CN111136652A - 减速机系统及其制造、校正数据生成及校正方法、机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供减速机系统及其制造、校正数据生成及校正方法、机器人，能够预先设定基于机床的个体差异和使用条件的校正数据，来提前进行初始启动(初始的设定)。本申请构成为，在本发明的一个实施方式所涉及的机床中，被输入与制造该机床时的每个该机床个体的同位置误差有关的个体差异及该机床的使用条件相应的校正数据。

Description

减速机系统及其制造、校正数据生成及校正方法、机器人
技术领域
本发明涉及减速机系统、针对驱动单元的指令值的校正方法、校正数据的生成方法以及减速机系统的制造方法。
背景技术
以往以来，已知例如在使激光焊接用途、等离子体焊接用途的机器人(机床)在水平面上进行直线动作时，发生重力方向上的波动等，从而对加工精度带来不良影响。认为该波动是由于针对用于使机器人的末端位置在重力方向上变化的轴安装的减速机的角度传递误差而产生的，目前提出了一种在减速机的输入侧和输出侧设置转速检测单元来针对每个个体直接测量角度传递误差的方法等各种各样的方法。
针对已组装好的机器人，在作业空间狭窄的机器人工作现场中，作为不需要人为的调整单元而确定角度传递误差的校正参数的装置，已知专利文献1。专利文献1公开了一种机器人臂位置校正参数的确定装置，该确定装置为如下装置：在具备用于在各关节部处进行旋转驱动的马达、与马达连结的减速机、以及与减速机连结的机器人臂的机器人中，为了对机器人的末端位置的轨迹误差进行校正而确定与针对各马达的角度指令相加的校正值的参数，该确定装置具备如下单元：基于在使针对该马达的扭矩指令最大的连接角度处取最大值的与扭矩指令同一周期的正弦波的相位，来确定校正值的相位参数，并且针对使用所确定的相位参数和任意的振幅参数计算出的校正值与角度指令的合计进行正向运动学计算而得到机器人的末端位置与机器人的当前的末端位置之差，针对该差计算机器人的动作时间内的积分值，将使该积分值最小的振幅参数确定为校正值的振幅参数。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-212823号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1公开的装置中存在如下问题：为了确定机器人(机床)的个体差异即角度传递误差的校正参数而花费时间，需要在校正参数生成期间停止工厂设备，从而生产率降低。另外，还存在如下问题：只不过是与机器人的个体差异有关的校正参数，因此需要进行机器人的最终调整。并且，该校正参数是与机器人的个体差异有关的参数，而不是与机器人的使用条件相应的参数，因此很难说机器人的动作的精度一定足够。
本发明的目的之一在于，提供一种能够提前进行初始启动(初始的设定)的减速机系统、针对驱动单元的指令值的校正方法、校正数据的生成方法以及减速机系统的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的一个实施方式的减速机系统具备：减速机；以及存储器，其存储有校正数据，该校正数据是基于与所述减速机的位置误差有关的个体信息以及使用所述减速机的使用条件下的校正信息的校正数据。
在本发明的一个实施方式的减速机系统中，基于在所述使用条件下使用所述减速机而收集到的位置数据，来生成所述校正数据。
在本发明的一个实施方式的减速机系统中，所述校正数据被输入到使用所述减速机的机器人的驱动单元。
在本发明的一个实施方式的减速机系统中，所述校正数据被输入到使用所述减速机的机器人的、针对驱动单元的控制部。
在本发明的一个实施方式的减速机系统中，所述控制部利用所述校正数据来校正针对所述驱动单元的指令值。
在本发明的一个实施方式的减速机系统中，所述位置误差包括(a)所述减速机的角度传递误差、(b)扭曲误差以及(c)摩擦误差中的至少一个。
在本发明的一个实施方式的减速机系统中，所述使用条件包括以下条件中的至少一个：(a)所述减速机的种类；(b)使用所述减速机的机器人的种类；(c)使用所述减速机的机器人的用途；(d)使用所述减速机的机器人所处理的对象物的重量；(e)使用所述减速机的机器人所处理的对象物的移动距离；以及(f)使用所述减速机的机器人处理的对象物的速度。
本发明的一个实施方式的减速机系统还包括：驱动单元；以及针对所述驱动单元的控制部，其使用记录在所述存储器中的所述校正数据，来进行所述驱动单元的校正。
本发明的一个实施方式的机器人包括上述的减速机系统中的任一减速机系统。
在本发明的一个实施方式的校正方法中，利用校正数据来校正针对驱动单元的指令值，其中，所述校正数据是基于与减速机的位置误差有关的个体信息以及使用所述减速机的使用条件下的校正信息的校正数据。
在本发明的一个实施方式的校正数据的生成方法中，基于与减速机的位置误差有关的个体信息以及使用所述减速机的使用条件下的校正信息，来生成校正数据，将所述校正数据记录到存储器。
本发明的一个实施方式的减速机系统的制造方法是包括减速机和存储器的减速机系统的制造方法，基于与所述减速机的位置误差有关的个体信息以及使用所述减速机的使用条件下的校正信息，来生成校正数据，将所述校正数据记录到所述存储器，将所述减速机与所述存储器进行组合。
发明的效果
提供一种能够提前进行初始启动(初始的设定)的减速机系统、针对驱动单元的指令值的校正方法、校正数据的生成方法以及减速机系统的制造方法。
附图说明
图1是具备本发明的一个实施方式中的减速机系统的机器人的概要图。
图2是示意性地说明本发明的一个实施方式中的校正数据的图。
图3是说明本发明的一个实施方式中的校正数据的交接方法的图。
附图标记说明
1：机器人(机床)；2：控制部；3：驱动单元；4：减速机；5：存储器；6：臂；9：个体信息；10：校正信息；11：校正数据。
具体实施方式
图1示出具备本发明的一个实施方式中的减速机系统的机床的概要图。机床中包括机器人、加工中心、定位器等。在本说明书中，主要说明将机器人100用作机床的实施方式。
如图所示，一个实施方式中的机器人100具备减速机系统1、以及通过从该减速机系统1提供的驱动力而被驱动的臂6。减速机系统1具备用于控制机器人100的控制部2、驱动单元3以及减速机4。控制部2例如具备未图示的计算机处理器和存储器5。计算机处理器是加载用于控制减速机4的控制程序或其以外的程序并执行所加载的程序中包含的命令的运算装置。存储器5是能够由计算机处理器访问的存储装置。存储器5例如是磁盘、光盘、半导体存储器、或者能够存储数据的上述以外的各种存储装置。
驱动单元3例如是电动马达。减速机4将从驱动单元3输入的驱动力进行减速并传递给臂6。臂6通过来自减速机4的驱动力而被驱动。存储器5存储后述的校正数据。控制部2也可以设置于机器人100的外部。在一个方式中，控制部2以能够与驱动单元3进行通信的方式设置于机器人100的外部。驱动单元3也可以构成为包括减速机4。另外，存储在存储器5中的校正数据也可以被输入到驱动单元3。
控制部2构成为，生成针对机器人100的动作指令，并基于该动作指令来控制针对机器人100的各轴(例如关节)搭载的驱动单元3。例如，控制部2生成表示针对机器人100的动作指令的指令值(指令信号)，并向驱动单元3输入该指令值，由此控制驱动单元3。驱动单元3产生的驱动力被输入到减速机4，臂6通过减速机4的输出而被驱动。虽然未图示，但是在机器人100的驱动单元3适当地设置位置检测器、角度检测器、编码器、以及这些以外的传感器。
接着，参照图2来更详细地说明校正数据11。为了生成校正数据11，首先，准备个体信息9，该个体信息9表示制造机器人100时的每个该机器人100个体的与位置误差有关的个体差异。在本发明的一个实施方式中，个体信息9例如包含机器人100或减速机4的角度传递误差、扭曲误差、摩擦误差、以及这些以外的位置误差信息。
另外，准备与机器人100的使用条件有关的校正信息10。在本发明的一个实施方式中，校正信息10包括以下信息中的至少一个：减速机4的种类；机器人100的种类；机器人100的用途；机器人100处理的对象物的重量；机器人100处理的对象物的移动距离；机器人100处理的对象物的速度；以及这些以外的与机器人100的使用条件有关的信息。
在本发明的一个实施方式中，基于该个体信息9和校正信息10来生成校正数据11。也可以还基于个体信息9和校正信息10以外的信息来生成校正数据11。
在本发明的一个实施方式中，校正数据11被输入到机器人100。控制部2构成为基于校正数据11来校正用于对驱动单元3进行驱动的指令值。如上所述，向机器人100输入的校正数据11是基于表示机器人100的个体差异的个体信息9以及与机器人100的使用条件有关的校正信息10生成的，因此通过在机器人100的初始启动(初始设定)之前准备校正数据11，并将该校正数据输入到机器人100，能够在短时间内进行初始启动。
在本发明的一个实施方式中，校正数据11也可以被输入到驱动单元3。校正数据11也可以被存储于存储器5。也可以是从存储器5读出的校正数据11被输入到驱动单元3。在一个实施方式中，也可以由驱动单元3基于校正数据11来校正来自控制部2的指令值。
在本发明的一个实施方式中，校正数据11也可以被输入到控制部2。也可以是从存储器5读出的校正数据11被输入到控制部2。
在本发明的一个实施方式所涉及的校正方法中，包括以下步骤：基于个体信息9和校正信息10来生成校正数据11；以及基于该校正数据11来校正从控制部2向驱动单元3发送的指令值。在一个实施方式的校正方法中，也可以将被基于校正数据11进行校正后的指令值输入到驱动单元3。被基于校正数据11进行校正后的指令值也可以被输入到控制部2。
在本发明的一个实施方式所涉及的校正数据11的生成方法中，包括以下步骤：基于个体信息9和校正信息10来生成校正数据11；以及将所生成的校正数据11存储到存储器5。校正数据的生成方法也可以还包括收集校正信息10的步骤。也可以针对每个机器人100来收集校正信息10。针对一个机器人100收集的校正信息可以不同于针对其它机器人100收集的校正信息。也可以基于针对一个机器人100收集到的校正信息10以及该机器人100的个体信息9来生成在该一个机器人100中使用的校正数据11。
接着，参照图3来说明校正数据11的交接方法。
减速机4的制造者M针对所制造出的每个减速机4测量制造时的位置误差，记录该位置误差来作为个体信息9。另外，制造者M在使用减速机4(或者该机器人100)时，从减速机4(或者机器人100)的使用者收集针对该减速机4(或者该机器人100)的校正信息10。制造者M基于个体信息9和校正信息10来生成校正数据11。
由于蓄积了校正数据11，因此制造者M在向顾客提供减速机4时，能够将与该减速机4有关的校正数据11也与减速机4一起提供给顾客。减速机4的使用者(顾客A～顾客D能够基于由制造者M提供的校正数据11来进行初始启动(初始设定)。由此，减速机4的使用者能够在短时间内进行初始启动。
也可以是，制造者M通过有线通信或无线通信向顾客(例如，顾客A)发送校正数据11。能够在该有线或无线的通信路径中设定安全门。利用该安全门，能够在确保安全性的基础上发送和接收校正数据11。校正数据11也可以被存储于存储器。制造者M也可以将存储有校正数据11的存储器与减速机4进行组合。在该情况下，制造者M将校正数据11与减速机4一起提供给顾客(例如，顾客B)。校正数据11也可以被记录于与减速机4相独立的存储介质。在该情况下，制造者M将存储有校正数据11的存储介质提供给顾客(例如，顾客C)。也就是说，制造者能够通过将存储介质提供给顾客，来将该存储介质中存储的校正数据11提供给顾客。校正数据11也可以被记录于纸介质。在该情况下，制造者M将记录有校正数据11的纸介质提供给顾客(例如，顾客D)。像这样，能够将校正数据11也与减速机4一起提供给顾客。
产业上的可利用性
上述的实施方式的原理不限于应用于机器人100等机床，还能够应用于各种各样的工作装置、移动装置以及这些以外的装置。

Claims (12)

1.一种减速机系统，具备：
减速机；以及
存储器，其存储有校正数据，该校正数据是基于与所述减速机的位置误差有关的个体信息以及使用所述减速机的使用条件下的校正信息的校正数据。
2.根据权利要求1所述的减速机系统，其特征在于，
基于在所述使用条件下使用所述减速机而收集到的位置数据，来生成所述校正数据。
3.根据权利要求1所述的减速机系统，其特征在于，
所述校正数据被输入到使用所述减速机的机器人的驱动单元。
4.根据权利要求1所述的减速机系统，其特征在于，
所述校正数据被输入到使用所述减速机的机器人的、针对驱动单元的控制部。
5.根据权利要求4所述的减速机系统，其特征在于，
所述控制部利用所述校正数据来校正针对所述驱动单元的指令值。
6.根据权利要求1所述的减速机系统，其特征在于，
所述位置误差包括(a)所述减速机的角度传递误差、(b)扭曲误差以及(c)摩擦误差中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的减速机系统，其特征在于，
所述使用条件包括以下条件中的至少一个：(a)所述减速机的种类；(b)使用所述减速机的机器人的种类；(c)使用所述减速机的机器人的用途；(d)使用所述减速机的机器人所处理的对象物的重量；(e)使用所述减速机的机器人处理的对象物的移动距离；以及(f)使用所述减速机的机器人所处理的对象物的速度。
8.根据权利要求1所述的减速机系统，还包括：
驱动单元；以及
针对所述驱动单元的控制部，其使用记录在所述存储器中的所述校正数据，来进行所述驱动单元的校正。
9.一种机器人，包括根据权利要求1所述的减速机系统。
10.一种校正方法，其特征在于，
利用校正数据来校正针对驱动单元的指令值，其中，所述校正数据是基于与减速机的位置误差有关的个体信息以及使用所述减速机的使用条件下的校正信息的校正数据。
11.一种校正数据的生成方法，
基于与减速机的位置误差有关的个体信息以及使用所述减速机的使用条件下的校正信息，来生成校正数据，
将所述校正数据记录到存储器。
12.一种减速机系统的制造方法，所述减速机系统包括减速机和存储器，其中，
基于与所述减速机的位置误差有关的个体信息以及使用所述减速机的使用条件下的校正信息，来生成校正数据，
将所述校正数据记录到所述存储器，
将所述减速机与所述存储器进行组合。
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