CN110977933B - 机器人系统和进给工作台装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机器人系统和进给工作台装置。提供一种使进给工作台装置的构造和控制序列简单化的机器人系统。机器人系统包括：机器人；第1工作台和第2工作台；第1进给装置，其使第1工作台进行进给动作；第2进给装置，其使第2工作台进行进给动作；联动构件，其使第1进给装置和第2进给装置联动；以及控制装置，其控制机器人的用于进行作业的第1动作，并且控制机器人的第2动作，该机器人的第2动作是与第1动作不同的动作，用于操作联动构件。机器人通过以第2动作来操作联动构件，从而将第1工作台和第2工作台分别配置于与作业相对应的位置。

Description

机器人系统和进给工作台装置
技术领域
本发明涉及一种包括进给装置的机器人系统和进给工作台装置。
背景技术
公知有一种用于使工作台升降的进给工作台装置(例如，日本实开昭60－31950号公报)。以往，期望一种使进给工作台装置的构造和控制序列简单化的技术。
发明内容
在本公开的一技术方案中，机器人系统包括：机器人；供机器人进行作业的第1工作台；供机器人进行作业的第2工作台；第1进给装置，其使第1工作台进行进给动作；第2进给装置，其使第2工作台进行进给动作；联动构件，其使第1进给装置和第2进给装置联动；以及控制装置，其控制机器人的用于进行作业的第1动作，并且控制机器人的第2动作，该机器人的第2动作是与第1动作不同的动作，用于操作联动构件，机器人通过以第2动作来操作联动构件，从而将第1工作台和第2工作台分别配置于与作业相对应的位置。
在本公开的另一技术方案中，进给工作台装置包括：第1工作台；第2工作台；第1进给螺纹装置，其使第1工作台移动；第2进给螺纹装置，其使第2工作台移动；以及联动构件，其受到来自外部的驱动力而使第1进给螺纹装置和第2进给螺纹装置进行彼此联动的进给动作。
与像以往那样针对多个进给装置分别设置驱动装置的情况相比，采用本公开，不需要为了各驱动装置作成控制序列，并且，能够削减驱动装置的数量。因而，能够使进给工作台装置的构造和控制序列简单化。
附图说明
图1是一实施方式的进给工作台装置的图。
图2是对图1所示的进给工作台装置从上方进行观察而得到的图。
图3是一实施方式的机器人系统的图。
图4是表示图3所示的机器人系统的动作流程的一例的流程图。
图5表示图4的流程开始时的状态。
图6表示图4中的第1次的步骤S10结束时的状态。
图7是用于说明在步骤S6中判断为是时托盘在第1工作台和第2工作台上的设置状态的图。
图8是对另一实施方式的进给工作台装置从上方进行观察而得到的图。
图9是对又一实施方式的进给工作台装置从上方进行观察而得到的图。
图10是对又一实施方式的进给工作台装置从上方进行观察而得到的图。
图11是对又一实施方式的进给工作台装置从后方进行观察而得到的图。
图12是对又一实施方式的进给工作台装置从后方进行观察而得到的图。
图13是表示将图12所示的工作台装置应用于图1所示的机器人系统的情况的动作流程的一例的流程图。
图14是对又一实施方式的进给工作台装置从上方进行观察而得到的图，且表示一个联动构件配置于卡合位置的状态。
图15是对图14所示的进给工作台装置从后方进行观察而得到的图。
图16表示在图14所示的进给工作台装置中一个联动构件配置于脱离位置的状态。
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明本公开的实施方式。另外，在以下说明的各实施方式中，对同样的要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。另外，在以下的说明中，以图中的直角座标系为方向的基准，为了方便起见，以x轴正方向为右方，以y轴正方向为前方，以z轴正方向为上方。
参照图1和图2对一实施方式的进给工作台装置10进行说明。进给工作台装置10是用于使供工件设置的托盘升降的装置。另外，关于工件和托盘，见后述。进给工作台装置10包括：第1工作台12、第1进给装置14、第2工作台16、第2进给装置18、第1壳体20、第2壳体22、顶板24、位置传感器26以及联动机构28。
第1壳体20是中空的，其后表面20a形成有沿着z轴方向延伸的贯通孔20b。第1工作台12以能够在z轴方向上移动的方式配置在第1壳体20的后表面20a的后侧。在本实施方式中，第1工作台12是与x－y平面大致平行地配置的、具有大致矩形的外形的平板构件。
第2壳体22与第1壳体20的右侧相邻地配置，具有与第1壳体20同样的结构。具体而言，第2壳体22是中空的，在其后表面22a形成有沿着z轴方向延伸的贯通孔22b。
第2工作台16以能够在与第1工作台12的右侧相邻的位置沿着z轴方向移动的方式配置在第2壳体22的后表面22a的后侧。在本实施方式中，第2工作台16是与第1工作台12同样外形的平板构件。
第1进给装置14用于使第1工作台12在z轴方向上进行进给动作。具体而言，第1进给装置14是滚珠丝杠装置，具有螺杆30和螺母构件32。螺杆30是在其外周面形成有螺旋状的螺纹部的、具有中心轴线A1的圆柱状的构件。螺杆30以其中心轴线A1与z轴大致平行的方式沿着z轴方向延伸，以能够绕中心轴线A1旋转的方式支承于第1壳体20。
螺母构件32配置于第1壳体20的内部，其后端部32b经由第1壳体20的贯通孔20b固定于第1工作台12的前端部12a。在螺母构件32的中央部形成有螺纹孔32a。螺杆30贯穿于螺纹孔32a，并与该螺纹孔32a螺纹结合。
在本实施方式中，随着螺杆30向在从上侧观察时的顺时针方向旋转，螺母构件32和固定于该螺母构件32的第1工作台12向下方进行进给动作。相反地，随着螺杆30向在从上侧观察时的逆时针方向旋转，螺母构件32和第1工作台12向上方进行进给动作。通过这样，第1进给装置14将螺杆30的旋转动作转换成第1工作台12在z轴方向上的进给动作。
第2进给装置18用于使第2工作台16在z轴方向上进行进给动作。具体而言，第2进给装置18是与第1进给装置14同样的滚珠丝杠装置，具有螺杆34和螺母构件36。螺杆34是在其外周面形成有螺旋状的螺纹部的、具有中心轴线A2的圆柱状的构件。螺杆34以其中心轴线A2与z轴大致平行的方式沿着z轴方向延伸，以能够绕中心轴线A2旋转的方式支承于第2壳体22。
螺母构件36配置于第2壳体22的内部，其后端部36b经由第2壳体22的贯通孔22b固定于第2工作台16的前端部16a。在螺母构件36的中央部形成有螺纹孔36a。螺杆34贯穿于螺纹孔36a，并与该螺纹孔36a螺纹结合。
在本实施方式中，随着螺杆34向在从上侧观察时的顺时针方向旋转，螺母构件36和固定于该螺母构件36的第2工作台16向下方移动。相反地，随着螺杆34向在从上侧观察时的逆时针方向旋转，螺母构件36和第2工作台16向上方移动。通过这样，第2进给装置18将螺杆34的旋转动作转换成第2工作台16在z轴方向上的进给动作。
顶板24固定于第1壳体20的上表面20c和第2壳体22的上表面22c之上。在顶板24形成有第1贯通孔24a和第2贯通孔24b。第1贯通孔24a供第1进给装置14的螺杆30贯穿，而第2贯通孔24b供第2进给装置18的螺杆34贯穿。
在本实施方式中，位置传感器26是接近开关等，以非接触的方式检测处于其下侧附近的位置(具体而言，在位置传感器26的下方距位置传感器26规定距离的位置)的物体。位置传感器26设置于第1壳体20的后表面20a的上端部。位置传感器26在检测到于其下侧附近的位置配置有物体时输出检测信号(即，使检测信号为开)。
联动机构28具有共计4个联动构件38、40、42、44。联动构件38、40、42、44均是在其外周面形成有齿部的圆柱状的齿轮。所述联动构件38、40、42、44构成配置在第1进给装置14的螺杆30与第2进给装置18的螺杆34之间的齿轮列。
联动构件38以中心轴线A1为基准与第1进给装置14的螺杆30大致同心地配置。螺杆30穿过形成于顶板24的第1贯通孔24a，其上端部固定于联动构件38，联动构件38和螺杆30一体地旋转。
另一方面，联动构件44以中心轴线A2为基准与第2进给装置18的螺杆34大致同心地配置。螺杆34穿过形成于顶板24的第2贯通孔24b，其上端部固定于联动构件44，联动构件44和螺杆34一体地旋转。
联动构件40与联动构件38的右侧相邻地配置，并与该联动构件38卡合。联动构件40具有中心孔，在该中心孔贯穿有销48。销48以自顶板24的上表面24c突出的方式设于顶板24。联动构件40能够绕销48旋转。
在本实施方式中，在联动构件40设有操作部46。操作部46是大致四棱柱状的构件，其以与联动构件40一体地旋转的方式固定设置于该联动构件40的上表面。操作部46与销48(即，联动构件40)大致同心地配置。
联动构件42夹设在联动构件40与联动构件44之间，并与联动构件40、44卡合。联动构件42具有中心孔，在该中心孔贯穿有销50。销50以自顶板24的上表面24c突出的方式设于顶板24。联动构件42能够绕销50旋转。
在本实施方式中，联动构件38、40、42、44的齿数彼此相同。因而，相互卡合的两个联动构件38与联动构件40、联动构件40与联动构件42、以及联动构件42与联动构件44的齿数比(即，减速比)均为1。并且，第1进给装置14的螺杆30每旋转一周时的第1工作台12的移动量(即，z轴方向上的移动距离)与第2进给装置18的螺杆34每旋转一周时的第2工作台16的移动量彼此相同。
接着，对进给工作台装置10的动作进行说明。进给工作台装置10接收来自外部(例如机器人)的驱动力而进行动作。具体而言，在从外部赋予操作部46驱动力而使该操作部46向在从上侧观察时的顺时针方向旋转时，联动构件40与操作部46一起向在从上侧观察时的顺时针方向旋转。
随着该联动构件40的旋转，联动构件38、42向在从上侧观察时的逆时针方向旋转。随着联动构件38的旋转，第1进给装置14的螺杆30向在从上侧观察时的逆时针方向旋转，由此，第1工作台12向上方移动。
并且，随着联动构件42向在从上侧观察时的逆时针方向旋转，联动构件44向在从上侧观察时的顺时针方向旋转。随着该联动构件44的旋转，第2进给装置18的螺杆34向在从上侧观察时的顺时针方向旋转，由此，第2工作台16向下方移动。
相反地，在来自外部的驱动力的作用下，操作部46(即，联动构件40)向在从上侧观察时的逆时针方向旋转时，联动构件38、42向在从上侧观察时的顺时针方向旋转，第1工作台12向下方移动，另一方面，联动构件44向在从上侧观察时的逆时针方向旋转，第2工作台16向上方移动。
像这样，联动构件38、40、42、44接收来自外部的驱动力使第1进给装置14和第2进给装置18联动，而使第1工作台12和第2工作台16向彼此相反的方向移动。并且，联动构件38、40、42、44相互卡合而同时旋转，因此第1工作台12和第2工作台16彼此同步地移动。
另外，如上述那样，联动构件38、40、42、44的齿数相同，并且，螺杆30每旋转一周时的第1工作台12的移动量与螺杆34每旋转一周时的第2工作台16的移动量彼此相同。因而，在使联动机构28动作时，第1工作台12和第2工作台16在z轴方向上移动相同的距离。
像这样，在本实施方式中，仅通过对一个联动构件40(操作部46)赋予驱动力，就能够使多个进给装置14、18联动地动作。与像以往那样针对多个进给装置分别设置驱动装置(比较有代表性的是伺服马达)的情况相比，采用该结构，不需要准备各驱动装置用的控制序列，并且能够削减驱动装置的数量。
因而，能够使进给工作台装置10的构造和控制序列简单化。并且，利用作为齿轮的联动构件38、40、42、44构成联动机构28，因此能够使联动机构28的构造简单化，能够降低制造成本。
另外，在本实施方式中，对设有4个联动构件38、40、42、44的情况进行了说明，但也可以是，联动机构28具有2n(n为1以上的整数)个联动构件。在该情况下，能够通过使一个联动构件旋转，来使第1工作台12和第2工作台16向彼此相反的方向联动地移动。
接着，参照图3对一实施方式的机器人系统60进行说明。机器人系统60包括：机器人62、控制装置64以及进给工作台装置10。机器人62是垂直多关节机器人，具有：机器人底座66、回转主体68、机器人手臂70、手腕部72以及末端执行器74。
机器人底座66固定在作业单元的地板上。回转主体68以能够绕铅垂轴线回转的方式设于机器人底座66。机器人手臂70具有以能够旋转的方式安装于回转主体68的下臂部76和以能够旋转的方式安装于该下臂部76的顶端的上臂部78。
手腕部72连结于上臂部78的顶端。末端执行器74安装于手腕部72，手腕部72将末端执行器74支承为能够旋转。在本实施方式中，末端执行器74是机器人手，具有能够开闭的多个指部80。
在机器人62的各组件(机器人底座66、回转主体68、机器人手臂70和手腕部72)分别内置有伺服马达(未图示)。并且，在机器人62设定有机器人座标系CR。在本实施方式中，机器人座标系CR被设定为其原点配置于机器人底座66，z轴与铅垂方向平行，回转主体68绕z轴回转。
控制装置64具有处理器(CPU、GPU等)和存储器(ROM、RAM等)，用于控制机器人62。具体而言，控制装置64以机器人座标系CR为基准生成针对机器人62的各伺服马达的指令，从而驱动各伺服马达，而将末端执行器74配置在作为目标的位置及姿势。并且，控制装置64与位置传感器26能够通信地连接，自该位置传感器26接收上述的检测信号。
接着，参照图4～图7对机器人系统60的动作进行说明。图4所示的流程在控制装置64自操作者、上位控制器或机器人程序接收到作业开始指令时开始。在本实施方式中，在图4所示的流程开始时，如图5所示，设有未加工工件(未图示)的共计6个托盘P被设置于第1工作台12。并且，在第1工作台12上的6个托盘P分别设置有共计nMAX个工件。
另一方面，在第2工作台16设置有一个没有设置工件的空的托盘P。在图4所示的流程的开始时刻，第1工作台12上的最上层的托盘P的上表面与第2工作台16上的最上层的托盘P的上表面配置在大致同一平面上。并且，托盘P具有彼此相同的形状，并具备把持部G。把持部G具有能够利用末端执行器74把持的形状。
在步骤S1中，控制装置64将利用机器人62取出的被设置于第1工作台12上的最上层的托盘P的未加工工件的总数(即，执行后述的步骤S2、S3的次数)“n”设置为零(n＝0)。
在步骤S2中，控制装置64使机器人62动作，从设置于第1工作台12的托盘P中的最上层的托盘P取出一个未加工工件。在此，控制装置64预先取得被设置于第1工作台12上的最上层的托盘P的各未加工工件在机器人座标系CR中的位置数据。
第1工作台12上的最上层的托盘P的位置被指定为利用位置传感器26检测的位置(例如，在位置传感器26的下方与位置传感器26分开1mm的距离以内的位置)。并且，各托盘P配置于第1工作台12上的预先设定的位置。例如，在第1工作台12设有治具(未图示)，设置于该第1工作台12的最下层的托盘P利用该治具定位于第1工作台12上的预先设定的位置。
并且，在一托盘P的上表面形成有定位突起(未图示)，在要设置于该一托盘P之上的另一托盘P的下表面形成有用于收纳该定位突起的定位孔(未图示)。通过使该定位突起与定位孔的卡合，该另一托盘P配置于在x－y平面内与该一托盘P同样的位置。
另外，在各托盘P的内部形成有托盘治具(未图示)，未加工工件利用该托盘治具分别被设置于各托盘P的规定位置。通过这样，能够使设置于各托盘P的未加工工件在x－y平面内的位置一致，设置于第1工作台12上的最上层的托盘P的未加工工件分别被配置于机器人座标系CR中的规定位置。控制装置64取得被设置于该最上层的托盘P的未加工工件在机器人座标系CR中的位置，并将其存储于存储器。
在步骤S2中，控制装置64利用第1工作台12上的最上层的托盘P内的未加工工件的位置数据控制机器人62，来利用末端执行器74把持该未加工工件，并向设置在机器人系统60的外部的加工机(未图示)的内部搬运并设置该未加工工件。通过这样，利用机器人62向加工机装载未加工工件，该加工机对该未加工工件进行加工。像这样，在步骤S2中，机器人62进行自第1工作台12上的托盘P取出工件并将其装载于加工机的装载作业。
在步骤S3中，控制装置64使机器人62动作，自加工机取出已加工工件，并将其设于被设置于第2工作台16的托盘P。在此，控制装置64预先取得要向第2工作台16上的最上层的托盘P应设置已加工工件的设置位置在机器人座标系CR中的位置数据。
控制装置64利用末端执行器74把持被设置于加工机的已加工工件并将其取出，利用设置位置数据控制机器人62，而将该已加工工件设置于第2工作台16上的最上层的托盘P内的设置位置。通过这样，利用机器人62自加工机卸载已加工工件。像这样，在步骤S3中，机器人62进行自加工机卸载已加工工件并将其设置于第2工作台16上的托盘P的卸载作业。
在步骤S4中，控制装置64将上述的总数“n”增加1(即，n＝n+1)。在步骤S5中，控制装置64判断上述的总数“n”是否达到nMAX(即，n＝nMAX)。该nMAX是设置于第1工作台12上的各托盘P的未加工工件的总数。
控制装置64在判断为n＝nMAX(即，是)的情况下，进入步骤S6，在判断为n＜nMAX(即，否)的情况下，返回步骤S2。通过这样，控制装置64反复执行步骤S2～S5的循环直到在步骤S5中判断为是为止，来对设置于第1工作台12上的最上层的托盘P的共计nMAX个未加工工件进行装载作业和卸载作业。
在步骤S6中，控制装置64判断在图4的流程的开始时刻设置在第1工作台12上的所有未加工工件(即，6×nMAX个未加工工件)是否都已完成加工。例如，控制装置64对在步骤S5中判断为是的次数“m”进行计数，在该步骤S6中，判断次数“m”是否达到在图4的流程的开始时刻设置在第1工作台12上的托盘P的总数“6”。
在m＝6的情况下，控制装置64判断为所有未加工工件的加工都已完成(即，是)，而结束图4的流程。另一方面，在m＜6的情况下，控制装置64判断为在第1工作台12上残留有未加工工件(即，否)，而进入步骤S7。
在步骤S7中，控制装置64使机器人62动作，将第1工作台12上的最上层的托盘P转移到第2工作台16上的最上层的托盘P之上。在该步骤S7的开始时刻，第1工作台12上的最上层的托盘P为没有设置未加工工件的空的状态。在此，控制装置64预先取得第1工作台12上的最上层的托盘P的把持部G在机器人座标系CR中的位置数据。
控制装置64利用把持部G的位置数据控制机器人62，利用末端执行器74把持该把持部G而将其拿起，并将该最上层的托盘P设置在第2工作台16上的最上层的托盘P之上。通过这样，利用机器人62将第1工作台12上的最上层的空的托盘P转移到第2工作台16上的最上层的位置。像这样，在步骤S7中，机器人62进行将第1工作台12上的托盘P转移到第2工作台16的托盘转移作业。
如上述那样，机器人62在第1工作台12和第2工作台16进行步骤S2的装载作业、步骤S3的卸载作业以及步骤S6的托盘转移作业。在本实施方式中，将机器人62的用于进行这些作业的动作称作通常动作(第1动作)。
在步骤S8中，控制装置64使机器人62操作联动构件38、40、42、44，使第1工作台12和第2工作台16进行进给动作。在此，控制装置64预先取得操作部46(例如，中心轴)在机器人座标系CR中的位置数据。
在该步骤S8中，控制装置64利用操作部46的位置数据控制机器人62，向利用末端执行器74把持操作部46用的把持位置配置末端执行器74。在配置于该把持位置时，使操作部46配置在末端执行器74的指部80之间。此时，可以以两个指部80分别与四边形的操作部46的相对的两个侧面相面对的方式将末端执行器74相对于操作部46配置。
接着，控制装置64使末端执行器74动作，使指部80闭合。由此，末端执行器74利用指部80把持操作部46。接着，控制装置64使机器人62动作，使利用末端执行器74把持的操作部46向在从上侧观察时的顺时针方向旋转。
于是，联动构件38、40、42、44如上述那样使第1进给装置14和第2进给装置18进行相互联动的进给动作，与使第1工作台12向上方移动同步地，使第2工作台16向下方移动。像这样，控制装置64控制机器人62，使该机器人62进行作为与该机器人62的通常动作不同的动作的、操作联动构件38、40、42、44的联动动作(第2动作)。
在步骤S9中，控制装置64判断第1工作台12和第2工作台16是否配置于用于进行由机器人62进行的接下来的作业(装载作业和卸载作业)的位置。具体而言，控制装置64判断是否自位置传感器26接收到了检测信号。
在此，在上述的步骤S7的结束时刻的第1工作台12上的最上层的托盘P是图5所示的第1工作台12上的托盘P中的从上数第2个托盘。因此，步骤S7的结束时刻的第1工作台12上的最上层的托盘P在位置传感器26的检测位置的下方与位置传感器26的检测位置分离开，因此在步骤S7的结束时刻来自位置传感器26的检测信号为关。
在该状态下，在步骤S8中第1工作台12向上方移动，在第1工作台12上的最上层的托盘P到达位置传感器26的下侧附近的位置时，位置传感器26将检测信号设为开，并向控制装置64发送。在来自位置传感器26的检测信号为开的情况下，控制装置64判断为是，而进入步骤S10，另一方面，在来自位置传感器26的检测信号为关的情况下，使步骤S9循环。
像这样，位置传感器26通过检测第1工作台12上的最上层的托盘P的位置来检测第1工作台12和第2工作台的位置，控制装置64基于位置传感器26的检测结果(即，检测信号开/关)来控制机器人62的联动动作。
在步骤S10中，控制装置64停止由机器人62进行的使操作部46旋转的动作。由此，联动机构28、第1工作台12以及第2工作台16的动作停止。将此时的状态在图6中示出。在图6所示的状态下，第1工作台12上的最上层的托盘P的上表面和第2工作台16上的最上层的托盘P的上表面配置在大致同一平面上。
在步骤S10结束后，控制装置64返回到步骤S1，并使步骤S1～S10循环，直到在步骤S6中判断为是为止。将在步骤S6中判断为是时的状态在图7中示出。在图7所示的状态下，在第1工作台12上设置有一个没有设置未加工工件的空的托盘P，而在第2工作台16上设置有6个分别设置有已加工工件的托盘P。
像这样，通过利用由机器人62进行的联动动作来操作联动构件38、40、42、44，从而将第1工作台12和第2工作台16分别配置于与作业(装载作业和卸载作业)相对应的位置。采用该结构，能够将进行装载作业和卸载作业的机器人62用作对进给工作台装置10赋予驱动力的驱动装置，因此能够使机器人系统60的控制序列和构造简单化。
另外，在本实施方式中，利用位置传感器26检测被设置于第1工作台12的最上层的托盘P配置于规定位置(即，位置传感器26的下侧附近的位置)的情况，从而检测第1工作台12配置于与作业(装载作业和卸载作业)相对应的位置的情况。然后，控制装置64基于位置传感器26的检测结果控制机器人62的联动动作。采用该结构，控制装置64能够高精度地将第1工作台12和第2工作台16配置于与作业相对应的位置。
另外，在本实施方式中，联动构件38、40、42、44使第1工作台12和第2工作台16向相反的方向移动相同的距离。采用该结构，在上述的步骤S10结束时，能够使第1工作台12上的最上层的托盘P的上表面和第2工作台16上的最上层的托盘P的上表面配置在大致同一平面上。
由此，能够使机器人62进行接下来的步骤S2(装载作业)时的机器人62的目标位置(即，设置于第1工作台12上的最上层的托盘P的未加工工件的位置)和进行接下来的步骤S3(卸载作业)时的机器人62的目标位置(即，第2工作台16上的最上层的托盘P的已加工工件的设置位置)恒定。因而，能够利用机器人62可靠地执行步骤S2、S3。
另外，也能够从机器人系统60中省略掉位置传感器26。在该情况下，预先取得第1工作台12基于第1进给装置14而移动的移动量、第2工作台16基于第2进给装置18而移动的移动量以及机器人62对操作部46(即，联动构件40)进行操作的操作量之间的关系。
例如，该关系表示使操作部46在从上侧观察时旋转规定的角度θ(例如，1°)时的、第1工作台12和第2工作台16在z轴方向上的移动量x。基于该关系预先决定在步骤S8中机器人62使操作部46旋转时的目标转速(目标旋转角度)。控制装置64将目标转速预先存储于存储器。
之后，在步骤S9中，控制装置64判断在步骤S8中机器人62使操作部46旋转的转速是否达到目标转速。控制装置64在判断为操作部46的转速达到目标转速(即，是)的情况下，进入步骤S10。
另一方面，在判断为操作部46的转速未达到目标转速(即，否)的情况下，控制装置64使步骤S9循环。采用该结构，控制装置64不使用位置传感器26就能够执行步骤S8～S9的一连串动作，因此能够降低制造成本。
接着，参照图8对另一实施方式的进给工作台装置90进行说明。进给工作台装置90与上述进给工作台装置10的不同在于联动机构92的结构。联动机构92具有联动构件38、42、44、94。联动构件94例如是环状的同步带，其内周面形成有齿部。
联动构件94绷紧设置于联动构件38、42的外周面，形成于该联动构件94的内周面的齿部与形成于联动构件38、42的外周面的齿部卡合。由此，联动构件38的旋转经由联动构件94向联动构件42、44传递。在本实施方式中，联动构件38的转速与联动构件42的转速的减速比为1。
操作部46以轴线A1为基准与联动构件38大致同心地固定设置于该联动构件38的上表面。在操作部46接收来自外部(例如，机器人62)的驱动力而绕轴线A1旋转的情况下，联动机构92与上述联动机构28同样地使第1工作台12和第2工作台16向彼此相反的方向同步移动。
接着，参照图9对又一实施方式的进给工作台装置100进行说明。进给工作台装置100与上述进给工作台装置10的不同在于联动机构102的结构。联动机构102具有联动构件38、44、104。联动构件104是具有中心孔的圆柱状的齿轮，夹设在联动构件38与联动构件44之间，与联动构件38、44卡合。
联动构件104具有中心孔，在中心孔贯穿有销106。销106以自顶板24的上表面24c突出的方式设于顶板24。联动构件104能够绕销106旋转。在本实施方式中，联动构件104的齿数比联动构件38、44的齿数多。但是，也可以是，联动构件104的齿数与联动构件38、44的齿数相同或者比联动构件38、44的齿数少。联动构件38、44这两者的齿数相同，因此联动构件38的转速与联动构件42的转速的减速比为1。
操作部46以与联动构件104大致同心的方式固定设置于该联动构件104的上表面。在操作部46受到来自外部(例如，机器人62)的驱动力而向在从上侧观察时的顺时针方向旋转的情况下，与联动构件104卡合的联动构件38、44这两者分别向在从上侧观察时的逆时针方向旋转。
因而，在该情况下，第1工作台12和第2工作台16彼此同步地向上方移动。相反地，在操作部46向在从上侧观察时的逆时针方向旋转的情况下，第1工作台12和第2工作台16彼此同步地向下方移动。像这样，在本实施方式中，联动机构102使第1工作台12和第2工作台16向彼此相同的方向同步移动。
接着，参照图10对又一实施方式的进给工作台装置110进行说明。进给工作台装置110与上述进给工作台装置10的不同在于联动机构112的结构。联动机构112具有联动构件38、44、94。联动构件94绷紧设置于联动构件38、44的外周面，形成于该联动构件94的内周面的齿部与形成于联动构件38、44的外周面的齿部卡合。由此，联动构件38的旋转经由联动构件94向联动构件44传递。
操作部46以轴线A1为基准与联动构件38同心地固定设置于该联动构件38的上表面。在操作部46接收来自外部(例如，机器人62)的驱动力而绕轴线A1旋转的情况下，联动机构112使第1工作台12和第2工作台16向彼此相同的方向同步移动。
接着，参照图11对又一实施方式的进给工作台装置120进行说明。进给工作台装置120与上述进给工作台装置10的不同在于联动机构122的结构。联动机构122具有联动构件38、40、42、44和减速器124。
减速器124借助安装构件126相对于顶板24固定，以轴线A1为基准与联动构件38大致同心地配置在该联动构件38的上方。操作部46固定于减速器124的输入轴。另一方面，减速器124的输出轴124a固定于联动构件38。
减速器124对操作部46(即，输入轴)的转速进行减速，并且向输出轴124a和联动构件38传递旋转力。此时在联动构件38(输出轴124a)产生的转矩在减速器124的作用下相比操作部46(输入轴)的转矩而言增大。
以下，说明使本实施方式的进给工作台装置120代替进给工作台装置10来应用于图3所示的机器人系统60的情况。在该情况下，在图4中的步骤S8中，控制装置64利用机器人62的末端执行器74把持联动机构122的操作部46而使其绕轴线A1转动。
此时，假设机器人62使操作部46以与使图3所示的联动机构28的操作部46旋转时的转矩相同的转矩旋转，则与联动机构28时相比，在联动构件38、40、42、44产生的转矩较大。像这样通过使转矩增大，即使在第1工作台12和第2工作台16设置有相对较重的托盘P或工件也能够使第1工作台12和第2工作台16稳定地移动。
另一方面，在使联动机构122的联动构件38产生与在由图3所示的联动机构28操作操作部46时于联动构件38产生的转矩相同大小的转矩的情况下，能够减小用于使该联动机构122的操作部46旋转的转矩。在该情况下，能够减小机器人62赋予操作部46的驱动力，因此能够实现机器人62的小型化或省电化。
像这样，在本实施方式中，减速器124作为用于使向联动构件38、40、42、44输入的驱动力(转矩)增大的驱动力增强机构发挥作用。采用该结构，即使在无法确保机器人62使末端执行器74旋转的转矩较大的情况下，也能够利用机器人62的联动动作使第1工作台12和第2工作台16进行进给动作，而将它们分别配置于与作业相对应的位置。
接着，参照图12对又一实施方式的进给工作台装置130进行说明。进给工作台装置130与上述进给工作台装置10的不同在于联动机构132的结构。联动机构132具有联动构件38、40、42、44和辅助装置134。
在本实施方式中，操作部46固定设置于联动构件38的上表面。并且，在联动构件38的下表面固定设置有自该下表面向下方延伸出的力接收构件142。力接收构件142为圆柱状，以轴线A1为基准与联动构件38大致同心地配置。
辅助装置134具有电动马达136和转矩传感器138。电动马达136固定于顶板24的上表面24c。在电动马达136的输出轴固定设置有圆柱状的辅助构件140。电动马达136使辅助构件140绕与轴线A1平行的轴线旋转。
转矩传感器138夹设在第1进给装置14的螺杆30的上端30a与力接收构件142之间，操作部46、联动构件38、力接收构件142和螺杆30一体地旋转。在对操作部46赋予转矩作为驱动力时，该转矩经由联动构件38和力接收构件142施加于转矩传感器138。转矩传感器138检测作用于自身的绕轴线A1的转矩。
辅助构件140和力接收构件142相互抵接(例如，卡合)，以使该辅助构件140的旋转力向该力接收构件142传递。辅助构件140和力接收构件142例如既可以是齿轮，或者也可以是由具有高摩擦系数的材料(例如，橡胶、树脂等)形成的圆柱构件。
在转矩传感器138检测到的转矩超过预先设定的阈值时，电动马达136使辅助构件140旋转，自该辅助构件140对力接收构件142施加追加转矩。此时，以施加于力接收构件142的追加转矩的方向与转矩传感器138检测到的转矩的方向一致的方式决定电动马达136使辅助构件140旋转的方向。
具体而言，假设转矩传感器138检测到向在从上侧观察时的顺时针方向的转矩。在该情况下，电动马达136使辅助构件140向在从上侧观察时的逆时针方向旋转，而自该辅助构件140对力接收构件142施加追加转矩。结果，向在从上侧观察时的顺时针方向的追加转矩施加于力接收构件142。通过这样，辅助装置134使施加于联动构件38的驱动力(即，转矩)增强。
接着，参照图13说明使进给工作台装置130代替进给工作台装置10应用于图3所示的机器人系统60的情况的动作。另外，在图13所示的流程中，对与图4同样的处理标注相同的步骤号码，而省略重复的说明。在将进给工作台装置130应用于机器人系统60的情况下，进给工作台装置130的电动马达136以及转矩传感器138与控制装置64可通信地连接。
在使步骤S8开始之后，在步骤S21中，控制装置64使转矩传感器138开始检测转矩τ。具体而言，控制装置64向转矩传感器138发送转矩检测指令。转矩传感器138在自控制装置64接收到转矩检测指令时连续地(例如，周期性地)检测作用于自身的转矩τ，并将其向控制装置64发送。通过这样，控制装置64借助转矩传感器138取得施加于操作部46的驱动力(转矩τ)。
在步骤S22中，控制装置64判断最近由转矩传感器138检测到的转矩τ是否为阈值τth以上。该阈值τth由操作者预先设定，并存储于控制装置64的存储器。在控制装置64判断为τ≥τth(即，是)的情况下，进入步骤S23。另一方面，在控制装置64判断为τ＜τth(即，否)的情况下，进入步骤S24。
