CN108326864B - 加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种加工系统。加工系统具备对机器人把持工件时的工件的旋转角进行检测的检测装置。控制装置包含存储部和误差计算部,该存储部存储基准旋转角,该基准旋转角为工件的旋转角的基准,该误差计算部针对由检测装置检测出的工件的旋转角,计算所检测出的工件的旋转角相对于基准旋转角的旋转误差。控制装置基于旋转误差来对固定治具的旋转角进行修正,以使得在机器人将工件搬送到固定治具时该固定治具的旋转角与由检测装置检测出的工件的旋转角对应。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备向加工机搬送工件的机器人的加工系统。
背景技术
已知在制造产品的工厂等中利用机床等加工机对工件进行加工。另外,已知一种具备加工机以及向加工机搬送工件的机器人的加工系统。
存在以下情况:在工件被搬送到被机器人把持的位置时,工件相对于把持件而言没有朝向所期望的朝向(期望的旋转角)。或者存在以下情况:在机器人把持工件时,产生工件的把持的位置相对于把持件的偏差。在这些情况下,机器人没有将工件把持在期望的旋转角和期望的位置,因此在加工机中有时无法将工件配置在期望的位置和期望的旋转角。为此,在机器人把持工件之后,有时需要使工件的位置和旋转角与配置于加工机时的位置和旋转角一致。
在现有技术中,已知如下情形:在与工件的位置相对于把持件的偏移量相匹配地改变机器人的位置和姿势之后,向加工机搬送工件(例如,参照日本特开2004-106079号公报)。
发明内容
在机器人把持工件时工件的旋转角相对于把持件发生了偏移时,通过对机器人的位置和姿势进行修正的控制,有时无法修正工件的旋转角。例如,存在工件的旋转角的偏移量超过了机器人的动作范围的情况。或者,存在当对工件的旋转角进行修正时机器人对其它构件产生干扰的情况。例如,存在当机器人对工件的旋转角进行修正时机器人的臂与加工机接触的情况。
为了对机器人所把持的工件的旋转角进行修正,能够使用调整工件的旋转角的工件的相位调整装置或者用于暂时配置工件的临时放置台。但是,在使用相位调整装置和临时放置台的情况下,存在需要用于使工件的旋转角与期望的值一致的装置这样的问题。另外,存在为了使工件的旋转角与期望的值一致而花费时间这样的问题。
本公开的一个方式的加工系统具备:加工机,其包含用于固定工件的固定治具;以及机器人,其向固定治具搬送工件。加工系统具备对加工机和机器人进行控制的控制装置。加工系统具备对机器人把持工件时工件绕预先决定的轴线的旋转角进行检测的检测装置。加工机包含驱动固定治具的驱动装置。控制装置包含存储部和误差计算部,该存储部存储基准旋转角,该基准旋转角为工件的旋转角的基准,该误差计算部针对由检测装置检测出的工件的旋转角,计算所检测出的工件的旋转角相对于基准旋转角的旋转误差。控制装置基于旋转误差来对固定治具的旋转角进行修正,以使得在机器人将工件搬送到固定治具时该固定治具的旋转角与由检测装置检测出的工件的旋转角对应。
附图说明
图1是实施方式中的加工系统的立体图。
图2是实施方式中的机床的主要部分的立体图。
图3是实施方式中的加工系统的框图。
图4是实施方式中的机床和机器人的立体图。
图5是向机床搬送工件的比较例的控制的第一工序的概要俯视图。
图6是向机床搬送工件的比较例的控制的第二工序的概要俯视图。
图7是向机床搬送工件的比较例的控制的第三工序的概要俯视图。
图8是实施方式中的控制的第一工序的概要俯视图。
图9是实施方式中的控制的第二工序的概要俯视图。
图10是实施方式中的控制的第三工序的概要俯视图。
