机器人系统、校正方法及被加工物制造方法技术方案

本发明专利技术提供一种能稳定地校正机器人坐标系的机器人系统、校正方法及利用了该校正方法的被加工物制造方法。机器人系统具有：机器人，在其前端安装有具有相互正交的两个平面的工具；控制部，其控制机器人；工作台，其供机器人进行作业；校正用的夹具，其被固定在工作台上；检测部，其检测工具的两个平面与夹具或工作台抵接而定位的基准位置；以及校正部，其根据基准位置来校正控制部所使用的机器人的坐标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
以往，已知对机器人坐标系进行校正(校准)的方法(例如，参照专利文献I)。专利文献I中记载的机器人系统具有自行行走到工作台的机器人。当机器人到达工作台时，由机器人所具有的摄像单元拍摄设置在工作台上的基准点，求出并修正示教时的机器人坐标系和停止后的机器人坐标系之间的偏移量。 现有技术文献 专利文献 专利文献1: 日本特开平11 - 156764号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题 然而，专利文献I中所记载的方法有时不能很好地校正误差。例如受周围环境影响，图像传感器有时不能识别基准点。在本
中，期望出现能够稳定地校正机器人坐标系的机器人系统、校正方法以及利用了该校正方法的被加工物制造方法。 本专利技术涉及的机器人系统具有:机器人，在其前端安装有具有相互正交的两个平面的工具；控制部，其控制所述机器人；工作台，其供所述机器人进行作业；校正用的夹具，其被固定在所述工作台上；检测部，其检测所述工具的两个平面与所述夹具或所述工作台抵接而定位的基准位置；以及校正部，其根据所述基准位置来校正所述控制部所使用的所述机器人的坐标。 【附图说明】 图1是第I实施方式涉及的机器人系统的概略侧视图。 图2是图1所示的机器人系统中包含的机器人及移动机器人的侧视图。 图3是说明图2所示的控制器的功能的框图。 图4是图1所示的工作台的概略立体图。 图5是图4所示夹具的立体图。 图6是表示机器人坐标的校正方法的步骤的流程图。 图7是说明第I实施方式涉及的校准步骤的概要图。 图8是第2实施方式涉及的工作台的概略立体图。 图9是说明第2实施方式涉及的校准步骤的概要图。 图10是说明第3实施方式涉及的校准步骤的概要图。 附图标记说明 I…机器人系统、10…机器人、112…校准部(检测部、校正部)、113...机器人控制部(控制部)。 【具体实施方式】 以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。此外，在各图中对相同或相当部分标记相同的附图标记而省略重复说明。 (第I实施方式) 本实施方式涉及的机器人系统用于校正机器人进行动作时所使用的坐标系(机器人坐标系)，例如用于以下场合:系统起动前对机器人进行示教作业时(用于示教机器人与工作台的位置关系时)；机器人相对于工作台发生相对移动时等。此外，例如对单个部件以及多个部件组合而成的产品或半成品即工件(被加工物)进行加工时，可使用本实施方式涉及的机器人系统。此外，作为被加工物，经由机器人系统进行搬运或组装等加工而成的所有物品可视作被加工物。例如，作为被加工物，可包含螺栓等部件、电子设备用的基板的组装体、汽车、加工完成食品等。 图1是本实施方式涉及的机器人系统I的概略侧视图。在图1中，将图中的高度方向(垂直方向)作为Z方向，将水平方向作为X方向和y方向。如图1所示，本实施方式涉及的机器人系统I具有机器人10以及工作台30。机器人10与移动机器人5连接。移动机器人5具有移动台车6及驱动车轮8。移动台车6支承机器人10并且收容控制设备。移动台车6收容例如对驱动车轮8进行驱动的驱动源(未图示)以及对机器人10和移动机器人5进行动作控制的下述的控制器。此外，可以在移动台车6上安装多个传感器。在此，移动台车6上设置有检测行走方向上的障碍物的障碍传感器122。另外，移动台车6上设置有对控制所需的信息等进行无线通信的天线123等。移动机器人5采用对驱动车轮8进行驱动而沿xy方向行走的结构。另外，移动机器人5的结构为可使用障碍传感器122而停在工作台30的近前。 机器人10具有机器人臂101。在机器人臂101的前端安装有能够把持被加工物等的工具102。工具102是手部等末端执行器。此外，也可以在机器人臂101的前端安装多个传感器。在此，机器人臂101的前端和工具102之间设置有力觉传感器103。另外，工具102上设置有能够测量与对象物的距离的激光传感器120。这些传感器的动作等将在后面叙述。 图2是表示机器人10和移动机器人5的详细情况的侧视图。如图2所示，机器人10具有安装在移动台车6上的基础部105以及从基础部105向上延伸的机器人臂101。 机器人臂101的结构为从基端(基础部105)侧依次连接第I臂106、第2臂107、第3臂108、第4臂109、第5臂110以及第6臂111这六个臂。所述各臂的内部设置有致动器，如图2中的双向箭头所示，以各臂的连接部作为关节由各致动器对各臂进行旋转驱动。 另外，机器人臂101的前端设置有上述工具102。工具102被设置在作为机器人臂101的前端的第6臂111的内部的致动器旋转驱动。在此，作为手部，工具102采用能够把持被加工物的结构。工具102的内部设置有对安装在工具102的前端的一对把持爪102a进行驱动的致动器。把持爪102a例如呈长方体形状，具有用于把持被加工物的相互面对的两个把持平面。另外，如下所述，工具102具有与把持平面正交并且相互正交的两个平面。 在作为机器人臂101的前端的第6臂111与工具102之间配置有力觉传感器103。力觉传感器103是所谓的六轴力觉传感器，能够同时检测作用于检测部分的三轴线方向的移动力成分和围绕三轴转动的转矩成分总计六个成分。 移动台车6具有用于控制机器人10以及移动机器人5的动作的控制器(控制部) 12。控制器12例如是具有运算装置、存储装置以及输入输出装置的计算机。控制器12通过输出动作命令来控制机器人10的动作。具体而言，控制器12经由电缆束与机器人10的各致动器连接，由动作命令来驱动各致动器以控制机器人10的动作。在控制器12的控制下，机器人10使第I臂106、第2臂107、第3臂108、第4臂109、第5臂110、第6臂111、工具102以及把持爪102a进行动作。另外，控制器12的结构为经由电缆束还与力觉传感器103以及激光传感器120连接，从而能够检测工具102的状态。 控制器12输出的动作命令是启动使得机器人10进行动作的程序的指令、或是启动使得机器人10进行动作的程序的指令的集合即任务。例如，用把持爪102a把持被加工物的指令、将工具102抵接到规定位置的指令等也作为动作命令而被预先设定。 使用图3对控制器12的功能进行说明。图3是说明控制器的功能的框图。如图3所示，控制器12与力觉传感器103、激光传感器120、障碍传感器122以及天线123连接。并且，控制器12具有校准部(检测部、校正部)112、机器人控制部113、行走控制部114以及通信部115。 机器人控制部113使用机器人坐标来控制机器人10。另外，在被加工物的加工动作前，机器人控制部113将工具102抵接到校正用夹具或工作台30，使机器人10进行校准动作。校准动作是对机器人10的坐标系原点进行校正的动作。机器人控制部113通过抵接控制使平面相互之间抵接从而固定机器人10的姿态和位置以进行定位。抵接控制例如使用力觉传感器103来实现。 校准部112输入用力觉传感器103或激光传感器120检测到的工具102的位置。例如，校准部112这样检测接触位置:根据由力觉传感器103检测出的力和转矩求出力的作用线，导出该力的作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人系统，其特征在于，具有：机器人，在其前端安装有具有相互正交的两个平面的工具；控制部，其控制所述机器人；工作台，其供所述机器人进行作业；校正用的夹具，其被固定在所述工作台上；检测部，其检测所述工具的两个平面与所述夹具或所述工作台抵接而定位的基准位置；以及校正部，其根据所述基准位置来校正所述控制部所使用的所述机器人的坐标。

【技术特征摘要】
2013.03.15 JP 2013-0535241.一种机器人系统,其特征在于,具有: 机器人，在其前端安装有具有相互正交的两个平面的工具； 控制部，其控制所述机器人； 工作台，其供所述机器人进行作业； 校正用的夹具，其被固定在所述工作台上； 检测部，其检测所述工具的两个平面与所述夹具或所述工作台抵接而定位的基准位置；以及 校正部，其根据所述基准位置来校正所述控制部所使用的所述机器人的坐标。2.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于， 所述工具还具有分别与所述相互正交的两个平面正交，并用于把持被加工物的相互面对的两个把持平面， 所述夹具具有由所述工具把持的平行的两个平面、以及与该两个平面正交并且相互正交的两个平面。3.如权利要求1或2所述的机器人系统，其特征在于， 还具有测量所述基准位置和所述夹具之间的距离的激光传感器， 所述校正部根据所述基准位置以及所述距离来校正所述控制部所使用的所述机器人的坐标。4.如权利要求1或2所述的机器人系统，其特征在于， 所述校正部对相互正交的三轴方向的位置以及该三轴的旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井亮一，中村民男，河野大，泉哲郎，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：日本;JP