DE102019125917A1

DE102019125917A1 - Robotersystem mit Vorschubvorrichtung und Vorschubtischvorrichtung

Info

Publication number: DE102019125917A1
Application number: DE102019125917.7A
Authority: DE
Inventors: Takurou OONISHI
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-10-03
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-04-09
Also published as: JP2020055087A; CN110977933A; US20200108504A1; US11389963B2; JP6863942B2

Abstract

Es handelt sich um ein Robotersystem, das den Aufbau und die Steuerabfolge einer Vorschubtischvorrichtung vereinfacht. Das Robotersystem umfasst einen Roboter, einen ersten Tisch und einen zweiten Tisch, eine erste Vorschubvorrichtung, die einen Vorschubbetrieb des ersten Tischs vornimmt, eine zweite Vorschubvorrichtung, die einen Vorschubbetrieb des zweiten Tischs vornimmt, Kopplungselemente, die die erste Vorschubvorrichtung und die zweite Vorschubvorrichtung koppeln, und eine Steuervorrichtung, die einen ersten Betrieb des Roboters für die Tätigkeit steuert und einen von dem ersten Betrieb gesonderten Betrieb des Roboters zur Betätigung der Kopplungselemente steuert, wobei der Roboter durch die Betätigung der Kopplungselemente bei dem zweiten Betrieb den ersten Tisch und den zweiten Tisch jeweils an der Tätigkeit entsprechenden Positionen anordnet.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersystem mit einer Vorschubvorrichtung, und eine Vorschubtischvorrichtung.
Beschreibung des Stands der Technik
Vorschubtischvorrichtungen, die einen Werkstücktisch anheben und absenken, sind bekannt (siehe zum Beispiel die Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Shô-60-31950). Bis jetzt wird eine Technik gewünscht, die den Aufbau und die Steuerabfolge einer Vorschubtischvorrichtung vereinfacht.
Kursdarstellung der Erfindung
Bei einer Form der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Robotersystem einen Roboter; einen ersten Tisch, an dem der Roboter eine Tätigkeit vornimmt; einen zweiten Tisch, an dem der Roboter eine Tätigkeit vornimmt; eine erste Vorschubvorrichtung, die einen Vorschubbetrieb des ersten Tischs vornimmt; eine zweite Vorschubvorrichtung, die einen Vorschubbetrieb des zweiten Tischs vornimmt; Kopplungselemente, die die erste Vorschubvorrichtung und die zweite Vorschubvorrichtung koppeln; und eine Steuervorrichtung, die einen ersten Betrieb des Roboters für die Tätigkeit steuert und einen von dem ersten Betrieb gesonderten zweiten Betrieb des Roboters zur Betätigung der Kopplungselemente steuert, wobei der Roboter durch die Betätigung der Kopplungselemente bei dem zweiten Betrieb den ersten Tisch und den zweiten Tisch jeweils an der Tätigkeit entsprechenden Positionen anordnet.
Bei einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Vorschubtischvorrichtung einen ersten Tisch; einen zweiten Tisch; eine erste Vorschubspindelvorrichtung, die den ersten Tisch bewegt; eine zweite Vorschubspindelvorrichtung, die den zweiten Tisch bewegt; und Kopplungselemente, die eine Antriebskraft von außen erhalten und die erste Vorschubspindelvorrichtung und die zweite Vorschubspindelvorrichtung einen gekoppelten Vorschubbetrieb hervorbringen lassen.
Durch die vorliegende Offenbarung wird es verglichen mit der herkömmlichen Ausführung, bei der für jede von mehreren Vorschubvorrichtungen eine Antriebsvorrichtung ausgebildet wurde, nicht nötig, eine Steuerabfolge für die jeweiligen Antriebsvorrichtungen zu erstellen, und kann die Anzahl der Antriebsvorrichtungen verringert werden. Folglich können der Aufbau und die Steuerabfolge der Vorschubtischvorrichtung vereinfacht werden.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht einer Vorschubtischvorrichtung nach einer Ausführungsform.
2 ist eine von oben her gesehene Ansicht der in 1 gezeigten Vorschubtischvorrichtung.
3 ist eine Ansicht eines Robotersystems nach einer Ausführungsform.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den Betriebsablauf des in 3 gezeigten Robotersystems zeigt;
5 zeigt den Zustand zu Beginn des Ablaufs von 4.
6 zeigt den Zustand nach Abschluss eines ersten Schritts S10 in 5.
7 ist eine Ansicht zur Erklärung des Einrichtungszustands von Paletten auf einem ersten und einem zweiten Tisch, wenn bei Schritt S6 JA bestimmt wurde.
8 ist eine von oben her gesehene Ansicht einer Vorschubtischvorrichtung nach einer anderen Ausführungsform.
9 ist eine von oben her gesehene Ansicht einer Vorschubtischvorrichtung nach noch einer anderen Ausführungsform.
10 ist eine von oben her gesehene Ansicht einer Vorschubtischvorrichtung nach noch einer anderen Ausführungsform.
11 ist eine von hinten her gesehene Ansicht einer Vorschubtischvorrichtung nach noch einer anderen Ausführungsform.
12 ist eine von hinten her besehene Ansicht einer Vorschubtischvorrichtung nach noch einer anderen Ausführungsform.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den Betriebsablauf bei Anwendung der in 12 gezeigten Tischvorrichtung auf das in 1 gezeigte Robotersystem zeigt.
14 ist eine von oben her besehene Ansicht einer Vorschubtischvorrichtung nach noch einer anderen Ausführungsform und zeigt den Zustand, in dem ein Kopplungselement in einer Eingreifposition angeordnet wurde.
15 ist eine von hinten her gesehene Ansicht der in 14 gezeigten Vorschubtischvorrichtung.
16 zeigt den Zustand, in dem bei der in 14 gezeigten Vorschubtischvorrichtung ein Kopplungselement in einer Trennposition angeordnet wurde.

Ausführliche Erklärung
Anschließend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf Basis der Zeichnungen ausführlich erklärt. Bei den verschiedenen Ausführungsformen, die nachstehend erklärt werden, sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und wird auf eine wiederholte Erklärung verzichtet. Außerdem wird in der nachstehenden Erklärung ein orthogonales Koordinatensystem in den Zeichnungen als Grundlage für die Richtungen eingerichtet, wobei zur Bequemlichkeit die positive x-Achsen-Richtung als rechts, die positive y-Achsen-Richtung als vorne, und die positive z-Achsen-Richtung als oben angesetzt wird.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird eine Vorschubtischvorrichtung 10 nach einer Ausführungsform erklärt. Die Vorschubtischvorrichtung 10 dient zum Anheben und Absenken von Paletten, auf denen Werkstücke angeordnet werden. Die Werkstücke und Paletten werden später besprochen werden. Die Vorschubtischvorrichtung 10 umfasst einen ersten Tisch 12, eine erste Vorschubvorrichtung 14, einen zweiten Tisch 16, eine zweite Vorschubvorrichtung 18, ein erstes Gehäuse 20, ein zweites Gehäuse 22, eine Deckplatte 24, einen Positionssensor 26 und einen Kopplungsmechanismus 28.
Das erste Gehäuse 20 ist hohl, wobei in seiner hinteren Fläche 20a eine in der z-Achsen-Richtung verlaufende Durchgangsöffnung 20b gebildet ist. Der erste Tisch 12 ist so an der Hinterseite der hinteren Fläche 20a des ersten Gehäuses 20 angeordnet, dass er sich in der z-Achsen-Richtung bewegen kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Tisch 12 ein flaches Plattenelement mit einer ungefähr rechteckigen Form, das ungefähr parallel zu der x-y-Ebene angeordnet ist.
Das zweite Gehäuse 22 ist an die rechte Seite des ersten Gehäuses 20 angrenzend angeordnet und weist den gleichen Aufbau wie das erste Gehäuse 20 auf. Konkret ist das zweite Gehäuse 22 hohl und ist in seiner hinteren Fläche 22a eine in der z-Achsen-Richtung verlaufende Durchgangsöffnung 22b gebildet.
Der zweite Tisch 16 ist an einer Position, die an die rechte Seite des ersten Tischs 12 angrenzt, so an der Hinterseite der hinteren Fläche 22a des zweiten Gehäuses 22 angeordnet, dass er sich in der z-Achsen-Richtung bewegen kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Tisch 16 ein flaches Plattenelement mit der gleichen Form wie jener des ersten Tischs 12.
Die erste Vorschubvorrichtung 14 nimmt einen Vorschubbetrieb des ersten Tischs 12 in der z-Achsen-Richtung vor. Konkret ist die erste Vorschubvorrichtung 14 eine Kugelgewindespindelvorrichtung mit einer Gewindespindel 30 und einem Mutterelement 32. Die Gewindespindel 30 ist ein säulenförmiges Element mit einer Mittelachsenlinie A₁ , an dessen äußerer Umfangsfläche ein spiralförmiger Gewindeabschnitt gebildet ist. Die Gewindespindel 30 erstreckt sich so in der z-Achsen-Richtung, dass ihre Mittelachsenlinie A₁ ungefähr parallel zu der z-Achse verläuft, und wird so in dem ersten Gehäuse 20 gehalten, das sie sich um die Mittelachsenlinie A₁ drehen kann.
Das Mutterelement 32 ist im Inneren des ersten Gehäuses 20 angeordnet, und sein hinteres Ende 32b ist durch die Durchgangsöffnung 20b des ersten Gehäuses 20 hindurch an einem vorderen Ende 12a des ersten Tischs 12 fixiert. In dem Mittelbereich des Mutterelements 32 ist eine Gewindeöffnung 32a gebildet. Die Gewindespindel 30 ist durch die Gewindeöffnung 32a gesteckt und greift mit der Gewindeöffnung 32a ein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden das Mutterelement 32 und der an diesem Mutterelement 32 fixierte erste Tisch 20 mit einer von oben her gesehen im Uhrzeigersinn verlaufenden Drehung der Gewindespindel 30 nach unten vorgeschoben. Umkehrt werden das Mutterelement 32 und der an diesem Mutterelement 32 fixierte erste Tisch 20 mit einer von oben her gesehen gegen den Uhrzeigersinn verlaufenden Drehung der Gewindespindel 30 nach oben vorgeschoben. Auf diese Weise wandelt die erste Vorschubvorrichtung 14 die Drehbewegung der Gewindespindel 30 in eine Vorschubbewegung des ersten Tischs 12 in der z-Achsen-Richtung um.
Die zweite Vorschubvorrichtung 18 nimmt einen Vorschubbetrieb des zweiten Tischs 16 in der z-Achsen-Richtung vor. Konkret ist die zweite Vorschubvorrichtung 14 eine der ersten Vorschubvorrichtung 14 gleichartige Kugelgewindespindelvorrichtung mit einer Gewindespindel 34 und einem Mutterelement 36. Die Gewindespindel 34 ist ein säulenförmiges Element mit einer Mittelachsenlinie A₂ , an dessen äußerer Umfangsfläche ein spiralförmiger Gewindeabschnitt gebildet ist. Die Gewindespindel 34 erstreckt sich so in der z-Achsen-Richtung, dass ihre Mittelachsenlinie A₂ ungefähr parallel zu der z-Achse verläuft, und wird so in dem zweiten Gehäuse 22 gehalten, das sie sich um die Mittelachsenlinie A₂ drehen kann.
Das Mutterelement 36 ist im Inneren des zweiten Gehäuses 22 angeordnet, und sein hinteres Ende 36b ist durch die Durchgangsöffnung 22b des zweiten Gehäuses 22 hindurch an einem vorderen Ende 16a des zweiten Tischs 16 fixiert. In dem Mittelbereich des Mutterelements 36 ist eine Gewindeöffnung 36a gebildet. Die Gewindespindel 34 ist durch die Gewindeöffnung 36a gesteckt und greift mit der Gewindeöffnung 36a ein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden das Mutterelement 36 und der an diesem Mutterelement 36 fixierte zweite Tisch 16 mit einer von oben her gesehen im Uhrzeigersinn verlaufenden Drehung der Gewindespindel 34 nach unten bewegt. Umkehrt werden das Mutterelement 36 und der an diesem Mutterelement 36 fixierte zweite Tisch 22 mit einer von oben her gesehen gegen den Uhrzeigersinn verlaufenden Drehung der Gewindespindel 34 nach oben bewegt. Auf diese Weise wandelt die zweite Vorschubvorrichtung 18 die Drehbewegung der Gewindespindel 34 in eine Vorschubbewegung des zweiten Tischs 16 in der z-Achsen-Richtung um.
Die Deckplatte 24 ist auf einer oberen Fläche 20c des ersten Gehäuses 20 und einer oberen Fläche 22c des zweiten Gehäuses 22 fixiert. In der Deckplatte 24 sind eine erste Durchgangsöffnung 24a und eine zweite Durchgangsöffnung 24b gebildet. Die Gewindespindel 30 der ersten Vorschubvorrichtung 14 ist durch die erste Durchgangsöffnung 24a gesteckt, und die Gewindespindel 34 der zweiten Vorschubvorrichtung 18 ist durch die zweite Durchgangsöffnung 24b gesteckt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform detektiert der Positionssensor 26, der ein Näherungsschalter oder dergleichen ist, ein an einer Position in der Nähe seiner Unterseite (konkret, an einer Position in einer bestimmten Entfernung unterhalb des Positionssensors 26) befindliches Objekt kontaktlos. Der Positionssensor 26 ist an dem oberen Ende der hinteren Fläche 20a des ersten Gehäuses 20 eingerichtet. Wenn der Positionssensor 26 detektiert, dass das Objekt an der Position in der Nähe seiner Unterseite angeordnet ist, gibt er ein Detektionssignal aus (das heißt, erreicht das Detektionssignal den EIN-Zustand).
Der Kopplungsmechanismus 28 weist insgesamt vier Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 auf. Jedes der Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 ist ein säulenförmiges Zahnrad, an dessen äußerer Umfangsfläche ein Zahnbereich gebildet ist. Diese Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 bilden eine Zahnradreihe, die zwischen der Gewindespindel 30 der ersten Vorschubvorrichtung 14 und der Gewindespindel 34 der zweiten Vorschubvorrichtung 18 angeordnet ist.
Das Kopplungselement 38 ist mit der Mittelachsenlinie A₁ als Bezug ungefähr konzentrisch mit der Gewindespindel 30 der ersten Vorschubvorrichtung 14 angeordnet. Die Gewindespindel 30 verläuft durch die in der Deckplatte 24 gebildete erste Durchgangsöffnung 24a, und ihr oberes Ende ist an dem Kopplungselement 38 fixiert, so dass sich das Kopplungselement 38 und die Gewindespindel 30 einstückig drehen.
Das Kopplungselement 40 ist an die rechte Seite des Kopplungselements 38 angrenzend angeordnet und steht mit diesem Kopplungselement 38 in Eingriff. Das Kopplungselement 40 weist eine Mittelöffnung auf, und durch diese Mittelöffnung ist ein Stift 48 gesteckt. Der Stift 48 ist so an der Deckplatte 24 ausgebildet, dass er von einer oberen Fläche 24c der Deckplatte 24 vorsteht. Das Kopplungselement 40 kann sich um den Stift 48 drehen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist an dem Kopplungselement 40 ein Betätigungsteil 46 ausgebildet. Das Betätigungsteil 46 ist ein ungefähr viereckiges säulenförmiges Element, das so an der oberen Fläche dieses Kopplungselements 40 ausgebildet ist, dass es sich einstückig mit dem Kopplungselement 40 dreht. Das Betätigungsteil 46 ist ungefähr konzentrisch mit dem Stift 48 (das heißt, dem Kopplungselement 40) angeordnet.
Das Kopplungselement 42 ist zwischen das Kopplungselement 40 und das Kopplungselement 44 eingefügt und greift mit den Kopplungselementen 40 und 44 ein. Das Kopplungselement 42 weist eine Mittelöffnung auf, und durch diese Mittelöffnung ist ein Stift 50 gesteckt. Der Stift 50 ist so an der Deckplatte 24 ausgebildet, dass er von der oberen Fläche 24c der Deckplatte 24 vorsteht. Das Kopplungselement 42 kann sich um den Stift 50 drehen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Zahnanzahl der Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 jeweils gleich. Folglich beträgt das Übersetzungsverhältnis (das heißt, das Reduktionsverhältnis) von zwei miteinander eingreifenden Kopplungselementen 38 und 40 und 42, sowie 42 und 44 eins. Außerdem sind das Bewegungsausmaß (das heißt, die Bewegungsdistanz in der z-Achsen-Richtung) des ersten Tischs 12 pro Umdrehung der Gewindespindel 30 der ersten Vorschubvorrichtung 14 und das Bewegungsausmaß des zweiten Tischs 16 pro Umdrehung der Gewindespindel 34 der zweiten Vorschubvorrichtung 16 gleich.
Als nächstes wird der Betrieb der Vorschubtischvorrichtung 10 erklärt. Die Vorschubtischvorrichtung 10 wird durch eine von außen (zum Beispiel von einem Roboter) erhaltene Antriebskraft angetrieben. Wenn, konkret, die Antriebskraft von außen an das Betätigungsteil 46 angelegt wird und das Antriebsteil 46 von oben her gesehen im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird das Kopplungselement 40 zusammen mit dem Betätigungsteil 46 von oben her gesehen im Uhrzeigersinn gedreht.
Durch diese Drehung des Kopplungselements 40 werden die Kopplungselemente 38 und 42 von oben her gesehen gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Zusammen mit dieser Drehung des Kopplungselements 38 wird die Gewindespindel 30 der ersten Vorschubvorrichtung 14 von oben her gesehen gegen den Uhrzeigersinn gedreht und dadurch der erste Tisch 12 nach oben bewegt.
Durch die von oben her gesehen gegen den Uhrzeigersinn verlaufende Drehung des Kopplungselements 42 wird das Kopplungselement 44 von oben her gesehen im Uhrzeigersinn gedreht. Zusammen mit dieser Drehung des Kopplungselements 44 wird die Gewindespindel 34 des zweiten Vorschubelements 18 von oben her gesehen im Uhrzeigersinn gedreht und dadurch der zweite Tisch 16 nach unten bewegt.
Wenn das Bedienteil 46 (das heißt, das Kopplungselement 40) andererseits durch die Antriebskraft von außen von oben her gesehen gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, drehen sich die Kopplungselemente 38 und 42 von oben her gesehen im Uhrzeigersinn und wird der erste Tisch 12 nach unten bewegt, während sich das Kopplungselement 44 von oben her gesehen gegen den Uhrzeigersinn dreht und der zweite Tisch 16 nach oben bewegt wird.
Auf diese Weise koppeln die Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 die erste Vorschubvorrichtung 14 und die zweite Vorschubvorrichtung 18 unter Erhalt der Antriebskraft von außen, und werden der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 in zueinander entgegengesetzte Richtungen bewegt. Da sich die Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 in einem Eingriff miteinander gleichzeitig drehen, bewegen sich der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 untereinander synchron.
Außerdem ist wie oben beschrieben die Zahnanzahl der Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 gleich und sind auch das Bewegungsausmaß des ersten Tischs 12 pro Umdrehung der Gewindespindel 30 und das Bewegungsausmaß des zweiten Tischs 16 pro Umdrehung der Gewindespindel 34 gleich. Folglich bewegen sich der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 beim Betrieb des Kopplungsmechanismus 28 über die gleiche Distanz in der z-Achsen-Richtung.
Auf diese Weise können die mehreren Vorschubvorrichtungen 14 und 18 nur durch Anlegen einer Antriebskraft an ein Kopplungselement 40 (das Antriebsteil 46) gekoppelt betrieben werden. Durch diesen Aufbau wird es verglichen mit der herkömmlichen Ausführung, bei der für jede von mehreren Vorschubvorrichtungen eine Antriebsvorrichtung (typischerweise ein Servomotor) ausgebildet wurde, nicht nötig, eine Steuerabfolge für die jeweiligen Antriebsvorrichtungen vorzubereiten, und kann die Anzahl der Antriebsvorrichtungen verringert werden.
Daher können der Aufbau und die Steuerabfolge der Vorschubtischvorrichtung 10 vereinfacht werden. Und da der Kopplungsmechanismus 28 durch die Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44, bei denen es sich um Zahnräder handelt, aufgebaut ist, kann der Aufbau des Kopplungsmechanismus 28 vereinfacht werden und können die Herstellungskosten verringert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Fall erklärt, bei dem vier Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 ausgebildet sind, doch kann der Kopplungsmechanismus 28 2n (n ist eine ganze Zahl von wenigstens 1) Kopplungselemente aufweisen. In diesem Fall können der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 durch Drehen eines Kopplungselements gekoppelt in zueinander entgegengesetzte Richtungen bewegt werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 ein Robotersystem 60 nach einer Ausführungsform erklärt. Das Robotersystem 60 umfasst einen Roboter 62, eine Steuervorrichtung 64 und die Vorschubtischvorrichtung 10. Der Roboter ist ein vertikaler Knickarmroboter, der eine Roboterbasis 66, einen Drehrumpf 68, einen Roboterarm 70, einen Handgelenkabschnitt 72 und einen Endeffektor 74 aufweist.
Die Roboterbasis 66 ist auf dem Boden einer Arbeitszelle fixiert. Der Drehrumpf 68 ist um eine senkrechte Achse drehbar an der Roboterbasis 66 ausgebildet. Der Roboterarm 70 weist einen Unterarmabschnitt 76, der drehbar an dem Drehrumpf 68 angebracht ist, und einen Oberarmabschnitt 78, der drehbar an dem Spitzenende dieses Unterarmabschnitts 76 angebracht ist, auf.
Der Handgelenkabschnitt 72 ist mit dem Spitzenende des Oberarmabschnitts 78 gekoppelt. Der Endeffektor 74 ist an dem Handgelenkabschnitt 72 angebracht, und der Handgelenkabschnitt 72 hält den Endeffektor 74 drehbar. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Endeffektor 74 eine Roboterhand mit mehreren Fingerteilen 80, die geöffnet und geschlossen werden können.
In die einzelnen Komponenten (die Roboterbasis 66, den Drehrumpf 68, den Roboterarm 70 und den Handgelenkabschnitt 72) des Roboters 62 ist jeweils ein Servomotor (nicht dargestellt) eingebaut. Außerdem ist für den Roboter ein Roboterkoordinatensystem C_R festgelegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Roboterkoordinatensystem C_R so festgelegt, dass sein Ursprungspunkt an der Roboterbasis 66 angeordnet ist, die z-Achse parallel zu der vertikalen Richtung verläuft, und sich der Drehrumpf 68 um die z-Achse dreht.
Die Steuervorrichtung 64 weist einen Prozessor (CPU, GPU), und einen Speicher (ROM, RAM, und dergleichen) auf und steuert den Roboter 62. Konkret erzeugt die Steuervorrichtung 64 Befehle für die einzelnen Servomotoren des Roboters 62 mit dem Roboterkoordinatensystem C_R als Basis, wodurch die einzelnen Servomotoren angetrieben werden und der Endeffektor 74 an einer Zielposition und in einer Ziellage angeordnet wird. Außerdem ist die Steuervorrichtung 64 kommunikationsfähig an den Positionssensor 26 angeschlossen und erhält sie von diesem Positionssensor 26 das oben genannte Detektionssignal.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 bis 7 der Betrieb des Robotersystems 60 erklärt. Der in 4 gezeigte Ablauf beginnt, wenn die Steuervorrichtung 64 von einem Betreiber, einem übergeordneten Computer oder einem Roboterprogramm einen Betriebsbeginnbefehl erhält. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zum Zeitpunkt des Beginns des in 6 gezeigten Ablaufs wie in 5 gezeigt insgesamt sechs Paletten P, auf denen unbearbeitete Werkstücke (nicht dargestellt) angeordnet wurden, auf dem ersten Tisch 12 eingerichtet. Außerdem sind auf jeder der sechs Paletten P auf dem ersten Tisch 12 insgesamt n_MAX Werkstücke angeordnet.
Auf dem zweiten Tisch 16 ist eine leere Palette P, auf der keine Werkstücke angeordnet sind, eingerichtet. Zum Zeitpunkt des Beginns des in 4 gezeigten Ablaufs sind die obere Fläche der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 und die obere Fläche der obersten Palette P auf dem zweiten Tisch 16 ungefähr in der gleichen Ebene angeordnet. Außerdem weisen die Paletten P untereinander die gleiche Form auf und sind sie mit einem Griffstück G versehen. Das Griffstück G weist eine Form auf, die durch den Endeffektor 74 ergriffen werden kann.
In Schritt S1 setzt die Steuervorrichtung 64 die Gesamtanzahl „n“ der auf der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 angeordneten unbearbeiteten Werkstücke, die durch den Roboter 62 entnommen wurden, (das heißt, die Anzahl der Male der Durchführung der später beschriebenen Schritte S2 und S3), auf null (n = 0).
In Schritt S2 betreibt die Steuervorrichtung 64 den Roboter 62 und wird eines der unbearbeiteten Werkstücke von der obersten Palette P der auf dem ersten Tisch 12 eingerichteten Paletten P entnommen. Hier erlangt die Steuervorrichtung 64 vorab die Positionsdaten in dem Roboterkoordinatensystem C_R aller auf der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 angeordneten Werkstücke.
Die Position der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 wird als eine durch den Positionssensor 26 detektierte Position (zum Beispiel eine Position innerhalb einer Entfernung von 1 mm unterhalb des Positionssensors 26) festsetzt. Die einzelnen Paletten P werden an vorab festgelegten Positionen auf dem ersten Tisch 12 angeordnet. Zum Beispiel ist an dem ersten Tisch 12 eine Haltevorrichtung (nicht dargestellt) ausgebildet und wird die unterste auf dem ersten Tisch 12 eingerichtete Palette P durch diese Haltevorrichtung an einer vorherbestimmten Position auf dem ersten Tisch 12 positioniert.
Außerdem sind an der oberen Fläche einer Palette P Positionierungsvorsprünge (nicht dargestellt) gebildet und sind in der unteren Fläche einer anderen Palette P, die auf dieser einen Palette P angeordnet wird, Positionierungslöcher (nicht dargestellt), die diese Positionierungsvorsprünge aufnehmen, gebildet. Durch den Eingriff dieser Positionierungsvorsprünge und Positionierungslöcher wird die andere Palette P an einer Position in der gleichen x-y-Ebene wie die erste Palette P angeordnet.
Innerhalb der einzelnen Paletten P sind Palettenspannvorrichtungen (nicht dargestellt) gebildet; und die unbearbeiteten Werkstücke werden durch diese Palettenspannvorrichtungen jeweils an bestimmten Positionen dieser Paletten P angeordnet. Auf diese Weise können die Positionen der auf den jeweiligen Paletten P angeordneten unbearbeiteten Werkstücke in der x-y-Ebene untereinander abgestimmt werden und werden die unbearbeiteten Werkstücke, die auf der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 angeordnet wurden, jeweils an bestimmten Positionen in dem Roboterkoordinatensystem C_R angeordnet. Die Steuervorrichtung 64 erlangt die Positionen in dem Roboterkoordinatensystem C_R der auf der obersten Palette P angeordneten unbearbeiteten Werkstücke und speichert sie in dem Speicher.
Die Steuervorrichtung 64 steuert den Roboter 62 in diesem Schritt S2 unter Verwendung der Positionsdaten eines unbearbeiteten Werkstücks auf der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12, ergreift das unbearbeitete Werkstück mit dem Endeffektor 74, und transportiert das unbearbeitete Werkstück in eine außerhalb des Robotersystems 60 eingerichtete Bearbeitungsmaschine (nicht dargestellt) und legt es dort ab. Auf diese Weise wird das unbearbeitete Werkstück durch den Roboter 62 in die Bearbeitungsmaschine geladen und bearbeitet die Bearbeitungsmaschine dieses unbearbeitete Werkstück. Dadurch nimmt der Roboter 62 in Schritt S2 eine Ladetätigkeit vor, bei der ein Werkstück von der Palette P auf dem ersten Tisch entnommen und in die Bearbeitungsmaschine geladen wird.
In Schritt S3 betreibt die Steuervorrichtung 64 den Roboter 62 und wird das bearbeitete Werkstück aus der Bearbeitungsmaschine entnommen und auf der auf dem zweiten Tisch 16 eingerichteten Palette P angeordnet. Hier erlangt die Steuervorrichtung 64 vorab die Positionsdaten in dem Roboterkoordinatensystem C_R der Position, an der das bearbeitete Werkstück auf der obersten Palette P auf dem zweiten Tisch 16 angeordnet werden soll.
Die Steuervorrichtung 64 entnimmt das in der Bearbeitungsmaschine angeordnete bearbeitete Werkstück durch Ergreifen mit dem Endeffektor 74, steuert den Roboter 62 unter Verwendung der Anordnungspositionsdaten, und ordnet das bearbeitete Werkstück an der Anordnungsposition auf der obersten Palette P auf dem zweiten Tisch 16 an. Auf diese Weise wird das bearbeitete Werkstück durch den Roboter 62 aus der Bearbeitungsmaschine entladen. Somit nimmt der Roboter 62 in Schritt S3 eine Entladetätigkeit vor, bei der das bearbeitete Werkstück aus der Bearbeitungsmaschine entladen und auf der Palette P auf dem zweiten Tisch 16 angeordnet wird.
In Schritt S4 erhöht die Steuervorrichtung 64 die obige Gesamtanzahl „n“ um eins (das heißt, n = n + 1). In Schritt S5 bestimmt die Steuervorrichtung 64, ob die obige Gesamtanzahl „n“ n_MAX erreicht hat (das heißt n = n_MAX) oder nicht. Dieses „n_MAX“ ist die Gesamtanzahl der unbearbeiteten Werkstücke, die auf den jeweiligen Paletten P des ersten Tischs 12 angeordnet wurden.
Wenn die Steuervorrichtung 64 bestimmt, dass n = n_MAX erreicht wurde (das heißt, JA), geht sie zu Schritt S6 über, während sie andererseits bei einer Bestimmung von n < n_MAX (das heißt, NEIN) zu Schritt S2 zurückkehrt. Die Steuervorrichtung 64 führt die Schleife der Schritte S2 bis S5 wiederholt aus, bis in Schritt S5 JA bestimmt wird, und nimmt die Ladetätigkeit und die Entladetätigkeit in Bezug auf insgesamt n_MAX unbearbeitete Werkstücke, die auf der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 angeordnet wurden, vor.
In Schritt S6 bestimmt die Steuervorrichtung 64, ob die Bearbeitung aller unbearbeiteten Werkstücke, die zum Zeitpunkt des Beginns des Ablaufs von 4 auf dem ersten Tisch 12 eingerichtet waren, (das heißt, von 6 × n_MAX unbearbeiteten Werkstücken) abgeschlossen ist oder nicht. Beispielsweise zählt die Steuervorrichtung 64 die Anzahl „m“ der Male, für die in Schritt S5 JA bestimmt wurde, und bestimmt sie in diesem Schritt S6, ob die Anzahl „m“ der Male die Gesamtanzahl „6“ der Paletten P, die zum Zeitpunkt des Beginns auf dem ersten Tisch 12 angeordnet waren, erreicht hat oder nicht.
Bei Erreichen von m = 6 bestimmt die Steuervorrichtung 64, dass die Bearbeitung aller unbearbeiteten Werkstücke abgeschlossen ist (das heißt, JA), und beendet sie den Ablauf von 4. Wenn andererseits m < 6 besteht, bestimmt die Steuervorrichtung 64, dass auf dem ersten Tisch 12 noch unbearbeitete Werkstücke vorhanden sind (das heißt, NEIN), und geht sie zu Schritt S7 über.
In Schritt S7 betreibt die Steuervorrichtung 64 den Roboter 62 und wird die oberste Palette P auf dem ersten Tisch 12 auf die oberste Palette P auf dem zweiten Tisch 16 transportiert. Zum Zeitpunkt des Beginns dieses Schritts S7 ist die oberste Palette P auf dem ersten Tisch 12 in einen leeren Zustand, in dem darauf keine unbearbeiteten Werkstücke angeordnet sind, gelangt. Hier erlangt die Steuervorrichtung 64 vorab die Positionsdaten in dem Roboterkoordinatensystem C_R des Griffstücks G der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12.
Die Steuervorrichtung 64 steuert den Roboter 62 unter Verwendung der Positionsdaten des Griffstücks G, ergreift das Griffstück G mit dem Endeffektor 74 und hebt es an, und setzt diese oberste Palette auf die oberste Palette P auf dem zweiten Tisch 16. Auf diese Weise wird die leere oberste Palette P auf dem ersten Tisch 12 durch den Roboter 62 an die oberste Position auf dem zweiten Tisch 16 bewegt. Somit nimmt der Roboter 62 in dem Schritt S7 eine Palettentransporttätigkeit vor, bei der eine Palette P auf dem ersten Tisch 12 zu dem zweiten Tisch 16 transportiert wird.
Wie oben beschrieben nimmt der Roboter an dem ersten Tisch 12 und dem zweiten Tisch 16 die Ladetätigkeit von Schritt S2, die Entladetätigkeit von Schritt S3 und die Palettentransporttätigkeit von Schritt S6 vor. Der Betrieb des Roboters 62 zur Vornahme dieser Tätigkeiten wird als normaler Betrieb (erster Betrieb) bezeichnet.
In Schritt S8 betätigt die Steuervorrichtung 64 die Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 durch den Roboter 62 und wird ein Vorschubbetrieb für den ersten Tisch 12 und den zweiten Tisch 16 vorgenommen. Hier erlangt die Steuervorrichtung 64 vorab die Positionsdaten in dem Roboterkoordinatensystem C_R des Betätigungsteils 46 (zum Beispiel seiner Mittelachse).
Die Steuervorrichtung 64 steuert den Roboter 62 in diesem Schritt S8 unter Verwendung der Positionsdaten des Betätigungsteils 46 und ordnet den Endeffektor 74 an einer Greifposition zum Ergreifen des Betätigungsteils 46 durch den Endeffektor 74 an. Wenn der Endeffektor 74 an dieser Greifposition angeordnet wurde, ist das Betätigungsteil 46 zwischen seinen Fingerteilen 80 angeordnet. Zu dieser Zeit kann der Endeffektor 74 auch so in Bezug auf das Betätigungsteil 46 angeordnet werden, dass zwei Fingerteile 80 jeweils zu zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des viereckigen Betätigungsteils 46 gewandt sind.
Dann betreibt die Steuervorrichtung 64 den Endeffektor 74 und werden die Fingerteile 80 geschlossen. Dadurch ergreift der Endeffektor 74 das Betätigungsteil 46 mit den Fingerteilen 80. Anschließend betätigt die Steuervorrichtung 64 den Roboter 62 und wird das durch den Endeffektor 74 ergriffene Betätigungsteil 46 von oben her gesehen im Uhrzeigersinn gedreht.
Dadurch werden die Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 wie oben beschrieben zur Erzeugung von miteinander gekoppelten Vorschubbewegungen der ersten Vorschubvorrichtung 14 und der zweiten Vorschubvorrichtung 18 gebracht und wird der erste Tisch 12 nach oben und synchron damit der zweite Tisch 16 nach unten bewegt. Auf diese Weise steuert die Steuervorrichtung 64 den Roboter 62 und wird der Roboter 62 zur Vornahme eines Kopplungsbetriebs (eines zweiten Betriebs), bei dem die Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 betätigt werden, als von dem normalen Betrieb des Roboters 62 gesonderter Betrieb gebracht.
In Schritt S9 bestimmt die Steuervorrichtung 64, ob der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 durch den Roboter 62 an der Position für die nächsten Tätigkeiten (die Ladetätigkeit und die Entladetätigkeit) angeordnet wurden oder nicht. Konkret bestimmt die Steuervorrichtung 64 ob ein Ausgangssignal von dem Positionssensor 26 erhalten wurde oder nicht.
Zum Zeitpunkt des Abschlusses des oben beschriebenen Schritts S7 ist die Palette P, die sich auf dem ersten Tisch 12 zuoberst befindet, die zweite Palette P von oben aus den in 5 gezeigten Paletten P auf dem ersten Tisch 12. Da daher die oberste Palette P auf dem ersten Tisch 12 zum Zeitpunkt des Abschlusses des oben beschriebenen Schritts S7 von der Detektionsposition des Positionssensors 26 nach unten hin beabstandet ist, befindet sich das Detektionssignal des Positionssensors 26 zum Zeitpunkt des Abschlusses von Schritt S7 im AUS-Zustand.
Wenn der erste Tisch 12 in Schritt S8 aus diesem Zustand nach oben bewegt wird und die oberste Palette P auf dem ersten Tisch 12 die Position in der Nähe der Unterseite des Positionssensors 26 erreicht, bringt der Positionssensor 26 das Detektionssignal in den EIN-Zustand und sendet er dieses an die Steuervorrichtung 64. Die Steuervorrichtung 64 bestimmt JA, wenn das Detektionssignal von dem Positionssensor 26 den EIN-Zustand erreicht hat, und geht zu Schritt S10 über; wenn sich das Detektionssignal von dem Positionssensor 26 andererseits im AUS-Zustand befindet, wird Schritt S9 als Schleife ausgeführt.
Auf diese Weise detektiert der Positionssensor 26 durch Detektieren der Position der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 die Positionen des ersten Tischs 12 und des zweiten Tischs 16, und steuert die Steuervorrichtung 64 auf Basis des Detektionsergebnisses des Positionssensors 26 (das heißt, des Ausgangssignals EIN/AUS) den Kopplungsbetrieb des Roboters 62.
In Schritt S10 hält die Steuervorrichtung 64 die Drehbetätigung des Betätigungsteils 46 durch den Roboter 62 an. Dadurch halten der Kopplungsmechanismus 28, der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 an. Der Zustand zu diesem Zeitpunkt ist in 6 gezeigt. In dem Zustand, der in 6 gezeigt ist, sind die obere Fläche der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 und die obere Fläche der obersten Palette P auf dem zweiten Tisch 16 ungefähr in der gleichen Ebene angeordnet.
Nach dem Abschluss von Schritt S10 kehrt die Steuervorrichtung 64 zu Schritt S1 zurück und werden die Schritte S1 bis S10 als Schleife ausgeführt, bis in Schritt S6 JA bestimmt wird. Der Zustand zum Zeitpunkt der Bestimmung von JA in Schritt S6 ist in 7 gezeigt. In dem Zustand, der in 74 gezeigt ist, ist einerseits auf dem ersten Tisch 12 eine leere Palette P, auf der keine unbearbeiteten Werkstücke angeordnet sind, eingerichtet, und sind andererseits auf dem zweiten Tisch 16 sechs Paletten P, auf denen jeweils bearbeitete Werkstücke angeordnet wurden, eingerichtet.
Auf diese Weise werden der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 durch Betätigen der Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 bei dem Kopplungsbetrieb durch den Roboter 62 jeweils an einer der Tätigkeit (Ladetätigkeit oder Entladetätigkeit) entsprechenden Position angeordnet. Da der Roboter 62, der die Ladetätigkeit und die Entladetätigkeit vornimmt, durch diese Ausführung als Antriebsvorrichtung zur Anlegung der Antriebskraft an die Vorschubtischvorrichtung 10 verwendet werden kann, können die Steuerabfolge und der Aufbau des Robotersystems 60 vereinfacht werden.
Außerdem wird bei der vorliegenden Ausführungsform durch den Positionssensor 26 der Umstand, dass die auf dem ersten Tisch 12 eingerichtete oberste Palette P an einer bestimmten Position (das heißt, einer Position in der Nähe der Unterseite des Positionssensors 26) angeordnet wurde, detektiert, und dadurch detektiert, dass der erste Tisch 12 an der der Tätigkeit (Ladetätigkeit oder Entladetätigkeit) entsprechenden Position angeordnet wurde. Dann steuert die Steuervorrichtung 64 auf dem Detektionsergebnis des Positionssensors 26 beruhend den Kopplungsbetrieb des Roboters 62. Durch diese Ausführung kann die Steuervorrichtung 64 den ersten Tisch 12 und den zweiten Tisch 16 mit einer hohen Genauigkeit an den der Tätigkeit entsprechenden Positionen anordnen.
Außerdem bewegen die Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 den ersten Tisch 12 und den zweiten Tisch 16 bei der vorliegenden Ausführungsform in entgegengesetzte Richtungen über die gleiche Distanz. Durch diese Ausführung können die obere Fläche der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 und die obere Fläche der obersten Palette P auf dem zweiten Tisch 16 zum Zeitpunkt des Abschlusses des oben beschriebenen Schritts S10 in ungefähr der gleichen Ebene angeordnet werden.
Dadurch können die Zielposition des Roboters 62 zum Zeitpunkt der Vornahme des nächsten Schritts S2 (Ladetätigkeit) durch den Roboter 62 (das heißt, die Position eines unbearbeiteten Werkstücks, das auf der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 angeordnet ist), und die Zielposition des Roboters 62 zum Zeitpunkt der Vornahme des nächsten Schritts S3 (Entladetätigkeit) (das heißt, die Anordnungsposition eines bearbeiteten Werkstücks auf der obersten Palette P auf dem zweiten Tisch 16) konstant gestaltet werden. Folglich können die Schritte S2 und S3 durch den Roboter 62 sicher ausgeführt werden.
Bei dem Robotersystem 60 kann auf den Positionssensor 26 verzichtet werden. In diesem Fall wird die Beziehung zwischen dem Bewegungsausmaß des ersten Tischs 12 durch die erste Vorschubvorrichtung 14, dem Bewegungsausmaß des zweiten Tischs 16 durch die zweite Vorschubvorrichtung 18 und dem Betätigungsausmaß des Betätigungsteils (das heißt, des Kopplungselements 40) durch den Roboter 62 im Voraus erlangt.
Beispielsweise zeigt diese Beziehung das Bewegungsausmaß x des ersten Tischs 12 und des zweiten Tischs 16 in der z-Achsen-Richtung, wenn das Betätigungsteil 46 von oben her gesehen um einen bestimmten Winkel θ (zum Beispiel 1 °) gedreht wurde. Auf Basis dieser Beziehung wird eine Zielumdrehungszahl (ein Zieldrehwinkel) beim Drehen des Betätigungsteils 46 durch den Roboter 62 in Schritt S8 vorab festgelegt. Die Steuervorrichtung 62 speichert die Zielumdrehungszahl vorab in dem Speicher.
Dann bestimmt die Steuervorrichtung 64 in Schritt S9, ob die Umdrehungszahl, für die das Betätigungsteil 46 in Schritt S8 durch den Roboter 62 gedreht wurde, die Zielumdrehungszahl erreicht hat oder nicht. Wenn die Steuervorrichtung 64 bestimmt, dass die Umdrehungszahl des Betätigungsteils 46 die Zielumdrehungszahl erreicht hat (das heißt, JA), geht sie zu Schritt S10 über.
Wenn die Steuervorrichtung 64 andererseits bestimmt, dass die Umdrehungszahl des Betätigungsteils 46 die Zielumdrehungszahl nicht erreicht hat (das heißt, NEIN), führt sie Schritt S9 als Schleife aus. Da die Steuervorrichtung den Betrieb der Abfolge von Schritt S8 bis S7 ohne Verwendung eines Positionssensors 26 vornehmen kann, können die Herstellungskosten verringert werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 8 eine Vorschubtischvorrichtung 90 nach einer anderen Ausführungsform erklärt. Die Vorschubtischvorrichtung 90 unterscheidet sich im Aufbau eines Kopplungsmechanismus 92 von der oben beschriebenen Tischvorschubvorrichtung 10. Der Kopplungsmechanismus 92 weist Kopplungselemente 38, 42, 44 und 94 auf. Das Kopplungselement 94 ist zum Beispiel ein ringförmiger Zahnriemen, an dessen innerer Umfangsfläche Zähne gebildet sind.
Das Kopplungselement 94 ist um die äußere Umfangsfläche der Kopplungselemente 38 und 42 gespannt, und die an der inneren Umfangsfläche des Kopplungselements 94 gebildeten Zähne greifen mit Zähnen, die an der äußeren Umfangsfläche der Kopplungselemente 38 und 42 gebildet sind, ein. Dadurch wird die Drehung des Kopplungselements 38 über das Kopplungselement 94 zu den Kopplungselementen 42 und 44 übertragen. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt das Reduktionsverhältnis der Umdrehungszahl des Kopplungselements 38 und der Umdrehungszahl des Kopplungselements 42 eins.
Das Betätigungsteil 46 ist so auf der oberen Fläche des Kopplungselements 38 fixiert, dass es mit der Achsenlinie A₁ als Bezug ungefähr konzentrisch mit dem Kopplungselement 38 angeordnet ist. Wenn das Betätigungsteil 46 unter Erhalt einer Antriebskraft von außen (zum Beispiel von dem Roboter 62) um die Achsenlinie A₁ gedreht wird, bewegt das Kopplungselement 92 so wie das oben beschriebene Kopplungselement 28 den ersten Tisch 12 und den zweiten Tisch 16 synchron in entgegengesetzte Richtungen.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 9 eine Vorschubtischvorrichtung 100 nach noch einer anderen Ausführungsform 100 erklärt. Die Vorschubtischvorrichtung 100 unterscheidet sich im Aufbau eines Kopplungsmechanismus 102 von der oben beschriebenen Vorschubtischvorrichtung 10. Der Kopplungsmechanismus 102 weist Kopplungselemente 38, 44 und 104 auf. Das Kopplungselement 104 ist ein säulenförmiges Zahnrad mit einer Mittelöffnung, das zwischen die Kopplungselemente 38 und 44 eingefügt ist und mit den Kopplungselementen 38 und 44 eingreift.
Das Kopplungselement 104 weist eine Mittelöffnung auf, und durch diese Mittelöffnung ist ein Stift 106 gesteckt. Der Stift 106 ist so auf der Deckplatte 24 ausgebildet, dass er von der oberen Fläche 24c der Deckplatte 24 vorsteht. Das Kopplungselement 104 kann sich um den Stift 106 drehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Zahnanzahl des Kopplungselements 104 größer als jene der Kopplungselemente 38 und 44. Doch die Zahnanzahl des Kopplungselements 104 kann auch gleich oder kleiner als jene der Kopplungselemente 38 und 44 sein. Da die Zahnanzahl der Kopplungselemente 38 und 44 gleich ist, beträgt das Reduktionsverhältnis der Umdrehungszahl des Kopplungselements 38 und der Umdrehungszahl des Kopplungselements 44 eins.
Das Betätigungsteil 46 ist so an der oberen Fläche des Kopplungselements 104 fixiert, dass es mit dem Kopplungselement 104 ungefähr konzentrisch ist. Wenn das Betätigungsteil 46 eine Betätigungskraft von außen (zum Beispiel von dem Roboter 62) erhält und von oben her gesehen im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Kopplungselemente 38 und 44, die mit dem Kopplungselement 104 eingreifen, von oben her gesehen jeweils gegen den Uhrzeigersinn gedreht.
Folglich werden der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 in diesem Fall miteinander synchron nach oben bewegt. Wenn das Betätigungsteil 46 im Gegensatz dazu von oben her gesehen gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, werden der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 miteinander synchron nach unten bewegt. Auf diese Weise bewegt der Kopplungsmechanismus 102 bei der vorliegenden Ausführungsform den ersten Tisch 12 und den zweiten Tisch 16 synchron in die gleiche Richtung.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 10 eine Vorschubtischvorrichtung 110 nach noch einer anderen Ausführungsform erklärt. Die Vorschubtischvorrichtung 110 unterscheidet sich im Aufbau eines Kopplungsmechanismus 112 von der oben beschriebenen Vorschubtischvorrichtung 10. Der Kopplungsmechanismus 112 weist Kopplungselemente 38, 44 und 94 auf. Das Kopplungselement 94 ist um die äußere Umfangsfläche der Kopplungselemente 38 und 44 gespannt, und Zähne, die an der inneren Umfangsfläche dieses Kopplungselements 94 gebildet sind, greifen mit Zähnen, die an der äußeren Umfangsfläche der Kopplungselemente 38 und 44 gebildet sind, ein. Dadurch werden die Umdrehungen des Kopplungselements 38 über das Kopplungselement 94 zu dem Kopplungselement 44 übertragen.
Das Betätigungsteil 46 ist so an der oberen Fläche des Kopplungselements 38 fixiert, dass es mit der Achsenlinie A₁ als Bezug mit dem Kopplungselement 38 konzentrisch ist. Wenn das Betätigungsteil 46 eine Antriebskraft von außen (zum Beispiel von dem Roboter 62) erhält und um die Achsenlinie A₁ gedreht wird, bewegt der Kopplungsmechanismus 112 den ersten Tisch 12 und den zweiten Tisch miteinander synchron in die gleiche Richtung.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 11 eine Vorschubtischvorrichtung 120 nach noch einer anderen Ausführungsform erklärt. Die Vorschubtischvorrichtung 120 unterscheidet sich im Aufbau eines Kopplungsmechanismus von der oben beschriebenen Vorschubtischvorrichtung 10. Der Kopplungsmechanismus 122 weist Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 und ein Untersetzungsgetriebe 124 auf.
Das Untersetzungsgetriebe 124 ist über ein Anbringungselement 126 an der Deckplatte 24 fixiert und so über dem Kopplungselement 38 angeordnet, dass es mit der Achsenlinie A₁ als Bezug mit dem Kopplungselement 38 ungefähr konzentrisch ist. Das Betätigungsteil 46 ist an einer Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes 124 fixiert. Andererseits ist eine Ausgangswelle 124a des Untersetzungsgetriebes 124 an dem Kopplungselement 38 fixiert.
Das Untersetzungsgetriebe 24 überträgt eine Drehkraft zu der Ausgangswelle 124a und dem Kopplungselement 38, während die Umdrehungszahl des Betätigungselements 46 (das heißt, der Eingangswelle) verringert wird. Das Drehmoment, das dabei an dem Kopplungselement 38 (der Ausgangswelle 124a) entsteht, wird durch das Untersetzungsgetriebe 124 gegenüber dem Drehmoment des Betätigungsteils 46 (der Eingangswelle) vergrößert.
Nachstehend wird die Anwendung der Vorschubtischvorrichtung 120 nach der vorliegenden Ausführungsform anstelle der Vorschubtischvorrichtung 10 auf das in 3 gezeigte Robotersystem 60 erklärt. In diesem Fall ergreift die Steuervorrichtung 64 in Schritt S8 in 4 das Betätigungsteil 46 des Kopplungselements 122 mit dem Endeffektor 74 des Roboters 62 und wird dieses um die Achsenlinie A₁ gedreht.
Wenn nun angenommen wird, dass der Roboter 62 das Betätigungsteil 46 dabei mit dem gleichen Drehmoment wie beim Drehen des Betätigungsteils 46 des in 3 gezeigten Kopplungsmechanismus 28 dreht, wird das Drehmoment, das an den Kopplungselementen 38, 40, 42 und 44 entsteht, größer als im Fall des Kopplungsmechanismus 28. Durch diese Vergrößerung des Drehmoments können der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 auch dann stabil bewegt werden, wenn auf dem ersten Tisch 12 und dem zweiten Tisch Paletten P oder Werkstücke mit einem größeren Gewicht eingerichtet wurden.
Wenn an dem Kopplungselement 38 des Kopplungsmechanismus 122 ein Drehmoment erzeugt wird, das die gleiche Größe wie jenes Drehmoment aufweist, das durch den in 3 gezeigten Kopplungsmechanismus 28 durch Betätigen des Betätigungsteils 38 an dem Kopplungselement 38 erzeugt wird, kann das Drehmoment zum Drehen des Betätigungsteils 46 des Kopplungsmechanismus 122 verkleinert werden. Da in diesem Fall die Antriebskraft, die der Roboter 62 an das Betätigungsteil 46 anlegt, verkleinert werden kann, kann der Roboter 62 kleinformatig oder energiesparend ausgeführt werden.
In diesem Fall wirkt das Untersetzungsgetriebe 124 bei der vorliegenden Ausführungsform als Antriebskraftverstärkungsmechanismus, der die in die Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 eingebrachte Antriebskraft (das Drehmoment) vergrößert. Durch diese Ausführung können der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 auch dann durch den Kopplungsbetrieb des Roboters 62 vorgeschoben werden und jeweils an der Tätigkeit entsprechenden Positionen angeordnet werden, wenn der Roboter 62 kein großes Drehmoment zum Drehen des Endeffektors 74 gewährleisten kann.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 12 eine Vorschubtischvorrichtung 130 nach noch einer anderen Ausführungsform erklärt. Die Vorschubtischvorrichtung 130 unterscheidet sich im Aufbau eines Kopplungsmechanismus 132 von der oben beschriebenen Vorschubtischvorrichtung 10. Der Kopplungsmechanismus 132 weist Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 und eine Hilfsvorrichtung 134 auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Betätigungsteil 46 an der oberen Fläche des Kopplungselements 38 fixiert. Außerdem ist an der unteren Fläche des Kopplungselements 38 ein von dieser unteren Fläche nach unten vorstehendes Kraftempfangselement 142 fixiert. Das Kraftempfangselement 142 ist säulenförmig und so angeordnet, dass es mit der Achsenlinie A₁ als Bezug ungefähr konzentrisch mit dem Kopplungselement 38 ist.
Die Hilfsvorrichtung 134 weist einen Elektromotor 136 und einen Drehmomentsensor 138 auf. Der Elektromotor 136 ist an der oberen Fläche 24c der Deckplatte 24 fixiert. An einer Ausgangswelle des Elektromotors 136 ist ein säulenförmiges Hilfselement 140 fixiert. Der Elektromotor 136 dreht das Hilfselement 140 um eine zu der Achsenlinie A₁ parallele Achsenlinie.
Der Drehmomentsensor 138 ist zwischen das obere Ende 30a der Gewindespindel 30 der ersten Vorschubvorrichtung 14 und das Kraftempfangselement 142 eingefügt und das Betätigungsteil 46, das Kopplungselement 38 und das Kraftempfangselement 142 sowie die Gewindespindel 30 drehen sich einstückig. Wenn ein Drehmoment als Antriebkraft an das Betätigungsteil 46 angelegt wird, wirkt dieses Drehmoment über das Kopplungselement 38 und das Kraftempfangselement 142 auf den Drehmomentsensor 138. Der Drehmomentsensor 138 detektiert das auf ihn selbst wirkende Drehmoment um die Achsenlinie A₁ .
Das Hilfselement 140 und das Kraftempfangselement 142 treffen so aufeinander (greifen so miteinander ein), dass die Drehkraft des Hilfselements 140 zu dem Kraftempfangselement 142 übertragen wird. Das Hilfselement 140 und das Kraftempfangselement 142 können zum Beispiel Zahnräder oder aus einem Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten (zum Beispiel Gummi, Harz, oder dergleichen gebildete Säulenelemente sein.
Wenn das durch den Drehmomentsensor 138 detektierte Drehmoment einen vorab festgelegten Schwellenwert übersteigt, dreht der Elektromotor 136 das Hilfselement 140 und wird von dem Hilfselement 140 ein zusätzliches Drehmoment an das Kraftempfangselement 138 angelegt. Dabei wird die Richtung, in die der Elektromotor 136 das Hilfselement 140 dreht, so festgelegt, dass die Richtung des zusätzlichen Drehmoments, das an das Kraftempfangselement 142 angelegt wird, mit der Richtung des durch den Drehmomentsensor 138 detektierten Drehmoments übereinstimmt.
Konkret wird angenommen, dass der Drehmomentsensor 138 ein Drehmoment detektiert hat, das von oben her gesehen im Uhrzeigersinn gerichtet ist. In diesem Fall dreht der Elektromotor 136 das Hilfselement 140 von oben her gesehen gegen den Uhrzeigersinn und wird von dem Hilfselement 140 ein zusätzliches Drehmoment an das Kraftempfangselement 138 angelegt. Als Folge kommt es dazu, dass auf das Kraftempfangselement 142 ein zusätzliches Drehmoment wirkt, das von oben her gesehen im Uhrzeigersinn gerichtet ist. Auf diese Weise verstärkt die Hilfsvorrichtung 134 die an das Kopplungselement 38 angelegte Antriebskraft (das heißt, das Drehmoment) .
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 13 der Betrieb in einem Fall erklärt, in dem die Vorschubtischvorrichtung 130 anstelle der Vorschubtischvorrichtung 10 auf das in 3 gezeigte Robotersystem 60 angewendet wird. Bei dem Ablauf, der in 13 gezeigt ist, sind gleiche Prozesse wie in 4 mit gleichen Schrittnummern versehen und wird auf eine wiederholte Erklärung verzichtet. Wenn die Vorschubtischvorrichtung 130 auf das Robotersystem 60 angewendet wird, werden der Elektromotor 136 und der Drehmomentsensor 138 der Vorschubtischvorrichtung 130 kommunikationsfähig an die Steuervorrichtung 64 angeschlossen.
Nach dem Beginn von Schritt S8 beginnt die Steuervorrichtung 64 in Schritt S21 mit der Detektion eines Drehmoments τ durch den Drehmomentsensor 138. Konkret sendet die Steuervorrichtung 64 einen Drehmomenterfassungsbefehl an den Drehmomentsensor 138. Wenn der Drehmomentsensor 138 den Drehmomenterfassungsbefehl von der Steuervorrichtung 64 erhält, detektiert er das auf ihn selbst wirkende Drehmoment τ fortlaufend (zum Beispiel periodisch) und sendet dieses an die Steuervorrichtung 64. Auf diese Weise erlangt die Steuervorrichtung 64 die an das Betätigungsteil 46 angelegte Antriebskraft (das Drehmoment τ) über den Drehmomentsensor 138.
In Schritt S22 bestimmt die Steuervorrichtung 64, ob das zuletzt durch den Drehmomentsensor 138 detektierte Drehmoment τ wenigstens einen Schwellenwert τ_th erreicht hat oder nicht. Dieser Schwellenwert τ_th wird vorab durch einen Betreiber festgelegt und in dem Speicher der Steuervorrichtung 64 gespeichert. Wenn die Steuervorrichtung 64 bestimmt, dass τ ≧ τ_th besteht (das heißt, JA), geht sie zu Schritt S23 über. Wenn die Steuervorrichtung 64 andererseits bestimmt, dass τ < τ_th besteht (das heißt, NEIN), geht sie zu Schritt S24 über.
In Schritt S23 betreibt die Steuervorrichtung 64 den Elektromotor 136. Konkret bestimmt die Steuervorrichtung 64 die Umdrehungsrichtung des Elektromotors 64 auf Basis der Richtung des zuletzt durch den Drehmomentsensor 138 detektierten Drehmoments τ. Dann sendet die Steuervorrichtung 64 einen Betriebsbefehl an den Elektromotor 36, dreht der Elektromotor 136 das Hilfselement 140 bei Erhalt dieses Betriebsbefehls in die bestimmte Umdrehungsrichtung, und wird von diesem Hilfselement 140 ein zusätzliches Drehmoment τ_a an das Kraftempfangselement 142 angelegt.
Die Richtung des zusätzlichen Drehmoments τ_a, das zu dieser Zeit an das Kraftempfangselement 142 angelegt wird, stimmt mit der Richtung des Drehmoments τ, das der Drehmomentsensor 138 zuletzt detektiert hat, überein. Auf diese Weise wird eine resultierende Kraft aus dem Drehmoment τ, das der Roboter 62 an das Betätigungsteil 46 anlegt, und dem zusätzlichen Drehmoment τ_a durch den Elektromotor 136 auf das Kopplungselement 38 ausgeübt.
Wenn andererseits in Schritt S22 NEIN bestimmt wird, hält die Steuervorrichtung 64 den Betrieb des Elektromotors 136 in Schritt S24 an und geht sie zu Schritt S9 über. Wenn der Elektromotor 136 zum Zeitpunkt des Beginns dieses Schritts S24 angehalten ist, behält die Steuervorrichtung 64 den angehaltenen Zustand des Elektromotors 136 bei und geht sie zu Schritt S9 über.
Wie oben beschrieben kann die Antriebskraft (das Drehmoment), die (das) von dem Roboter 62 an die Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 angelegt wird, nach der vorliegenden Ausführungsform durch die Hilfsvorrichtung 134 verstärkt werden. Folglich wirkt die Hilfsvorrichtung 134 als Antriebskraftverstärkungsmechanismus, der die in die Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44 eingebrachte Antriebskraft (das Drehmoment) vergrößert. Durch diesen Antriebskraftverstärkungsmechanismus können der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 auch dann durch den Kopplungsbetrieb des Roboters 62 vorgeschoben werden und jeweils an der Tätigkeit entsprechenden Positionen angeordnet werden, wenn der Roboter 62 kein großes Drehmoment zum Drehen des Endeffektors 74 gewährleisten kann.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 14 bis 16 eine Vorschubtischvorrichtung 150 nach noch einer anderen Ausführungsform erklärt. Die Vorschubtischvorrichtung 150 unterscheidet sich im Aufbau eines Kopplungsmechanismus 152 von der oben beschriebenen Vorschubtischvorrichtung 10. Der Kopplungsmechanismus 152 weist Kopplungselemente 38, 40, 42 und 44, ein Antriebselement 154 und einen Führungsmechanismus 158 auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Kopplungselement 42 so angeordnet, dass es sich in der y-Achsen-Richtung bewegen kann, und führt der Führungsmechanismus 158 die Bewegung des Kopplungselements 42 in der y-Achsen-Richtung. Konkret ist das Kopplungselement 42 drehbar auf einen Stift 156 gesteckt. Der Stift 156 weist einen Hauptkörper 156a und einen von diesem Hauptkörper 156a nach außen vorstehenden Flanschbereich 156b auf. Der Hauptkörper 156a ist säulenförmig und erstreckt sich in der z-Achsen-Richtung. Der Flanschbereich 156b steht von dem Hauptkörper 156a sowohl zur linken als auch zur rechten Seite vor.
In der Deckplatte 24 ist eine von der oberen Fläche 24c abwärts vertiefte Vertiefung 24d gebildet. Die Vertiefung 24d weist von der y-Achsen-Richtung her gesehen einen T-förmigen Querschnitt auf und erstreckt sich in der y-Achsen-Richtung. Das untere Ende des Hauptkörpers 156a und der Flanschbereich 156b des Stifts 156 sind in der Vertiefung 24d aufgenommen.
Die Vertiefung 24d führt eine Gleitbewegung des Stifts 156 in der z-Achsen-Richtung und verhindert, dass sich der Stift 156 um eine Mittelachsenlinie des Hauptkörpers 156a dreht. Das obere Ende des Hauptkörpers 156a des Stifts ist durch die Mittelöffnung des Kopplungselements 42 gesteckt, und dieses kann sich um den Hauptkörper 156a drehen. Außerdem kann sich das Kopplungselement 42 zusammen mit dem Stift 156 in der y-Achsen-Richtung bewegen. Auf diese Weise wird das Kopplungselement 42 bei der vorliegenden Ausführungsform durch den Eingriff des Flanschbereichs 156b des Stifts 156 mit der Vertiefung 24d so geführt, dass es sich in der y-Achsen-Richtung bewegt. Folglich bilden der Flanschbereich 156a und die Vertiefung 24d den Führungsmechanismus 158.
Die Antriebseinheit 154 ist zum Beispiel ein ölhydraulischer oder pneumatischer Zylinder und weist eine Antriebsachse 154a auf. Das Spitzenende der Antriebsachse 154a ist an dem Hauptkörper 156a des Stifts 156 fixiert. Die Antriebseinheit 154 bewegt das Kopplungselement 42 durch Vorschieben und Zurückziehen der Antriebsachse 154a in der z-Achsen-Richtung zwischen einer in 14 gezeigten Eingreifposition und einer in 16 gezeigten Trennposition.
Wenn das Kopplungselement 42 in der in 14 gezeigten Eingreifposition angeordnet ist, greift es mit den benachharten Kopplungselementen 40 und 44 ein und überträgt es die Drehung des Kopplungselements 40 zu dem Kopplungselement 44. Wenn das Kopplungselement 42 andererseits in der in 16 gezeigten Trennposition angeordnet ist, ist es von den Kopplungselementen 40 und 44 getrennt und wird die Drehung des Kopplungselements 40 nicht zu dem Kopplungselement 44 übertragen. Auf diese Weise kann das Kopplungselement 42 bei der vorliegenden Ausführungsform selektiv mit den Kopplungselementen 40 und 44 eingreifen.
Wenn die Vorschubtischvorrichtung 150 nach dieser Ausführungsform anstelle der Vorschubtischvorrichtung 10 auf das in 3 gezeigte Robotersystem 60 angewendet wird, steuert die Steuervorrichtung 64 die Antriebseinheit 154 und wird das Kopplungselement 42 je nach der Tätigkeit selektiv mit den Kopplungselementen 40 und 44 in Eingriff gebracht. Wenn das Kopplungselement 42 in der Eingreifposition angeordnet wurde, können sowohl der erste Tisch 12 als auch der zweite Tisch 16 bewegt werden, und wenn das Kopplungselement 42 in der Trennposition angeordnet wurde, kann nur der erste Tisch 12 bewegt werden. Durch diese Ausführung wird es möglich, noch mehr Tätigkeiten flexibel nachzukommen.
Bei der oben beschriebenen Vorschubtischvorrichtung 10 wurde ein Fall erklärt, bei dem der zweite Tisch 16 so aufgebaut ist, dass der zweite Tisch 16 in Verbindung mit einer von oben her gesehenen Drehung der Gewindespindel 34 im Uhrzeigersinn nach unten bewegt wird. Es besteht jedoch keine Beschränkung darauf, und der zweite Tisch 16 kann auch so aufgebaut sein, dass der zweite Tisch 16 in Verbindung mit einer von oben her gesehenen Drehung der Gewindespindel 34 im Uhrzeigersinn nach oben bewegt wird.
In diesem Fall weist der Kopplungsmechanismus 28 (2n - 1) Kopplungselemente auf. Zum Beispiel ist es möglich, das in 1 gezeigte Kopplungselement 42 wegzulassen und die Kopplungselemente 40 und 44 in zu bringen. In diesem Fall werden die Gewindespindeln 30 und 34 von oben her gesehen in die gleiche Richtung gedreht, wenn das Kopplungselement 40 gedreht wird, und können als Folge der erste Tisch 12 und der zweite Tisch 16 in zueinander entgegengesetzte Richtungen gedreht werden.
Bei dem oben beschriebenen Robotersystem 60 kann auch ein optischer Sensor zur Anwendung kommen. In diesem Fall kann die Steuervorrichtung 64 in dem oben beschriebenen Schritt S2 die Positionsdaten in dem Roboterkoordinatensystem C_R der auf der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 angeordneten nicht bearbeiteten Werkstücke durch Aufnehmen eines Bilds der Werkstücke mit dem optischen Sensor erlangen.
Außerdem kann die Steuervorrichtung 64 in dem oben beschriebenen Schritt S3 die Positionsdaten in dem Roboterkoordinatensystem C_R der Position, an der ein bearbeitetes Werkstück auf der obersten Palette P auf dem zweiten Tisch 16 angeordnet werden soll, durch Aufnehmen eines Bilds der obersten Palette auf dem zweiten Tisch 16 mit dem optischen Sensor erlangen. Da in diesem Fall Paletten P und Werkstücke an beliebigen Positionen auf den Tischen 12 und 16 angeordnet werden können, können Spannvorrichtungen zum Positionieren der Paletten P und Werkstücke überflüssig werden.
Ferner kann die Steuervorrichtung 64 in Schritt S7 die Positionsdaten in dem Roboterkoordinatensystem C_R des Griffstücks G der obersten Palette P auf dem ersten Tisch 12 durch Aufnehmen eines Bilds der obersten Palette P mit dem optischen Sensor erlangen. Und die Steuervorrichtung 64 kann in Schritt S8 die Positionsdaten in dem Roboterkoordinatensystem C_R des Betätigungsteils 46 durch Aufnehmen eines Bilds des Betätigungsteils 46 mit dem optischen Sensor erlangen. In diesem Fall kann das Betätigungsteil 46 unabhängig von dem Drehwinkel, in dem das Betätigungsteil 46 zum Zeitpunkt des Beginns von Schritt S8 angeordnet ist, sicher durch den Endeffektor 74 ergriffen werden.
Bei der Vorschubtischvorrichtung 10 kann das Übersetzungsverhältnis (das Reduktionsverhältnis) der Kopplungselemente 38 und 40, 40 und 42, und 42 und 44 beliebig sein. Bei der Vorschubtischvorrichtung 90 kann das Übersetzungsverhältnis (das Reduktionsverhältnis) der Kopplungselemente 38 und 42, und 42 und 44 beliebig sein. Und bei der Vorschubtischvorrichtung 100 oder 110 kann das Übersetzungsverhältnis (das Reduktionsverhältnis) der Kopplungselemente 38 und 44 beliebig sein. Außerdem sind die Kopplungselemente 38, 40, 42, 44 oder 104 nicht auf Zahnräder beschränkt, sondern können auch Elemente aus einem Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten (Gummi, Harz, oder dergleichen) sein.
Die Einrichtungsposition des Betätigungsteils 46 ist nicht auf die Positionen der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise kann das Betätigungsteil 46 bei der Vorschubtischvorrichtung 10 an einem beliebigen aus den Kopplungselementen 38, 42 und 44 ausgebildet werden. Bei der Vorschubtischvorrichtung 120 können das Betätigungsteil 46 und das Untersetzungsgetriebe 124 an einem beliebigen aus den Kopplungselementen 40, 42 und 44 ausgebildet werden. Und bei der Vorschubtischvorrichtung 130 können das Betätigungsteil 46, das Kraftempfangselement 142 und die Hilfsvorrichtung 134 an einem beliebigen aus den Kopplungselementen 40, 42 und 44 ausgebildet werden.
Bei der Vorschubtischvorrichtung 150 kann das Kopplungselement 40 in der y-Achsen-Richtung beweglich ausgebildet werden und das Antriebselement 140 so ausgeführt werden, dass es das Kopplungselement 40 vorschiebt und zurückzieht. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist es auch möglich, keine Paletten P auszubilden und die Werkstücke direkt mit bestimmten Positionen auf dem Tisch 12 oder 16 in Kontakt zu bringen. Der Tisch 12 oder 16 kann jede beliebige Form aufweisen, solange darauf Paletten P oder Werkstücke abgelegt werden können.
Der Positionssensor 26 ist nicht auf einen Näherungsschalter beschränkt, es kann sich auch um ein Element, das die Position (z-Achsen-Koordinate, Abstand von dem Positionssensor 26) des ersten Tischs 12 (einer Palette auf dem ersten Tisch 12) oder des zweiten Tischs 16 (einer Palette auf dem zweiten Tisch 16) detektieren kann, wie einen Verschiebungsmesser, eine Linearskale oder dergleichen handeln. In diesem Fall kann die Steuervorrichtung 64 in dem oben beschriebenen Schritt S9 bestimmen, ob das Detektionsergebnis des Positionssensors (z-Achsen-Koordinate, Abstand) innerhalb eines bestimmten zulässigen Bereichs liegt oder nicht, und JA bestimmen, wenn es innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Die Vorschubvorrichtung 14 oder 18 beim dem Robotersystem 60 braucht keine Kugelgewindespindelvorrichtung zu sein. Beispielsweise können die Vorschubvorrichtungen 14 und 18 Vorrichtungen, die Paletten P oder Werkstücke transportieren können, wie etwa ein Bandförderer sein. In diesem Fall werden die Kopplungselemente so ausgeführt, dass sie zwischen zwei Bandförderer eingefügt werden und die beiden Bandförderer koppeln. Oder die Vorschubvorrichtungen 14 und 18 können auch so ausgeführt werden, dass sie die Tische 12 und 16 entlang der x-y-Ebene (zum Beispiel der x-Achse) bewegen.
Bei dem Robotersystem 60 wurde ein Fall beschrieben, bei dem der Roboter 62 Werkstücke in Bezug auf eine Bearbeitungsvorrichtung lädt und entlädt, doch besteht keine Beschränkung darauf und kann der Roboter 62 zum Beispiel ein Roboter sein, der beispielsweise Wafer in eine Halbleiterbehandlungsvorrichtung lädt und daraus entlädt, oder kann er auch ein Roboter sein, der Elemente zu einer anderen beliebigen Vorrichtung transportiert.
Der Roboter 62 ist nicht auf einen vertikalen Knickarmroboter beschränkt, sondern kann eine beliebige Art von Roboter wie etwa ein horizontaler Knickarmroboter oder ein Parallelgelenkroboter oder dergleichen sein. Der Endeffektor 74 kann auch ein Aufbau sein, der anstelle von Fingerteilen, die geöffnet und geschlossen werden können, zum Beispiel ein Saugelement, das Objekte ansaugen kann, aufweist. Außerdem kann an dem Endeffektor 74 zusätzlich zu den Fingerteilen 80 (dem Saugelement) (oder anstelle der Fingerteile 80) auch ein Spannfutter ausgebildet werden. Beispielsweise kann dieses Spannfutter eine Öffnung aufweisen, die durch Aufnehmen des Betätigungsteils 46 mit dem Betätigungsteil 46 eingreift.
Die Eigenschaften der verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen können auch kombiniert werden. Zum Beispiel kann die in 12 gezeigte Hilfsvorrichtung 134 auf den in 11 gezeigten Kopplungsmechanismus 122 angewendet werden. In diesem Fall kommt es dazu, dass der Antriebskraftverstärkungsmechanismus das Untersetzungsgetriebe 124 und die Hilfsvorrichtung 134 aufweist. Oder bei dem in 8 gezeigten Kopplungsmechanismus 92 kann das Kopplungselement 42 beweglich ausgeführt werden, die in 14 gezeigte Antriebseinheit 154 auf den Kopplungsmechanismus 92 angewendet werden, und das Kopplungselement 42 selektiv mit dem Kopplungselement 44 in Eingriff gebracht werden.
Die vorliegende Offenbarung wurde im Vorhergehenden durch Ausführungsformen erklärt, doch beschränken die oben beschriebenen Ausführungsformen die Erfindung nach den Patentansprüchen nicht.

Claims

Robotersystem (60), umfassend: einen Roboter (62); einen ersten Tisch (12), an dem der Roboter (62) eine Tätigkeit vornimmt; einen zweiten Tisch (16), an dem der Roboter (62) eine Tätigkeit vornimmt; eine erste Vorschubvorrichtung (14), die einen Vorschubbetrieb des ersten Tischs (12) vornimmt; eine zweite Vorschubvorrichtung (18), die einen Vorschubbetrieb des zweiten Tischs (16) vornimmt; Kopplungselemente (38, 40, 42, 44), die die erste Vorschubvorrichtung (14) und die zweite Vorschubvorrichtung (18) koppeln; und eine Steuervorrichtung (64), die einen ersten Betrieb des Roboters (62) für die Tätigkeit steuert und einen von dem ersten Betrieb gesonderten zweiten Betrieb des Roboters (62) zur Betätigung der Kopplungselemente (38, 40, 42, 44) steuert, wobei der Roboter (62) durch die Betätigung der Kopplungselemente (38, 40, 42, 44) bei dem zweiten Betrieb den ersten Tisch (12) und den zweiten Tisch (16) jeweils an der Tätigkeit entsprechenden Positionen anordnet.
Robotersystem (60) nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (64) den zweiten Betrieb auf Basis der Beziehung zwischen dem Bewegungsausmaß des ersten Tischs (12) durch die erste Vorschubvorrichtung (14), dem Bewegungsausmaß des zweiten Tischs (16) durch die zweite Vorschubvorrichtung (18) und dem Betätigungsausmaß der Kopplungselemente (38, 40, 42, 44) durch den Roboter (62) steuert.
Robotersystem (60) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend einen Positionssensor (26), der die Position des ersten Tischs (12) oder des zweiten Tischs (16) detektiert, wobei die Steuervorrichtung (64) den zweiten Betrieb auf Basis des Detektionsergebnisses des Positionssensors (26) steuert.
Robotersystem (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kopplungselemente (38, 40, 42, 44) den ersten Tisch (12) und den zweiten Tisch (16) dem zweiten Betrieb des Roboters (62) folgend in zueinander entgegengesetzte Richtungen bewegen.
Robotersystem (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kopplungselemente (38, 40, 42, 44) den ersten Tisch (12) und den zweiten Tisch (16) dem zweiten Betrieb des Roboters (62) folgend über die gleiche Distanz bewegen.
Robotersystem (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Vorschubvorrichtung (14) eine erste Gewindespindel (30) aufweist, und die zweite Vorschubvorrichtung (18) eine zweite Gewindespindel (34) aufweist, wobei die Kopplungselemente (38, 40, 42, 44) eine Zahnradreihe (38, 40, 42, 44), die zwischen der ersten Gewindespindel und der zweiten Gewindespindel angeordnet ist, aufweisen.
Vorschubtischvorrichtung (10), umfassend: einen ersten Tisch (12); einen zweiten Tisch (16); eine erste Vorschubspindelvorrichtung (14), die den ersten Tisch (12) bewegt; eine zweite Vorschubspindelvorrichtung (16), die den zweiten Tisch (16) bewegt; und Kopplungselemente (38, 40, 42, 44), die eine Antriebskraft von außen erhalten und die erste Vorschubspindelvorrichtung (14) und die zweite Vorschubspindelvorrichtung (16) einen gekoppelten Vorschubbetrieb hervorbringen lassen.