CN115556086A - 力控制参数设定辅助方法及力控制参数设定辅助系统 - Google Patents

力控制参数设定辅助方法及力控制参数设定辅助系统 Download PDF

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Abstract

提供力控制参数设定辅助方法及力控制参数设定辅助系统，通过简单的方法而能够适当地设定力控制参数。一种力控制参数设定辅助方法，其特征在于，在通过力控制对前端装配有研磨用工具的机械臂进行控制以对对象物进行研磨作业时，对设定用于所述力控制的力控制参数的情况进行辅助，所述力控制参数设定辅助方法具有：第一步骤，获取与所述研磨作业相关的作业信息；第二步骤，从存储有多个所述力控制参数的信息的存储部选择并读取与在所述第一步骤中获取到的所述作业信息对应的所述力控制参数的信息；以及第三步骤，将在所述第二步骤中读取到的所述力控制参数的信息显示于显示部。

Description

力控制参数设定辅助方法及力控制参数设定辅助系统
技术领域
本发明涉及力控制参数设定辅助方法及力控制参数设定辅助系统。
背景技术
例如，在专利文献1中公开了通过使研磨工具沿预先程序化的路径移动来进行研磨的自动研磨装置。在该自动研磨装置中，进行施加于研磨工具的研磨力基于研磨力测量装置使工具移动并保持研磨力一定的动作、即使用了力控制的动作。因而，能够在将研磨力尽量地保持为期望的值的同时进行研磨作业。
专利文献1：日本特开2005-81477号公报。
在进行力控制时，需要将力控制参数设定为适当的值。但是，该设定采用了一边改变力控制参数一边反复作业以查找适于研磨作业的力控制参数的方法，如果不是熟练者，调整会很困难。
发明内容
本发明的力控制参数设定辅助方法的特征在于，在通过力控制对前端装配有研磨用工具的机械臂进行控制以对对象物进行研磨作业时，对设定用于所述力控制的力控制参数的情况进行辅助，所述力控制参数设定辅助方法具有：第一步骤，获取与所述研磨作业相关的作业信息；第二步骤，从存储有多个所述力控制参数的信息的存储部选择并读取与在所述第一步骤中获取到的所述作业信息对应的所述力控制参数的信息；以及第三步骤，将在所述第二步骤中读取到的所述力控制参数的信息显示于显示部。
本发明的力控制参数设定辅助系统的特征在于，具备设定辅助部，所述设定辅助部在通过力控制对前端装配有研磨用工具的机械臂进行控制以对对象物进行研磨作业时，对设定用于所述力控制的力控制参数的情况进行辅助，所述设定辅助部具有：获取部，获取与所述研磨作业相关的作业信息；读取部，从存储有多个所述力控制参数的信息的存储部选择并读取与所述获取部获取到的所述作业信息对应的所述力控制参数的信息；以及显示控制部，将所述读取部读取到的所述力控制参数的信息显示于显示部。
附图说明
图1为示出执行本发明的力控制参数设定辅助方法的机器人系统的整体构成的图。
图2为图1示出的机器人系统的框图。
图3为图2示出的机器人系统所具备的设定辅助部的框图。
图4为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图5为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图6为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图7为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图8为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图9为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图10为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图11为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图12为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图13为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图14为示出显示于显示部的画面的一例的图。
图15为用于说明图1示出的机器人系统执行的控制动作的流程图。
图16为用于以硬件为中心对机器人系统进行说明的框图。
图17为示出以机器人系统的硬件为中心的变形例1的框图。
图18为示出以机器人系统的硬件为中心的变形例2的框图。
附图标记说明
1：机器人；3：控制装置；3A：目标位置设定部；3B：驱动控制部；3C：存储部；3D：设定辅助部；4：示教装置；10：机械臂；10A：力控制参数设定辅助系统；11：基座；12：第一臂；13：第二臂；14：第三臂；15：第四臂；16：第五臂；17：第六臂；18：中继电缆；19：力检测部；20：末端执行器；30：位置控制部；31：坐标转换部；31D：获取部；32：坐标转换部；32D：读取部；33：校正部；33D：显示控制部；34：力控制部；35：指令整合部；41：显示部；61：控制器；62：计算机；63：计算机；64：云；65：网络；66：计算机；100：机器人系统；100A：机器人系统；100B：机器人系统；100C：机器人系统；171：关节；172：关节；173：关节；174：关节；175：关节；176：关节；351：执行部；CP：控制点；E1：编码器；E2：编码器；E3：编码器；E4：编码器；E5：编码器；E6：编码器；D1：输入画面；D2：输入画面；D3：输入画面；D4：输入画面；D5：输入画面；D6：输入画面；D7：输入画面；D8：输入画面；D9：输入画面；D10：输入结果显示画面；D11：显示画面；M1：电机；M2：电机；M3：电机；M4：电机；M5：电机；M6：电机；TCP：工具中心点；W1：工件。
具体实施方式
实施方式
图1为示出执行本发明的力控制参数设定辅助方法的机器人系统的整体构成的图。图2为图1示出的机器人系统的框图。图3为图2示出的机器人系统具备的设定辅助部的框图。图4～图14为示出显示于显示部的画面的一例的图。图15为用于说明图1示出机器人系统执行的控制动作的流程图。
以下基于附图示出的优选的实施方式对本发明的力控制参数设定辅助方法及力控制参数设定辅助系统进行详细说明。需要说明的是，以下为了便于说明，也将图1中的+Z轴方向、即上侧称为“上”，也将－Z轴方向、即下侧称为“下”。另外，关于机械臂，也将图1中的基座侧称为“基端”，也将其相反的一侧、即末端执行器侧称为“前端”。另外，将图1中的Z轴方向、即上下方向设为“铅垂方向”，将X轴方向及Y轴方向、即左右方向设为“水平方向”。
如图1所示，机器人系统100具备机器人1、控制机器人1的控制装置3以及示教装置4，并执行本发明的力控制参数设定辅助方法。另外，在控制装置3内置有力控制参数设定辅助系统10A，并通过力控制参数设定辅助系统10A执行本发明的力控制参数设定辅助方法。
首先，对机器人1进行说明。
图1示出的机器人1在本实施方式中为单臂的六轴垂直多关节机器人，具有基座11和机械臂10。另外，可以在机械臂10的前端部装配末端执行器20。末端执行器20可以是机器人1的构成要件，也可以不是机器人1的构成要件。
需要说明的是，机器人1不限定于图示的构成，例如也可以是双臂型的多关节机器人。另外，机器人1也可以是水平多关节机器人。
基座11是从下侧能够驱动地支承机械臂10的支承体，例如固定于工厂内的地板。机器人1的基座11经由中继电缆18与控制装置3电连接。需要说明的是，机器人1与控制装置3的连接不限定于图1示出的构成那样地基于有线的连接，例如也可以是基于无线的连接。
在本实施方式中，机械臂10具有第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17，这些臂从基座11侧依次连结。需要说明的是，机械臂10所具有的臂的数量不限定于六个，例如也可以是一个、两个、三个、四个、五个或者七个以上。另外，各臂的全长等大小均无特别限定，可以适当设定。
基座11与第一臂12经由关节171连结。并且，第一臂12能够相对于基座11以与铅垂方向平行的第一转动轴为转动中心绕该第一转动轴转动。第一转动轴与固定基座11的地板的法线一致。
第一臂12和第二臂13经由关节172连结。并且，第二臂13能够相对于第一臂12以与水平方向平行的第二转动轴为转动中心转动。第二转动轴与同第一转动轴正交的轴平行。
第二臂13和第三臂14经由关节173连结。并且，第三臂14能够相对于第二臂13以与水平方向平行的第三转动轴为转动中心转动。第三转动轴与第二转动轴平行。
第三臂14和第四臂15经由关节174连结。并且，第四臂15能够相对于第三臂14以与第三臂14的中心轴方向平行的第四转动轴为转动中心转动。第四转动轴与第三转动轴正交。
第四臂15和第五臂16经由关节175连结。并且，第五臂16能够相对于第四臂15以第五转动轴为转动中心转动。第五转动轴与第四转动轴正交。
第五臂16和第六臂17经由关节176连结。并且，第六臂17能够相对于第五臂16以第六转动轴为转动中心转动。第六转动轴与第五转动轴正交。
另外，第六臂17成为机械臂10中位于最前端侧的机器人前端部。该第六臂17能够通过机械臂10的驱动与末端执行器20一起转动。
