CN111195918B

CN111195918B - 动作程序创建装置

Info

Publication number: CN111195918B
Application number: CN201911097847.5A
Authority: CN
Inventors: 近江达也
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2024-02-09
Anticipated expiration: 2039-11-12
Also published as: DE102019130008A1; JP2020082218A; JP6806757B2; CN111195918A; US20200156248A1; DE102019130008B4; US11325257B2

Abstract

本发明提供一种动作程序创建装置，包括：输入部(30)；存储部(22)，其存储有路径数据(201a～204a)，所述路径数据(201a～204a)表示为了进行机器人对工件的操作而机器人的预定位置应通过的路径；以及控制部(20)，当从输入部(30)接收到用于对工件进行操作的动作程序(22b)的创建或更新的开始请求时，控制部(20)创建与路径数据(201a～204a)对应的动作程序(22b)，控制部(20)能够基于向输入部(30)的输入来改变机器人和工件中的至少一个的相对于另一个的位置，在接收到开始请求时的机器人与工件之间的相对位置，与用于该工件的以前的动作程序创建时的相对位置不同时，控制部(20)进行预定的通知。

Description

动作程序创建装置

技术领域

本发明涉及一种动作程序创建装置。

背景技术

一直以来，已知有使用机器人的模型、工件的模型、以及外围设备的模型等离线创建动作程序的动作程序创建装置(模拟装置)(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-328087号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在如上所述的动作程序创建装置中，为了高效且安全地进行实际的机器人对工件的操作，操作者需要一边在模拟中对机器人的模型、工件的模型、以及外围设备的模型等的位置、姿势、动作等进行变更，一边进行动作程序的创建。

为了判断创建的动作程序是否恰当，操作者使用创建的动作程序使机器人在模拟中进行动作，并在显示装置上确认进行动作的机器人的操作。此时，根据操作的种类、工件的种类、机器人的种类等，操作者想要确认的部位会有所不同。因此，操作者需要一边进行观察方向的切换、机器人的动作速度的变更等，一边在显示装置上进行机器人的操作的确认。

另一方面，存在如下情况：机器人对相同的工件进行多个操作的情况、机器人对多个工件进行操作的情况、机器人载置于机器人移动台车而需要根据操作来改变机器人的位置的情况、工件的位置以及姿势被改变的情况、这些情况组合发生的情况等。在这些情况下，操作者为了提高机器人的操作效率、操作的准确性等，需要一边在模拟中对机器人移动台车的位置、工件的位置、工件的姿势等的各种参数进行变更，一边创建动作程序。

如上述那样，存在操作者一边进行创建动作程序后的机器人的动作的确认、所述参数的变更等，一边耗费几小时或更长的时间来重复动作程序的创建及确认的情况。此时，操作者可能在机器人与工件配置于不理想的相对位置的状态下，进行动作程序的创建。

例如，在通过机器人移动台车将机器人配置于多个位置来进行一系列操作的情况下，可能会在第一位置创建动作程序、在第二位置创建动作程序后，再在第一位置创建动作程序。此时，虽然操作者打算在模拟中将机器人移动台车配置于第一位置，但可能存在机器人移动台车被配置于与第一位置稍微不同的位置的情况。在该情况下，如果没有计算上的问题，动作程序创建装置也会创建动作程序。

本发明是鉴于上述实际情况而完成的。本发明的目的之一在于，提供一种能够降低或消除在机器人与工件配置于不理想的相对位置的状态下创建动作程序的可能性的动作程序创建装置。

用于解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明采用以下手段。

本发明的第一方面为一种动作程序创建装置，使用模拟中的机器人和工件来创建所述机器人的动作程序，其中，所述动作程序创建装置包括：输入部；存储部，其存储有路径数据，所述路径数据表示为了进行所述机器人对所述工件的操作而所述机器人的预定位置应通过的路径；以及控制部，当从所述输入部接收到用于对所述工件进行所述操作的动作程序的创建或更新的开始请求时，所述控制部创建与所述路径数据对应的所述动作程序，所述控制部能够基于向所述输入部的输入来改变所述机器人和所述工件中的至少一个的相对于另一个的位置，在接收到所述开始请求时的所述机器人与所述工件之间的相对位置，与用于所述工件的以前的动作程序创建时的所述相对位置即参照相对位置不同时，所述控制部进行预定的通知。

在该方面中，操作者能够基于预定的通知，获知从输入部接收到开始请求时的机器人与工件之间的相对位置不同于以前创建用于该工件的动作程序时的相对位置的情况。因此，例如，即使在操作者一边重复进行基于创建的动作程序的模拟中的机器人的动作的确认、机器人与工件之间的相对位置的变更等，一边耗费几小时或更长的时间来进行动作程序的创建及确认的情况下，也能够降低或消除在机器人与工件配置于不理想的相对位置的状态下创建动作程序的可能性。

在上述方面中，优选为，所述控制部使用显示装置来进行如下预定的显示以作为所述通知，即询问使所述机器人或所述工件移动至所述参照相对位置的必要性的预定的显示。

当采用该结构时，可询问操作者是否使机器人或工件移动至以前的动作程序创建时的相对位置。因而，例如在操作者想要使用以前的动作程序创建时的相对位置的情况下，能够容易且可靠地进行这样的操作。

在上述方面中，优选为，所述控制部经由所述输入部接收所述机器人或所述工件向所述参照相对位置移动的请求。

当使用该结构时，操作者能够使用输入部容易且可靠地进行机器人或工件向以前的动作程序创建时的相对位置的移动。

本发明的第二方面为一种动作程序创建装置，使用模拟中的机器人和工件来创建所述机器人的动作程序，其中，所述动作程序创建装置包括：输入部；存储部，其存储有路径数据，所述路径数据表示为了进行所述机器人对所述工件的操作而所述机器人的预定位置应通过的路径；以及控制部，当从所述输入部接收到用于对所述工件进行所述操作的动作程序的创建或更新的开始请求时，所述控制部创建与所述路径数据对应的所述动作程序，所述控制部能够基于向所述输入部的输入来改变所述机器人和所述工件中的至少一个的相对于另一个的位置，在接收到所述开始请求时的所述机器人与所述工件之间的相对位置，与用于所述工件的以前的动作程序创建时的所述相对位置即参照相对位置不同时，所述控制部使所述机器人或所述工件向所述参照相对位置移动。

在该方面中，在从输入部接收到开始请求时的机器人与工件之间的相对位置，与以前创建用于该工件的动作程序时的相对位置即参照相对位置不同时，机器人或工件向参照相对位置移动。因此，例如，即使在操作者一边重复进行基于创建的动作程序的模拟中的机器人的动作的确认、机器人与工件的相对位置的变更等，一边耗费几小时或更长的时间来进行动作程序的创建及确认的情况下，也能够降低或消除在机器人与工件配置于不理想的相对位置的状态下创建动作程序的可能性。

发明的效果

根据本发明，能够降低或消除在机器人与工件配置于不理想的相对位置的状态下创建动作程序的可能性。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式的动作程序创建装置的结构图。

图2为本实施方式的动作程序创建装置中使用的模型的主视图。

图3为本实施方式的动作程序创建装置中使用的模型的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的动作程序创建装置进行说明。

如图1所示，本发明的动作程序创建装置包括：例如供操作者观察的液晶显示装置等的显示装置10、与显示装置10连接的控制部20、与控制部20连接的键盘、鼠标等的输入部30。

控制部20包括：作为CPU等的处理器21、具有非易失性存储器、ROM、RAM等的存储部22、具有连接有通信线缆的连接口、天线等并进行数据的发送和接收的发送接收部23、以及扬声器24。输入部30也可以包含触摸屏。在本实施方式中，显示装置10具有触摸屏功能，显示装置10承担输入部30的一部分功能。另外，显示装置10也可以是平板电脑。

存储部22中存储有通过进行机器人的模拟来创建机器人的动作程序22b的创建程序22a。另外，存储部22中还存储有相对位置判断程序22c。另外，存储部22中还存储有模拟中使用的机器人的模型100、用于使机器人100的模型移动的机器人移动台车的模型110、工件的模型200、以及工件支承装置的模型210。图2和图3示出了这些模型的示例。在以下的说明中，有时将机器人的模型100、机器人移动台车的模型110、工件的模型200、工件支承装置的模型210仅称作为机器人100、机器人移动台车110、工件200、以及工件支承装置210。

虽然在本实施方式中机器人100为垂直多关节机器人，但机器人100也可以是水平多关节机器人、平行联结机器人、或其他类型的机器人。机器人100包括：臂100a、以及对臂100a的基端部进行支承的机器人的基部100b。机器人的基部100b由机器人移动台车110支承。臂100a具备多个臂构件以及分别对各个臂构件进行驱动的伺服电机。通过各伺服电机对各臂构件进行驱动，臂100a的位置及姿势发生各种各样的变化。与机器人的模型100对应的实物的机器人连接于机器人控制装置，机器人控制装置使用动作程序22b来控制机器人的动作。

臂100a的顶端部具有用于对工件200进行操作的工具T。工具T可以进行各种操作。工具T例如为熔接枪、去毛刺工具、涂漆工具、密封剂涂布工具、激光加工工具、机械加工工具、机械手等。

机器人移动台车110包括：供机器人100的基部100b安装的台车主体111、固定于设置面并沿作为水平方向的X轴方向延伸的导轨112、固定于设置面并与导轨112平行地延伸的滚珠丝杠轴113、固定于台车主体111的下表面的滚珠丝杠螺母114、以及对滚珠丝杠轴113进行旋转驱动的伺服电机等的电机115。设置于台车主体111的下表面的一对滑块111a分别由一对导轨112支承，由此台车主体111能够沿着导轨112移动。

工件支承装置210包括：工件支承装置的基部210a，其固定于设置面；第一机座211，其被工件支承装置的基部210a支承为能够绕Y轴摇动，所述Y轴沿与X轴方向正交的水平方向延伸；伺服电机等的第一电机211a，其设置于工件支承装置的基部210a或第一机座211，并使第一机座211相对于工件支承装置的基部210a摇动；第二机座212，其被第一机座211支承为能够绕X轴摇动；伺服电机等的第二电机212a，其设置于第一机座211或第二机座212，并使第二机座212相对于第一机座211摇动；以及卡盘213，其在第二机座212上的规定位置固定工件200。

与机器人移动台车的模型110及工件支承装置的模型210对应的实际的机器人移动台车及工件支承装置连接于所述机器人控制装置，机器人控制装置使用动作程序22b对机器人移动台车的电机以及工件支承装置的第一电机以及第二电机的动作进行控制。

模拟中的机器人的模型100、机器人移动台车的模型110、工件的模型200、工件支承装置的模型210的位置与实际的设置位置对应。

控制部20基于创建程序22a进行工作，并进行动作程序22b的创建或更新。此时，控制部20使用例如存储于存储部22的路径数据201a、202a、203a、204a来进行动作程序22b的创建或更新。

路径数据201a、202a、203a、204a分别与工件200的溶接边(操作对象)201、202、203、204对应，路径数据201a、202a、203a、204a是用于表示为了对工件200进行操作而机器人100的工具T的预定位置应通过的路径的数据。在各路径数据201a、202a、203a、204a中，供工具T的预定位置通过的路径也可以以点群的形式示出。路径数据201a、202a、203a、204a也可以基于工件200的CAD数据以及工具T的种类而自动地进行计算。

在动作程序22b的创建或更新时，操作者使用输入部30对机器人移动台车110的X轴方向的位置进行设定。由此，工件支承装置210相对于机器人100的位置在模拟中被设定。另外，操作者使用输入部30对工件支承装置210的第一机座211以及第二机座212的倾斜度进行设定。此时，操作者也可以输入第一电机211a以及第二电机212a的工作位置。由此，工件200相对于机器人100的位置以及姿势在模拟被设定。

接下来，操作者使用输入部30例如从路径数据201a、202a、203a、204a中选择路径数据201a，使用输入部30进行用于程序创建开始的预定的开始输入。该开始输入也可以使用作为触摸屏发挥功能的显示装置10来进行。控制部20基于所述开始输入进行用于对溶接边201进行操作的动作程序22b的创建或更新。在该动作程序22b中也可以包含在动作程序22b的设定时的电机115、第一电机211a、以及第二电机212a的工作位置的信息。

操作者基于经验等来确定工件200相对于所述的机器人100的位置及姿势的设定。另外，在进行工件200相对于机器人100的位置及姿势的设定时，也会考虑机器人100的操作效率、外围设备的配置、外围设备的运转状态、上游侧工序以及下游侧工序的关系等。例如，在机器人100对与工件支承装置210不同的其他装置也进行操作的情况下，操作者通过机器人移动台车110使机器人100移动到其他装置之前。有时，针对该其他装置也同样进行动作程序22b的创建或更新，在创建用于工件200的所有动作程序22b之前进行该创建和更新。

也就是说，有时在用于对溶接边201进行操作的动作程序22b的创建之后，通过向输入部30输入机器人移动台车110的位置，从而在模拟中使机器人100移动到其他装置之前，其后再进行用于溶接边202～204的动作程序22b的创建。

在创建用于熔接边202～204的动作程序22b时，通过操作者向输入部30输入机器人移动台车110的位置，从而使机器人100移动到工件支承装置210之前。

此时，机器人移动台车110的位置通常优选为，创建用于熔接边201的动作程序22b的位置。因此，操作者向输入部30输入创建用于熔接边201的动作程序22b时的机器人移动台车110的位置。

然而，操作者在进行上述各种操作的期间，在模拟中进行基于创建的动作程序的机器人100的动作的确认、机器人移动台车110的位置的微调、工件200的位置的微调、工件200的姿势的变更等。通过操作者执行上述各种操作等时，可能出现操作者向输入部30输入与创建用于熔接边201的动作程序22b时的机器人移动台车110的位置不同的位置的情况。

在用于创建用于溶接边202～204的动作程序22b的所述开始输入被输入至输入部30时，控制部20基于相对位置判断程序22c进行判断。该判断为：判断创建用于溶接边201的动作程序22b时的机器人100与工件200之间的相对位置(参照相对位置)、与为了熔接边202～204而存在所述开始输入时的相对位置是否相同。

并且，在当前的相对位置与参照相对位置不同的情况下，控制部20基于相对位置判断程序22c进行预定的通知。预定的通知为：将所述两个相对位置不同的情况显示于显示装置10、使显示装置10进行预定的显示以询问通过机器人移动台车110使机器人100向创建用于溶接边201的动作程序22b时的相对位置移动的必要性、将预定的声音、语音等输出至扬声器24等。

所述预定的显示也可以是用于返回创建用于溶接边201的动作程序22b时的相对位置的操作部(按钮等)，还可以是操作者能够在触控面板式的显示装置10上进行操作的操作部。当该操作部被操作时，为了返回创建用于溶接边201的动作程序22b时的相对位置，控制部20在模拟中使机器人100或工件200移动。该移动通过机器人移动台车110或工件支承装置210来进行。所述操作部也可以设置于输入部30。

有时，存在操作者有意使当前的相对位置不同于参照相对位置的情况。因此，能够选择是否返回创建用于熔接边201的动作程序22b时的相对位置的上述各结构是有用的。

另一方面，在当前的相对位置不同于参照相对位置的情况下，控制部20为了将工件200相对于机器人100而配置于参照相对位置、或为了将机器人100相对于工件200而配置于参照相对位置，也可以使工件200或机器人100自动地移动。在该情况下，操作者能够顺畅地并且在短时间内进行各溶接边201～204的动作程序22b的创建或更新。

此外，在上述说明中，主要说明了通过机器人移动台车110移动机器人100的情况。另一方面，在创建用于溶接边202～204的动作程序22b时，可能存在操作者使用输入部30将第一机座211以及/或第二机座212设定在与创建用于熔接边201的动作程序22b时不同的错误的角度位置。

在该情况下，相对于创建用于溶接边201的动作程序22b时的机器人100与工件200之间的相对位置(参照相对位置)，为了溶接边202～204的动作程序22b的创建而存在所述开始输入时的该相对位置也发生变化。具体而言，与工件200的姿势相对应地，工件200中的各熔接边201～204与机器人100之间的相对位置也发生变化。

此时，在当前的相对位置与参照相对位置不同的情况下，控制部20也基于相对位置判断程序22c进行预定的通知。

机器人控制装置使用如上述那样创建或更新的一系列的动作程序22b来控制实际的机器人，从而执行机器人对工件的操作。

在本实施方式中，操作者能够基于所述预定的通知，获知从输入部30接收到所述开始请求时的机器人100与工件200之间的相对位置，与以前创建用于工件200的动作程序22b时的相对位置不同的情况。因此，例如，即使在操作者一边重复进行基于创建的动作程序22b的模拟中的机器人100的动作的确认、机器人100与工件200的相对位置的变更等，一边耗费几小时或更长的时间来进行各种操作的动作程序22b的创建及确认的情况下，也能够降低或消除在机器人100与工件200配置于不理想的相对位置的状态下创建动作程序22b的可能性。

此外，在本实施方式中，控制部20使用显示装置10进行行如下预定的显示：询问使机器人100或工件200移动至以前创建用于工件200的动作程序22b时的相对位置的必要性的预定的显示。因此，例如在操作者想要使用以前的动作程序22b的创建时的相对位置的情况下，也能够容易且可靠地进行这样的操作。

另外，在本实施方式中，控制部20经由输入部30接收机器人100或工件200向以前创建用于工件200的动作程序22b时的相对位置移动的请求。因此，操作者能够使用输入部30，容易且可靠地进行机器人100或工件200向以前的动作程序22b的创建时的相对位置的移动。

此外，在上述实施方式中，对如下情况进行了说明：在创建用于熔接边202～204的动作程序22b时，操作者将机器人100或工件200配置于与创建用于溶接边201的动作程序22b时的相对位置不同的错误的相对位置的情况。

与此相对，在再次创建用于熔接边201的动作程序22b时，可能存在将机器人100或工件200配置于与以前的相对位置不同的错误的相对位置的情况。在该情况下，上述的预定的通知或上述的工件200或机器人100的自动的移动是有用的。

另外，在控制部20进行所述预定的通知时，控制部20也可以使显示装置10显示如下数据中的一个或多个：表示以前针对工件200进行的动作程序22b的创建或更新时的机器人100的位置的数据、表示工件200的位置的数据、以及表示机器人100与工件200的相对位置的数据。在以前针对工件200多次创建或更新动作程序22b的情况下，也可以显示与该多次创建或更新相关的所述数据。也可以显示与各数据对应的操作对象、与各数据对应的动作程序22b的创建或更新的日期和时间等。在该情况下，操作者能够从显示的数据中选择机器人100的位置、工件200的位置、或机器人100与工件200的相对位置。

此外，动作程序创建装置也可以内置于机器人控制装置，还可以内置于其他装置。

另外，替代工件支承装置210，也可以通过其他机器人对工件200进行支承，也可以通过输送带等输送装置支承工件200，也可以通过能够支承其他工件200的装置、器具等支承工件200。此外，在未设置有机器人移动台车110的情况下，工件200与机器人100之间的相对位置也会因工件支承装置210而发生变化，因而通过所述结构也可以获得同样的效果。

附图标记说明

10：显示装置

20：控制部

21：处理器

22：存储部

22a：创建程序

22b：动作程序

22c：相对位置判断程序

23：发送接收部

24：扬声器

30：输入部

100：机器人的模型

100a：臂

100b：基部

110：机器人移动台车的模型

111：台车主体

112：导轨

113：滚珠丝杠轴

115：电机

114：滚珠丝杠螺母

200：工件的模型

210：工件支承装置的模型

210a：基部

211：第一机座

211a：第一电机

212：第二机座

212a：第二电机

213：卡盘

Claims

1.一种动作程序创建装置，使用模拟中的机器人和工件来创建所述机器人的动作程序，

所述动作程序创建装置的特征在于，包括：

输入部；

存储部，其存储有路径数据，所述路径数据表示为了进行所述机器人对所述工件的操作而所述机器人的预定位置应通过的路径；以及

控制部，当从所述输入部接收到用于对所述工件进行所述操作的动作程序的创建或更新的开始请求时，所述控制部创建与所述路径数据对应的所述动作程序，

所述控制部能够基于向所述输入部的输入来改变所述机器人和所述工件的相对位置，

在接收到所述开始请求时的所述机器人与所述工件之间的相对位置，与用于所述工件的以前的动作程序创建时的所述相对位置即参照相对位置不同时，所述控制部进行预定的通知，

所述控制部使用显示装置进行如下预定的显示以作为所述通知，即询问使所述机器人或所述工件移动至所述参照相对位置的必要性的预定的显示。

2.根据权利要求1所述的动作程序创建装置，其特征在于，

所述控制部经由所述输入部接收所述机器人或所述工件向所述参照相对位置移动的请求。