图11是说明对工件的旋转角的修正的图像。
图12是说明对工件的位置和旋转角的修正的图像。
具体实施方式
参照图1至图12来说明实施方式中的加工系统。本实施方式中的加工系统具备对工件进行加工的加工机以及向加工机搬送工件的机器人。在本实施方式中,作为加工机,例示机床来进行说明。
图1中示出实施方式中的加工系统的概要立体图。在本实施方式的加工系统9中,由机器人2来更换在机床1中加工的工件90。加工系统9具备机器人2和把持件3。本实施方式的机器人2是包含多个臂21和多个关节部22的多关节机器人。在臂21的前端,经由关节部22而连结有手腕部23。在手腕部23固定有作为末端执行器的把持件3。机器人2能够使把持件3的位置和姿势变化。作为机器人2,不限于多关节机器人,能够采用能够向加工机搬送工件的任意的机器人。
把持件3形成为能够把持或释放工件90。本实施方式的把持件3包含用于吸附工件90的两个吸盘35。第一吸盘35用于把持加工前的工件90。第二吸盘35用于把持被配置于机床1的固定治具19的加工后的工件90。在由第二吸盘35把持住加工后的工件90之后,使手腕部23旋转。然后,能够将由第一吸盘35把持着的加工前的工件90配置在机床1的固定治具19。
作为末端执行器,不限于该方式,能够使用能够把持工件的任意的装置。例如,能够采用隔着海绵来吸附工件的末端执行器或者用指部夹住工件的末端执行器等。
本实施方式的机床1是数值控制式的机床。即,机床1能够基于预先制作出的加工程序来自动对工件90进行加工。机床1包含被配置在框体51的侧面的门52。门52形成为能够打开或关闭。在由框体51包围的加工室中配置有用于安装工具的主轴头以及用于支承工件90的旋转台18。
图2中示出本实施方式中的机床的主要部分的立体图。参照图1和图2,机床1包含台16以及借助支承构件17而被支承于台16上的旋转台18。旋转台18绕轴线91旋转。在旋转台18上固定有用于固定工件90的固定治具19。在固定治具19中形成有与工件90的形状对应的凹部20。本实施方式的工件90被配置在凹部20。作为固定治具,不限于该方式,能够采用固定工件的任意的构件。
工件90借助固定治具19而被支承于旋转台18。机床1具备使工具55旋转的主轴头15。主轴头15形成为使工具绕工具55的中心轴旋转。
在工件的加工过程中,使主轴头15和台16中的至少一方移动,来使工具55相对于工件90的相对位置变化。另外,通过使旋转台18旋转,来使工具55相对于工件90的相对位置变化。然后,工件90被加工成期望的形状。
本实施方式的机床1具有彼此正交的三个直动轴以及绕C轴的轴线91的旋转轴。在本实施方式的机床1中,作为彼此正交的直动轴,设定了X轴、Y轴以及Z轴。本实施方式的台16以能够沿X轴和Y轴移动的方式形成。主轴头15以能够沿Z轴移动的方式形成。
本实施方式中的机器人2将加工前的工件90配置在固定治具19,或者将加工后的工件90从固定治具19中取出。在更换工件的期间内,门52成为打开的状态。机器人2能够将臂21从开口部插入到加工室中来在加工室的内部进行作业。
本实施方式的视觉传感器4是二维视觉传感器。视觉传感器4被支承于架台41。视觉传感器4被配置在能够从机器人2所把持的工件90的下侧拍摄工件90的位置。作为视觉传感器4,不限于该方式,能够配置在能够拍摄利用输送带8搬送的工件90或由把持件3把持着的工件90的位置。另外,本实施方式的视觉传感器4被固定地支承于架台41,但不限于该方式。例如,视觉传感器也可以被固定于机器人的手腕部或臂。
图3中示出本实施方式中的加工系统的框图。参照图1至图3,机床1具备使工具沿各个输送轴相对于工件相对地移动的驱动装置10。驱动装置10包含使构件沿直动轴移动的驱动马达11。本实施方式的驱动装置10包含使台16在X轴方向上移动的驱动马达和使台16在Y轴方向上移动的驱动马达。驱动装置10包含使主轴头15在Z轴方向上移动的驱动马达。驱动装置10包含使构件沿旋转轴移动的驱动马达13。驱动装置10包含使固定治具19沿C轴的方向旋转的旋转台的驱动马达13。机器人2包含用于驱动臂21和手腕部23的臂驱动马达25。把持件3包含用于驱动把持件的把持件驱动泵33。
本实施方式的加工系统9具备用于搬送工件90的输送带8。输送带8如箭头95所示的那样搬送多个工件90。输送带8将工件90搬送至把持件3能够把持工件90的位置。本实施方式的多个工件90以朝向互不相同的方式被放置在输送带8上。即,多个工件90以被配置为不规则的朝向的状态被搬送。
本实施方式的加工系统9具备检测装置40,该检测装置40对机器人2把持工件90时工件90绕预先决定的轴线的旋转角进行检测。本实施方式的检测装置40包含作为拍摄工件90的检测器的视觉传感器4。工件90的旋转角是工件90从预先决定的朝向起进行了旋转时的角度,也称为相位。即,工件90的旋转角表示工件90绕轴线进行了旋转时的工件90的朝向。在本实施方式中,对工件90设定了在工件90被配置在固定治具19时与作为旋转台18的旋转轴的轴线91一致的轴线。
另外,检测装置40对机器人2把持工件90时的工件90的位置进行检测。工件90的位置是当前的工件90相对于预先决定的工件90的位置的相对位置。在本实施方式中,工件90的位置成为对工件90设定的设定点相对于预先决定的点的相对位置。另外,在本实施方式中,工件90相对于把持件3的相对位置相当于工件90的位置。
本实施方式的加工系统9具备对机床1、机器人2、把持件3以及视觉传感器4进行控制的控制装置5。本实施方式的控制装置5包含对机床1进行控制的机床控制装置7以及对机器人2、把持件3及视觉传感器4进行控制的机器人控制装置6。机床控制装置7作为加工机控制装置发挥功能。
机床控制装置7由具有CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)以及经由总线而与CPU相连接的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)和ROM(Read OnlyMemory:只读存储器)等的运算处理装置(计算机)构成。另外,机器人控制装置6也与机床控制装置7同样地,由包含CPU等的运算处理装置构成。机床控制装置7和机器人控制装置6形成为能够通过通信装置77相互进行通信。
机床控制装置7包含动作控制部71和存储部73。动作控制部71对直动轴的驱动马达11和旋转轴的驱动马达13进行控制。存储部73存储与加工有关的任意的信息。例如,存储部73存储用于对工件90进行加工的加工程序。
机床1包含对工具55相对于工件90的相对位置进行检测的检测器。本实施方式中的机床1的检测器包含对直动轴的驱动马达11的旋转角进行检测的旋转角检测器12。机床1的检测器包含对旋转轴的驱动马达13的旋转角进行检测的旋转角检测器14。机床控制装置7能够根据旋转角检测器12的输出来对台在X轴、Y轴及Z轴上的位置以及主轴的位置进行检测。另外,能够根据旋转角检测器14的输出来对旋转台18的旋转角进行检测。
机器人控制装置6包含动作控制部61和存储部63。动作控制部6对臂驱动马达25进行控制。通过臂驱动马达25进行驱动,来使机器人2的位置和姿势变化。另外,动作控制部61对把持件3的把持件驱动泵33进行控制。通过动作控制部61对把持件驱动泵33进行控制,把持件3把持工件90或将工件90释放。
并且,机器人控制装置6对视觉传感器4进行控制。动作控制部61向视觉传感器4发送进行拍摄的指令,或接收由视觉传感器4拍摄到的图像。存储部63存储与对机器人2、把持件3以及视觉传感器4的控制有关的任意的信息。例如,存储部63存储使机器人2、把持件3及视觉传感器4进行动作的动作程序、由检测器检测出的信息以及由机器人控制装置6计算出的信息。
机器人2包含对机器人2的位置和姿势进行检测的检测器。本实施方式中的机器人2的检测器包含对臂驱动马达25的旋转角进行检测的旋转角检测器26。旋转角检测器26能够由编码器等构成。机器人控制装置6能够基于旋转角检测器26的输出来对机器人2的位置和姿势进行检测。另外,根据旋转角检测器26的输出来对手腕部23的旋转角进行检测。例如,能够基于旋转角检测器26的输出来对把持件3的两个吸盘35中的朝向下侧的吸盘进行检测。
此外,视觉传感器也可以被机床控制装置控制。或者,控制装置也可以包含对视觉传感器进行控制的控制装置。在该情况下,对视觉传感器进行控制的控制装置能够形成为能够与机器人控制装置和机床控制装置进行通信。
参照图1,在本实施方式中的加工系统9中,利用输送带8搬送工件90。通过机器人2变更位置和姿势,臂21的位置和姿势发生变化。之后,把持件3的第一吸盘35把持工件90。
图4中示出机器人已将工件配置在机床的固定治具时的立体图。参照图2和图4,在把持件3把持住加工前的工件90之后,机器人2通过变更位置和姿势来将工件90向机床1的加工室的内部搬入。在加工后的工件90被配置在固定治具19的情况下,把持件3利用第二吸盘35把持加工后的工件90。之后,机器人2通过变更位置和姿势,来将被第一吸盘35把持的加工前的工件90配置在形成于固定治具19的凹部20。
接着,把持件3将加工前的工件90释放。机器人2通过变更位置和姿势来从加工室的内部退避。机器人2将加工后的工件90搬送至预先决定的位置。
图5至图7中示出将利用输送带搬送的工件配置在固定治具时的比较例的控制的说明图。图5是比较例的控制的第一工序的概要俯视图。本实施方式的工件90的平面形状为五边形。工件90不具有点对称的形状,具有方向性。工件90需要相对于固定治具19以预先决定的朝向固定在固定治具19。
工件90以俯视观察时各种朝向地被搬送。在图5所示的例子中,机器人2所把持的工件90的顶部90a朝向箭头95所示的输送带8的行进方向。把持件3把持工件90。在动作程序中预先决定了把持件3把持工件90时的机器人2的位置和姿势。接着,机器人2进行驱动,来将工件90向加工室的内部搬送。
图6中示出比较例的控制的第二工序的概要俯视图。图6是被配置在机床1的加工室的内部的固定治具19的概要俯视图。凹部20具有与工件90的顶部90a对应的顶部20a。在图6所示的例子中,顶部20a朝向X轴的正侧。在加工程序中预先决定了此时的台16的位置和旋转台18的旋转角度。
图7中示出比较例的控制的第三工序的概要俯视图。图7是将工件90配置在固定治具19时的概要俯视图。机器人2的臂21如箭头96所示的那样进行回动。在此处的例子中,机器人2从把持工件90的位置和姿势回动了90°。此时,凹部20的顶部20a朝向与工件90的顶部90a朝向一致。因此,机器人2能够如箭头97所示的那样移动工件90来将工件90配置在凹部20。在动作程序中预先决定了此时的机器人2的位置和姿势。
在本实施方式中,预先决定了成为工件的旋转角的基准的基准旋转角以及成为工件的位置的基准的基准位置。基准旋转角和基准位置被存储在机器人控制装置6的存储部63中。如比较例的那样,在不对工件90的位置进行修正就能够将工件配置在期望的区域的情况下,工件相对于把持件的位置成为基准位置。另外,在不对工件90的旋转角进行修正就能够将工件配置在期望的区域的情况下,工件相对于把持件的旋转角成为基准旋转角。在把持件3以基准位置和基准旋转角把持住工件90的情况下,机器人2能够以由动作程序决定的位置和姿势来搬送工件90。但是,本实施方式的工件90的位置和旋转角相对于基准位置和基准旋转角发生了偏移。
图8至图10中示出在本实施方式中将利用输送带搬送的工件配置在固定治具时的控制的说明图。首先,对工件的旋转角(相位)相对于基准旋转角发生了偏移的情况进行说明。
图8中示出本实施方式的控制的第一工序的说明图。图8是在利用输送带8搬送工件90之后机器人2把持住工件90时的概要俯视图。工件90的顶部90a朝向与利用输送带8搬送的工件90的搬送方向(箭头95所示的方向)相反的一侧。
图9中示出本实施方式的控制的第二工序的说明图。图9是机器人2已将工件90搬送到机床1的加工室时的概要俯视图。与比较例的控制同样地,机器人2通过如箭头96所示的那样进行回动,能够将工件90搬送至固定治具19的附近。但是,工件90的顶部90a的朝向与固定治具19的凹部20的顶部20a的朝向互不相同。即使如箭头97所示的那样移动工件90也不能将工件90配置在凹部20。
为了将工件90配置在凹部20,需要将机器人2的臂21移动到位置89。但是,在位置89,臂21朝向加工室的内部延伸。此时的臂21的姿势超过了机器人2的动作范围。或者,在机器人2进行了驱动时,臂21等机器人2的构成部件有时与机床1的构成部件接触。即,在机器人2进行了驱动时,机器人2有时对机床1产生干扰。
在本实施方式的加工系统9中,机床1的机床控制装置7通过使旋转台18旋转,来使配置工件90的区域的朝向与机器人2搬送工件90时的工件90的朝向一致。即,旋转台18对固定治具19的旋转角进行修正。旋转台18如箭头98所示的那样使固定治具19旋转,以使得凹部20的朝向与由机器人2搬送的工件90的朝向一致。
图10中示出本实施方式的控制的第三工序的说明图。图10是使固定治具19旋转后的固定治具19和工件90的概要俯视图。通过使旋转台18旋转180°,凹部20的朝向与由机器人2搬送的工件90的朝向一致。在该状态下,机器人2能够如箭头97所示的那样移动工件90来将工件90配置在凹部20。
这样,在本实施方式的加工系统9中,在机器人2把持住工件90时存在工件90绕预先决定的轴线的旋转角的误差的情况下,在机床1中对旋转角的误差进行修正。在本实施方式中,将该旋转角的误差(偏移量)称为旋转误差。接着,说明对固定治具19的旋转角进行修正的控制。
参照图1和图3,机器人控制装置6包含对由视觉传感器4获取到的图像进行处理的图像处理部62。在把持件3把持工件90之后,机器人2将工件90配置在视觉传感器4所能拍摄的范围。在本实施方式中,机器人2将工件90配置在视觉传感器4的上方。在动作程序中预先决定了此时的机器人2的位置和姿势。本实施方式的视觉传感器4拍摄工件90的底面。
图11中示出由图像处理部对来自视觉传感器的输出进行处理后的图像的例子。参照图3和图11,存储部63存储有机器人2把持住工件90时的工件90的基准图像42。基准图像42是把持件3以基准位置和基准旋转角把持住工件90时的图像。另外,基准图像42是工件的位置和旋转角不存在误差的情况下的图像。图像处理部62对图像进行处理,以能够检测所拍摄到的工件90的旋转角。本实施方式的图像处理部62检测工件90的轮廓。在视觉传感器4拍摄到的图像与基准图像42一致的情况下,工件90的旋转角的修正量为零。在基准图像42中设定了预先决定的设定点CPB。关于本实施方式的设定点CPB,设定了将工件90配置在凹部20时的C轴的轴线91的位置。设定点CPB的位置与成为工件90的位置的基准的基准位置对应。
另外,在工件90的基准图像42中设定了用于检测工件90的旋转角的辅助线92。本实施方式的辅助线92是将设定点CPB与工件的顶部连结的线。在基准图像42中的基准旋转角为0°。图像处理部62计算实际拍摄到的工件的图像43的设定点CPA和辅助线93。在图11所示的例子中,基准图像42的设定点CPB与实际拍摄到的工件的图像43的设定点CPA一致。工件90的旋转角是以设定点CPA为中心旋转的角度。此外,设定点和辅助线能够任意地设定。
机器人控制装置6包含针对工件90的旋转角计算相对于基准旋转角的误差的误差计算部64。即,误差计算部64计算旋转误差。在本实施方式中,实际拍摄到的工件的图像43的辅助线93与基准图像42的辅助线92之间所形成的角度θ相当于旋转角的误差。在图11所示的例子中,误差计算部64将+180°检测为旋转误差的角度θ。工件90的旋转角的偏移量与驱动机床1时的各轴的修正量对应。机器人控制装置6将由误差计算部64计算出的旋转误差发送到机床控制装置7。
机床控制装置7基于旋转误差来对固定治具19的旋转角进行修正,以使得在机器人2将工件90搬送到固定治具19时固定治具19的旋转角与由检测装置40检测出的工件90的旋转角对应。机床控制装置7包含对预先决定的各轴的位置进行修正的修正部72。通过加工程序决定了成为各轴的基准的初始的位置。修正部72基于从机器人控制装置6接收到的工件90的旋转误差,来计算机床1中的坐标系的坐标值的修正量。即,修正部72计算各轴的修正量。
在此处的例子中,机床控制装置7实施绕C轴旋转+180°的修正。动作控制部71基于C轴的修正量来实施对固定治具19的旋转角的修正。参照图9,动作控制部71如箭头98所示的那样,由旋转台18使固定治具19旋转+180°。通过实施该控制,能够如图10所示的那样使工件90的朝向与配置工件90的区域的朝向一致。
在上述的例子中,说明了对把持件3把持住工件90时的工件90的旋转误差进行修正的控制。另一方面,在把持件3把持住工件90时,有时工件90相对于把持件3的位置发生了偏移。例如,机器人2基于动作程序来把持利用输送带8搬送的工件90。此时,有时无法将工件90把持在把持件3的预先决定的位置。本实施方式的加工系统9还能够与旋转角的偏移同样地对工件90的位置的偏移进行修正。
图12中示出由视觉传感器拍摄到的其它图像。参照图12和图3,由视觉传感器4拍摄到的工件90的图像43的设定点CPA相对于基准图像42的设定点CPB发生了偏移。误差计算部64基于视觉传感器4的输出来检测工件90的设定点CPA的位置。基准图像42的设定点CPB的位置与工件90的基准位置对应。误差计算部64检测工件90的旋转角。误差计算部64计算工件90的位置相对于基准位置的误差。在本实施方式中,将机器人2把持住工件90时的工件90的位置的误差称为位置误差。误差计算部64如箭头94所示的那样计算工件90的图像的设定点CPA相对于设定点CPB的位置误差。另外,误差计算部64计算作为旋转误差的角度θ。机器人控制装置6将误差计算部64计算出的位置误差和旋转误差发送到机床控制装置7。
机床控制装置7的修正部72基于所接收到的位置误差和旋转误差来计算机床1的各轴的修正量。例如,修正部72基于位置误差来计算台16的X轴方向的位置的修正量和Y轴方向的位置的修正量。另外,修正部72基于旋转误差来计算旋转台18的旋转角的修正量。动作控制部71对旋转台18的位置和旋转角进行修正。动作控制部71基于误差计算部64计算的误差来对固定治具19的位置和旋转角进行修正,以使得在机器人2将工件90搬送到固定治具19时固定治具19的位置和旋转角与由检测装置检测出的工件90的位置和旋转角对应。
这样,机床控制装置7能够对通过加工程序决定的固定治具19的初始的位置和初始的旋转角进行修正。此外,如图5所示,在工件90的位置和旋转角的偏移量为零的情况下,位置和旋转角的修正量变为零。
在本实施方式中的加工系统9中,能够在机床1中对机器人2把持住工件90时的旋转角的偏移进行修正。因此,不需要相位调整装置和临时放置台等,能够使加工系统的结构简易。另外,不需要由相位调整装置调整相位或在临时放置台中重新抓住工件,从而能够在短时间内将工件90搬送到机床1。并且,在本实施方式的加工系统9中,能够在机床1中对机器人2把持住工件90时的位置的偏移进行修正。另外,在机床1的内部旋转台18等的动作发生变化,能够抑制机器人2的动作,因此安全性提高。例如,在机器人2进行了动作时,能够抑制机器人2与作业人员接触。
此外,也可以由机器人对旋转误差和位置误差中的一方进行修正。例如,也可以是,机床通过由旋转台旋转固定治具来对旋转误差进行修正,另一方面,机器人对位置误差进行修正。在该情况下,机器人控制装置能够基于所计算出的位置误差来对将工件搬送到固定治具时的机器人的位置和姿势进行修正。
本实施方式中的对工件90的旋转角进行检测的检测装置40包含视觉传感器4。通过该结构,不与工件90接触就能够检测工件90的旋转角的偏移量和位置的偏移量。另外,能够在短时间内检测工件90的旋转角的偏移量和位置的偏移量。作为检测装置40,不限于该方式,能够采用能够对工件绕预先决定的轴线的旋转角以及工件的位置进行检测的任意的装置。例如,检测装置能够包含通过前端与工件接触来检测工件的形状的探针。
本实施方式的机床1包含用于使固定治具19直线移动的两个直动轴以及用于使固定治具19旋转的一个旋转轴。通过该结构,机床1能够对工件90的旋转误差和位置误差进行修正。机床不限于该方式,也可以包含用于使固定治具直线移动的三个以上的直动轴以及用于使固定治具旋转的两个以上的旋转轴。
在本实施方式的工件90中,把持件3进行把持的把持面为平面状。因此,把持件3能够将工件90以固定的倾斜度把持。然而,依赖于末端执行器的种类和工件的种类,在末端执行器把持住工件时工件的倾斜度有时发生变化。
参照图2和图3,本实施方式的机床1具有能够使旋转台18揺动的A轴。机床1包含以使旋转台18揺动的方式支承旋转台18的支承构件17。旋转台18沿着A轴揺动。这样,本实施方式的机床1具有两个旋转轴。驱动装置10包含使固定治具19在A轴的方向上旋转的驱动马达13。动作控制部71对与A轴对应的驱动马达13进行控制。通过旋转台18揺动,固定于旋转台18的固定治具19的姿势(倾斜度)发生变更。
并且,作为视觉传感器4,能够配置三维视觉传感器。作为三维视觉传感器,能够采用各种非接触方式的视觉传感器。例如,能够采用具有两台照相机的立体方式、对激光狭缝光进行扫描的方式、或者使用投影仪来将图案光投影到物品的方式等的三维视觉传感器。
机器人控制装置6的图像处理部62除了能够检测工件90的形状以外,还能够检测工件90的姿势(倾斜度)。图像处理部62能够基于由三维视觉传感器获取到的图像来检测工件90的姿势。在工件90中,能够预先设定与机床1的A轴对应的其它旋转轴的轴线。存储部63能够存储对A轴预先决定的基准旋转角。机器人控制装置6能够检测其它旋转轴的旋转角。误差计算部64能够计算其它旋转轴的旋转误差。
机床控制装置7的修正部72基于其它旋转轴的旋转误差,来计算将工件90搬送到机床1时的机床1中的工件90的坐标值的修正量。修正部72能够计算A轴的旋转角的修正量。而且,动作控制部71能够基于修正量来对固定治具19的姿势进行修正。
这样,通过对机床1的固定治具19的姿势进行修正,能够对机器人2把持住工件90时的工件90的姿势的偏移进行修正。即使在末端执行器把持住工件时工件的倾斜度发生变化的情况下,通过采用具有三维的视觉传感器和两个以上的旋转轴的机床,也能够对工件的姿势进行修正。
在本实施方式中的控制装置5中,机器人控制装置6包含图像处理部62和误差计算部64,但不限于该方式。也可以图像处理部和误差计算部中的至少一个被配置在机床控制装置中。或者,也可以配置对机床、机器人、把持件以及视觉传感器进行控制的一个控制装置。
本实施方式中的输送带8将工件90以朝向各种方向的状态进行搬送,但不限于该方式。也可以将工件朝向同一方向搬送。在利用输送带搬送的工件的朝向一致的情况下,能够应用本实施方式的控制。在该情况下,在机器人把持工件时,也产生工件的旋转角和位置的偏移。通过应用本实施方式的控制,能够对机器人把持时产生的工件的偏移进行修正。
本实施方式中的加工机是机床,但不限于该方式。作为加工机,能够采用能够对工件进行加工并使工件旋转的任意的加工机。例如,能够在激光焊接机和激光切割机等激光加工机中应用本实施方式的控制。另外,能够在具有至少一个旋转轴的加工机中应用本实施方式的控制。
根据本公开的一个方式,能够提供一种在机器人将工件向加工机搬送时对工件的旋转角进行修正的加工系统。
上述的实施方式能够适当地组合。在上述的各附图中,对相同或相等的部分标注了同一附图标记。此外,上述的实施方式是例示,并不是对发明进行限定。另外,在实施方式中,包含权利要求书中示出的实施方式的变更。
Claims (6)
1.一种加工系统,具备:
加工机,其包含用于固定工件的固定治具;
机器人,其向所述固定治具搬送工件;
控制装置,其对所述加工机和所述机器人进行控制;以及
检测装置,其对所述机器人把持工件时工件绕预先决定的轴线的旋转角进行检测,
其中,所述加工机包含驱动所述固定治具的驱动装置,
所述控制装置包含存储部和误差计算部,所述存储部存储基准旋转角,该基准旋转角为工件的旋转角的基准,所述误差计算部针对由所述检测装置检测出的工件的旋转角,计算所检测出的工件的旋转角相对于基准旋转角的旋转误差,
所述控制装置基于所述旋转误差来对所述固定治具的旋转角进行修正,以使得在所述机器人将工件搬送到所述固定治具时该固定治具的旋转角与由所述检测装置检测出的工件的旋转角对应。
2.根据权利要求1所述的加工系统,其特征在于,
所述检测装置包含拍摄工件的视觉传感器。
3.根据权利要求2所述的加工系统,其特征在于,
所述视觉传感器是三维视觉传感器。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的加工系统,其特征在于,
所述检测装置对所述机器人把持工件时的工件的位置进行检测,
所述存储部存储有基准位置,该基准位置为工件的位置的基准,
所述误差计算部针对由所述检测装置检测出的工件的位置,计算所检测出的工件的位置相对于所述基准位置的位置误差,
所述控制装置基于所述位置误差来对所述固定治具的位置进行修正,以使得在所述机器人将工件搬送到所述固定治具时该固定治具的位置与由所述检测装置检测出的工件的位置对应。
5.根据权利要求4所述的加工系统,其特征在于,
所述加工机包含用于使所述固定治具直线移动的两个以上的直动轴以及用于使所述固定治具旋转的一个以上的旋转轴。
6.根据权利要求1~3中的任一项所述的加工系统,其特征在于,
所述控制装置包含对所述加工机进行控制的加工机控制装置、对所述机器人进行控制的机器人控制装置以及用于在所述加工机控制装置与所述机器人控制装置之间进行通信的通信装置,
所述机器人控制装置包含所述存储部和所述误差计算部。
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