用于更换焊嘴和喷嘴的卡盘装置以及机器人

申请号 CN201610579497.6 申请日 2016-07-21 公开(公告)号 CN106475995A 公开(公告)日 2017-03-08
申请人 发那科株式会社; 发明人 五日市隆; 犬竹博;
摘要 本 发明 涉及用于更换焊嘴和 喷嘴 的卡盘装置以及 机器人 。卡盘装置具备:卡盘底座,其设置成能够旋转;卡合部,其以与卡盘底座一体地旋转的方式固定于该卡盘底座,并能够与形成于焊嘴的外周面上的卡合面卡合,在与卡合面卡合的状态下旋转了卡盘底座时该卡合部使焊嘴与卡盘底座一起旋转;以及多个指部,其可开闭地设置于卡盘底座,并能够分别夹持焊嘴和喷嘴,该多个指部能够向相对于卡合部接近和离开的方向移动,该多个指部向接近卡合部的方向移动而成为关闭状态、向从卡合部离开的方向移动而成为打开状态。
权利要求

1.一种卡盘装置,用于对螺合于焊枪主体的焊嘴和包围该焊嘴的喷嘴进行更换,其特征在于,该卡盘装置具备:
卡盘底座,其设置成能够旋转;
卡合部,其以与上述卡盘底座一体地旋转的方式固定于该卡盘底座,并能够与形成于上述焊嘴的外周面上的卡合面卡合,在与上述卡合面卡合的状态下旋转了上述卡盘底座时该卡合部使上述焊嘴与上述卡盘底座一起旋转;以及
多个指部,其可开闭地设置于上述卡盘底座,并能够分别夹持上述焊嘴和上述喷嘴,该多个指部能够向相对于上述卡合部接近和离开的方向移动,该多个指部向接近上述卡合部的方向移动而成为关闭状态、向从上述卡合部离开的方向移动而成为打开状态。
2.根据权利要求1所述的卡盘装置,其特征在于,
上述多个指部被配置在以上述卡盘底座的旋转轴线为基准彼此旋转对称位置上。
3.根据权利要求1或2所述的卡盘装置,其特征在于,
上述卡合部包含划定孔的壁面,上述焊嘴不能旋转地收容于上述孔。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的卡盘装置,其特征在于,
上述卡盘底座具有:
主体部,其设置有上述多个指部和上述卡合部;
支承部,其支承上述主体部,使该主体部能够沿上述卡盘底座的旋转轴线移动;以及弹性部件,其插接于上述主体部与上述支承部之间,能够在上述旋转轴线的方向上伸缩。
5.根据权利要求4所述的卡盘装置,其特征在于,
上述卡盘装置还具备:位置检测部,其对上述主体部被配置在从上述支承部向上述旋转轴线的方向分离开预定距离的行程端位置上这一情况进行检测。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的卡盘装置,其特征在于,
上述卡盘装置还具备:开闭检测部,其对上述多个指部的开闭进行检测。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的卡盘装置,其特征在于,
上述卡盘装置还具备:
旋转驱动部,其对上述卡盘底座进行旋转驱动;以及
指部驱动部,其使上述多个指部进行移动。
8.一种机器人,其特征在于,具备:
权利要求1~7中任一项所述的卡盘装置;以及
安装有上述卡盘底座的机械臂

说明书全文

用于更换焊嘴和喷嘴的卡盘装置以及机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于对安装于焊枪(welding torch)主体的焊嘴(welding tip)和喷嘴(nozzle)进行更换的卡盘装置以及机器人。

背景技术

[0002] 已知一种分别夹持安装于焊枪主体的焊嘴和喷嘴而在焊枪主体上可装卸的装置(例如日本特开2010-089125号公报和日本特开2010-149145号公报)。
[0003] 以往,要求一种能够更有效地执行很多焊嘴和喷嘴的更换的装置。

发明内容

[0004] 在本发明的一个方式中,用于对螺合于焊枪主体的焊嘴和包围该焊嘴的喷嘴进行更换的卡盘装置具备设置成能够旋转的卡盘底座。
[0005] 另外,卡盘装置具备卡合部,该卡合部以与卡盘底座一体地旋转的方式固定于该卡盘底座,并能够与形成于焊嘴的外周面上的卡合面卡合,在与卡合面卡合的状态下旋转了卡盘底座时该卡合部使焊嘴与卡盘底座一起旋转。
[0006] 另外,卡盘装置具备多个指部,该多个指部可开闭地设置于卡盘底座,并能够分别夹持焊嘴和喷嘴,该多个指部能够向相对于卡合部接近和离开的方向移动,该多个指部向接近卡合部的方向移动而成为关闭状态、向从卡合部离开的方向移动而成为打开状态。
[0007] 多个指部可以被配置在以卡盘底座的旋转轴线为基准彼此旋转对称位置上。卡合部可以包含划定孔的壁面,焊嘴不能旋转地收容于该孔。
[0008] 卡盘底座也可以具有:主体部,其设置有多个指部和卡合部;支承部,其支承主体部,使该主体部能够沿卡盘底座的旋转轴线移动;以及弹性部件,其插接于主体部与支承部之间,能够向旋转轴线的方向伸缩。
[0009] 卡盘装置还可以具备:位置检测部,其对主体部被配置在从支承部向旋转轴线的方向分离开预定距离的行程端位置上这一情况进行检测。卡盘装置还可以具备:开闭检测部,其对多个指部的开闭进行检测。
[0010] 卡盘装置还具备:旋转驱动部,其对卡盘底座进行旋转驱动;以及指部驱动部,其使多个指部进行移动。在本发明的其它方式中,机器人具备上述卡盘装置以及安装有卡盘底座的机械臂附图说明
[0011] 通过说明与附图关联的以下的实施方式,能够更加明确本发明的上述或其它目的、特征以及优点。
[0012] 图1是本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的图。
[0013] 图2是图1示出的卡盘装置的立体图。
[0014] 图3是放大图2示出的卡盘装置的主要部分的放大图。
[0015] 图4是图1示出的机器人系统的框图
[0016] 图5是表示图1示出的机器人系统的动作流程的一例的流程图
[0017] 图6是图5中的步骤S1的流程图。
[0018] 图7是图5中的步骤S2的流程图。
[0019] 图8是图7中的步骤S22的流程图。
[0020] 图9是图5中的步骤S3的流程图。
[0021] 图10是图5中的步骤S4的流程图。
[0022] 图11是表示卡盘装置配置在焊枪主体的轴方向后方的状态的图。
[0023] 图12是表示喷嘴被从焊枪主体拔出的状态的图。
[0024] 图13是表示焊嘴收容在形成于连接器部的孔内的状态的图。
[0025] 图14是表示焊嘴被指部夹持的状态的图。

具体实施方式

[0026] 以下,根据附图详细说明本发明的实施方式。首先,参照图1~图4说明本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统10。
[0027] 此外,在以下说明中,轴方向相当于沿后述的卡盘底座64的旋转轴线O1的方向,方便起见,将图中的箭头B示出的方向设为轴方向前方。另外,径方向相当于以轴线O1为中心的圆的半径方向,周方向相当于以轴线O1为中心的圆的圆周方向。
[0028] 机器人系统10是用于对安装于后述的焊枪主体的焊嘴和喷嘴分别进行更换的系统,具备控制部12和机器人14。控制部12例如具有CPU(中央运算处理装置)和存储部(均未图示)等,直接或间接地控制机器人14的各构成要素。
[0029] 机器人14例如为垂直多关节机器人,具备机器人底座16、旋转主体18、机械臂20以及卡盘装置50。机器人底座16固定于工作间A的地面。旋转主体18能够绕铅直轴旋转地安装于机器人底座16。
[0030] 机械臂20具有可旋转地安装于旋转主体18的后臂部22以及可旋转地安装于该后臂部22的末端的前臂部24。在前臂部24的末端设置有手腕部26,卡盘装置50经由该手腕部26安装于前臂部24的末端。
[0031] 控制部12对内置于机械臂20的伺服电机(未图示)发送指令,使机械臂20进行动作。卡盘装置50通过机器人14而进行移动。
[0032] 如图2所示,卡盘装置50具备连结部52、主底座部54、旋转驱动部56、接合部58以及卡盘机构60。
[0033] 连结部52是向与轴线O1正交的方向延伸的圆柱状的部件,在其一端形成有凸缘部52a,在其另一端形成有凸缘部52b。凸缘部52a与手腕部26连结,另一方面,凸缘部52b固定于主底座部54的顶壁54a。
[0034] 主底座部54具有顶壁54a、前壁54c以及后壁54d。前壁54c固定于顶壁54a的轴方向前方的端缘,另一方面,后壁54d固定于顶壁54a的轴方向后方的端缘。
[0035] 旋转驱动部56固定于主底座部54的后壁54d。旋转驱动部56例如具有伺服电机,根据来自控制部12的指令,使向轴方向延伸的转子(未图示)绕轴线O1(即,向周方向)被旋转驱动。
[0036] 在主底座部54上设置有在前壁54c与后壁54d之间延伸的转子收容部62。转子收容部62是以轴线O1为中心向轴方向延伸的圆筒状部件,将旋转驱动部56的转子可旋转地收容。
[0037] 接合部58安装于主底座部54的前壁54c。接合部58是具有固定于前壁54c的外筒部58a以及旋转部(未图示)的旋转接头,其中,该旋转部被配置于外筒部58a的内部,能够绕轴线O1旋转。
[0038] 旋转驱动部56的转子从旋转驱动部56向轴方向前方延伸,通过转子收容部62的内部,在其轴方向末端与接合部58的旋转部连结。由此,使旋转驱动部56的转子进行旋转,并且使接合部58的旋转部进行旋转。
[0039] 卡盘机构60与接合部58的旋转部连结,通过旋转驱动部56绕轴线O1被旋转驱动。如图3所示,卡盘机构60具有:卡盘底座64;多个指部66、68和70,其可开闭地设置于该卡盘底座64;以及指部驱动部71(图4),其驱动指部66、68和70。
[0040] 卡盘底座64具有支承部72和主体部74。支承部72为平板状的部件,固定于接合部58的旋转部。主体部74被配置在支承部72的轴方向前方,由该支承部72可在轴方向移动地支承。
[0041] 主体部74具有:底座板部76;三岔状的底座部78,其从底座板部76的轴方向前方的端面76a向轴方向前方突出;以及连接器部79,其固定于底座块部78的轴方向前侧。
[0042] 底座块部78与底座板部76一体地固定,具有从轴线O1朝向径方向外侧分别延伸的第一块80、第二块82和第三块84。
[0043] 第一块80、第二块82和第三块84绕轴线O1隔着120°的间隔在周方向排列,被配置在以轴线O1为基准而彼此旋转对称的位置上。
[0044] 指部66可动地安装于第一块80的轴方向前方的端面80a。具体地说,指部66包括:基部66a;臂部66b,其从该基部66a向轴方向前方延伸;以及爪部66c,其从该臂部66b的轴方向末端向径方向内侧突出。
[0045] 基部66a以能够向第一块80的延伸方向(即,径方向)移动的方式安装于端面80a。由此,指部66能够向相对于旋转轴线O1接近和离开的方向进行移动。
[0046] 指部68可动地安装于第二块82的轴方向前方的端面82a。具体地说,指部68包括:基部(未图示);臂部68b,其从该基部向轴方向前方延伸;以及爪部68c,其从该臂部68b的轴方向末端向径方向内侧突出。
[0047] 指部68的基部以能够向第二块82的延伸方向(即,径方向)移动的方式安装于端面82a。由此,指部68能够向相对于旋转轴线O1接近和离开的方向进行移动。
[0048] 指部70可动地安装于第三块84的轴方向前方的端面84a。具体地说,指部70包括:基部70a;臂部70b,其从该基部70a向轴方向前方延伸;以及爪部70c,其从该臂部70b的轴方向末端向径方向内侧突出。
[0049] 基部70a以能够向第三块84的延伸方向(即,径方向)移动的方式安装于端面84a。由此,指部70能够向相对于旋转轴线O1接近和离开的方向进行移动。
[0050] 连接器部79为三岔状的部件,被配置在底座块部78的轴方向前侧。在本实施方式中,连接器部79被制作成与底座块部78分体的部件,通过三个螺栓86可装卸地安装于该底座块部78。
[0051] 在连接器部79上形成有从该连接器部79的轴方向前方的端面79a向轴方向后方凹陷的孔79b。该孔79b具有与形成于后述的焊嘴的外周面上的卡合面对应的多边形外形,能够不可向周方向旋转地收容该焊嘴。
[0052] 孔79b配置成以轴线O1为中心,由配置成包围轴线O1的多个壁面划定。这些壁面在焊嘴被收容于孔79b内时,与焊嘴所对应的卡合面卡合。
[0053] 这样,在本实施方式中,划定孔79b的壁面作为与焊嘴的卡合面卡合的卡合部而发挥功能。此外,在后文中说明该卡合部的功能。
[0054] 指部驱动部71被配置于底座块部78的内部。指部驱动部71例如为气缸或伺服电机,在控制部12的指令下使指部66、68和70进行移动以使其打开和关闭。
[0055] 具体地说,指部驱动部71使指部66、68和70以接近旋转轴线O1(即,孔79b)的方式同步移动,由此,指部66、68和70处于关闭状态。
[0056] 另外,指部驱动部71使指部66、68和70以从旋转轴线O1(即,孔79b)离开的方式同步移动,由此,指部66、68和70处于打开状态。
[0057] 通过这种指部66、68和70的开闭动作,能够分别夹持或松开焊嘴和喷嘴。
[0058] 如上所述,支承部72以能够向轴方向移动地支承主体部74。更具体地说,在支承部72上固定有向轴方向延伸的多个支承轴88。另一方面,在主体部74的底座板部76上形成有贯通孔(未图示),该贯通孔(未图示)将支承轴88以可滑动的方式收容。通过该结构,主体部
74以能够沿支承轴88移动的方式由支承部72支承。
[0059] 在支承部72与底座板部76之间插接有弹性部件90。弹性部件90例如包括螺旋弹簧,其能够向轴方向伸缩。在向轴方向后方按压主体部74由此弹性部件90被压缩的情况下,弹性部件90作为其反作用对主体部74向轴方向前方施力。
[0060] 卡盘装置50还具备位置检测部92和开闭检测部94(图4)。位置检测部92对主体部74被配置在行程端位置这一情况进行检测。在此,行程端位置是指相当于主体部74相对于支承部72的移动行程的轴方向末端的位置。
[0061] 主体部74在被配置于该行程端位置时,配置在从支承部72向轴方向前方分离开预定距离。作为一例,在主体部74被配置于行程端位置时,弹性部件90未被压缩或扩张,处于未对主体部74实质施加弹性力的状态。
[0062] 位置检测部92例如包括位移传感器或接近开关,在主体部74被配置于行程端位置时,将位置检测信号发送到控制部12。
[0063] 开闭检测部94检测指部66、68和70的开闭。具体地说,开闭检测部94包括位移传感器或接近开关,在指部66、68和70处于关闭状态时,将关闭状态检测信号发送到控制部12,另一方面,在指部66、68和70处于打开状态时,将打开状态检测信号发送到控制部12。
[0064] 在此,“关闭状态”是指指部66、68和70相对于轴线O1(孔79b)接近预定距离(例如10mm)以内的状态。指部66、68和70在被配置成该关闭状态时,能够分别夹持后述的焊嘴和喷嘴。
[0065] 另一方面,“打开状态”是指指部66、68和70离开轴线O1(孔79b)预定距离(例如30mm)以上的状态。指部66、68和70在被配置成该打开状态时,分别松开焊嘴和喷嘴。
[0066] 接着,参照图5~图14说明机器人系统10的功能。如上所述,机器人系统10是用于对安装于焊枪主体100的焊嘴102和喷嘴104进行更换的系统。
[0067] 在此,简单地说明焊枪主体100的结构。在焊枪主体100的末端螺合有焊嘴102(图12)。焊嘴102为沿轴线O2(图11)延伸的细长的部件,在其外周面形成有卡合面。
[0068] 该卡合面例如具有多边形外形。如上所述,划定连接器部79的孔79b的壁面具有与焊嘴102的卡合面对应的多边形外形,能够与该卡合面卡合。
[0069] 喷嘴104为沿轴线O2延伸的圆筒状部件,以包围焊嘴102的方式安装于焊枪主体100。在通过机器人系统10更换焊嘴102和喷嘴104的情况下,焊枪主体100被设置于预定的位置。
[0070] 以下,说明机器人系统10的动作流程的一例。在控制部12从使用者或上级控制器接收到对安装于焊枪主体100的焊嘴102和喷嘴104进行更换的指令时,开始图5示出的流程。
[0071] 在步骤S1中,控制部12执行从焊枪主体100取下使用过的喷嘴104的方案。参照图6说明该步骤S1。在步骤S1开始之后,在步骤S11中,控制部12将卡盘装置50的指部66、68和70配置于使用过的喷嘴104的周围。
[0072] 具体地说,控制部12按照机器人程序使机器人14动作,如图11所示,使卡盘装置50移动,使得卡盘装置50的轴线O1与喷嘴104的轴线O2大致一致。
[0073] 接着,控制部12按照机器人程序使机器人14动作,使卡盘装置50从图11示出的位置向轴方向前方移动,使得指部66、68、70的爪部66c、68c、70c配置于喷嘴104的径方向外侧。
[0074] 此外,上述机器人程序是包含对机器人14的动作指令的程序,通过对机器人14示教要使卡盘装置50移动的路径而能够构建上述机器人程序。机器人程序被预先存储于内置在控制部12中的存储部。
[0075] 在步骤S12中,控制部12使指部66、68、70移动,以使其处于关闭状态。具体地说,控制部12向指部驱动部71发送指令,使指部66、68和70以接近旋转轴线O1(即,孔79b)的方式同步移动。
[0076] 在步骤S13中,控制部12判断指部66、68、70的移动是否完成。具体地说,控制部12判断是否从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号。
[0077] 控制部12在判断为从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号(即“是”)的情况下,进入到步骤S14。另一方面,控制部12在判断为没有从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号(即“否”)的情况下,循环步骤S13。
[0078] 在该步骤S13中判断为“是”时,指部66、68和70处于关闭状态,从外侧夹持喷嘴104。
[0079] 在步骤S14中,控制部12使使用过的喷嘴104从焊枪主体100离脱。具体地说,控制部12在将指部66、68和70维持为关闭状态的情况下,使机器人14进行动作,使卡盘底座64向轴方向后方进行移动。结果喷嘴104被从焊枪主体100拔出。图12示出该状态。
[0080] 在步骤S15中,控制部12使喷嘴104向预定的废弃场所移动。具体地说,控制部12按照机器人程序使机器人14动作,使卡盘装置50移动,使得使喷嘴104配置于废弃场所的上方。
[0081] 在步骤S16中,控制部12使指部66、68、70移动,使得其成为打开状态。具体地说,控制部12向指部驱动部71发送指令,使指部66、68和70以从旋转轴线O1(即,孔79b)离开的方式同步移动。
[0082] 在步骤S17中,控制部12判断指部66、68、70的移动是否完成。具体地说,控制部12判断是否从开闭检测部94接收到打开状态检测信号。
[0083] 控制部12在判断为从开闭检测部94接收到打开状态检测信号(即“是”)的情况下,结束图6示出的步骤S1,进入到图5示出的步骤S2。在该步骤S17中判断为“是”时,指部66、68和70处于打开状态,由指部66、68和70夹持的喷嘴104被放出,被收容到废弃场所。
[0084] 另一方面,控制部12在判断为没有从开闭检测部94接收到打开状态检测信号(即“否”)的情况下,循环步骤S17。
[0085] 再次,参照图5,在步骤S1之后,在步骤S2中,控制部12执行从焊枪主体100取下使用过的焊嘴102的方案。参照图7说明该步骤S2。
[0086] 在步骤S2开始之后,在步骤S21中,控制部12使机器人14动作,如图11所示,使卡盘装置50移动,使得卡盘装置50的轴线O1与焊嘴102的轴线O2大致一致。
[0087] 在步骤S22中,控制部12使形成于卡盘底座64的卡合部与形成于焊嘴102的外周面的卡合面卡合。参照图8说明该步骤S22。
[0088] 在步骤S22开始之后,在步骤S221中,控制部12向焊嘴102的末端压接卡盘底座64。具体地说,控制部12使机器人14进行动作,直到设置于卡盘底座64的连接器部79的端面79a被按压到焊嘴102的末端的位置为止,使卡盘装置50向轴方向前方移动。
[0089] 在此,如上所述,形成于连接器部79的孔79b具有与焊嘴102的卡合面对应的外形,使焊嘴102不能向周方向旋转地收容焊嘴102。
[0090] 因而,假设在执行步骤S221时孔79b的外形与焊嘴102的卡合面的外形成为彼此在周方向一致这样的配置时,焊嘴102的末端不与连接器部79的端面79a抵接,而是被插入于孔79b内。
[0091] 与其相反,假设在执行步骤S221时孔79b的外形与焊嘴102的卡合面的外形成为彼此在周方向错开这样的配置时,焊嘴102的末端与连接器部79的端面79a抵接,由此,会被按压到连接器部79的端面79a。
[0092] 于是,连接器部79会通过焊嘴102的末端向轴方向后方被相对按压,主体部74朝向支承部72位移。结果,弹性部件90会向轴方向被压缩,而作为其反作用力,使主体部74向轴方向前方施力。这样,连接器部79的端面79a会通过弹性部件90的弹性力等向焊嘴102的末端被按压。
[0093] 在步骤S222中,控制部12判断主体部74是否配置于行程端位置。具体地说,控制部12判断是否从位置检测部92接收到位置检测信号。
[0094] 控制部12在判断为从位置检测部92接收到位置检测信号(即“是”)的情况下,结束图8示出的流程。例如在步骤S221结束时,在焊嘴102被插入于孔79b内的情况下,主体部74被焊嘴102按压而不会位移,因此成为配置于行程端位置的状态。
[0095] 因而,在该情况下,在该步骤S222中判断为“是”。此时,焊嘴102不能相对旋转地收容于孔79b内,将孔79b划定的壁面与焊嘴102的卡合面卡合。
[0096] 另一方面,控制部12在判断为没有从位置检测部92接收到位置检测信号(即“否”)的情况下,进入到步骤S223。
[0097] 例如在步骤S221结束时,在焊嘴102未被插入于孔79b内而被压接到连接器部79的端面79a的情况下,主体部74朝向支承部72位移,配置于比行程端位置更向轴方向后方。因而,在该情况下,位置检测部92不发送位置检测信号,因此在该步骤S222中判断为“否”。
[0098] 在步骤S223中,控制部12使卡盘底座64绕轴线O1旋转。具体地说,控制部12向旋转驱动部56发送指令,使卡盘机构60向周方向旋转。
[0099] 卡盘机构60进行旋转的结果是,在连接器部79的孔79b的外形与焊嘴102的卡合面的外形彼此在周方向一致的情况下,主体部74通过弹性部件90的作用力向轴方向前方位移,焊嘴102被收容于孔79b内。然后,主体部74再次被配置于行程端位置。
[0100] 在步骤S224中,与上述步骤S222一样,控制部12判断是否从位置检测部92接收到位置检测信号。控制部12在判断为“是”的情况下,进入到S225。
[0101] 例如在步骤S223中焊嘴102被收容于孔79b内的情况下,会在该步骤S224中判断为“是”。另一方面,控制部12在判断为“否”的情况下,使步骤S224循环。
[0102] 在步骤S225中,控制部12使卡盘底座64的旋转停止。具体地说,控制部12使旋转驱动部56的动作停止,由此,使卡盘底座64的旋转停止。通过图8示出的步骤S22,焊嘴102不能相对旋转地收容于连接器部79的孔79b内。图13示出该状态。
[0103] 再次参照图7,在步骤S22之后,在步骤S23中,控制部12使焊枪主体100与焊嘴102之间的连接松开。具体地说,控制部12向旋转驱动部56发送指令,使卡盘机构60绕轴线O1向使焊枪主体100与焊嘴102之间的连接松开的方向进行旋转。
[0104] 当卡盘机构60进行旋转时,通过焊嘴102的卡合面与孔79b的壁面的卡合,焊嘴102也与卡盘机构60一体地旋转,由此,使焊枪主体100与焊嘴102之间的连接松开。
[0105] 在该步骤S23中,控制部12以焊嘴102不会从焊枪主体100完全脱离的程度地,使卡盘机构60旋转预定的转数。该预定的转数由使用者设定,能够预先存储于控制部12的存储部。
[0106] 在步骤S24中,控制部12使卡盘装置50的指部66、68和70配置于焊嘴102的周围。具体地说,控制部12使机器人14动作,使卡盘装置50从图13示出的位置向轴方向后方移动,使指部66、68、70的爪部66c、68c、70c配置于焊嘴102的径方向外侧。
[0107] 在步骤S25中,与步骤S12一样,控制部12向指部驱动部71发送指令,使指部66、68和70以接近旋转轴线O1(即,孔79b)的方式同步移动。
[0108] 在步骤S26中,与上述步骤S13一样,控制部12判断是否从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号。在判断为从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号(即“是”)的情况下,进入到步骤S27。
[0109] 另一方面,控制部12在判断为没有从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号(即“否”)的情况下,循环步骤S26。在该步骤S26中判断为“是”时,指部66、68和70成为关闭状态,从外侧夹持焊嘴102。图14示出该状态。
[0110] 在步骤S27中,控制部12使焊嘴102从焊枪主体100脱离。具体地说,控制部12向旋转驱动部56发送指令,使卡盘机构60绕轴线O1向使焊枪主体100与焊嘴102之间的连接松开的方向旋转。结果,使焊嘴102在由指部66、68和70夹持的状态下进行旋转,从焊枪主体100取下。
[0111] 在步骤S28中,控制部12使取下的焊嘴102向预定的废弃场所移动。具体地说,控制部12按照机器人程序使机器人14动作,使卡盘装置50移动使得使焊嘴102向废弃场所的上方配置。
[0112] 在步骤S29中,与上述步骤S16一样,控制部12使指部66、68、70移动,使得成为打开状态。
[0113] 在步骤S30中,与上述步骤S17一样,控制部12判断指部66、68、70的移动是否完成。控制部12在判断为“是”的情况下,结束图7示出的步骤S2,进入到图5示出的步骤S3。
[0114] 在该步骤S30中判断为“是”时,指部66、68和70成为打开状态,由指部66、68和70夹持的焊嘴102被放出,收容到废弃场所。另一方面,控制部12在判断为“否”的情况下,循环步骤S30。
[0115] 再次参照图5,在步骤S2之后,在步骤S3中,控制部12执行将新焊嘴安装于焊枪主体100的方案。参照图9说明该步骤S3。
[0116] 在步骤S3开始之后,在步骤S31中,控制部12使卡盘装置50的指部66、68和70配置于新焊嘴(未图示)的周围。在此,新焊嘴被设置于预定的位置。
[0117] 控制部12按照机器人程序使机器人14动作,使卡盘装置50移动,使得指部66、68、70的爪部66c、68c、70c配置于新焊嘴的径方向外侧。
[0118] 在步骤S32中,与上述步骤S25一样,控制部12向指部驱动部71发送指令,使指部66、68和70以接近旋转轴线O1(即,孔79b)的方式同步移动。
[0119] 在步骤S33中,与上述步骤S26一样,控制部12判断是否从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号。在判断为从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号(即“是”)的情况下,进入到步骤S34。
[0120] 另一方面,控制部12在判断为没有从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号(即“否”)的情况下,循环步骤S33。在该步骤S33中判断为“是”时,指部66、68和70成为关闭状态,从外侧夹持新焊嘴。
[0121] 在步骤S34中,控制部12将夹持的焊嘴对焊枪主体100进行定位。具体地说,控制部12使机器人14动作,使卡盘装置50移动,使得形成于新焊嘴的螺丝端部配置到形成于焊枪主体100的螺丝孔。
[0122] 在步骤S35中,控制部12将新焊嘴暂时固定于焊枪主体100。具体地说,控制部12向旋转驱动部56发送指令,使卡盘机构60绕轴线O1向新焊嘴的螺丝端部被拧入于焊枪主体100的螺丝孔的方向旋转。
[0123] 此时,控制部12以新焊嘴不会被牢固地连接于焊枪主体100的程度地,使卡盘机构60旋转预定的转数。该预定的转数由使用者设定,能够预先存储于控制部12的存储部。
[0124] 在步骤S36中,与上述步骤S29一样,控制部12使指部66、68、70移动使得成为打开状态。结果是,指部66、68和70从新焊嘴向径方向外侧离开。
[0125] 在步骤S37中,与上述步骤S30一样,控制部12判断指部66、68、70的移动是否完成。控制部12在判断为“是”的情况下,进入到图9中的步骤S22。另一方面,控制部12在判断为“否”的情况下,循环步骤S37。
[0126] 在步骤S37中判断为“是”时,控制部12执行上述步骤S22。由此,新焊嘴不能相对旋转地收容于连接器部79的孔79b内。
[0127] 在步骤S22之后,在步骤S38中,控制部12将新焊嘴连接于焊枪主体100。具体地说,控制部12向旋转驱动部56发送指令,使卡盘机构60向周方向旋转,直至新焊嘴的螺丝端部被牢固地连接于焊枪主体100的螺丝孔。这样,通过图9示出的步骤S3,将新焊嘴连接于焊枪主体100。
[0128] 再次参照图5,在步骤S3之后,在步骤S4中,控制部12执行将新喷嘴安装于焊枪主体100的方案。参照图10说明该步骤S4。
[0129] 在步骤S4开始之后,在步骤S41中,控制部12将卡盘装置50的指部66、68和70配置于新喷嘴(未图示)的周围。在此,新喷嘴被设置于预定的位置。
[0130] 控制部12按照机器人程序使机器人14动作,使卡盘装置50移动,使得指部66、68、70的爪部66c、68c、70c被配置于新喷嘴的径方向外侧。
[0131] 在步骤S42中,与上述步骤S32一样,控制部12向指部驱动部71发送指令,使指部66、68和70以接近旋转轴线O1(即,孔79b)的方式同步地移动。
[0132] 在步骤S43中,与上述步骤S33一样,控制部12判断是否从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号。在判断为从开闭检测部94接收到关闭状态检测信号(即“是”)的情况下,进入到步骤S44。
[0133] 另一方面,控制部12在判断为没有从开闭检测部94接收到闭状态检测信号(即“否”)的情况下,使步骤S43循环。在该步骤S43中判断为“是”时,指部66、68和70成为关闭状态,从外侧夹持新喷嘴。
[0134] 在步骤S44中,控制部12将新喷嘴相对于焊枪主体100进行定位。具体地说,控制部12按照机器人程序使机器人14动作,使卡盘装置50移动,使得卡盘装置50的轴线O1与安装于焊枪主体100的新焊嘴的轴线O2彼此一致。
[0135] 在步骤S45中,控制部12将新喷嘴安装于焊枪主体100。具体地说,控制部12使机器人14动作,使卡盘装置50向轴方向前方移动。由此,由指部66、68、70夹持的新喷嘴被推入安装于焊枪主体100。
[0136] 在步骤S46中,与上述步骤S29一样,控制部12使指部66、68、70移动使得成为打开状态。
[0137] 在步骤S47中,与上述步骤S30一样,控制部12判断指部66、68、70的移动是否完成。控制部12在判断为“是”的情况下,结束步骤S4,由此,结束图5示出的流程。
[0138] 在步骤S47中判断为“是”时,指部66、68和70从新喷嘴向径方向外侧离开,由此,松开新喷嘴。另一方面,控制部12在判断为“否”的情况下,使步骤S47循环。
[0139] 这样,通过图10示出的步骤S4,新喷嘴以包围新焊嘴的方式,安装于焊枪主体100。
[0140] 如上所述,在本实施方式中,卡盘装置50具备能够夹持焊嘴102的指部66、68、70和能够与焊嘴102的卡合面卡合的卡合部(即,孔79b)两者。
[0141] 根据该结构,能够通过一个卡盘装置50连续地执行从焊枪主体100取下使用过的焊嘴102的动作以及将取下的焊嘴102搬运到规定的废弃场所为止的动作。
[0142] 另外,能够通过一个卡盘装置50连续地执行从规定的位置搬运新焊嘴的动作和将该新芯片安装于焊枪主体100的动作。
[0143] 同样地,能够通过一个卡盘装置50连续地执行将使用过的喷嘴104从焊枪主体100取下而搬运到规定的废弃场所为止的动作和从规定的位置搬运新喷嘴而安装于焊枪主体100的动作。
[0144] 因而,能够高效率地执行多个焊嘴和喷嘴的更换,因此能够缩减更换工序的周期。
