具有引入功能的人协调型工业用机器人制造技术

本发明专利技术提供一种具有引入功能的人协调型工业用机器人。协调型工业用机器人具备：接触力检测部，其检测出在操作人员与机器人接触时，向机器人施加的接触力；接触力监视部，其在接触力超过了预定的阈值时，使机器人停止或使机器人向降低所述接触力的方向退避；操作力检测部，其检测出在执行引入动作时，向机器人施加的操作力。机器人具备对引入动作的有效与无效进行切换的引入开关，当引入动作有效时，使接触力监视部变为无效，当引入动作无效时，使接触力监视部变为有效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种人协调型工业用机器人。
技术介绍
为了确保操作人员的安全，一般的工业用机器人在限制操作人员进入的被安全栏包围的空间内动作。然而，近年来，对于在操作人员附近动作的人协调型机器人的期望变高。当为人协调型机器人时，有时机器人接触操作人员而对操作人员造成危险，因此通过传感器对机器人与操作人员之间有无接触进行监视。例如，通过力传感器检测出向机器人作用的接触力，当该检测值超过预定的阈值时，为了确保操作人员的安全，停止机器人。在JP2006 — 21287A中公开了具备用于检测出向机器人臂部的任意的位置作用的接触力的接触力检测装置的机器人系统。在该机器人系统中，通过使机器人以避免检测出的接触力的方式动作，来防止机器人对周围的人或物造成危险。在人协调型机器人中，有时进行操作人员手动地示教针对机器人的示教位置的引入动作。例如在JPS59 — 157715A中公开了根据力传感器的输出信号向机器人直接不教的示教方法。此外，在JPHP9 - 150382A中公开了为了能够安全地执行直接示教，仅在按压了设在简易示教装置上的伺服电源保持开关和设在示教用手柄上的可操作按键双方时，可执行直接示教的直接示教装置。在图5中示出了既存的关联技术的机器人100。机器人100在手腕102上具备在执行引入动作时通过操作人员操作的手柄110。此外，还在手腕102上设有力传感器120，可以检测出向手柄110作用的操作力。操作人员操作与机器人控制装置130连接的示教操作盘140来执行引入动作。示教操作盘140具备伺服启动开关142。伺服启动开关142被按压预定时间后，伺服电源被切换成接通，机器人100成为可动作的状态。此外，当释放了按压力时，伺服电源被切换成断开，机器人100的动作停止。另一方面，手柄110具有引入启动开关112。切换引入动作的有效与无效时使用引入启动开关112。即，在按压伺服启动开关142而接通伺服电源的状态下，引入启动开关112被按压预定的时间后，引入动作变为可能，当释放了按压力时，引入动作变为无效。在参照图5说明的关联技术中，只要不是在按压了伺服启动开关142和引入启动开关112双方的状态下就无法执行引入动作。示教操作盘140的重量绝不小，此外，同时对2个开关进行操作时操作人员的双手被占用，从而作业时的负担变重。作为结果，作业性下降，并且，可能成为误操作的原因。此外，当向机器人与操作人员之间作用的接触力超过了阈值时，如果设有使机器人停止的安全单元，则为了确保安全性而优选将阈值设成充分小。然而，当阈值过小时，在引入动作时由操作人员施加的操作力超过阈值，导致机器人的未意图的停止。因此，希望提供一种减轻执行引入动作时的操作人员的负担，同时可以确保操作人员的安全的人协调型工业用机器人。
技术实现思路
本申请的第I方式，是提供与操作人员共享作业空间的人协调型的工业用机器人，该工业用机器人具备:引入执行部，其执行操作人员向机器人施加操作力，来变更所述机器人的位置以及姿势的引入动作；操作力检测部，其检测在执行所述引入动作时，向所述机器人施加的操作力；引入开关，其在施加了按压力时使所述引入动作变为有效，在释放了按压力时使所述引入动作变为无效；接触力检测部，其检测在操作人员与所述机器人接触时，向所述机器人施加的接触力；以及接触力监视部，其在所述接触力超过了预定的阈值时，使所述机器人停止或使所述机器人向降低所述接触力的方向退避，当所述引入动作有效时，使所述接触力监视部变为无效，并且当所述引入动作无效时，使所述接触力监视部变为有效。本申请的第2方式，在第I方式的工业用机器人中，所述操作力检测部通过安装在所述机器人的手腕上的力传感器来检测出所述操作力。本申请的第3方式，在第I或第2方式的工业用机器人中，所述接触力检测部通过安装在所述机器人的非可动部上的力传感器或分别安装在所述机器人的至少3个驱动轴上的扭矩传感器来检测出所述接触力。本申请的第4方式，在第I方式的工业用机器人中，所述接触力检测部通过安装在所述机器人的非可动部上的力传感器或分别安装在所述机器人的至少3个驱动轴上的扭矩传感器来检测所述接触力，所述操作力检测部通过所述力传感器或所述扭矩传感器检测所述接触力。本申请的第5方式，在第I至第4中的任一项的工业用机器人中，在手腕上具备可释放地把持工件的手部，在所述机器人、所述手部或所述机器人周围设置使所述手部以在把持状态与释放状态之间切换的方式动作的手部操作开关。通过参照附图所示的本专利技术的示例性的实施方式的详细说明，使这些以及其他的本专利技术的目的、特征以及优点更加明确。【附图说明】图1是表示一实施方式的机器人的整体结构的图。图2是表示一实施方式的机器人控制装置的功能框图。图3是表示接触力监视与引入动作之间的关系的图。图4是表示其他实施方式的机器人的整体结构的图。图5是表示关联技术的机器人的整体结构的图。【具体实施方式】以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。为了助于理解本专利技术，对图示的实施方式的构成要素的缩尺进行了适当的变更。此外，在多个附图中，对相同或对应的构成要素使用相同的参照符号。图1是表示一实施方式的机器人10的整体结构的图。机器人10是与作业人员共享作业空间的人协调型工业用机器人(以下，简单地称为“机器人”)。图示的机器人10虽然是6轴垂直多关节机器人，但例如也可以是包含标量型或并联机器人的、具有任意的公知结构的机器人。将机器人10放置在固定于地面上的固定板11上。机器人10具备:机器人底座12、以可相对机器人底座12旋转的方式安装的躯干部13、在一方的端部上以可相对躯干部13旋转的方式安装的下臂14、在与躯干部13的相反侧的下臂14的端部上以可旋转的方式安装的上臂15以及以可相对上臂15旋转的方式安装的手腕16。将机器人10的各旋转轴分别通过由机器人控制装置20控制的伺服电动机(未图示)来控制。在手腕16上还安装有末端执行器40。机器人10可以根据末端执行器40的类型，来执行部件的装配、焊接、切削加工等各种作业。这样的机器人结构以及功能是公知的，因此在本说明书中省略了详细的说明。在机器人10的固定板11与机器人底座12之间设有力传感器31 (以下，称为“第I力传感器”)。第I力传感器31可以检索出向机器人10的各部位(例如，机器人底座12、躯干部13、下臂14、上臂15或手腕16)任意的位置作用的力。例如，向上臂15作用的力经由下臂14、躯干部13以及机器人底座12传达后，通过第I力传感器31来检测。这样，第I力传感器31在机器人10的动作中，可以检测出机器人10接触作业人员时所产生的接触力。当检测出的接触力超过预定的阈值时，为了确保作业人员的安全使机器人10停止或使机器人10向降低接触力的方向退避。在本说明书中，将根据这样的接触力的检测结果，使机器人10停止或使机器人10向降低接触力的方向退避的功能称为“接触力监视”。在执行向工件50插入部件51的插入工序时使用图示的机器人10。末端执行器40例如具备经由适配器41安装在手腕16上的手部42。手部42例如是通过流体压力驱动的手部或由电驱动的手部，以可释放的方式把持部件51。例如以被放置在工作台60上的工件50的插入孔52收容的方式决定部件51的尺寸。驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与操作人员共享作业空间的人协调型的工业用机器人，其特征在于，该工业用机器人具备：引入执行部，其执行操作人员向机器人施加操作力，来变更所述机器人的位置以及姿势的引入动作；操作力检测部，其检测在执行所述引入动作时，向所述机器人施加的操作力；引入开关，其在被施加了按压力时使所述引入动作有效，在释放了按压力时使所述引入动作无效；接触力检测部，其检测在操作人员与所述机器人接触时，向所述机器人施加的接触力；以及接触力监视部，其在所述接触力超过了预定的阈值时，使所述机器人停止或使所述机器人向降低所述接触力的方向退避，当所述引入动作有效时，使所述接触力监视部无效，并且当所述引入动作无效时，使所述接触力监视部有效。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：中川浩，岩山贵敏，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP