机器人系统以及工具更换方法技术方案

本发明专利技术提供机器人系统以及该机器人系统中的工具更换方法，通过控制装置的动作能够进行工具的更换，并且即使是小型的机器人臂也能够确保充分大的可搬运重量。机器人系统的特征在于具有：机器人；具有与被嵌合部嵌合的嵌合部的工具；以及控制机器人的动作的控制装置，机器人具备：机器人臂；力传感器；以及经由力传感器设置于与机器人臂相反一侧的被嵌合部，控制装置进行：第一控制，基于力传感器的输出驱动机器人臂，使被嵌合部与嵌合部的嵌合解除，由此从机器人臂卸下工具；以及第二控制，基于力传感器的输出驱动机器人臂，使被嵌合部与嵌合部嵌合，由此将工具安装于机器人臂。

【技术实现步骤摘要】
机器人系统以及工具更换方法
本专利技术涉及机器人系统以及工具更换方法。
技术介绍
专利文献1中公开了一种机器人用臂，具有卡盘机构，该卡盘机构具备：设置于前端部的两个卡盘爪；以及使卡盘爪进行开闭动作的卡盘驱动部。根据该机器人用臂，能够在卡盘爪彼此之间握持工件、或者打开卡盘爪使工件分离。另外，根据专利文献1记载的机器人用臂，也可以替代工件而握持任意的工具。在这种情况下，通过机器人用臂的驱动，还能够进行将卡盘机构所握持的工具更换为其他工具的作业。例如，在驱动卡盘机构的卡盘驱动部中，需要将电气、压缩空气等的驱动能量转换为机械的驱动力的机构。这样的机构通常重量重。另外，还已知有被称为工具更换器的工具更换机构，然而使用刚度高的两个板，与前述的卡盘机构同样地重量重。专利文献1：日本特开昭61-293794
技术实现思路
存在以下问题：在卡盘机构或工具更换器安装于机器人臂的情况下，机器人臂的前端的重量变重，机器人臂的可搬运重量被限制。本专利技术的适用例所涉及的机器人系统的特征在于，具备：机器人，具备：机器人臂；力传感器，设置于所述机器人臂；以及被嵌合部，经由所述力传感器设置于与所述机器人臂相反一侧，工具，具有与所述被嵌合部嵌合的嵌合部；以及控制装置，控制所述机器人的动作，所述控制装置进行：第一控制，基于所述力传感器的输出驱动所述机器人臂，使所述被嵌合部与所述嵌合部的嵌合解除，由此从所述机器人臂卸下所述工具；以及第二控制，基于所述力传感器的输出驱动所述机器人臂，使所述被嵌合部与所述嵌合部嵌合，由此将所述工具安装于所述机器人臂。附图说明图1是示出第一实施方式所涉及的机器人系统的立体图。图2是图1所示的机器人系统的功能框图。图3是示出图1以及图2所示的机器人系统的硬件构成的一例的框图。图4是示出图1所示的末端执行器的附近的局部放大立体图。图5是示出在图4所示的末端执行器中解除被嵌合部与嵌合部的嵌合的状态的立体图。图6是图4的剖视图。图7是示出实施方式所涉及的工具更换方法的工序图。图8是用于说明图7所示的工具更换方法的图。图9是用于说明图7所示的工具更换方法的图。图10是用于说明图7所示的工具更换方法的图。图11是用于说明图7所示的工具更换方法的图。图12是用于说明图7所示的工具更换方法的图。图13是用于说明图7所示的工具更换方法的图。图14是用于说明探索控制的一例的图，并且是将观察角度不同的两个图上下排列的图。图15是用于说明探索控制的一例的图，并且是将观察角度不同的两个图上下排列的图。图16是用于说明探索控制的一例的图，并且是将观察角度不同的两个图上下排列的图。图17是用于说明探索控制的一例的图，并且是将观察角度不同的两个图上下排列的图。图18是用于说明探索控制的一例的图，并且是将观察角度不同的两个图上下排列的图。图19是示出第二实施方式所涉及的机器人系统所具备的工具以及工具储存器的立体图。图20是图19所示的工具以及工具储存器的剖视图。图21是示出第三实施方式所涉及的机器人系统所具备的末端执行器的附近的局部放大立体图。符号说明1…机器人系统，2…机器人，3…控制装置，4…架台，5…末端执行器，5B…末端执行器，7…工具储存器，7A…工具储存器，20…基台，31…控制部，32…存储部，33…外部输入输出部，41…框体，42…脚部，43…顶板，44…搁板，45…间隔件，51…工具连接部，51B…工具连接部，52…工具，52A…工具，52B…工具，53…工具驱动部，55…嵌合部插入空间，56…拍摄部，59…力传感器，71…储存器板，200…机器人臂，201…臂，202…臂，203…臂，204…臂，205…臂，206…臂，230…驱动部，240…位置传感器，311…显示装置，312…输入装置，511…连接下部，512…连接上部，513…支撑板，514…磁石，521…嵌合部，521A…轴线，521B-1…嵌合部，521B-2…嵌合部，521a…下表面，521b…上表面，521c…侧面，521d…侧面，521e…端面，522…工具主体，523…支撑部，524…卡合爪，531…动力部，532…传递部，551…被嵌合部，551A…轴线，551B-1…被嵌合部，551B-2…被嵌合部，551a…下表面，551b…上表面，551c…侧面，551d…侧面，552…锥形部，561…照相机，562…连接体，610…控制器，620…计算机，721…支座，722…支座，723…支座，724…动力部，725…保持爪部，726…支座，727…卡合体，728…卡合孔，5221…支点部，5222…爪部，5223…前端，5241…第一部位，5242…第二部位，5245…间隙，7271…一部分，D1…第一移动方向，D2…第二移动方向，E…箭头，M2…箭头，M3…箭头，S1…工具脱离工序，S11…工序，S12…工序，S13…工序，S2…工具安装工序，S21…工序，S22…工序，S23…工序。具体实施方式以下，基于附图详细说明本专利技术的机器人系统以及工具更换方法的适当的实施方式。1.第一实施方式首先，说明第一实施方式所涉及的机器人系统。图1是示出第一实施方式所涉及的机器人系统的立体图。图2是示出图1所示的机器人系统的功能框图。图3是示出图1以及图2所示的机器人系统的硬件构成的一例的框图。此外，在本申请的各图中，将相互正交的三个轴设定为X轴、Y轴以及Z轴。Y轴以及Z轴与水平面平行，X轴是铅垂轴。另外，各图中，用箭头表示这些轴，以下的说明中，以箭头的前端侧为“正”、基端侧为“负”进行说明。而且，X轴的正侧也称为“上”，Z轴的负侧也称为“下”。另外，本说明书中的“俯视观察”是指，从沿着X轴的位置沿着X轴观察。图1所示的机器人系统1具备：机器人2；控制装置3；架台4；安装于机器人2的工具52；以及存放工具52的工具储存器7。1.1.机器人其中，图1所示的机器人2具备基台20和机器人臂200。图1所示的机器人臂200是6轴的垂直多关节机器人臂。基台20固定于后述的架台4。1.1.1.机器人臂机器人臂200具有臂201、臂202、臂203、臂204、臂205以及臂206。这些臂201～206从基台20侧依次连结。各臂201～206相对于相邻的臂或者基台20能够转动。此外，以下的说明中，将臂206的与臂205相反一侧的端部称为“机器人臂200的前端”。如图1所示，后述的末端执行器5与机器人臂200的前端连接。末端执行器5具备：固定于机器人臂200前端的工具连接部51；安装于工具连接部51的工具52；以及驱动工具52的工具驱动部53。工具52相对于工具连接部51能够装卸。作为工具52，可例举例如握持手、吸附手、磁吸手、螺纹固定工具、卡合工具等。连接有这样的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人系统，其特征在于，具备：/n机器人，具备：机器人臂；力传感器，设置于所述机器人臂；以及被嵌合部，经由所述力传感器设置于与所述机器人臂相反一侧，/n工具，具有与所述被嵌合部嵌合的嵌合部；以及/n控制装置，控制所述机器人的动作，/n所述控制装置进行：/n第一控制，基于所述力传感器的输出驱动所述机器人臂，使所述被嵌合部与所述嵌合部的嵌合解除，由此从所述机器人臂卸下所述工具；以及/n第二控制，基于所述力传感器的输出驱动所述机器人臂，使所述被嵌合部与所述嵌合部嵌合，由此将所述工具安装于所述机器人臂。/n

【技术特征摘要】
20191122 JP 2019-2116841.一种机器人系统，其特征在于，具备：
机器人，具备：机器人臂；力传感器，设置于所述机器人臂；以及被嵌合部，经由所述力传感器设置于与所述机器人臂相反一侧，
工具，具有与所述被嵌合部嵌合的嵌合部；以及
控制装置，控制所述机器人的动作，
所述控制装置进行：
第一控制，基于所述力传感器的输出驱动所述机器人臂，使所述被嵌合部与所述嵌合部的嵌合解除，由此从所述机器人臂卸下所述工具；以及
第二控制，基于所述力传感器的输出驱动所述机器人臂，使所述被嵌合部与所述嵌合部嵌合，由此将所述工具安装于所述机器人臂。


2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
所述嵌合部的在以沿着所述嵌合部与所述被嵌合部嵌合的方向的轴为法线的平面剖切时的截面形状是多边形或者椭圆形。


3.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
所述嵌合部呈圆柱状，
所述机器人具有在所述嵌合部与所述被嵌合部嵌合的方向上长度不同的多个所述嵌合部。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人系统，其特征在于，
所述机器人具有：设置于所述被嵌合部并与所述嵌合部吸附的吸附机构或者设置于所述被嵌合部并与所述嵌合部卡合的卡合机构。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人系统，其特征在于，
所述被嵌合部具备引导所述嵌合部以使所述嵌合部与所述被嵌合部嵌合的呈锥形形状的锥形部。


6.根据权利要求4所述的机器人系统，其特征在于，
所述被嵌合部具备引导所述嵌合部以使所述嵌合部与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭岛嗣久马，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP