机器人制造技术

本发明专利技术提供一种机器人。机器人(1)具备：进行针对作业点(Pa)的作业的作业工具(4)、及对作业工具(4)进行移动及姿势变更的移动单元(2)。利用操作单元(35)接受斜面上的任意2点或3点的坐标指定的操作。当接受该操作时，由运算单元(553)基于任意2点或3点的坐标，运算作业工具(4)从作业开始点(Pb)朝向作业点(Pa)的方向。然后，由控制单元(53)使作业工具(4)移动到作业开始点(Pb)，按照运算单元(553)的运算，使作业工具(4)的姿势朝向作业点(Pa)，并使作业工具(4)开始对作业点(Pa)的处理。本发明专利技术的机器人既能降低示教的工作量又能高精度地达成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够通过示教(teaching)来进行点(point)指定而进行动作的机器人(robot)。
技术介绍
针对工件(work)的螺丝紧固、熔接、涂装、工件的搬送、零件往工件上的安装、焊接等的各种产业用机器人例如具有垂直多关节型的移动单元，并在计算机(computer)的程序控制下，使装配在移动单元上的作业工具(tool)移动到规定点并位移成规定姿势后，驱动作业工具。针对机器人的控制程序(program)是通过工业机器人标准语言(Standard Language for Industrial Manipulators，SLIM)或超级SEL语言等各种机器人语言来描述。编程(programing)主要是使用键盘(keyboard)或图形用户界面(Graphical User Interfaces，GUI)来输入代码(code)或者叫出函数等的与计算机工具的面对面的处理，但点或姿势的记录多依靠示教。在示教过程中，示教技术人员使用计算机工具或者示教手控器(teaching pendant)来操作模拟器(simulator)、仿真器(emulator)或实际上的机器人。示教技术人员使作业工具JOG移动到所需点，并使作业工具采取所需姿势，记录该点及姿势来作为点数据。点数据在程序执行时被叫出。在此过程中，例如若机器人语言遵循SLIM，则机器人的控制器(controller)追踪移动单元的移动，对点的XYZ坐标或者表示作业工具的姿势的双轴等的各旋转角度进行分析，并与Move命令等中附带的变量相关联地记录分析结果。例如，在为螺丝紧固作业的机器人的情况下，示教技术人员对在相对于落座点的铅垂方向上至少隔开螺丝紧固长度的螺丝紧固开始点进行示教。示教技术人员一边以落座点为基准并通过目测来使作业工具进行朝向XYZ轴方向移动、平行于水平面的旋转及平行于垂直面的旋转，一边对准螺丝紧固开始点。当落座点处于工件的水平面上时，示教技术人员只要对作业工具的水平面移动加以最大注意即可。对于高度方向及作业工具的姿势，只要进行与数值吻合的简单操作即可。例如，在若将+Z方向按钮(button)按下1次，则作业工具上升1mm的情况下，若螺丝紧固长度为9mm，则只要使作业工具位于落座点，之后将+Z方向按钮按下9次，由此完成高度方向的指定，而对于平行于垂直面的旋转角度，只要使作业工具恢复到正下方等初始值即可。因而，尽管螺丝紧固开始点位于无表示其自身的标记的空中，但该示教可相对较容易且高精度地指定该螺丝紧固开始点。并不限于螺丝紧固，也存在如下情况，即，使作业点与作业工具所处的点不同，使作业工具所处的点位于无明确标记的空中，但即使在所述情况下，当作业点位于水平面或垂直面时，该示教相对较容易且可达成高
精度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平7-64619号公报专利文献2：日本专利特开平5-257522号公报专利文献3：日本专利4222828号公报近年来，对于使各种倾斜角的斜面朝向各种方位角的多面的立体工件，迫切期望通过机器人来进行螺丝紧固等作业。在编程时，需要进行如下示教，即：在朝铅垂方向与位于斜面上的螺丝紧固点等作业点隔开螺丝紧固长度等适当距离的位置，使螺丝紧固开始点等的作业工具朝向作业点。在该示教中，为了使作业工具精度良好地朝向作业点，必须通过目测来计测工件的斜面，以准确地想象(image)出连结作业工具与作业点且与斜面铅垂的假想线。而且，为了使作业工具与作业点的距离适当化，必须既要运用三角函数等数学方法，又要准确掌握XYZ各轴的移动量。进而，作业工具的姿势决定及位置决定的示教是一体的，彼此产生影响。例如，即使距离已适当化，但若为了变更姿势而使作业工具绕马达(motor)轴中心旋转，则应适当化的距离会发生变化。若无法在该示教作业中教示出作业工具的准确位置，并无法教示出准确的姿势，则会对机器人的作业品质造成影响，例如螺丝的角度会与落座点发生微妙的偏离，或者螺丝紧固量不足，从而对螺丝紧固准确度造成影响等。因而，若作业点位于斜面上，则对于示教技术人员而言，将成为非常需要耐心的示教作业。
技术实现思路
本专利技术是为了解决如上所述的以往技术的问题而提出的，其目的在于提供一种既能降低示教的工作量又能高精度地达成的机器人，该机器人从朝铅垂方向与斜面隔开的第1点开始针对该斜面上的第2点的处理。[解决问题的手段]为了达成所述目的，本专利技术的机器人从朝铅垂方向与斜面隔开的第1点开始针对所述斜面上的第2点的处理，所述机器人的特征在于包括：作业工具，进行针对所述第2点的作业；移动单元，对所述作业工具进行移动及姿势变更；操作单元，接受所述斜面上的任意2点或3点的坐标指定的操作；运算单元，基于所述任意2点或3点的坐标，运算所述作业工具从所述第1点朝向所述第2点的方向；以及控制单元，至少使所述作业工具移动到所述第1点，并按照所述运算单元的运算来将所述作业工具的姿势朝向所述第2点，使所述作业工具开始对所述第2点的处理。本专利技术的机器人也可包括：数据存储单元，存储所述第1点与所述第2点的分隔距离，所述操作单元接受所述斜面上的第2点的坐标指定的操作，基于所述第2点的坐标、所述任意2点或3点的坐标及所述分隔距离来运算所述第1点的坐标，所述控制单元按照所述运算单元的运算结果来使所述作业工具移动到所述第1点。本专利技术的机器人也可包括：存储单元，存储针对所述作业工具的各点将命令联系的描述格式的控制程序，所述控制单元是与所述存储单元的控制程序所表示的各点相
关联地叫出所述命令，来控制所述移动单元与所述作业工具。所述存储单元也可存储如下所述的所述控制程序，即，针对所述第2点，将运算所述第1点的坐标的运算命令、使所述作业工具朝向通过所述运算命令获得的所述第1点的坐标移动的移动命令634、及所述作业工具的动作命令相关联的所述控制程序。所述控制单元也可在示教模式时，按照所述操作单元所接受的操作，使所述作业工具朝所述运算单元所运算出的朝向的顺方向及逆方向移动。所述控制单元也可在示教模式时，按照所述操作单元所接受的操作，使所述作业工具沿着与所述运算单元所运算出的朝向正交的所述斜面移动。所述操作单元也可包括：切换单元，在示教模式时，切换成将所述运算单元所运算出的朝向作为一轴的正交坐标系，所述控制单元在示教模式时，通过所述切换单元向所述正交坐标系的切换，利用将所述运算单元所运算出的朝向作为一轴的正交坐标系来接受所述操作单元的操作。所述控制单元也可在所述示教模式时，通过所述切换单元向所述正交坐标系的切换，按照所述操作单元的操作，来使所述作业工具以所述作业工具的前端为中心而旋转。所述作业工具也可为电动的螺丝紧固起子(driver)，所述第2点为螺丝的落座点，所述第1点为螺丝紧固开始时使所述螺丝紧固起子处于的位置。所述第1点也可为朝斜面铅垂方向与所述第2点相隔将螺丝紧固长度加上预先设置的缓冲量及按压量的距离的位置。(专利技术的效果)根据本专利技术，即使作业点位于斜面上，也能够降低相对于该作业点来指定作业工具所处的作业开始点所需的工作量，且相对于作业点的作业准确度也提高。附图说明图1是本专利技术的第1实施方式的机器人的整体结构图。图2(a)、图2(b)是表示本专利技术的第1实施方式的作业工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人，从朝铅垂方向与斜面隔开的第1点开始针对所述斜面上的第2点的处理，所述机器人的特征在于包括：作业工具，进行针对所述第2点的作业；移动单元，对所述作业工具进行移动及姿势变更；操作单元，接受所述斜面上的任意2点或3点的坐标指定的操作；运算单元，基于所述任意2点或3点的坐标，运算所述作业工具从所述第1点朝向所述第2点的方向；以及控制单元，至少使所述作业工具移动到所述第1点，并按照所述运算单元的运算结果来将所述作业工具的姿势朝向所述第2点，使所述作业工具开始对所述第2点的处理。

【技术特征摘要】
2014.10.14 JP 2014-2096901.一种机器人，从朝铅垂方向与斜面隔开的第1点开始针对所述斜面上的第2点的处理，所述机器人的特征在于包括：作业工具，进行针对所述第2点的作业；移动单元，对所述作业工具进行移动及姿势变更；操作单元，接受所述斜面上的任意2点或3点的坐标指定的操作；运算单元，基于所述任意2点或3点的坐标，运算所述作业工具从所述第1点朝向所述第2点的方向；以及控制单元，至少使所述作业工具移动到所述第1点，并按照所述运算单元的运算结果来将所述作业工具的姿势朝向所述第2点，使所述作业工具开始对所述第2点的处理。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于包括：数据存储单元，存储所述第1点与所述第2点的分隔距离，所述操作单元接受所述斜面上的第2点的坐标指定的操作，基于所述第2点的坐标、所述任意2点或3点的坐标及所述分隔距离来运算所述第1点的坐标，所述控制单元按照所述运算单元的运算结果来使所述作业工具移动到所述第1点。3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于包括：存储单元，存储针对所述作业工具的各点将命令联系的描述格式的控制程序，所述控制单元是与所述存储单元的控制程序所表示的各点相关联地叫出所述命令，来控制所述移动单元与所述作业工具。4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述存储单元存储如下所述的所述控制程序：针对所述第2点，将运算所述第1点的坐标的运算命令...

【专利技术属性】
技术研发人员：比留间健一郎，新原正和，菅沼芳和，
申请(专利权)人：蛇目缝纫机工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP