重量测定系统以及重量测定方法技术方案

提供一种使用机器人而还能够测定超过该机器人的可搬运重量的重量的重量测定系统以及重量测定方法。重量测定系统具有机器人、对机器人的动作进行控制的机器人控制装置、以及进行被测定物的重量计算等的运算处理装置。机器人对与容器连结的作用点施加力，以使容器成为在至少一个支承点或支承面的一部分浮起的同时除已浮起的支承点以外的支承点或除支承面的一部分以外的部分接地的姿势。能够根据机器人对作用点施加的力和杠杆臂比的关系来测定包含加工液的容器的重量。

Weight measuring system and weighing method

Provided is a weight measuring system capable of using a robot and capable of measuring the weight of the carrying weight of the robot, and a weight measuring method. The weight measuring system has a robot, a robot control device for controlling the movement of the robot, and an arithmetic processor for carrying out the weight calculation of the measured object. The role of the container and connecting point loading robot, in order to make the vessel become at least one at the same time supporting part supporting surface or float in support has been outside the floating bearing point or except in some parts of the bearing surface ground posture. The weight of the container containing the processing fluid can be determined according to the relation between the force exerted by the robot on the acting point and the lever arm ratio.

【技术实现步骤摘要】
重量测定系统以及重量测定方法
本专利技术涉及一种使用机器人来对物品的重量进行测定的重量测定系统以及重量测定方法。
技术介绍
在多关节机器人等机器人中，电动机经由减速机而搭载于机器人的各关节，能够根据电动机的负荷来对由机器人的手提起的物体的重量进行估计(测定)。作为与此有关的现有技术，例如在日本特开平08-190433号公报中记载了一种构想了如下内容的负荷重量估计方法：不从外部输入表示质量、重心位置的参数就对附加地安装于由伺服电动机驱动的机器人、机床等控制对象的手、工具等的负荷重量进行估计。另外，在日本特开2011-235374号公报中记载了一种构想了如下内容的负荷估计装置和负荷估计方法：着眼于不假定工件重量地向电动机发送的转矩指令与响应于被把持的工件的重量而实际上产生的转矩之间的差异，来估计工件的重量。通常，机器人的可搬运重量是基于机器人的减速机、电动机的规格等而预先决定的，在对利用机器人提起的物体的重量进行测定的情况下，该可搬运重量是能够测定的物体的重量的上限。因而，在测定对象物品的重量超过该可搬运重量的情况下，需要使用可搬运重量更大的其它机器人。在上述的日本特开平08-190433号公报和日本特开2011-235374号公报中均没有提及能够对超过机器人的可搬运重量的重量进行测定的手段、方法。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种使用机器人而还能够测定超过该机器人的可搬运重量的重量的重量测定系统以及重量测定方法。为了达成上述目的，本专利技术的一个方式提供一种重量测定系统，其使用机器人来对通过多个支承点或一个以上的支承面接地来支撑自重的被测定物的重量进行测定，其中，所述机器人构成为对与所述被测定物连结的作用点施加力，以使所述被测定物成为在所述支承点中的至少一个支承点或所述支承面的一部分浮起的同时除所述至少一个支承点以外的剩余的支承点或除已浮起的所述支承面的一部分以外的部分接地的姿势，所述重量测定系统具有运算处理装置，该运算处理装置基于搭载于所述机器人的电动机的负荷来计算对所述作用点施加的力的大小，并且根据所述力的大小、以及所述作用点、除所述至少一个支承点以外的剩余的支承点或除已浮起的所述支承面的一部分以外的部分及所述被测定物的重心之间的位置关系，来计算所述被测定物的重量。在优选的实施方式中，所述重量测定系统具有检测所述作用点的位置的单元、以及基于所述作用点的位置来探测所述支承点中的至少一个支承点或所述支承面的一部分的浮起的单元。在优选的实施方式中，所述重量测定系统具有如下单元：在所述电动机的负荷低于或超过预先决定的阈值的情况下，向外部输出警报或信号，该预先决定的阈值为该电动机的上限负荷以下。在优选的实施方式中，在所述支承点或支承面与作用点之间的相对位置相同的情况下，所述运算处理装置根据所述电动机的负荷通过比例计算来计算所述被测定物的重量。在优选的实施方式中，所述被测定物是装有液体的容器，所述运算处理装置通过从所述被测定物的重量减去预先测定出的空的容器的重量来计算所述液体的重量。另外，本申请专利技术的其它方式提供一种重量测定方法，使用机器人来对通过多个支承点或一个以上的支承面接地来支撑自重的被测定物的重量进行测定，该重量测定方法包括以下工序：使用所述机器人来对与所述被测定物连结的作用点施加力，以使所述被测定物成为在所述支承点中的至少一个支承点或所述支承面的一部分浮起的同时除所述至少一个支承点以外的剩余的支承点或除已浮起的所述支承面的一部分以外的部分接地的姿势；基于搭载于所述机器人的电动机的负荷来计算对所述作用点施加的力的大小；以及根据所述力的大小、以及所述作用点、除所述至少一个支承点以外的剩余的支承点或除已浮起的所述支承面的一部分以外的部分及所述被测定物的重心之间的位置关系来计算所述被测定物的重量。附图说明通过参照附图来说明以下的优选的实施方式，本专利技术的上述或其它目的、特征以及优点会变得更明确。图1是表示本专利技术的优选的实施方式所涉及的重量测定系统的概要结构的图。图2是表示在图1的重量测定系统中正在测定重量已知的砝码的状态的图。图3是说明被测定物具有在俯视观察时分别位于正方形的四角的四个支承点的情况的图。图4是表示在被测定物的支承点所构成的图形的平面形状是正方形、长方形等对称形状的情况下求出被测定物的重心的位置的方法的一例的图。图5是说明被测定物具有在俯视观察时分别位于正三角形的顶点部的三个支承点的情况的图。图6是将图3和图5的实施例一般化所得到的图。图7是例示容器内的加工液的量少的状态的图。图8是例示容器内的加工液的量充足的状态的图。图9是例示机器人通过压低杠杆的动作来使被测定物的一部分浮起的状态的图。图10是例示机器人通过推容器的侧面的动作来使被测定物的一部分浮起的状态的图。图11是例示机器人通过螺栓和螺母的组合来使被测定物的一部分浮起的状态的图。图12是图11的局部放大图。具体实施方式下面，参照附图来说明本专利技术的优选的实施方式。图1是说明正在使用本专利技术的优选的实施方式所涉及的重量测定系统10来测定被测定物(在此是装有加工液等液体12的容器14)的重量的状态的图。重量测定系统10具有机器人16、对机器人16的动作(更具体地说是搭载于机器人16的各轴的电动机)进行控制的机器人控制装置18、以及进行后述的重量计算等的运算处理装置20。此外，运算处理装置20例如既可以以CPU等方式嵌入机器人控制装置18来与嵌入机器人控制装置18成为一体，也可以是如图1所示那样与机器人控制装置18分开的个人计算机等装置。容器14具有通过多个支承点或一个以上的支承面接地来支撑该容器14的自重的构造，例如在后述的图3的例子中，该容器14在俯视观察时具有大致矩形形状，该容器14的四角A～D相当于支承点。机器人16例如是6轴的多关节机器人，具有臂22、安装于臂22的前端的手24等可动部，该可动部构成为对与容器14连结的作用点施加力，以使容器14成为以下姿势：在支承点A～D中的至少一个支承点(图3的例子中是支承点A和B)或支承面的一部分浮起的同时，除支承点A和B以外的剩余的支承点(图2的例子中是支承点C和D)或除已浮起的支承面的一部分以外的部分接地。在图1的例子中，在机器人手24的前端安装有钩28，该钩28与安装于容器14的上部的吊环螺栓26接合，在钩28与吊环螺栓26接合的状态下向上方(沿箭头30的方向)拉起手24，由此局部地提起容器14。图2是表示使用机器人16来测定负荷重量的方法的一例的图。首先，将机器人16的各轴移动到图1所示的测定位置，将重量已知(例如5kg)的砝码32安装于手24。如参照标记34所例示的那样，求出此时的各轴的电动机负荷并事先存储于适当的存储器等，在图2的例子中，利用相对于最大负荷能力的比例(％)来表示机器人16的腕轴等(例如6轴(J1～J6)中的J4、J5以及J6轴)的电动机负荷。此外，还可以将这样的电动机负荷显示于机器人控制装置18的显示部36或运算处理装置20的显示部38等。通过使用如参照标记34所例示那样的机器人的某个测定位置(姿势)处测定已知重量时的各轴的电动机负荷，能够求出机器人16以相同的位置姿势对被测定物的作用点施加的力。例如，如果在图1那样的状态下J4、J5以及J6轴的电动机负荷分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重量测定系统，使用机器人来对通过多个支承点或一个以上的支承面接地来支撑自重的被测定物的重量进行测定，其中，所述机器人构成为对与所述被测定物连结的作用点施加力，以使所述被测定物成为在所述支承点中的至少一个支承点或所述支承面的一部分浮起的同时除所述至少一个支承点以外的剩余的支承点或除已浮起的所述支承面的一部分以外的部分接地的姿势，所述重量测定系统具有运算处理装置，该运算处理装置基于搭载于所述机器人的电动机的负荷来计算对所述作用点施加的力的大小，并且根据所述力的大小、以及所述作用点、除所述至少一个支承点以外的剩余的支承点或除已浮起的所述支承面的一部分以外的部分及所述被测定物的重心之间的位置关系，来计算所述被测定物的重量。

