專利名稱：機器手的定位方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機器手的定位方法及其裝置。
背景技術：
在半導體的生產(chǎn)線等中，有時會采用臂式機器人將收納在盒體內(nèi)的玻璃基板搬送到下一個作業(yè)場所。臂式機器人在使機器手進入盒體內(nèi)的玻璃基板的下方空間后使該機器手筆直地上升并吸附在玻璃基板上。然后，對應每一塊玻璃基板將機器手從盒體內(nèi)拉出，并搬送到下一個作業(yè)場所的交接位置。
有時會發(fā)生玻璃基板在盒體內(nèi)收納在偏離正規(guī)位置的現(xiàn)象，臂式機器人一邊補正該位置的偏差，一邊正確地搬送到下一個作業(yè)場所的交接位置。
在機器手上設有檢測玻璃基板的后端緣(跟前側(cè)的端緣)的前后位置傳感器。通過由前后位置傳感器對玻璃基板的后端緣進行檢測，求出玻璃基板的前后方向的位置偏差量ΔX。又，在機器手的左右分別設有1個前后位置傳感器，左右的前后位置傳感器根椐檢測玻璃基板的后端緣的時間差求出玻璃基板的左右方向的傾斜角θ。
又，在臂式機器人的附近設有檢測玻璃基板的側(cè)緣的左右位置傳感器。當臂式機器人將玻璃基板從盒體內(nèi)筆直拉出之后，左右位置傳感器橫向移動，直至檢測到玻璃基板的側(cè)緣。然后，左右位置傳感器根椐臂式機器人在檢測到玻璃基板的側(cè)緣之前的移動距離求出玻璃基板的左右方向的位置偏差量ΔY。
并且，臂式機器人一邊對求出的位置偏差量ΔX、ΔY和傾斜角θ進行補正，一邊搬送玻璃基板，以正確地放置在下一個作業(yè)場所的交接位置。
然而，因?qū)⒆笥椅恢脗鞲衅髋c臂式機器人分別設置，使所需的空間增大，造成裝置大型化。通常，玻璃基板是在凈室內(nèi)進行處理的，因裝置全體大型化而必需有大的凈室。凈室的每單位面積所需的成本比通常的工場的每單位面積所需的成本高得多，裝置的大型化導致制造成本的增加。
又，從盒體拉出的玻璃基板不能直接搬送到下一個作業(yè)場所，一旦需要向左右位置傳感器的方向移動，就會延長該部分的生產(chǎn)節(jié)拍時間，使生產(chǎn)性惡化。
并且，為了求出偏差量ΔY，實際上是將臂式機器人橫向移動，通過測定該移動量來求出位置偏差量ΔY，從而有可能在位置偏差量ΔY的數(shù)值本身中包含誤差，使玻璃基板的定位精度惡化。
本發(fā)明的目的在于提供一種可減小設置所需空間、可縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間、誤差原因少的機器手的定位方法及其裝置。
本

發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)上述目的，第1技術方案的發(fā)明是一種使機器人的機器手從前后方向進入工件的上方或下方進行定位的機器手的定位方法，所述機器手具有沿左右方向并列設置的一對第1傳感器和設置在側(cè)部的第2傳感器，包括使所述機器手從前后方向進入工件的上方或下方的機器手進入工序；當所述機器手進入時、所述一對第1傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的所述機器人的座標之差求出所述工件的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序；在所述工件的上方或下方使所述機器手在左右方向上傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序；使機器手在使所述機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下向左右方向移動、直至第2傳感器檢測到工件的側(cè)緣的第1左右定位工序；以及使機器手在使機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下從前后方向沿著傾斜角θ傾斜的方向移動、直至所述一對第1傳感器檢測到工件的前端緣或后端緣的第1前后定位工序。
因此，在機器手進入工序中，機器手與工件對向，在傾斜角算出工序中，可求出機器手朝向工件的偏差(傾斜)。其后，在傾斜角對準工序中，使機器手的方向與工件的方向一致；在第1左右定位工序中，對機器手的左右方向的位置偏差進行修正；在第1前后定位工序中，對機器手的前后方向的位置偏差進行修正。即，在消除了工件的左右方向的傾斜角θ、左右方向的位置偏差、前后方向的位置偏差的狀態(tài)下對工件進行處理。
