技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包括多關(guān)節(jié)式機(jī)器人的作業(yè)裝置，并且更具體地涉及一種允許平衡器和多關(guān)節(jié)式機(jī)器人協(xié)作的作業(yè)裝置和作業(yè)方法。

背景技術(shù)

汽車以及汽車零件的裝配線通過使用多關(guān)節(jié)式機(jī)器人自動地安裝汽車零件(例如，參見日本特開專利公報No.2000-210825)。日本特開專利公報No.2000-210825公開了一種用于通過使用多關(guān)節(jié)式機(jī)器人自動地將輪胎(其中一種重件)安裝到車體上的安裝設(shè)備。更具體地，日本特開專利公報No.2000-210825中公開的該安裝設(shè)備包括：用于自動地將輪胎20安裝到車輛上的輪胎安裝機(jī)構(gòu)32，該輪胎安裝機(jī)構(gòu)32具有多個螺母扳手114a至114d、116以將與轂螺栓相同數(shù)量的多個螺母2按照給定的周向間隔放置在車輛上；用于以垂直姿態(tài)一次供應(yīng)一個螺母24的螺母供應(yīng)機(jī)構(gòu)22；以及螺母布置機(jī)構(gòu)33，該螺母布置機(jī)構(gòu)用于以周向間隔以圓形格局來放置由螺母供應(yīng)機(jī)構(gòu)22供應(yīng)的螺母24，所有螺母扳手114a至114d、116都按照上述周向間隔以圓形格局布置，并且所述螺母布置機(jī)構(gòu)用于將螺母24傳送到螺母扳手114a至114d、116(參見日本特開專利公報No.2000-210825的摘要)。

汽車和汽車零件的某些裝配線利用平衡器來幫助工人移動重件(例如，參見日本特開專利公報No.2001-139300)。日本特開專利公報No.2001-139300中公開的平衡器在載荷2被掛在鉤子16上時根據(jù)該載荷2的重量來產(chǎn)生向上的力。工人可通過施加水平外力借助于臂1來水平地移動載荷2。工人還可通過操作操作桿17借助于臂1來垂直地移動載荷2。(例如，參見日本特開專利公報No.2001-139300的第[0006]段至[0008]段以及圖1)。

發(fā)明內(nèi)容

對于日本特開專利公報No.2000-210825中公開的安裝設(shè)備，用于夾持輪胎20的輪胎夾持裝置110以及用于將輪胎20緊固到車輛上的螺母扳手114a至114d、116被安裝在單個機(jī)器人10上。

最近需要更小的并且更簡單的整體設(shè)備來用作輪胎安裝設(shè)備以及各種其他設(shè)備。

努力滿足以上要求而做出本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種能夠用簡單并且緊湊的裝置有效地實施期望的作業(yè)過程的作業(yè)裝置和作業(yè)方法。

根據(jù)本發(fā)明的作業(yè)裝置包括平衡器和多關(guān)節(jié)式機(jī)器人。平衡器利用平衡器臂來支撐工件或外部裝置，利用取決于工件或外部裝置的重量的輸出來將平衡器臂保持在恒定的高度，取決于施加到平衡器臂的水平外力來水平移動平衡器臂，并且能響應(yīng)于外部命令而垂直運動。機(jī)器人指示平衡器垂直運動，以便控制平衡器臂的垂直運動，并且通過機(jī)器人臂將水平外力施加到平衡器臂，以便水平移動平衡器臂。

根據(jù)本發(fā)明，機(jī)器人臂可以控制平衡器臂的位移。因為機(jī)器人臂的操作過程可因此得到平衡器臂的輔助，所以多關(guān)節(jié)式機(jī)器人可以在尺寸上得以減小，并且在結(jié)構(gòu)上得以簡化。因此，可以通過一種簡單并且緊湊的裝置來有效地實施期望的操作過程。

平衡器可包括垂直運動開關(guān)，該垂直運動開關(guān)用于從外部控制平衡器臂的垂直運動，并且機(jī)器人可通過機(jī)器人臂操作垂直運動開關(guān)，以便控制平衡器臂的垂直運動。

機(jī)器人可具有80W以下的最大功率或最大額定輸出(致動器的驅(qū)動源的最大額定輸出)。多關(guān)節(jié)式機(jī)器人因此可以滿足國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)的標(biāo)準(zhǔn)(ISO-10218-1：工業(yè)機(jī)器人的安全要求)或根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)的標(biāo)準(zhǔn)(JIS?B8433-1：工業(yè)機(jī)器人-安全要求-第一部分：機(jī)器人)。此外，機(jī)器人可以被排除在勞動安全健康法規(guī)的適用范圍之外。

作業(yè)裝置可還包括：接合件，該接合件使平衡器臂和機(jī)器人臂互相接合，其中，接合件將機(jī)器人臂以可拆卸的方式接合到平衡器臂。如果需要，機(jī)器人臂可以從平衡器臂分開，并且平衡器臂可以被應(yīng)用到不同的使用模式(例如，用于輔助由操作員實施的操作過程)。

作業(yè)裝置還可包括：驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置用于將垂直驅(qū)動力施加到平衡器臂；以及控制器，該控制器用于控制驅(qū)動裝置。控制器控制驅(qū)動裝置，以利用取決于工件或外部裝置的重量以及機(jī)器人臂的重量的輸出來將平衡器臂保持在恒定的高度，并且進(jìn)一步控制驅(qū)動裝置，以取決于機(jī)器人臂的上升而提升平衡器臂，并取決于機(jī)器人臂的下降而使平衡器臂下降。因為機(jī)器人臂的重量由平衡器臂承載，所以機(jī)器人臂不需要承載其自身的垂直重量，這樣可以減少機(jī)器人臂的輸出。因此，由于可以減少機(jī)器人臂的輸出，結(jié)果機(jī)器人可以被用在存在操作員的環(huán)境中。

驅(qū)動裝置可包括馬達(dá)和氣缸至少其中之一。