JP2017024092A - エンドエフェクタの位置および姿勢を定めるガイド部を備えるロボットの教示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易かつ精度よく教示位置を教示するロボットの教示装置を提供する。
【解決手段】ロボットの教示装置は、ロボット１のアーム１１とエンドエフェクタ４との間に配置された力覚センサ１２と、エンドエフェクタ４に取付けられたガイド部材８とを備える。金型５は、ガイド部材８の端部の断面形状よりも大きな断面形状を有する凹部５３を含む。凹部５３は、ガイド部材８の端部の対象面が面接触することにより、ロボット１の位置および姿勢が定められる基準面を有する。制御装置は、エンドエフェクタ４に作用する力の方向に基づいて、ガイド部材８の対象面を凹部５３の基準面に面接触させる制御を実施してロボット１の教示位置を定める。
【選択図】図７

Description

本発明は、ロボットの教示装置に関する。

ロボットは、予め生成された軌道に沿って移動するように制御される。ロボットの軌道は、作業者が指定した教示位置および速度に基づいて生成することができる。教示位置は、作業者が教示操作盤を操作することにより設定することができる。たとえば、教示操作盤を操作してロボットを所望の位置および姿勢にする。このときのロボットのツール先端点の位置を教示点として制御装置に記憶させることができる。また、ロボットの姿勢を制御装置に記憶させることができる。そして、制御装置は、教示位置または教示位置の近傍を通るようにロボットを駆動することができる。ロボットの位置および姿勢は教示位置に基づくために、教示位置は正確にロボットに教示することが好ましい。

特開２００２−１６０１８３号公報には、基板処理システムにおいて使用されているロボットが開示されている。この公報には、位置合わせピンを所定の孔に合わせることにより、間接的にロボットの位置を特定する教示作業を行うことが開示されている。

特開２００２−１６０１８３号公報

ロボットに教示位置を教示する場合に、所望の教示位置まで手動にてロボットを操作することが難しい場合がある。たとえば、ワークを所定の部材に取付ける作業の教示位置を教示する作業がある。この作業において、作業者がワークを取付ける部分が確認できる場合には、ロボットの教示位置を容易に教示することができる。ところが、ワークを取付ける部分が凹部の奥に配置されていたり、穴部の内部に配置されていたりする場合がある。この場合には、凹部や穴部の内部にワークが進入するとワークと取付け位置とが見えなくなるために、ロボットを所望の教示位置まで手動で操作することが難しいという問題がある。

上記の特開２００２−１６０１８３号公報による教示方法では、位置合わせピンを所定の基準孔に挿入することによりロボットの位置を定めるために、基準孔に対するピンの相対位置の精度が教示位置の精度に影響する。位置合わせピンと基準孔とがきつく嵌め合うようにすると教示位置の精度は向上するが、位置合わせピンを基準孔に嵌め込む作業が難しくなる。この結果、教示作業に長い時間を要する。一方で、位置合わせピンと基準孔の嵌め合いを緩くすると、教示位置の精度が低下するという問題があった。

本発明のロボットの教示装置は、予め定められた対象物に対するロボットに取付けられたエンドエフェクタの位置および姿勢を定めて、エンドエフェクタの位置および姿勢に対応するロボットの位置および姿勢を教示位置として記憶する。ロボットの教示装置は、ロボットを制御するロボット制御装置と、ロボットのアームとエンドエフェクタとの間に配置され、エンドエフェクタに作用する力および力の方向を検出する力覚センサと、エンドエフェクタまたは対象物の一方の部材に取付けられたガイド部とを備える。エンドエフェクタまたは対象物の他方の部材は、ガイド部の端部の形状に対応し、ガイド部の端部の断面形状よりも大きな断面形状を有する凹部を含む。ガイド部は、端部に形成された対象面を有する。凹部は、ガイド部の端部の対象面が面接触することにより、ロボットの位置および姿勢が定められる基準面を有する。力覚センサは、ガイド部の対象面と凹部の基準面とが接触した時にエンドエフェクタに作用する力の方向を検出する。ロボット制御装置は、エンドエフェクタに作用する力の方向に基づいて、ガイド部の対象面を凹部の基準面に面接触させる制御を実施することにより、ロボットの位置および姿勢を調整し、対象物に対するロボットの教示位置を定める。

上記発明においては、ガイド部は、一方の部材から取り外しが可能に形成されていることが好ましい。

上記発明においては、ロボット制御装置に接続され、ロボットを手動にて操作する教示操作盤を備え、ロボット制御装置は、作業者が手動にて凹部の内部にガイド部の端部を挿入する操作を実施している期間中に、エンドエフェクタに作用する力が予め定められた判定値を超えるとロボットを停止させる制御を実施することが好ましい。

本発明によれば、簡易かつ精度よく教示位置を教示するロボットの教示装置を提供することができる。

実施の形態におけるロボットシステムの概略図である。 実施の形態におけるエンドエフェクタ、ロボットおよび金型の斜視図である。 実施の形態におけるエンドエフェクタおよびガイド部材の拡大斜視図である。 実施の形態における金型支持部材および金型の斜視図である。 金型に形成された開口部および凹部の拡大斜視図である。 実施の形態におけるガイド部材の端部の斜視図である。 ガイド部材を金型の凹部に挿入したときのエンドエフェクタおよび金型の斜視図である。 実施の形態におけるロボットシステムのブロック図である。 面合せの制御にてガイド部材の端面を凹部の底面に面接触させるときの第１の拡大断面図である。 面合せの制御にてガイド部材の端面を凹部の底面に面接触させるときの第２の拡大断面図である。 面合せの制御にてガイド部材の側面を凹部の側面に面接触させるときの第１の拡大部分断面図である。 面合せの制御にてガイド部材の側面を凹部の側面に面接触させるときの第２の拡大部分断面図である。 面合せの制御にてガイド部材の側面を凹部の側面に面接触させるときの第３の拡大部分断面図である。 他の面合せの制御にてガイド部材の側面を凹部の側面に面接触させるときの拡大部分断面図である。

図１から図１４を参照して、実施の形態におけるロボットの教示装置について説明する。本実施の形態のロボットの教示装置は、予め定められた対象物に対して、ロボットに取付けられたエンドエフェクタの位置および姿勢を定める。そして、ロボットの教示装置は、位置決めされたエンドエフェクタの位置および姿勢に対応するロボットの位置および姿勢を教示位置として記憶する。

図１は、本実施の形態におけるロボットシステムの概略図である。ロボットシステムは、エンドエフェクタ４を予め定められた位置および姿勢に配置するロボット１と、ロボット１を制御するロボット制御装置としての制御装置２とを備える。本実施の形態のロボット１は、アーム１１と複数の関節部１４とを含む多関節ロボットである。多関節ロボットは、アーム１１の手首部の位置および姿勢を自由に変化させることができる。ロボット１は、エンドエフェクタ４により把持されたワークを所望の位置および姿勢に配置することが可能である。

ロボット１は、力覚センサ１２を備える。力覚センサ１２は、アーム１１とエンドエフェクタ４との間に設けられている。力覚センサ１２は、エンドエフェクタ４に作用する力を検出する。本実施の形態では、直交する３軸の方向の力および直交する３軸の周りの力（モーメント）を検出できる６軸の力覚センサ１２を採用している。例えば、六軸の力覚センサ１２は、アーム１１の先端の手首部における直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）方向の力と、各軸回りのモーメント（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚ）を検出できる。力覚センサ１２としては、歪みセンサを含むセンサや静電容量式のセンサ等の任意の力覚センサを採用することができる。

本実施の形態のロボットシステムは、ロボット１を手動にて操作する教示操作盤３を備える。教示操作盤３は、制御装置２に接続されている。作業者は教示操作盤３の操作によりロボット１を手動で駆動することができる。

図２に、ロボット、エンドエフェクタおよび金型の斜視図を示す。本実施の形態においては、ロボット１により、予め定められた対象物の予め定められた位置にワークを配置する。本実施の形態における対象物は、インサート成形を行う金型５である。インサート成形では、所定の部品を金型５の内部に配置する。次に、金型５の内部に樹脂を供給することにより、所定の部品に固定された樹脂の部分を形成することができる。樹脂の部分は金型５の内部の区間の形状に対応した形状になる。本実施の形態におけるワークは、金属により形成されている。金型５の内部には、空洞が形成されている。そして、金型５の内部には、ワーク９を配置する為の取付け部が形成されている。

図１および図２を参照して、金型５は、金型支持部材６により支持されている。金型支持部材６は作業台７に支持されている。作業台７としては、金型支持部材６を固定する任意の台を採用することができる。または、作業台７は、金型支持部材６を搬送可能な搬送コンベア等であっても構わない。準備作業として、金型５を固定した金型支持部材６を作業台７の予め定められた位置に配置する。すなわち、対象物を予め定められた位置に配置する。この状態で、ロボット１に対して教示位置を教示する作業を行う。

図３に、本実施の形態におけるエンドエフェクタの拡大斜視図を示す。本実施の形態におけるエンドエフェクタ４は、力覚センサ１２に固定された基材４１を備える。基材４１には、基材４１に対してワーク９を移動させるためのガイドシリンダ４２が固定されている。ガイドシリンダ４２のシリンダシャフトには、連結部材４５が固定されている。エンドエフェクタ４は、ワーク９を把持したり解放したりするチャック４４を含む。ワーク９は、一対のチャック４４により把持されている。エンドエフェクタ４は、チャック４４を駆動するチャック駆動シリンダ４３を含む。チャック駆動シリンダ４３は、連結部材４５に固定されている。

ガイドシリンダ４２が駆動することにより、矢印１０１に示す方向に連結部材４５およびチャック駆動シリンダ４３が一体的に移動する。本実施の形態では、矢印１０２に示す様に、基材４１の面積が最大になる面積最大面に対して垂直な方向にワーク９が移動する。チャック駆動シリンダ４３が駆動することにより、矢印１０８に示すように、一対のチャック４４が開閉する。

本実施の形態におけるロボットの教示装置は、エンドエフェクタ４に取付けられたガイド部としてのガイド部材８を備える。ガイド部材８は、エンドエフェクタ４の位置および姿勢を設定する機能を有する。本実施の形態のガイド部材８は、棒状に形成されている。ガイド部材８は、断面形状が四角形になるように形成されている。ガイド部材８は、ねじ部８２を有する。ねじ部８２は、基材４１を貫通している。ねじ部８２にナット８３を締め付けることにより、ガイド部材８が基材４１に固定されている。

本実施の形態におけるガイド部材８は、取り外しが可能に形成されている。ナット８３を取り外すことにより、ガイド部材８を基材４１から取り外すことができる。ガイド部材８をエンドエフェクタ４に取付ける構造としては、任意の固定構造を採用することができる。たとえば、ガイド部材８は、ボルトにて基材４１に固定されていても構わない。

図４に、本実施の形態における金型および金型支持部材の斜視図を示す。本実施の形態における金型５は、内部の空洞に連通する開口部５２を有する。ワーク９は、開口部５２から金型５の内部に挿入される。また、金型５は、ガイド部材８の端部が挿入される凹部５３を有する。

図５に、金型の開口部および凹部の拡大斜視図を示す。金型５の内部の空間には、ワーク９を取付けるための取付け部５４が形成されている。本実施の形態においては、取付け部５４に、ワーク９を配置する作業をロボット１が行う。凹部５３は、ガイド部材８と対向する金型５の表面に形成されている。本実施の形態における凹部５３は、断面形状が四角形に形成されている。凹部５３は、複数の基準面を有する。本実施の形態の基準面は平面状に形成されている。凹部５３は、第１基準面５３ａ、第２基準面５３ｂおよび第３基準面５３ｃを有する。第１基準面５３ａは、凹部５３の底面である。第２基準面５３ｂおよび第３基準面５３ｃは、凹部５３の側面である。

図６に、本実施の形態におけるガイド部材の端部の拡大斜視図を示す。ガイド部材８は、四角柱状に形成されている。ガイド部材８は、複数の対象面を有する。ガイド部材８の端面は、第１対象面８ａに相当する。ガイド部材８の２つの側面は、第２対象面８ｂおよび第３対象面８ｃに相当する。本実施の形態の対象面は、平面状に形成されている。

凹部５３は、ガイド部材８の端部の断面形状よりも大きな断面形状を有する。すなわち、凹部５３の内部にガイド部材８の端部が挿入された時に、凹部５３の側面とガイド部材８の端部の側面との間に隙間が形成される。凹部５３は、凹部５３の内部にガイド部材８の端部を挿入した時に、凹部５３の内部でガイド部材８を動かすことができるように形成されている。

図７に、ガイド部材を凹部に挿入したときのエンドエフェクタおよび金型の拡大斜視図を示す。ガイド部材８および凹部５３は、ガイド部材８の複数の対象面が凹部５３の複数の基準面に面接触した時に、金型５に対してエンドエフェクタ４が所望の位置および姿勢になるように形成されている。すなわち、凹部５３の複数の基準面に対してガイド部材８の複数の対象面が面接触するようにエンドエフェクタ４の位置決めを行う。このエンドエフェクタ４の位置および姿勢において、ガイドシリンダ４２にてワーク９を金型５の内部に挿入することにより、取付け部５４の所望の位置にワーク９を配置することができる。

本実施の形態においては、ガイド部材８の第１対象面８ａは、凹部５３の第１基準面５３ａに面接触させる。ガイド部材８の第２対象面８ｂは、凹部５３の第２基準面５３ｂに面接触させる。そして、ガイド部材８の第３対象面８ｃは、凹部５３の第３基準面５３ｃに面接触させる。制御装置２は、それぞれの対象面が対応する基準面に接触したロボット１の位置および姿勢を教示位置として記憶する。

図８に、本実施の形態におけるロボットシステムのブロック図を示す。制御装置２は、バスを介して互いに接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する演算処理装置を含む。制御装置２は、教示位置や動作プログラム等を記憶する記憶部２４を有する。力覚センサ１２にて検出される力および力の方向の信号は、制御装置２に送出される。

ロボット１は、関節部１４に配置されたアーム駆動モータを有するアーム駆動装置１３を含む。アーム駆動装置１３が駆動することにより、アーム１１を関節部１４にて所望の角度に曲げることができる。エンドエフェクタ４は、ガイドシリンダ４２およびチャック駆動シリンダ４３を有するエンドエフェクタ駆動装置４８を含む。

アーム駆動装置１３およびエンドエフェクタ駆動装置４８は、制御装置２により制御されている。制御装置２は、ロボット１の動作を制御する動作制御部２１を含む。ロボット１を手動にて操作する場合には、作業者が教示操作盤３を操作する。動作制御部２１は、ロボット１を駆動するための動作指令をアーム駆動装置１３に送出する。アーム駆動装置１３は、動作指令に基づいてアーム駆動モータ等を駆動する。アーム駆動モータが駆動することにより、アーム１１の折れ曲がり角度やアーム１１の方向などが調整される。すなわち、ロボット１の位置および姿勢が調整される。

また、動作制御部２１は、エンドエフェクタ駆動装置４８に動作指令を送出する。エンドエフェクタ駆動装置４８は、動作指令に基づいてガイドシリンダ４２およびチャック駆動シリンダ４３を動作させる。この結果、ガイドシリンダ４２のシリンダロッドが移動したり、チャック４４が開閉したりする。

図７および図８を参照して、作業者は、始めに教示操作盤３を操作することにより、手動でロボット１を駆動する。そして、矢印１０９に示す様に、ガイド部材８の端部を金型５の凹部５３の内部に挿入する。このときに凹部５３の断面形状がガイド部材８の端部の断面形状よりも大きいために、作業者は、容易にガイド部材８の端部を金型５の凹部５３の内部に配置することができる。

図９に、ガイド部材の端部を凹部に挿入したときの概略断面図を示す。作業者が手動にて操作を行うために、ガイド部材８の延びる方向が凹部５３の第１基準面５３ａに対して垂直になっていない場合がある。すなわち、第１対象面８ａと第１基準面５３ａとが平行になっていない場合がある。

図８を参照して、本実施の形態における動作制御部２１は、面合せ制御部２２を有する。面合せ制御部２２は、対象面と基準面とが面接触するようにロボット１の位置および姿勢を自動的に調整する機能を有する。面合せの制御は、予め定め記憶部２４に記憶された動作プログラムにより実行される。

面合せ制御部２２は、凹部５３の基準面にガイド部材８の対象面を接触させる。この時に、ガイド部材８は、凹部５３に線または点にて接触する場合がある。面合せ制御部２２は、ガイド部材８が凹部５３に接触したときの力および力の方向を検出する。本実施の形態では、面合せ制御部２２は、直線方向の力および回転方向の力としてのトルクを検出する。そして、面合せ制御部２２は、エンドエフェクタ４に作用する力および力の方向に基づいて、対象面と基準面とが面接触するようにロボット１の位置および姿勢を調整する。ここで、面接触とは、所定の２面同士が面にて接触することを示す。

図９に示す例では、面合せ制御部２２は、矢印１０４に示すようにガイド部材８を移動する。第１対象面８ａが第１基準面５３ａに接触する。面合せ制御部２２は、この時に力覚センサ１２からの出力信号に基づいて、第１対象面８ａと第１基準面５３ａとが面接触するようにロボット１の位置および姿勢を調整する。

図１０に、面合せの制御により第１対象面および第１基準面の面合せを行った後の概略断面図を示す。ガイド部材８の第１対象面８ａと凹部５３の第１基準面５３ａとが面接触している。第１対象面８ａの全体が第１基準面５３ａに密着している。

図１１に、ガイド部材の第１対象面と凹部の第１基準面とが面接触したときの部分断面図を示す。図１１は、凹部５３を平面的に見たときの図である。第１対象面８ａが第１基準面５３ａに面接触した状態においても、凹部５３の平面形状に対してガイド部材８の断面形状が傾斜している場合がある。図１１に示す例では、ガイド部材８の第２対象面８ｂは、凹部５３の第２基準面５３ｂに対して、平行ではなくて傾斜している。

次に、動作制御部２１の面合せ制御部２２は、第２対象面８ｂと第２基準面５３ｂとの面合せの制御を行う。面合せ制御部２２は、矢印１０５に示すようにガイド部材８が移動するようにロボット１を制御する。そして、面合せ制御部２２は、第２対象面８ｂと第２基準面５３ｂとが面接触するように面合せの制御を実施する。この時に、面合せ制御部２２は、第１対象面８ａと第１基準面５３ａとが面接触した状態を維持するようにロボット１を制御する。

図１２に、面合せの制御により第２対象面と第２基準面とが面接触したときの部分断面図を示す。第２対象面８ｂと第２基準面５３ｂとが密着している。次に、面合せ制御部２２は、第３対象面８ｃと第３基準面５３ｃとの面合せの制御を行う。面合せ制御部２２は、ガイド部材８が矢印１０６に示す第３基準面５３ｃに向かう方向に移動するようにロボット１を制御する。そして、第３対象面８ｃと第３基準面５３ｃとが面接触するように面合せの制御を行う。この時に、面合せ制御部２２は、第１対象面８ａと第１基準面５３ａとが面接触した状態を維持するようにロボット１を制御する。また、面合せ制御部２２は、第２対象面８ｂと第２基準面５３ｂとが面接触した状態を維持するようにロボット１を制御する。

図１３に、全ての面合せの制御が完了した時の部分断面図を示す。全ての対象面が対応する基準面と面接触している。このように、金型５に対するエンドエフェクタ４の位置決めを行うことができる。そして、制御装置２は、エンドエフェクタ４の位置決めが行われた状態で、ロボット１の位置および姿勢を教示位置として記憶部２４に記憶する。図５および図７を参照して、位置決めがされた状態では、ガイドシリンダ４２を駆動して、矢印１０３に示す様にワーク９を金型５の内部に移動すると、金型５の取付け部５４の所望の位置にワーク９を配置することができる。

このように、本実施の形態におけるロボットの教示装置は、エンドエフェクタに作用する力の方向に基づいて、ガイド部材の対象面を凹部の基準面に面接触させる制御を実施する。面合せの制御は、面合せの動作プログラムを予め作成して、記憶部に記憶させておくことができる。面合せの制御は、記憶部に記憶された動作プログラムに基づいて自動的に行われる。そして、調整後のロボットの位置および姿勢を教示位置として記憶することができる。

本実施の形態のロボットの教示装置は、始めに作業者が手動にてガイド部材８の端部を金型５の凹部５３の内部に配置する。金型５の凹部５３は、ガイド部材８の端部の断面形状よりも大きな断面形状を有する。このために、作業者が容易にガイド部材８の端部を凹部５３の内部に挿入することができる。この後に、制御装置２の面合せ制御部２２は、自動的にロボット１の位置および姿勢を制御する。このように、作業者は、簡易かつ精度よく教示位置を教示することができる。また、ワークの取付け部が凹部や開口部の内部に配置され、作業者がワークを見づらい場合においても、容易に教示位置を設定することができる。

実際の作業において、制御装置２は、設定された教示位置に基づいてロボット１の位置および姿勢を定める。そして、ガイドシリンダ４２を駆動することによりワーク９を金型５の内部の取付け部５４に取り付ける。本実施の形態におけるガイド部材８は、取り外しが可能に形成されている。この構成を採用することにより、教示位置に基づいてロボットを駆動してワーク９を所望の位置に配置する場合には、ガイド部材８を取り外すことができる。ガイド部材８が、他の物に干渉することを回避することができる。

実際の作業において、ワーク９を取付け部５４に取付けた後には、チャック駆動シリンダ４３を駆動してワーク９を解放する。その後に、ガイドシリンダ４２により、チャック駆動シリンダ４３およびチャック４４を引き込んだ位置に戻す。そして、エンドエフェクタ４を金型５から離すことができる。

図８を参照して、制御装置２は、一度教示位置が与えられると、記憶部２４に教示位置を記憶する。そして、記憶部２４に記憶された教示位置に基づいてロボット１の位置および姿勢が制御される。このため、通常の作業においてガイド部は不要になる。しかしながら、ロボット１が駆動する時には、ロボット１の繰り返し精度に依存してワーク９を配置する位置に誤差が生じる場合がある。このため、金型５の取付け部５４に対して厳密な位置にワーク９を配置する場合には、ワーク９を配置する毎に上記の面合せの制御を行っても構わない。

この場合に、制御装置２は、予め定められた動作プログラムに基づいて、ガイド部材８の端部を凹部５３の内部に挿入し、挿入した後に面合せの制御を実施する。面合せ制御部２２は、複数の基準面に対して複数の対象面が面接触するようにロボット１の位置および姿勢を制御する。この後に、動作制御部２１は、エンドエフェクタ駆動装置４８を駆動することにより、ワーク９を取付け部５４まで移動することができる。

ところで、本実施の形態では、作業者は、ロボット１を手動にて駆動して、ガイド部材８の端部を凹部５３の内部に挿入する操作を実施する。この操作の期間中に、ガイド部材８やエンドエフェクタ４が他の物に干渉する場合がある。

本実施の形態における動作制御部２１は、停止制御部２３を含む。停止制御部２３は、作業者が手動にて凹部５３の内部にガイド部材８の端部を挿入する操作を実施している期間中に、エンドエフェクタ４に作用する力を検出する。そして、エンドエフェクタ４に作用する力が予め定められた判定値を超えると、ロボット１を停止させる制御を実施する。この制御により、手動にて操作している期間中に、ワークを傷つけたりエンドエフェクタを破損したりすることを抑制できる。ロボットを停止させた場合に、停止制御部２３は、制御装置２の表示部に警告を表示する制御等を実施することができる。

図１４に、本実施の形態における他の面合せの制御を説明する凹部およびガイド部材の部分断面図を示す。上記の実施の形態において、面合せ制御部２２は、１つの基準面ごとに１つの対象面を面接触させる制御を個別に行ったが、この形態に限られず、面合せ制御部２２は、複数の基準面に対して複数の対象面を一度に面接触させる制御を実施しても構わない。

図１４に示す面合せの制御の例において、面合せ制御部２２は、第１対象面８ａの面合せを行った後に、矢印１０７に示すようにガイド部材８を移動させている。そして、面合せ制御部２２は、第２対象面８ｂの面合せの制御および第３対象面８ｃの面合せの制御を同時に行なっている。または、面合せ制御部２２は、第１対象面８ａ、第２対象面８ｂおよび第３対象面８ｃの面合せを一度に行っても構わない。このように、複数の対象面および複数の基準面を面合せする場合には、任意の順番に任意の面の面合せを行うことができる。

また、本実施の形態においては、エンドエフェクタにガイド部が取付けられ、対象物としての金型に凹部が形成されているが、この形態に限られず、対象物にガイド部が取付けられ、エンドエフェクタに凹部が形成されていても構わない。すなわち、ガイド部は、エンドエフェクタまたは対象物の一方の部材に取付けられ、凹部は、エンドエフェクタまたは対象物の他方の部材に形成されていれば構わない。

また、凹部およびガイド部の断面形状は四角形に限られず、面合せの制御を行うにより、位置および姿勢を定めることができる任意の形状を採用することができる。例えば、断面形状は、任意の多角形や円形の一部を切り欠いた形状を採用することができる。断面形状は、曲線を含んでいても構わない。また、本実施の形態におけるガイド部は、棒状に形成されているが、この形態に限られず、凹部の表面と面合せを行うことができる任意の形状を採用することができる。

本実施の形態のエンドエフェクタは、ワークを移動させるガイドシリンダを備える。この構成により、ガイド部材の対象面を凹部の基準面に面接触させるためにロボットを駆動している期間中にワークが金型に接触することを抑制することができる。エンドエフェクタは、この形態に限られず、ワークを移動させる機構を備えてなくても構わない。

本実施の形態においては、多関節ロボットを例示して説明したが、この形態に限られず、任意のロボットに教示位置を教示するロボット制御装置に本発明を適用することができる。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。

１ ロボット
２ 制御装置
３ 教示操作盤
４ エンドエフェクタ
５ 金型
８ ガイド部材
８ａ 第１対象面
８ｂ 第２対象面
８ｃ 第３対象面
９ ワーク
１２ 力覚センサ
２１ 動作制御部
２２ 面合せ制御部
２３ 停止制御部
２４ 記憶部
５３ 凹部
５３ａ 第１基準面
５３ｂ 第２基準面
５３ｃ 第３基準面
８２ ねじ部
８３ ナット

Claims (3)

1. 予め定められた対象物に対するロボットに取付けられたエンドエフェクタの位置および姿勢を定めて、前記エンドエフェクタの位置および姿勢に対応する前記ロボットの位置および姿勢を教示位置として記憶するロボットの教示装置であって、
   前記ロボットを制御するロボット制御装置と、
   前記ロボットのアームと前記エンドエフェクタとの間に配置され、前記エンドエフェクタに作用する力および力の方向を検出する力覚センサと、
   前記エンドエフェクタまたは前記対象物の一方の部材に取付けられたガイド部とを備え、
   前記エンドエフェクタまたは前記対象物の他方の部材は、前記ガイド部の端部の形状に対応し、前記ガイド部の端部の断面形状よりも大きな断面形状を有する凹部を含み、
   前記ガイド部は、端部に形成された対象面を有し、
   前記凹部は、前記ガイド部の端部の対象面が面接触することにより、前記ロボットの位置および姿勢が定められる基準面を有し、
   力覚センサは、前記ガイド部の対象面と前記凹部の基準面とが接触した時に前記エンドエフェクタに作用する力の方向を検出し、
   ロボット制御装置は、前記エンドエフェクタに作用する力の方向に基づいて、前記ガイド部の対象面を前記凹部の基準面に面接触させる制御を実施することにより、前記ロボットの位置および姿勢を調整し、前記対象物に対する前記ロボットの教示位置を定めることを特徴とする、ロボットの教示装置。
2. 前記ガイド部は、前記一方の部材から取り外しが可能に形成されている、請求項1に記載のロボットの教示装置。
3. ロボット制御装置に接続され、前記ロボットを手動にて操作する教示操作盤を備え、
   ロボット制御装置は、作業者が手動にて前記凹部の内部に前記ガイド部の端部を挿入する操作を実施している期間中に、前記エンドエフェクタに作用する力が予め定められた判定値を超えるとロボットを停止させる制御を実施する、請求項1に記載のロボットの教示装置。

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