机器人1具备作为驱动部的电机M1、电机M2、电机M3、电机M4、电机M5和电机M6以及编码器E1、编码器E2、编码器E3、编码器E4、编码器E5和编码器E6。电机M1内置于关节171，并使基座11和第一臂1相对地旋转。电机M2内置于关节172，并使第一臂12和第二臂13相对地旋转。电机M3内置于关节173，并使第二臂13和第三臂14相对地旋转。电机M4内置于关节174并使第三臂14和第四臂15相对地旋转。电机M5内置于关节175，并使第四臂15和第五臂16相对地旋转。电机M6内置于关节176并使第五臂16和第六臂17相对地旋转。
另外，编码器E1内置于关节171，并检测电机M1的位置。编码器E2内置于关节172，并检测电机M2的位置。编码器E3内置于关节173，并检测电机M3的位置。编码器E4内置于关节174，并检测电机M4的位置。编码器E5内置于关节175，并检测电机M5的位置。编码器E6内置于关节176，并检测电机M6的位置。
编码器E1～编码器E6与控制装置3电连接，并将电机M1～电机M6的位置信息、即旋转量作为电信号发送到控制装置3。然后，控制装置3基于该信息经由未图示的电机驱动器驱动电机M1～电机M6。即、控制机械臂10就是控制电机M1～电机M6。
另外，在机械臂10的前端设定有控制点CP。控制点CP是成为进行机械臂10的控制时的基准的点。在机器人系统100中，在机器人坐标系中把握控制点CP的位置，并驱动机械臂10以使控制点CP移动到期望的位置。
另外，在机器人1中，检测力的力检测部19拆装自如地设置于机械臂10。并且，机械臂10能够在设置有力检测部19的状态下驱动。力检测部19在本实施方式中为六轴力传感器。力检测部19检测相互正交的三个检测轴上的力的大小和绕该三个检测轴的转矩的大小。即、检测相互正交的X轴、Y轴、Z轴各轴向上的力分量、绕X轴的Tx方向上的力分量、绕Y轴的Ty方向上的力分量以及绕Z轴的Tz方向上的力分量。需要说明的是，在本实施方式中，Z轴方向成为铅垂方向。另外，也可以将各轴向上的力分量称为“平移力分量”，而将绕各轴的力分量称为“旋转力分量”。另外，力检测部19不限定于六轴力传感器，也可以是其它的构成的传感器。
在本实施方式中，力检测部19设置于第六臂17。需要说明的是，作为力检测部19的设置地方，不限定于第六臂17、即位于最前端侧的臂，例如，既可以是其它臂、相邻的臂彼此之间、基座11的下方，也可以在全部的关节分别设置。
可以将末端执行器20能够拆装地装配于力检测部19。末端执行器20在本实施方式中由用于进行研磨的研磨用工具构成。末端执行器20在前端具有砂轮，并通过砂轮一边旋转一边与工件W1接触来对工件W1进行研磨。需要说明的是，在本实施方式中，将砂轮用作研磨用工具，但是并不限定于此，也可以是通过将磨粒附着于纸、布或者膜而得的研磨用工具、海绵。
另外，在机器人坐标系中，在末端执行器20的前端的任意位置、优选在砂轮的前端设定有工具中心点TCP。如前述，在机器人系统100中，在机器人坐标系中把握控制点CP的位置，并驱动机械臂10以使控制点CP移动到期望的位置。另外，通过事先把握末端执行器20的种类、特别是长度，能够把握工具中心点TCP与控制点CP的偏移量。因而，能够在机器人坐标系中把握工具中心点TCP的位置。因此，能够将工具中心点TCP设为控制的基准。
工件W1是通过末端执行器20研磨的对象物。工件W1的表面中被研磨的区域为研磨区域。作为工件W1，可以举出电子设备的连接器、塑料包装品、金属包装品等。
接下来，对控制装置3及示教装置4进行说明。
控制装置3与机器人1分离配置，可以由内置有作为处理器的一例的CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)的计算机等构成。该控制装置3也可以内置于机器人1的基座11。
控制装置3通过中继电缆18与机器人1可通信地连接。另外，控制装置3与示教装置4通过电缆连接，或者能够无线通信地连接。示教装置4既可以是专用的计算机，也可以是安装有用于对机器人1进行示教的程序的通用的计算机。例如也可以将作为用于对机器人1进行示教的专用装置的示教板等作为示教装置4的代替来使用。并且，控制装置3和示教装置4既可以具备各自的壳体，也可以一体地构成。
另外，也可以在示教装置4安装有用于在控制装置3生成以后述的目标位置姿态St和目标力fSt为自变量的执行程序并将所生成的执行程序加载到控制装置3的程序。示教装置4具备显示器、处理器、RAM、ROM，这些硬件资源与示教程序协作生成执行程序。
如图2所示，控制装置3是安装有用于进行对机器人1的控制的控制程序的计算机。控制装置3具备处理器、未图示的RAM、ROM，并通过这些硬件资源与程序协作对机器人1进行控制。
另外，如图2所示，控制装置3具有目标位置设定部3A、驱动控制部3B、存储部3C以及设定辅助部3D。存储部3C例如由RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等易失性存储器、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等非易失性存储器、拆装式的外部存储装置等构成。在存储部3C中存储有用于执行本发明的力控制参数设定辅助方法的程序等、用于使机器人1运转的动作程序。
需要说明的是，在本实施方式中，设定辅助部3D是内置于控制装置3的构成，但是在本发明中，并不限定于此，也可以内置于示教装置4。
目标位置设定部3A设定用于对工件W1执行预定的作业的目标位置姿态St及动作路径。目标位置设定部3A基于从示教装置4输入的示教信息等设定目标位置姿态St及动作路径。
驱动控制部3B是控制对机械臂10的驱动的控制部，并具有位置控制部30、坐标转换部31、坐标转换部32、校正部33、力控制部34以及指令整合部35。
位置控制部30按照通过预先制作的命令指定的目标位置，生成控制机器人1的工具中心点TCP的位置的位置指令信号、即位置指令值。
在这里，控制装置3能够通过力控制等对机器人1的动作进行控制。“力控制”就是如下的对机器人1的动作的控制：基于力检测部19的检测结果变更末端执行器20的位置、即工具中心点TCP的位置、第一臂12～第六臂17的姿态。
力控制中例如包括力触发控制和阻抗控制。在力触发控制中，通过力检测部19进行力检测，并在通过该力检测部19检测预定的力之前，使机械臂10进行移动、变更姿态的动作。
阻抗控制包括模仿控制。首先，若简单说明的话，则是在阻抗控制中，以将施加于机械臂10的前端部的力尽可能地维持为预定的力、即将通过力检测部19检测的预定方向上的力尽可能地维持为目标力fSt的方式控制机械臂10的动作。由此，例如，若对机械臂10进行阻抗控制，则机械臂10在所述预定方向对从对象物、操作者施加的外力进行模仿的动作。需要说明的是，目标力fSt也包括0。例如，作为模仿动作的情况下的设定之一，可以将目标值设为“0”。需要说明的是，也可以将目标力fSt设为0以外的数值。该目标力fSt可以由作业者适当设定。
存储部3C存储有电机M1～电机M6的旋转角度的组合与工具中心点TCP在机器人坐标系中的位置的对应关系。另外，控制装置3基于命令按照机器人1进行的作业的工序将目标位置姿态St和目标力fSt中的至少一者存储到存储部3C。以目标位置姿态St及目标力fSt为自变量、即参数的命令按照机器人1进行的作业的工序设定。
驱动控制部3B控制第一臂12～第六臂17，以使所设定的目标位置姿态St和目标力fSt与工具中心点TCP一致。目标力fSt为通过第一臂12～第六臂17的动作应该达成的力检测部19的检测力及转矩。在这里，将字符“S”设为表示规定机器人坐标系的轴的方向(X、Y、Z)中的任一方向。另外，将S设为还表示S方向上的位置。例如，在S＝X的情况下，依据机器人坐标系设定的目标位置的X方向分量为St＝Xt，目标力的X方向分量为fSt＝fXt。
另外，若通过驱动控制部3B获取到了电机M1～电机M6的旋转角度，则图2示出的坐标转换部31基于对应关系将该旋转角度转换为工具中心点TCP在机器人坐标系中的位置姿态S(X、Y、Z、U、V、W)。然后，坐标转换部32基于工具中心点TCP的位置姿态S和力检测部19的检测值，在机器人坐标系中确定实际地作用于力检测部19的作用力fS。
与工具中心点TCP不同，作用力fS的作用点被定义为力检测原点。力检测原点与力检测部19对力进行检测的点对应。需要说明的是，控制装置3按照工具中心点TCP在机器人坐标系中的位置姿态S存储有规定力检测部19的检测轴在传感器坐标系中的方向的对应关系。因此，控制装置3基于与工具中心点TCP在机器人坐标系中的位置姿态S的对应关系能够确定机器人坐标系中的作用力fS。另外，作用于机器人1的转矩能够根据作用力fS和从接触点到力检测部19的距离算出，并将所述转矩确定为旋转力分量。需要说明的是，在末端执行器20与工件W1接触以进行作业的情况下，可以将接触点视为工具中心点TCP。
校正部33对作用力fS进行重力补偿。重力补偿就是从作用力fS除去由重力引起的力、转矩分量。可以将进行了重力补偿的作用力fS视为作用于机械臂10或者末端执行器20的重力以外的力。
另外，校正部33对作用力fS进行惯性补偿。惯性补偿就是从作用力fS除去由惯性力引起的力、转矩分量。可以将进行了惯性补偿的作用力fS视为作用于机械臂10或者末端执行器20的惯性力以外的力。
力控制部34进行阻抗控制。阻抗控制是通过电机M1～电机M6实现虚拟的机械性阻抗的主动阻抗控制。控制装置3在工件W1的嵌合作业、螺合作业、研磨作业等末端执行器20从作为对象物的工件W1接受力的接触状态的工序、进行直接示教时执行这样的阻抗控制。需要说明的是，即便这样的工序以外，例如在人与机器人1接触时，通过进行阻抗控制，能够提高安全性。
在阻抗控制中，将目标力fSt代入后述的运动方程式以导出电机M1～电机M6的旋转角度。控制装置3控制电机M1～电机M6的信号是PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)调制后的信号。
另外，控制装置3在末端执行器20不受外力的非接触状态的工序中，以根据目标位置姿态St通过线性运算导出的旋转角度控制电机M1～电机M6。将以根据目标位置姿态St通过线性运算导出的旋转角度控制电机M1～电机M6的模式称为位置控制模式。
控制装置3通过将目标力fSt和作用力fS代入阻抗控制的运动方程式来确定力由来校正量ΔS。力由来校正量ΔS是指，在工具中心点TCP受到了机械性阻抗的情况下，为消除与目标力fSt的力偏差ΔfS(t)，工具中心点TCP应该移动的位置姿态S的大小。下述的式(1)为阻抗控制的运动方程式。
Figure BDA0003718536660000111
式(1)的左边由通过使工具中心点TCP的位置姿态S的二阶微分值乘以虚拟质量系数m(以下称为“质量系数m”)而得的第一项、通过使工具中心点TCP的位置姿态S的微分值乘以虚拟粘性系数d(以下称为“粘性系数d”)而得的第二项、通过使工具中心点TCP的位置姿态S乘以虚拟弹性系数k(以下称为“弹性系数k”)而得的第三项构成。式(1)的右边由通过从目标力fSt减去实际的力f而得的力偏差ΔfS(t)构成。式(1)中的微分是指基于时间的微分。在机器人1进行的工序中，既有将一定值设定为目标力fSt的情况，也有将时间的函数设定为目标力fSt的情况。
质量系数m是指工具中心点TCP虚拟地具有的质量，粘性系数d是指工具中心点TCP虚拟地受到的粘性阻力，弹性系数k是指工具中心点TCP虚拟地受到的弹性力的弹簧常数。
随着质量系数m的值变大，动作的加速度变小，随着质量系数m的值变小，动作的加速度变大。随着粘性系数d的值变大，动作的速度变慢，随着粘性系数d的值变小，动作的速度变快速。随着弹性系数k的值变大，弹性变大，随着弹性系数k的值变小，弹性变小。
这些质量系数m、粘性系数d及弹性系数k既可以按照方向设定为不同的值，也可以不论方向地设定为共同的值。另外，质量系数m、粘性系数d及弹性系数k可以由作业者在作业前适当设定。
这样的质量系数m、粘性系数d及弹性系数k为力控制参数。力控制参数是在机械臂10实际进行作业之前设定的值。质量系数m、粘性系数d及弹性系数k之外，力控制参数中包括前述的那样的目标力等。
如此，在机器人系统100中，在执行力控制中，根据力检测部19的检测值、预先设定的力控制参数及预先设定的目标力来求出校正量。该校正量是前述的力由来校正量ΔS，是受到外力的那个位置与应该使工具中心点TCP移动到的位置的差。
然后，指令整合部35将力由来校正量ΔS合计到位置控制部30所生成的位置指令值P。通过随时进行此计算，指令整合部35根据用于向受到外力的位置移动的位置指令值P求出新的位置指令值P’。
然后，坐标转换部31将该新的位置指令值P’转换为机器人坐标，并通过执行部351进行执行使工具中心点TCP移动到加入了力由来校正量ΔS的位置，并对外力进行响应，而能够缓和对与机器人1接触的对象物施加在此之上的负荷。
根据这样的驱动控制部3B，能够一边将末端执行器20按压到工件W1，一边进行力控制，而能够一边施加期望的压力一边进行良好的研磨作业。
如图3所示，设定辅助部3D具有获取部31D、读取部32D以及显示控制部33D。
获取部31D获取与作业者例如经由示教装置4输入的研磨作业相关的作业信息。在这里，作业信息包括与作为对象物的工件W1相关的信息及与研磨用工具相关的信息。
与工件W1相关的信息包括与工件W1的研磨区域的形状、工件W1的研磨区域的尺寸、研磨区域的材质、研磨前的研磨区域的表面粗糙度及研磨后的研磨区域的目标表面粗糙度相关的信息。
需要说明的是，与工件W1相关的信息包括上述列举的信息中的至少一个即可。
与研磨用工具相关的信息包括研磨用工具的种类及研磨用工具的运转条件。
具体地，与研磨用工具相关的信息包括与砂轮的磨粒的材质相关的信息、与磨粒的大小相关的信息、与砂轮的旋转速度相关的信息。
需要说明的是，与研磨用工具相关的信息包括上述列举的信息中的至少一个即可。
这样的作业信息由作业者使用图4～图14示出的那样的输入画面输入。关于该部分，后面详述。
读取部32D从存储有多个力控制参数的信息的存储部3C选择并读取与获取部31D所获取的作业信息对应的力控制参数的信息。即、读取部32D从存储于存储部3C的数据库选择并读取适于获取到的作业信息的力控制参数的信息。关于适于作业信息的力控制参数的信息的选择方法，后面详述。
显示控制部33D生成用于将读取部32D所读取到的力控制参数的信息显示于显示部41的指令信号。
接下来，对输入作业信息时的输入画面的一例进行说明。输入画面是显示于示教装置4的显示部41的画面。但是，不限定于该构成，也可以显示于其它的显示部。
作为输入画面，列举图4示出的输入画面D1、图5示出的输入画面D2、图6示出的输入画面D3、图7示出的输入画面D4、图8示出的输入画面D5、图9示出的输入画面D6、图10示出的输入画面D7、图11示出的输入画面D8及图12示出的输入画面D9。在本实施方式中，对应通过输入画面D1设定的内容适当显示输入画面D2～输入画面D9。
在图4示出的输入画面D1中，通过在图中左侧的输入部输入类别，能够设定作业信息被分类的类别的优先顺序。在图示的构成中，显示有“Material(材料)”、“Backing(基底)”、“Abrasive(磨料)”、“Grain Size(粒径)”、“Area(区域)”及“Task(任务)”六个类别，通过依次输入这些，如图中右侧的显示部所示，优先顺序被设定。优先顺序设定得高的类别，在后述的读取力控制参数时会被优先检索。
“Material(材料)”为工件W1的材质、即工件W1的研磨区域的材质。“Backing(基底)”为研磨用工具的基底材料、即研磨基材。“Abrasive(磨料)”为在研磨作业中使用的研磨剂。“Grain Size(粒径)”为砂轮的磨粒的尺码。“Area(区域)”为工件W1的研磨区域的形状。“Task(任务)”为研磨后的加工的程度。通过这样的输入画面D1能够按照类别设定优先顺序。
图5示出的输入画面D2是输入工件W1的材质的画面。具体地，通过从显示为“Material List(材料列表)”的区域选择工件W1的材料，能够选择工件W1的材质。在图示的构成中，从“POM”、“ABS”、“Acrylic(丙烯酸塑料)”、“PVC”、“Bakelite(酚醛塑料)”、“SS400”、“S45C”、“SPCC”、“SUS”及“Titanium(钛)”中选择一个。通过这样的输入画面D2，能够输入与工件W1的材质相关的信息。
图6示出的输入画面D3为输入研磨用工具的研磨基材的种类的画面。具体地，通过从显示为“Backing List(基底列表)”的区域选择工件W1的材料，能够选择研磨基材的种类。在图示的构成中，从“Paper(纸)”、“Cloth(布)”、“Film(膜)”、“Net(网)”、“Form(模型)”及“Buff(抛光料)”中选择一个。通过这样的输入画面D3，能够输入与研磨基材的种类相关的信息。
图7示出的输入画面D4为输入砂轮的磨粒的种类的画面。具体地，从“A”、“WA”、“PA”、“HA”、“AE”、“AZ(25)”、“AZ(40)”、“C”、“GC”、“D”、“SD”、“SDC”、“CBN”及“CBNC”中选择一个。通过这样的输入画面D4能够输入与砂轮的磨粒的种类相关的信息。
图8～图10示出的输入画面D5～D7为输入砂轮的磨粒尺码的画面。图8示出的输入画面D5为选择了“Grinding Wheel(磨轮)”的状态，图9示出的输入画面D6为选择了“SandPaper(砂纸)”的状态，图10示出的输入画面D7为选择了“Diamond(金刚石)/CBN”的状态。
图8示出的输入画面D5为输入“Grinding Wheel(磨轮)”下的磨粒尺码的画面。具体地，从“F4”、“F5”、“F6”、“F7”、“F8”、“F10”、“F12”、“F14”、“F16”、“F20”、“F22”、“F24”、“F30”、“F36”、“F40”及这以下的数值中选择一个。通过这样的输入画面D5能够选择与“Grinding Wheel(磨轮)”下的磨粒尺码相关的信息。
图9示出的输入画面D6是输入“Sand Paper(砂纸)”下的磨粒尺码的画面。具体地，从“P180”、“P220”、“P240”、“P280”、“P320”、“P360”、“P400”、“P500”、“P600”、“P800”、“P1000”、“P1200”、“P1500(S)”、“P2000(S)”、“P2500(S)”及这以下的数值中选择一个。通过这样的输入画面D6能够输入与“Sand Paper(砂纸)”下的磨粒尺码相关的信息。
图10示出的输入画面D7为输入“Diamond(金刚石)/CBN”下的磨粒尺码的画面。具体地，从“30/40(#30)”、“40/50(#40)”、“50/60(#50)”、“60/80(#60)”、“80/100(#80)”、“100/120(#100)”、“120/140(#120)”、“140/170(#140)”、“170/200(#170)”、“200/230(#200)”、“230/270(#230)”、“270/325(#270)”、“325/400(#325)”、“#500”、“#600”及这以下的数值中选择一个。通过这样的输入画面D7能够输入与“Diamond(金刚石)/CBN”中的磨粒尺码相关的信息。
图11示出的输入画面D8为输入工件W1的研磨区域的形状的画面。具体地，从“FlatSurface(平面)”、“Curved Surface(曲面)”、“Edge(边)”中选择一个。通过这样的输入画面D8能够选择与工件W1的研磨区域的形状相关的信息。
图12示出的输入画面D9为输入研磨后的表面粗糙度的画面。具体地，从“Deburring(去毛刺)”、“Cutter Mark Removal(切削刀痕去除)”、“Partingline Removal(分型线去除)”、“Hairline Finish(拉丝)”等中选择一个。通过这样的输入画面D9能够选择与研磨后的工件W1的表面粗糙度相关的信息。
使用这样的输入画面D1～输入画面D9能够输入作业信息。
然后，在图13示出的输入结果显示画面D10中显示输入的作业信息。接着，在输入结果显示画面D10中一按显示“Finish(完成)”按钮，读取部32D就会从存储于存储部3C的数据库选择并读取适于获取的作业信息的力控制参数的信息。
在存储部3C存储将作业信息和适于其的力控制参数的信息关联的对信息。该对信息按照作业信息的不同类别的组合存储于存储部3C。读取部32D从存储部3C检索与获取到的作业信息一致的、或者能够看作是与获取到的作业信息最接近的作业信息，并读取与该作业信息关联的力控制参数的信息。
然后，显示控制部33D向示教装置4发送指令信号，以使显示部41将读取部32D所读取到的力控制参数的信息例如显示为图14示出的显示画面D11。由此，能够使显示部41显示适于接下来进行的研磨作业的力控制参数。所以，作业者或能够直接设定显示的力控制参数、或能够在进行微调整之后再进行设定。
在这里，在以往，力控制参数的设定采用的是一边改变力控制参数一边反复作业，以查找适于研磨作业的力控制参数的方法，如果不是熟练者，调整会很困难。与此相对，根据本发明，获取与研磨作业相关的作业信息，选择并读取与获取到的作业信息对应的力控制参数的信息，并进行显示。根据这样的构成，能够省略以往那样的麻烦的作业，并且即便不是熟练者，也能够设定适当的力控制参数。
如此，本发明的力控制参数设定辅助系统10A具备设定辅助部3D，所述设定辅助部3D在通过力控制对前端装配有研磨用工具的机械臂10进行控制以对作为对象物的工件W1进行研磨作业时，对设定用于力控制的力控制参数的情况进行辅助。设定辅助部3D具有：获取部31D，获取与研磨作业相关的作业信息；读取部32D，从存储有多个力控制参数的信息的存储部3C选择并读取与获取部31D所获取的作业信息对应的力控制参数的信息；以及显示控制部33D，将读取部32D所读取的力控制参数的信息显示于显示部41。由此，能够省略以往那样的麻烦的设定作业，并且即便不是熟练者也能够设定适当的力控制参数。
另外，作业信息包括与作为对象物的工件W1相关的信息及与研磨用工具相关的信息。由此，能够考虑着与工件W1相关的信息及与研磨用工具相关的信息来读取力控制参数。所以，能够设定更适当的力控制参数。
另外，与作为对象物的工件W1相关的信息包括与工件W1的研磨区域的形状、工件W1的研磨区域的尺寸、研磨区域的材质、研磨前的研磨区域的表面粗糙度及研磨后的研磨区域的目标表面粗糙度相关的信息中的至少一个信息。由此，能够考虑着这些信息中的至少一个读取力控制参数。所以，能够设定更适当的力控制参数。
另外，研磨用工具具有旋转的砂轮，与研磨用工具相关的信息包括与砂轮的磨粒的材质相关的信息、与磨粒的大小相关的信息中的至少一个信息。由此，能够考虑着这些信息中的至少一个读取力控制参数。所以，能够设定更适当的力控制参数。
以下，使用图15示出的流程图对本发明的力控制参数设定辅助方法进行说明。
以下各步骤在本实施方式中是由控制装置执行的构成，但是在本发明中并不限定于此，在设定辅助部内置于示教装置的情况下，也可以是由示教装置执行的构成。
本发明的力控制参数设定辅助方法具有第一步骤S101、第二步骤S102以及第三步骤S103。
首先，在第一步骤S101中，获取与研磨作业相关的作业信息。在本步骤中，作业者从图4～图12示出的那样的画面输入，获取部31D获取该信息。
接着，在第二步骤S102中，从存储有多个力控制参数的信息的存储部3C选择并读取与在第一步骤S101中获取到的作业信息对应的力控制参数的信息。
此时，在将获取到的作业信息设为第一作业信息，并将存储于存储部3C的作业信息设为第二作业信息时，比较第一作业信息和第二作业信息，并读取与一致度最高的第二作业信息对应的力控制参数的信息。在本实施方式中，读取与优先度高且类别一致的第二作业信息对应的力控制参数的信息。
如此，作业信息按照类别分类，并对类别赋予在第二步骤中读取力控制参数的信息时所优先的优先顺序。由此，能够设定更适当的力控制参数。
需要说明的是，不限定于该构成，例如，也可以是如下构成，比较第一作业信息和第二作业信息的各类别，读取与一致的类别数最多的第二作业信息对应的力控制参数的信息。
接着，在第三步骤S103中，将在第二步骤S102中读取到的力控制参数的信息显示于显示部41。即、生成用于将力控制参数的信息显示于显示部41的信号，并向示教装置4发送。由此，能够使显示部41显示适于接下来进行的研磨作业的力控制参数。所以，作业者或能够直接设定显示的力控制参数，或能够在进行微调整之后再进行设定。
如此，本发明的力控制参数设定辅助方法是一种如下方法，在通过力控制对前端装配有研磨用工具的机械臂10进行控制以对作为对象物的工件W1进行研磨作业时，对设定用于力控制的力控制参数的情况进行辅助。另外，力控制参数设定辅助方法具有：第一步骤，获取与研磨作业相关的作业信息；第二步骤，从存储有多个力控制参数的信息的存储部3C选择并读取与在第一步骤中获取的作业信息对应的力控制参数的信息；以及第三步骤，将在第二步骤中读取的力控制参数的信息显示于显示部41。由此，能够省略以往那样的麻烦的设定作业，并且即便不是熟练者也能够设定适当的力控制参数。
需要说明的是，在本实施方式中，以末端执行器20由用于进行研磨的研磨用工具构成，并对作为对象物的工件W1进行作业的方式构成了机器人系统100，但是并不限定于此，也可以是如下构成：通过把持部构成末端执行器20，并通过该把持部把持工件W1，通过与机器人1分开设置的研磨用工具进行作业。即便是这样的情况，也能够省略以往那样的麻烦的设定作业，并且即便不是熟练者也能够设定适当的力控制参数。
机器人系统的其它的构成例
图16为用于以硬件为中心对机器人系统进行说明的框图。
在图16中示出了连接有机器人1、控制器61以及计算机62的机器人系统100A的整体构成。对机器人1的控制，既可以通过在控制器61中的处理器读取在存储器中的指令来执行，也可以通过存在于计算机62中的处理器读取在存储器中的指令并经由控制器61来执行。
因此，可以将控制器61和计算机62中的任一者或者两者理解为“控制装置”。
变形例1
图17为示出以机器人系统的硬件为中心的变形例1的框图。
图17中示出了计算机63与机器人1直接连接的机器人系统100B的整体构成。对机器人1的控制，通过存在于计算机63的处理器读取在存储器中的指令来直接执行。
因此，可以将计算机63理解为“控制装置”。
变形例2
图18为示出以机器人系统的硬件为中心的变形例2的框图。
在图18中示出了机器人系统100C的整体构成，在所述机器人系统100C中，连接有内置有控制器61的机器人1和计算机66，计算机66经由LAN等网络65与云64连接。对机器人1的控制，既可以通过存在于计算机66的处理器读取在存储器中的指令来执行，也可以通过存在于云64上的处理器经由计算机66读取在存储器中的指令来执行。
因此，可以将控制器61、计算机66以及云64中的任一个或者任两个或者三个理解为“控制装置”。
以上就图示的实施方式对本发明的力控制参数设定辅助方法及力控制参数设定辅助系统进行了说明，但是本发明并不限定于此。另外，构成力控制参数设定辅助系统的各部可以与能够发挥同样功能的任意构成的部件置换。另外，也可以附加任意结构。

Claims (6)

1.一种力控制参数设定辅助方法，其特征在于，在通过力控制对前端装配有研磨用工具的机械臂进行控制以对对象物进行研磨作业时，对设定用于所述力控制的力控制参数的情况进行辅助，所述力控制参数设定辅助方法具有：
第一步骤，获取与所述研磨作业相关的作业信息；
第二步骤，从存储有多个所述力控制参数的信息的存储部选择并读取与在所述第一步骤中获取到的所述作业信息对应的所述力控制参数的信息；以及
第三步骤，将在所述第二步骤中读取到的所述力控制参数的信息显示于显示部。
2.根据权利要求1所述的力控制参数设定辅助方法，其特征在于，
所述作业信息包括与所述对象物相关的信息以及与所述研磨用工具相关的信息。
3.根据权利要求2所述的力控制参数设定辅助方法，其特征在于，
与所述对象物相关的信息包括与所述对象物的研磨区域的形状、所述对象物的研磨区域的尺寸、所述研磨区域的材质、研磨前的所述研磨区域的表面粗糙度以及研磨后的所述研磨区域的目标表面粗糙度相关的信息中的至少一个信息。
4.根据权利要求2或3所述的力控制参数设定辅助方法，其特征在于，
所述研磨用工具具有旋转的砂轮，
与所述研磨用工具相关的信息包括与所述砂轮的磨粒的材质相关的信息、与所述磨粒的大小相关的信息中的至少一个信息。
5.根据权利要求1所述的力控制参数设定辅助方法，其特征在于，
所述作业信息按类别进行分类；
对所述类别赋予在所述第二步骤中读取所述力控制参数的信息时所优先的优先顺序。
6.一种力控制参数设定辅助系统，其特征在于，具备设定辅助部，所述设定辅助部在通过力控制对前端装配有研磨用工具的机械臂进行控制以对对象物进行研磨作业时，对设定用于所述力控制的力控制参数的情况进行辅助，
所述设定辅助部具有：
获取部，获取与所述研磨作业相关的作业信息；
读取部，从存储有多个所述力控制参数的信息的存储部选择并读取与所述获取部获取到的所述作业信息对应的所述力控制参数的信息；以及
显示控制部，将所述读取部读取到的所述力控制参数的信息显示于显示部。
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