机器人系统以及控制方法技术方案

机器人系统(1)包括：具有多关节臂的机器人(2)、以及控制机器人(2)的控制器(9)。控制器(9)被构成为执行：控制机器人(2)以一边使具有螺纹部的螺栓(3)反向旋转一边使螺栓(3)移动；控制机器人(2)以响应于螺栓(3)到达螺纹孔(4)而使螺栓(3)正向旋转。

Robot system and control method

The robot system (1) includes: a robot with multi joint arms (2), and a controller (9) for controlling the robot (2). The controller (9) is constituted as execution: the control robot (2) moves the bolt (3) at one side to move the bolt (3) on one side, and the control robot (2) rotates the bolt (3) to the screw hole (4) in response to the bolt (3).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人系统以及控制方法
本公开涉及机器人系统以及控制方法。
技术介绍
专利文献1中公开一种双臂型机器人，其在臂的前端持有螺母拧紧机，并使该螺母拧紧机旋转，由此进行螺纹拧紧作业。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭61-38882号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在利用了机器人的螺纹拧紧作业中，有时希望螺纹拧紧精度的进一步提高。因此，本公开的目的在于提供能够提高螺纹拧紧精度的机器人系统以及控制方法。用于解决技术问题的手段本公开的一个方式涉及的机器人系统包括：机器人，具有多关节臂；以及控制器，被构成为执行：控制所述机器人以一边使具有螺纹部的紧固部件向松开方向旋转一边移动所述紧固部件；控制所述机器人以响应于所述紧固部件到达螺纹拧紧开始位置而使所述紧固部件向紧固方向旋转。本公开的一个方式涉及的控制方法使用具有多关节臂的机器人，所述控制方法包括：控制所述机器人以一边使具有螺纹部的紧固部件向松开方向旋转一边移动所述紧固部件；以及控制所述机器人以响应于所述紧固部件到达螺纹拧紧开始位置而使所述紧固部件向紧固方向旋转。专利技术效果根据本公开，能够提高螺纹拧紧精度。附图说明图1是示出机器人系统的整体结构的示意图；图2是示出螺母拧紧机的立体图；图3是螺母拧紧机中所含的批头部的截面图；图4是控制器的硬件构成图；图5是用于说明反向旋转控制以及正向旋转控制的图；图6是用于说明第二移动控制的反复处理的图；图7是示出螺纹拧紧处理的流程图；图8是示出第一移动控制的流程图；图9是示出第二移动控制的流程图；图10是示出正向旋转控制的流程图。具体实施方式以下，参照附图，针对实施方式进行详细说明。在说明中，对相同元件或者具有相同功能的元件标注相同符号，并省略重复说明。[机器人系统]本实施方式所涉及的机器人系统1对工件W(被紧固部件)自动执行螺纹拧紧作业。螺纹件是指沿着圆柱或圆锥等的面而设置了螺旋状的槽的紧固件，是在外表面形成有螺纹牙的外螺纹元件、或者在内表面形成有螺纹牙的内螺纹元件。螺纹拧紧作业是指：紧固至少一侧形成有螺纹的紧固部件和被紧固部件的作业。在本实施方式中，在作为紧固部件的螺栓3、以及作为被紧固部件的工件W的螺纹孔4两者上形成有螺纹部，将紧固该螺栓3与工件W的示例作为螺纹拧紧作业的一个例子来进行说明。此外，工件W可以不一定形成有螺纹孔4，此时，可以由螺栓3在工件W上钻孔的同时进行紧固。另外，在本实施方式中，针对紧固部件为螺栓3(外螺纹元件)、被紧固部件为工件W(形成有作为内螺纹元件的螺纹孔4)的情况进行说明，但是，也可以是例如紧固部件为内螺纹元件(螺母)、被紧固部件为工件(外螺纹元件)。自动执行螺纹拧紧作业是指：在将螺栓3紧固到工件W的螺纹孔4中的作业之中至少自动执行为了拧紧螺纹而使螺栓3旋转的作业(后面叙述细节)。螺纹拧紧作业例如作为组装包含工件W在内的物体时的一个工序而进行。如图1所示，机器人系统1具备机器人2、以及用于控制机器人2的控制器9。[机器人](多关节臂)机器人2是具有多关节臂15的串联型机器人。以下，示出多关节臂15的具体的构成例。多关节臂15具有基台10、回旋部20、构成多关节臂15的臂30(第一臂)、40(第二臂)、腕部70、末端部80以及马达100(第一马达)、200(第二马达)、300(第三马达)、400、500、600。基台10被固定到地板表面上，并支承机器人2整体。以下，在基台10以外的各部的说明中，“基端”是指基台10侧的一端，“前端”是指与基台10相反侧的一端。回旋部20被设置在基台10上，并能够围绕通过基台10的垂直轴线Ax1旋转。臂30的基端部与回旋部20连接。臂30能够围绕轴线Ax2旋转轴线Ax2通过回旋部20和臂30的连接部。轴线Ax2与轴线Ax1正交。臂40的基端部与臂30的前端部连接。臂40能够围绕轴线Ax3摆动，轴线Ax3通过臂30与臂40的连接部。轴线Ax3与轴线Ax2平行。在臂40的前端部安装有腕部70的基端部。臂40的前端部以及腕部70能够围绕沿着臂40的中心轴线的轴线Ax4回旋。腕部70能够围绕腕部轴线Ax5摆动，轴线Ax5通过臂40和腕部70的连接部。轴线Ax5与轴线Ax4正交。在腕部70的前端部设置有末端部80。末端部80能够在腕部70的前端部围绕腕部沿着中心轴线CL2的轴线Ax6回旋。在末端部80能够从腕部70的相反侧安装末端执行器。末端执行器也可以与末端部80一体化。马达100产生用于使回旋部20围绕轴线Ax1回旋的动力。图1的马达100被设置在回旋部20，但并不限于此，可以被设置在基台10。马达200产生用于使臂30围绕轴线Ax2摆动的动力。图1的马达200被设置在臂30的基端部，但并不限于此，也可以被设置在回旋部20。马达300产生用于使臂40围绕轴线Ax3摆动的动力。图1的马达300被设置在臂40的基端部，但并不限于此，也可以被设置在臂30的前端部。马达400产生用于使臂40围绕轴线Ax4回旋的动力。马达400例如可以设置于臂40的基端部。马达500产生用于使腕部70围绕轴线Ax5摆动的动力。马达500例如可以设置于臂40。马达600产生用于使末端部80围绕轴线Ax6回旋的动力。马达600例如可以设置于臂40。(螺母拧紧机)机器人2作为上述末端执行器的一个例子，还可以具有能够安装到多关节臂15的末端部80的螺母拧紧机81(螺纹拧紧机构)。螺母拧紧机81也可以与末端部80一体化。螺母拧紧机81具有基部82、批头部83(保持部)以及马达84。还参照图2以及图3，对螺母拧紧机81的细节进行说明。基部82可拆装地设置于末端部80，并保持批头部83。在基部82被安装到末端部80的状态下，相对于末端部80的基部82的相对位置保持不变。基部82的前端部设为可拆装批头部83(参照图2的(c))。马达84产生用于旋转螺栓3(使螺栓3相对于基部82旋转)的动力。马达84通过旋转驱动保持螺栓3的批头部83，使得螺栓3旋转。马达84例如也可以设置于基部82。批头部83能够相对于基部82拆装，并保持螺栓3。如图3所示，批头部83从基端侧向前端侧具有连接部83a、旋转传递部83b、吸附部83c以及末梢83d。连接部83a是与基部82连接的部分。旋转传递部83b是将来自马达84的力矩传递给末梢83d的部分。吸附部83c是通过对末梢83d的周围空间进行减压来将螺栓3吸附到末梢83d侧的部分。末梢83d被构成为组装到螺栓3的头部，并与螺栓3一同旋转。在螺栓3被组装到末梢83d的状态下，螺栓3相对于末梢83d的相对位置保持不变。末梢83d只要是在组装到螺栓3的头部的状态下能够向螺栓3传递力矩即可。作为末梢83d的具体例子，可以举出被插入到螺栓3的头部的十字孔中的正批头、被插入到螺栓3的头部的开槽(负孔)中的负批头、被插入到螺栓3的头部的六角孔中的六角批头、接受螺栓3的头部的插口等。机器人2被构成为螺栓3的位置与机器人2的姿势对应地唯一确定。具体而言，机器人2被构成为：在保持螺栓3的状态下，从作为多关节臂的最前端的关节的、腕部70与末端部80之间的连接部到螺栓3为止的距离恒定。换句话说，机器人2被构成为：在以末端部80为基准的坐标系中的螺栓3的位置恒定。更具体而言，螺母拧紧机81不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人系统，包括：机器人，具有多关节臂；以及控制器，被构成为执行：控制所述机器人以一边将具有螺纹部的紧固部件向松开方向旋转一边移动所述紧固部件；控制所述机器人以响应于所述紧固部件到达螺纹拧紧开始位置而将所述紧固部件向紧固方向旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器人系统，包括：机器人，具有多关节臂；以及控制器，被构成为执行：控制所述机器人以一边将具有螺纹部的紧固部件向松开方向旋转一边移动所述紧固部件；控制所述机器人以响应于所述紧固部件到达螺纹拧紧开始位置而将所述紧固部件向紧固方向旋转。2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述控制器被构成为：在所述紧固部件与被紧固部件接触的状态下，根据所述紧固部件在所述紧固部件与所述被紧固部件对置的方向上的位置，判断所述紧固部件到达所述螺纹拧紧开始位置。3.根据权利要求2所述的机器人系统，其中，所述控制器被构成为还执行：基于经由所述紧固部件传递到所述机器人的反作用力，判断所述紧固部件是否与所述被紧固部件接触。4.根据权利要求3所述的机器人系统，其中，所述机器人具有至少一个驱动用的马达，所述控制器基于所述马达的力矩，导出所述反作用力。5.根据权利要求4所述的机器人系统，其中，所述控制器被构成为还执行：调整所述机器人的姿势以抑制所述反作用力的上升。6.根据权利要求5所述的机器人系统，其中，控制所述机器人以一边将所述紧固部件向松开方向旋转一边移动所述紧固部件包括：第一移动控制，控制所述机器人以将所述紧固部件沿着朝向所述被紧固部件侧的第一方向移动，并到达至所述被紧固部件；以及第二移动控制，控制所述机器人以在所述第一移动控制中所述紧固部件在与所述螺纹拧紧开始位置不同的位置处到达至所述被紧固部件的情况下，以围绕该位置的预定范围内的位置为目标移动所述紧固部件，所述控制器被构成为：在所述第一移动控制的执行中，针对所述第一方向的反作用力执行所述机器人的姿势调整以抑制所述反作用力的上升，针对与所述第一方向交叉的方向的反作用力不执行所述机器人的姿势调整，在所述第二移动控制的执行中，针对所述第一方向的反作用力以及与所述第一方向交叉的方向的反作用力，执行所述机器人的姿势调整以抑制所述反作用力的上升。7.根据权利要求6所述的机器人系统，其中，所述控制器被构成为：反复进行所述第二移动控制，直到所述紧固部件到达所述螺纹拧紧开始位置为止。8.根据权利要求5至7中任一项所述的机器人系统，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：元永健一，石桥启吾，根本祐太朗，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：日本,JP