[0145] 另外,根据本实施方式,能够通过一个卡盘装置50执行上述那样的多个动作,因此不需要例如另行设置用于搬运焊嘴或喷嘴的装置等。因此,能够使装置简化,所以能够降低对卡盘装置50花费的成本。
[0146] 另外,在本实施方式中,指部66、68、70被配置在以轴线O1为基准而彼此旋转对称的位置。另外,形成于连接器部79的卡合部(孔79b)被配置成以轴线O1为中心。
[0147] 根据该结构,在步骤S23中通过卡合部(孔79b)使焊嘴102松开之后,在执行步骤S24时,控制部12仅将卡盘底座64向轴方向移动即可。因而,能够减小卡盘底座64的移动量,并且也能够使执行这种动作的机器人程序简化。
[0148] 另外,在本实施方式中,主体部74由支承部72可动地支承,并且在主体部74与支承部72之间插接有弹性部件90。根据该结构,通过执行步骤S22那样的动作,能够使焊嘴102与卡合部(孔79b)可靠地卡合。
[0149] 另外,根据本实施方式,控制部12能够根据从位置检测部92发送的位置检测信号,判断焊嘴102与卡合部是否卡合。由此,控制部12能够自动且迅速地执行步骤S22的动作。
[0150] 此外,在上述实施方式中,说明了卡盘装置50通过机器人14移动的情况。然而,并不限定于此,也可以通过其它搬运装置或手动进行移动。
[0151] 另外,在上述实施方式中,说明了构成为控制部12控制机器人14的机器人控制器的情况。然而,并不限定于此,控制部也可以构成为例如控制机床的机床控制器。或者,控制部也可以构成为与机器人控制器和机床控制器不同的要素。
[0152] 另外,在上述实施方式中,说明了开闭检测部94构成为在指部66、68和70向轴线O1(孔79b)接近预定的距离(例如10mm)以内的情况下向控制部12发送关闭状态检测信号的情况。
[0153] 然而,并不限定于此,开闭检测部94也可以对指部66、68和70相对于轴线O1(孔79b)的距离进行计测,将与该距离有关的数据发送到控制部12。在该情况下,控制部12也可以在步骤S13、26、33、43中,在该距离变得小于预定的阈值时,判断为“是”。
[0154] 另外,开闭检测部94也可以具有在夹持喷嘴时(步骤S13、S43)使用的第一开闭检测部以及在夹持焊嘴时(步骤S26、S33)使用的第二开闭检测部。
[0155] 在该情况下,第一开闭检测部也可以构成为:在指部66、68和70向轴线O1(孔79b)接近预定的第一距离(例如12mm)以内的情况下,向控制部12发送关闭状态检测信号。
[0156] 另一方面,第二开闭检测部也可以构成为:在指部66、68和70向轴线O1(孔79b)接近预定的第二距离(例如8mm)以内的情况下,向控制部12发送关闭状态检测信号。
[0157] 另外,在上述实施方式中,说明了连接器部79与底座块部78分体的情况。然而,并不限定于此,连接器部79可以一体地设置于底座块部78,也可以将孔79b直接形成于底座块部78。在该情况下,孔79b能够形成为从底座块部78的轴方向前方的端面朝向内方凹陷。
[0158] 另外,作为与焊嘴102的卡合面卡合的卡合部,不仅是孔79b,也可以是多个凸部。例如,连接器部79能够具有多个凸部,该多个凸部从端面79a向轴方向前方突出,并向周方向排列。
[0159] 这些凸部分别以焊嘴102相对于卡盘底座64不能向周方向旋转不能的方式与焊嘴102的卡合面卡合。在该情况下,这些凸部也可以配置在以轴线O1为基准而彼此旋转对称的位置。
[0160] 另外,在上述实施方式中,说明了在支承部72与主体部74之间插接弹性部件90而将主体部74向轴方向前方施力的情况。然而,也可以代替弹性部件90,例如应用磁体,通过磁力将主体部74向轴方向前方施力。
[0161] 另外,在上述实施方式中,说明了共设置三个指部66、68和70的情况。然而,也可以设置两个或四个以上的指部。
[0162] 以上,通过发明的实施方式来说明了本发明,但是上述实施方式并不限定于权利要求书所涉及的发明。另外,使在本发明的实施方式中说明的特征组合的方式也能够包含在本发明的技术范围内,但是这些特征的全部组合对于发明的解决方法不一定是必须的。并且,能够在上述实施方式中进行各种变更或改进对本领域技术人员来说也是显而易见的。
[0163] 另外,在权利要求书、说明书和附图中示出的装置、系统、程序以及方法中的动作、过程、步骤、工序和阶段等各处理的执行顺序并未特别明确指示“更前”、“之前”等,另外,要注意只要不将前处理的输出使用于后处理,就可以通过任意顺序来实现。关于权利要求书、说明书和附图中的动作流程,方便起见即使使用“首先,”、“接着,”、“接下来”等来进行说明,也并不意味着必须通过该顺序来进行实施。
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