在步骤S23中，控制装置64使电动马达136动作。具体而言，控制装置64基于最近由转矩传感器138检测到的转矩τ的方向来决定电动马达136的旋转方向。并且，控制装置64向电动马达136发送动作指令，电动马达136接收到该动作指令而使辅助构件140向决定好的旋转方向旋转，自该辅助构件140对力接收构件142施加追加转矩τa。
此时施加于力接收构件142的追加转矩τa的方向与转矩传感器138最近检测到的转矩τ的方向一致。通过这样，机器人施加于操作部46的转矩τ和由电动马达136施加的追加转矩τa的合力施加于联动构件38。
另一方面，对于在步骤S22中判断为否的情况，在步骤S24中，控制装置64停止电动马达136的动作，而进入步骤S9。其中，在该步骤S24的开始时刻电动马达136停止的情况下，控制装置64维持电动马达136的停止状态而进入步骤S9。
如上述那样，采用本实施方式，能够利用辅助装置134增强自机器人62施加于联动构件38、40、42、44的驱动力(转矩)。因而，辅助装置134作为使向联动构件38、40、42、44输入的驱动力(转矩)增大的驱动力增强机构发挥作用。采用该驱动力增强机构，即使在无法确保机器人62使末端执行器74旋转的转矩较大的情况下，也能够利用机器人62的联动动作使第1工作台12和第2工作台16进行进给动作，而将它们分别配置于与作业相对应的位置。
接着，参照图14～图16对又一实施方式的进给工作台装置150进行说明。进给工作台装置150与上述进给工作台装置10的不同在于联动机构152的结构。联动机构152具有联动构件38、40、42、44、驱动部154以及引导机构158。
在本实施方式中，联动构件42被设为能够在y轴方向上移动，引导机构158用于引导联动构件42在y轴方向上的移动。具体而言，联动构件42以能够旋转的方式外套于销156。销156具有主体部156a和自该主体部156a向外侧延伸出的凸缘部156b。主体部156a为圆柱状，沿着z轴方向延伸。凸缘部156b自主体部156a向左右两侧延伸出。
在顶板24形成有自上表面24c向下方凹陷的凹部24d。凹部24d具有在从y轴方向进行观察时的大致T字状的截面形状，并沿着y轴方向延伸。销156的主体部156a的下端部和凸缘部156b收纳于凹部24d。
凹部24d对销156在y轴方向上的滑动进行引导，并限制销156绕主体部156a的中心轴线旋转。销156的主体部156a的上端部贯穿于联动构件42的中心孔，联动构件42能够绕主体部156a旋转。并且，联动构件42能够与销156一起在y轴方向上移动。像这样，在本实施方式中，联动构件42由于销156的凸缘部156b与凹部24d的卡合而被引导为在y轴方向上移动。因而，凸缘部156b和凹部24d构成引导机构158。
驱动部154例如是液压式或气压式的缸，其具有驱动轴154a。驱动轴154a的顶端固定于销156的主体部156a。驱动部154通过使驱动轴154a进退而使联动构件42在图14所示的卡合位置和图16所示的脱离位置之间沿着y轴方向进退。
联动构件42在配置于图14所示的卡合位置时与相邻的联动构件40、44卡合，将联动构件40的旋转向联动构件44传递。另一方面，联动构件42在配置于图16所示的脱离位置时自联动构件40、44脱离，使联动构件40的旋转不向联动构件44传递。像这样，在本实施方式中，联动构件42有选择性地与联动构件40、44卡合。
在使本实施方式的进给工作台装置150代替进给工作台装置10应用于图3所示的机器人系统60的情况下，控制装置64控制驱动部154，根据作业情况，使联动构件42有选择性地与联动构件40、44卡合。在将联动构件42配置于卡合位置的情况下，能够使第1工作台12和第2工作台16这两者移动，而在将联动构件42配置于脱离位置的情况下，能够仅使第1工作台12移动。采用该结构，能够灵活地应对更多样化的作业。
另外，在上述进给工作台装置10中，第2进给装置构成为随着螺杆34向在从上侧观察时的顺时针方向旋转而第2工作台16向下方移动，已对这样的情况进行了说明。但是，并不局限于此，也可以是，第2进给装置构成为随着螺杆34向在从上侧观察时的顺时针方向旋转而第2工作台16向上方移动。
在该情况下，联动机构28具有(2n－1)个联动构件。例如，省略图1所示的联动构件42，而使联动构件40、44卡合。在该情况下，在联动构件40旋转时，螺杆30、34向在从上侧观察时的相同的方向旋转，结果，能够使第1工作台12和第2工作台16向彼此相反的方向移动。
也可以将视觉传感器应用于上述机器人系统60。在该情况下，也可以是，在上述的步骤S2中，控制装置64利用视觉传感器拍摄设置于第1工作台12上的最上层的托盘P的未加工工件，来取得该未加工工件在机器人座标系CR中的位置数据。
并且，也可以是，在步骤S3中，控制装置64利用视觉传感器拍摄第2工作台16上的最上层的托盘P，来取得要向该最上层的托盘设置已加工工件的设置位置在机器人座标系CR中的位置数据。在该情况下，能够将托盘P和工件设置于工作台12、16上的任意位置，因此不需要用于定位托盘P和工件的治具。
并且，也可以是，在步骤S7中，控制装置64利用视觉传感器拍摄第1工作台12上的最上层的托盘P，来取得该最上层的托盘P的把持部G在机器人座标系CR中的位置数据。并且，也可以是，在步骤S8中，控制装置64利用视觉传感器拍摄操作部46，来取得该操作部46在机器人座标系CR中的位置数据。在该情况下，不管在步骤S8的开始时刻操作部46配置于什么样的旋转角度，都能够通过末端执行器74可靠地把持操作部46。
在进给工作台装置10中，联动构件38与联动构件40、联动构件40与联动构件42、以及联动构件42与联动构件44的齿数比(减速比)也可以任意。并且，在进给工作台装置90中，联动构件38与联动构件42以及联动构件42与联动构件44的齿数比(减速比)也可以任意。并且，在进给工作台装置100或进给工作台装置110中，联动构件38与联动构件44的齿数比(减速比)也可以任意。并且，联动构件38、40、42、44以及联动构件104并不局限于齿轮，也可以是由具有高摩擦系数的材料(橡胶、树脂等)形成的构件。
操作部46的设置位置并不限定于上述实施方式的位置。例如，在进给工作台装置10中，也可以是，操作部46固定设置于联动构件38、42、44中的任一者。并且，在进给工作台装置120中，也可以是，操作部46和减速器124设于联动构件40、42、44中的任一者。并且，在进给工作台装置130中，也可以是，操作部46、力接收构件142和辅助装置134设于联动构件40、42、44中的任一者。
在进给工作台装置150中，也可以是，将联动构件40设为能够在y轴方向上移动，且驱动部154构成为用于使联动构件40进退。在上述实施方式中，也可以是，将工件直接置于工作台12或工作台16上的规定位置，而不设置托盘P。并且，工作台12或工作台16只要在其上能够载置托盘P或工件，就可以具有任何形状。
位置传感器26并不局限于接近开关，也可以是位移计或线性标尺等能够检测第1工作台12(第1工作台12上的托盘)或第2工作台16(第2工作台上的托盘)的位置(z轴座标、距位置传感器26的距离)的部件。在该情况下，也可以是，在上述的步骤S9中，控制装置64判断位置传感器26的检测结果(z轴座标、距离)是否在规定的容许范围内，在处于容许范围内的情况下判断为是。
机器人系统60中的进给装置14或进给装置18也可以不是滚珠丝杠装置。例如，进给装置14、18也可以是带式输送机那样的能够输送托盘P或工件的装置。在该情况下，联动构件构成为夹设在两个带式输送机之间，使该两个带式输送机联动。并且，进给装置14、18也可以构成为使工作台12、16沿着x－y平面(例如，x轴)移动。
另外，在机器人系统60中，机器人62使工件相对于加工机装载和卸载，已对这样的情况进行了说明，但并不局限于此，例如，机器人62例如也可以使晶圆相对于半导体处理装置装载和卸载，或者也可以向其他任何装置输送构件。
另外，机器人62并不局限于垂直多关节机器人，也可以是水平多关节机器人、并联连杆机器人等任何类型的机器人。并且，也可以是，末端执行器74例如具有能够吸附物体的吸附部，来代替能够开闭的指部80。并且，也可以是，在末端执行器74除指部80(吸附部)之外还(或者，代替指部80地)设有能够操作操作部46的卡盘部。例如，也可以是，该卡盘部具有收纳操作部46并与该操作部46卡合的孔。
也能够使上述的各实施方式的特征组合。例如，也可以将图12所示的辅助装置134应用于图11所示的联动机构122。在该情况下，驱动力增强机构具有减速器124和辅助装置134。或者，也可以是，在图8所示的联动机构92中使联动构件42可动，并将图14所示的驱动部154应用于该联动机构92，使联动构件42有选择性地与联动构件44卡合。
以上，利用实施方式对本公开进行了说明，但上述的实施方式并不限定权利要求书所涉及的发明。

Claims (6)

1.一种机器人系统，其中，
该机器人系统包括：
机器人；
第1工作台，其供所述机器人进行作业；
第2工作台，其供所述机器人进行作业；
第1进给装置，其使所述第1工作台进行进给动作；
第2进给装置，其使所述第2工作台进行进给动作；
联动构件，其使所述第1进给装置和所述第2进给装置联动；以及
控制装置，其控制所述机器人的用于进行所述作业的第1动作，并且控制所述机器人的第2动作，所述机器人的第2动作是与所述第1动作不同的动作，用于操作所述联动构件，
所述机器人通过以所述第2动作来操作所述联动构件，从而将所述第1工作台和所述第2工作台分别配置于与所述作业相对应的位置。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，
所述控制装置根据所述第1工作台基于所述第1进给装置而移动的移动量、所述第2工作台基于所述第2进给装置而移动的移动量以及所述机器人对所述联动构件进行操作的操作量之间的关系来控制所述第2动作。
3.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中，
该机器人系统还包括用于检测所述第1工作台或所述第2工作台的位置的位置传感器，
所述控制装置基于所述位置传感器的检测结果来控制所述第2动作。
4.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中，
所述联动构件根据所述机器人的所述第2动作使所述第1工作台和所述第2工作台向彼此相反的方向移动。
5.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中，
所述联动构件根据所述机器人的所述第2动作使所述第1工作台和所述第2工作台移动同样的距离。
6.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中，
所述第1进给装置具有第1螺杆，所述第2进给装置具有第2螺杆，
所述联动构件具有配置在所述第1螺杆与所述第2螺杆之间的齿轮列。
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