TWI657903B - Manufacturing system, manufacturing system construction method, end effector, robot, and robot operation method - Google Patents

Abstract

本發明之製造系統具備：產業用機器人，其具有機械臂及安裝於該機械臂之機械手；及作業站，其具有設有供機械手握住之握柄的機器。

Description

製造系統、製造系統之構築方法、末端效應器、機器人、及機器人之作業方法

本發明係關於一種使用產業用機器人之製造系統及其構築方法、以及適用於上述製造系統之末端效應器、具備其之機器人及該機器人之作業方法。

作為機器人之銷售態樣之一，可列舉租賃。例如，專利文獻1中，公開有包括服務機器人之租賃的銷售系統。

專利文獻1之服務機器人銷售系統中，服務機器人係由包含各種感測機構或驅動系統等之內裝構造體、及包圍內裝構造體之外裝構造體構成，內裝構造體以租賃之方式提供給使用者，外裝構造體以定製之方式提供給使用者。

上述之所謂服務機器人一般為導引機器人、受理機器人、對話機器人、清掃機器人等使用於服務業範圍內的機器人。與服務機器人相對，有主要於汽車或電子零件之製造製程中代替人類進行作業的產業用機器人。一般而言，產業用機器人具備機械臂、及安裝於機械臂之手腕部的末端效應器。該末端效應器械有與使用機器人之製造製程相應的功能。

然而，已知有產業用機器人，其為了具備通用性，於機械臂之手腕部設有自動工具更換器，自動地更換安裝於機械臂之手腕部的工 具。專利文獻2中，公開有此種產業用機器人。

專利文獻2中記載之產業用機器人中，對機器人之手腕部設有機器人側工具更換器，對點焊槍或處理工具等各工具設有工具側工具更換器。並且，此產業用機器人中，藉由機器人之動作，解除機器人側工具更換器與工具側工具更換器之結合，藉由將機器人側工具更換器與其他工具之工具側工具更換器結合而自動更換工具。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2007-307628號公報

[專利文獻2]日本專利特開2009-184099號公報

專利文獻1中公開有服務機器人之租賃，但產業用機器人之租賃並不如服務機器人之租賃般容易。產業用機器人中，末端效應器所要求之功能會因使用者而不同且專用性高，故而工業上難以製造(即，量產)末端效應器。進而，通常，暫時安置於製造現場之產業用機器人係於嚴酷之環境下長時間作業。由此可推斷產業用機器人之租賃會耗費與購買同樣之成本，認為產業用機器人不適合租賃。

又，本申請之發明者提出由作業人員與複數個機器人共用一個作業站(作業站中包含作業單元)的製造系統。該製造系統中，作業人員、及第1~n個機器人(n為整數)共有一個作業站，其中之任一者均能 輪換地使用作業站。為了實現該系統，要求機器人具有通用性，但若為此於各機器人設置如專利文獻1般之機器人側工具更換器則成本會膨脹，故而並不現實。又，先前之工具側工具更換器係與機器人側工具更換器對應之界面，作業人員難以直接使用具備先前之工具側工具更換器之工具。故而，為了由機器人與作業人員共有一個作業站，作業站分別需要面向機器人之工具與面向作業人員之工具，故而影響空間，成本亦增高。

鑒於以上內容，本發明中，為了抑制使用產業用機器人之製造系統之導入成本，提供一種使用產業用機器人之製造系統及其構築方法、以及適用於上述製造系統之末端效應器、具備其之機器人及該機器人之作業方法。

本發明之一實施形態之製造系統之特徵在於，其具備：產業用機器人，其具有機械臂及安裝於該機械臂之機械手；及作業站，其具有設有供上述機械手握住之握柄的機器。

又，本發明之一實施形態之製造系統之構築方法之特徵在於包括如下步驟：形成具備具有握柄之機器及支撐上述機器之台的作業站；以租賃或購買之方式獲得具備抓持上述握柄之機械手及安裝有該機械手之機械臂的產業用機器人；及將上述機器人導入至上述作業站。

又，本發明之一實施形態之末端效應器係安裝於機械臂之手腕部，該末端效應器之特徵在於具備： 機械手，其與上述手腕部連結；及機器，其具有供上述機械手及作業人員抓持之握柄、及與該握柄結合之功能部。

又，本發明之一實施形態之機器人之特徵在於，其具備：機械臂；上述末端效應器，其安裝於上述機械臂之手腕部；及機器人控制裝置，其控制上述機械臂及上述末端效應器之動作。

又，本發明之一實施形態之機器人之作業方法係使用具有供作業人員抓持之握柄的機器、具備機械臂及安裝於該機械臂之機械手的產業用機器人之作業方法，其特徵在於包括如下步驟：使上述機械臂及上述機械手動作，利用上述機械手抓持上述機器之上述握柄；及一面保持上述機械手對於上述機器之上述握柄之抓持，一面使上述機械臂及上述機器動作而使上述機器作用於對象物。

上述製造系統及其構築方法、以及適用於上述製造系統之末端效應器、具備其之機器人及該機器人之作業方法中，機器人利用機械手握住機器之握柄，藉此使機械手與機器一體化。並且，利用與機械手一體化之機器可使機械手之功能得以擴展或補充。

握柄係被機械手抓持，於機械手與握柄之接合部，並不要求機器人側與機器側的配線或配管的連接。故而，握柄可以經濟的價格製造。故而，使用者能以較低的成本獲得具有具備共通形態之握柄的複數個機器。並且，進行抓持動作之機械手的通用性較高，故而，與設有專用性高 之機械手的情況相比，使用者能以相對低的成本獲得機器人。故而，能抑制使用產業用機器人之製造系統之導入成本。

根據本發明，能抑制使用產業用機器人之製造系統之導入成本。

1‧‧‧產業用機器人

2‧‧‧作業站

5‧‧‧末端效應器

5A‧‧‧基礎手(機械手)

5B‧‧‧擴展手(機器之一例)

6‧‧‧機器人控制裝置

10‧‧‧機械臂

13‧‧‧手腕部

14‧‧‧機械界面

20‧‧‧台

51‧‧‧負壓源

52‧‧‧電磁閥(致動器之一例)

53、53a‧‧‧操作輸入裝置

54‧‧‧機器控制裝置

59‧‧‧模式選擇裝置

61‧‧‧空氣源

62‧‧‧電磁閥

70‧‧‧載台

71‧‧‧機器人界面

72‧‧‧抓持指

72a‧‧‧爪

73‧‧‧致動器

81‧‧‧握柄

82‧‧‧功能部

83‧‧‧卡合部

圖1係表示本發明之一實施形態之作業站之一例的圖。

圖2係表示機器人於圖1之作業站進行作業之狀況的圖。

圖3係表示作業人員於圖1之作業站進行作業之狀況的圖。

圖4係表示本發明之一實施形態之產業用機器人之概略構成的圖。

圖5係表示圖4所示之機器人之機械臂之連接構成的圖。

圖6係本發明之一實施形態之末端效應器之立體圖。

圖7係基礎手及其所抓持之擴展手之握柄的俯視圖。

圖8A係本實施形態之抓持指之俯視圖。

圖8B係與圖8A所示之抓持指對應的擴展手之握柄之俯視圖。

圖9A係變形例之抓持指之俯視圖。

圖9B係與圖9A所示之抓持指對應的擴展手之握柄之俯視圖。

圖10係圖6所示之末端效應器之側視圖。

圖11係表示作業人員抓持圖6所示之末端效應器之擴展手的狀況的側視圖。

圖12係產業用機器人之配管系統及配線系統之概念圖。

圖13係表示產業用機器人之配線系統之構成的圖。

圖14係表示單夾頭型擴展手的立體圖。

圖15係表示雙轉筒夾頭型擴展手之立體圖。

圖16係表示單吸附型擴展手之側視圖。

圖17係表示雙吸附型擴展手之立體圖。

圖18係表示雙轉筒吸附型擴展手之側視圖。

圖19係具備螺絲起子型擴展手之末端效應器之立體圖。

圖20係圖19之螺絲起子型擴展手之側視圖。

圖21係使用圖19所示之擴展手時產業用機器人之配管及配線的概念圖。

圖22係矽塗布槍型擴展手與抓持其之基礎手之立體圖。

圖23係表示自腳架卸下矽塗布槍型擴展手之狀況的圖。

圖24係晶圓搬送用擴展手之側視圖。

圖25係表示玻璃板搬送用擴展手之立體圖。

圖26係表示圖25之玻璃板搬送用擴展手之使用態樣的圖。

圖27係表示基板搬送用擴展手之立體圖。

圖28係圖27之基板搬送用擴展手及抓持其之基礎手之側視圖。

圖29係表示設有支架之台之一例的側視剖面圖。

圖30係表示支架之座板與擴展手之握柄的立體圖。

圖31係表示支架與擴展手之定位機構的圖。

圖32係表示製造系統之構築方法之流程的圖。

圖33係表示末端效應器之基礎手之變形例1的側視圖。

圖34係表示末端效應器之基礎手之變形例2的側視圖。

圖35係表示擴展手之握柄之變形例1的側視圖。

圖36係設於機械臂之手指尖部的手眼裝置之立體圖。

以下，參照圖式對於本發明之實施形態進行說明。本發明之一實施形態之產業用機器人(以下，有時簡稱為「機器人1」)例如用於以線上生產方式或單元生產方式組裝電氣、電子零件等而製造產品的製造工場。該製造工場中，由至少一個機器、及支撐該機器之台(腳架或平台)形成機器人1及作業人員之作業站2。再者，本說明書及申請專利範圍中表述為「作業站」時，可包含作業單元。

〔作業站2〕

首先，自作業站2之概要起進行說明。

圖1中表示由複數個台20形成之作業站2之一例，圖2中表示機器人1於該作業站2進行作業之狀況，圖3中表示作業人員於該作業站2進行作業之狀況。該作業站2中，進行基板之移送、元件之姿勢轉換、元件向基板之組裝等作業。然而，於作業站2進行之作業並不限於上述作業，亦可為對於工件或元件進行移送、姿勢轉換、組裝、焊接、塗裝、檢查等各種作業中之至少一者。

如圖1~3所示，於本實施形態之作業站2，設置有複數個台20。於自被導入至作業站2之機器人1(或作業人員)觀察時之右側設置有台20A及台20B，該台20A設有用於支撐後述之擴展手5B的支架100，該台20B具備搬出基板之輸送帶22。於自機器人1(或作業人員)觀察時 之左側設置有台20C及台20D，該台20C設有用於支撐擴展手5B之複數個支架100，該台20D設有供以垂直姿勢收容組裝於基板之板狀元件的箱24。又，於自機器人1(或作業人員)觀察時之正面，設有：台20E，其設有搬入基板之輸送帶25；台20F，其設有供給用於將元件組裝於基板之螺釘的螺釘供給裝置26、及用於支撐擴展手5B之支架100；台20G，其設有使板狀元件自垂直姿勢向水平姿勢進行姿勢轉換之姿勢轉換裝置27；及台20H，其設有當將元件組裝於基板時對基板進行位置保持的夾具28。再者，該等台20之構成或配置並無限定，可根據作業站2內進行之作業而相應地設置至少一個台20。

如上所述，藉由自機器人1觀察時配置成門形的台20(20A~H)，組成作業站2，又，規定了作業站2中機器人1及作業人員之導入位置。再者，台20(20A~H)之配置並不限於門形，亦可為L字形、I字形等。該作業站2可由機器人1與作業人員共有。又，該作業站2可由複數個機器人1共有。共有作業站2之複數個機器人1只要可安裝後述之基礎手5A，則亦可具有不同之機構。再者，此處，所謂共有作業站2係指各共有者使用一個作業站2。

〔機器人1〕

繼而，對於機器人1之構成進行說明。

圖4係表示本實施形態之機器人1之概略構成之立體圖，圖5係表示圖4所示之機器人1之機械臂10之連接構成的圖。如圖4及圖5所示，本實施形態之機器人1係具備左右之機械臂(以下簡稱為「臂」)10A、10B的雙腕之水平多關節型機器人。左右之臂10A、10B可獨立動作，亦可 彼此關聯地動作。然而，本發明所適用之機器人1並不限於本實施形態，不論水平多關節型、垂直多關節型，只要為具有至少1根機械臂之產業用機器人即可。

機器人1具備台車17、及支撐於台車17之一對臂10A、10B。於各臂10A、10B之手腕部13，裝設有末端效應器5。再者，圖4中，省略了末端效應器5。又，臂10A、10B及末端效應器5之動作係藉由配設於台車17內之機器人控制裝置6控制。於台車17之正面，設有配置有未圖示之配管或配線之連接部的界面171。

左右之臂10A、10B具有實質上類似之構造，當未特意區分左右之臂10A、10B時，省略後綴之字母而表示為「臂10」。各臂10具備第1連桿11、第2連桿12、及具有安裝有末端效應器5之機械界面14的手腕部13，且其等係串聯連接。

第1連桿11係藉由旋轉關節J1而與固定在台車17之上表面的基軸16連結。第1連桿11可圍繞通過基軸16之軸心之垂直的旋轉軸線轉動。又，第2連桿12係藉由旋轉關節J2而與第1連桿11之前端連結。第2連桿12可圍繞限定於第1連桿11之前端之垂直的旋轉軸線轉動。

手腕部13經由直進關節J3及旋轉關節J4而與第2連桿12之前端連結。手腕部13可藉由直進關節J3而相對於第2連桿12升降移動。又，手腕部13可藉由旋轉關節J4而圍繞與第2連桿12垂直之旋轉軸線轉動。

上述構成之臂10具有對應於各關節J1~J4而設之4個控制軸。並且，於臂10，以與各控制軸對應之方式，設有驅動用伺服馬達、檢 測伺服馬達之旋轉角之編碼器、及將伺服馬達之動力傳遞至關節之動力傳遞機構(任一者均未圖示)。各伺服馬達藉由機器人控制裝置6進行伺服控制，從而沿臂10之手腕部13所教示之軌道移動。

此處，對於安裝於臂10之手腕部13的末端效應器5進行詳細說明。圖6係本發明之一實施形態之末端效應器5之立體圖，圖7係基礎手5A及其所抓持之擴展手5B之握柄81之俯視圖，圖10係圖6所示之末端效應器5之側視圖，圖11係表示作業人員抓持圖6所示之末端效應器5之擴展手5B的狀況的側視圖。

如圖6~11所示，末端效應器5係由基礎手5A及擴展手5B構成。

基礎手5A係能抓持對象物之機械手。本實施形態之基礎手5A係具備一對抓持指72之夾鉗型手，一對抓持指72以一面維持彼此之平行一面靠近之方式並進，藉此抓持對象物。

本實施形態之基礎手5A具備載台70、支撐於載台70之致動器73、及由致動器73驅動之一對抓持指72。

於載台70設有機器人界面71。該機器人界面71與設於臂10之手腕部13之機械界面14結合。本實施形態之載台70為平板形狀，但載台70之態樣並不限於此。

一對抓持指72藉由致動器73驅動，以一面維持平行一面彼此靠近、相離之方式並進移動。致動器73由線性導軌與驅動源之組合構成。本實施形態之線性導軌係由滑塊及軌道構成，驅動源為氣壓缸。然而，致動器73並不限於本實施形態，例如，亦可使用馬達或油壓缸作為驅動源， 亦可使用齒條齒輪或汽缸等作為線性導軌。

擴展手5B連接於基礎手5A而擴展或變更基礎手5A所具備之功能。擴展手5B具備握柄81及與握柄81結合之功能部82。

握柄81係擴展手5B中之與基礎手5A接合的被接合部。藉由基礎手5A握住握柄81，而使基礎手5A與擴展手5B一體地接合。又，藉由基礎手5A放開握柄81，而使基礎手5A與擴展手5B解除接合。

