DE112017003706T5

DE112017003706T5 - Verfahren zur Bedienung eines Roboters, Computerprogramm und Robotersystem

Info

Publication number: DE112017003706T5
Application number: DE112017003706.9T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Hashimoto; Masayuki Kamon
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2019-04-04
Also published as: WO2018016568A1; TW201817562A; JP2018012185A; CN109414820B; JP7007791B2; US20190314992A1; CN109414820A; TWI645946B

Abstract

Ein Verfahren zur Bedienung eines Roboters 2 beinhaltet Erfassen einer ersten Bedingung, die eine bestimmte Modellarbeit definiert (Schritt S1), Erfassen, für die Modellarbeit, von Umwandlungsinformation zum Erfassen erster korrigierter Arbeitsvorgang-Information auf Grundlage einer ersten temporären Arbeitsvorgang-Information des Roboters 2 (Schritt S4), Erfassen einer zweiten Bedingung, die eine bestimmte Zielarbeit definiert (Schritt S5) und Erfassen einer zweiten korrigierten Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang des Roboters 2 für die Zielarbeit bezeichnend ist, auf Grundlage der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung und der Umwandlungsinformation (Schritt S6).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bedienung eines Roboters, der eine Reihe von Arbeiten durchführt, die mehrere Prozesse umfassen, und bezieht sich auch auf ein Computerprogramm und ein Robotersystem.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Herkömmlicherweise wird an Fertigungsstandorten eine sich wiederholende Arbeit, wie beispielsweise Schweißen, Lackieren, Teilemontage oder Aufbringen eines Dichtungsmittel, von einem Industrieroboter automatisch durchgeführt. Um den Roboter zu veranlassen, die Arbeit durchzuführen, ist „Einlernen“, bei dem Lerninhalte, wie beispielsweise Arbeitsvorgang-Information, die für die Arbeit erforderlich ist und korrigierte Information, die durch Ändern und Optimieren der Arbeitsvorgang-Information erhalten wird, dem Roboter gegeben und darin gespeichert werden, erforderlich. Das Verfahren zum Einlernen des Roboters weist beispielsweise ein Verfahren zum direkten Einlernen, bei dem der Bediener den Roboter direkt berührt und bedient, ein Verfahren zum Einlernen, bei dem der Bediener den Roboter mithilfe eines Einlern-Handgeräts aus der Ferne betätigt, ein Verfahren zum Einlernen durch Programmierung und ein Verfahren zum Einlernen mithilfe einer Master-Slave-Beziehung auf. Patentdokument 1 offenbart beispielsweise ein Beispiel einer Einlernarbeit, bei der ein Weg einer Arbeit mithilfe des direkten Einlernens in einem Roboter gespeichert wird.
[Referenzdokumente der herkömmlichen Technik]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] JP2013-71231A
BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
[Durch die Offenbarung zu lösende Aufgaben]
Da der Roboter die verschiedenen Arbeiten wie oben beschrieben handhabt, ist Einlernen für jede Arbeit erforderlich, da sich die Art von Arbeit unterscheidet, wie beispielsweise Schweißen und Lackieren. Ferner ist Einlernen je nach dem Inhalt trotzdem erforderlich, selbst wenn der Roboter dieselbe Art von Arbeiten handhabt, wenn sich der Inhalt der Arbeiten unterscheidet. Wenn sich beispielsweise ein Zielteil eines Produkts in Bezug auf die Auftragungsarbeit von Dichtungsmittel unterscheidet, muss Einlernen des Arbeitsvorgangs entsprechend dem Zielteil durchgeführt werden. Darüber hinaus kann der einmal eingelernte Arbeitsvorgang geeigneter gemacht werden. Da diese Arbeiten jedoch die Technik eines Experten erfordern und Zeit und Mühe erfordern, ist die Belastung des Bedieners nicht unerheblich.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es daher, ein Verfahren zur Bedienung eines Roboters, ein Computerprogramm und ein Robotersystem bereitzustellen, die imstande sind, Information zu einem Arbeitsvorgang des Roboters entsprechend einer Arbeit leicht zu erfassen und die Belastung des Bedieners zu verringern.
[Kurzdarstellung der Offenbarung]
Ein Verfahren zur Bedienung eines Roboters gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Reihe von Arbeiten durchzuführen, die mehrere Prozesse umfassen. Das Verfahren beinhaltet Erfassen einer ersten Bedingung, die eine bestimmte Modellarbeit definiert, Erfassen, für die Modellarbeit, einer Umwandlungsinformation zum Erfassen einer ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang bezeichnend ist, der durch Korrigieren eines temporären Arbeitsvorgangs auf Grundlage einer ersten temporären Arbeitsvorgang-Information erhalten wird, die für den temporären Arbeitsvorgang des Roboters bezeichnend ist, der die erste Bedingung erfüllt, Erfassen einer zweiten Bedingung, die eine bestimmte Zielarbeit definiert, und Erfassen einer zweiten korrigierten Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang des Roboters für die Zielarbeit bezeichnend ist, auf Grundlage der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung und der Umwandlungsinformation.
Daher kann hinsichtlich des Arbeitsvorgangs des Roboters für die Zielarbeit die korrigierte Arbeitsvorgang-Information, die dem korrigierten Arbeitsvorgang entspricht, ohne eine tatsächliche Korrektur erfasst werden. Das heißt, durch automatisches Anwenden der Logik der Korrektur, wenn der korrigierte Arbeitsvorgang für die Modellarbeit auf Grundlage des temporären Arbeitsvorgangs erfasst wird, kann die korrigierte Arbeitsvorgang-Information für die Zielarbeit leicht erfasst werden.
Ein Computerprogramm gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung bewirkt, dass ein Computer eines Robotersystems eine Verarbeitung ausführt, wobei das Robotersystem einen Roboter aufweist, der dazu eingerichtet ist, eine Reihe von Arbeiten auszuführen, die mehrere Prozesse umfassen, wobei der Computer dazu eingerichtet ist, einen Arbeitsvorgang des Roboters zu steuern. Die Verarbeitung beinhaltet Erfassen einer ersten Bedingung, die eine bestimmte Modellarbeit definiert, Erfassen, für die Modellarbeit, einer Umwandlungsinformation zum Erfassen einer ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang bezeichnend ist, der durch Korrigieren eines temporären Arbeitsvorgangs auf Grundlage erster temporärer Arbeitsvorgang-Information erhalten wird, die für den temporären Arbeitsvorgang des Roboters bezeichnend ist, der die erste Bedingung erfüllt, Erfassen einer zweiten Bedingung, die eine bestimmte Zielarbeit definiert, und Erfassen einer zweiten korrigierten Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang des Roboters für die Zielarbeit bezeichnend ist, auf Grundlage der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung und der Umwandlungsinformation.
Ein Robotersystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung soll eine Reihe von Arbeiten durchführen, die mehrere Prozesse umfassen. Das Robotersystem weist einen Roboter auf, einen Speicher, der eine erste Bedingung speichert, die eine bestimmte Modellarbeit definiert, und für die Modellarbeit, Umwandlungsinformation zum Erfassen erster korrigierter Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang bezeichnend ist, der durch Korrigieren eines temporären Arbeitsvorgangs auf Grundlage einer ersten temporären Arbeitsvorgang-Information erhalten wird, die für den temporären Arbeitsvorgang des Roboters bezeichnend ist, der die erste Bedingung erfüllt, und einen Prozessor, der dazu eingerichtet ist, eine zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang des Roboters für die Zielarbeit bezeichnend ist, auf Grundlage der ersten Bedingung, der Umwandlungsinformation und einer zweiten Bedingung, die eine bestimmte Zielarbeit definiert, zu erfassen.
[Wirkungen der Offenbarung]
Die vorliegende Offenbarung kann ein Verfahren zur Bedienung des Roboters, ein Computerprogramm und ein Robotersystem bereitstellen, die imstande sind, die Information zum Arbeitsvorgang des Roboters entsprechend der Arbeit leicht zu erfassen und die Belastung des Bedieners, den Arbeitsvorgang des Roboters zu korrigieren, zu verringern.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Ausbildung eines Robotersystems entsprechend einer Ausführungsform schematisch darstellt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionsausbildung einer Steuerungsvorrichtung darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Bedienung eines Roboters darstellt.
4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Steuerung eines Arbeitsvorgangs des Roboters entsprechend einer Verarbeitung A von 3 schematisch darstellt.
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Steuerung eines Arbeitsvorgangs des Roboters entsprechend einer Verarbeitung B von 3. schematisch darstellt.

MODI ZUM AUSFÜHREN DER OFFENBARUNG
Nachstehend werden ein Verfahren zur Bedienung eines Roboters, ein Computerprogramm und ein Robotersystem gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die erste Ausführungsform wird zuerst beschrieben. 1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Ausbildung des Robotersystems gemäß dieser Ausführungsform schematisch darstellt. Wie in 1 dargestellt, weist das Robotersystem 1 einen Roboter 2, eine Steuerungsvorrichtung 3, eine Benutzerschnittstelle 4 und eine Ausgleichsvorrichtung 5 auf, die drahtgebunden über Signalleitungen und Stromleitungen oder drahtlos miteinander verbunden sind. Es sei angemerkt, dass das Robotersystem 1 innerhalb und außerhalb eines bestimmten Arbeitsraums aufgebaut ist. Beispielsweise ist das Robotersystem 2 innerhalb des Arbeitsraums angeordnet, und die Steuerungsvorrichtungen 3, die Benutzerschnittstelle 4 und die Ausgleichsvorrichtung 5 sind außerhalb des Arbeitsraums angeordnet.
Der Roboter 2 ist ein gelenkiger Roboterarm mit mehreren Gelenken, der imstande ist, durch Antreiben von Motoren jeweiliger Teile ein Spitzenende eines Arms zu einem beliebigen Ort innerhalb eines bestimmten Bereichs zu bewegen. Ein Adapter ist an dem Spitzenende des Arms vorgesehen, an dem verschiedene Endeffektoren entsprechend Arbeiten angebracht werden können. Wenn zum Beispiel ein Sauggreifer als Endeffektor angebracht ist, saugt und greift er eine Komponente nach der Verarbeitung, trägt die Komponente über einen geeigneten Weg zu einem Ort, wo der nachfolgende Prozess durchgeführt wird, und platziert die Komponente an einem bestimmten Ort.
Darüber hinaus ist der Roboter 2 mit verschiedenen Sensoren versehen, die erforderlich sind, um eine Arbeit in geeigneter Weise durchzuführen. Um beispielsweise eine eigene Stellung zu erfassen, ist der Roboter 2 mit Wertgebern, die Drehwinkel der Motoren an jeweiligen Teilen erkennen, Infrarotsensor(en) zum Erfassen eines Hindernisses, das in dem Arbeitsraum vorhanden ist, usw. versehen.
Die Steuerungsvorrichtung 3 weist einen Prozessor (Computer) 31 auf, der beispielsweise aus einer Mikroprozessoreinheit oder einer SPS gebildet ist, einen Speicher 32, der ein interner Speicher mit einem ROM und/oder einem RAM ist, und eine Schnittstelle 33, die die Steuerungsvorrichtung 3 kommunikationsfähig mit dem Roboter 2, der Benutzerschnittstelle 4 und der Ausgleichsvorrichtung 5 verbindet. Der Prozessor 31, der Speicher 32 und die Schnittstelle 33 sind über einen Bus 34 miteinander verbunden.
Der Speicher 32 speichert ein Computerprogramm 32a gemäß der vorliegenden Offenbarung. Der Prozessor 31 liest das Computerprogramm 32a und führt es aus, um gemäß der vorliegenden Offenbarung als ein Computer zu dienen, um Funktionen eines Erfassungsmoduls, das eine erste Bedingung erfasst, eines Erfassungsmoduls, das Umwandlungsinformation erfasst, und eines Erfassungsmoduls, das zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information erfasst, aufzuweisen. Die Einzelheiten dieser Module werden später beschrieben.
Die Benutzerschnittstelle 4 ist eine Vorrichtung, die eine Arbeitsganganweisung von dem Bediener entgegennimmt und die Arbeitsganganweisung in die Steuerungsvorrichtung 3 eingibt. Die Benutzerschnittstelle 4 ist mit einem Moduswähler (nicht dargestellt) versehen, der es dem Bediener ermöglicht, einen von Betriebsmodi der Steuerungsvorrichtung 3 aus einem automatischen Modus, einem Korrekturmodus und einem Lernmodus auszuwählen. Unter diesen ist der automatische Modus ein Modus, in dem der Roboter 2 autonom eine bestimmte Arbeit entsprechend einem bestimmten Programm durchführt. Der Korrekturmodus ist ein Modus, in dem der Arbeitsvorgang des Roboters 2 für die bestimmte Arbeit entsprechend der Eingabe von der Ausgleichsvorrichtung 5 korrigiert wird. Der Lernmodus ist, kurzgefasst, ein Modus, der eine Verarbeitung durchführt, um die Arbeitsganglogik des Roboters 2 für eine bestimmte Arbeit auf einen Arbeitsvorgang des Roboters 2 für eine andere Arbeit anzuwenden. Es sei angemerkt, dass der Lernmodus später beschrieben wird.
Eine derartige Benutzerschnittstelle 4 ist dazu eingerichtet, von dem Bediener bedienbar zu sein, und kann beispielsweise einen Schalter, einen Verstellknopf, einen Steuerungshebel und/oder ein Touch-Panel aufweisen. Alternativ kann die Benutzerschnittstelle 4 von einem tablettartigen mobilen Endgerät gebildet sein.
Die Ausgleichsvorrichtung 5 ist eine Vorrichtung, die von dem Bediener bedient wird, wenn der Arbeitsvorgang des Roboters 2 für eine bestimmte Arbeit erzeugt oder korrigiert wird, und die bediente Information wird in die Steuerungsvorrichtung 3 eingegeben. Die Ausgleichsvorrichtung 5 kann beispielsweise von einem Einlern-Handgerät gebildet sein, oder kann ähnlich der Benutzerschnittstelle 4 von einem Schalter, einem Verstellknopf, einem Steuerungshebel und/oder einem Touch-Panel gebildet sein oder von einem tablettartigen mobilen Endgerät gebildet sein.
Es sei angemerkt, dass die Steuerungsvorrichtung 3 in den Korrekturmodus geschaltet werden kann, jedoch nicht darauf beschränkt, wenn der Korrekturmodus durch den Moduswähler der Benutzerschnittstelle 4 ausgewählt wird. Wenn beispielsweise die Ausgleichsvorrichtung 5 aus einem getrennten Zustand mit der Steuerungsvorrichtung 3 verbunden wird, kann der Modus automatisch in den Korrekturmodus geschaltet werden.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionsausbildung der Steuerungsvorrichtung 3 veranschaulicht. Die Steuerungsvorrichtung 3 führt im Lernmodus eine Verarbeitung durch, in der Logik, die von einer Korrektur im Voraus für den Arbeitsvorgang des Roboters 2 für eine bestimmte Arbeit (Modellarbeit) erhalten wird, auf einen Arbeitsvorgang des Roboters 2 für eine andere Arbeit (Zielarbeit) angewandt wird. Daher bewirkt die Steuerungsvorrichtung 3, dass der Prozessor 31 das Computerprogramm 32a ausführt, um als ein Bedingungserfassungsmodul 11, ein Umwandlungsinformations-Erfassungsmodul 12 und ein Modul zum Erfassen korrigierter Arbeitsvorgang-Information 13 zu funktionieren.
Das Bedingungserfassungsmodul 11 erfasst eine Bedingung, die eine bestimmte Modellarbeit (erste Bedingung) definiert, und eine Bedingung, die eine bestimmte Zielarbeit (zweite Bedingung) definiert, und speichert die Bedingungen im Speicher 32. Darunter ist die „Modellarbeit“ eine Arbeit, die eine Erfassungsquelle der Logik ist, und die „Zielarbeit“ ist eine Arbeit, auf die die Logik angewandt wird. Es sei angemerkt, dass jede Bedingung über die Benutzerschnittstelle 4 erfasst werden kann, die der Bediener bedient, oder durch Verbinden eines externen Speichers, wie beispielsweise eines USB (Universal Serial Bus), der die Bedingungen speichert, mit der Schnittstelle 33 der Steuerungsvorrichtung 3, erfasst werden kann.
Das Umwandlungsinformations-Erfassungsmodul 12 erfasst Umwandlungsinformation zu der Modellarbeit und speichert die Information in dem Speicher 32. Hier ist die „Umwandlungsinformation“ Information für die Modellarbeit zum Erfassen erster korrigierter Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang bezeichnend ist, der durch Korrigieren eines temporären Arbeitsvorgangs von erster temporärer Arbeitsvorgang-Information erhalten wird, die für einen temporären Arbeitsvorgang des Roboters 2 bezeichnend ist, der die erste Bedingung erfüllt. Mit anderen Worten wird hinsichtlich des Arbeitsvorgangs des Roboters 2 für eine bestimmte Modellarbeit Logik, die den Arbeitsvorgang nach einer Korrektur (korrigierter Arbeitsgang) von dem Arbeitsvorgang vor der Korrektur durch den Bediener (temporärer Arbeitsgang) erhalten hat, als die Umwandlungsinformation bezeichnet.
Das Modul zum Erfassen korrigierter Arbeitsvorgang-Information 13 erfasst Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang des Roboters 2 für die Zielarbeit bezeichnend ist (zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information), mithilfe der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung und der Umwandlungsinformation. Es sei angemerkt, dass der korrigierte Arbeitsvorgang des Roboters 2 für die Zielarbeit einem Arbeitsvorgang des Roboters 2 nach der Korrektur für die Modellarbeit entspricht. Das heißt, das Modul zum Erfassen korrigierter Arbeitsvorgang-Information 13 erfasst die korrigierte Arbeitsvorgang-Information, die dem korrigierten Arbeitsvorgang entspricht, ohne eine tatsächliche Korrektur durch den Bediener. Die erfasste korrigierte Arbeitsvorgang-Information wird im Speicher 32 gespeichert.
Als Nächstes wird das Verfahren zur Bedienung des Roboters mithilfe eines derartigen Robotersystems 1 beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren zur Bedienung des Roboters 2 darstellt. 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Steuerung des Arbeitsvorgangs des Roboters 2 entsprechend einer Verarbeitung A von 3 schematisch darstellt, und 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Steuerung des Arbeitsvorgangs des Roboters 2 entsprechend einer Verarbeitung B von 3. schematisch darstellt.
Wie in 3 dargestellt, führt das Robotersystem 1 eine Verarbeitung der Schritte S1 bis S4 (Verarbeitung A) für die bestimmte Modellarbeit aus, führt dann eine Verarbeitung der Schritte S5 bis S6 (Verarbeitung B) für die bestimmte Zielarbeit aus. In der Verarbeitung A arbeitet die Steuerungsvorrichtung 3 hauptsächlich im Korrekturmodus und arbeitet in der Verarbeitung B hauptsächlich im Lernmodus. Hier ist eine Arbeit, bei der der Roboter 2 ein Werkstück von einem Punkt P1 über einen Punkt P2 zu einem Punkt P3 trägt, als die Modellarbeit dargestellt.
In der Verarbeitung A erfasst das Robotersystem 1 zuerst die erste Bedingung, die die Modellarbeit definiert (Schritt S1). Beispielsweise werden als dreidimensionale oder 3D-Koordinaten für jeden der Punkte P1 bis P3, die der Ort des Arm-Spitzenendes des Roboters 2 beim Tragen des Werkstücks durchläuft, P1(x1, y1, z1), P2(x2, y2, z2) und P3(x3, y3, z3) vom Bediener durch die Benutzerschnittstelle 4 eingegeben, und die Steuerungsvorrichtung 3 erfasst diese Koordinaten (siehe auch 4).
Hier ist die erste Bedingung der Modellarbeit nicht auf die 3D-Koordinaten beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise festgelegt werden. Beispielsweise kann zusätzlich zu den 3D-Koordinaten eine Obergrenze einer Bewegungsgeschwindigkeit zwischen den Punkten festgelegt werden, oder das Gewicht des Werkstücks, das getragen werden soll, kann festgelegt werden, oder eine Obergrenze eines Energieverbrauchs des Roboters 2 kann festgelegt werden. Darüber hinaus kann die erste Bedingung einen bearbeitbaren Bereich des Roboters 2 aufweisen. Abgesehen von den oben beschriebenen, können beliebige Bedingungen, die für die Definition der Modellarbeit von Bedeutung sind, in geeigneter Weise als die erste Bedingung festgelegt werden. Die erste Bedingung, die bei Schritt S1 erfasst wird, wird im Speicher 32 der Steuerungsvorrichtung 3 gespeichert.
Als Nächstes erfasst das Robotersystem 1 die erste temporäre Arbeitsvorgang-Information, die für den temporären Arbeitsvorgang des Roboters 2 bezeichnend ist, der die erste Bedingung erfüllt (Schritt S2). Das heißt, da der Arbeitsvorgang des Roboters 2, der die Modellarbeit ausführt, möglicherweise nicht eine Art ist, bestimmt das Robotersystem 1 zeitweise einen BeispielArbeitsvorgang aus den Modellarbeiten und nutzt diesen als den temporären Arbeitsgang. Dann erfasst das Robotersystem 1 die erste temporäre Arbeitsvorgang-Information, die den temporären Arbeitsvorgang definiert. Die Weisen zum Definieren des temporären Arbeitsvorgangs können verschiedenartig ausgewählt werden, und der Arbeitsvorgang entlang eines Wegs, der die Punkte P1 bis P3 in dieser Reihenfolge linear verbindet, wird als der temporäre Arbeitsvorgang in dieser Ausführungsform genutzt. Das heißt, das Robotersystem 1 erfasst als die erste temporäre Arbeitsvorgang-Information Information zu einem Weg R1' zwischen Punkten P1 und P2, Information zu einem Weg R2' zwischen den Punkten P2 und P3, wie in 4 dargestellt. Diese erste temporäre Arbeitsvorgang-Information kann automatisch von dem bestimmten Programm auf Grundlage der ersten Bedingung berechnet oder vom Bediener, der die Benutzerschnittstelle 4 bedient, eingegeben werden.
Das Robotersystem 1 erfasst die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information, die für den korrigierten Arbeitsvorgang bezeichnend ist, der durch Korrigieren des temporären Arbeitsvorgangs erhalten wird (Schritt S3). Das heißt, wenngleich der temporäre Arbeitsvorgang einer der Arbeitsgänge des Roboters 2 ist, der die Modellarbeit ausführen kann, ist er möglicherweise nicht der optimale Arbeitsvorgang hinsichtlich der Arbeitseffizienz usw. Daher korrigiert der Bediener den temporären Arbeitsvorgang auf Grundlage des temporären Arbeitsvorgangs, um den korrigierten Arbeitsvorgang zu erzeugen. Das Robotersystem 1 erfasst die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information, die für den korrigierten Arbeitsvorgang bezeichnend ist, der auf diese Weise erzeugt wurde, durch Speichern im Speicher 32.
Diese Ausführungsform (erste Ausführungsform) stellt in 4 einen Fall dar, wo als ein Beispiel für die Korrektur des temporären Arbeitsvorgangs, der Weg, wenn der Roboter 2 beim Punkt P2 abbiegt, korrigiert wird. Der Abbiegeweg wird beispielsweise durch Ändern einer Genauigkeitseinstellung korrigiert. Der Begriff „Genauigkeit“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen Wert eines Radius φ, der auf den Abbiegepunkt (Punkt P2) zentriert ist, und ein Bereich in einem Kreis dieses Radius φ wird bei einer Bestimmung, ob ein gesteuertes Ziel (das Arm-Spitzenende des Roboters 2) den Abbiegepunkt erreicht, als derselbe wie der Abbiegepunkt erachtet.
In dem korrigierten Arbeitsgang, der in 4 dargestellt ist, ist die Genauigkeit als ein Radius φ1 festgelegt. Der Kreis der Genauigkeit schneidet bei einem Punkt P12 eine Strecke, die die Punkte P1 und P2 verbindet, und schneidet bei einem Punkt P23 eine Strecke, die die Punkte P2 und P3 verbindet. Hier bewegt sich der Roboter 2, der sich vom Punkt P1 zum Punkt P3 bewegt, zuerst linear entlang eines Wegs R1 vom Punkt P1 in Richtung des Punkts P2. Als Nächstes, wenn der Roboter 2 den Punkt P12 auf dem Umfang der Genauigkeit erreicht, wird der Roboter 2 als am Punkt P2 angekommen erachtet und beginnt dann eine Abbiegung in Richtung des Punkts P3.
Dadurch, dass sich der Roboter 2 einen bogenförmigen Weg R12 vom Punkt P12 zum Punkt P23 entlang bewegt, biegt er ab, um sich dem Weg R2 am Punkt P23 anzupassen. Das heißt, der Weg R12 weist eine Tangente am Punkt P12 auf, der ein Anfangspunkt davon ist, befindet sich in Übereinstimmung mit dem Weg R1, und eine Tangente am Punkt P23, der ein Endpunkt davon ist, befindet sich in Übereinstimmung mit dem Weg R2. Nachdem der Roboter 2 den Punkt P1 verlässt, bewegt er sich daher gleichmäßig und durchgehend entlang des Wegs R1 und dann entlang des Wegs R2 durch den Weg R12 und dann zum Punkt P3. Es sei angemerkt, dass im Beispiel von 4 der Weg R1 auf der Strecke liegt, die die Punkte P1 und P2 verbindet, und der Weg R2 auf der Strecke liegt, die die Punkte P2 und P3 verbindet.
Daher erfasst das Robotersystem 1 von dem korrigierten Arbeitsgang, der auf diese Weise erzeugt wurde, die Information zu dem Weg R1, dem Weg R12 und dem Weg R2 als die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information, die für den korrigierten Arbeitsvorgang bezeichnend ist (Schritt S3) und speichert die Information dann im Speicher 32.
Dann erfasst das Robotersystem 1 die Umwandlungsinformation zum Erfassen der ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Information (R1, R12, R2) von der ersten temporären Arbeitsvorgang-Information (R1', R2'), die zuvor erfasst wurde (Schritt S4). In dieser Ausführungsform wird die Information zum Abbiegeweg am korrigierten Punkt P2 als die Umwandlungsinformation erfasst. Beispielsweise wird der Genauigkeitswert φ1 als die Umwandlungsinformation erfasst und der Wert im Speicher 32 gespeichert.
Als Nächstes führt das Robotersystem 1 die Verarbeitung der Schritte S5 bis S6 (Verarbeitung B) für die bestimmte Modellarbeit aus, wie in 3 dargestellt. Hier ist als die Zielarbeit eine Arbeit, die dieselbe Art wie die Modellarbeit ist, das Werkstück durch den Roboter 2 von einem Punkt P4 über einen Punkt P5 zu einem Punkt P6 zu tragen, dargestellt. Es sei angemerkt, dass sich die Anordnung der Punkte P1 bis P3 und die Anordnung der Punkte P4 bis P6 zwischen der Modellarbeit und der Zielarbeit unterscheiden. Das heißt, ein Drehwinkel A1 am Wegpunkt P2, wenn die Punkte P1 bis P3 einfach durch Geraden für die Modellarbeit verbunden werden, unterscheidet sich von einem Drehwinkel A2 am Wegpunkt P5, wenn die Punkte P4 bis P6 einfach durch Geraden in der Zielarbeit verbunden werden (siehe 4 und 5).
Das Robotersystem 1 erfasst die zweite Bedingung, die die Zielarbeit definiert (Schritt S5). Hier werden als die 3D-Koordinaten der Punkte P4 bis P6, über welche der Ort des Arm-Spitzenendes des Roboters 2 beim Tragen des Werkstücks läuft, P4(x4, y4, z4), P5(x5, y5, z5) und P6(x6, y6, z6) vom Bediener durch die Benutzerschnittstelle 4 eingegeben, und die Steuerungsvorrichtung 3 erfasst die Koordinaten (siehe auch 5). Dann erfasst das Robotersystem 1 auf Grundlage der ersten Bedingung und der Umwandlungsinformation, die für die Modellarbeit erfasst werden, und der zweiten Bedingung, die zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information, die für den korrigierten Arbeitsvorgang des Roboters 2 für die Zielarbeit bezeichnend ist (Schritt S6).
Beispielsweise wird zuvor auf Grundlage des Drehwinkels A1 am Wegpunkt P2, der von der ersten Bedingung (der 3D-Koordinaten der Punkte P1 bis P3), und der Genauigkeit φ1, die die Umwandlungsinformation ist, eine allgemeine Formel φ=f(A) festgelegt, die eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel A und der Genauigkeit φ darstellt, und im Speicher 32 gespeichert. Eine Verarbeitung zur Festlegung der allgemeinen Formel kann beispielsweise nach Schritt S4 in der Verarbeitung A von 3 ausgeführt werden. Als Nächstes erhält das Robotersystem 1 eine Genauigkeit φ2, die auf den Punkt P5 der Zielarbeit anzuwenden ist, von dem Drehwinkel A2 an dem Wegpunkt P5, der von der zweiten Bedingung (den 3D-Koordinaten der Punkte P4 bis P6) für die Zielarbeit erhalten wird, und die allgemeine Formel. Dann werden die Wege R4, R45, und R5 (siehe 5), die Arbeitsgangwege des Roboters 2 für die Zielarbeit sind, von der Genauigkeit φ2 als die zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information erfasst.
Infolgedessen, wenn der Roboter 2, der entsprechend der zweiten korrigierten Arbeitsvorgang-Information arbeitet, den Punkt P4 verlässt, bewegt er sich in Richtung des Punkts P5 entlang des linearen Wegs R4 und beginnt beim Punkt P45 abzubiegen, bevor er den Punkt P5 erreicht, und bewegt sich dann den bogenförmigen Weg R45 entlang. Dann bewegt sich der Roboter 2 den linearen Weg R5 ab dem Punkt P56 entlang und erreicht den Punkt P6. Während dieses Zeitraums bewegt sich das Arm-Spitzenende des Roboters 2 gleichmäßig und durchgehend.
Durch das Robotersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform (ersten Ausführungsform), die oben beschrieben ist, kann die Arbeitsvorgang-Information (zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information) für die Zielarbeit, die der ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Information für die Modellarbeit entspricht, leicht erfasst werden. Das heißt, die zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information zu der Zielarbeit kann leicht durch Anwenden der Logik erfasst werden, wenn die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information zu der Modellarbeit erfasst wird, ohne Einlernen des Bedieners usw. Die erste Ausführungsform ist oben beschrieben.
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben, die durch Abändern der ersten Ausführungsform erhalten wird. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich darin von der ersten Ausführungsform, dass mehrere erste korrigierte Arbeitsvorgang-Informationen und mehrere Umwandlungsinformationen von der ersten temporären Arbeitsvorgang-Information (R1', R2') erfasst werden. Dann wird die zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information mithilfe der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung und der mehreren Umwandlungsinformationen erfasst. Andere Ausbildungen in der zweiten Ausführungsform ähneln jenen der ersten Ausführungsform.
Die Einzelheiten des Unterschieds der zweiten Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform, d.h. Erfassen der mehreren ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Informationen und der mehreren Umwandlungsinformationen von der ersten temporären Arbeitsvorgang-Information (R1', R2') und Erfassen der zweiten korrigierten Arbeitsvorgang-Information mithilfe der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung und der mehreren Umwandlungsinformationen, sind wie folgt.
Hier wird ein Fall beschrieben, wo zwei Umwandlungsinformationen erfasst werden. Darüber hinaus sind zwei Bediener vorhanden, die die Ausgleichsvorrichtung 5 usw. bedienen. Die beiden Bediener seien ein Bediener a und ein Bediener b.
Wenn die erste temporäre Arbeitsvorgang-Information (R1', R2') auf Grundlage der ersten Bedingung (P1, P2, P3) gegeben wird, korrigiert der Bediener zuerst den Arbeitsvorgang (Arbeitsvorgang des Roboters auf Grundlage der ersten Arbeitsvorgang-Information), um die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information a zu erzeugen. Daher kann, wenn die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information a erfasst ist, die Umwandlungsinformation a, die Information (Logik) zum Erfassen der ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Information a von erster temporärer Arbeitsvorgang-Information (R1', R2') ist, erfasst werden. Hier sei angenommen, dass ein Radius φ1a der Genauigkeit als Umwandlungsinformation a erhalten wird.
Als Nächstes korrigiert der Bediener b dann die erste temporäre Arbeitsvorgang-Information (R1', R2'), die auf Grundlage der ersten Bedingung (P1, P2, P3) gegeben wird. Das heißt, der Bediener b korrigiert den Arbeitsvorgang des Roboters auf Grundlage der ersten temporären Arbeitsvorgang-Information, um die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information b zu erzeugen. Daher kann, wenn die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information b erfasst ist, die Umwandlungsinformation b, die Information (Logik) zum Erfassen der ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Information b von der ersten temporären Arbeitsvorgang-Information (R1', R2') ist, erfasst werden. Hier sei angenommen, dass ein Radius φ1b der Genauigkeit als Umwandlungsinformation b erhalten wird.
Als Nächstes wird ein Radius φ1m, der ein Durchschnittswert des Radius φ1a und des Radius φ1b ist, berechnet. Beispielsweise wird er durch eine Formel von „φ1m=(φ1a+φ1b)/2“ berechnet. Dann wird eine allgemeine Formel φ=f(A) festgelegt, die eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel A1 am Wegpunkt P2, die von der ersten Bedingung (den 3D-Koordinaten der Punkte P1 bis P3) erhalten wird, und dem Radius φ1m darstellt, und im Speicher 32 gespeichert. Daher unterscheidet sich die zweite Ausführungsform darin von der ersten Ausführungsform, dass die mehreren ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Informationen erfasst werden, die mehreren Umwandlungsinformationen erfasst werden und die allgemeine Formel φ=f(A) festgelegt wird.
Danach ist die zweite Ausführungsform darin dieselbe wie die erste Ausführungsform, dass die Genauigkeit φ2, die auf den Punkt P5 für die Zielarbeit anzuwenden ist, von dem Drehwinkel A2 am Wegpunkt P5 erhalten wird, der von der zweiten Bedingung (den 3D-Koordinaten der Punkte P4 bis P6) und der allgemeinen Formel φ=f(A) erhalten wird, und die Wege R4, R45, und R5 (siehe 5), die Arbeitsgangwege des Roboters 2 für die Zielarbeit sind, von der Genauigkeit φ2 als die zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information erfasst werden.
Da die zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information mithilfe der mehreren Umwandlungsinformationen erzeugt wird, kann in der zweiten Ausführungsform erwartet werden, dass mehr geeignete zweite Arbeitsvorgang-Information erfasst wird, während die Individualität des Bedieners eliminiert wird. Die zweite Ausführungsform ist oben beschrieben.
Es sei angemerkt, dass, wenngleich in der obigen Beschreibung (Beschreibung der ersten und zweiten Ausführungsform) die 3D-Koordinaten der Ortspunkte als die erste Bedingung und die zweite Bedingung dargestellt sind, verarbeitete Information auf Grundlage der Koordinaten als die erste Bedingung und die zweite Bedingung genutzt werden können. Beispielsweise kann der Drehwinkel A1 der Modellarbeit als die erste Bedingung angenommen und der Drehwinkel A2 der Zielarbeit als die zweite Bedingung angenommen werden. Alternativ kann eine Differenz der Drehwinkel (= A2 - A1) zusammengenommen als die erste Bedingung und die zweite Bedingung angenommen werden. Daher weist die „Verarbeitung, bei der die zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information mithilfe der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung und der Umwandlungsinformation erfasst wird“ bei Schritt S6, ohne auf den Fall beschränkt zu sein, wo die erste Bedingung, die zweite Bedingung und die Umwandlungsinformation so genutzt werden, wie sie sind, eine Form auf, wo die zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information mithilfe anderer Information erfasst wird, die von einigen oder allen der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung und der Umwandlungsinformation erfassbar sind.
Darüber hinaus kann die Umwandlungsinformation durch voriges Festlegen der Modellarbeit für die verschiedenen Arbeitsgänge des Roboters 2 erfasst werden, auch wenn in der obigen Beschreibung nur der Fall dargestellt ist, wo die Information zu der Korrektur des Abbiegewegs als die Umwandlungsinformation erfasst wird. Wenn die Zielarbeit eine Reihe von Arbeiten ist, die mehrere Prozesse aufweisen, kann somit die korrigierte Arbeitsvorgang-Information des Roboters 2 für die gesamte Zielarbeit durch Ausführung der Verarbeitung der Schritte S5 bis S6 für jeden Prozess erfasst werden.
Bezugszeichenliste

1: Robotersystem
2: Roboter
3: Steuerungsvorrichtung
4: Benutzerschnittstelle
5: Ausgleichsvorrichtung
11: Bedingungserfassungsmodul
12: Umwandlungsinformations-Erfassungsmodul
13: Modul zum Erfassen korrigierter Arbeitsvorgang-Information
31: Prozessor
32: Speicher
32a: Computerprogramm

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013071231 A [0003]

Claims

Verfahren zur Bedienung eines Roboters, der dazu eingerichtet ist, eine Reihe von Arbeiten durchzuführen, die mehrere Prozesse umfassen, aufweisend: Erfassen einer ersten Bedingung, die eine bestimmte Modellarbeit definiert; Erfassen, für die Modellarbeit, einer Umwandlungsinformation zum Erfassen einer ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang bezeichnend ist, der durch Korrigieren eines temporären Arbeitsvorgangs auf Grundlage einer ersten temporären Arbeitsvorgang-Information erhalten wird, die für den temporären Arbeitsvorgang des Roboters bezeichnend ist, der die erste Bedingung erfüllt; Erfassen einer zweiten Bedingung, die eine bestimmte Zielarbeit definiert; und Erfassen einer zweiten korrigierten Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang des Roboters für die Zielarbeit bezeichnend ist, auf Grundlage der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung und der Umwandlungsinformation.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Umwandlungsinformation ausmehreren Umwandlungsinformationen gebildet ist und die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information aus mehreren ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Informationen gebildet ist, die jeweils den mehreren Umwandlungsinformationen entsprechen.
Computerprogramm, das bewirkt, dass ein Computer eines Robotersystems eine Verarbeitung ausführt, wobei das Robotersystem ferner einen Roboter aufweist, der dazu eingerichtet ist, eine Reihe von Arbeiten auszuführen, die mehrere Prozesse umfassen, wobei der Computer dazu eingerichtet ist, einen Arbeitsvorgang des Roboters zu steuern, wobei die Verarbeitung Folgendes aufweist: Erfassen einer ersten Bedingung, die eine bestimmte Modellarbeit definiert; Erfassen, für die Modellarbeit, einer Umwandlungsinformation zum Erfassen einer ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang bezeichnend ist, der durch Korrigieren eines temporären Arbeitsvorgangs auf Grundlage einer ersten temporären Arbeitsvorgang-Information erhalten wird, die für den temporären Arbeitsvorgang des Roboters bezeichnend ist, der die erste Bedingung erfüllt; Erfassen einer zweiten Bedingung, die eine bestimmte Zielarbeit definiert; und Erfassen einer zweiten korrigierten Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang des Roboters für die Zielarbeit bezeichnend ist, auf Grundlage der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung und der Umwandlungsinformation.
Computerprogramm nach Anspruch 3, wobei die Umwandlungsinformation aus mehreren Umwandlungsinformationen gebildet ist und die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information aus mehreren ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Informationen gebildet ist, die jeweils den mehreren Umwandlungsinformationen entsprechen.
Robotersystem, das dazu eingerichtet ist, eine Reihe von Arbeiten durchzuführen, die mehrere Prozesse aufweisen, aufweisend: einen Roboter; einen Speicher, in dem eine erste Bedingung gespeichert ist, die eine bestimmte Modellarbeit definiert, und für die Modellarbeit, Umwandlungsinformation zum Erfassen einer ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang bezeichnend ist, der durch Korrigieren eines temporären Arbeitsvorgangs auf Grundlage erster temporärer Arbeitsvorgang-Information erhalten wird, die für den temporären Arbeitsvorgang des Roboters bezeichnend ist, der die erste Bedingung erfüllt; und einen Prozessor, der dazu eingerichtet ist, eine zweite korrigierte Arbeitsvorgang-Information, die für einen korrigierten Arbeitsvorgang des Roboters für die Zielarbeit bezeichnend ist, auf Grundlage der ersten Bedingung, der Umwandlungsinformation und einer zweiten Bedingung, die eine bestimmte Zielarbeit definiert, zu erfassen.
Robotersystem nach Anspruch 5, wobei die Umwandlungsinformation aus mehreren Umwandlungsinformationen gebildet ist und die erste korrigierte Arbeitsvorgang-Information aus mehreren ersten korrigierten Arbeitsvorgang-Informationen gebildet ist, die jeweils den mehreren Umwandlungsinformationen entsprechen.