CN1970413A - 工件转移方法、工件转移系统及工件转移装置 - Google Patents
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Abstract
提出一种工件转移方法、工件转移系统及工件转移装置,用于采用可动地安装到机器人的工件转移装置将工件从一组托台转移到另一组托台。工件转移装置采用机械装置使工件与机器人对准,使得不同类型的工件无需麻烦、高成本和复杂的图像处理就可以被放置在托台内,在所述图像处理中工件保持位置通过采用如视觉传感器等摄像装置处理为图像。优选地,工件转移装置与位置调节部合作,使得由转移装置保持的工件与位置调节部接触,以在工件深度方向、工件宽度方向以及工件纵向上定位工件。
Description
技术领域
本发明总体涉及一种工件转移方法、一种工件转移系统以及一种工件转移装置。更具体地,本发明涉及一种将工件从一组托台(pallet)转移到另一组托台的工件转移系统。
背景技术
通常在自动化生产线中,采用机器人操作的转移装置自动地移去(拾取)已经堆放在托台上的各个工件并随后转移到另一位置或托台上。在日本特开第2000-293695号公报披露了这种机器人操作的装置的实例。在该公开内容中,转移装置具有安装到机器人腕部的端部的视觉传感或摄像装置。该摄像装置捕捉图像并且根据该摄像装置捕捉的图像确定各个工件的三维位置。因此,可以通过反馈到机器人的位置检测数据搬运工件。
鉴于以上所述,本领域技术人员从该公开文献中将会了解到需要提供一种改进的将工件从一组托台转移到另一组托台的工件转移系统或方法。本发明解决了本领域技术人员从该公开文献中了解到的本领域的这一需要以及其他需要。
发明内容
已经发现上述公开内容中描述的采用视觉传感器或摄像装置确定工件位置的系统确实存在一些缺点。不仅是视觉传感器成本高,而且视觉传感器不能很好地响应环境的变化,例如检测区中的亮度变化(由亮度改变导致的变化)。因此,有时不能通过视觉传感器或摄像装置适当地检测到工件的正确位置。
另外,利用这种类型的装置,由摄像装置捕捉到的工件位置的图像数据经过处理,以将图像数据转化为位置数据。当发生故障时,需要高水平的专业技术调节机器人和摄像装置接口,这从维护的角度来说是不利的。
因此本发明的目的是提供一种低成本和低维护的工件转移方法以及工件转移装置,由此可以在不需采用视觉传感器的情况下采用机械装置在仍提供高精度定位的同时将玻璃从一个托台移动到另一托台。
为了实现上述目的,根据本发明第一方面的工件转移方法或系统主要包括:在接近机器人的第一位置设置包含工件的第一托台,所述机器人具有可动地安装到该机器人以拾取所述工件的转移装置;响应所述机器人的预编程操作而利用所述转移装置将所述工件从所述第一托台转移到位置调节部;以及通过由于所述机器人的所述预编程操作而向所述位置调节部移动保持所述工件的所述转移装置来执行相对于所述机器人对准所述工件的工件保持位置的工件对准操作,使得所述工件与所述位置调节部接触以相对于所述机器人移动所述工件并使所述转移装置保持所述工件的所述工件保持位置与所述机器人的基准保持位置对准。
本领域技术人员从以下结合附图公开本发明优选实施例的详细描述中将会了解到本发明的这些和其他目的、特征、方面以及优点。
附图说明
现在参照构成原始公开内容一部分的附图:
图1是根据本发明的一个实施例的玻璃转移系统的简化示意性布置图,该玻璃转移系统利用安装到机器人的玻璃转移装置将玻璃板从第一托台转移到第二托台;
图2是根据本发明的示例性实施例的用于图1的玻璃转移系统中的一个第一托台的简化俯视图;
图3是根据本发明的示例性实施例的用于图1的玻璃转移系统中的一个第一托台的简化正视图;
图4(A)是根据本发明的示例性实施例的用于图1的玻璃转移系统中的一个第二托台的简化透视图;
图4(B)是图4(A)所示的第二托台一侧的简化正视图,示出处于玻璃板下降之前的状态的玻璃分隔板;
图4(C)是图4(A)所示的第二托台一侧的简化的正视图,示出处于玻璃板下降之后的状态的玻璃分隔板;
图5是根据本发明的示例性实施例的用于图1的玻璃转移系统中的一个第二托台的简化正视图;
图6是根据本发明的示例性实施例的用于图1的玻璃转移系统中的一个玻璃转移装置的简化正视图;
图7是根据本发明的示例性实施例的用于图1所示的玻璃转移系统中的图6所示的玻璃转移装置的简化俯视图;
图8是根据本发明的示例性实施例的用于图1所示的玻璃转移系统中的图6所示的玻璃转移装置的简化侧视图;
图9(A)是根据本发明的示例性实施例的用于图1所示的玻璃转移系统中的一个真空吸盘位置调节单元的简化平面图,其中真空吸盘位置调节单元处于第一操作位置;
图9(B)是根据本发明的示例性实施例的用于图1所示的玻璃转移系统中的一个真空吸盘位置调节单元的简化平面图,其中真空吸盘位置调节单元处于第二操作位置;
图10是根据本发明的示例性实施例的用于图1所示的玻璃转移系统中的一个玻璃检测单元的简化的平面图;
图11(A)是根据本发明的示例性实施例的用于图1所示的玻璃转移系统中的一个分隔板下降单元的简化平面图,其中真空吸盘位置调节单元处于第一操作位置;
图11(B)是根据本发明的示例性实施例的用于图1所示的玻璃转移系统中的一个分隔板下降单元的简化平面图,其中真空吸盘位置调节单元处于第二操作位置;
图12(A)是示出处于玻璃保持位置与机器人的基准保持位置相一致的状态下,玻璃保持点和机器人的基准保持位置的示意性定位状态图;
图12(B)是示出处于玻璃保持位置已经相对于基准保持位置移位到沿玻璃纵向的右侧的状态下,玻璃保持点和机器人的基准保持位置的另一示意性定位状态图;
图12(C)是示出处于玻璃保持位置已经相对于基准保持位置移位到沿玻璃纵向的右侧的状态下,玻璃保持点和机器人的基准保持位置的另一示意性定位状态图;
图13(A)是示出玻璃保持点和机器人的基准保持位置的另一示意性定位状态图,示出一种调节方法,其中玻璃板纵向的玻璃保持位置被调节以与机器人的基准保持位置相匹配;
图13(B)是示出玻璃保持点和机器人的基准保持位置的另一示意性定位状态图,示出一种调节方法,其中玻璃板横向的玻璃保持位置被调节以与机器人的基准保持位置相匹配;
图14是由真空吸盘位置调节单元保持的取决于车辆类型或型号的不同类型的玻璃板的状态的简化图;
图15是在玻璃保持位置在玻璃板深度方向上与搬运机器人(handling robot)的基准保持位置对准的操作过程中,图1的玻璃转移系统的一部分的操作状态的简化俯视图;
图16是在玻璃板深度方向的玻璃保持位置与搬运机器人的基准保持位置对准的操作过程中,图1的玻璃转移系统的一部分的图15所示的操作状态的简化正视图;
