TWI595958B - 自動化組裝設備、自動化組裝系統及自動化組裝方法 - Google Patents

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TWI595958B
TWI595958B TW104131849A TW104131849A TWI595958B TW I595958 B TWI595958 B TW I595958B TW 104131849 A TW104131849 A TW 104131849A TW 104131849 A TW104131849 A TW 104131849A TW I595958 B TWI595958 B TW I595958B
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飯信輔
中野陽介
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佳能股份有限公司
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Description

自動化組裝設備、自動化組裝系統及自動化組裝方法
本發明涉及使用機器人的自動化組裝設備、自動化組裝系統和自動化組裝方法。
通常，在使用機器人的自動化組裝設備中，抓持組裝部件的正交機器人或者關節型(多關節)機器人操作以將組裝部件組裝到組裝目標部件中。
日本專利公開案H08-323661公開了一種自動化組裝機器，所述自動化組裝機器包括：正交機器人，所述正交機器人包括能夠在個別的X軸、Y軸和Z軸上線性運動的關節部以及能夠在X-Y平面中旋轉的關節部；夾具機器人，所述夾具機器人包括兩個旋轉關節部；以及控制器，所述控制器使機器人合作。日本專利公開案H08-323661中的自動化組裝機器能夠在多個方向上執行組裝操作。
不幸地，在日本專利公開案H08-323661所公 開的自動化組裝機器中，正交機器人包括Z軸運動單元，所述Z軸運動單元在高速運動期間使設置在機器人的遠端處的手的慣性力增大。結果，降低了組裝正確度。
本發明用以解決不能通過這樣的常規方法來解決的上述問題。用於在每個工作站定位和保持要向其中組裝部件的組裝目標部件的保持單元豎直運動或者豎直運動並且轉動，由此實現正確的組裝操作。
本發明的目的是減小會影響組裝機器人的慣性矩，由此實現以高速操作且正確度高、成本低的自動化組裝設備、自動化組裝系統和自動化組裝方法。
本發明的自動化組裝設備包括：組裝機器人，所述組裝機器人包括Y軸運動單元、能夠沿著Y軸運動單元在Y軸方向上運動的第一X軸運動單元、能夠沿著第一X軸運動單元在X軸方向上運動的抓持單元；以及工作臺單元，所述工作臺單元包括相對於Z軸佈置在組裝機器人下方的Z軸運動單元、能夠沿著Z軸運動單元在Z軸方向上運動的工作臺，其中通過工作臺單元在Z軸方向上的運動來執行由抓持單元抓持的第一組裝部件和安裝在工作臺單元上的第二組裝部件的組裝操作。
就自動化組裝線中的本發明的自動化組裝系統而言，在所述自動化組裝線中至少第一自動化組裝設備和第二自動化組裝設備佈置成相互毗鄰，第一自動化組裝 設備和第二自動化組裝設備均包括：組裝機器人，所述組裝機器人包括：抓持組裝部件的抓持單元；X軸運動單元，抓持單元在水平面中的X軸方向上可動地附接到所述X軸運動單元；和Y軸運動單元，所述X軸運動單元在Y軸方向上可動地附接到所述Y軸運動單元；以及保持單元，所述保持單元保持組裝目標部件，用於將組裝部件組裝到組裝目標部件中。組裝機器人在Z軸方向上不包括驅動單元。保持單元包括定位組裝目標部件的定位單元，並且能夠在X軸方向和Z軸方向上運動。就第二自動化組裝設備的抓持單元而言，第一自動化組裝設備的保持單元在X軸方向和Z軸方向上運動，由此允許抓持單元抓持組裝目標部件。
本發明的自動化組裝方法包括：以相互毗鄰的方式提供至少第一自動化組裝設備和第二自動化組裝設備；在第一自動化組裝設備中，將第二部件組裝到被運送至第一自動化組裝設備的第一部件中；將其中已經組裝有第二部件的第一部件運送至第二自動化組裝設備；然後將第三部件組裝到第二自動化組裝設備中的部件中。第一自動化組裝設備和第二自動化組裝設備均包括：組裝機器人，所述組裝機器人包括Y軸運動單元、能夠沿著Y軸運動單元在Y軸方向上運動的第一X軸運動單元、能夠沿著X軸運動單元在X軸方向上運動的抓持單元；以及工作臺單元，所述工作臺單元相對於Z軸佈置在組裝機器人下方，並且包括第二X軸運動單元、能夠沿著第二X 軸運動單元在X軸方向上運動的Z軸運動單元、能夠沿著Z軸運動單元在Z軸方向上運動的工作臺。其中已經組裝有第二部件並且安裝在第一自動化組裝設備的工作臺單元上的第一部件由第二X軸運動單元從第一自動化組裝設備運送至第二自動化組裝設備，通過由Z軸運動單元升高工作臺單元而由第二自動化組裝設備的抓持單元抓持，然後被安裝在第二自動化組裝設備的工作臺上。
參照附圖，根據以下對示範性實施例的描述，本發明的進一步特徵將變得顯而易見。
1‧‧‧自動化組裝設備
2‧‧‧基座
3‧‧‧組裝機器人
4‧‧‧第一工作臺單元(保持單元)
5‧‧‧第二工作臺單元
6‧‧‧定位單元
7‧‧‧供應單元
8‧‧‧螺釘供應單元
9‧‧‧立柱
10‧‧‧Y軸運動單元
11a‧‧‧X軸運動單元(第一X軸運動單元)
11b‧‧‧X軸運動單元(第二X軸運動單元)
11b1‧‧‧導軌
11b2‧‧‧運動本體
12‧‧‧組裝手
13‧‧‧轉移手
14‧‧‧螺釘緊固單元
15a~15e‧‧‧Z軸運動單元
16a‧‧‧第一工作臺
16b‧‧‧第二工作臺
17‧‧‧工件保持單元
18‧‧‧第一轉動單元
19‧‧‧定位台
20‧‧‧定位單元
21‧‧‧供應托盤
22‧‧‧組裝部件(第二組裝部件)
23‧‧‧組裝目標部件(第一組裝部件)
24‧‧‧第二轉動單元
25a‧‧‧引導單元
25b‧‧‧通孔
26‧‧‧從動機構
40‧‧‧自動化組裝系統
41、41a、41b、41c‧‧‧第一自動化組裝設備
42、42a、42b、42c‧‧‧第二自動化組裝設備
43‧‧‧第三自動化組裝設備
44‧‧‧供給移動裝置
45‧‧‧排出單元
51~53‧‧‧儲存器
54‧‧‧供應托盤
55‧‧‧組裝部件
102‧‧‧基座
103‧‧‧組裝機器人
104‧‧‧工作臺單元(保持單元)
105‧‧‧第一X軸運動單元
107‧‧‧供應單元
109‧‧‧立柱
110‧‧‧Y軸運動單元
111‧‧‧第二X軸運動單元
111a‧‧‧可動板
112‧‧‧組裝手
113‧‧‧轉移手
115a、115d‧‧‧Z軸運動單元
116a‧‧‧工作臺
117‧‧‧工件保持單元
120‧‧‧定位單元
121‧‧‧供應托盤
122‧‧‧組裝部件
123‧‧‧組裝目標部件
124‧‧‧轉動單元
126‧‧‧從動機構
133‧‧‧線性氣缸
134‧‧‧管控單元
202‧‧‧基座
203‧‧‧組裝機器人
204‧‧‧工作臺單元(保持單元)
205‧‧‧第一X軸運動單元
207‧‧‧供應單元
209‧‧‧立柱
210‧‧‧Y軸運動單元
211‧‧‧第二X軸運動單元
211a‧‧‧可動板
212‧‧‧組裝手
213‧‧‧轉移手
215a、215d‧‧‧Z軸運動單元
216a‧‧‧工作臺
217‧‧‧工件保持單元
220‧‧‧定位單元
221‧‧‧供應托盤
222‧‧‧組裝部件
224‧‧‧轉動單元
226‧‧‧從動機構
233‧‧‧線性氣缸
234‧‧‧管控單元
302‧‧‧基座
303‧‧‧組裝機器人
304‧‧‧工作臺單元(保持單元)
305‧‧‧第一X軸運動單元
311‧‧‧第二X軸運動單元
311a‧‧‧可動板
313‧‧‧轉移手
315‧‧‧Z軸運動單元
316a‧‧‧工作臺
323‧‧‧組裝目標部件
334‧‧‧管控單元
402‧‧‧基座
403‧‧‧組裝機器人
404‧‧‧工作臺單元(保持單元)
405‧‧‧第一X軸運動單元
411‧‧‧第二X軸運動單元
411a‧‧‧可動板
413‧‧‧轉移手
416a‧‧‧工作臺
423‧‧‧組裝目標部件
433‧‧‧線性氣缸
434‧‧‧管控單元
502‧‧‧基座
503‧‧‧組裝機器人
504‧‧‧工作臺單元(保持單元)
505‧‧‧第一X軸運動單元
511‧‧‧第二X軸運動單元
511a‧‧‧可動板
513‧‧‧轉移手
515‧‧‧Z軸運動單元
516a‧‧‧工作臺
523‧‧‧組裝目標部件
534‧‧‧管控單元
601、601A、601B、601C‧‧‧自動化組裝設備
602‧‧‧基座
603‧‧‧組裝機器人
604、604A、604A、604C‧‧‧工作臺單元(保持單元)
605‧‧‧第一X軸運動單元、定位單元
606‧‧‧供應單元
607‧‧‧螺釘供應單元
608‧‧‧間隔件
609‧‧‧立柱
610‧‧‧Y軸運動單元
611‧‧‧第二X軸運動單元
611a、611b‧‧‧X軸運動單元
612‧‧‧組裝手
613‧‧‧轉移手(抓持單元)
614‧‧‧螺釘緊固單元
615a~615f‧‧‧Z軸運動單元
616、616a‧‧‧工作臺
617‧‧‧工件保持單元
618‧‧‧轉動單元
619‧‧‧定位台
620‧‧‧定位單元
621‧‧‧供應托盤
622‧‧‧組裝部件
623‧‧‧組裝目標部件
624‧‧‧通孔
625‧‧‧引導單元
626‧‧‧從動機構
629‧‧‧線性引導件
633‧‧‧線性氣缸
634‧‧‧管控單元
701、701A、701B、701C‧‧‧自動化組裝設備
702‧‧‧基座
703‧‧‧組裝機器人
704、704A、704B‧‧‧工作臺單元
710‧‧‧Y軸運動單元
711a、711b‧‧‧X軸運動單元
713‧‧‧轉移手
715a、715e、715g‧‧‧Z軸運動單元
716‧‧‧工作臺
717‧‧‧工件保持單元
723‧‧‧組裝目標部件
801、801A、801B、801C‧‧‧自動化組裝設備
803‧‧‧組裝機器人
804A、804B‧‧‧工作臺單元
811b‧‧‧X軸運動單元
815b‧‧‧Z軸運動單元
圖1是根據本發明的第一實施例的自動化組裝方法及其所用設備的示意性立體圖。
圖2A和圖2B是根據本發明的第一實施例的工作臺單元的示意性立體圖。圖2A是能夠在三個方向上進行組裝的工作臺單元的示意性立體圖。圖2B是能夠在五個方向上進行組裝的工作臺單元的示意性立體圖。
圖3是使用根據第二實施例的自動化組裝設備的自動化組裝系統的示意性立體圖。
圖4是在第二實施例中使用的自動化組裝設備的示意性立體圖。
圖5A和圖5B是佈置有根據第二實施例的自動化組裝設備的情形的示意性立體圖。圖5A是初始狀態的示意性立體圖。圖5B是將組裝部件運送至毗鄰設備的 情形的示意性立體圖。
圖6A、6B、6C、6D和6E是根據第三實施例的針對組裝目標部件的運送和轉移操作的示意圖。
圖7A、7B、7C、7D和7E是根據第四實施例的針對組裝目標部件的運送和轉移操作的示意圖。
圖8A、8B、8C、8D和8E是根據第五實施例的針對組裝目標部件的運送和轉移操作的示意圖。
圖9是根據第六實施例的自動化組裝設備的示意性立體圖。
圖10是自動化組裝線的示意性立體圖，其中根據第六實施例的自動化組裝設備設置成相互毗鄰。
圖11是使用根據第六實施例的自動化組裝設備的自動化組裝線的示意圖。
圖12A、12B、12C、12D、12E和12F是圖解了根據第六實施例的自動化組裝方法的示意圖。
圖13是使用根據第七實施例的自動化組裝設備的自動化組裝線的示意圖。
圖14A、14B、14C、14D、14E和14F是圖解了根據第七實施例的自動化組裝方法的示意圖。
圖15是使用根據第八實施例的自動化組裝設備的自動化組裝線的示意圖。
圖16A、16B、16C、16D、16E和16F是圖解了根據第八實施例的自動化組裝方法的示意圖。
圖17是使用根據第九實施例的自動化組裝設 備的自動化組裝線的示意圖。
現將根據附圖詳細描述本發明的優選實施例。
第一實施例涉及自動化組裝設備的設備組態和自動化組裝方法。
(第一實施例)
作為應用本發明的基本實施例，將參照圖1在下文具體地描述第一實施例。在附圖中，相同的部分用相同的符號表示。
圖1是根據本發明的自動化組裝方法和自動化組裝設備的示意性立體圖。自動化組裝設備1包括：能夠在水平面中運動的組裝機器人3、第一工作臺單元(保持單元)4、第二工作臺單元5、定位單元6、供應單元7和螺釘供應單元8，它們都佈置在基座2上。
供應單元7包括供應托盤21，所述供應托盤21以能夠供應部件的方式包含至少一個組裝部件22。由下述的組裝手12從供應托盤21中抓持組裝部件22。
組裝機器人3包括Y軸運動單元、能夠相對於Y軸運動單元運動的X軸運動單元(第一X軸運動單元)、以及能夠相對於X軸運動單元運動的抓持單元。包括電動滑動器的Y軸運動單元10的導軌設置在固定到基 座2的立柱9上。包括電動滑動器的X軸運動單元11a以在Y軸方向上可動的方式附接到Y軸運動單元10的導軌。構成抓持單元的組裝手12和轉移手13在X軸方向上可動地附接到X軸運動單元11a的導軌。除了抓持單元以外，螺釘緊固單元14在X軸方向上可動地附接。組裝手12設有用作引導單元的通孔25b，由此允許定位到後述的工作臺16a。X軸和Y軸基本相互正交。X軸和Y軸處於同一個平面內。X軸和Y軸之間基本正交是指X軸和Y軸之間的夾角為90°±10°。X軸和Y軸相互正交是恰當的。
在第一實施例中，X軸運動單元可以設置在立柱9上，Y軸運動單元可以可動地附接到X軸運動單元，並且抓持單元可以可動地附接到X軸運動單元。
第一工作臺單元(保持單元)4相對於Z軸佈置在組裝機器人3的下方，並且用於定位和保持組裝目標部件23，以便將組裝部件(第二組裝部件)22組裝到組裝目標部件(第一組裝部件)23中。設有X軸運動單元11b(第二X軸運動單元)、Z軸運動單元15a和工作臺16a。在工作臺16a上設有：用於定位和保持組裝目標部件23的工件保持單元17；引導單元25a；以及能夠在X軸方向、Y軸方向和旋轉方向上自由運動的從動機構26。
圖2A和圖2B是第一工作臺單元4的示意性立體圖。X軸運動單元11b包括導軌11b1和運動本體11b2，所述運動本體11b2通過未示出的驅動單元而沿著 導軌11b1在X軸方向上運動。Z軸運動單元15a在Z軸方向上可動地附接到運動本體11b2。
從動機構26設有鎖止和解鎖機構。在工作臺16a和組裝手12相對於彼此定位的情況下，執行解鎖以允許工作臺16a進入可動狀態。在其他情況下，執行鎖止以允許固定工作臺16a。第一工作臺單元4可以設有第一轉動單元18，其允許工作臺16a根據需要而自由旋轉。
圖2A和圖2B是第一工作臺單元4的示意性立體圖。圖2A圖解了第一轉動單元18允許在三個方向上進行組裝的狀態。如圖2B所示，第二轉動單元24可以進一步設置成允許在五個方向上進行組裝。
第二工作臺單元5用於將組裝目標部件23運送至自動化組裝設備1。與第一工作臺單元4相同，第二工作臺單元5能夠定位和保持組裝目標部件23。第二工作臺單元5包括Z軸運動單元15b和工作臺16b。
組裝目標部件23由未示出的單元運送至自動化組裝設備1，並且被安裝在第二工作臺16b上。與第一工作臺單元4的情形相同，能夠定位和保持被安裝在第二工作臺16b上的組裝目標部件23。
定位單元6通過初步定位組裝部件22而實現正確組裝。定位台19安裝在Z軸運動單元15c上。在定位台19上佈置有定位單元20。該定位單元20與組裝部件22相接合，以便正確地限定組裝部件22在旋轉方向上的相位並且在X軸和Y軸方向上定位組裝部件22。
供應單元7用於存儲和供應組裝部件22，並且具有供應托盤21被安裝在Z軸運動單元15d上的組態。
供應托盤7可以包含多種類型的組裝部件。可選地，佈置多種類型的托盤，以便供應多種類型的部件。
螺釘供應單元8用於存儲和供應螺釘。Z軸運動單元15e設置在螺釘供應單元8的遠端處。
(自動化組裝設備的操作說明)
接下來，將參照圖1具體描述根據本發明的各個實施例的一系列自動化組裝操作。首先，由未示出的運送單元將組裝目標部件23佈置在工作臺16b上。
在佈置好組裝目標部件23之後，設置在組裝機器人3處的轉移手13通過Y軸運動單元10和X軸運動單元11a的操作而運動到位於第二工作臺單元5上方的位置。在轉移手13已經運動到第二工作臺單元5上方的位置之後，升高設置在第二工作臺單元5處的Z軸運動單元15b，並且轉移手13抓持安裝在工作臺16b上的組裝目標部件23。
在抓持組裝目標部件23之後，降低Z軸運動單元15b。在降低該單元之後，設置在組裝機器人3處的轉移手13通過Y軸運動單元10和X軸運動單元11a的操作運動到位於第一工作臺單元4上方的位置。在轉移手 13已經運動到位於第一工作臺單元4上方的位置之後，升高設置在第一工作臺單元4處的Z軸運動單元15a，並且轉移手13釋放組裝目標部件23，由此將該部件23安裝在工作臺16a上。在降低Z軸運動單元15a之後，工件保持單元17前進，由此定位和保持組裝目標部件23。
接下來，設置在組裝機器人3處的組裝手12通過Y軸運動單元10和X軸運動單元11a的操作運動到位於供應單元7上方的位置。在組裝手12已經運動到位於供應單元7上方的位置之後，升高設置在供應單元7處的Z軸運動單元15d。在已經升高該單元7之後，組裝手12抓持佈置在供應托盤21上的組裝部件22。
在通過Z軸運動單元15d的操作降低供應單元7之後，組裝手12通過Y軸運動單元10和X軸運動單元11a的操作運動到位於定位單元6上方的位置。在組裝手12已經運動到位於定位單元6上方的位置之後，升高設置在定位單元6處的Z軸運動單元15c。在已經升高該單元6之後，組裝手12釋放組裝部件22並且將組裝部件22安裝在定位台19上。
在組裝手12釋放之後，定位單元20前進，由此提高了組裝部件22在X軸和Y軸方向上以及在相位方向上就位的正確度。組裝手12隨後再次抓持已提高位置正確度的組裝部件22。不必在每種情況下都執行該等操作。僅在需要正確組裝操作的情況下執行針對定位單元6的操作。
在已經完成定位單元6的操作之後，組裝手12通過Y軸運動單元10和X軸運動單元11a的操作運動到第一工作臺單元4上方的位置。在組裝手12已經運動到位於第一工作臺單元4上方的位置之後，解鎖從動機構26，以允許工作臺16a運動。
在允許工作臺16a運動之後，設置在第一工作臺單元4處的Z軸運動單元15a升高工作臺16a。在升高該工作臺時，銷狀引導單元25a被裝配到通孔25b中。結果，從動機構26使工作臺16a運動，由此相對於組裝手12定位該工作臺。
在定位工作臺16a的狀態中，工作臺16a被進一步升高，以使由組裝手12抓持的組裝部件22被裝配到由工作臺16a定位和保持的組裝目標部件23中。在裝配部件之後，組裝手12釋放組裝部件22。Z軸運動單元15a降低工作臺16a。
在將組裝部件22裝配到組裝目標部件23中之後，螺釘緊固單元14通過Y軸運動單元10和X軸運動單元11a的操作運動到位於螺釘供應單元8上方的位置。與此同時，被包括在螺釘緊固單元14中但並未示出的馬達使螺釘緊固單元14中的未示出的螺絲刀旋轉。
在螺釘緊固單元14已經運動到位於螺釘供應單元8上方的位置之後，螺釘緊固單元14利用未示出的抽吸單元吸取螺釘。升高Z軸運動單元15e，這轉而在螺釘供應單元8將螺釘保持在單元8的遠端處的狀態中升高 螺釘供應單元8。螺釘供應單元8隨後停止在吸取螺釘的螺釘緊固單元14周圍並且將螺釘送至螺釘緊固單元14。
在Z軸運動單元15e的下降使螺釘供應單元的遠端降低之後，螺釘緊固單元14通過Y軸運動單元10和X軸運動單元11a的操作運動到位於第一工作臺單元4上方的位置。在螺釘緊固單元14運動到位於第一工作臺單元4上方的位置之後，設置在第一工作臺單元4處的Z軸運動單元15a升高工作臺16a。在上升期間，當螺釘與組裝目標部件23相接觸時，轉矩開始改變。當螺釘已經被緊固時，轉矩具有最大值。檢測轉矩具有最大值的部位，由此使馬達和Z軸運動單元15a停止，所述馬達被包括在螺釘緊固單元14中但並未示出。
在組裝部件22被組裝到組裝目標部件23中之後，可以執行螺釘緊固單元14的用於將組裝部件22固定到組裝目標部件23的操作。僅在要執行螺釘緊固步驟的情況下才需要螺釘緊固單元14和螺釘供應單元8。不必在每種情況下都執行該步驟。部件可以根據需要而進行附接和拆卸。當使用第一轉動單元18和第二轉動單元24時，能夠執行在多個方向上將組裝部件22組裝到組裝目標部件23中的操作以及諸如螺釘緊固這樣的固定操作。
在將組裝部件22裝配到或者耦合到組裝目標部件23之後，就完成了自動化組裝設備1中的組裝步驟。在已經完成組裝步驟之後，設置在第一工作臺單元4處的X軸運動單元11b的運動本體11b2相對於導軌11b1 運動，由此將安裝在工作臺16a上的組裝目標部件23排出到自動化組裝設備1的外部。
根據上述組態和操作，相對於組裝部件22在Z軸方向上豎直運動的Z軸運動單元15a由此被設置在第一工作臺4上，從而減小了影響組裝機器人3的慣性矩。由此，即使在Y軸運動單元10和X軸運動單元11a高速運動時，也能夠將組裝手12、轉移手13和螺釘緊固單元14的振動減至較小。結果，能夠實現正確的自動化組裝。
而且，通過引導單元25和從動機構26將第一工作臺單元4定位到組裝手12而能夠實現更正確的組裝。也能夠在定位操作和部件拾取操作中執行通過引導單元25和從動機構26的定位。而且，第一工作臺單元4因此包括X軸運動單元11b。結果，能夠利用較小的空間送出組裝目標部件23。
(第二實施例)
如圖3所示，與第一方面相同，第二實施例的自動化組裝設備包括：組裝機器人，所述組裝機器人不包括在Z軸方向上的驅動單元，但是包括在X軸方向和Y軸方向上的驅動單元；以及工作臺單元，所述工作臺單元包括Z軸驅動單元。就第二實施例的自動化組裝設備而言，能夠佈置多個自動化組裝設備，以便被用作自動化組裝系統。以下描述佈置並使用三個自動化組裝設備41、 42和43的自動化組裝系統40。
自動化組裝系統40包括自動化組裝設備41、42和43以及儲存部件的儲存器51、52和53。儲存器51、52和53中的每一個均包括多個供應托盤54，所述供應托盤54中的每一個均儲存多個組裝部件55。
在自動化組裝系統40中，通過未示出的單元將組裝目標部件從供給移動裝置44供給到自動化組裝設備41中。通過自動化組裝設備41的朝向自動化組裝設備42的方向上延伸的工作臺單元將由自動化組裝設備41組裝的組裝目標部件運送至自動化組裝設備42。稍後詳細描述部件的組裝方法。類似地，通過自動化組裝設備42的工作臺單元將由自動化組裝設備42組裝的組裝目標部件運送至自動化組裝設備43。由自動化組裝設備43組裝的組裝目標部件(未示出)被安裝在排出單元45上。通過未示出的單元運送被安裝在排出單元45上的組裝目標部件。
圖4是自動化組裝系統40的自動化組裝設備41的示意性立體圖。
圖4是自動化組裝設備的示意性立體圖，用於圖解根據本發明的自動化組裝方法。每個自動化組裝設備41均安裝在基座102上並且包括：組裝機器人103，所述組裝機器人103在高度方向(Z軸方向)上不包括驅動單元但是能夠在水平面中(在X軸和Y軸方向上)運動；工作臺單元104；和供應單元7。
供應單元107包括供應托盤121，所述供應托盤121以能夠供應部件的方式包含至少一個組裝部件122。由後述的組裝手112從供應托盤121抓持組裝組件122。
組裝機器人103附接到第一X軸運動單元105，所述第一X軸運動單元105可動地附接到設置在固定至基座102的立柱109上的Y軸運動單元110的導軌。第一X軸運動單元105的導軌設有至少一個抓持單元。在圖1中，在X軸方向上可動地附接兩個抓持單元：組裝手112和轉移手113。X軸和Y軸相互正交。X軸和Y軸處於同一平面中。
工作臺單元(保持單元)104是定位和保持作為工件的組裝目標部件123以用於將組裝部件122組裝到組裝目標部件123中的單元。工作臺單元(保持單元)104包括：第二X軸運動單元111；Z軸運動單元115a；工作臺116a，組裝目標部件123能夠安裝在所述工作臺116a上；工件保持單元117，其用於定位和保持組裝目標部件123；和從動機構126，所述從動機構126能夠在X軸方向、Y軸方向和旋轉方向上自由運動。第二X軸運動單元111(其是電動滑動器)由螺釘固定到基座102。可動板111a(其是L狀托架)固定到第二X軸運動單元111的滑動器(未示出，其是電動滑動器)。第二X軸運動單元111的滑動器在X軸方向上運動，由此使可動板111a在X軸方向上延伸。可動板111a設有Z軸運動單元 115a，所述Z軸運動單元115a是包括能夠伸縮的內杆的電動滑動器。
從動機構126設有鎖止和解鎖結構。在工作臺116a和組裝手112相對於彼此定位的情況下，執行解鎖以便允許工作臺116a進入可動狀態。在其他情況下執行鎖止，其中能夠設置轉動單元124以允許工作臺116a自由旋轉。
供應單元107用於存儲和供應組裝部件122並且具有供應托盤121安裝在Z軸運動單元115d上的組態。供應托盤121可以包含多種類型的組裝部件。可選地，多種類型的托盤可以佈置成用以供應多種類型的部件。
(自動化組裝設備的操作說明)
接下來，將參照圖5A和5B具體描述根據本發明的每個實施例的一系列自動化組裝操作。
圖5A和圖5B是以下情形的示意性立體圖：一個自動化組裝設備41和另一個自動化組裝設備42平行佈置，所述自動化組裝設備41是根據本發明的第一自動化組裝設備，所述另一個自動化組裝設備42是第二自動化組裝設備。圖5A圖解了初始狀態，在所述初始狀態中，作為用於組裝目標部件123的運送裝置的第二X軸運動單元111位於自動化組裝設備41中。如圖5B所示，第二X軸運動單元111延伸以允許運送組裝目標部件123。 可選地，第二X軸運動單元111可以圍繞未示出的轉動軸線轉動，由此運送組裝目標部件123。自動化組裝設備41和42的組態均類似於圖1中圖解的組態。在此，第一自動化組裝設備41和第二自動化組裝設備42是相同的設備。可選地，這些設備可以具有不同的組態。
第二X軸運動單元111包括可動板111a，Z軸運動單元115a固定到所述可動板111a。通過被第二X軸運動單元111驅動，可動板111a能夠在X軸方向上運動。可動板111a的運動轉而使工作臺116a在X軸方向上運動。第二X軸運動單元211具有類似的組態。可動板211a的運動使工作臺216a在X軸方向上來回運動。
在已經完成在自動化組裝設備41處的組裝之後，第二X軸運動單元111的作為電動滑動器的滑動器運動，並且可動板111a朝向自動化組裝設備42延伸，如圖5B所示。結果，工作臺116a運動到自動化組裝設備42的作業區域中。可以由用戶設定可動板111a的運動長度。
設置在組裝機器人203處的轉移手213通過Y軸運動單元210和第一X軸運動單元205的操作運動到位於工作臺116a上方的位置。在轉移手213運動到位於工作臺116a上方的位置之後，設置在工作臺單元(保持單元)104處的Z軸運動單元115a升高，並且轉移手113抓持被安裝在工作臺116a上的組裝目標部件123(已經由自動化組裝設備41組裝的組裝部件)。
在抓持組裝目標部件123之後，降低Z軸運動單元115a。在降低該單元之後，第二X軸運動單元111朝向自動化組裝設備41收回，以使工作臺116a運動返回到自動化組裝設備41的原始位置。
工作臺單元(保持單元)204的組態與工作臺單元104的組態基本類似。工作臺單元204是定位和保持組裝目標部件123以用於將組裝部件222組裝到組裝目標部件123中的單元。該單元204包括：第二X軸運動單元211，所述第二X軸運動單元211作為用於組裝目標部件123的運送裝置；Z軸運動單元215a；工作臺216a；工件保持單元217，用於定位和保持組裝目標部件123；和從動機構226，所述從動機構226能夠在X軸方向、Y軸方向和旋轉方向上自由運動。
從動機構226設有鎖止和解鎖機構。在工作臺216a和組裝手212相對於彼此定位的情況下，執行解鎖以允許工作臺216a進入可動狀態。在其他情況下執行鎖止，其中能夠設置轉動單元224以允許工作臺216a自由旋轉。
設置在組裝機器人203處的轉移手213通過Y軸運動單元210和第一X軸運動單元205的操作運動到位於工作臺單元204上方的位置。
在轉移手213已經運動到工作臺單元204上方的位置之後，升高設置在工作臺單元204處的Z軸運動單元215a，並且轉移手213釋放組裝目標部件123，由此 將該部件123安裝在工作臺216a上。在降低Z軸運動單元215a之後，工件保持單元217前進，由此定位和保持組裝目標部件123。
接下來，在工件保持單元217前進之後，通過Y軸運動單元210和第一X軸運動單元205的操作，設置在組裝機器人203處的組裝手212運動到位於供應單元207上方的位置。在組裝手212運動到位於供應單元207上方的位置之後，升高設置在供應單元207處的Z軸運動單元215d。在已經升高該單元207之後，組裝手212抓持佈置在供應托盤221上的組裝部件222。
在通過Z軸運動單元215d的操作降低供應單元207之後，組裝手212通過Y軸運動單元210和第一X軸運動單元205的操作運動到位於工作臺單元204上方的位置。
在組裝手212運動到位於工作臺單元204上方的位置之後，設置在工作臺單元204處的Z軸運動單元215a升高工作臺216a。工作臺216a由此升高以使由組裝手212抓持的組裝部件222被裝配到由工作臺216a定位和保持的組裝目標部件123中。在裝配部件之後，組裝手212釋放組裝部件222。Z軸運動單元215a降低工作臺216a。
在組裝部件222被裝配到或者耦合到組裝目標部件123並且完成自動化組裝設備42中的組裝步驟之後，設置在工作單元204處的第二X軸運動單元211運 行。該運行使得安裝在工作臺216a上的組裝目標部件123被排出到自動化組裝設備42的外部。
根據已經在上文描述的第二實施例的組態和操作，僅在運送期間運送裝置才從自動化組裝設備運動。結果，在自動化組裝設備的構件來回運動(配合和解除配合)的情況下，構件進行運動且同時不必考慮毗鄰的自動化組裝設備的干擾。因此，能夠縮短改變組裝線的組態所需的時間。而且，運送裝置由此具有用於延伸和轉動的機構，以便允許運送裝置進入毗鄰的自動化組裝設備。該機構消除了在改變組裝線的組態期間為調節位置而移動構件的需要。因此，能夠進一步縮短改變組裝線的組態所需的時間。
(第三實施例)
接下來，將參照圖6A至圖6E具體描述根據本發明的第三實施例。根據第三實施例的自動化組裝設備41a和42a與在第二實施例中描述的自動化組裝設備41和42基本相同，區別僅在於後述的線性氣缸133和233以及管控單元134和234。
圖6A圖解了已經在自動化組裝設備41a中接受組裝操作的組裝目標部件123被安裝在自動化組裝設備41a的工作臺116a上的狀態。
接下來，在圖6B中，自動化組裝設備41a的第二X軸運動單元111在朝向自動化組裝設備42a的方向 上延伸，由此致使自動化組裝設備41a的工作臺116a進入自動化組裝設備42a的內部。可選地，第二X軸運動單元111可以構造成轉動式，由此運送組裝目標部件123。
而且，在圖6C中，設置在組裝機器人203處的轉移手213通過未示出的Y軸運動單元和第一X軸運動單元205的操作而運動到位於工作臺116a上方的位置，所述工作臺116a已經進入自動化組裝設備42a的內部。在轉移手213運動到位於工作臺116a上方的位置之後，自動化組裝設備42a的線性氣缸233操作以由此升高第二X軸運動單元111的可動板111a和固定到可動板111a的工作臺116a。
在此情況下，設置在線性氣缸233的遠端處的定位銷所用的管控單元234被裝配到設置在工作臺116a的後表面中的銷孔(未示出)中，由此使工作臺116a運動以允許定位到自動化組裝設備42a。銷孔具有朝向表面外擴的形狀。接下來，轉移手213抓持被安裝在工作臺116a上的組裝目標部件123。此時，線性氣缸233不操作。由此，已經完成組裝目標部件123從自動化組裝設備41a到自動化組裝設備42b的轉移。自動化組裝設備41a還包括線性氣缸133和管控單元134，它們的功能與自動化組裝設備42b中的線性氣缸和管控單元的功能相同。
在完成組裝目標部件123的轉移之後，降低線性氣缸233，以使第二X軸運動單元111運動返回到初 始高度，如圖6D所示。
在降低該單元之後，第二X軸運動單元111朝向自動化組裝設備41a收回，以使工作臺單元104運動返回到自動化組裝設備41a的原始位置。圖6E圖解了該狀態。
已在上文描述的第三實施例的組態和操作消除了使自動化組裝設備41a和42a互連的需要。設置在自動化組裝設備42a處的管控單元將自動化組裝設備41a的工作臺116a和自動化組裝設備42a彼此定位，由此允許正確的組裝。而且，能夠縮短在改變組裝線的組態之後的調節時間。
(第四實施例)
接下來，將參照圖7A至7E具體描述根據本發明的第四實施例。根據第四實施例的自動化組裝設備41b和42b與在第二實施例中描述的自動化組裝設備41和42基本相同，區別僅在於後述的管控單元334和434。
在圖7A中，已經在自動化組裝設備41b中接受組裝操作的組裝目標部件323被安裝在工作臺316a上。
在圖7B中，自動化組裝設備41b的第二X軸運動單元311延伸，由此致使自動化組裝設備41b的工作臺316a進入自動化組裝設備42b的內部。可選地，第二 X軸運動單元311可以構造成轉動式，由此運送組裝目標部件323。
接下來，在圖7C中，通過未示出的Y軸運動單元和第一X軸運動單元405的操作使設置在組裝機器人403處的轉移手413運動到位於工作臺316a上方的位置，所述工作臺316a已經進入自動化組裝設備42b的內部。在轉移手413運動到位於工作臺316a上方的位置之後，通過自動化組裝設備41b的Z軸運動單元315的操作來升高工作臺316a和第二X軸運動單元311。
在此情況下，設置在轉移手413處的定位銷所用的管控單元434被裝配到設置在工作臺316a的前表面中的銷孔(未示出)中，由此使工作臺316a運動以允許定位到轉移手413。銷孔的形狀朝向表面外擴。接下來，轉移手413抓持被安裝在工作臺316a上的組裝目標部件323。此時，線性氣缸433不操作。由此，完成將組裝目標部件323從自動化組裝設備41b轉移至自動化組裝設備42b的轉移操作。
接下來，在完成組裝目標部件323的轉移操作之後，隨即降低線性氣缸433，以使第二X軸運動單元311運動返回到初始高度，如圖7D所示。
在降低該單元之後，第二X軸運動單元311朝向自動化組裝設備41b收回，以使工作臺單元304運動返回到自動化組裝設備41b的原始位置。圖7E圖解了該狀態。
已經在上文描述的第四實施例的組態和操作消除了使自動化組裝設備41b和42b互連的需要。設置在自動化組裝設備42b的轉移手413處的管控單元將自動化組裝設備41b的工作臺316a和自動化組裝設備42b的轉移手413彼此定位，由此允許正確的組裝。而且，能夠縮短在改變組裝線的組態之後的調節時間。
(第五實施例)
接下來，將參照圖8A至8E具體描述根據本發明的第五實施例。根據第五實施例的自動化組裝設備41c和42c與在第二實施例中描述的自動化組裝設備41和42基本相同，區別僅在於後述的管控單元534和634。
在圖8A中，已經在自動化組裝設備41c中接受組裝操作的組裝目標部件423被安裝在自動化組裝設備41c的工作臺516a上。
在圖8B中，自動化組裝設備41c的第二X軸運動單元511延伸，由此致使自動化組裝設備41c的工作臺516a進入自動化組裝設備42c的內部。可選地，第二X軸運動單元511可以構造成轉動式，由此運送組裝目標部件523。
接下來，在圖8C中，通過Y軸運動單元610(參見圖2A和2B)和第一X軸運動單元605的操作使設置在組裝機器人603處的轉移手613運動到位於自動化組裝設備41c的工作臺516a上方的位置。在轉移手613 運動到位於自動化組裝設備41c的工作臺516a上方的位置之後，通過自動化組裝設備41c的Z軸運動單元515的操作而升高工作臺516a和第二X軸運動單元511。
在此情況下，設置在自動化組裝設備42c的基座602上並且管控在X軸方向上的位置的管控單元634與第二X軸運動單元511(用作運送裝置)或者工作臺516a相接觸。結果，當工作臺516a運動時，執行到自動化組裝設備41c的定位。當第二X軸運動單元511或者工作臺516與管控單元634相接觸時，使工作臺516a通過第二X軸運動單元511進行的運動停止。管控單元634可以具有L狀並且管控在X軸方向和Y軸方向上的位置。接下來，轉移手613抓持被安裝在工作臺516a上的組裝目標部件523。此時，線性氣缸633不操作。由此，已經完成將組裝目標部件523從自動化組裝設備41c轉移至自動化組裝設備42c的轉移操作。
在完成組裝目標部件523的轉移之後，降低線性氣缸。圖8D圖解了該狀態。
在降低該單元之後，第二X軸運動單元511朝向自動化組裝設備41c收回，以使工作臺單元504運動返回到自動化組裝設備41c的原始位置。圖8E圖解了該狀態。
已在上文描述的根據本發明的第五實施例的組態和操作消除了使自動化組裝設備41c和42c互連的需要。設置在自動化組裝設備42c處的管控單元將自動化組 裝設備41c的工作臺516a和自動化組裝設備42c彼此定位，由此允許正確的組裝。而且，能夠縮短在改變組裝線的組態之後的調節時間。
在上文所述的第三至第五實施例中的每一個實施例中，平行佈置兩個自動化組裝設備。可選地，三個或者更多個自動化組裝設備能夠佈置為構成一個自動化組裝系統(生產線)並執行多個操作。
在上文所述的第三至第五實施例中的每一個實施例中，在由Z軸運動單元升高工作臺的同時，可以由管控單元管控X軸方向、Y軸方向和Z軸方向中的至少一個。
在上文所述的第三至第五實施例中的每一個實施例中，在採用定位銷和銷孔的情況下，設置如上所述的定位銷和銷孔的位置可以互換。
(第六實施例)
在下文中，將參照圖9和圖10具體描述本發明的第六實施例。
圖9是根據本發明的自動化組裝設備的示意性立體圖。自動化組裝設備601包括：能夠在水平面中運動的組裝機器人603、工作臺單元(保持單元)604、定位單元605、供應單元606和螺釘供應單元607，它們均佈置在基座602上。組裝機器人603包括：抓持組裝部件622的轉移手(抓持單元)613、X軸運動單元611a和Y 軸運動單元610。抓持單元613附接到X軸運動單元610，所述X軸運動單元610能夠在水平面中在X軸方向上運動。X軸運動單元611a附接到Y軸運動單元610，所述Y軸運動單元610能夠在Y軸方向上運動。組裝機器人603設置在固定到基座602上的立柱609上。
兩個抓持單元(分別是組裝手612和轉移手613)和螺釘緊固單元614附接到X軸運動單元611a，所述X軸運動單元611a能夠在X軸方向上運動。
組裝手612具有通孔624。後述的工作臺616的銷狀引導單元625被裝配到通孔624中，由此允許組裝手612和工作臺616彼此定位。X軸和Y軸基本相互正交。X軸和Y軸處於同一平面中。X軸和Y軸之間相互基本正交是指X軸和Y軸之間的角是90°±10°。X軸和Y軸事實上相互正交是恰當的。
工作臺單元(保持單元)604是定位和保持組裝目標部件623以用於將組裝部件622組裝到組裝目標部件623中的單元。工作臺單元604包括：X軸運動單元(X軸方向上的驅動單元)611b，所述X軸運動單元是電動滑動器；和Z軸運動單元(Z軸方向上的升高和降低的驅動單元)615a，所述Z軸運動單元是電動滑動器。此外，該單元604包括：工作臺616；工件保持單元617，所述工件保持單元617保持被安裝在工作臺上的工件；轉動單元618；引導單元625；和從動機構626，其能夠在X軸方向、Y軸方向和旋轉方向上自由運動。X軸運動單元 (X軸方向上的驅動單元)611b固定到基座602上。X軸運動單元611b設有Z軸運動單元615a(Z軸方向上的升高和降低的驅動單元)。Z軸運動單元設有工作臺616。Z軸運動單元615a中的杆伸縮以使工作臺616豎直運動。
從動機構626採用因外力而變形的平行板簧機構。在取消外力之後，平行板簧機構返回到原始位置。從動機構626包括鎖止和解鎖機構，所述鎖止和解鎖機構在無外力的狀態中固定位置。執行解鎖，以用於在工作臺616和組裝手612之間進行定位，並且允許工作臺616進入可動狀態。在其他情況下，執行鎖止以固定工作臺616，從而提高組裝操作的效率。
定位單元605初步定位組裝部件622，由此提高由組裝手612抓持的組裝部件622的位置正確度。這種改進轉而提高了由組裝手612將組裝部件622組裝到組裝目標部件633中的組裝正確度。在定位單元605中，定位台619設置在Z軸運動單元615b上。在定位台619上佈置有定位單元620。該定位單元620與組裝部件622相接合，以便正確地限定組裝部件622在旋轉方向上的相位，並且在X軸和Y軸方向上定位組裝部件622。
供應單元606用於存儲和供應組裝部件622。供應單元606包括供應托盤621，所述供應托盤621以能夠供應部件的方式包含至少一個組裝部件622。供應托盤621安裝在Z軸運動單元615c上。通過X軸運動單元611a和Y軸運動單元而已經運動到位於供應托盤621上 方的位置的組裝手612通過Z軸運動單元615c的上升而抓持供應托盤621上的組裝部件622。供應單元606可以包含多種類型的組裝部件。可選地，多種類型的托盤可以佈置成用以供應多種類型的部件。
螺釘供應單元607用於存儲和供應螺釘。Z軸運動單元615d設置在該單元607的遠端處。
圖10是示意性圖解了包括佈置成相互毗鄰的根據本發明的多個自動化組裝設備的自動化生產線的立體圖。相互毗鄰的自動化組裝設備601、701和801以通過由設備夾持的間隔件108而在預定範圍內進行調節的相對位置來佈置。
在自動化生產線中，第一自動化組裝設備601的X軸運動單元611b固定到基座602上並且佈置成朝向第二組裝設備701突出。第二組裝設備701的X軸運動單元711b固定到基座702並且佈置成朝向第三組裝設備801突出。
(使用自動化組裝設備的自動化組裝方法的說明)
接下來，具體描述根據本發明的第七實施例的自動化組裝方法的一系列操作。在此，如圖10所示，假設構成生產線的機器人單元的數量是三個。在運送工件的方向上，從上游側圖解第一自動化組裝設備610、第二自動化組裝設備和第三自動化組裝設備。
圖11是第一實施例的第一組裝線的示意圖。 在第一實施例的自動化組裝設備601中，作為電動滑動器的X軸運動單元611b的滑動器(未示出)設有Z軸運動單元615a，所述Z軸運動單元615a是包括能夠伸縮的內杆的電動滑動器。工作臺616由螺釘固定到Z軸運動單元615a。
參照圖12A至12F，將描述接收和轉移組裝目標部件623的操作。
在圖12A中，已經在第一組裝設備中接受組裝操作的組裝目標部件623被安裝在第一自動化組裝設備601的工作臺單元(保持單元)604的工作臺616上。
在圖12B中，第一自動化組裝設備的作為電動滑動器的X軸運動單元611b滑動，以致使第一組裝設備的工作臺616和Z軸運動單元615a進入第二自動化組裝設備701的領域。
在圖12C中，在第一自動化組裝設備601的工作臺616進入之後，通過Y軸運動單元710和X軸運動單元711a的操作，設置在組裝機器人703處的轉移手713運動到位於第一組裝設備的工作臺616上方的位置。
在轉移手713已經運動到位於第一組裝設備的工作臺616上方的位置之後，第一組裝設備的Z軸運動單元615a運動，由此升高工作臺616，並且轉移手713抓持被安裝在工作臺616上的組裝目標部件623。由此，已經執行組裝目標部件623從第一自動化組裝設備601轉移到第二自動化組裝設備701的轉移操作。
在圖12D中，在完成組裝目標部件623的轉移之後，降低Z軸運動單元615a。在降低該單元之後，通過Y軸運動單元710和X軸運動單元711a的操作使設置在組裝機器人703處的轉移手713運動到位於第二組裝設備的工作臺單元704上方的位置。
在圖12E中，在轉移手713運動到位於第二組裝設備的工作臺單元704上方的位置之後，升高設置在第二組裝設備的工作臺單元704處的Z軸運動單元715a。隨後轉移手713釋放抓持，並且將組裝目標部件723安裝在工作臺716上。
在圖12F中，在降低Z軸運動單元715a之後，組裝目標部件723被壓抵在包括氣缸和止動件的工件保持單元(未示出)處的止動件上，由此定位和保持組裝目標部件723。
接下來，參照圖9，描述將組裝部件622組裝到組裝目標部件623中的操作。
通過Y軸運動單元610和X軸運動單元611a的操作使設置在組裝機器人603處的組裝手612運動到位於供應單元606上方的位置。在組裝手612運動到位於供應單元606上方的位置之後，設置在供應單元606處的Z軸運動單元615d升高。在已經升高該單元606之後，組裝手612抓持佈置在供應托盤621上的組裝部件622。在通過Z軸運動單元615d的操作而降低供應單元606之後，通過Y軸運動單元610和X軸運動單元611a的操作 使組裝手612運動到位於定位單元605上方的位置。
在組裝手612運動到位於定位單元605上方的位置之後，設置在定位單元605處的Z軸運動單元615b升高。在已經升高該單元615b之後，組裝手612釋放組裝部件622並且將組裝部件622安裝在定位台619上。在由組裝手612釋放之後，定位單元620前進，由此確定組裝部件622在X軸和Y軸方向上以及在相位方向上的位置正確度。提高了由組裝手612抓持的組裝部件622的位置正確度。並非在每一種情況下都必須執行上述操作。僅在需要正確組裝操作的情況下執行關於定位單元605的操作。
在完成由定位單元605執行的操作之後，降低Z軸運動單元615b。通過Y軸運動單元610和X軸運動單元611a的操作使組裝手612運動到位於工作臺單元604上方的位置。在組裝手612運動到位於工作臺單元604上方的位置之後，解鎖從動機構626以允許工作臺616運動。在允許工作臺616運動之後，設置在工作臺單元604處的Z軸運動單元615a升高工作臺616。
升高工作臺616並且工作臺616因從動機構626而隨動，設置在工作臺616處的銷狀引導單元625被裝配到設置在組裝手613處的通孔624中，由此相對於彼此定位工作臺616和組裝手613。在工作臺616和組裝手613已定位的狀態中，進一步升高工作臺616，以使由組裝手612抓持的組裝部件622被裝配到由工作臺616定位 和保持的組裝目標部件623中。在裝配之後，組裝手612釋放組裝部件622的抓持，並且由Z軸運動單元615a降低工作臺615。
在將組裝部件622裝配到組裝目標部件623中之後，通過Y軸運動單元610和X軸運動單元611a的操作使螺釘緊固單元614運動到位於螺釘供應單元607上方的位置。升高螺釘供應單元607的Z軸運動單元615d，由此允許螺釘緊固單元614通過空氣或磁力吸取螺釘(未示出)並且獲得螺釘。在獲得螺釘之後，通過Y軸運動單元610和X軸運動單元611a的操作使螺釘緊固單元614運動到位於工作臺單元604上方的位置。隨後，升高Z軸運動單元615a，以允許執行螺釘緊固。僅在執行螺釘緊固步驟的情況下才需要螺釘緊固單元614和螺釘供應單元607。並非在每一種情況下均必須執行該步驟。能夠根據需要來附接和拆卸部件。
當使用轉動單元618時，能夠在多個方向上執行將組裝部件622組裝到組裝目標部件623中的操作和諸如螺釘緊固這樣的固定操作。
在組裝操作中，將組裝目標部件從第一組裝設備運送至第二組裝設備。然而，該示例並不限制運送方向。如果顛倒運送方向，則通過第一組裝設備的Z軸運動單元將已在第二組裝設備中接受組裝的組裝目標部件從第二組裝設備運送至第一組裝設備。
在本發明的第一實施例的自動化組裝設備601 中，保持組裝目標部件623的工作臺616包括在Z軸方向上運動的Z軸運動單元615b和豎直運動以執行組裝操作的工作臺616。結果，第一實施例的自動化組裝設備601的組裝機器人603的重量比包括X軸、Y軸和Z軸驅動單元的組裝機器人輕。因此，運動期間受影響的慣性力變小。結果，如果X軸運動單元611a和Y軸運動單元610高速運動，則提高了工作臺616上的組裝目標部件623的位置正確度。因此，能夠實現正確組裝。
本發明的第一實施例的自動化組裝設備601不必設置用於運送組裝目標部件623的運送裝置。結果，能夠減小設備的尺寸並且降低成本。在自動化組裝設備601中，X軸運動單元611b設有Z軸運動單元615a。結果，能夠運送其中已經組裝有組裝部件622的部件623。由Z軸運動單元615a運送的目標是工作臺616和組裝目標部件623。可以採用具有較低的可允許負荷的Z軸運動單元615a以減輕設備的重量。
(第七實施例)
在下文中，將參照圖13具體描述本發明的第七實施例。如圖13所示，與第六實施例相同，第七實施例的自動化組裝設備構成自動化組裝系統，所述自動化組裝系統包括佈置並且使用的三個自動化組裝設備601A、701A和801A。第七實施例所採用的自動化組裝設備601A、701A和801A具有與第六實施例的自動化組裝設 備相類似的組態，區別僅在於工作臺單元604、704和804的組態與第六實施例的工作臺單元的組態不同。
如圖13所示，在第七實施例的自動化組裝設備的工作臺單元604A、704A和804A中，Z軸運動單元615b、715b和815b設有相應的X軸運動單元611b、711b和811b，所述Z軸運動單元615b、715b和815b是包括能夠伸縮的內杆的電動滑動器，所述X軸運動單元611b、711b和811b是電動滑動器。
參照圖14A至14F，將描述接收和轉移組裝目標部件623的操作。
在圖14A和14B中，第一自動化組裝設備601A的工作臺616進入第二自動化組裝設備701A內部的步驟與第六實施例的步驟類似。
在圖14C中，在第一自動化組裝設備601A的工作臺616進入之後，通過Y軸運動單元710和X軸運動單元711a的操作使設置在組裝機器人703處的轉移手713運動到位於第一組裝設備的工作臺616上方的位置。在轉移手713運動到位於第一組裝設備的工作臺616上方的位置之後，第一組裝設備的Z軸運動單元615a運動，由此升高工作臺616和X軸運動單元611b，並且轉移手713抓持被安裝在工作臺616上的組裝目標部件723。由此，已經執行將組裝目標部件623從第一自動化組裝設備601A轉移至第二自動化組裝設備701A的轉移操作。
在圖14D中，在完成組裝目標部件623的轉 移之後，降低Z軸運動單元615a。在降低該單元之後，通過Y軸運動單元710和X軸運動單元711a的操作，使設置在組裝機器人703處的轉移手713運動到位於第二組裝設備的工作臺單元704上方的位置。
在圖14E中，在轉移手713運動到位於第二組裝設備的工作臺單元704上方的位置之後，升高設置在第二組裝設備的工作臺單元704處的Z軸運動單元715a。隨後轉移手713執行釋放操作，由此將組裝目標部件623安裝在工作臺716上。
在圖14F中，在降低Z軸運動單元715a之後，未示出的工件保持單元717前進，由此定位和保持組裝目標部件623。
在本發明的第七實施例的自動化組裝設備601A中，Z軸運動單元615a設有X軸運動單元611b。第七實施例的自動化組裝設備601A減輕了要由X軸運動單元611b運送的目標的重量，由此提高了使X軸運動單元停止的正確度。此外，能夠減小X軸運動單元611b在被驅動的情況下的振動，這樣能夠實現正確的組裝。
(第八實施例)
在下文中，參照圖15具體描述本發明的第八實施例。如圖15所示，與第六實施相同，第八實施例的自動化組裝設備構成自動化組裝系統，所述自動化組裝系統包括佈置並且使用的三個自動化組裝設備601B、701B 和801B。第八實施例所採用的自動化組裝設備601B、701B和801B具有與第六實施例的自動化組裝設備相類似的組態，區別僅在於工作臺單元604、704和804的組態與第六實施例的工作臺單元的組態不同。
如圖15所示，Z軸運動單元615d固定到基座上，並且設有Z軸運動單元615e。X軸運動單元611b和工作臺616設置在Z軸運動單元615d上。X軸運動單元611b在通過線性引導件629保持與基座平行的同時進行豎直運動。X軸運動單元611b通過Z軸運動單元615d的豎直運動而在Z方向上運動，並且通過設置成與之毗鄰的第二自動化組裝設備601B的Z軸運動單元615e的運動而在Z方向上運動。參照圖16A至16F，描述接收和轉移組裝目標部件623的操作。
在圖16A和16B中，第一自動化組裝設備601A的工作臺616進入第二自動化組裝設備701B內部的步驟與第一實施例的步驟類似。
在圖16C中，在第一自動化組裝設備601B的工作臺616進入之後，通過Y軸運動單元710和X軸運動單元711a的操作使設置在組裝機器人703處的轉移手713運動到位於第一組裝設備的工作臺616上方的位置。在轉移手713運動到位於第一組裝設備的工作臺616上方的位置之後，第二自動化組裝設備701的Z軸運動單元715a運動，由此升高工作臺616和X軸運動單元611b，並且轉移手713抓持被安裝在工作臺616上的組裝目標部 件623。在此，Z軸運動單元615d不操作。由此，已經執行將組裝目標部件623從第一自動化組裝設備601B轉移至第二自動化組裝設備701B的轉移操作。
在圖16D中，在完成組裝目標部件623的轉移之後，降低Z軸運動單元715e。在降低該單元之後，通過Y軸運動單元710和X軸運動單元711a的操作使設置在組裝機器人703處的轉移手713運動到位於第二組裝設備的工作臺單元704上方的位置。
在圖16E中，在轉移手713運動到位於第二組裝設備的工作臺單元704上方的位置之後，設置在第二組裝設備的工作臺單元704處的Z軸運動單元715a運動，由此升高工作臺716和X軸運動單元711b。隨後轉移手713執行釋放操作，由此將組裝目標部件623安裝在工作臺716上。
在圖16F中，在降低Z軸運動單元715d之後，未示出的工件保持單元717前進，由此定位和保持組裝目標部件623。在此，Z軸運動單元715d不操作。
在使用第八實施例的自動化組裝設備601B的自動化組裝線中，第一自動化組裝設備的X軸運動單元611b不僅能夠通過Z軸運動單元615d而在Z軸方向上運動，而且還能通過設置成與之毗鄰的第二自動化組裝設備的Z軸運動單元715e而在Z軸方向上運動。在使用第八實施例的自動化組裝設備601B的自動化組裝線中，Z軸被限定在毗鄰組裝目標部件623的重心的位置處，由此允 許減輕X軸運動單元上的負荷。結果，第八實施例的自動化組裝設備601B能夠通過使用具有較低的可允許負荷的X軸運動單元611b而減輕設備的重量。
(第九實施例)
在下文中，將參照圖17具體描述本發明的第九實施例。如圖17所示，與第六實施相同，第九實施例的自動化組裝設備構成自動化組裝系統，所述自動化組裝系統包括佈置並且使用的三個自動化組裝設備601C、701C和801C。第九實施例所採用的自動化組裝設備601C、701C和801C具有與第六實施例的自動化組裝設備相類似的組態，區別僅在於工作臺單元604、704和804的組態與第六實施例的工作臺單元的組態不同。如圖17所示，第九實施例的自動化組裝設備的工作臺單元604C、704C和804C設有固定到基座上的兩個Z軸運動單元。X軸運動單元611b附接到第一自動化組裝設備的Z軸運動單元615g並且附接到設置成毗鄰第一自動化組裝設備的第二自動化組裝設備的Z軸運動單元715f。X軸運動單元611b通過Z軸運動單元615g和Z軸運動單元715g的同步豎直運動而在Z軸方向上運動。
在使用本發明的第九實施例的自動化組裝設備601C的自動化組裝線中，第一自動化組裝設備的X軸運動單元611b不僅固定到Z軸運動單元615f，而且固定到設置成與之毗鄰的第二自動化組裝設備701C的Z軸運 動單元715g。結果，第九實施例的自動化組裝設備能夠在Z方向上運動。在使用第九實施例的自動化組裝設備601C的自動化組裝線中，Z軸被限定在毗鄰組裝目標部件623的重心的位置處，由此允許減輕X軸運動單元上的負荷。結果，第九實施例的自動化組裝設備601C能夠組裝具有更大重量的組裝目標部件623。
在第六至第九實施例中，為了定位第一自動化組裝設備和第二自動化組裝設備或者為了定位第二自動化組裝設備和第三自動化組裝設備，可以利用已經在第三至第五實施例中描述的定位方法來執行位置調整。
本發明能夠實現以下的有利效果。保持組裝目標部件的保持單元包括在Z軸方向上運動的Z軸運動單元，並且保持單元豎直運動，以便由此執行組裝操作。結果，運動期間的慣性矩小於包括Z軸線性關節的典型組裝機器人的慣性矩。因此，即使X軸運動單元和Y軸運動單元以高速運動，也能夠將抓持組裝部件的抓持單元的振動減至較小。結果，提高了抓持單元停止在保持單元上方的位置正確度，這樣能夠實現正確的組裝。
相對於由保持單元保持的組裝目標部件，由設置在組裝機器人處的抓持單元抓持的組裝部件具有較輕的重量。因此，減小了通過組裝機器人進行運動的運動重量，由此允許慣性矩較小。結果，即使抓持單元以高速運動，也能夠將抓持單元的振動減至較小。因此，提高了抓持單元停止在保持單元上方的位置正確度，這樣允許有正 確的組裝。
而且，保持組裝目標部件的保持單元由此設有Z軸運動單元。因此，影響組裝機器人的慣性矩減至較小。結果，即使X軸運動單元和Y軸運動單元以高速運動，也能夠將抓持單元的振動減至較小。因此能夠實現正確的自動化組裝設備。
相對於由保持單元保持的組裝目標部件，由設置在組裝機器人處的抓持單元抓持的組裝部件具有較輕的重量。因此，減小了通過組裝機器人進行運動的運動重量，由此允許慣性矩較小。結果，即使抓持單元以高速運動，也能夠將抓持單元的振動減至較小。因此，提高了抓持單元停止在保持單元上方的位置正確度，由此允許有正確的組裝。
而且，保持組裝目標部件的保持單元由此設有Z軸運動單元。因此，影響組裝機器人的慣性矩減至較小。結果，即使X軸運動單元和Y軸運動單元以高速運動，也能夠將抓持單元的振動減至較小。因此能夠實現正確的自動化組裝設備。
儘管已經參照示範性實施例描述了本發明，但應當理解的是，本發明並不侷限於所公開的示範性實施例。應當對所附申請專利範圍賦予最寬泛的理解，以便涵蓋所有這樣的修改以及等同的結構和功能。
1‧‧‧自動化組裝設備
2‧‧‧基座
3‧‧‧組裝機器人
4‧‧‧第一工作臺單元(保持單元)
5‧‧‧第二工作臺單元
6‧‧‧定位單元
7‧‧‧供應單元
8‧‧‧螺釘供應單元
9‧‧‧立柱
10‧‧‧Y軸運動單元
12‧‧‧組裝手
13‧‧‧轉移手
14‧‧‧螺釘緊固單元
15a~15e‧‧‧Z軸運動單元
16a‧‧‧第一工作臺
17‧‧‧工件保持單元
18‧‧‧第一轉動單元
19‧‧‧定位台
20‧‧‧定位單元
21‧‧‧供應托盤
11a‧‧‧X軸運動單元(第一X軸運動單元)
11b‧‧‧X軸運動單元(第二X軸運動單元)
22‧‧‧組裝部件(第二組裝部件)
23‧‧‧組裝目標部件(第一組裝部件)
25a‧‧‧引導單元
25b‧‧‧通孔
26‧‧‧從動機構

Claims (20)

  1. 一種自動化組裝設備，所述自動化組裝設備包括：組裝機器人，所述組裝機器人包括Y軸運動單元、能夠沿著所述Y軸運動單元在Y軸方向上運動的第一X軸運動單元、能夠沿著所述第一X軸運動單元在X軸方向上運動的抓持單元；以及工作臺單元，所述工作臺單元包括相對於Z軸佈置在所述組裝機器人下方的Z軸運動單元、能夠沿著所述Z軸運動單元在Z軸方向上運動的工作臺，其中所述自動化組裝設備適於通過所述工作臺單元在Z軸方向上的所述工作臺單元的運動來組裝由所述抓持單元抓持的第一組裝部件和安裝在所述工作臺單元上的第二組裝部件，其中所述組裝機器人不具有Z軸驅動單元。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的自動化組裝設備，其中所述抓持單元和所述工作臺單元設有定位機構，所述定位機構用於調節由所述抓持單元抓持的第一組裝部件和安裝在所述工作臺單元上的第二組裝部件的位置，所述工作臺單元包括在X軸方向和Y軸方向上運動的從動機構，並且所述定位機構包括：定位銷，所述定位銷設置用於第一自動化組裝設備的工作臺單元和第二自動化組裝設備的抓持單元中的一者；以及定位孔，所述定位孔設置用於第一自動化組裝設備的工作臺單元和第二自動化組裝設備的抓持單元中的另一者。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的自動化組裝設備，其中所述工作臺單元包括第二X軸運動單元，並且所述Z軸運動單元能夠沿著所述第二X軸運動單元在X軸方向上運動。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述的自動化組裝設備，其中所述第二X軸運動單元包括導軌和沿著所述導軌在X軸方向上運動的運動本體，並且其中所述運動本體相對於所述導軌運動以使所述工作臺在平面圖中運動到所述自動化組裝設備的外側。
  5. 一種自動化組裝系統，所述自動化組裝系統至少包括佈置成相互毗鄰的第一自動化組裝設備和第二自動化組裝設備，其中所述第一自動化組裝設備和所述第二自動化組裝設備均包括：組裝機器人，所述組裝機器人包括：Y軸運動單元；能夠沿著所述Y軸運動單元在Y軸方向上運動的第一X軸運動單元；和能夠沿著所述第一X軸運動單元在X軸方向上運動的抓持單元；以及工作臺單元，所述工作臺單元相對於Z軸佈置在所述組裝機器人的下方並且包括：第二X軸運動單元；能夠沿著所述第二X軸運動單元在X軸方向上運動的Z軸運動單元；和能夠通過所述Z軸運動單元在Z軸方向上運動的工作 臺，其中在所述第一自動化組裝設備中，第二部件被組裝到運送至所述第一自動化組裝設備的第一部件中，其中已經組裝有第二部件的第一部件被運送至所述第二自動化組裝設備，然後第三部件被組裝到所述第二自動化組裝設備中的部件中，其中已經組裝有第二部件並且安裝在所述第一自動化組裝設備的工作臺單元上的第一部件適於由所述第二X軸運動單元從所述第一自動化組裝設備運送至所述第二自動化組裝設備，通過由所述Z軸運動單元升高所述工作臺單元而由所述第二自動化組裝設備的抓持單元抓持，然後被安裝在所述第二自動化組裝設備的工作臺上，並且其中在所述第一自動化組裝設備及所述第二自動化組裝設備中的各個所述組裝機器人皆不具有Z軸驅動單元。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的自動化組裝系統，其中所述第二X軸運動單元包括導軌和沿著所述導軌在X軸方向上運動的運動本體，並且其中所述運動本體相對於所述導軌運動以使所述運動本體進入到所述第二自動化組裝設備的內部，從而使所述工作臺運動到所述第二自動化組裝設備中。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述的自動化組裝系統，其中所述第一自動化組裝設備的第二X軸運動單元是在平面圖中突出到所述第一自動化組裝設備的外側並且延伸到所述第二自動化組裝設備中的導軌。
  8. 根據申請專利範圍第5項所述的自動化組裝系統，其中所述第一自動化組裝設備的工作臺單元和所述第二自 動化組裝設備的抓持單元設有定位機構，當所述第二自動化組裝設備的抓持單元抓持其中已經組裝有第二部件並且安裝在所述第一自動化組裝設備的工作臺單元上的第一部件時，所述定位機構將所述第一自動化組裝設備的工作臺單元和所述第二自動化組裝設備相對於彼此定位。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的自動化組裝系統，其中所述定位機構包括：定位銷，所述定位銷設置用於所述第一自動化組裝設備的工作臺單元的導軌和所述第二自動化組裝設備的基座中的一者；以及定位孔，所述定位孔設置用於所述第一自動化組裝設備的工作臺單元的導軌和所述第二自動化組裝設備的基座中的另一者。
  10. 根據申請專利範圍第5項所述的自動化組裝系統，其中所述第一自動化組裝設備的工作臺單元和所述第二自動化組裝設備的抓持單元設有定位機構，當所述第二自動化組裝設備的抓持單元抓持其中已經組裝有第二部件並且安裝在所述第一自動化組裝設備的工作臺單元上的第一部件時，所述定位機構將所述第一自動化組裝設備的工作臺單元和所述第二自動化組裝設備的抓持單元相對於彼此定位。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述的自動化組裝系統，其中所述定位機構是定位銷，所述定位銷設置用於所述第二自動化組裝設備的抓持單元並且裝配到孔中，所述孔設置在安裝於所述第一自動化組裝設備的工作臺單元上的組裝部件中。
  12. 根據申請專利範圍第6項所述的自動化組裝系統，其中所述定位機構是管控單元，所述管控單元設置用於所述第二自動化組裝設備，並且所述第一自動化組裝設備的運動本體與所述管控單元相接觸。
  13. 一種自動化組裝系統，所述自動化組裝系統至少包括佈置成相互毗鄰的第一自動化組裝設備和第二自動化組裝設備，其中所述第一自動化組裝設備和所述第二自動化組裝設備均包括：組裝機器人，所述組裝機器人包括；X軸運動單元；能夠沿著所述X軸運動單元在X軸方向上運動的第一Y軸運動單元；和能夠沿著所述第一Y軸運動單元在Y軸方向上運動的抓持單元；以及工作臺單元，所述工作臺單元相對於Z軸佈置在所述組裝機器人的下方並且包括：第二X軸運動單元；能夠沿著所述第二X軸運動單元在X軸方向上運動的Z軸運動單元；和能夠通過所述Z軸運動單元在Z軸方向上運動的工作臺，其中在所述第一自動化組裝設備中，第二部件被組裝到運送至所述第一自動化組裝設備的第一部件中，其中已經組裝有第二部件的第一部件被運送至所述第二自動化組裝設備，然後第三部件被組裝到所述第二自動化組裝設備中的部件中，其中已經組裝有第二部件並且安裝在所述第一自動化組裝設備的工作臺單元上的第一部件適於由所述 第二X軸運動單元從所述第一自動化組裝設備運送至所述第二自動化組裝設備，通過由所述Z軸運動單元升高所述工作臺單元而由所述第二自動化組裝設備的抓持單元抓持，然後被安裝在所述第二自動化組裝設備的工作臺上，並且其中在所述第一自動化組裝設備及所述第二自動化組裝設備中的各個所述組裝機器人皆不具有Z軸驅動單元。
  14. 一種自動化組裝系統，所述自動化組裝系統至少包括佈置成相互毗鄰的第一自動化組裝設備和第二自動化組裝設備，其中所述第一自動化組裝設備和所述第二自動化組裝設備均包括：組裝機器人，所述組裝機器人包括：Y軸運動單元；能夠沿著所述Y軸運動單元在Y軸方向上運動的第一X軸運動單元；和能夠沿著所述第一X軸運動單元在X軸方向上運動的抓持單元；以及工作臺單元，所述工作臺單元相對於Z軸佈置在所述組裝機器人的下方並且包括：Z軸運動單元；能夠沿著所述Z軸運動單元在Z軸方向上運動的第二X軸運動單元；和能夠沿著所述第二X軸運動單元在X軸方向上運動的工作臺；其中在所述第一自動化組裝設備中，第二部件被組裝到運送至所述第一自動化組裝設備的第一部件中，其中已經組裝有第二部件的第一部件被運送至所述第二自動化組裝設備，然後第三部件被組裝到所述第二自動化組 裝設備中的部件中，其中已經組裝有第二部件並且安裝在所述第一自動化組裝設備的工作臺單元上的第一部件適於由所述第二X軸運動單元從所述第一自動化組裝設備運送至所述第二自動化組裝設備，通過由所述Z軸運動單元升高所述工作臺單元而由所述第二自動化組裝設備的抓持單元抓持，然後被安裝在所述第二自動化組裝設備的工作臺上，並且其中在所述第一自動化組裝設備及所述第二自動化組裝設備中的各個所述組裝機器人皆不具有Z軸驅動單元。
  15. 根據申請專利範圍第14項所述的自動化組裝系統，其中所述第二自動化組裝設備包括驅動單元，所述驅動單元使所述第一自動化組裝設備的工作臺單元上升。
  16. 一種致使自動化組裝設備組裝第一部件和第二部件的自動化組裝方法，其中所述自動化組裝設備包括：組裝機器人，所述組裝機器人包括：Y軸運動單元、能夠沿著所述Y軸運動單元在Y軸方向上運動的第一X軸運動單元、能夠沿著所述第一X軸運動單元在X軸方向上運動的抓持單元；以及工作臺單元，所述工作臺單元相對於Z軸佈置在所述組裝機器人的下方，並且包括第二X軸運動單元、能夠沿著所述第二X軸運動單元在X軸方向上運動的Z軸運動單元、能夠通過所述Z軸運動單元在Z軸方向上運動的工作臺，其中通過由所述工作臺單元在Z軸方向上的運動來執行由所述抓持單元抓持的第一組裝部件和安裝在所述工 作臺單元上的第二組裝部件的組裝操作，且其中所述組裝機器人不具有Z軸驅動單元。
  17. 一種自動化組裝方法，包括：以相互毗鄰的方式提供至少第一自動化組裝設備和第二自動化組裝設備；在所述第一自動化組裝設備中，將第二部件組裝到被運送至所述第一自動化組裝設備的第一部件中；將其中已經組裝有第二部件的第一部件運送至所述第二自動化組裝設備；然後將第三部件組裝到所述第二自動化組裝設備中的部件中，其中所述第一自動化組裝設備和所述第二自動化組裝設備均包括：組裝機器人，所述組裝機器人包括Y軸運動單元、能夠沿著所述Y軸運動單元在Y軸方向上運動的第一X軸運動單元、能夠沿著所述第一X軸運動單元在X軸方向上運動的抓持單元；以及工作臺單元，所述工作臺單元相對於Z軸佈置在所述組裝機器人的下方並且包括第二X軸運動單元、能夠沿著所述第二X軸運動單元在X軸方向上運動的Z軸運動單元、能夠通過所述Z軸運動單元在Z軸方向上運動的工作臺，其中已經組裝有第二部件並且安裝在所述第一自動化組裝設備的工作臺單元上的第一部件適於由所述第二X軸運動單元從所述第一自動化組裝設備運送至所述第二自動化組裝設備，通過由所述Z軸運動單元升高所述工作臺單元而由所述第二自動化組裝設備的抓持單元抓持，然後被安裝在所述第二自動化組裝設備的工作臺上，並且其中在 所述第一自動化組裝設備及所述第二自動化組裝設備中的各個所述組裝機器人皆不具有Z軸驅動單元。
  18. 根據申請專利範圍第17項所述的自動化組裝方法，其中所述第一自動化組裝設備的第二X軸運動單元使用在平面圖中突出到所述第一自動化組裝設備的外側並且延伸到所述第二自動化組裝設備中的導軌。
  19. 根據申請專利範圍第17項所述的自動化組裝方法，其中所述第一自動化組裝設備的工作臺單元和所述第二自動化組裝設備的抓持單元設有定位機構，並且在所述方法中，當所述第二自動化組裝設備的抓持單元抓持其中已經組裝有第二部件並且安裝在所述第一自動化組裝設備的工作臺單元上的第一部件時，所述定位機構將所述第一自動化組裝設備的工作臺單元和所述第二自動化組裝設備的抓持單元相對於彼此定位。
  20. 根據申請專利範圍第19項所述的自動化組裝方法，其中所述定位機構包括：定位銷，所述定位銷設置用於所述第一自動化組裝設備的工作臺單元和所述第二自動化組裝設備的抓持單元中的一者；以及定位孔，所述定位孔設置用於第一自動化組裝設備的工作臺單元和第二自動化組裝設備的抓持單元中的另一者。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9521738B1 (en) 2013-12-23 2016-12-13 Flextronics Ap, Llc Graphite sheet to protect SMT components from thermal exposure
US9789572B1 (en) * 2014-01-09 2017-10-17 Flextronics Ap, Llc Universal automation line
CN106002967B (zh) 2015-03-31 2019-03-22 佳能株式会社 自动装配方法和自动装配设备
US10076815B2 (en) * 2015-04-07 2018-09-18 Canon Kabushiki Kaisha Parts supply apparatus, parts supply method and robot system
DE102016007192A1 (de) * 2016-06-14 2017-12-14 Thomas Magnete Gmbh Montagevorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Montagevorrichtung
CN106425359B (zh) * 2016-09-28 2017-09-26 山东科技大学 一种激光定位智能装配系统及其使用方法
CN106392581B (zh) * 2016-11-11 2019-05-17 泉州正中意橡塑科技有限公司 一种手轮的组装设备
JP7123620B2 (ja) * 2017-06-16 2022-08-23 キヤノン株式会社 生産システム、生産機器、生産システムの制御方法、制御プログラム、記録媒体
US10518375B2 (en) * 2017-06-16 2019-12-31 Canon Kabushiki Kaisha Production system, production apparatus and method for controlling production system
CN107322293B (zh) * 2017-08-07 2024-02-23 广东利元亨智能装备有限公司 一种垃圾桶组装设备
CN108247340B (zh) * 2017-12-31 2023-06-30 苏州通锦精密工业股份有限公司 水冷喷嘴装配专机
JP6934843B2 (ja) * 2018-06-29 2021-09-15 オリンパス株式会社 カシメ装置及びカシメ方法
CN109262218B (zh) * 2018-10-12 2024-05-03 高精精密塑胶制品（深圳）有限公司 万向螺丝智能组装机
JP7104240B2 (ja) 2019-03-29 2022-07-20 平田機工株式会社 装着装置
CN110039309B (zh) * 2019-05-27 2024-02-20 广东速美达自动化股份有限公司 适用于采集器的装配系统
CN110227938B (zh) * 2019-06-28 2023-08-18 无锡双益精密机械有限公司 一种轴承用内圈、外圈分离结构
CN111152018B (zh) * 2020-01-28 2021-11-23 江苏润创金属科技有限公司 一种硬盘支架自动生产工艺
CN111618830B (zh) * 2020-06-09 2023-12-26 湖州职业技术学院 一种直角坐标抓禽机器人集成平台
CN111604892A (zh) * 2020-06-28 2020-09-01 江苏博信机器人科技有限公司 一种重载装配机器人
KR102436055B1 (ko) * 2020-09-09 2022-08-23 박형진 부품 조립 장치 및 부품 조립 방법
CN112743311B (zh) * 2020-12-28 2023-04-04 杭州波普电器有限公司 一种插板的自动化装配设备及插板的装配方法
KR20220141415A (ko) * 2021-04-13 2022-10-20 현대자동차주식회사 자동화 라인의 부품 조립 시스템
CN114453880B (zh) * 2021-12-20 2024-04-02 太仓市晨启电子精密机械有限公司 一种电焊机方桥焊接前自动组装机构
CN114671221A (zh) * 2022-05-06 2022-06-28 安徽中嘉环保建材科技有限公司 一种铝模板自动化整形机
CN117506266B (zh) * 2024-01-08 2024-03-19 江苏龙英管道新材料有限公司 一种管托底板的焊接设备及其使用方法
CN117921125B (zh) * 2024-03-15 2024-06-04 杭州智控网络有限公司 一种电子价签自动化组装系统用于组装电子价签的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201317076A (zh) * 2011-10-25 2013-05-01 Sheng-Ho Tseng 自動化加工系統之輔助工作裝置
WO2014037993A1 (ja) * 2012-09-04 2014-03-13 富士機械製造株式会社 作業装置
TWM481413U (zh) * 2014-01-28 2014-07-01 Canon Inc Taiwan 高精密度光學鏡片膠合加工機
WO2014118820A1 (ja) * 2013-01-30 2014-08-07 ヤマハ発動機株式会社 搬送装置、部品実装装置および把持具

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58171226A (ja) * 1983-02-10 1983-10-07 Hitachi Ltd はめあい装置
US4872257A (en) * 1985-10-04 1989-10-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for installing bearings on engine components
FR2612443A1 (fr) 1987-03-20 1988-09-23 Rgd Sa Automate manipulateur programmable pour la desserte d'une machine-outil
US4919586A (en) 1988-05-25 1990-04-24 Grasp, Inc. Mechanical closed loop robotic arm end effector positioning system
US5271139A (en) * 1989-04-04 1993-12-21 Walter Sticht Production installation
US5539975A (en) * 1993-09-08 1996-07-30 Allen-Bradley Company, Inc. Control system and equipment configuration for a modular product assembly platform
JPH08323661A (ja) 1995-05-31 1996-12-10 Aisin Seiki Co Ltd 自動組付機
JP2001162465A (ja) * 1999-09-27 2001-06-19 Denso Corp 組立加工装置
JP2001293643A (ja) * 2000-04-17 2001-10-23 Hirata Corp 生産システム
US6899511B2 (en) * 2000-10-19 2005-05-31 Rapid Development Services, Inc, Mo. Corp Modular robotic device and manufacturing system
JP4722766B2 (ja) * 2006-05-19 2011-07-13 本田技研工業株式会社 圧入部品取付装置
NL1032371C2 (nl) 2006-08-28 2008-02-29 Assembleon Bv Verplaatsingsinrichting alsmede componentplaatsingsinrichting.
CN101589658B (zh) * 2007-01-25 2012-06-13 松下电器产业株式会社 堆垛托盘供给装置及供给方法、以及部件安装装置及方法
CN202357168U (zh) 2011-12-14 2012-08-01 吴江市博众精工科技有限公司 一种四轴机械手模组
EP2684653A1 (en) 2012-06-20 2014-01-15 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Robot system and method for manufacturing fitting
US9375541B2 (en) 2012-07-11 2016-06-28 Apnicure, Inc. Apparatus and methods for reducing foaming during saliva collection
JP5900225B2 (ja) * 2012-08-03 2016-04-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 圧入装置
CN103157975B (zh) 2013-03-08 2015-10-28 苏州大学 微小器件装配系统及其装配方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201317076A (zh) * 2011-10-25 2013-05-01 Sheng-Ho Tseng 自動化加工系統之輔助工作裝置
WO2014037993A1 (ja) * 2012-09-04 2014-03-13 富士機械製造株式会社 作業装置
WO2014118820A1 (ja) * 2013-01-30 2014-08-07 ヤマハ発動機株式会社 搬送装置、部品実装装置および把持具
TWM481413U (zh) * 2014-01-28 2014-07-01 Canon Inc Taiwan 高精密度光學鏡片膠合加工機

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