以及机器人的定位装置的效果如下。
在利用了机器人的自动化系统中,由于仅反复进行相同的动作的程序,所以对于在哪个程序中应使除振装置浮起或者落座,无需根据速度来判断,而根据程序的目的来判断。因此,使用者能够预先在程序中设置控制除振装置的浮起/落座的控制信号的命令句。例如,在用机器人进行机床、测定装置上的工件、工具的更换的程序中,首先向除振装置发送落座的控制信号,之后使机器人以最高速度动作,而进行更换动作。接下来,在开始加工、测量前使除振装置浮起,在加工中、测量中的期间,机器人准备下一个工件、工具的程序以低速动作。
在机床、测定装置搭载有机器人的系统中,一般而言,需要避免碰撞、确保使用者的安全,从而实时地通知动作状态的信息而能够相互地监视对象的动作状态。因此,也可以在机床、测定装置的程序的一方设置除振装置的控制命令,也可以在机器人的程序的一方设置除振装置的控制命令,也可以是双方均设置。
并且,不仅相对于机器人的动作切换除振装置的浮起/落座,也可以相对于机床、测定装置的动作切换除振装置的浮起/落座。例如,在使机床、测定装置的各轴高速动作的情况下,也与机器人相同地产生较大的反作用,从而能够使用在该情况下使除振装置落座、并仅在进行精密的动作时使之浮起这一方法。这样,例如在机床中能够使用如下方法:在需要高速进给的粗加工时使除振装置落座,防止因加减速的反作用而产生的摆动,并在精加工中使除振装置浮起,而以低速的进给来进行高精度的精加工。
上述搭载有除振装置以及机器人的定位装置能够具备当上述除振装置落座时、将上述基座的位置和姿势确定为唯一的至少一组嵌合部件。
上述搭载有除振装置以及机器人的定位装置的效果如下。
除振装置上的基座在浮起的情况在落座的情况下均不能再现水平方向的位置。
例如,两台定位装置相邻设置,当利用搭载于一方的基座上的机器人在旁边的定位基座上放置工件的情况下,若各个基座的位置不会正确地再现,则放置工件的位置错位。根据上述的结构,使各个除振装置暂时落座而用配合部件唯一地确定基座的位置,从而不会产生机器人与旁边的定位装置之间的位置偏移。
本发明通过具备以上的结构,在基座上搭载至少直线轴或者旋转轴以及机器人的定位装置中,能够提供机器人的动作状态不会对上述直线轴或者上述旋转轴的动作产生影响的、搭载有除振装置以及机器人的定位装置。
通过以下参照附图对实施例进行的说明,本发明的上述的以及其它的目的以及特征会变得清楚。这些附图如下。
附图说明
图1是表示定位装置是精密车床加工机的本发明的实施方式的图。
图2A是表示图1中使除振装置浮起后的情况的图,图2B是表示使除振装置落座后的情况的图。
图3是表示定位装置是精密三维测定装置的本发明的一个实施方式的图。
图4A、图4B是表示通过外部信号而能够进行浮起和落座的控制的空气减振器的构造的图。
图5A、图5B是表示通过外部信号而能够进行浮起和落座的控制的磁铁减振器的构造的图。
图6是在图1的结构中表示机器人、定位装置(精密车床加工机)、除振装置(空气减振器)的动作的流程图。
图7是在图1的结构中表示机器人、定位装置(精密车床加工机)、除振装置(空气减振器)的动作的流程图。
图8A、图8B是表示在图7所示的流程图的加工中机器人所使用的手部的图。
图9A、图9B、图9C是表示凹凸配合部件的图。
图10A、图10B是表示在图1的精密车床加工机的旁边设定图3的精密三维测定装置(不搭载机器人)、而机器人在精密三维测定装置的旋转工作台(真空吸盘)上对由精密车床加工机加工出的工件进行处理的系统的图。
图11是说明以往技术的图。
图12是说明以往技术的图。
具体实施方式
以下,对于在各实施方式中相同或者类似的构成要素使用相同的符号来进行说明。对本实施方式的简要情况进行说明。空气减振器、磁铁减振器能够通过空气的接通/断开、电磁铁的接通/断开来任意地进行减振器的浮起/落座。在使机器人高速动作的情况下,通过预先使除振装置落座,并在机器人静止或者低速动作的情况下,通过预先使除振装置浮起,能够将机器人的动作所产生的摆动抑制为最小限度。当机器人以高速动作是在工具更换、工件更换时,由于未进行加工、测量,所以不会出现除振装置落座所产生的地板振动的影响。在需要高的定位精度的加工中、测量中,除振装置浮起,而除去地板振动,并且使机器人的动作为停止或者低速,能够减少由机器人产生的摆动、振动的影响。
图1是表示定位装置是精密车床加工机的本发明的一个实施方式的图。图1与方案1的实施方式对应。本实施方式的定位装置是具备机器人的精密车床加工机1。X轴由固定于基座11的面上的引导部件13和被引导部件13引导的X轴滑动件12构成。Z轴由固定于基座11的面上的引导部件15和被引导部件15引导的Z轴滑动件14构成。
在X轴上的主轴16经由真空吸盘17安装工件18,在Z轴上的工具台20安装工具19,通过X、Z这两个轴和主轴的旋转来进行加工。为了进行精密的加工,基座11由四个除振装置10支承,成为不向基座11传递地板振动的构造。并且,为了自动更换工件18,在基座11上搭载有机器人21,并且机器人21安装有能够把持工件18的手部22。
真空吸盘17对工件18进行的吸附在与吸盘面平行的方向上具有安装的自由度,从而需要以使主轴16的旋转中心和工件18的中心一致的方式安装于正确的位置。若代替真空吸盘17而使用三爪卡盘,则能够某种程度地自动使工件18的中心和主轴的中心一致,但为了避免三爪的紧固所产生的工件18的变形,在高精度的加工中使用真空吸盘。
在将机器人21搭载于基座11上的情况下,与将机器人21设置于地板的情况相比,机器人21用于更换工件18的伸出长度(reach)较少即可,相应地机器人21的尺寸变小,从而有成本的优点。并且,机器人21不占有地板面积,相应地有能够减少系统整体的设置面积的优点。另外,不存在除振装置10的位置、姿势的再现性的情况较多。但是,通过在基座11上设置机器人21,从而与除振装置10的位置、姿势无关,若正确地对各轴进行定位控制则机器人21与工件18之间的相对坐标被确定为唯一。在使用真空吸盘17的情况下,由于需要使工件18的中心和主轴16的中心正确地一致,所以位置的再现性高的工件拆装是重要的。
图2A、图2B在方案1所包括的实施方式中表示图2A所示的使除振装置浮起后的情况和图2B的使之落座后的情况。在图1所述的结构中,除振装置10在不使地板30的地板振动传递至基座的方面对精密加工的精度提高有较大的贡献,但在除振装置10浮起的状态下,有若对基座11施加力则容易摆动的较大的缺点。尤其机器人21所进行的高速动作对基座11施加较大的反作用,从而基座11较大地摆动,而对于各轴的位置控制而言成为较大的外部干扰要素。
若该外部干扰超过对各轴进行位置控制的马达的推力,则各轴成为误差过大等报警状态。以往,这是无法在除振装置10上设置机器人21的很大的理由。
在使用了这样的机器人21的自动加工系统中,机器人21需要进行高速动作是为了缩短周期时间,但机器人21并不总是进行高速动作。在机器人21通过进行高速动作而带来周期时间的缩短的工序中,当自动更换工件18时,在加工中机器人不需要进行高速动作。另一方面,除振装置需要浮起仅在加工中进行,不在工件自动更换中进行。着眼于该一方面,如图2A、图2B所示,分开考虑加工中和工件更换中,能够如下进行,在加工中除振装置:浮起,机器人:停止或者低速动作;在工件更换中除振装置:落座,机器人:高速动作。
图1、图2A、图2B是精密车床加工机的实施方式,但也能够适用于精密加工中心、精密研磨装置等各种精密加工机。并且,机器人21不仅能够进行工件更换,还能够应用于工具更换、机内清洗等可在机上进行的各种自动化用途。根据本实施方式的结构,在使用了机器人21的精密加工机的自动化中,能够将机器人21的设置所导致的设置面积增加抑制为最小,机器人21的尺寸也能够小型,除此之外,能够实现基于除振装置得到的高精度的加工和机器人所进行的高速的处理的兼得。
图3是表示定位装置是精密三维测定装置的实施方式的图。图3中,作为方案1所包括的实施方式,表示了定位装置是具备机器人的精密三维测定装置的情况。在该情况下,也与图1的精密车床加工机相同是具备基座、机器人、除振装置的构造,但在基座上的Y轴搭载Z轴,使安装于Z轴滑动件前端的探测器接触工件来测量形状。并且,在基座上搭载旋转工作台,并经由真空吸盘固定工件。
除振装置的浮起或者落座的控制与图2A、图2B的说明相同,分开考虑测定中和工件更换中,在测定中除振装置:浮起,机器人:停止或者低速动作;在工件更换中除振装置:落座,机器人:高速动作。
图3表示定位装置是精密三维测定装置2的例子。图3是使用了接触式探测器(探测器25)的精密三维测定装置的实施方式,但也能够应用于CCD照相机、静电电容位移仪、激光测量器、白色干涉测定器之类的非接触的测定装置等各种精密测定装置。并且,机器人21不仅能够进行工件更换,还能够应用于探测器更换、送气等可在测定装置机上进行的各种自动化用途。根据本实施方式的结构,在使用了机器人21的精密测定装置的自动化中,能够将机器人21所导致的设置面积增加抑制为最小,机器人21的尺寸也能够小型,除此之外,能够实现除振装置10所进行的高精度的测量和机器人21所进行的高速的处理的兼得。
图4A、图4B是表示通过外部信号而能够进行浮起和落座的控制的空气减振器的构造的图。图4A、图4B中,作为方案2所包括的实施方式,表示了通过外部信号而能够控制浮起/落座的空气减振器的构造(剖视图)。
图4A表示浮起状态,从压缩机等高压空气源50供给的高压空气经由通过外部信号而能够开闭的电磁阀49(打开状态)、等级调整装置52,而被导入空气减振器主体42内的第一室45。第一室45的高压空气通过节流孔(细管)44而进入第二室43。由于第二室43由活塞40和波纹管41密闭,所以活塞40因空气压力而被抬起,从而浮起。此时,活塞40与地板30成为非接触的状态,从而能够消除地板振动。节流孔44具有对相对于第二室43出入的空气的流量进行限制的作用,由于限制活塞40升降的速度,所以活塞40不会由简单的空气弹簧抬起,从而节流孔44实现作为空气减振器的衰减机构的功能。
活塞40的上下方向的位置经由基准板53而向等级调整装置52传递,若活塞位置比基准低,则等级调整装置52增加朝第一室45进行的空气供气量,若活塞位置比基准高,则减少空气流入量,而增加来自等级调整排气配管51的排气量,从而以使活塞位置成为基准位置的方式进行自动调整。
但是,若以使活塞位置严格地维持基准位置的方式利用等级调整装置52进行控制,则朝第一室进行的空气的供气或者排气量频繁地变动,而活塞40小幅度地上下移动,从而其本身振动。
因此,一般而言,相对于从活塞40的基准位置开始的错位,设置某程度的静区,而等级调整装置52进行动作。这样,在不存在向朝活塞40的较大的负荷变动的状态下,以等级调整装置52供给了与从第一室45经由节流阀47排出的流量相互平衡的流量的状态稳定地浮起。等级调整装置52的作用即使在基座11(参照图1)上的搭载重量变化时也维持相同的浮起量,四个除振装置10分别独立地调节浮起量,从而相对于基座11上的偏负载也维持某程度的水平等级。
上述的等级调整装置52的静区成为图1中说明了的浮起的除振装置没有位置再现性的原因。并且,等级调整装置52仅与搭载重量的变动对应,没有控制住机器人21的高速动作的反作用(使之减振)那样的高速的响应性。图4A、图4B中,由于不积极地控制活塞40的位置,所以被分类为被动式减振器,但也存在另外搭载促动器而积极地控制活塞40的位置的类型的除振装置10。但是,由于促动器的响应性、产生力存在极限,所以不能控制住机器人21的反作用。
由于在一般的空气减振器的用途中不切换浮起和落座来使用,所以不需要通过电信号来切换浮起和落座的装置,但在本实施方式的用途中,通过安装电磁阀49,来进行基于外部信号的浮起或者落座的控制。
图4B表示关闭电磁阀49而空气减振器落座后的状态。若关闭电磁阀49,则与等级调整装置52的动作无关,朝第一室45进行的空气的流入停止,空气经由节流阀47而从排气配管46流出,从而经由节流孔44而连接的第二室43的空气压力也下降,进而活塞40落座。在该状态下,由于活塞40因基座11上的搭载物的重量而被按压于第二室43的底面,所以活塞40不容易移动。尤其是,在本实施方式的结构中,如图1的说明那样能够搭载小型的机器人21,从而具有几百kg的重量的基座11不会因小型的机器人21的反作用而移动。
图5A、图5B中,作为方案2所包括的实施方式,表示了通过外部信号而能够控制浮起或者落座的磁铁减振器的构造(剖视图)。磁铁减振器利用当向线圈63流动电流时产生的磁力与永久磁铁62之间的排斥力来使活塞60浮起。图5A中,在产生N极彼此的排斥力的朝向上流动电流。由于若距离分开则磁力急剧地减少,所以活塞60的上下位置被确定在活塞60的负载和排斥力变得相同的位置,如空气减振器那样即使没有等级传感器也保持位置。但是,与空气减振器相同,并不是严格地控制活塞60的位置,从而浮起时的位置没有再现性,例如因基座11上的积载物的重量、重心的变化而容易地变化。
磁铁减振器原理上利用永久磁铁彼此的排斥力也能够进行,但在本实施方式的任意地接通/断开磁力目的中,利用图5A、图5B的线圈(电磁铁)63的话比较容易。若通过外部信号而向线圈63流动需要的电流则如图5A所示地活塞60浮起,若切断电流则如图5B所示地活塞60落座。
图6中,作为方案3所包括的实施方式,在图1的结构中,以流程图表示了机器人21、定位装置(精密车床加工机)、除振装置(空气减振器)10的动作。选择机器人21的动作程序,在执行该动作程序前的时机,将选择的程序内的最大速度与预先设定的速度的阈值进行比较,若超过阈值则使空气减振器落座,若为阈值以下则在使空气减振器浮起后的状态下执行机器人21的动作程序。
由于机器人21的动作中的速度不恒定,所以若仅判断机器人21的速度的大小,而实时地切换空气减振器的浮起/落座,则变得频繁地切换浮起/落座。如图4的说明那样,由于空气减振器的活塞40的动作速度有限制,所以不能瞬间地进行浮起/落座的切换。因此,在这期间若使机器人21待机则带来周期时间的降低。
因此,着眼于一个程序中的指令速度的最大值,而在执行程序前比较指令速度的最大值和阈值。这样,在执行程序前自动地决定使除振装置浮起/落座,并在程序的执行中维持该状态,从而不会引起频繁的浮起/落座的切换。
严格而言,当机器人21的指令速度变得最大时,施加于基座11的反作用并不变得最大,也与机器人21的姿势、加减速的设定有关。但是,机器人21的程序上,相对于各动作指定速度的情况较多,从而从程序中自动检测最大速度是容易的。此外,机器人的速度指定也会按照每个轴而指定,但优选为手部22的位置(工具坐标系)的速度指定。
以下,根据各步骤对图6的流程图进行说明。
[步骤sa01]选择机器人将工件安装于真空吸盘的程序A。
[步骤sa02]判断程序A的最大速度是否超过阈值,在超过的情况(是)下移至步骤sa03,在未超过的情况(否)下移至步骤sa04。
[步骤sa03]输出空气减振器落座的控制信号。
[步骤sa04]输出空气减振器浮起的控制信号。
[步骤sa05]执行程序A。
[步骤sa06]判断程序A的执行是否已完成,在已完成的情况(是)下移至步骤sa07,在未完成的情况(否)下等待完成。
[步骤sa07]输出空气减振器浮起的控制信号。
[步骤sa08]执行精密车床加工机的加工程序a。
[步骤sa09]判断程序a的执行是否已完成,在已完成的情况(是)下移至步骤sa10,在未完成的情况(否)下等待完成。
[步骤sa10]选择机器人从真空吸盘拆下工件的程序B。
[步骤sa11]判断程序B的最大速度是否超过阈值,在超过的情况(是)下移至步骤sa12,在未超过的情况(否)下移至步骤sa13。
[步骤sa12]输出空气减振器落座的控制信号。
[步骤sa13]输出空气减振器浮起的控制信号。
[步骤sa14]执行程序B。
[步骤sa15]判断程序B是否已完成,在已完成的情况(是)下结束处理,在未完成的情况(否)下等待完成而结束处理。
图7中,作为方案4所包括的实施方式,在图1的结构中,以流程图表示了机器人21、定位装置(精密车床加工机)、除振装置(空气减振器)10的动作。此外,机器人21具有能够更换图8A所示的双手部和图8B所示的清洗手部的功能。
图6的流程图中,在选择了机器人21的程序后,比较机器人21的最大指令速度和阈值,输出空气减振器的浮起/落座的控制信号,但由于具备机器人21的加工系统用于量产加工目的,从而反复使用相同的程序。因此,空气减振器应浮起还是应落座,根据各程序的目的而明确的情况较多。也就是说,在制作程序的时刻,能够在程序中预先设置有空气减振器的浮起或者落座的命令句。
图7的流程图的程序中,机器人进行高速动作的程序C(在真空吸盘安装工件)、程序D(用于冲洗粗加工的切屑的机内清洗)、程序F(从真空吸盘拆下工件)、不需要精度的粗加工程序b在减振器落座的状态下执行。另一方面,为了确保精加工的精度,精加工程序c、为了缩短周期时间而在精加工中准备下一个工件的程序E在使空气减振器浮起后的状态下进行。空气减振器的控制信号也可以从精密车床加工机的控制装置和机器人的控制装置中任一个发出。
图2、图3、图6的说明中,根据机器人21的速度来切换除振装置10的浮起或者落座,但实际上在高速地驱动定位装置的各轴的情况下,也产生较大的反作用。因此,图7的流程图中,使空气减振器落座而进行粗加工,是为了防止因高速加工的加减速的反作用而产生的基座的摆动。
并且,由于在粗加工中产生大量的切屑,所以在粗加工时利用机器人21进行冲洗机内的切屑的动作,但由于除振装置落座,所以机器人21能够进行高速动作。
以下,根据各步骤对图7的流程图进行说明。
[步骤sb01]执行机器人将工件安装于真空吸盘的程序C。
[步骤sb02]执行程序C中的空气减振器落座命令。
[步骤sb03]使空气减振器落座。
[步骤sb04]判断程序C是否已完成,在已完成的情况(是)下移至步骤sb05,在未完成的情况(否)下等待完成。
[步骤sb05]执行精密车床加工机的粗加工程序b。
[步骤sb06]执行机器人进行机内清洗的程序D。
[步骤sb07]判断程序b的执行是否已完成,在已完成的情况(是)下移至步骤sb08,在未完成的情况(否)下等待完成。
[步骤sb08]结束程序D的执行。
[步骤sb09]执行精密车床加工机的精加工程序c。
[步骤sb10]执行程序c中的空气减振器浮起命令。
[步骤sb11]使空气减振器浮起。
[步骤sb12]执行机器人把持下一个工件的程序E。
[步骤sb13]判断程序c是否已完成,在已完成的情况(是)下移至步骤sb14,在未完成的情况(否)下等待完成。
[步骤sb14]执行机器人从真空吸盘拆下工件、并更换为下一个工件的程序F。
[步骤sb15]执行程序F中的空气减振器落座命令。
[步骤sb16]使空气减振器落座。
[步骤sb17]判断程序C的执行是否已完成,在已完成的情况(是)下结束处理,在未完成的情况(否)下等待完成而结束处理。
图8A、图8B是表示在图7所示的流程图的加工中机器人所使用的手部的图。
图8A中,利用能够同时把持两个工件的双手部70,通过分别独立地开闭两个三爪空气卡盘71、72来把持工件18。由此,在把持有未加工的工件18的状态下,从真空吸盘17拆下加工完成的工件,并能够在该状态下将未加工工件安装于真空吸盘17,从而带来工件更换的周期时间的缩短。图8B中,利用清洗用手部75,通过从清洗喷嘴76喷射高压的清洗液,来冲洗切屑。各个手部、即双手部70和清洗用手部75在根部分搭载有手部更换机构73、77,而能够相对于机器人21的手臂拆装。由此,机器人21能够进行手部的自动更换。
图9是表示凹凸配合部件的图。图9中表示了方案5所包括的实施方式。圆锥形状的凹凸配合部件80存在三组,凹凸配合部件80的配合凸部件81固定于基座11侧,配合凹部件82固定于地板30侧。在除振装置10浮起时,在圆锥部存在间隙,在落座时,圆锥的凹凸部配合,而成为三点支承的状态,从而在落座状态下,正确地再现基座11相对于地板30的面的位置。配合部件也可以内置于除振装置80内。
图10A、图10B表示方案5所包括的实施方式,图10A是从斜上观察的图,图10B是从斜下观察的图。是如下系统:在图1的精密车床加工机旁边设置图3的精密三维测定装置3(不搭载机器人),而机器人21在精密三维测定装置3的旋转工作台(真空吸盘)上对由精密车床加工机1加工出的工件进行处理。当在装置间搬运工件时,各个除振装置10落座,通过各个装置所装备的图9的配合凹凸部件配合,从而各个基座11的位置成为正确地定位的状态。在该状态下,由于精密车床加工机1上的机器人与精密三维测定装置3上的旋转工作台(真空吸盘)之间的相对位置不会产生错位,所以能够在正确的位置放置工件。
Claims (5)
1.一种搭载有除振装置以及机器人的定位装置,其在基座上搭载至少一个直线轴或者旋转轴以及机器人,该搭载有除振装置以及机器人的定位装置的特征在于,具有:
除振装置,其能够使上述基座落座以及浮起;以及
控制装置,其根据上述机器人的动作状态来控制上述除振装置的浮起和落座。
2.根据权利要求1所述的搭载有除振装置以及机器人的定位装置,其特征在于,
上述除振装置具备利用空气压力或者电磁力而浮起的构造,
上述控制装置根据控制信号来任意地控制浮起和落座。
3.根据权利要求1或2所述的搭载有除振装置以及机器人的定位装置,其特征在于,
通过将以至少一个程序划分的连续的机器人的动作中的指令速度的最大值与预先设定的阈值进行比较,从而在上述连续的机器人的动作过程中,以使上述除振装置维持浮起或者落座的状态进行控制。
4.根据权利要求1~3任一项中所述的搭载有除振装置以及机器人的定位装置,其特征在于,
上述控制装置具有以在程序中指定了的时机输出控制信号的功能,并根据该控制信号来控制上述除振装置的浮起或者落座。
5.根据权利要求1~4任一项中所述的搭载有除振装置以及机器人的定位装置,其特征在于,
具备当上述除振装置落座时将上述基座的位置和姿势确定为唯一的至少一组嵌合部件。
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