图17是在玻璃的横向和纵向的玻璃保持位置与搬运机器人的基准保持位置对准的操作过程中,图1的玻璃转移系统的一部分的操作状态的简化透视图;
图18是在玻璃的横向和纵向的玻璃保持位置与搬运机器人的基准保持位置对准的操作过程中,图1的玻璃转移系统的一部分的操作状态的简化侧视图;
图19是根据本发明的示例性实施例的装有玻璃施压单元的玻璃转移装置的简化俯视图;
图20是根据本发明的示例性实施例的装有玻璃施压单元的图19所示的玻璃转移装置的简化正视图;
图21是根据本发明的示例性实施例的装有玻璃施压单元的图19所示的玻璃转移装置的简化侧视图;
图22是装有用于由于玻璃重量使玻璃分隔板下降的分隔板下降单元的一个第二托台的简化正视图;
图23是装有用于由于玻璃重量使玻璃分隔板下降的分隔板下降单元的图22所示的第二托台的简化侧视图;
图24是构成图22所示的分隔板下降单元的连接板(linkplate)安装部的简化正视图;
图25是示出构成图22所示的分隔板下降单元的连接板安装部的简化侧视图;
图26(A)和26(B)是示出构成图22所示的分隔板下降单元的玻璃分隔板安装部的简化侧视图;以及
图27是示出构成图22所示的分隔板下降单元的玻璃分隔板安装部的简化正视图。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明的选定实施例进行说明。本领域技术人员从公开的内容中将会了解到以下对本发明实施例的描述仅是示意性的,而不是要限制由所附权利要求和它们的等效内容限定的本发明。
首先参照图1,示意性示出了根据本发明第一实施例的玻璃或工件转移系统。如图1所示,本实施例的玻璃转移系统包括搬运机器人2,该搬运机器人是在布置在工作地面上的一对轨道1上移动的机器人。玻璃转移系统被构造并布置成利用安装到机器人2的玻璃或工件转移装置7将多个玻璃板或工件3从一组第一托台4转移到一组第二托台。第一托台4(4A-4H)被构造并布置在第一位置以使玻璃板3(3A-3H)沿搬运机器人2的行进方向以规定间隔放置。玻璃板3从第一托台4被转移到第二托台5(5A-5C)上并顺序放置,玻璃转移装置7被安装到搬运机器人2的腕部6。借助于玻璃转移装置7,从第一托台4取出特定的玻璃板3,保持玻璃板3的玻璃保持位置随后相对于搬运机器人2的基准保持位置对准,玻璃板3被转移到第二托台5中的一个上。
第一托台4是用于将玻璃板3从生产玻璃板3的玻璃制造厂运输到采用玻璃板3组装车辆的车辆生产厂的专业托台。如图2和3所示,托台4均被放置在台车8上以在生产厂地面上移动到规定位置。在本实施例中,几个托台4被放置在沿搬运机器人2的行进线路(机器人转移路径)间隔开的规定位置,该搬运机器人2沿轨道1移动。特别地,托台4被放置在搬运机器人2的该机器人转移路径的两侧。在图1所示的实例中,第一托台4中的四个位于机器人转移路径的每一侧,因此总共八个第一托台4沿搬运机器人2的机器人转移路径定位。
玻璃板3以规定间隔被放置在每个第一托台4上。每个第一托台4(4A-4H)根据车辆类型或型号具有不同类型的玻璃板3。但是,在每个第一托台4内,玻璃板3都是同一类型的玻璃板。例如,第一托台4A具有多个用于车辆类型A的玻璃板3A,而第一托台4B具有多个用于车辆类型B的玻璃板3B。
第一托台4均具有设置在托台4底部的一对玻璃放置/保持构件9,该玻璃放置/保持构件9用于控制玻璃板3以规定间隔放置在托台4上。玻璃放置/保持构件9具有用于以规定间隔保持玻璃板3的多个玻璃放置槽10。另外,第一托台4均包括一对玻璃支撑构件11和12。玻璃支撑构件11和12设置在玻璃板3的每个横向侧,使得玻璃板3以直立状态保持在玻璃放置槽10中。玻璃支撑构件11和12的一端相对于作为构架的托台4的支撑柱固定,另一端可以自由移动。在本实施例中,在图2和3左侧的玻璃支撑构件12被构造成使得它们可以在玻璃板3被支撑的位置(由实线表示的位置)和支撑构件12位于支撑柱外侧以使玻璃板3不被支撑的位置(由虚线表示的位置)之间移动。另外,玻璃支撑构件11和12设置有用于以规定间隔支撑每个玻璃板3的玻璃支撑槽13和14。对于第一托台4,由于组装精度或零件精度的多种非一致性,因此每个第一托台4A-4H不是精确相同的。这样,第一托台4A-4H被非一致地制造成使得就托台4A-4H中每个零件的尺寸或大小来说第一托台4A-4H具有非一致性。
第二托台5是所谓的用于对已经由玻璃转移装置7从第一托台4中取出的玻璃板3进行顺序布置的生产线托台。特别地,玻璃板3A-3H被从第一托台4A-4H中取出并根据规定的车辆组装生产顺序在相应的第二托台5上从后到前以规定间隔放置,使得每个第二托台5具有多个玻璃板3,其中,玻璃板的类型以特定顺序布置在第二托台5上。例如,当车辆生产顺序是以“车辆类型D、车辆类型E、车辆类型G、车辆类型A”的顺序进行时,则来自A台车、G台车、E台车和D台车的玻璃板3A、3G、3E和3D被以该顺序放置在第二托台5上,使得它们以车辆生产顺序从托台5的前到后顺序排列。
如图1所示,第二托台5设置在上述机器人运输路径的延长段右侧的玻璃转移位置。第二托台5沿托台运输路径移动,该托台运输路径的托台入口位置位于图1的上部而其托台排出位置位于图1的下部。因此,第二托台5的托台运输路径从图1的上部到下部顺次延伸。
与第一托台4一样,如图4(A)、4(B)、4(C)和5所示,第二托台5具有用于支撑玻璃板3下边缘的一对玻璃放置/支撑构件15。因此,玻璃放置/支撑构件15作为设置在托台5下部以规定间隔控制玻璃板3放置的框架结构。玻璃放置/支撑构件15设有多个玻璃放置槽16。玻璃放置槽16以规定间隔形成在玻璃放置/支撑构件15上,使得玻璃板3以规定间隔放置。每个第二托台5具有用于以直立状态支撑玻璃板3的多个玻璃分隔板17。这些玻璃分隔板17可枢转地被支撑在作为托台5的框架结构的托台5的支撑柱18上。因此,玻璃分隔板17设置在玻璃板3宽度方向上的每一侧,从而以玻璃板3被直立放置在玻璃放置槽16内的状态(直立状态)支撑玻璃板3,并且分隔每个玻璃板3。
如图4(B)和4(C)所示,这些玻璃分隔板17被布置成使得这些玻璃分隔板17可以相对于固定在托台5的支撑柱18之间的支撑轴19转动。如下文所述,在通过玻璃运输装置7放置玻璃板3之后,通过玻璃转移装置7使分隔板17下降,使得玻璃板3相互隔开。根据玻璃板3的数量沿支撑轴19的轴向布置玻璃分隔板17,并且基端17a被安装成使得它们可以绕该支撑轴19转动。弹出杆20设置在每个玻璃分隔板17上。如下文所述,弹出杆20被构造并布置成通过玻璃转移装置7弹出。弹出杆20以相对于玻璃分隔板17成大致90°的角度固定在基端17a。图4(B)示出在玻璃分隔板17垂直布置的弹出杆20弹出之前的状态。图4(C)示出弹出杆20已经弹出并且玻璃分隔板17已经向下移入使玻璃板3相互隔开的位置的状态。
玻璃分隔板17在弹出之前和之后的状态通过设置在基端17a与支撑轴19之间的转动保持机构(在图中未示出)保持(锁定)。由于转动保持机构的推动力,使得可以从一种状态很容易地转换到另一种状态。对于该转动保持机构,可以采用多种传统的公知机构。在放置来自第一托台4的玻璃板3之前,各个玻璃分隔板17都处于被垂直保持的图4(B)所示的状态。在将玻璃板3放置在第二托台5上之后,玻璃板3由于图4(C)所示的弹出状态而被隔开。
如图6-8所示,玻璃转移装置7其中主要包括多个真空吸盘位置调节单元21、一对玻璃检测单元22、玻璃保持位置调节单元23以及一对分隔板下降单元24。该玻璃转移装置7是一种重复连续系列操作的装置,其中来自玻璃板3A-3H中的特定玻璃板3(根据第一托台4A-4H上的不同类型分类的)根据车辆组装生产顺序被从规定的第一托台4中取出。因此,根据该组装生产顺序将玻璃板3转移到第二托台5中的一个上。玻璃板3被附到搬运机器人2的腕部6。玻璃板转移装置7在搬运机器人2腕部的端部安装到腕部6,该搬运机器人在轨道1上来回移动。玻璃板转移装置7被构造成使得根据生产顺序通过搬运机器人2的运动将规定的玻璃板3A-3H从各第一托台4A-4H中取出。在通过玻璃板转移装置7调节玻璃保持位置的功能校正玻璃板保持位置之后,玻璃板被放置在第二托台5中的一个上。
玻璃转移装置7具有安装到搬运机器人2的腕部6上的支持架25。支持架25包括一对安装臂26,在每个安装臂26上安装三个真空吸盘位置调节单元21。特别地,真空吸盘位置调节单元21分别安装到固定在每个安装臂26上的托架29。每个真空吸盘位置调节单元21具有通过真空保持玻璃板3的真空吸盘装置27,以及使玻璃板保持位置在玻璃板3的深度方向上相对于搬运机器人2的基准保持位置对准的深度位置调节单元28。真空吸盘装置27形成保持机构,其被构造并布置成保持工件(玻璃板3)以使它们从第一托台4转移到第二托台5。深度位置调节单元28形成工件位置调节机构的一部分,其被构造并布置成可动地将保持机构(真空吸盘装置27)安装到搬运机器人2的腕部6,使得工件通过保持机构保持所处的工件保持位置可以在工件的深度方向上相对于机器人2得到调节。
玻璃检测单元22被构造并布置成对通过真空吸盘位置调节单元21保持的玻璃板3的存在进行检测。玻璃保持位置调节单元23被构造并布置成使玻璃保持位置在通过真空吸盘位置调节单元21保持的玻璃板3的横向和纵向上都相对于搬运机器人2的基准保持位置对准。分隔板下降单元24被构造并布置成与弹出杆20接合以使玻璃分隔板17下降。
如图9(A)和9(B)所示,真空吸盘装置27具有通过真空保持玻璃板3的真空吸盘垫30。真空吸盘垫30可枢转地安装,由此真空吸盘垫30可枢转以跟随玻璃板3的曲率。真空吸盘垫30被构造成使得它们通过从图中未示出的排空/加压线路供给的压缩空气的导入和排空而进行操作。当压缩空气导入时,真空吸盘垫30通过吸气不会压靠玻璃板3并且真空吸盘垫30可以相对于玻璃表面自由枢转。另一方面,当压缩空气通过排空/加压线路抽出时,真空吸盘垫30压靠玻璃板3,并且真空吸盘垫30的枢转操作停止并被锁定。
深度位置调节单元28主要包括滑动轴31、滑动引导件32和卷簧33。滑动轴31被构造并布置成将真空吸盘装置27保持在上部。滑动引导件32被构造并布置成容纳锁定滑动轴31的滑动位置的锁定机构。卷簧33绕滑动轴31的外周布置并位于真空吸盘垫30和托架29之间。
真空吸盘装置27布置在滑动轴31的顶端。止动件34安装到后端以限制滑动轴31的最大突出位置。当真空吸盘垫30离玻璃板3最远时,在如图9(A)所示,止动件34定位从滑动引导件32的上表面向上突出的位置,并且当真空吸盘垫30离玻璃板3最近(与其接触)时,如图9(B)所示,止动件34与滑动引导件32的上表面接触。
滑动引导件32如上所述被固定到凸缘29上。滑动轴31被引导并可沿图9(A)和(B)中的上下方向滑动。锁定机构设置在该滑动引导件32上用于锁定滑动轴31的滑动位置。锁定机构被构造成使得其在压缩空气通过图中未示出的排空/加压线路被导入或抽出时进行操作。当压缩空气导入时,在卷簧33的作用下锁定机构被释放并且滑动轴31使真空吸盘垫30如图9(B)所示接近玻璃板3,使得真空吸盘垫30处于最远的突出位置。另一方面,当压缩空气通过排空/加压线路被抽出时,锁定机构被致动并且滑动轴31的滑动位置被锁定。
如图10所示,每个玻璃检测单元22主要包括检测开关35、检测杆36、间接检测器37、压缩弹簧38以及检测器主体39。检测开关35被构造并布置成检测玻璃板3的存在。检测杆36被构造并布置成打开和关闭检测开关35。间接检测器37被构造并布置在检测杆36的上方。因此,玻璃检测单元22形成工件检测机构,其被构造并布置成对由保持机构(真空吸盘装置27)保持的工件进行检测。
当玻璃板3中的一个与检测杆36的顶端接触时,检测杆36被压入检测器主体39内。同时,间接检测器37克服压缩弹簧38的偏压力将其向上推并且打开检测开关35。当间接检测器37通过压缩弹簧38被向下压时,其与检测开关35分离并关闭该开关。当检测开关35接通时,就意味着玻璃板3中的一个存在,而当开关断开时,就意味着玻璃板中的一个不存在。
在本实施例中,玻璃板检测单元22被布置在相对彼此成斜线的位置,使得即使玻璃板3中的一个处于倾斜位置,也可以检测到玻璃板3的存在。
玻璃保持位置调节单元23包括X-Y工作台,该X-Y工作台具有使玻璃保持位置在如上所述由真空吸盘位置调节单元21保持的玻璃板3的横向和纵向上相对于搬运机器人2的基准保持位置对准的作用。X-Y工作台主要包括第一工作台40、第二工作台41、一对X轴导轨42、一对Y轴导轨43、多个直线引导件44以及锁定机构。第一工作台40被固定在支持架25上。第二工作台41被固定在搬运机器人2的腕部6上。X轴导轨42在第一工作台40上方沿玻璃的横向(X方向)固定。Y轴导轨43在第二工作台41下方沿玻璃的纵向(Y方向)固定。直线引导件44设置成使得它们可以沿X轴导轨42和Y轴导轨43的两个方向滑动。锁定机构锁定X-Y工作台沿X和Y方向的滑动。因此,玻璃保持位置调节单元23还形成了工件位置调节机构的一部分,该工件位置调节机构被构造并布置成使得通过保持机构(真空吸盘装置27)保持的工件所处的工件保持位置可以沿纵向和横向二者相对于机器人2得到调节。
锁定机构由于从排空/加压线路(图中未示出)供给的压缩空气的导入而作用,由此锁定并防止滑动,同时还使第一工作台40可以相对于第二工作台41沿X方向或Y方向滑动。由于直线引导件44是共用的,因此第一工作台40按如下方式相对于第二工作台41滑动,即不可以沿一个方向滑动,除非沿另一方向的滑动首先被锁定。为此,例如仅在沿Y方向的滑动被锁定之后第一工作台40才可相对于第二工作台41沿X方向移动,并且仅在沿X方向的滑动被锁定之后第一工作台40才可相对于第二工作台41沿Y方向移动。
分隔板下降单元24设置在基本上L形的支撑臂45的顶端,该支撑臂被固定成使得它们沿玻璃的横向(图6中的X方向)从设置在支持架25上的每个安装臂26开始延伸。如图11(A)和(B)所示,每个分隔板下降单元24主要包括第一臂46、第二臂47以及驱动缸48。第一臂46被构造并布置成将设置在第二托台5上的玻璃分隔板17的弹出杆20弹出。第二臂47被构造并布置成作为支撑第一臂46和驱动缸48的安装构件。驱动缸48作为使第一臂46转动的驱动源。由此,分隔板下降单元24形成分隔板下降机构,其被构造并布置成检测工件并与第二托台5的至少一个分隔板接合以使分隔板从无间隔位置下降到工件(玻璃板3)在第二托台5上以与相邻工件成规定间隔的方式得到支撑的间隔位置。
第一臂46通过枢轴50安装到驱动缸48的杆49的顶端。第二臂47经枢轴51安装到驱动缸的主端(main end)。第二臂47的另一端通过绕枢轴53可枢转地固定的连接构件52连接到第一臂46。当驱动缸48动作使杆49缩回时,可转动地安装到杆49顶端的第一臂46绕与第二臂47相连的轴53转动。玻璃分隔板17的弹出杆20由此随同第一臂46的转动而被第一臂46弹出。如图4(B)和4(C)所示,玻璃分隔板17被驱动以从不与玻璃板3隔开的待机位置转动到处于玻璃板3之间的分隔位置。
转动机构60设置在搬运机器人2的腕部6的顶端以转动玻璃转移装置7。转动机构60具有当在通过真空吸盘位置调节单元21保持的玻璃板3上执行校正玻璃保持位置的操作时使玻璃板3的定位改变90°的作用。
设有本发明的玻璃转移装置7(如上所述)的搬运机器人2从图1所示的控制器CPU接收指令。然后,控制器CPU根据指令在搬运机器人2在轨道1上前后移动时使安装到腕部6上的玻璃转移装置7动作。
控制器CPU优选包括具有运输控制程序的微处理器,该微处理器控制搬运机器人2和玻璃转移装置7以执行如下所述的玻璃转移方法。控制器CPU还可以包括其他传统部件,例如输入接口电路、输出接口电路以及存储装置如ROM(只读存储器)元件和RAM(随机存取存储器)元件。存储电路存储处理结果,并且通过处理电路运行控制程序。本领域技术人员从该公开内容中将会了解到控制器CPU准确的结构和算法可以是执行本发明功能的硬件和软件的任意组合。换句话说,在说明书和权利要求中采用的“装置加功能”的表达方式应该包括可以用于执行“装置加功能”的表达方式的功能的任何结构或硬件和/或算法或软件。
下面,将对采用以上所述的玻璃转移系统和玻璃转移装置以将玻璃板3从第一托台4转移到第二托台5的玻璃转移方法进行描述。
图12(A)-12(C)是示出不同定位的玻璃板3之一的玻璃保持位置和机器人2的基准保持位置的示意图。图12(A)示出玻璃保持位置与机器人2的基准保持位置相一致的状态。图12(B)示出玻璃保持位置相对于基准保持位置在玻璃板3的纵向(longitudinal direction)上向右侧移位或偏移的状态。图12(C)示出玻璃保持位置相对于基准保持位置在玻璃板3的纵向上向左侧移位或偏移的状态。图13(A)和13(B)示出玻璃保持位置在玻璃板3的纵向和玻璃板3的横向(transverse direction)上得到调节以与基准保持位置相匹配的调节方法。图13(A)示出为了与机器人2的基准保持位置相匹配而在玻璃板3的纵向上进行的位置调节。图13(B)示出为了与机器人2的基准保持位置相匹配而在玻璃板3的横向上进行的位置调节。图14示出用于不同车辆类型或型号的不同玻璃板类型通过真空吸盘位置调节单元21保持的状态。图15是示出使玻璃保持位置在玻璃深度方向上相对于搬运机器人2的基准保持位置对准的操作过程中的操作状态的俯视图。图16是示出使玻璃保持位置在玻璃板深度方向上相对于搬运机器人2的基准保持位置对准的操作的操作状态的正视图。图17是示出使玻璃保持位置在玻璃的横向和纵向上相对于搬运机器人2的基准保持位置对准的操作的操作状态的透视图。图18是示出使玻璃保持位置在玻璃的横向和纵向上相对于搬运机器人的基准保持位置对准的操作的操作状态的侧视图。
在此采用的术语“工件保持位置”表示从搬运机器人2观察的在玻璃板3相对于玻璃转移装置7被保持的状态下玻璃板3(工件)的位置。当重复通过玻璃板转移装置7从第一托台4中的一个取出玻璃板3的操作时,由于托台4的零件精度和组装精度的差异而产生工件保持位置的差异。机器人基准保持位置是从搬运机器人2观察的在玻璃板3通过玻璃转移装置7相对于搬运机器人2被保持的状态下玻璃板3的位置。因此,机器人基准保持位置指的是玻璃板3的正确位置,用于在通过搬运机器人2将玻璃板3插入到第二托台5内的过程中使玻璃板3正确地插入到第二托台5中的一个内。如上所述,存在由于托台4的差异而产生玻璃保持位置差异的情况。因此,存在玻璃板3不能被保持在使玻璃板3插入到第二托台5内的正确位置的情况。然而,当玻璃保持位置与机器人基准保持位置对准时,可以通过机器人2执行预先设定的指令操作以使玻璃板3插入到第二托台5上的正确位置。
首先,搬运机器人2从控制器CPU接收指令,移动到根据车辆生产顺序布置选定的一个第一托台4的位置。例如,如图1所示,搬运机器人2沿机器人运输路径移动到最靠近第二托台5入口位置的第一托台4D的位置,停在与该第一托台4D相对的位置,其中,该机器人运输路径沿着如上所述的轨道1。接着,安装到搬运机器人2的腕部6上的玻璃转移装置7向支撑在第一托台4D上的玻璃板3D移动。
如图6和7所示,当玻璃转移装置7接近玻璃板3D时,真空吸盘位置调节单元21的真空吸盘垫30与玻璃板3接触。此时,真空吸盘装置27和位置调节机构28中的锁定件均处于解除状态。因此,真空吸盘垫30可以根据玻璃板3的轮廓(曲线)相对于玻璃板3枢转、摆动以及前进或后退。当真空吸盘垫30由此与玻璃板3的轮廓相适应时,真空吸盘装置27被锁定,并且通过真空吸盘垫30搬运玻璃板3。预先编程搬运机器人2对第一托台4的操作顺序,并且在对同一车辆型号的玻璃板3的运输过程中执行相同操作。换句话说,当玻璃板3被保持并运输时,在任何情况下搬运机器人2和玻璃转移装置7的位置保持相同。玻璃转移装置7保持玻璃板3的接近位置每次改变,同样搬运机器人2在第一托台4深度方向上的位置每次改变。但是,系统的控制器CPU对第一托台4上的剩余玻璃板的数量进行计数。因此,控制器CPU被构造成根据剩余的片数自动确定接近位置。
随后,已经由真空吸盘垫30保持的玻璃板3被从第一托台4向上抬升并离开第一托台4。然后,玻璃板3通过机器人2沿轨道1被运输到接近第二托台5的轨道1的端部,该第二托台位于轨道1的端部。特别地,如图15-17所示,基准销固定支撑件70被邻近待装载的第二托台5而定位。基准销固定支撑件70具有多个基准销54、55和56,这些基准销形成位置调节部,用于与玻璃板3(工件)接触以在工件的深度方向、工件的宽度方向以及工件的纵向上使工件对准,如下文所述。
如图7、15和16所示,玻璃板3以规定间隔向基准销56移动以调节玻璃板3在深度方向上的位置。基准销56设置在布置于第二托台5前方的基准销固定支撑件70的上部。优选以规定间隔设置几个例如四个基准销56,用于与玻璃板3的前表面3接触以调节玻璃板3在深度方向上的位置。当玻璃板3中的一个压靠基准销56以调节玻璃板在深度方向上的位置时,在玻璃深度方向上的玻璃保持位置相对于搬运机器人2的基准保持位置(腕部6的中心位置C)对准。当该玻璃保持位置和搬运机器人的基准保持位置相一致时,深度位置调节单元28被锁定,并且玻璃保持位置被固定。
以这种方式通过真空吸盘位置调节单元21搬运玻璃板3的状态包括如图12(A)所示的玻璃板3的玻璃保持位置与由搬运机器人2的基准保持位置(腕部6的中心位置C)设定的实际真空吸盘位置相匹配的状态,以及如图12(B)和12(C)所示的玻璃板3的玻璃保持位置相对于搬运机器人2的基准保持位置在玻璃的纵向上向左或向右移位的状态。由于第一托台4的组装精度差异、每个第一托台4的尺寸差异、或者第一托台4上玻璃板3的放置差异而产生位置移位。
接着,玻璃检测单元22的检测杆36与玻璃板3接触。然后,控制器CPU判断是否真空吸盘位置调节单元21正采用玻璃检测单元22保持一个玻璃板3。如果未检测到一个玻璃板3,则还未真空吸附一个玻璃板3。因此,再次执行有关玻璃板3的真空吸附的操作。
如果确认玻璃板3被真空吸盘装置27真空吸附,则玻璃保持位置调节单元23在玻璃板宽度方向(图6中的X方向)上的锁定被解除,并且玻璃转移装置7处于其可以在玻璃板3的纵向上自由移动的状态。因此,产生第一工作台40可以相对于固定在腕部6上的第二工作台41沿玻璃的纵向移动的状态。
现在,通过真空吸盘位置调节单元21搬运的玻璃板3利用设置在玻璃板3的相对侧的基准销54和55在玻璃板3的纵向上居中。特别地,如图13(A)、17和18所示,玻璃板3的相对端部3a和3b在玻璃板3的横向上基本上直线状对准。因此,搬运机器人2将通过真空吸盘位置调节单元21搬运的玻璃板3向基准销54和55移动相同的预定距离以调节玻璃板3在纵向上的位置。当执行位置调节以调节玻璃板在纵向上的位置时,以在玻璃的横向上距搬运机器人2的基准保持位置等距离地布置基准销54和55。因此,在玻璃保持位置与搬运机器人2的基准保持位置相一致时,搬运机器人2移动的距离被设定为与用于调节玻璃板在纵向上的位置的基准销54或55到端部3a或3b的距离大致相等。
当玻璃板3的端部3a和3b相对于纵向成一角度,使得用于调节玻璃板在横向/纵向上的位置的各基准销54和55距玻璃板3的端部3a和3b的距离不同时,则从玻璃板3的端部3a和3b到最近的基准销54(55)的距离优选被设定成搬运机器人2为调节玻璃板在横向/纵向上的位置而移动的距离。当基准销54和55的位置用于调节玻璃板3在玻璃板纵向上的位置时,以这种方式设定搬运机器人2的移动距离。然后,如图12(B)和12(C)所示,当玻璃保持位置和搬运机器人2的基准保持位置分离时,玻璃板3的端部3a和3b中的一个将与一组基准销54和55接触以调节玻璃板3在纵向上的位置。结果,第一工作台40将沿玻璃的纵向相对于第二工作台41对应地滑动,使得玻璃保持位置与搬运机器人2的基准保持位置对准。
接着,在利用转动机构60已经使玻璃板3转动90°之后,玻璃保持位置调节单元23的垂直方向(图6中的Y方向)的锁定被解除(在玻璃的纵向上锁定),玻璃转移装置7是自由的,使得玻璃转移装置7可以沿玻璃板3的横向移动。结果,第一工作台40是自由的,使得第一工作台40可以相对于固定在腕部6上的第二工作台41沿玻璃板3的横向移动。
现在玻璃板3相对于玻璃板3的两个相对纵向端部3c和3d居中。两个相对纵向端部3c和3d具有沿玻璃板3的纵向基本上曲线的形状。如图13(B)所示,玻璃板3被真空吸盘位置调节单元21搬运,以在基准销54和55的方向上大致移动相同的预定距离,从而调节玻璃板3在横向/纵向上的位置。基准销54和55设置在基准销固定支撑件70的上部。当搬运机器人2的基准保持位置与玻璃保持位置相一致时,搬运机器人2移动的距离被设定成与从基准销54和55到端部3c和3d的距离大致相等,该基准销54和55用于调节玻璃板在横向/纵向上的位置。当由于端部3c和3d具有曲线形状而使从用于调节玻璃板在横向上的位置的每个基准销54和55到端部3c和3d的距离不同时,优选从端部3c和3d到最近的用于调节玻璃板在横向上的位置的基准销54(55)的距离被设定成搬运机器人2移动的距离。当以这种方式设定基准销54和55的位置以调节玻璃板在横向上的位置以及搬运机器人2的移动距离时,玻璃板3的一个端部在玻璃保持位置与搬运机器人2的基准保持位置在玻璃的横向上分离时将与至少一组基准销54和55接触以调节玻璃板在横向上的位置。结果,第一工作台40将相对于第二工作台41沿横向对应地滑动,使得玻璃保持位置与搬运机器人2的基准保持位置对准。
因此,当在玻璃横向和纵向上的玻璃保持位置相对于搬运机器人2的基准保持位置相一致时,玻璃保持位置调节单元23被锁定,并且防止产生第一工作台40相对于第二工作台41沿玻璃的横向和纵向的滑动。结果,在转移到第二托台5之前,在玻璃深度方向、横向和纵向上的玻璃保持位置与搬运机器人的基准保持位置经过位置校正,由此完成校正玻璃保持位置的操作。
接着,假设玻璃板3已经正确地定位在搬运机器人2上,则通过搬运机器人2将玻璃板3转移到第二托台5。在将玻璃板3放置在第二托台5的规定位置上之后,解除真空吸盘垫30的真空并将玻璃板3放置在第二托台5上。然后,分隔板下降单元24操作以使一对玻璃分隔板17下降,并且每个玻璃板3之间的间隔通过玻璃分隔板17分隔。以与上述玻璃移去操作相同的方式由此将玻璃板3从第一托台4中取出,搬运机器人2被预先编程以执行将玻璃板3插入到第二托台5内的操作以及调节玻璃位置的操作。
这样,根据车辆组装生产顺序重复执行从第一托台4中取出规定玻璃板3的程序,执行使玻璃板3的玻璃保持位置与搬运机器人2的基准保持位置相一致的校正玻璃保持位置的操作,然后,根据组装生产顺序将玻璃板转移到第二托台5上。一旦第二托台5装满玻璃板3,使托台5移动到出口位置,并且下一第二托台5移动到玻璃转移位置。由此通过重复执行该程序转移所有的玻璃板3。
在图14中,在车辆类型不同的情况下玻璃板3A、3B和3C的尺寸是不同的。在六个真空吸盘垫30之中,仅有几个被用于真空吸附玻璃板3A、3B或3C。例如,与大的并用于中型车辆的玻璃板3A不同,玻璃板3B和3C小并用于小型车辆。因而,仅利用六个真空吸盘垫30中的四个真空吸盘垫30保持玻璃板3B。
因此,在玻璃板3的横向和纵向上的玻璃保持位置得到调节以与搬运机器人2的基准保持位置对准的校正操作中,沿图13(A)中的玻璃横向基本上直线布置的两个相对的直线端部3a和3b首先与位置调节基准销54和55接触。随后,沿图13(B)中的玻璃纵向形成曲线形状的两个相对的端部3c和3d与用于调节玻璃板在横向/纵向上的位置的位置调节基准销54和55接触。由于下文所述的原因,这种校正操作的顺序是优选的。
具体地,与以上所述的顺序相比,如果曲线的端部3c和3d首先压靠用于调节玻璃板在横向/纵向上的位置的基准销54和55,然后直线端部3a和3b与用于调节玻璃板在横向/纵向上的位置的基准销54和55接触,则基准销54和55撞击曲线端部3c和3d的位置每次都将不同。尽管搬运机器人2相对于基准销54和55行进的距离和位置对于调节玻璃板在横向/纵向上的位置每次都是相同,但由于曲线端部3c和3d具有曲线形状,因此由销撞击位置的差异导致的位置调节的差异将极大。为此,玻璃板3在撞击销之后的位置将在允许的位置范围之外,并且不会占据正确的位置。相反,当直线或线性端部3a和3b首先接触时,尽管将有一定程度的差异,但由于直线区域的尺寸差异很小,因此销撞击位置将处于玻璃板的允许位置范围内。另外,如图14所示,玻璃板3A、3B和3C具有不同的曲线端部,该端部变化在一定程度上取决于车辆类型的不同。因此,当具有曲线形状的端部首先接触销并执行校正操作时,上述不符合要求的情形显著程度地发生。因而,优选是以上述实施例中所述的顺序执行校正操作。
根据本发明的玻璃转移方法,执行校正玻璃保持位置的操作。在该操作中,使玻璃转移装置7保持玻璃板3的玻璃保持位置相对于搬运机器人2的基准保持位置对准。因此,可以执行校正玻璃保持位置的操作以消除在平台8上布置第一托台4的位置差异、在第一托台4上放置玻璃板3的位置差异、或者第一托台4的尺寸差异。因而,从第一托台4中取出的玻璃板3可以不需如视觉传感器等昂贵的设备而被正确地放置在第二托台5上。
通过采用本发明的玻璃转移方法,调节玻璃位置的操作包括在玻璃板的深度方向、横向以及纵向定位玻璃板。因此,可以执行适当的位置校正,并且可以将玻璃板3均匀地放置在第二托台5上。
根据本发明的玻璃转移方法,还可以在沿玻璃板3横向上的两个直线端部3a和3b首先与基准销54和55接触时,使玻璃保持位置相对于机器人的基准保持位置对准。因为沿玻璃板3的纵向上延伸的两个曲线端部3c和3d与基准销54和55接触,并且玻璃保持位置相对于机器人的基准保持位置对准,所以可以对具有变化的曲线形状的多种类型的玻璃板3执行精确的校正操作。
在根据本发明的玻璃转移方法将通过玻璃转移装置7保持的玻璃板3放置在第二托台5上之后,使第二托台5上的两个玻璃分隔板17下降,使得以规定间隔放置玻璃板3,由此完全消除了操作者对部件的手工作业。
根据本发明的玻璃转移系统,玻璃转移装置7具有位置调节单元或装置,该位置调节单元或装置是机械的并且没有任何通过采用视觉传感器等图像捕捉装置使玻璃板保持位置经过图像处理的复杂且困难的过程。因而,通过该装置保持玻璃板3的玻璃保持位置可以相对于搬运机器人2的基准保持位置对准,从而可以容易地进行维护并降低设备成本。而且,可以通过从第一托台4转移到第二托台5来布置每个玻璃板3。
本发明的玻璃转移装置具有真空吸盘位置调节单元21和深度位置调节单元28,由此使玻璃板3在深度方向上的玻璃保持位置与机器人的基准保持位置相一致,所述真空吸盘位置调节单元21具有保持玻璃板3的真空吸盘装置27。玻璃保持位置调节单元23调节玻璃板3在横向和纵向上的玻璃保持位置,使其与搬运机器人2的基准保持位置相一致。由于不需包括利用视觉传感器等摄像装置的玻璃保持位置的图像处理的复杂和麻烦的过程而通过机械方式执行位置调节,因而可以降低玻璃转移装置7的成本。而且,可以将玻璃板从第一托台4转移到第二托台5。
根据本发明的玻璃转移装置,设置转动机构60使已经由真空吸盘位置调节单元21保持的玻璃板3的方向转动,使得玻璃板3在横向和纵向上的位置偏差可以得到校正。
根据本发明的玻璃转移装置,由真空吸盘位置调节单元21保持的玻璃板3与基准销54、55和56接触,使得采用简单机构使位置差异得到校正来使玻璃板在玻璃板3的深度方向、横向以及纵向上得到定位,并使设备成本降低。
本发明的玻璃转移装置具有分隔板下降单元24,由此在将已经由真空吸盘位置调节单元21保持的玻璃板3布置在第二托台5上之后,已经设置在第二托台5上的玻璃分隔板17下降,由此以规定间隔布置和分隔玻璃板3。因而,使以前一直手动执行的操作自动化,由此提高生产能力。
如上所述,本发明并不限于基准销固定支撑件70设置在第二托台5上方位置的实例。通过在第一托台4的排出口(dischargeopening)之前的阶段设置支撑件还可以在排出之后立即执行定位。搬运的工件也并不限于玻璃板,还可以采用钢板或树脂板等部件。但是,材料必须具有一定的刚性,这样工件本身在工件与位置调节机构接触的过程中不会变形。
图19-21表示两个玻璃施压单元80安装到搬运机器人2以防止玻璃板3向托台中心(玻璃布置方向)倾斜并在由真空吸盘垫30搬运布置在第一托台4上的玻璃板3时防止真空吸附产生的实例。
尽管为了简化说明未示出上述玻璃保持位置调节单元23,但在图19、20和21中安装到搬运机器人2上的玻璃转移装置7基本上与上述实施例相同。从本公开内容中将会了解到玻璃保持位置调节单元23优选以与上文所述相同的方式设置。
玻璃施压单元80被支撑在装置安装板主体81上,所述装置安装板主体通过两个臂82和连接臂83被固定到搬运机器人2的腕部6。玻璃施压单元80被固定到连接臂83的每一端,该连接臂83被安装到两个臂82的上部。两个臂82被固定到装置安装板主体81,该装置安装板主体81本身被固定到搬运机器人2的腕部6。玻璃施压单元80具有通过空气或油操作并且是上下移动机构的一部分的驱动缸84。驱动缸84具有活塞杆85,所述活塞杆具有由氨基甲酸酯(urethane)等材料制成的垫86。垫86安装到驱动缸84的活塞杆85的上部。玻璃施压单元80被构造成使得垫86通过活塞杆85相对于直立放置在第一托台4上的玻璃板3的上端3e的前进和缩回操作而前进和缩回。
玻璃施压单元80被布置在玻璃板3的上方,所述玻璃板直立放置在第一托台4上。在通过真空吸盘垫30搬运玻璃板3之前驱动缸84操作,以使垫86下降并压靠玻璃板3的上端3e。通过这种布置,当如上所述在下端3d由第一托台4上的玻璃放置槽10压靠的同时上端3e由垫86压靠时玻璃板3保持稳定不会产生倾斜。此时玻璃板3被稳定保持,当真空吸盘位置调节单元21经安装到装置移去板主体81上的滑动装置87接近玻璃板3时,通过真空吸盘垫30搬运玻璃板3。此时,玻璃板3通过玻璃施压单元80压靠在第一托台4上,由此玻璃板3被真空吸盘垫30稳定地搬运而不会在板的深度方向上倾斜。
根据本实施例,玻璃施压单元80安装到搬运机器人2,使得当玻璃板3通过真空吸盘位置调节单元21搬运并从第一托台4中被取出时,玻璃板3可以通过真空吸附被稳定地保持并可靠地搬运。而且,根据本实施例,不必采用用于将玻璃板3保持在每个第一托台4上的装置,由此实现了设备成本的降低。
图22和23示出以下情况,即分隔板下降单元设置在第二托台5上,使得当已经从第一托台4中取出的玻璃板3被插入到第二托台5内时,分隔板由于插入的玻璃板的重量自动下降。在以上实施例中,在玻璃板3插入到第二托台5内之后,通过安装到搬运机器人2上的分隔板下降单元24使玻璃分隔板17下降。但在本实施例中,由于玻璃板3的重量使玻璃分隔板17下降。
本实施例的分隔板下降单元具有当玻璃板3被插入到第二托台5内时在玻璃板3的重量作用下转动的连接板88,以及一端固定到连接板88而另一端固定到转动构件89的线90,玻璃分隔板17固定到该转动构件89。
如图24和25所示,连接板88具有沿一个方向延伸的第一臂88A以及沿另一方向延伸的第二臂88B,以形成平的基本上V形的总体形状。连接板88可转动地安装并且可绕形成该V形的顶点转动。板88安装到凸缘91上,该凸缘91固定在设置于托台下部的每一对玻璃放置/支撑构件15、15上。具体地,连接板88的顶点安装到转动支撑轴92上,该转动支撑轴92安装在凸缘91上,由此使连接板88可相对于凸缘91自由转动。
连接板88的第一臂88A的顶端具有辊子93,该辊子93直接抵靠在插入到第二托台5内的玻璃板3的下端3d进入具有基本上管形截面的玻璃放置槽16的位置前方。辊子93使连接板88通过抵靠玻璃板3而转动,并且辊子93安装到第一臂88A,使得其可以转动或不转动。用于固定线90一端的线安装孔94形成在第二臂88B的上部。
设置所需数量的连接板88,用于在玻璃放置/支撑构件15的长度方向上对插入并放置在第二托台5上的玻璃板3进行分隔。
如图26和27所示,玻璃分隔板17通过焊接等方式连接到转动构件89,该转动构件89可转动地安装到支撑轴19。支撑轴19固定在托台支撑柱18之间。如上述的实施例,玻璃分隔板17帮助对已经插入到第二托台5内的玻璃板3进行分隔。同样,设置所需数量的分隔板以对插入到第二托台5内的多个玻璃板3进行分隔。除玻璃分隔板17之外,转动构件89还具有用于经线90平衡辊子93侧重量的配重95。
线90通过一端紧固到连接板88的线安装孔94上而被固定,而另一端固定紧固到设置在转动构件89上的线固定部96上。连接板88和转动构件89之间的线90还悬于继动器辊子(relay roll)98上,该继动器辊子98可转动地安装到轴97上,该轴97固定到支撑柱18之间的基端。当从总体透视观察时,线90具有基本上L形构造。同样,设置所需准确数量的继动器辊子98和线90以对将插入到第二托台5内的多个玻璃板3进行分隔。
当玻璃板3被插入到具有以所述方式构造的分隔板下降单元的第二托台5内时,玻璃板3的下边缘3d被引导到玻璃放置槽16内。在这发生时,设置在连接板88上的辊子93继续下落。当玻璃板3被导入第二托台5内并且由辊子93承受重量时,连接板88绕转动支撑轴92转动,并且线90沿由图22中的箭头A所示的方向被拉动。结果,线90使转动构件89转动。转动构件通过相对于轴97转动的继动器辊子98可转动地安装到支撑轴19。接合到转动构件89的玻璃分隔板17由此从其在直立玻璃板插入之前的状态沿大致水平的方向下降,并且已经放置的玻璃板3由此被支撑在玻璃放置槽16上。
根据本实施例,当在玻璃转移装置7中保持的玻璃板3被放置在第二托台5上时,通过设置在第二托台5上的玻璃分隔板17利用托台5上的玻璃板3的重量下降而以规定间隔布置玻璃板3。因而,用于上述实施例中的专用分隔板下降单元24不是必需的,可以极大地降低设备成本,并且可以简化装置构造。根据本实施例,上述分隔板下降单元24不是必需的,这样也防止了第一托台4与分隔板下降单元24相互干涉。
术语的一般解释
在理解本发明的范围时,在此采用的术语“包括”及其派生词被认为是开放式的术语,规定了所述特征、元件、部件、组、整体、和/或步骤的存在,但并不排除其他没有描述的特征、元件、部件、组、整体件和/或步骤的存在。前文还应用了具有相似意思的词,例如术语“包含”、“具有”以及它们的派生词。同样,以单数使用的术语“零件”、“部分”、“部”、“构件”或“元件”可以具有单个零件或多个零件的双重意思。同样在此使用的描述以上实施例的以下方向术语“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及任何其他相似的方向术语指的是装有本发明的车辆的那些方向。因此,描述本发明所采用的这些术语应该相对于装有本发明的车辆得到解释。在此描述通过部件、部分、装置或类似构件执行的操作或功能所采用的术语“检测”包括不需要物理检测的部件、部分、装置或类似构件,但还包括执行所述操作或功能的判断、测量、建模、预测或计算等方式。在此描述装置的部件、部分、零件所采用的术语“构造”包括被构建和/或编程以执行所需功能的硬件和/或软件。而且,在权利要求中以“装置加功能”方式表达的术语应该包括可以被用于执行本发明该部件功能的任何结构。在此所采用的程度术语例如“基本上”、“大约”以及“大致”意思是使最终结果不会明显改变的所修饰术语的合理偏差量。例如,如果所述偏差不会否定所修饰词的意思,则这些术语可以被解释为包括所修饰术语的至少±5%的偏差。
尽管仅选择选定的实施例对本发明进行了说明,但本领域技术人员从本公开的内容中将会清楚地了解到在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的前提下在此可以做出多种变化和修改。例如,各种部件的尺寸、形状、位置或取向可以按照需要和/或要求改变。被示出直接相互连接或接触的部件可以具有布置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以通过两个来实现,反之亦然。一个实施例的结构和功能可以在另一实施例中被采用。不必所有的优点在特定实施例中同时出现。相对于现有技术中独有的每个特征单独或与其他特征组合后还应该被认为是申请人进一步发明的独立描述,包括这(这些)特征体现的结构和/或功能上的概念。因此,根据本发明实施例的以上描述仅仅是示例性提出的,不是要限制由所附权利要求及它们的等价内容限定的本发明。
