JP2019202372A - Robot system and control method for robot - Google Patents

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信也 丸山
Shinya Maruyama
信也 丸山
暢宏 柴崎
Nobuhiro Shibazaki
暢宏 柴崎
武芳 江口
Takeyoshi Eguchi
武芳 江口
将旭 渡辺
Masaaki Watanabe
将旭 渡辺
齋藤 剛史
Takashi Saito
剛史 齋藤
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Abstract

To create a movement trajectory more accurate than a conventional one.SOLUTION: A robot system comprises: a robot comprising a predetermined processing tool; and a control device that acquires a movement trajectory of the processing tool during a teaching mode. The robot comprises a force sensor that detects external force acting on the processing tool. The control device acquires the movement trajectory by moving the processing tool while pressing the processing tool against a work, such that external force detected by the force sensor during the teaching mode has a constant value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ロボットシステム及びロボットの制御方法に関する。   The present invention relates to a robot system and a robot control method.

下記特許文献1には、三次元自由曲面を有する作業対象物に対して、手先部に取付けられた工具で研削、研磨等の倣い作業を実施する産業用ロボット機構が開示されている。この産業用ロボット機構は、事前に作業者により手動で教示された移動経路に沿って工具を移動させることで作業対象物に対して倣い作業を実施する、いわゆるティーチングプレイバック制御を行う。   Patent Document 1 below discloses an industrial robot mechanism that performs a copying operation such as grinding and polishing on a work target having a three-dimensional free-form surface with a tool attached to a hand portion. This industrial robot mechanism performs so-called teaching playback control in which a copying operation is performed on a work object by moving a tool along a movement path manually taught by an operator in advance.

特許第3670700号公報Japanese Patent No. 3670700

ところで、上記移動経路の教示には、作業者の教示能力によってばらつきが生じてしまう。そのため、正確な移動経路を教示することができず、産業用ロボット機構は、正確な移動経路で工具を移動させることができない場合がある。   By the way, the teaching of the moving path varies depending on the teaching ability of the operator. Therefore, an accurate movement path cannot be taught, and the industrial robot mechanism may not be able to move the tool along the accurate movement path.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも正確な移動経路を作成することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to create a more accurate movement route than before.

上記目的を達成するために、本発明では、ロボットシステムに係る第1の解決手段として、所定の処理ツールを備えるロボットと、ティーチングモード時に前記処理ツールの移動軌跡を取得し、プレイバックモード時には前記移動軌跡に基づいて前記ロボットを制御する制御装置とを備えるロボットシステムであって、前記ロボットは、前記処理ツールに作用する外力を検出する力センサを備え、前記制御装置は、ティーチングモード時において前記力センサが検出する外力が一定値になるように、前記処理ツールをワークの表面に押し付けながら移動させて前記移動軌跡を取得する、という手段を採用する。   In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solving means related to a robot system, a robot having a predetermined processing tool, and a movement trajectory of the processing tool are acquired in a teaching mode, and A robot system including a control device that controls the robot based on a movement trajectory, wherein the robot includes a force sensor that detects an external force acting on the processing tool, and the control device is configured to perform the operation in the teaching mode. A means is adopted in which the processing tool is moved while being pressed against the surface of the workpiece so as to acquire the movement locus so that the external force detected by the force sensor becomes a constant value.

本発明では、ロボットシステムに係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記制御装置は、プレイバックモード時には前記移動軌跡に基づいて前記ロボットを制御する、という手段を採用する。   In the present invention, as the second solving means relating to the robot system, in the first solving means, the control device adopts a means for controlling the robot based on the movement locus in the playback mode.

本発明では、ロボットシステムに係る第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、前記制御装置は、前記移動軌跡を、前記処理ツールを前記ワークの表面に押し付ける方向又は前記押し付ける方向とは反対方向にオフセットさせることで移動経路を作成し、前記移動経路に基づいて前記ロボットを制御する、という手段を採用する。   In the present invention, as the third solving means relating to the robot system, in the first or second solving means, the control device presses the movement trajectory in the direction in which the processing tool is pressed against the surface of the workpiece or in the pressing A method is adopted in which a movement path is created by offsetting in a direction opposite to the direction, and the robot is controlled based on the movement path.

本発明では、ロボットシステムに係る第4の解決手段として、上記第1〜第3のいずれかの解決手段において、前記処理ツールは、前記ワークの表面に対して前記一定値の力で押圧されても変形しない剛性を有する材料で形成されている教示用ツールである、という手段を採用する。   In the present invention, as a fourth solving means relating to the robot system, in any one of the first to third solving means, the processing tool is pressed against the surface of the workpiece with the force of the constant value. The teaching tool is formed of a material having rigidity that does not deform.

本発明では、ロボットシステムに係る第5の解決手段として、上記第1〜第4のいずれかの解決手段において、前記処理ツールは、前記所定の処理を行う工具である、という手段を採用する。   In the present invention, as a fifth solving means related to the robot system, in the first to fourth solving means, means that the processing tool is a tool for performing the predetermined processing is adopted.

本発明では、ロボットの制御方法に係る第6の解決手段として、所定の処理ツールと、前記処理ツールに作用する外力を検出する力センサとを備えるロボットの制御方法であって、ティーチングモード時に前記処理ツールの移動軌跡を取得する取得ステップを含み、前記取得ステップでは、ティーチングモード時において前記力センサが検出する外力が一定値になるように、前記処理ツールをワークの表面に押し付けながら移動させて前記移動軌跡を取得する、という手段を採用する。   In the present invention, as a sixth solving means related to the robot control method, the robot control method includes a predetermined processing tool and a force sensor that detects an external force acting on the processing tool. An acquisition step of acquiring a movement trajectory of the processing tool. In the acquisition step, the processing tool is moved while being pressed against the surface of the workpiece so that the external force detected by the force sensor becomes a constant value in the teaching mode. A means of acquiring the movement trajectory is adopted.

本発明では、ロボットの制御方法に係る第7の解決手段として、上記第6の解決手段において、プレイバックモード時には、前記取得ステップで取得した前記移動軌跡に基づいて前記ロボットを制御する制御ステップをさらにを含む、という手段を採用する。   In the present invention, as a seventh solving means relating to the robot control method, in the sixth solving means, in the playback mode, a control step of controlling the robot based on the movement trajectory acquired in the acquisition step is provided. Furthermore, the means of including is adopted.

本発明によれば、従来よりも正確な移動経路を作成することができる。   According to the present invention, it is possible to create a more accurate movement route than before.

本発明の一実施形態に係るロボットシステムAの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the robot system A which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る制御装置2の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus 2 which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る産業用ロボット1及び制御装置2の動作の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of operation | movement of the industrial robot 1 and control apparatus 2 which concern on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るティーチングモードの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the teaching mode which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るワークWに接着剤を塗布・注入する工具の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the tool which apply | coats and inject | pours an adhesive agent to the workpiece | work W which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るワークWの表面の接着剤を拭き取る工具の構成を示す図である。It is a figure showing composition of a tool which wipes off adhesive on the surface of work W concerning one embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係るロボットシステムAは、図1に示すようにロボット1及び制御装置2を備える。
ロボット1は、治具Fにより固定されたワークWの表面形状に沿った移動経路Rを移動しながら、ワークWに対して所定の処理を行うロボットである。
ここで、所定の処理とは、バリ取り加工、C面取り加工、ラウンドエッジ加工、接着剤等の液体の塗付、注入又は拭き取り等である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The robot system A according to this embodiment includes a robot 1 and a control device 2 as shown in FIG.
The robot 1 is a robot that performs a predetermined process on the workpiece W while moving along a movement path R along the surface shape of the workpiece W fixed by the jig F.
Here, the predetermined treatment includes deburring, C chamfering, round edge processing, application of liquid such as an adhesive, pouring or wiping.

ロボット1は、ロボットアーム3、ハンド部4、処理ツール5及び力センサ6を備える。
ロボットアーム3は、複数の多関節機構を有する。ロボットアーム3の各関節には、各関節を各々駆動するモータが設けられている。ロボットアーム3は、制御装置2によりモータが駆動されることで、例えば、三次元空間を移動することができる。また、各関節には、モータの回転角度を検知するエンコーダが設けられている。
The robot 1 includes a robot arm 3, a hand unit 4, a processing tool 5, and a force sensor 6.
The robot arm 3 has a plurality of multi-joint mechanisms. Each joint of the robot arm 3 is provided with a motor that drives each joint. The robot arm 3 can move in, for example, a three-dimensional space when the motor is driven by the control device 2. Each joint is provided with an encoder for detecting the rotation angle of the motor.

ハンド部4は、処理ツール5をロボットアーム3に対して着脱可能に接続する。
処理ツール5は、ハンド部4によりロボットアーム3の先端に取り付けられる。処理ツール5は、ロボットアーム3の駆動により、三次元空間内で位置と姿勢を移動可能である。処理ツール5は、所定の力で押圧されても変形しない剛性を有する材料で形成される。この所定の力とは、処理ツール5がワークWを押し付ける押付け力である。処理ツール5は、ティーチングモードで移動経路Rを作成する場合に作業者によりロボットアーム3の先端に取り付けられる。この処理ツール5は、プレイバックモードにおいて上記所定の処理を行う工具であってもよいし、ティーチングモードにおいて上記移動経路Rを作成するための専用の教示用ツールであってもよい。
The hand unit 4 removably connects the processing tool 5 to the robot arm 3.
The processing tool 5 is attached to the tip of the robot arm 3 by the hand unit 4. The processing tool 5 can move its position and posture in the three-dimensional space by driving the robot arm 3. The processing tool 5 is formed of a material that does not deform even when pressed with a predetermined force. The predetermined force is a pressing force with which the processing tool 5 presses the workpiece W. The processing tool 5 is attached to the tip of the robot arm 3 by an operator when creating the movement path R in the teaching mode. The processing tool 5 may be a tool that performs the predetermined processing in the playback mode, or may be a dedicated teaching tool for creating the movement path R in the teaching mode.

力センサ6は、処理ツール5に作用する外力Ftを検出する。そして、力センサ6は、検出した外力Ftを制御装置2に出力する。例えば、力センサ6は、三次元的に移動可能なロボットアーム3と処理ツール5との間に取り付けられる。この力センサ6は、例えば、直交3軸方向の力と各軸周りのトルクを検出する。ただし、力センサ6は、これに限定されず、ワークWに対する押し付け力が検出できる限りで、その他の力センサであってもよい。   The force sensor 6 detects an external force Ft acting on the processing tool 5. Then, the force sensor 6 outputs the detected external force Ft to the control device 2. For example, the force sensor 6 is attached between the robot arm 3 and the processing tool 5 that are movable in three dimensions. The force sensor 6 detects, for example, the forces in the three orthogonal axes and the torque around each axis. However, the force sensor 6 is not limited to this, and may be other force sensors as long as the pressing force against the workpiece W can be detected.

制御装置2は、ティーチングモード時に処理ツール5の移動軌跡及びロボット1の動作データを記憶し、プレイバックモード時にはその移動軌跡及び動作データに基づいてロボット1を制御する。以下に、制御装置2の構成について、具体的に説明する。
図2に示すように、制御装置2は、ロボット制御部21、記憶部22、軌跡取得部23、及び経路作成部24を備える。
The control device 2 stores the movement trajectory of the processing tool 5 and the operation data of the robot 1 in the teaching mode, and controls the robot 1 based on the movement trajectory and the operation data in the playback mode. Below, the structure of the control apparatus 2 is demonstrated concretely.
As illustrated in FIG. 2, the control device 2 includes a robot control unit 21, a storage unit 22, a trajectory acquisition unit 23, and a route creation unit 24.

ロボット制御部21は、力センサ6から処理ツール5に作用する外力Ftを取得する。そして、ロボット制御部21は、取得した外力Ftが一定値になるように、ロボットアーム3に設けられたモータの駆動を制御することで、処理ツール5をワークWの表面に押し付けながら予め設定される各教示点Tに移動させる。すなわち、ロボット制御部21は、ワークWの表面に対する処理ツール5の押付け力を制御しながら、処理ツール5をワークWの表面形状に倣せる。ここで、処理ツール5をワークWの表面に押し付ける方向(押付け方向)は、例えば、ワークWの表面の法線方向である。ただし、押付け方向はワークWの表面の法線方向に限定されず、ワークWと処理ツール5との干渉を避けるために、法線方向からずらした方向であってもよい。また、処理ツール5をワークWの表面形状に倣せる方向(移動方向)とは、例えば、押付け方向に対して垂直な方向である。   The robot control unit 21 acquires an external force Ft acting on the processing tool 5 from the force sensor 6. Then, the robot control unit 21 is set in advance while pressing the processing tool 5 against the surface of the workpiece W by controlling the driving of the motor provided in the robot arm 3 so that the acquired external force Ft becomes a constant value. To each teaching point T. That is, the robot control unit 21 can copy the processing tool 5 to the surface shape of the workpiece W while controlling the pressing force of the processing tool 5 against the surface of the workpiece W. Here, the direction (pressing direction) of pressing the processing tool 5 against the surface of the workpiece W is, for example, the normal direction of the surface of the workpiece W. However, the pressing direction is not limited to the normal direction on the surface of the workpiece W, and may be a direction shifted from the normal direction in order to avoid interference between the workpiece W and the processing tool 5. In addition, the direction (moving direction) in which the processing tool 5 can follow the surface shape of the workpiece W is, for example, a direction perpendicular to the pressing direction.

記憶部22は、予め設定された上記教示点Tを格納する。この教示点Tは、ワークWの表面上に複数設定される。例えば、この教示点Tは、ワークWの表面形状を倣わせる処理ツール5の開始位置と停止位置とを含む。   The storage unit 22 stores the preset teaching point T. A plurality of teaching points T are set on the surface of the workpiece W. For example, the teaching point T includes a start position and a stop position of the processing tool 5 for copying the surface shape of the workpiece W.

軌跡取得部23は、処理ツール5が移動した位置の軌跡(移動軌跡)及びその位置ごとのロボットアーム3の動作データ(位置と姿勢)を取得する。例えば、軌跡取得部23は、ロボットアーム3に設けられたエンコーダから取得したモータの回転角度に基づいて、処理ツール5の移動軌跡及びその移動軌跡におけるロボットアーム3の動作データを算出する。   The trajectory acquisition unit 23 acquires the trajectory of the position where the processing tool 5 has moved (movement trajectory) and the operation data (position and posture) of the robot arm 3 for each position. For example, the trajectory acquisition unit 23 calculates the movement trajectory of the processing tool 5 and the operation data of the robot arm 3 on the movement trajectory based on the rotation angle of the motor acquired from the encoder provided in the robot arm 3.

経路作成部24は、軌跡取得部23が取得した移動軌跡から移動経路Rを作成する。例えば、経路作成部24は、軌跡取得部23で取得した移動軌跡を、押付け方向又は押付け方向とは反対方向にオフセットさせることで移動経路Rを作成する。例えば、このオフセット量は、処理ツール5の形状に基づいて決定される。例えば、ロボットアーム3の先端に教示用ツールを取り付けられて移動経路Rを作成した場合には、その教示用ツールの押付け方向の長さと、上記所定の処理を行うためにロボットアーム3の先端に取り付けられる工具の押付け方向の長さとの差分値に基づいてオフセット量が設定される。そして、経路作成部24は、作成した移動経路Rと軌跡取得部23で取得した動作データとを関連付けて記憶部22に格納する。   The route creation unit 24 creates a travel route R from the travel track acquired by the track acquisition unit 23. For example, the route creation unit 24 creates the travel route R by offsetting the movement track acquired by the track acquisition unit 23 in the pressing direction or the direction opposite to the pressing direction. For example, the offset amount is determined based on the shape of the processing tool 5. For example, when the teaching tool is attached to the tip of the robot arm 3 and the movement path R is created, the length in the pressing direction of the teaching tool and the tip of the robot arm 3 to perform the above-described processing are performed. The offset amount is set based on a difference value with the length in the pressing direction of the tool to be attached. Then, the route creation unit 24 stores the created travel route R and the operation data acquired by the trajectory acquisition unit 23 in the storage unit 22 in association with each other.

例えば、所定の処理として、ワークWに対して接着剤を塗付又は注入する場合には、ロボットアーム3の先端に取り付けられたノズル(工具)を、ワークWから所定の距離だけ引き離した距離で倣いながら、そのノズルから接着剤を吐出させる。この場合には、経路作成部24は、軌跡取得部23で取得した軌跡を、押付け方向とは反対方向に所定の距離だけオフセットさせることで移動経路Rを作成する。   For example, when applying or injecting adhesive to the workpiece W as the predetermined processing, the nozzle (tool) attached to the tip of the robot arm 3 is separated from the workpiece W by a predetermined distance. While copying, the adhesive is discharged from the nozzle. In this case, the route creation unit 24 creates the movement route R by offsetting the trajectory acquired by the trajectory acquisition unit 23 by a predetermined distance in the direction opposite to the pressing direction.

一方、例えば、所定の処理として、ワークWの表面の接着剤を拭き取る場合には、ロボットアーム3の先端に取り付けられたヘラ(工具)を、ワークWに押し付けながら倣うことで接着剤を拭き取る。この場合には、経路作成部24は、軌跡取得部23で取得した移動軌跡を、押付け方向に所定の距離だけオフセットさせることで移動経路Rを作成する。   On the other hand, for example, when the adhesive on the surface of the workpiece W is wiped off as a predetermined process, the adhesive is wiped off by copying a spatula (tool) attached to the tip of the robot arm 3 while pressing it against the workpiece W. In this case, the route creation unit 24 creates the travel route R by offsetting the travel track acquired by the track acquisition unit 23 by a predetermined distance in the pressing direction.

次に、ロボット1及び制御装置2の動作について、図3,4をも参照して詳しく説明する。   Next, operations of the robot 1 and the control device 2 will be described in detail with reference to FIGS.

作業者は、ロボットアーム3の先端に処理ツール5として教示用ツールを取り付ける。そして、作業者は、ワークWの形状に沿って複数の教示点T〜Tを制御装置2に粗く教示する(ステップS101)。この教示点T〜Tは、作業者が処理ツール5をワークWの表面上に手動で移動させることで教示してもよいし、作業者がワークWの表面上における所望の座標を記憶部22に格納させることで教示してもよい。ワークWの3DCADモデルを用いてオフラインで教示してもよい。なお、教示点Tは、処理ツール5が倣う軌跡の開始位置であり、教示点Tは、処理ツール5が倣う軌跡の停止位置である。また、教示点T,Tは、処理ツール5が倣う軌跡の開始位置と停止位置との間の位置を示す。 The operator attaches a teaching tool as the processing tool 5 to the tip of the robot arm 3. Then, the worker roughly teaches the plurality of teaching points T 1 to T 4 to the control device 2 along the shape of the workpiece W (step S101). The teaching points T 1 to T 4 may be taught by the operator manually moving the processing tool 5 on the surface of the workpiece W, or the operator stores desired coordinates on the surface of the workpiece W. You may teach by making it store in the part 22. FIG. You may teach offline using the 3D CAD model of the workpiece W. The teaching point T 1 is the start position of the locus that the processing tool 5 follows, and the teaching point T 4 is the stop position of the locus that the processing tool 5 follows. In addition, the teaching points T 2 and T 3 indicate positions between the start position and the stop position of the locus followed by the processing tool 5.

教示点T〜Tの教示が終了すると、ロボット制御部21は、力センサ6から取得した外力Ftが一定値になるように、ロボットアーム3を力制御しながら、処理ツール5が教示点T,教示点T,教示点T,及び教示点Tの順に倣うように低速で移動させる(ステップS102)。例えば、ワークWの表面が三次元形状である場合には、ロボット制御部21は、押付け方向の一方向で力制御しながら処理ツール5をワークWの表面を倣わせるように制御する。なお、上記低速とは、上記所定の処理を行う場合における工具の移動速度よりも低い速度である。 When teaching of the teaching points T 1 to T 4 is completed, the robot control unit 21 controls the robot arm 3 so that the external force Ft acquired from the force sensor 6 becomes a constant value, while the processing tool 5 It is moved at a low speed so as to follow the order of T 1 , teaching point T 2 , teaching point T 3 , and teaching point T 4 (step S102). For example, when the surface of the workpiece W has a three-dimensional shape, the robot control unit 21 controls the processing tool 5 to follow the surface of the workpiece W while controlling the force in one direction of pressing. The low speed is a speed lower than the moving speed of the tool when the predetermined processing is performed.

軌跡取得部23は、ステップS102において、ロボットアーム3に設けられたエンコーダから取得したモータの回転角度に基づいて、処理ツール5の移動経路及びロボットアーム3の動作データを取得する(ステップS103)。なお、処理ツール5がワークWの表面上を移動した移動軌跡を作成することは、ワークWの表面形状を取得することを意味する。   The trajectory acquisition unit 23 acquires the movement path of the processing tool 5 and the operation data of the robot arm 3 based on the rotation angle of the motor acquired from the encoder provided in the robot arm 3 in step S102 (step S103). Note that the creation of a movement trajectory that the processing tool 5 has moved on the surface of the workpiece W means that the surface shape of the workpiece W is acquired.

経路作成部24は、軌跡取得部23で取得した軌跡を、押付け方向又は押付け方向とは反対方向に所定距離だけオフセットさせることで移動経路Rを作成する(ステップS104)。そして、経路作成部24は、作成した移動経路Rを上記動作データと関連付けて記憶部22に格納する。これにより、本実施形態では、作業者が正確な移動経路Rを作成する必要がなくなり、自動で移動経路Rを作成することができる。これにより、ワークWが三次元形状等の複雑な形状であっても、経路作成部24は、ワークWの形状(ワークWの表面上の軌跡)を正確に取得することができる。そして、経路作成部24は、取得した形状データに基づいて正確な移動経路Rを作成することができる。   The route creation unit 24 creates the movement route R by offsetting the trajectory acquired by the trajectory acquisition unit 23 by a predetermined distance in the pressing direction or the direction opposite to the pressing direction (step S104). Then, the route creation unit 24 stores the created travel route R in the storage unit 22 in association with the operation data. Thereby, in this embodiment, it becomes unnecessary for an operator to create the exact movement route R, and the movement route R can be created automatically. Thereby, even if the workpiece | work W is complicated shapes, such as a three-dimensional shape, the path | route creation part 24 can acquire the shape (trajectory on the surface of the workpiece | work W) of the workpiece | work W correctly. The route creation unit 24 can create an accurate travel route R based on the acquired shape data.

移動経路Rが作成されると、作業者は、教示用ツールを取り外し、ロボットアーム3の先端に工具を取り付ける。そして、ロボット制御部21は、記憶部22に格納された移動経路Rを工具が移動するように制御することで、ワークWに対して所定の処理を行う(ステップS105)。   When the movement path R is created, the operator removes the teaching tool and attaches the tool to the tip of the robot arm 3. Then, the robot control unit 21 performs a predetermined process on the workpiece W by controlling the tool so that the tool moves on the movement path R stored in the storage unit 22 (step S105).

このように、本実施形態に係るロボットシステムAは、ワークWの表面形状を処理ツール5で倣うことで、ワークWの表面形状を取得する。そして、ロボットシステムAは、取得したワークWの表面形状に基づいて移動経路Rを作成する。これにより、ワークWが固定される位置やワークWの大きさにズレが生じる場合にも、ワークWごとに正確な移動経路Rを作成することができる。   Thus, the robot system A according to the present embodiment acquires the surface shape of the workpiece W by copying the surface shape of the workpiece W with the processing tool 5. Then, the robot system A creates a movement route R based on the acquired surface shape of the workpiece W. Thereby, even when the position where the workpiece W is fixed or the size of the workpiece W is deviated, an accurate movement route R can be created for each workpiece W.

