具备机床以及机器人的复合系统技术方案

本发明专利技术提供一种具备机床以及机器人的复合系统，该复合系统具有快速进行机床和机器人的位置偏移的检测和位置修正的功能。复合系统具有：具有能够与工作台整体移动的工件固定夹具的机床；具有独立于机床而被设置的、对工件固定夹具进行工件的供给以及取出的机器人的机器人系统；在机床与机器人系统之间进行信息传递的网络；在对工件固定夹具供给或取出工件时根据机器人的各轴的干扰值判定干扰的干扰判定部；在判定为有干扰时停止机器人的动作，同时根据机器人的各轴的干扰值，把工作台向至少一个轴方向移动来避免干扰的干扰避免部。

A composite system with machine tools and robots

The invention provides a composite system with a machine tool and a robot, which has the function of rapid location detection and position correction of a machine tool and a robot. The composite system has having worktable and overall mobile workpiece fixture of the machine tool; independent machine tool is set, the workpiece on the workpiece fixture supply out of the robot and robot system; network information transfer between the machine tool and workpiece in the fixture system; supply or remove the workpiece when the value of judging interference interference judgment according to the different axes of the robot robot interference; stop with interference in the determination of the action at the same time, according to the different axes of the robot's interference value, the work station to at least one axis direction to avoid the interference of interference avoidance department.

【技术实现步骤摘要】
具备机床以及机器人的复合系统
本专利技术涉及包含机床以及机器人的复合系统。
技术介绍
在包含加工中心和车床等机床的生产线中，导入进行工件和工具的更换作业等的机器人的事例正在增加。机床和机器人的设置环境多种多样，存在分别在地面进行独立设置的情况和在设置于地面的机床上搭载机器人的情况。在把机床或机器人的基座固定在地面时，希望使用地脚螺栓等进行充分固定，但是在不能向地面固定或向地面固定不充分的情况下，由于伴随机床和机器人的动作的振动等，相对于地面产生设置位置的偏移，其结果可能在机床与机器人的相对位置中产生偏移。通常，机器人沿着根据机床与机器人的相对位置关系事先示教的坐标位置进行移动并进行工件的更换作业等。因此，如果在机床与机器人的相对位置中产生偏移，则在工件更换时对机床上的夹具和工件产生干扰，有时会产生机器人的各轴的负荷增大或工件的安装姿势的变化等各种各样的缺陷，其结果是可能无法正确进行工件更换。像这样的情况下，需要再次进行机器人的示教操作。特别是在一台机器人对多台机床进行工件的装卸作业那样的系统中，在机器人相对于地面发生了位置偏移时，需要针对各个机床进行机器人的示教操作。作为自动地并且短时间地进行机器人的示教操作的技术，例如在日本特开平05-111886号公报中公开了如下方法：在机器人的机械手上设置6轴的力传感器，进行该机械手的阻抗控制的机器人系统中，通过把安装在该机械手的手腕轴上的工具(棒)插入夹具的孔中来进行定点观测，并进行校准作业。在日本特开2013-006244号公报中，记载了如下位置校准方法：根据预先所设定的指令值执行更换作业工具的工具更换动作，并根据在工具更换动作中机器人与作业工具干扰而产生的负荷的大小以及方向，来向负荷减少的方向修正指令值。另外，在日本特开2009-208209号公报中，记载了如下技术：通过相机来检测第一作业工作台的位置相对于预定位置的位置偏移量，根据该检测结果对作为搬运机器人的动作的基准的示教数据进行修正。进一步，在日本特开平05-116094号公报中，记载了如下异常负载检测方法：存储通过干扰推定观测器检测出的、机械可动部刚开始运动之前的推定干扰扭矩，在机械可动部移动中，从通过该干扰推定观测器检测的推定干扰扭矩减去所存储的推定干扰扭矩而得的值大于设定值时，将其作为负载异常来检测出。在日本特开平05-111886号公报、日本特开2013-006244号公报、日本特开2009-208209号公报中记载的技术，使用专用的检测装置获取与位置偏移相关的信息，另外在把该检测装置安装在机械手上时，存在与该检测装置的重量相应地限制机器人进行处理的工件重量等问题。另一方面，在日本特开平05-116094号公报中记载的干扰推定扭矩那样的干扰值，根据机器人与工件之间的干扰的有无而变化，因此理解为能够根据各轴的干扰值来判别干扰的有无。但是，一般认为当机器人的各轴进行运动时，不基于与工件之间的干扰而各轴自身的干扰值中产生动态的变化，特别是认为移动速度越快则其变化量越大。因此，在从干扰值判别干扰的方法中，为了防止由于干扰值的动态变化导致的错误检测，需要充分降低用于避免干扰的机器人的动作速度(探测速度)，其结果难以快速地进行用于避免干扰(位置偏移修正)的动作。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供具有快速地进行机床与机器人的位置偏移的检测和位置修正的功能的复合系统。为了达到上述目的，本申请的专利技术提供一种复合系统，其具备：具有数值控制装置、和能够通过该数值控制装置的控制而移动的工作台、以及在该工作台上设置的能够与工作台整体地移动的工件固定夹具的机床；具有独立于所述机床而被设置的、具备能够把持工件的机器手并对工件固定夹具进行工件的供给以及取出的机器人以及进行该机器人控制的机器人控制器的机器人系统；至少在所述数值控制装置与所述机器人控制器之间进行信息传递的网络；在对所述工件固定夹具供给或取出工件时根据所述机器人的各轴的干扰值来判定所述工件固定夹具与所述工件的干扰的干扰判定部；在通过所述干扰判定部判定为有干扰时停止所述机器人的动作，同时根据所述机器人的各轴的干扰值，把所述工作台向至少一个轴方向移动来避免干扰的干扰避免部。在优选的实施方式中，提供所述干扰避免部根据伴随至少使用了2轴的所述工作台的移动的所述机器人的各轴的干扰值的变化，进行用于避免干扰的所述工作台的移动方向的探测的复合系统。附图说明通过参照附图说明以下优选实施方式，本专利技术的上述或其他目的、特征以及优点会变得更清楚。图1是表示本专利技术的优选实施方式所涉及的复合系统的概要结构的图。图2是表示图1的复合系统中所包含的机床的结构例的图。图3是表示图1的复合系统中所包含的机器人的结构例的图。图4a是第一复合系统中所包含的工件固定夹具附近的扩大图，表示机器手对工件进行把持的状态。图4b是第一复合系统中所包含的工件固定夹具附近的扩大图，表示工件被工件固定夹具保持的状态。图5a是表示机器人进行的工件供给动作的一例的图，表示把持了工件的机器人移动到工件供给开始位置后的状态。图5b是表示机器人进行的工件供给动作的一例的图，表示机器人移动到工件固定位置后的状态。图5c是表示机器人进行的工件供给动作的一例的图，表示通过夹紧机构对工件进行把持的状态。图5d是表示机器人进行的工件供给动作的一例的图，表示机器人退让后的状态。图6是表示图1的复合系统中的工件供给动作的流程的流程图。图7是表示图6的流程图中的干扰检测的中断处理的细节的流程图。图8是表示图7的流程图中的干扰避免动作的细节的流程图。图9a是表示没有发生干扰的状态的机器人以及工件的图。图9b是表示干扰发生时的机器人以及工件的图。图10a是说明干扰避免时的位置修正的例子的图，说明干扰发生时的工作台位置的图。图10b是说明干扰避免时的位置修正的例子的图，表示工作台移动到圆周上的相位0°后的情况。图10c是说明干扰避免时的位置修正的例子的图，表示工作台移动到圆周上的相位90°后的情况。图10d是说明干扰避免时的位置修正的例子的图，表示工作台移动到圆周上的相位180°后的情况。图10e是说明干扰避免时的位置修正的例子的图，表示工作台移动到圆周上的相位270°后的情况。具体实施方式图1表示本专利技术的优选实施方式所涉及的复合系统的结构例。复合系统具有设置在水平地面(设置面)1上的机床2以及机器人系统3，图2以及图3分别表示机床2以及机器人系统3的结构例。如图2所示，机床2具有相对于立柱25在Z方向(垂直方向)可动地构成的主轴头24、上表面具备工件固定夹具5的工作台22、以及控制机床2的动作的数值控制装置21，工作台22被构成为能够通过与床鞍23组合而在XY方向(平面内)移动。工作台22被构成为能够根据数值控制装置21的指令移动，配置在工作台22的上表面的工件固定夹具5也能够与工作台22整体地在XY方向移动。此外，数值控制装置21具有第一存储器211以及第一CPU212，对于其功能在后面进行描述。如图3所示，机器人系统3具有独立于机床2地设置于地面1的机器人基座31、配置在机器人基座31上的机器人机架32、以及控制机器人机架32的动作的机器人控制器34。机器人机架32是例如6轴(J1～J6)的多关节机器人，具备在机器人机架32的前端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合系统，其特征在于，该复合系统具备：机床，其具有：数值控制装置；工作台，其能够通过该数值控制装置的控制而移动；以及工件固定夹具，其设置在该工作台上，能够与工作台成为一体地移动；机器人系统，其具有：机器人，其独立于所述机床而被设置，具备能够把持工件的机器手，并对所述工件固定夹具进行工件的供给以及取出；以及机器人控制器，其进行该机器人的控制；网络，其至少在所述数值控制装置与所述机器人控制器之间进行信息传递；干扰判定部，其在对所述工件固定夹具供给或取出工件时，根据所述机器人的各轴的干扰值来判定所述工件固定夹具与所述工件的干扰；干扰避免部，其在通过所述干扰判定部判定为有干扰时停止所述机器人的动作，同时根据所述机器人的各轴的干扰值，把所述工作台向至少一个轴方向移动来避免干扰。

【技术特征摘要】
2015.12.04 JP 2015-2375381.一种复合系统，其特征在于，该复合系统具备：机床，其具有：数值控制装置；工作台，其能够通过该数值控制装置的控制而移动；以及工件固定夹具，其设置在该工作台上，能够与工作台成为一体地移动；机器人系统，其具有：机器人，其独立于所述机床而被设置，具备能够把持工件的机器手，并对所述工件固定夹具进行工件的供给以及取出；以及机器人控制器，其进行该机器人的控制；网络，其至少在所述数值控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田邦彦，中滨泰广，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP