專(zhuān)利名稱(chēng)：工件輸送用機(jī)器人的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)于向機(jī)床供給未加工工件或者從機(jī)床取出已加工工件的機(jī) 器人進(jìn)行控制的工件輸送用機(jī)器人的控制裝置。
背景技術(shù)：
一般，在使用機(jī)器人的加工系統(tǒng)中具有數(shù)控機(jī)床以及機(jī)器人，該機(jī)器人進(jìn) 行向該數(shù)控機(jī)床供給工件以及從機(jī)床取出工件中的至少 一個(gè)動(dòng)作的機(jī)器人手 部，在該加工系統(tǒng)中，在機(jī)器人示教作業(yè)中使用通過(guò)手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給來(lái)移動(dòng)機(jī)器 人手部的同時(shí)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行位置示教的方法。在機(jī)器人手部的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給 中，當(dāng)機(jī)器人手部在機(jī)床的規(guī)定的空間區(qū)域、例如在固定機(jī)床內(nèi)的工件的工作 臺(tái)上方的空間區(qū)域時(shí)，若使用沿著工作臺(tái)的坐標(biāo)系進(jìn)行手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給，則容易 進(jìn)行示教4喿作，因而在該空間區(qū)域中，將沿著工作臺(tái)的坐標(biāo)系作為手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn) 給坐標(biāo)系來(lái)使用。在機(jī)器人控制裝置中存儲(chǔ)一個(gè)以上的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系， 通過(guò)坐標(biāo)系的序號(hào)、附加到坐標(biāo)系上的注釋等來(lái)識(shí)別該手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系， 選擇其中的一個(gè)手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系來(lái)使用。當(dāng)進(jìn)行示教作業(yè)時(shí)，選擇適用于
機(jī)器人手部所在的空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系，并按每個(gè)空間區(qū)域切換手 動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系來(lái)使用。操作員根據(jù)序號(hào)或者注釋等識(shí)別信息，經(jīng)由示教操 作盤(pán)向機(jī)器人控制裝置輸入使用的坐標(biāo)系的序號(hào)，由此進(jìn)行坐標(biāo)系的切換操 作。
作為與本發(fā)明相關(guān)的機(jī)器人控制方法的現(xiàn)有技術(shù)的 一例，已知在特開(kāi)平
3-37701號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的技術(shù)。在特開(kāi)平3-37701號(hào)公報(bào)的第2頁(yè)的右欄下段 的倒數(shù)第1行~第3頁(yè)的左欄上段的倒數(shù)第7行中記載了以下內(nèi)容"將操作 員在根據(jù)基準(zhǔn)坐標(biāo)系指定的作業(yè)坐標(biāo)系中輸入的動(dòng)作指定區(qū)存儲(chǔ)在控制裝置 中的工序l;每隔采樣周期檢測(cè)臂關(guān)節(jié)角度，并根據(jù)臂關(guān)節(jié)角度決定手指位置 的工序2;每隔釆樣周期判斷機(jī)器人的手指位置是否包含在動(dòng)作指定區(qū)中的工 序3;當(dāng)判斷為包含時(shí)，向伺服控制裝置傳送對(duì)應(yīng)于在動(dòng)作指定區(qū)中設(shè)定的處
5理等級(jí)的指令并控制機(jī)器人的動(dòng)作的工序4;以及當(dāng)判斷為不包含時(shí)，繼續(xù)進(jìn) 行示教操作或者機(jī)器人的作業(yè)動(dòng)作，并反復(fù)進(jìn)行從工序2到3的過(guò)程"。
此外，在第5頁(yè)的右欄下段的第2行~第IO行中記載了以下內(nèi)容"在示 教操作或者作業(yè)執(zhí)行中的機(jī)器人手指位置，能夠根據(jù)操作員的需要，在任意位 置容易地自由地在多個(gè)垂直坐標(biāo)系中設(shè)定監(jiān)視區(qū)或者移動(dòng)限制區(qū)，當(dāng)檢測(cè)到手 指位置進(jìn)入到動(dòng)作指定區(qū)時(shí)，輸出對(duì)應(yīng)于預(yù)先設(shè)定的處置等級(jí)的指令信號(hào)來(lái)控 制機(jī)器人動(dòng)作。因此，存在提高機(jī)器人的操作性，而且針對(duì)錯(cuò)誤動(dòng)作能夠保持 安全性的優(yōu)點(diǎn)"。
在現(xiàn)有的方法中，在機(jī)器人示教作業(yè)中的機(jī)器人手部的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給操作 中，操作員需要根據(jù)進(jìn)行示教作業(yè)的空間區(qū)域，切換使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo) 系，而且需要操作員根據(jù)存儲(chǔ)在控制裝置中的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的序號(hào)或者 所附加的注釋等，每次都判斷認(rèn)為適當(dāng)?shù)氖謩?dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。當(dāng)忘記手動(dòng)點(diǎn) 動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的切換，在進(jìn)行示教操作的空間區(qū)域中使用不恰當(dāng)?shù)氖謩?dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn) 給坐標(biāo)系來(lái)進(jìn)行手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，不僅通過(guò)手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給來(lái)使機(jī)器人手部移動(dòng) 的作業(yè)變得繁瑣，而且有時(shí)在根據(jù)情況回到多個(gè)點(diǎn)以前的示教點(diǎn)后，不得不切 換坐標(biāo)系來(lái)重新進(jìn)行手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給操作。此外，在切換手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系時(shí) 選擇的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系錯(cuò)誤時(shí)，則在手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，機(jī)器人手部有可能 向不希望的方向或者位置移動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠防止忘記切換手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系或者設(shè) 定錯(cuò)誤的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系，能夠高效率且安全地進(jìn)行機(jī)器人的示教作業(yè)的 工件輸送用機(jī)器人的控制裝置。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，提供一種工件輸送用機(jī) 器人的控制裝置，其使用在機(jī)器人手部的操作中使用的示教操作盤(pán)來(lái)使該機(jī)器 人手部進(jìn)行手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作，該機(jī)器人手部安裝在進(jìn)行向機(jī)床供給工件以及 從機(jī)床取出工件中的至少某一個(gè)動(dòng)作的機(jī)器人的臂的前端、并把持所述工件， 該件輸送用機(jī)器人的控制裝置具有坐標(biāo)系存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)一個(gè)以上規(guī)定所述 機(jī)器人手部的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給方向的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系；空間區(qū)域設(shè)定部，其 針對(duì)所述機(jī)床設(shè)定空間區(qū)域，該空間區(qū)域被分配了由所述坐標(biāo)系存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的一個(gè)以上的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)系；手部位置取得部，其每隔規(guī) 定的采樣周期取得所述機(jī)器人手部的當(dāng)前位置；判定部，其判定由該手部位置 取得部取得的所述機(jī)器人手部的位置是否在由所述空間區(qū)域設(shè)定部設(shè)定的所 述空間區(qū)域內(nèi)；坐標(biāo)系切換部，其在由該判定部判定為所述機(jī)器人手部的位置 在所述空間區(qū)域內(nèi)時(shí)，將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系自動(dòng)切換為分配給所述空 間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。
此外，在所述工件輸送用機(jī)器人的控制裝置中，可以是所述判定部在所述 機(jī)器人手部的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給中判定所述機(jī)器人手部是否在由所述空間區(qū)域設(shè) 定部設(shè)定的所述空間區(qū)域內(nèi)，當(dāng)判定為所述機(jī)器人手部在所述空間區(qū)域內(nèi)時(shí)， 停止所述機(jī)器人手部的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作后，由所述坐標(biāo)系切換部將使用的手 動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系自動(dòng)切換為分配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。
此外，在所述工件輸送用機(jī)器人的控制裝置中，還可以具有警告顯示部， 該警告顯示部在停止所述機(jī)器人手部的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作時(shí)，在所述示教操作 盤(pán)的顯示器上顯示警告消息。
此外，在所述工件輸送用機(jī)器人的控制裝置中，還可以具有圖像顯示部， 該圖像顯示部，在由所述坐標(biāo)系切換部將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系切換為分 配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系時(shí)，將分配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn) 動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系、所述機(jī)器人手部與周?chē)南鄬?duì)位置關(guān)系顯示在所述示教操作盤(pán) 的顯示器上。
此外，在所述工件輸送用機(jī)器人的控制裝置中，可以是所述空間區(qū)域設(shè)定 部使用坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定所述空間區(qū)域，所述手部位置取j尋部根據(jù)驅(qū)動(dòng)所述沖幾器 人的各軸的伺服電動(dòng)機(jī)的輸出數(shù)據(jù)來(lái)取得所述機(jī)器人手部的位置。
此外，在所述工件輸送用機(jī)器人的控制裝置中，可以是所述空間區(qū)域設(shè)定 部根據(jù)來(lái)自安裝在所述機(jī)床或者周邊機(jī)器上的一個(gè)以上的光電傳感器的輸出 數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定所述空間區(qū)域，所述手部位置取得部根據(jù)所述一個(gè)以上的光電傳感 器的輸出數(shù)據(jù)來(lái)取得所述機(jī)器人手部的位置。
此外，在所述工件輸送用機(jī)器人的控制裝置中，還可以具有警告音產(chǎn)生部， 該警告音產(chǎn)生部在由所述坐標(biāo)系切換部將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系切換為 分配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系時(shí)，產(chǎn)生警告音。
7此外，在所述工件輸送用機(jī)器人的控制裝置中，可以具有進(jìn)給速度調(diào)整部， 該進(jìn)給速度調(diào)整部，在由所述坐標(biāo)系切換部將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系切換 為分配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系時(shí)，降低所述機(jī)器人手部的進(jìn)給 速度。
此外，在所述工件輸送用機(jī)器人的控制裝置中，可以通過(guò)與所述機(jī)床的控 制裝置之間進(jìn)行的通信來(lái)取得分配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由手部位置取得部來(lái)取得機(jī)器人手部的當(dāng)前位置，并且由 判定部判定為機(jī)器人手部在機(jī)床的規(guī)定的空間區(qū)域內(nèi)時(shí)，將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn) 給坐標(biāo)系自動(dòng)切換為分配給規(guī)定空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系，由此能夠防 止忘記手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的切換或者設(shè)定錯(cuò)誤的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。此 外，在手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給中，當(dāng)判定為機(jī)器人手部在預(yù)先設(shè)定的作業(yè)區(qū)域時(shí)，停止 機(jī)器人的動(dòng)作，自動(dòng)將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系切換為分配給規(guī)定空間區(qū)域 的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系，由此能夠使用適用于準(zhǔn)確且安全地進(jìn)行示教作業(yè)的空 間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。因此，在示教作業(yè)中的機(jī)器人的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給 中，省去了操作員以手動(dòng)操作來(lái)切換手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的麻煩。由此，不會(huì) 錯(cuò)誤地選擇不恰當(dāng)?shù)氖謩?dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系，能夠高效率且安全地進(jìn)行示教作 業(yè)。
此外，在切換機(jī)器人的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系時(shí)，或者為了切換手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn) 給坐標(biāo)系而停止機(jī)器人的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作時(shí)，通過(guò)顯示警告消息或者發(fā)出警 告音，能夠使操作員識(shí)別出把分配給規(guī)定的空間區(qū)域的坐標(biāo)系用作機(jī)器人手動(dòng) 點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的狀況。
此外，在根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)針對(duì)機(jī)床設(shè)定規(guī)定的空間區(qū)域時(shí)，可以不需要用于 設(shè)定空間區(qū)域的計(jì)測(cè)設(shè)備等。根據(jù)來(lái)自光電傳感器的輸出數(shù)據(jù)設(shè)定了空間區(qū)域 時(shí)，能夠容易地設(shè)定空間區(qū)域，并且能夠靈活地應(yīng)對(duì)空間區(qū)域的變更。
此外，通過(guò)在示教操作盤(pán)的顯示器上顯示表示使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo) 系、機(jī)器人手部與周?chē)南鄬?duì)位置關(guān)系的圖像，操作員能夠在視覺(jué)上確認(rèn)新選 擇的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。此外，通過(guò)在切換了手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系時(shí)降低手 動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作的速度倍率，即使在操作員沒(méi)有意識(shí)到坐標(biāo)系的切換的情況 下，也能夠立即停止機(jī)器人，能夠提高機(jī)器人操作的安全性。此外，通過(guò)與所述機(jī)床或周邊機(jī)器之間進(jìn)行的通信，可以取得分配給空間 區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系，因而不需要將坐標(biāo)系預(yù)先存儲(chǔ)在控制裝置中，能 夠減輕控制裝置的負(fù)擔(dān)。其結(jié)果，即使替換機(jī)床或者周邊機(jī)器，也能夠靈活地 應(yīng)對(duì)這些變更。


通過(guò)與附圖相關(guān)聯(lián)的以下優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明，本發(fā)明的上述以及其他目 的、特征以及優(yōu)點(diǎn)變得更加明確。在附圖中，
圖1是表示本發(fā)明的控制裝置的一個(gè)實(shí)施方式的說(shuō)明圖； 圖2是在圖1中所示的控制裝置的詳細(xì)圖3是表示在固定機(jī)床的工件的工作臺(tái)上方定義的作業(yè)區(qū)域的說(shuō)明圖； 圖4是表示機(jī)器人手部位于圖3所示的作業(yè)區(qū)域內(nèi)的狀態(tài)的說(shuō)明圖； 圖5是在固定工件的工作臺(tái)上表示作業(yè)坐標(biāo)系的說(shuō)明圖； 圖6是說(shuō)明在機(jī)器人手部位于作業(yè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，切換手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的
方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。圖l是表示本發(fā)明的控制裝置的一個(gè)實(shí) 施方式的說(shuō)明圖。本實(shí)施方式的控制裝置1不特意限制應(yīng)用，但用于控制在托 盤(pán)21及22與機(jī)床30之間輸送圓柱狀工件20的工件輸送用機(jī)器人11。使用 機(jī)器人的加工系統(tǒng)由控制裝置1、機(jī)器人ll、機(jī)床30以及未圖示的其他周邊 裝置構(gòu)成。
本實(shí)施方式的機(jī)床30圖示為具有工作臺(tái)31 (參照?qǐng)D3)的立式自動(dòng)換刀 數(shù)控機(jī)床，但只要是能夠定義三維作業(yè)空間(空間區(qū)域)的機(jī)床，也可以是車(chē) 削加工機(jī)床或壓床，并不限制種類(lèi)。由機(jī)器人手部12把持工件20,從放入了 未加工工件的托盤(pán)21輸送到機(jī)床30的工作臺(tái)31。加工工件20后，相反地將 工件20從工作臺(tái)31輸送到容納已加工工件的托盤(pán)22中。機(jī)器人控制裝置1 根據(jù)預(yù)先生成的示教數(shù)據(jù)來(lái)控制在機(jī)器人臂13的前端可自由旋轉(zhuǎn)地安裝的機(jī) 器人手部12。
才幾床30的工作臺(tái)31構(gòu)成為可向兩個(gè)方向移動(dòng)的X-Y工作臺(tái)。將與X、 Y 方向正交的方向定義為該機(jī)床30的Z軸方向。在對(duì)機(jī)器人11示教在該工作臺(tái)31上設(shè)置未加工的工件20的動(dòng)作時(shí)、或者在對(duì)機(jī)器人11示教從工作臺(tái)31取 出已加工的工件時(shí)，在圖3所示的工件31上方的作業(yè)區(qū)域(空間區(qū)域)Q內(nèi)， 機(jī)器人手部12根據(jù)工作臺(tái)31的移動(dòng)方向或者沿著工作臺(tái)31的各邊而設(shè)定的 作業(yè)坐標(biāo)系R(參照?qǐng)D5)，進(jìn)行手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給操作。在后面說(shuō)明定義作業(yè)區(qū) 域Q以及作業(yè)坐標(biāo)系R的方法。
如圖l所示，機(jī)器人控制裝置l具有坐標(biāo)系存儲(chǔ)部2，其存儲(chǔ)作業(yè)坐標(biāo) 系R作為規(guī)定機(jī)器人手部12的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給方向的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系中的 一個(gè)坐標(biāo)系；作業(yè)區(qū)域設(shè)定部3，其對(duì)于與設(shè)定了作業(yè)坐標(biāo)系R的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn) 給坐標(biāo)系相關(guān)聯(lián)(分配該手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系)的作業(yè)區(qū)域Q進(jìn)行設(shè)定；手 部位置取得部4，其取得機(jī)器人手部12的當(dāng)前位置；判定部5，其判定由該位 置取得部取得的機(jī)器人手部12的位置是否在作業(yè)區(qū)域Q內(nèi)；以及坐標(biāo)系切換 部6，由該判定部5判定為機(jī)器人手部12的位置在作業(yè)區(qū)域Q內(nèi)時(shí)，自動(dòng)將 機(jī)器人11所使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系切換為設(shè)定了作業(yè)坐標(biāo)系R的手動(dòng)點(diǎn) 動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。
在這里，本實(shí)施方式中的作業(yè)坐標(biāo)系R表示機(jī)床固有的機(jī)床坐標(biāo)系。此 外，在本實(shí)施方式中只表示了將一個(gè)作業(yè)坐標(biāo)系R作為手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系 來(lái)存儲(chǔ)的情況，但在坐標(biāo)系存儲(chǔ)部2中能夠存儲(chǔ)未圖示的多個(gè)坐標(biāo)系。此時(shí)， 各個(gè)作業(yè)坐標(biāo)系可以具有識(shí)別符號(hào)，能夠根據(jù)該識(shí)別符號(hào)來(lái)識(shí)別規(guī)定的坐標(biāo) 系。
此外，本實(shí)施方式的控制裝置1也可以如圖2所示來(lái)構(gòu)成。警告顯示部7 是在停止機(jī)器人手部12的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給時(shí)顯示警告消息的單元，在后述的圖 6的流程圖的步驟S5中實(shí)施該單元。可以在操作機(jī)器人手部12的示教操作盤(pán) (未圖示)的顯示器或者機(jī)器人控制裝置1的顯示器中顯示警告消息。
圖像顯示部8是在示教操作盤(pán)的顯示器或者機(jī)器人控制裝置1的顯示器中 顯示作業(yè)坐標(biāo)系R、機(jī)器人手部12與周?chē)南鄬?duì)位置關(guān)系的單元，在圖6的 步驟S8以及S13中實(shí)施該單元。警告音產(chǎn)生部9是在將機(jī)器人手部12的手 動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系切換為作業(yè)坐標(biāo)系R時(shí)產(chǎn)生警告音的單元，在圖6的步驟 S7以及S12中實(shí)施該單元。進(jìn)給速度調(diào)整部10是在將機(jī)器人手部12的手動(dòng) 點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系切換為作業(yè)坐標(biāo)系R時(shí)，降低機(jī)器人手部12的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給的速度倍率( override)的單元,該單元與警告音產(chǎn)生部9同時(shí)在圖6的步驟 S7以及S12中被實(shí)施。
接著，說(shuō)明工作臺(tái)31上方的作業(yè)區(qū)域Q。 如圖3或者圖4所示那樣定義了工作臺(tái)31上方的作業(yè)區(qū)域Q。 圖3表示手部12位于作業(yè)區(qū)域Q的外側(cè)，圖4表示手部12位于作業(yè)區(qū) 域Q的內(nèi)側(cè)。將該作業(yè)區(qū)域Q設(shè)定為在機(jī)器人11的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系中應(yīng) 用作業(yè)坐標(biāo)系R的空間。通過(guò)在控制裝置1中設(shè)定頂點(diǎn)A-H中的對(duì)角的兩 個(gè)點(diǎn)在機(jī)器人ll的基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值來(lái)定義作業(yè)區(qū)域Q。通常很難知道 存在于空間內(nèi)的任意點(diǎn)在機(jī)器人基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，因而在設(shè)定坐標(biāo)值 時(shí)，將機(jī)器人手部12的中心位置移動(dòng)到規(guī)定位置，將該位置調(diào)入到機(jī)器人控 制裝置l中。
當(dāng)難以識(shí)別機(jī)器人手部12的中心點(diǎn)時(shí)，可以通過(guò)準(zhǔn)備設(shè)定用的夾具(jig)， 在設(shè)定了夾具尖端點(diǎn)在機(jī)械接口坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值的基礎(chǔ)上，以?shī)A具尖端點(diǎn)到 達(dá)各頂點(diǎn)的方式移動(dòng)機(jī)器人11后，將位置調(diào)入到機(jī)器人控制裝置1中來(lái)進(jìn)行 設(shè)定。在預(yù)先通過(guò)圖等知道了坐標(biāo)值時(shí)，可以通過(guò)輸入坐標(biāo)值來(lái)設(shè)定作業(yè)區(qū)域 Q。作為設(shè)定作業(yè)區(qū)域Q的其他方法，也可以通過(guò)輸入圖3中所示的頂點(diǎn)A~ H中的任意一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)值與到其對(duì)角頂點(diǎn)的機(jī)器人的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的各軸 方向的距離來(lái)進(jìn)行設(shè)定。
接著，說(shuō)明將作業(yè)坐標(biāo)系R定義為在作業(yè)區(qū)域Q內(nèi)切換的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給 坐標(biāo)系的方法?？梢酝ㄟ^(guò)定義與機(jī)器人的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的相對(duì)關(guān)系、即從機(jī)器人 的基準(zhǔn)坐標(biāo)系向想要定義的坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣的方法，以及定義與機(jī)械接口坐 標(biāo)系的相對(duì)關(guān)系的方法中的任意一種方法來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)系的定義。在定義即佳^幾 器人ll的手部姿勢(shì)變化，軸方向也不變化的坐標(biāo)系時(shí)選擇前者；在需要根據(jù) 手部姿勢(shì)來(lái)變化坐標(biāo)系的方向時(shí)選擇后者。
在本實(shí)施方式中，在所定義的作業(yè)區(qū)域Q中最好使用機(jī)床固有的坐標(biāo)系， 因而通過(guò)定義前者、即與機(jī)器人的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的相對(duì)關(guān)系，來(lái)在手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給 坐標(biāo)系中定義作業(yè)坐標(biāo)系R。在圖5中示出了這樣定義的作業(yè)坐標(biāo)系R。作業(yè) 坐標(biāo)系R是各個(gè)軸正交的X-Y-Z坐標(biāo)系，被定義成機(jī)器人11的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給 坐標(biāo)系中的一個(gè)。實(shí)際上，以使手部12的中心點(diǎn)分別到達(dá)定義的坐標(biāo)系的原點(diǎn)、X軸上的
任意點(diǎn)以及Y軸上的任意點(diǎn)的方式移動(dòng)機(jī)器人11,將各點(diǎn)調(diào)入到機(jī)器人控制 裝置1中，由此進(jìn)行將作業(yè)坐標(biāo)系R定義成手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系中的一個(gè)坐 標(biāo)系的工序。與定義作業(yè)區(qū)域Q時(shí)同樣地，通過(guò)使用設(shè)定用的夾具可以更準(zhǔn) 確地調(diào)入各點(diǎn)的坐標(biāo)值。通過(guò)調(diào)入該3個(gè)點(diǎn)來(lái)計(jì)算將作業(yè)坐標(biāo)系R定義為手 動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系中的一個(gè)的矩陣。
這樣設(shè)定作業(yè)區(qū)域Q,并將作業(yè)坐標(biāo)系R設(shè)定為手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系中 的一個(gè)后，在實(shí)際的機(jī)器人示教作業(yè)中的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給中實(shí)施機(jī)器人手部12 的位置的取得(監(jiān)視)。通過(guò)機(jī)器人控制裝置1以規(guī)定的采樣周期來(lái)取得機(jī)器 人手部12的位置。當(dāng)通過(guò)計(jì)算來(lái)取得機(jī)器人手部12的位置時(shí)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)器 人ll的各軸的電動(dòng)機(jī)所具有的編碼器的輸出數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算出機(jī)器人ll的各軸的 角度，進(jìn)而根據(jù)各軸角度計(jì)算出機(jī)械接口的中心位置。通常為了控制手部12 的位置'姿勢(shì)，在安裝手部時(shí)預(yù)先設(shè)定機(jī)械接口坐標(biāo)系中的手部中心位置，求 出機(jī)器人基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的手部中心位置。在沒(méi)有預(yù)先設(shè)定在機(jī)械接口坐標(biāo)系中 的手部中心位置時(shí)，不能計(jì)算出在機(jī)器人基準(zhǔn)位置的手部中心位置，因而有必 要在開(kāi)始機(jī)器人手部位置的監(jiān)視之前設(shè)定在機(jī)械接口坐標(biāo)系中的手部中心位 置。
接著，根據(jù)圖6說(shuō)明開(kāi)始機(jī)器人11的手部位置的監(jiān)視后周期性地執(zhí)行的 處理。
首先，在步驟S1中，確認(rèn)機(jī)器人11是否處于動(dòng)作中。當(dāng)機(jī)器人ll處于 動(dòng)作中時(shí)前進(jìn)到步驟S2，當(dāng)不是處于動(dòng)作中時(shí)前進(jìn)到步驟S9。在步驟S2中， 若機(jī)器人的動(dòng)作是基于手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給的動(dòng)作，則前進(jìn)到步驟S3,否則結(jié)束處 理。在步驟S3中，由手部位置取得部4來(lái)取得手部12的當(dāng)前位置，由判定部 5來(lái)判斷手部12是否在預(yù)先定義的作業(yè)區(qū)域Q的內(nèi)部。此時(shí)，在作業(yè)區(qū)域Q 以外還定義了多個(gè)切換手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的作業(yè)區(qū)域時(shí)，對(duì)所定義的全部作 業(yè)區(qū)域進(jìn)行判定。
在步驟S4中，當(dāng)手部位置在所定義的作業(yè)區(qū)域Q中的任意地方時(shí)，確認(rèn) 當(dāng)前的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系是否與分配給該作業(yè)區(qū)域Q的作業(yè)坐標(biāo)系R相同。 結(jié)果，若不需要切換后手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系，則結(jié)束處理。當(dāng)需要切換手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系時(shí)，在步驟S5中，通過(guò)警告顯示部7來(lái)顯示警告消息，同時(shí)停
止機(jī)器人11的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作。然后，在步驟S6中，將手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo) 系變更為設(shè)定了分配給作業(yè)區(qū)域Q的作業(yè)坐標(biāo)系R的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。 在步驟S7中，伴隨著手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的變更，通過(guò)警告音產(chǎn)生部9產(chǎn)生 警告音，并向用戶(hù)通知手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的變更，并通過(guò)手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給速度 調(diào)整部IO來(lái)降低手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作的速度倍率。最后，在步驟S8中，在示教 操作盤(pán)中顯示表示作業(yè)坐標(biāo)系R的圖像后結(jié)束處理。另外，關(guān)于手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn) 給速度調(diào)整部IO的速度倍率的變更，在當(dāng)前的速度倍率低于預(yù)先指定的速度 倍率時(shí)，不進(jìn)一步降低手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給的速度倍率。
另一方面，當(dāng)機(jī)器人11不是在動(dòng)作中時(shí)，在步驟S9中，通過(guò)手部位置取 得部4來(lái)取得手部12的當(dāng)前位置，并通過(guò)判定部5來(lái)判斷手部12是否在預(yù)先 定義的作業(yè)區(qū)域Q的內(nèi)部(參照?qǐng)D4)。此時(shí)，在作業(yè)區(qū)域Q以外定義了多個(gè) 切換作業(yè)坐標(biāo)系的作業(yè)區(qū)域時(shí)，對(duì)所定義的全部作業(yè)區(qū)域進(jìn)行判定。
在步驟S10中，當(dāng)手部位置在定義的作業(yè)區(qū)域Q中的任意地方時(shí)，確認(rèn) 當(dāng)前的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系是否與分配給該作業(yè)區(qū)域Q的作業(yè)坐標(biāo)系R相同。 結(jié)果，若不需要切換手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系則結(jié)束處理。當(dāng)需要切換手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn) 給坐標(biāo)系時(shí)，在步驟Sll中，將手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系變更為設(shè)定了分配給作業(yè) 區(qū)域Q的作業(yè)坐標(biāo)系R的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。在步驟S12中，伴隨著手動(dòng) 點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的變更，通過(guò)警告音產(chǎn)生部9產(chǎn)生警告音，并向用戶(hù)通知手動(dòng) 點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的變更，而且通過(guò)手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給速度調(diào)整部IO來(lái)降低手動(dòng)點(diǎn) 動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作的速度倍率。最后，在步驟S13中，在示教操作盤(pán)中顯示表示作業(yè) 坐標(biāo)系R的圖像后結(jié)束處理。另外，也可以通過(guò)設(shè)定而不進(jìn)行警告音的產(chǎn)生、 速度倍率的變更、表示坐標(biāo)系方向的圖像的顯示等。
以規(guī)定的采樣間隔來(lái)反復(fù)執(zhí)行步驟S2 ~ S8的處理或者步驟S9 ~ S13的處 理，由此，機(jī)器人手部位置成為始終被監(jiān)視的狀態(tài)。當(dāng)機(jī)器人手部位置在指定 的作業(yè)區(qū)域Q內(nèi)時(shí)，能夠在確保操作員的安全的同時(shí)將手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系 自動(dòng)切換為規(guī)定的坐標(biāo)系。
另外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范 圍內(nèi)進(jìn)行各種變更來(lái)實(shí)施。本實(shí)施方式的空間區(qū)域設(shè)定部3使用坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定作業(yè)區(qū)域Q,但也可以根據(jù)來(lái)自安裝在機(jī)床30或者周邊機(jī)器上的一個(gè)以上 的光電傳感器的輸出數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定作業(yè)區(qū)域Q。此外，手部位置取得部4才艮據(jù)驅(qū) 動(dòng)機(jī)器人11的各軸的伺服電動(dòng)機(jī)的輸出數(shù)據(jù)來(lái)取得機(jī)器人手部12的位置，但 也可以根據(jù)安裝在機(jī)床30或者周邊機(jī)器上的一個(gè)以上的光電傳感器的輸出數(shù) 據(jù)來(lái)取得機(jī)器人手部12的位置。
權(quán)利要求
1. 一種工件輸送用機(jī)器人的控制裝置(1)，其利用在機(jī)器人手部(12)的操作中使用的示教操作盤(pán)來(lái)使該機(jī)器人手部(12)進(jìn)行手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作，該機(jī)器人手部(12)安裝在進(jìn)行向機(jī)床(30)供給工件(20)以及從機(jī)床(30)取出工件(20)中的至少某一個(gè)動(dòng)作的機(jī)器人(11)的臂(13)的前端，并把持所述工件(20)，其特征在于，具有坐標(biāo)系存儲(chǔ)部(2)，其存儲(chǔ)一個(gè)以上規(guī)定所述機(jī)器人手部(12)的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給方向的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系；空間區(qū)域設(shè)定部(3)，其針對(duì)所述機(jī)床(30)設(shè)定空間區(qū)域，該空間區(qū)域被分配了由所述坐標(biāo)系存儲(chǔ)部(2)存儲(chǔ)的一個(gè)以上的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)系；手部位置取得部(4)，其每隔規(guī)定的采樣周期取得所述機(jī)器人手部(12)的當(dāng)前位置；判定部(5)，其判定由該手部位置取得部(4)取得的所述機(jī)器人手部(12)的位置是否在由所述空間區(qū)域設(shè)定部(3)設(shè)定的所述空間區(qū)域內(nèi)；以及坐標(biāo)系切換部(6)，其在由該判定部(5)判定為所述機(jī)器人手部(12)的位置在所述空間區(qū)域內(nèi)時(shí)，將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系自動(dòng)切換為分配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件輸送用機(jī)器人的控制裝置(1),其特征在于，所述判定部(5)在所述機(jī)器人手部(12)的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給中判定所述機(jī) 器人手部(12)是否在由所述空間區(qū)域設(shè)定部(3)設(shè)定的所述空間區(qū)域內(nèi)， 當(dāng)判定為所述機(jī)器人手部(12)在所述空間區(qū)域內(nèi)時(shí)，停止所述機(jī)器人手部(12) 的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作后，由所述坐標(biāo)系切換部(6)將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐 標(biāo)系自動(dòng)切換為分配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的工件輸送用機(jī)器人的控制裝置(1),其特征在于，具有.-警告顯示部(7),其在停止了所述機(jī)器人手部(12)的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給動(dòng)作時(shí)，在所述示教操作盤(pán)的顯示器上顯示警告消息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件輸送用機(jī)器人的控制裝置(1)，其特征在于，具有圖像顯示部(8),其在由所述坐標(biāo)系切換部(6)將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給 坐標(biāo)系切換為分配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系時(shí)，將分配給所述空 間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系、所述機(jī)器人手部(12)與周?chē)南鄬?duì)位置關(guān)系 顯示在所述示教4喿作盤(pán)的顯示器上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件輸送用機(jī)器人的控制裝置(1),其特征在于，所述空間區(qū)域設(shè)定部(3)使用坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定所述空間區(qū)域，所述手部 位置取得部(4)根據(jù)驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人(11)的各軸的伺服電動(dòng)機(jī)的輸出數(shù)據(jù) 來(lái)取得所述機(jī)器人手部(12)的位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件輸送用機(jī)器人的控制裝置(1)，其特征在于，所述空間區(qū)域設(shè)定部(3 )根據(jù)來(lái)自安裝在所述機(jī)床(30 )或者周邊機(jī)器 上的一個(gè)以上的光電傳感器的輸出數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定所述空間區(qū)域，所述手部位置取 得部(4)根據(jù)所述一個(gè)以上的光電傳感器的輸出數(shù)據(jù)來(lái)取得所述機(jī)器人手部 (12)的位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件輸送用機(jī)器人的控制裝置(1),其特征在于，具有警告音產(chǎn)生部(9)，其在由所述坐標(biāo)系切換部(6)將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn) 給坐標(biāo)系切換為分配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系時(shí)，產(chǎn)生警告音。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件輸送用機(jī)器人的控制裝置(1)，其特征在于，具有進(jìn)給速度調(diào)整部(10),其在由所述坐標(biāo)系切換部(6)將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系切換為分配給所述空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系時(shí)，降低所述機(jī)器人手部(12 )的進(jìn)給速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件輸送用機(jī)器人的控制裝置(1)，其特征在于，通過(guò)與所述機(jī)床(30 )的控制裝置之間進(jìn)行的通信來(lái)取得分配給所述空間 區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。
全文摘要
本發(fā)明提供一種工件輸送用機(jī)器人的控制裝置，具有坐標(biāo)系存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)一個(gè)以上機(jī)器人手部的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系；空間區(qū)域設(shè)定部，其設(shè)定被分配了坐標(biāo)系存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的一個(gè)以上的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系中的一個(gè)的空間區(qū)域；手部位置取得部，其取得機(jī)器人手部的當(dāng)前位置；判定部，其判定機(jī)器人手部的位置是否在由空間區(qū)域設(shè)定部設(shè)定的空間區(qū)域內(nèi)；坐標(biāo)系切換部，其在判定為機(jī)器人手部的位置在空間區(qū)域內(nèi)時(shí)，將使用的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系切換成分配給空間區(qū)域的手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系。
文檔編號(hào)G05B19/19GK101424935SQ200810149169
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者池田好隆, 西浩次 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社