JP7158877B2 - 産業用ロボットおよび産業用ロボットの制御方法 - Google Patents
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Description
ダの場合には、エアシリンダに供給されるエアーの不具合や、産業用ロボットの異常や故障などを早期に発見し、対策や復旧をおこなうことができる。
移動時間を計測して基準時間と比較する。従って、例えば、第2把持部材の移動に不具合が発生していない場合の移動時間を基準時間として設定しておけば、第2把持部材が正常に移動するか否かを判断できる。ここで、第2把持部材が開位置と閉位置との間を移動可能な状態は、第1把持部材と第2把持部材との間にワークを把持していない状態である。従って、移動時間を計測する際に、第2把持部材の移動を妨げるものはない。よって、基準時間を適切な値に設定することにより、不具合が発生しているか否かを精度よく判断できる。また、ワークを把持する産業用ロボットでは、一般的に、ワークを把持する前に、ハンド上にワークが存在しないことを確認する把持前未在荷確認動作が行われる。従って、このような把持前未在荷確認動作において移動時間を計測すれば、移動時間を計測するためだけに第2把持部材を移動させなくて済む。よって、ワークを把持するまでのタクトタイムが長くなることを回避しながら、移動時間を計測できる。
図1は本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの斜視図である。図1(a)は本体部の昇降体が下降している状態を示し、図1(b)は本体部の昇降体が上昇している状態を示す。
って移動させる。なお、第1の離間位置Bと第2の離間位置Dとは同一の場合がある。
図2は移動把持部材が開位置にある場合のハンド7の説明図である。図3は移動把持部材が把持位置にある場合のハンド7の説明図である。図4は移動把持部材が閉位置にある場合のハンド7の説明図である。図5は移動把持部材の位置を検出する位置検出機構の説明図である。図5(a)は移動把持部材が開位置にある場合の位置検出機構を示し、図5(b)は移動把持部材が把持位置にある場合の位置検出機構を示し、図5(c)は移動把持部材が閉位置にある場合の位置検出機構を示す。図6は位置検出機構からの出力の説明図である。図6(a)はワーク把持部にワーク2が存在しない場合に移動把持部材が開位置から閉位置に移動した場合の出力を示し、図6(b)はワーク把持部にワーク2が存在する場合に移動把持部材を開位置から閉位置に向かって移動させた場合の出力を示し、図6(c)はワーク把持部にワーク2が存在しない場合に移動把持部材が閉位置から開位置に移動した場合の出力を示す。
る。
図7は産業用ロボットの制御系の概略ブロック図である。図8はハンドの移動経路の説明図である。図8(a)はGET動作における第1ハンド移動経路を示し、図8(b)はPUT動作における第2ハンド移動経路を示す。
在荷確認動作を行う(図8(b)参照)。解放前在荷確認動作では、駆動機構50を駆動する。そして、駆動機構50を駆動した時点からディレイ時間t1の経過の後に、位置検出機構55からの出力に基づいて移動把持部材42が把持位置42Aに位置していることを確認する。すなわち、図6(b)に示すように、駆動機構50を駆動した時点からディレイ時間t1の経過の後に、第1センサ57からの信号および第2センサ58からの信号がオンとなっていることを確認する。ここで、駆動機構50を駆動した時点からディレイ時間t1の経過の後に、第1センサ57からの信号がオンであり、第2センサ58からの信号がオフとなっている場合には、移動把持部材42が閉位置42Bに到達しているので、ハンド7にワーク2が把持されていない。本例では、把持後在荷確認動作と解放前在荷確認動作とは同一の動作である。すなわち、第1ハンド移動経路31と第2ハンド移動経路32とは互いに重なる経路部分を備えており、この重なる経路部分において、把持後在荷確認動作と解放前在荷確認動作とが一つの動作として1回行われる。なお、把持後在荷確認動作と解放前在荷確認動作とは、第1ハンド移動経路31と第2ハンド移動経路32のそれぞれにおいて、別々に行われてもよい。
および把持部材駆動制御部67によるハンド7の駆動制御および移動把持部材42の駆動制御を停止させる。すなわち、経年によって移動時間t0が変動する場合などには、所定期間における移動時間t0の変化量は少ない。従って、変化量が基準とする基準変化量以下の場合には、ワーク2の搬送を停止する必要性は低く、ワーク2の搬送を停止する必要はないと判断できる。この一方で、所定期間に移動時間t0が急激に増減した場合には、把持部材支持機構46や駆動機構50に突然の障害が発生している事態や、エアシリンダ51に供給しているエアー(圧縮空気)の流量や圧力に急激な変動が生じている事態が想定される。よって、変化量が基準変化量を超える場合には、ワーク2の搬送を停止する必要があると判断できる。
産業用ロボット1は、ハンド7によってワーク2を把持するGET動作を行う。図8(a)に示すように、GET動作では、制御部61(ハンド移動制御部66)は、ハンド移動機構30を駆動して、ハンド7を第1の離間位置Bおよびワーク把持位置Aを経由する第1ハンド移動経路31に沿って移動させる。
また、産業用ロボット1は、ハンド7からワーク2を解放するPUT動作を行う。図8(b)に示すようにPUT動作では、制御部61(ハンド移動制御部66)は、ハンド移動機構30を駆動して、ハンド7をワーク解放位置Cおよび第2の離間位置D経由する第1ハンド移動経路31に沿って移動させる。
本例では、ワーク2を把持するための移動把持部材42が開位置42Cと閉位置42Bとの間を移動する移動時間t0を計測して基準時間と比較する。従って、移動把持部材42が正常に移動しているか否かを判断できる。また、移動把持部材42が開位置42Cと閉位置42Bとの間を移動可能な状態は、固定把持部材41と移動把持部材42との間にワーク2を把持していない状態である。従って、移動時間t0を計測する際に、移動把持部材42の移動を妨げるものはない。よって、基準時間を適切な値に設定することにより、把持部材支持機構46や駆動機構50に不具合が発生しているか否かを精度よく判断できる。
なお、監視部70は、移動時間t0と基準時間との差分が、閾値よりも大きい第2の閾値を超えた場合に、ワーク2の搬送を停止させてもよい。すなわち、監視部70は、移動時間t0と基準時間との差分が第2の閾値を超えた場合に、ハンド移動制御部66および把持部材駆動制御部67によるハンド7の駆動制御および移動把持部材42の駆動制御を
停止させる。このようにすれば、移動時間t0と基準時間との差分が拡大した場合における産業用ロボット1の制御が容易である。
Claims (14)
- ワークを把持して搬送する産業用ロボットにおいて、
第1把持部材と、
前記第1把持部材とともに前記ワークを把持する第2把持部材と、
前記第2把持部材を、前記第1把持部材との間に前記ワークを把持する把持位置よりも当該第1把持部材に接近した閉位置と、前記把持位置よりも前記第1把持部材から離間した開位置との間で移動可能に支持する把持部材支持機構と、
前記第2把持部材を移動させる駆動機構と、
前記駆動機構を駆動して、前記第2把持部材を前記開位置と前記閉位置との間で移動させる把持部材駆動制御部と、
前記第2把持部材が前記開位置と前記閉位置との間を移動する移動時間を計測する計測部と、
前記移動時間と予め定めた基準時間とを比較する監視部と、
前記第1把持部材、前記第2把持部材および前記把持部材支持機構を備えるハンドと、
前記ハンドを、前記ワークを把持するワーク把持位置と当該ワーク把持位置から離間した離間位置とを経由する第1ハンド移動経路に沿って移動させるハンド移動機構と、
前記ハンド移動機構を駆動して、前記ハンドを、前記離間位置および前記ワーク把持位置をこの順に経由させるハンド移動制御部と、を有し、
前記把持部材駆動制御部は、前記第1ハンド移動経路において前記ハンドが前記離間位置を経由する際に、前記第2把持部材を前記閉位置から前記開位置に移動させて前記ワークが把持されていないことを確認する把持前未在荷確認動作を行い、
前記計測部は、前記把持前未在荷確認動作において前記移動時間を計測することを特徴とする産業用ロボット。 - 前記駆動機構は、前記第2把持部材が前記把持位置、前記開位置および前記閉位置にあることを検出する位置検出機構を備え、
前記計測部は、前記位置検出機構からの出力に基づいて前記移動時間を計測することを特徴とする請求項1に記載の産業用ロボット。 - 前記ハンド移動機構は、前記ハンドを、把持している前記ワークを解放するワーク解放位置と当該ワーク解放位置から離間する第2の離間位置とを経由する第2ハンド移動経路
に沿って移動させ、
前記ハンド移動制御部は、前記ハンド移動機構を駆動して、前記ハンドを、前記ワーク解放位置および前記第2の離間位置をこの順に経由させ、
前記把持部材駆動制御部は、前記第2ハンド移動経路において前記ハンドが前記第2の離間位置を経由する際に、前記第2把持部材を前記開位置から前記閉位置に移動させて前記ハンドに前記ワークが把持されていないことを確認する解放後未在荷確認動作を行い、
前記計測部は、前記解放後未在荷確認動作において前記移動時間を計測することを特徴とする請求項1または2に記載の産業用ロボット。 - 前記移動時間を外部の機器に送信する送信部を備えることを特徴とする請求項1から3のうちのいずれか一項に記載の産業用ロボット。
- 前記監視部は、前記移動時間と前記基準時間との差分が予め定めた閾値を超えた場合に異常が発生している旨を報知することを特徴とする請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の産業用ロボット。
- 前記監視部は、前記移動時間と前記基準時間との差分が前記閾値よりも大きい第2の閾値を超えた場合に、前記ワークの搬送を停止させることを特徴とする請求項5に記載の産業用ロボット。
- 記憶部と、
異常レベル判定部と、を有し、
前記計測部は、前記移動時間を逐次に前記記憶部に記憶保持し、
前記異常レベル判定部は、前記移動時間と前記基準時間との差分が予め定めた閾値を超えた場合に、前記記憶部を参照して所定期間における前記移動時間の変化量に基づいて、前記ワークの搬送を停止する必要があるか否かを判定することを特徴とする請求項1から5のうちのいずれか一項に記載の産業用ロボット。 - ワークを把持して搬送する産業用ロボットの制御方法において、
前記第1把持部材および前記第2把持部材を有するハンドを備えており、
第1把持部材とともに前記ワークを把持する第2把持部材を、前記第1把持部材との間に前記ワークを把持する把持位置よりも当該第1把持部材に接近した閉位置と、前記把持位置よりも前記第1把持部材から離間した開位置との間で移動させ、
前記第2把持部材が、前記開位置と前記閉位置との間を移動する移動時間を計測して、
前記移動時間と予め定めた基準時間とを比較し、
前記ハンドを、前記ワークを把持するワーク把持位置と当該ワーク把持位置から離間した離間位置とを経由する第1ハンド移動経路に沿って移動させて当該離間位置および当該ワーク把持位置をこの順に経由させ、
前記第1ハンド移動経路において前記ハンドが前記離間位置を経由する際に、前記第2把持部材を前記閉位置から前記開位置に移動させて前記ワークが把持されていないことを確認する把持前未在荷確認動作を行い、
前記把持前未在荷確認動作において前記移動時間を計測することを特徴とする産業用ロボットの制御方法。 - 前記第2把持部材が前記把持位置、前記開位置および前記閉位置にあることを検出する位置検出機構を備えておき、
前記位置検出機構からの出力に基づいて前記移動時間を計測することを特徴とする請求項8に記載の産業用ロボットの制御方法。 - 前記ハンドを、把持している前記ワークを解放するワーク解放位置と当該ワーク解放位
置から離間する第2の離間位置とを経由する第2ハンド移動経路に沿って移動させて当該ワーク解放位置および当該第2の離間位置をこの順に経由させ、
前記第2ハンド移動経路において前記ハンドが前記第2の離間位置を経由する際に、前記第2把持部材を前記開位置から前記閉位置に移動させて前記ハンドに前記ワークが把持されていないことを確認する解放後未在荷確認動作を行い、
前記解放後未在荷確認動作において前記移動時間を計測することを特徴とする請求項8または9に記載の産業用ロボットの制御方法。 - 計測した前記移動時間を外部の機器に送信することを特徴とする請求項8から10のうちのいずれか一項に記載の産業用ロボットの制御方法。
- 前記移動時間と前記基準時間との差分が予め定めた閾値を超えた場合に異常が発生している旨を報知することを特徴とする請求項8から11のうちのいずれか一項に記載の産業用ロボットの制御方法。
- 前記移動時間と前記基準時間との差分が前記閾値よりも大きい第2の閾値を超えた場合に、前記ワークの搬送を停止することを特徴とする請求項12に記載の産業用ロボットの制御方法。
- 計測した前記移動時間を逐次に記憶保持し、
前記移動時間と前記基準時間との差分が予め定めた閾値を超えた場合に、所定期間における前記移動時間の変化量に基づいて、前記ワークの搬送を停止する必要があるか否かを判断することを特徴とする請求項8から12のうちのいずれか一項に記載の産業用ロボットの制御方法。
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