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公開番号2025071194
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025024878,2021140738
出願日2025-02-19,2021-08-31
発明の名称ロボットシステム、ロボットおよびロボットの動作方法
出願人川崎重工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B25J 9/22 20060101AFI20250424BHJP(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】多関節ロボットアームによりワークに対して作業部を相対移動させながら作業を行う際に、設定作業が煩雑になるのを抑制することが可能なロボットシステムを提供する。
【解決手段】このロボットシステム100は、作業部30が先端部に設けられ、作業部30を移動させる多関節ロボットアーム10と、多関節ロボットアーム10の先端部に設けられた作業部30の移動による、ワーク200に対する作業部30の相対移動量毎に、作業部30の相対移動量に基づく信号を出力する信号出力部22と、信号出力部22から出力される信号に基づいて作業部30によるワーク200に対する作業を制御する作業制御部40と、を備え、ワーク200に対する作業部30の相対移動量は、多関節ロボットアー10の移動を制御する制御点TCPの移動量に基づいて取得され、制御点TCPは、作業部30に応じて設定される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ワークに対して作業を行う作業部と、
複数の関節を含み、前記ワークまたは前記作業部が先端部に設けられ、前記ワークまたは前記作業部を移動させる多関節ロボットアームと、
前記多関節ロボットアームを移動させる制御を行うロボット制御部と、
前記多関節ロボットアームの先端部に設けられた前記ワークまたは前記作業部の移動による、前記ワークに対する前記作業部の相対移動量毎に、前記作業部の相対移動量に基づく信号を出力する信号出力部と、
前記信号出力部から出力される信号に基づいて前記作業部による前記ワークに対する作業を制御する作業制御部と、を備え、
前記ワークに対する前記作業部の相対移動量は、前記多関節ロボットアームの移動を制御する制御点の移動量に基づいて取得され、
前記制御点は、前記作業部の種類に応じて設定される、ロボットシステム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記信号出力部は、前記ワークに対する前記作業部の相対移動量毎に、前記作業部の相対移動量に基づく信号を可変周波数のパルス信号により出力する、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記信号出力部は、前記ワークに対する前記作業部の相対移動量毎に、所定のパルス信号を出力する、請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記作業制御部は、前記信号出力部から出力される信号をトリガーとして、前記ワークに対する前記作業部による作業を制御する、請求項１～３のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記作業制御部は、前記信号出力部から出力される信号に基づいて、前記作業部を一定移動量毎に作業させる、請求項１～４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記ロボット制御部は、前記ワークの表面に沿って、前記多関節ロボットアームにより前記ワークに対して前記作業部を曲線状に相対移動させる、請求項１～５のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記信号出力部は、前記作業部の複数の位置の各々の相対移動に基づいて、各々に対応する複数の信号を出力する、請求項１～６のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記作業部は、ラインカメラ、エリアカメラ、レーザプロファイルセンサ、測距センサ、塗布部、貼付部、噴霧部、溶接部および超音波探傷部のうち少なくとも１つを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記制御点は、前記作業部による前記ワークに対する作業位置に設定され、
前記作業部が前記ラインカメラ、前記エリアカメラまたは前記レーザプロファイルセンサの場合、前記制御点は、前記作業部の撮像の焦点位置に設定され、
前記作業部が前記測距センサの場合、前記制御点は、前記作業部の測距位置に設定され、
前記作業部が前記塗布部の場合、前記制御点は、前記作業部の塗布位置に設定され、
前記作業部が前記貼付部の場合、前記制御点は、前記作業部の貼付位置に設定され、
前記作業部が前記溶接部の場合、前記制御点は、前記作業部の溶接位置に設定され、
前記作業部が前記超音波探傷部の場合、前記制御点は、前記作業部の探傷位置に設定される、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１０】
