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公開番号2025008168
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023110107
出願日2023-07-04
発明の名称ロボット制御装置及びロボット制御方法
出願人株式会社日立製作所
代理人藤央弁理士法人
主分類B25J 13/08 20060101AFI20250109BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】生産を継続しながらロボットによるワークの供給姿勢のずれを補正する。
【解決手段】加工機に対するワークの取付け及び取外しを行うロボットを制御するロボット制御装置であって、ロボットの負荷を計測するセンサの計測値に基づいてロボットの姿勢を補正する補正部と、ロボット姿勢取得部と、ロボットの姿勢を保存する記憶部と、ワーク取付け目標姿勢生成部と、ワーク取付け目標姿勢に応じたロボットの動作を生成する経路生成部と、を有し、補正部は、ロボットが加工後の前記ワークをするときに、ロボットの負荷があらかじめ設定したしきい値より小さくなるようにロボットの姿勢を補正し、ロボット姿勢取得部は、加工後の複数のワークについて、補正後のロボットの姿勢である取外し姿勢を取得して記憶部に保存し、ワーク取付け目標姿勢生成部は、記憶部に保存された複数の取外し姿勢に基づいて、新たなワーク取付け目標姿勢を生成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
加工機に対するワークの取付け及び取外しを行うロボットを制御するロボット制御装置であって、
前記ロボットの負荷を計測するセンサの計測値に基づいて前記ロボットの姿勢を補正する補正部と、
前記ロボットの姿勢を取得するロボット姿勢取得部と、
前記ロボット姿勢取得部が取得した前記ロボットの姿勢を保存する記憶部と、
前記加工機に前記ワークを取付ける目標姿勢であるワーク取付け目標姿勢を生成するワーク取付け目標姿勢生成部と、
前記ワーク取付け目標姿勢に応じた前記ロボットの動作を生成する経路生成部と、を有し、
前記補正部は、前記ロボットが前記加工機による加工後の前記ワークを把持するときに、前記ロボットの負荷があらかじめ設定したしきい値より小さくなるように前記ロボットの姿勢を補正し、
前記ロボット姿勢取得部は、加工後の複数の前記ワークについて、補正後の前記ロボットの姿勢である取外し姿勢を取得して前記記憶部に保存し、
前記ワーク取付け目標姿勢生成部は、前記記憶部に保存された複数の前記取外し姿勢に基づいて、新たな前記ワーク取付け目標姿勢を生成することを特徴とするロボット制御装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載のロボット制御装置であって、
前記取外し姿勢の変動に基づいて、前記ロボットを含む設備の異常を判定する異常判定部をさらに有することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のロボット制御装置であって、
前記異常判定部は、新たに取得された前記取外し姿勢が、過去の複数の前記取外し姿勢の分布から所定の基準より離れている場合に、前記設備が異常であると判定することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載のロボット制御装置であって、
前記異常判定部は、過去の第１の所定数の前記取外し姿勢の分布が、前記第１の所定数より多い過去の第２の所定数の前記取外し姿勢の分布から所定の基準より離れている場合に、前記設備が異常であると判定することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載のロボット制御装置であって、
前記異常判定部は、前記設備が異常であると判定した場合に、前記設備の異常を示すアラームを出力することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載のロボット制御装置であって、
前記補正部は、前記ロボットが加工前の前記ワークをワーク取付け目標姿勢に移動し、前記加工機の保持装置が前記加工前のワークを保持したときに、前記ロボットの負荷が小さくなるように前記ロボットの姿勢を補正し、
前記ロボット姿勢取得部は、加工前の複数の前記ワークについて、補正後の前記ロボットの姿勢である取付け姿勢を取得して前記記憶部に保存し、
前記ロボット制御装置は、
前記取付け姿勢と前記取外し姿勢との差に基づいてワーク寸法誤差を算出するワーク寸法誤差算出部と、
前記ワーク寸法誤差に基づいて、前記ワークの異常を判定する異常判定部と、をさらに有することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載のロボット制御装置であって、
前記異常判定部は、新たに取得された前記ワーク寸法誤差が、過去の複数の前記ワーク寸法誤差の分布から所定の基準より離れている場合に、前記ワークが異常であると判定することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項８】
請求項６に記載のロボット制御装置であって、
前記異常判定部は、過去の第１の所定数の前記ワーク寸法誤差の分布が、前記第１の所定数より多い過去の第２の所定数の前記ワーク寸法誤差の分布から所定の基準より離れている場合に、前記ワークが異常であると判定することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項９】
請求項６に記載のロボット制御装置であって、
前記異常判定部は、前記ワークが異常であると判定した場合に、前記ワークの異常を示すアラームを出力することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のロボット制御装置であって、
前記センサは、前記ワークを把持する前記ロボットのハンドにかかる外力の大きさを示す信号を出力するセンサであることを特徴とするロボット制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの制御技術に関し、特に、自動工作機械にワークを供給するロボットの制御技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ロボットが加工機への加工対象物（ワーク）の取り付けを行うときに、ロボットによるワークの供給姿勢にずれがあると、加工機がワークを把持するときにロボットに過大な負荷がかかる場合がある。ロボットによるワークの供給姿勢を調整する技術として、例えば特開２０１２－１７６４７７号公報（特許文献１）が開示されている。
【０００３】
特許文献１には、「（Ａ）ワークのＣＡＤモデルから軌道データを生成して記憶装置に記憶し、（Ｂ）加工前に、軌道データに沿って、加工速度より低速の倣い速度で、ワークを加工することなくワークを倣い、その動作位置から軌道データを修正して目標軌道を設定し、（Ｃ）次いで、目標軌道に基づき、ワークと接触させることなく加工速度で加工工具を位置制御して、軌道データを再修正する学習を繰返して加工に使用する目標軌道データとして記憶し、（Ｄ）加工時に、学習後の軌道データに基づき、加工速度で加工工具を位置制御してワークを加工する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１２－１７６４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、ロボットのワーク供給姿勢を調整する方法として、寸法誤差のないマスターワークを加工機の保持装置（チャック）とロボットによって同時に把持し、ロボットに負荷がかからないようにロボット姿勢を調整し、その姿勢を登録するという方法がある。
【０００６】
例えば、特許文献１には、保持装置に保持されたワークを、ロボットアームの先端に取り付けられた加工工具によって加工するときに、加工前のワークを使ってロボットの軌道データを学習し、学習した軌道データに基づいて加工工具を制御してワークを加工する技術が記載されている。同様に、加工前のワークをロボットが把持して加工機のチャックによる保持位置に移動させ、チャックがワークを保持したときにロボットに負荷がかからない姿勢を学習し、その後のワークについては学習した姿勢に供給することで、ロボットに過大な負荷がかかることを防ぐことができる。
【０００７】
しかし、実際には、例えば加工対象のワークの製造プロセスの変更等によって加工前のワークの寸法が変更されたり、鋳物などのように寸法誤差が大きいワークであったり、ワークを供給するロボットのハンドの交換又は変形等によってハンドの寸法が変更されたりする場合があり、その都度生産を止めてマスターワークを使用して学習を行うことによって、稼働効率が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、加工対象のワークを用いて、生産を継続しながらロボットによるワークの供給姿勢のずれを補正する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を以下に挙げる。すなわち、加工機に対するワークの取付け及び取外しを行うロボットを制御するロボット制御装置であって、前記ロボットの負荷を計測するセンサの計測値に基づいて前記ロボットの姿勢を補正する補正部と、前記ロボットの姿勢を取得するロボット姿勢取得部と、前記ロボット姿勢取得部が取得した前記ロボットの姿勢を保存する記憶部と、前記加工機に前記ワークを取付ける目標姿勢であるワーク取付け目標姿勢を生成するワーク取付け目標姿勢生成部と、前記ワーク取付け目標姿勢に応じた前記ロボットの動作を生成する経路生成部と、を有し、前記補正部は、前記ロボットが前記加工機による加工後の前記ワークを把持するときに、前記ロボットの負荷が小さくなるように前記ロボットの姿勢を補正し、前記ロボット姿勢取得部は、加工後の複数の前記ワークについて、補正後の前記ロボットの姿勢である取外し姿勢を取得して前記記憶部に保存し、前記ワーク取付け目標姿勢生成部は、前記記憶部に保存された複数の前記取外し姿勢に基づいて、新たな前記ワーク取付け目標姿勢を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、加工対象のワークを用いて、生産を継続しながらロボットによるワークの供給姿勢のずれを補正することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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