CN105881089A - 调整冷却介质喷嘴的位置的机器人系统及机器人控制方法 - Google Patents

调整冷却介质喷嘴的位置的机器人系统及机器人控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105881089A
CN105881089A CN201610005349.3A CN201610005349A CN105881089A CN 105881089 A CN105881089 A CN 105881089A CN 201610005349 A CN201610005349 A CN 201610005349A CN 105881089 A CN105881089 A CN 105881089A
Authority
CN
China
Prior art keywords
robot
mentioned
cooling medium
workpiece
control portion
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.)
Granted
Application number
CN201610005349.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105881089B (zh
Inventor
国广桂佑
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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 Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN105881089A publication Critical patent/CN105881089A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105881089B publication Critical patent/CN105881089B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697—Vision controlled systems
    • 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
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1076—Arrangements for cooling or lubricating tools or work with a cutting liquid nozzle specially adaptable to different kinds of machining operations
    • 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
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • B23Q17/248—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves using special electromagnetic means or methods
    • B23Q17/249—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves using special electromagnetic means or methods using image analysis, e.g. for radar, infrared or array camera images
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50248—Control position of coolant nozzle as function of selected tool
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/02—Arm motion controller
    • Y10S901/09—Closed loop, sensor feedback controls arm movement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/46—Sensing device
    • Y10S901/47—Optical

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及调整冷却介质喷嘴的位置的机器人系统以及机器人控制方法，能够以更加低的成本调整冷却介质喷嘴的位置。机器人系统具备：机器人；对机器人的动作进行控制的机器人控制部；以及向机器人控制部通知由机床加工的工件的种类的通知部。机器人控制部基于从通知部取得的工件的种类来决定加工时冷却介质喷嘴相对于工件的目的位置，并由机器人使冷却介质喷嘴移动以使冷却介质喷嘴配置于目的位置。

Description

调整冷却介质喷嘴的位置的机器人系统及机器人控制方法
技术领域
本发明涉及用于调整冷却介质喷嘴的位置的机器人系统以及机器人控制方法。
背景技术
公知一种能够调整机床的冷却介质喷嘴的位置的装置(例如，日本特开2002-18674号公报、以及日本实开平5-41655号公报)。