又，第2技術方案的發(fā)明是一種使機器手從前后方向進入工件的上方或下方進行定位的機器手的定位方法，所述機器手具有沿左右方向并列設置的一對第1傳感器和設置在側(cè)部的第2傳感器，包括使所述機器手從前后方向進入工件的上方或下方的機器手進入工序；當機器手進入時、所述一對第1傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的機器人的座標之差求出工件的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序；在工件的上方或下方使機器手在左右方向上傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序；使機器手在使機器手在左右方向上傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下向前后方向移動、直至一對第1傳感器檢測到工件的前端緣或后端緣的第2前后定位工序；以及使機器手在使機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下向傾斜成傾斜角θ的方向移動、直至第2傳感器檢測到工件的側(cè)緣的第2左右定位工序。
因此，在機器手進入工序中，機器手與工件對向；在傾斜角算出工序中，可求出機器手面向工件的偏差(傾斜)。其后，在傾斜角對準工序中，使機器手的方向與工件的方向一致；在第2前后定位工序中，對機器手的前后方向的位置偏差進行修正；在第2左右定位工序中，對機器手的左右方向的位置偏差進行修正。即，在消除了工件的左右方向的傾斜角θ、前后方向的位置偏差、左右方向的位置偏差的狀態(tài)下對工件進行處理。
第3技術方案的發(fā)明是一種使機器人的機器手從前后方向進入工件的上方或下方、在保持并取出工件的同時對工件進行定位的機器手的定位方法，機器手具有沿左右方向并列設置的一對前后傳感器，同時，沿上下方向可移動地對安裝有機器手的臂進行支承的臂支柱部具有邊緣傳感器，并且包括使機器手從前后方向進入工件的上方或下方的機器手進入工序；當機器手進入時、一對前后傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的機器人的座標之差求出工件的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序；在工件的上方或下方使機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序；使機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ、在前后傳感器接通的直立點處保持并取出工件的取出工序；由邊緣傳感器測定邊緣的左右測定工序；以及補正左右的偏差量、使工件位于示范位置的定位工序。
因此，在機器手進入工序中，機器手與工件對向；在傾斜角算出工序中，可求出機器手面向工件的偏差(傾斜)。其后，在傾斜角對準工序中，使機器手的方向與工件的方向一致；在取出工序中，將工件保持并取出。然后，在左右測定工序中，對工件的邊緣進行測定；在定位工序中，對左右偏差量進行補正，使工件位于示范位置。即，在消除了工件的左右方向的傾斜角θ、左右方向的位置偏差、前后方向的位置偏差的狀態(tài)下對工件進行處理。
又，第4技術方案的發(fā)明是一種使前后左右可移動且可旋轉(zhuǎn)的機器人的機器手從前后方向進入工件的上方或下方進行定位的機器手的定位裝置，具有左右方向并列設置在機器手上的一對第1傳感器和設置在機器手的側(cè)部的第2傳感器，當機器手進入時，一對第1傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的機器人的座標之差求出工件的左右方向的傾斜角θ，根椐一對第1傳感器對工件的前端緣或后端緣進行檢測，根椐第2傳感器對工件的側(cè)緣進行檢測。
由此，可在消除工件的左右方向的位置偏差、前后方向的位置偏差、左右方向的傾斜角θ的狀態(tài)下對工件進行處理。
又，第5技術方案的發(fā)明是在第4技術方案所述的機器手的定位裝置中，一對第1傳感器和第2傳感器對工件的邊緣進行光學檢測。因此可用非接觸方式檢測工件的邊緣。
又，第6技術方案的發(fā)明是一種使前后左右可移動且可旋轉(zhuǎn)的機器人的機器手從前后方向進入工件的上方或下方進行定位的機器手的定位裝置，在上下方向可移動地對安裝著機器手的臂進行支承的臂支柱部上設有邊緣傳感器，通過該邊緣傳感器對吸附在機器手上的工件的左右方向位置進行檢測。
因此，由于利用邊緣傳感器對工件的左右方向位置進行檢測，與以往那種臂式機器人將左右位置傳感器分開設置的場合相比，可使裝置全體小型化。從而縮小了所需的凈室的面積，可降低制造成本。
又，不必象以往那種臂式機器人那樣使從盒體拉出的工件移動到設置在別的位置上的左右位置傳感器，又由于邊緣傳感器與臂一起進行上下方向移動，因此可縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間，提高生產(chǎn)性。
并且，因邊緣傳感器設置在臂支柱部上，故工件與邊緣傳感器之間的可動部只有機器手和臂。由此，與以往在工件與左右位置傳感器之間存在臂式機器人和架臺的場合相比可大大地縮小工件與傳感器之間的可動部，故可減小測定誤差。
又，第7技術方案的發(fā)明是在第6技術方案所述的定位裝置中，邊緣傳感器是線傳感器。故可廣范圍地正確檢測工件的邊緣。
綜上所述，在技術方案1的機器手的定位方法中，由于機器手具有沿左右方向并列設置的一對第1傳感器和設置在側(cè)部的第2傳感器，包括使所述機器手從前后方向進入工件的上方或下方的機器手進入工序；當所述機器手進入時、所述一對第1傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的所述機器人的座標之差求出所述工件的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序；在所述工件的上方或下方使所述機器手在左右方向上傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序；使機器手在使所述機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下向左右方向移動、直至第2傳感器檢測到工件的側(cè)緣的第1左右定位工序；以及使機器手在使機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下從前后方向沿著傾斜角θ傾斜的方向移動、直至所述一對第1傳感器檢測到工件的前端緣或后端緣的第1前后定位工序，因此，可僅由設置在機器手上的傳感器進行機器手的定位。因此，例如無需在臂式機器人的邊側(cè)等另外再安裝傳感器，可使裝置小型化，可縮小設置所需的空間。又由于在工件的處理之后，可將工件直接搬送到下一個作業(yè)場所，因此，可縮短搬送所需的時間，可縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。并且，由設置在機器手上的傳感器直接進行機器手的定位，故可減少誤差原因。
又，在技術方案2的機器手的定位方法中，由于機器手具有沿左右方向并列設置的一對第1傳感器和設置在側(cè)部的第2傳感器，包括使所述機器手從前后方向進入工件的上方或下方的機器手進入工序；當所述機器手進入時、所述一對第1傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的機器人的座標之差求出工件的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序；在工件的上方或下方使機器手在左右方向上傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序；使機器手在使機器手在左右方向上傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下向前后方向移動、直至所述一對第1傳感器檢測到工件的前端緣或后端緣的第2前后定位工序；以及使機器手在使機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下向傾斜成傾斜角θ的方向移動、直至第2傳感器檢測到工件的側(cè)緣的第2左右定位工序，因此，可僅由設置在機器手上的傳感器進行機器手的定位。由此，例如無需在臂式機器人的邊側(cè)等另外再安裝傳感器，可使裝置小型化，可縮小設置所需的空間。又由于在工件的處理之后，可將工件直接搬送到下一個作業(yè)場所，因此，可縮短搬送所需的時間，可縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。并且，由設置在機器手上的傳感器直接進行機器手的定位，故可減少誤差原因。
又，采用技術方案3的機器手的定位方法，可僅由設置在機器手和臂支柱部上的傳感器進行機器手的定位。由此，例如無需在臂式機器人的邊側(cè)等另外再安裝傳感器，可使裝置小型化，可縮小設置所需的空間。又由于在工件的處理之后，可將工件直接搬送到下一個作業(yè)場所而不必經(jīng)由設置在與臂式機器1別的位置上的傳感器，因此，可縮短搬送所需的時間，可縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。并且，因邊緣傳感器設置在臂支柱部上，故工件與邊緣傳感器之間的可動部只有機器手和臂。由此，與以往那種在工件與左右位置檢測傳感器之間存在著臂式機器人和架臺的場合相比可大大縮小工件與傳感器之間的可動部，故可減小測定誤差。
又，在技術方案4的機器手的定位裝置中，由于在機器手上具有左右方向并列設置在機器手上的一對第1傳感器和設置在機器手的側(cè)部的第2傳感器，當機器手進入時，一對第1傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的機器人的座標之差求出工件的左右方向的傾斜角θ，根椐一對第1傳感器對工件的前端緣或后端緣進行檢測，根椐第2傳感器對工件的側(cè)緣進行檢測，因此，可僅由設置在機器手上的傳感器進行機器手的定位。由此，例如無需在臂式機器人的邊側(cè)等另外再安裝傳感器，可使裝置小型化，可縮小設置所需的空間。又由于在工件的處理之后，可將工件直接搬送到下一個作業(yè)場所，故可縮短搬送所需的時間，可縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。并通過設置在機器手上的傳感器直接進行機器手的定位，故可減少誤差原因。
又，在技術方案5的機器手的定位裝置中，一對第1傳感器和第2傳感器對工件的邊緣進行光學性檢測，由此可用非接觸方式檢測工件的邊緣。
又，采用技術方案6的機器手的定位裝置，因可利用邊緣傳感器對工件的左右方向位置進行檢測，故與以往那種將左右位置傳感器與臂式機器人分開設置的場合相比可使裝置全體小型化。從而縮小了所需的凈室的面積，可降低制造成本。又，由于不必象以往那樣將從盒體拉出的工件移動到設置在臂式機器人別的位置上的左右位置傳感器，又由于邊緣傳感器與臂一起進行上下方向移動，因此可縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間，提高生產(chǎn)性。并因邊緣傳感器設置在臂支柱部上，故工件與邊緣傳感器之間的可動部只有機器手和臂。與以往在工件與左右位置傳感器之間存在著臂式機器人和架臺的場合相比可大大地縮小工件與傳感器之間的可動部，故可減小測定誤差。
并且，采用技術方案7的機器手的定位裝置，因邊緣傳感器是線傳感器。故可廣范圍地正確檢測工件的邊緣。
附圖的簡單說明

圖1為表示適用本發(fā)明的機器手的定位裝置的實施形態(tài)一例的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2表示同一定位裝置，是從圖1的狀態(tài)進一步使機器手進入狀態(tài)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3表示同一定位裝置，是使機器手的傾斜角與工件的傾斜角一致的狀態(tài)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖4表示同定位裝置，是進行了左右方向定位的狀態(tài)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖5表示同定位裝置，是進行了前后方向定位的狀態(tài)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖6為表示適用本發(fā)明的機器手的定位方法的實施形態(tài)一例的流程圖。
圖7為表示適用本發(fā)明的機器手的定位方法的另一實施形態(tài)的流程圖。
圖8為表示適用本發(fā)明機器手的定位裝置的另一實施形態(tài)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖9為表示適用本發(fā)明機器手的定位裝置的又一實施形態(tài)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖10為表示同一定位裝置的側(cè)視圖。
圖11為表示適用本發(fā)明的機器手的定位方法的又一實施形態(tài)的流程圖。
圖12表示本發(fā)明的機器手的定位裝置，是從圖9的狀態(tài)進一步使機器手進入的狀態(tài)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖13表示同一定位裝置，是使機器手的傾斜角與工件的傾斜角一致的狀態(tài)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖14表示同一定位裝置，是使機器手的傾斜角相對于支柱部垂直的狀態(tài)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖15表示同一定位裝置，是進行了左右方向定位的狀態(tài)的概略結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面，根椐附圖所示的最佳形態(tài)詳細說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
圖1至圖5表示適用本發(fā)明的機器手的定位裝置的實施形態(tài)一例。該機器手的定位裝置(以下單稱為定位裝置)是一種使前后左右可移動且可旋轉(zhuǎn)的機器人的機器手1從前后方向進入工件2的上方或下方進行定位的裝置，具有沿左右方向并列設置在機器手1上的一對第1傳感器3和設置在機器手1的側(cè)部的第2傳感器4，當機器手1進入時，一對第1傳感器3根椐檢測工件2的前端緣2a或后端緣2b的機器人的座標之差求出工件2的左右方向的傾斜角θ，根椐一對第1傳感器3對工件2的前端緣2a或后端緣2b進行檢測，根椐第2傳感器4對工件2的側(cè)緣進行檢測。另外，圖中用箭頭A表示前后方向，用箭頭B表示左右方向。
工件2例如是玻璃基板等的板材。工件2沿著上下方向以所定間隔重疊并收納在未圖示的盒體內(nèi)。當機器手1進入盒體內(nèi)的工件2的下方后，機器手1上升，利用負壓將工件2吸住。機器手1例如是一種叉子形狀。
安裝有機器手1的臂式機器人5通過第1臂6與第2臂7相互反向地回轉(zhuǎn)而使機器手1進行前后方向移動。又，臂式機器人5在架臺8上載置成沿左右方向可移動，并通過左右方向的移動使機器手1進行左右移動。并且，臂式機器人5通過使第1臂6的安裝位置上下移動而使機器手1進行上下移動。臂式機器人5由計算機構(gòu)成的控制器(未圖示)進行控制。
第1傳感器3用于檢測工件2的前端緣2a或后端緣2b，例如面向上方并設置在機器手1的與工件2的前端緣2a或后端緣2b對向的部位上。在本實施形態(tài)中，因由第1傳感器3對工件2的后端緣2b進行檢測，故第1傳感器3被設置在與工件2的后端緣2b對應的部位即左右的叉子1a、1b的根基部分。
第1傳感器3例如是一種對工件2的后端緣2b進行光學檢測的傳感器。第1傳感器3例如具有向上方發(fā)光的發(fā)光部、接受從發(fā)光部發(fā)出并由工件2反射的光的受光部。由于受光部的受光量根椐工件2的有無而變化，因此，可根椐該受光量對是否面向于工件2即有無工件2的邊界即邊緣進行檢測。
第2傳感器4用于檢測工件2的側(cè)緣，例如面向上方地設置在機器手1的、與工件2的側(cè)緣對向的部位上。在本實施形態(tài)中，因由第2傳感器4對工件2的左側(cè)緣2c進行檢測，故第2傳感器4設置在與工件2的左側(cè)緣2c對應的位置、例如設置在形成于左側(cè)叉子1a的凸出部2e上。
第2傳感器4例如是一種對工件2的左側(cè)緣2c進行光學檢測的傳感器。第2傳感器4例如具有向上方發(fā)光的發(fā)光部、接受從發(fā)光部發(fā)出并由工件2反射的光的受光部。由于受光部的受光量根椐工件2的有無進行變化，因此可根椐該受光量對是否面向于工件2即有無工件2的邊界即邊緣進行檢測。
下面說明機器手1的定位方法(以下簡稱為定位方法)。圖6表示適用本發(fā)明的定位方法。該定位方法是一種使機器人的機器手1從前后方向進入工件2的上方或下方進行定位的方法，機器手1具有沿左右方向并列設置的一對第1傳感器3和設置在側(cè)部的第2傳感器4，并包括使機器手1從前后方向進入工件2的上方或下方的機器手進入工序(S11)；當機器手1進入時、一對第1傳感器3根椐檢測工件2的前端緣2a或后端緣2b的機器人的座標之差求出工件2的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序(S12)；在工件2的上方或下方使機器手1在左右方向上傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序(S13)；使機器手1在使所述機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下向左右方向移動、直至第2傳感器4檢測到工件的側(cè)緣的第1左右定位工序(S14)；以及使機器手1在使機器手1沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下從前后方向沿著傾斜角θ傾斜的方向移動、直至所述一對第1傳感器3檢測到工件的前端緣或后端緣的第1前后定位工序(S15)。
在機器手進入工序(S11)中，使機器手1前進而進入到工件2的下方(圖1)。此時，工件2一旦向左傾斜成傾斜角θ，則首先由左側(cè)的第1傳感器3對工件2的后端緣2b進行檢測。臂式機器人5的控制器始終把握住機器手1的當時位置的座標?？刂破鞲ё髠?cè)的第1傳感器3檢測工件2的后端緣2b的瞬間的機器手1的位置座標算出從第1臂6的回動中心O1至左側(cè)的第1傳感器3的前后方向的距離X1。
接著，若機器手1繼續(xù)前進，則右側(cè)的第1傳感器3對工件2的后端緣2b進行檢測(圖2)?？刂破鞲в覀?cè)的第1傳感器3檢測到工件2的后端緣2b的瞬間的機器手1的位置座標，計算出從第1臂6的回動中心O1至右側(cè)的第1傳感器3為止的前后方向上的距離X2。
在傾斜角算出工序(S12)中求出工件2的左右方向的傾斜角θ。如將左右的第1傳感器3的間隔作為L1，則傾斜角θ＝tan-1((X2-X1/L1))?？刂破鞲鶕?jù)該公式進行計算后求出傾斜角θ。
在傾斜角對準工序(S13)中，首先求出使臂式機器人5沿左右方向移動的距離Y1。在將工件2的備料位置的中心即、從收納有工件2的盒體的設置位置的中心O2至第1臂6的回動中心O1的距離作為L2時，左右方向的移動距離為Y1＝L2×tanθ?？刂破鞲鶕?jù)該公式進行計算后求出左右方向的移動距離。并且，一旦在使臂式機器人5向右方移動距離Y1的同時使臂式機器人5向左方旋轉(zhuǎn)傾斜角θ，則機器手1以盒體設置位置的中心O2為中心向左方傾斜成傾斜角θ，使工件2的傾斜與機器手1的傾斜一致(圖3)。
在第1左右定位工序(S14)中，臂式機器人5向左移動，第2傳感器4停止在檢測到工件2的左側(cè)緣2c的位置上(圖4)。由此可調(diào)整工件2與機器手1的左右方向的位置關系。
在第1前后定位工序(S15)中，機器手1從前后方向向傾斜成傾斜角θ的方向即在沿著工件2的側(cè)緣2c、2d的方向后退，一對第1傳感器3停止在檢測到工件2的后端緣2b的位置上(圖5)。由此可調(diào)整工件2與機器手1的前后方向的位置關系。
即，機器手1的傾斜角θ、前后左右位置與工件2相符。其后，機器手1上升，并將工件2吸住。這樣，由于機器手1相對于工件2進行定位后將工件2吸住，因此，例如即使工件2所處的位置相對于盒體多少有點偏移，機器手1與工件2的位置關系也是正確的，臂式機器人5可將工件2正確地搬送到下一個作業(yè)場所的交接位置。
另外，上述形態(tài)是本發(fā)明的適用形態(tài)的一例，但不限定于此，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可進行各種變形實施。
例如，圖6的定位方法是一種在第1左右定位工序(S14)中使機器手1向左右方向移動、然后在第1前后定位工序(S15)中使機器手1從前后方向向傾斜成傾斜角θ的方向移動的形態(tài)，但并不限定于此。例如，也可在第2前后定位工序(S16)中使機器手1向前后方向移動、然后在第2左右定位工序(S17)中使機器手1從左右方向向傾斜成傾斜角θ的方向即沿著工件2的左右的側(cè)緣2c、2d的方向移動。
即，它是一種使機器人的機器手1從前后方向進入工件2的上方或下方進行定位的機器手1的定位方法，機器手1具有沿左右方向并列設置的一對第1傳感器3和設置在側(cè)部的第2傳感器4，包括使機器手1從前后方向進入工件2的上方或下方的機器手進入工序(S11)；當機器手1進入時、一對第1傳感器3根椐檢測工件2的前端緣2a或后端緣2b的機器人的座標之差求出工件2的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序(S12)；在工件2的上方或下方使機器手1在左右方向上傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序(S13)；使機器手1在使機器手1在左右方向上傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下沿前后方向移動、直至一對第1傳感器3檢測到工件2的前端緣2a或后端緣2b的第2前后定位工序(S16)；以及使機器手1在使機器手1在左右方向上傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下從左右方向向傾斜成傾斜角θ的方向移動、直至第2傳感器4在檢測到工件2的側(cè)緣的第2左右定位工序(S17)。
這種定位方法也與圖1的定位方法相同，可使機器手1的傾斜角θ、前后左右位置符合于工件2。因此，例如即使工件2所處的位置相對于盒體多少有點偏移，機器手1與工件2的位置關系也是正確的，臂式機器人5可將工件2正確地搬送到下一個作業(yè)場所的交接位置。
又，上述的說明是由一對第1傳感器3檢測工件2的后端緣2b，但也可由一對第1傳感器3檢測工件2的前端緣2a。
又，上述的說明是由第2傳感器4檢測工件2的左側(cè)緣2c，但也可由第2傳感器4檢測工件2的右側(cè)緣2d。
并且，上述的說明是在機器手1上安裝著檢測工件2的后端緣2b的一對第1傳感器3以及檢測工件2的左側(cè)緣2c的第2傳感器4，但也可增加安裝的傳感器的數(shù)量。例如，如圖8所示，也可在檢測工件2的后端緣2b的一對第1傳感器3和檢測工件2的左側(cè)緣2c的第2傳感器4的基礎上，再設置檢測工件2的前端緣2a的第1傳感器3和檢測工件2的右側(cè)緣2d的第2傳感器4。通過增加傳感器的數(shù)量可提高機器手1的定位精度。又，即使在工件2的尺寸公差較大的場合，也可在工件2的中心處進行處理。
又，上述的說明是由傳感器3、4檢測工件2的邊緣2a～2d，在將傳感器3、4的位置與工件2的邊緣2a～2d一致的狀態(tài)下將工件2吸住進行處理的，但無需使傳感器3、4的位置與工件2的邊緣2a～2d一致。例如，也可將傳感器3、4的位置定位于與工件2的邊緣2a～2d為所定偏置尺寸的內(nèi)側(cè)。
另外，上述的實施形態(tài)是在機器手1上至少安裝有1個第2傳感器4，但不限定于此，也可不在機器手1上設置第2傳感器4，而是如圖9所示，在可移動地沿上下方向支承安裝有機器手1的臂6、7的臂支柱部18上設有邊緣傳感器19，通過該邊緣傳感器19對吸在機器手1上的工件2的左右方向位置進行檢測，在此場合，因利用邊緣傳感器19對工件2的左右方向位置進行檢測，故與傳統(tǒng)的將左右位置傳感器與臂式機器人5分別設置的場合相比可使整個裝置小型化。故可減小必需的凈室的面積，可降低制造成本。
又，在此場合，不需要象以住那樣將從盒體拉出的工件2移動到設置在與臂式機器人5不同位置上的左右位置傳感器，又由于邊緣傳感器19與臂6、7一起進行上下方向移動，故可縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間，提高生產(chǎn)性。
并且，因邊緣傳感器19設置在臂支柱部18上，故工件2與邊緣傳感器19之間的可動部只有機器手1和臂6、7。由此，與以往在工件2與左右位置傳感器之間存在著臂式機器人5和架臺8的場合相比可大大支縮短工件2與邊緣傳感器19之間的可動部，故可減小測定誤差。
在此，機器手1具有左右方向并列設置的一對第1傳感器3、3，并且，當機器手1進入時，一對第1傳感器3對工件2的前端緣2a或后端緣2b進行檢測，并據(jù)此求出工件2的左右方向的傾斜角θ。故可使機器手1與工件2的方向一致。
并且，邊緣傳感器19是線傳感器。由此，可廣范圍地正確檢測工件2的邊緣即左側(cè)緣2c或右側(cè)緣2d。
又，邊緣傳感器19具有發(fā)光部和受光部，并且，其光軸如圖10所示設置成相對于工件2呈傾斜狀的形態(tài)。由此，可抑止發(fā)生來自發(fā)光部的光線被工件2反射后返回原有方向等的錯誤動作的原因。又，圖10中的符號1’、6’、7’分別是表示設置有第2個機器手和臂的場合。
并且，如圖9所示，邊緣傳感器19設置在與臂6、7的的彎曲方向相反的一側(cè)。故臂6、7不會與邊緣傳感器19相碰撞，不會妨礙操作性。
下面說明本實施形態(tài)中的機器手1的定位方法。該定位方法是一種使機器人的機器手1從前后方向進入工件2的上方或下方、在對工件2進行保持臂取出的同時對工件2進行定位的方法。并且，該定位方法如圖11所示，包括使機器手1從前后方向進入工件2的上方或下方的機器手進入工序(S11)；當機器手1進入時、一對前后傳感器3、3根椐檢測工件2的前端緣2a或后端緣2b的機器人的座標之差求出工件2的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序(S12)；在工件2的上方或下方使機器手1在左右方向上傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序(S13)；使機器手1在左右方向上傾斜成傾斜角θ、并在前后位置傳感器3、3接通的直立點處對工件2進行保持并取出的取出工序(S18)；由邊緣傳感器19對工件2的邊緣2c、2d進行測定的左右測定工序(S19)；以及補正左右的偏差量并使工件2位于示范位置的定位工序(S20)。
因機器手進入工序(S11)和傾斜角算出工序(S12)與圖6和圖7所示的結(jié)構(gòu)相同，故省略詳細的說明。另外，以收納有工件2的盒體的設置位置的中心O2與第1臂6的回動中心O1處于最短距離時的臂支柱部18的位置(圖19所示的狀態(tài))作為臂式機器人5的假想原位置。
在傾斜角對準工序(S13)中，首先求出臂式機器人5的左右方向移動的距離Y2。由此可求出工件2的前后方向的中心O3。若以從工件2的前后方向的中心O3至第1臂6和回動中心O1之間的距離作為L3，則L3可由式1算出。
L3＝X1+tanθ×(L1/2)×cosθ×(b/2)并且，左右方向的移動距離為Y2＝L3×tanθ?？刂破魍ㄟ^計算該公式求出左右方向的移動距離Y2。并且，如圖13所示，若在使臂式機器人5向右移動距離Y2的同時將臂式機器人5向左旋轉(zhuǎn)傾斜角θ，則機器手1以工件2的中心O3為中心向左傾斜成角度θ，從而使機器手1的傾斜與工件2的傾斜一致。
在取出工序(S18)中，如圖13所示，在使機器手1向左右方向傾斜成傾斜角θ的同時將臂式機器人5移動Y2，在前后位置傳感器3、3接通的直立點處對工件2進行保持并取出。然后，如圖14所示，在使臂式機器人5返回Y2的同時，機器手1恢復傾斜角θ。由此可使臂式機器人5處于假想原位置。
在左右測定工序(S19)中，如圖15所示，由邊緣傳感器19對工件2的邊緣2c進行測定。接著，在定位工序(S20)中，對左右的偏差量進行補正，使工件2位于示范位置。
如上所述，采用本實施形態(tài)因在機器手1上搭載有前后傳感器3、3，故使工件2相對于機器手1保持筆直。由此，在將工件2從儲料器中拔出時，可防止因工件2的角度有誤而造成碰壞。
又，上述實施形態(tài)是在機器手1上搭載有前后傳感器3、3，但不限定于此，即使不搭載也可。在此場合，只由邊緣傳感器19來決定工件2的位置。即對工件2保持時是在不進行測定的情況下進行保持。并且，保持后可利用邊緣傳感器19對工件2的左右的側(cè)緣2c、2d和前后端緣2a、2b中的至少3個部位進行測定，測定工件2相對于臂式機器人5的位置，并搭載在下一個裝置的正規(guī)位置。
并且，上述的實施形態(tài)雖然只設置了1個邊緣傳感器19，但不限定于此，也可設置2個以上。例如，也可在臂式機器人5的左右分別設置1個邊緣傳感器19，同時對工件2的左右的側(cè)緣2c、2d進行計測。在此場合，可通過使機器手1前后運動等來檢測工件2的傾斜角θ并予以補正。
權(quán)利要求
1.一種使機器人的機器手從前后方向進入工件的上方或下方進行定位的機器手的定位方法，其特征在于，所述機器手具有沿左右方向并列設置的一對第1傳感器和設置在側(cè)部的第2傳感器，包括使所述機器手從前后方向進入工件的上方或下方的機器手進入工序；當所述機器手進入時、所述一對第1傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的所述機器人的座標之差求出所述工件的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序；在所述工件的上方或下方使所述機器手在左右方向上傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序；使機器手在使所述機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下向左右方向移動、直至第2傳感器檢測到工件的側(cè)緣的第1左右定位工序；以及使機器手在使機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下從前后方向沿著傾斜角θ傾斜的方向移動、直至所述一對第1傳感器檢測到工件的前端緣或后端緣的第1前后定位工序。
