DE112021001173T5

DE112021001173T5 - Entgratungsvorrichtung und Steuerungssystem

Info

Publication number: DE112021001173T5
Application number: DE112021001173.1T
Authority: DE
Inventors: Nobuaki YAMAOKA; Yihua Gu
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2021-02-15
Publication date: 2023-01-19
Also published as: JP7307263B2; US20230083001A1; JPWO2021166842A1; WO2021166842A1; CN115135466A

Abstract

Zur einfachen Korrektur von Erfassungsfehlern visueller Sensoren und Fehlern von Robotermechanismen. Eine Entgratungsringvorrichtung umfasst: eine Roboterprogramm-Erzeugungseinheit, die ein Programm aus Daten eines Objekts erzeugt; eine Entgratungsabschnitt-Erfassungseinheit, die durch einen visuellen Sensor eine Position für ein Entgratungsteil auf einem Werkstück, das das Objekt ist, erfasst; eine Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit, die das Programm durch die Position des erfassten Entgratungsabschnitts aktualisiert; eine Kraftsteuereinheit, die gesteuert wird, um eine vorbestimmte Anpresskraft zu erzeugen; eine Einheit zum Erfassen des tatsächlichen Weges, die einen tatsächlichen Weg eines Roboters erfasst, wenn dieser mit der vorbestimmten Anpresskraft durch das aktualisierte Programm gesteuert wird; und eine Einheit zum Berechnen von Wegkorrekturparametern, die einen Korrekturparameter für die Position des Entgratungsabschnitts auf dem einen Werkstück aus dem Weg des Roboters von dem visuellen Sensor und dem tatsächlichen Weg errechnet. Die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit aktualisiert das Programm um eine Position, in der eine Position für einen Entgratungsabschnitt auf einem anderen Werkstück, das erfasst wird, durch den Korrekturparameter korrigiert wird. Die Kraftsteuerungseinheit führt eine Steuerung durch, um eine vorbestimmte Anpresskraft auf der Grundlage des aktualisierten Programms zu erzeugen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Entgratungsvorrichtung und ein Steuerungssystem.
Stand der Technik
In einem Nachbearbeitungs-Entgratungsprozess, der von einem Roboter gemäß einer bekannten Technik durchgeführt wird, (1) erstellt eine Vorrichtung ein Roboterprogramm, indem sie die Form eines Gratabschnitts und die Haltung eines Werkzeugs des Roboters basierend auf dreidimensionalen Daten eines Werkstücks offline erfasst; (2) erfasst die Vorrichtung die Form des Werkstücks unter Verwendung einer Kamera (im Folgenden auch als „visueller Sensor“ bezeichnet) und aktualisiert das Roboterprogramm basierend auf dem Erfassungsergebnis; und (3) führt die Vorrichtung das Roboterprogramm aus, erfasst die auf das Werkstück wirkende Kraft unter Verwendung eines an einem Handgelenk des Roboters angebrachten Kraftsensors und führt das Entgraten durch, während sie eine Kraftsteuerung durchführt, so dass der erfasste Wert der Kraft auf einem Sollwert gehalten wird. Siehe z. B. Patentdokument 1.
Patentdokument 1 Japanisches Patent Nr. JP 5 845 212 B2
Offenbarung der Erfindung
Problemstellung
Wie zuvor beschrieben, führt eine herkömmliche Entgratungsvorrichtung einen Entgratungsprozess durch, wie in 7 dargestellt.
Das heißt, wie zuvor beschrieben, erstellt die Entgratungsvorrichtung in Schritt S1 vorab ein Programm, das offline ist, auf der Grundlage der dreidimensionalen Daten eines Werkstücks. Es sollte beachtet werden, dass ein Programm pro Werkstücktyp erstellt wird.
In Schritt S2 erfasst die Entgratungsvorrichtung das Werkstück einzeln mit einem visuellen Sensor und korrigiert auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses eine Position, die durch das in Schritt S1 erstellte Programm gelernt wird.
In Schritt S3 führt die Entgratungsvorrichtung das Entgraten durch, während sie eine Kraftsteuerung mit Hilfe eines Kraftsensors durchführt und somit eine konstante Druckkraft aufrechterhält.
In Schritt S4 stellt die Entgratungsvorrichtung fest, ob es ein nachfolgendes Werkstück gibt oder nicht. Ist ein Folgewerkstück vorhanden, kehrt der Prozess zu Schritt S1 zurück, ist kein Folgewerkstück vorhanden, endet der Prozess.
Das in 7 gezeigte Entgratungsverfahren ermöglicht es, die Entgratungsqualität auch bei variierenden Werkstückpositionen und Gratformen aufrechtzuerhalten, da die Korrektur werkstückbezogen mit Hilfe der Kamera und des Kraftsensors durchgeführt wird.
Der in 7 gezeigte Entgratungsprozess kann jedoch manchmal unzureichend sein, um die Entgratungsqualität aufrechtzuerhalten. Beispielsweise ist es ab einer bestimmten Größe des Erfassungsfehlers des optischen Sensors oder ab einer bestimmten Arbeitsgeschwindigkeit beim Entgraten nicht mehr möglich, den Fehler mit dem Kraftsensor vollständig zu korrigieren. In einem solchen Fall kann die Entgratungsvorrichtung das Werkstück mit einer zu starken Kraft anpressen oder gar keinen Kontakt mit dem Werkstück herstellen, wodurch sich die Entgratungsqualität verschlechtert.
Im Allgemeinen werden die Parameter einer mechanischen Einheit eines Roboters (im Folgenden auch als „Mechanismus-Parameter“ bezeichnet) auf Werte eingestellt, die die Positionsfehler im gesamten Arbeitsbereich des Roboters im Durchschnitt reduzieren. Diese Parameter können jedoch im Hinblick auf die Genauigkeit beim Entgraten unzureichend sein. Die Genauigkeit der mechanischen Einheit des Roboters wirkt sich nicht nur auf die Genauigkeit eines Bearbeitungsvorgangs aus, sondern auch auf die Genauigkeit der Kalibrierung der mechanischen Einheit des Roboters und des visuellen Sensors relativ zueinander (relative Positionseinstellung).
Mögliche Lösungen zur Fehlerreduzierung sind die Verringerung des Erfassungsbereichs durch den visuellen Sensor und die Erfassung einer Vielzahl von Positionen darin oder die Durchführung der Kalibrierung in einer Vielzahl von Bereichen. Diese Lösungen verlängern jedoch die Produktionszykluszeit und erfordern mehr Aufwand für den Anwender bei der Inbetriebnahme.
Es ist daher wünschenswert, einen Erfassungsfehler des visuellen Sensors und einen Fehler der mechanischen Einheit des Roboters auf einfache Weise zu korrigieren.
Problemlösung
(1) Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Entgratungsvorrichtung gerichtet, die Folgendes umfasst: einen Entgratungsrobotermanipulator, der so konfiguriert ist, dass er einen Grat von einem Objekt entfernt; eine Roboterprogramm-Erstellungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie vorab ein Roboterprogramm zum Entgraten erstellt; eine Gratabschnitt-Erfassungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Position eines Gratabschnitts eines Werkstücks unter Verwendung eines visuellen Sensors erfasst, wobei das eine Werkstück das Objekt ist; eine Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das Roboterprogramm auf der Grundlage der Position des Gratabschnitts des einen Werkstücks aktualisiert, wobei die Position von der Gratabschnitt-Erfassungseinheit erfasst wurde; eine Kraftsteuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die auf den Robotermanipulator und das eine Werkstück wirkende Kraft erfasst und die erfasste Kraft auf einen vorbestimmten Anpresskraftwert steuert; eine Einheit zur Erfassung des tatsächlichen Weges, die so konfiguriert ist, dass sie einen tatsächlichen Weg einer Bewegung des Robotermanipulators erfasst, während die erfasste Kraft durch die Kraftsteuereinheit auf der Grundlage des durch die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit aktualisierten Roboterprogramms auf den vorbestimmten Anpresskraftwert gesteuert wird, und eine Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit, die konfiguriert ist, um Korrekturparameter zu berechnen, die sich auf die Position des Gratabschnitts des einen Werkstücks beziehen, das durch die Gratabschnitt-Erfassungseinheit erfasst wird, basierend auf einer Differenz zwischen dem tatsächlichen Weg und einem Weg einer Bewegung des Robotermanipulators, der unter Verwendung des visuellen Sensors erfasst wird, während die erfasste Kraft durch die Kraftsteuereinheit auf den vorbestimmten Anpresskraftwert gesteuert wird, wobei die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit ferner eine Position eines Gratabschnitts eines nachfolgenden Werkstücks, das das von der Gratabschnitt-Erfassungseinheit erfasste Objekt ist, unter Verwendung der von der Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit berechneten Korrekturparameter korrigiert und das Roboterprogramm auf der Grundlage der korrigierten Position des Gratabschnitts aktualisiert, und die Kraftsteuereinheit ferner eine auf den Robotermanipulator und das nachfolgende Werkstück wirkende Kraft erfasst und die erfasste Kraft auf der Grundlage des von der Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit aktualisierten Roboterprogramms auf den vorbestimmten Anpresskraftwert steuert.
(2) Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Steuerungssystem, das Folgendes umfasst: einen Roboter, der so konfiguriert ist, dass er ein Objekt bearbeitet; eine Erstellungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie vorab ein Betriebsprogramm für den Betrieb des Roboters erstellt; eine Erfassungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie ein Werkstück unter Verwendung eines visuellen Sensors erfasst, wobei das eine Werkstück das Objekt ist; eine Aktualisierungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das Betriebsprogramm auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des einen Werkstücks, das von der Erfassungseinheit erfasst wurde, aktualisiert; eine Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen Bearbeitungsvorgang des Roboters an dem einen Werkstück auf der Grundlage des durch die Aktualisierungseinheit aktualisierten Betriebsprogramms steuert; eine Erfassungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen tatsächlichen Weg des Bearbeitungsvorgangs des Roboters erfasst, während der Bearbeitungsvorgang durch die Steuereinheit auf der Grundlage des durch die Aktualisierungseinheit aktualisierten Betriebsprogramms gesteuert wird; und eine Berechnungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie Korrekturparameter berechnet, die sich auf das Erfassungsergebnis des einen Werkstücks beziehen, das von der Erfassungseinheit erfasst wurde, und zwar auf der Grundlage des tatsächlichen Weges und eines Weges des Bearbeitungsvorgangs des Roboters, der von der Erfassungseinheit erfasst wurde, während der Bearbeitungsvorgang von der Steuereinheit gesteuert wird, wobei die Aktualisierungseinheit ferner ein Erfassungsergebnis eines nachfolgenden Werkstücks, das das von der Erfassungseinheit erfasste Objekt ist, unter Verwendung der von der Berechnungseinheit berechneten Korrekturparameter korrigiert, und das Betriebsprogramm auf der Grundlage des korrigierten Erfassungsergebnisses aktualisiert, und wobei die Steuereinheit ferner den Bearbeitungsvorgang des Roboters an dem nachfolgenden Werkstück auf der Grundlage des von der Aktualisierungseinheit aktualisierten Betriebsprogramms steuert.
Auswirkungen der Erfindung
Gemäß einem Aspekt ist es möglich, auf einfache Weise einen Erfassungsfehler eines visuellen Sensors und einen Fehler einer mechanischen Einheit eines Roboters zu korrigieren.
Figurenliste

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel für einen Funktionsaufbau einer Entgratungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 zeigt ein Beispiel für einen Roboter;
3 ist ein Diagramm zur Beschreibung der Koordinatensysteme des Roboters in 2;
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Erfassungsweg, der von einem visuellen Sensor erfasst wird, und einen Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit, der mit einem Kraftsensor ermittelt wird, darstellt;
5 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Entgratungsprozesses der Entgratungsvorrichtung;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen vom visuellen Sensor erfassten Erfassungsweg und einen Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit, der mit einem Kraftsensor ermittelt wurde, darstellt; und
7 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Entgratungsprozesses einer herkömmlichen Entgratungsvorrichtung.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Im Folgenden wird eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
<Ausführungsform>
1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel für einen Funktionsaufbau einer Entgratungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt. Wie in 1 dargestellt, umfasst eine Entgratungsvorrichtung 1 eine mechanische Vorrichtung 10 und eine Steuerung 20. Im Folgenden wird die mechanische Vorrichtung 10 als ein Beispiel für einen Roboter und die Steuerung 20 als ein Beispiel für eine Robotersteuerung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die mechanische Vorrichtung 10 und die Steuerung 20 können über eine nicht dargestellte Verbindungsschnittstelle direkt miteinander verbunden sein. Alternativ können die mechanische Vorrichtung 10 und die Steuerung 20 über ein Netzwerk, wie z. B. ein lokales Netzwerk (LAN), miteinander verbunden sein. In diesem Fall können die mechanische Vorrichtung 10 und die Steuerung 20 jeweils eine nicht dargestellte Kommunikationseinheit aufweisen, um über eine solche Verbindung miteinander zu kommunizieren.
Die mechanische Vorrichtung 10 ist zum Beispiel eine Werkzeugmaschine oder ein Industrieroboter. Im Folgenden wird die mechanische Vorrichtung 10 als Industrieroboter (im Folgenden auch als „Roboter 10“ bezeichnet) beschrieben.
2 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für einen Roboter 10.
Der Roboter 10 ist z. B. ein sechsachsiger vertikaler Knickarmroboter, wie in 2 dargestellt. Der Roboter 10 hat sechs Gelenkachsen 11(1) bis 11(6) und Arme 12, die durch die Gelenkachsen 11(1) bis 11(6) verbunden sind. Der Roboter 10 treibt auf der Grundlage eines Fahrbefehls der Steuerung 20 bewegliche Teile wie die Arme 12 (im Folgenden auch als „Manipulator“ bezeichnet) an, indem er nicht dargestellte Servomotoren antreibt, die in eins-zu-eins-Entsprechung mit den Gelenkachsen 11(1) bis 11(6) vorgesehen sind. An einem distalen Ende des Manipulators des Roboters 10, das beispielsweise ein distales Ende der Gelenkachse 11(6) ist, sind beispielsweise ein visueller Sensor 13, ein Kraftsensor 14 und ein Entgratungswerkzeug (im Folgenden auch als „Werkzeug“ bezeichnet) 15 angebracht.
Obwohl der Roboter 10 als sechsachsiger vertikaler Knickarmroboter beschrieben wird, kann der Roboter 10 zum Beispiel ein mehrachsiger vertikaler Knickarmroboter sein, der sich von dem sechsachsigen vertikalen Knickarmroboter unterscheidet, ein horizontaler Knickarmroboter oder ein Parallelgelenkroboter.
Im Folgenden können die Gelenkachsen 11(1) bis 11(6) auch gemeinsam als „Gelenkachse(n) 11“ bezeichnet werden, wobei die Gelenkachsen 11(1) bis 11(6) nicht voneinander unterschieden werden müssen.
3 ist ein Diagramm zur Beschreibung der Koordinatensysteme des Roboters 10 in 2.
Wie in 3 gezeigt, hat der Roboter 10 ein dreidimensionales kartesisches Weltkoordinatensystem Σw, das im Raum fixiert ist, und ein dreidimensionales kartesisches mechanisches Schnittstellenkoordinatensystem Σm, das auf einem Flansch am distalen Ende der Gelenkachse 11(6) des Roboters 10 liegt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Positionen im Weltkoordinatensystem Σw und die Positionen im mechanischen Schnittstellenkoordinatensystem Σm durch eine bekannte Kalibrierung vorläufig korreliert. Auf diese Weise kann die Steuerung 20, die im Folgenden beschrieben wird, die Position des distalen Endes des Roboters 10 mit dem daran befestigten Werkzeug 15, das im Folgenden beschrieben wird, unter Verwendung einer gemäß dem Weltkoordinatensystem Σw definierten Position steuern.
Der visuelle Sensor 13 ist z.B. eine Kamera und befindet sich am distalen Ende des Manipulators des Roboters 10, wie in 2 gezeigt. Der visuelle Sensor 13 verfügt über einen Bildprozessor (nicht dargestellt) und dient somit als Gratabschnitt-Erfassungseinheit.
Insbesondere erfasst der visuelle Sensor 13 die Position eines bestimmten Abschnitts eines Werkstücks 30, bei dem es sich um einen Abschnitt handelt, der als zu entfernender Grat verbleibt (im Folgenden auch als „Gratabschnitt“ bezeichnet), indem er ein Bild des Werkstücks 30, das zum Entgraten auf einen Arbeitstisch 40 gelegt wird, erfasst und verarbeitet. Der visuelle Sensor 13 gibt Daten, die die Position des entgrateten Gratabschnitts anzeigen, über die nicht dargestellte Verbindungsschnittstelle an die Steuerung 20 aus.
Es ist zu beachten, dass der visuelle Sensor 13 vor dem Erfassen der Position des Gratabschnitts Daten in Bezug auf die Form und die Position des Gratabschnitts des Werkstücks 30 (im Folgenden als „Formdaten des Gratabschnitts“ bezeichnet) beispielsweise von einer nicht dargestellten Offline-Programmiervorrichtung erfassen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der visuelle Sensor 13 eine charakteristische Kantenlinie, die durch eine Hell-Dunkel-Grenze auf dem erfassten Bild des Werkstücks 30 dargestellt wird, durch ein bekanntes Verfahren, wie das im Patentdokument 1 offenbarte, erkennen und einen durch die charakteristische Kantenlinie definierten Bereich als den Gratabschnitt nehmen. Der visuelle Sensor 13 kann ferner so konfiguriert sein, dass er die tatsächliche Position des Werkstücks 30 erfasst.
Der visuelle Sensor 13 kann außerdem einen Suchbereichsbegrenzer (nicht abgebildet) enthalten, der den Suchbereich im erfassten Bild des Werkstücks 30 auf der Grundlage der Gratabschnittformdaten begrenzt. Diese Konfiguration ermöglicht es dem visuellen Sensor 13, die tatsächliche Position des Gratabschnitts anhand des begrenzten Suchbereichs zu erkennen, wodurch die für die Erkennung der tatsächlichen Position des Gratabschnitts erforderliche Zeit verkürzt und eine stabile Erkennung ohne die Erfassung eines irrelevanten Teils gewährleistet wird.
Hier ist zu beachten, dass die zuvor beschriebene Offline-Programmiervorrichtung (nicht dargestellt) ein Computergerät ist und über vorgespeicherte dreidimensionale Daten des Werkstücks 30 verfügen kann und aus den dreidimensionalen Daten des Werkstücks 30 die Formdaten des Gratabschnitts extrahiert, die sich auf die Form und die Position des Gratabschnitts des Werkstücks 30 beziehen. Die Offline-Programmiervorrichtung (nicht abgebildet) kann auch auf der Grundlage der Formdaten des Gratabschnitts die unten beschriebene Haltung des Werkzeugs 15 relativ zum Gratabschnitt einstellen, wenn das Entgraten durchgeführt wird. Die Haltung des Werkzeugs 15 kann in einem konstanten Winkel zu einer Oberfläche des Werkstücks 30 über den gesamten Gratabschnitt eingestellt werden, oder sie kann unter Berücksichtigung externer Faktoren, wie z. B. eines Hindernisses in der Umgebung des Roboters 10, ortsbezogen eingestellt werden.
Der Kraftsensor 14 ist z. B. ein sechsachsiger Kraftsensor und ist am distalen Ende des Manipulators des Roboters 10 angeordnet. Der Kraftsensor 14 erfasst periodisch in vorgegebenen Abtastintervallen die Anpresskraft des Werkzeugs 15 gegen das Werkstück 30. Der Kraftsensor 14 gibt Kraftdaten, die die erfasste Anpresskraft angeben, über die nicht dargestellte Verbindungsschnittstelle an die Steuerung 20 aus.
An den Servomotoren (nicht dargestellt) der Gelenkachsen 11 ist ein Positionssensor (nicht dargestellt) angebracht, z. B. ein Drehgeber, um die Position und die Stellung des distalen Endes des Manipulators zu messen. Der Positionssensor (nicht dargestellt) kann Positionsdaten, die die gemessene Position und Haltung angeben, über die nicht dargestellte Verbindungsschnittstelle an die Steuerung 20 ausgeben.
Die vorbestimmten Probenentnahmeabstände können beispielsweise je nach dem konkreten Betrieb des Roboters 10 und der Umgebung der Fabrik, in der sich der Roboter 10 befindet, festgelegt werden.
Das Werkzeug 15 ist zum Beispiel eine Schleifmaschine. Das Werkzeug 15 ist am distalen Ende des Manipulators des Roboters 10 angebracht und entfernt einen Grat vom Werkstück 30.
<Steuerung 20>
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist die Steuerung 20 eine Robotersteuerungsvorrichtung (auch als „Robotersteuerung“ bezeichnet), die einen Fahrbefehl an den Roboter 10 ausgibt und den Betrieb des Roboters 10 auf der Grundlage eines Programms steuert. Es sollte beachtet werden, dass in 2 eine Lernkonsole 25 zum Einlemen des Betriebs des Roboters 10 an die Steuerung 20 angeschlossen ist.
Wie in 1 gezeigt, hat die Steuerung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Steuereinheit 200. Die Steuereinheit 200 umfasst eine Roboterprogramm-Erstellungseinheit 210, eine Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220, eine Kraftsteuerungseinheit 230, eine Einheit 240 zur Erfassung des tatsächlichen Weges und eine Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250.
Die Steuereinheit 200 verfügt beispielsweise über eine Zentraleinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen CMOS-Speicher (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), die dem Fachmann bekannt sind und über einen Bus miteinander kommunizieren können.
Die CPU ist ein Prozessor, der die Gesamtsteuerung der Steuerung 20 übernimmt. Die CPU liest ein Systemprogramm und ein Anwendungsprogramm, die im ROM gespeichert sind, über den Bus und führt die Gesamtsteuerung der Steuerung 20 in Übereinstimmung mit dem Systemprogramm und dem Anwendungsprogramm aus. Somit ist die Steuereinheit 200 so konfiguriert, dass sie die Funktionen der Roboterprogramm-Erstellungseinheit 210, der Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220, der Kraftsteuerungseinheit 230, der Einheit 240 zur Erfassung des tatsächlichen Weges und der Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250, wie in 1 gezeigt, implementiert. Verschiedene Daten wie temporäre Berechnungsdaten und Anzeigedaten werden im RAM gespeichert. Der CMOS-Speicher wird durch eine nicht dargestellte Batterie unterstützt und ist so konfiguriert, dass er als nichtflüchtiger Speicher dient, der die gespeicherten Informationen auch dann beibehält, wenn die Steuerung 20 ausgeschaltet ist.
Die Roboterprogramm-Erstellungseinheit 210 erstellt ein Roboterprogramm zum Entgraten auf der Grundlage dreidimensionaler Daten, die die Form des Werkstücks 30 darstellen.
Konkret erstellt die Roboterprogramm-Erstellungseinheit210 ein Roboterprogramm für den Roboter 10 auf der Grundlage dreidimensionaler Daten des Werkstücks 30, einschließlich z. B. der von der Offline-Programmiervorrichtung (nicht abgebildet) erfassten Gratabschnitt-Formdaten und der Haltung des Werkzeugs 15. Es sollte beachtet werden, dass ein Roboterprogramm pro Werkstücktyp erstellt werden kann.
Das Roboterprogramm kann z. B. einen Bewegungsweg und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs 15, d. h. des Roboters 10, vorgeben, um das Entgraten in geeigneter Weise durchzuführen. Das Roboterprogramm enthält ein Steuersignal für den Roboter 10 und kann darüber hinaus einen vorbestimmten Wert (im Folgenden auch als „Sollwert“ bezeichnet) der Anpresskraft enthalten, der für die Kraftsteuerung des Roboters 10 voreingestellt ist und auf das Werkzeug 15 ausgeübt wird. Der Sollwert der Anpresskraft kann Informationen über die Pressrichtung der Anpresskraft sowie über die Größe der Anpresskraft enthalten.
Die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 aktualisiert das von der Roboterprogramm-Erstellungseinheit 210 erstellte Roboterprogramm. Wenn zum Beispiel der visuelle Sensor 13 die tatsächliche Position des Gratabschnitts erkennt, aktualisiert die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 das Roboterprogramm, um den Bewegungsweg des Roboters 10 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses zu ändern.
Die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 kann auch die Position des Gratabschnitts des Werkstücks 30 korrigieren, der vom visuellen Sensor 13 erfasst wurde, indem sie die Korrekturparameter verwendet, die von der Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 berechnet wurden, die weiter unten beschrieben wird, um das Erfassungsergebnis durch den visuellen Sensor 13 zu korrigieren, und das Roboterprogramm auf der Grundlage der korrigierten Position des Gratabschnitts aktualisieren.
Die Kraftkontrolleinheit 230 erfasst beispielsweise die Anpresskraft des Werkzeugs 15, das auf das Werkstück 30 einwirkt, mit Hilfe des Kraftsensors 14, der am distalen Ende des Roboters 10 angebracht ist, während die Steuerung 20 den Roboter 10 durch Ausführen des von der Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 aktualisierten Roboterprogramms in Bewegung setzt. Die Kraftsteuerungseinheit 230 führt die Kraftsteuerung so durch, dass die erfasste Anpresskraft des Werkzeugs 15 auf dem Sollwert gehalten wird.
Die Einheit 240 zur Erfassung des tatsächlichen Weges erfasst den tatsächlichen Weg der Bewegung des Manipulators des Roboters 10, d. h. des Werkzeugs 15, während die vom Kraftsensor 14 erfasste Anpresskraft von der Kraftsteuerungseinheit 230 auf der Grundlage des von der Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 aktualisierten Roboterprogramms auf den Sollwert geregelt wird.
Nachdem das Werkstück 30 vom visuellen Sensor 13 erfasst wurde und bevor das Entgraten mit dem am Roboter 10 angebrachten Werkzeug 15 durchgeführt wird, veranlasst die Einheit 240 zur Erfassung des tatsächlichen Weges den Roboter 10, sich zu bewegen, indem sie das aktualisierte Roboterprogramm ausführt und somit eine Simulation des Werkstücks 30 mit einer solchen Geschwindigkeit durchführt, dass die vom Kraftsensor 14 erfasste Anpresskraft auf dem Sollwert gehalten wird (z. B. mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, die im Folgenden auch als „niedrige Geschwindigkeit“ bezeichnet wird, als eine Geschwindigkeit, mit der das Entgraten durchgeführt wird). Bei dieser Simulation muss der Roboter 10 das Entgraten nicht durchführen.
Die Einheit 240 zur Erfassung des tatsächlichen Weges erfasst den Weg, dem das Werkzeug 15 folgt, als tatsächlichen Weg (im Folgenden auch als „Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit“ bezeichnet) auf der Grundlage von Daten, die vom Positionssensor der Servomotoren (nicht dargestellt) der Gelenkachsen 11 während der Simulation am Werkstück 30 bei niedriger Geschwindigkeit unter Verwendung des Kraftsensors 14 ausgegeben werden.
Die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 berechnet Korrekturparameter, die sich auf die Position des vom visuellen Sensor 13 erfassten Gratabschnitts des Werkstücks 30 beziehen, auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit, der mit dem Kraftsensor 14 ermittelt wird, und einem Weg (im Folgenden auch als „Erfassungsweg“ bezeichnet) der Bewegung des Werkzeugs 15, der vom visuellen Sensor 13 erfasst wird, während die Anpresskraft von der Kraftsteuereinheit 230 auf den Sollwert geregelt wird.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den vom visuellen Sensor 13 erfassten Erfassungsweg und den mit dem Kraftsensor 14 ermittelten Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit zeigt. In 4 ist der Erfassungsweg durch eine durchgezogene Linie und der Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Der Erfassungsweg und der Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit, die in 4 als kreisförmige Wege dargestellt sind, können eine beliebige Form haben, und der Prozess und der Betrieb der Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 sind unabhängig von der Form gleich. Darüber hinaus wird im Folgenden die Korrektur für eine parallele Bewegung und eine Ausdehnung/Kontraktion beschrieben, aber die gleiche Beschreibung gilt für die Korrektur der Drehrichtung.
Wie in 4 gezeigt, stimmt der vom visuellen Sensor 13 erfasste Erfassungsweg nicht mit dem Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit überein, der mit dem Kraftsensor 14 ermittelt wurde. Die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 berechnet daher Korrekturparameter, die die Differenz zwischen den beiden Wegen auf ein Minimum reduzieren.
Die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 definiert eine Punktfolge des Erfassungsweges, der durch den visuellen Sensor 13 erfasst wird, als (x_1i, y_1i) und definiert eine Punktfolge des Simulationsweges mit niedriger Geschwindigkeit, der unter Verwendung des Kraftsensors 14 erhalten wird, als (x_2i, y_2i), wobei i eine ganze Zahl von 1 bis n ist und n eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist.
In einem Fall, in dem die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 die Punktfolge (x_1i, y_1i) des vom visuellen Sensor 13 erfassten Erfassungswegs korrigiert, um den Erfassungsweg an den mit dem Kraftsensor 14 erhaltenen Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit anzupassen, wird eine aus der Korrektur resultierende Punktfolge (x'_1i, y'_1i) durch Gleichung 1 unter Verwendung der Korrekturparameter A bis D dargestellt. $\begin{matrix} x_{1 i}^{'} = A x_{1 i} + B \\ y_{1 i}^{'} = C y_{1 i} + D \end{matrix}$
Die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 berechnet nach der Methode der kleinsten Quadrate die Korrekturparameter A bis D, die es ermöglichen, dass die Punktfolge (x_1i, y_1i) des vom visuellen Sensor 13 erfassten Erfassungsweges der Punktfolge (x_2i, y_2i) des mit dem Kraftsensor 14 ermittelten Simulationsweges bei niedriger Geschwindigkeit so nahe wie möglich kommt. Es sollte beachtet werden, dass im Folgenden die Berechnung für eine X-Komponente beschrieben wird, aber die gleiche Methode gilt für die Berechnung einer Y-Komponente.
Die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 berechnet die Summe der Quadrate des Wegfehlers in Bezug auf die X-Komponente gemäß Gleichung 2. $S = \sum_{i = 1}^{n} {[x_{1 i}^{'} - x_{2 i}]}^{2} = \sum_{i = 1}^{n} {[A x_{1 i} + C - x_{2 i}]}^{2}$
Um die Korrekturparameter A und B zu bestimmen, die S, dargestellt durch Gleichung 2, auf ein Minimum reduzieren, löst die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 ein Gleichungssystem, dargestellt durch Gleichung 3, wobei jede Gleichung eine partielle Ableitung bezeichnet, das in Bezug auf einen entsprechenden Korrekturparameter 0 ergibt. ${\begin{array}{l} \frac{\partial S}{\partial A} = \sum_{i = 1}^{n} - 2 [x_{2 i} - A x_{1 i} - B] x_{1 i} = 0 \\ \frac{\partial S}{\partial B} = \sum_{i = 1}^{n} - 2 [x_{2 i} - A x_{1 i} - B] = 0 \end{array}$
Gleichung 3 kann wie in Gleichung 4 dargestellt umgewandelt werden. $[\begin{matrix} \sum_{i = 1}^{n} x_{1 i}^{2} & \sum_{i = 1}^{n} x_{1 i} \\ \sum_{i = 1}^{n} x_{1 i} & n \end{matrix}] (\begin{matrix} A \\ B \end{matrix}) = (\begin{matrix} \sum_{i = 1}^{n} x_{1 i} x_{2 i} \\ \sum_{i = 1}^{n} x_{2 i} \end{matrix})$
Hier ist zu beachten, dass Gleichung 4 als X a = y bezeichnet werden kann, wobei eine Matrix X, ein Vektor a und ein Vektor y wie in Gleichung 5 dargestellt definiert sind. $\begin{array}{l} S = [\begin{matrix} \sum_{i = 1}^{n} x_{1 i}^{2} & \sum_{i = 1}^{n} x_{1 i} \\ \sum_{i = 1}^{n} x_{1 i} & n \end{matrix}] \\ a = (\begin{matrix} A \\ B \end{matrix}) \\ y = (\begin{matrix} \sum_{i = 1}^{n} x_{1 i} x_{2 i} \\ \sum_{i = 1}^{n} x_{2 i} \end{matrix}) \end{array}$
Dementsprechend wird der Vektor a der Korrekturparameter durch Gleichung 6 unter Verwendung der Matrix X und des Vektors y dargestellt. $a = {(X^{T} X)}^{- 1} X^{T} y$
Sowohl die Matrix X als auch der Vektor y sind bekannte Größen, die aus den Daten der Punktfolgen der jeweiligen Wege berechnet werden können, und so kann die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 die Korrekturparameter A und B aus Gleichung 6 berechnen. Die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 kann die Korrekturparameter C und D für die Y-Komponente auf die gleiche Weise wie zuvor beschrieben berechnen.
Die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 speichert die berechneten Korrekturparameter A bis D in einer Speichereinheit (nicht dargestellt), wie z. B. einem Festplattenlaufwerk (HDD), das in der Steuerung 20 enthalten ist.
Dadurch kann die Entgratungsvorrichtung 1 einen Erfassungsfehler des visuellen Sensors 13 beim Entgraten eines anderen Werkstücks 30 mit der gleichen Form leicht korrigieren, indem sie die errechneten Korrekturparameter A bis D verwendet, um die Position des vom visuellen Sensor 13 erfassten Gratabschnitts des Werkstücks 30 zu korrigieren und das Roboterprogramm mit der so korrigierten Position des Gratabschnitts zu aktualisieren.
Obwohl die Entgratungsvorrichtung 1 die Simulation mit dem Kraftsensor 14 einmalig bei der Inbetriebnahme durchführen muss, kann die Entgratungsvorrichtung 1 die Simulation und die Berechnung der Korrekturparameter automatisch durchführen und erfordert somit keinen zusätzlichen Aufwand für den Anwender.
<Entgratungsprozess der Entgratungsvorrichtung 1 >
Nachfolgend wird ein Vorgang im Zusammenhang mit dem Entgratungsprozess der Entgratungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
5 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Entgratungsprozesses der Entgratungsvorrichtung 1. Bei der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass mehrere Werkstücke 30, die entgratet werden sollen, die gleiche Form haben.
In Schritt S11 erstellt die Roboterprogramm-Erstellungseinheit 210 ein Roboterprogramm auf der Grundlage dreidimensionaler Daten der Werkstücke 30, die die von der Offline-Programmierungsvorrichtung (nicht dargestellt) erfassten Gratabschnitt-Formdaten und die Haltung des Werkzeugs 15 enthalten.
In Schritt S12 aktualisiert die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 das Roboterprogramm auf der Grundlage der Position des Gratabschnitts eines Werkstücks 30, der von dem visuellen Sensor 13 erfasst wurde.
In Schritt S13 erfasst die Einheit 240 zur Erfassung des tatsächlichen Weges den tatsächlichen Weg der Bewegung des Werkzeugs 15, indem sie eine Simulation des Werkstücks 30 mit niedriger Geschwindigkeit durchführt, während die vom Kraftsensor 14 erfasste Anpresskraft von der Kraftsteuereinheit 230 auf der Grundlage des in Schritt S12 aktualisierten Roboterprogramms auf einen Sollwert geregelt wird. Das heißt, die Einheit 240 zur Erfassung des tatsächlichen Weges erfasst die Simulationsweg mit niedriger Geschwindigkeit.
In Schritt S14 berechnet die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 die Korrekturparameter A bis D auf der Grundlage des in Schritt S13 erfassten Simulationswegs mit niedriger Geschwindigkeit, des vom visuellen Sensor 13 bei der Erfassung des Simulationswegs mit niedriger Geschwindigkeit erfassten Erfassungsweges und der Gleichungen 5 und 6.
In Schritt S15 korrigiert die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 die Position des vom visuellen Sensor 13 erfassten Gratabschnitts des Werkstücks 30 unter Verwendung der in Schritt S14 berechneten Korrekturparameter A bis D und aktualisiert das Roboterprogramm basierend auf der korrigierten Position des Gratabschnitts.
In Schritt S16 veranlasst die Steuereinheit 200 die Kraftsteuereinheit 230, die Anpresskraft des Werkzeugs 15 unter Verwendung des Kraftsensors 14 auf der Grundlage des in Schritt S15 aktualisierten Roboterprogramms auf den Sollwert zu steuern, und fährt mit dem Entgraten des Werkstücks 30 fort.
In Schritt S17 stellt die Steuereinheit 200 fest, ob es ein nachfolgendes Werkstück 30 gibt, das der Entgratung unterzogen werden soll. Liegt ein nachfolgendes Werkstück 30 vor, kehrt der Prozess zu Schritt S15 zurück. Liegt kein nachfolgendes Werkstück 30 vor, endet der Entgratungsprozess der Entgratungsvorrichtung 1.
Wie zuvor beschrieben, ermittelt die Entgratungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform den Simulationsweg mit niedriger Geschwindigkeit, indem sie vor dem Entgraten des Werkstücks 30 eine Simulation des Werkstücks 30 mit dem Werkzeug 15 bei niedriger Geschwindigkeit durchführt, während sie die vom Kraftsensor 14 erfasste Anpresskraft auf den Sollwert steuert. Die Entgratungsvorrichtung 1 berechnet die Korrekturparameter A bis D auf der Grundlage des Simulationswegs bei niedriger Geschwindigkeit und des Erfassungswegs, der vom visuellen Sensor 13 erfasst wird, wenn der Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit erfasst wird. Die Entgratungsvorrichtung 1 korrigiert die Position des vom visuellen Sensor 13 erfassten Gratabschnitts des Werkstücks 30 unter Verwendung der Korrekturparameter A bis D und aktualisiert das Roboterprogramm auf der Grundlage der korrigierten Position des Gratabschnitts.
So kann die Entgratungsvorrichtung 1 einen Erfassungsfehler des visuellen Sensors 13 leicht korrigieren. Die Entgratungsvorrichtung 1 kann daher eine konstante Entgratungsqualität beibehalten, selbst wenn der optische Sensor 13 einen Erfassungsfehler aufweist.
Mit anderen Worten, die Entgratungsvorrichtung 1 kann einen Mechanismusfehler des Roboters 10, einen Fehler bei der Kalibrierung des visuellen Sensors 13 und des Roboters 10 relativ zueinander sowie einen Erfassungsfehler des visuellen Sensors 13 korrigieren, so dass der vom visuellen Sensor 13 erfasste Erfassungsweg, der durch die durchgezogene Linie in 4 dargestellt ist, mit dem Simulationsweg für niedrige Geschwindigkeiten, der durch die gestrichelte Linie in 4 dargestellt ist, übereinstimmt oder im Wesentlichen übereinstimmt, der unter Verwendung des Kraftsensors 14 erhalten wurde.
Obwohl die Entgratungsvorrichtung 1 die Simulation mit dem Kraftsensor 14 einmalig bei der Inbetriebnahme durchführen muss, kann die Entgratungsvorrichtung 1 die Simulation und die Berechnung der Korrekturparameter automatisch durchführen und erfordert somit keinen zusätzlichen Aufwand für den Anwender.
Obwohl eine Ausführungsform zuvor beschrieben wurde, ist die Entgratungsvorrichtung 1 nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt und umfasst Änderungen, wie Modifikationen und Verbesserungen, in dem Maße, dass das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht wird.
<Modifikationsbeispiel 1 >
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform berechnet die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 die Korrekturparameter A bis D, so dass der vom visuellen Sensor 13 erfasste Erfassungsweg mit dem mit dem Kraftsensor 14 ermittelten Simulationsweg für niedrige Geschwindigkeiten übereinstimmt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 Korrekturparameter zur Korrektur von Mechanismus-Parametem des Roboters 10 berechnen, so dass die mit dem Kraftsensor 14 ermittelte Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit mit der vom visuellen Sensor 13 erfassten Erfassungsweg übereinstimmt. Beispiele für Mechanismus-Parameter sind der Null-Grad-Winkel jeder Gelenkachse 11 und die Länge der Gelenke des Roboters 10.
Konkret bestimmt die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 einen durch Gleichung 7 dargestellten Fehler e_j, indem sie k zu korrigierende Mechanismus-Parameter q₁ bis q_k, wie z. B. Null-Grad-Winkel und Verbindungslänge, als Unbekannte aus allen Mechanismus-Parametem nimmt (k ist eine ganze Zahl gleich oder größer als 1 und j ist eine ganze Zahl gleich oder größer als 2). $e_{j} = P_{1 j} - P_{2 j}$
In dieser Gleichung steht P_1j für die j-te Stelle in der Punktfolge des Simulationsweges bei niedriger Geschwindigkeit, die während der Simulation bei niedriger Geschwindigkeit mit aktivierter Kraftsteuerung unter Verwendung des Kraftsensors 14 ermittelt wurde. P_2j steht für die j-te Stelle in der Punktfolge des vom visuellen Sensor 13 erfassten Erfassungsweges. Man beachte, dass P_1j durch die Berechnung der Vorwärtskinematik des Roboters (Vorwärtstransformation) unter Verwendung der Position jeder Gelenkachse 11 des Roboters 10 während der Simulation bei niedriger Geschwindigkeit und der Mechanismus-Parameter q₁ bis q_k, die Unbekannte sind, bestimmt wird. Für die Berechnung der Vorwärtskinematik des Roboters (Vorwärtstransformation) kann ein bekanntes Verfahren verwendet werden (siehe z. B. J. J. Greig, „Robotics -Mechanics, Dynamics, and Control-“, „Chapter 3: Manipulator Kinematics“, Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., 1991, oder R. P. Paul, „Robot Manipulators: Mathematics, Programming, and Control“, „Chapter 1: Homogeneous Transformations“, CORONA PUBLI-SHING CO., LTD., 1984), wobei auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
Die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 berechnet die Mechanismus-Parameter q₁ bis q_k, die es ermöglichen, dass Gleichung 8, die die Summe der Quadrate des durch Gleichung 7 dargestellten Fehlers e_j darstellt, ein Minimum ergibt. $S = \sum_{j = 1}^{n} e_{j}^{2}$
Um die Mechanismus-Parameter q₁ bis q_k zu bestimmen, die S, dargestellt durch Gleichung 8, auf ein Minimum reduzieren, löst die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 ein System von Gleichungen, dargestellt durch Gleichung 9, von denen jede eine Gleichung ist, die eine partielle Ableitung bezeichnet, die in Bezug auf einen entsprechenden der Mechanismus-Parameter, wie im Fall von Gleichung 4, zu 0 führt. ${\begin{matrix} \frac{\partial S}{\partial q_{1}} = 0 \\ \frac{\partial S}{\partial q_{2}} = 0 \\ ⋮ \\ \frac{\partial S}{\partial q_{k}} = 0 \end{matrix}$
In einem Fall, in dem das durch Gleichung 9 dargestellte Gleichungssystem nichtlinear ist, kann die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 die Mechanismus-Parameter (Korrekturparameter) q₁ bis q_k durch wiederholte Berechnung für einen kleineren Fehler mit einem bekannten Verfahren wie dem Newton-Raphson-Verfahren bestimmen.
Die zuvor beschriebenen Verfahren ermöglichen es, dass die Entgratungsvorrichtung 1 einen Mechanikfehlerdes Roboters 10, einen Fehler bei der Kalibrierung des visuellen Sensors 13 und des Roboters 10 in Bezug aufeinander sowie einen Erfassungsfehler des visuellen Sensors 13 korrigieren kann, so dass der mit dem Kraftsensor 14 ermittelte Simulationsweg bei niedriger Geschwindigkeit, der in 6 durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, mit dem vom visuellen Sensor 13 erfassten Erfassungsweg übereinstimmt oder im Wesentlichen übereinstimmt.
So kann die Entgratungsvorrichtung 1 einen Erfassungsfehler des visuellen Sensors und einen Fehler einer mechanischen Einheit des Roboters leicht korrigieren. Dadurch erreicht die Entgratungsvorrichtung 1 eine verbesserte Entgratungsqualität bei gleichbleibender Anpresskraft während des Entgratens mit dem Kraftsensor 14.
<Modifikationsbeispiel 2>
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform haben beispielsweise die mehreren Werkstücke 30 die gleiche Form. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Vielzahl der Werkstücke 30 unterschiedliche Formen aufweisen. In diesem Fall muss die Entgratungsvorrichtung 1 die zuvor beschriebene Simulation mit niedriger Geschwindigkeit für die Korrektur mit Hilfe des Kraftsensors 14 als Reaktion auf eine Änderung der Form der zu entgratenden Werkstücke 30 durchführen. Die Entgratungsvorrichtung 1 kann aber auch bestehende Korrekturparameter verwenden, sofern eine Wegänderung zwischen einem entgrateten und einem zu entgratenden Werkstück klein genug ist. Alternativ kann die Entgratungsvorrichtung 1 die vorhandenen Korrekturparameter einmal versuchsweise auf ein ähnliches Werkstück anwenden und anhand der daraus resultierenden Entgratungsqualität und des vom Kraftsensor 14 während des Entgratens erfassten Wertes feststellen, ob eine Neuberechnung der Korrekturparameter erforderlich ist oder nicht.
<Modifikationsbeispiel 3>
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform berechnet die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 beispielsweise die Korrekturparameter unter Verwendung einer vom visuellen Sensor 13 erfassten Erfassungsweg und einer mit dem Kraftsensor 14 ermittelten Simulationsweg mit geringer Geschwindigkeit. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn beispielsweise ein großer Erfassungsweg durch den visuellen Sensor 13 erfasst wird und ein großer Simulationsweg für niedrige Geschwindigkeiten durch den Kraftsensor 14 erhalten wird, kann die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 den Erfassungsweg, der durch den visuellen Sensor 13 erfasst wird, und den Simulationsweg für niedrige Geschwindigkeiten, der durch den Kraftsensor 14 erhalten wird, in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilen und die Korrektur auf einer abschnittsweisen Basis durchführen.
Das heißt, wenn ein großer Erfassungsweg durch den visuellen Sensor 13 erfasst wird und ein großer Simulationsweg mit niedriger Geschwindigkeit durch den Kraftsensor 14 erhalten wird, kann der Wert eines relevanten Korrekturparameters innerhalb eines Weges inkonsistent sein. Die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 kann daher eine Restgröße S aus den durch die Methode der kleinsten Quadrate berechneten Korrekturparametern berechnen und die Wege in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilen, wenn die berechnete Restgröße S größer als ein vorbestimmter Wert ist. Beispielsweise kann die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 jeden kreisförmigen Weg in vier gleiche Abschnitte unterteilen oder jeden langen linearen Weg in eine Vielzahl gleicher Abschnitte unterteilen. Die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 kann dann die Korrekturparameter auf einer abschnittsweisen Basis berechnen und die Korrektur auf einer abschnittsweisen Basis durchführen.
<Modifikationsbeispiel 4>
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform umfasst die Steuerung 20 beispielsweise die gesamte Roboterprogramm-Erstellungseinheit 210, die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220, die Kraftsteuerungseinheit 230, die Einheit zur Erfassung des tatsächlichen Weges 240 und die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 und steuert den Roboter 10. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. So kann die Steuerung 20 beispielsweise nur die Roboterprogramm-Erstellungseinheit 210, die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 und die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 umfassen und nur das Roboterprogramm aktualisieren. In diesem Fall kann eine externe Robotersteuerung (nicht dargestellt) zur Steuerung des Roboters 10 die Kraftsteuerungseinheit 230 und die Einheit zur Erfassung des tatsächlichen Weges 240 aufweisen, und die Steuerung 20 kann den vom visuellen Sensor 13 erfassten Erfassungsweg und den mit dem Kraftsensor 14 erhaltenen Simulationsweg für niedrige Geschwindigkeit von der Robotersteuerung (nicht dargestellt) erfassen.
<Modifikationsbeispiel 5>
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform umfasst die Entgratungsvorrichtung 1 zum Beispiel den Roboter 10 und die Steuerung 20. Die vorliegende Erfindung kann jedoch beispielsweise auf ein Steuerungssystem angewendet werden, das den Roboter 10 und die Steuerung 20 umfasst, und der Roboter 10 kann so konfiguriert sein, dass er Bearbeitungen wie Versiegelung oder Laserbearbeitung durchführt. In diesem Fall können der visuelle Sensor 13 (Gratabschnitt-Erfassungseinheit), die Roboterprogramm-Erstellungseinheit 210, die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220, die Kraftsteuerungseinheit 230, die Einheit zur Erfassung des tatsächlichen Weges 240 und die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 der Entgratungsvorrichtung 1 jeweils als Erfassungseinheit, Erstellungseinheit, Aktualisierungseinheit, Steuereinheit, Erfassungseinheit und Berechnungseinheit des Steuerungssystems dienen.
Im Falle einer Versiegelung kann beispielsweise eine Düse, die eine Flüssigkeit wie eine Farbe ausstößt, als Werkzeug 15 am distalen Ende des Roboters 10 angebracht werden, und das Steuersystem kann einen Versiegelungsvorgang des Roboters 10 korrigieren oder Mechanismus-Parameter des Roboters 10 korrigieren, so dass ein Wegfehler zwischen einem Weg, der mithilfe eines Positionssensors (nicht gezeigt) des Roboters 10 ermittelt wurde, und einem Erfassungsweg, der durch den visuellen Sensor 13, der einen tatsächlich der Versiegelung unterworfenen Abschnitt erfasst, ermittelt wurde, ein Minimum ist. Alternativ kann das Steuersystem mit einem Beschleunigungsmesser oder einem Laser-Tracker (nicht dargestellt) ausgestattet sein, der am distalen Ende des Roboters 10 angebracht ist und während der Versiegelung einen Weg erfasst. Das Steuerungssystem kann den Versiegelungsvorgang des Roboters 10 oder die Mechanismus-Parameter des Roboters 10 so korrigieren, dass der Fehler zwischen dem so erfassten Weg und dem mit dem Positionssensor (nicht dargestellt) des Roboters 10 ermittelten Weg minimal ist.
Gemäß einem weiteren Beispiel kann in der Laserbearbeitung ein Laserschneider oder eine Schweißpistole für das Laserschweißen als Werkzeug 15 am distalen Ende des Roboters 10 angebracht werden, und das Steuerungssystem kann den Bearbeitungsvorgang des Roboters 10 oder die Mechanismus-Parameter des Roboters 10 so korrigieren, dass der Wegfehler zwischen dem mit dem Positionssensor (nicht gezeigt) des Roboters 10 ermittelten Weg und dem vom visuellen Sensor 13 erfassten Weg, der den tatsächlich zu bearbeitenden Abschnitt erfasst, minimal ist. Alternativ kann das Steuerungssystem über einen Beschleunigungsmesser oder einen Laser-Tracker (nicht dargestellt) verfügen, der am distalen Ende des Roboters 10 angebracht ist, und während der Bearbeitung einen Weg erfassen. Das Steuerungssystem kann den Bearbeitungsvorgang des Roboters 10 oder die Mechanismus-Parameter des Roboters 10 so korrigieren, dass der Fehler zwischen dem so erfassten Weg und dem mit dem Positionssensor (nicht dargestellt) des Roboters 10 erfassten Weg minimal ist.
Auf diese Weise kann das Steuerungssystem einen Erfassungsfehler des visuellen Sensors und einen Fehler einer mechanischen Einheit des Roboters leicht korrigieren.
<Modifikationsbeispiel 6>
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind beispielsweise der visuelle Sensor 13, der Kraftsensor 14 und das Werkzeug 15 am distalen Ende des Roboters 10 angebracht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der visuelle Sensor 13 an einer anderen Position als dem distalen Ende des Roboters 10 befestigt werden, an der der visuelle Sensor 13 das Werkstück 30 und das Werkzeug 15 erfassen kann.
Jede der Funktionen der Entgratungsvorrichtung 1 gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann durch Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert werden. Durch Software implementiert zu sein bedeutet hier, durch einen Computer implementiert zu sein, der ein Programm liest und ausführt.
Jede der Komponenten der Entgratungsvorrichtung 1 kann durch Hardware, einschließlich elektronischer Schaltkreise oder ähnliches, Software oder eine Kombination davon implementiert werden.
Das Programm kann dem Computer zugeführt werden, indem es auf verschiedenen Arten von nicht-transitorischen, computerlesbaren Medien gespeichert wird. Zu den nicht-transitorischen computerlesbaren Medien gehören verschiedene Arten von materiellen Speichermedien. Beispiele für nicht transitorische computerlesbare Medien sind magnetische Speichermedien (wie flexible Platten, Magnetbänder und Festplattenlaufwerke), magneto-optische Speichermedien (wie magneto-optische Platten), CD-ROM (compact disc read only memory), CD-R (compact disc recordable), CD-R/W (compact disc rewritable) und Halbleiterspeicher (wie Masken-ROM, programmierbares ROM (PROM), löschbare PROM (EPROM), Flash-ROM und RAM). Alternativ kann das Programm dem Computer über verschiedene Arten von transitorischen, computerlesbaren Medien zugeführt werden. Beispiele für transitorische computerlesbare Medien sind elektrische Signale, optische Signale und elektromagnetische Wellen. Solche transitorischen computerlesbaren Medien sind in der Lage, das Programm über einen drahtlosen Kommunikationskanal oder einen verdrahteten Kommunikationskanal wie elektrische Leitungen oder optische Fasern dem Computer zuzuführen.
Es ist zu beachten, dass das Schreiben des auf einem Speichermedium aufzuzeichnenden Programms sowohl Prozesse umfasst, die nicht notwendigerweise chronologisch ablaufen und parallel oder einzeln ausgeführt werden können, als auch Prozesse, die entsprechend ihrer Reihenfolge chronologisch ausgeführt werden.
Mit anderen Worten, die Entgratungsvorrichtung und das Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung können verschiedene Ausführungsformen mit den folgenden Konfigurationen annehmen.
(1) Eine Entgratungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Entgratungsrobotermanipulator, der so konfiguriert ist, dass er einen Grat von einem Objekt entfernt; eine Roboterprogramm-Erstellungseinheit 210, die so konfiguriert ist, dass sie vorab ein Roboterprogramm zum Entgraten erstellt; eine Gratabschnitt-Erfassungseinheit (visueller Sensor 13), die so konfiguriert ist, dass sie eine Position eines Gratabschnitts eines Werkstücks 30 unter Verwendung eines visuellen Sensors 13 erfasst, wobei das eine Werkstück 30 das Objekt ist; eine Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220, die so konfiguriert ist, dass sie das Roboterprogramm basierend auf der Position des Gratabschnitts des einen Werkstücks aktualisiert, wobei die Position unter Verwendung des visuellen Sensors 13 erfasst wurde; eine Kraftsteuereinheit 230, die so konfiguriert ist, dass sie die auf den Robotermanipulator und das eine Werkstück 30 wirkende Kraft erfasst und die erfasste Kraft auf einen vorbestimmten Anpresskraftwert steuert; eine Einheit 240 zur Erfassung des tatsächlichen Weges, die so konfiguriert ist, dass sie einen tatsächlichen Weg einer Bewegung des Robotermanipulators erfasst, während die erfasste Kraft durch die Kraftsteuereinheit 230 auf der Grundlage des durch die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 aktualisierten Roboterprogramms auf den vorbestimmten Anpresskraftwert gesteuert wird; und eine Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250, die konfiguriert ist, um Korrekturparameter zu berechnen, die sich auf die Position des Gratabschnitts des einen Werkstücks beziehen, das durch die Gratabschnitt-Erfassungseinheit (visueller Sensor 13) erfasst wird, basierend auf einer Differenz zwischen dem tatsächlichen Weg und einem Weg einer Bewegung des Robotermanipulators, der unter Verwendung des visuellen Sensors 13 erfasst wird, während die erfasste Kraft durch die Kraftsteuereinheit 230 auf den vorbestimmten Anpresskraftwert gesteuert wird, wobei die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 ferner eine Position eines Gratabschnitts eines nachfolgenden Werkstücks 30, das das von der Gratabschnitts-Erfassungseinheit (visueller Sensor 13) erfasste Objekt ist, korrigiert, wobei die von der Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 berechneten Korrekturparameter zur Korrektur verwendet werden, und das Roboterprogramm auf der Grundlage der korrigierten Position des Gratabschnitts aktualisiert, und die Kraftsteuereinheit 230 ferner die auf den Robotermanipulator und das nachfolgende Werkstück wirkende Kraft erfasst und die erfasste Kraft auf den voreingestellten Anpresskraftwert auf der Grundlage des durch die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220 aktualisierten Roboterprogramms steuert.
Mit der Entgratungsvorrichtung 1 ist es möglich, einen Erfassungsfehler des visuellen Sensors und einen Fehler einer mechanischen Einheit des Roboters einfach zu korrigieren.
(2) In der unter Punkt (1) beschriebenen Entgratungsvorrichtung 1 können die von der Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 berechneten Korrekturparameter in ein Ergebnis der Erkennung durch die Gratabschnitt-Erfassungseinheit unter Verwendung des visuellen Sensors 13 einfließen.
Dadurch kann die Entgratungsvorrichtung 1 einen Erfassungsfehler des visuellen Sensors genau korrigieren.
(3) In der unter Punkt (1) beschriebenen Entgratungsvorrichtung 1 können die von der Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 berechneten Korrekturparameter in Mechanismus-Parameter des Robotermanipulators einfließen.
Dadurch kann die Entgratungsvorrichtung 1 einen Fehler der mechanischen Einheit des Roboters genau korrigieren.
(4) In der gemäß einem der Punkte (1) bis (3) beschriebenen Entgratungsvorrichtung 1 kann die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250 aus den berechneten Korrekturparametern eine Restgröße S zwischen dem tatsächlichen Weg und dem Weg der Bewegung des Robotermanipulators, die unter Verwendung des visuellen Sensors 13 erfasst wurde, berechnen, und wenn die Restgröße S größer als ein vorbestimmter Wert ist, den tatsächliche Weg und den Weg der Bewegung des Robotermanipulators, die unter Verwendung des visuellen Sensors 13 erfasst wurde, in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilen und die Korrekturparameter auf einer Abschnittsbasis berechnen.
Dadurch kann das Entgratungsgerät 1 die Korrekturparameter auf eine pro-Abschnitt-Basis genau berechnen.
(5) Ein Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Roboter 10, der so konfiguriert ist, dass er ein Objekt bearbeitet; eine Erstellungseinheit (Roboterprogramm-Erstellungseinheit 210), die so konfiguriert ist, dass sie vorab ein Betriebsprogramm für den Betrieb des Roboters 10 erstellt; eine Erfassungseinheit (visueller Sensor 13), die so konfiguriert ist, dass sie ein Werkstück unter Verwendung eines visuellen Sensors 13 erfasst, wobei das eine Werkstück das Objekt ist; eine Aktualisierungseinheit (Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit 220), die so konfiguriert ist, dass sie das Betriebsprogramm auf der Grundlage eines Erfassungsergegnisses des einen Werkstücks, das von der Erfassungseinheit erfasst wurde, aktualisiert; eine Steuereinheit (Kraftsteuereinheit 230), die so konfiguriert ist, dass sie einen Bearbeitungsvorgang des Roboters 10 an dem einen Werkstück auf der Grundlage des von der Aktualisierungseinheit aktualisierten Betriebsprogramms steuert; eine Erfassungseinheit (Erfassungseinheit 240 des tatsächlichen Weges), die so konfiguriert ist, dass sie einen tatsächlichen Weg des Bearbeitungsvorgangs des Roboters 10 erfasst, während der Bearbeitungsvorgang von der Steuereinheit auf der Grundlage des von der Aktualisierungseinheit aktualisierten Betriebsprogramms gesteuert wird, und eine Berechnungseinheit (Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit 250), die konfiguriert ist, um Korrekturparameter zu berechnen, die sich auf das Erfassungsergebnis des einen Werkstücks beziehen, das durch die Erfassungseinheit erfasst wird, basierend auf dem tatsächlichen Weg und einem Weg des Bearbeitungsvorgangs des Roboters 10, die durch die Erfassungseinheit erfasst wird, während der Bearbeitungsvorgang durch die Steuereinheit gesteuert wird, wobei die Aktualisierungseinheit ferner ein Erfassungsergebnis eines nachfolgenden Werkstücks, das das von der Erfassungseinheit erfasste Objekt ist, unter Verwendung der von der Berechnungseinheit berechneten Korrekturparameter korrigiert, und das Betriebsprogramm auf der Grundlage des korrigierten Erfassungsergegnisses aktualisiert, und die Steuereinheit ferner den Bearbeitungsvorgang des Roboters 10 an dem nachfolgenden Werkstück auf der Grundlage des von der Aktualisierungseinheit aktualisierten Betriebsprogramms steuert.
Mit diesem Steuerungssystem ist es möglich, den gleichen Effekt wie gemäß Punkt (1) beschrieben zu erzielen.
Bezugszeichenliste

1: Entgratungsvorrichtung
10: Roboter
13: Visueller Sensor
14: Kraftsensor
15: Werkzeug
20: Steuerung
200: Steuereinheit
210: Roboterprogramm-Erstellungseinheit
220: Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit
230: Kraftsteuereinheit
240: Einheit zur Erfassung des tatsächlichen Weges
250: Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit
30: Werkstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5845212 B2 [0003]

Claims

Entgratungsvorrichtung (1), umfassend: einen Entgratungsroboter-Manipulator, der so konfiguriert ist, dass er einen Grat von einem Objekt entfernt; eine Roboterprogramm-Erstellungseinheit (210), die so konfiguriert ist, dass sie im Vorfeld ein Roboterprogramm zum Entgraten erstellt; eine Gratabschnitt-Erfassungseinheit (13), die so konfiguriert ist, dass sie eine Position eines Gratabschnitts eines Werkstücks (30) unter Verwendung eines visuellen Sensors (13) erfasst, wobei das eine Werkstück das Objekt ist; eine Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit (220), die so konfiguriert ist, dass sie das Roboterprogramm auf der Grundlage der Position des Gratabschnitts des einen Werkstücks (30) aktualisiert, wobei die Position durch die Gratabschnitt-Erfassungseinheit (13) erfasst wurde; eine Kraftsteuereinheit (230), die so konfiguriert ist, dass sie die auf den Robotermanipulator und das eine Werkstück (30) wirkende Kraft erfasst und die erfasste Kraft auf einen vorbestimmten Anpresskraftwert steuert; eine Einheit (240) zur Erfassung des tatsächlichen Weges, die so konfiguriert ist, dass sie einen tatsächlichen Weg einer Bewegung des Robotermanipulators erfasst, während die erfasste Kraft durch die Kraftsteuereinheit (230) auf der Grundlage des durch die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit (220) aktualisierten Roboterprogramms auf den vorbestimmten Anpresskraftwert gesteuert wird; und eine Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit (250), die so konfiguriert ist, dass sie Korrekturparameter berechnet, die sich auf die Position des Gratabschnitts des einen Werkstücks (30) beziehen, der von der Gratabschnitt-Erfassungseinheit (13) erfasst wird, basierend auf einer Differenz zwischen dem tatsächlichen Weg und einem Weg einer Bewegung des Robotermanipulators, der unter Verwendung des visuellen Sensors (13) erfasst wird, während die erfasste Kraft durch die Kraftsteuereinheit (230) auf den vorbestimmten Anpresskraftwert gesteuert wird, wobei die Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit (220) ferner eine Position eines Gratabschnitts eines nachfolgenden Werkstücks (30), das das von der Gratabschnitt-Erfassungseinheit (13) erfasste Objekt ist, korrigiert, wobei die von der Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit (250) berechneten Korrelationsparameter zur Korrektur verwendet werden, und das Roboterprogramm auf der Grundlage der korrigierten Position des Gratabschnitts aktualisiert, und die Kraftsteuereinheit (230) ferner die auf den Robotermanipulator und das nachfolgende Werkstück (30) wirkende Kraft erfasst und die erfasste Kraft auf der Grundlage des von der Roboterprogramm-Aktualisierungseinheit (220) aktualisierten Roboterprogramms auf den vorgegebenen Anpresskraftwert steuert.
Entgratungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die von der Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit (250) berechneten Korrekturparameter in einem Erfassungsergebnis durch die Gratabschnitt-Erfassungseinheit (13) unter Verwendung des visuellen Sensors (13) einfließen.
Entgratungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die von der Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit (250) berechneten Korrekturparameter in Mechanismus-Parameter des Robotermanipulators einfließen.
Entgratungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wegkorrekturparameter-Berechnungseinheit (250) aus den berechneten Korrekturparametern eine Restgröße zwischen dem tatsächlichen Weg und dem Weg der Bewegung des Robotermanipulators, die unter Verwendung des visuellen Sensors (13) erfasst wird, berechnet, und, wenn die Restgröße größer als ein vorbestimmter Wert ist, den tatsächliche Weg und den Weg der Bewegung des Robotermanipulators, die unter Verwendung des visuellen Sensors (13) erfasst wird, in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt und die Korrekturparameter auf einer Abschnittsbasis berechnet.
Steuersystem, umfassend: einen Roboter (10), der für die Bearbeitung eines Objekts konfiguriert ist; eine Erstellungseinheit (210), die so konfiguriert ist, dass sie im Vorfeld ein Betriebsprogramm für den Betrieb des Roboters (10) erstellt; eine Erfassungseinheit (13), die so konfiguriert ist, dass sie ein Werkstück (30) mit Hilfe eines visuellen Sensors (13) erfasst, wobei das eine Werkstück (30) das Objekt ist; eine Aktualisierungseinheit (220), die so konfiguriert ist, dass sie das Betriebsprogramm auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des einen Werkstücks (30), das von der Erfassungseinheit (13) erfasst wurde, aktualisiert; eine Steuereinheit (230), die so konfiguriert ist, dass sie einen Bearbeitungsvorgang des Roboters (10) an dem einen Werkstück (30) auf der Grundlage des von der Aktualisierungseinheit (220) aktualisierten Bearbeitungsprogramms steuert; eine Erfassungseinheit (240), die so konfiguriert ist, dass sie einen tatsächlichen Weg des Bearbeitungsvorgangs des Roboters (10) erfasst, während der Bearbeitungsvorgang durch die Steuereinheit (230) auf der Grundlage des durch die Aktualisierungseinheit (220) aktualisierten Betriebsprogramms gesteuert wird; und eine Berechnungseinheit (250), die konfiguriert ist, um Korrekturparameter zu berechnen, die sich auf das Erfassungsergebnis des einen Werkstücks (30) beziehen, das von der Erfassungseinheit erfasst wurde, basierend auf dem tatsächlichen Weg und einem Weg des Bearbeitungsvorgangs des Roboters (10), der von der Erfassungseinheit (13) erfasst wurde, während der Bearbeitungsvorgang von der Steuereinheit (230) gesteuert wird, wobei die Aktualisierungseinheit (220) ferner ein Erfassungsergebnis eines nachfolgenden Werkstücks (30) korrigiert, das das von der Erfassungseinheit (13) erfasste Objekt ist, wobei die von der Berechnungseinheit (250) berechneten Korrekturparameter zur Korrektur verwendet werden, und das Betriebsprogramm auf der Grundlage des korrigierten Erfassungsergebnisses aktualisiert, und wobei die Steuereinheit (230) ferner den Bearbeitungsvorgang des Roboters (10) an dem nachfolgenden Werkstück (30) auf der Grundlage des von der Aktualisierungseinheit (220) aktualisierten Bearbeitungsprogramms steuert.