TWI616290B - 多工應用之多軸機器人及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一種多工應用之多軸機器人包含座體、複數個臂件、至少一腕件、第一銜接結構及第二銜接結構。臂件由座體依序連接而出，且臂件與座體中之任兩相鄰者配置以相對轉動。腕件連接至相對於座體排列最遠之臂件，並配置以相對相連接之臂件轉動。第一銜接結構設置於腕件上，並配置以連接第一加工具。第二銜接結構設置於臂件中之一者上，並配置以連接第二加工具。

Description

多工應用之多軸機器人及其操作方法

本發明是有關於一種多工應用之多軸機器人及其操作方法。

相較於汽車產業等其他機械手臂使用產業，3C產業產品生命週期短，汰換率高。正因如此，3C產業對機器人產品的需求愈來愈高。目前，3C產業廣泛應用之SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)機器人，主要是為了平面工作而設計。具體來說，它依靠兩個旋轉關節實現X-Y平面內的快速定位，依靠一個移動關節和一個旋轉關節在Z方向上做伸縮和旋轉運動。這種結構特性使得SCARA機器人擅長從一點抓取物體，然後快速的安放到另一點。因此，SCARA機器人在自動裝配生產線上得到了廣泛的應用。

雖然SCARA機器人的優點是高速、一二臂旋轉關節剛性強、價格較低、有效工作範圍大、針對XY水平面最佳化、逆向運動學簡易…等，但其缺點是只能水平工作，且Z 軸行程短。因此，目前的3C產業應用SCARA機器人之自動化工站，仍受到了許多限制。

為了執行立體動作，也可考慮使用傳統的六軸機械臂。六軸機械臂的優點有臂長夠長、靈活角度、可針對3D連續路徑最佳化…等，幾乎可使用於所有應用。然而，六軸機械臂的缺點是速度慢、價格高、球狀工作範圍受限、逆向運動學困難、有奇異點…等。

另外，上述各種機器人未了執行多項工作而需要不同末端器具時，都是將多個末端器具做成同一個器具，並鎖在同一法蘭頭上，再透過旋轉的方式來達成切換不同末端器具之應用。然而，此種作法將使得整合後的末端器具的重量與體積加倍，使得其切換時的旋轉速度因角慣量增加而變慢，嚴重影響整個機器人在操作上的速度與靈活度。

因此，如何提出一種可解決上述問題的多軸機器人，是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。

有鑑於此，本發明之一目的在於提出一種同時擁有兩種負重、臂長、精準度以及自由度之兩個末端器具，進而可以柔性分配工作的多工應用之多軸機器人。

為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種多工應用之多軸機器人包含座體、複數個臂件、至少一腕件、第一銜接結構、以及第二銜接結構。臂件由座體依序連接而出，且座體與臂件中之任兩相鄰者配置以相對轉動。腕件連 接至相對於座體排列最遠之臂件，並配置以相對相連接之臂件轉動。第一銜接結構設置於腕件上，並配置以連接第一加工具。第二銜接結構設置於臂件中之一者上，並配置以連接第二加工具。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之第二銜接結構設置於相對於座體排列最遠之臂件上。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之臂件配置以平行於第一平面相對座體轉動。腕件配置以平行於第二平面相對所連接之臂件轉動。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之多工應用之多軸機器人還包含升降件。升降件樞接至座體且連接相鄰之臂件，或連接於臂件與腕件中之相鄰兩者之間。升降件配置以使多工應用之多軸機器人相對於座體排列於升降件之後的部件沿升降方向升降。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之升降件樞接座體。臂件包含第一臂件、第二臂件以及第三臂件。第一臂件的一端可滑動地連接升降件。第二臂件的一端樞接至第一臂件之另一端。第三臂件的一端樞接至第二臂件之另一端。腕件樞接至第三臂件之另一端。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之第二銜接結構設置於第三臂件上，並鄰近第三臂件樞接至第二臂件之該端。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之至少一腕件包含第一腕件以及第二腕件。第一腕件連接至相對於座體 排列最遠之臂件，並配置以平行於第二平面相對所連接之臂件轉動。第二腕件樞接至第一腕件，並配置以平行於第三平面相對第一腕件轉動。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之第一銜接結構設置於第二腕件上，並位於第二腕件遠離第一腕件之一端。

為了達到上述目的，依據本發明之另一實施方式，一種操作方法用以操作多工應用之多軸機器人組裝位於第一位置之第一工件以及位於第二位置之第二工件。多工應用之多軸機器人包含座體、由座體依序連接而出之複數個臂件、連接至相對於座體排列最遠之臂件之至少一腕件、設置於腕件上之第一銜接結構、連接至第一銜接結構之第一拾取器、設置於臂件中之一者上之第二銜接結構以及連接至第二銜接結構之第二拾取器。操作方法包含：(a)使臂件中之至少一者相對座體移動或進一步還使腕件相對相連接之臂件移動，致使第一拾取器移動至第一位置；(b)利用第一拾取器拾取第一工件；(c)使腕件相對相連接之臂件移動或進一步還使臂件中之至少一者相對座體移動，致使第二拾取器移動至第二位置；(d)利用第二拾取器拾取第二工件；(e)使臂件中之至少一者相對座體移動，致使第二拾取器移動至第三位置；(f)利用第二拾取器將第二工件放置於第三位置；(g)使臂件中之至少一者相對座體移動並使腕件相對相連接之臂件移動，致使第一拾取器移動至第三位置；以及(h)利用第一拾取器將第一工件組裝至第二工件。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之操作方法還包含：(i)使臂件中之至少一者相對座體移動並使腕件相對相連接之臂件移動，致使第二拾取器移動至第三位置；(j)利用第二拾取器拾取組裝後之第一工件與第二工件；(k)使臂件中之至少一者相對座體移動，致使第二拾取器將組裝後之第一工件與第二工件移動至第四位置；以及(l)利用第二拾取器將組裝後之第一工件與第二工件放置於第四位置。

綜上所述，本發明的多工應用之多軸機器人係將兩個銜接結構分別配置在不同部件上(例如，一個銜接結構設置於一臂件上，另一個銜接結構設置於一腕件上)，使得多工應用之多軸機器人可同時擁有兩種精準度、負重、臂長以及自由度之末端器具，進而可以達到柔性分配工作的目的。本發明的多工應用之多軸機器人採用兩個獨立銜接結構的結構配置，可有效減少位於機械臂末端之末端器具的重量，使得整機速度可因角慣量減少而增加。不僅如此，由於位於機械臂末端之末端器具的體積也減少了，可使得整機的動作更加靈活。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

100、300、400、500、600、700、800‧‧‧多工應用之多軸機器人

110‧‧‧第一轉動模組

111‧‧‧座體

112‧‧‧第一臂件

113‧‧‧第二臂件

114‧‧‧第三臂件

120‧‧‧第二轉動模組

121‧‧‧第一腕件

122‧‧‧第二腕件

130‧‧‧升降件

140a‧‧‧第一銜接結構

140b‧‧‧第二銜接結構

150a‧‧‧第一拾取器

150b‧‧‧第二拾取器

2‧‧‧工作台

20‧‧‧第一工件

21‧‧‧第二工件

22‧‧‧治具

A‧‧‧升降方向

P1‧‧‧第一位置

P2‧‧‧第二位置

P3‧‧‧第三位置

S101~S112‧‧‧步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為繪示本發明一實施方式之多工應用之多軸機器人的立體圖。

第2圖為繪示本發明一實施方式之多工應用之多軸機器人之操作方法的流程圖。

第3A圖為繪示本發明一實施方式之多工應用之多軸機器人的操作立體圖，其中多工應用之多軸機器人於工作台上拾取第一工件。

第3B圖為繪示第3A圖中之多工應用之多軸機器人的下一操作立體圖，其中多工應用之多軸機器人於工作台上拾取第二工件。

第3C圖為繪示第3B圖中之多工應用之多軸機器人的下一操作立體圖，其中多工應用之多軸機器人於工作台上放置第二工件。

第3D圖為繪示第3C圖中之多工應用之多軸機器人的下一操作立體圖，其中多工應用之多軸機器人將第一工件斜放組裝至第二工件。

第4A圖為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人的示意圖。

第4B圖為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人的示意圖。

第4C圖為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人的示意圖。

第4D圖為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人的示意圖。

第4E圖為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人的示意圖。

第4F圖為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人的示意圖。

第5圖為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人的立體圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1圖，其為繪示本發明一實施方式之多工應用之多軸機器人100的立體圖。如第1圖所示，於本實施方式中，多工應用之多軸機器人100包含座體111、第一臂件112、第二臂件113、第三臂件114、第一腕件121、第二腕件122、第一銜接結構140a、第一加工具、第二銜接結構140b以及第二加工具。第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114由座體111依序連接而出，且第一臂件112、第二臂件113、第三臂件114與座體111中之任兩相鄰者配置以相對轉動。第一臂件112連接至相對於第三臂件114，並配置以相對第三臂件114轉動。第一腕件121連接至相對於座體111排列最遠之臂件 (即第三臂件114)，並配置以相對所連接之臂件轉動。第二腕件122樞接至第一腕件121，並配置以相對第一腕件121轉動。相對來說，第二腕件122是經由第一腕件121而連接至第三臂件114。第一銜接結構140a設置於第二腕件122上。第一加工具連接至第一銜接結構140a。第二銜接結構140b設置於第三臂件114。第二加工具連接至第二銜接結構140b。於本實施方式中，第一加工具是以第一拾取器150a為例，而第二加工具是以第二拾取器150b為例。其中，第一拾取器150a係配置以拾取或放置第一工件20(見第3A圖)，而第二拾取器150b係配置以拾取或放置第二工件21(見第3B圖)。然而，於實際應用中，第一加工具與第二加工具並不以此為限，可依據實際需求而更換具有其他功能之加工具。

於一些實施方式中，第一銜接結構140a與第二銜接結構140b為法蘭頭，但本發明並不以此為限。

於一些實施方式中，多工應用之多軸機器人100亦可省略第一銜接結構140a與第二銜接結構140b，且第一加工具與第二加工具是直接內建於多工應用之多軸機器人100上的元件。

進一步來說，於本實施方式中，多工應用之多軸機器人100還包含升降件130。升降件130樞接至座體111且連接第一臂件112。升降件130配置以使多工應用之多軸機器人100相對於座體111排列於升降件130之後的部件(即第一臂件112、第二臂件113、第三臂件114、第一腕件121、第二腕件122、第一銜接結構140a、第一拾取器150a、第二銜接結構 140b以及第二拾取器150b)沿升降方向A(例如，平行於Z軸之方向)升降。

具體來說，於本實施方式中，第一臂件112的一端可滑動地連接升降件130。第二臂件113的一端樞接至第一臂件112之另一端。第三臂件114的一端樞接至第二臂件113之另一端。藉由上述結構配置，本實施方式之多工應用之多軸機器人100係將第一銜接結構140a與第二銜接結構140b分別配置在不同部件上(如第1圖所示，第一銜接結構140a設置於第二腕件122上，第二銜接結構140b設置於第三臂件114上)，使得多工應用之多軸機器人100可同時擁有兩種精準度、負重、臂長以及自由度之末端器具(即第一拾取器150a與第二拾取器150b)，進而可以達到柔性分配工作的目的。並且，本實施方式的多工應用之多軸機器人100採用兩個獨立銜接結構的結構配置，可有效減少位於機械臂末端之末端器具(即第一拾取器150a)的重量，使得整機速度可因角慣量減少而增加。不僅如此，由於位於機械臂末端之末端器具的體積也減少了，可使得整機的動作更加靈活。

再回到第1圖，於本實施方式中，座體111、第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114可構成第一轉動模組110。第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114配置以平行於第一平面(例如，平行於X軸與Y軸所形成的XY平面)相對座體111轉動。第一腕件121與第二腕件122可構成第二轉動模組120。第一腕件121配置以平行於第二平面(例如，平行於X軸與Z軸所形成的XZ平面)相對第三臂件114轉動。第二腕件122 配置以平行於第三平面(例如，平行於Y軸與Z軸所形成的YZ平面)相對第一腕件121轉動。

藉由此結構配置，本實施方式之多工應用之多軸機器人100可藉由第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114提供平面與快速的工作特性，並藉由第一腕件121與第二腕件122執行柔性角度動作(可達六自由度)，因此可針對“快速水平移動到目的地後執行水平/立體動作”之作動模式進行最佳化。舉例來說，本實施方式之多工應用之多軸機器人100可輕易地對第3D圖中所示之第一工件20執行斜放的動作(透過第一腕件121相對第三臂件114轉動)，這是習知之SCARA機器人無法執行的動作。並且，本實施方式之多工應用之多軸機器人100完成整個動作(即移動到目的地後執行斜放的動作)比傳統之六軸機械臂更為迅速。

於一些實施方式中，上述之第二平面(即第一腕件121轉動時所平行的平面)實質上垂直於第一平面(即第一轉動模組110中之各臂件轉動時所平行的平面)，但本發明並不以此為限。

於一些實施方式中，上述之升降方向A實質上垂直於第一平面(即第一轉動模組110中之各臂件轉動時所平行的平面)，但本發明並不以此為限。

於本實施方式中，上述之第一銜接結構140a位於第二腕件122遠離第一腕件121之一端，但本發明並不以此為限。舉例來說，於一些實施方式中，多工應用之多軸機器人100可僅包含第一腕件121(即省略第二腕件122)，且第一銜接結 構140a改為設置於第一腕件121的末端，同樣可達到利用第一拾取器150a拾取或放置第一工件20的目的。雖然無法達到第1圖所示之多工應用之多軸機器人100的全自由度，但仍能執行前述斜放的動作，且可以少用一軸馬達，因此整機建置成本可降低。

於本實施方式中，第二銜接結構140b設置於第三臂件114上，並鄰近第三臂件114樞接至第二臂件113之該端，但本發明並不以此為限。於實際應用中，第二銜接結構140b可設置於第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114上的任一處。舉例來說，請先參照第5圖，其為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人的立體圖。如第5圖所示，於本實施方式中，第二銜接結構140b係設置於第三臂件114的兩端之間。因此，相較於第1圖所示之實施方式，本實施方式之第二銜接結構140b的設置位置可具有較大的移動範圍(即大於第三臂件114樞接至第二臂件113之該端旋轉時所涵蓋的最大移動範圍)。藉此，連接至第二銜接結構140b之第二拾取器150b的移動範圍也可對應地增加。

於一些實施方式中，多工應用之多軸機器人100所採用的臂件的數量亦可大於三，進而可增加自由度以符合實際需求。

請參照第2圖至第3D圖。第2圖為繪示本發明一實施方式之多工應用之多軸機器人之操作方法的流程圖。第3A圖為繪示本發明一實施方式之多工應用之多軸機器人100的操作立體圖，其中多工應用之多軸機器人100於工作台2上拾取 第一工件20。第3B圖為繪示第3A圖中之多工應用之多軸機器人100的下一操作立體圖，其中多工應用之多軸機器人100於工作台2上拾取第二工件21。第3C圖為繪示第3B圖中之多工應用之多軸機器人100的下一操作立體圖，其中多工應用之多軸機器人100於工作台2上放置第二工件21。第3D圖為繪示第3C圖中之多工應用之多軸機器人100的下一操作立體圖，其中多工應用之多軸機器人100將第一工件20斜放組裝至第二工件21。以下將以第3A圖至第3D圖配合說明第2圖之操作方法所包含的步驟S101~S112。

首先，要說明的是，第2圖所示之操作方法用以操作多工應用之多軸機器人組裝位於工作台上之第一位置之第一工件以及位於工作台上之第二位置之第二工件。多工應用之多軸機器人包含座體、由座體依序連接而出之複數個臂件、連接至相對於座體排列最遠之臂件之至少一腕件、設置於腕件上之第一銜接結構、連接至第一銜接結構之第一拾取器、設置於臂件中之一者上之第二銜接結構以及連接至第二銜接結構之第二拾取器。舉例來說，第2圖所示之操作方法可用以操作第1圖所示之多工應用之多軸機器人100，但本發明並不以此為限。

本控制方法可先進行步驟S101，其中臂件中之至少一者係相對座體移動或腕件係進一步還相對相連接之臂件移動，致使第一拾取器移動至第一位置。本控制方法接著進行步驟S102，其中第一拾取器係利用來拾取第一工件。以第1圖與第3A圖所示之多工應用之多軸機器人100為例，可藉由使第 一腕件121相對第三臂件114轉動，或進一步還使第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114中的至少一者相對座體111轉動，致使第一拾取器150a移動至第一位置P1，接著再以第一拾取器150a拾取第一工件20。

本控制方法接著進行步驟S103，其中臂件中之至少一者係相對座體移動或腕件係進一步還相對相連接之臂件移動，致使第二拾取器移動至第二位置。本控制方法接著進行步驟S104，其中第二拾取器係利用來拾取第二工件。以第1圖與第3B圖所示之多工應用之多軸機器人100為例，可藉由使第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114中的至少一者相對座體111移動，或進一步還使第一腕件121相對第三臂件114轉動，致使第二拾取器150b移動至第二位置P2，接著再以第二拾取器150b拾取第二工件21。

本控制方法接著進行步驟S105，其中臂件中之至少一者係相對座體移動，致使第二拾取器移動至第三位置。本控制方法接著進行步驟S106，其中第二拾取器係利用來將第二工件放置於第三位置。以第1圖與第3C圖所示之多工應用之多軸機器人100為例，可藉由使第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114中的至少一者相對座體111移動，致使第二拾取器150b移動至第三位置P3，接著再以第二拾取器150b將第二工件21放置於第三位置P3。舉例來說，工作台2上的第三位置P3設置有治具22，因此執行步驟S106之後，可將第二工件21即被第二拾取器150b放置於治具22上。

本控制方法接著進行步驟S107，其中臂件中之至 少一者係相對座體移動且腕件係相對相連接之臂件移動，致使第一拾取器移動至第三位置。本控制方法接著進行步驟S108，其中第一拾取器係利用來將第一工件組裝至第二工件。以第1圖與第3D圖所示之多工應用之多軸機器人100為例，可藉由使第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114中的至少一者相對座體111移動，並使第一腕件121相對第三臂件114轉動，致使第一拾取器150a移動至第三位置P3，接著再以第一拾取器150a將第一工件20斜放組裝至第二工件21。

於一些實施方式中，本控制方法還可接著進行步驟S109~S112。於步驟S109中，臂件中之至少一者係相對座體移動且腕件係相對相連接之臂件移動，致使第二拾取器移動至第三位置。於步驟S110中，第二拾取器係利用來拾取組裝後之第一工件與第二工件。以第1圖與第3D圖所示之多工應用之多軸機器人100為例，可藉由使第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114中的至少一者相對座體111移動，並使第一腕件121相對第三臂件114轉動，致使第二拾取器150b移動至第三位置P3，接著再以第二拾取器150b拾取組裝後之第一工件20與第二工件21。

接著，於步驟S111中，臂件中之至少一者係相對座體移動，致使第二拾取器將組裝後之第一工件與第二工件移動至第四位置。於步驟S112中，第二拾取器係利用來將組裝後之第一工件與第二工件放置於第四位置。以第1圖與第3D圖所示之多工應用之多軸機器人100為例，可藉由使第一臂件112、第二臂件113與第三臂件114中的至少一者相對座體111 移動，致使第二拾取器150b移動至第四位置(例如出料區)，接著再以第二拾取器150b將組裝後之第一工件20與第二工件21放置於第四位置。

由以上有關本控制方法的步驟的說明可知，由於本實施方式之多工應用之多軸機器人係將兩個銜接結構分別配置在不同部件上，使得多工應用之多軸機器人可同時擁有兩種精準度、負重、臂長以及自由度之末端器具(即第一拾取器與第二拾取器)，進而可以達到柔性分配工作的目的。並且，本實施方式的多工應用之多軸機器人採用兩個獨立銜接結構的結構配置，可有效減少位於機械臂末端之末端器具(即第一拾取器)的重量，使得整機速度可因角慣量減少而增加。不僅如此，由於位於機械臂末端之末端器具的體積也減少了，可使得整機的動作更加靈活。

請參照第4A圖，其為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人300的示意圖。如第4A圖所示，於本實施方式中，多工應用之多軸機器人300同樣包含第一臂件112、第二臂件113、第三臂件114、第一腕件121、第二腕件122、第一銜接結構140a、第一拾取器150a、第二銜接結構140b以及第二拾取器150b。在此要說明的是，本實施方式相較於第1圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式針對於臂件、腕件與升降件130的連接順序提供了替代方案。具體來說，於本實施方式之多工應用之多軸機器人300中，升降件130連接至座體111。第一臂件112的一端可滑動地樞接至升降件130。第二臂件113的一端樞接至第一臂件112的另一端。第 三臂件114的一端樞接至第二臂件113之另一端。第一腕件121樞接至第三臂件114之另一端。第二腕件122樞接至第一腕件121。在此結構配置之下，本實施方式之多工應用之多軸機器人300同樣可藉由第一轉動模組110提供平面與快速的工作特性，並藉由第二轉動模組120執行柔性角度動作(可達六自由度)，因此同樣可完成前述“快速水平移動到目的地後執行斜板平放”的動作。

請參照第4B圖，其為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人400的示意圖。如第4B圖所示，於本實施方式中，多工應用之多軸機器人400同樣包含第一臂件112、第二臂件113、第三臂件114、第一腕件121、第二腕件122、第一銜接結構140a、第一拾取器150a、第二銜接結構140b以及第二拾取器150b。在此要說明的是，本實施方式相較於第1圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式針對於臂件、腕件與升降件130的連接順序提供了替代方案。具體來說，於本實施方式之多工應用之多軸機器人400中，第一臂件112的一端樞接至座體111，且第一臂件112的另一端可滑動地連接升降件130。第二臂件113的一端樞接至升降件130。第三臂件114的一端樞接至第二臂件113之另一端。第一腕件121樞接至第三臂件114之另一端。第二腕件122樞接至第一腕件121。在此結構配置之下，本實施方式之多工應用之多軸機器人400同樣可藉由第一轉動模組110提供平面與快速的工作特性，並藉由第二轉動模組120執行柔性角度動作(可達六自由度)，因此同樣可完成前述“快速水平移動到目的地後執行斜板 平放”的動作。

請參照第4C圖，其為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人500的示意圖。如第4B圖所示，於本實施方式中，多工應用之多軸機器人500同樣包含第一臂件112、第二臂件113、第三臂件114、第一腕件121、第二腕件122、第一銜接結構140a、第一拾取器150a、第二銜接結構140b以及第二拾取器150b。在此要說明的是，本實施方式相較於第1圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式針對於臂件、腕件與升降件130的連接順序提供了替代方案。具體來說，於本實施方式之多工應用之多軸機器人500中，第一臂件112的一端樞接至座體111，且第一臂件112的另一端可滑動地樞接至升降件130。第二臂件113的一端連接升降件130。第三臂件114的一端樞接至第二臂件113之另一端。第一腕件121樞接至第三臂件114之另一端。第二腕件122樞接至第一腕件121。在此結構配置之下，本實施方式之多工應用之多軸機器人500同樣可藉由第一轉動模組110提供平面與快速的工作特性，並藉由第二轉動模組120執行柔性角度動作(可達六自由度)，因此同樣可完成前述“快速水平移動到目的地後執行斜板平放”的動作。

請參照第4D圖，其為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人600的示意圖。如第4D圖所示，於本實施方式中，多工應用之多軸機器人600同樣包含第一臂件112、第二臂件113、第三臂件114、第一腕件121、第二腕件122、第一銜接結構140a、第一拾取器150a、第二銜接結構 140b以及第二拾取器150b。在此要說明的是，本實施方式相較於第1圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式針對於臂件、腕件與升降件130的連接順序提供了替代方案。具體來說，於本實施方式之多工應用之多軸機器人600中，第一臂件112的一端樞接至座體111。第二臂件113的一端樞接至第一臂件112之另一端，且第二臂件113的另一端可滑動地連接升降件130。第三臂件114的一端樞接至升降件130。第一腕件121樞接至第三臂件114之另一端。第二腕件122樞接至第一腕件121。在此結構配置之下，本實施方式之多工應用之多軸機器人600同樣可藉由第一轉動模組110提供平面與快速的工作特性，並藉由第二轉動模組120執行柔性角度動作(可達六自由度)，因此同樣可完成前述“快速水平移動到目的地後執行斜板平放”的動作。

請參照第4E圖，其為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人700的示意圖。如第4E圖所示，於本實施方式中，多工應用之多軸機器人700同樣包含第一臂件112、第二臂件113、第三臂件114、第一腕件121、第二腕件122、第一銜接結構140a、第一拾取器150a、第二銜接結構140b以及第二拾取器150b。在此要說明的是，本實施方式相較於第1圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式針對於臂件、腕件與升降件130的連接順序提供了替代方案。具體來說，於本實施方式之多工應用之多軸機器人700中，第一臂件112的一端樞接至座體111。第二臂件113的一端樞接至第一臂件112之另一端，且第二臂件113的另一端可滑動地樞接至 升降件130。第三臂件114的一端連接升降件130。第一腕件121樞接至第三臂件114之另一端。第二腕件122樞接至第一腕件121。在此結構配置之下，本實施方式之多工應用之多軸機器人700同樣可藉由第一轉動模組110提供平面與快速的工作特性，並藉由第二轉動模組120執行柔性角度動作(可達六自由度)，因此同樣可完成前述“快速水平移動到目的地後執行斜板平放”的動作。

請參照第4F圖，其為繪示本發明另一實施方式之多工應用之多軸機器人800的示意圖。如第4F圖所示，於本實施方式中，多工應用之多軸機器人800同樣包含第一臂件112、第二臂件113、第三臂件114、第一腕件121、第二腕件122、第一銜接結構140a、第一拾取器150a、第二銜接結構140b以及第二拾取器150b。在此要說明的是，本實施方式相較於第1圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式針對於臂件、腕件與升降件130的連接順序提供了替代方案。具體來說，於本實施方式之多工應用之多軸機器人800中，第一臂件112的一端樞接至座體111。第二臂件113的一端樞接至第一臂件112之另一端。第三臂件114的一端樞接至第二臂件113之另一端，且第三臂件114的另一端可滑動地連接升降件130。第一腕件121樞接至升降件130。第二腕件122樞接至第一腕件121。在此結構配置之下，本實施方式之多工應用之多軸機器人800同樣可藉由第一轉動模組110提供平面與快速的工作特性，並藉由第二轉動模組120執行柔性角度動作(可達六自由度)，因此同樣可完成前述“快速水平移動到目的地後執行斜板 平放”的動作。此外，本實施方式相較於第1圖所示之實施方式的另一個差異之處，在於本實施方式之第二銜接結構140b係設置於第一腕件121上，但本實施方式同樣可同時擁有兩種精準度、負重、臂長以及自由度之末端器具，進而同樣可達到柔性分配工作的目的。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，本發明的多工應用之多軸機器人係將兩個銜接結構分別配置在不同部件上(例如，一個銜接結構設置於一臂件上，另一個銜接結構設置於一腕件上)，使得多工應用之多軸機器人可同時擁有兩種精準度、負重、臂長以及自由度之末端器具，進而可以達到柔性分配工作的目的。本發明的多工應用之多軸機器人採用兩個獨立銜接結構的結構配置，可有效減少位於機械臂末端之末端器具的重量，使得整機速度可因角慣量減少而增加。不僅如此，由於位於機械臂末端之末端器具的體積也減少了，可使得整機的動作更加靈活。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧多工應用之多軸機器人

110‧‧‧第一轉動模組

111‧‧‧座體

112‧‧‧第一臂件

113‧‧‧第二臂件

114‧‧‧第三臂件

120‧‧‧第二轉動模組

121‧‧‧第一腕件

122‧‧‧第二腕件

130‧‧‧升降件

140a‧‧‧第一銜接結構

140b‧‧‧第二銜接結構

150a‧‧‧第一拾取器

150b‧‧‧第二拾取器

A‧‧‧升降方向

Claims (8)

1. 一種多工應用之多軸機器人，包含：一座體；一第一臂件；一第二臂件；一第三臂件，其一端樞接至該第二臂件，該第一臂件、該第二臂件與該第三臂件由該座體依序連接而出，且該第一臂件、該第二臂件、該第三臂件與該座體中之任兩相鄰者配置以相對轉動；至少一腕件，連接至該第三臂件，並配置以相對相連接之該第三臂件轉動；一第一銜接結構，設置於該腕件上，並配置以連接一第一加工具；以及一第二銜接結構，設置於該第三臂件上，鄰近該第三臂件樞接至該第二臂件之該端，並配置以連接一第二加工具。
2. 如請求項第1項所述之多工應用之多軸機器人，其中該第一臂件、該第二臂件與該第三臂件配置以平行於一第一平面相對該座體轉動，且該腕件配置以平行於一第二平面相對所連接之該第三臂件轉動。
3. 如請求項第1項所述之多工應用之多軸機器人，還包含一升降件，該升降件樞接至該座體且連接相鄰之該第一臂件，或連接於該第一臂件、該第二臂件、該第三臂件與該腕件中之相鄰兩者之間，該升降件配置以使該多工應 用之多軸機器人相對於該座體排列於該升降件之後的部件沿一升降方向升降。
4. 如請求項第3項所述之多工應用之多軸機器人，其中該升降件樞接該座體，該第一臂件之一端可滑動地連接該升降件，該第二臂件之一端樞接至該第一臂件之另一端，該腕件樞接至該第三臂件之另一端。
5. 如請求項第1項所述之多工應用之多軸機器人，其中該至少一腕件包含：一第一腕件，連接至該第三臂件，並配置以平行於該第二平面相對所連接之該第三臂件轉動；以及一第二腕件，樞接至該第一腕件，並配置以平行於一第三平面相對該第一腕件轉動。
6. 如請求項第5項所述之多工應用之多軸機器人，其中該第一銜接結構設置於該第二腕件上，並位於該第二腕件遠離該第一腕件之一端。
7. 一種多軸機器人之操作方法，用以操作一多工應用之多軸機器人組裝位於一第一位置之一第一工件以及位於一第二位置之一第二工件，該多工應用之多軸機器人包含一座體、由該座體依序連接而出之複數個臂件、連接至相對於該座體排列最遠之該臂件之至少一腕件、設置於該腕件上之一第一銜接結構、連接至該第一銜接結構之一第一拾取 器、設置於該些臂件中之一者上之一第二銜接結構以及連接至該第二銜接結構之一第二拾取器，該操作方法包含：(a)使該腕件相對相連接之該臂件移動或進一步還使該些臂件中之至少一者相對該座體移動，致使該第一拾取器移動至該第一位置；(b)利用該第一拾取器拾取該第一工件；(c)使該些臂件中之至少一者相對該座體移動或進一步還使該腕件相對相連接之該臂件移動，致使該第二拾取器移動至該第二位置；(d)利用該第二拾取器拾取該第二工件；(e)使該些臂件中之至少一者相對該座體移動，致使該第二拾取器移動至一第三位置；(f)利用該第二拾取器將該第二工件放置於該第三位置；(g)使該些臂件中之至少一者相對該座體移動並使該腕件相對相連接之該臂件移動，致使該第一拾取器移動至該第三位置；以及(h)利用該第一拾取器將該第一工件組裝至該第二工件。
8. 如請求項第7項所述之操作方法，還包含：(i)使該些臂件中之至少一者相對該座體移動並使該腕件相對相連接之該臂件移動，致使該第二拾取器移動至該第三位置；(j)利用該第二拾取器拾取組裝後之該第一工件與該第二工件；(k)使該些臂件中之至少一者相對該座體移動，致使該第 二拾取器將組裝後之該第一工件與該第二工件移動至一第四位置；以及(l)利用該第二拾取器將組裝後之該第一工件與該第二工件放置於該第四位置。