握柄81之外形呈圓柱形狀或圓筒形狀。以下，將該圓柱或圓筒之軸心之延伸方向稱為「軸心方向」。本實施形態之握柄81呈於軸心方向之中途形成有窄細部84的圓筒形狀，圓筒之內周為與功能部82連接之配線或配管之導引部87。由該導引部87限制配線或配管之路徑，藉此，能防止當握柄81接合於基礎手5A時配線或配管被夾於基礎手5A與握柄81之間。導引部87可設定為能限制配線或配管之路徑的各種構成。例如，可將不同於握柄81之托架作為導引部87，將該托架設於遠離握柄81之位置。總之，導引部87構成為使基礎手5A與握柄81接合之部分與配線或配管隔離即可。

於握柄81之外周面，設有供基礎手5A之抓持指72卡合的卡合部83。該卡合部83係對應於基礎手5A之抓持指72之數量、位置及形狀。本實施形態之基礎手5A具有一對抓持指72，與其對應之卡合部83係形成於握柄81之外周面的溝槽。溝槽經由握柄81之軸心而對稱地設置。卡合部83之溝槽的溝槽寬度為可供抓持指72嵌入之溝槽寬度，且與抓持指72之寬度(粗細度)相同或稍大。

本實施形態中，於一對抓持指72之對向之各個面設有凹凸 形狀，與該凹凸形狀嵌合之凹凸形狀係由在握柄81之外周面沿切線方向延伸之溝槽形成。若將基礎手5A之抓持指72作為接合部，則與其對應之接合收容部為握柄81，若將抓持指72之凹凸形狀作為狹義的接合部，則與其對應之狹義的接合收容部為握柄81之卡合部83之凹凸形狀。例如，如圖8A及圖8B中放大所示般，當抓持指72被切劃為三角形狀，且於抓持指72之對向之面形成有2個面狀之接合部時，與其對應之2個面狀之接合收容部設於握柄81之卡合部83。此處，2個面狀之接合收容部係由在握柄81之外周面沿圓周方向延伸之2個溝槽之底面形成。又，例如，如圖9A及圖9B中放大所示，當於抓持指72之對向之面形成有一個面狀之接合部時，與其對應之一個面狀之接合收容部設於握柄81之卡合部83。此處，2個面狀之接合收容部係由在握柄81之外周面沿圓周方向延伸之一個溝槽之底面形成。

於握柄81被基礎手5A之抓持指72抓持之狀態下，抓持指72嵌入至卡合部83之溝槽。即，成為猶如一對抓持指72陷入握柄81之外周面的態樣。藉此，相對於抓持指72(即，基礎手5A)，完成握柄81之軸心方向位置與旋轉相位之定位，並且，握柄81以無法自被定位之狀態相對於基礎手5A而相對移動的方式得以位置保持。

握柄81之外徑為30~50mm。此種尺寸之握柄81便於作業人員握住。又，形成於握柄81之外周面的卡合部83亦與握住握柄81之作業人員之手指卡合。如此，藉由使作業人員之手指卡合於握柄81之卡合部83，使作業人員之手指不易在握柄81之外周面上滑動，從而能使作業人員穩定地握住擴展手5B。

圖6、10及11所示之擴展手5B係4點吸附型手，該擴展手5B之功能部82具備設於4處之吸附墊92。然而，如下文所述，4點吸附型手僅為擴展手5B之一例。

作為擴展手5B之4點吸附型手具備握柄81、與握柄81結合之基底板90、支撐於基底板90之2根臂構件91、及於各臂構件91各設2個的吸附墊92。各臂構件91由3個連桿連接而成。並且，所有吸附墊92之下端之高度相同。以此種4點吸附型手，例如，為了處理板狀之對象物，能利用吸附墊92吸附該對象物之周緣部之4處。

繼而，對於上述構成之機器人1之配管及配線系統之構成進行說明。圖12係機器人1之配管系統及配線系統之概念圖，圖13係對於機器人1之配線系統之構成進行說明的塊圖。

如圖12所示，基礎手5A之致動器73例如包含使抓持指72活動之氣壓缸，該氣壓缸經由電磁閥62及配管而與空氣源61連接。電磁閥62之動作藉由機器人控制裝置6控制，且藉由機器人控制裝置6控制基礎手5A之抓持動作、鬆開動作。

又，擴展手5B之吸附墊92經由電磁閥52及配管而與負壓源51連接。電磁閥52例如為電磁線圈致動器，搭載於擴展手5B，或雖不搭載於擴展手5B但作為擴展手5B之附屬要素而配置於擴展手5B附近。或者，電磁閥52亦可配置於遠離擴展手5B之位置。若鬆開電磁閥52，則吸附墊92與負壓源51藉由配管而連接，能於吸附墊92之前端產生吸引力。

電磁閥52係與控制設於作業站2之至少一個機器之動作的機器控制裝置54電性連接。圖12中，機器控制裝置54表示為控制擴展手 5B之動作的控制手段，但機器控制裝置54亦可構成為，獨立於擴展手5B而設，或代替該擴展手5B，來控制輸送帶22、25或螺釘供給裝置26等擴展手5B以外之機器之動作。又，當於作業站2進行作業者僅限於機器人1時，機器人控制裝置6亦可兼具機器控制裝置54之功能。

於機器控制裝置54，經由界面32及配線而電性連接有操作輸入裝置53、模式選擇裝置59及機器人控制裝置6。界面32亦可例如設於台20之外表面。

於操作輸入裝置53，由作業人員輸入有吸附墊92之吸附/鬆開之指令。操作輸入裝置53基於該指令而對電磁閥52輸出吸附(ON)/鬆開(OFF)之指令訊號。為了能使作業人員一面握住擴展手5B之握柄81一面進行輸入操作，操作輸入裝置53可為例如腳踏開關、設於擴展手5B之握柄81之按鈕開關、或、設於擴展手5B之握柄81之槓桿開關。

於模式選擇裝置59，由作業人員輸入自動模式與手動模式之選擇指令。模式選擇裝置59基於該指令輸出自動模式(ON)/手動模式(OFF)之指令訊號。

如圖13所示，機器控制裝置54具備模式切換開關58，該模式切換開關58基於自模式選擇裝置59輸入之指令訊號，將操作輸入裝置53與機器人控制裝置6中之一者選擇性地與電磁閥52電性連接。手動模式下，模式切換開關58進行切換以使電磁閥52與操作輸入裝置53電性連接。即，手動模式下，電磁閥52基於自作業人員輸入至操作輸入裝置53之操作而動作。又，自動模式下，模式切換開關58進行切換以使電磁閥52與機器人控制裝置6經由繼電器57而電性連接。即，自動模式下，電磁閥 52基於自機器人控制裝置6輸入之操作訊號而動作。

表1中，表示操作輸入裝置53、模式選擇裝置59、及機器人控制裝置6各自之輸出訊號與電磁閥52之開閉的關係。手動模式下，對應於來自操作輸入裝置53之指令訊號之ON/OFF而使電磁閥52開/閉。又，自動模式下，經由繼電器57而獲取來自機器人控制裝置6之指令訊號，且對應於該指令訊號之ON/OFF而使電磁閥52開/閉。

此處，對於上述末端效應器5之使用方法進行說明。末端效應器5可使用(I)基礎手5A單體、(II)基礎手5A與擴展手5B之複合體、及(III)擴展手5B單體等各態樣。

〔末端效應器5之使用態樣(I)〕

當以單體之形式使用基礎手5A作為末端效應器5時，機器人1之臂10之手腕部13之機械界面14與末端效應器5之基礎手5A之機器人界面71結合，基礎手5A裝設於臂10。又，模式選擇裝置59切換為自動模式，基礎手5A之動作、即基礎手5A之抓握動作與鬆開動作由機器人控制裝置6控制。

如上所述，裝設於機器人1之臂10的基礎手5A係作為機器人1之夾鉗型手發揮功能。即，機器人1能使用基礎手5A抓持對象物以 處理對象物(例如，使其活動或放置)。

〔末端效應器5之使用態樣(II)〕

當使用基礎手5A與擴展手5B之複合體作為末端效應器5時，首先，機器人1之臂10之手腕部13之機械界面14與末端效應器5之基礎手5A之機器人界面71結合，基礎手5A裝設於臂10。

