JP6703018B2 - 作業ロボットシステム - Google Patents
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Description
本発明の一態様の作業ロボットシステムは、物品を搬送する搬送装置と、前記搬送装置によって搬送される前記物品の対象部に対して所定の作業を行うロボットと、前記ロボットを制御する制御部と、前記搬送装置による前記物品の移動量を検出する移動量検出部と、前記ロボットに支持された部品又はツールと前記物品との接触によって生ずる力を検出する力検出部と、を備え、前記制御部が、前記ロボットによる前記所定の作業が行われる時に、前記対象部の位置の情報と前記移動量検出部の検出値とを用いた前記ロボットの制御を行いながら、前記力検出部の検出値に基づいた力制御を行い、前記移動量検出部の前記検出値が所定の基準を超えて変動する時に、前記制御部が前記力制御の制御周期を短くする、または、感度を高める。
つまり、力制御の感度を高くすると、ロボットの発振が発生する可能性が高まるが、上記のように、対象部の位置の情報と移動量検出部の検出値とを用いたロボットの制御を行いながら、力検出部の検出値に基づいた力制御が行われるので、ロボットの発振の発生が効果的に抑制される。
一方、移動量検出部の検出値が所定の基準を超えて変動する時に、制御部が力制御の制御周期を短くする、または、力制御の感度を高める。
このように、本願発明は、移動量検出部で所定の基準を超えた変動が検出されない際はロボットの発振の発生を効果的に抑制し、移動量検出部で所定の基準を超えた変動が検出される時は、力検出部に加わる力に応じてロボットをより敏感に動かすことが可能となる。
当該態様では、前述のようにロボットに支持された部品又はツールと物品との位置関係が認識されている状態において、制御部がさらに、移動量検出部の検出値に基づいて異常対応作動を行う。当該構成は、ロボット、搬送装置、物品等の破損防止の確実な実現を図る時に有利であり、ロボットの発振の発生を抑制するためにも有利である。
本実施形態の作業ロボットシステム1は、図1に示されるように、作業対象である物品100を搬送する搬送装置2と、搬送装置2によって搬送される物品100の対象部101に対して所定の作業を行うロボット10と、ロボット10を制御する制御装置20と、検出部としての検出装置40とを備えている。
本実施形態では、作動位置検出装置2bをモータに直結させているが、エンコーダの回転軸にローラを付け、搬送装置2上のベルト部分にローラを押しつけて回転量を逐次検出しても良い。
なお、物品100が搬送装置2によって一方向に移動している状態において、ロボット10は部品110の取付部111を対象部101に取付ける。
ハンド30は爪を駆動するサーボモータ31を備えている(図2参照)。サーボモータ31はその作動位置を検出するための作動位置検出装置を有し、作動位置検出装置は一例としてエンコーダである。作動位置検出装置の検出値は制御装置20に送信される。
なお、各サーボモータ11,31として、回転モータ、直動モータ等の各種のサーボモータが用いられ得る。
TF’=T・TF ・・・(1)
移動成分は、例えば、下記式(2)を用いて得られる。
(e2−e1)/S ・・・(2)
つまり、Sが1である時は、作動位置検出装置2bの検出値が搬送装置2による物品100の移動量であり、作動位置検出装置2bが移動量検出部として機能する。一方、Sが1ではない時は、作動位置検出装置2bおよび制御部21が移動量検出部として機能する。
このため、ロボット10の基準座標系が搬送装置2の搬送方向に移動し、基準座標系の移動が搬送装置2による物品100の移動と一致する。この状況では、搬送装置2によって物品100の対象部101は移動しているが、制御部21から見ると基準座標系内において対象部101が停止している。これにより、制御部21は、ロボット10の先端部を対象部101に安定して追随させることができる。
つまり、前述のようにロボット10に支持された部品110と物品100との位置関係が認識されている状態において、制御部21がさらに、作動位置検出装置2bの検出値に基づいて異常対応作動を行う。当該構成は、ロボット10、搬送装置2、物品100等の破損防止の確実な実現を図る時に有利であり、ロボット10の発振の発生を抑制するためにも有利である。
また、作動位置検出装置2bを用いる代わりに、検出装置40が搬送装置2上の所定のマーク等の位置をモニタしてもよい。この場合、搬送装置2上の所定のマークの移動に基づき、搬送装置2上の物品100の移動量が逐次検出される。その他の周知の方法を用いることによって搬送装置2上の物品100の移動量を逐次検出することもできる。
2 搬送装置
2a モータ
2b 作動位置検出装置
3 ローラ
10 ロボット
11 サーボモータ
20 制御装置
21 制御部
22 表示装置
23 記憶部
23a システムプログラム
23b 動作プログラム
23c トラッキングプログラム
23d 力制御プログラム
24 サーボ制御器
25 サーボ制御器
26 入力部
30 ハンド
31 サーボモータ
32 力センサ
40 検出装置
50 センサ
100 物品
101 対象部
101a 孔
110 部品
111 取付部
111a シャフト
Claims (5)
- 物品を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される前記物品の対象部に対して所定の作業を行うロボットと、
前記ロボットを制御する制御部と、
前記搬送装置による前記物品の移動量を検出する移動量検出部と、
前記ロボットに支持された部品又はツールと前記物品との接触によって生ずる力を検出する力検出部と、を備え、
前記制御部が、前記ロボットによる前記所定の作業が行われる時に、前記対象部の位置の情報と前記移動量検出部の検出値とを用いた前記ロボットの制御を行いながら、前記力検出部の検出値に基づいた力制御を行い、
前記移動量検出部の前記検出値が所定の基準を超えて変動する時に、前記制御部が前記力制御の制御周期を短くする、または、前記力制御の感度を高める作業ロボットシステム。 - 前記制御部が、前記対象部の位置の情報を有する座標系を前記移動量検出部の検出値に応じて前記搬送装置の搬送方向に移動させ、
前記制御部が、移動している前記座標系を用いて前記ロボットの前記部品又は前記ツールを前記対象部に追随させながら、前記力検出部の検出値を用いて前記力制御を行う請求項1に記載の作業ロボットシステム。 - 前記搬送装置上の前記物品における前記対象部の少なくとも位置を検出する検出部を備え、
前記制御部が、前記検出部の検出結果を用いて、前記対象部の位置の情報を有する前記座標系を設定する請求項2に記載の作業ロボットシステム。 - 前記検出部が、前記搬送装置上の前記物品における前記対象部の位置を検出するものであり、
前記制御部が、前記検出部の検出結果を用いて、前記対象部の位置の情報を有する前記座標系を設定する請求項2に記載の作業ロボットシステム。 - 前記移動量検出部の前記検出値が前記所定の基準を超えて変動する時に、前記搬送装置が異常対応作動を行う請求項1〜4の何れかに記載の作業ロボットシステム。
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