根据上述的以往技术，为了使冷却介质喷嘴移动，另行设置有由马达、缸体等构成的驱动装置。根据这样的结构，带来装置复杂化、成本的增大。
发明内容
本发明的一个方案中，一种用于对设于机床的冷却介质喷嘴的位置进行调整的机器人系统，其具备：机器人；机器人控制部，其对机器人的动作进行控制；以及通知部，其向机器人控制部通知由机床加工的工件的种类。
机器人控制部基于从通知部取得的工件的种类，来决定加工时冷却介质喷嘴相对于工件的目的位置，并利用机器人使冷却介质喷嘴移动以使冷却介质喷嘴配置于目的位置。
机器人控制部也可以计算目的位置与冷却介质喷嘴的当前位置之间的差，并利用机器人使冷却介质喷嘴移动以使计算出的差变小。
机器人系统也可以还具备拍摄部。机器人控制部也可以基于由拍摄部拍摄到的冷却介质喷嘴的图像，来确定冷却介质喷嘴的当前位置，并计算上述差。
通知部也可以基于由拍摄部拍摄到的工件的图像，来确定工件的种类，并向机器人控制部通知。拍摄部也可以设置于机器人的机器人臂。
机器人系统也可以还具备存储部，该存储部与工件的种类建立关联地预先存储目的位置。机器人控制部也可以从存储部读出与从通知部接受到的工件的种类对应的目的位置。通知部也可以内置于与机器人控制部连接的外部设备或者上位控制器。
本发明的其它方案中，一种用于利用机器人对设于机床的冷却介质喷嘴的位置进行调整的机器人控制方法，其具备取得由机床加工的工件的种类的步骤。
并且，该方法具备：基于取得的工件的种类来决定设置于机床的冷却介质喷嘴相对于工件的目的位置的步骤；以及利用机器人使冷却介质喷嘴移动以使冷却介质喷嘴配置于目的位置的步骤。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的机床以及机器人系统的示意图。
图2是图1所示的机器人系统的框图。
图3是表示本发明的一个实施方式的工件的加工流程的流程图。
图4是图3中的步骤S3的流程图。
图5是表示图1所示的冷却介质喷嘴配置于目的位置、且排出制冷剂的状态的图。
图6是表示图4中的步骤S11的结束时刻的冷却介质喷嘴的位置的图。
图7是本发明的其它实施方式的机床以及机器人系统的示意图。
图8是图7所示的冷却介质喷嘴的放大图。
图9是图7所示的机器人系统的框图。
图10是表示本发明的其它实施方式的工件的加工流程的流程图。
图11是图10中的步骤S24的流程图。
图12是其它实施方式的机器人系统的框图。
具体实施方式
以下，基于附图详细地对本发明的实施方式进行说明。首先，参照图1以及图2，对本发明的一个实施方式的机器人系统10进行说明。此外，以下的说明中，以图中的正交坐标为基准，为便于说明，将x轴正方向设为左方，将y轴正方向(朝向图1的纸面里侧的方向)设为前方，将z轴正方向设为上方。
机器人系统10具备机器人12、机器人控制部14、通知部16、拍摄部18以及存储部20。机器人12例如是垂直多关节机器人，具备机器人基体22、回旋体24、机器人臂26以及机器人手28。机器人基体22固定于工件单元的地板。回旋体24能够绕铅垂轴回旋地安装于机器人基体22。
机器人臂26具有能够旋转地安装于回旋体24的下臂部30、和能够旋转地安装于该下臂部30的前端的前臂部32。机器人手28经由腕部34安装于前臂部32的前端。机器人手28能够进行物体的把持以及释放这样的作业。
本实施方式中，机器人控制部14以及存储部20内置于机器人控制装置36。机器人控制部14向内置于机器人12的伺服马达(未图示)发送指令，来控制机器人12的动作。
存储部20例如由例如EEPROM(注册商标)等之类的能够电方式地消除、记录的非易失性存储器、或者例如DRAM、SRAM等之类的能够以高速读取的随机存取存储器构成。
拍摄部18设置于机器人臂26。拍摄部18包括例如由CCD或者CMOS传感器构成的拍摄元件。拍摄部18对透过透镜而入射的被拍摄体像进行光电变换，使其作为图像数据而输出。
拍摄部18根据来自机器人控制部14的指令，对后述的冷却介质喷嘴62以及工件W进行拍摄，并将拍摄到的图像数据向机器人控制部14发送。
本实施方式中，设置于机器人控制装置36的外部的作为外部设备的PC(Personal Computer)38担当作为通知部16的功能。此外，关于通知部16的功能，将于后文叙述。
机器人控制部14经由总线40而能够进行通信地与拍摄部18、存储部20以及PC38连接。
接下来，对机床50进行说明。机床50对设置于夹具J上的工件W进行加工。机床50具备主轴52、工具54、主轴驱动部56、机床控制部58以及冷却介质喷嘴62。主轴52在上下方向上延伸，并在其下端保持工具54。
机床控制部58直接或者间接地控制机床50的各构成要素。机床控制部58能够进行通信地与机器人控制部14连接。机器人控制部14以及机床控制部58相互通信，同时执行对工件W的加工。
主轴驱动部56例如具有伺服马达，根据来自机床控制部58的指令使主轴52沿上下方向移动。并且，主轴驱动部56根据来自机床控制部58的指令驱动主轴52使之绕铅垂轴旋转。
冷却介质喷嘴62经由安装件60安装于机床50的主轴头(未图示)。主轴头相对于工件单元固定，且保持为能够使主轴52沿上下方向移动。
本实施方式中，冷却介质喷嘴62是沿轴线O1延伸的中空的管状部件，并经由转动轴64而能够转动地安装于安装件60的前端部60a。
转动轴64沿前后方向延伸，冷却介质喷嘴62能够绕转动轴64转动。冷却介质喷嘴62与设置于机床50的外部的制冷剂供给装置(未图示)连接。从制冷剂供给装置供给来的制冷剂在冷却介质喷嘴62的内部通过，并从设于该冷却介质喷嘴62的前端的排出口62a排出。
接下来，对机床50的动作进行说明。当对工件W进行加工时，机床控制部58向主轴驱动部56发送指令，使主轴52朝向工件W而向下方移动。其结果，工具54的前端在加工点P处与工件W的上表面抵接。
当对工件W进行加工时，需要向加工点P供给制冷剂。因此，冷却介质喷嘴62需要相对于工件W适当地定位，以便当对工件W进行加工时，从该冷却介质喷嘴62排出的制冷剂接触加工点P。
因此，本实施方式中，为了相对于工件W适当地定位冷却介质喷嘴62，机器人系统10利用机器人12对冷却介质喷嘴62的位置进行调整。
以下，参照图1～图6对机器人系统10的动作进行说明。图3表示工件W的加工流程的一个例子。图3所示的动作流程中，机器人控制部14以及机床控制部58在从用户或者上位控制器接受到针对工件W的加工指令时开始进行处理。
步骤S1中，机器人控制部14从通知部16取得工件W的种类。例如根据加工前的工件的尺寸或者形状而由用户预先设定工件W的种类。例如，根据加工前的工件W的尺寸以及形状而如以下所示的表那样对工件W的种类进行分类。
工件的种类 类型A 类型B 类型C
形状 圆柱状 四棱柱状 矩形板状
上下方向的高度 50mm 80mm 2mm
表1
用户操作PC38，而输入要加工的工件W的种类。PC38作为通知部16发挥功能，向机器人控制部14通知与由用户指定的工件W的种类相关的信息。
步骤S2中，机器人控制部14基于从PC38接收到的工件W的种类，来决定冷却介质喷嘴62相对于工件W的目的位置。此处，目的位置相当于能够使从冷却介质喷嘴62排出的制冷剂接触加工点P的、冷却介质喷嘴62相对于工件W的位置。
图5表示冷却介质喷嘴62配置于目的位置的状态。该状态下，冷却介质喷嘴62配置为相对于沿上下方向延伸的假想轴O2而倾斜角度θt，制冷剂A以接触加工点P的方式从冷却介质喷嘴62排出。
从冷却介质喷嘴62排出的制冷剂A的喷射路径依赖于要排出的制冷剂的流量(即，制冷剂供给装置的制冷剂的供给压力)和冷却介质喷嘴62相对于假想轴O2的倾斜角度θ。
因此，若通过实验预先求出制冷剂的流量、倾斜角度θ、以及此时的制冷剂的喷射路径的关系，则能够从冷却介质喷嘴62向所希望的位置送达制冷剂。
例如，若如上述的表1那样由用户设定了工件W的种类，则类型A～C具有分别不同的上下方向的高度，从而在类型A～C之间，加工点P的坐标变得不同。
因此，在类型A～C之间，冷却介质喷嘴62的目的位置、即角度θt变得不同。因此，本实施方式中，存储部20预先存储工件W的种类与角度θt的关系。例如，存储部20预先存储以下所示的数据表。
工件的种类 类型A 类型B 类型C
角度θt 45° 48° 10°
表2
机器人控制部14从存储部20读出与从PC38接收到的工件W的种类对应的角度θt，并将与读出的角度θt对应的冷却介质喷嘴62的位置决定为冷却介质喷嘴62的目的位置。
步骤S3中，机器人控制部14使冷却介质喷嘴62配置于在步骤S2中决定出的目的位置。参照图4对该步骤S3进行说明。
在开始步骤S3后，步骤S11中，机器人控制部14对冷却介质喷嘴62进行拍摄。具体而言，机器人控制部14使机器人12动作，而使拍摄部18朝冷却介质喷嘴62的后方侧移动。
而且，机器人控制部14向拍摄部18发送指令，并从后方对冷却介质喷嘴62进行拍摄。拍摄部18向机器人控制部14发送冷却介质喷嘴62的图像数据。
步骤S12中，机器人控制部14对在步骤S2中决定出的目的位置与冷却介质喷嘴62的当前位置之间的差进行计算。例如，在步骤S11的结束时刻，冷却介质喷嘴62成为配置于图6中的实线P0所示的当前位置。
配置于当前位置的冷却介质喷嘴62的轴线O3相对于假想轴O2倾斜角度θ0。本实施方式中，机器人控制部14基于在步骤S11中拍摄到的冷却介质喷嘴62的图像数据和此时的拍摄部18的坐标以及视线数据来计算角度θ0。接下来，机器人控制部14计算角度θt与角度θ0的差δθ0＝θt－θ0。
步骤S13中，机器人控制部14利用机器人12使冷却介质喷嘴62移动。具体而言，机器人控制部14向内置于机器人12的伺服马达发送指令，使机器人手28移动至冷却介质喷嘴62的位置，并把持该冷却介质喷嘴62。
例如，机器人控制部14基于在步骤S11中拍摄到的冷却介质喷嘴62的图像数据和拍摄部18的坐标以及视线数据，来使机器人手28移动至冷却介质喷嘴62的位置。
而且，机器人控制部14使机器人手28动作，而朝向在步骤S12中计算出的差δθ0变小的方向(本实施方式中，从图6的纸面表侧观察时顺时针方向)，使冷却介质喷嘴62绕转动轴64转动。
步骤S14中，与步骤S11相同，机器人控制部14向拍摄部18发送指令，对冷却介质喷嘴62进行拍摄。
步骤S15中，与步骤S12相同，机器人控制部14对此时刻的冷却介质喷嘴62的当前位置与目的位置之间的差进行计算。具体而言，机器人控制部14基于在步骤S14中拍摄到的冷却介质喷嘴62的图像数据，来计算此时刻的角度θ1，接着计算角度θt与角度θ1的差δθ1＝θt－θ1。
步骤S16中，机器人控制部14判断冷却介质喷嘴62是否已配置于目的位置。具体而言，机器人控制部14判断在步骤S15中计算出的差δθ1是否变为零。
当在步骤S15中计算出的差δθ1变为零的情况下，机器人控制部14判断为冷却介质喷嘴62已配置于目的位置(即，是)，并进入步骤S17。
另一方面，当在步骤S15中计算出的差δθ1未变为零的情况下，机器人控制部14判断为冷却介质喷嘴62未配置于目的位置(即，否)，并返回步骤S14。
此外，该步骤S16中，机器人控制部14当在步骤S15中计算出的差δθ1成为预先决定的阈值的范围内的情况下也可以判断为是。例如，在从图6的纸面表侧观察时顺时针方向成为正方向的情况下，机器人控制部14在满足了－1°＜δθ1＜1°的关系的情况下也可以判断为是。
步骤S17中，机器人控制部14向内置于机器人12的伺服马达发送指令，使机器人12的动作停止，而结束图3所示的流程。通过该步骤S3，能够使冷却介质喷嘴62配置于图5所示的目的位置。
再次参照图3，步骤S4中，机器人控制部14将工件W设置于机床50。具体而言，机器人控制部14向内置于机器人12的伺服马达发送指令，对配置于规定位置的工件W进行把持，并对该工件W进行搬运，而将其设置于夹具J上。例如，机器人控制部14根据预先存储的机器人程序，将工件W设置于夹具J上。
步骤S5中，机床控制部58驱动工具54，而对工件W进行加工。具体而言，机床控制部58向主轴驱动部56发送指令，使主轴52朝向工件W而向下方移动，并使主轴52与工件W在加工点P抵接。
接下来，机床控制部58向制冷剂供给装置发送指令，并向冷却介质喷嘴62供给制冷剂。此时，由于通过步骤S3而将冷却介质喷嘴62适当地配置于目的位置，所以能够如图5所示地使制冷剂A接触加工点P。接下来，机床控制部58向主轴驱动部56发送指令，向下方送出主轴52，同时驱动工具54使之绕铅垂轴旋转。由此，对工件W进行加工。
步骤S6中，机器人控制部14从机床50拆下工件W。具体而言，机器人控制部14根据机器人程序，向内置于机器人12的伺服马达发送指令，用机器人手28对加工完毕的工件W进行把持，并将其搬运至规定的场所。
步骤S7中，机器人控制部14判断是否存在从用户接受到的其它的工件加工指令。若判断为存在其它的工件加工指令(即，是)，则机器人控制部14进入步骤S8。另一方面，若判断为从用户接受到的工件加工指令已全部完成(即，否)，则机器人控制部14结束图3所示的流程。
步骤S8中，机器人控制部14判断应加工的工件W的种类是否变更。具体而言，机器人控制部14在步骤S7中识别出的工件加工指令中，判断工件W的种类是否变更。
若判断为工件W的种类变更了(即，是)，则机器人控制部14进入步骤S1。另一方面，若判断为工件W的种类未变更(即，否)，则机器人控制部14进入步骤S3。
如上述那样，本实施方式中，由机器人12使冷却介质喷嘴62配置于目的位置。根据该结构，由于能够高精度地使冷却介质喷嘴62配置于目的位置，所以能够可靠地向加工点P供给制冷剂。
并且，本实施方式中，由机器人12进行冷却介质喷嘴62的位置调整(步骤S3)和工件W的更换(步骤S4、S6)。根据该结构，不需要另行设置用于使冷却介质喷嘴62移动的驱动装置。因此，能够使装置的结构简单，从而能够减少成本。
并且，本实施方式中，机器人控制部14计算冷却介质喷嘴62的目的位置与当前位置之间的差δθ，并基于该差使冷却介质喷嘴62配置于目的位置。通过使这样的动作程序化，能够自动地将冷却介质喷嘴62配置于目的位置，从而对于工件W的加工作业的自动化有利。
并且，本实施方式中，机器人控制部14基于由拍摄部18拍摄到的图像来计算上述的差δθ。根据该结构，能够自动且高精度地计算差δθ。
此外，上述的实施方式中，对机器人控制部14经由设置于机器人控制装置36的外部的PC38而从用户接收指定了的工件W的种类的情况进行了说明。
然而，并不限定于此，机器人控制部14也可以从上位控制器接收工件W的种类。该情况下，上位控制器能够进行通信地与机器人控制部14连接，担当作为通知部16的功能。
并且，上述的实施方式中，对拍摄部18设置于机器人臂26的情况进行了说明。然而，并不限定于此，拍摄部18也可以固定于工件单元的任意位置。例如，在拍摄图6所示的图像的情况下，拍摄部18固定于冷却介质喷嘴62的后方侧。
接下来，参照图7～图9，对本发明的其它实施方式的机器人系统100进行说明。此外，对与上述的实施方式相同的要素标注相同的符号，并省略详细的说明。
机器人系统100具备机器人12、机器人控制部102、通知部104、第一拍摄部106、第二拍摄部108、第三拍摄部109以及存储部20。本实施方式中，机器人控制部102、通知部104以及存储部20内置于机器人控制装置36。
第一拍摄部106、第二拍摄部108以及第三拍摄部109分别与上述的拍摄部18相同，包括例如由CCD或者CMOS传感器构成的拍摄元件。
第一拍摄部106以及第二拍摄部108固定于工件单元内的预先决定的两个位置，分别从不同的角度拍摄后述的冷却介质喷嘴110。
作为一个例子，第一拍摄部106配置于冷却介质喷嘴110的前方，第二拍摄部108配置于冷却介质喷嘴110的上方。另一方面，第三拍摄部109固定于机器人臂26。第三拍摄部109对设置于夹具J的工件W进行拍摄。
机器人控制部102经由总线40而能够进行通信地与第一拍摄部106、第二拍摄部108、第三拍摄部109、存储部20以及通知部104连接。
冷却介质喷嘴110经由安装件60安装于主轴头(未图示)。以下，参照图8对本实施方式的冷却介质喷嘴110的结构进行说明。
冷却介质喷嘴110具有形状记忆式多关节臂112和设于该多关节臂112的前端的排出管114。多关节臂112能够将设于前端的排出管114配置于任意的位置。排出管114是沿轴线O4延伸的中空的管状部件，在前端具有排出口114a。
接下来，参照图7～图11对本实施方式的机器人系统100的动作进行说明。图10表示工件W的加工流程的其它例子。此外，对于与图3所示的流程相同的步骤标注相同的符号，并省略详细的说明。
图10所示的动作流程中，机器人控制部102以及机床控制部58在从用户或者上位控制器接受到针对工件W的加工指令时开始进行处理。
在图10所示的动作流程的开始后，机器人控制部102执行步骤S4，使机器人12动作而将工件W设置于夹具J。
步骤S21中，机器人控制部102向第三拍摄部109发送指令，对在步骤S4中设置于夹具J的工件W进行拍摄。第三拍摄部109向机器人控制部102发送工件W的图像数据。
步骤S22中，通知部104基于在步骤S21中拍摄到的工件W的图像来确定件W的种类。作为一个例子，通知部104对拍摄到的工件W的图像进行解析，并对图像中的特征点进行检索。
该特征点是表示静止图像中的亮度的变化大的位置、物体的边缘等的点，且是在静止图像中具有某些变化的点。另一方面，存储部20预先存储各种种类的工件的特征点的数据。此外，存储于存储部20的各种工件W的特征点是在与步骤S21相同的条件下基于由第二拍摄部108拍摄到的图像而检索到的。
通知部104对照在步骤S21中拍摄到的工件W的图像的特征点和存储于存储部20的各种工件的特征点，而确定拍摄到的工件W的种类。而且，通知部104向机器人控制部102通知确定出的工件W的种类。
步骤S23中，机器人控制部102基于在步骤S22中取得的工件W的种类，来决定冷却介质喷嘴110相对于工件W的目的位置。
该目的位置相当于能够使从冷却介质喷嘴110的排出口114a排出的制冷剂接触加工点P的、冷却介质喷嘴110相对于工件W的位置。
从本实施方式的冷却介质喷嘴110排出的制冷剂的喷射路径依赖于要排出的制冷剂的流量(即，制冷剂供给装置的制冷剂的供给压力)、排出管114的位置以及轴线O4相对于z轴的倾斜。
排出管114的位置以及轴线O4的倾斜例如能够通过如图8所示轴线O4与排出管114的前端面的交点Q1、以及轴线O4与排出管114的基端面的交点Q2的坐标来评价。
因此，若通过实验预先求出制冷剂的流量、交点Q1及Q2的坐标、此时的制冷剂的喷射路径的关系，则能够从冷却介质喷嘴110向所希望的位置送达制冷剂。
例如，在如上述的表1那样设定了工件W的种类的情况下，存储部20与类型A～C的工件W建立关联，并预先存储能够使从排出口114a排出的制冷剂接触加工点P的交点Q1-t以及Q2-t的坐标。例如，存储部20预先存储以下所示的数据表。
工件的类型 类型A 类型B 类型C
点Q1-t的坐标 (x11，y11，z11) (x12，y12，z12) (x13，y13，z13)
点Q2-t的坐标 (x21，y21，z21) (x22，y22，z22) (x23，y23，z23)
表3
机器人控制部102从存储部20读出与在步骤S22中确定出的工件W的种类对应的交点Q1-t以及Q2-t的坐标，将与读出的交点Q1-t以及Q2-t的坐标对应的排出管114的位置决定为冷却介质喷嘴110的目的位置。
步骤S24中，机器人控制部102使冷却介质喷嘴110配置于在步骤S23中决定的目的位置。参照图11对该步骤S24进行说明。此外，对与图4相同的步骤标注相同的符号，并省略详细的说明。
开始步骤S24后，步骤S31中，机器人控制部102向第一拍摄部106以及第二拍摄部108发送指令，对冷却介质喷嘴110进行拍摄。
具体而言，第一拍摄部106从前方对冷却介质喷嘴110进行拍摄，并向机器人控制部102发送图像数据。并且，第二拍摄部108从上方对冷却介质喷嘴110进行拍摄，并向机器人控制部102发送图像数据。
步骤S32中，机器人控制部102对在步骤S23中决定的目的位置与冷却介质喷嘴110的当前位置之间的差进行计算。
具体而言，机器人控制部102基于在步骤S31中从两个不同的角度拍摄到的冷却介质喷嘴110的图像数据、第一拍摄部106及第二拍摄部108的坐标、第一拍摄部106及第二拍摄部108的视线数据，来计算当前时刻的排出管114的交点Q1-0以及Q2-0的坐标。
而且，分别计算对应于目的位置的交点Q1-t的坐标与对应于当前位置的Q1-0的坐标的差δQ1-0、以及对应于目的位置的交点Q2-t的坐标与对应于当前位置的Q2-0的坐标的差δQ2-0。
步骤S33中，机器人控制部102利用机器人12使冷却介质喷嘴110移动。具体而言，机器人控制部102向内置于机器人12的伺服马达发送指令，使机器人手28移动至排出管114的位置，并把持该排出管114。
而且，机器人控制部102使机器人12(例如机器人手28)动作，并使排出管114朝向在步骤S32中计算出的差δQ1-0以及δQ2-0变小的方向移动。
步骤S34中，与步骤S31相同，机器人控制部102向第一拍摄部106以及第二拍摄部108发送指令，对冷却介质喷嘴110进行拍摄。
步骤S35中，与步骤S32相同，机器人控制部102计算此时刻的冷却介质喷嘴110的当前位置与目的位置之间的差。具体而言，机器人控制部102基于在步骤S34中拍摄到的冷却介质喷嘴110的图像数据，来计算此时刻的排出管114的交点Q1-1以及Q2-1的坐标。
接下来，机器人控制部102分别计算对应于目的位置的交点Q1-t的坐标与对应于当前位置的Q1-1的坐标的差δQ1-1、以及对应于目的位置的交点Q2-t的坐标与对应于当前位置的Q2-1的坐标的差δQ2-1。
步骤S36中，机器人控制部102判断冷却介质喷嘴110是否已配置于目的位置。具体而言，机器人控制部102判断在步骤S35中计算出的差δQ1-1以及Q2-1是否变为零(或者，预先决定的阈值的范围内)。
当在步骤S35中计算出的差δQ1-1以及Q2-1变为零(或者，预先决定的阈值的范围内)的情况下，机器人控制部102判断为冷却介质喷嘴110已配置于目的位置(即，是)，并进入步骤S17。
另一方面，当在步骤S35中计算出的差δQ1-1以及Q2-1未变为零(或者，预先决定的阈值的范围内)的情况下，机器人控制部102判断为冷却介质喷嘴110未配置于目的位置(即，否)，并返回步骤S34。步骤S24结束后，与图3所示的流程相同，机器人控制部102依次执行步骤S5～S8。
如上述那样，根据本实施方式，由于冷却介质喷嘴110具有形状记忆式的多关节臂112，所以能够将排出管114配置于任意的位置。因此，能够向任意的位置送达制冷剂，从而能够与更宽大的工件W的加工对应。
并且，本实施方式中，利用机器人12使冷却介质喷嘴110配置于目的位置。根据该结构，由于能够高精度地使冷却介质喷嘴110配置于目的位置，所以能够可靠地向加工点P供给制冷剂。
并且，本实施方式中，利用机器人12进行冷却介质喷嘴110的位置调整(步骤S24)和工件W的交换(步骤S4、S6)。根据该结构，不需要另行设置用于使冷却介质喷嘴110移动的驱动装置。因此，能够使装置的结构简单，从而能够减少成本。
并且，本实施方式中，机器人控制部102基于由第三拍摄部109拍摄到的工件W的图像，来确定工件W的种类(步骤S22)。根据该结构，由于机器人控制部102能够不接受来自用户的指定就自动地确定工件W的种类，从而对于工件W的加工作业的自动化有利。
此外，上述的实施方式中，对冷却介质喷嘴62、110设有一个的情况进行了说明。然而，并不限定于此，也可以设置多个冷却介质喷嘴。
在这种情况下中，机器人手也可以构成为能够同时把持多个冷却介质喷嘴。该情况下，通过与图3或者图10相同的流程，机器人控制部能够使冷却介质喷嘴配置于目的位置。或者，机器人控制部也可以分别相对于多个冷却介质喷嘴执行图3或者图10的流程，使多个冷却介质喷嘴配置于一个一个目的位置。
并且，上述的实施方式中，对如表1所示地规定了工件的种类的情况进行了说明。然而，并不限定于此，工件的种类例如能够根据工件W的材质、硬度、或者加工点P的坐标等各种参数来定义。
并且，上述的实施方式中，对将加工点P设定为加工开始时的工具54与工件W的抵接点的情况进行了说明。然而，并不限定于此，加工点P也可以设定为从加工开始经由预先决定的时间后的工具54的前端点。
并且，上述的实施方式中，对利用沿上下方向移动的工具54加工工件W的机床50进行了说明。然而，并不限定于此，机床例如也可以如铣床那样切削工件的外周。
并且，图9所示的实施方式中，对机器人控制部102和通知部104担当各自的功能的情况进行了说明。然而，通知部104也可以设置于机器人控制部102，而机器人控制部102担当通知部104的功能。
并且，上述的实施方式中，对存储部20内置于机器人控制装置36的情况进行了说明。然而，并不限定于此，存储部20也可以作为机器人控制装置36的外部设备而设置。
并且，上述的实施方式中，对机器人系统10、100具备拍摄部18、106、108、109以及存储部20的情况进行了说明。然而，机器人系统也可以不具备拍摄部以及存储部。图12表示这样的机器人系统120。
机器人系统120具备机器人122、控制机器人122的机器人控制部124、以及向机器人控制部124通知由机床加工的工件的种类的通知部126。
该实施方式中，例如，机器人控制部124从通知部126取得存储于加工程序的加工点P的信息来作为与工件的种类相关的信息。
而且，机器人控制部124基于加工点P，来决定例如图1所示的冷却介质喷嘴62的角度θt，能够由机器人122使冷却介质喷嘴62移动以使冷却介质喷嘴62配置为该角度θt。
以上，通过发明的实施方式对本发明进行了说明，但上述的实施方式不对权利要求书的发明进行限定。并且，组合有在本发明的实施方式中说明的特征的方案也包括在本发明的技术范围内，但这些特征的组合的全部并不是发明的解决方案所必需的。另外，能够对上述的实施方式施加各种各样的变更或者改进，这对于本领域技术人员而言也是显而易见的。
并且，权利要求书、说明书以及附图中示出的装置、系统、程序以及方法中的动作、顺序、步骤、工序以及阶段等各处理的执行顺序只要不特别明示“更前”、“之前”等，并且只要不将前处理的输出用于后处理，就能够以任意的顺序实现，这需要注意。关于权利要求书、说明书以及附图中的动作流程，即使为便于说明使用“首先，”“接下来，”等进行了说明，也并不意味着必需以该顺序进行实施。

Claims (8)

1.一种机器人系统，用于对设于机床的冷却介质喷嘴的位置进行调整，其特征在于，具备：
机器人；
机器人控制部，其对上述机器人的动作进行控制；以及
通知部，其向上述机器人控制部通知由上述机床加工的工件的种类，
上述机器人控制部基于从上述通知部取得的上述工件的种类，来决定加工时上述冷却介质喷嘴相对于上述工件的目的位置，
并利用上述机器人使上述冷却介质喷嘴移动，以使上述冷却介质喷嘴配置于上述目的位置。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
上述机器人控制部计算上述目的位置与上述冷却介质喷嘴的当前位置之间的差，
并利用上述机器人使上述冷却介质喷嘴移动，以使计算出的上述差变小。
3.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于，
还具备拍摄部，
上述机器人控制部基于由上述拍摄部拍摄到的上述冷却介质喷嘴的图像，来确定上述冷却介质喷嘴的上述当前位置，并计算上述差。
4.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其特征在于，
还具备拍摄部，
上述通知部基于由上述拍摄部拍摄到的上述工件的图像，来确定上述工件的种类，并向上述机器人控制部通知。
5.根据权利要求3或4所述的机器人系统，其特征在于，
上述拍摄部设置于上述机器人的机器人臂。
6.根据权利要求1～5任一项中所述的机器人系统，其特征在于，
还具备存储部，该存储部与上述工件的种类建立关联地预先存储上述目的位置，
上述机器人控制部从上述存储部读出与从上述通知部接受到的上述工件的种类对应的上述目的位置。
7.根据权利要求1～6任一项中所述的机器人系统，其特征在于，
上述通知部内置于与上述机器人控制部连接的外部设备或者上位控制器。
8.一种机器人控制方法，用于利用机器人对设于机床的冷却介质喷嘴的位置进行调整，其特征在于，具备：
取得由上述机床加工的工件的种类的步骤；
基于取得的上述工件的种类来决定设置于上述机床的上述冷却介质喷嘴相对于上述工件的目的位置的步骤；以及
利用上述机器人使上述冷却介质喷嘴移动，以使上述冷却介质喷嘴配置于上述目的位置的步骤。
CN201610005349.3A 2015-02-16 2016-01-05 调整冷却介质喷嘴的位置的机器人系统及机器人控制方法 Active CN105881089B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-028043 2015-02-16
JP2015028043A JP6208701B2 (ja) 2015-02-16 2015-02-16 クーラントノズルの位置を調整するためのロボットシステム、およびロボット制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105881089A true CN105881089A (zh) 2016-08-24
CN105881089B CN105881089B (zh) 2019-01-25

Family

ID=56552089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610005349.3A Active CN105881089B (zh) 2015-02-16 2016-01-05 调整冷却介质喷嘴的位置的机器人系统及机器人控制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9902070B2 (zh)
JP (1) JP6208701B2 (zh)
CN (1) CN105881089B (zh)
DE (1) DE102016001375B4 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109203487A (zh) * 2018-09-03 2019-01-15 安徽省太湖泽泓塑业有限公司 一种塑料制品热风焊接快速冷却夹持机构
CN110026813A (zh) * 2018-01-12 2019-07-19 发那科株式会社 机床的喷嘴控制装置
CN114728389A (zh) * 2020-02-12 2022-07-08 Dmg森精机株式会社 信息处理装置和信息处理系统

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9815162B1 (en) * 2016-03-23 2017-11-14 Climb Tech, Llc Method and apparatus for providing cutting fluid in a CNC machine
JP6717875B2 (ja) 2018-04-26 2020-07-08 ファナック株式会社 数値制御装置
JP7262201B2 (ja) 2018-10-15 2023-04-21 オークマ株式会社 冷却液供給装置
CN109648396A (zh) * 2019-01-18 2019-04-19 四川大学 外冷式微量润滑机械手、机床及润滑方法
JP7275848B2 (ja) * 2019-05-21 2023-05-18 マツダ株式会社 加工機の制御装置及びその制御方法
CN112405111B (zh) * 2020-11-09 2022-09-13 上海金兆节能科技有限公司 一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5281079A (en) * 1954-07-28 1994-01-25 Lemelson Jerome H Automatic manipulator with reservoir and methods
JP2001212735A (ja) * 2000-01-31 2001-08-07 Ebara Corp オイルミスト噴射装置及びその制御方法
JP4080145B2 (ja) * 2000-06-29 2008-04-23 東芝機械株式会社 加工点自動照準型クーラント液供給装置
CN102806555A (zh) * 2011-05-20 2012-12-05 发那科株式会社 具备视觉传感器及吸引装置的吸附搬运装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6163946A (en) 1981-05-11 2000-12-26 Great Lakes Intellectual Property Vision target based assembly
JPS62106503A (ja) * 1985-11-05 1987-05-18 Nissan Motor Co Ltd ロボツトの組付動作補正方法
JPH01188289A (ja) * 1988-01-20 1989-07-27 Tokico Ltd 工業用ロボツト
JPH0498545U (zh) * 1991-01-31 1992-08-26
JPH0541655U (ja) * 1991-11-15 1993-06-08 三井精機工業株式会社 可動式クーラントノズル
JPH07299694A (ja) * 1994-04-29 1995-11-14 Koichi Takemura 工作機械のノズル方向制御装置
JP3720494B2 (ja) * 1996-10-22 2005-11-30 ファナック株式会社 機械加工における切削液噴霧システム
JP5508895B2 (ja) * 2010-02-22 2014-06-04 本田技研工業株式会社 加工システム及び加工方法
JP5130509B2 (ja) * 2010-08-11 2013-01-30 川田工業株式会社 作業ロボット用エンドエフェクタ交換装置およびその一部を具える作業ロボット
US9238287B2 (en) * 2011-05-23 2016-01-19 Dimensional Control, Inc. Multi-nozzle machine tool cooling system
JP5917380B2 (ja) * 2012-12-04 2016-05-11 川田工業株式会社 多関節型ロボットによるワーク位置決め方法およびそのワーク位置決め方法を用いた多関節型ロボットによるワーク装着方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5281079A (en) * 1954-07-28 1994-01-25 Lemelson Jerome H Automatic manipulator with reservoir and methods
JP2001212735A (ja) * 2000-01-31 2001-08-07 Ebara Corp オイルミスト噴射装置及びその制御方法
JP4080145B2 (ja) * 2000-06-29 2008-04-23 東芝機械株式会社 加工点自動照準型クーラント液供給装置
CN102806555A (zh) * 2011-05-20 2012-12-05 发那科株式会社 具备视觉传感器及吸引装置的吸附搬运装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110026813A (zh) * 2018-01-12 2019-07-19 发那科株式会社 机床的喷嘴控制装置
CN109203487A (zh) * 2018-09-03 2019-01-15 安徽省太湖泽泓塑业有限公司 一种塑料制品热风焊接快速冷却夹持机构
CN114728389A (zh) * 2020-02-12 2022-07-08 Dmg森精机株式会社 信息处理装置和信息处理系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105881089B (zh) 2019-01-25
JP6208701B2 (ja) 2017-10-04
US9902070B2 (en) 2018-02-27
US20160236351A1 (en) 2016-08-18
DE102016001375A1 (de) 2016-08-18
JP2016150399A (ja) 2016-08-22
DE102016001375B4 (de) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105881089A (zh) 调整冷却介质喷嘴的位置的机器人系统及机器人控制方法
US9329029B2 (en) Method of measurement and apparatus
CN106181162B (zh) 一种基于机器视觉的实时焊缝跟踪检测方法
CN103248824A (zh) 一种摄像头拍摄角度的确定方法、装置及摄像系统
CN109176305B (zh) 一种机器人三维纠偏定位设备及方法
CN111921788A (zh) 高精度动态跟踪点胶方法及其装置
WO2010125947A1 (ja) 測定装置及びその測定方法並びに切削機械の加工位置補正装置及びその加工位置補正方法並びに撮像装置及びその撮像装置を備える切削機械
CN103841333B (zh) 一种预置位方法及控制系统
CN107717631A (zh) 一种高速铣削刀具磨损自动监测方法
CN110405529B (zh) 数值控制装置
CN110026813A (zh) 机床的喷嘴控制装置
CN109794961A (zh) 机器人以及机器人系统
CN113706454B (zh) 一种基于配准的工件偏移检测的方法及喷涂装置
AU2017264984B2 (en) System and method for precisely drilling matched hole patterns using surface mapped features
CN114800542B (zh) 螺旋锥齿轮全角度柔性打磨机器装置、打磨方法及系统
CN113625659B (zh) 制孔机构的控制方法、装置、电子设备和制孔机构
CN104601883B (zh) 一种图像拍摄的方法及装置
CN108857130A (zh) 一种基于图像帧位处理的船舶通用结构件三维定位方法
KR20130045557A (ko) Ｌｖｓ의 좌표계를 보정하는 방법
CN212665117U (zh) 一种全自动激光精密加工工作站
CN112140045A (zh) 基于视觉引导的作业机器人电动扳手及其控制方法
CN115556120B (zh) 一种基于随机自适应的焊缝路径规划无示教方法
CN107063231B (zh) 一种基于双目视觉的拖拉机运动矢量预测方法
CN114742901A (zh) 基于机器视觉的喷涂机器人与变位机位姿关系标定方法
CN208811850U (zh) 一种机器人三维纠偏定位设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant