CN113226662A - 机器人控制装置、机器人系统以及机器人控制方法 - Google Patents

机器人控制装置、机器人系统以及机器人控制方法 Download PDF

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CN113226662A CN201980085786.2A CN201980085786A CN113226662A CN 113226662 A CN113226662 A CN 113226662A CN 201980085786 A CN201980085786 A CN 201980085786A CN 113226662 A CN113226662 A CN 113226662A
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中矢敦史
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Abstract

本发明涉及机器人控制装置、机器人系统以及机器人控制方法,能够简单地防止由异常点导致机械臂的姿势急剧地变化的机器人控制装置。本发明所涉及的机器人控制装置在将水平多关节机器人的姿势变更为能够保持在容纳装置内容纳的工件的姿势的过程中,在使第3旋转轴与以第1旋转轴为中心并以第1旋转轴与第2旋转轴的距离、和第2旋转轴与第3旋转轴的距离之差为半径的圆的圆周上一致后,使第3旋转轴横穿将第1旋转轴与第2旋转轴连结的第2直线,之后使第2和第3旋转轴分别仅在以将容纳于容纳装置内的工件的中心点与第1旋转轴连结的第2直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动。

Description

机器人控制装置、机器人系统以及机器人控制方法
技术领域
本发明涉及机器人控制装置、机器人系统以及机器人控制方法。
背景技术
以往,公知有用于控制对容纳于容纳装置内的工件进行作业的水平多关节机器人的动作的机器人控制装置。例如在专利文献1的指令值生成装置中提出有这样的机器人控制装置。
专利文献1的目的在于提供一种指令值生成装置,上述指令值生成装置用于在通过异常点的附近时防止多个关节大幅度地运动并抑制机械臂前端的速度降低来缩短动作时间。为了实现该目的,首先,上述指令值生成装置在异常点的附近区域的起点和终点进行逆转换。接下来,上述指令值生成装置基于起点与终点各自的逆转换结果,通过各轴插补来制作通过异常点的附近时的关节位置。
专利文献1:日本特开2009-113172号公报
但是,专利文献1的指令值生成装置为了制作通过异常点的附近时的关节位置而需要进行复杂的运算。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种能够简单地防止由异常点导致机械臂的姿势急剧地变化的机器人控制装置、机器人系统以及机器人控制方法。
为了解决上述课题,来自本发明的一个方面的机器人控制装置是用于控制对容纳于容纳装置内的工件进行作业的水平多关节机器人的动作的机器人控制装置,其特征在于,上述容纳装置具备用于载置上述工件的载置部、壁面以及开口面,上述水平多关节机器人具备第1旋转轴、基端部安装于上述第1旋转轴并能够绕着上述第1旋转轴转动的第1连杆、设置于上述第1连杆的前端部的第2旋转轴、基端部安装于上述第2旋转轴并能够绕着上述第2旋转轴转动的第2连杆、设置于上述第2连杆的前端部的第3旋转轴、以及其基端部安装于上述第3旋转轴并能够绕着上述第3旋转轴转动的机械手,上述水平多关节机器人与上述开口面对置配置,使得从上述第1~上述第3旋转轴的轴向观察,将从容纳于上述容纳装置内的工件的中心点朝向上述开口面引出的垂线延长的第1直线通过以上述第1旋转轴为中心并以上述第1旋转轴与上述第2旋转轴的距离、和上述第2旋转轴与上述第3旋转轴的距离之差为半径的圆的附近,上述机器人控制装置具备存储部、和用于执行储存于上述存储部的程序的处理器,在由上述处理器执行储存于上述存储部的程序时,在将上述水平多关节机器人的姿势变更为能够保持在上述容纳装置内容纳的工件的姿势的过程中,在使上述第3旋转轴与上述圆的圆周上一致后,使上述第3旋转轴横穿将上述第1旋转轴与上述第2旋转轴连结的第2直线,之后使上述第2和上述第3旋转轴分别仅在以将容纳于上述容纳装置内的工件的中心点与上述第1旋转轴连结的第3直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动。
根据上述结构,在使第3旋转轴与圆周上一致后,使第3旋转轴横穿将第1旋转轴与第2旋转轴连结的第2直线,之后使第2和第3旋转轴分别仅在以将容纳于容纳装置内的工件的中心点与第1旋转轴连结的第3直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动,因此能够简单地防止由异常点导致机械臂的姿势急剧地变化。
为了解决上述课题,来自本发明的另一方面的机器人控制装置是用于控制对容纳于容纳装置内的工件进行作业的水平多关节机器人的动作的机器人控制装置,其特征在于,上述容纳装置具备用于载置上述工件的载置部、壁面以及开口面,上述水平多关节机器人具备第1旋转轴、基端部安装于上述第1旋转轴并能够绕着上述第1旋转轴转动的第1连杆、设置于上述第1连杆的前端部的第2旋转轴、基端部安装于上述第2旋转轴并能够绕着上述第2旋转轴转动的第2连杆、设置于上述第2连杆的前端部的第3旋转轴、以及基端部安装于上述第3旋转轴并能够绕着上述第3旋转轴转动的机械手,上述水平多关节机器人与上述开口面对置配置,使得访问直线通过以上述第1旋转轴为中心并以上述第1旋转轴与上述第2旋转轴的距离、和上述第2旋转轴与上述第3旋转轴的距离之差为半径的圆的附近,上述访问直线与在通过上述机械手取出容纳于上述容纳装置的上述工件的取出动作中、或者在通过上述机械手将上述工件容纳于上述容纳装置的容纳动作中从上述第1~上述第3旋转轴的轴向观察通过上述机械手使上述工件不与上述壁面碰撞而直线状地移动的方向平行,并通过容纳于上述容纳装置的上述工件的中心点,上述机器人控制装置具备存储部、和用于执行储存于上述存储部的程序的处理器,在由上述处理器执行储存于上述存储部的程序时,在将上述水平多关节机器人的姿势变更为能够保持在上述容纳装置内容纳的工件的姿势的过程中,在使上述第3旋转轴与上述圆的圆周上一致后,使上述第3旋转轴横穿将上述第1旋转轴与上述第2旋转轴连结的第2直线,之后使上述第2和上述第3旋转轴分别仅在以将容纳于上述容纳装置内的工件的中心点与上述第1旋转轴连结的第3直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动。
根据上述结构,在使第3旋转轴与圆周上一致后,使第3旋转轴横穿将第1旋转轴与第2旋转轴连结的第2直线,之后使第2和第3旋转轴分别仅在以将容纳于容纳装置内的工件的中心点与第1旋转轴连结的第3直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动,因此能够简单地防止由异常点导致机械臂的姿势急剧地变化。
也可以构成为:从上述轴向观察,在使上述第3旋转轴与上述圆周上一致后,上述第2旋转轴移动的区域和上述第3旋转轴移动的区域处于以上述第3直线为边界的同一侧。
根据上述结构,能够更简单地防止由异常点导致机械臂的姿势急剧地变化。
例如也可以构成为:从上述轴向观察,在使上述第3旋转轴与上述圆周上一致后,上述第2旋转轴移动的区域和上述第3旋转轴移动的区域处于以上述第3直线为边界的彼此相反侧。
也可以构成为:在由上述处理器执行储存于上述存储部的程序时,上述机械手以相对于上述第1直线倾斜规定的角度的状态成为能够保持在上述容纳装置内容纳的工件的姿势。
根据上述结构,能够消除在机械手成为能够保持在容纳装置内容纳的工件的姿势时由第1旋转轴与第1直线偏离规定的距离来配置导致机械手与容纳装置的壁面接触的问题。
也可以构成为:在由上述处理器执行储存于上述存储部的程序时,上述机械手在到将上述水平多关节机器人的姿势从上述轴向观察从使上述第3旋转轴与上述圆周上一致的姿势到变更为能够保持在上述容纳装置内容纳的工件的姿势为止的路径的至少一部分,以相对于上述第1直线倾斜规定的角度的状态与上述第1直线平行地前进,成为能够保持在上述容纳装置内容纳的工件的姿势。
根据上述结构,能够更简单地防止由异常点导致机械臂的姿势急剧地变化。
也可以构成为:在由上述处理器执行储存于上述存储部的程序时,上述机械手在所有的上述路径中以相对于上述第1直线倾斜规定的角度的状态与上述第1直线平行地前进。
根据上述结构,能够更进一步简单地防止由异常点导致机械臂的姿势急剧地变化。
例如也可以构成为:在由上述处理器执行储存于上述存储部的程序时,上述第1~上述第3旋转轴在上述第3旋转轴通过上述圆周上、上述圆的内部或者上述圆的附近时通过各轴插补进行动作。
例如也可以构成为:上述第1旋转轴与上述第2旋转轴之间的距离和上述第2旋转轴与上述第3旋转轴之间的距离相同,上述圆的半径为零。
为了解决上述课题,本发明所涉及的机器人系统的特征在于,其具备:上述任意一个机器人控制装置;水平多关节机器人,被上述机器人控制装置控制动作;以及上述容纳装置,用于收纳通过上述水平多关节机器人被进行作业的工件。
根据上述结构,具备上述任意一个机器人控制装置,因此能够简单地防止由异常点导致机械臂的姿势急剧地变化。
为了解决上述课题,来自本发明的一个方面的控制方法是水平多关节机器人的控制方法,其特征在于,预先准备:载置部,用于载置工件;和上述水平多关节机器人,具备第1旋转轴、基端部安装于上述第1旋转轴并能够绕着上述第1旋转轴转动的第1连杆、设置于上述第1连杆的前端部的第2旋转轴、基端部安装于上述第2旋转轴并能够绕着上述第2旋转轴转动的第2连杆、设置于上述第2连杆的前端部的第3旋转轴、以及基端部安装于上述第3旋转轴并能够绕着上述第3旋转轴转动的机械手,配置上述载置部和上述水平多关节机器人,使得访问直线与将载置于上述载置部的上述工件的中心点与上述第1旋转轴连结的第3直线不一致,上述访问直线与在通过上述机械手保持载置于上述载置部的上述工件的保持动作中、或者在通过上述机械手将上述工件载置于上述载置部的载置动作中从上述第1~上述第3旋转轴的轴向观察通过上述机械手使上述工件直线状地移动的方向平行,并通过载置于上述载置部的上述工件的中心点,上述控制方法具备:第1步骤,在上述保持动作中或者上述载置动作中,在使上述第3旋转轴与以上述第1旋转轴为中心并以上述第1旋转轴与上述第2旋转轴的距离、和上述第2旋转轴与上述第3旋转轴的距离之差为半径的圆的圆周上一致后,使上述第3旋转轴横穿将上述第1旋转轴与上述第2旋转轴连结的第2直线;和第2步骤,在进行了上述第1步骤后,使上述第2和上述第3旋转轴分别仅在以上述第3直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动。
根据上述结构,在使第3旋转轴与圆周上一致后,使第3旋转轴横穿将第1旋转轴与第2旋转轴连结的第2直线,之后使第2和第3旋转轴分别仅在以将载置于载置部的工件的中心点与第1旋转轴连结的第3直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动,因此能够简单地防止由异常点导致机械臂的姿势急剧地变化。
例如也可以构成为:上述载置部构成为用于容纳上述工件的容纳装置的一部分,上述容纳装置具有壁面和开口面,从上述第1~上述第3旋转轴的轴向观察,上述访问直线与上述开口面的至少一部分垂直地相交。
例如也可以构成为:上述载置部构成为用于容纳上述工件的容纳装置的一部分,上述容纳装置具有壁面和开口面,从上述第1~上述第3旋转轴的轴向观察,上述访问直线与上述壁面的至少一部平行。
根据本发明,能够提供可以简单地防止由异常点导致机械臂的姿势急剧地变化的机器人控制装置、机器人系统以及机器人控制方法。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的整体结构的简图,图1的(A)是以工件的中心点为基准第3旋转轴位于比第1旋转轴远的一侧时的图,图1的(B)是以工件的中心点为基准第3旋转轴位于比第1旋转轴近的一侧时的图。
图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的控制系统的简要的框图。
图3是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的整体结构的简图,图3的(A)是从轴向观察使第3旋转轴与第1旋转轴一致时的图,图3的(B)是其后使第2和第3旋转轴在以第2直线为边界的同一侧移动时的图。
图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人控制方法的一个例子的流程图。
图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的第1变形例的图,图5(A)是从轴向观察使第3旋转轴与第1旋转轴一致时的图,图5的(B)是其后使第2和第3旋转轴在以第2直线为边界的彼此相反侧移动时的图。
图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人控制方法的另一例子的流程图。
图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的第2变形例的图,图7的(A)是从轴向观察使第3旋转轴与第1旋转轴一致时的图,图7的(B)是机械手在相对于第1直线倾斜规定的角度的状态下成为了能够保持在容纳装置内容纳的工件的姿势时的图。
图8是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的第3变形例的图,图8的(A)是表示机器人系统的整体构造的俯视图,图8的(B)是将容纳了工件的容纳装置及其周边部分放大后的俯视图。
图9是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的第4变形例的简图,图9的(A)是以工件的中心点为基准第3旋转轴位于比第1旋转轴远的一侧时的图,图9的(B)是从轴向观察使第3旋转轴与第1旋转轴一致时的图。
图10是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的第4变形例的图,图10的(A)是从轴向观察使第3旋转轴与圆周上一致时的图,图10的(B)是其后使第2和第3旋转轴在以第2直线为边界的同一侧移动时的图。
图11是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人控制方法的流程图。
图12是表示本发明所涉及的机器人控制方法的流程图。
图13是表示使用以往存在的机器人控制装置来控制对容纳于容纳装置内的工件进行作业的水平多关节机器人的动作时的情形的简图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的一个实施方式所涉及的机器人控制装置、机器人系统以及机器人控制方法进行说明。此外,本发明并不限定于本实施方式。另外,以下,在所有的附图中,对相同或者相当的元件标注相同的附图标记,并省略其重复的说明。
(机器人系统10A)
图1是表示本实施方式所涉及的机器人系统的整体结构的简图,图1的(A)是以工件的中心点为基准第3旋转轴位于比第1旋转轴远的一侧时的图,(B)是以工件的中心点为基准第3旋转轴位于比第1旋转轴近的一侧时的图。另外,图2是表示同机器人系统的控制系统的简要的框图。
如图1所示,本实施方式所涉及的机器人系统10A构成为能够使用水平多关节机器人20来对容纳于容纳装置50的工件W进行作业。机器人系统10A具备水平多关节机器人20、用于收纳工件W的容纳装置50、以及储存于水平多关节机器人20的基台22内的机器人控制装置40A。此外,对工件W的作业包括工件W从容纳装置50的搬出、工件W向容纳装置50的搬入。
(水平多关节机器人20)
水平多关节机器人20具备基台22、设置于该基台22的能够在上下方向上伸缩的升降轴(未图示)、以及安装于该升降轴的上端部的机械臂30。设置于基台22的升降轴构成为能够通过未图示的滚珠丝杠等进行伸缩。机械臂30包括由在水平方向上延伸的长条状的部件构成的第1连杆32和第2连杆34。
第1连杆32的长边方向的基端部经由被伺服马达32a(参照图2)驱动的旋转轴JT2(第1旋转轴)安装于升降轴的上端部。由此,第1连杆32在能够绕着在铅垂方向上延伸的轴线转动的状态下安装于升降轴。
第2连杆34的长边方向的基端部经由被伺服马达34a(参照图2)驱动的旋转轴JT4(第2旋转轴)安装于第1连杆32的前端部。由此,第2连杆34在能够绕着在铅垂方向上延伸的轴线转动的状态下安装于第1连杆32。
机械手36的长边方向的基端部经由被伺服马达36a(参照图2)驱动的旋转轴JT6(第3旋转轴)安装于第2连杆34的前端部。由此,机械手36在能够绕着在铅垂方向上延伸的轴线转动的状态下安装于第2连杆34。
机械手36具有包括旋转轴JT6在内的基部、和设置于该基部的前端部的保持部。对于保持部而言,其前端侧分为两股,由此在厚度方向上观察构成为Y字形。
水平多关节机器人20构成为旋转轴JT2与旋转轴JT4之间的距离、和旋转轴JT4与旋转轴JT6之间的距离相同。由此,对于水平多关节机器人20而言,从轴向观察使旋转轴JT6与旋转轴JT2一致时(换言之,第1连杆32与第2连杆34重合时)为异常点。这里,异常点是指,即使欲根据指令值确定多个关节的角度,多个关节角度也不会唯一地确定那样的点。
另外,水平多关节机器人20与开口面58对置配置,使得将从容纳于容纳装置50内的工件W的中心点朝向开口面58引出的垂线延长而成的直线L1(第1直线)通过旋转轴JT2的附近,并且旋转轴JT6至少能够在从旋转轴JT2到容纳于容纳装置50内的工件W的中心点之间的规定的范围内移动。
此外,在本实施方式中,对访问直线AL与直线L1形成的锐角(换言之,访问直线AL与从工件W的中心点朝向开口面58引出的垂线形成的锐角)为0°的情况(即,访问直线AL与直线L1一致的情况)进行说明,上述访问直线AL与在通过机械手36取出容纳于容纳装置50的工件W的取出动作中、或者在通过机械手36将工件W容纳于容纳装置50的容纳动作中从旋转轴JT2~JT6的轴向观察通过机械手36使工件W不与壁面54碰撞而直线状地移动的方向平行,并且通过容纳于容纳装置50的工件W的中心点。因此,在本实施方式(和后述的第1及第2变形例)中,除了特别需要的情况,对于访问直线AL,没有提及,而基于直线L1进行说明。此外,对于访问直线AL,在后述的第3变形例中基于图8详细地进行说明。
另外,如上述那样,在本实施方式中,旋转轴JT2与旋转轴JT4之间的距离、和旋转轴JT4与旋转轴JT6之间的距离相同。因此,在本实施方式(和后述的第1~第3变形例)中,在规定以旋转轴JT2为中心、并以旋转轴JT2与旋转轴JT4的距离、和旋转轴JT4与旋转轴JT6的距离之差为半径的圆C时,该圆C的半径为零。换言之,在本实施方式(同前)中,圆C与旋转轴JT2一致。因此,在本实施方式(同前)中,除了特别需要的情况,对于圆C,没有提及,而基于旋转轴JT2进行说明。此外,对于圆C,在后述的第4变形例中基于图9和图10详细地进行说明。
在本实施方式中,水平多关节机器人20配置为直线L1通过旋转轴JT2的附近,因此,换言之,直线L1不通过旋转轴JT2。即,旋转轴JT2在上述规定的范围内与直线L1偏离规定的距离而配置。
在图1等中,旋转轴JT2的附近是从轴向观察以该旋转轴JT2为中心的附近圆NC的内部。此外,旋转轴JT2的附近并不限定于图1等所示的情况,能够任意地设定为规定的附近区域。对于详细情况,进行后述。
(容纳装置50)
容纳装置50具备用于载置工件W的载置部52、围绕该载置部52的壁面54、以及形成于该壁面54的开口面58。容纳装置50例如可以构成为能够在上下方向上层叠并容纳多片工件W的容器(例如,前开式晶圆传送盒(FOUP:Front Opening Unified Pod)),也可以构成为能够载置1片或者多片工件W的装置(例如,切换真空状态与大气状态的真空锁装置、进行工件W的对位的对准装置、对工件W进行抗蚀涂覆等处理的处理装置)。
(机器人控制装置40A)
本实施方式所涉及的机器人控制装置40A为了控制水平多关节机器人20的动作而与该水平多关节机器人20连接。如图2所示,机器人控制装置40A具备存储部42、和用于执行储存于上述存储部的程序的处理器44。处理器44相对于旋转轴JT2的伺服马达32a、旋转轴JT4的伺服马达34a以及旋转轴JT6的伺服马达36a分别电连接。
(机器人控制装置40A进行的处理的一个例子)
基于图1~3对由本实施方式所涉及的机器人控制装置40A执行的处理的一个例子进行说明。图3是表示本实施方式所涉及的机器人系统的整体结构的简图,图3的(A)是从轴向观察使上述第3旋转轴与上述第1旋转轴一致时的图,图3的(B)是其后使第2和第3旋转轴以第2直线为边界在相同的一侧移动时的图。
首先,本实施方式所涉及的机器人控制装置40A在由处理器44执行储存于存储部42的程序时,在将水平多关节机器人20的姿势变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势的过程中,在以容纳于容纳装置50内的工件W的中心点为基准使旋转轴JT6从比旋转轴JT2远的一侧向比旋转轴JT2近的一侧移动时(即,将水平多关节机器人20的姿势从图1的(A)所示的状态向图1的(B)所示的状态变更时),从轴向观察使旋转轴JT6与旋转轴JT2一致(参照图3的(A))。换言之,机器人控制装置40A在将水平多关节机器人20的姿势变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势的过程中,在使旋转轴JT6与旋转轴2(换言之,为圆C的圆周上)一致后,使将旋转轴JT2与旋转轴JT4连结的直线L2(第2直线)横穿旋转轴JT6。
这里,从轴向观察,本实施方式所涉及的机器人控制装置40A使旋转轴JT6与旋转轴JT2一致,使得在图3的(A)中,从旋转轴JT2~JT6的轴向观察,旋转轴JT4位于比旋转轴JT2靠左侧的位置(换言之,在图3的(A)中,旋转轴JT4以后述的直线L3为边界位于与直线L1相反的一侧)。
此外,以工件W的中心点为基准旋转轴JT6是位于比旋转轴JT2远的一侧还是比旋转轴JT2近的一侧的判定能够如以下那样进行。首先,规定将容纳于容纳装置50内的工件W的中心点与旋转轴JT2连结的直线L3(第3直线)。而且,在从容纳于容纳装置50内的工件W的中心点观察从旋转轴JT6朝向直线L3引出的垂线与直线L3的交点比旋转轴JT2远的情况下(即,在图1的(A)所示的情况下),能够判定为以工件W的中心点为基准旋转轴JT6位于比旋转轴JT2远的一侧。另一方面,在从容纳于容纳装置50内的工件W的中心点观察上述交点比旋转轴JT2近的情况下(即,在图1的(B)和图3的(B)所示的情况下),能够判定为以工件W的中心点为基准旋转轴JT6位于比旋转轴JT2近的一侧。
最后,机器人控制装置40A使旋转轴JT4、JT6分别移动,使得旋转轴JT4移动的区域和旋转轴JT6移动的区域以直线L3为边界在同一侧(参照图1的(B)和图3的(B))。具体而言,机器人控制装置40A使旋转轴JT4、JT6分别仅在以直线L3为边界分为两个的区域中的一个区域(在图1和图3中,为位于直线L3的左侧(以直线L3为边界与直线L1相反的一侧)的区域)移动。
此外,如上述那样,对于水平多关节机器人20而言,从轴向观察使旋转轴JT6与旋转轴JT2一致时为异常点。而且,对于旋转轴JT2、JT4、JT6而言,基于起点和终点(即,图1的(A)和图1的(B)所示的状态)各自的逆转换结果,通过各轴插补使旋转轴JT6通过旋转轴JT2和该旋转轴JT2的附近时、通过异常点的附近时的关节位置动作。这里,各轴插补是指使机械臂30的旋转轴JT2、JT4、JT6分别每次动作指定的角度的情况,不像所谓的直线插补那样考虑机械臂30的前端部的轨迹。
此外,在机械臂30从图1的(A)所示的姿势变更为图1的(B)所示的姿势期间(即,从使直线L3横穿旋转轴JT6前的姿势到变更为使直线L3横穿旋转轴JT6后的姿势为止),旋转轴JT2、JT4分别基于各轴插补以相互相同的旋转速度动作。此外,如同样在上述专利文献1中记载的那样,如此进行各轴插补的情况为公知技术。
(效果)
以往,在机械臂通过异常点的附近时,存在机械臂的姿势急剧地变化的问题。
图13是表示使用以往存在的机器人控制装置来控制对容纳于容纳装置内的工件进行作业的水平多关节机器人的动作时的情形的简图。如图13所示,以往存在的机器人系统10′具备水平多关节机器人20′和容纳装置50′,上述水平多关节机器人20′和容纳装置50′与在上述实施方式中说明的水平多关节机器人20及容纳装置50是相同的构造,并且是相同的配置关系。
图13所示的以往存在的水平多关节机器人20′与上述实施方式所涉及的水平多关节机器人20相同,从轴向观察使旋转轴JT6′与旋转轴JT2′一致时(换言之,第1连杆32与第2连杆34重合时)为异常点。因此,如图13所示,在以容纳于容纳装置50′内的工件W′的中心点为基准使旋转轴JT6′从比旋转轴JT2′远的一侧向比旋转轴JT2′近的一侧移动时,机械臂30′的姿势急剧地变化。这是因为,机器人控制装置40′以未使旋转轴JT6横穿将旋转轴JT2′与旋转轴JT4′连结的直线L2的方式使机械臂30′的姿势变化。
另一方面,本实施方式所涉及的机器人控制装置40A在从轴向观察使旋转轴JT6与旋转轴JT2(换言之,为圆C的圆周上)一致后,使直线L2横穿旋转轴JT6,之后使旋转轴JT4、JT6以将容纳于容纳装置40内的工件W的中心点与旋转轴JT2连结的直线L3(第3直线)为边界在同一侧移动。使旋转轴JT4、JT6分别仅在以将容纳于容纳装置50内的工件W的中心点与旋转轴JT2连结的直线L3为边界分为两个的区域中的任意一个区域(在本实施方式中,在图1和图3中,仅在比直线L3靠左侧(以直线L3为边界与直线L1相反的一侧)的区域)移动,使得旋转轴JT4移动的区域和旋转轴JT6移动的区域处于以直线L3为边界的同一侧。由此,在从轴向观察使旋转轴JT6与旋转轴JT2一致后,不再进行机械臂30的姿势可能急剧地变化那样的动作。因此,能够简单地防止由异常点导致机械臂30的姿势急剧地变化。
(本实施方式所涉及的机器人控制方法的一个例子)
接下来,基于图4对使用上述实施方式所涉及的机器人控制装置40A施行的本实施方式所涉及的机器人控制方法的一个例子进行说明。图4是表示本实施方式所涉及的机器人控制方法的一个例子的流程图。
作为前提,预先准备在上述实施方式中说明的容纳装置50和水平多关节机器人20。
首先,在将水平多关节机器人20的姿势变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势的过程中,在使旋转轴JT6与旋转轴2(换言之,为圆C的圆周上)一致后,使旋转轴JT6横穿将旋转轴JT2与旋转轴JT4连结的直线L2(第2直线)(第1步骤:在图4中为步骤S1)。
而且,在进行了上述步骤S1后,使旋转轴JT4、JT6分别仅在以将容纳于容纳装置50内的工件W的中心点与旋转轴JT2连结的直线L3为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动,使得旋转轴JT4移动的区域和旋转轴JT6移动的区域处于以直线L3(第3直线)为边界的同一侧(第2步骤:在图4中为步骤S2)。
如上述那样,能够使用机器人控制装置40A来施行本实施方式所涉及的机器人控制方法的一个例子。
(变形例)
