機(jī)器人系統(tǒng)以及異常判斷方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種機(jī)器人系統(tǒng)以及異常判斷方法，本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)具有干擾力矩監(jiān)視部，該干擾力矩監(jiān)視部監(jiān)視根據(jù)機(jī)器人動作控制部的動作指令來對機(jī)器人的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的伺服電動機(jī)的干擾力矩。并且，在用手把持的工件被工件固定裝置固定時，異常判斷部將干擾力矩與規(guī)定的第一閾值進(jìn)行比較，在干擾力矩超過第一閾值的情況下，判斷為由工件固定裝置所固定的工件的位置發(fā)生異常。
【專利說明】
機(jī)器人系統(tǒng)以及異常判斷方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種具備把持工件而使其移動至生產(chǎn)機(jī)械的工件固定裝置的手的機(jī)器人系統(tǒng)、以及對固定于工件固定裝置的工件的異常進(jìn)行判斷的異常判斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在對工件進(jìn)行加工的加工機(jī)、對工件裝配部件的裝配機(jī)等生產(chǎn)機(jī)械中，工件被搬入到生產(chǎn)機(jī)械，由生產(chǎn)機(jī)械實(shí)施工件的加工、部件的裝配等。另外，在生產(chǎn)機(jī)械的作業(yè)臺上設(shè)置有將工件定位和固定至規(guī)定位置的工件固定裝置、例如夾持裝置。而且，在工件相對于夾持裝置的搬入和搬出中廣泛使用機(jī)器人。
[0003]通常，機(jī)器人用手把持工件，而移動至生產(chǎn)機(jī)械的夾持裝置。然后，在使用夾持裝置固定工件之后，機(jī)器人的手釋放工件。
[0004]另外，生產(chǎn)機(jī)械中工件的加工精度、部件的裝配精度大大受到由夾持裝置所固定的工件的位置精度的影響。例如在夾持裝置中工件的落座面上附著加工肩的情況下，工件不會緊貼落座面地固定。在該狀態(tài)下對工件進(jìn)行加工時，導(dǎo)致生成與目標(biāo)形狀不同的加工產(chǎn)品。因此，在通過生產(chǎn)機(jī)械的夾持裝置固定工件時，需要確認(rèn)工件是否正確地定位于規(guī)定位置。
[0005]在日本特開2004-130445號公報中公開了確認(rèn)工件是否緊貼于落座面的緊貼確認(rèn)裝置。該緊貼確認(rèn)裝置具備:氣體通路，其一端在落座面開口 ；氣體供給單元，其將氣體提供給該氣體通路；以及氣流檢測單元，其檢測提供給氣體通路的氣體有無氣流。在將氣體提供給氣體通路的狀態(tài)下在氣體通路中存在氣流的情況下，可知工件未緊貼于氣體通路的一端開口的落座面，氣體從落座面流出。因此，緊貼確認(rèn)裝置使用氣流檢測單元來判斷工件的落座狀態(tài)。
[0006]在上述以往技術(shù)中，夾持裝置中的工件的落座面形成為與工件的外表面緊貼。但是，在工件具有復(fù)雜的形狀且該工件是根據(jù)較大的尺寸允許差而制作出的情況下，難以使這種工件的外表面與落座面可靠地緊貼。因此，由于工件的尺寸允許差導(dǎo)致有時在落座面與工件的外表面之間產(chǎn)生間隙。
[0007]作為確認(rèn)上述工件是否通過夾具正確地定位于落座面的方法，當(dāng)想到日本特開2004-130445號公報所公開的使用了緊貼確認(rèn)裝置的情況時，會產(chǎn)生以下問題。即，緊貼確認(rèn)裝置在氣體從落座面流出的情況下判斷為工件未貼緊于落座面。也就是說，在工件的外表面與落座面之間稍微產(chǎn)生間隙時，氣體就從落座面流出，因此判斷為工件的落座狀態(tài)發(fā)生異常。因此，即使由夾持裝置固定的工件位置在允許范圍內(nèi)，只要檢測出氣體的流出狀態(tài)，也會判斷為該工件并未正確地定位。
[0008]針對上述問題，研究通過傳感器檢測夾持裝置所固定的工件位置的方法。但是，傳感器需要電氣布線，夾持裝置變得復(fù)雜且昂貴。另外，在進(jìn)行工件的加工、部件的裝配時要使夾持裝置朝向一個方向持續(xù)旋轉(zhuǎn)的情況下，無法使用需要電氣布線的傳感器。這是由于會產(chǎn)生電氣布線斷裂這樣的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種能夠廉價地構(gòu)成且能夠正確地判斷生產(chǎn)機(jī)械中由工件固定裝置所固定的工件異常的機(jī)器人系統(tǒng)以及異常判斷方法。
[0010]本發(fā)明的第一方式提供一種機(jī)器人系統(tǒng)，具備:工件固定裝置，其對工件進(jìn)行定位和固定;機(jī)器人，其安裝了把持工件的手；以及控制裝置，其控制工件固定裝置和機(jī)器人，
[0011]控制裝置具備:
[0012]機(jī)器人動作控制部，其使機(jī)器人以如下方式進(jìn)行動作:用手把持工件、并將該把持的工件配置于工件固定裝置的預(yù)定位置；
[0013]干擾力矩監(jiān)視部，其監(jiān)視根據(jù)機(jī)器人動作控制部的動作指令來對機(jī)器人的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的電動機(jī)的干擾力矩；以及
[0014]異常判斷部，其在用手把持的工件被工件固定裝置固定時，異常判斷部將干擾力矩與預(yù)定的第一閾值進(jìn)行比較，在干擾力矩超過第一閾值的情況下，判斷為在由工件固定裝置所固定的工件的位置發(fā)生異常。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，提供以下機(jī)器人系統(tǒng)，在第一方式的機(jī)器人系統(tǒng)中，
[0016]控制裝置還具有頻率分析部，該頻率分析部將干擾力矩監(jiān)視部所監(jiān)視的電動機(jī)的干擾力矩的歷史記錄分解為多個頻率成分，從該多個頻率成分中提取特定的頻率成分，
[0017]異常判斷部執(zhí)行的動作包括如下:在用手把持的工件被工件固定裝置固定時，將特定的頻率成分與預(yù)定的第二閾值進(jìn)行比較，在特定的頻率成分超過第二閾值的情況下，判斷為由工件固定裝置所固定的工件發(fā)生損傷。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第三方式，提供以下機(jī)器人系統(tǒng)，在第一方式或第二方式的機(jī)器人系統(tǒng)中，
[0019]工件固定裝置具備:工件固定部，其具有與工件的外表面接觸的落座面；以及工件壓靠部，其具有將工件向落座面壓靠的壓靠面。
[0020]另外，本發(fā)明的第四方式提供一種異常判斷方法，用于判斷工件的異常，該工件由機(jī)器人搬入到工件固定裝置，并固定于該工件固定裝置，在該異常判斷方法中，
[0021]監(jiān)視根據(jù)對機(jī)器人的動作指令來對機(jī)器人的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的電動機(jī)的干擾力矩，
[0022]用機(jī)器人的手把持工件來配置于工件固定裝置的預(yù)定位置，通過工件固定裝置固定該把持的工件時，將干擾力矩與預(yù)定的第一閾值進(jìn)行比較，在干擾力矩超過第一閾值的情況下，判斷為工件固定裝置所固定的工件的位置發(fā)生異常。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第五方式，提供以下異常判斷方法，該異常判斷方法還包括:
[0024]用機(jī)器人的手把持工件來配置于工件固定裝置的預(yù)定位置，通過工件固定裝置固定該把持的工件時，
[0025]將監(jiān)視的電動機(jī)的干擾力矩的歷史記錄分解為多個頻率成分，從該多個頻率成分中提取特定的頻率成分，將該特定的頻率成分與預(yù)定的第二閾值進(jìn)行比較，在特定的頻率成分超過第二閾值的情況下，判斷為工件固定裝置所固定的工件發(fā)生損傷。
[0026]本發(fā)明的這些目的、特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)附圖示出的本發(fā)明的典型實(shí)施方式的詳細(xì)說明會變得更清楚。
【附圖說明】
[0027]圖1是第一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的立體圖。
[0028]圖2A是示意性地示出由圖1示出的夾持裝置正常地固定工件的樣子的主視圖。
[0029]圖2B是從上方觀察圖2A示出的工件和夾持裝置的圖。
[0030]圖3A是示意性地示出由圖1示出的夾持裝置固定的工件的位置為異常的樣子的主視圖。
[0031]圖3B是從上方觀察圖3A示出的工件和夾持裝置的圖。
[0032]圖4是表示第一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)所具備的機(jī)器人控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0033]圖5是表示第一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的動作過程的流程圖。
[0034]圖6是表示第二實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)所具備的機(jī)器人控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0035]圖7是表示第二實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的動作過程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]接著，參照【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下附圖中，對相同的部件附加相同的參考附圖標(biāo)記。為了更容易理解，這些附圖適當(dāng)?shù)刈兏壤摺Ａ硗?，附圖示出的機(jī)器人系統(tǒng)的方式僅是一例，本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)并不局限于圖示的方式。
[0037](第一實(shí)施方式)
[0038]圖1是第一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的立體圖。
[0039]如圖1所示，第一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)20具備:生產(chǎn)機(jī)械2，其具備對工件W進(jìn)行定位和固定的夾持裝置I;以及機(jī)器人4，其在機(jī)器人前端部安裝有手3。機(jī)器人4是垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)械手(manipulator)。作為生產(chǎn)機(jī)械2使用對工件進(jìn)行加工的加工機(jī)、對工件裝配部件的裝配機(jī)等。而且，在這種生產(chǎn)機(jī)械2的作業(yè)臺上設(shè)置有夾持裝置I。此外，在圖1中示出生產(chǎn)機(jī)械2的一部分。
[0040]并且，機(jī)器人4被控制成:用手3把持工件W，來使其移動至設(shè)置于生產(chǎn)機(jī)械2的夾持裝置I。在圖1示出的示例中，工件W由T字形管狀部件構(gòu)成。因此，機(jī)器人4的手3具備兩個指部，通過在T字形管狀部件的管內(nèi)擴(kuò)大兩個指部的間隔，來把持T字形管狀部件。
[0041]并且，夾持裝置I具備對工件W進(jìn)行定位的工件固定部5以及使工件W向工件固定部5壓靠的工件壓靠部6 ο由于工件W為T字形管狀部件，因此工件固定部5和工件壓靠部6各自中的與工件W的外表面接觸的面，與T字形管狀部件的外表面一致地彎曲。
[0042]機(jī)器人4將用手3把持的工件W定位在夾持裝置中的工件固定部5與工件壓靠部6之間。接著，在用手3把持工件W的狀態(tài)下，使夾持裝置I進(jìn)行動作，工件壓靠部6將工件W向工件固定部5壓靠。而且，在使用夾持裝置I對工件W進(jìn)行定位和固定之后，機(jī)器人4的手3釋放工件W O
[0043]此外，預(yù)先通過示范或者離線編程來示教用于將工件W配置在工件固定部5與工件壓靠部6之間的規(guī)定位置的機(jī)器人4的動作。
[0044]在此，圖2A是示意性地示出使用圖1示出的夾持裝置I正常地固定工件W的樣子的主視圖。圖2B是從上方觀察圖2A示出的工件W和夾持裝置I的圖。
[0045]如圖2B所示，夾持裝置I的工件固定部5具有作為工件W的管狀部件的彎曲的外表面接觸的落座面5a。另一方面，夾持裝置I的工件壓靠部6具有將作為工件W的管狀部件的彎曲的外表面朝向工件固定部5的落座面5a壓靠的壓靠面6a。
[0046]然后，如圖2A的空心箭頭所示，用機(jī)器人的手3把持的工件W由工件壓靠部6的壓靠面6a向工件固定部5的落座面5a壓靠。此時，如圖2B所示，工件W的外表面與工件固定部5的落座面5a抵接，由此將工件W沿著工件固定部5的落座面5a進(jìn)行配置。由此，將工件W定位于規(guī)定位置。
[0047]此外，在本申請中“工件W的外表面與工件固定部5的落座面5a抵接”的狀態(tài)并不局限于工件W的外表面與落座面5a緊貼的狀態(tài)。也就是說，即使在落座面5a與工件W之間產(chǎn)生間隙的狀態(tài)下，只要工件W的外表面與工件固定部5的落座面5a抵接成工件W的位置誤差處在規(guī)定的允許范圍內(nèi)即可。
[0048]但是，如上所述，在使用夾持裝置I將工件W的位置定位于規(guī)定位置時，在工件固定部5的落座面5a附著異物、例如加工肩的情況下，難以將工件W定位于規(guī)定位置。參照圖3A和圖3B說明這一點(diǎn)。
[0049]圖3A是示意性地示出使用圖1示出的夾持裝置I固定的工件W的位置為異常的樣子的主視圖。圖3B是從上方觀察圖3A示出的工件W和夾持裝置I的圖。
[0050]在圖3A和圖3B中，在使用工件壓靠部6將用手3把持的工件W向落座面5a壓靠時，在工件固定部5的落座面5a存在加工肩7。在這種情況下，無法將工件W沿著落座面5a進(jìn)行配置。如圖3A所示，工件W的位置相對于圖2A示出的正常的工件位置偏離得較大。當(dāng)在該狀態(tài)下對工件W進(jìn)行加工時，會導(dǎo)致生成與目標(biāo)形狀不同的加工產(chǎn)品。
[0051]如上所述當(dāng)由于工件壓靠部6的動作而使得工件W的位置產(chǎn)生偏離時，在圖3A中用空心箭頭所示的干擾力矩作用于對支承手3的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的伺服電動機(jī)16。因而，如果監(jiān)視伺服電動機(jī)16的干擾力矩，則能夠檢測使用夾持裝置I固定的工件W的位置發(fā)生異常。因此，第一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)20具備控制裝置8，該控制裝置8具有監(jiān)視對支承手3的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的伺服電動機(jī)16的干擾力矩的功能。
[0052]也就是說，能夠根據(jù)伺服電動機(jī)的電流值管理伺服電動機(jī)的干擾力矩。而且，所監(jiān)視的干擾力矩意味著根據(jù)動作指令輸入到伺服電動機(jī)的力矩(即指令電流值)與實(shí)際使用于伺服電動機(jī)的動作的力矩(即消耗電流值)之差。例如，如果伺服電動機(jī)的負(fù)載處在規(guī)定范圍內(nèi)，則消耗電流值與指令電流值相等，因此不產(chǎn)生干擾力矩。相反，在對伺服電動機(jī)施加的負(fù)載超過規(guī)定范圍的情況下，實(shí)施反饋控制的結(jié)果是，消耗電流值變大、即干擾力矩變大。
[0053]接著，說明第一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)20的控制裝置8。
[0054]圖4是表示第一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)20的控制裝置8的框圖。
[0055]參照圖4，機(jī)器人4與控制裝置8相連接?？刂蒲b置8為數(shù)字計算機(jī)。
[0056]控制裝置8具備機(jī)器人動作控制部9、伺服電動機(jī)控制部10、干擾力矩監(jiān)視部11、夾持裝置控制部12以及異常判斷部13。
[0057]機(jī)器人動作控制部9使機(jī)器人4動作成:使手3把持工件W、將工件W定位于夾持裝置I的規(guī)定位置。
[0058]伺服電動機(jī)控制部10根據(jù)來自機(jī)器人動作控制部9的動作指令，控制對機(jī)器人4的各關(guān)節(jié)部的軸進(jìn)行驅(qū)動的伺服電動機(jī)(未圖示)。而且，機(jī)器人4相對于目標(biāo)位置的動作使用與該伺服電動機(jī)的軸連結(jié)的反饋裝置、例如增量編碼器來進(jìn)行控制。
[0059]干擾力矩監(jiān)視部11監(jiān)視伺服電動機(jī)控制部10控制的手3內(nèi)的伺服電動機(jī)的干擾力矩。在為了使手3向縱搖方向、平擺方向以及側(cè)傾方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而在手3具備三個旋轉(zhuǎn)軸的情況下，監(jiān)視至少一個旋轉(zhuǎn)軸的伺服電動機(jī)的干擾力矩即可。另外，干擾力矩監(jiān)視部11不僅監(jiān)視對支承手3的軸進(jìn)行驅(qū)動的伺服電動機(jī)的干擾力矩，還可以監(jiān)視對其它各機(jī)器人關(guān)節(jié)部的軸進(jìn)行驅(qū)動的伺服電動機(jī)的干擾力矩。
[0060]在機(jī)器人4使工件W配置在夾持裝置I中的工件固定部5與工件壓靠部6之間的規(guī)定位置時，夾持裝置控制部12使夾持裝置I進(jìn)行動作。也就是說，在用手3把持的工件W定位于夾持裝置I的工件固定部5與工件壓靠部6之間的規(guī)定位置的狀態(tài)下，夾持裝置I進(jìn)行動作，使該工件W向工件固定部5的落座面5a壓靠。而且，當(dāng)這種夾持裝置I的動作完成時，將干擾力矩監(jiān)視部11所監(jiān)視的伺服電動機(jī)的干擾力矩發(fā)送到異常判斷部13。
[0061]異常判斷部13將從干擾力矩監(jiān)視部11發(fā)送的干擾力矩與規(guī)定的第一閾值(電流值)進(jìn)行比較。然后，在該干擾力矩超過規(guī)定的第一閾值的情況下，異常判斷部13判斷為夾持裝置I的工件固定位置發(fā)生異常。
[0062]并且，在異常判斷部13判斷為發(fā)生異常的情況下輸出警報的輸出部14與控制裝置8相連接。作為警報，可以將光、聲響以及聲音等單獨(dú)或者任意地進(jìn)行組合來使用。
[0063]接著，說明具備上述控制裝置8的機(jī)器人系統(tǒng)20的動作。
[0064]圖5是表示第一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)20的動作過程的流程圖。
[0065]當(dāng)啟動機(jī)器人系統(tǒng)20時，控制裝置8按照預(yù)先編程的動作指令使機(jī)器人4進(jìn)行動作。由此，機(jī)器人4如圖1所示那樣用手3把持工件W，而移動至設(shè)置于生產(chǎn)機(jī)械2的夾持裝置
I。在移動工件W的過程中，控制裝置8的干擾力矩監(jiān)視部11監(jiān)視對支承機(jī)器人4的手3的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的伺服電動機(jī)的干擾力矩(圖5的步驟SI)。
[0066]接著，機(jī)器人4將用手3把持的工件W定位于夾持裝置I中的工件固定部5與工件壓靠部6之間(圖5的步驟S2)。接著，在用手3把持工件W的狀態(tài)下，控制裝置8使夾持裝置I的工件壓靠部6進(jìn)行動作(圖5的步驟S3)。由此，工件壓靠部6將工件W向工件固定部5的落座面5a壓靠。
[0067]當(dāng)這種夾持裝置I的動作完成時，控制裝置8的異常判斷部13將干擾力矩監(jiān)視部11所監(jiān)視的伺服電動機(jī)的干擾力矩與規(guī)定的第一閾值進(jìn)行比較(圖5的步驟S4)。而且，在該干擾力矩與規(guī)定的第一閾值相同或者超過規(guī)定的第一閾值的情況下，異常判斷部13判斷為夾持裝置I的工件固定狀態(tài)發(fā)生異常。這種異常是指例如加工肩7存在于工件固定部5的落座面5a的情況。此外，能夠從控制裝置8的外部對規(guī)定的第一閾值進(jìn)行設(shè)定變更。
[0068]在異常判斷部13判斷為發(fā)生異常的情況下，控制裝置8使用輸出部14輸出警報，通知工件位置異常(圖5的步驟S5)。此時，控制裝置8也可以使具備夾持裝置I的生產(chǎn)機(jī)械2停止。
[0069]另一方面，在干擾力矩監(jiān)視部11所監(jiān)視的伺服電動機(jī)的干擾力矩小于規(guī)定的第一閾值的情況下，機(jī)器人4的手3釋放工件W(圖5的步驟S6)。由此，工件W成為僅使用夾持裝置I固定的狀態(tài)。之后，通過生產(chǎn)機(jī)械2實(shí)施工件W的加工、部件的裝配等。
[0070]如上所述，在第一實(shí)施方式中，在使用夾持裝置I對用機(jī)器人4的手3把持并定位于夾持裝置I的規(guī)定位置上的工件W進(jìn)行固定時，檢測驅(qū)動手3的軸的伺服電動機(jī)的干擾力矩。然后，在檢測出的干擾力矩超過規(guī)定的第一閾值的情況下，判斷為固定于夾持裝置2的工件W的位置發(fā)生異常。
[0071]因此，與夾持裝置I中的工件固定部5的落座面5a和工件W的外表面的緊貼狀態(tài)無關(guān)地，能夠判斷固定于該夾持裝置2的工件W的位置是否發(fā)生異常。換言之，在本發(fā)明中，能夠不被工件形狀左右地判斷所固定的工件位置是否存在異常。另外，通過調(diào)整第一閾值，不會將夾持裝置所固定的工件的位置處在允許范圍內(nèi)的狀態(tài)判斷為工件位置的異常。結(jié)果，能夠提高從工件W制作出的產(chǎn)品的成品率。
[0072]并且，在本發(fā)明中，不需要為了檢測異常而將傳感器附加到夾持裝置2。結(jié)果，能夠提供一種以廉價的結(jié)構(gòu)判斷工件的異常的機(jī)器人系統(tǒng)20。
[0073](第二實(shí)施方式)
[0074]接著，說明第二實(shí)施方式。在此，對與上述第一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)20相同的結(jié)構(gòu)部分附加相同的附圖標(biāo)記，僅說明與第一實(shí)施方式不同的點(diǎn)。
[0075]圖6是表示第二實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)20的控制裝置8的框圖。
[0076]在第二實(shí)施方式中，如圖6所示，對圖4示出的控制裝置8進(jìn)一步追加頻率分析部15ο
[0077]頻率分析部15對干擾力矩監(jiān)視部11所監(jiān)視的伺服電動機(jī)的干擾力矩的歷史記錄進(jìn)行頻率分析、例如FFT(Fast Fourier Transform:快速傅里葉變換)分析。而且，頻率分析部15通過FFT分析將伺服電動機(jī)的干擾力矩的歷史記錄分解為多個頻率成分，接著，從多個頻率成分中提取特定的頻率成分而發(fā)送到異常判斷部13。此外，所提取的特定的頻率成分是在夾持裝置I固定工件W時該工件W受損傷的情況下產(chǎn)生的頻率。
[0078]異常判斷部i3包括將從頻率分析部15發(fā)送的特定的頻率成分與規(guī)定的第二閾值進(jìn)行比較的情況。然后，在該特定的頻率成分超過規(guī)定的第二閾值(頻率)的情況下，異常判斷部13判斷為夾持裝置I所固定的工件W發(fā)生損傷。
[0079]接著，說明第二實(shí)施方式的具備控制裝置8的機(jī)器人系統(tǒng)20的動作。
[0080]圖7是表示第二實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)20的動作過程的流程圖。
[0081]當(dāng)啟動機(jī)器人系統(tǒng)20時，控制裝置8按照預(yù)先編程的動作指令使機(jī)器人4進(jìn)行動作。由此，機(jī)器人4如圖1所示那樣用手3把持工件W而移動至設(shè)置于生產(chǎn)機(jī)械2的夾持裝置I。在移動工件W的過程中，控制裝置8的干擾力矩監(jiān)視部11監(jiān)視對支承機(jī)器人4的手3的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的伺服電動機(jī)的干擾力矩(圖7的步驟S11)。
[0082]接著，機(jī)器人4將用手3把持的工件W定位于夾持裝置I中的工件固定部5與工件壓靠部6之間(圖7的步驟S12)。接著，在用手3把持工件W的狀態(tài)下，控制裝置8使夾持裝置I的工件壓靠部6進(jìn)行動作(圖7的步驟S13)。由此，工件壓靠部6將工件W向工件固定部5的落座面5a壓靠。
[0083]當(dāng)這種夾持裝置I的動作完成時，頻率分析部15通過FFT分析將伺服電動機(jī)的干擾力矩的歷史記錄分解為多個頻率成分，接著，從多個頻率成分中提取特定的頻率成分(圖7的步驟S14)。
[0084]接著，控制裝置8的異常判斷部13將頻率分析部15所提取的特定的頻率成分與規(guī)定的第二閾值進(jìn)行比較(圖7的步驟S15)。然后，在該特定的頻率與規(guī)定的第二閾值相同或者超過規(guī)定的第二閾值的情況下，異常判斷部13判斷為夾持裝置I所固定的工件W發(fā)生損傷。此外，能夠從控制裝置8的外部對規(guī)定的第二閾值進(jìn)行設(shè)定變更。
[0085]在異常判斷部13判斷為發(fā)生損傷的情況下，控制裝置8通過輸出部14輸出警報，通知損傷的發(fā)生(圖7的步驟S16)。此時，控制裝置8也可以使具備夾持裝置I的生產(chǎn)機(jī)械2停止。
[0086]另一方面，在從頻率分析部15發(fā)送的特定的頻率成分小于規(guī)定的第二閾值的情況下，機(jī)器人4的手3釋放工件W(圖7的步驟S17)。由此，工件W成為僅由夾持裝置I固定的狀態(tài)。之后，通過生產(chǎn)機(jī)械2實(shí)施工件W的加工、部件的裝配等。
[0087]根據(jù)上述說明的第二實(shí)施方式，在使用夾持裝置I對用機(jī)器人4的手3把持的工件W進(jìn)行固定時，能夠判斷工件W是否由于其固定時的撞擊而受損傷。由此，能夠提高從工件W制作出的產(chǎn)品的成品率。
[0088]此外，在第二實(shí)施方式中，也可以追加實(shí)施上述第一實(shí)施方式的異常判斷方法。也就是說，如第一實(shí)施方式那樣，也可以通過異常判斷部13追加實(shí)施:將干擾力矩監(jiān)視部11所監(jiān)視的伺服電動機(jī)的干擾力矩與規(guī)定的第一閾值進(jìn)行比較、來判斷夾持裝置I的工件固定狀態(tài)是否發(fā)生異常。
[0089]發(fā)明的效果
[0090]根據(jù)本發(fā)明的第一方式，在使用工件固定裝置對用機(jī)器人的手把持并定位于工件固定裝置的規(guī)定位置的工件進(jìn)行固定時，檢測對機(jī)器人的軸進(jìn)行驅(qū)動的電動機(jī)的干擾力矩。然后，在檢測出的干擾力矩超過規(guī)定的第一閾值的情況下，判斷為固定于工件固定裝置的工件的位置發(fā)生異常。
[0091]因此，能夠與工件固定裝置中的工件的落座面與工件的外表面的緊貼狀態(tài)無關(guān)地、判斷固定于其工件固定裝置的工件的位置是否發(fā)生異常。換言之，能夠不被工件形狀左右地判斷所固定的工件位置是否存在異常。另外，通過調(diào)整第一閾值，不會將工件固定裝置所固定的工件的位置處在允許范圍內(nèi)的狀態(tài)判斷為工件位置的異常。結(jié)果，能夠提高從工件制作出的產(chǎn)品的成品率。
[0092]并且，不需要為了檢測異常而將傳感器附加到工件固定裝置。結(jié)果，能夠提供一種通過廉價的結(jié)構(gòu)判斷工件的異常的機(jī)器人系統(tǒng)。
[0093]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，在使用工件固定裝置對用機(jī)器人的手把持的工件進(jìn)行固定時，能夠判斷工件是否由于其固定時的撞擊而損傷。由此，能夠提高從工件制作出的產(chǎn)品的成品率。
[0094]根據(jù)本發(fā)明的第三方式，具備:工件固定部，其具有工件的外表面接觸的落座面；以及工件壓靠部，其具有將工件向落座面壓靠的壓靠面，因此在固定工件時將工件沿著工件固定部的落座面進(jìn)行配置。由此，在工件固定裝置中能夠高精度地固定工件。
[0095]本發(fā)明的第四方式和第五方式分別起到與本發(fā)明的第一方式和第二方式相同的效果。
[0096]以上，示出了典型的實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不局限于上述各實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)能夠?qū)⑸鲜龈鲗?shí)施方式變更為各種形式、構(gòu)造、材料等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，具備: 工件固定裝置，其對工件進(jìn)行定位和固定； 機(jī)器人，其安裝了把持上述工件的手；以及 控制裝置，其控制上述工件固定裝置和上述機(jī)器人， 上述控制裝置具備: 機(jī)器人動作控制部，其使上述機(jī)器人以如下方式進(jìn)行動作:用上述手把持上述工件、并將該把持的上述工件配置于上述工件固定裝置的預(yù)定位置； 干擾力矩監(jiān)視部，其監(jiān)視根據(jù)上述機(jī)器人動作控制部的動作指令來對上述機(jī)器人的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的電動機(jī)的干擾力矩；以及 異常判斷部，在用上述手把持的上述工件被上述工件固定裝置固定時，上述異常判斷部將上述干擾力矩與預(yù)定的第一閾值進(jìn)行比較，在上述干擾力矩超過上述第一閾值的情況下，判斷為在由上述工件固定裝置所固定的上述工件的位置發(fā)生異常。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于， 上述控制裝置還具有頻率分析部，該頻率分析部將上述干擾力矩監(jiān)視部所監(jiān)視的上述電動機(jī)的干擾力矩的歷史記錄分解為多個頻率成分，從該多個頻率成分中提取特定的頻率成分， 上述異常判斷部執(zhí)行的動作包括如下:在用上述手把持的上述工件被上述工件固定裝置固定時，將上述特定的頻率成分與預(yù)定的第二閾值進(jìn)行比較，在上述特定的頻率成分超過上述第二閾值的情況下，判斷為由上述工件固定裝置所固定的上述工件發(fā)生損傷。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于， 上述工件固定裝置具備:工件固定部，其具有與上述工件的外表面接觸的落座面；以及工件壓靠部，其具有將上述工件向上述落座面壓靠的壓靠面。4.一種異常判斷方法，用于判斷工件的異常，該工件由機(jī)器人搬入到工件固定裝置，并固定于該工件固定裝置，其特征在于，在該異常判斷方法中， 監(jiān)視根據(jù)對上述機(jī)器人的動作指令來對上述機(jī)器人的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的電動機(jī)的干擾力矩， 用上述機(jī)器人的手把持工件來配置于上述工件固定裝置的預(yù)定位置，通過上述工件固定裝置固定該把持的上述工件時，將上述干擾力矩與預(yù)定的第一閾值進(jìn)行比較，在上述干擾力矩超過上述第一閾值的情況下，判斷為上述工件固定裝置所固定的上述工件的位置發(fā)生異常。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異常判斷方法，其特征在于，該異常判斷方法還包括: 用上述機(jī)器人的手把持工件來配置于上述工件固定裝置的預(yù)定位置，通過上述工件固定裝置固定該把持的上述工件時，將上述監(jiān)視的上述電動機(jī)的干擾力矩的歷史記錄分解為多個頻率成分，從該多個頻率成分中提取特定的頻率成分，將該特定的頻率成分與預(yù)定的第二閾值進(jìn)行比較，在上述特定的頻率成分超過上述第二閾值的情況下，判斷為上述工件固定裝置所固定的上述工件發(fā)生損傷。
【文檔編號】B25J19/06GK106003147SQ201610073468
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年2月2日
【發(fā)明人】古屋好丈
【申請人】發(fā)那科株式會社