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求享有2005年11月21日提交的日本专利申请No.2005-335317、2006年2月27日提交的日本专利申请No.2006-050990以及2006年8月8日提交的日本专利申请No.2006-215567的优先权。日本专利申请No.2005-335317、No.2006-050990以及No.2006-215567的全部内容在此引用以供参考。
Claims (17)
1.一种工件转移方法,包括:
在接近机器人的第一位置设置包含工件的第一托台,所述机器人具有可动地安装到该机器人以拾取所述工件的转移装置;
响应所述机器人的预编程操作而利用所述转移装置将所述工件从所述第一托台转移到位置调节部;以及
通过由于所述机器人的所述预编程操作而向所述位置调节部移动保持所述工件的所述转移装置来执行相对于所述机器人对准所述工件的工件保持位置的工件对准操作,使得所述工件与所述位置调节部接触以相对于所述机器人移动所述工件并使所述转移装置保持所述工件的所述工件保持位置与所述机器人的基准保持位置对准。
2.根据权利要求1所述的工件转移方法,其特征在于,
所述设置包含工件的第一托台包括所述工件是具有基本上矩形形状的片状工件;以及
所述执行工件对准操作包括通过使由所述转移装置保持的工件与所述位置调节部接触而在所述工件的深度方向、所述工件的宽度方向和所述工件的纵向上定位所述工件。
3.根据权利要求2所述的工件转移方法,其特征在于,
所述设置包含工件的第一托台还包括所述工件具有一对相对的直线边缘以及一对相对的曲线边缘;
所述执行工件对准操作包括首先使所述直线边缘与所述位置调节部接触,然后使所述曲线边缘与所述位置调节部接触,以使由所述转移装置保持所述工件的所述工件保持位置与所述机器人的基准保持位置对准。
4.根据权利要求1所述的工件转移方法,其特征在于,还包括:
设置第二托台,该第二托台被构造成接收来自所述机器人的转移装置的所述工件;以及
利用所述机器人的转移装置将所述工件放置在所述第二托台上。
5.根据权利要求4所述的工件转移方法,其特征在于,还包括:
在所述第二托台上设置分隔板,以与所述第二托台上的相邻工件成规定间隔地支撑所述工件。
6.根据权利要求5所述的工件转移方法,其特征在于,
将所述工件放置在所述第二托台上导致接合所述第二托台上的至少一个所述分隔板的所述工件的重量使该至少一个所述分隔板从无间隔位置下降到所述工件与所述第二托台上的相邻工件成规定间隔地被支撑的间隔位置。
7.根据权利要求1所述的工件转移方法,其特征在于,
从所述第一托台转移所述工件包括由安装到所述机器人的工件施压装置对处于所述第一托台上的所述工件施加向下压力,随后利用所述转移装置保持并移去所述工件。
8.一种工件转移系统,包括:
机器人;
多个第一托台,其布置在所述机器人附近,每个所述第一托台以每个所述第一托台包含同一种类型的车辆工件、不同的所述第一托台包含不同类型的车辆工件的方式支撑多个车辆工件,使得每个所述第一托台包含用于一种车辆型号的、不同于被支撑在其余的所述第一托台上的车辆工件的车辆工件;
一组第二托台,其顺序布置以接收从所述第一托台转移的所述工件,使得每个所述第二托台收容不同类型的车辆工件;
车辆工件转移装置,其可动地安装到所述机器人以根据车辆组装生产顺序在各所述第一托台处的不同类型的车辆工件之中从指定的一个所述第一托台中将规定的一个车辆工件转移到所述第二托台中的一个;
位置调节部,其被构造并布置成调节由所述转移装置保持的所述车辆工件相对于所述机器人的位置;以及
控制器,其被构造成控制所述车辆工件转移装置的运动,以通过由于所述机器人的预编程操作而向位置调节部移动保持所述车辆工件的所述转移装置来执行相对于所述机器人对准所述车辆工件的工件保持位置的工件对准操作,使得所述工件接触所述位置调节部以相对于所述机器人移动所述车辆工件,并使所述转移装置保持所述车辆工件的所述工件保持位置与所述机器人的基准保持位置对准。
9.一种工件转移装置,包括:
保持机构,其被构造并布置成保持从第一托台转移到第二托台的工件;以及
位置调节机构,其被构造并布置成将所述保持机构可动地安装到机器人的腕部,使得可相对于所述机器人调节所述保持机构保持所述工件的工件保持位置。
10.根据权利要求9所述的工件转移装置,其特征在于,
所述位置调节机构被构造并布置成在所述工件的深度方向上使所述工件保持位置与机器人基准保持位置对准。
11.根据权利要求9所述的工件转移装置,其特征在于,还包括:
工件检测机构,其被构造并布置成检测由所述保持机构保持的所述工件。
12.根据权利要求9所述的工件转移装置,其特征在于,还包括:
转动机构,其被构造并布置成使由所述保持机构保持的所述工件转动。
13.根据权利要求9所述的工件转移装置,其特征在于,
所述保持机构还被构造并布置成保持具有基本上矩形形状的片状工件;以及
所述位置调节机构还被构造并布置成移动由所述保持机构保持的所述工件使其与位置调节部接触,以在所述工件的深度方向、所述工件的横向以及所述工件的纵向上执行位置调节。
14.根据权利要求9所述的工件转移装置,其特征在于,还包括:
分隔板下降机构,其被构造并布置成接合所述第二托台的至少一个分隔板,以使所述至少一个分隔板从无间隔位置下降到所述工件与所述第二托台上的相邻工件成规定间隔地被支撑的间隔位置。
15.根据权利要求9所述的工件转移装置,其特征在于,还包括:
工件施压机构,其被构造并布置成对所述工件施加向下压力以使所述工件的下端压靠所述第一托台。
16.根据权利要求15所述的工件转移装置,其特征在于,
所述工件施压机构包括上下运动机构,所述上下运动机构有选择地使至少一个垫相对于所述工件上下运动,以向所述工件的上端施加压力以在所述工件的下边缘被布置在设置于所述第一托台处的工件放置槽内的情况下保持所述工件直立。
17.根据权利要求14所述的工件转移装置,其特征在于,
所述分隔板下降机构包括:可转动地安装以在所述工件被放置在所述第二托台上时在所述工件的重量作用下转动的连接板;以及线,其第一端固定到所述连接板并且其第二端固定到转动构件,所述转动构件固定所述至少一个分隔板,所述连接板和线还相对于所述至少一个分隔板被布置成在所述工件被放置在所述第二托台上时,所述连接板转动并拉所述线以使所述转动构件转动并使所述至少一个分隔板下降。
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