2.一種使機器人的機器手從前后方向進入工件的上方或下方進行定位的機器手的定位方法，其特征在于，所述機器手具有沿左右方向并列設置的一對第1傳感器和設置在側(cè)部的第2傳感器，包括使所述機器手從前后方向進入工件的上方或下方的機器手進入工序；當所述機器手進入時、所述一對第1傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的機器人的座標之差求出工件的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序；在工件的上方或下方使機器手在左右方向上傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序；使機器手在使機器手在左右方向上傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下向前后方向移動、直至所述一對第1傳感器檢測到工件的前端緣或后端緣的第2前后定位工序；以及使機器手在使機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的狀態(tài)下向傾斜成傾斜角θ的方向移動、直至第2傳感器檢測到工件的側(cè)緣的第2左右定位工序。
3.一種使機器人的機器手從前后方向進入工件的上方或下方、在保持工件狀地取出的同時對工件進行定位的機器手的定位方法，其特征在于，所述機器手具有沿左右方向并列設置的一對前后傳感器，同時，沿上下方向可移動地對安裝有機器手的臂進行支承的臂支柱部具有邊緣傳感器，并且包括使機器手從前后方向進入工件的上方或下方的機器手進入工序；當機器手進入時、一對前后傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的機器人的座標之差求出工件的左右方向的傾斜角θ的傾斜角算出工序；在工件的上方或下方使機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ的傾斜角對準工序；使機器手沿左右方向傾斜成傾斜角θ、在前后傳感器接通的直立點處保持并取出工件的取出工序；由邊緣傳感器測定邊緣的左右測定工序；以及補正左右的偏差量、使工件位于示范位置的定位工序。
4.一種在使前后左右可移動且可旋轉(zhuǎn)的機器人的機器手從前后方向進入工件的上方或下方進行定位的機器手的定位裝置，其特征在于，具有左右方向并列設置在機器手上的一對第1傳感器和設置在機器手的側(cè)部的第2傳感器，當機器手進入時，一對第1傳感器根椐檢測工件的前端緣或后端緣的機器人的座標之差求出工件的左右方向的傾斜角θ，根椐一對第1傳感器對工件的前端緣或后端緣進行檢測，根椐第2傳感器對工件的側(cè)緣進行檢測。
5.如權(quán)利要求4所述的機器手的定位裝置，其特征在于，所述一對第1傳感器和第2傳感器對工件的邊緣進行光學檢測。
6.一種使前后左右可移動且可旋轉(zhuǎn)的機器人的機器手從前后方向進入工件的上方或下方進行定位的機器手的定位裝置，其特征在于，在上下方向可移動地對安裝著機器手的臂進行支承的臂支柱部上設有邊緣傳感器，通過該邊緣傳感器對吸附在機器手上的工件的左右方向位置進行檢測。
7.如權(quán)利要求6所述的機器手的定位裝置，其特征在于，所述邊緣傳感器是線傳感器。
全文摘要
一種使前后左右可移動且可旋轉(zhuǎn)的機器人的機器手(1)從前后方向進入工件(2)的上方或下方進行定位的機器手(1)的定位裝置，其中，機器手(1)具有沿左右方向并列設置的一對第1傳感器(3)和設置在機器手(1)的側(cè)部的第2傳感器(4)，當機器手(1)進入時、一對第1傳感器(3)根椐檢測工件(1)的前端緣(2a)或后端緣(2b)的機器人的座標之差求出工件(2)的左右方向的傾斜角θ，根椐一對第1傳感器(3)對工件的前端緣(2a)或后端緣(2b)進行檢測，根椐第2傳感器(4)對工件的側(cè)緣(2c)進行檢測。因此可減小所需的空間、縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間、并減少誤差原因。
文檔編號B25J13/08GK1401461SQ02129809
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月7日
發(fā)明者矢澤隆之, 唐木征二, 增澤佳久 申請人:株式會社三協(xié)精機制作所