DE102013011065A1

DE102013011065A1 - Vibrationssteuerungsrobotersystem

Info

Publication number: DE102013011065A1
Application number: DE102013011065.3A
Authority: DE
Inventors: Takehisa Sera
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2014-01-09
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: CN103538065A; JP2014014897A; JP5438175B2; US20140009100A1; DE102013011065B4; CN103538065B; US8816629B2

Abstract

Ein Vibrationssteuerungsrobotersystem der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Robotersteuerung (101), die einen Betriebsbefehlswert sendet und einen Ausgabewert eines Pulscodierers des Servomotors erhält, wobei die Robotersteuerung eine steuerungsseitige Kommunikationseinheit (5) umfasst, die den Betriebsbefehlswert und den Ausgabewert des Pulscodierers an eine Robotervibrationssteuerung sendet; und wobei die Robotervibrationssteuerung (11) folgendes umfasst: eine Beschleunigungssensorschnittstelle (15); eine korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit (13), die basierend auf dem Ausgabewert des Pulscodierers und den Daten des Beschleunigungssensors einen korrigierten Betriebsbefehlswert berechnet, der derart erhalten wird, so dass Vibrationen des Roboters unterdrückt werden; und eine vibrationssteuerungsseitige Kommunikationseinheit (12), die den korrigierten Betriebsbefehlswert an die Robotersteuerung (101) sendet; wobei die Robotervibrationssteuerung (11) unabhängig von der Robotersteuerung (101) angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vibrationssteuerungsrobotersystem und insbesondere ein Vibrationssteuerungsrobotersystem, in dem eine Robotervibrationssteuerung unabhängig von einer Robotersteuerung angeordnet ist.
Hintergrund der Erfindung
Als ein Verfahren zum Unterdrücken von Vibrationen eines Roboterarms ist ein Vibrationssteuerungsverfahren bekannt, das Folgendes umfasst: Anbringen eines Beschleunigungssensors an einer Armspitze; Erzeugen eines Kompensationssignals durch Verwenden eines durch Vibrationen und einigen Roboterparametern zu erzeugenden Beschleunigungssignals; und Unterdrücken von Vibrationen durch Rückführen des zu erhaltenen Kompensationssignals zu einem Drehmomentbefehl von jedem Achsenmotor (siehe beispielsweise JP-A-10-100085 ).
Ein Blockdiagramm einer Vibrationsunterdrückungssteuerung, die ein herkömmliches Vibrationssteuerungsverfahren verwendet, ist in 1 gezeigt. Ein Roboter umfasst einen Arm 110, der eine Mehrzahl von Armgelenkeinheiten aufweist, die miteinander mittels einer Gelenkeinheit verbunden sind, und ein Beschleunigungssensor 105 ist in der Nähe der Spitze des Arms 110 angeordnet. Eine Steuerung 108, die die Bewegung des Arms 110 steuert, weist einen Servoantrieb 114 auf, der jede Gelenkeinheit des Arms 110 basierend auf einem Geschwindigkeitsbefehlswert antreibt. Ein von dem Beschleunigungssensor 105 erfasster Beschleunigungsbetrag wird in eine Berechnungseinheit 112 eingegeben. Die Berechnungseinheit 112 berechnet basierend auf dem Beschleunigungsbetrag eine Kompensationskomponente für jede Gelenkeinheit, die einen Geschwindigkeitsbefehlswert an den Servoantrieb 114 für jede Gelenkeinheit kompensiert, um an der Spitze des Arms 110 erzeugte Vibrationen zu unterdrücken, und subtrahiert von dem entsprechenden Geschwindigkeitsbefehlswert einen Wert, der durch Multiplizieren der berechneten Kompensationskomponente für jede Gelenkeinheit mit einer Verstärkung [by a gain] erhalten wird.
Beim Durchführen der Vibrationssteuerung ist ein an der Armspitze angebrachter Beschleunigungssensor erforderlich, eine Beschleunigungssensorschnittstelle, die ein Signal von dem Beschleunigungssensor erhält, und Software zur Vibrationssteuerung, in der eine Steuerung zur Vibrationsunterdrückung ausgeführt wird durch Rückführen eines Kompensationssignals, das aus einem über die Beschleunigungssensorschnittstelle erhaltenen Signal erhalten wird, zu einem Drehmomentbefehl eines jeden Achsmotors.
Wenn ein Vibrationssteuerungsrobotersystem in einer Produktionslinie einer Fabrik eingerichtet werden soll, in der eine Mehrzahl von Robotern verwendet werden, muss zu jeder Robotersteuerung ein Speicher hinzugefügt werden, es wird eine Karte für die Beschleunigungssensorschnittstelle benötigt und es ist Software zur Vibrationssteuerung erforderlich. Es ist jedoch schwierig, diese Elemente in bestehenden Robotersteuerungen nachträglich einzufügen, was in Kostenerhöhungen resultiert.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Vibrationssteuerungsrobotersystem umfasst gemäß Beispielen der vorliegenden Erfindung: eine Robotersteuerung, die einen Betriebsbefehlswert an einen Servomotor sendet, der einen Roboter antreibt, und einen Ausgabewert eines Pulscodierers des sich basierend auf dem Betriebsbefehlswert bewegenden Servomotors erhält, wobei die Robotersteuerung eine steuerungsseitige Kommunikationseinheit umfasst, die den Betriebsbefehlswert und den Ausgabewert des Pulscodierers an eine Robotervibrationssteuerung sendet; und wobei die Robotervibrationssteuerung folgendes umfasst: eine Beschleunigungssensorschnittstelle, die Daten eines in einem Steuerungszielabschnitt des Roboters enthaltenen Beschleunigungssensors erhält; eine korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit, die basierend auf dem Ausgabewert des Pulscodierers und den Daten des Beschleunigungssensors einen korrigierten Betriebsbefehlswert berechnet, der durch Korrigieren des Betriebsbefehlswerts erhalten wird, so dass Vibrationen des Roboters unterdrückt werden; und eine vibrationssteuerungsseitige Kommunikationseinheit, die den korrigierten Betriebsbefehlswert an die Robotersteuerung sendet, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Robotervibrationssteuerung unabhängig von der Robotersteuerung angeordnet ist.
Wenn ein Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispielen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann durch Anordnen einer Robotervibrationssteuerung unabhängig von einer Robotersteuerung eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mittels einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden. Daher muss nicht in jeder Robotersteuerung eine Beschleunigungssensorschnittstelle angeordnet werden oder Software zur Vibrationssteuerung muss nicht in jeder Robotersteuerung installiert werden. Ein System bestehend aus einer Mehrzahl von Robotern kann daher als ein Robotersystem ausgebildet werden, das eine Vibrationssteuerung ohne erhöhte Kosten ausführen kann.
Wenn ein Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können durch kabelloses Ausführen der Kommunikation zwischen einer Robotersteuerung und einer Robotervibrationssteuerung oder der Kommunikation zwischen der Robotervibrationssteuerung und einem Beschleunigungssensor des Roboters Daten zwischen einer Robotervibrationssteuerung und einer Mehrzahl von Robotern und Beschleunigungssensoren der Roboter einfach gesendet und erhalten werden.
Beschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung verdeutlichen sich unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen, wobei:
1 ein Blockdiagramm ist, das einen Aufbau einer herkömmlichen Robotersteuerung darstellt;
2 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau eines Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ein Flussdiagramm ist, das einen Betriebsablauf eines Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ein Betriebsprogramm eines Roboters eines Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung ist;
5 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau einer korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit eines Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ein Flussdiagramm ist, das einen Betriebsablauf einer korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit eines Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
7A–7C Blockdiagramme sind, die einen Aufbau darstellen, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung individuell ausgeführt wird;
8 ein Blockdiagramm ist, das einen Aufbau darstellt, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationsteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung gleichzeitig ausgeführt wird;
9 ein Flussdiagramm ist, das einen Ablauf darstellt, bei dem korrigierte Betriebsbefehlswerte einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung berechnet werden;
10 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau eines Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung darstellt;
11a–11c Blockdiagramme sind, die einen Aufbau darstellen, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung individuell ausgeführt wird;
12 ein Blockdiagramm ist, das einen Aufbau zeigt, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationsteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung gleichzeitig ausgeführt wird;
13 ein Flussdiagramm ist, das einen Ablauf darstellt, bei dem korrigierte Betriebsbefehlswerte einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung berechnet werden;
14 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau eines Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung darstellt;
15a–15c Blockdiagramme sind, die einen Aufbau darstellen, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung individuell ausgeführt wird;
16 ein Blockdiagramm ist, das einen Aufbau darstellt, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationsteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung gleichzeitig ausgeführt wird;
17 ein Flussdiagramm ist, das einen Ablauf darstellt, bei dem korrigierte Betriebsbefehlswerte einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung berechnet werden;
18 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau eines Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung darstellt;
19a–19c Blockdiagramme sind, die einen Aufbau darstellen, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung individuell ausgeführt wird;
20 ein Blockdiagramm ist, das einen Aufbau zeigt, bei dem eine Vibrationssteuerungen einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationsteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung gleichzeitig ausgeführt wird;
21 ein Flussdiagramm ist, das einen Ablauf darstellt, bei dem korrigierte Betriebsbefehlswerte einer Mehrzahl von Robotern mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung berechnet werden.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird ein Vibrationssteuerungsrobotersystem der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die Ausführungsformen von dieser beschränkt ist und sich auf die in den Ansprüchen beschriebenen Erfindungen und Äquivalente von diesen erstreckt.
(1. Ausführungsform)
Zunächst wird ein Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm eines Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung. Ein Vibrationssteuerungsrobotersystem 100 gemäß Beispiel 1 umfasst eine Robotersteuerung 101-i, die einen Roboter 10-i steuert, und eine Robotervibrationssteuerung 11, und eine Robotervibrationssteuerung 11 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie unabhängig von der Robotersteuerung 101-i angeordnet ist.
Wie nachstehend erwähnt, kann die eine Robotervibrationssteuerung 11 gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von (z. B. n) Robotersteuerungen 101-1 bis 101-n und Robotern 10-1 bis 10-n ausführen. Daher stellt der vorstehende Index „i” eine beliebige ganze Zahl von 1 bis n dar.
Der Roboter 10-i führt durch Ermöglichen des Bewegens eines Arms 40-i durch Antreiben eines Servomotors (nicht dargestellt) basierend auf einem Betriebsbefehlswert der Robotersteuerung 101-i und Bewegen eines distalen Armabschnitts 50-i, der ein Steuerungszielabschnitt ist, zu einer gewünschten Position einen vorbestimmten Vorgang wie beispielsweise Punktschweißen aus. Der Roboter 10-i umfasst einen Beschleunigungssensor 20-i zum Erfassen einer Beschleunigung des distalen Armabschnitts 50-i. Durch Verwenden von mit dem Beschleunigungssensor 50-i erfassten Beschleunigungsdaten kann die Position oder Vibration des distalen Armabschnitts berechnet werden.
Die Robotersteuerung 101-i umfasst eine steuerungsseitige kabellose Kommunikationseinheit 5-i, die eine steuerungsseitige Kommunikationseinheit ist, die einen Betriebsbefehlswert zu einem Servomotor (nicht dargestellt) zum Antreiben des Roboters 10-i sendet, die einen Ausgabewert eines Pulscodierers 30-i eines Servomotors (nicht dargestellt) erhält, der sich basierend auf dem Betriebsbefehlswert bewegt, und die einen Betriebsbefehlswert und einen Ausgabewert des Pulscodierers zu der Robotervibrationssteuerung 11 sendet.
Ferner umfasst die Robotersteuerung 101-i einen Speicher 2-i, der ein Betriebsprogramm 4-i zum Ermöglichen einer Bewegung des Roboters 10-i speichert, und eine Steuereinheit 3-i zum Ermöglichen einer Bewegung des Roboters 10-i gemäß dem Betriebsprogramm 4-i. Die Steuerungseinheit 3-i sendet einen Betriebsbefehlswert an einen Servomotor (nicht dargestellt) des Roboters 10-i zum Ermöglichen eines Bewegens des Roboters 10-i und erhält einen Ausgabewert eines Pulscodierers von einem Pulscodierer 30-i, der an einem entsprechend des Betriebsbefehlswerts bewegten Servomotor des Roboters 10-i installiert ist. Die steuerungsseitige kabellose Kommunikationseinheit 5-i erhält einen Betriebsbefehlswert zum Ermöglichen eines Bewegens des Roboters 10-i aus dem Speicher 2-i und erhält gleichzeitig einen Ausgabewert des Pulscodierers von der Steuerungseinheit 3-i und sendet den erhaltenen Betriebsbefehlswert und einen Ausgabewert des Pulscodierers an die Robotervibrationssteuerung 11.
Die Robotervibrationssteuerung 11 umfasst: eine Beschleunigungssensorschnittstelle 15, die Daten eines Beschleunigungssensors 20-i enthält, der in einem Steuerungszielabschnitt des Roboters 10-i enthalten ist; eine korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit 13, die basierend auf dem Ausgabewert des Pulscodierers 30-i und den Daten des Beschleunigungssensors 20-i einen korrigierten Betriebsbefehlswert berechnet, der durch Korrigieren des Betriebsbefehlswerts zum Unterdrücken von Vibrationen des Roboters 10-i erhalten wird; und eine vibrationssteuerungsseitige kabellose Kommunikationseinheit 12, die eine vibrationssteuerungsseitige Kommunikationseinheit ist, die den korrigierten Betriebsbefehlswert an die Robotersteuerung 101-i sendet. Die korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit 13 berechnet den korrigierten Betriebsbefehlswert durch Verwenden von Vibrationssteuerungssoftware 14, die extern installiert ist.
Die Robotervibrationssteuerung 11 gemäß Beispiel 1 ist unabhängig von der Robotersteuerung 101-i angeordnet und die Kommunikation zwischen der steuerungsseitigen kabellosen Kommunikationseinheit 5-i und der vibrationssteuerungsseitigen kabellosen Kommunikationseinheit 12 wird kabellos ausgeführt. Da die Robotervibrationssteuerung 11 unabhängig von der Robotersteuerung 101-i angeordnet ist, führt die Robotervibrationssteuerung 11 eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-k (nicht dargestellt) durch kabelloses Ausführen einer Kommunikation mit einer anderen Robotersteuerung 101-k (i ≠ k) (nicht dargestellt) aus, die verschieden von der Robotersteuerung 101-i ist.
Obwohl 2 eine Robotersteuerung und einen Roboter zeigt, können entsprechend eine Mehrzahl von Robotersteuerungen und eine Mehrzahl von Robotern angeordnet sein. Mit anderen Worten kann für n-Sätze von (n > 1) Robotersteuerungen 101-1 bis 101-n und Robotern 10-1 bis 10-n nur eine Robotervibrationssteuerung 11 angeordnet werden, um eine Vibrationssteuerung der Roboter auszuführen. 2 stellt lediglich den i-ten Roboter 10-i und Robotersteuerung 101-i als Repräsentanten von n-Sätzen von Robotern 10-1 bis 10-n und n-Sätzen von Robotersteuerungen 101-1 bis 101-n, die diese Roboter steuern.
Durch Anwenden eines derartigen Aufbaus wie in Beispiel 1, werden lediglich eine korrigierte-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit 13, die zum Ausführen einer Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern erforderlich ist, eine Einheit von Vibrationssteuerungssoftware 14 und eine Beschleunigungssensorschnittstelle 15 benötigt und die Kosten können verglichen mit einem herkömmlichen Vibrationssteuerungsrobotersystem reduziert werden, bei dem eine Mehrzahl von korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheiten, eine Mehrzahl von Vibrationssteuerungssoftwareeinheiten und eine Mehrzahl von Beschleunigungssensorschnittstellen in der Robotersteuerung angeordnet sind, um eine Vibrationssteuerung für eine Mehrzahl von Robotern auszuführen.
Als nächstes wird ein Betriebsverfahren des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben des Betriebsablaufs des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 1.
Zuerst wird in Schritt S101 ein Betriebsprogramm zum Antreiben des Roboters 10-i aus dem Speicher 3-i der Robotersteuerung 101-i ausgelesen und ein Lernstartpunktsatz und Lernendpunktsatz werden in dem Betriebsprogramm zu einem von dem Roboter 10-i zu erlernenden Betriebsabschnitt hinzugefügt.
Für eine konkrete Beschreibung des Betriebsprogramms ist ein Beispiel davon in 4 dargestellt. Das in 4 dargestellte Betriebsprogramm ermöglicht das Bewegen des distalen Armabschnitts 50-i, der ein Steuerungszielabschnitt des Roboters 10-i ist, von einem gewünschten Punkt A zu einem gewünschten Punkt B. Ein Ausdruck „LVC START zum Bestimmen eines Lernstartpunkts und ein Ausdruck „LVC END” zum Bestimmen eines Lernendpunkts werden zu dem von dem Roboter zu erlernenden Betriebsabschnitt in dem Betriebsprogramm hinzugefügt.
Als nächstens sendet in Schritt S102 die Robotersteuerung 101-i einen Betriebsbefehlswert kabellos an die Robotervibrationssteuerung 11. Genauer gesagt wird der Betriebsbefehlswert aus dem Speicher 2-i der Robotersteuerung 101-i an die steuerungsseitige kabellose Kommunikationseinheit 5-i gesendet und der Betriebsbefehlswert wird von der steuerungsseitigen kabellosen Kommunikationseinheit 5-i kabellos an die vibrationssteuerungsseitige kabellose Kommunikationseinheit 12 der Robotervibrationssteuerung 11 gesendet.
In Schritt S103 führt die Robotersteuerung 101-i als nächstes ein Betriebsprogramm aus.
Durch Ausführen eines derartigen Betriebsprogramms wird ein Lernbetrieb des Roboters 10-i durch die Steuereinheit 3-i der Robotersteuerung 101-i ausgeführt und das Lernen wird wiederholt, bis Vibrationen des distalen Armabschnitts 50-i gleich oder unterhalb eines vorbestimmten Wertes sind, basierend auf während des Lernbetriebs mit dem Beschleunigungssensor 20-i erfassten Beschleunigungsdaten, der an dem distalen Armabschnitt 50-i des Roboters 10-i angeordnet ist. In dem vorliegenden Beispiel wird zum Minimieren von Vibrationen des distalen Armabschnitts 50-i, so dass diese gleich oder unterhalb eines vorbestimmten Wertes sind, eine Vibrationssteuerung zum Korrigieren des Betriebsbefehlswerts von der Robotervibrationssteuerung 11 ausgeführt.
In Schritt S104 erhält und speichert die Robotersteuerung 101-i als nächstes einen Ausgabewert des Pulscodierers 30-i des Servomotors (nicht dargestellt) des Roboters 10-i und der Ausgabewert wird kabellos an die Robotervibrationssteuerung 11 gesendet. Genauer gesagt, nachdem die Steuerungseinheit 3-i der Robotersteuerung 101-i den Ausgabewert des Pulscodierers 30-i erhält, wird der Ausgabewert an die steuerungsseitige kabellose Kommunikationseinheit 5-i gesendet und der Ausgabewert des Pulscodierers 30-i wird von der steuerungsseitigen kabellosen Kommunikationseinheit 5-i kabellos an die vibrationssteuerungsseitige kabellose Kommunikationseinheit 12 der Robotervibrationssteuerung 11 gesendet.
Als nächstes berechnet in Schritt S105 die Robotervibrationssteuerung 11 einen korrigierten Betriebsbefehlswert, der den Betriebsbefehlswert derart korrigiert, dass Vibrationen des distalen Armabschnitts 50-i minimiert werden, basierend auf einem Ausgabewert des Pulscodierers 30-i, Beschleunigungsdaten, die einem erfassten Resultat des Beschleunigungssensors 20-i entsprechen, und einem Betriebsbefehlswert, und der korrigierte Betriebsbefehlswert wird kabellos an die Robotersteuerung 101-i gesendet.
Die Berechnung des korrigierten Betriebsbefehlswerts wird in der korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit 13 in der Robotervibrationssteuerung 11 ausgeführt und wird anhand der Zeichnungen beschrieben. 5 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit 13 in der Robotervibrationssteuerung 11 gemäß Beispiel 1 darstellt. Die korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit 13 umfasst eine Positionsabweichungsberechnungseinheit 131, einen Positionsfehlerspeicher 132, eine Lernverstärkungsmultiplikationseinheit 133, einen Addierer 134, einen Nullphasen-Tiefpassfilter 135 und einen Lernkorrekturbetragsspeicher 136.
Als nächstes wird ein Berechnungsverfahren eines korrigierten Betriebsbefehlswerts anhand von 6 beschrieben, die ein Ablaufdiagramm ist, das einen Berechnungsablauf für einen korrigierten Betriebsbefehlswert in der korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit 13 darstellt. Das Berechnen des korrigierten Betriebsbefehlswerts in der korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit 13 wird durch Ausführen der Vibrationssteuerungssoftware 14 durchgeführt, die von außerhalb der Robotervibrationssteuerung 11 installiert ist.
Als erstes berechnet die Positionsabweichungsberechnungseinheit 131 in Schritt S201 eine Positionsabweichung aus einem Ausgabewert des Pulscodierers 30-i und Beschleunigungsdaten, die ein Ausgabewert des Beschleunigungssensors 20-i sind, und die Positionsabweichung wird in dem Positionsfehlerspeicher 132 gespeichert. Genauer gesagt werden die Beschleunigungsdaten mit einem Positionskonvertierer (nicht dargestellt) in Positionsdaten konvertiert und Positionsabweichungen Enull (1) bis Enull (N) werden aus den konvertierten Positionsdaten und einem Ausgabewert des Pulscodierers berechnet. Hierbei stellt N die Anzahl von Schritten dar, wenn der Lernbetrieb in N Schritten ausgeführt wird.
Als nächstes multipliziert die Lernverstärkungsmultiplikationseinheit 133 in Schritt S202 die Positionsabweichung mit einer Lernverstärkung, um eine korrigierte Positionsabweichung zu erhalten. Genauer gesagt wird durch Verwenden der nachstehenden Formel eine korrigierte Positionsabweichung Qin bezogen auf die k-te Positionsabweichung Enull (k) berechnet. Qin = L1 × Enull (k + m – 1) + L2 × Enull (k + m) + L3 × Enull(k + m + 1)
In diesem Fall ist m eine vorbestimmte ganze Zahl und L1, L2 und L3 sind Lernverstärkungen, von denen jede eine Konstante ist.
In Schritt S203 wird als nächstes ein Unull (k), welches ein Lernkorrekturbetrag in dem vorherigen Durchgang ist, von dem Lernkorrekturbetragsspeicher 136 ausgegeben und mit dem Addierer 134 zu einer korrigierten Positionsabweichung Qin addiert.
Als nächstes wird in Schritt S204 ein korrigierter Betriebsbefehlswert mit dem Nullphasen-Tiefpassfilter 135 berechnet.
Als nächstes wird in Schritt S205 ein korrigierter Betriebsbefehlswert Unull (k) mit einem Betriebsbefehlswert Unull (k) ersetzt, der nicht korrigiert ist, um diesen in dem Lernkorrekturbetragsspeicher 136 zu speichern.
Durch Ausführen der vorstehenden Schritte S201 bis S205 für k = 1 bis N wird ein Lernkorrekturbetrag berechnet und ein korrigierter Betriebsbefehlswert wird aus einem Betriebsbefehlswert und einem Lernkorrekturbetrag berechnet. Der berechnete korrigierte Betriebsbefehlswert wird von der korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit 13 an die vibrationssteuerungsseitige kabellose Kommunikationseinheit 12 gesendet und von der vibrationssteuerungsseitigen kabellosen Kommunikationseinheit 12 an die steuerungsseitige kabellose Kommunikationseinheit 5-i gesendet.
Wie in 3 dargestellt, ersetzt die Robotersteuerung 101-i in Schritt S106 als nächstes den Betriebsbefehlswert mit einem von der Robotervibrationssteuerung 11 gesendeten korrigierten Betriebsbefehlswert und ein Betriebsprogramm wird erneut ausgeführt.
In Schritt 107 berechnet die Robotervibrationssteuerung 11 als nächstes die Größenordnung der Vibrationen basierend auf von dem Beschleunigungssensor 20-i erhaltenen Beschleunigungsdaten, um die Größenordnungsbeziehung zwischen der Größenordnung der Vibration und einem vorbestimmten Schwellenwert zu ermitteln.
Wenn die Vibration gleich oder unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts ist, beendet die Robotervibrationssteuerung 11 die Vibrationssteuerung und die Robotersteuerung 101-i treibt den Roboter 10-i basierend auf dem zuletzt berechneten korrigierten Betriebsbefehlswert an.
Wenn die Vibration größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, treibt die Robotersteuerung 101-i andernfalls unter Rückkehr zu Schritt S103 den Roboter 10-i erneut an und wiederholt die Schritte S104 bis S106, um einen korrigierten Betriebsbefehlswert zu berechnen, bis die Vibration gleich oder geringer als der vorbestimmte Schwellenwert wird.
Wie vorstehend erwähnt, besteht durch Anwenden des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung keine Notwendigkeit, Vibrationssteuerungssoftware in jeder aus einer Mehrzahl von Robotersteuerungen zu installieren, da die Robotervibrationssteuerung unabhängig von der Robotersteuerung angeordnet ist. Durch Ausführen einer Vibrationssteuerung, die einen korrigierten Betriebsbefehlswert eines einen Beschleunigungssensor umfassenden Roboters mit einer Robotervibrationssteuerung berechnet, und Senden eines korrigierten Betriebsbefehlswert an eine Robotersteuerung durch Verwenden einer kabellosen Vorrichtung, kann ein Robotervibrationssteuerungssystem einfach ausgebildet werden.
Insbesondere in einer Fabrik, in der eine Mehrzahl von Robotern verwendet werden, muss herkömmlicherweise, wenn sämtliche Roboter einer Vibrationssteuerung unterliegen sollen, eine Vibrationssteuerung für jede der Robotersteuerung angeordnet werden, wodurch die Gesamtkosten der Fabrik als solche erhöht werden. Durch Verwenden des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung können die Gesamtkosten jedoch reduziert werden, da eine Robotervibrationssteuerung eine Vibrationssteuerung für alle Roboter in der Fabrik ausführen kann.
Als nächstes wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der eine Vibrationssteuerung bei einer Mehrzahl von Robotern mit der Robotervibrationssteuerung gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Da die Robotervibrationssteuerung gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung unabhängig von einer Robotersteuerung angeordnet werden kann, kann ebenso eine individuelle Vibrationssteuerung der Mehrzahl von Robotern mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden und alternativ dazu kann ebenso eine gleichzeitige Vibrationssteuerung der Mehrzahl von Robotern ausgeführt werden. Diese beiden Steuerungsverfahren werden nun beschrieben.
Als erstes wird ein Fall beschrieben, bei dem eine individuelle Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von (n) Robotern 10-1 bis 10-n mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt wird. Die 7a bis 7c sind Blockdiagramme, die einen Aufbau zeigen, in dem eine individuelle Vibrationssteuerung eines Roboters mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Zunächst wird, wie in 7a gezeigt, eine Robotervibrationssteuerung 11 mit einer ersten Robotersteuerung 101-1 und mit einem Roboter 10-1 verbunden und eine Vibrationssteuerung wird ausgeführt. Hier sind die Robotervibrationssteuerungen 11 und die Robotersteuerung 101-1 kabellos verbunden und die Robotervibrationssteuerung 11 und ein Beschleunigungssensor 20-1 des Roboters 10-1 sind mit Kabeln verbunden. Das Verfahren zur Vibrationssteuerung ist das Gleiche wie vorstehend beschrieben.
Als nächstes wird, wie in 7b gezeigt, zum Ausführen einer Vibrationssteuerung von anderen Robotern 10-i (i = 2 bis n – 1) die Robotervibrationssteuerung 11 kabellos mit einer Robotersteuerung 101-i verbunden und die Robotervibrationssteuerung 11 wird mit einem Beschleunigungssensor 20-i eines Roboters 10-i mit Kabeln verbunden und danach wird eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-i ausgeführt.
Wie in 7c gezeigt, werden schließlich zum Ausführen der Vibrationssteuerung des letzten Roboters 10-n die Robotervibrationssteuerung 11 und die Robotersteuerung 101-n kabellos verbunden und die Robotervibrationssteuerung 11 und der Beschleunigungssensor 20-n des Roboters 10-n werden mit Kabeln verbunden und anschließend wird eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-n ausgeführt.
Durch Umsetzen eines derartigen Aufbaus wie oben kann eine Vibrationsteuerung einer Mehrzahl von Robotern individuell mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden.
Als nächstes wird ein Fall einer gleichzeitigen Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von (n) Robotern 10-1 bis 10-n mit einer Robotervibrationssteuerung beschrieben. 8 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau darstellt, bei dem eine gleichzeitige Vibrationssteuerung eines Roboters mit dem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
Wie in 8 dargestellt, sind eine Mehrzahl von Robotersteuerungen 101-1 bis 101-n kabellos mit der Robotervibrationssteuerung 11 verbunden. An der Robotervibrationssteuerung 11 ist ein Steuerungswähler 17 zur Kommunikation mit einer spezifischen aus den Robotersteuerungen 101-1 bis 101-n angeordnet. Beschleunigungssensoren 20-1 bis 20-n einer Mehrzahl von Robotern 10-1 bis 10-n sind mit der Robotervibrationssteuerung 11 über Kabel verbunden. An der Robotervibrationssteuerung 11 ist ein Beschleunigungssensorwähler 18 zur Kommunikation mit einem spezifischen aus den Bewegungssensoren 20-1 bis 20-n angeordnet.
Als nächstes wird ein Ablauf beschrieben, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einer Robotervibrationssteuerung gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung gleichzeitig ausgeführt wird. 9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf darstellt, bei dem korrigierte Betriebsbefehlswerte einer Mehrzahl von Robotern mit dem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung berechnet werden.
Zuerst wird in Schritt S301 ein Anfangswert der Zahl i zum Definieren eines Roboters auf 0 gesetzt. Als nächstes wird i in Schritt S302 um 1 erhöht.
Als nächstes wird in Schritt S303 ein Steuerungswähler 17 umgeschaltet, so dass die Robotervibrationssteuerung 11 mit der i-ten Robotersteuerung 101-i kabellos verbunden ist. Wenn i = 1 kann zum Beispiel eine Kommunikation zwischen der Robotervibrationssteuerung 11 und der Robotersteuerung 101-1 ausgeführt werden.
Als nächstes wird in Schritt S304 der Beschleunigungssensorwähler 18 umgeschaltet, so dass die Robotervibrationssteuerung 11 mit einem Beschleunigungssensor des i-ten Roboters über Kabel verbunden ist. Wenn i = 1 kann zum Beispiel eine Kommunikation zwischen der Robotervibrationssteuerung 11 und dem Beschleunigungssensor 20-1 des Roboters 10-1 ausgeführt werden.
Als nächstes wird in Schritt S305 ein korrigierter Betriebsbefehlswert des i-ten Roboters berechnet. Der Ablauf zum Berechnen eines korrigierten Betriebsbefehlswerts ist der Gleiche wie vorstehend beschrieben.
Der korrigierte Betriebsbefehlswert wird berechnet und die Vibrationssteuerung ist vervollständigt und anschließend wird durch Beurteilen in Schritt S306, ob i = n ist oder nicht, beurteilt, ob eine Vibrationssteuerung aller n-Sätze an Robotern, die Ziele der Vibrationssteuerung sind, vervollständigt ist. Wenn i = n wird die Vibrationssteuerung aller Roboter als vervollständigt beurteilt und der Vibrationsteuerungsvorgang wird beendet. Wenn andererseits 1 < n, wird zurückkehrend zu Schritt S302 i um 1 erhöht, um eine Vibrationssteuerung eines Roboters auszuführen, der das nächste Ziel der Vibrationssteuerung ist.
Durch Anwenden eines derartigen Aufbaus wie oben, kann eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern gleichzeitig mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden.
Durch Anwenden des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung können Daten einfach übersandt und empfangen werden, da die Robotersteuerung und die Robotervibrationssteuerung kabellos verbunden sind. Da die Robotervibrationssteuerung und der Beschleunigungssensor des Roboters über Kabel verbunden sind, kann dies ferner einen Vorteil bereitstellen, zum Beispiel in einem Fall, in dem es schwierig ist, einen Sender zum Ausführen einer kabellosen Kommunikation an einem distalen Armabschnitt anzuordnen, oder indem es schwierig ist, aufgrund von Störungen oder dergleichen Daten kabellos zu übertragen.
(2. Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. 10 ist ein Blockdiagramm des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung. Ein Vibrationssteuerungsrobotersystems 200 gemäß Beispiel 2 umfasst eine Robotersteuerung 201-i, die einen Roboter 10-i steuert, und eine Robotervibrationssteuerung 21, und eine Robotervibrationssteuerung 21 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie unabhängig von der Robotersteuerung 201-i angeordnet ist, und dadurch, dass eine Kommunikation zwischen einer steuerungsseitigen Kabelkommunikationseinheit 6-i, die eine steuerungsseitige Kommunikationseinheit der Robotervibrationssteuerung 21 ist, und einer vibrationssteuerungsseitigen Kabelkommunikationseinheit 19, die eine vibrationssteuerungsseitige Kommunikationseinheit ist, mit Kabeln ausgeführt wird.
Ein Unterschied zwischen dem Vibrationssteuerungsrobotersystem 200 gemäß Beispiel 2 und dem Vibrationssteuerungsrobotersystem 100 gemäß Beispiel 1 ist, dass eine Kommunikation zwischen einer steuerungsseitigen Kabel kommunikationseinheit 6-i, die eine steuerungsseitige Kommunikationseinheit der Robotervibrationssteuerung 21 ist, und der vibrationssteuerungsseitigen Kabelkommunikationseinheit 19, die eine vibrationssteuerungsseitige Kommunikationseinheit ist, mit Kabeln ausgeführt wird. Da der Ablauf einer Vibrationssteuerung des Roboters 10-1 durch Berechnen eines korrigierten Betriebsbefehlswerts der Gleiche wie in Beispiel 1 ist, wird eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen.
Als nächstes wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der eine Vibrationssteuerung für eine Mehrzahl von Robotern mit der Robotervibrationssteuerung gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Da die Robotervibrationssteuerung der vorliegenden Erfindung unabhängig von einer Robotersteuerung angeordnet werden kann, kann ebenso eine individuelle Vibrationssteuerung der Mehrzahl von Robotern mit der Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden, und alternativ kann ebenso eine gleichzeitige Vibrationssteuerung der Mehrzahl von Robotern ausgeführt werden. Diese beiden Steuerungsverfahren werden nun beschrieben.
Als erstes wird ein Fall beschrieben, bei dem eine individuelle Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von (n) Robotern 10-1 bis 10-n mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt wird. Die 11a bis 11c sind Blockdiagramme, die einen Aufbau zeigen, in dem eine individuelle Vibrationssteuerung eines Roboters mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Zunächst wird, wie in 11a gezeigt, eine Robotervibrationssteuerung 21 mit einer ersten Robotersteuerung 201-1 und mit einem Roboter 10-1 verbunden und eine Vibrationssteuerung wird ausgeführt. Hier sind die Robotervibrationssteuerungen 21 und die Robotersteuerung 201-1 mit Kabeln verbunden und die Robotervibrationssteuerung 21 und ein Beschleunigungssensor 20-1 des Roboters 10-1 sind ebenso mit Kabeln verbunden. Das Verfahren zur Vibrationssteuerung ist das Gleiche wie vorstehend beschrieben.
Als nächstes wird, wie in 11b gezeigt, zum Ausführen einer Vibrationssteuerung von anderen Robotern 10-i (i = 2 bis n – 1) die Robotervibrationssteuerung 21 über Kabel mit einer Robotersteuerung 201-i verbunden und die Robotervibrationssteuerung 21 wird ebenso mit einem Beschleunigungssensor 20-i eines Roboters 10-i mit Kabeln verbunden und danach wird eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-i ausgeführt.
Wie in 11c gezeigt, werden schließlich zum Ausführen der Vibrationssteuerung des letzten Roboters 10-n die Robotervibrationssteuerung 21 und die Robotersteuerung 201-n mit Kabeln verbunden und die Robotervibrationssteuerung 21 und der Beschleunigungssensor 20-n des Roboters 10-n werden ebenso mit Kabeln verbunden und anschließend wird eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-n ausgeführt.
Durch Umsetzen eines derartigen Aufbaus wie oben kann eine Vibrationsteuerung einer Mehrzahl von Robotern individuell mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden.
Als nächstes wird ein Fall einer gleichzeitigen Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von (n) Robotern 10-1 bis 10-n mit einer Robotervibrationssteuerung beschrieben. 12 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau darstellt, bei dem eine gleichzeitige Vibrationssteuerung eines Roboters mit dem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
Wie in 12 dargestellt, sind eine Mehrzahl von Robotersteuerungen 201-1 bis 201-n über Kabel mit der Robotervibrationssteuerung 21 verbunden. An der Robotervibrationssteuerung 21 ist ein Steuerungswähler 17 zur Kommunikation mit einer spezifischen aus den Robotersteuerungen 201-1 bis 201-n angeordnet. Beschleunigungssensoren 20-1 bis 20-n einer Mehrzahl von Robotern 10-1 bis 10-n sind mit der Robotervibrationssteuerung 21 über Kabel verbunden. An der Robotervibrationssteuerung 21 ist ein Beschleunigungssensorwähler 18 zur Kommunikation mit einem spezifischen aus den Bewegungssensoren 20-1 bis 20-n angeordnet.
Als nächstes wird ein Ablauf beschrieben, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einer Robotervibrationssteuerung gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung gleichzeitig ausgeführt wird. 13 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf darstellt, bei dem korrigierte Betriebsbefehlswerte einer Mehrzahl von Robotern mit dem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung berechnet werden.
Zuerst wird in Schritt S401 ein Anfangswert der Zahl i zum Definieren eines Roboters auf 0 gesetzt. Als nächstes wird i in Schritt S402 um 1 erhöht.
Als nächstes wird in Schritt S403 ein Steuerungswähler 17 umgeschaltet, so dass die Robotervibrationssteuerung 21 mit der i-ten Robotersteuerung 201-i über Kabel verbunden ist. Wenn i = 1 kann zum Beispiel eine Kommunikation zwischen der Robotervibrationssteuerung 21 und der Robotersteuerung 201-1 ausgeführt werden.
Als nächstes wird in Schritt S404 der Beschleunigungssensorwähler 18 umgeschaltet, so dass die Robotervibrationssteuerung 21 mit einem Beschleunigungssensor des i-ten Roboters über Kabel verbunden ist. Wenn i = 1 kann zum Beispiel eine Kommunikation zwischen der Robotervibrationssteuerung 21 und dem Beschleunigungssensor 20-1 des Roboters 10-1 ausgeführt werden.
Als nächstes wird in Schritt S405 ein korrigierter Betriebsbefehlswert des i-ten Roboters berechnet. Der Ablauf zum Berechnen eines korrigierten Betriebsbefehlswerts ist der Gleiche wie vorstehend beschrieben.
Der korrigierte Betriebsbefehlswert wird berechnet und die Vibrationssteuerung ist vervollständigt und anschließend wird durch Beurteilen in Schritt S406, ob i = n ist oder nicht, beurteilt, ob eine Vibrationssteuerung aller n-Sätze an Robotern, die Ziele der Vibrationssteuerung sind, vervollständigt ist. Wenn i = n wird die Vibrationssteuerung aller Roboter als vervollständigt beurteilt und der Vibrationsteuerungsvorgang wird beendet. Wenn andererseits 1 < n, wird zurückkehrend zu Schritt S402 i um 1 erhöht, um eine Vibrationssteuerung eines Roboters auszuführen, der das nächste Ziel der Vibrationssteuerung ist.
Durch Anwenden eines derartigen Aufbaus wie oben, kann eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern gleichzeitig mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden.
Da die Robotervibrationssteuerung und der Beschleunigungssensor des Roboters über Kabel verbunden sind, kann durch Anwenden des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 2 ein Vorteil bereitgestellt sein, zum Beispiel in einem Fall, in dem es schwierig ist, aufgrund von Störungen oder dergleichen Daten kabellos zu senden und zu empfangen.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. 14 ist ein Blockdiagramm des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung. Ein Vibrationssteuerungsrobotersystem 300 gemäß Beispiel 3 umfasst eine Robotersteuerung 301-i, die einen Roboter 10-i steuert, und eine Robotervibrationssteuerung 31, und eine Robotervibrationssteuerung 31 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie unabhängig von der Robotersteuerung 301-i angeordnet ist und dass die Kommunikation zwischen dem Beschleunigungssensor 20-i des Roboters 10-i und einer Beschleunigungssensorschnittstelle 15 einer Robotervibrationssteuerung 31 kabellos mittels einer kabellosen Kommunikationseinheit für den Beschleunigungssensor 22 ausgeführt wird.
Ein Unterschied zwischen dem Robotervibrationssystem 300 gemäß Beispiel 3 und dem Robotervibrationssystem 100 gemäß Beispiel 1 ist, dass eine Kommunikation zwischen dem Beschleunigungssensor 20-i des Roboters 10-i und der Beschleunigungssensorschnittstelle 15 der Robotervibrationssteuerung 31 kabellos mittels der kabellosen Kommunikationseinheit für den Beschleunigungssensor 22 ausgeführt wird. In dem Beschleunigungssensor 20-i des Roboters 10-i ist eine Beschleunigungssensorsendeeinheit 60-i angeordnet, zum Senden von mit dem Beschleunigungssensor 20-i erfassten Beschleunigungsdaten an die kabellose Kommunikationseinheit für den Beschleunigungssensor 22 der Robotervibrationssteuerung 31. Da der Ablauf, mit der eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-i durch Berechnen eines korrigierten Betriebsbefehlswerts ausgeführt wird, der gleiche wie in Beispiel 1 ist, wird eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen.
Als nächstes wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit der Robotervibrationssteuerung gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Da die Robotervibrationssteuerung der vorliegenden Erfindung unabhängig von einer Robotersteuerung angeordnet werden kann, kann ebenso eine individuelle Vibrationssteuerung der Mehrzahl von Robotern mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden und alternativ dazu kann ebenso eine gleichzeitige Vibrationssteuerung der Mehrzahl von Robotern ausgeführt werden. Diese beiden Steuerungsverfahren werden nun beschrieben.
Als erstes wird ein Fall beschrieben, bei dem eine individuelle Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von (n) Robotern 10-1 bis 10-n mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt wird. Die 15a bis 15c sind Blockdiagramme, die einen Aufbau zeigen, in dem eine individuelle Vibrationssteuerung eines Roboters mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Zunächst wird, wie in 15a gezeigt, eine Robotervibrationssteuerung 31 mit einer ersten Robotersteuerung 301-1 und mit einem Roboter 10-1 verbunden und eine Vibrationssteuerung wird ausgeführt. Hier sind die Robotervibrationssteuerung 31 und die Robotersteuerung 301-1 kabellos verbunden und die Robotervibrationssteuerung 31 und ein Beschleunigungssensor 20-1 des Roboters 10-1 sind ebenso kabellos verbunden. Das Verfahren zur Vibrationssteuerung ist das Gleiche wie vorstehend beschrieben.
Als nächstes wird, wie in 15b gezeigt, zum Ausführen einer Vibrationssteuerung von anderen Robotern 10-i (i = 2 bis n – 1) die Robotervibrationssteuerung 31 kabellos mit einer Robotersteuerung 301-i verbunden und die Robotervibrationssteuerung 31 wird mit einem Beschleunigungssensor 20-i eines Roboters 10-i ebenso kabellos verbunden und danach wird eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-i ausgeführt.
Wie in 15c gezeigt, werden schließlich zum Ausführen der Vibrationssteuerung des letzten Roboters 10-n die Robotervibrationssteuerung 31 und die Robotersteuerung 301-n kabellos verbunden und die Robotervibrationssteuerung 31 und der Beschleunigungssensor 20-n des Roboters 10-n werden mit Kabeln verbunden und anschließend wird eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-n ausgeführt.
Durch Umsetzen eines derartigen Aufbaus wie oben, kann eine Vibrationsteuerung einer Mehrzahl von Robotern individuell mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden.
Als nächstes wird ein Fall einer gleichzeitigen Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von (n) Robotern 10-1 bis 10-n mit einer Robotervibrationssteuerung beschrieben. 16 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau darstellt, bei dem eine gleichzeitige Vibrationssteuerung eines Roboters mit dem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
Wie in 16 dargestellt, wird eine Mehrzahl von Robotersteuerungen 301-1 bis 301-n kabellos mit der Robotervibrationssteuerung 31 verbunden. An der Robotervibrationssteuerung 31 ist ein Steuerungswähler 17 zur Kommunikation mit einer spezifischen aus den Robotersteuerungen 301-1 bis 301-n angeordnet. Beschleunigungssensoren 20-1 bis 20-n einer Mehrzahl von Robotern 10-1 bis 10-n sind mit der Robotervibrationssteuerung 31 kabellos verbunden. An der Robotervibrationssteuerung 31 ist ein Beschleunigungssensorwähler 18 zur Kommunikation mit einem spezifischen aus den Bewegungssensoren 20-1 bis 20-n angeordnet.
Als nächstes wird ein Ablauf beschrieben, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einer Robotervibrationssteuerung gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung gleichzeitig ausgeführt wird. 17 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf darstellt, bei dem korrigierte Betriebsbefehlswerte einer Mehrzahl von Robotern mit dem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung berechnet werden.
Zuerst wird in Schritt S501 ein Anfangswert der Zahl i zum Definieren eines Roboters auf 0 gesetzt. Als nächstes wird i in Schritt S502 um 1 erhöht.
Als nächstes wird in Schritt S503 ein Steuerungswähler 17 umgeschaltet, so dass die Robotervibrationssteuerung 31 mit der i-ten Robotersteuerung 301-i kabellos verbunden ist. Wenn i = 1 kann zum Beispiel eine Kommunikation zwischen der Robotervibrationssteuerung 31 und der Robotersteuerung 301-1 ausgeführt werden.
Als nächstes wird in Schritt S504 der Beschleunigungssensorwähler 18 umgeschaltet, so dass die Robotervibrationssteuerung 31 mit einem Beschleunigungssensor des i-ten Roboters kabellos verbunden ist. Wenn i = 1 kann zum Beispiel eine Kommunikation zwischen der Robotervibrationssteuerung 31 und dem Beschleunigungssensor 20-1 des Roboters 10-1 ausgeführt werden.
Als nächstes wird in Schritt S505 ein korrigierter Betriebsbefehlswert des i-ten Roboters berechnet. Der Ablauf zum Berechnen eines korrigierten Betriebsbefehlswerts ist der Gleiche wie vorstehend beschrieben.
Der korrigierte Betriebsbefehlswert wird berechnet und die Vibrationssteuerung ist vervollständigt und anschließend wird durch Beurteilen in Schritt S506, ob i = n ist oder nicht, beurteilt, ob eine Vibrationssteuerung aller n-Sätze an Robotern, die Ziele der Vibrationssteuerung sind, vervollständigt ist. Wenn i = n wird die Vibrationssteuerung aller Roboter als vervollständigt beurteilt und der Vibrationsteuerungsvorgang wird beendet. Wenn andererseits 1 < n, wird zurückkehrend zu Schritt S502 i um 1 erhöht, um eine Vibrationssteuerung eines Roboters auszuführen, der das nächste Ziel der Vibrationssteuerung ist.
Durch Anwenden eines derartigen Aufbaus wie oben, kann eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern gleichzeitig mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden.
Durch Anwenden des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung können Daten zwischen der Robotervibrationssteuerung und dem Beschleunigungssensor des Roboters einfach übersandt und empfangen werden, da eine Kommunikation zwischen dem Beschleunigungssensor des Roboters und der Beschleunigungssensorschnittstelle des Roboters kabellos ausgeführt wird.
(4. Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. 18 ist ein Blockdiagramm des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung. Ein Vibrationssteuerungsrobotersystem 400 gemäß Beispiel 4 umfasst eine Robotersteuerung 401-i, die einen Roboter 10-i steuert, und eine Robotervibrationssteuerung 41, und eine Robotervibrationssteuerung 41 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie unabhängig von der Robotersteuerung 401-i angeordnet ist, dass eine Kommunikation zwischen einer steuerungsseitigen Kabelkommunikationseinheit 6-i, die eine steuerungsseitige Kommunikationseinheit der Robotervibrationssteuerung 41 ist, und einer vibrationssteuerungsseitigen Kabelkommunikationseinheit 19, die eine vibrationssteuerungsseitige Kommunikationseinheit ist, mit Kabeln ausgeführt wird, und dadurch, dass ein Kommunikation zwischen dem Beschleunigungssensor 20-i des Roboters 10-i und einer Beschleunigungssensorschnittstelle 15 einer Robotervibrationssteuerung 41 kabellos mittels einer kabellosen Kommunikationseinheit für den Beschleunigungssensor 22 ausgeführt wird.
Ein Unterschied zwischen dem Vibrationssteuerungsrobotersystem 400 gemäß Beispiel 4 und dem Vibrationssteuerungsrobotersystem 200 gemäß Beispiel 2 ist, dass eine Kommunikation zwischen dem Beschleunigungssensor 20i des Roboters 10-i und der Beschleunigungssensorschnittstelle 15 der Robotervibrationssteuerung 41 kabellos mittels der kabellosen Kommunikationseinheit für den Beschleunigungssensor 22 ausgeführt wird. In dem Beschleunigungssensor 20-i des Roboters 10-i ist eine Beschleunigungssensoreinheit 60-i zum Übertragen von mit dem Beschleunigungssensor 20-i erfassten Beschleunigungsdaten an die kabellose Kommunikationseinheit für den Beschleunigungssensor 22 der Robotervibrationssteuerung 41 angeordnet. Da der Ablauf, mit dem eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-i durch Berechnen eines korrigierten Betriebsbefehlswerts der Gleiche wie in Beispiel 1 ist, wird eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen.
Als nächstes wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der eine Vibrationssteuerung bei einer Mehrzahl von Robotern mit der Robotervibrationssteuerung gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Da die Robotervibrationssteuerung gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung unabhängig von einer Robotersteuerung angeordnet werden kann, kann ebenso eine individuelle Vibrationssteuerung der Mehrzahl von Robotern mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden und alternativ dazu kann ebenso eine gleichzeitige Vibrationssteuerung der Mehrzahl von Robotern ausgeführt werden. Diese beiden Steuerungsverfahren werden nun beschrieben.
Als erstes wird ein Fall beschrieben, bei dem eine individuelle Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von (n) Robotern 10-1 bis 10-n mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt wird. Die 19a bis 19c sind Blockdiagramme, die einen Aufbau zeigen, in dem eine individuelle Vibrationssteuerung eines Roboters mit einem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Zunächst wird, wie in 19a gezeigt, eine Robotervibrationssteuerung 41 mit einer ersten Robotersteuerung 401-1 und mit einem Roboter 10-1 verbunden und eine Vibrationssteuerung wird ausgeführt. Hier sind die Robotervibrationssteuerungen 41 und die Robotersteuerung 401-1 mit Kabeln verbunden und die Robotervibrationssteuerung 41 und ein Beschleunigungssensor 20-1 des Roboters 10-1 sind kabellos. Das Verfahren zur Vibrationssteuerung ist das Gleiche wie vorstehend beschrieben.
Als nächstes wird, wie in 19b gezeigt, zum Ausführen einer Vibrationssteuerung von anderen Robotern 10-i (i = 2 bis n – 1) die Robotervibrationssteuerung 41 mit Kabeln mit einer Robotersteuerung 401-i verbunden und die Robotervibrationssteuerung 41 wird mit einem Beschleunigungssensor 20-i eines Roboters 10-i kabellos verbunden und danach wird eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-i ausgeführt.
Wie in 19c gezeigt, werden schließlich zum Ausführen der Vibrationssteuerung des letzten Roboters 10-n die Robotervibrationssteuerung 41 und die Robotersteuerung 401-n mit Kabeln verbunden und die Robotervibrationssteuerung 41 und der Beschleunigungssensor 20-n des Roboters 10-n werden kabellos verbunden und anschließend wird eine Vibrationssteuerung des Roboters 10-n ausgeführt.
Durch Umsetzen eines derartigen Aufbaus wie oben, kann eine Vibrationsteuerung einer Mehrzahl von Robotern individuell mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden.
Als nächstes wird ein Fall einer gleichzeitigen Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von (n) Robotern 10-1 bis 10-n mit einer Robotervibrationssteuerung beschrieben. 20 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau darstellt, bei dem eine gleichzeitige Vibrationssteuerung eines Roboters mit dem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
Wie in 20 dargestellt, wird eine Mehrzahl von Robotersteuerungen 401-1 bis 401-n mit der Robotervibrationssteuerung 41 über Kabel verbunden. An der Robotervibrationssteuerung 41 ist ein Steuerungswähler 17 zur Kommunikation mit einer spezifischen aus den Robotersteuerungen 401-1 bis 401-n angeordnet. Beschleunigungssensoren 20-1 bis 20-n einer Mehrzahl von Robotern 10-1 bis 10-n sind mit der Robotervibrationssteuerung 41 kabellos verbunden. An der Robotervibrationssteuerung 41 ist ein Beschleunigungssensorwähler 18 zur Kommunikation mit einem spezifischen aus den Bewegungssensoren 20-1 bis 20-n angeordnet.
Als nächstes wird ein Ablauf beschrieben, bei dem eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern mit einer Robotervibrationssteuerung gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung gleichzeitig ausgeführt wird. 21 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf darstellt, bei dem korrigierte Betriebsbefehlswerte einer Mehrzahl von Robotern mit dem Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung berechnet werden.
Zuerst wird in Schritt S601 ein Anfangswert der Zahl i zum Definieren eines Roboters auf 0 gesetzt. Als nächstes wird i in Schritt S602 um 1 erhöht.
Als nächstes wird in Schritt S603 ein Steuerungswähler 17 umgeschaltet, so dass die Robotervibrationssteuerung 41 mit der i-ten Robotersteuerung 401-i über Kabel verbunden ist. Wenn i = 1 kann zum Beispiel eine Kommunikation zwischen der Robotervibrationssteuerung 41 und der Robotersteuerung 401-1 ausgeführt werden.
Als nächstes wird in Schritt S604 der Beschleunigungssensorwähler 18 umgeschaltet, so dass die Robotervibrationssteuerung 41 mit einem Beschleunigungssensor des i-ten Roboters kabellos verbunden ist. Wenn i = 1 kann zum Beispiel eine Kommunikation zwischen der Robotervibrationssteuerung 41 und dem Beschleunigungssensor 20-1 des Roboters 10-1 ausgeführt werden.
Als nächstes wird in Schritt S605 ein korrigierter Betriebsbefehlswert des i-ten Roboters berechnet. Der Ablauf zum Berechnen eines korrigierten Betriebsbefehlswerts ist der Gleiche wie vorstehend beschrieben.
Der korrigierte Betriebsbefehlswert wird berechnet und die Vibrationssteuerung ist vervollständigt und anschließend wird durch Beurteilen in Schritt S606, ob i = n ist oder nicht, beurteilt, ob eine Vibrationssteuerung aller n-Sätze an Robotern, die Ziele der Vibrationssteuerung sind, vervollständigt ist. Wenn i = n wird die Vibrationssteuerung aller Roboter als vervollständigt beurteilt und der Vibrationsteuerungsvorgang wird beendet. Wenn andererseits 1 < n, wird zurückkehrend zu Schritt S602 i um 1 erhöht, um eine Vibrationssteuerung eines Roboters auszuführen, der das nächste Ziel der Vibrationssteuerung ist.
Durch Anwenden eines derartigen Aufbaus wie oben, kann eine Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern gleichzeitig mit einer Robotervibrationssteuerung ausgeführt werden.
Durch Anwenden des Vibrationssteuerungsrobotersystems gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung, können Daten zwischen der Robotervibrationssteuerung und dem Beschleunigungssensor des Roboters einfach übersandt und empfangen werden, da die Kommunikation zwischen dem Beschleunigungssensor des Roboters und der Beschleunigungssensorschnittstelle der Robotersteuerung kabellos ausgeführt wird.
Eine Robotervibrationssteuerung, die ein Vibrationssteuerungsrobotersystem der oben beschriebenen Beispiele bildet, kann bewegbar oder tragbar sein. Dadurch kann für eine Mehrzahl von Robotern, die sich an getrennten Orten befinden, eine Vibrationssteuerung der Roboter in einer mobilen Weise erfolgen.
Obwohl in den vorstehenden Beispielen ein Aufbau gewählt ist, in dem von einem Beschleunigungssensor erfasste Beschleunigungsdaten von einer Robotervibrationssteuerung empfangen werden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann einen Aufbau aufweisen, in dem von einem Beschleunigungssensor erfasste Beschleunigungsdaten von einer Robotersteuerung erhalten werden und die erhaltenen Beschleunigungsdaten von der Robotersteuerung zu einer Robotervibrationssteuerung gesendet werden.
Obwohl für die Robotersteuerung und die Robotervibrationssteuerung der vorliegenden Beispiele Ausbildungen dargestellt sind, die eine kabellose Kommunikationseinheit oder eine Kabelkommunikationseinheit aufweisen, kann ein Aufbau gewählt werden, der sowohl eine kabellose Kommunikationseinheit als auch eine Kabelkommunikationseinheit umfasst, und bei der diese Einheiten in Abhängigkeit einer Verbindungs-Ausführungsform umgeschaltet werden. Zum Beispiel können eine Robotersteuerung und die Robotervibrationssteuerung Daten kabellos senden und empfangen und eine andere Robotersteuerung und die Robotervibrationssteuerung können Daten über Kabel senden und empfangen. Wenn eine Robotervibrationssteuerung mit sowohl kabellosem als auch kabelgebundenen Datensenden und – empfangen umgehen kann, können auf diese Weise Daten mit einer Robotervibrationssteuerung gesendet und empfangen werden, egal welches aus einem kabellosen Verfahren und einem kabelgebundenen Verfahrens eine Kommunikationseinheit der Robotersteuerung anwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 10-100085 A [0002]

Claims

Vibrationssteuerungsrobotersystem umfassend: eine Robotersteuerung (101), die einen Betriebsbefehlswert an einen Servomotor sendet, der einen Roboter antreibt, und einen Ausgabewert eines Pulscodierers des sich basierend auf dem Betriebsbefehlswert bewegenden Servomotors erhält, wobei die Robotersteuerung eine steuerungsseitige Kommunikationseinheit (5) umfasst, die den Betriebsbefehlswert und den Ausgabewert des Pulscodierers an eine Robotervibrationssteuerung sendet; und wobei die Robotervibrationssteuerung (11) folgendes umfasst: eine Beschleunigungssensorschnittstelle (15), die Daten eines in einem Steuerungszielabschnitt des Roboters enthaltenen Beschleunigungssensors erhält; eine korrigierter-Betriebsbefehlswert-Berechnungseinheit (13), die basierend auf dem Ausgabewert des Pulscodierers und den Daten des Beschleunigungssensors einen korrigierten Betriebsbefehlswert berechnet, der durch Korrigieren des Betriebsbefehlswerts erhalten wird, so dass Vibrationen des Roboters unterdrückt werden; und eine vibrationssteuerungsseitige Kommunikationseinheit (12), die den korrigierten Betriebsbefehlswert an die Robotersteuerung (101) sendet; wobei die Robotervibrationssteuerung (11) unabhängig von der Robotersteuerung (101) angeordnet ist.
Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Kommunikation zwischen der steuerungsseitigen Kommunikationseinheit (5) und der vibrationssteuerungsseitigen Kommunikationseinheit (12) kabellose ausgeführt wird.
Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Kommunikation zwischen der steuerungsseitigen Kommunikationseinheit (5) und der vibrationssteuerungsseitigen Kommunikationseinheit (12) mit Kabeln durchgeführt wird.
Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Kommunikation zwischen dem Beschleunigungssensor des Roboters und der Beschleunigungssensorschnittstelle (15) kabellos durchgeführt wird.
Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Kommunikation zwischen dem Beschleunigungssensor des Roboters und der Beschleunigungssensorschnittstelle (15) mit Kabeln durchgeführt wird.
Vibrationssteuerungsrobotersystem gemäß Anspruch 1, wobei eine gleichzeitige Vibrationssteuerung einer Mehrzahl von Robotern, die mit einer Mehrzahl von Robotersteuerungen (101) gesteuert werden, mittels der einen Robotervibrationssteuerung (11) ausgeführt wird.