繼而，機器人1使臂10及基礎手5A動作，而利用基礎手5A之抓持指72來抓持擴展手5B之握柄81。藉此，基礎手5A與擴展手5B接合。此處，模式選擇裝置59切換為自動模式，基礎手5A之動作、及擴展手5B之動作由機器人控制裝置6控制。

如上所述，裝設於機器人1之臂10的基礎手5A與擴展手5B之複合體係作為具有擴展手5B之功能部82之功能的機器人1之末端效應器5而動作。本實施形態中，基礎手5A與擴展手5B之複合體係作為4點吸附型手發揮功能，能吸附對象物以處理對象物。

〔末端效應器5之使用態樣(III)〕

當使用擴展手5B單體時，擴展手5B並不作為機器人1之末端效應器5發揮功能，而使作為供作業人員操縱之工具發揮功能。故而，模式選擇裝置59切換為手動模式。如圖11所示，作業人員握住擴展手5B之握柄81而將擴展手5B移動至所需之位置、例如吸附墊92之前端位於對象物之上方近處之位置之後，操控操作輸入裝置53而使吸附墊92產生吸引力。又，作業人員握住擴展手5B之握柄81而使擴展手5B移動至所需之位置、例如對象物之放置目標位置之後，操控操作輸入裝置53而使吸附墊92鬆開對象物。

如以上說明所述，本實施形態之機器人1具備臂10、安裝於臂10之手腕部13之末端效應器5、及控制臂10及末端效應器5之動作的機器人控制裝置6。

並且，本實施形態之末端效應器5具備與臂10之手腕部13連結的基礎手5A(機械手)、及與基礎手5A連接之擴展手5B(機器之一例)。該擴展手5B具有供基礎手5A及作業人員抓持之握柄81、及與該握柄81結合之功能部82。

作為上述之擴展手5B，作業人員亦可使用，當作業人員於作業站2進行作業時，作業人員可握住擴展手5B之握柄81操控擴展手5B，且使用該擴展手5B進行作業。如此，上述末端效應器5中，擴展手5B可由機器人1與作業人員共用。

因擴展手5B能由機器人1與作業人員共用，故而，能削減先前必要之作業人員用機器(工具)所消耗之成本、設置空間等。又，當機器人1與作業人員輪換時，無須更換機器，故而輪換變得簡便。

進而，上述機器人1利用基礎手5A握住擴展手5B之握柄81，藉此使基礎手5A與擴展手5B一體化。並且，利用與基礎手5A一體化之擴展手5B，擴展或補充基礎手5A之功能。如此，無須改變機器人1之構造，便能擴展機器人1之功能而提高機器人1之通用性。

又，本實施形態中，擴展手5B之功能部82有時包含搭載或附屬於擴展手5B之至少一個致動器。例如，於圖4所示之4點吸附型擴展手5B之功能部82，具備經由配管而與負壓源51連接的至少一個吸附汽缸。使該配管開閉之電磁閥52(電磁線圈致動器)係附屬於擴展手5B之 致動器之一例。

如此，使擴展手5B之功能部82動作的致動器若搭載或附屬於擴展手5B，則能使擴展手5B獨立於機器人1及基礎手5A而動作。藉此，更容易實現作業人員可使用擴展手5B進行作業的構造。

又，本實施形態中，握柄81呈圓筒形狀，其外周面具有供基礎手5A之抓持指72或作業人員之手指卡合的卡合部83。此處，基礎手5A具有靠近、相離之平行的一對抓持指72。又，卡合部83包含經由握柄81之軸心而對稱地設置的溝槽，該溝槽係以可供抓持指72嵌入之溝槽寬度、在握柄81之外周面與切線方向平行地延伸。

上述構成之末端效應器5中，藉由握柄81之卡合部83與基礎手5A之抓持指72的卡合，能使擴展手5B相對於基礎手5A(即，臂10)定位。又，藉由握柄81之卡合部83與作業人員之手指的卡合，能使作業人員穩定地處理擴展手5B。

又，本實施形態中，於擴展手5B，附設有使功能部82動作之電磁閥52(致動器)、操作輸入裝置53、及與機器人控制裝置6電性連接之機器控制裝置54。該機器控制裝置54使自操作輸入裝置53及機器人控制裝置6中選擇之一者與電磁閥52電性連接。

上述操作輸入裝置53可為例如腳踏開關、或設於握柄81之按鈕開關或者槓桿開關。此種操作輸入裝置53適於供作業人員一面握住擴展手5B一面進行操作。

於上述機器控制裝置54，電性連接有輸入自動模式與手動模式之選擇指令的模式選擇裝置59。並且，當自模式選擇裝置59輸入有自 動模式之選擇指令時，機器控制裝置54使機器人控制裝置6與電磁閥52電性連接。即，解除擴展手5B之控制系統與作業人員操作之操作輸入裝置53的連接，使擴展手5B之控制系統與機器人1之控制系統連接。又，當自模式選擇裝置59輸入有手動模式之選擇指令時，機器控制裝置54使操作輸入裝置53與電磁閥52電性連接。即，解除擴展手5B之控制系統與機器人1之控制系統的連接，使擴展手5B之控制系統與作業人員操作之操作輸入裝置53連接。

如此，可自操作輸入裝置53及機器人控制裝置6中選擇一者與電磁閥52電性連接，故而，可切換擴展手5B由機器人控制裝置6控制之狀態(自動模式)、與擴展手5B經由操作輸入裝置53而由作業人員操作之狀態(手動模式)。

〔機器人1之作業方法〕

此處，對於上述構成之機器人1之作業方法進行說明。

首先，機器人1使臂10及基礎手5A動作，而利用基礎手5A之抓持指72來抓持保持於支架100之擴展手5B之握柄81。

如上所述，機器人1利用基礎手5A握住擴展手5B之握柄81，藉此，基礎手5A與擴展手5B接合。藉由如此使擴展手5B接合於基礎手5A，而擴展或補充機器人1之功能。

繼而，機器人1一面保持基礎手5A對擴展手5B之握柄81之抓持一面使臂10及擴展手5B動作，而使擴展手5B作用於對象物。此處，當作業人員使用擴展手5B且到達其跟前時，於使擴展手5B動作之前，解除擴展手5B之控制系統與作業人員操作之操作輸入裝置53的連接，使擴 展手5B之控制系統與機器人1之控制系統連接。

進而，機器人1可解除基礎手5A對擴展手5B之握柄81之抓持，使臂10及基礎手5A動作，而使基礎手5A作用於對象物。如此，機器人1亦可自基礎手5A卸下擴展手5B而使用基礎手5A處理對象物。

〔擴展手5B之變形〕

上述實施形態之擴展手5B為4點吸附型手，但擴展手5B並不限於此，可根據所需之功能而採用多種構造。例如，擴展手5B可為(a)抓持式手、(b)非抓持式手、(c)作為工具、器械發揮功能之工具手、器械手、及(d)搬送手中之至少一種。因此，以下，對於末端效應器5之擴展手5B之變形進行說明。以下之說明中，有時，在圖式中對於與上述實施形態相同或類似之構件標注相同符號，且省略說明。

(a)抓持式手

抓持式手包括一對手指滑動之滑動式夾鉗、一對手指旋轉之旋轉式夾鉗、具備複數個手指之多指夾鉗等。

圖14係表示單夾頭型擴展手5B之立體圖。圖14所示之擴展手5B為單夾頭型手5Ba。該單夾頭型手5Ba具備握柄81、固定於握柄81之基底板110、安裝於基底板110之擴展板111、及支撐於擴展板111之平行開閉形夾頭112。夾頭112例如可為具備一對抓持爪、一面使一對抓持爪維持彼此之平行一面使其等並進之氣壓缸、對一對抓持爪之並進進行導引之線性導軌的空氣夾頭。

夾頭112之抓持爪113小於基礎手5A之抓持指72，適宜抓持基礎手5A之抓持指72難以抓持的較小的對象物。於基底板110之4個 不同的位置，設有以2個為一組的擴展板111安裝孔。藉此，可選擇擴展板111對於基底板110之安裝位置。並且，可根據所需之功能，而調整擴展板111對於基底板110之安裝位置。

圖15係表示雙轉筒夾頭型擴展手5B之立體圖。圖15所示之擴展手5B為雙轉筒夾頭型手5Bb。該雙轉筒夾頭型手5Bb具備握柄81、固定於握柄81之旋轉致動器115、藉由旋轉致動器115旋轉驅動之轉檯116、以及安裝於轉檯116之第1夾頭117及第2夾頭118。第1夾頭117與第2夾頭118進而為例如由一對抓持爪、一面使一對抓持爪維持彼此之平行一面使其並進之氣壓缸、及對一對抓持爪之並進進行導引之線性導軌等構成的空氣夾頭。

第1夾頭117與第2夾頭118係以隔90度之相位安裝於轉檯116。故而，第1夾頭117與第2夾頭118中之一者能成為水平朝向之姿勢，另一者能成為垂直朝向之姿勢。2個夾頭117、118既可具備態樣相同之抓持爪，亦可具備態樣各不相同之抓持爪。或者，亦可代替第1夾頭117與第2夾頭118中之一個夾頭而設置吸附墊等其他要素。

(b)非抓持式手

非抓持式手包括利用撈、鉤、穿刺、黏著、真空吸附、磁性吸附、及靜電吸附等抓持以外之方式將對象物固定於手的類型。

圖16係表示單吸附型擴展手5B之側視圖。圖16所示之擴展手5B為單吸附型手5Bc。該單吸附型手5Bc具備握柄81、固定於握柄81之基底板120、及安裝於基底板120之吸附汽缸122。於自吸附汽缸122進退之導桿之前端設有吸附墊123。

圖17係表示雙吸附型擴展手5B之立體圖。圖17所示之擴展手5B為雙吸附型手5Bd。雙吸附型手5Bd係對上述單吸附型手5Bc進行擴展，且具備2個吸附汽缸122。該雙吸附型手5Bd具備握柄81、固定於握柄81之基底板120、固定於基底板120之支撐板121、及固定於支撐板121之2個吸附汽缸122。於各吸附汽缸122，在自吸附汽缸122進退之導桿之前端設有吸附墊123。

雙吸附型手5Bd具備2個吸附汽缸122，藉此，能將工件吸附於各吸附墊123，從而同時搬送2個工件。又，亦能將一個工件吸附於2個吸附墊123。

圖18係表示雙轉筒吸附型擴展手5B之側視圖。圖18所示之擴展手5B為雙轉筒吸附型手5Be。該雙轉筒吸附型手5Be具備握柄81、固定於握柄81之旋轉致動器125、藉由旋轉致動器125旋轉驅動之轉檯126、及安裝於轉檯126之2個吸附汽缸127。於各吸附汽缸127，在自吸附汽缸127進退之導桿之前端設有吸附墊128。2個吸附汽缸127係以隔90度之相位安裝於轉檯126。藉此，能使2個吸附汽缸127中之一者成為水平朝向之姿勢，使另一者成為垂直朝向之姿勢。

(c)工具手、器械手

工具手、器械手包括弧焊槍、點焊槍、磨砂機、研磨機、去毛刺機、木銑、鑽頭、噴槍、接著劑槍、矽塗布槍、自動螺絲起子、雷射切斷槍、水噴槍等自身實際進行作業的工具或器械。

圖19係螺絲起子型擴展手5B之立體圖，圖20係圖19之螺絲起子型擴展手5B之側視圖。圖19及圖20所示之擴展手5B為螺絲起 子型手5Bf。該螺絲起子型手5Bf具備握柄81、與握柄81結合之基底板130、及支撐於基底板130之自動螺絲起子131。自動螺絲起子131係由電動馬達132(電動致動器)及旋轉工具133構成。

當機器人1使用該螺絲起子型手5Bf時，機器人1利用裝設於臂10之手腕部13的基礎手5A抓持握柄81。又，當作業人員使用該螺絲起子型手5Bf時，作業人員既可抓持握柄81，亦可抓持自動螺絲起子131之電動馬達132之外殼。

圖21中表示當採用螺絲起子型手5Bf時機器人1之配管及配線系統之構成。電動馬達132藉由配線且經由機器控制裝置54而與電源55連接。於操作輸入裝置53a輸入自動螺絲起子131之正轉/逆轉/OFF之指令。操作輸入裝置53a根據該指令而輸出正轉/逆轉/OFF之指令訊號。機器控制裝置54基於自操作輸入裝置53a輸入之指令訊號來切換電動馬達132與電源55的連接/切斷及電流之流動。

圖22係矽塗布槍型擴展手5B之立體圖。圖22所示之擴展手5B為矽塗布槍型手5Bg。該矽塗布槍型手5Bg具備握柄81、與握柄81結合之基底板135、及支撐於基底板135之矽塗布槍136。當機器人1使用該矽塗布槍型手5Bg時，機器人1利用裝設於臂10之手腕部13的基礎手5A抓持握柄81。又，當作業人員使用該矽塗布槍型手5Bg時，作業人員既可抓持握柄81，亦可抓持矽塗布槍136之外殼。

圖23中一併表示矽塗布槍型手5Bg、抓持其之基礎手5A、及支撐不使用時之矽塗布槍型手5Bg的腳架88。於該腳架88設有堵住支撐之矽塗布槍136之吐出口以防止矽乾燥的防乾燥夾具89。

圖24係晶圓搬送用擴展手5B之側視圖。圖24所示之擴展手5B係用於搬送圓盤狀之半導體晶圓的晶圓搬送用手5Bh。該晶圓搬送用手5Bh具備握柄81、與握柄81結合之俯視時呈剪刀形狀之基底板93、以及用於將晶圓保持於基底板93之空氣夾頭94及抓持爪95。空氣夾頭94及抓持爪95抓持載置於基底板93之晶圓的邊緣，藉此使晶圓固定於基底板93。再者，當擴展手5B為晶圓搬送用手5Bh時的機器人1之配管及配線系統係與將圖12所示之負壓源51改稱為空氣源者相同，該空氣源與空氣夾頭94經由配管及電磁閥52而連接。

(d)搬送手

搬送手具有作為不保持致動器等驅動部而用於搭載並運送對象物的支撐具的功能。搬送手可根據對象物而成為適當的形狀。以下，對於搬送玻璃板等板狀之對象物的搬送手、及搬送比玻璃板小之基板等板狀對象物的搬送手進行說明。

圖25係玻璃板搬送用擴展手5B之側視圖。圖25所示之擴展手5B為當搬送玻璃板等板狀對象物時使用之玻璃板搬送手5Bi。該玻璃板搬送手5Bi具備握柄81、及與握柄81結合之支撐板140。支撐板140係沿一方向較長地延伸之板狀構件。於支撐板140之上表面設有墊141，載置於支撐板140之玻璃板抵接於該墊141。

圖26係表示圖25之玻璃板搬送用擴展手5B之使用態樣的圖。如圖26所示，上述玻璃板搬送手5Bi係以一對使用，且分別與裝設於雙腕機器人1之左右之臂10A、10B的基礎手5A接合。玻璃板係藉由2個玻璃板搬送手5Bi之支撐板140自下方撈起，且以載置於支撐板140之狀 態搬送。

圖27係基板搬送用擴展手5B之側視圖。圖27所示之擴展手5B係當搬送基板等板狀對象物時使用之基板搬送用手5Bj。該基板搬送用手5Bj具備握柄81、及與握柄81結合之支撐板145。支撐板145之板狀構件呈彎曲成L字狀之形態，且一體地具有側部145a與底部145b。

