自动组装设备、自动组装系统和自动组装方法技术方案

一种自动组装设备，包括：组装机器人，所述组装机器人包括Y轴运动单元、能够沿着Y轴运动单元在Y轴方向上运动的第一X轴运动单元、和能够沿着第一X轴运动单元在X轴方向上运动的抓持单元；以及工作台单元，所述工作台单元包括相对于Z轴布置在组装机器人下方的Z轴运动单元和能够沿着Z轴运动单元在Z轴方向上运动的工作台，其中，通过工作台单元在Z轴方向上的运动来执行由所述抓持单元抓持的第一组装部件和安装在工作台单元上的第二组装部件的组装操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用机器人的自动组装设备、自动组装系统和自动组装方法。
技术介绍
通常，在使用机器人的自动组装设备中，抓持组装部件的正交机器人或者关节型(多关节)机器人操作用以将组装部件组装到组装目标部件中。日本专利申请特开JPH08-323661公开了一种自动组装机器，所述自动组装机器包括：正交机器人，所述正交机器人包括能够在相应的X轴、Y轴和Z轴上线性运动的关节部以及能够在X-Y平面中旋转的关节部；夹具机器人，所述夹具机器人包括两个旋转关节部；以及控制器，所述控制器使机器人进行配合。日本专利申请特开JPH08-323661中的自动组装机器能够在多个方向上执行组装操作。不利地，在日本专利申请特开JPH08-323661所公开的自动组装机器中，正交机器人包括Z轴运动单元，所述Z轴运动单元在高速运动期间使设置在机器人的远端处的手的惯性力增大。结果，降低了组装精度。
技术实现思路
本专利技术用以解决不能通过这样的常规方法来解决的上述问题。用于在每个工作站定位和保持要向其中组装部件的组装目标部件的保持单元竖直运动或者竖直运动并且转动，由此实现精确的组装操作。本专利技术的目的是减小会影响组装机器人的惯性矩，由此实现以高速操作且精度高、成本低的自动组装设备、自动组装系统和自动组装方法。本专利技术的自动组装设备包括：组装机器人，所述组装机器人包括Y轴运动单元、能够沿着Y轴运动单元在Y轴方向上运动的第一X轴运动单元和能够沿着第一X轴运动单元在X轴方向上运动的抓持单元；以及工作台单元，所述工作台单元包括相对于Z轴布置在组装机器人下方的Z轴运动单元和能够沿着Z轴运动单元在Z轴方向上运动的工作台，其中，通过工作台单元在Z轴方向上的运动来执行由抓持单元抓持的第一组装部件和安装在工作台单元上的第二组装部件的组装操作。就自动组装线中的本专利技术的自动组装系统而言，在所述自动组装线中至少第一自动组装设备和第二自动组装设备布置成相互毗邻，第一自动组装设备和第二自动组装设备均包括：组装机器人，所述组装机器人包括：抓持组装部件的抓持单元；X轴运动单元，抓持单元在水平面中的X轴方向上可动地附接到所述X轴运动单元；和Y轴运动单元，所述X轴运动单元在Y轴方向上可动地附接到所述Y轴运动单元；以及保持单元，所述保持单元保持组装目标部件，用于将组装部件组装到组装目标部件中。组装机器人在Z轴方向上不包括驱动单元。保持单元包括定位组装目标部件的所述定位单元，并且能够在X轴方向和Z轴方向上运动。就第二自动组装设备的抓持单元而言，第一自动组装设备的保持单元在X轴方向和Z轴方向上运动，由此允许抓持单元抓持组装目标部件。本专利技术的自动组装方法包括：以相互毗邻的方式提供至少第一自动组装设备和第二自动组装设备；在第一自动组装设备中，将第二部件组装到被运送至第一自动组装设备的第一部件中；将其中已经组装有第二部件的第一部件运送至第二自动组装设备；然后将第三部件组装到第二自动组装设备中的部件中。第一自动组装设备和第二自动组装设备均包括：组装机器人，所述组装机器人包括Y轴运动单元、能够沿着Y轴运动单元在Y轴方向上运动的第一X轴运动单元和能够沿着X轴运动单元在X轴方向上运动的抓持单元；以及工作台单元，所述工作台单元相对于Z轴布置在组装机器人下方，并且包括第二X轴运动单元、能够沿着第二X轴运动单元在X轴方向上运动的Z轴运动单元和能够沿着Z轴运动单元在Z轴方向上运动的工作台。其中已经组装有第二部件并且安装在第一自动组装设备的工作台单元上的第一部件由第二X轴运动单元从第一自动组装设备运送至第二自动组装设备，通过由Z轴运动单元升高工作台单元而由第二自动组装设备的抓持单元抓持，然后被安装在第二自动组装设备的工作台上。参照附图，根据以下对示范性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得显而易见。附图说明图1是根据本专利技术的第一实施例的自动组装方法及其所用设备的示意性透视图。图2A和图2B是根据本专利技术的第一实施例的工作台单元的示意性透视图。图2A是能够在三个方向上进行组装的工作台单元的示意性透视图。图2B是能够在五个方向上进行组装的工作台单元的示意性透视图。图3是使用根据第二实施例的自动组装设备的自动组装系统的示意性透视图。图4是在第二实施例中使用的自动组装设备的示意性透视图。图5A和图5B是布置有根据第二实施例的自动组装设备的情形的示意性透视图。图5A是初始状态的示意性透视图。图5B是将组装部件运送至毗邻设备的情形的示意性透视图。图6A、6B、6C、6D和6E是根据第三实施例的针对组装目标部件的运送和转移操作的示意图。图7A、7B、7C、7D和7E是根据第四实施例的针对组装目标部件的运送和转移操作的示意图。图8A、8B、8C、8D和8E是根据第五实施例的针对组装目标部件的运送和转移操作的示意图。图9是根据第六实施例的自动组装设备的示意性透视图。图10是自动组装线的示意性透视图，其中，根据第六实施例的自动组装设备设置成相互毗邻。图11是使用根据第六实施例的自动组装设备的自动组装线的示意图。图12A、12B、12C、12D、12E和12F是图解了根据第六实施例的自动组装方法的示意图。图13是使用根据第七实施例的自动组装设备的自动组装线的示意图。图14A、14B、14C、14D、14E和14F是图解了根据第七实施例的自动组装方法的示意图。图15是使用根据第八实施例的自动组装设备的自动组装线的示意图。图16A、16B、16C、16D、16E和16F是图解了根据第八实施例的自动组装方法的示意图。图17是使用根据第九实施例的自动组装设备的自动组装线的示意图。具体实施方式现将根据附图详细描述本专利技术的优选实施例。第一实施例涉及自动组装设备的设备构造和自动组装方法。(第一实施例)作为应用本专利技术的基本实施例，将参照图1在下文具体地描述第一实施例。在附图中，相同的部分用相同的附图标记表示。图1是根据本专利技术的自动组装方法和自动组装设备的示意性透视图。自动组装设备1包括：能够在水平面中运动的组装机器人3、第一工作台单元(保持单元)4、第二工作台单元5、定位单元6、供应单元7和螺钉供应单元8，它们都布置在基座2上。供应单元7包括供应托盘21，所述供应托盘21以能够供应部件...

【技术保护点】
一种自动组装设备，所述自动组装设备包括：组装机器人，所述组装机器人包括Y轴运动单元、能够沿着所述Y轴运动单元在Y轴方向上运动的第一X轴运动单元、和能够沿着所述第一X轴运动单元在X轴方向上运动的抓持单元；以及工作台单元，所述工作台单元包括相对于Z轴布置在组装机器人下方的Z轴运动单元和能够沿着所述Z轴运动单元在Z轴方向上运动的工作台，其中，通过所述工作台单元在Z轴方向上的运动来执行由所述抓持单元抓持的第一组装部件和安装在所述工作台单元上的第二组装部件的组装操作。

【技术特征摘要】
2014.09.30 JP 2014-199886;2015.04.28 JP 2015-091161.一种自动组装设备，所述自动组装设备包括：
组装机器人，所述组装机器人包括Y轴运动单元、能够沿着所述
Y轴运动单元在Y轴方向上运动的第一X轴运动单元、和能够沿着所
述第一X轴运动单元在X轴方向上运动的抓持单元；以及
工作台单元，所述工作台单元包括相对于Z轴布置在组装机器人
下方的Z轴运动单元和能够沿着所述Z轴运动单元在Z轴方向上运动
的工作台，
其中，通过所述工作台单元在Z轴方向上的运动来执行由所述抓
持单元抓持的第一组装部件和安装在所述工作台单元上的第二组装部
件的组装操作。
2.根据权利要求1所述的自动组装设备，其中，所述抓持单元和
所述工作台单元设有定位机构，所述定位机构用于调节由所述抓持单
元抓持的第一组装部件和安装在所述工作台单元上的第二组装部件的
位置，所述工作台单元包括在X轴方向和Y轴方向上运动的从动机构，
并且所述定位机构包括：定位销，所述定位销设置用于第一自动组装
设备的工作台单元和第二自动组装设备的抓持单元中的一者；以及定
位孔，所述定位孔设置用于第一自动组装设备的工作台单元和第二自
动组装设备的抓持单元中的另一者。
3.根据权利要求1所述的自动组装设备，其中，所述工作台单元
包括第二X轴运动单元，并且所述Z轴运动单元能够沿着所述第二X
轴运动单元在X轴方向上运动。
4.根据权利要求3所述的自动组装设备，其中，所述第二X轴
运动单元包括导轨和沿着所述导轨在X轴方向上运动的运动式本体，
所述运动式本体相对于所述导轨运动以使所述工作台在平面图中运动
到所述自动组装设备的外侧。
5.一种自动组装系统，所述自动组装系统至少包括布置成相互毗

\t邻的第一自动组装设备和第二自动组装设备，
其中，所述第一自动组装设备和所述第二自动组装设备均包括：
组装机器人，所述组装机器人包括：
Y轴运动单元；
能够沿着所述Y轴运动单元在Y轴方向上运动的第一X轴运
动单元；和
能够沿着所述第一X轴运动单元在X轴方向上运动的抓持单
元；以及
工作台单元，所述工作台单元相对于Z轴布置在所述组装机器人
的下方并且包括：
第二X轴运动单元；
能够沿着所述第二X轴运动单元在X轴方向上运动的Z轴运
动单元；和
能够通过所述Z轴运动单元在Z轴方向上运动的工作台，
在所述第一自动组装设备中，第二部件被组装到运送至所述第一
自动组装设备的第一部件中，其中已经组装有第二部件的第一部件被
运送至所述第二自动组装设备，然后第三部件被组装到所述第二自动
组装设备中的部件中，并且
已经组装有第二部件并且安装在所述第一自动组装设备的工作台
单元上的第一部件由所述第二X轴运动单元从所述第一自动组装设备
运送至所述第二自动组装设备，通过由所述Z轴运动单元升高所述工
作台单元而由所述第二自动组装设备的抓持单元抓持，然后被安装在
所述第二自动组装设备的工作台上。
6.根据权利要求5所述的自动组装系统，其中，所述第二X轴
运动单元包括导轨和沿着所述导轨在X轴方向上运动的运动式本体，
所述运动式本体相对于所述导轨运动以使所述运动式本体进入到所述
第二自动组装设备的内部，从而使所述工作台运动到所述第二自动组
装设备中。
7.根据权利要求5所述的自动组装系统，其中，所述第一自动组
装设备的第二X轴运动单元是在平面图中突出到所述第一自动组装设
备的外侧并且延伸到所述第二自动组装设备中的导轨。
8.根据权利要求5所述的自动组装系统，其中，所述第一自动组
装设备的工作台单元和所述第二自动组装设备的抓持单元设有定位机
构，当所述第二自动组装设备的抓持单元抓持其中已经组装有第二部
件并且安装在所述第一自动组装设备的工作台单元上的第一部件时，
所述定位机构将所述第一自动组装设备的工作台单元和所述第二自动
组装设备相对于彼此定位。
9.根据权利要求8所述的自动组装系统，其中，所述定位机构包
括：定位销，所述定位销设置用于所述第一自动组装设备的工作台单
元的导轨和所述第二自动组装设备的基座中的一者；以及定位孔，所
述定位孔设置用于所述第一自动组装设备的工作台单元的导轨和所述
第二自动组装设备的基座中的另一者。
10.根据权利要求5所述的自动组装系统，其中，所述第一自动
组装设备的工作台单元和所述第二自动组装设备的抓持单元设有定位
机构，当所述第二自动组装设备的抓持单元抓持其中已经组装有第二
部件并且安装在所述第一自动组装设备的工作台单元上的第一部件
时，所述定位机构将所述第一自动组装设备的工作台单元和所述第二
自动组装设备的抓持单元相对于彼此定位。
11.根据权利要求10所述的自动组装系统，其中，所述定位机构
是定位销，所述定位销设置用于所述第二自动组装设备的抓持单元并
且装配到孔中，所述孔设置在安装于所述第一自动组装设备的工作台
单元上的组装部件中。
12.根据权利要求6所述的自动组装系统，其中，所述定位机构
是管控单元，所述管控单元设置用于所述第二自动组装设备，并且所
述第一自动组装设备的运动式本体与所述管控单元相接触。
13.一种自动组装系统，所述自动组装系统至少包括布置成相互

\t毗邻的第一自动组装设备和第二自动组装设备，
其中，所述第一自动组装设备和所述第二自动组装设备均包括：
组装机器人，所述组...

【专利技术属性】
技术研发人员：小串涉，饭塚信辅，中野阳介，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP