机器人系统及被加工物的制造方法技术方案

本发明专利技术提供一种能高质量且容易地实施加压加工的机器人系统及被加工物的制造方法。本发明专利技术的一实施方式的机器人系统具有末端执行器、机器人臂和控制部。上述末端执行器包括加压辊及朝向被加压面收放该加压辊的直动机构。上述机器人臂用于支承上述末端执行器。上述控制部以通过上述加压辊赋予上述被加压面的加压力大致恒定的方式，控制上述直动机构对上述加压辊的收放。

【技术实现步骤摘要】
机器人系统及被加工物的制造方法
本专利技术涉及机器人系统及被加工物的制造方法。
技术介绍
以往，提出了各种使用具有末端执行器的机器人对被加工品实施加压加工的机器人系统，其中，所述末端执行器具有加压辊。例如，专利文献1公开的“辊式折边加工方法”使用具有上述末端执行器的机器人，通过加压辊将车身的外面板的外周缘弯曲加工成大致U字形，进行所谓的折边加工。此外，加压辊的加压力通过设置在末端执行器等上的、朝向被加工面收放加压辊的直动机构赋予。直动机构一般由液压或气压这样的使用流体的流体缸等构成。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2002-263756号公报但是，在上述现有技术中，在高质量且容易地实施折边加工的方面还有改善的余地。具体而言，使用了流体缸时，出现过以下情况：因机器人的姿态不同，随着加压的进行，机器人臂大幅挠曲，不能通过加压辊赋予被加压面适当的加压力。由此，从实施高质量折边加工方面来说是不充分的。另外，由于上述挠曲的挠曲量因机器人的姿态不同而变化，从而需要反复进行大量的试误来对机器人进行示教，过程变得复杂。此外，这种问题是包含折边加工在内的所有加压加工中共有的课题。
技术实现思路
本专利技术的一实施方式是鉴于上述情况而做出的，其目的是提供能够高质量且容易地实施加压加工的机器人系统及被加工物的制造方法。本专利技术的一实施方式的机器人系统具有末端执行器、机器人臂和控制部。所述末端执行器包括加压辊及朝向被加压面收放该加压辊的直动机构。所述机器人臂用于支承所述末端执行器。所述控制部以通过所述加压辊赋予所述被加压面的加压力大致恒定的方式，控制所述直动机构对所述加压辊的收放。专利技术的效果根据本专利技术的一实施方式，能够高质量且容易地实施加压加工。附图说明图1是表示实施方式的机器人系统的整体结构的示意图。图2是表示机器人的结构的侧面示意图。图3A是表示末端执行器的结构的立体示意图。图3B是图3A的向视A的大致示意图。图3C是表示折边加工的方式的示意图。图4A是表示现有技术的加压加工的短处的示意图。图4B是表示实施方式的加压加工的长处的示意图。图5是表示实施方式的机器人系统的结构的框图。图6是表示折边命令的一例的图。图7A是用于变更加压力的折边命令的说明图。图7B是与位置控制相关的折边命令的说明图。图8是表示实施方式的机器人系统所执行的处理过程的流程图。附图标记说明1机器人系统10加工台20工件支承部30、30’机器人31基台部32回转基座33、33’机器人臂33a下部臂33b上部臂33c腕部33d凸缘部40控制装置41控制部41a程序编辑部41b逆运动学运算部41c转矩控制部41d位置控制部42存储部42a示教信息50、50’末端执行器51伺服电机52直动机构52a直动轴53加压辊60输入装置AXr轴B轴L轴P1、P2目标点R轴S回转轴T轴U轴W工件W1外面板的外缘部W2内面板α、β弹性α1、β1加压力具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的机器人系统及被加工物的制造方法的实施方式。此外，本专利技术不被以下所示的实施方式限定。另外，以下，以进行折边加工的机器人系统为例进行说明，但不限于此，还能够置换成例如进行折边加工以外的弯曲加工或板金的敲打加工这样的加压加工的机器人系统。另外，以下，关于被实施折边加工的对象物、即被加工物，记作“工件”。图1是表示实施方式的机器人系统1的整体结构的示意图。此外，在图1中，为容易理解说明，图示了包含将铅直向上为正方向的Z轴在内的三维正交坐标系。所述正交坐标系有时也在以下说明中所使用的其他附图中使用。另外，以下，对于由多个构成的结构要素，有时仅对多个中的一部分标注附图标记，对于其他结构要素则省略标注附图标记。此时，标注有附图标记的一部分和其他是相同的结构。如图1所示，机器人系统1具有加工台10、工件支承部20、机器人30和控制装置40。在加工台10上载置有工件W。工件支承部20设置有多个，对工件W的外缘部进行多点支承而将工件W固定在加工台10上。此外，工件支承部20均是可动式的，后述的加压辊53以工件W的外缘部为动作路径而移动时，能够以不与加压辊53接触的方式可动地避让(参照图中的箭头101)。所述避让动作例如由控制装置40控制。机器人30具有基台部31、回转基座32和机器人臂33。另外，机器人臂33具有下部臂33a、上部臂33b、腕部33c和凸缘部33d。此外，以下，将安装有机器人30的基台部31的设置面侧称为“基端侧”，将各部件的基端侧周边称为“基端部”。另外，将机器人30的凸缘部33d侧称为“前端侧”，将各部件的前端侧周边称为“前端部”。基台部31是被固定在地面等上的支承基座。回转基座32以能回转的方式被设置在所述基台部31上。下部臂33a设置成能相对于回转基座32旋转。上部臂33b设置成能相对于下部臂33a旋转。腕部33c设置在上部臂33b的前端部且能摆动。另外，凸缘部33d设置成能相对于所述腕部33c旋转。此外，在凸缘部33d安装有包含加压辊53的末端执行器50。即，机器人臂33用于支承末端执行器50。关于所述机器人30的结构，使用图2进一步详细说明。图2是表示机器人30的结构的侧面示意图。如图2所示，机器人30是所谓的垂直多关节型结构。回转基座32被连结在基台部31上且能围绕回转轴S回转(参照图中的箭头201)。下部臂33a的基端部被连结在回转基座32上，且下部臂33a能围绕与回转轴S大致垂直的(包含不共面的位置)轴L旋转(参照图中的箭头202)。上部臂33b的基端部被连结在下部臂33a的前端部上，且上部臂33b能围绕与轴L大致平行的轴U旋转(参照图中的箭头203)。腕部33c的基端部被连结在上部臂33b的前端部上，且腕部33c能围绕与轴U大致垂直的(包含不共面的位置)轴R旋转(参照图中的箭头204)。另外，腕部33c设置成能围绕与轴R大致垂直的轴B摆动(参照图中的箭头205)。凸缘部33d被连结在腕部33c上，且能围绕与轴B大致垂直的轴T旋转(参照图中的箭头206)。此外，在机器人臂33具有的各关节部搭载有省略图示的伺服电机，机器人30通过控制每个所述关节部的伺服电机的旋转位置而使姿态变为多样。另外，如上所述，在凸缘部33d上安装有末端执行器50。以下，关于所述末端执行器50的具体结构进行说明。图3A是表示末端执行器50的结构的立体示意图。另外，图3B是图3A的向视A的大致示意图。此外，相比图3A，在图3B中简化表示有末端执行器50。如图3A及图3B所示，末端执行器50具有伺服电机51、直动机构52和加压辊53。伺服电机51是使直动机构52进行直动的驱动源。直动机构52被伺服电机51驱动，朝向工件W的被加压面收放加压辊53(参照图3B的箭头301)。此外，考虑到加压响应性等，直动机构52优选采用包含滚珠丝杠等的结构。加压辊53被连结在直动机构52的可动部分、即直动轴52a上且能围绕轴AXr旋转。另外，加压辊53通过直动机构52而抵接工件W的被加压面，朝向所述被加工面赋予来自伺服电机51的加压力的同时产生滚动，由此对被加工面进行加压加工。作为所述加压加工的一例，示出了折边加工的方式。图3C是表示折边加工的方式的示意图。这里，图中的附图标记W1是指车身的外面板的外缘部。另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人系统，其特征在于，具有：末端执行器，包括加压辊及朝向被加压面收放该加压辊的直动机构；机器人臂，用于支承所述末端执行器；以及控制部，以通过所述加压辊赋予所述被加压面的加压力大致恒定的方式，控制所述直动机构对所述加压辊的收放。

【技术特征摘要】
2013.11.01 JP 2013-2281841.一种机器人系统，其特征在于，具有：末端执行器，包括加压辊、朝向被加压面收放该加压辊的直动机构及使所述直动机构直动的伺服电机；机器人臂，用于支承所述末端执行器；以及控制部，以通过进行控制所述伺服电机的转矩的转矩控制来进行使所述加压辊赋予所述被加压面的加压力大致恒定的方式，控制所述直动机构对所述加压辊的收放，所述控制部在对比由所述转矩控制来加压的所述被加压面更容易发生塑性变形的其他的被加压面进行加压的情况下，进行从所述转矩控制向对作为所述加压辊的突出量的行程位置进行控制的所述伺服电机的位置控制的切换。2.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述控制部能将所述行程位置保持在规定位置。3.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述控制部能根据所述被加压面的形状或性质变更所述加压力。4.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述被加压面是通过所述加压辊进行弯曲加工的折边加工面。5.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述机器人臂具有被伺服电机进行驱动的多个关节部，所述控制部具有逆运动学运算部，所述逆运动学运算部...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈久学，中仓雅美，园田哲平，
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