CN105313128A - 一种具备学习控制功能的汽车点焊机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备学习控制功能的汽车点焊机器人。本发明的机器人包括：在位置控制对象的部位具备传感器的机器人机构部；控制机器人机构部的动作的控制装置，其特征在于：控制装置具备：通常控制部，控制机器人机构部的动作；学习控制部，进行学习而计算出学习修正量，该学习修正量用于在根据将速度变化比乘以对作业程序指定的示教速度所得的速度指令而使机器人机构部动作时，根据由传感器检测出的结果，使机器人机构部的控制对象的轨迹或位置向目标轨迹或目标位置靠近，或者用于抑制控制对象的振动，其中，进行处理使得机器人机构部的控制对象位置不依赖于速度变化比而沿着固定的轨迹移动。

Description

一种具备学习控制功能的汽车点焊机器人

技术领域

本发明涉及具备学习控制功能的汽车点焊机器人，特别涉及利用安装在手臂侧的传感器来提高动作的汽车点焊机器人。

背景技术

汽车前围总成生产需要使用两台点焊机器人进行点焊，在汽车点焊机器人中，对由伺服电动机（以下简称为“电动机”）驱动的被驱动体的位置、速度进行控制。因此，通常进行位置反馈控制、速度反馈控制、或电流反馈控制。进行这样的控制直至被驱动体的位置、速度与指令位置、指令速度一致为止。即使进行这样的基于位置、速度、电流的反馈控制，在要使机器人高速动作的情况下，有时产生轨迹误差、位置振动成分。另外，在高速动作中，电动机侧的动作特性和手臂侧的动作特性不同。因此，无法使用对用于进行手臂动作的电动机设置的编码器来直接测量手臂侧的轨迹误差、位置振动成分。因此，需要通过在手臂侧直接安装传感器，来测量轨迹误差、位置振动成分。另外，已知使用加速度传感器来作为这样的传感器进行学习控制的例子原有设备只有一台点焊机器人，需要增加一台机器人、一把固定式自动焊钳和一个补焊工位，这样汽车前围总成共需要两台机器人、两套焊接夹具，两套补焊夹具、两套固定式点焊焊钳，成矩形状布局，增加了设备投入，生产空间也要加大，无法在有限的空间内实现两个工位两个不同产品的搬运和焊接工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:针对以上现有技术存在的缺点，提供一种具备学习控制功能的机器人和点焊机器人，该学习控制功能是在机器人动作对生产率产生影响的点焊应用中进行控制，使得通过传感器检测出作为位置控制对象的部位的位置，使其接近目标动作。能够实现通过机器人动作的高速化来提高生产率并降低成本。

通过机器人的动作的高速化，来减少作业中所需要的机器人的台数，减小生产线的占用空间，并通过减少工序来削减系统成本。实现一台点焊机器人完成两个工位两个不同产品的搬运和焊接工作，可以节约硬件投入，不增加生产空间。

本发明解决以上技术问题的技术方案是:

汽车点焊机器人，包括夹具站、车型处理模块、PLC控制模块、车型设置接口、执行显示模块、DP通讯板和机器人控制CPU模块，夹具站的输入端接检测信号，输出接车型处理模块，车型设置接口的输出也接车型处理模块的输入，车型处理模块的输出接PLC控制模块的输入，PLC控制模块的输出接执行显示模块和DP通讯板，DP通讯板的输出接机器人控制CPU模块，机器人控制CPU模块的输出这点焊机器人控制信号。

在作为位置控制对象的部位具备传感器的机器人机构部；控制机器人机构部的动作的控制装置，其特征在于：控制装置具备：通常控制部，控制机器人机构部的动作；学习控制部，在以速度变化比乘以作业程序指定的示教速度所得的速度指令使上述机器人机构部动作时，根据由传感器检测出的结果，进行计算出学习修正量的学习、该学习修正量用于使机器人机构部的控制对象的轨迹或位置接近提供给通常控制部的目标轨迹或目标位置，或者用于抑制在使机器人机构部动作时产生的控制对象的振动，控制装置以机器人机构部的控制对象位置不依赖于速度变化比地沿着固定的轨迹移动的方式进行处理。

作为其他的实施方式，理想的是学习控制部在使速度变化比多次变化直至达到规定的最大速度变化比为止的同时进行计算出学习修正量的学习。

作为其他实施方式，也可以是由学习控制部根据在使机器人机构部动作时所得的数据、机器人机构部所容许的最大速度、最大加速度或减速机的寿命，计算出预定的最大速度变化比。

本发明的优点是:本发明以汽车点焊机器人为中心，能够通过没有振动的敏捷的动作，提高机器人的动作速度，提高机器人的作业能力。在点焊中，通过提高机器人动作速度能够达到生产率的提高。另外，如果是相同的周期时间的点焊系统，则能够通过更少台数的点焊机器人实现与此前相同量的点焊，因此能够减少系统成本。在其周边布局工装夹具，将需要机器人搬运或点焊的工件布置在点焊机器人工作行程范围内，通过对控制模块的改进，实现了一台点焊机器人完成两个工位两个不同产品的搬运和焊接工作，占地面积减少，节约了硬件投资。

Claims (4)

1.一种机器人，包括：在作为位置控制的对象的部位具备传感器的机器人机构部；以及控制上述机器人机构部的动作的控制装置，其特征在于：上述控制装置具备：通常控制部，控制上述机器人机构部的动作；以及学习控制部，在以速度变化比乘以作业程序指定的示教速度所得的速度指令使上述机器人机构部动作时，根据由上述传感器检测出的结果，进行计算出学习修正量的学习、该学习修正量用于使上述机器人机构部的控制对象的轨迹或位置接近提供给上述通常控制部的目标轨迹或目标位置，或者用于抑制在使上述机器人机构部动作时产生的上述控制对象的振动，上述控制装置以上述机器人机构部的控制对象位置不依赖于速度变化比地沿着固定的轨迹移动的方式进行处理。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于:上述学习控制部在使速度变化比多次变化直至达到规定的最大速度变化比为止的同时进行计算出学习修正量的学习。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于:上述学习控制部根据在使上述机器人机构部动作时所得的数据、上述机器人机构部所容许的最大速度、最大加速度或减速机的寿命，计算出上述预定的最大速度变化比。

4.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于:从外部对上述控制装置设定上述预定的最大速度变化比。