CN108367401A - 组装设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

根据本技术的实施方式的组装设备包括工作基座、第一机器人、第二机器人和控制器。工作基座具有放置表面，在所述放置表面上放置有多个工件，并使多个工件各自每隔一定时间循环到沿着圆周设置的多个工作区域。第一机器人设置在圆周内侧并且能够访问多个工作区域。第二机器人设置在圆周的外侧并且能够访问多个工作区域中的至少一个工作区域。控制器使第一机器人在所述一定时间内对于在所述多个工作区域中的多个预定工作区域上的每个工件执行预定处理，并且使第二机器人执行辅助第一机器人对于在所述多个预定工作区域中的至少一个工作区域上的工件的处理的操作。

Description

组装设备及其控制方法
技术领域
本技术内容涉及设置有用于组装电子设备等的多个机器人的组装设备及其控制方法。
背景技术
例如，在用于电子设备或电子部件的生产线中的工作组装和传送过程中，使用各种工业机器人设备。对于这种工业机器人设备，例如，要求提高操作效率。
例如，专利文献1中公开了一种部件供应设备，其具有：支架单元件(围绕该支架单元件设置有工作区域)、在支架单元件的中心设置的自动组装设备、和用于辅助向安装构件导入工件和从安装构件移除工件的自运行台车。其结果是，从组装工件到移除工件的一系列处理能够通过自动组装设备和自运行台车分开执行，此举提高了操作效率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭59-73246号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所公开的技术中，由自动组装设备执行整个用于工件的组装处理，因此组装工件所需要的时间取决于自动组装设备的工作能力。由于这个原因，对于从工件组装到工件传送的整个工作的时间减少是有限的。在制造电子设备或电子部件时，存在难以进一步提高生产率的问题。
鉴于如上所述的情况，本技术的一个目的是提供一种能够提高生产率的组装设备和用于该组装设备的控制方法。
解决问题的方法
为了实现上述目的，根据本技术内容的实施方式的组装设备包括工作基座、第一机器人、第二机器人、和控制器。
工作基座具有放置表面，在所述放置表面上放置有多个工件，并且工作基座使多个工件各自每隔一定时间循环到沿着圆周排列的多个工作区域。
第一机器人设置在圆周内侧并且能够访问(access)多个工作区域。
第二机器人设置在圆周外侧并且能够访问多个工作区域中的至少一个工作区域。
控制器使第一机器人在所述一定时间内对于在所述多个工作区域中的多个预定工作区域上的工件执行预定处理，并且使第二机器人执行辅助第一机器人对于在所述多个预定工作区域中的至少一个工作区域上的工件的处理的操作。
在组装设备中，由第一机器人执行的对于工件的组装工作由第二机器人辅助。其结果是，整个设备的循环时间不取决于由第一机器人执行的需要较长循环时间的组装工作，从而与相关领域的技术相比，整个设备的循环时间可被减少。因此，根据本技术内容，在制造电子设备或电子部件中，可以提供能够进一步提高生产率的组装设备。
该组装设备可进一步包括一个部件存储单元，其存储第一部件，其中
多个预定工作区域可包括第一组装区域，在第一组装区域中，第一部件被组装到工件上，并且
控制器可以使第二机器人执行将第一部件从部件存储单元传送到设置在第一机器人和部件存储单元之间的中继位置的操作，并使第一机器人执行获取被传送到中继位置的第一部件并在第一组装区域中将第一部件组装到工件的操作。
其结果是，第一机器人不必从部件存储单元获取第一部件，并且因此由第一机器人获取第一部件所需要的时间被减少。因此，第一机器人的工作效率提高，并且可以实现组装工件所需时间的进一步减少。
该组装设备可进一步包括设置在中继位置并能够支撑第一部件的部件支撑基座。
其结果是，第二机器人可以通过部件支撑基座而间接地将第一部件传递给第一机器人。因此，第二机器人不必在第二机器人将第一部件传递给第一机器人之前一直待机，从而可以提高第二机器人的工作效率。
多个预定工作区域可包括第二组装区域，在第二组装区域中，第二部件被组装到工件，并且
控制器可以使第二机器人在第二组装区域中执行将第二部件组装到的工件的操作。
其结果是，当第二机器人在第二组装区域将第二部件组装到工件时，第一机器人可以在不同于第二组装区域的工作区域中并行地执行预定组装工作。因此，直到工件被组装的生产率得到提高。
控制器可判断第一机器人对于在多个预定工作区域上的工件执行的预定处理是否能够在一定时间之内完成，并且当判断为不能完成时，控制器可以使第二机器人代替第一机器人来执行预定处理。
其结果是，即使第一机器人对于在所述多个预定工作区域的每个工件执行的预定处理不能在一定时间内被执行，由第二机器人执行待被第一机器人执行的随后的组装工作，并且用于工件的组装工作由第一和第二机器人共享。因此，直到工件W被组装的循环时间处于目标循环时间内，从而抑制了整个设备的循环时间的增加。
组装设备可进一步包括辅助设备，辅助设备设置在圆周外侧，并且在一定时间内对于在与多个预定工作区域不同的工作区域上的工件进行预定处理。
其结果是，对于工件的组装工作被第一和第二机器人和辅助设备共享，并因此工件组装的时间被减少，从而提高了生产率。
工作基座可以由旋转台构成，旋转台每隔一定时间以预定角度旋转，并且
第一机器人可以以不与旋转台接触的方式设置在旋转台的中心部。
其结果是，防止了由于与第一机器人接触而发生的旋转台的振动，并且对于多个工作区域上的每个工件的预定处理可被可靠地执行。
组装设备可进一步包括支架单元，支架单元具有支撑第一机器人的第一支架和独立于第一支架的第二支架。
在本技术内容的支架单元中，第一支架和第二支架通过连接框而被一体化。因此，例如，在启动设备时或在改变线路的布局时，可以确保期望的支架安装精度。其结果是，与两个支架是分离的情况相比，可以提高支架单元的安装的可操作性。
为了实现上述目的，根据本技术内容的另一实施方式的组装设备包括工作基座、第一机器人、第二机器人、和控制器。
工作基座具有放置表面，在放置表面上放置有多个工件，并且工作基座使多个工件各自每隔一定时间循环到沿着圆周排列的多个工作区域。
第一机器人设置在圆周内侧并且能够访问所述多个工作区域。
第二机器人设置在圆周外侧并且能够访问所述多个工作区域中的至少一个工作区域。
控制器使第一机器人和第二机器人在一定时间内对于在所述多个工作区域中的多个预定工作区域上的工件执行预定处理。
其结果是，用于工件的组装工作被第一和第二机器人共享。因此，与相关领域的技术相比，可以减少组装工件W的循环时间，从而可以实现生产率的进一步提高。
为了实现上述目的，根据本技术内容的另一个实施方式的用于组装设备的控制方法包括：
使多个工件各自每隔一定时间循环到沿着圆周排列的多个工作区域；
使设置在圆周内侧的第一机器人在所述一定时间内对于在所述多个工作区域中的多个预定工作区域上的工件执行预定处理；和
使设置在圆周外侧的第二机器人执行辅助第一机器人对于所述多个预定工作区域中的至少一个工作区域上的工件的处理的操作。
发明的有益效果
如上所述，根据本技术内容，能够提供能够提高生产率的组装设备和其控制方法。应该注意，本文描述的效果不一定是限制性的。可以获得本公开内容中描述的任何效果。
附图说明
图1是表示根据本技术内容的一个实施方式的生产系统的构造的示意平面图。
图2是表示工件的主要部分的分解立体图。
图3是表示根据本技术内容的实施方式的组装设备的主要部分的示意平面图。
图4是表示组装设备的工作基座的主要部分的示意立体图。
图5是表示从正面观察工作基座时的主要部分的剖视图。
图6是表示工作基座的主要部分的平面图。
图7是表示从由组装设备执行的从导入工件到移除工件的步骤的流程图。
图8是表示组装设备的第一机器人和第二机器人的顺序操作的时间流程的图表。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本技术内容的实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示根据本技术内容的实施方式的生产系统1的构造的示意平面图。应该注意的是，在该图中，X轴、Y轴和Z轴表示彼此正交的三个轴向方向。X轴和Y轴对应于水平方向，并且Z轴对应于高度方向(对于以下附图也是如此)。
《生产系统的概要》
在本实施方式中，如图1所示，生产系统1包括传送工件W的传送线100和组装设备200。
<传送线>
传送线100包括传送组装前的工件W(W1)的第一传送器101，和传送组装后的工件W(W2)的第二传送器102。第一传送器101和第二传送器102由在X轴方向上分别线性传送工件W1和W2的线性传送器构成，但不限于此。第一传送器101和第二传送器102中的至少一个可以由能够以曲线方式传送工件的传送器构成。
(关于工件)
图2是显示工件W的主要部分的分解立体图。如图2所示，工件W包括组装前的工件W1和待组装到工件W1的部件A至C。这里，如图2所示，生产系统1经构造以将部件A～C依次组装到处于半完成状态的设备主体(工件)W1，并制造和传送工件W2。
工件W没有特别限制。其示例包括电气或电子部件、机械部件、由这些部件的组装体组成的产品或单元设备等。具体而言，使用其上安装有光盘驱动器等的电子设备。此外，在本实施方式中，部件A是由金属制成的屏蔽部件，部件B和部件C是由塑料制成的覆盖部件。然而，这些部件不限于此。
此外，在本实施方式中，工件W以使得工件W的附接有部件A和部件B的一侧对应于传送线100的垂直上方侧的方式而以横卧姿势放置，并在该姿势被保持的同时被传送至工作基座50。应该注意的是，工件W的姿势不限于此。姿势的设定可以根据传送线100和组装设备200的构造而被适当地改变。
<组装设备>
接着，将描述组装设备200的构造。如图1所示，组装设备200包括工作基座50、作为第一机器人(A)的第一机器人10、作为第二机器人(B)的第二机器人20、和控制器80。
[工作基座]
图3是显示组装设备200的主要部分的示意平面图。根据该实施方式的工作基座50设置有工作台51。如图所示，工作台51包括固定台单元52和旋转台单元53，旋转台单元53设置在固定台单元52的内周区域。
如图3所示，旋转台单元53包括以等角度间隔沿着圆周排列的多个工作区域P1～P8。工件W被依次传送到旋转台单元53上的多个工作区域P1～P8。接着，在工作区域P1～P8中，预先设定预定工作，例如执行部件的安装或组装、姿势的转换等。如下文所述，工件W从传送线100(第一传送器101)被传送到工作区域P1，并经过工作区域P2～P8再次返回传送线100(第二传送器102)。
旋转台单元53由步进台(index table)构成，所述步进台能够在放置平面以预定的角度节距(pitch)围绕Z轴(图1)而间歇旋转。在该实施方式中，旋转台单元53包括能够支撑工件W的多个接收基座R。如图3所示，多个接收基座R以等角间隔分别设置在工作区域中。其结果是，八个工件W等角度地(45度间隔)设置在接收基座R上。因此，旋转台单元53以45度节距沿一定方向(例如，图3中的顺时针方向)旋转。
另外，旋转台单元53每隔预定时间以45度节距旋转。所述预定时间被设定为期间在旋转台单元53的每个旋转位置上可执行工件W(W1，W2)的包括导入和移除的预定处理的时间。通常，预定时间是以在各个工作区域内执行的工作中执行处理所需的最长时间作为基准进行设定的。
也就是说，根据本实施方式的旋转台单元53是以使得被传送至工作区域P1的工件W每隔一定时间从工作区域P1循环至P8的方式而被构造的。应注意的是，所述一定时间是旋转台单元53的间歇旋转周期(旋转台单元53静止的时间)，并在以下的说明中称为“时间T1”。
此外，如图3中所示，在旋转台单元53的中心部形成有用于设置第一机器人10的开口部50a，并且开口部50a和第一机器人10之间形成一定的间隙。其结果是，第一机器人10以不与旋转台单元53(开口部50a)接触的方式而被设置，从而防止由于与第一机器人10接触而发生的工作台51的振动。应该注意，根据该实施方式的旋转台单元53的形状是如图3所示的圆形形状，但不限于此。该形状可以是任意形状，诸如矩形。
(支架单元)
图4是显示工作基座50的主要部分的示意立体图，图5是当从前表面观察工作基座50时的主要部分的剖视图(沿着图6的线(A)～(A)的剖视图)。此外，图6是工作基座50的主要部分的平面图。在这些图中，X轴和Y轴方向指示彼此正交的水平方向，并且Z轴指示与X轴和Y轴方向正交的高度方向。
如图5所示，根据本实施方式的工作基座50包括支撑工作台51和第一机器人10的支架单元54。如图4所示，支架单元54由三维框架体构成，所述三维框架体由金属制成并具有骨架。此外，支架单元54被设定为具有一定高度，使得第一机器人10和工作台51可被设置在距离图5所示的地板表面S的预定高度H1和H2的位置处。
此外，如图4至图6所示，支架单元54包括第一支架540、第二支架550和连接框560。
(第一支架)
第一支架540由金属制成的三维框架体构成。第一支架540包括支撑第一机器人10的第一上端部540T和设置在地板表面S上的第一底部540B。
第一支架540进一步包括第一基架541和第二基架542的组合结构。
第一基架541具有包括第一底部540B的骨架。即，第一基架541包括沿X轴方向延伸的多个轴构件541x、沿Y轴方向延伸的多个轴构件541y和沿Z轴方向延伸的多个轴构件541z，且第一基架541由具有三维结构的框架体构成，所述三维架构中这些多个轴构件相互组合。第一底部540B由与地板表面S平行的框架表面构成。
第二基架542具有包括第一上端部540T的框架。即，第二基架542包括沿X轴方向延伸的多个轴构件542x、沿Y轴方向延伸的多个轴构件542y和沿Z轴方向延伸的多个轴构件542z，且第二基架542由具有三维结构的框架体构成，所述三维结构中这些多个轴构件相互组合。第一上端部540T由与地板表面S平行的框架表面构成。
构成这第二基架542的轴构件542x、542y和542z的每一个具有比构成第一基架541的轴构件541x、541y和541z更短的轴长。如上所述而被构造的第二基架542位于第一基架541的上部中心。
例如，第一基架541和第二基架542通过螺栓连接或焊接这些多个轴构件而被组合或一体化。轴构件的长度、横截面形状、厚度等没有特别限制。以可以获得预定的刚度和强度从而稳定支撑第一机器人10的方式来进行设计。
在本实施方式中，第二基架542安装至第一基架541并从第一基架541拆卸。在这种情况下，第二基架542和第一机器人10一起从第一基架541拆卸。其结果是。根据第一机器人10的种类，第二基架542的构造可以被优化。
(第二支架)
与第一支架540相同，第二支架550由三维金属框架体构成。第二支架550包括支撑工作台51的第二上端部550T和设置在地板表面S上的第二底部550B。
第二支架550具有包括第二底部550B和第二上端部550T并围绕第一支架540的框架。第二底部550B和第二上端部550T分别由平行于地板表面S的框架表面构成。在本实施方式中，第二支架550包括主体框架部分551和多个辅助框架部分552。
主体框架部分551包括沿X轴方向延伸的多个轴构件551x、沿着Y轴方向延伸的多个轴构件551y以及沿着Z轴方向延伸的多个轴构件551z，且主体框架部分551由具有长方体形状的框架体构成，在所述长方体形状中这些多个轴构件彼此组合。
构成主体框架部分551的多个轴构件551x、551y和551z具有比构成第一基架541的多个轴构件541x、541y和541z更长的轴长。在本实施方式中，沿着Z轴方向的轴构件551z的轴长度比第一基架541的轴构件541z和第二基架542的轴构件542z的轴长总和更长。
多个辅助框架部分552分别被设置在主体框架部分551的四个侧表面上。辅助框架部分552包括沿X轴方向延伸的多个轴构件552x、沿Y轴方向延伸的多个轴构件552y以及沿Z轴方向延伸的多个轴构件552z，且辅助框架552由长方体形状的框架体构成，在所述长方体形状中这些多个轴构件彼此组合。
辅助框架部分552和主体框架部分551的上表面彼此齐平。其结果是，形成第二上端部550T。在第二上端部550T的适当位置形成有用于紧固工作台51的多个螺栓孔。
在另一方面，辅助框架部分552和主体框架部分551的下表面彼此齐平。其结果是，形成第二底部550B。第二底部550B通过多个地脚螺栓(未示出)固定到地板表面S。使用地脚螺栓的固定位置没有特别限制。例如，在由图6中的符号P表示的辅助框架部分552上的多个固定位置上，支架单元54固定到地板表面S。
例如，主体框架部分551和辅助框架部分552通过螺栓连接或焊接这些多个轴构件而被组合或一体化。轴构件的长度、横截面形状、厚度等没有特别限制。以可以获得预定的刚性和强度从而稳定支撑工作台51的方式进行设计。
(连接框)
连接框560由将第一底部540B和第二底部550B彼此连接的多个轴构件构成。第一底部540B和第二底部550B形成在同一平面上。连接框560由与上述平面平行的多个轴构件构成。在本实施方式中，如图6所示，连接框560由沿X轴方向延伸的多个轴构件560x构成，但也可以由以下情况取代或额外还具有以下情况：连接框560可由沿Y轴方向延伸的多个轴构件构成。
构成连接框560的多个轴构件560x可以由彼此独立的轴构件构成，或者可以由与构成第一支架540或第二支架550的轴构件共通的轴构件构成。在本实施方式中，轴构件560x由与构成第一底部540B的轴构件540x共通的轴构件构成，且轴构件560x通过螺栓连接或焊接而与构成第二底部550B的主体框架部分551的轴构件551y一体地接合。
连接框560设置在第一底部540B和第二底部550B之间。因此，在第一上端部540T和第二上端部550T之间，构成第一支架540和第二支架550的多个轴构件被插入。其结果是，能够使从支撑第一机器人10的第一上端部540T到支撑工作台51的第二上端部550T的振动传递路径的长度最大化。因此，伴随着第一机器人10的旋转、伸缩等而产生的振动难以传递到其上放置有工件W(接收基座R)的工作台51上，并且因此能够稳定且适当地执行工件W的组装工作。
特别地，在本实施方式中，第一支架540具有第一基架541和第二基架542的组合结构，并且第二基架542具有比第一基架541更短的宽度。因此，从作为振动表面的第一上端部540T到连接框560的外展(outreach)被轴构件540x和540y所穿过的距离延长。其结果是，可以在增加第一支架540的刚度和强度的同时进一步改善至工作台51的振动传递防止功能。
此外，根据本实施方式，因为第二支架550的第二底部550B使用多个地脚螺栓而被固定到地板表面S，所以能够在与地板表面S的固定位置产生振动传递路径的连接切割效果。特别地，在第一支架540和第二支架550上紧靠沿Z轴方向延伸的轴构件(支撑柱)的下方，使用地脚螺栓而设定有固定位置，从而可以更显著地获得上述效果。应该注意，通过使用地脚螺栓而在连接框560上设定固定位置，可以获得上述相同的效果。
此外，在本实施方式中的支架单元54中，第一支架540和第二支架550通过连接框560而彼此一体化，并且因此(例如)在启动设备或改变线路的布局时，可以确保支架540、550的期望的安装精度。其结果是，与两个支架分离的情况相比，可以提高安装支架单元的可操作性。
[第一机器人]
第一机器人10设置在工作基座50的中央，以能够围绕Z轴旋转。此外，第一机器人10设置在第一支架540的第一上端部540T上，从而从工作基座50的开口部50a向上突出。其结果是，第一机器人10可以访问工作基座50(旋转台单元53)上的所有工作区域P1～P8。
此外，如图5所示，第一机器人10包括关节臂11、与关节臂11的前端部连接的手单元12、和与关节臂11的基端部连接的驱动单元13。
例如，关节臂11由垂直关节臂构成，但并不限于此。关节臂11可以由另一关节臂构成，例如水平关节臂(也称为选择顺应性装配机器手臂(SCARA，Selective ComplianceAssembly Robot Arm)类型)，蛙腿类型和平行链节类型。
驱动单元13被固定在关节臂11和第一支架540的第二基架542之间，并基于从控制器80发送的控制指令驱动关节臂11和手单元120。控制器80控制关节臂11的伸展或收缩、关节臂11围绕Z轴的旋转和手单元12的旋转等的操作。典型地，控制器80执行存储在控制器的存储器中的程序，从而以预定顺序操作第一机器人10。
[第二机器人]
第二机器人20经构造而能够围绕Z轴旋转，并设置在使得第二机器人20能够从工作基座50外访问多个工作区域P1～P8中的至少一个工作区域的位置。
此外，典型地，第二机器人20可以具有与第一机器人10类似的构造，但是其构造并不限于此。应该注意，第二机器人20的构造可以根据组装设备200的构造而被适当地改变。
[控制器]
第一机器人10和第二机器人20的操作、旋转台单元53的旋转操作等由控制器80控制。典型的，控制器80由计算机构成。控制器80可以控制传送线100的操作。此外，控制器80可经构造为组装设备200的一部分，或者可由与组装设备200不同的控制设备构成。
[其他]
如图1所示，本实施方式的组装设备200可以包括作为第三机器人(C)的第三机器人30、第一至第三部件存储单元40a～40c、部件支撑基座70、辅助组装工件W的第一至第三辅助设备60a～60c。
如图所示，第三机器人30位于工作基座50外侧靠近工作基座50和传送线100的位置，第三机器人30可以将组装前的工件W1从第一传送器101传送至工作基座50，并且可以将组装后的工件W2从工作基座50传送至第二传送器102。
如图1中所示，第一部件存储单元40a被设置在工作底座50外侧靠近工作区域P4的位置。在本实施方式中，在第一部件存储单元40a上，放置有安装在工件W上的部件A。
如图1中所示，第二和第三部件存储单元40b和40c设置在工作基座50的外侧的可由第二机器人20访问的位置。在本实施方式中，在第二部件存储单元上40b上放置有部件B，并且在第三部件存储单元40c上放置有部件C。
第一至第三部件存储单元40a～40c没有特别限制，并且典型地是部件架(诸如存储盒)，其上可以放置待被安装在工件W上的部件。
如图1所示，部件支撑基座70设置在工作底座50的外侧的靠近工作区域P6的位置，并且垂直设置在第三辅助设备60c的上方。在该实施方式中，部件支撑基座70可以支撑部件B。
在此，如图所示，部件支撑基座70所设置的位置位于第一机器人10和第二部件存储单元40b之间，并且是中继位置，在所述中继位置上部件B被间接地从第二机器人20传递至第一机器人。应注意的是，本实施方式的部件支撑基座70没有特别限定，只要是能够支撑部件B的支撑台(放置台)等即可。
如图1所示，第一辅助设备60a被设置在工作底座50的外侧的靠近工作区域P3的位置，并且可拧紧组装有部件A的工件W。
如图1所示，第二辅助设备60b被设置在工作底座50的外侧的靠近工作区域P5的位置，并且可拧紧组装有部件A和部件B的工件W。
如图1所示，第三辅助设备60c被设置在工作底座50的外侧的靠近工作区P6的位置。在本实施方式中，第三辅助设备60c是经构造以将组装有部件A和部件B并被拧紧的工件W的两侧翻转的翻转设备。
<组装设备的操作>
随后，将描述组装设备200的操作。图7是表示由组装设备200执行的从导入工件W1到移除工件W2的处理的流程图。
在使工作台51的旋转台单元53每隔预定时间以等角度节距旋转的同时，在每个旋转位置，组装设备200执行组装前的工件W1的导入、工件W的组装工作、和组装后的工件W2的移除。组装设备200的操作由控制器80控制。
如图1所示，组装设备200包括多个工作区域P1至P8。工作区域P1兼作导入组装前的工件W1的区域。在本实施方式中，第三机器人30将组装前的工件W1从传送线100(第一传送器101)导入工作区域P1(St101)。随后，第一机器人10从其上预先放置了部件A的第一部件存储单元40a中拾取部件A(St102)。然后，从工件W1被导入到工作区域P1起经过一定时间(时间T1)后，使旋转台单元53顺时针旋转一个节距(45度)，并将工件W1传送到工作区域P2。
接着，在工作区域P2，第一机器人10将部件A组装至从工作区域P1传送来的工件W1(St103)。然后，在从工件W1被传送到工作区域P2起经过了一定时间(时间T1)之后，使旋转台单元53顺时针旋转一个间距(45度)，并且组装有部件A的工件W从工作区域P2传送至工作区域P3。
接着，在工作区域P3，从工作区域P2传送来的并被组装有部件A的工件W由第一辅助设备60A拧紧(St104)。随后，第二机器人20从其上预先放置了部件B的第二部件存储单元40b中拾取部件B(St105)，并将部件B移动到部件支撑基座70上(St106)。接着，第一机器人10从部件支撑基座70拾取部件B(St107)。然后，在从组装有部件A的工件W被传送到工作区域P3起经过一定时间(时间T1)之后，使旋转台单元53顺时针旋转一个间距(45度)，并且工件W从工作区域P3传送到工作区域P4。
接着，在工作区域P4，第一机器人10将部件B组装至从工作区域P3传送来的工件W(St108)。然后，在从工件W被传送到工作区域P4起经过一定时间(时间T1)之后，使旋转台单元53顺时针旋转一个节距(45度)，并且将组装有部件A和部件B的工件W从工作区域P4传送到工作区域P5。
接着，在工作区域P5，从工作区域P4传送来的工件W由第二辅助设备60B拧紧(St109)。然后，在从工件W被传送到工作区域P5起经过一定时间(时间T1)之后，使旋转台单元53顺时针旋转一个节距(45度)，并且将组装有部件A和部件B并且被拧紧的工件W从工作区域P5传送到工作区域P6。
接着，在工作区域P6中，第三辅助设备60c将从工作区域P5传送来的工件W的两侧翻转(St110)。随后，第二机器人20从其上预先放置了部件C的第三部件存储单元40c拾取部件C(St111)。然后，在从工件W被传送到工作区域P6起经过一定时间(时间T1)之后，旋转台单元53顺时针旋转一个间距(45度)，从而工件W被传送到工作区域P7且其两侧被翻转。
接着，在工作区域P7，第二机器人20从与组装有部件A和部件B的一侧相反的一侧将部件C组装至从工作区域P6传送来的工件W(St112)，从而组装工件W2。然后，在从工件W被传送到工作区域P7起经过一定时间(时间T1)之后，使旋转台单元53顺时针旋转一个间距(45度)，并且工件W2从工作区域P7传送到工作区域P8。
接着，被传送到工作区域P8的工件W2通过第三机器人30被移除至传送线100(第二传送器102)(St113)。工作区域P8兼作移除组装后的工件W2的区域。然后，在从工件W2被传送到工作区域P8经过了一定时间(时间T1)之后，使旋转台单元53顺时针旋转一个间距(45度)，并且第三机器人30再次从传送线100(第一传送器101)将组装前的工件W导入工作区域P1。
典型地，组装设备200重复地执行步骤(St101到St113)，其结果是，工件W被顺序地从工作区域P1传送到工作区域P8，并且在每个工作区域进行预定的组装工作。
如上所述，利用组装设备200执行由工件W1组装工件W2的组装工作。控制器80控制旋转台单元53的第一机器人10和第二机器人20等的驱动，由此使整个设备以预定时间周期进行操作。
应当注意的是，在根据本实施方式的组装设备200中，典型地，被导入到工作区域P1的工件W1被接着传送至工作区域P2，然后，新的工件W1被依次导入到工作区域P1。
通常，在用于电子设备或电子部件的生产线中的工件的组装和传送步骤被具有多个机器人的机器人设备共享的情况下，设备的循环时间取决于需要时间最长的工件的组装工作的循环时间。即使其他工件所需的时间很短，也不可能使整个设备的循环时间比最长的组装工作循环时间更短。
鉴于上述，根据本实施方式的组装设备200具体通过以下方式解决了该问题。
图8是示出第一机器人10和第二机器人20的顺序操作的时间流程的图表。在这种情况下，将使用在旋转台单元53旋转一个节距之后，紧随在将工件W放置在多个工作区域P2～P8之后组装设备200的操作的示例进行描述。
如图8所示，组装前的工件W1被导入到旋转台单元53上的工作区域P1。在通过第一机器人10从存储单元40a拾取部件A的同时，第二机器人20从第二部件存储单元40b拾取部件B。
然后，如图8所示，在通过第二机器人20将从第二部件存储单元40b拾取的部件B移动到部件支撑基座70的同时，第一机器人10在工作区域P2上将部件A组装到工件W1。
然后，在第一机器人10将部件A组装到工件W1并且拾取由第二机器人20从第二部件存储单元40b移动至部件支撑基座70上的部件B的同时，第二机器人20从第三部件存储单元40c拾取部件C。
随后，当第一机器人10在工作区域P4将从部件支撑底座70拾取的部件B组装至工件W的同时，第二机器人20在工作区域P7中将从第三部件存储单元40c拾取的部件C组装至工件W。
如上所述，在本实施方式中，如图8所示，在旋转台单元53以预定的节距(45度)旋转之前(在停止旋转台单元53的期间(时间T1))，第一机器人10和第二机器人20并行地拾取部件和组装工件W。
此外，在本实施方式，在当第一机器人10和第二机器人20被驱动的期间，在时间T1内，与上述操作并行地执行以下操作：第三机器人30的导入和移除工件(W1、W2)的操作、第一辅助设备60a和第二辅助设备的拧紧操作、以及第三辅助设备60c的翻转操作。应该注意的是，第一至第三机器人10～30可在旋转台单元53的旋转期间被驱动(图8(T2))。
因此，在本实施方式中，第一机器人10和第二机器人20以及第一至第三辅助设备60a～60并行地在各个操作区域执行工件W的组装工作。其结果是，整个设备的循环时间不依赖于需要最长时间的用于工件W的组装工作。
即，在现有技术中，工件W的组装工作主要由能够访问所有多个工作区域的第一机器人10执行，因此需要很长的循环时间。
鉴于此，在本实施方式的组装设备200中，通常主要由第一机器人10执行的工件W的组装工作由第二机器人20和多个辅助设备辅助。其结果是，与现有技术相比，减少了从导入工件到移除工件的循环时间(时间T1)。
因此，根据本实施方式，能够减少组装设备200的循环时间，这使得在制造电子设备或电子部件中实现生产率的进一步提高成为可能。应该注意的是，在该实施方式中，时间T1被设置为大约40秒，但当然不限于此。
此外，根据本实施方式，第一机器人10设置在旋转台单元53的中心处形成的开口部分50a中，所以第一机器人10设置在距工作区域P1～P8相同的距离处。其结果是，第一机器人10可以访问这些工作区域。因此，不需要额外提供多个机器人来组装工件W，这可以使整个设备紧凑。
(第二实施方式)
随后，将描述根据本技术内容的组装设备的第二实施方式。在下文中，与第一实施方式类似的构造由相同的符号表示，并且其描述将被省略或简化。
根据本实施方式的组装设备包括工作基座50、第一机器人10和第二机器人20、和一个控制器。另外，在本实施方式中，与上述第一实施方式相同，组装设备具备第一至第三部件存储单元40a～40c、第一至第三辅助设备60a～60c以及部件支撑基座70。
工作基座50、第一机器人10和第二机器人20、第一至第三辅助设备60a～60c、第一至第三部件存储单元40a～40c、和部件支撑基座70具有类似于第一实施方式的构造。另一方面，本实施方式中的控制器执行与第一实施方式中的控制器80不同的控制，具体如下。
也就是说，在第一实施方式中，控制器80控制第二机器人20等的操作，从而辅助由第一机器人执行的工件W的组装工作。与此相反，在本实施方式中的控制器控制第一机器人10和第二机器人20的操作，使得工件W的组装工作在多个工作区域上共享。
例如，在本实施方式中，控制器从在预定工作区域中的用于第一机器人10的组装时间等出发，判断第一机器人10是否可以在一定的时间(时间T1)内在多个预定工作区域中完成组装工作。当控制器判断第一机器人10在所述一定时间内不能完成组装工作时，控制器可以使第二机器人20代替第一机器人10，以执行由第一机器人10在预定工作区域中执行的组装工作。
其结果是，例如，在第一机器人10在预定工作区域中执行组装工作(例如，图7(St103))所花费的时间超出目标单件工时的情况下，本实施方式中的控制器能够使第二机器人20执行后续的要由第一机器人10执行的组装工作(例如，图7(St108))。因此，能够在时间T1内完成工件W的组装。
此外，根据本实施方式，在组装设备中，控制器使用第二机器人20的操作时间等来执行与上述类似的判断，其结果是，工件W的组装工作可以由第一机器人10和第二机器人20共享。
例如，在本实施方式的组装设备中，在所述第二时间机器人20执行操作(例如，图7(St105或St106))所花费的时间超过目标单件工时的情况下，其还可以使第一机器人10代替第二机器人20，来执行后续的要由第二机器人20执行的组装工作(例如，图7(St111和St112))。其结果是，如上所述，能够在时间T1内完成工件W的组装。
从上文的描述，在本实施方式的组装设备中，工件W的组装工作可由第一机器人10和第二机器人20共享。其结果是，从导入工件W1到移除工件W2的循环时间(时间T1)处于目标循环时间内，这抑制了整个设备的循环时间的增加。因此，可以维持与上述第一实施方式相同的生产率。
[变形示例]
上文描述了本技术内容的实施方式。本技术不限于上述实施方式，并且当然可以在不脱离本技术内容的要旨的情况下进行各种改变。
此外，在上述实施方式中，第二支架550经设置以围绕第一支架540，但是这些支架的布局并没有特别限定。支架数量不限于两个。本技术可以被应用于各种支架结构中，其中通过连接框连接三个或更多个支架。
此外，除了工件W由旋转台单元53传送的例子以外，工件W可以被设置在工作基座50的中心的第一机器人10传送。
此外，在上述实施方式中，组装设备使用旋转步进台沿着其圆周以预定的节距传送工件W。此处，在本技术内容中，圆周不限于精确的圆的圆周，而例如可以是半圆、椭圆、圆弧或曲率接近0的圆等的圆周。
此外，在上述实施方式中，对于在多个工作区域中的每一个上的工件执行单一的组装工作，但并不限于此。可以执行两种或更多种组装工作。
此外，在上述实施方式中，第一机器人10和第二机器人20中的一个的组装工作也能够由其它机器人来执行，但并不限于此。根据本技术的控制器可以使由辅助设备执行的预定组装工作由第一机器人10或第二机器人20执行。
应当注意的是，本技术可以采用以下构造。
(1)
一种组装设备，包括：
工作基座，所述工作基座具有放置表面，所述放置表面上放置有多个工件，并且所述工作基座使所述多个工件各自每隔一定时间循环到沿着圆周排列的多个工作区域；
第一机器人，所述第一机器人设置在所述圆周的内侧并且能够访问所述多个工作区域；
第二机器人，所述第二机器人设置在所述圆周的外侧并且能够访问所述多个工作区域中的至少一个工作区域；和
控制器，所述控制器使所述第一机器人在所述一定时间内对于所述多个工作区域中的多个预定工作区域上的工件执行预定处理，并且使所述第二机器人执行辅助所述第一机器人对于所述多个预定工作区域中的至少一个工作区域上的工件的处理的操作。
(2)
根据(1)所述的组装设备，进一步包括：
部件存储单元，其存储第一部件，其中，
所述多个预定工作区域包括第一组装区域，在所述第一组装区域中，所述第一部件被组装到所述工件上；并且
所述控制器使所述第二机器人执行将所述第一部件从所述部件存储单元传送到设置在所述第一机器人和所述部件存储单元之间的中继位置的操作，并使所述第一机器人执行获取被传送到所述中继位置的所述第一部件并在所述第一组装区域中将所述第一部件组装到的所述工件的操作。
(3)
根据(2)所述的组装设备，进一步包括：
部件支撑基座，所述部件支撑基座设置在所述中继位置，并能够支撑所述第一部件。
(4)
根据(1)～(3)所述的组装设备，其中，
所述多个预定工作区域包括第二组装区域，在所述第二组装区域中，第二部件被组装到所述工件上，并且
所述控制器使所述第二机器人在所述第二组装区域中执行将所述第二部件组装到所述工件的操作。
(5)
根据(1)～(4)所述的组装设备，其中
所述控制器判断所述第一机器人对于所述多个预定工作区域上的所述工件执行的预定处理是否能够在所述一定时间内完成，并且当判断为不能完成时，所述控制器使所述第二机器人代替所述第一机器人来执行所述预定处理。
(6)
根据(1)～(5)所述的组装设备，进一步包括：
辅助设备，所述辅助设备设置在所述圆周的外侧，并且在所述一定时间内对于在与所述多个预定工作区域不同的工作区域上的工件执行预定处理。
(7)
根据(1)～(6)所述的组装设备，其中，
所述工作基座由旋转台构成，所述旋转台每隔一定时间旋转预定角度，并且
第一机器人以不接触所述旋转台的方式而被设置在所述旋转台的中心部。
(8)
根据(7)所述的组装设备，进一步包括：
支架单元，所述支架单元具有支撑所述第一机器人的第一支架和独立于所述第一支架的第二支架。
(9)
一种组装设备，包括：
工作基座，所述工作基座具有放置表面，所述放置表面上放置有多个工件，并且所述工作基座使所述多个工件各自每隔一定时间循环到沿着圆周排列的多个工作区域；
第一机器人，所述第一机器人设置在所述圆周的内侧并且能够访问所述多个工作区域；
第二机器人，所述第二机器人设置在所述圆周的外部并且能够访问所述多个工作区域中的至少一个工作区域；和
控制器，所述控制器使所述第一机器人和所述第二机器人在所述一定时间内对于所述多个工作区域中的多个预定工作区域上的工作执行预定处理。
(10)
一种组装设备的控制方法，包括：
使多个工件各自每隔一定时间循环到沿着圆周排列的多个工作区域；
使设置在所述圆周的内侧的第一机器人在所述一定时间内对于在多个工作区域中的多个预定工作区域上的所述工件执行预定处理；和
使设置在所述圆周的外侧的第二机器人执行辅助所述第一机器人对于所述多个预定工作区域中的至少一个工作区域上的所述工件的处理的操作。
附图标记
1 生产系统
10 第一机器人
20 第二机器人
30 第三机器人
40a 第一部件存储单元
40b 第二部件存储单元
40c 第三部件存储单元
50 工作基座
53 旋转台单元
54 支架单元
60a 第一辅助设备
60b 第二辅助设备
60c 第三辅助设备
70 部件支撑基座
80 控制器
100 传送线
200 组装设备

Claims (10)

1.一种组装设备，包括：
工作基座，所述工作基座具有放置表面，所述放置表面上放置有多个工件，并且所述工作基座使所述多个工件各自每隔一定时间循环到沿着圆周排列的多个工作区域；
第一机器人，所述第一机器人设置在所述圆周的内侧并且能够访问所述多个工作区域；
第二机器人，所述第二机器人设置在所述圆周的外侧并且能够访问所述多个工作区域中的至少一个工作区域；和
控制器，所述控制器使所述第一机器人在所述一定时间内对于所述多个工作区域中的多个预定工作区域上的工件执行预定处理，并且使所述第二机器人执行辅助所述第一机器人对于所述多个预定工作区域中的至少一个工作区域上的工件的处理的操作。
2.根据权利要求1所述的组装设备，进一步包括：
部件存储单元，其存储第一部件，其中，
所述多个预定工作区域包括第一组装区域，在所述第一组装区域中，所述第一部件被组装到所述工件上；并且
所述控制器使所述第二机器人执行将所述第一部件从所述部件存储单元传送到设置在所述第一机器人和所述部件存储单元之间的中继位置的操作，并使所述第一机器人执行获取被传送到所述中继位置的所述第一部件并在所述第一组装区域中将所述第一部件组装到所述工件的操作。
3.根据权利要求2所述的组装设备，进一步包括：
部件支撑基座，所述部件支撑基座设置在所述中继位置，并能够支撑所述第一部件。
4.根据权利要求1所述的组装设备，其中，
所述多个预定工作区域包括第二组装区域，在所述第二组装区域中，第二部件被组装到所述工件上，并且
所述控制器使所述第二机器人在所述第二组装区域中执行将所述第二部件组装到所述工件的操作。
5.根据权利要求1所述的组装设备，其中
所述控制器判断所述第一机器人对于所述多个预定工作区域上的所述工件执行的所述预定处理是否能够在所述一定时间内完成，并且当判断为不能完成所述预定处理时，所述控制器使所述第二机器人代替所述第一机器人来执行所述预定处理。
6.根据权利要求1所述的组装设备，进一步包括：
辅助设备，所述辅助设备设置在所述圆周的外侧，并且在所述一定时间内对于在与所述多个预定工作区域不同的工作区域上的工件执行预定处理。
7.根据权利要求1所述的组装设备，其中，
所述工作基座由旋转台构成，所述旋转台每隔所述一定时间旋转预定角度，并且
所述第一机器人以不接触所述旋转台的方式设置在所述旋转台的中心部。
8.根据权利要求7所述的组装设备，进一步包括：
支架单元，所述支架单元具有支撑所述第一机器人的第一支架和独立于所述第一支架的第二支架。
9.一种组装设备，包括：
工作基座，所述工作基座具有放置表面，所述放置表面上放置有多个工件，并且所述工作基座使所述多个工件各自每隔一定时间循环到沿着圆周排列的多个工作区域；
第一机器人，所述第一机器人设置在所述圆周的内侧并且能够访问所述多个工作区域；
第二机器人，所述第二机器人设置在所述圆周的外部并且能够访问所述多个工作区域中的至少一个工作区域；和
控制器，所述控制器使所述第一机器人和所述第二机器人在所述一定时间内对于所述多个工作区域中的多个预定工作区域上的工件执行预定处理。
10.一种组装设备的控制方法，包括：
使多个工件各自每隔一定时间循环到沿着圆周排列的多个工作区域；
使设置在所述圆周的内侧的第一机器人在所述一定时间内对于在所述多个工作区域中的多个预定工作区域上的工件执行预定处理；和
使设置在所述圆周的外侧的第二机器人执行辅助所述第一机器人对于所述多个预定工作区域中的至少一个工作区域上的所述工件的处理的操作。
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