圖28係表示圖27之基板搬送用擴展手5B之使用態樣的圖。如圖28所示，上述基板搬送用手5Bj係以一對使用，且分別與裝設於雙腕機器人1之左右之臂10A、10B的基礎手5A接合。於使2個基板搬送用手5Bj之底部145b彼此相向之狀態下，利用支撐板145之側部145a自左右兩側夾住基板，利用支撐板145之底部145b自下方撈起且保持基板。基板以支撐於支撐板145之底部145b的狀態搬送。

以上例示出擴展手5B之變形，但擴展手5B之變形並不限於上述方式，可根據使用者之要求設計、製作。

〔支架100〕

此處，對用於將上述擴展手5B載置於台20的支架100進行說明。

圖29係表示設有鉤體100之台20之一例的側視剖面圖，圖30係表示鉤體100之座板102與擴展手5B之握柄81的立體圖，圖31係表示支架100與擴展手5B之定位機構的圖。再者，圖30中，僅表示擴展手5B之握柄81，省略了功能部82。

如圖1~3、及圖29、30所示，擴展手5B係以不抵接於台20之上表面之方式、且便於機器人1或作業人員取出之方式，藉由支架100保持為自台浮起的狀態。

支架100係由固定於台20之上表面的腳101、及支撐於腳101之座板102構成。

座板102係板狀之構件，且形成有供擴展手5B之握柄81之窄細部84***的插槽103。插槽103之寬度小於握柄81之窄細部84之直徑，且大於握柄81之窄細部84以外之部分。又，於座板102上之插槽103之周圍，形成有供握柄81之窄細部84上方之部分落入的板厚方向之凹部105。藉由使握柄81嵌入至該凹部105，使擴展手5B相對於支架100而於垂直方向及水平方向上定位。

如圖31所示，於座板102上之凹部105之底面，設有定位銷104。另一方面，於擴展手5B之較之握柄81之窄細部84更上部，形成有向下開口的定位孔85。並且，藉由將定位銷104***至嵌於座板102之凹部105的握柄81之定位孔85，使擴展手5B相對於支架100而於水平旋轉方向上定位，即，使擴展手5B之旋轉相位相對於支架100而定位。又，藉由將定位銷104***至定位孔85，而限制擴展手5B對於支架100之相對旋轉。

再者，圖29中例示之台20支撐單吸附型手5Bc，與單吸附型手5Bc之吸附汽缸122連接的配管(管體)34導入至台20之殼體31內。再者，亦可設置配管34之捲繞器35，以能夠調整自台20引出之配管34的長度。又，於台20之殼體31，內置由用於使單吸附型手5Be動作之機器控制裝置54、負壓源51、電磁閥52、介於電源55與機器控制裝置54之間之電源裝置55a等。並且，於台20之殼體31之外表面設有界面32。於該界面32，設有收容與機器人1連接之配線、配管33之接合部的接合收容部 321、操作輸入裝置53之連接部323、及包含模式選擇裝置59等之操作盤322等。

接合收容部321與機器控制裝置54(進而是擴展手5B之驅動部)電性連接。再者，為了使於形成作業站2之台20之任一界面32均能使用型號相同之配線或配管連接機器人1之界面171，而使設於各台20之接合收容部321之形態(形狀或尺寸)共通。

〔製造系統及其構築方法〕

此處，對安裝於製造工場之製造系統、及其構築方法進行說明。該製造系統中使用上述機器人1及末端效應器5。

製造系統係由至少1台機器人1及至少一個作業站2構成。作業站2係由至少一個機器(機械及器械)、及支撐其之台20形成。機器包含至少一個擴展手5B。以下，參照圖32對此種製造系統之構築方法進行說明。

使用者首先對於構築製造系統時於作業站2進行之作業、及該作業所需之機器進行研究(步驟S1)。台20與機器係對應於製造工場中進行之作業。此處，作為一例，針對在作業站2進行將板狀元件組裝於基板之作業的情況，使用圖1研究作業中所需之機器。

為了將基板搬入作業站2，需要輸送帶25。為了對基板實施作業，需要對基板進行位置保持之夾具28。為了將基板自輸送帶25移載至夾具28，於自作業站2之機器人1或作業人員觀察時之左右兩側分別需要基板搬送用手5Bj。為了自箱24中取出組裝於基板之板狀元件，需要單夾頭型手5Ba。理想的是，單夾頭型手5Ba配置於箱24附近。為了將自箱24 取出之垂直姿勢之板狀元件轉換為水平姿勢，需要姿勢轉換裝置27。為了將已成為水平姿勢之板狀元件載置於由夾具28位置保持之基板，可使用一對基板搬送用手5Bj。為了利用螺釘使基板與板狀元件緊固，需要螺釘供給裝置26與螺絲起子型手5Bf。為了將組裝有板狀元件之基板自作業站2搬出，需要輸送帶22。

上述示例中，作為作業站2之作業所需之機器，可列舉擴展手5B、輸送帶22、25、姿勢轉換裝置27、螺釘供給裝置26、箱24、夾具28等。然而，機器係對應於製造工場中進行之作業，並不限於上述示例。

使用者完成對於作業所需之機器之研究後，繼而，研究設有該等機器之台20(腳架或平台)或其分佈(步驟S2)。圖1中，於一個作業站2配置有複數個台20，但台20亦可為1個。又，圖1中，配置於自機器人1或作業人員觀察時之左側的台20C與台20D係獨立，但其等亦可為一個台20。

如上所述，完成台20與機器之研究之後，繼而，使用者獲得台20與機器(步驟S3)。台20與機器主要是根據使用者之期望(即，根據作業)而定製。

上述示例中用於作業之機器中的、輸送帶22、25、姿勢轉換裝置27、螺釘供給裝置26、箱24、及夾具28可任意地定製及預製。又，亦可利用製造工場已有之機器。

上述示例中用於進行作業之機器中的擴展手5B係一對基板搬送用手5Bj、單夾頭型手5Ba、及螺絲起子型手5Bf。該等擴展手5B具有形態(即，形狀及尺寸)共通之握柄81、及對應於各種功能之功能部82。 換而言之，擴展手5B之握柄81之形狀及尺寸於該製造系統中得以標準化，且根據該標準製作各擴展手5B。

握柄81並非先前之高價的工具更換器，其與基礎手5A之抓持指72接合時，不會伴有軸、配管或配線等之接合。故而，握柄81自身為廉價者，從而，擴展手5B與具備先前之工具更換器的工具相比，能抑制作成成本。

上述擴展手5B原則上為定製的。其原因在於，對擴展手5B所要求之功能根據各個使用者而有所不同，且專用性高。

擴展手5B之設計、製作既可由機器人製造商進行，亦可由使用者進行。或者，亦可為，機器人製造商提供共通之握柄81，使用者進行連結於握柄81之功能部82之設計、製作。此處，使用者亦可準備製造工場中已有的機器或市售之機器作為功能部82，且將握柄81連結於該功能部82，藉此製作擴展手5B。若複數個擴展手5B具備共通形狀之握柄81，則功能部82之態樣並無限定。

再者，通用性高之擴展手5B亦可由機器人製造商工業上製造後由使用者租賃。若如此採用預製之擴展手5B，則可省略擴展手5B之設計、製作步驟，故而能提早構築製造系統。

台20可為利用根據支撐之機器而以定製之方式設計、製作者、或是預製者。例如，作為輸送帶22、25之台20，可利用與輸送帶22、25對應之預製的腳架。又，例如，支撐有定製之擴展手5B的台20可利用如下類型：支架100安裝於預製之台20之殼體31，且內置有用於使擴展手5B動作之各種要素。

於台20，亦可設有收容與機器人1連接之配線及/或配管之接合部的至少一個接合收容部321。該接合收容部321至少與一個機器電性連接。並且，當台20為複數個時，設於各台20之接合收容部321可具有共通之形態(即，形狀及尺寸)。

當台20與機器備好後，繼而，於製造工場形成作業站2(步驟S4)。作業站2即便至少一部由預製之台20或機器構成，亦為綜合性定製者。即，作業站2可根據使用者之個別要求而構成。

使用者以租賃或購買之方式自機器人製造商獲得於上述之作業站2進行作業之機器人1(步驟S5)。此處，若使用者租賃機器人1，則能進一步抑制製造系統之導入成本。

機器人1具備台車17、支撐於台車17之臂10、裝設於臂10之基礎手5A、及存放於台車17之機器人控制裝置6。機器人1具有形狀及尺寸統一的基礎手5A之抓持指72(即，與擴展手5B之接合機構)。換言之，與握柄81同樣，基礎手5A之抓持指72之形狀及尺寸於該製造系統中已標準化，各機器人1之基礎手5A具有符合該標準之抓持指72。故而，若各機器人1具有符合標準之基礎手5A之抓持指72，則臂10之態樣(例如，單腕/雙腕、連桿或關節之數量、連桿之連接方向等)並無限定。例如，第1機器人1可為單腕且具有3軸之臂10，第2機器人1可為雙腕且具有6軸之臂10。

最後，藉由將預製之至少1台機器人1導入至定製之作業站2，而構築製造系統(步驟S6)。再者，機器人1之導入伴有機器人1向作業站2之設置作業、或配線、配管之連接作業。

上述製造系統中，機器人1能於作業站2進行作業，作業人員能於同一作業站2進行與機器人1相同之作業。例如，作業人員與機器人1輪換地導入至作業站2而繼續於作業站2進行作業。

又，上述製造系統中，第1機器人1能於作業站2進行作業，第2機器人1能於同一作業站2進行與第1機器人1相同之作業。例如，第1機器人1之維護中，第2機器人1導入至作業站2而繼續於作業站2進行作業。

又，上述製造系統中，能將機器人1導入至進行與作業站2不同之作業(或相同作業)的另一作業站2。於如此跨及複數個作業站2進行作業之機器人1中，機器人控制裝置6亦可構成為，記憶有各作業站2中進行之作業之教示程式，讀出並執行與所導入之作業站2對應的教示程式。

如以上之說明所述，本實施形態之製造系統具備：產業用機器人1，其具有機械臂10、及與其連接之基礎手5A(機械手)；及作業站2，其具有設有供基礎手5A握住之握柄81的擴展手5B(機器之一例)。並且，作業站2具有複數個擴展手5B，擴展手5B之各個握柄81具有共通之形態(即，形狀及尺寸)。

又，如以上之說明所述，上述實施形態之製造系統之構築方法包括如下步驟：形成作業站2，該作業站2具備具有握柄81之擴展手5B(機器之一例)及支撐擴展手5B之台20；以租賃或購買之方式獲得產業用機器人1，該產業用機器人1具備抓持握柄81之基礎手5A(機械手之一例)及與其連接之機械臂10；及，將機器人1導入至作業站2。此處，於 形成作業站2之步驟中，可包括如下步驟：獲得具有具備共通形態之握柄81的複數個擴展手5B。

上述製造系統中，於基礎手5A與握柄81之接合部，無需配線或配管之連接。故而，無需於握柄81設置連接器等，能以經濟的價格製造握柄81。故而，使用者能以較低的成本獲得具有具備共通形態之握柄81的複數個機器。進而，因進行抓持動作之基礎手5A之通用性高，故而，與具備專用性高的機械手之情況相比，使用者能以低成本獲得機器人1。故而，根據本實施形態之製造系統及其構築方法，能抑制使用產業用機器人之製造系統之導入成本。

又，上述製造系統中，於機器人1進行作業時、及作業人員進行作業時共通使用的配線或配管不經過基礎手5A與握柄81之接合部而連接於擴展手5B。藉此，於機器人1進行作業時、及作業人員進行作業時，能使對於擴展手5B之配線或配管共通。再者，僅於機器人1進行作業時使用、而於作業人員進行作業時不使用之配線或配管可設為經過基礎手5A與握柄81之接合部。

上述實施形態之製造系統中，機器人1具有複數個機械臂10，連接於機械臂10之各個基礎手5A具有共通之形態(即，形狀及尺寸)。再者，具有共通形態之複數個基礎手5A具有具備共通形態之抓持指72。於具有共通形態之複數個基礎手5A，基礎手5A之掌部之形態、用於使抓持指72動作之致動器73之構造可不同。

上述實施形態之製造系統亦可具有複數個機器人1，而機器人1之各個基礎手5A具有共通之形態。

又，上述實施形態之製造系統之構築方法中，獲得機器人1之步驟亦可包含如下步驟：獲得具有具備共通形態之基礎手5A的複數個機器人1。

如此，不論機器人1為單腕還是雙腕，又，不論機器人1之台數，只要導入至作業站2之機械臂10上安裝的基礎手5A之形態共通，則任一基礎手5A均能握住擴展手5B之握柄81。即，可由複數個機器人臂10共用擴展手5B。藉此，機器人1之更換或輪換變得容易。進而，機器人製造商只要提供具有共通之基礎手5A的機器人1即可，故而，機器人1之通用性高，能以租賃之方式提供機器人1。

又，上述實施形態之製造系統中，作業站2具有支撐擴展手5B之台20，台20具有收容與機器人1連接之配線及/或配管33之接合部的至少一個接合收容部321。該接合收容部321與擴展手5B電性連接。作業站2具有複數個台20，台20之各個接合收容部321具有共通之形態。

藉此，與機器人1連接之配線及/或配管33之接合部能與任一台20之接合收容部321接合。又，某一台20之接合收容部321均能接合於與任一機器人1連接之配線及/或配管33之接合部。故而，製造系統之構築變得容易。

再者，上文已假設於製造工場新安裝作業站2的情況並進行說明，但亦可利用設於製造工場之現有之設備或機器來構築作業站2。

例如，當於製造工場存在現有之設備或機器時，亦可利用其等構築作業站2。此情況下，於上述製造系統之構築方法中之獲得台20與機器的步驟(步驟S3)中，獲得之台20與機器中之至少1個亦可為現有之 設備或機器。關於此種新導入至作業站2之機器，具代表性的有：具有握柄81之擴展手5B、其周邊機器(例如操作輸入裝置53、機器控制裝置54、模式選擇裝置59等)及配線、配管等。

如此，藉由利用現有之設備、機器構築作業站2，能削減製造系統之導入成本，縮短製造系統之構築所需之時間，進而，無需用於新的作業站2之設置空間。故而，製造系統之導入變得更容易。

又，以上述方式構築之製造系統中，當因需求降低或產品變更等而無需機器人1時，歸還機器人1，解散製造系統，但作業站2(即，構成其之設備或機器)可繼續用作供作業人員作業之作業站。即，即便製造系統無法繼續維持，作業站2亦可保留作為使用者之有用財產。

以上已對本發明之較佳實施形態進行了說明，但上述構成可以例如以下方式變更。

例如，上述實施形態中，末端效應器5之基礎手5A係具備藉由氣壓缸驅動之一對抓持指72的夾鉗型手，然而，基礎手5A只要為能握住或鬆開對象物之機械手，則亦可具備3根以上之抓持指72，且於抓持指72亦可具有關節。例如，作為基礎手5A，亦可採用具有旋轉之一對手指的角度開閉夾鉗型手、利用3根以上之手指抓持對象物的夾鉗型手、或束縛對象物之夾頭型手等。

又，基礎手5A並不限於自側方抓持擴展手5B之握柄81的類型。例如，如圖33所示，亦可為末端效應器5之基礎手5A之一對抓持指72自載台70向下方垂下的類型。此情況下，卡合部83亦可包含經由握柄81之軸心而對稱地設置的2根溝槽，該2根溝槽係以抓持指72可嵌入 之溝槽寬度於握柄81之外周面與軸心方向平行地延伸。進而，亦可於基礎手5A之一對抓持指72設置爪72a，且於形成在握柄81之卡合部83即2根溝槽中之至少一者的內部設有供該爪72a嵌入的凹部83a。如此，藉由使爪72a嵌入至凹部83a，能對基礎手5A與擴展手5B進行軸心方向之定位。