根据上述说明,对本领域技术人员来说,本发明的许多改进、其他的实施方式是显而易见的。因此,上述说明应仅作为例示来解释,是以向本领域技术人员教导执行本发明的最优的形态的目的而提供的。只要不脱离本发明的精神,就能够实质地变更其构造和/或功能的详细内容。
(第1变形例)
基于图5对上述实施方式所涉及的机器人系统的第1变形例进行说明。图5是表示上述实施方式所涉及的机器人系统的第1变形例的图,图5的(A)是从轴向观察使第3旋转轴与第1旋转轴一致时的图,图5的(B)是其后使第2和第3旋转轴在以第2直线为边界的彼此相反侧移动时的图。
此外,本变形例所涉及的机器人系统10B除了机器人控制装置40B对水平多关节机器人20的控制形态之外具有与上述实施方式所涉及的机器人系统10A相同的构造。因此,对相同的部分标注相同的附图标记,不重复相同的说明。
对于本变形例所涉及的机器人控制装置40B而言,在由处理器44执行储存于存储部42的程序时,在将水平多关节机器人20的姿势变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势的过程中,在以容纳于容纳装置50内的工件W的中心点为基准使旋转轴JT6从比旋转轴JT2远的一侧向比旋转轴JT2近的一侧移动时,从轴向观察使旋转轴JT6与旋转轴JT2一致(参照图5的(A))。换言之,对于机器人控制装置40B而言,在将水平多关节机器人20的姿势变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势的过程中,在使旋转轴JT6与旋转轴2(换言之,为圆C的圆周上)一致后,使旋转轴JT6横穿将旋转轴JT2与旋转轴JT4连结的直线L2(第2直线)。
这里,在图5的(A)中,本变形例所涉及的机器人控制装置40B从轴向观察使旋转轴JT6与旋转轴JT2一致,使得从旋转轴JT2~JT6的轴向观察旋转轴JT4位于比旋转轴JT2靠右侧的位置(换言之,在图5的(A)中,旋转轴JT4位于以直线L3为边界的与直线L1相同的一侧)。
最后,机器人控制装置40B使旋转轴JT4、JT6分别移动,使得旋转轴JT4移动的区域和旋转轴JT6移动的区域处于以直线L3为边界的彼此相反侧(参照图5的(B))。具体而言,机器人控制装置40B使旋转轴JT4仅在以直线L3为边界分为两个的区域中的一个区域(在图5中,为位于直线L3的右侧(以直线L3为边界与直线L1相同的一侧)的区域)移动。另外,机器人控制装置40B使旋转轴JT6仅在以直线L3为边界分为两个的区域中的另一区域(在图5中,为位于直线L3的左侧(以直线L3为边界与直线L1相反的一侧)的区域)移动。
(本实施方式所涉及的机器人控制方法的另一例子)
接下来,基于图6对使用上述实施方式所涉及的机器人控制装置40B施行的本实施方式所涉及的机器人控制方法的另一例子进行说明。图6是表示本实施方式所涉及的机器人控制方法的另一例子的流程图。
首先,在将水平多关节机器人20的姿势变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势的过程中,在使旋转轴JT6与旋转轴2(换言之,为圆C的圆周上)一致后,使旋转轴JT6横穿将旋转轴JT2与旋转轴JT4连结的直线L2(第2直线)(第1步骤:在图6中为步骤S1)。
而且,在进行了上述步骤S1后,使旋转轴JT4、JT6分别仅在以将容纳于容纳装置50内的工件W的中心点与旋转轴JT2连结的直线L3为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动,使得旋转轴JT4移动的区域和旋转轴JT6移动的区域处于以直线L3为边界的彼此相反侧(第2步骤:在图6中为步骤S2)。
如上述那样,能够使用机器人控制装置40B来施行本实施方式所涉及的机器人控制方法的另一例子。
(第2变形例)
基于图7,对上述实施方式所涉及的机器人系统的第2变形例进行说明。图7是表示上述实施方式所涉及的机器人系统的第2变形例的图,图7的(A)是在机械手相对于第1直线倾斜规定的角度的状态下从轴向观察使上述第3旋转轴与上述第1旋转轴一致时的图,图7的(B)是机械手在相对于第1直线倾斜规定的角度的状态下成为了能够保持在容纳装置内容纳的工件的姿势时的图。此外,本变形例所涉及的机器人系统10C除了机器人控制装置40C对水平多关节机器人20的控制形态之外具有与在上述中说明的机器人系统10A、10B相同的构造。因此,对相同的部分标注相同的附图标记,不重复相同的说明。
如图7所示,在本变形例中,在由处理器44执行储存于存储部42的程序时,机械手36在到将水平多关节机器人20的姿势从轴向观察从使旋转轴JT6与旋转轴JT2(换言之,为圆C的圆周上)一致的姿势变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势为止的路径中,全程在相对于直线L1倾斜规定的角度的状态下与该直线L1平行地前进,并成为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势。在本变形例中,对于直线L1而言,其至少一部分与机械手36访问容纳装置50时的工件W的中心的轨迹(工件访问直线)一致。
此外,对于机械臂30而言,从轴向观察,在水平多关节机器人20的姿势从使旋转轴JT6与旋转轴JT2一致的姿势到变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势为止(即,机械臂30从收缩的姿势到变更为伸长的姿势为止),旋转轴JT2、JT4分别基于各轴插补以相互相同的旋转速度动作。
这里,在机械手36成为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势时,有时由于旋转轴JT2相对于直线L1配置偏离规定的距离而导致该机械手36与容纳装置50的壁面54接触。因此,如本变形例那样,通过机械手36在相对于直线L1倾斜规定的角度的状态下成为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势,能够消除上述那样的问题。
另外,如本变形例那样,通过机械手36在上述路径中全程在相对于直线L1倾斜规定的角度的状态下与该直线L1平行地前进,能够容易地制作机械臂30的动作计划。由此,本变形例所涉及的机器人控制装置40C能够更简单地防止由异常点导致机械臂30的姿势急剧地变化。
并且,也可以构成为:代替在到将水平多关节机器人20的姿势从轴向观察从使旋转轴JT6与旋转轴JT2一致的姿势到变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势为止的路径中全程使机械手36与该直线L1平行地前进,而使旋转轴JT6在上述路径的至少一部分中与该直线L1平行地前进。
另外,也可以构成为:随着使机械手36接近容纳装置50的开口面58,将该机械手36相对于直线L1倾斜(即,在图7中使旋转轴JT6右旋转),并在机械手36到达至容纳装置50的开口面58之前,该机械手36成为相对于直线L1倾斜规定的角度的状态。
(第3变形例)
基于图8对上述实施方式所涉及的机器人系统的第3变形例进行说明。图8是表示本实施方式所涉及的机器人系统的第3变形例的图,图8的(A)是表示机器人系统的整体构造的俯视图,图8的(B)是将容纳了工件的容纳装置及其周边部分放大后的俯视图。此外,本变形例所涉及的机器人系统10D除了访问直线AL与直线L1的关系之外具有与上述实施方式所涉及的机器人系统10A~10C相同的构造。因此,对相同的部分标注相同的附图标记,不重复相同的说明。
在上述实施方式和第1及第2变形例中,对访问直线AL与直线L1形成的锐角(换言之,访问直线AL与从工件W的中心点朝向开口面58引出的垂线形成的锐角)为0°的情况(即,访问直线AL与直线L1一致的情况)进行了说明,上述访问直线AL与在通过机械手36取出在容纳装置50容纳的工件W的取出动作中、或者在通过机械手36将工件W容纳于容纳装置50的容纳动作中从旋转轴JT2~JT6的轴向观察通过机械手36使工件W不与壁面54碰撞而直线状地移动的方向平行,并通过容纳于容纳装置50的工件W的中心点。而且,对以直线L1(和访问直线AL)通过旋转轴JT2(换言之,为圆C的圆周)的附近的方式配置水平多关节机器人20的情况进行了说明。
但是,并不限定于这种情况,也可以如图8的(B)所示,访问直线AL与直线L1不一致。即,从旋转轴JT2~JT6的轴向观察,上述取出动作和上述容纳动作也可以以与直线L1不一致的方式进行。
另外,例如,从旋转轴JT2~JT6的轴向观察,也可以将访问直线AL规定为与开口面58的至少一部分垂直地相交。
并且,例如,从旋转轴JT2~JT6的轴向观察,也可以将访问直线AL规定为与壁面54的至少一部分平行。
此外,在代替具有载置部52、壁面54以及开口面58的容纳装置50而单独地设置有载置部52的情况下,访问直线AL也可以是以下直线,上述直线与在通过机械手36保持载置于载置部52的工件W的保持动作中、或者在通过机械手36将工件W载置于载置部52的载置动作中从旋转轴JT2~JT6的轴向观察通过机械手36使工件W直线状地移动的方向平行,并通过载置于载置部52的工件W的中心点。而且,也可以以该访问直线AL、与将载置于载置部52的工件W的中心点与旋转轴JT2连结的直线L3不一致的方式配置载置部52和水平多关节机器人20。
并且,也可以构成为:在上述保持动作中或者上述载置动作中从旋转轴JT2~JT6的轴向观察通过机械手36使工件W直线状地移动的移动范围是载置于载置部52的工件W的存在范围的至少一部分与由机械手36保持的工件W的存在范围的至少一部分从旋转轴JT2~JT6的轴向观察重叠的范围,并将访问直线AL规定为从旋转轴JT2~JT6的轴向观察与工件W的中心点在上述移动范围内直线状地移动的轨迹重叠。
(第4变形例)
基于图9和图10对上述实施方式所涉及的机器人系统的第3变形例进行说明。图9是表示本实施方式所涉及的机器人系统的第4变形例的简图。图10是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的第4变形例的图,图9的(A)是从轴向观察使第3旋转轴与圆C的圆周上一致时的图,图9的(B)是其后使第2和第3旋转轴在以第2直线为边界的同一侧移动时的图。
此外,本变形例所涉及的机器人系统10E除了旋转轴JT2与旋转轴JT4之间的距离和旋转轴JT4与旋转轴JT6之间的距离不同并由此导致第1连杆32与第2连杆34的长度相互不同之外具有与上述实施方式所涉及的机器人系统10A~10D相同的构造。因此,对相同的部分标注相同的附图标记,不重复相同的说明。
在上述实施方式和第1~3变形例中,对旋转轴JT2与旋转轴JT4之间的距离和旋转轴JT4与旋转轴JT6之间的距离相同的情况(换言之,第1连杆32是与第2连杆34相同的长度的情况)进行了说明。由此,在上述实施方式和第1~3变形例中,在规定以旋转轴JT2为中心并以旋转轴JT2与旋转轴JT4的距离、和旋转轴JT4与旋转轴JT6的距离之差为半径的圆C时,该圆C的半径为零,从而旋转轴JT2与圆C一致。
另一方面,如图9所示,对于本变形例所涉及的机器人系统10E而言,旋转轴JT2与旋转轴JT4之间的距离比旋转轴JT4与旋转轴JT6之间的距离长(换言之,第1连杆32比第2连杆34长)。由此,以旋转轴JT2为中心、并以旋转轴JT2与旋转轴JT4的距离和旋转轴JT4与旋转轴JT6的距离之差为半径的圆C与旋转轴JT2不一致。
在本变形例中,水平多关节机器人20与开口面58对置配置,使得从旋转轴JT1~JT3的轴向观察,将从容纳于容纳装置50内的工件W的中心点朝向开口面58引出的垂线延长的直线L1(第1直线)通过圆C的附近。
在图9和图10中,圆C的附近是从轴向观察以旋转轴JT2为中心的附近圆NC的内部。此外,圆C的附近并不限定于图9和图10所示的情况,能够与上述实施方式和第1~3变形例相同地任意地设定为规定的附近区域。对于详细情况,进行后述。
首先,对于本变形例所涉及的机器人控制装置40E而言,在由处理器44执行储存于存储部42的程序时,在将水平多关节机器人20的姿势变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势的过程中,在使旋转轴JT6与圆C的圆周上一致后,使旋转轴JT6横穿将旋转轴JT2与旋转轴JT4连结的直线L2(第2直线)。
这里,本变形例所涉及的机器人控制装置40E从轴向观察使旋转轴JT6与圆C的圆周上一致,使得在图9的(B)中旋转轴JT4位于比旋转轴JT2靠左侧(以直线L3为边界与直线L1相反的一侧)的位置(换言之,使得在图9的(B)中旋转轴JT4位于以直线L3为边界的与直线L1相反的一侧)。
最后,机器人控制装置40E使旋转轴JT4、JT6分别移动,使得旋转轴JT4移动的区域和旋转轴JT6移动的区域位于以直线L3为边界的同一侧(参照图9的(B)和图10)。具体而言,机器人控制装置40E使旋转轴JT4、JT6分别仅在以直线L3为边界分为两个的区域中的一个区域(在图9和图10中为位于直线L3的左侧(以直线L3为边界与直线L1相反的一侧)的区域)移动。
此外,在本变形例中,与水平多关节机器人20的异常点对应的姿势是从轴向观察使旋转轴JT6与圆C的圆周上一致时。
(其他的变形例)
本发明所涉及的机器人控制方法并不限定于在上述实施方式和第1变形例中说明的情况,例如也可以使用机器人系统10A(或者10B),在从轴向观察使旋转轴JT6与旋转轴JT2(换言之,为圆C的圆周上)一致后,使旋转轴JT4、JT6分别仅在以直线L3为边界分为两个的区域中的在图3(或者图5)中位于直线L3的右侧(以直线L3为边界与直线L1相同的一侧)的区域移动。
或者也可以构成为:本发明所涉及的机器人控制方法例如使用机器人系统10A(或者10B),在从轴向观察使旋转轴JT6与旋转轴JT2(换言之,为圆C的圆周上)一致后,使旋转轴JT4仅在以直线L3为边界分为两个的区域中的在图3(或者图5)中位于直线L3的左侧(以直线L3为边界与直线L1相反的一侧)的区域移动,并且使旋转轴JT6仅在以直线L3为边界分为两个的区域中的在图3(或者图5)中位于直线L3的右侧(以直线L3为边界与直线L1相同的一侧)的区域移动。
图11是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人控制方法的流程图。若将在上述中说明的内容上位概念化,则成为图11的流程图。
本发明的一个实施方式所涉及的机器人控制方法例如使用机器人系统10A~10E的任意一个,首先在将水平多关节机器人20的姿势变更为能够保持在容纳装置50内容纳的工件W的姿势的过程中,在使旋转轴JT6与圆C的圆周上一致后,使旋转轴JT6横穿将旋转轴JT2与旋转轴JT6连结的直线L2(第2直线)(在图11中,为步骤S1)。
最后,使旋转轴JT4、JT6分别仅在以将容纳于容纳装置50内的工件W的中心点与旋转轴JT2连结的直线L3(第3直线)为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动。
图12是表示本发明所涉及的机器人控制方法的流程图。若将基于图11说明的内容进一步上位概念化,则成为图12的流程图。
本发明所涉及的机器人控制方法预先准备:载置部,用于载置工件;和上述水平多关节机器人,具备第1旋转轴、其基端部安装于上述第1旋转轴并能够绕着上述第1旋转轴转动的第1连杆、设置于上述第1连杆的前端部的第2旋转轴、其基端部安装于上述第2旋转轴并能够绕着上述第2旋转轴转动的第2连杆、设置于上述第2连杆的前端部的第3旋转轴、以及其基端部安装于上述第3旋转轴并能够绕着上述第3旋转轴转动的机械手。
而且,本发明所涉及的机器人控制方法配置上述载置部和上述水平多关节机器人,使得访问直线与将载置于上述载置部的上述工件的中心点与上述第1旋转轴连结的第3直线不一致,上述访问直线与在通过上述机械手保持载置于上述载置部的上述工件的保持动作中、或者在通过上述机械手将上述工件载置于上述载置部的载置动作中从上述第1~上述第3旋转轴的轴向观察通过上述机械手使上述工件直线状地移动的方向平行,并通过载置于上述载置部的上述工件的中心点。
并且,本发明所涉及的机器人控制方法在上述保持动作中或者上述载置动作中在使上述第3旋转轴与以上述第1旋转轴为中心并以上述第1旋转轴与上述第2旋转轴的距离、和上述第2旋转轴与上述第3旋转轴的距离之差为半径的圆的圆周上一致后,使上述第3旋转轴横穿将上述第1旋转轴与上述第2旋转轴连结的第2直线(在图12中为步骤S1)。
最后,本发明所涉及的机器人控制方法使第2和上述第3旋转轴分别仅在以上述第3直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动(在图12中为步骤S2)。
在上述实施方式和第1~第4变形例中,如图3的(A)、图5的(A)、图7的(A)或者图9的(B)所示,对在直线L2(第2直线)向与直线L1(第1直线)正交的方向延伸的状态下(换言之,在直线L2在各附图中向左右方向延伸的状态下)从轴向观察使旋转轴JT6与圆C的圆周上(或者旋转轴JT2)一致的情况进行了说明。但是,并不限定于这种情况,也可以在直线L2向与直线L1正交的方向以外的方向延伸的状态下从轴向观察使旋转轴JT6与圆C的圆周上(同前)一致。
在上述实施方式和第1、第2变形例中,分别在附图中记载了访问直线AL,但并不限定于这种情况。即,在如上述实施方式和第1、第2变形例那样访问直线AL与直线L1形成的锐角(换言之,访问直线AL与从工件W的中心点朝向开口面58引出的垂线形成的锐角)为0°的情况下(即,在访问直线AL与直线L1一致的情况下),无需考虑访问直线AL。因此,在上述实施方式和第1、第2变形例中,也可以分别不存在访问直线AL。
在上述实施方式和第1~第4变形例中,对旋转轴JT2与旋转轴JT4的距离、和旋转轴JT4与旋转轴JT6的距离相同的情况、和旋转轴JT2与旋转轴JT4的距离比旋转轴JT4与旋转轴JT6的距离长的情况进行了说明。但是,并不限定于这种情况,旋转轴JT2与旋转轴JT4的距离也可以比旋转轴JT4与旋转轴JT6的距离短。
在上述实施方式和第1~第4变形例中,对圆C的附近是从轴向观察以该旋转轴JT2为中心的附近圆NC的内部的情况进行了说明。但是,并不限定于这种情况,旋转轴JT2的附近例如可以设定为与附近圆NC不同的半径的圆的内部区域,可以设定为四边形的内部区域,或者也可以设定为其他形态的附近区域。
此外,以往,如图12所示,在直线L1(第1直线)与旋转轴JT2′的距离比旋转轴JT4′与旋转轴JT6′之间的距离小的情况下,存在机械臂30′的姿势容易急剧地变化的问题。因此,在本发明中,也可以将附近圆NC规定为以旋转轴JT2为中心并以旋转轴JT2与旋转轴JT6之间的距离为半径。
另外,从旋转轴JT2~JT6的轴向观察,当以在附近圆NC的内侧而不通过旋转轴JT2的方式使机械手36(换言之,为旋转轴JT6)以最高前进速度移动的情况下,也可以以用于驱动旋转轴JT2、JT4、JT6的任意一个的马达的旋转速度、旋转加速度、旋转加速度的微分值或者电流值的任意一个超过预先设定好的上限值的方式规定附近圆NC的半径。此外,这里所说的最高前进速度是指机械手36的全部可动范围内的前进速度的最大值。
附图标记说明
10…机器人系统;20…水平多关节机器人;22…基台;30…机械臂;32…第1连杆;34…第2连杆;36…机械手;40…机器人控制装置;42…存储部;44…处理器;50…容纳装置;52…载置部;54…壁面;58…开口面;AL…访问直线;AG…锐角;C…圆;NC…附近圆;JT…旋转轴;L…直线;W…工件。

Claims (14)

1.一种机器人控制装置,用于控制对容纳于容纳装置内的工件进行作业的水平多关节机器人的动作,其特征在于,
所述容纳装置具备用于载置所述工件的载置部、壁面以及开口面,
所述水平多关节机器人具备第1旋转轴、基端部安装于所述第1旋转轴并能够绕着所述第1旋转轴转动的第1连杆、设置于所述第1连杆的前端部的第2旋转轴、基端部安装于所述第2旋转轴并能够绕着所述第2旋转轴转动的第2连杆、设置于所述第2连杆的前端部的第3旋转轴、以及基端部安装于所述第3旋转轴并能够绕着所述第3旋转轴转动的机械手,所述水平多关节机器人与所述开口面对置配置,使得从所述第1~所述第3旋转轴的轴向观察,将从容纳于所述容纳装置内的工件的中心点朝向所述开口面引出的垂线延长的第1直线通过以所述第1旋转轴为中心并以所述第1旋转轴与所述第2旋转轴的距离、和所述第2旋转轴与所述第3旋转轴的距离之差为半径的圆的附近,
所述机器人控制装置具备存储部、和用于执行储存于所述存储部的程序的处理器,在由所述处理器执行储存于所述存储部的程序时,在将所述水平多关节机器人的姿势变更为能够保持在所述容纳装置内容纳的工件的姿势的过程中,在使所述第3旋转轴与所述圆的圆周上一致后,使所述第3旋转轴横穿将所述第1旋转轴与所述第2旋转轴连结的第2直线,之后使所述第2和所述第3旋转轴分别仅在以将容纳于所述容纳装置内的工件的中心点与所述第1旋转轴连结的第3直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动。
2.一种机器人控制装置,用于控制对容纳于容纳装置内的工件进行作业的水平多关节机器人的动作,其特征在于,
所述容纳装置具备用于载置所述工件的载置部、壁面以及开口面,
所述水平多关节机器人具备第1旋转轴、基端部安装于所述第1旋转轴并能够绕着所述第1旋转轴转动的第1连杆、设置于所述第1连杆的前端部的第2旋转轴、基端部安装于所述第2旋转轴并能够绕着所述第2旋转轴转动的第2连杆、设置于所述第2连杆的前端部的第3旋转轴、以及基端部安装于所述第3旋转轴并能够绕着所述第3旋转轴转动的机械手,所述水平多关节机器人与所述开口面对置配置,使得访问直线通过以所述第1旋转轴为中心并以所述第1旋转轴与所述第2旋转轴的距离、和所述第2旋转轴与所述第3旋转轴的距离之差为半径的圆的附近,其中,所述访问直线与在通过所述机械手取出容纳于所述容纳装置的所述工件的取出动作中、或者在通过所述机械手将所述工件容纳于所述容纳装置的容纳动作中从所述第1~所述第3旋转轴的轴向观察通过所述机械手使所述工件不与所述壁面碰撞而直线状地移动的方向平行,并通过容纳于所述容纳装置的所述工件的中心点,
所述机器人控制装置具备存储部、和用于执行储存于所述存储部的程序的处理器,在由所述处理器执行储存于所述存储部的程序时,在将所述水平多关节机器人的姿势变更为能够保持在所述容纳装置内容纳的工件的姿势的过程中,在使所述第3旋转轴与所述圆的圆周上一致后,使所述第3旋转轴横穿将所述第1旋转轴与所述第2旋转轴连结的第2直线,之后使所述第2和所述第3旋转轴分别仅在以将容纳于所述容纳装置内的工件的中心点与所述第1旋转轴连结的第3直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动。
3.根据权利要求1或2所述的机器人控制装置,其特征在于,
从所述轴向观察,在使所述第3旋转轴与所述圆周上一致后,所述第2旋转轴移动的区域和所述第3旋转轴移动的区域处于以所述第3直线为边界的同一侧。
4.根据权利要求1或2所述的机器人控制装置,其特征在于,
从所述轴向观察,在使所述第3旋转轴与所述圆周上一致后,所述第2旋转轴移动的区域和所述第3旋转轴移动的区域处于以所述第3直线为边界的彼此相反侧。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的机器人控制装置,其特征在于,
在由所述处理器执行储存于所述存储部的程序时,所述机械手以相对于所述第1直线倾斜规定的角度的状态成为能够保持在所述容纳装置内容纳的工件的姿势。
6.根据权利要求5所述的机器人控制装置,其特征在于,
在由所述处理器执行储存于所述存储部的程序时,所述机械手在所述水平多关节机器人的姿势从所述轴向观察从使所述第3旋转轴与所述圆周上一致的姿势到变更为能够保持在所述容纳装置内容纳的工件的姿势为止的路径的至少一部分,以相对于所述第1直线倾斜规定的角度的状态与所述第1直线平行地前进,成为能够保持在所述容纳装置内容纳的工件的姿势。
7.根据权利要求6所述的机器人控制装置,其特征在于,
在由所述处理器执行储存于所述存储部的程序时,所述机械手在所述路径全程以相对于所述第1直线倾斜规定的角度的状态与所述第1直线平行地前进。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的机器人控制装置,其特征在于,
在由所述处理器执行储存于所述存储部的程序时,所述第1~所述第3旋转轴在所述第3旋转轴通过所述圆周上、所述圆的内部或者所述圆的附近时通过各轴插补进行动作。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的机器人控制装置,其特征在于,
所述第1旋转轴与所述第2旋转轴之间的距离和所述第2旋转轴与所述第3旋转轴之间的距离相同,所述圆的半径为零。
10.一种机器人系统,其特征在于,
具备权利要求1~9中任一项所述的机器人控制装置、被所述机器人控制装置控制动作的水平多关节机器人、以及用于收纳通过所述水平多关节机器人被进行作业的工件的所述容纳装置。
11.一种控制方法,是水平多关节机器人的控制方法,其特征在于,
预先准备:用于载置工件的载置部和所述水平多关节机器人,所述水平多关节机器人具备第1旋转轴、基端部安装于所述第1旋转轴并能够绕着所述第1旋转轴转动的第1连杆、设置于所述第1连杆的前端部的第2旋转轴、基端部安装于所述第2旋转轴并能够绕着所述第2旋转轴转动的第2连杆、设置于所述第2连杆的前端部的第3旋转轴、以及基端部安装于所述第3旋转轴并能够绕着所述第3旋转轴转动的机械手,
配置所述载置部和所述水平多关节机器人,使得访问直线与将载置于所述载置部的所述工件的中心点与所述第1旋转轴连结的第3直线不一致,所述访问直线与在通过所述机械手保持载置于所述载置部的所述工件的保持动作中、或者在通过所述机械手将所述工件载置于所述载置部的载置动作中从所述第1~所述第3旋转轴的轴向观察通过所述机械手使所述工件直线状地移动的方向平行,并通过载置于所述载置部的所述工件的中心点,
所述控制方法具备:
第1步骤,在所述保持动作中或者所述载置动作中,在使所述第3旋转轴与以所述第1旋转轴为中心并以所述第1旋转轴与所述第2旋转轴的距离、和所述第2旋转轴与所述第3旋转轴的距离之差为半径的圆的圆周上一致后,使所述第3旋转轴横穿将所述第1旋转轴与所述第2旋转轴连结的第2直线;和
第2步骤,在进行所述第1步骤后,使所述第2和所述第3旋转轴分别仅在以所述第3直线为边界分为两个的区域中的任意一个区域移动。
12.根据权利要求11所述的控制方法,其特征在于,
在所述保持动作中或者所述载置动作中,从所述第1~所述第3旋转轴的轴向观察通过所述机械手使所述工件直线状地移动的移动范围是如下范围,即:载置于所述载置部的所述工件的存在范围的至少一部分、与由所述机械手保持的所述工件的存在范围的至少一部分从所述第1~所述第3旋转轴的轴向观察重叠的范围,
从所述第1~所述第3旋转轴的轴向观察,所述访问直线与所述工件的中心点在所述移动范围内直线状地移动的轨迹重叠。
13.根据权利要求11或12所述的控制方法,其特征在于,
所述载置部构成为用于容纳所述工件的容纳装置的一部分,
所述容纳装置具有壁面和开口面,
从所述第1~所述第3旋转轴的轴向观察,所述访问直线与所述开口面的至少一部分垂直地相交。
14.根据权利要求11或12所述的控制方法,其特征在于,
所述载置部构成为用于容纳所述工件的容纳装置的一部分,
所述容纳装置具有壁面和开口面,
从所述第1~所述第3旋转轴的轴向观察,所述访问直线与所述壁面的至少一部分平行。
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