TW201622910A - 機械臂 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種無須於既定之位置配設定位夾具便可容易地進行工件之定位之機械臂。本發明之機械臂包括：限制構件，其於設置於第1手部之狀態下，用以限制既定之工件之水平移動，上述第1手部設置於第1臂之前端；以及工件移動構件，其於設置於第2手部之狀態下，產生用以使工件水平移動之作用，上述第2手部設置於第2臂之前端，控制部進行控制，以基於工件之既定之尺寸資訊及預定之停止位置資訊，使限制構件位於工件之停止位置中所含之既定之限制位置，使工件移動構件作用於工件而以工件水平移動的方式將工件移動構件朝向限制位置移動，使工件抵接於限制構件，藉此工件位於停止位置。

Description

機械臂

本發明係關於一種機械臂。

已知由具有複數個關節之機械臂進行如下之一連串動作之形態，即，於包含複數個作業步驟之作業線上，於其中至少一個作業步驟中接收已結束上游側之作業之工件，在對該工件進行作業之後，用以向下游側送出工件。

機械臂基於所設定之位置坐標等而移動，但於自上游側傳送而來之工件之位置不嚴密之情形時，無法適當進行之後之對工件之作業。尤其於由人來進行上游側之作業而由機械臂將工件載置於被接收之位置之情形時，機械臂需要進行工件之位置調節作業。

先前，機械臂對工件之位置調節係藉由如下來進行，即，預先在工件之停止位置之一部分配設既定之定位夾具，機械臂抓持住工件而使該工件抵接於定位夾具等。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2014-108496號公報

專利文獻2：日本專利特開2010-162669號公報

然而，先前之形態中，若工件或作業內容發生變化，則定位夾具之配設位置亦要發生變化，因而需要進行定位夾具之重新配設之類之煩雜作業，從而存在無法進行靈活之作業線之變更等問題。

本發明之目的在於提供無須在既定之位置配設定位夾具便可容易地進行工件之定位之機械臂。

本發明之一形態之機械臂包括：第1臂，其具有設置於前端之第1手部、及設置於基台與上述第1手部之間之至少一個關節軸；第2臂，其具有設置於前端之第2手部、及設置於上述基台與上述第2手部之間之至少一個關節軸；控制部，其分別對上述第1臂及上述第2臂進行控制；限制構件，其於設置於上述第1手部之狀態下，用以對既定之工件之水平移動進行限制；以及工件移動構件，其於設置於上述第2手部之狀態下，產生用以使上述工件水平移動之作用，上述控制部進行控制，以基於上述工件之既定之尺寸資訊及預定之停止位置資訊，使上述限制構件位於上述工件之停止位置中所含之既定之限制位置，使上述工件移動構件作用於上述工件而以上述工件水平移動的方式使上述工件移動構件朝向上述限制位置移動，使上述工件抵接於上述限制構件，藉此上述工件位於上述停止位置。

根據上述構成，獨立地控制兩個臂，並且，可如下地進行控制，即，藉由使兩個臂利用各自之關節彎曲而於任意之姿勢下，利用設置於兩個臂中之一個臂(第1臂)之手部的限制構件限制工件之水平移動， 且利用設置於兩個臂中之另一個臂(第2臂)之手部之工件移動構件使工件水平移動至由限制構件限制之位置為止。藉此，無須將定位夾具配設於預先既定之位置便可容易地進行工件之定位。因不需要定位夾具之配設，故亦可容易且迅速地對應於工件或作業內容之變化。

上述第1臂及上述第2臂，亦可分別構成為與垂直於上述基 台之軸同軸地配置且可相對於上述基台獨立地繞上述軸轉動。藉此，因兩個臂之基部同軸地配置，故藉由將機械臂坐標系之原點設定於該同軸位置，而可表示為兩個臂相同。

上述限制構件亦可包括：於位於上述限制位置之狀態下與水 平面垂直之第1垂直面，及與該第1垂直面及上述水平面垂直之第2垂直面。藉此，可使水平移動之工件確實地位於停止位置。

上述控制部亦可對上述工件移動構件進行控制，以於在使上 述限制構件位於上述限制位置之狀態下，檢測到抵接於上述第1垂直面及上述第2垂直面中之其中一垂直面之情形時，使上述工件向與上述第1垂直面及上述第2垂直面中之另一垂直面垂直的方向水平移動，而使上述工件抵接於上述另一垂直面。藉此，可使水平移動之工件確實地位於停止位置。

上述控制部亦可藉由對上述第1臂所具有之關節軸進行驅動之馬達之電流或扭矩變化，來檢測上述工件之對上述限制構件之抵接。藉此，無須另外具備用以進行抵接檢測之感測器，便可檢測工件之對限制構件之抵接。

本發明之上述目的、其他目的、特徵、及優點根據附圖參照、 以下之較佳實施形態之詳細說明而明瞭。

本發明如以上說明般地構成，具有無須在既定之位置配設定位夾具便可容易地進行工件之定位之效果。

1‧‧‧機械臂

2‧‧‧基台

3‧‧‧第1臂

4‧‧‧第2臂

5‧‧‧第1手部

6‧‧‧第2手部

7、7A‧‧‧限制構件

8‧‧‧工件移動構件

14‧‧‧控制部

71‧‧‧第1垂直面

72‧‧‧第2垂直面

C‧‧‧轉動軸(與基台垂直之軸)

WA、WB、WC、WD‧‧‧工件

圖1係表示本發明之一實施形態之機械臂之概略構成之示意圖。

圖2係圖1所示之機械臂之側面圖。

圖3係用以例示圖1所示之機械臂使工件WA移設之步驟之俯視圖。

圖4係表示本實施形態之定位作業之處理流程之流程圖。

圖5係用以例示圖1所示之機械臂製作工件WC之步驟之俯視圖。

圖6係表示圖1所示之機械臂中使限制構件作為工件移動構件而動作之變形例之放大俯視圖。

圖7A係表示本實施形態之變形例之限制構件之立體圖。

圖7B係表示使用了圖7A所示之限制構件之限制形態之一例之放大俯視圖。

圖7C係表示使用了圖7A所示之限制構件之限制形態之另一例之放大俯視圖。

以下，一邊參照圖式一邊對本發明之實施形態進行說明。再者，以下透過全部圖對相同或相當之要素附上相同之參照符號，並省略其重複之說明。

圖1係表示本發明之一實施形態之機械臂之概略構成之示 意圖。又，圖2係圖1所示之機械臂之側面圖。如圖1及圖2所示，本實施形態之機械臂1作為於基台2上設置有兩個臂(第1臂3及第2臂4)之雙臂機械臂而構成。第1臂3於前端部設置有第1手部5，且於基台2與第1手部5之間具有至少一個關節軸(本實施形態中為三個關節軸A1、A2、A3)。 同樣地，第2臂4於前端部設置有第2手部6，且於基台2與第2手部6之間具有至少一個關節軸(本實施形態中為三個關節軸B1、B2、B3)。基台2安裝於具有用以載置作業對象之工件WA、WB之水平上表面之作業台10上。

關節軸A1作為與基台2之上表面垂直之軸而構成，第1臂 3構成為能夠繞關節軸A1轉動。關節軸B1亦作為與基台2之上表面(水平面)垂直之軸而構成，第2臂4構成為能夠繞關節軸B1轉動。而且，關節軸A1與關節軸B1同軸配置(作為轉動軸C而構成)，第1臂3及第2臂4分別構成為相對於基台2能夠相互獨立地繞轉動軸C轉動。兩個臂3、4之基部同軸地配置，因而藉由將機械臂坐標系之原點設定於該同軸位置，而能夠表示兩個臂3、4相同。

進而，其他關節軸A2、B2亦作為與水平面垂直之軸而構成。 藉此，只要後述之升降部33之高度位置相同，則各臂3、4之前端部構成為沿與水平面平行之面內移動。即，本實施形態中，機械臂1作為同軸雙臂之水平關節型(scara）機械臂而構成。再者，本實施形態中，於後述升降部33之高度位置相同之狀態下，以第1臂3之前端部與第2臂4之前端部沿相同面內移動之方式配置各臂3、4。

第1臂3包括：設置於關節軸A1與關節軸A2之間之第1 構件31，及設置於關節軸A2與關節軸A3之間之第2構件32。於第2構件32之前端部，具備使第1手部5向高度方向(轉動軸C之軸線方向)移動之升降部33。藉此，第1手部5可使限制構件7及/或工件移動構件8向高度方向移動。升降部33可為利用氣缸等之空氣之壓力進行動作者，亦可為由馬達等電氣驅動者。於受到電氣驅動之升降部33中，藉由對馬達進行伺服控制而能夠微細地調節手部之高度。於升降部33之前端部設置有由用以對關節軸A3進行旋轉驅動之電氣馬達等構成之驅動部34。

同樣地，第2臂4包括：設置於關節軸B1與關節軸B2之 間之第1構件41，設置於關節軸B2與第2手部6之間之第2構件42，使第2手部6向高度方向移動之升降部43，以及用以使關節軸B3旋轉驅動之驅動部44。

於第1手部5上設置有用以限制既定之工件WA之水平移動 之限制構件7，於第2手部6上設置有產生用以使工件WA水平移動之作用之工件移動構件8。本實施形態中，於第1手部5上亦設置有工件移動構件8，於第2手部6上亦設置有限制構件7。

第1手部5具備安裝限制構件7及工件移動構件8之安裝構 件51。安裝構件51形成為沿水平方向延伸之棒狀，長度方向中央部安裝於第1臂3之驅動部34之旋轉軸(即關節軸A3)。限制構件7安裝於安裝構件51之長度方向一端部，工件移動構件8安裝於安裝構件51之長度方向另一端部。又，於安裝構件51之長度方向另一端部安裝有成為機械臂1之水平方向之擠壓動作之接觸端的擠壓構件9。安裝構件51構成為藉由由電動 馬達等構成之驅動部34，而能夠繞與水平面垂直之軸轉動。

第2手部6亦與第1手部5同樣地，具備可旋轉地安裝於第 2臂4之驅動部44之輸出軸(即關節軸B3)之安裝構件61，於安裝構件61安裝有限制構件7及工件移動構件8。

機械臂1具備分別對第1臂3及第2臂4進行控制之控制部 14。控制部14具備微控制器等CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)及記憶控製程式之記憶體等。控制部14藉由對用以旋轉驅動機械臂1之各關節軸A1、A2、A3、B1、B2、B3之伺服馬達(未圖示)進行伺服控制，而使第1手部5及第2手部6沿任意之路徑移動至任意之位置。

本實施形態中，控制部14設定為如下，即，可利用作為以 基台2為原點之正交坐標系之基礎坐標系、及作為以第1手部5或第2手部6為原點之正交坐標系之工具坐標系來掌握機械臂1之各關節軸之位置。機械臂1構成為能夠對控制部14，設定輸入工件WA、WB之尺寸資訊、載置該工件WA、WB之位置資訊、藉由機械臂1移動之目標位置即停止位置資訊等，經設定輸入之各資訊記憶於控制部14之記憶體。

以下，本實施形態中，對重複進行如下步驟之機械臂1之控 制動作進行說明，即，將載置於位於機械臂1之左側之作業台11的至少一個工件WA中之一個移設到位於機械臂1之前方之作業台10，將載置於位於機械臂1之右側之作業台12的至少一個工件WB中之一個移設至作業台10，對載置於作業台10上之工件WA、WB進行定位作業之後，使工件WB上載置之零件Q2載置於工件WA上載置之零件Q1之既定位置上，藉此，製作載置有零件Q3之工件WC，並將工件WC移設至位於機械臂1之後方 之作業台13。

控制部14構成為可對如下兩種控制形態進行切換，即，使 第1臂3及第2臂4對相同之工件實現相同之作用之控制形態(第1控制形態)、及實現其他作用之控制形態(第2控制形態)。以下，依序進行說明。

圖3係用以例示圖1所示之機械臂使工件WA移設之步驟之 俯視圖。本實施形態中，工件移動構件8由吸附機構構成，該吸附機構於前端(下端)設置有藉由吸附於工件WA之上表面而保持工件WA之吸附部。首先，控制部14控制機械臂1，以使分別設置於第1臂3及第2臂4之各手部5、6之工件移動構件8位於載置於位置作業台11之既定位置之工件WA之上表面之既定位置，且使各工件移動構件8吸附於工件WA。如圖3所示，工件WA之上表面之既定位置(工件移動構件8之吸附位置)為例如工件WA之圖3之紙面上下方向中央部之圖3之紙面左右方向兩端部之區域。控制部14並不識別工件WA自身，而是將吸附位置作為作業台11上之坐標加以記憶，藉由使各工件移動構件8移動至該坐標而位於工件WA之吸附位置。

於工件移動構件8之對工件WA之吸附後，控制部14控制 機械臂1，以如圖3所示般於使工件移動構件8吸附於工件WA之狀態下，使工件WA移動至作業台10之既定位置。該情況下，控制部14控制機械臂1為上述第1控制形態，即，自作業台11上之工件WA之載置位置至作業台10之既定位置為止，兩個工件移動構件8彼此為相同高度且兩個工件移動構件8間之距離為固定。如此，控制部14於第1控制形態中以使第1臂3及第2臂4協調動作之方式進行控制。

如上述般，本實施形態中，機械臂1作為具備兩個臂3、4 之雙臂機械臂而構成。為了使用複數個具有一個臂之機械臂實現上述形態，而需要不同於用以控制各機械臂之控制裝置的用以對複數個機械臂進行互鎖控制之控制裝置，且需要以各機械臂有效率地進行動作之方式設定互鎖條件。與此相對，本實施形態中，因僅利用一個雙臂機械臂便可實現上述形態，故可利用機械臂1之控制部14統一控制兩個臂3、4。因此，比起分別地對具備一個臂之複數個機械臂進行協調控制之情形，能夠更容易地進行控制。

此處，例如，載置於作業台11之工件WA中之工件移動構 件8之吸附位置，不限於與控制部14記憶之工件移動構件8之吸附位置之坐標完全一致。尤其於作業人員利用手動作業將工件WA載置於作業台11之情形時(上游側之步驟藉由人手而完成之情形時)，會產生某種程度之位移。如上述般，機械臂1只要不另外利用相機等進行圖像識別等，則無法掌握工件WA之現實之位置，因而有時工件WA中之工件移動構件8之吸附位置會偏離所設想之位置。

因此，本實施形態中，如後述般將機械臂1對移設至作業台 10後之工件WA進行定位。為了容易進行該定位作業，於自作業台11向作業台10移設工件WA之步驟中，控制部14進行控制，以使工件WA移動至臨時停止位置Pw’，上述臨時停止位置Pw’係工件WA自預定之停止位置Pw向限制構件7的限制位置Pr的相反方向(本例中為圖3之紙面右下方向)偏離了既定距離所得。

例如，於現實之吸附位置自設想位置向圖3之紙面右下方向 偏離之情形時，若對機械臂1進行控制以使工件WA移設至停止位置Pw，則現實之停止位置自設想之停止位置Pw向圖3之紙面左上偏離。如後述般，因限制構件7之限制位置Pr設定於停止位置Pw之圖3之紙面左上角，故因工件WA載置於該限制位置Pr上而無法使限制構件7位於該限制位置Pr。因此，於自作業台11向作業台10之移設步驟中，將使工件WA停止之作業台10上之位置預先設定為與限制位置Pr隔開的位置，藉此即便現實之工件WA中之工件移動構件8之吸附位置某種程度地偏離設想位置，亦無需重新設定限制位置，便可執行後述定位作業。

機械臂1與自作業台11向作業台10之工件WA之移設步驟 同樣地，執行自作業台12向作業台10移設工件WB之步驟。即，控制部14控制機械臂1，以使分別設置於第1臂3及第2臂4之工件移動構件8位於載置於作業台12之既定位置之工件WB之上表面的既定位置，使各工件移動構件8吸附於工件WB，於使工件移動構件8吸附於工件WB之狀態下，使工件WB移動至作業台10之既定位置。既便於工件WB之移設步驟中考慮後述定位作業對於工件WB之停止位置設定臨時停止位置，亦可使工件WB移動至臨時停止位置為止。

向作業台10上移設工件WA、WB之後，控制部14控制機 械臂1，以如圖1所示，使用設置於第1手部5之限制構件7及設置於第2手部6之工件移動構件8進行工件WA之定位作業。定位作業中，控制部14以第1控制形態進行控制，即，基於工件WA之既定之尺寸資訊及預定之停止位置資訊，使其中一個臂之限制構件7位於工件WA之停止位置Pw中所含之既定之限制位置Pr(參照圖3)，使另一個臂之工件移動構件8作 用於工件WA而以工件WA水平移動的方式使工件移動構件8朝向限制位置Pr移動，使工件WA抵接於限制構件7，藉此工件WA位於停止位置Pw。 如此，於定位作業中，第1臂3及第1手部5與第2臂4及第2手部6獨立地受到控制，對一個工件WA實現不同之作用，且對一個工件WA進行協調之動作。

圖4係表示本實施形態之定位作業之處理流程之流程圖。首 先，定位作業中，如圖4所示，控制部14控制第1臂3，以使第1手部5之限制構件7開始朝向工件WA之停止位置Pw中所含之既定之限制位置Pr移動(步驟S1)。如上述般，本實施形態中，限制位置Pr設置於停止位置Pw之圖3之紙面左上角。限制構件7具有於位於限制位置Pr之狀態下與水平面垂直之第1垂直面71、及與該第1垂直面71及水平面垂直之第2垂直面72。即，限制構件7具有於位於限制位置Pr之狀態下俯視時呈大致L字狀之形狀。於限制位置Pr，第1垂直面71以與工件WA之停止位置Pw之一邊(左邊)重合之方式定位，第2垂直面72以與工件WA之停止位置Pw之鄰接之另一邊(上邊)重合之方式定位。

進而，控制部14為了使第2手部6之工件移動構件8作用 於作業台10上之工件WA而使工件WA水平移動，控制第2臂4，以使工件移動構件8開始朝向既定之移動作用位置移動(步驟S2)。本實施形態中，控制部14控制第2臂4，以使設置於第2臂4之手部(第2手部)6之工件移動構件8位於載置於作業台10之既定位置(上述臨時停止位置Pw’)之工件WA之上表面的既定位置，且使該工件移動構件8吸附於工件WA。

本實施形態之移動作用位置為設置於工件WA之上表面之 既定位置之工件移動構件8的吸附位置。例如移動作用位置為工件WA之圖1之紙面右下端部區域。即，移動作用位置被設定為工件WA之臨時停止位置Pw’中之對於限制構件7之限制位置Pr為最遠之角部區域的坐標。 控制部14將該移動作用位置作為作業台10上之坐標加以記憶，藉由使工件移動構件8移動至該坐標而位於移動作用位置。

控制部14判定限制構件7之向限制位置Pr之移動是否結束 (是否已位於限制位置Pr)(步驟S3)。於判定為限制構件7之移動已結束時(步驟S3中Yes)，控制部14控制第2臂4，以於工件移動構件8之對工件WA之吸附後，在使工件移動構件8吸附於工件WA之狀態下，藉由工件移動構件8使工件WA朝向限制位置Pr水平移動(步驟S4)。此時，控制部14以維持限制構件7位於限制位置Pr之方式控制第1臂3。

藉此，工件WA朝向位於限制位置Pr之限制構件7而在作 業台10上滑動。再者，亦可使工件WA在相對於作業台10之上表面浮起之狀態下移動。又，亦可代替上述形態，於限制構件7之向限制位置Pr之移動結束後使工件移動構件8向移動作用位置移動，之後藉由移動至移動作用位置之工件移動構件8使工件WA水平移動(按照步驟S1、S3、S2之順序執行處理)。

控制部14於使限制構件7位於限制位置Pr之狀態下，使工 件移動構件8水平移動，直至工件WA抵接於限制構件7為止。因此，控制部14判定工件WA有無抵接於限制構件7(步驟S5)。具體而言，控制部14控制工件移動構件8(第2臂4)，以於在使限制構件7位於限制位置Pr之狀態下，檢測到抵接於第1垂直面71及第2垂直面72中之其中一垂 直面之情形時，使工件WA向與第1垂直面71及第2垂直面72中之另一垂直面垂直的方向水平移動，而使工件WA抵接於另一垂直面。藉此，可確實地使水平移動之工件WA位於停止位置Pw。

於檢測到工件WA之抵接於限制構件7之情形時(步驟S5 中Yes)，控制部14使工件移動構件8之水平移動停止(步驟S6)。藉此，工件WA載置於作業台10之停止位置Pw上。

根據上述構成，獨立地控制兩個臂3、4，並且可如下地進 行控制，即，藉由使兩個臂3、4利用各自之關節彎曲而於任意之姿勢下，利用設置於兩個臂3、4中之一個臂(第1臂3)之手部(第1手部5)的限制構件7限制工件WA之水平移動，且利用設置於兩個臂3、4中之另一個臂(第2臂4)之手部(第2手部6)的工件移動構件8，使工件WA水平移動至由限制構件7限制之限制位置Pr為止。藉此，無須將定位夾具配設於預先既定之位置便可容易地進行工件WA之定位。因不需要定位夾具之配設，故亦可容易且迅速地對應於工件WA或作業內容之變化。

為了使工件WA於水平方向上進行定位，需要使工件WA 向水平面內的相互垂直的兩個方向(例如圖1之紙面左右方向及上下方向)獨立地移動，且於各方向上進行定位。根據上述構成，兩個臂3、4可分別採取任意之姿勢，因而可將限制構件7與工件移動構件8之間的位置採取為水平面內任意之位置(能夠在正交之兩個軸方向上進行定位)。因此，可將工件WA在水平方向上適當地進行定位。例如，即便於工件之形狀並非為正方形之情形時(例如為長方形等)，亦可進行適當之定位。

又，藉由進行定位作業，即便不提高作業台11、12上之工 件WA、WB之載置位置之精度亦無妨，因此亦可由作業人員來進行工件WA、WB向作業台11、12上之載置，從而可容易地構築作業人員與機械臂1共存之作業線。

又，因可藉由工件移動構件8在水平面內自如地進行水平移 動，故亦可進行適當之定位作業。

亦可對作業台10上之工件WB同樣地進行定位作業。此時， 亦可使用設置於第2手部6之限制構件7與設置於第1手部5之工件移動構件8來進行定位作業。又，亦可對工件WA使用設置於第2手部6之限制構件7與設置於第1手部5之工件移動構件8來進行定位作業。例如於將設置於第2手部6之限制構件7之限制位置Pr設定於工件WA、WB之停止位置Pw之圖1之紙面左上角之情形時，可使工件WA、WB向圖1之紙面右方向及上方向水平移動而進行定位。如此，於分別設置於兩個臂3、4之手部5、6，分別設置限制構件7及工件移動構件8之雙方，藉此可分別設定進行定位之方向(使工件WA、WB移動之方向)。

本實施形態中，控制部14藉由對第2臂4所具有之關節軸 B1、B2、B3進行驅動之馬達之電流或扭矩變化來檢測工件WA之對限制構件7之抵接。因此，控制部14對為了使工件移動構件8水平移動而驅動第2臂4之各關節軸B1、B2、B3之馬達進行扭矩控制。控制部14對各馬達之扭矩變化進行監視，於超過既定之扭矩臨限值之情形時判定為已抵接於限制構件7。又，控制部14根據超過了扭矩臨限值之馬達之關節軸之部位及此時之第2臂4之姿勢，判定抵接於限制構件7之第1垂直面71及第2垂直面72中之哪一者。藉此，無須另外具備用以進行抵接檢測之感測器， 便可檢測工件WA之對限制構件7之抵接。

再者，控制部14於判定出抵接於第1垂直面71及第2垂直 面72中之哪一者之情形時，亦能夠進行控制，以使工件移動構件8之位置在與所抵接之面垂直之方向上返回既定之距離。藉此，可防止工件WA超過並通過停止位置Pw。

又，除對驅動第2臂4所具有之關節軸B1、B2、B3之馬達 之扭矩變化進行檢測外，或者亦可代替於此，而將驅動第1臂3所具有之關節軸A1、A2、A3之馬達之扭矩變化用於抵接檢測中。

作業台10上之工件WA、WB之定位作業後，控制部14控 制機械臂1，以使工件WB上載置之零件Q2載置於工件WA上載置之零件Q1之既定位置上，藉此製作載置有零件Q3之工件WC。圖5係用以例示圖1所示之機械臂製作工件WC之步驟之俯視圖。於工件WC之製作步驟中，作為第2控制形態，第1臂3及第1手部5與第2臂4及第2手部6獨立地受到控制而進行並行之動作。

控制部14控制機械臂1，以使各工件移動構件8吸附於複 數個零件Q2中之兩個零件Q2，上述複數個零件Q2排列於作業台10上載置之工件WB上。為了使分別設置於第1手部5及第2手部6之工件移動構件8分別吸附於不同之零件Q2，較佳為工件WB上之零件Q2以兩個為一組之方式進行排列。

然後，控制部14控制機械臂1，以於使各工件移動構件8 吸附於各零件Q2之狀態下，各零件Q2分別移設至複數個零件Q1中之對應之兩個零件Q1上之既定位置，上述複數個零件Q1排列於作業台10上載 置之工件WA上。控制部14於各零件Q2載置於對應之零件Q1上之既定位置之狀態下，解除各工件移動構件8之對零件Q2之吸附。如此，藉由使用兩個臂3、4以每兩個為單位進行零件Q2之安裝作業，而可實現時間短縮。

於工件WA上殘留未載置零件Q2之零件Q1之情形時，重 複進行相同之作業。又，於排列於工件WA上之零件Q1之數量與排列於工件WB上之零件Q2之數量不同之情形時，將工件上不再有零件之工件移設至其他作業台，並自作業台11或12移設新的工件WA或WB。

於工件WA上之所有之零件Q1上載置零件Q1而製作載置 有零件Q3之工件WC後，控制部14控制機械臂1，以將工件WC(原工件WA)移設至位於機械臂1之後方之作業台13之既定位置。工件WC之移設形態與使用圖3說明之工件WA之移設步驟相同。

以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態，於不脫離其主旨之範圍內可進行各種改良、變更、修正。

例如，上述實施形態中，對使用吸附機構作為工件移動構件8之情況進行了說明，但不限定於此，可適用各種工件移動構件。例如，可適用藉由抓持工件之端部而使工件移動之抓持機構等各種工件保持構造。

又，亦可使設置於手部之限制構件7作為工件移動構件而發揮功能，該手部與設置有位於限制位置Pr之限制構件7之手部為相反側。圖6係表示圖1所示之機械臂中使限制構件作為工件移動構件進行動作之變形例之放大俯視圖。如圖7所示，使限制構件7作為工件移動構件8而發揮功能，利用該限制構件7自側方按壓工件WA之端部(角部)，藉此使工件移動。藉此，因工件移動構件自身發揮限制位置之作用，故可限制工 件之兩側，從而可進行精度高之定位。又，該情形時，即便未檢測工件WA與限制構件7之抵接，藉由預先記憶工件WA位於停止位置Pw時之兩個限制構件7之限制位置，並藉由檢測到兩個限制構件7之位置位於該限制位置，而能夠檢測出工件位於停止位置Pw。再者，於使用兩個限制構件7之情形時，亦可使雙方之限制構件7作為工件移動構件8發揮功能。例如亦可以使各個限制構件7於工件WA之停止位置Pw之對角線上，介隔停止位置Pw而位於較停止位置Pw位於靠外側之方式，隔開間隔地配置兩個，之後以該對角線上之間隔變窄之方式使兩個限制構件7移動。既定間隔被設定為於該既定間隔內載置有工件WA之長度。該情況下，兩個限制構件7中先抵接於工件WA之限制構件7作為工件移動構件8發揮功能。進而，亦可將上述兩個限制構件7中之其中一者設為僅具有一個垂直面之板狀之構成。

又，上述實施形態中，對兩個臂3、4之關節軸均相對於水平面垂直的水平關節型機械臂(水平多關節機械臂)進行了說明，但關於如6軸多關節機械臂等中使用之具有可三維地控制手部之位置之複數個臂的機械臂，亦可適用本發明。

又，上述實施形態中，已對兩個臂3、4與轉動軸C同軸配置之構成進行了說明，亦可不必同軸配置。又，關於具備三個以上之臂之機械臂亦可適用本發明。

又，上述實施形態中，作為檢測工件WA之對限制構件7之抵接之形態，例示了檢測驅動臂3、4之關節軸之馬達之電流或扭矩，但不限定於此。例如，亦可於限制構件7之既定位置安裝接觸感測器而檢測 工件WA之抵接。

又，上述實施形態中，已對將限制構件7及工件移動構件8 預先設置於第1手部5及第2手部6之構成進行了說明，但只要在限制構件7及工件移動構件8設置於第1手部5及/或第2手部6之狀態下機械臂1對工件進行作業，則不限定於此。例如，限制構件7及/或工件移動構件8亦可構成為相對於第1手部5及第2手部6可裝卸。進而，例如將限制構件7及/或工件移動構件8載置於既定之部位，機械臂1受到如下控制，即，將該載置之限制構件7及/或工件移動構件8配備於對應之手部5、6後，對工件進行作業。再者，所謂機械臂1進行之對工件之作業，於限制構件7中為限制工件之水平移動之作業，於工件移動構件8中為產生用以使工件水平移動之作用之作業。

又，上述實施形態中，已對具有在限制構件7位於限制位置 Pr之狀態下俯視時呈大致L字狀之形狀之形態進行了說明，但限制構件7之形狀不限定於此。

例如，限制構件7亦可由銷狀之構件構成。圖7A係表示本 實施形態之變形例之限制構件之立體圖，圖7B係表示使用了圖7A所示之限制構件之限制形態之一例之放大俯視圖。圖7A所示之例中，限制構件7A包括：具有既定之間隔而平行配置之左右一對銷狀部73、74，及將左右一對銷狀構件73、74彼此連結之連結部75。連結部75配備於第1手部5。連結部75之形狀在圖7A之例中具有U字狀之形狀，但連結部75只要為不與工件接觸之形狀則不作特別限定。例如於如後述圖7C般之限制形態中連結部75亦可具有將銷狀部73、74直線連結之形狀。又，圖7A所示之例中連 結部75構成為與銷狀部73、74之長度方向中央部連接。即，銷狀部73、74自連結部75向上方及下方延伸。亦可代替於此，連結部75設為連接於銷狀部73、74之上端部，銷狀部73、74自連結部75向下方延伸之構成。

如圖7B所示，控制部14以如下方式進行移動及停止控制， 以使限制構件7A之銷狀部73、74位於與介隔工件WA之停止位置Pw之角部之2邊相接之位置。藉此，利用工件移動構件8使工件WA移動，當位於停止位置Pw時，工件WA抵接於限制構件7A之銷狀部73、74，可將工件WA之位置限制(定位)於停止位置Pw。

又，亦可與圖6同樣地，使用兩個限制構件7A，為了使兩 個限制構件7A中至少其中一者作為工件移動構件8發揮功能，而使其以相對於另一者接近之方式移動，藉此進行工件之定位。又，亦可逐個地使用上述實施形態之L字狀之限制構件7與圖7A所示之具有銷狀部73、74之限制構件7A，且使兩個限制構件中之至少其中一者作為工件移動構件8發揮功能。進而，亦可將上述兩個限制構件7A中之其中一者設為具有一個垂直面之板狀之構成。

進而，亦可根據工件之形狀，而使用兩個限制構件7A，為 了使兩個限制構件7A中至少其中一者作為工件移動構件8發揮功能，而使其以相對於另一者離開之方式移動，藉此進行工件之定位。

圖7C係表示使用了圖7A所示之限制構件之限制形態之其 他例之放大俯視圖。圖7C中例示使環狀工件WD定位於停止位置Pw之形態。如圖7C所示，控制部14使其中一個限制構件7A作為工件移動構件8發揮功能，利用該限制構件7A自側方按壓工件WD之內周面，藉此使工件 移動。進而，控制部14進行移動及停止控制，以使另一限制構件7A之銷狀部73、74位於與工件WD之停止位置Pw之內周相接之限制位置。於工件WD位於停止位置Pw之狀態下，工件WD成為內周之四點抵接於兩個限制構件7A之各銷狀部73、74之狀態而得到定位。

再者，控制部14進行控制，以於作為工件移動構件8發揮 功能之限制構件7A之銷狀部73、74之位置位於較工件WD之停止位置Pw之內周靠內側之區域後，使另一限制構件7A位於限制位置。即，兩個限制構件7A成為相互隔開的位置關係(兩個手部5、6不交叉之位置關係)後，使另一限制構件7A位於限制位置。藉此，可防止另一限制構件7A抵接於工件WD之外周而錯誤地限制工件WD之向停止位置Pw之移動。

再者，於圖7A至圖7C之例中已對銷狀部73、74為左右一 對(兩個)之情形進行了說明，但銷狀部亦可設置三個以上，根據工件之形狀，銷狀部亦可為一個。例如，圖7C之例中也可將兩個限制構件7A中之一者作為具有一個銷狀部之限制構件。此時，可使具有一個銷狀部之限制構件作為工件移動構件8發揮功能，亦可使具有兩個銷狀部73、74之限制構件7A作為工件移動構件8發揮功能。任一情況下，工件WD均成為內周之三點抵接於兩個限制構件之各銷狀部之狀態而得到定位。

進而，機械臂1亦可構成為將複數種限制構件7及/或複數 種工件移動構件8配備於對應之手部5、6。複數種限制構件7及/或複數種工件移動構件8之選擇及更換可由人手來進行控制，亦可如上述般以由機械臂1自身選擇地進行裝卸之方式受到控制。

根據上述說明，對於本領域技術人員而言可知本發明之多個 改良或其他實施形態。因此，上述說明應僅作為例示而解釋，執行本發明之最佳形態係旨在給本領域技術人員教示而提供。不脫離本發明之精神可實質變更其構造及/或功能之詳情。

產業上之可利用性

本發明之機械臂無須於既定之位置配設定位夾具便可容易地進行工件之定位，因而有用。

1‧‧‧機械臂

2‧‧‧基台

3‧‧‧第1臂

31‧‧‧第1構件

32‧‧‧第2構件

4‧‧‧第2臂

41‧‧‧第1構件

42‧‧‧第2構件

5‧‧‧第1手部

6‧‧‧第2手部

7‧‧‧限制構件

71‧‧‧第1垂直面

72‧‧‧第2垂直面

8‧‧‧工件移動構件

10、11、12、13‧‧‧作業台

A1、A2、A3、B1、B2、B3‧‧‧關節軸

C‧‧‧轉動軸

Pr‧‧‧限制位置

Pw‧‧‧停止位置

Q1、Q2、Q3‧‧‧零件

WA、WB、WC‧‧‧工件

Claims (5)

1. 一種機械臂，其包括：第1臂，其具有設置於前端之第1手部、及設置於基台與上述第1手部之間之至少一個關節軸；第2臂，其具有設置於前端之第2手部、及設置於上述基台與上述第2手部之間之至少一個關節軸；控制部，其分別對上述第1臂及上述第2臂進行控制；限制構件，其於設置於上述第1手部之狀態下，用以對既定之工件之水平移動進行限制；以及工件移動構件，其於設置於上述第2手部之狀態下，產生用以使上述工件水平移動之作用，上述控制部進行控制，以基於上述工件之既定之尺寸資訊及預定之停止位置資訊，使上述限制構件位於上述工件之停止位置中所含之既定之限制位置，使上述工件移動構件作用於上述工件而以上述工件水平移動的方式使上述工件移動構件朝向上述限制位置移動，使上述工件抵接於上述限制構件，藉此上述工件位於上述停止位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之機械臂，其中上述第1臂及上述第2臂分別構成為與垂直於上述基台之軸同軸地配置且可相對於上述基台獨立地繞上述軸轉動。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之機械臂，其中上述限制構件包括：於位於上述限制位置之狀態下與水平面垂直之第1垂直面，及與該第1垂直面及上述水平面垂直之第2垂直面。
4. 如申請專利範圍第3項所述之機械臂，其中上述控制部對上述工件移動構件進行控制，以於在使上述限制構件位於上述限制位置之狀態下，檢測到抵接於上述第1垂直面及上述第2垂直面中之其中一垂直面之情形時，使上述工件向與上述第1垂直面及上述第2垂直面中之另一垂直面垂直的方向水平移動，而使上述工件抵接於上述另一垂直面。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之機械臂，其中上述控制部藉由對上述第1臂及上述第2臂之至少其中一者所具有之關節軸進行驅動之馬達之電流或扭矩變化，來檢測上述工件之對上述限制構件之抵接。