また、本実施形態に係るロボットシステムAは、作業者の教示に依らず移動経路Rを自動で作成するために、正確な教示が困難な三次元形状等の複雑形状を持つワークWに対しても、正確な移動経路Rを作成することができる。   In addition, since the robot system A according to the present embodiment automatically creates the movement path R regardless of the operator's teaching, the robot system A can handle a workpiece W having a complicated shape such as a three-dimensional shape that is difficult to accurately teach. Also, an accurate movement route R can be created.

また、本実施形態に係るロボットシステムAは、例えば、工具を用いてワークWに対して所定の処理を行う場合には、工具を移動経路Rに沿って一方向に位置制御を行いながら動作させることで高速かつ正確に動作させることができる。例えば、工具を用いて接着剤をワークWに塗布・注入する場合には、工具をワークWの表面から所定の距離を浮かせたうえで、工具の移動方向を位置制御で動作させる。これにより、工具とワークWの表面との距離を一定に保ちながら、接着剤の塗布・注入における品質を安定させることができる。   Further, for example, when the robot system A according to the present embodiment performs a predetermined process on the workpiece W using a tool, the robot system A operates while performing position control in one direction along the movement path R. Therefore, it can be operated quickly and accurately. For example, when applying and injecting an adhesive onto the workpiece W using a tool, the tool is moved a predetermined distance from the surface of the workpiece W, and the moving direction of the tool is operated by position control. Thereby, the quality in application | coating and injection | pouring of an adhesive agent can be stabilized, keeping the distance of a tool and the surface of the workpiece | work W constant.

また、本実施形態に係るロボットシステムAは、プレイバックモードにおいてワークWの端部まで十分に上記所定の処理を行う場合には、移動経路Rの両端を所定の距離だけ外挿してもよい。これにより、ロボットシステムAは、例えば、工具によりワークWの端部にまで十分に接着剤を塗付又は拭き取ることができる。   Further, the robot system A according to the present embodiment may extrapolate both ends of the movement path R by a predetermined distance when the predetermined processing is sufficiently performed up to the end of the workpiece W in the playback mode. Thereby, the robot system A can apply or wipe off the adhesive sufficiently to the end of the workpiece W with a tool, for example.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施形態では、ロボット制御部21は、記憶部22に予め格納されている、ワークWの3DCADモデルから押付け方向を生成してもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) In the above embodiment, the robot control unit 21 may generate the pressing direction from the 3D CAD model of the workpiece W stored in the storage unit 22 in advance.

(2)上記実施形態では、ワークWに接着剤を塗布・注入する工具として、図5に示すような工具をハンド部4でロボットアーム3の先端に取り付けてもよい。例えば、工具は、エアチューブ11、カートリッジ12、及びノズル13を備える。エアチューブ11は、ディスペンサー(不図示)とカートリッジ12とを連通させる。カートリッジ12に充填された接着剤をディスペンサーからエアチューブ11を介して圧送される圧縮空気によって、ノズル13から外部に吐出する。 (2) In the above embodiment, as a tool for applying / injecting an adhesive to the workpiece W, a tool as shown in FIG. For example, the tool includes an air tube 11, a cartridge 12, and a nozzle 13. The air tube 11 allows a dispenser (not shown) and the cartridge 12 to communicate with each other. The adhesive filled in the cartridge 12 is discharged from the nozzle 13 to the outside by compressed air fed from the dispenser through the air tube 11.

(3)上記実施形態では、ワークWの表面の接着剤を拭き取る工具として、図6に示すように、弾性を有するヘラ14をハンド部4でロボットアーム3の先端に取り付けてもよい。これにより、ヘラ14をワークWの表面に押し込むことが可能となり、ヘラ14の浮きを抑え、接着剤を拭い残しを減少させることができる。 (3) In the above embodiment, as a tool for wiping off the adhesive on the surface of the workpiece W, an elastic spatula 14 may be attached to the tip of the robot arm 3 with the hand portion 4 as shown in FIG. Thereby, it becomes possible to push the spatula 14 into the surface of the workpiece | work W, the float of the spatula 14 can be suppressed, and the adhesive residue can be reduced.

1 ロボット
2 制御装置
3 ロボットアーム
4 ハンド部
5 処理ツール
6 力センサ
11 エアチューブ
12 カートリッジ
13 ノズル
14 ヘラ
21 ロボット制御部
22 記憶部
23 軌跡取得部
24 経路作成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot 2 Control apparatus 3 Robot arm 4 Hand part 5 Processing tool 6 Force sensor 11 Air tube 12 Cartridge 13 Nozzle 14 Spatula 21 Robot control part 22 Memory | storage part 23 Trajectory acquisition part 24 Path | route creation part

Claims (7)

所定の処理ツールを備えるロボットと、ティーチングモード時に前記処理ツールの移動軌跡を取得する制御装置とを備えるロボットシステムであって、
前記ロボットは、前記処理ツールに作用する外力を検出する力センサを備え、
前記制御装置は、ティーチングモード時において前記力センサが検出する外力が一定値になるように、前記処理ツールをワークの表面に押し付けながら移動させて前記移動軌跡を取得することを特徴とするロボットシステム。
A robot system including a robot including a predetermined processing tool and a control device that acquires a movement trajectory of the processing tool in the teaching mode,
The robot includes a force sensor that detects an external force acting on the processing tool,
The control device acquires the movement trajectory by moving the processing tool while pressing it against the surface of a workpiece so that an external force detected by the force sensor becomes a constant value in a teaching mode. .
前記制御装置は、プレイバックモード時には前記移動軌跡に基づいて前記ロボットを制御することを特徴とする請求項1記載のロボットシステム。   The robot system according to claim 1, wherein the control device controls the robot based on the movement locus in a playback mode. 前記制御装置は、前記移動軌跡を、前記処理ツールを前記ワークの表面に押し付ける方向又は前記押し付ける方向とは反対方向にオフセットさせることで移動経路を作成し、前記移動経路に基づいて前記ロボットを制御する
ことを特徴とする請求項1または2記載のロボットシステム。
The control device creates a movement path by offsetting the movement locus in a direction in which the processing tool is pressed against the surface of the workpiece or in a direction opposite to the pressing direction, and controls the robot based on the movement path. The robot system according to claim 1 or 2, wherein:
前記処理ツールは、前記ワークの表面に対して前記一定値の力で押圧されても変形しない剛性を有する材料で形成されている教示用ツールである
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のロボットシステム。
4. The teaching tool according to claim 1, wherein the processing tool is a teaching tool formed of a material that does not deform even when pressed against the surface of the workpiece with the force of the constant value. 5. The robot system according to claim 1.
前記処理ツールは、所定の処理を行う工具である
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボットシステム。
The robot system according to claim 1, wherein the processing tool is a tool that performs a predetermined process.
所定の処理ツールと、前記処理ツールに作用する外力を検出する力センサとを備えるロボットの制御方法であって、
ティーチングモード時に前記処理ツールの移動軌跡を取得する取得ステップを含み、
前記取得ステップでは、ティーチングモード時において前記力センサが検出する外力が一定値になるように、前記処理ツールをワークの表面に押し付けながら移動させて前記移動軌跡を取得することを特徴とするロボットの制御方法。
A robot control method comprising a predetermined processing tool and a force sensor for detecting an external force acting on the processing tool,
Including an acquisition step of acquiring a movement locus of the processing tool in the teaching mode;
In the acquisition step, the movement trajectory is acquired by moving the processing tool while pressing it against the surface of a workpiece so that the external force detected by the force sensor becomes a constant value in the teaching mode. Control method.
プレイバックモード時には、前記取得ステップで取得した前記移動軌跡に基づいて前記ロボットを制御する制御ステップをさらにを含むことを特徴とする請求項6記載のロボットの制御方法。   The robot control method according to claim 6, further comprising a control step of controlling the robot based on the movement trajectory acquired in the acquisition step in the playback mode.
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