又，基礎手5A之抓持指72之形態亦不限於本實施形態，只要於擴展手5B之握柄81設置與基礎手5A之抓持指72之形態對應的卡合部83，則亦可例如，如圖34所示，在基礎手5A之一對抓持指72之對向面形成至少一個爪(凸部)。此情況下，於擴展手5B之握柄81，設置接納基礎手5A之抓持指72之爪的接納部(例如，凹部)。

又，例如，上述實施形態中，擴展手5B之握柄81係呈圓筒形狀，但握柄81之形狀並不限於此。例如，如圖35所示，擴展手5B之握柄81亦可呈圓柱形狀。於該握柄81，亦在圓柱形狀之握柄81之周面形成有收容基礎手5A之抓持指72的溝槽狀之卡合部83。

再者，圖35中表示有設於臂10之手指尖部的手眼裝置40。圖36係設於臂10之手指尖部的手眼裝置40之立體圖。如圖35及圖36所示，手眼裝置40具備安裝於機械臂10之手腕部13之支撐板41、設於支撐板41之海綿罩44及照明43、以及內設於海綿罩44之相機42。海綿罩44亦兼具作為線束導引件之功能。

上述手眼裝置40之支撐板41亦可插設於臂10之機械界面14與基礎手5A之機器人界面71之間。利用如此安裝於臂10之手眼裝置40，能於末端效應器5附近拍攝末端效應器5之狀況。

以上已說明本發明之較佳實施形態(及變形例)。所屬技術 領域中具有通常知識者可根據該說明而瞭解本發明之多種改良或其他實施形態。故而，上述說明應僅解釋為例示，其目的在於將本發明之最佳實施態樣教示給所屬技術領域中具有通常知識者。可於不脫離本發明之精神的範圍內，對其構造及/或功能之細節進行實質性變更。

Claims (24)

1. 一種製造系統，其具備：產業用機器人，其具有機械臂及包含至少一對抓持指且安裝於該機械臂之機械手；及作業站，其具有抓持於上述機械手對工件進行作業的機器、支撐上述機器之台、及獨立於上述產業用機器人之上述機器之配線系統；上述機器具有供上述機械手握住之握柄、包含至少一個致動器且使上述機械手之功能擴張或變更之功能部。
2. 如申請專利範圍第1項之製造系統，其具備複數個上述機器人，上述機器人之各個上述機械手具有共通之形態。
3. 如申請專利範圍第1或2項之製造系統，其中，上述機器人具有複數個上述機械臂，安裝於上述機械臂之各個上述機械手具有共通之形態。
4. 如申請專利範圍第1項之製造系統，其中，上述作業站具有複數個上述機器，上述機器之各個上述握柄具有共通之形態。
5. 如申請專利範圍第1項之製造系統，其中，上述台具有收容與上述機器人連接之配線及/或配管之接合部的至少一個接合收容部。
6. 如申請專利範圍第5項之製造系統，其中，上述作業站具有複數個上述台，上述台之各個上述接合收容部具有共通之形態。
7. 如申請專利範圍第5或6項之製造系統，其中，上述接合收容部電性連接於上述機器。
8. 一種製造系統之構築方法，其包括如下步驟：以租賃或購買之方式獲得具備具有至少一對抓持指之機械手及安裝有該機械手之機械臂的產業用機器人；及形成作業站，該作業站具有抓持於上述機械手對工件進行作業的機器、支撐上述機器之台、及獨立於上述產業用機器人之上述機器之配線系統；上述機器具有供上述機械手握住之握柄、包含至少一個致動器且使上述機械手之功能擴張或變更之功能部；將上述機器人導入至上述作業站。
9. 如申請專利範圍第8項之製造系統之構築方法，其中，形成上述作業站之步驟中包含如下步驟：獲得具有具備共通形態之上述握柄的複數個上述機器。
10. 如申請專利範圍第8或9項之製造系統之構築方法，其中，獲得上述機器人之步驟中包含如下步驟：獲得具有具備共通形態之上述機械手的複數個上述機器人。
11. 一種末端效應器，其安裝於機械臂之手腕部，該末端效應器具備：機械手，其包含至少一對抓持指，與上述手腕部連結；及機器，其具有供上述機械手及作業人員抓持之握柄、與該握柄結合之包含至少一個致動器且使上述機械手之功能擴張或變更之功能部、及將與上述功能部連接之配線及配管中之至少一者從上述機械手與上述握柄之連接部隔離之導引部。
12. 如申請專利範圍第11項之末端效應器，其中，上述握柄呈圓筒形狀或圓柱形狀，其外周面具有供上述機械手之上述抓持指或上述作業人員之手指卡合的卡合部。
13. 如申請專利範圍第12項之末端效應器，其中，上述至少一對抓持指包含靠近、相離之平行的一對抓持指，於上述一對抓持指之對向之面設有凹凸形狀，上述卡合部具有與設於上述一對抓持指之上述凹凸形狀相嵌合的凹凸形狀。
14. 如申請專利範圍第12項之末端效應器，其中，上述至少一對抓持指包含靠近、相離之平行的一對抓持指，上述卡合部包含經由上述握柄之軸心而對稱地設置的溝槽，該溝槽以上述手指可嵌入之溝槽寬度於上述握柄之上述外周面與軸心方向平行地延伸。
15. 如申請專利範圍第14項之末端效應器，其中，於上述一對抓持指設有爪，於上述溝槽設有供上述爪嵌入之凹部。
16. 如申請專利範圍第11項之末端效應器，其中，更具備與上述至少一個致動器、操作輸入裝置、及機器人控制裝置電性連接之機器控制裝置，上述機器控制裝置使自上述操作輸入裝置及上述機器人控制裝置中選擇之一者與上述至少一個致動器電性連接。
17. 如申請專利範圍第16項之末端效應器，其中，於上述機器控制裝置，電性連接有輸入自動模式與手動模式之選擇指令的模式選擇裝置，上述機器控制裝置係當自上述模式選擇裝置輸入上述自動模式之選擇指令時，使上述機器人控制裝置與上述至少一個致動器電性連接，當自上述模式選擇裝置輸入上述手動模式之選擇指令時，使上述操作輸入裝置與上述至少一個致動器電性連接。
18. 如申請專利範圍第16或17項之末端效應器，其中，上述操作輸入裝置為腳踏開關、設於上述握柄之按鈕開關、或設於上述握柄之槓桿開關。
19. 如申請專利範圍第11項之末端效應器，其中，於上述功能部設有經由配管而連接於負壓源之至少一個吸附墊，上述至少一個致動器包含設於上述配管之電磁閥。
20. 如申請專利範圍第11或19項之末端效應器，其中，於上述功能部設有旋轉工具，上述至少一個致動器包含驅動上述旋轉工具之電動馬達。
21. 一種機器人，其具備：機械臂；及如申請專利範圍第11至20項中任一項之末端效應器，其安裝於上述機械臂之手腕部。
22. 一種機器人之作業方法，其係具備機械臂、及、具有至少一對抓持指且安裝於該機械臂之機械手的產業用機器人之作業方法，其包括如下步驟：使上述機械臂及上述機械手動作，僅藉由將具有供上述機械手握住之握柄、包含至少一個致動器且使上述機械手之功能擴張或變更之功能部之機器中之上述握柄利用上述機械手抓持而將上述機械手與上述機器連接；及一面保持上述機械手對於上述機器之上述握柄之抓持，一面使上述機械臂及上述機器動作而使上述機器作用於對象物。
23. 如申請專利範圍第22項之機器人之作業方法，其中，上述機器之控制系統可選擇性地連接於上述作業人員操作之操作輸入裝置與上述機器人之控制系統，於使上述機器動作之前，更包括如下步驟：解除上述機器之控制系統與上述操作輸入裝置之連接，使上述機器之控制系統與上述機器人之控制系統連接。
24. 如申請專利範圍第22或23項之機器人之作業方法，其中，更包括如下步驟：解除上述機械手對於上述機器之上述握柄之抓持，使上述機械臂及上述機械手動作而使上述機械手作用於對象物。