TW202237351A - 產生用於織動動作之信號之裝置、控制裝置及方法 - Google Patents
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Abstract
先前,謀求一種能夠以操作者期望之態様使機器人執行織動動作之技術。
本揭示之裝置70具備:輸入受理部52,其受理織動信號之參數之輸入;信號產生部44,其產生具有所受理之參數的織動信號;參數取得部54,其取得對織動信號執行了濾波處理之該織動信號之參數,作為濾波處理後參數;條件判定部56,其判定濾波處理後參數是否滿足預設之條件;及參數調整部58,其於判定為不滿足條件之情形時調整所受理之參數。信號產生部44產生具有經參數調整部58調整之參數的織動信號。
Description
本揭示係關於一種產生用於織動動作之信號之裝置、控制裝置、及方法。
已知有使機器人執行織動動作之控制裝置(例如,專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-83605號公報
[發明所欲解決之問題]
先前,謀求一種將對機器人教示織動動作之作業簡化,且可以操作者期望之態様使該機器人執行該織動動作之技術。
[解決問題之技術手段]
於本揭示之一態様中,裝置係產生用於藉由機器人使工具沿預設之作業路徑移動、且使該工具朝與該作業路徑交叉之方向搖動之織動動作之信號者,且具備:輸入受理部,其受理用以使機器人搖動工具之織動信號之參數之輸入;信號產生部,其產生具有輸入受理部所受理之參數的織動信號;參數取得部,其取得對信號產生部所產生之織動信號執行了用以去除高頻成分之濾波處理之該織動信號之參數,作為濾波處理後參數;條件判定部,其判定濾波處理後參數是否滿足預設之條件;及參數調整部,其於條件判定部判定為不滿足條件之情形時,以滿足該條件之方式調整輸入受理部所受理之參數。信號產生部產生具有經參數調整部調整之參數的織動信號。
一種方法,其係產生用於藉由機器人使工具沿預設之作業路徑移動、且使該工具朝與該作業路徑交叉之方向搖動之織動動作之信號者,且該方法使處理器:受理用以使機器人搖動工具之織動信號之參數之輸入;產生具有所受理之參數的織動信號;取得對所產生之織動信號執行了用以去除高頻成分之濾波處理之該織動信號之參數,作為濾波處理後參數;判定濾波處理後參數是否滿足預設之條件;於判定為不滿足條件之情形時,以滿足該條件之方式調整所受理之參數;產生具有調整後之參數的織動信號。
[發明之效果]
根據本揭示,可以能產生滿足操作者任意設定之條件之織動信號之方式,自動調整織動信號之參數。藉此,可以操作者期望之態様使機器人執行織動動作,且可將對機器人教示期望之織動動作之作業簡化。
以下,基於圖式詳細說明本揭示之實施形態。另,於以下說明之各種實施形態中,對同樣之要件標註相同符號,省略重複之說明。首先,參考圖1及圖2,對一實施形態之機器人系統10進行說明。機器人系統10具備機器人12、及控制裝置14。
於本實施形態中,機器人12對工件W執行焊接作業。具體而言,機器人12為垂直多關節型機器人,具有機器人基座16、旋轉主體18、下腕部20、上腕部22、手腕部24、及工具26。機器人基座16固定於作業單元之地板上。旋轉主體18以可繞鉛直軸轉動之方式設置於機器人基座16。
下腕部20以可繞水平軸轉動之方式設置於旋轉主體18。上腕部22可轉動地設置於下腕部20之前端部。手腕部24具有以可繞相互正交之2個軸轉動之方式,設置於上腕部22之前端部之手腕基座24a、與可轉動地設置於該手腕基座24a之手腕凸緣24b。
工具26可裝卸地安裝於手腕凸緣24b。於本實施形態中,工具26為焊接槍,根據來自控制裝置14之指令於與工件W之間產生放電,使自線材送給裝置(未圖示)送給之焊接線熔融而焊接工件W。另,工具26亦可為出射雷射光並藉由該雷射光使焊接線熔融而焊接工件W之雷射加工頭。
於機器人基座16、旋轉主體18、下腕部20、上腕部22、及手腕部24,分別內置有複數個伺服馬達28(圖2)。該等伺服馬達28根據來自控制裝置14之指令使機器人12之各可動要件(即,旋轉主體18、下腕部20、上腕部22、手腕部24、手腕凸緣24b)轉動,藉此使工具移動。
控制裝置14控制機器人12之動作。如圖2所示,控制裝置14為具有處理器30、記憶體32、及I/O介面34之電腦。處理器30具有CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)或GPU(Graphics Processing Unit:圖形處理單元)等,經由記憶體32、I/O介面34、及匯流排36可通信地連接,與該等組件通信,且進行用於後述之各種功能之運算處理。
記憶體32具有RAM(Random Access Memory:隨機存取記憶體)或ROM(Read Only Memory:唯讀記憶體)等,暫時或永久地記憶於處理器30執行之運算處理中所利用之各種資料、及於運算處理之中途產生之各種資料。I/O介面34例如具有乙太網路(註冊商標)端口、USB(Universal Serial Bus:通用串列匯流排)端口、光纖連接器、或HDMI(註冊商標)(High-Definition Multimedia Interface:高畫質多媒體介面)端子,於來自處理器30之指令下,於與外部機器之間以有線或無線進行資料通信。於本實施形態中,機器人12之伺服馬達28可通信地連接於I/O介面34。
於控制裝置14,設置有輸入裝置38及顯示裝置40。輸入裝置38具有鍵盤、滑鼠、或觸控面板等,自操作者受理資料輸入。顯示裝置40具有液晶顯示器或有機EL(Electroluminescent:電致發光)顯示器等,顯示各種資料。
輸入裝置38及顯示裝置40可以有線或無線能通信地連接於I/O介面34。又,輸入裝置38及顯示裝置40可與控制裝置14之外殼獨立地設置,或,亦可組入於控制裝置14之外殼。
如圖1所示,於機器人12設定機器人座標系C1及工具座標系C2。機器人座標系C1為用以自動控制機器人12之各可動要件之座標系。於本實施形態中,機器人座標系C1以其原點配置於機器人基座16之中心,其z軸與旋轉主體18之旋轉軸一致之方式,設定於機器人12。另,於以下說明中,為方便起見,將機器人座標系C1之x軸正方向作為右方,y軸正方向作為前方,z軸正方向作為上方而提及。
工具座標系C2為用以於機器人座標系C1中自動控制工具26之位置之座標系,設定於工具26。另,於本稿中,「位置」有時意指位置及姿勢。於本實施形態中,工具座標系C2以其原點位於工具26之作業點(例如,工具26使焊接線熔融之點),其z軸方向與工具26之作業方向(例如,焊接槍前端之中心軸線之方向、或雷射光之出射方向)一致之方式,設定於工具26。
於使工具26移動時,處理器30於機器人座標系C1中設定工具座標系C2,以將工具26定位於由設定之工具座標系C2表示之位置之方式,對機器人12之各伺服馬達28發送指令而使機器人12之各可動要件動作。如此,處理器30藉由機器人12之動作將工具26定位於機器人座標系C1之任意之位置。
接著,參考圖3,就對工件W之焊接作業時處理器30使機器人12執行之織動動作進行說明。織動動作係為了加寬於焊接工件W時形成於該工件W之焊道之寬度而執行。具體而言,於織動動作中,處理器30藉由機器人12使工具26沿預設之作業路徑WP移動,且使該工具26朝與該作業路徑WP交叉之方向搖動。
於圖3所示之例中,作業路徑WP以於機器人座標系C1之x軸方向直線狀延伸之方式,設定於工件W上。於該例之情形時,處理器30於織動動作時,藉由機器人12使工具26沿作業路徑WP向右方移動,且使工具26於前側之端點P1、與後側之端點P2之間向前後方向搖動。其結果,工具26相對於工件W,沿波浪線狀之軌跡TR移動,且焊接該工件W。
處理器30產生用以於織動動作中使工具26搖動之織動信號WS。以下,參考圖4~圖6,對織動信號WS之產生進行說明。如圖4所示,控制裝置14具有主動作指令產生部42、信號產生部44、濾波器部46及48、及織動動作指令產生部50。主動作指令產生部42產生於上述織動動作中,用以使機器人12將工具26朝作業路徑WP之方向移動之主動作指令CM1。
濾波器部46為數位濾波器(FIR(Finite Impulse Response:有限脈衝響應)濾波器、或IIR(Infinite Impulse Response:無限脈衝響應)濾波器),對主動作指令產生部42產生之主動作指令CM1,以特定之濾波時間τ1執行用以去除高頻成分之濾波處理FR1。例如,濾波器部46藉由對主動作指令CM1之數位信號,於每濾波時間τ1進行移動平均處理,而執行作為低通濾波處理之濾波處理FR1。
亦可取而代之,濾波器部46構成為執行濾波處理FR1,作為帶通濾波處理、或凹口波濾波處理。濾波器部46藉由對主動作指令CM1執行濾波處理FR1,而產生主動作指令CM2,並輸出至織動動作指令產生部50。
信號產生部44產生織動信號WS1。於圖5顯示織動信號WS1之一例。另,圖5之縱軸顯示使工具26朝前後方向搖動之振幅A(換言之,與作業路徑WP之距離A),橫軸顯示時間t。於圖5所示之例中,織動信號WS1為具有振幅A1之週期T1(即,頻率f1=1/T1)之三角波,相對於基準時間t
0(例如,織動動作之開始時間)之相位ϕ1為零。該等振幅A1、頻率f1(或週期T1)、及相位ϕ1構成規定織動信號WS1之參數PR1。
再次參考圖4,濾波器部48為與上述濾波器部46同樣之數位濾波器,對信號產生部44產生之織動信號WS1,以特定之濾波時間τ2執行用以去除高頻成分之濾波處理FR2。濾波處理FR2可與上述濾波處理FR1相同,亦可不同。
例如,濾波器部48藉由對作為數位信號之織動信號WS1,於每濾波時間τ2進行移動平均處理,而執行作為低通濾波處理之濾波處理FR2。亦可取而代之,濾波器部48構成為執行濾波處理FR2,作為帶通濾波處理、或凹口波濾波處理。
藉由濾波器部48對織動信號WS1執行濾波處理FR2後,織動信號WS1變化,產生圖6中實線所示之織動信號WS2。該織動信號WS2具有包含振幅A2、週期T2(頻率f2=1/T2)、及相位ϕ2之參數PR2。
織動信號WS2之參數PR2(振幅A2、頻率f2、相位ϕ2)中之至少1者可藉由濾波處理FR2,自織動信號WS1之參數PR1(振幅A1、頻率f1、相位ϕ1)變化。另,於以下說明中,有時將參數PR2作為濾波處理後參數PR2提及。
另,於圖6所示之例中,濾波處理FR2之結果,三角波之織動信號WS1變化為與三角函數之波形類似之織動信號WS2(即,因去除高頻成分而頻率特性變化),且織動信號WS2之振幅A2衰減而小於織動信號WS1之振幅A1(A2<A1)。濾波器部48將產生之織動信號WS2輸出至織動動作指令產生部50。
再次參考圖4,藉由織動動作指令產生部50將織動信號WS2應用於主動作指令CM2,而產生用以使機器人12執行織動動作之織動動作指令CM3。具體而言,織動動作指令產生部50為加算器,且藉由對主動作指令CM2加上織動信號WS2而產生織動動作指令CM3(=CM2+WS2)。
藉由織動動作指令產生部50產生之織動動作指令CM3通過I/O介面34、及伺服放大器(未圖示),輸出至機器人12之伺服馬達28。根據該織動動作指令CM3,機器人12執行織動動作,使工具26沿圖3所示之軌跡TR移動。
另,主動作指令產生部42、信號產生部44、濾波器部46及48、及織動動作指令產生部50可為藉由處理器30執行之電腦程式而實現之功能模組。該情形時,處理器30作為主動作指令產生部42、信號產生部44、濾波器部46及48、及織動動作指令產生部50發揮功能。亦可取而代之,信號產生部44、濾波器部46及48、及織動動作指令產生部50之至少1個(例如,濾波器部46及48)作為類比電路安裝於控制裝置14。
接著,參考圖7,對產生織動信號WS之方法,進一步詳細地進行說明。圖7所示之流程例如於控制裝置14啟動時開始。於步驟S1中,處理器30判定是否受理到織動信號WS1(圖5)之參數PR1、及該參數PR1之優先順序PO之輸入。
具體而言,處理器30於圖7之流程開始後,產生用以輸入參數PR1及優先順序PO之輸入圖像,顯示於顯示裝置40。操作者視認顯示裝置40,且操作輸入裝置38,輸入參數PR1。此處,操作者可輸入之參數PR1除上述振幅A1、頻率f1、及相位ϕ1外,還包含端點停止時間t
s。
該端點停止時間t
s規定該工具26維持於織動動作中之工具26之搖動動作之端點P1及P2(即,於圖5中振幅A變為A1及-A1之位置)之時間。於圖8顯示已設定端點停止時間t
s時之織動信號WS1之一例。
例如,操作者輸入振幅A1、頻率f1、及端點停止時間t
s、及相位ϕ1=0,作為參數PR1。該情形時,處理器30維持具有圖5所示之振幅A1及頻率f1之作為三角波之織動信號WS1之傾斜度,且於該織動信號WS1中之振幅A1及-A1之點(三角波之頂點),設定端點停止時間t
s。其結果,將織動信號WS1設定為圖8所示之梯形波。因此,該情形時,織動信號WS1之頻率f自操作者輸入之頻率f1,變更為頻率f3(=1/T3<f1 T3=T1+2t
s)。
處理器30通過輸入裝置38,受理參數PR1之輸入。如此,於本實施形態中,處理器30作為受理織動信號WS1之參數PR1之輸入之輸入受理部52(圖2)發揮功能。處理器30將所受理之參數PR1作為織動信號WS1之參數設定值PR1
v,記憶於記憶體32。以下,對處理器30受理到圖5所示之織動信號WS1之參數PR1(振幅A1、頻率f1、相位ϕ1=0、端點停止時間t
s=0)之輸入之情形,進行說明。
操作者操作輸入裝置38,與參數PR1一起,輸入優先順序PO。此處,如參考圖6所說明般,原來之織動信號WS1之參數PR1(例如,振幅A1)可藉由濾波處理FR2而變化。優先順序PO於參數PR1變化之情形時,確定應優先再現步驟S1中操作者輸入之值之參數PR1之優先順序。
例如,於該步驟S1中,操作者輸入振幅A1、頻率f1、相位ϕ、及端點停止時間t
s,作為參數PR1,且輸入規定應優先再現振幅A1之值之優先順序PO(即,規定振幅A1之優先順序為第1優先之優先順序PO)。處理器30作為輸入受理部52發揮功能,受理優先順序PO之輸入。
於步驟S2中,處理器30決定濾波處理FR2之濾波時間τ2。具體而言,處理器30讀出固有濾波時間τ
a。該固有濾波時間τ
a按每個機器人12之種類而固有設定,並預先存儲於記憶體32。另一方面,處理器30基於步驟S1中所受理之參數PR1,求出容許濾波時間τ
b。
該容許濾波時間τ
b為可使藉由濾波處理FR2自原來之織動信號WS1之參數PR1(例如,振幅A1)變化之濾波處理後參數PR2(例如,振幅A2)落在特定之容許範圍內(例如,振幅A2為振幅A1之50%以上之範圍)之濾波時間。
例如,處理器30可求出容許濾波時間τ
b為τ
b=T1/2。且,處理器30可將固有濾波時間τ
a與容許濾波時間τ
b中之較長者,定為濾波時間τ2。如此,於本實施形態中,處理器30基於所受理之參數PR1,決定濾波時間τ2。
於步驟S3中,處理器30作為信號產生部44發揮功能,產生具有步驟S1中所受理之參數PR1之織動信號WS1。藉此,處理器30產生如圖5所示般之具有振幅A1、頻率f1、相位ϕ1(=0)、及端點停止時間t
s(=0)之織動信號WS1。
於步驟S4中,處理器30取得濾波處理後參數PR2。濾波處理後參數PR2為對步驟S3中產生之織動信號WS1執行濾波處理FR2時之該織動信號WS1變化後之參數PR2。作為一例,處理器30於步驟S4中,對上述步驟S3中產生之織動信號WS1,模擬執行實際之濾波處理FR2,藉此取得濾波處理後參數PR2。
作為另一例,處理器30亦可基於步驟S1中所受理之參數PR1、及步驟S2中決定之濾波時間τ2,藉由運算求出濾波處理後參數PR2。以下,參考圖9,對藉由運算求出濾波處理後參數PR2之方法進行說明。
圖9顯示具有振幅A1、頻率f3(=1/T3=1/(T1+2t
s))、相位ϕ1(=0)、及端點停止時間t
s之織動信號WS1,並對該織動信號WS1,設定濾波處理FR2之濾波時間τ2。於該例中,處理器30可根據以下式(1),藉由運算求出對織動信號WS1進行濾波處理FR2而得之織動信號WS2之振幅A2。
另,於本實施形態中,由於步驟S1中所受理之端點停止時間t
s為零,故於上述式(1)~(3)中代入t
s=0。如此,處理器30可自式(1)藉由運算求出振幅A2,作為濾波處理後參數PR2。即,該情形時,處理器30可不對步驟S3中產生之織動信號WS1執行實際之濾波處理FR2,而取得濾波處理後參數PR2。
如此,於本實施形態中,處理器30作為取得濾波處理後參數PR2之參數取得部54(圖2)發揮功能。另,於本實施形態中設為,即便對織動信號WS1執行濾波處理FR2,頻率f1及相位ϕ1亦不變化。因此,濾波處理後參數PR2之頻率f2及相位ϕ2與頻率f1及ϕ1相同(f2=f1、ϕ2=ϕ1)。
再次參考圖7,於步驟S5中,處理器30判定步驟S4中取得之濾波處理後參數PR2是否滿足預設之第1條件CD1。於本實施形態中,將該第1條件CD1定為濾波處理後參數PR2與步驟S1中所受理之參數PR1實質上相同之條件。
例如,於濾波處理後參數PR2為振幅A2之情形時,若振幅A2落在以振幅A1為基準而定之容許範圍(例如,振幅A1之90%以上之範圍)內,則處理器30判定為濾波處理後參數PR2(振幅A2)與參數PR1(振幅A1)實質上相同,因此,判定為滿足第1條件CD1(即,是(YES))。另一方面,若振幅A2為容許範圍外,則處理器30判定為濾波處理後參數PR2與參數PR1不同,因此,判定為不滿足第1條件CD1(即,否(NO))。
另,處理器30於該步驟S5中,可僅對步驟S1中所受理之優先順序PO較高之參數PR1(例如,振幅A1)判定是否滿足第1條件CD1。亦可取而代之,處理器30對步驟S1中所受理之所有參數PR1(振幅A1、頻率f1、相位ϕ1、端點停止時間t
s),判定是否滿足第1條件CD1。
如此,於本實施形態中,處理器30作為判定濾波處理後參數PR2是否滿足條件CD1之條件判定部56(圖2)發揮功能。處理器30於該步驟S5中判定為是之情形時進行至步驟S7,另一方面,於判定為否之情形時進行至步驟S6。
於步驟S6中,處理器30以滿足第1條件CD1之方式,調整步驟S1中所受理之參數PR1。具體而言,處理器30以可使步驟S4中取得之濾波處理後參數FR2與步驟S1中所受理之參數PR1一致之方式,調整該參數PR1。
例如,處理器30如圖10所示,使作為步驟S1中受理之參數PR1之振幅A1增加,設為振幅A1’(>A1)。其結果,藉由信號產生部44(圖4)產生之織動信號WS1即變更為具有振幅A1’之織動信號WS1’。
於圖11顯示於對參數調整後之織動信號WS1’執行濾波處理FR1時產生之織動信號WS2。如圖11所示,藉由使參數PR1之振幅A1增大為振幅A1’,而可使織動信號WS2之振幅A2與步驟S1中受理之振幅A1一致(A2=A1)。
如此,織動信號WS2之濾波處理後參數PR2(振幅A2、頻率f2、相位ϕ2)與織動信號WS1之參數PR1一致(A2=A1、f2=f1、ϕ2=ϕ1=0、t
s=0),藉此,可滿足第1條件CD1。
另,處理器30亦可基於圖6所示之自振幅A1至振幅A2之變化量,確定於該步驟S6中要使振幅A1增加之變化量。作為一例,處理器30於步驟S4中,取得圖6中之振幅A1與振幅A2之差Δ1(=A1-A2)。且,處理器30於步驟S6中,藉由於振幅A1加上Δ1×α(α為特定係數),而設為振幅A1’(=A1+Δ1×α)。作為另一例,處理器30於步驟S4中,取得圖6中之振幅A1與振幅A2之比R1(=A1/A2)。且,處理器30藉由於步驟S6中對振幅A1乘以比R1,而設為振幅A1’(=A1×R1)。
如此,處理器30以滿足第1條件CD1之方式,將參數PR1(例如,振幅A1)調整為參數PR1’(振幅A1’)。因此,於本實施形態中,處理器30作為參數調整部58(圖2)發揮功能。處理器30將存儲於記憶體32之參數設定值PR1
v更新為於該步驟S6中調整後之參數PR1’。
於步驟S7中,處理器30取得動作狀態參數OPR。動作狀態參數OPR為表示依照織動信號WS2使機器人12執行織動動作時之該機器人12之動作狀態之參數,例如包含機器人12之速度V、加速度a、及躍度j。
例如,於步驟S5中判定為是後執行步驟S7之情形時,動作狀態參數OPR包含依照圖6所示之織動信號WS2使機器人12執行織動動作時之該機器人12之速度V、加速度a、及躍度j。圖6所示之織動信號WS2具有與步驟S1中所受理之參數PR1對應之濾波處理後參數PR2(振幅A2<A1、頻率f2=f1、相位ϕ2=ϕ1)。
另一方面,於在步驟S6之後執行步驟S7之情形時,動作狀態參數OPR包含依照圖11所示之織動信號WS2使機器人12執行織動動作時之該機器人12之速度V、加速度a、及躍度j。圖11之織動信號WS2具有與步驟S6調整後之參數PR1’對應之濾波處理後參數PR2(振幅A2=A1、頻率f2=f1、相位ϕ2=ϕ1)。
處理器30於該步驟S7中,藉由執行與上述步驟S3及S4同樣之製程,取得圖6或圖11之織動信號WS2之濾波處理後參數PR2。具體而言,於步驟S5中判定為是後執行步驟S7之情形時,處理器30模擬性地產生具有步驟S1中所受理之參數PR1之織動信號WS1,接著,取得與該織動信號WS1對應之濾波處理後參數PR2(振幅A2<A1、頻率f2=f1、相位ϕ2=ϕ1)。
另一方面,於在步驟S5中判定為是之後執行步驟S7之情形時,處理器30模擬性地產生具有步驟S6調整後之參數PR1’之織動信號WS1’,接著取得與該織動信號WS1’對應之濾波處理後參數PR2(振幅A2=A1、頻率f2=f1、相位ϕ2=ϕ1)。
接著,處理器30模擬性地產生具有所取得之濾波處理後參數PR2之織動信號WS2。與此同時,處理器30作為主動作指令產生部42發揮功能,模擬性地產生主動作指令CM1,並作為濾波器部46發揮功能,藉由對主動作指令CM1執行濾波處理FR1,而產生主動作指令CM2。
且,處理器30作為織動動作指令產生部50發揮功能,藉由將產生之織動信號WS2應用於主動作指令CM2,而模擬性地產生織動動作指令CM3(=CM2+WS2)。處理器30基於模擬性地產生之織動動作指令CM3,求出依照該織動動作指令CM3使機器人12執行織動動作時之該機器人12之速度V、加速度a、及躍度j。
此時,處理器30可藉由進行依照織動動作指令CM3使機器人12執行織動動作之模擬,而取得速度V、加速度a、及躍度j。如此,於本實施形態中,處理器30作為取得動作狀態參數OPR(速度V、加速度a、躍度j)之動作取得部60(圖2)發揮功能。
於步驟S8中,處理器30作為條件判定部56發揮功能,判定濾波處理後參數PR2是否滿足預設之第2條件CD2。於本實施形態中,將該第2條件CD2定為步驟S7中取得之動作狀態參數OPR(速度V、加速度a、躍度j)不超過特定容許值之條件。
例如,處理器30對步驟S7中取得之速度V、加速度a、及躍度j之各者,判定是否超過容許值。且,處理器30於速度V、加速度a、及躍度j之至少1者超過對應之容許值之情形時,判定為步驟S7中取得動作狀態參數OPR之織動信號WS2之濾波處理後參數PR2不滿足第2條件CD2(即,否)。
另一方面,處理器30於速度V、加速度a、及躍度j皆未超過對應之容許值之情形時,判定為濾波處理後參數PR2滿足第2條件CD2(即,是)。將速度V、加速度a、及躍度j之容許值預先存儲於記憶體32。
另,處理器30亦可於步驟S7中,僅取得1個動作狀態參數OPR(例如,速度V),並於該步驟S8中,判定該1個動作狀態參數OPR是否超過容許值。處理器30於該步驟S8中判定為是之情形時進行至步驟S10,另一方面於判定為否之情形時進行至步驟S9。
於步驟S9中,處理器30作為參數調整部58發揮功能,以滿足第2條件CD2之方式,調整參數PR1或PR1’。具體而言,處理器30根據步驟S1中所受理之優先順序PO,如以下般調整參數PR1或PR1’。
即,處理器30以使與優先順序PO較高之第1參數PR1或PR1’對應之濾波處理後參數PR2與該第1參數PR1或PR1’一致,另一方面,容許與優先順序較低之第2參數PR1或PR1’對應之濾波處理後參數PR2與該第2參數PR1或PR1’不同之方式,調整參數PR1或PR1’。
以下,對處理器30於步驟S1中受理到規定應優先再現振幅A1之優先順序PO之輸入之情形進行說明。例如,於步驟S5中判定為是後(即,不執行步驟S6)而執行步驟S9之情形時,處理器30以設定端點停止時間t
s(>0)之方式,調整圖5所示之織動信號WS1之參數PR1。於圖12顯示如此設定了端點停止時間t
s之織動信號WS1’。
圖12所示之織動信號WS1’之頻率f1’(=1/T1’)較原來之織動信號WS1之頻率f1低。即,該情形時,處理器30將參數PR1調整為具有振幅A1、頻率f1’、相位ϕ(=0)、及端點停止時間t
s(>0)之參數PR1’。
於對具有調整後之參數PR1’之織動信號WS1’執行濾波處理FR2之情形時,獲得圖13所示之織動信號WS2。作為該織動信號WS2之濾波處理後參數PR2,具有振幅A2=A1。
如此,藉由以加長端點停止時間t
s之方式進行調整,作為濾波處理後參數PR2之振幅A2,可再現振幅A1。此時調整之端點停止時間t
s以可滿足第2條件CD2之方式確定。例如,可將端點停止時間t
s定為與濾波時間τ2一致之值(或,對濾波時間τ2乘以特定係數之值)。
另一方面,於圖7之步驟S5中判定為否後(即,執行步驟S6後)執行步驟S9之情形時,處理器30首先取消於步驟S6中調整之參數PR1’(換言之,刪除該時點作為參數設定值PR1
v記憶之參數PR1’)。
且,處理器30與圖12所說明之方法同樣,以設定端點停止時間t
s之方式,調整步驟S1中受理之參數PR1。其結果,藉由產生具有步驟S9中新調整之參數PR1’之織動信號WS1’(圖12),其結果,作為參數PR2之振幅A2,可再現振幅A1。
另,處理器30亦可不設定端點停止時間t
s,而再現振幅A1。例如,於步驟S5中判定為否後執行步驟S9之情形時,處理器30以使步驟S6中調整後之參數PR1’之頻率f1降低至f1’之方式,進一步調整該參數PR1’。
即,該情形時,圖10所示之織動信號WS1’之週期T1增加至更長之週期T1’(>T1)。因此,進一步調整後之參數PR1’具有振幅A1’及頻率f1’。此時使頻率f1降低至頻率f1’之變化量可以能滿足第2條件CD2之方式,基於振幅A1’而定。
作為一例,可將能滿足第2條件CD2之振幅A與頻率f之資料表DT預先存儲於記憶體32。該資料表DT可藉由實驗性方法或模擬,預先製作。且,處理器30可自資料表DT讀出與振幅A1’對應之頻率f,將其定為參數PR1’之頻率f1’。
如此,於根據優先順序PO應優先振幅A1之情形時,處理器30以使濾波處理後參數PR2之振幅A2與步驟S1中所受理之參數PR1之振幅A1一致,另一方面,容許濾波處理後參數PR2之頻率f2與步驟S1中所受理之頻率f1不同之方式,調整參數PR1或PR1’。
接著,對處理器30於步驟S1中受理到規定應優先再現頻率f1之優先順序PO之輸入之情形進行說明。例如,於步驟S5中判定為是後執行步驟S9之情形時,處理器30以減小振幅A1之方式,調整圖5所示之織動信號WS1之參數PR1。或,於步驟S5中判定為否後執行步驟S9之情形時,處理器30以減小振幅A1’之方式,進一步調整圖10所示之織動信號WS1’之參數PR1’。
此處,是否可滿足第2條件CD2(即,動作狀態參數OPR是否未超過容許值)依存於織動信號WS2之振幅A2及頻率f2之組合。具體而言,振幅A2越大,且頻率f2越高,無法滿足第2條件CD2之可能性越大。
因此,可藉由於該步驟S9中降低頻率f1,或減小振幅A1、A1’,而以滿足第2條件CD2之方式(即,以動作狀態參數OPR不超過容許值之方式),調整參數PR1或PR1’。處理器30將存儲於記憶體32之參數設定值PR1
v更新為該步驟S9中調整後之參數PR1’。
再次參考圖7,於步驟S10中,處理器30判定是否自操作者、上階控制器、或電腦程式受理到作業開始指令。處理器30於判定為已受理到作業開始指令(即,是)之情形時進行至步驟S10,另一方面於判定為否之情形時循環進行步驟S10。
於步驟S11中,處理器30產生織動動作指令CM3。具體而言,處理器30如參考圖4所說明般,作為信號產生部44發揮功能,使用該時點作為參數設定值PR1
v記憶之參數PR1或PR1’,產生具有該參數PR1或PR1’之織動信號WS1(圖5)或WS1’(圖10或圖12)。
且,處理器30作為濾波器部48發揮功能,對織動信號WS1或WS1’執行濾波處理FR2,產生織動信號WS2(圖6、圖11、或圖13)。於此處產生之織動信號WS2之參數PR2中,如上所述,再現優先順序PO較高之參數PR1(例如,振幅A1或頻率f1)。
且,處理器30如上所述,藉由基於織動信號WS2產生織動動作指令CM3,並依照該織動動作指令CM3使機器人12之伺服馬達28動作,而使機器人12執行如圖3所示般之織動動作。與此同時,處理器30啟動工具26,焊接工件W。
再次參考圖7,於步驟S12中,處理器30判定焊接作業是否結束。處理器30於判定為焊接作業已結束(即,是)之情形時,結束圖7所示之流程,另一方面,於判定為否之情形時,循環進行步驟S12。如此,處理器30於對工件W執行焊接作業之期間,使機器人12執行織動動作。
如上所述,於本實施形態中,處理器30作為輸入受理部52、信號產生部44、參數取得部54、條件判定部56、參數調整部58、及動作取得部60發揮功能,產生用於織動動作之信號WS1、WS1’、WS2。
因此,輸入受理部52、參數取得部54、信號產生部44、條件判定部56、參數調整部58、及動作取得部60構成產生信號WS1、WS1’、WS2之裝置70(圖2)。裝置70(輸入受理部52、參數取得部54、信號產生部44、條件判定部56、參數調整部58、及動作取得部60)可為藉由處理器30執行之電腦程式而實現之功能模組。
於該裝置70中,於條件判定部56判定為不滿足條件CD1、CD2之情形時,參數調整部58以滿足該條件CD1、CD2之方式,調整輸入受理部52所受理之參數PR1(步驟S6、S9)。且,信號產生部44於經參數調整部58調整參數PR1之情形時,產生具有調整後之參數PR1’之織動信號WS1’(步驟S11)。
根據該構成,可以能產生滿足操作者任意設定之條件CD1、CD2之織動信號WS之方式,自動調整參數PR1。藉此,可以操作者期望之態様使機器人12執行織動動作,且可將對機器人12教示期望之織動動作之作業簡化。
又,於裝置70中,條件判定部56於濾波處理後參數PR2與參數PR1不同之情形時,判定為不滿足第1條件CD1(於步驟S5中為否),參數調整部58可以使濾波處理後參數PR2與參數PR1一致之方式,調整該參數PR1(步驟S6)。
根據該構成,可於藉由對具有調整後之參數PR1’之織動信號WS1’執行濾波處理FR2而得之織動信號WS2中,再現操作者輸入之參數PR1(例如,振幅A1)。藉此,可由機器人12有效地執行操作者期望之織動動作。
又,於裝置70中,參數調整部58根據複數個參數PR1(例如,振幅A1、頻率f1)之優先順序PO,以使與該優先順序PO較高之第1參數PR1(例如,振幅A1)對應之濾波處理後參數PR2(振幅A2)與該第1參數PR1一致,另一方面,容許與優先順序PO較低之第2參數PR1(例如,頻率f1)對應之濾波處理後參數PR2(頻率f2)與該第2參數PR1不同之方式,調整複數個參數PR1(步驟S9)。
且,輸入受理部52進而受理優先順序PO之輸入,參數調整部58根據輸入受理部52所受理之優先順序PO,調整複數個參數PR1。根據該構成,由於在織動信號WS2中,可優先再現操作者輸入之優先順序PO較高之參數PR1,故操作者可考慮條件CD1、CD2,任意設計使機器人12執行之織動動作。又,由於操作者容易預測產生之織動信號WS2,故可使織動動作時之機器人12之行為之驗證容易化。
又,於裝置70中,動作取得部60取得動作狀態參數OPR(步驟S7),條件判定部56於動作取得部60取得之動作狀態參數OPR超過特定容許值之情形時,判定為不滿足第2條件CD2(於步驟S8中為否)。該情形時,參數調整部58以動作狀態參數OPR不超過容許值之方式,調整參數PR1(步驟S9)。
根據該構成,由於可防止於織動動作時機器人12處於不適切之動作狀態(例如,速度、加速度、或躍度過大之狀態),故防止對機器人12施加過度之負荷,從而可防止機器人12發生故障。又,可防止因機器人12以不適切之動作狀態執行織動動作,導致對工件W之焊接品質降低。
另,如參考圖8所說明般,於步驟S1中操作者輸入振幅A1、頻率f1、及端點停止時間t
s(>0)之情形時,織動信號WS1之頻率f自操作者輸入之頻率f1變更為頻率f3。
於圖14,顯示具有振幅A1、頻率f1、及端點停止時間t
s=0之作為三角波之信號WS0、與具有振幅A1、頻率f3(=1/T3)、及端點停止時間t
s(>0)之織動信號WS1。處理器30於步驟S1中受理端點停止時間t
s之輸入後,將頻率f3作為參數PR1之參數設定值PR1
v,記憶於記憶體32。
且,處理器30於上述步驟S4中,取得頻率f3,作為濾波處理後參數PR2。如此,處理器30在步驟S5中,因作為濾波處理後參數PR2之頻率f3與步驟S1中所受理之頻率f1不同,故判定為否。
於該情形時,若操作者於步驟S1中輸入規定應優先再現頻率f1之優先順序PO,則處理器30於步驟S6中,以將作為參數設定值PR1
v設定之頻率f3變更為已受理輸入之頻率f1之方式,調整參數PR1。
其結果,藉由信號產生部44產生之織動信號WS1如圖15所示,變更為作為具有頻率f1之梯形波之織動信號WS1’。且,處理器30將具有頻率f1之織動信號WS1’之參數PR1’,作為參數設定值PR1v記憶於記憶體32。
另,亦可自裝置70省略動作取得部60,自圖7所示之流程,省略步驟S7~S9。該情形時,處理器30於圖7所示之流程中,於步驟S6之後,執行步驟S10。於該流程中,操作者於步驟S1中輸入規定應優先再現振幅A1之優先順序PO。於該情形時,處理器30可於步驟S6中,依參考圖12所說明之方法,以加長端點停止時間t
s之方式,調整參數PR1。
亦可取而代之,處理器30於步驟S6中,以使振幅A1與頻率f1兩者變化之方式,調整參數PR1。對此種參數調整方法,參考圖16進行說明。圖16顯示具有作為處理器30於步驟S1中受理之參數PR1之振幅A1、頻率f1(=1/T1)、相位ϕ1(=0)、及端點停止時間t
s(=0)之織動信號WS1。
於受理此種參數PR1之情形時,處理器30於步驟S6中,以使振幅A1增大至振幅A1’,且使頻率f1降低至頻率f1’(=1/T1’<f1)之方式,調整參數PR1。其結果,信號產生部44如圖16所示,產生具有調整後之參數PR1’(振幅A1’、頻率f1’、相位ϕ1=0、及端點停止時間t
s=0)之織動信號WS1’。
於圖17顯示對圖16所示之織動信號WS1’執行濾波處理FR2時獲得之織動信號WS2。於該織動信號WS2之濾波處理後參數PR2中,振幅A2與步驟S1中受理之振幅A1一致,另一方面,頻率f2(=f1’)與步驟S1中受理之頻率f1不同。
於此種參數調整方法中,處理器30可以濾波處理後參數PR2滿足第2條件CD2之方式,決定步驟S6中使振幅A1及頻率f1變化之變化量。例如,處理器30可藉由使用上述資料表DT,決定該變化量。
另,於自圖7所示之流程省略步驟S7~S9之情形時,若操作者於步驟S1中輸入規定應優先再現頻率f1之優先順序PO,則處理器30亦可於步驟S6中不調整參數PR1。
具體而言,如圖6所示,若對織動信號WS1執行濾波處理FR2則振幅A1衰減,但仍維持頻率f1。因此,處理器30即便不於步驟S6中調整參數PR1,亦可再現優先順序PO較高之頻率f1。
接著,參考圖18,對處理器30(裝置70)執行之產生織動信號WS之方法之另一形態進行說明。另,於圖18所示之流程中,對與圖7所示之流程同樣之製程標註相同步驟序號,省略重複之說明。以下,對處理器30於步驟S1中受理到規定應優先再現振幅A1之優先順序PO之輸入之情形進行說明。於本實施形態中,處理器30於步驟S5或S8中判定為否後,執行步驟S6’。
於步驟S6’中,處理器30作為參數調整部58發揮功能,以滿足條件CD1及CD2之方式,調整該時點作為參數設定值PR1
v設定之參數PR1或PR1’。例如,於步驟S5中判定為否後執行步驟S6’之情形時,處理器30與上述步驟S6同樣,增加步驟S1中所受理之振幅A1而設為振幅A1’。
另一方面,於步驟S8中判定為否後執行步驟S6’之情形時,處理器30例如設定圖12所示之端點停止時間t
s(即,使頻率f1或f1’變化),或,如參考圖16所說明般,使振幅A1或A1’、與頻率f1或f1’之兩者變化。
此處,於步驟S8中判定為否後執行步驟S6’之情形時,處理器30亦可以能滿足第2條件CD2之方式,例如使用上述資料表DT,決定使參數PR1或PR1’變化之變化量。亦可取而代之,處理器30亦可於每當執行步驟S6’時,使優先順序PO較低之參數PR1或PR1’(例如,頻率f1或f1’)隨機變化。
處理器30於執行步驟S6’之後,返回至步驟S3,重複執行步驟S3~S5、S6’、S7及S8之循環,直至於步驟S8中判定為是為止。藉此,處理器30可根據優先順序PO,自動檢索能滿足條件CD1及CD2之參數PR1’。
另,於圖18所示之流程中,處理器30於步驟S5中,可僅判定步驟S1中所受理之優先順序PO較高(即,第1優先)之參數PR1(例如,振幅A1)是否滿足第1條件CD1。
亦可取而代之,處理器30於第1次執行之步驟S5中,判定步驟S1中所受理之所有參數PR1是否滿足第1條件CD1,另一方面,於第n次(n為2以上之整數)執行之步驟S5中,僅判定步驟S1中所受理之優先順序PO較高之參數PR1(例如,振幅A1)是否滿足第1條件CD1。
根據本實施形態,由於處理器30自動檢索最佳之參數PR1’,故可有效地設計與操作者所期望之態様相符之織動動作,且可將對機器人12教示此種織動動作之作業簡化。
另,於上述實施形態中,已對相位ϕ1不因濾波處理FR2而變化之情形進行記述。然而,有時相位ϕ1會根據濾波處理FR2之種類而也所變化。於此種情形時,若於步驟S1中受理了規定為應優先再現相位ϕ1之優先順序PO之輸入時,處理器30於上述步驟S6、S6’或S9中,以再現相位ϕ1之方式,調整參數PR1、PR1’。
以下,參考圖19~圖21,對再現相位ϕ1之方法進行說明。於圖19中,以虛線表示具有作為參數PR1之振幅A1、頻率f1(=1/T1)、及相位ϕ1(=0)之織動信號WS1。另一方面,以實線表示藉由對該織動信號WS1執行濾波處理FR2而得之織動信號WS2。於圖19所示之例中,織動信號WS2之相位ϕ2相對於織動信號WS1之相位ϕ1,延遲了相位ϕ
v(即,ϕ2=ϕ1-ϕ
v)。
於此種情形時,為了再現優先順序PO較高之相位ϕ1,處理器30以產生圖20所示之織動信號WS1’之方式,調整參數PR1。圖20所示之織動信號WS1’包含一點鏈線所示之第1波長之波形WS
a、與實線所示之第2波長以後之波形WS
b。
織動信號WS1’之波形WS
a藉由維持織動信號WS1之第1波長之波形之傾斜度,且使該波形之振幅A1降低至振幅A1’而得。另一方面,織動信號WS1’之波形WS
b具有與織動信號WS1之第2波長以後之波形相同之振幅A1。藉由具有如此降低之振幅A1’之波形WS
a,波形WS
b之相位ϕ1’相對於原來之織動信號WS1,提前相位ϕ
v(即,ϕ1’=ϕ1+ϕ
v)。
處理器30為產生圖20所示之織動信號WS1’,而將原來之織動信號WS1之參數PR1,調整為該織動信號WS1’之參數PR1’(振幅A1’、相位ϕ1’)。另,將使振幅A1變化為振幅A1’之變化量定為使波形WS
b之相位ϕ1’為ϕ1’=ϕ1+ϕ
v之值。處理器30將調整後之參數PR1’(A1’、ϕ1’)作為參數設定值PR1
v記憶於記憶體32。
於圖21,顯示藉由對圖20所示之織動信號WS1’執行濾波處理FR2而得之織動信號WS2。另,於圖21中,以一點鏈線顯示與波形WS
a對應之第1波長之織動信號WS2之波形,另一方面,以實線顯示與波形WS
b對應之第2波長以後之織動信號WS2之波形。
如圖21所示,織動信號WS2之相位ϕ2於第2波長以後之波形中,與步驟S1中所受理之織動信號WS1之相位ϕ1一致。藉由如此調整參數PR1,處理器30可再現相位ϕ1。
另,處理器30亦可於織動動作中,與使工具26朝前後方向搖動同步地使該工具26朝上下方向搖動。關於此種織動動作,參考圖3及圖22進行說明。於圖22所示之例中,處理器30如下執行織動動作:於使工具26於端點P1與端點P2之間朝前後方向搖動之期間,使之於移動路徑WP之位置向上方移位距離δ,另一方面,於端點P1及端點P2之位置抵接於工件W之表面。
於圖23顯示用以使機器人12執行如圖22所示般之朝上下方向之搖動動作之織動信號WS1
z。另,圖23之縱軸顯示使工具26朝上下方向搖動之振幅A,橫軸顯示時間t。圖23所示之織動信號WS1
z具有正振幅A1、頻率f1(=1/T1)、相位ϕ1(=0)、及端點停止時間t
s(=0),作為參數PR1。
藉由對該織動信號WS1
z執行濾波處理FR2而得之織動信號WS2
z可具有振幅A2(<A1),作為參數PR2。對於圖23所示之織動信號WS1
z之參數PR1,亦可以與上述實施形態同樣之方法進行調整。
且,處理器30於上述步驟S11中,作為信號產生部44發揮功能,藉由分別產生上述織動信號WS1、與圖23所示之織動信號WS1
z,並將其等相加,而產生合成織動信號WS1
s,並輸出至濾波器部48。
如本實施形態般,藉由執行與使工具26朝前後方向搖動同步地使之朝上下方向搖動之織動動作,而可提高焊接品質。且,由於可再現操作者期望之織動信號WS1及WS1
z之參數PR1,故可任意設計朝前後上下搖動之織動動作。
另,處理器30亦可使用上述固有濾波時間τ
a,作為濾波處理FR1之濾波時間τ1。又,於上述步驟S2中,處理器30亦可將濾波時間τ2唯一地決定為固有濾波時間τ
a(或,容許濾波時間τ
b)。
又,亦可自圖7或圖18所示之流程,省略步驟S2。於該情形時,操作者可操作輸入裝置38,輸入期望之濾波時間τ2。且,處理器30可於受理到輸入之濾波時間τ2執行濾波處理FR2。於該情形時,處理器30可於自操作者受理到之濾波時間τ2短於固有濾波時間τ
a之情形時,輸出警報。
另,於上述實施形態中,已對處理器30於步驟S1中,受理到優先順序PO之輸入進行記述。然而,不限於此,亦可預設優先順序PO之資料,存儲於記憶體32。又,亦可不設定優先順序PO。例如,處理器30於上述步驟S6’或S9中,為滿足第2條件CD2,而以對所有參數PR1,容許所對應之濾波處理後參數PR2與原來之參數PR1不同之方式,調整該等所有參數PR1。
又,處理器30亦可於步驟S1中,受理織動信號WS1之波形之種類(三角波、梯形波、鋸齒波、三角函數等)之輸入。又,產生織動動作指令CM3之構成不限定於圖4所示之形態。例如,亦可省略濾波器部46,且將濾波器部48設置於織動動作指令產生部50之後段。
該情形時,主動作指令產生部42產生之主動作指令CM1、與信號產生部44產生之織動信號WS1、WS’由織動動作指令產生部50相加,產生織動動作指令CM3。且,對織動動作指令產生部50產生之織動動作指令CM3,由濾波器部48執行濾波處理FR2,並輸出至伺服馬達28。
又,於上述實施形態中,已對將裝置70之功能安裝於控制裝置14之情形進行記述。然而,不限於此,裝置70之功能亦可安裝於能通信地連接於控制裝置14之其他電腦(教示掛件、平板型PC(Personal Computer:個人電腦)、桌上型PC等)。該情形時,該其他電腦之處理器作為裝置70發揮功能。且,該其他電腦之處理器亦可作為信號產生部44發揮功能產生織動信號WS1、WS1’,並發送至控制裝置14。
又,於上述實施形態中,已對工具26為焊接槍,對工件W執行焊接作業之情形進行記述。然而,不限於此,工具26例如亦可構成為使自扦材送給裝置(未圖示)送給之扦材熔融而對工件W執行扦焊作業,或,又可構成為對工件W執行任意之作業。
又,機器人12不限於垂直多關節型機器人,例如,亦可為水平多關節型機器人、並聯型機器人等可移動工具26之任意類型之機器人。以上,雖已通過實施形態說明本揭示,但上述實施形態並非限定申請專利範圍之發明者。
10:機器人系統
12:機器人
14:控制裝置
16:機器人基座
18:旋轉主體
20:下腕部
22:上腕部
24:手腕部
24a:手腕基座
24b:手腕凸緣
26:工具
28:伺服馬達
30:處理器
32:記憶體
34:I/O介面
36:匯流排
38:輸入裝置
40:顯示裝置
42:主動作指令產生部
44:信號產生部
46,48:濾波器部
50:織動動作指令產生部
52:輸入受理部
54:參數取得部
56:條件判定部
58:參數調整部
60:動作取得部
70:裝置
A1:振幅
A1’:振幅
A2:振幅
C1:機器人座標系
C2:工具座標系
CM1:主動作指令
CM2:主動作指令
CM3:織動動作指令
P1:端點
P2:端點
S1~S12:步驟
S6’:步驟
t:時間
t
0:基準時間
T1:週期
T1’:週期
T2:週期
T3:週期
TR:軌跡
t
s:端點停止時間
W:工件
WP:作業路徑
WS0:信號
WS1:織動信號
WS1z:織動信號
WS1’:織動信號
WS2:織動信號
WS2z:織動信號
WSa:波形
WSb:波形
τ2:濾波時間
ϕ
v:相位
δ:距離
-A1:振幅
圖1係一實施形態之機器人系統之圖。
圖2係圖1所示之機器人系統之方塊圖。
圖3顯示圖1所示之機器人執行之織動動作之軌跡。
圖4係於圖1所示之控制裝置中產生織動動作指令之功能之方塊圖。
圖5顯示織動信號之波形。
圖6顯示對圖5所示之織動信號執行濾波處理時之波形。
圖7係顯示產生織動信號之方法之一例之流程圖。
圖8顯示已設定端點停止時間之織動信號之波形。
圖9係用以說明藉由運算求出濾波處理後參數之方法之圖。
圖10顯示調整振幅作為織動信號之參數時之波形。
圖11顯示對圖10所示之參數調整後之織動信號執行濾波處理時之波形。
圖12顯示設定端點停止時間作為織動信號之參數時之波形。
圖13顯示對圖12所示之參數調整後之織動信號執行濾波處理時之波形。
圖14顯示已設定端點停止時間之織動信號之波形。
圖15顯示調整頻率作為圖14所示之織動信號之參數時之波形。
圖16顯示調整振幅及頻率作為織動信號之參數時之波形。
圖17顯示對圖16所示之參數調整後之織動信號執行濾波處理時之波形。
圖18係顯示產生織動信號之方法之另一例之流程圖。
圖19顯示藉由對織動信號執行濾波處理而相位變化之波形。
圖20顯示藉由調整一部分波形之振幅作為織動信號之參數,而調整其他部分波形之頻率時之織動信號之波形。
圖21顯示對圖20所示之參數調整後之織動信號執行濾波處理時之波形。
圖22顯示織動動作之軌跡之另一例。
圖23顯示用以使機器人於圖22所示之軌跡執行織動動作之織動信號之波形。
10:機器人系統
12:機器人
14:控制裝置
28:伺服馬達
30:處理器
32:記憶體
34:I/O介面
36:匯流排
38:輸入裝置
40:顯示裝置
42:主動作指令產生部
44:信號產生部
46,48:濾波器部
50:織動動作指令產生部
52:輸入受理部
54:參數取得部
56:條件判定部
58:參數調整部
60:動作取得部
70:裝置
Claims (10)
- 一種裝置,其係產生用於藉由機器人使工具沿預設之作業路徑移動、且使該工具朝與該作業路徑交叉之方向搖動之織動動作之信號者,且具備: 輸入受理部,其受理用以使上述機器人搖動上述工具之織動信號之參數之輸入; 信號產生部,其產生具有上述輸入受理部所受理之上述參數的織動信號; 參數取得部,其取得對上述信號產生部所產生之上述織動信號執行了用以去除高頻成分之濾波處理之該織動信號之上述參數,作為濾波處理後參數; 條件判定部,其判定上述濾波處理後參數是否滿足預設之條件;及 參數調整部,其於上述條件判定部判定為不滿足上述條件之情形時,以滿足該條件之方式調整上述輸入受理部所受理之上述參數;且 上述信號產生部產生具有經上述參數調整部調整之上述參數的上述織動信號。
- 如請求項1之裝置,其中 上述條件判定部於上述濾波處理後參數與上述輸入受理部所受理之上述參數不同之情形時,判定為不滿足上述條件; 上述參數調整部以可使上述濾波處理後參數與上述輸入受理部所受理之上述參數一致之方式,調整該參數。
- 如請求項2之裝置,其中上述參數調整部以如下方式調整上述複數個參數,即,根據上述輸入受理部所受理之複數個上述參數之優先順序,使與該優先順序較高之第1上述參數對應之上述濾波處理後參數與該第1參數一致,另一方面,容許與上述優先順序較該第1參數低之第2上述參數對應之上述濾波處理後參數與該第2參數不同。
- 如請求項3之裝置,其中 上述輸入受理部進而受理上述優先順序之輸入; 上述參數調整部根據上述輸入受理部所受理之上述優先順序,調整上述複數個參數。
- 如請求項1至4中任一項之裝置,其進而具備: 動作取得部,其取得表示依照具有上述濾波處理後參數之上述織動信號使上述機器人執行上述織動動作時之該機器人之動作狀態的動作狀態參數;且 上述條件判定部於上述動作取得部取得之上述動作狀態參數超過特定容許值之情形時,判定為不滿足上述條件; 上述參數調整部以上述動作狀態參數不超過上述容許值之方式,調整上述參數。
- 如請求項5之裝置,其中上述動作狀態參數包含上述機器人之速度、加速度、及躍度中之至少1者。
- 如請求項1至6中任一項之裝置,其中 上述參數包含以下至少1者: 上述織動信號之振幅; 上述織動信號之頻率; 上述織動信號之相位;及 規定將工具維持在上述織動動作中之上述工具之搖動動作之端點之時間的端點停止時間。
- 一種控制裝置,其具備:如請求項1至7中任一項之裝置;且以使該裝置執行上述織動動作之方式控制上述機器人。
- 如請求項8之控制裝置,其進而具備: 主動作指令產生部,其產生用以使上述機器人將上述工具朝上述作業路徑之方向移動之主動作指令; 濾波器部,其對上述信號產生部產生之上述織動信號執行上述濾波處理;及 織動動作指令產生部,其藉由對上述主動作指令應用由上述濾波器部執行上述濾波處理後之上述織動信號,而產生用以使上述機器人執行上述織動動作之織動動作指令。
- 一種方法,其係產生用於藉由機器人使工具沿預設之作業路徑移動、且使該工具朝與該作業路徑交叉之方向搖動之織動動作之信號者,且 使處理器 受理用以使上述機器人搖動上述工具之織動信號之參數之輸入; 產生具有所受理之上述參數的上述織動信號; 取得對所產生之上述織動信號執行了用以去除高頻成分之濾波處理之該織動信號之上述參數,作為濾波處理後參數; 判定上述濾波處理後參數是否滿足預設之條件; 於判定為不滿足上述條件之情形時,以滿足該條件之方式調整所受理之上述參數; 產生具有調整後之上述參數的上述織動信號。
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