CN102189366B - 夹紧确认系统、焊接机器人系统、夹紧工具控制装置及夹紧确认方法 - Google Patents

夹紧确认系统、焊接机器人系统、夹紧工具控制装置及夹紧确认方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102189366B
CN102189366B CN201110045479.7A CN201110045479A CN102189366B CN 102189366 B CN102189366 B CN 102189366B CN 201110045479 A CN201110045479 A CN 201110045479A CN 102189366 B CN102189366 B CN 102189366B
Authority
CN
China
Prior art keywords
workpiece
clamping tool
clamping
action
pressing force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110045479.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102189366A (zh
Inventor
田中伸明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of CN102189366A publication Critical patent/CN102189366A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102189366B publication Critical patent/CN102189366B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/047—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B23K37/0443—Jigs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/16—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine controlled in conjunction with the operation of the tool

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

本发明的焊接机器人系统(夹紧确认系统)包括夹紧工具和系统控制盘(夹紧工具控制装置)。夹紧工具包括与工件卡合的卡合部和检测卡合部的当前位置的位置检测传感器。系统控制盘包括：针对每个工件存储卡合部的动作停止位置的移动距离数据库；运算处理机构，其检测是否满足表示夹紧工具的驱动源的油压为基准值以上并且由位置检测传感器检测到的当前位置处于所存储的动作停止位置的允许范围内的动作完成条件；用户界面部，其在未满足动作完成条件的情况下通知异常，在满足动作完成条件的情况下通知正常。通过这种结构能够正确判断夹紧工具对工件的夹紧动作成功与否。

Description

夹紧确认系统、焊接机器人系统、夹紧工具控制装置及夹紧确认方法
技术领域
本发明涉及一种对包括抵接于工件的抵接部的夹紧工具进行控制的技术，尤其涉及一种判断在焊接机器人系统中夹紧工具向工件的抵接动作成功与否的技术。
背景技术
以往，在由焊接机器人、移动装置、定位器构成的焊接机器人系统中，用于保持工件的夹紧工具安装在定位器上。夹紧工具的内部的电动机例如由油压驱动。在焊接机器人系统中，假定进行焊接的工件例如为土木、建筑作业(工程)中使用的施工机械等的框架部的情况下，由于工件有重达数吨左右的类型，所以为了增强夹紧工具的工件保持力而将油压泵用作夹紧工具的动力。
在焊接作业区准备的工件由安装在定位器上的夹紧工具保持，通过基于定位器的移动、旋转操作，工件在适合焊接的姿态的状态下由焊接机器人自动焊接。焊接机器人系统的操作者使用在从焊接作业区分离开的位置设置的操作箱、控制盘，边目视焊接作业区的工件，边远程操作夹紧动作、焊接动作。
操作者能够根据工件，通过操作箱的操作而利用螺线管切换油压泵的力的施加方向来进行夹紧动作及松开动作。此外，在以往的机器人系统中，为了确认夹紧工具是否正常保持工件，向控制盘输入对作为动力源的油压成为预定的基准值以上的值的情况进行检测的压力开关的信号。在该控制盘中，当对夹紧状态进行判定的处理装置根据输入的信号检测到在操作箱的操作之后的规定时间内压力开关进行了动作的情况时，判断为夹紧正常完成。此外，该处理装置例如利用在控制盘设置的灯、蜂鸣器等通知机构向操作者通知正常夹紧的情况。基于该通知，操作者识别正常夹紧的情况，从而能够进行定位器的移动、旋转操作。另外，对于利用台车自动地将工件送入焊接作业区而开始生产的这种类型的焊接机器人系统，油压达到基准值成为进行下面的工序的起始条件之一。
另外，以往已知为了自动确认工件是否正常夹紧而使用摄影图像的技术。在日本特开2007-40920号所公开的技术中，当把持工件时，通过监视相机对与工件的形状对应的工件把持部的位置或姿态进行摄影，通过与基准的摄影数据进行比较，确认工件是否被正常夹紧。另外，根据日本特开2006-320962号所公开的技术，在自动焊接装置的焊接工具监视装置中，对摄影图像进行图案匹配。
然而，如以往的焊接机器人系统那样，在处理装置仅使用对作为夹紧工具的动力源的油压的压力进行检测的压力开关的信号来判断夹紧动作成功与否的情况下，存在如下的问题。当夹紧工具夹紧工件时，在其抵接于从假定的工件的夹紧部位(例如孔)错开的位置的情况下无法正常夹紧，即使在这种情况下，油压的压力也为基准值以上的值，而导致压力开关动作。因此，存在处理装置误判断成夹紧工具正常夹紧工件的问题。
即使在这样误判断的情况下，由于油压达到基准值，从而例如表示夹紧正常完成的情况的灯点亮。即使这样表示正常的灯点亮，在夹紧工具抵接于从孔错开的位置的情况下，在进入到接下来的工序后，利用定位器变更工件的姿态时，重达数吨的工件也有可能会落下。因此，当表示夹紧动作正常的灯点亮时，操作者每次都要通过目视确认夹紧动作是否正常完成。
另外，在监视相机无法配置于固定部的情况下，上述两个以往技术存在无法确认夹紧工具正常抵接于工件的问题。另外，对于所述的以往技术，由于能够适用的部位、状况受到限制，在假定焊接的工件例如为在土木、建筑的作业中使用的施工机械等的框架部的情况下，不能用于确认这种工件是否正常夹紧。
发明内容
因此，本发明要解决如下两个问题：即，在以往的检测油压的焊接机器人系统中，即使夹紧工具没有正常抵接于工件时处理装置也可能误判断成夹紧工具正常抵接于工件的问题、在以往的监视相机不能配置于固定部的情况下无法确认夹紧工具是否正常抵接于工件的问题，其目的在于使处理装置正确判断基于夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否。
为了解决所述问题，本发明的夹紧确认系统，其具备：夹紧工具，其包括与工件抵接的抵接部和检测所述抵接部的当前位置的位置检测传感器；夹紧工具控制装置，其判断基于所述夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否，所述夹紧工具控制装置具备：数据存储机构，其针对每个工件存储与所述工件对应地预定的所述抵接部的动作停止位置；按压力判别机构，其判别所述夹紧工具的所述抵接部与所述工件抵接的按压力是否为预定的基准按压力以上；移动距离判别机构，其判别由所述位置检测传感器检测到的当前位置是否处于包含存储在所述数据存储机构内的动作停止位置的预定的允许范围内；检测机构，其检测是否满足表示所述按压力为所述基准按压力以上并且所述检测到的当前位置处于所述允许范围内的动作完成条件；用户界面机构，其通知是否满足所述动作完成条件的判别结果。
根据该结构，夹紧确认系统在夹紧工具控制装置的数据存储机构中存储与工件对应的动作停止位置的值。在此，动作停止位置表示在夹紧工具的抵接部已完成向工件的正常的抵接动作时使其动作停止的位置。需要说明的是，只要能够特定其位置，也可以是夹紧工具的抵接部开始向工件进行抵接动作的位置与动作停止位置之间的距离(移动距离)。此外，夹紧工具控制装置通过检测是否满足动作完成条件判别基于夹紧工具的向工件的抵接动作是否正常完成。在此，动作完成条件为满足如下两方面的条件，即，第一：夹紧工具的抵接部与工件抵接的按压力为预定的基准按压力以上，第二：由位置检测传感器检测到的夹紧工具的抵接部的当前位置处于在数据存储机构中存储的动作停止位置的允许范围内。即，夹紧工具控制装置不仅检测与工件抵接的夹紧工具的按压力，还要判定是否满足正常的抵接动作所需的夹紧工具的移动距离的条件。因此，夹紧工具控制装置能够正确判断基于夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否。
另外，夹紧工具控制装置的用户界面机构通知是否满足动作完成条件的判别结果。例如，在满足动作完成条件的情况下，能够利用用户界面机构向操作者通知该事宜。另外，在未满足动作完成条件的情况下，能够利用用户界面机构向操作者通知该事宜。由此，操作者能够确认向工件的抵接动作是否正常完成，无需通过目视确认该抵接动作是否完成，与以往相比能够特别减轻操作者的负担。另外，夹紧工具控制装置的用户界面机构例如可以构成为触摸面板那样的与输入和显示输出双向对应的机构。在使用这样的用户界面机构输入夹紧工具的抵接部的正常的移动距离的情况下，能够根据对象工件而适当地追加或变更在数据存储机构中存储的正常的移动距离的数据。
另外，在所述的夹紧确认系统中，所述夹紧工具控制装置还可以具备压力输入机构，该压力输入机构输入作为所述夹紧工具的电动机的驱动源的油压的压力值，在所述输入的压力值为预定的基准值以上的情况下，所述按压力判别机构判定所述按压力为所述基准按压力以上。
根据该结构，对于夹紧确认系统，当夹紧工具控制装置判别为满足动作完成条件的情况下，即当驱动夹紧工具的电动机的油压为正常并且夹紧工具的抵接部的移动距离处于允许范围内的情况下，能够利用用户界面机构向操作者通知初次向工件的抵接动作正常完成。另外，即使油压正常，夹紧工具控制装置在判别为夹紧工具的抵接部的移动距离不满足基准的情况下，用户界面机构也能够向操作者通知异常。此时，夹紧工具控制装置不仅可以通知异常，还可以发出使基于夹紧工具的向工件的抵接动作停止的指令。在这种情况下，能够抑制因夹紧工具的抵接动作的继续而导致异常情况的进行，有助于尽快恢复到正常的状态。需要说明的是，虽然优选夹紧工具控制装置同时判别检测压力的状态和移动距离的状态，但是也可以按照预定的顺序进行这两个判别处理。例如，可以在判别压力的状态之后判别移动距离的状态。
另外，在所述的夹紧确认系统中，所述夹紧工具控制装置还可以具备电动机控制装置，该电动机控制装置利用电力驱动所述夹紧工具的电动机，在由所述电动机控制装置检测到的电流为预定的基准值以上的情况下，所述按压力判别机构判定所述按压力为所述基准按压力以上。
根据该结构，对于夹紧确认系统，在夹紧工具控制装置判别为满足动作完成条件的情况下，即由电动机控制装置检测到的用于驱动夹紧工具的电流为正常并且夹紧工具的抵接部的移动距离处于允许范围内的情况下，能够利用用户界面机构向操作者通知初次向工件的抵接动作正常完成。另外，即使检测电流正常，夹紧工具控制装置在判别为夹紧工具的抵接部的移动距离未满足基准的情况下，用户界面机构也能够向操作者通知异常。需要说明的是，虽然优选夹紧工具控制装置同时判别检测电流的状态和移动距离的状态，但是也能够按照预定的顺序进行这两个判别处理。例如，可以在判别检测电流的状态后判别移动距离的状态。
另外，在所述的夹紧确认系统中，所述夹紧工具可以由具备从两侧插入形成于焊接用的工件的孔中并与所述工件抵接而将该工件固定保持的两个抵接部，并通过所述两个抵接部夹紧工件的夹紧工具构成，所述夹紧工具控制装置判断基于所述夹紧工具的向所述工件的抵接动作成功与否。
根据该结构，夹紧工具控制装置以具备与在焊接用的工件上形成的孔抵接并将该工件固定保持的两个抵接部的夹紧工具为控制对象。因此，对于形状相同而厚度不同的多种工件，通过使所设置的孔的位置、形状、大小基本相同，能够对多种工件使用夹紧工具。此外，在这样将在各种工件上形成的孔设置成基本相同的情况下，即使变更作为夹紧动作的对象的工件的种类，夹紧工具控制装置的运算处理机构也能够正确判断基于夹紧工具的各种工件的夹紧动作成功与否。
另外，为了解决所述问题，本发明的机器人焊接系统具备：所述的夹紧确认系统；配设有所述夹紧工具且使由所述夹紧工具保持的工件旋转移动的定位器；对所述保持的工件进行焊接的焊接机器人；使所述焊接机器人移动的机器人移动装置；对所述焊接机器人及所述机器人移动装置进行控制的机器人控制装置。
根据该结构，机器人焊接系统具备夹紧确认系统、配设有夹紧工具的定位器、焊接机器人、机器人移动装置、机器人控制装置。因此，对于机器人焊接系统，夹紧确认系统的夹紧工具控制装置的运算处理机构通过将判定为夹紧工具与工件正常抵接的判定事宜作为启动接下来的焊接作业工序的触发事件，从而能够实现机器人焊接系统整体的自动化。其结果是，能够减轻操作者的负担。
另外，本发明的夹紧工具控制装置，其用于夹紧确认系统，该夹紧确认系统包括：夹紧工具，其包括与工件抵接的抵接部和检测所述抵接部的当前位置的位置检测传感器；夹紧工具控制装置，其判断基于所述夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否，所述夹紧工具控制装置具备：数据存储机构，其针对每个工件存储与所述工件对应地预定的所述抵接部的动作停止位置；按压力判别机构，其判别所述夹紧工具的所述抵接部与所述工件抵接的按压力是否为预定的基准按压力以上；移动距离判别机构，其判别由所述位置检测传感器检测到的当前位置是否处于包含存储在所述数据存储机构内的动作停止位置的预定的允许范围内；检测机构，其检测是否满足表示所述按压力为所述基准按压力以上并且所述检测到的当前位置处于所述允许范围内的动作完成条件；用户界面机构，其通知是否满足所述动作完成条件的判别结果。
根据该结构，夹紧工具控制装置以具备抵接部、位置检测传感器的夹紧工具为控制对象。另外，夹紧工具所具备的位置检测传感器检测抵接部的当前位置。另外，夹紧工具控制装置在数据存储机构中存储与工件对应的动作停止位置的值。在此，动作停止位置表示在夹紧工具的抵接部向工件的正常的抵接动作完成时使其动作停止的位置。此外，夹紧工具控制装置通过检测是否满足动作完成条件来判别基于夹紧工具的向工件的抵接动作是否正常完成。在此，动作完成条件为满足如下两方面的条件，即，第一：夹紧工具的抵接部与工件抵接的按压力为预定的基准按压力以上，第二：由位置检测传感器检测到的夹紧工具的抵接部的当前位置处于在数据存储机构中存储的动作停止位置的允许范围内。因此，夹紧工具控制装置能够正确判断基于夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否。另外，夹紧工具控制装置的用户界面机构通知是否满足动作完成条件的判别结果。例如，在满足动作完成条件的情况下，能够利用用户界面机构向操作者通知该事宜。另外，在未满足动作完成条件的情况下，能够利用用户界面机构向操作者通知该事宜。由此，操作者能够确认向工件的抵接动作是否正常完成，无需通过目视确认该抵接动作是否完成，与以往相比能够特别减轻操作者的负担。
另外，为了解决所述问题，本发明的夹紧确认方法是夹紧确认系统的夹紧确认方法，所述夹紧确认系统包括：夹紧工具，其包括与工件抵接的抵接部和检测所述抵接部的当前位置的位置检测传感器；夹紧工具控制装置，其判断基于所述夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否，所述夹紧工具控制装置包括：针对每个工件存储与所述工件对应地预定的所述抵接部的动作停止位置的数据存储机构、运算处理机构、用户界面机构，在所述夹紧确认方法中，利用所述运算处理机构执行如下步骤：按压力判别步骤，判别所述夹紧工具的所述抵接部与所述工件抵接的按压力是否为预定的基准按压力以上；移动距离判别步骤，判别由所述位置检测传感器检测到的当前位置是否处于包含存储在所述数据存储机构内的动作停止位置的预定的允许范围内；检测步骤，检测是否满足表示所述按压力为所述基准按压力以上并且所述检测到的当前位置处于所述允许范围内的动作完成条件，利用所述用户界面机构执行如下步骤：通知步骤，通知是否满足所述动作完成条件的判别结果。
根据该顺序，夹紧确认方法通过利用夹紧工具控制装置检测是否满足动作完成条件来判别基于夹紧工具向工件的抵接动作是否正常完成。在此，动作完成条件为满足如下两方面的条件，即，第一：夹紧工具的抵接部与工件抵接的按压力为预定的基准按压力以上，第二：由位置检测传感器检测到的夹紧工具的抵接部的当前位置处于在数据存储机构中存储的动作停止位置的允许范围内。因此，夹紧工具控制装置能够正确判断基于夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否。另外，夹紧工具控制装置的用户界面机构通知是否满足动作完成条件的判别结果。例如，在满足动作完成条件的情况下，能够利用用户界面机构向操作者通知该事宜。另外，在未满足动作完成条件的情况下，能够利用用户界面机构向操作者通知该事宜。由此，操作者能够确认向工件的抵接动作是否正常完成，无需通过目视确认该抵接动作是否完成，与以往相比能够特别减轻操作者的负担。
根据本发明，夹紧确认系统在夹紧工具的抵接部与工件抵接的按压力为基准按压力以上且由位置检测传感器检测到的抵接部的动作的停止位置为正常的情况下，通过夹紧工具控制装置判断为满足动作完成条件、抵接动作成功。由此，夹紧工具控制装置能够正确判断基于夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否。另外，夹紧工具控制装置的用户界面机构向操作者通知动作完成条件的判别结果。因此，操作者无需通过目视确认夹紧工具的抵接动作是否完成，与以往相比特别能够减轻操作者的负担。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式的焊接机器人系统的结构图，(a)为定位器的框图，(b)为表示定位器的平面配置的图。
图2是示意性地表示本发明的其他实施方式的焊接机器人系统的结构图。
图3是表示图1的夹紧工具的使用例的立体图。
图4是图3的工件的立体图。
图5是表示图3的夹紧工具的结构的立体图。
图6是基于图3的夹紧工具的推进构件的移动而进行夹紧的说明图，(a)为表示夹紧工件前的状态的侧视图，(b)为表示夹紧工件完成后的状态的侧视图。
图7是图3的夹紧工具的位置检测原理的说明图，(a)为表示夹紧工件前的原位置的俯视图，(b)为表示夹紧工件成功后的状态的俯视图，(c)为表示夹紧工件失败后的状态的侧视图。
图8是示意性地表示本发明的实施方式的夹紧工具控制装置的结构的框图。
图9是表示图8所示的夹紧工具控制装置的动作的流程图，(a)表示数据注册处理，(b)表示检测处理。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的夹紧确认系统的方式(以下称为“实施方式”)。以下，分为如下各章依次进行说明：1.夹紧确认系统的概要；2.焊接机器人系统的概要；3.夹紧工具的结构例；4.夹紧工具控制装置的结构例；5.焊接机器人系统的动作；6.夹紧工具控制装置的动作例。
[1.夹紧确认系统的概要]
针对图1及图2所示的焊接机器人系统1、1B，说明夹紧确认系统。例如，图1(a)所示的焊接机器人系统1作为夹紧确认系统包括夹紧工具2和系统控制盘(夹紧工具控制装置)8。
如图1(b)所示，夹紧工具2包括与工件W抵接的卡合部25。另外，如图1(a)所示，夹紧工具2包括对卡合部25的当前位置进行检测的位置检测传感器24。该位置检测传感器24例如由回转式编码器构成。
系统控制盘8兼有焊接控制功能和夹紧工具控制功能，利用夹紧工具控制功能判断基于夹紧工具2的向工件W的抵接动作成功与否。该系统控制盘8包括保存到存储机构的移动距离DB(移动距离数据库)121、运算处理机构13、用户界面部14，以作为夹紧工具控制装置。
移动距离DB 121按照每个工件W存储夹紧工具2的卡合部25的动作停止位置。与工件W对应地预先确定该动作停止位置。
运算处理机构13主要具有按压力判别功能、移动距离判别功能、动作完成条件判别功能。
按压力判别功能用于判别夹紧工具2的卡合部25与工件W卡合的按压力是否为预定的基准按压力以上。该按压力相当于驱动夹紧工具2的油压、电力。该按压力判别功能能够由例如图8所示的压力判别机构132实现。
移动距离判别功能用于判别利用夹紧工具2的位置检测传感器24检测出的夹紧工具2的卡合部25的当前位置是否处于包括存储在移动距离DB121内的动作停止位置的预定的允许范围内。该移动距离判别功能能够由例如图8所示的移动距离判别机构133实现。
动作完成条件判别功能用于检测作为动作完成条件是否满足以下条件，即，夹紧工具2的卡合部25与工件W卡合的按压力为基准按压力以上并且夹紧工具2的卡合部25的当前位置处于允许范围内的条件。该动作完成条件判别功能能够由例如图8所示的检测机构134实现。该判别结果被输出到用户界面部14。
用户界面部14对通过运算处理机构13的动作完成条件判别功能而判别的是否满足动作完成条件的判别结果进行通知。例如，在判别为满足动作完成条件的情况下，用户界面部14向操作者通知正常。另外，在判别为不满足动作完成条件的情况下，用户界面部14向操作者通知异常。该用户界面部14例如由触摸面板等构成。
用户通过用户界面部14的输入功能，例如在夹紧某工件W1、W2之前，能够相对于工件W1输入夹紧工具2的卡合部25的动作停止位置(移动距离)为100mm的数据，相对于工件W2输入夹紧工具2的卡合部25的动作停止位置(移动距离)为120mm的数据。该用户界面部14利用显示输出功能能够显示例如针对工件W2进行夹紧动作的结果，在夹紧工具2的卡合部25的移动距离为120mm的情况下显示表示“正常夹紧”的图像，在移动距离不足而为100mm的情况下显示表示“异常夹紧”的图像。
图1(a)所示的焊接机器人系统1为利用油压驱动夹紧工具2的电动机的夹紧确认系统的实施方式。另外，图2所示的焊接机器人系统1B为利用电力驱动夹紧工具2的电动机的夹紧确认系统的实施方式。
如图1(a)所示，在夹紧工具2的驱动源为油压的情况下，例如，油压泵P驱动夹紧工具2的电动机M(图8参照)。系统控制盘8与油压系统连接，例如构成为能够输入利用油压泵检测的油压信息。由此，运算处理机构13的按压力判别功能对油压进行监视，当检测到预定的阈值以上的油压时，能够判定为夹紧工具的卡合部25与工件W卡合的按压力为基准按压力以上。
另外，如图2所示，在夹紧工具2的驱动源为电力的情况下，系统控制盘8进一步包括电动机控制装置19。这种情况下，电动机控制装置19利用电力驱动夹紧工具2的电动机M。电动机控制装置19包括伺服放大器、电动机驱动器等。由此，在系统控制盘8中，运算处理机构13的按压力判别功能对电动机的电流进行监视，当流出有预定的阈值以上的电流时，能够判定为夹紧工具的卡合部25与工件W卡合的按压力为基准按压力以上。
在所述夹紧确认系统的两个实施方式中，虽然夹紧工具2的驱动源不同，但是由于能够以同样的结构进行同样的动作，所以在以下对图1(a)所示的焊接机器人系统1进行详细说明，对图2所示的焊接机器人系统1B仅说明不同的部分。
[2.焊接机器人系统的概要]
对于焊接机器人系统的概要，主要参照图1进行(适当参照图4、图8)说明。如图1(a)所示，焊接机器人系统1包括：配设有夹紧工具2的定位器3、机器人4、机器人移动装置5、机器人控制器6、操作箱7、系统控制盘8。
如图3所示，在本实施方式中，以如下情况为例进行说明，即说明当以规定的高度配置长条的工件W、利用在工件W的侧方配置的机器人4焊接工件W的各部分时的将工件W的两端部保持在规定的高度的夹紧工具2、2。
如图4所示，在该焊接机器人系统1使用的焊接用的工件W在两端部分别形成有孔H。工件W例如为在土木、建筑作业中使用的施工机械等的框架部。
如图1及图3所示，在定位器3上配设有两个夹紧工具2，定位器3使由各夹紧工具2保持的工件W旋转移动。在此，旋转移动为图1(b)中围绕左右方向的轴的移动。另外，定位器3能够在保持工件W之前配合工件W的大小地移动。在此，定位器3的移动例如为向定位器3的中心侧方向(图1(b)中的左右方向)的移动、高度方向(图3中的上下方向)的移动。需要说明的是，定位器3的移动方向不限于这些方向。
该定位器3经由电缆与系统控制盘8连接，并由焊接控制装置9控制。在此，将定位器3分开设置为旋转的驱动侧的定位器3a、从动侧的定位器3b这两个定位器，各定位器3a、3b分别包括一个夹紧工具2。需要说明的是，定位器3a和定位器3b当然也可以构成为一体。
如图3所示，夹紧工具2、2分别安装在在工件W的长度方向的两端部配置的定位器3a、3b的上部，各夹紧工具2利用一对保持臂21、21从宽度方向夹入并保持工件W的端部。保持臂21构成为能够沿着导向机构40在工件W的宽度方向上移动。另外，如图1(b)所示，保持臂21例如包括锥形状的卡合部25。一对保持臂21、21的卡合部25、25从两侧插入工件W的任意一个孔H而抵接于工件W，并将其固定保持。卡合部25形成为适合孔H的形状及大小。
如图1(a)及图8所示，夹紧工具2、2与油压系统连接。油压系统的未图示的油压计经由电缆将油压的压力值向系统控制盘8输出。在此，作为一个例子，油压泵P利用内部的未图示的压力传感器检测油压。该油压被系统控制盘8内的运算处理机构13利用。此外，对于图2所示的焊接机器人系统1B，系统控制盘8内的电动机控制装置19使夹紧工具2、2的电动机M驱动。在这种情况下，利用电动机控制装置19检测到的电流被运算处理机构13利用。
另外，如图1(a)及图8所示，夹紧工具2、2包括位置检测传感器24。该位置检测传感器24设于使保持臂21移动的推进机构22(参照图5)，从而检测卡合部25的当前位置。此外，推进机构22(参照图8)由图8所示的电动机M驱动。该位置检测传感器24的检测值经由电缆向系统控制盘8送出。
机器人4焊接由夹紧工具2保持的工件W。机器人4与机器人控制器6连接，例如由电弧焊接机器人构成。图3示出机器人4的外观的一个例子。在机器人4例如为六轴结构的垂直多关节型的情况下，在手腕部分安装焊枪，根据来自机器人控制器6的指令利用内部的电动机的动作而使各关节运动，从而能够使焊枪向规定位置移动。此外，在机器人4例如由电弧焊接机器人构成的情况下，通过未图示的焊丝进给装置与焊接电源连接。另外，可以配置多台机器人4。
机器人移动装置5安装于机器人4，并且与机器人控制器6连接，根据来自机器人控制器6的指令而利用内部的电动机的动作使机器人4移动。另外，机器人移动装置5是对应每个机器人4而设置的。
机器人控制器6经由电缆与系统控制盘8连接，其控制机器人4及机器人移动装置5。另外，机器人控制器6在焊接时向焊接电源输出焊接指令信号。在本实施方式中，根据示教程序或来自示教器10的微动(inching)指令，机器人控制器6向机器人4及机器人移动装置5输出指令。另外，机器人控制器6对应每个机器人4设置。此外，示教器10用于在进行机器人4的示教作业时对系统控制盘8内的焊接控制装置9输入被焊接部的焊接路径、焊接作业条件等。
操作箱7经由电缆及系统控制盘8与油压泵P的控制回路连接。操作者能够通过操作操作箱7，利用螺线管切换油压泵P的力的施加方向，从而进行夹紧工具2对工件W的夹紧动作及松开动作。此外，对于图2所示的焊接机器人系统1B，操作箱7经由电缆与系统控制盘8内的电动机控制装置19连接。在这种情况下，操作者能够通过操作操作箱7，切换电力的施加方向，从而进行夹紧工具2对工件W的夹紧动作及松开动作。
系统控制盘8除了移动距离DB121、运算处理机构13及用户界面部14，还包括焊接控制装置9。该系统控制盘8、操作箱7及示教器10设置在进行操作的操作者能够目视进行工件W的焊接作业的区域的场所内。
焊接控制装置9使定位器3旋转驱动并向机器人4输出使其成为适当的焊接姿态的指令。另外，存在多个由机器人4、机器人移动装置5及机器人控制器6构成的组的情况下，焊接控制装置9例如进行联锁控制。
对于图1(a)所示的焊接机器人系统1的情况，作为一个例子，运算处理机构13根据由油压泵P检测到的压力、由位置检测传感器24检测到的当前位置、预先保存到移动距离DB121中的动作停止位置，判别基于夹紧工具2的向工件W的夹紧动作是否正常完成。需要说明的是，这样控制的情况下的运算处理机构13的具体内容将会在后面进行说明。
此外，关于图2所示的焊接机器人系统1B，作为一个例子，运算处理机构13根据由电动机控制装置19检测到的电流、由位置检测传感器24检测到的当前位置、预先保存于移动距离DB121的动作停止位置，判别基于夹紧工具2的向工件W的夹紧动作是否正常完成。
[3.夹紧工具的结构例]
接着，主要参照图5(适当参照图3、图6、图7)说明夹紧工具2的结构例。需要说明的是，在本实施方式中，如图5所示，分体的保持臂21、21隔着夹紧工具2的长度方向(图5的左右方向)的中央部而对置，由于一对保持臂21、21除了朝向相反以外其他结构相同，所以在以下的说明中主要对一个保持臂21(图5的右侧)进行说明，对另一个保持臂21(图5的左侧)适当说明。
如图5所示，夹紧工具2包括：从一侧和另一侧夹持并保持工件W的端部的一对保持臂21、21、将保持臂21支承成相对于工件W进退自如的导向机构40、相对于工件W进退自如地移动的分体的推进构件51、51(参照图6)。
保持臂21经由弹性构件53(参照图6)与推进构件51连结，保持臂21与推进构件51连动，相对于工件W进退。如图6(b)所示，夹紧工具2构成为在保持臂21与工件W卡合的状态下，推进构件51克服弹性构件53的弹性力向工件W移动。
如图5所示，保持臂21包括：在夹紧工具2的宽度方向宽度宽的板状的支承部31、在支承部31的表面侧的面31a的中央部竖立设置的臂主体32、在臂主体32的前端部(图5的上端部)突出设置的卡合部25。
卡合部25为朝向夹紧工具2的长度方向的中央部突出的突起部，其具有外侧比中央侧直径扩大的圆锥形状。另外，如图5以及图6所示，在保持臂21的支承部31的背面侧的面31b上，朝向基体构件41突出的壁状的中央侧安装部31c(图5的左侧)及外侧安装部31d(图5的右侧)在夹紧工具2的长度方向上空出规定间隔地竖立设置。
如图5所示，导向机构40对作用于保持臂21的工件W的负载进行支承，使保持臂21相对于工件W进退，其为直线移动机构且包括：板状的基体构件41、沿夹紧工具2的长度方向延伸的两根导轨42、42、设于保持臂21的基部且由各导轨42、42引导而沿着夹紧工具2的长度方向移动的滑块43、43。
如图5所示，导轨42为安装于基体构件41的表面侧的面21a上的具有矩形截面的轨道构件。两根导轨42、42在夹紧工具2的宽度方向(图5的上下方向)上空出规定间隔地平行地并列设置。
如图5所示，滑块43为安装在导轨42的表面侧上的构件，其沿导轨42的轴向滑动自如。分体的滑块43、43分别安装在保持臂21的支承部31的背面侧的面31b(参照图6)的宽度方向的两端部，保持臂21能够利用各滑块43、43沿着夹紧工具2的长度方向移动。
如图5及图6所示，推进构件51配设于在保持臂21的支承部31的背面侧的面31b上设置的中央侧安装部31c和外侧安装部31d之间，并且配设于两根导轨42、42之间。推进构件51沿夹紧工具2的长度方向移动自如，但是向外侧(图5的右侧)的移动受到限制。在推进构件51与保持臂21的中央侧安装部31c之间设有由多个盘簧构成的弹性构件53。对弹性构件53施加了为了使各保持臂21、21保持工件W所需的预定的按压力。
推进机构22包括：分别贯通在夹紧工具2的长度方向配设的推进构件51、51而与推进构件51、51螺纹配合的螺纹构件52、位置检测传感器24。该螺纹构件52的一端侧(图5的右侧)与电动机M连接，在螺纹构件52的另一端侧(图5的左侧)设有位置检测传感器24。
推进机构22为使推进构件51移动的机构，其构成为通过使螺纹构件52绕轴旋转而使推进构件51沿着夹紧工具2的长度方向移动。
推进构件51经由弹性构件53与保持臂21连结，因此保持臂21与推进构件51的移动连动沿着夹紧工具2的长度方向移动。需要说明的是，螺纹构件52以轴向的中央部为界，螺纹槽的旋转方向不同。因此，在以图5的右侧所示的保持臂21朝向工件W移动的方式使螺纹构件52旋转的情况下，图5的左侧所示的保持臂21也朝向工件W移动。另外，在以图5的右侧所示的保持臂21远离工件W的方式使螺纹构件52旋转的情况下，图5的左侧所示的保持臂21也向远离工件W的方向移动。
接着，说明使用夹紧工具2夹入并保持工件W的端部时的顺序。首先，如图7(a)所示，以配置在一对保持臂21、21之间的方式将工件W配置于夹紧工具2的长度方向的中央部。然后，利用未图示的油压泵驱动电动机M(参照图8)，使螺纹构件52绕轴旋转，并使各推进构件51、51朝向工件W移动，由此使各保持臂21、21与各推进构件51、51连动，从而使其朝向工件W从夹紧工具2的外侧向中央侧移动。此时，如图6(a)所示，支承部31的中央侧安装部31c与推进构件51彼此间隔开，推进构件51通过弹性构件53将保持臂21向工件W顶出。
然后，朝向工件W移动的各保持臂21、21的卡合部25、25插入到在工件W形成的孔H内，由此成为各保持臂21、21的卡合部25、25与工件W卡合的状态，从而由各保持臂21、21夹入工件W。
进而，当各保持臂21、21的卡合部25、25卡合到工件W后再使螺纹构件52绕轴旋转时，如图6(b)所示，推进构件51克服弹性构件53的弹性力向工件W移动。如后述那样，此时的油压用于通过系统控制盘8内的夹紧工具控制装置10确认夹紧动作是否正常完成的处理中。
在此，说明夹紧动作的成功与否。例如，在从图7(a)所示那样的夹紧动作开始前的位置(原位置)变化到图7(b)所示的状态的情况下，夹紧动作为“成功”，而在从图7(a)所示的状态变化为图7(c)所示的状态的情况下，夹紧动作为“失败”。在此，图7(b)所示的状态表示夹紧工具2卡合到作为工件W的夹紧部位的孔H内的情况，而图7(c)所示的状态表示夹紧工具2没有安装到假定的工件W的夹紧部位的情况。
[4.夹紧工具控制装置的结构例]
在图1(a)所示的焊接机器人系统1中，当油压为预定的阈值以上时夹紧工具的卡合部25向工件W卡合的按压力可以视为成为基准按压力以上的夹紧工具控制装置的结构例在图8中示出。图8为示意性地表示本发明的实施方式的夹紧工具控制装置及包含焊接控制装置的系统控制盘的结构的框图。
系统控制盘8例如包括：CPU(Central Processing Unit)、ROM(ReadOnly Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、输入输出界面等。
<夹紧工具控制装置>
如图8所示，系统控制盘(夹紧工具控制装置)8包括输入输出机构11、存储机构12、运算处理机构13、用户界面部14。需要说明的是，虽然图8所示的用户界面部14在形式上分开表示出操作输入部141和显示部142，但是其能够如触摸面板那样一体构成。另外，关于系统控制盘8内的焊接控制装置9的构成将在后面进行说明。
输入输出机构11为用户界面部14及夹紧工具2之间的输入输出接口，其包括移动距离数据输入机构111、显示数据输出机构112、检测压力输入机构113、检测距离输入机构114。
移动距离数据输入机构111从用户界面部14的操作输入部141向运算处理机构13输入操作者指定的动作停止位置。需要说明的是，移动距离数据输入机构111将操作者指定的工件夹紧位置作为动作开始位置而进行输入。在此，动作停止位置表示夹紧工具2的卡合部25在工件W的夹紧动作正常完成时停止其动作的位置。
例如，如图7(a)所示，夹紧工具2配置在开始夹紧动作的位置，当通过夹紧工具2对工件W进行的夹紧动作正常完成时，该动作在图7(b)所示的移动完成位置停止。作为其前提，在图7(a)所示的原位置，在夹紧工具2的卡合部25的前端的位置的值为“0”的情况下，动作停止位置的值与卡合部25的移动距离L(参照图7)相等。因此，在以下替代夹紧工具2的卡合部25的动作停止位置而以卡合部25的移动距离来说明。
显示数据输出机构112从运算处理机构13向用户界面部14的显示部142输出与通过夹紧工具2对工件W进行的夹紧动作成功与否对应的显示数据。
检测压力输入机构113将由油压泵P检测到的压力向运算处理机构13输入。需要说明的是，向检测压力输入机构113输入的压力值不限于油压泵的检测值。例如，检测压力输入机构113也可以从油压系统的未图示的油压计等取得油压的压力值。
检测距离输入机构114向运算处理机构13输入由夹紧工具2的位置检测传感器24检测到的当前位置。
存储机构12包括作为一次存储部的RAM、ROM、HDD，作为注册信息，例如存储有移动距离DB121、夹紧位置122、动作程序123。
移动距离DB121为针对每个工件W，将对应于工件W而预定的卡合部25的动作停止位置保存的数据库。
夹紧位置122为夹紧工具2开始夹紧动作的位置(参照图7(a))的数据。需要说明的是，该夹紧位置可以针对每个工件W存储。另外，在如本实施方式那样设有孔H的臂形状的工件的情况下，对于形状相同而厚度不同的多种工件，通过使孔H的位置、形状、大小基本相同，从而可以将与厚度最厚的工件匹配的夹紧位置通用于各种工件。
动作程序123例如为通过CPU从HDD读出而向RAM展开，从而实现图8所示的注册/读入机构131、压力判别机构132、移动距离判别机构133、检测机构134及通知控制机构135的程序。
运算处理机构13包括注册/读入机构131、压力判别机构132、移动距离判别机构133、检测机构134、通知控制机构135。
注册/读入机构131向移动距离DB121注册夹紧工具2的卡合部25的移动距离，或者读入注册的移动距离。注册/读入机构131向移动距离DB 121注册例如从移动距离数据输入机构111输入的卡合部25的移动距离。从移动距离DB121读入的移动距离被输出到移动距离判别机构133。
压力判别机构132判别油压是否为预定的基准值以上。该压力判别机构132判别由检测压力输入机构113输入的压力是否为基准值以上，将判别结果向检测机构134通知。例如，在压力为基准值以上的情况下，向一次存储部建立“1”的标记，在即使经过预定的限制时间，压力仍小于基准值的情况下，建立“0”的标记。
移动距离判别机构133判别由夹紧工具2的位置检测传感器24检测到的当前位置是否处于包含保存在移动距离DB121内的移动距离的预定的允许范围内。在此，允许范围只要为加入了误差的范围即可。允许范围例如能够根据移动距离的值、夹紧工具2的卡合部25的大小、在工件W设置的孔H的大小等而适当设定。例如，如果在夹紧工具2的卡合部25相对于工件W1的移动距离为100mm的情况下加入±5mm的误差，则对于工件W1的夹紧动作而言，允许范围为95～105mm。需要说明的是，该允许范围为一个例子，加入的误差不限于±5mm。通过这样设置允许范围，能够防止因误判定导致检测到异常的事态。
该移动距离判别机构133通过注册/读入机构131读入保存到移动距离DB121中的移动距离而算出允许范围，从而判别由检测距离输入机构114输入的当前位置是否处于允许范围内，向检测机构134通知判别结果。例如，在当前位置处于允许范围内的情况下建立“1”的标记，在超出允许范围的情况下建立“0”的标记。
检测机构134检测是否满足通过夹紧工具2对工件W进行的夹紧动作的完成条件。在此，动作完成条件表示油压为基准值以上且由夹紧工具2的位置检测传感器24检测到的当前位置处于允许范围内。
例如，检测机构134参照存储器，在压力判别机构132及移动距离判别机构133分别建立了“1”的标记的情况下判定为满足动作完成条件。另外，检测机构134参照存储器，在压力判别机构132及移动距离判别机构133的至少一方建立了“0”的标记的情况下，判定为不满足动作完成条件。进一步而言，检测机构134在压力判别机构132及移动距离判别机构133中的一方建立标记，而另一方未建立标记的情况下，判定为不满足动作完成条件。
检测机构134在检测到满足动作完成条件的情况下，例如将与夹紧动作成功对应的显示数据“夹紧正常”通过显示数据输出机构112向用户界面部14的显示部142输出。另外，检测机构134在检测到不满足动作完成条件的情况下向通知控制机构135通知该事宜。
在检测机构134检测到不满足动作完成条件的情况下，通知控制机构135对动作指令控制机构17发挥停止夹紧动作的指令，并且利用用户界面部14的显示部142通知异常，在检测到满足动作完成条件的情况下，利用显示部142通知正常。
通知控制机构135在被检测机构134通知不满足动作完成条件的情况下，对动作指令控制机构17输出使夹紧动作停止的指令信号。另外，在这种情况下，例如通过显示数据输出机构112向用户界面部14的显示部142输出与夹紧动作失败对应的显示数据“夹紧异常”。
另外，通知控制机构135在被检测机构134通知满足动作完成条件的情况下，例如通过显示数据输出机构112向用户界面部14的显示部142输出与夹紧动作的成功对应的显示数据“夹紧正常”。需要说明的是，在图8所示的例子中，虽然焊接控制装置9具备动作指令控制机构17，但是也可以与焊接控制装置9分开地另外设置使夹紧动作停止的专用的动作指令控制机构。
需要说明的是，运算处理机构13能够通过使存储有移动距离DB121的一般的计算机作为所述注册/读入机构131、压力判别机构132、移动距离判别机构133、检测机构134及通知控制机构135而发挥功能的夹紧工具控制程序，使存储有移动距离DB121的一般的计算机动作来实现。该夹紧工具控制程序可以经由通信电路提供，也可以写入CD-ROM、闪存等记录介质而排布。
用户界面部14例如由触摸面板构成。需要说明的是，在用户界面部14的操作输入部141和显示部142为分体的情况下，对显示部142没有特殊的限定，其只要为能够区别夹紧动作成功与否的机构即可，例如可以是灯、蜂鸣器、发出警报、声音教导的扬声器等。如果为灯，具体而言，可以是分为不同显示色的灯、不同大小的灯、改变点灭灯频率的灯。另外，可以适当对基于灯等的点灯的显示和声音显示进行组合。
<焊接控制装置>
如图8所示，焊接控制装置9具备输入输出机构15、存储机构16、动作指令控制机构17。输入输出机构15为夹紧工具2、定位器3、操作箱7、示教器10以及机器人控制器6(参照图1)之间的输入输出接口，其输入或输出各种数据、指令。
存储机构16具备作为一次存储部的RAM、ROM、HDD，作为注册信息，例如存储有动作程序18。在此，动作程序18例如为通过CPU从HDD读出而向RAM展开从而实现动作指令控制机构17的程序。另外，存储机构16存储基于示教作业的各工件的示教程序等。
动作指令控制机构17向夹紧工具2、定位器3、机器人控制器6(参照图1)分别输出驱动指令信号。在图8所示的例子中，虽然将动作指令控制机构17作为通用的控制机构而示出，但是也可以分开构成为单个的专用的控制机构。即，动作指令控制机构17可以具备对夹紧工具2输出驱动指令信号的专用的控制机构、对定位器3输出驱动指令信号的专用的控制机构、对机器人控制器6(参照图1)输出驱动指令信号的专用的控制机构。
作为例如针对夹紧工具2的控制功能，动作指令控制机构17根据来自操作箱7的指令，对夹紧工具2输出用于进行工件W的夹紧动作、松开动作的驱动指令信号。另外，作为针对夹紧工具2的控制功能，动作指令控制机构17在由夹紧工具控制装置10的通知控制机构135输入有使夹紧动作停止的指令信号的情况下，通过驱动指令信号使夹紧工具2在该时刻的状态下紧急停止。
另外，作为例如针对定位器3的控制功能，动作指令控制机构17根据来自示教器10的指令，对定位器3输出用于进行移动、旋转动作的驱动指令信号。另外，作为针对机器人控制器6(参照图1)的控制功能，动作指令控制机构17输出用于进行机器人4及机器人移动装置5的位置控制等的驱动指令信号。
[5.焊接机器人系统的动作]
关于图1所示的焊接机器人系统1的动作，说明其整体的流程。在此，焊接机器人系统1配置在工厂内，工件W1例如通过台车输送到工厂内的焊接作业区。此时，该工件W1搭载在未图示的台车上的预定的位置上。另外，系统控制盘8通过与工件W1对应的工件W1用的焊接程序开始处理。
当工件W1被输送到焊接作业区时，系统控制盘8内的焊接控制装置9对定位器3指示向定位器3的中心侧方向(图1(b)中的左右方向)的移动、高度方向(图3中的上下方向)的移动。对于台车上的工件W1，假设定位器3的中心侧方向、高度方向的位置未被正确设置，焊接控制装置9从该状态更正定位器3的移动，从而正确设置定位器3的位置。
另外，对于输送到焊接作业区的台车上的工件W1，假设定位器3的中心侧方向、高度方向的位置被正确设置，操作者通过操作操作箱7，对夹紧工具2送出夹紧动作的指令信号。此外，当系统控制盘8内的运算处理机构13检测到未满足夹紧动作的动作完成条件时，用户界面部14向操作者通知该事宜。由此，操作者通过操作操作箱7，在完成夹紧工具2的松开动作后更正夹紧动作。另外，当运算处理机构13检测到满足夹紧动作的动作完成条件时，用户界面部14向操作者通知夹紧动作正常完成。而且，将工件W1输送来的台车能够折回原来的位置而进行接下来的作业工序。作为之后的作业工序，例如依次执行工件的姿态变更、机器人的移动、焊接作业、松开动作、送出等。
[6.夹紧工具控制装置的动作]
接着，参照图9的流程图说明夹紧工具控制装置的动作(适当参照图1及图8)。图9是表示图8所示的夹紧工具控制装置的动作的流程图，(a)表示数据注册处理，(b)表示检测处理。
<数据注册处理>
数据注册处理为在使夹紧工具2动作前向系统控制盘8内的存储机构12预先注册期望的位置数据的处理。操作者从用户界面部14向存储机构12输入期望的位置数据。
如图9(a)所示，首先，系统控制盘8内的运算处理机构13利用注册/读入机构131注册根据操作者的操作而输入的工件夹紧位置(步骤S1)。在此，工件夹紧位置例如为如图7(a)所示那样的夹紧动作开始前的位置，此时表示定位器3停止的位置。输入的工件夹紧位置作为夹紧位置122而存储于存储机构12。
接下来，运算处理机构13利用注册/读入机构131将根据操作者的操作输入的夹紧动作位置注册(步骤S2)。在此，夹紧动作位置例如为如图7(b)所示那样的使夹紧工具2停止的位置，具体而言表示使卡合部25的动作停止的位置。输入的夹紧动作位置保存到存储机构12的移动距离DB121。由此，例如，相对于工件W1的夹紧工具2的卡合部25的动作停止位置为100mm、相对于工件W2的夹紧工具2的卡合部25的动作停止位置为120mm的数据保存在移动距离DB121内。
<检测处理>
检测处理为夹紧工具2的动作中运算处理机构13进行的主处理。当操作者操作操作箱7，夹紧工具2开始工件W的夹紧动作时，如图9(b)所示，运算处理机构13利用压力判别机构132进行判别由油压泵P检测到的压力是否达到基准值以上的处理，并且同时利用移动距离判别机构133进行判别由夹紧工具2的位置检测传感器24检测到的当前位置是否处于保存在移动距离DB121内的允许范围内的处理(步骤S11)。
此外，运算处理机构13利用检测机构134综合判断压力的状态的判别结果和移动距离的状态的判别结果，检测是否满足基于夹紧工具2的工件W的夹紧动作的完成条件(步骤S12)。在满足夹紧动作的完成条件的情况下(步骤S12：是)，运算处理机构13利用检测机构134选择显示数据“夹紧正常”，用户界面部14显示“夹紧正常”(步骤S13)，从而完成处理。
在所述步骤S12中，在不满足夹紧动作的完成条件的情况下(步骤S12：否)，运算处理机构13利用检测机构134判别是否经过了预定的限制时间(步骤S14)，在限制时间内的情况下(步骤S14：否)，返回到步骤S11。相反，在超过了限制时间的情况下(步骤S12：是)，运算处理机构13利用检测机构134检测异常，利用通知控制机构135对动作指令控制机构17发出使夹紧动作停止的指令(步骤S15)。然后，通知控制机构135选择显示数据“夹紧异常”，用户界面部14显示“夹紧异常”(步骤S16)，从而完成处理。由此，发现夹紧异常的操作者，能够更正工件W的夹紧动作。
需要说明的是，在所述的步骤S11中，虽然同时进行压力判别机构132的处理和移动距离判别机构133的处理，但是也可以按照预定的顺序进行这两个判别处理。例如，也可以在判别压力的状态之后，判别移动距离的状态。在这种情况下，从检测压力达到基准值的情况开始，判别由夹紧工具2的位置检测传感器24检测到的当前位置是否处于保存在移动距离DB121的允许范围内。
(变形例)
对于所述的夹紧工具控制装置的结构例及动作例，说明适用于图2所示的焊接机器人系统1B的变形例。
对于图2所示的焊接机器人系统1B，当由电动机控制装置19检测到的电流为预定的阈值以上时，夹紧工具的卡合部25与工件W卡合的按压力可以视为基准按压力以上的夹紧工具控制装置的结构例，若置换为如下的情况，则由于与图8的结构同样，所以适当省略说明。这种情况下，将图8所示的检测压力输入机构113置换为检测电流输入机构113B，并且将压力判别机构132置换为电流判别机构132B，检测机构134使用的动作完成条件也与其对应地置换。
具体而言，检测电流输入机构113B向运算处理机构13输入由电动机控制装置19检测到的电流。另外，电流判别机构132B判别由电动机控制装置19检测到的电流是否为预定的基准值以上，向检测机构134通知判别结果。例如，在检测电流为基准值以上的情况下向一次存储部建立“1”的标记，在即使经过预定的限制时间检测电流也小于基准值的情况下建立“0”的标记。进一步而言，动作完成条件表示由电动机控制装置19检测到的电流为基准值以上并且由夹紧工具2的位置检测传感器24检测到的当前位置处于允许范围内。
另外，若在这种情况下的夹紧工具控制装置的动作例替换为如下方式，则由于与图9(b)的处理同样，所以适当省略说明。这种情况下，将图9(b)所示的步骤S11置换为步骤S11B，并且将在步骤S12使用的动作完成条件也置换。
具体而言，在步骤S11B中，运算处理机构13利用电流判别机构132B进行判别由电动机控制装置19检测出的电流是否达到基准值以上的处理，并且同时利用移动距离判别机构133进行判别由夹紧工具2的位置检测传感器24检测出的当前位置是否处于保存在移动距离DB121中的允许范围内的处理。需要说明的是，运算处理机构13例如也可以在判别电流的状态后判别移动距离的状态。此外，运算处理机构13利用检测机构134综合判断检测电流的状态的判别结果和移动距离的状态的判别结果，检测是否满足基于夹紧工具2的工件W的夹紧动作的完成条件。
如以上说明的那样，本实施方式的焊接机器人系统1、1B若满足夹紧工具2的动作完成条件，则能够利用用户界面部14向操作者通知夹紧工具2正常夹紧工件W的情况。另外，对于本实施方式的焊接机器人系统1、1B，即使夹紧工具2的动力源的油压、电流的检测值为正常，对工件W的按压力达到基准按压力以上，只要夹紧工具2的卡合部25没有停止在允许范围内，就能够利用用户界面部14向操作者通知夹紧动作产生异常的情况。因此，通过由用户界面部14通知夹紧动作成功与否，操作者能够确认夹紧工具2正常夹紧工件W的情况，从而没有必要通过目视确认，与以往相比特别能够减轻操作者的负担。
以上，虽然对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明的夹紧确认系统、焊接机器人系统及夹紧工具控制装置不限于本实施方式。例如，在本实施方式中，虽然夹紧工具控制装置控制图5所示的夹紧工具2，但是图5所示的夹紧工具2只是一个例子，控制对象不限于该夹紧工具。
另外，在本实施方式中，虽然夹紧工具2夹紧图4所示的工件W，但是工件不限于该形状。另外，夹紧工具2的卡合部25虽然为锥形状，但是卡合部25不限于该形状。
另外，在本实施方式中，虽然夹紧工具2夹紧形成有孔H的工件W，但是也可以夹紧未形成有孔的工件。这种情况下，夹紧工具2可以具备抵接部，该抵接部从两侧支承未形成有孔的工件的下部并与工件的下部抵接。在这种情况下，定位器在保持工件后，不进行例如基于围绕图1(b)中的左右方向的轴的旋转的移动。
另外，在本实施方式中，虽然夹紧工具2的位置检测传感器24检测与形成于工件W的孔H卡合的卡合部25的当前位置，但是也可以检测与工件W抵接的抵接部的当前位置。作为这种抵接部，例如可以列举出对工件W的位置进行引导的定位销。在此，定位销是为了对工件的夹紧动作开始的位置进行定位而与工件抵接的机构，其由限位开关等构成。这样，当夹紧工具设有工件的定位销时，能够利用本实施方式的夹紧工具控制装置的运算处理机构13，与判断卡合部25的夹紧动作成功与否的夹紧工具控制方法同样地判断定位销的向工件的抵接动作成功与否。因此，能够自动判断工件的定位销的向工件的抵接动作成功与否。

Claims (6)

1.一种夹紧确认系统，其具备：夹紧工具，其包括从两侧插入形成于焊接用的工件的孔中并与所述工件抵接而将该工件固定保持的两个抵接部和检测所述抵接部的当前位置的位置检测传感器，并通过两个所述抵接部夹紧工件；夹紧工具控制装置，其判断基于所述夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否，
所述夹紧工具控制装置具备：
数据存储机构，其针对每个工件存储与所述工件对应地预定的所述抵接部的动作停止位置；
按压力判别机构，其判别所述夹紧工具的所述抵接部与所述工件抵接的按压力是否为预定的基准按压力以上；
移动距离判别机构，其判别由所述位置检测传感器检测到的当前位置是否处于包含存储在所述数据存储机构内的动作停止位置的预定的允许范围内；
检测机构，其检测是否满足表示所述按压力为所述基准按压力以上并且所述检测到的当前位置处于所述允许范围内的动作完成条件；
用户界面机构，其通知是否满足所述动作完成条件的判别结果。
2.如权利要求1所述的夹紧确认系统，其中，
所述夹紧工具控制装置还具备压力输入机构，该压力输入机构输入作为所述夹紧工具的电动机的驱动源的油压的压力值，
在所述输入的压力值为预定的基准值以上的情况下，所述按压力判别机构判定所述按压力为所述基准按压力以上。
3.如权利要求1所述的夹紧确认系统，其中，
所述夹紧工具控制装置还具备电动机控制装置，该电动机控制装置利用电力驱动所述夹紧工具的电动机，
在由所述电动机控制装置检测到的电流为预定的基准值以上的情况下，所述按压力判别机构判定所述按压力为所述基准按压力以上。
4.一种焊接机器人系统，其具备：
权利要求1所述的夹紧确认系统；
配设有所述夹紧工具且使由所述夹紧工具保持的工件旋转移动的定位器；
对所述保持的工件进行焊接的焊接机器人；
使所述焊接机器人移动的机器人移动装置；
对所述焊接机器人及所述机器人移动装置进行控制的机器人控制装置。
5.一种夹紧工具控制装置，其用于夹紧确认系统，该夹紧确认系统包括：夹紧工具，其包括从两侧插入形成于焊接用的工件的孔中并与所述工件抵接而将该工件固定保持的两个抵接部和检测所述抵接部的当前位置的位置检测传感器，并通过两个所述抵接部夹紧工件；所述夹紧工具控制装置，其判断基于所述夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否，
所述夹紧工具控制装置具备：
数据存储机构，其针对每个工件存储与所述工件对应地预定的所述抵接部的动作停止位置；
按压力判别机构，其判别所述夹紧工具的所述抵接部与所述工件抵接的按压力是否为预定的基准按压力以上；
移动距离判别机构，其判别由所述位置检测传感器检测到的当前位置是否处于包含存储在所述数据存储机构内的动作停止位置的预定的允许范围内；
检测机构，其检测是否满足表示所述按压力为所述基准按压力以上并且所述检测到的当前位置处于所述允许范围内的动作完成条件；
用户界面机构，其通知是否满足所述动作完成条件的判别结果。
6.一种夹紧确认方法，是夹紧确认系统的夹紧确认方法，所述夹紧确认系统包括：夹紧工具，其包括从两侧插入形成于焊接用的工件的孔中并与所述工件抵接而将该工件固定保持的两个抵接部和检测所述抵接部的当前位置的位置检测传感器，并通过两个所述抵接部夹紧工件；夹紧工具控制装置，其判断基于所述夹紧工具的向工件的抵接动作成功与否，
所述夹紧工具控制装置包括：针对每个工件存储与所述工件对应地预定的所述抵接部的动作停止位置的数据存储机构、运算处理机构、用户界面机构，
在所述夹紧确认方法中，
利用所述运算处理机构执行如下步骤：
按压力判别步骤，判别所述夹紧工具的所述抵接部与所述工件抵接的按压力是否为预定的基准按压力以上；
移动距离判别步骤，判别由所述位置检测传感器检测到的当前位置是否处于包含存储在所述数据存储机构内的动作停止位置的预定的允许范围内；
检测步骤，检测是否满足表示所述按压力为所述基准按压力以上并且所述检测到的当前位置处于所述允许范围内的动作完成条件，
利用所述用户界面机构执行如下步骤：
通知步骤，通知是否满足所述动作完成条件的判别结果。
CN201110045479.7A 2010-03-01 2011-02-22 夹紧确认系统、焊接机器人系统、夹紧工具控制装置及夹紧确认方法 Active CN102189366B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-043896 2010-03-01
JP2010043896A JP2011177746A (ja) 2010-03-01 2010-03-01 クランプ確認システム、溶接ロボットシステム、クランプ治具制御装置およびクランプ確認方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102189366A CN102189366A (zh) 2011-09-21
CN102189366B true CN102189366B (zh) 2014-10-01

Family

ID=44598706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110045479.7A Active CN102189366B (zh) 2010-03-01 2011-02-22 夹紧确认系统、焊接机器人系统、夹紧工具控制装置及夹紧确认方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2011177746A (zh)
KR (1) KR101197882B1 (zh)
CN (1) CN102189366B (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6305673B2 (ja) * 2011-11-07 2018-04-04 セイコーエプソン株式会社 ロボット制御システム、ロボットシステム及びロボット
CN103659069B (zh) * 2012-08-28 2016-04-13 安川首钢机器人有限公司 定位装置及具备定位装置的机器人系统
CN102848400B (zh) * 2012-09-29 2015-08-19 必诺机械（东莞）有限公司 一种机械手定位装置
CN103128470B (zh) * 2013-03-01 2015-06-03 山东亿福金业珠宝首饰有限公司 首饰链珠自动抓取反转机械手
JP2014176943A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Yaskawa Electric Corp ロボットシステム、校正方法及び被加工物の製造方法
CN104526212A (zh) * 2015-01-08 2015-04-22 蓝姆汽车焊接设备(上海)有限公司 一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统
JP6252950B2 (ja) * 2015-03-05 2017-12-27 Smc株式会社 クランプ装置
KR101705551B1 (ko) * 2016-03-17 2017-02-13 일진테크 (주) 용접건 일체형 차체부품 용접 지그장치
CN106527458B (zh) * 2016-11-24 2019-04-02 腾讯科技（深圳）有限公司 一种飞行器的空翻动作实现方法和装置
CN108928037A (zh) * 2017-05-25 2018-12-04 沃得精机(中国)有限公司 一种压力机常见电气故障显示方法
CN107520629A (zh) * 2017-07-13 2017-12-29 芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司 一种加工中心机器人自动上下料控制系统
CN107414233B (zh) * 2017-09-04 2019-09-27 佛山伊贝尔科技有限公司 线束焊接智能机器人及智能焊接系统
CN107571272B (zh) * 2017-09-30 2020-03-17 迈克医疗电子有限公司 抓取装置状态检测方法、装置以及系统
JP6881268B2 (ja) * 2017-12-05 2021-06-02 トヨタ自動車株式会社 把持装置、把持判定方法および把持判定プログラム
CN109975302B (zh) * 2017-12-28 2021-06-18 中核建中核燃料元件有限公司 一种钎焊格架外观自动化检测装置
CN110101575B (zh) * 2018-02-01 2021-12-21 深圳市卫邦科技有限公司 带监测功能的夹取执行装置、配药机器人及其监测方法
JP7223571B2 (ja) * 2018-12-13 2023-02-16 川崎重工業株式会社 ロボット及びそれを備えるロボットシステム
CN110039216B (zh) * 2019-05-30 2024-05-31 上海鼎湘自动化科技有限公司 一种空间太阳能电池组件自动焊接设备和方法
CN110436350A (zh) * 2019-07-25 2019-11-12 江苏长虹机械设计院有限公司 一种吊具锁紧自动检测装置
CN111168671A (zh) * 2020-01-02 2020-05-19 珠海格力电器股份有限公司 一种伺服驱动器、控制方法和控制系统
CN111202585B (zh) * 2020-01-20 2021-11-09 上海奥朋医疗科技有限公司 介入手术机器人导丝夹持控制方法及系统
US11167381B2 (en) * 2020-01-31 2021-11-09 GM Global Technology Operations LLC Clamp system and method for control of welding a first substrate to a second substrate
CN113400053A (zh) * 2021-07-01 2021-09-17 扬州市职业大学(扬州市广播电视大学) 一种可调节机械用夹具
CN113942768B (zh) * 2021-09-15 2023-03-28 长沙中联重科环境产业有限公司 伸缩臂抱桶上料机构控制方法、装置、设备及环卫车
JP7326401B2 (ja) * 2021-10-28 2023-08-15 株式会社安川電機 異常推定システム、異常推定方法、及びプログラム
KR102572627B1 (ko) * 2023-04-26 2023-08-31 에프엘에스정공 주식회사 피가공물 자동 클램프 고정수단을 포함한 자동 용접 시스템
CN117697305B (zh) * 2024-02-06 2024-04-09 山西鑫德辉科技有限公司 一种智能制造生产用焊接定位装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1543388A (zh) * 2001-07-26 2004-11-03 施托布利技术系统公司 电磁夹紧装置及用于检测和控制电磁夹紧装置工作状态的方法
JP2006320962A (ja) * 2005-04-19 2006-11-30 Nichizou Tec:Kk 溶接治具監視装置、画像処理装置およびプログラム
JP2007040920A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Nissan Motor Co Ltd アクチュエータの動作限確認装置および動作限確認方法
CN1919496A (zh) * 2005-08-25 2007-02-28 东芝机械株式会社 夹紧系统及夹紧方法
CN1946537A (zh) * 2004-04-23 2007-04-11 赫斯基注射器成型系统有限公司 用于在模制系统中利用活性材料元件的控制系统
CN101468428A (zh) * 2007-12-29 2009-07-01 中国科学院力学研究所 一种闭合曲线的激光加工系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0751240Y2 (ja) 1989-10-05 1995-11-22 トヨタ自動車株式会社 ワーク串差装置
JP2005126207A (ja) 2003-10-24 2005-05-19 Nippon Steel Corp ワークの搬送方法及びその搬送装置
JP4507900B2 (ja) 2005-02-04 2010-07-21 三菱自動車工業株式会社 薄板の位置決め方法
JP4890573B2 (ja) 2009-01-28 2012-03-07 株式会社小矢部精機 ワーク位置決め装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1543388A (zh) * 2001-07-26 2004-11-03 施托布利技术系统公司 电磁夹紧装置及用于检测和控制电磁夹紧装置工作状态的方法
CN1946537A (zh) * 2004-04-23 2007-04-11 赫斯基注射器成型系统有限公司 用于在模制系统中利用活性材料元件的控制系统
JP2006320962A (ja) * 2005-04-19 2006-11-30 Nichizou Tec:Kk 溶接治具監視装置、画像処理装置およびプログラム
JP2007040920A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Nissan Motor Co Ltd アクチュエータの動作限確認装置および動作限確認方法
CN1919496A (zh) * 2005-08-25 2007-02-28 东芝机械株式会社 夹紧系统及夹紧方法
CN101468428A (zh) * 2007-12-29 2009-07-01 中国科学院力学研究所 一种闭合曲线的激光加工系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN102189366A (zh) 2011-09-21
KR20110099169A (ko) 2011-09-07
KR101197882B1 (ko) 2012-11-05
JP2011177746A (ja) 2011-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102189366B (zh) 夹紧确认系统、焊接机器人系统、夹紧工具控制装置及夹紧确认方法
CN110614643B (zh) 机器人装置、控制方法、物品制造方法以及存储介质
JPH02284885A (ja) ワーク位置決め装置の位置教示方法
WO1993001080A1 (en) Method and apparatus for assembly of car bodies and other 3-dimensional objects
CN102079008A (zh) 点焊接系统
CN103240510B (zh) 电弧焊接监控装置
JP6789356B1 (ja) 曲げ加工システム及び金型位置ずれ補正方法
JPH06262951A (ja) 電気自動車のバッテリ交換装置
JP2008006516A (ja) 組付ラインの作業確認インターロックシステム
CN100408265C (zh) 加工设备的横轨的定位装置
JPH07156026A (ja) ガスケット組付け装置
CN116372312A (zh) 一种钢管柱装配零件焊接专用自动化设备
CN113825572B (zh) 弯曲加工系统以及金属模具错位修正方法
JPH0811379B2 (ja) 教示装置
JPS6251709B2 (zh)
CN212356107U (zh) 电梯的停靠检测装置
KR100227029B1 (ko) 용접용 갠트리로봇시스템 및 그 제어방법
JPH11188545A (ja) 移動ロボット及びその制御方法
JP2008018493A (ja) 組付ラインの作業確認インターロックシステム
JPH0899240A (ja) ワーク取付装置
JP3087191B2 (ja) 自己診断機能付自動接続替装置
JPH0644527Y2 (ja) ウェルドナットプロジェクション溶接治具
JP3855629B2 (ja) ロボットの干渉検出装置
CN109719550A (zh) 刀具夹持装置及智能加工机器人
KR100688950B1 (ko) 공구교환 암의 정위치 이송 확인 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant