CN104395042A - 机器人系统及部件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

在工件(200)的末端被插入于贯通孔(202)，开始嵌合后，在使工件(200)向嵌合方向移动的过程中，进行使后述的工件(200)追随贯通孔(202)的形状移动的仿形动作。此时，一边与工件(200)向嵌合方向(X1)移动的移动量对应地向嵌合方向的相反侧的方向(X2)变更工件的控制点(P)，一边将工件(200)嵌合于贯通孔(202)。

Description

机器人系统及部件的制造方法
技术领域
本发明涉及机器人系统及部件的制造方法。
背景技术
以往，已知具备机器人臂的机器人系统，所述机器人臂安装有用于把持工件(销)的把持部(手部)。这样的机器人系统例如在日本特开2003－127081号公报中公开。在上述日本特开2003－127081号公报的机器人系统中构成为，利用设于机器人臂的手部把持销，并将由手部把持的销嵌合到被嵌合部件的孔部。并且，在该机器人系统中，在使销嵌合时，根据安装于机器人臂的传感器的检测值，以不对销施加嵌合方向以外的力和力矩的方式控制机器人臂，由此使销嵌合于被嵌合部件的孔部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－127081号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在控制机器人臂时，设定作为被机器人控制装置控制位置、姿势的对象的点(控制点)，以使所述控制点处于作为目标的位置的方式对使机器人臂动作的伺服马达等赋予指令。控制点设定于机器人臂或机器人臂所保持的工件的末端等。然而，在使工件嵌合(插入)于被嵌合部件的情况下，若单纯设定于机器人臂或机器人臂所保持的工件的末端等来控制嵌合动作，则存在精度不好的情况。
本发明是为了解决上述课题而完成的，本发明的一个目的是提供能够将工件更顺畅地嵌合到被嵌合物的机器人系统及部件的制造方法。
用于解决课题的手段
为达成上述目的，第1方面的机器人系统具备：机器人，其具有机器人臂，该机器人臂安装有把持工件的把持部；和控制部，其对机器人发送动作指令，控制部构成为具有：嵌合动作控制部，其利用机器人臂的把持部把持工件，并以使工件追随供工件嵌合的工件嵌合部件的形状的方式使对机器人臂设定的控制点移动来嵌合动作；和控制点设定部，在嵌合动作控制部执行动作时，该控制点设定部与工件向嵌合方向移动的移动量对应地使机器人的控制点向嵌合方向的相反侧变更。
在该第1方面的机器人系统中，通过如上所述地构成，即使在工件向嵌合方向移动的情况下，也能够将控制点变更至工件上的受到力和力矩的位置，因此能够使工件顺畅地嵌合于工件嵌合部。
第2方面的部件的制造方法是使用工件的部件的制造方法，其具备如下工序：利用机器人臂的把持部把持工件的工序；以使工件追随供工件嵌合的工件嵌合部件的形状的方式使对机器人臂设定的控制点移动来进行嵌合动作的工序；以及在执行嵌合动作时，与工件向嵌合方向移动的移动量对应地使机器人的控制点向嵌合方向的相反侧变更的工序。
在该第2方面的部件的制造方法中，通过如上所述地构成，即使在工件向嵌合方向移动的情况下，也能够将控制点变更为工件上的受到力和力矩的位置，因此能够提供能够使工件顺畅地嵌合于工件嵌合部的部件的制造方法。
发明效果
通过如上所述地构成，即使在工件向嵌合方向移动的情况下，也能够使工件顺畅地嵌合到工件嵌合部。
附图说明
图1是第1实施方式的机器人系统的整体图。
图2是第1实施方式的工件的立体图。
图3是从嵌合方向观察第1实施方式的工件的主视图。
图4是第1实施方式的工件嵌合部件的立体图。
图5是从嵌合方向观察第1实施方式的工件嵌合部的主视图。
图6是第1实施方式的机器人系统的把持部的立体图。
图7是从嵌合方向观察第1实施方式的机器人系统的把持部把持工件的状态的图。
图8是从嵌合方向观察第1实施方式的机器人系统的引导用把持部引导工件的状态的图。
图9是第1实施方式的机器人系统的模块图。
图10是第1实施方式的机器人系统的模块图。
图11是示出第1实施方式的机器人系统的示教装置的显示部的图。
图12是用于说明第1实施方式的机器人系统的控制部的动作的流程图。
图13是示出第1实施方式的机器人系统的把持部引导工件同时引导用把持部进行引导的状态的图。
图14是示出第1实施方式的机器人系统的把持部使工件平移和旋转的状态的图。
图15是示出第1实施方式的机器人系统的把持部使工件嵌合(插入)到工件嵌合部的状态的图。
图16是用于说明第1实施方式的机器人系统的使工件平移的仿形动作的图。
图17是用于说明第1实施方式的机器人系统的使工件以控制点为中心旋转的仿形动作的图。
图18是第2实施方式的机器人系统的整体图。
图19是用于说明第2实施方式的机器人系统的控制部的动作的流程图。
图20是示出第2实施方式的机器人系统的工件被引导之前的状态的图。
图21是示出图20所示的工件被引导之前的状态的放大图。
图22是示出第2实施方式的机器人系统的把持部引导工件的状态的图。
图23是示出第2实施方式的机器人系统的工件嵌合于工件嵌合部的状态的图。
图24是示出第1变形例的机器人系统的控制点的图。
图25是示出第2变形例的机器人系统的工件嵌合部的图。
具体实施方式
以下，基于附图对实施方式进行说明。
(第1实施方式)
首先，参照图1～图11，对第1实施方式的机器人系统100的结构进行说明。
如图1所示，机器人系统100具备机器人1、机器人控制器2和示教装置3。并且，在机器人1的附近配置有供工件200嵌合的薄板状(板状)的工件嵌合部件201。
并且，如图2所示，工件200形成为长杆状。并且，如图3所示，在第1实施方式中工件200具有非正圆状的截面。具体地，在工件200上沿着工件200所延伸的方向形成有截面呈矩形状的槽部200a。并且，如图4及图5所示，在工件嵌合部件201上设有与工件200的截面形状大致吻合的非正圆状的贯通孔(孔部)202，以与工件200嵌合。具体地，工件嵌合部202以与工件200的槽部200a对应的方式具有向下方(箭头Z2方向)突出的凸部202a。工件200构成为沿横方向(X方向)移动而与贯通孔202嵌合。
如图1所示，机器人1具有在设置于设置面的基座10的上方的两端分别设置的2个机器人臂11、12。机器人臂11、12均为所谓的多关节机器人，具有多个关节、和驱动各个关节的多个致动器(未图示)。致动器在这里构成为具有伺服马达和减速器，各伺服马达与机器人控制器2连接，并构成为根据来自机器人控制器2的动作指令进行动作控制。另外，机器人臂11及12分别是“第1机器人臂”和“第2机器人臂”的一例。
并且，在机器人臂11的末端安装有把持部13，该把持部13用于把持工件200的远离供工件200嵌合的贯通孔202的根部侧(箭头X2方向侧)。如图6所示，在把持部13上设有能够利用未图示的致动器开闭的一对爪部14。在爪部14设有截面为半圆状的槽部14a。另外，如图7所示，槽部14a的半径r1构成为与工件200的半径r2大致相同的大小。而且，在关闭爪部14的状态下构成为，爪部14与工件200抵接来把持工件200。另外，在第1实施方式中，把持部13构成为抓住工件200的夹具，但也可以以例如吸附并保持工件200等、能够保持工件200的不同方式构成把持部。
并且，在第1实施方式中，如图6所示，在机器人臂11和把持部13之间安装有力觉传感器15。力觉传感器15由能够检测X轴、Y轴及Z轴的加速度和X轴、Y轴及Z轴的角速度的六轴传感器构成。
并且，如图1所示，在机器人臂12的末端安装有引导用把持部16，该引导用把持部16用于在贯通孔202的附近以能够移动的方式把持并引导工件200的末端侧(箭头X1方向侧)。如图8所示，在引导用把持部16设有能够利用未图示的致动器开闭的一对爪部17。在爪部17设有截面为半圆状的槽部17a。另外，槽部17a的半径r3构成为比工件200的半径r2大。由此构成为，在关闭爪部17的状态下，在槽部17a和工件200之间存在间隙，工件200的末端侧被支承成能够沿工件的长轴方向移动，并被沿槽部17的形状引导。并且，长杆状的工件200构成为，利用机器人臂12的引导用把持部16，末端侧能够移动，并且以围绕周围(外周)的方式被引导。例如，在工件200向下方(箭头Z2方向)弯曲的情况下，在工件200的下部(下表面)与槽部17a抵接的状态下被引导。另外，引导用把持部16是“把持部”的一例。
如图9所示，机器人控制器2具有进行运算及信号的接收发送的控制部21、和存储被输入的信息的存储部22，存储部22与控制部21连接。并且，机器人1、示教装置3及力觉传感器15与机器人控制器2的控制部21连接。并且，控制部21与机器人1连接，向机器人1的各伺服马达发送动作指令，并且取得来自各伺服马达的信号。
控制部21作为功能结构具有嵌合动作控制部21a和控制点设定部21b。嵌合动作控制部21a根据预先存储于存储器22的动作轨迹(也称作示教数据)利用机器人臂11的把持部13把持工件200，使工件200插入到工件嵌合部件201的贯通孔202。此时，以工件200追随贯通孔202的形状的方式使机器人臂11仿形动作。示教数据是机器人1的位置及姿势(posture)的信息，具有控制点P的平移和旋转的位置(示教点)的信息。嵌合动作控制部21a以控制点P的位置成为示教数据或根据示教数据生成的控制上的目标位置的方式执行反向运动学运算，计算机器人1的各伺服马达的指令位置。然后，向各个伺服马达发送动作指令。
控制点设定部21b具有在机器人1的动作中设定控制点P在哪里的功能。控制点P的位置向嵌合动作控制部21a逐次发送。更具体地，控制点设定部21b在非嵌合动作期间时，将控制点P设定在机器人1保持的工件200的末端。通过将控制点P设定在工件200的末端，操作人员在示教机器人1的动作时能够有感觉地示教，因此方便。而且构成为进行如下控制，在工件200与工件嵌合部件201的嵌合开始后(嵌合动作期间开始后)，一边与工件200向嵌合方向移动的移动量对应地向嵌合方向的相反侧变更机器人1的控制点P，一边使工件200嵌合。
如图1所示，示教装置3与机器人控制器2(控制部21)连接。并且，示教装置3具有示教机器人1的移动的功能。并且，在示教装置3设有显示部31。并且，在示教装置3设有多个键32。
并且，如图11所示，示教装置3的显示部31构成为显示如下画面：表示机器人1的示教位置的示教位置画面31a、和显示使机器人1动作的程序的JOB画面31b。并且构成为，在JOB画面31b中显示有移动按键31c和控制按键31d等对JOB的命令进行分类的按键。并且构成为，在JOB画面31b中显示有用于登记对机器人1的移动进行指令的移动命令的直线插补按键(MOVL)31e、衔接插补按键(MOVJ)31f及圆弧插补按键(MOVC)31g等。另外，所谓直线插补是使机器人臂11和12的末端直线地移动的指令。并且，所谓衔接插补是一个一个驱动机器人臂11和12的关节而使机器人臂11和12以最短的时间移动到规定的位置的指令。并且，所谓圆弧插补是使机器人臂11和12的末端呈圆弧状地移动的指令。这里，在第1实施方式中构成为，在显示部31在示教动作时显示控制点变更按键31h，该控制点变更按键31h在与工件200向嵌合方向移动的移动量对应地变更机器人1的控制点P的动作模式下，接受使机器人1动作的命令的输入。另外，控制点变更按键31h是“输入部”的一例。
接下来，参照图12～图17，对向贯通孔202中嵌合工件200时的机器人控制器2的控制部21的动作进行说明。另外，在动作的开始时刻，机器人1的控制点P被设定在工件200的靠贯通孔202侧的末端附近。
首先，在图12所示的步骤S1中，如图13所示，利用机器人臂11的把持部13(爪部14)，把持工件200的远离贯通孔202的根部侧。并且，利用机器人臂12的引导用把持部16，在贯通孔202的附近能够移动地把持并引导工件200的末端侧。具体地，利用机器人臂12的引导用把持部16以如下方式能够移动地把持并引导工件200的末端侧：使通过从嵌合方向观察机器人臂12的引导用把持部16(爪部17的槽部17a)时的引导中心(Y方向及Z方向的中心，参照图8)的中心线C1、与通过从嵌合方向观察贯通孔202时的贯通孔202的中心(Y方向及Z方向的中心，参照图5)的中心线C2大致一致。
接下来，在步骤S2中，如图14所示，在利用机器人臂12的引导用把持部16能够移动地把持并引导工件200的末端侧的状态下，通过操作机器人臂11，工件200被向贯通孔202侧(工件嵌合部件201)按压。然后，在工件200嵌合于贯通孔202的嵌合作业前，解除机器人臂12对工件200的引导状态。然后，在步骤S3中，以沿着工件200的按压方向(X方向)的方向为旋转轴线旋转工件200，由此在能够嵌合于贯通孔202的状态(具体地，工件200的槽部200a(参照图3)的开口朝向箭头Z1方向的状态)下修正工件200的姿势。另外，在工件200被引导的状态下，在工件200的姿势(形状)不是能够嵌合的状态(如果旋转工件200则能够嵌合的状态)时，为了探寻贯通孔202，工件200相对于贯通孔202(工件嵌合部件201)(在YZ平面上)平移移动。
接下来，在步骤S4中，工件200沿横方向(箭头X1方向)移动，由此工件200的末端向贯通孔202插入。
接下来，在步骤S5中，在第1实施方式中，如图15所示，工件200的末端被插入贯通孔202，在开始嵌合后，在使工件200向嵌合方向移动的过程中，进行使后述的工件200以追随贯通孔202的形状的方式移动的仿形动作。此时，一边与工件200向嵌合方向(箭头X1方向)移动的移动量对应地将机器人1的控制点P向嵌合方向的相反侧(箭头X2方向侧)变更，一边使工件200嵌合于贯通孔202。具体地，在嵌合作业前被设定在工件200的末端附近的机器人1的控制点P，在嵌合作业中，从工件200的末端附近向根部侧(箭头X2方向侧)变更工件200向嵌合方向移动的量。例如，在工件200向嵌合方向(箭头X1方向)移动距离L的情况下，机器人1的控制点P从工件200的末端附近向根部侧变更距离L。并且，机器人1的控制点P以与工件200向嵌合方向移动的移动量对应的方式连续地(即，每当工件200移动时)变更。
并且，在第1实施方式中，一边使工件200向嵌合方向移动，一边以使机器人1的控制点P位于工件200和贯通孔202接近的(大多数的情况下，接触的)接近点的附近的方式逐渐变更机器人1的控制点P。具体地，一边使工件200向嵌合方向移动，一边逐渐变更机器人1的控制点P，使得机器人1的控制点P位于工件200上的与由孔部形成的贯通孔202的供工件200插入的一侧的端部附近(贯通孔202的箭头X2方向侧的端部，参照图15的控制点P)对应的位置。
并且，在第1实施方式中，根据从力觉传感器15得到的力觉信息，以使施加于控制点P的力和力矩大致为零的方式，进行使工件200以追随贯通孔202的形状的方式移动的仿形动作。具体地，如图16的虚线所示，在工件200向上方(箭头Z1方向)偏离的情况下，使机器人臂11的把持部13向下方(箭头Z2方向)移动，从而使工件200向下方平移，由此以使施加于控制点P的力和力矩大致为零的方式进行仿形动作。并且，如图17的虚线所示，在工件200以控制点P为中心旋转(绕Y轴旋转)的情况下，使机器人臂11的把持部13以控制点P为中心旋转(绕Y轴旋转)，从而使工件200以控制点P为中心旋转(绕Y轴旋转)，由此以使施加于控制点P的力和力矩大致为零的方式进行仿形动作。
而且，在进行仿形动作和控制点P的变更的同时，将工件200向贯通孔202插入至预先示教的位置，从而结束工件200的嵌合作业。
在第1实施方式中，如上所述，控制部21构成为进行如下控制：在利用机器人臂11的把持部13把持工件200而进行使工件200以追随供工件200嵌合的贯通孔202的形状的方式移动的仿形动作时，一边使与工件200向嵌合方向移动的移动量对应地向嵌合方向的相反侧变更机器人1的控制点P，一边使工件200嵌合于贯通孔202。这样在第1实施方式的机器人系统100中，在进行嵌合动作时，嵌合动作控制部21a控制机器人臂11时的控制点P始终被设定在工件200和工件嵌合部件201嵌合的部位。由此，实际上始终对力和力矩为零的位置(嵌合部位)直接地进行仿形动作控制，因此与控制点P的位置不从例如工件200的末端的位置变更的情况相比较，能够进行更高精度的仿形动作，能够使工件200顺畅地嵌合于贯通孔202。即，能够避免如下这样的不能顺畅地嵌合的状态：当在控制点P不从例如工件200的末端位置变更的状态下执行嵌合动作时，实际上施加有力和力矩的嵌合位置与控制点P的位置偏离，因此只能间接地控制原本力和力矩最小的部位(嵌合部位)，其结果为，工件200与工件嵌合部件201过度地接触和干涉等。
并且，在第1实施方式中，如上所述，控制部21构成为，在嵌合作业前，将机器人1的控制点P设定在工件200的靠贯通孔202侧的末端附近，并且在嵌合作业中，将机器人1的控制点P从工件200的末端附近向根部侧变更工件200向嵌合方向移动的量。由此，能够容易地将控制点P变更到工件200上的施加有力和力矩的位置。
并且，在第1实施方式中，如上所述，控制部21构成为进行如下控制：一边使工件200向嵌合方向移动，一边以使机器人1的控制点P位于工件200上的对应于工件200和贯通孔202接触的接触点附近的位置的方式逐渐变更机器人1的控制点P。由此，机器人1的控制点P位于工件200上的与容易受到力和力矩的工件200和贯通孔202接触的接触点附近对应的位置，因此能够容易地使施加于工件200的力和力矩大致为零。
并且，在第1实施方式中，如上所述，控制部21构成为进行如下控制：一边使工件200向嵌合方向移动，一边以使机器人1的控制点P位于工件200的与由孔部形成的贯通孔202的供工件200插入的一侧的端部附近对应的位置的方式逐渐变更机器人1的控制点P。由此，机器人1的控制点P位于工件200上的与容易受到力和力矩的贯通孔202的供工件200插入的一侧的端部附近对应的位置，因此能够容易地使施加于工件200的力和力矩大致为零。
并且，在第1实施方式中，如上所述，控制部21构成为进行如下控制：在将工件200的末端插入到贯通孔202后，在贯通孔202中插入工件200的过程中，在进行使工件200以追随贯通孔202的形状的方式移动的仿形动作时，一边与工件200向嵌合方向移动的移动量对应地向嵌合方向的相反侧变更机器人1的控制点P，一边使工件200嵌合于贯通孔202。由此，在将工件200的末端插入贯通孔202后，在贯通孔202中插入工件200的过程中的嵌合作业中，能够使工件200顺畅地嵌合于贯通孔202。
并且，在第1实施方式中，如上所述，控制部21构成为进行如下控制；使控制部21以与工件200向嵌合方向移动的移动量对应的方式连续地变更机器人1的控制点P。由此，能够使控制点P始终位于工件200上的受到力和力矩的位置，因此能够更顺畅地使工件200嵌合于贯通孔202。
并且，在第1实施方式中，如上所述，控制部21构成为进行如下控制：在以使施加于控制点P的力和力矩大致为零的方式，进行使工件200以追随贯通孔202的形状的方式移动的仿形动作时，一边与工件200向嵌合方向移动的移动量对应地向嵌合方向的相反侧变更机器人1的控制点P，一边使工件200嵌合于贯通孔202。由此，在控制点P位于工件200上的受到力和力矩的位置的状态下，以使力和力矩大致为零的方式移动工件200，因此能够更顺畅地使工件200嵌合于贯通孔202。
并且，在第1实施方式中，如上所述，控制部21构成为进行如下控制：在根据从力觉传感器15得到的力觉信息进行使工件200以追随贯通孔202的形状的方式移动的仿形动作时，一边与工件200向嵌合方向移动的移动量对应地向嵌合方向的相反侧变更机器人1的控制点P，一边使工件200嵌合于贯通孔202。由此，根据从力觉传感器15得到的力觉信息，能够准确地进行仿形动作，因此能够有效地进行仿形动作。
并且，在第1实施方式中，如上所述，控制部21构成为进行如下控制：在根据从力觉传感器15得到的力觉信息进行使工件200平移的动作和以控制点P为中心旋转的动作，由此进行使工件200以追随贯通孔202的形状的方式移动的仿形动作时，一边与工件200向嵌合方向移动的移动量对应地向嵌合方向的相反侧变更机器人1的控制点P，一边使工件200嵌合于贯通孔202。由此，即使在工件200上施加有力和力矩的情况下，也能够容易地使施加于控制点P的力和力矩大致为零。
并且，在第1实施方式中，如上所述，示教装置3构成为包括控制点变更按键31h，在示教机器人1的动作时，在与工件200向嵌合方向移动的移动量对应地变更机器人1的控制点P的动作模式下，该控制点变更按键31h接收使机器人1动作的命令的输入。由此，使用示教装置3能够容易地在变更机器人1的控制点的动作模式下进行使机器人1动作的示教。
并且，在第1实施方式中，如上所述，利用机器人臂12的引导用把持部16引导工件200的末端侧，并且利用机器人臂11向贯通孔202侧按压工件200来将工件200的末端插入贯通孔202。由此，工件200的末端侧被机器人臂12的引导用把持部16引导，因此即使在工件200的姿势不适合于嵌合的情况下，也能够将工件200的末端插入贯通孔202。
(第2实施方式)
接下来，参照图18，对第2实施方式的机器人系统101的结构进行说明。在该第2实施方式中，与向1个贯通孔202嵌合工件200的上述第1实施方式不同，向2个贯通孔211和212嵌合工件200。另外，贯通孔211及212分别是“第1贯通孔”和“第2贯通孔”的一例。
如图18所示，在机器人1的附近配置有供工件200嵌合的工件嵌合部件210。工件嵌合部件210具备由在工件200的嵌合方向(X方向)上相邻配置的贯通孔构成的贯通孔211和贯通孔212。贯通孔211和贯通孔212与上述第1实施方式的贯通孔202(参照图5)相同地由与工件200的截面形状大致吻合的非正圆状的孔部构成。另外，第2实施方式的其他结构与上述第1实施方式相同。
接下来，参照图19～图23，对向贯通孔211和212中嵌合工件200时的机器人控制器2的控制部21的动作进行说明。
首先，在图19所示的步骤S11中，与上述第1实施方式的步骤S1～S5相同地，利用机器人臂11的把持部13把持工件200的根部侧，并且，在进行仿形动作时，一边将机器人1的控制点P向嵌合方向的相反侧变更，一边使工件200嵌合于第1个贯通孔211。然后，如图20所示，利用机器人臂11的把持部13向箭头X1方向移动工件200，由此工件200被移动到贯通孔212的附近。此时，工件200的根部侧与第1个贯通孔211嵌合，因此工件200难以向侧方和上方弯曲，另一方面，如图21所示，工件200的末端侧存在因自重而成为向下方(箭头Z2方向侧)弯曲的状态的情况。
接下来，在步骤S12中，在第2实施方式中，机器人臂12的引导用把持部16在贯通孔211和贯通孔212之间移动。然后，在步骤S13中，工件200的从贯通孔211贯通出的末端侧以能够移动的方式被机器人臂12的引导用把持部16把持并引导。具体地，在使机器人臂12的引导用把持部16沿着工件200从工件200的根部侧(参照图20)向末端侧(参照图22)移动后，以能够移动的方式把持并引导工件200的末端侧。此时，以支承工件200的下方(下表面)的方式进行引导。其结果为，如图22所示，工件200的末端侧从向下方(箭头Z2方向侧)弯曲的状态变成实质上呈直线状延伸的状态。然后，在步骤S14中，如图23所示，利用机器人臂11的把持部13向箭头X1方向移动工件200，由此工件200嵌合到第2个贯通孔212中，工件200的嵌合作业结束。
在第2实施方式中，如上所述，利用机器人臂11的把持部13把持工件200的根部侧，在进行仿形动作时一边使机器人1的控制点P向嵌合方向的相反侧变更一边使工件200嵌合到贯通孔211，然后使机器人臂12的引导用把持部16在贯通孔211和贯通孔212之间移动，利用机器人臂12的引导用把持部16以能够移动的方式把持并引导工件的从贯通孔211贯通出的末端侧。由此，在进行向贯通孔211嵌合的嵌合作业时，进行仿形动作及控制点P的变更，并且，在进行向贯通孔212嵌合的嵌合作业时，引导工件200的末端侧，因此能够使工件200顺畅地嵌合于贯通孔211和贯通孔212。
另外，此次公开的实施方式不应认为是在所有方面都举例示出并进行了限制。本发明的范围如权利要求书所示而非上述实施方式的说明，还包括与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更。
例如，在上述第1及第2实施方式中，示出了与工件向嵌合方向移动的移动量对应地连续地变更机器人的控制点P的例子，但也可以例如与工件向嵌合方向移动的移动量对应地阶段式地(不连续地)变更机器人的控制点P。
并且，在上述第1及第2实施方式中，示出了以使机器人的控制点P位于工件上的对应于由孔部构成的工件嵌合部的供工件插入的一侧的端部附近的位置的方式逐渐变更机器人的控制点P的例子，但也可以构成为例如图24所示的第1变形例。即，也可以以使机器人1的控制点P位于工件200上的与由设于薄板状的工件嵌合部件201的孔部构成的贯通孔202的板厚方向的大致中心对应的位置的方式逐渐变更机器人1的控制点P。并且，也可以以使机器人1的控制点P位于工件200上的对应于贯通孔202的与供工件200插入的一侧相反的侧(箭头X1方向侧)的端部附近的位置的方式逐渐变更机器人1的控制点P。
并且，在上述第1及第2实施方式中，示出了在薄板状的工件嵌合部件上设置由孔部构成的工件嵌合部的例子，但也可以构成为例如图25所示的第2变形例那样。即，也可以在厚度比较大的工件嵌合部件203上设置由不是贯通孔的孔部构成的工件嵌合部204。在该情况下，以使机器人1的控制点P位于工件200上的与工件嵌合部204的供工件200插入的一侧的端部附近对应的位置的方式逐渐变更机器人1的控制点P。
并且，在上述第1及第2实施方式中，示出了通过进行使工件平移的动作和以控制点P为中心旋转的动作这双方，来进行仿形动作的例子，但也可以例如通过进行使工件平移和以控制点P为中心旋转中的一方，来进行仿形动作。
并且，在上述第1及第2实施方式中，示出了使长杆状(大致直线状)的工件嵌合于工件嵌合部的例子，但也可以构成为例如使弯曲形状的工件嵌合于工件嵌合部。这里，弯曲形状的工件难以插入工件嵌合部，因此在该情况下，在进行仿形动作时，与工件向嵌合方向移动的移动量对应地将机器人的控制点P向嵌合方向的相反侧变更，由此能够容易地使弯曲形状的工件嵌合于工件嵌合部。
并且，在上述第1和第2实施方式中，示出了在示教装置的显示部上设置在变更机器人的控制点P的动作模式下接收使机器人动作的命令的输入的控制点变更按键的例子，但也可以例如利用示教装置的多个键(参照图1)中的1个键，在变更机器人的控制点P的动作模式下接收使机器人动作的命令的输入。
并且，在上述第1及第2实施方式中，示出了利用机器人臂的引导用把持部以能够移动的方式把持并引导工件的末端侧的例子，但也可以例如一边把持工件的末端侧一边使位置对准工件嵌合部。
标号说明
1：机器人；
3：示教装置；
11：机器人臂(第1机器人臂)；
12：机器人臂(第2机器人臂)；
13：把持部；
15：力觉传感器；
16：引导用把持部(把持部)；
21：控制部；
21a：嵌合动作控制部；
21b：控制点设定部；
31h：控制点变更按键(输入部)；
100、101：机器人系统；
200：工件；
201：工件嵌合部件；
202：贯通孔(孔部)；
211：贯通孔(孔部、第1贯通孔)；
212：贯通孔(第2贯通孔)。

Claims (20)

1.一种机器人系统(100、101)，其中，
所述机器人系统(100、101)具备：
机器人(1)，其具有机器人臂(11)，该机器人臂(11)安装有把持工件(200)的把持部(13)；和
控制部(21)，其对所述机器人发送动作指令，
所述控制部构成为具有：
嵌合动作控制部(21a)，其利用所述机器人臂的把持部把持所述工件，并以使所述工件追随供所述工件嵌合的工件嵌合部件(201、210)的形状的方式使对所述机器人臂设定的控制点移动来进行嵌合动作；和
控制点设定部(21b)，在所述嵌合动作控制部执行动作时，该控制点设定部(21b)与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地使所述机器人的控制点向嵌合方向的相反侧变更。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，
所述控制点设定部构成为，在嵌合作业前，将所述机器人的控制点设定在所述工件的靠所述工件嵌合部侧的末端附近，并且在嵌合作业中，将所述机器人的控制点从所述工件的末端附近向根部侧变更所述工件向嵌合方向移动的量。
3.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中，
所述控制点设定部构成为进行如下控制，在所述嵌合动作控制部执行动作时，以使所述机器人的控制点位于所述工件上的对应于所述工件与所述工件嵌合部件接近的接近点附近的位置的方式逐渐变更所述机器人的控制点。
4.根据权利要求3所述的机器人系统，其中，
所述工件嵌合部件具有孔部(202、211)，
所述控制点设定部构成为进行如下控制：一边使所述工件向嵌合方向移动，一边以使所述机器人的控制点位于所述工件上的与所述孔部的供所述工件插入的一侧的端部附近对应的位置的方式逐渐变更所述机器人的控制点。
5.根据权利要求3所述的机器人系统，其中，
所述工件嵌合部件(201)具有设于板状部的孔部(202、211)，
所述控制点设定部构成为进行如下控制：一边使所述工件向嵌合方向移动，一边以使所述机器人的控制点位于所述工件上的与所述工件嵌合部件的板厚方向的大致中心对应的位置的方式逐渐变更所述机器人的控制点。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的机器人系统，其中，
所述控制点设定部构成为，在将所述工件的末端插入到所述工件嵌合部后，一边与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地向嵌合方向的相反侧变更所述机器人的控制点(P)，一边使所述工件嵌合于所述工件嵌合部。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的机器人系统，其中，
所述控制点设定部构成为进行如下控制，与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地连续地变更所述机器人的控制点。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的机器人系统，其中，
所述嵌合动作控制部如下这样使所述机器人动作：使所述工件以追随所述工件嵌合部的形状的方式移动，以使施加于所述控制点的力和力矩大致为零。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的机器人系统，其中，
所述机器人系统还具备设于所述机器人臂的力觉传感器(15)，
所述嵌合动作控制部根据从所述力觉传感器得到的力觉信息，使所述工件以追随所述工件嵌合部的形状的方式移动。
10.根据权利要求9所述的机器人系统，其中，
所述嵌合动作控制部根据从所述力觉传感器得到的力觉信息进行使所述工件平移的动作和以所述控制点为中心旋转的动作中的至少一方，由此使所述工件以追随所述工件嵌合部的形状的方式移动。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的机器人系统，其中，
所述机器人系统还具备用于示教所述机器人的动作的示教装置(3)，
所述示教装置包括输入部(31h)，在示教所述机器人的动作时，在与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地变更所述机器人的控制点的动作模式中，所述输入部(31h)接收使所述机器人动作的命令的输入。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的机器人系统，其中，
所述机器人包括第1机器人臂(11)和第2机器人臂(12)至少这2个所述机器人臂，
所述嵌合动作控制部利用所述第2机器人臂的把持部引导所述工件的末端侧，并且利用所述第1机器人臂向所述工件嵌合部侧按压所述工件来使所述工件的末端插入到所述工件嵌合部。
13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的机器人系统，其中，
所述机器人包括第1机器人臂(11)和第2机器人臂(12)至少这2个所述机器人臂，
所述工件嵌合部包括在所述工件的嵌合方向上相邻配置的第1贯通孔(211)和第2贯通孔(212)，
所述嵌合动作控制部构成为进行如下控制：利用所述第1机器人臂的把持部把持所述工件的根部侧，在将所述工件嵌合到所述第1贯通孔后，使所述第2机器人臂的把持部在所述第1贯通孔和所述第2贯通孔之间移动，利用所述第2机器人臂的把持部以能够移动的方式把持并引导所述工件的从所述第1贯通孔贯通出的末端侧，由此将所述工件嵌合到所述第2贯通孔。
14.一种部件的制造方法，该部件使用了工件(200)，其中，
所述部件的制造方法具备如下工序：
利用机器人臂(11)的把持部(13)把持所述工件的工序；
以使所述工件追随供所述工件嵌合的工件嵌合部件(201、210)的形状的方式使对所述机器人臂设定的控制点移动来进行嵌合动作的工序；以及
在执行所述嵌合动作时，与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地使所述机器人的控制点向嵌合方向的相反侧变更的工序。
15.根据权利要求14所述的部件的制造方法，其中，
在执行所述嵌合动作时，与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地使所述机器人的控制点向嵌合方向的相反侧变更的工序包括如下工序：在嵌合作业前，将所述机器人的控制点设定在所述工件的靠所述工件嵌合部侧的末端附近，并且在嵌合作业中，将所述机器人的控制点从所述工件的末端附近向根部侧变更所述工件向嵌合方向移动的量。
16.根据权利要求14或15所述的部件的制造方法，其中，
在执行所述嵌合动作时，与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地使所述机器人的控制点向嵌合方向的相反侧变更的工序包括如下工序：在执行所述嵌合动作时，以使所述机器人的控制点位于所述工件上的对应于所述工件与所述工件嵌合部件接近的接近点附近的位置的方式逐渐变更所述机器人的控制点。
17.根据权利要求16所述的部件的制造方法，其中，
在执行所述嵌合动作时，以使所述机器人的控制点位于所述工件上的对应于所述工件与所述工件嵌合部件接近的接近点附近的位置的方式逐渐变更所述机器人的控制点的工序包括如下工序：一边使所述工件向嵌合方向移动，一边以使所述机器人的控制点位于所述工件上的与由孔部构成的工件嵌合部的供所述工件插入的一侧的端部附近对应的位置的方式逐渐变更所述机器人的控制点。
18.根据权利要求16所述的部件的制造方法，其中，
在执行所述嵌合动作时，以使所述机器人的控制点位于所述工件上的对应于所述工件与所述工件嵌合部件接近的接近点附近的位置的方式逐渐变更所述机器人的控制点的工序包括如下工序：以使所述机器人的控制点位于所述工件上的与所述工件嵌合部件的板厚方向的大致中心对应的位置的方式逐渐变更所述机器人的控制点。
19.根据权利要求14至18中的任意一项所述的部件的制造方法，其中，
在执行所述嵌合动作时，与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地使所述机器人的控制点向嵌合方向的相反侧变更的工序包括如下工序：在将所述工件的末端插入到所述工件嵌合部后，一边与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地向嵌合方向的相反侧变更所述机器人的控制点(P)，一边使所述工件嵌合于所述工件嵌合部。
20.根据权利要求14至19中的任意一项所述的部件的制造方法，其中，
在执行所述嵌合动作时，与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地使所述机器人的控制点向嵌合方向的相反侧变更的工序包括如下工序：与所述工件向嵌合方向移动的移动量对应地连续地变更所述机器人的控制点。
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