【技术特征摘要】
2016.01.13 JP 2016-0043851.一种重量测定系统，使用机器人来对通过多个支承点或一个以上的支承面接地来支撑自重的被测定物的重量进行测定，其中，所述机器人构成为对与所述被测定物连结的作用点施加力，以使所述被测定物成为在所述支承点中的至少一个支承点或所述支承面的一部分浮起的同时除所述至少一个支承点以外的剩余的支承点或除已浮起的所述支承面的一部分以外的部分接地的姿势，所述重量测定系统具有运算处理装置，该运算处理装置基于搭载于所述机器人的电动机的负荷来计算对所述作用点施加的力的大小，并且根据所述力的大小、以及所述作用点、除所述至少一个支承点以外的剩余的支承点或除已浮起的所述支承面的一部分以外的部分及所述被测定物的重心之间的位置关系，来计算所述被测定物的重量。2.根据权利要求1所述的重量测定系统，其特征在于，具有检测所述作用点的位置的单元、以及基于所述作用点的位置来探测所述支承点中的至少一个支承点或所述支承面的一部分的浮起的单元。3.根据权利要求1或2所述的重量测定系统，其特征在于，具有如下单元：在所述电动机的负荷低于预先决定的阈值的情况下或者在所述电动机的负荷超过该预先决定的阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：蛯原建三，大木武，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP