電子設(shè)備組裝機(jī)及類似的組裝機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的電子設(shè)備組裝機(jī)及與其類似的組裝機(jī)，該多關(guān)節(jié)型機(jī)器人包括:臂部，包括在多個(gè)關(guān)節(jié)處以能夠彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)的多個(gè)連桿部件；及手部，以能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝于該臂部的自由端部。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車的組裝線等組裝大型裝置的組裝線中廣泛地使用多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，但是在電子電路元件安裝機(jī)中，例如，如下述專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，使用XY型機(jī)器人。通常，電子電路元件安裝機(jī)通過在由基材搬運(yùn)裝置搬入至作業(yè)區(qū)域內(nèi)的電路基板上安裝從多個(gè)元件供給裝置供給的多個(gè)電子電路元件而組裝電子電路，但是電子電路元件相對(duì)于電路基板的定位要求較高的精度，因此使用易于獲得較高的定位精度的XY型機(jī)器人。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-263069號(hào)公報(bào)
[0004]相對(duì)于此，在電子電路元件安裝機(jī)中，近年來，不僅在平板狀的電路基板上安裝電子電路元件，也要求在三維形狀的基材上安裝以電子電路元件為首的各種元件(通稱為電子設(shè)備元件)，另外，要求較高的組裝作業(yè)效率。為了滿足該要求，提高手部的運(yùn)動(dòng)的自由度，并且在電子設(shè)備元件相對(duì)于一個(gè)基材的安裝區(qū)域配置多個(gè)機(jī)器人，例如，有效的做法為，能夠如在一個(gè)機(jī)器人從元件供給裝置進(jìn)行電子設(shè)備元件的取出時(shí)使其它機(jī)器人進(jìn)行電子設(shè)備元件向基材的安裝這樣協(xié)調(diào)多個(gè)機(jī)器人來進(jìn)行組裝作業(yè)。但是，XY型機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上難以提高手部的運(yùn)動(dòng)自由度，另外，難以在多個(gè)機(jī)器人之間使手部的可移動(dòng)區(qū)域彼此重疊，因此難以使多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行協(xié)調(diào)動(dòng)作。
[0005]以上，敘述了電子設(shè)備組裝機(jī)，但是在軸承、減速機(jī)等小型機(jī)械裝置的組裝機(jī)、模擬時(shí)鐘的齒輪裝置等要求與電子設(shè)備組裝機(jī)同等程度的手部定位精度的組裝機(jī)中，情況也相同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明以上述情況為背景，其課題在于實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備組裝機(jī)及與其類似的組裝機(jī)中的手部的運(yùn)動(dòng)自由度和作業(yè)效率中的至少一方的提高。
[0007]上述課題能夠通過如下方式來解決:一種組裝機(jī)，包括:(a)主體框架；(b)基材搬運(yùn)裝置，支撐于該主體框架，沿搬運(yùn)方向搬運(yùn)基材；(c)多個(gè)元件供給裝置，沿與上述搬運(yùn)方向平行的方向并排地支撐于上述主體框架，并且每個(gè)元件供給裝置分別供給一種元件；
(d)作業(yè)裝置，進(jìn)行作業(yè)，上述作業(yè)至少包括從上述多個(gè)元件供給裝置接收元件并安裝于由基材搬運(yùn)裝置搬入至作業(yè)區(qū)域的基材上的安裝作業(yè)；及(e)控制裝置，至少控制該作業(yè)裝置，該組裝機(jī)在由基材搬運(yùn)裝置搬入至作業(yè)區(qū)域內(nèi)的基材上安裝從多個(gè)元件供給裝置供給的多個(gè)元件而對(duì)目標(biāo)裝置進(jìn)行組裝，將作業(yè)裝置設(shè)為包括多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，該多關(guān)節(jié)型機(jī)器人包括:臂部，包括在多個(gè)關(guān)節(jié)處以能夠彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)的多個(gè)連桿部件；及手部，以能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝于該臂部的自由端部。
[0008]上述課題還能夠通過如下方式來解決:一種電子設(shè)備組裝機(jī)，包括:(a)主體框架；(b)基材搬運(yùn)裝置，支撐于該主體框架，沿搬運(yùn)方向搬運(yùn)基材；(c)多個(gè)元件供給裝置，沿與上述搬運(yùn)方向平行的方向并排地支撐于上述主體框架，并且每個(gè)元件供給裝置分別供給一種電子電路元件；(d)作業(yè)裝置，進(jìn)行作業(yè)，上述作業(yè)至少包括從上述多個(gè)元件供給裝置接收電子電路元件并安裝于由基材搬運(yùn)裝置搬入至作業(yè)區(qū)域的基材上的安裝作業(yè)；及
(e)控制裝置，至少控制該作業(yè)裝置，該電子設(shè)備組裝機(jī)在由基材搬運(yùn)裝置搬入至作業(yè)區(qū)域內(nèi)的基材上安裝從多個(gè)元件供給裝置供給的多個(gè)電子電路元件而對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行組裝，將上述作業(yè)裝置設(shè)為包括多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，該多關(guān)節(jié)型機(jī)器人包括:(1)臂部，包括在多個(gè)關(guān)節(jié)處以能夠彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)的多個(gè)連桿部件；及(2)手部，以能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝于該臂部的自由端部。
[0009]電子設(shè)備至少包括電子電路，該電子電路包括電路基材和安裝于該電路基材的電子電路元件，進(jìn)而也可以包括操作裝置、圖像、聲音的報(bào)告裝置及外殼中的至少一個(gè)。
[0010]多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的手部能夠保持“為了安裝于電路基材而從元件供給裝置接收電子電路元件并進(jìn)行保持的元件保持件”、“緊固件”、“激光焊接件”、“釬焊件”、“焊膏涂敷件”、“粘合劑涂敷件”、“鉚接件”等各種作業(yè)件中的一個(gè)以上，在設(shè)有多個(gè)多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的情況下，也可以使保持于這些多個(gè)多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的多個(gè)手部的作業(yè)件彼此協(xié)調(diào)來進(jìn)行組裝作業(yè)。
[0011]發(fā)明效果
[0012]在上述結(jié)構(gòu)的組裝機(jī)中，作業(yè)裝置包括多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，該多關(guān)節(jié)型機(jī)器人包括臂部和安裝在該臂部的自由端部的手部，因此易于提高手部的運(yùn)動(dòng)自由度，另外，在設(shè)置多個(gè)機(jī)器人的情況下，易于使這些多個(gè)機(jī)器人的手部的可移動(dòng)區(qū)域彼此重疊，因此易于使多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行協(xié)調(diào)動(dòng)作。存在這些優(yōu)點(diǎn)足以彌補(bǔ)難以提高手部的定位精度這樣的缺點(diǎn)的情況，在該情況下，本發(fā)明是特別有效的。特別是只要包括以能夠沿與基材搬運(yùn)裝置的基材的搬運(yùn)方向平行的方向移動(dòng)的方式對(duì)多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的基端部進(jìn)行支撐的機(jī)器人支撐導(dǎo)軌，即可根據(jù)應(yīng)組裝的目標(biāo)裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)而容易地變更組裝機(jī)的結(jié)構(gòu)。對(duì)于該效果，例如在換產(chǎn)調(diào)整時(shí)等通過手動(dòng)進(jìn)行變更的情況下也能夠獲得基端部的位置，但是只要通過具備驅(qū)動(dòng)源的機(jī)器人移動(dòng)裝置而設(shè)為能夠移動(dòng)，則結(jié)構(gòu)的變更變得更加容易。另外，由于多關(guān)節(jié)型機(jī)器人充分具有運(yùn)動(dòng)的自由度，因此即使不使基端部移動(dòng)，也能夠使手部在追隨基材的移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，但只要設(shè)為包括具備驅(qū)動(dòng)源的機(jī)器人移動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)，則用于在追隨的同時(shí)進(jìn)行作業(yè)的多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的控制變得容易，另外，在追隨的同時(shí)能夠進(jìn)行作業(yè)的范圍變大。
[0013]在上述結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備組裝機(jī)中，作業(yè)裝置包括多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，因此也能夠獲得與關(guān)于上述組裝機(jī)的敘述相同的效果。
【附圖說明】
[0014]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的電子電路元件安裝機(jī)的立體圖。
[0015]圖2是在使臂部從基準(zhǔn)位置旋轉(zhuǎn)90度的狀態(tài)下表示上述電子電路元件安裝機(jī)的多關(guān)節(jié)型機(jī)器人中的一個(gè)多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的主視圖。
[0016]圖3是放大表示上述多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的基端部的圖，(a)是局部剖面主視圖，(b)是主要部分的側(cè)視圖。
[0017]圖4是放大表示上述多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的自由端部的圖，(a)是局部剖面主視圖，(b)是主要部分的側(cè)視圖。
[0018]圖5是表示圖1的電子電路元件安裝機(jī)的底座上的各種裝置的配置的概略俯視圖。
[0019]圖6是放大表示圖5的拍攝裝置的圖，(a)是俯視圖，(b)是側(cè)視圖。
[0020]圖7是取出上述電子電路元件安裝機(jī)的控制裝置的、控制多關(guān)節(jié)型機(jī)器人中的一個(gè)多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的部分并表示的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下，參照【附圖說明】作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的電氣設(shè)備組裝機(jī)的一個(gè)例子的電子電路元件安裝機(jī)。此外，本發(fā)明除了下述實(shí)施方式以外，也可以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)，通過實(shí)施了各種變更的實(shí)施方式來進(jìn)行實(shí)施。
[0022]在圖1中示出電子電路元件安裝機(jī)10。以下簡(jiǎn)稱為安裝機(jī)10，該安裝機(jī)10可以單獨(dú)地使用，或者也可以與其他一臺(tái)以上的安裝機(jī)、網(wǎng)版印刷機(jī)、回流爐等其他對(duì)電路基板作業(yè)機(jī)并排設(shè)置而構(gòu)成電子電路組裝系統(tǒng)。
[0023]安裝機(jī)10包括具備底座12、前柱14、后柱16及冠部18的安裝機(jī)主體20，在底座12上設(shè)有一個(gè)通道以上(在本實(shí)施方式中為兩個(gè)通道)的基板搬運(yùn)保持裝置24。由于基板搬運(yùn)保持裝置24廣為人知，因此省略詳細(xì)的說明，其具備從下方支撐電路基板并搬運(yùn)的傳送帶26 ;及在一個(gè)以上(在本實(shí)施方式中為兩個(gè))的安裝位置處固定并保持由傳送帶26搬運(yùn)的電路基板的基板保持裝置28 (參照?qǐng)D5)。在該基板搬運(yùn)保持裝置24的至少一側(cè)(在本實(shí)施方式中為兩側(cè))配置有元件供給裝置30。圖示的元件供給裝置30由多個(gè)帶式供料器32構(gòu)成。帶式供料器32將帶化元件每隔一個(gè)間距地間歇性輸送，并從元件供給部34逐個(gè)地供給，該帶化元件是通過將一種電子電路元件以能夠取出的方式保持在保持帶上而成的。作為元件供給裝置30，能夠采用散裝元件供料器、托盤供料器、管式供料器等公知的各種供料器，也能夠在基板搬運(yùn)保持裝置24的一側(cè)或兩側(cè)配置種類互不相同的供料器。兩通道的基板搬運(yùn)保持裝置24能夠通過各種實(shí)施方式來進(jìn)行利用。例如，能夠?qū)徇\(yùn)方向設(shè)為彼此相同，在一方搬運(yùn)電路基板時(shí)，另一方使電路基板靜止并進(jìn)行保持，或?qū)徇\(yùn)方向設(shè)為彼此相反，將一方設(shè)為使電路基板返回。
[0024]在圖1中省略了整體的圖示，在冠部18以與基板搬運(yùn)保持裝置24相向的狀態(tài)配置有一臺(tái)以上(在本實(shí)施方式中為三臺(tái))的多關(guān)節(jié)型機(jī)器人40。取出其中一臺(tái)在圖2中示出。多關(guān)節(jié)型機(jī)器人40 (以下，簡(jiǎn)稱為機(jī)器人40)以能夠沿與傳送帶26的搬運(yùn)方向平行的方向移動(dòng)的方式被形成于冠部18內(nèi)的機(jī)器人導(dǎo)軌42 (以下，簡(jiǎn)稱為導(dǎo)軌42)保持。機(jī)器人40具備:保持于導(dǎo)軌42的基臺(tái)44 ;以能夠繞鉛垂的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的方式保持于該基臺(tái)44的旋轉(zhuǎn)體46 ;以能夠繞水平的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接于旋轉(zhuǎn)體46的第一臂48 ;以能夠繞水平的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接于第一臂48的第二臂50 ;及以能夠繞水平的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接于第二臂50的手部52。臂部54由第一臂48及第二臂50構(gòu)成，該臂部54的基端部經(jīng)由旋轉(zhuǎn)體46以能夠繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn)的方式保持于基臺(tái)44，手部52以能夠繞水平的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式保持于臂部54的自由端部，手部52通過繞臂部54的鉛垂軸的旋轉(zhuǎn)和繞相對(duì)于該臂部54的水平軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)的組合，能夠相對(duì)于水平面在任意方向上獲得任意的角度傾斜。另外，手部52通過臂部54的旋轉(zhuǎn)和第一臂48及第二臂的轉(zhuǎn)動(dòng)的組合，能夠向水平面內(nèi)的任意位置移動(dòng)，并且也能夠沿鉛垂方向移動(dòng)，其結(jié)果是，能夠向三維空間內(nèi)的任意位置移動(dòng)。
[0025]為了使手部52進(jìn)行上述的移動(dòng)而設(shè)有機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置60