複数の関節を含み、ワークまたは前記ワークに対して作業を行う作業部が先端部に設けられ、前記ワークまたは前記作業部を移動させる多関節ロボットアームと、
前記多関節ロボットアームを移動させる制御を行うロボット制御部と、
前記多関節ロボットアームの先端部に設けられた前記ワークまたは前記作業部の移動による、前記ワークに対する前記作業部の相対移動量毎に、前記作業部の相対移動量に基づく信号を出力する信号出力部と、を備え、
前記ワークに対する前記作業部の相対移動量は、前記多関節ロボットアームの移動を制御する制御点の移動量に基づいて取得され、
前記制御点は、作業部の種類に応じて設定される、ロボット。
（【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】
本開示は、ロボットシステム、ロボットおよびロボットの動作方法に関し、特に、多関節ロボットアームを備えるロボットシステム、ロボットおよびロボットの動作方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、多関節ロボットアームを備えるロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、複数の関節を含む多関節ロボットアームと、多関節ロボットアームを移動させる制御を行う制御装置と、多関節ロボットアームの先端に設けられ、検査対象の撮像を行う撮像器と、を備えるロボットシステムが開示されている。この特許文献１のロボットシステムでは、制御装置は、多関節ロボットアームの先端部が予め設定された位置に移動した場合に、撮像器に対して検査対象の撮像を行うように撮像指令信号を送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１６６１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、制御装置は、多関節ロボットアームの先端部が予め設定された位置に移動した場合に、撮像器に対して検査対象の撮像を行うように撮像指令信号を送信する。このため、撮像などの作業を行わせる位置が多くなる場合には、多くの位置を予め設定する必要があり、作業を行わせる位置を設定する設定作業が煩雑になる。このため、多関節ロボットアームによりワークに対して作業部を相対移動させながら作業を行う際に、設定作業が煩雑になるのを抑制することが望まれている。
【０００６】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本開示の１つの目的は、多関節ロボットアームによりワークに対して作業部を相対移動させながら作業を行う際に、設定作業が煩雑になるのを抑制することが可能なロボットシステム、ロボットおよびロボットの動作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の局面によるロボットシステムは、ワークに対して作業を行う作業部と、複数の関節を含み、ワークまたは作業部が先端部に設けられ、ワークまたは作業部を移動させる多関節ロボットアームと、多関節ロボットアームを移動させる制御を行うロボット制御部と、多関節ロボットアームの先端部に設けられたワークまたは作業部の移動による、ワークに対する作業部の相対移動量毎に、作業部の相対移動量に基づく信号を出力する信号出力部と、信号出力部から出力される信号に基づいて作業部によるワークに対する作業を制御する作業制御部と、を備え、ワークに対する作業部の相対移動量は、多関節ロボットアームの移動を制御する制御点の移動量に基づいて取得され、制御点は、作業部の種類に応じて設定される。
【０００８】
第１の局面によるロボットシステムでは、上記のように、ワークに対する作業部の相対移動量毎に、作業部の相対移動量に基づく信号を出力する信号出力部を設ける。また、信号出力部から出力される信号に基づいて作業部によるワークに対する作業を制御する作業制御部を設ける。これにより、作業制御部は、ワークに対して作業部の相対移動量を、相対移動毎に取得して、作業部による作業を制御することができるので、全ての作業位置を予め設定しなくても、ワークに対して作業を行わせることができる。その結果、多関節ロボットアームによりワークに対して作業部を相対移動させながら作業を行う際に、設定作業が煩雑になるのを抑制することができる。また、ワークの直線部および曲線部の両方に対して作業を行う場合などのように、多関節ロボットアームによる作業部の相対移動の速度が一定でない場合でも、所定の相対移動量毎にワークに対して作業部により作業を行うことができる。すなわち、曲線部などの複雑な相対移動を伴う作業では、相対移動の速度を大きくすることが困難であるため、作業部の相対移動の速度を一定にしようとした場合に、相対移動の速度を大きくすることが可能な直線部などの移動についても、相対移動の速度を小さくしなくてはならない。一方、本開示では、速度ではなく所定の相対移動量毎にワークに対して作業を行うことにより、作業部の相対移動の速度を一定にする必要がないので、相対移動の速度を大きくすることが可能な作業位置においては、速度を大きくすることができる。これにより、全体として作業の速度が遅くなるのを抑制することができる。また、速度によらずワークに対して作業部により一定の作業を行いながら、ワークに対して作業部の相対移動の速度を変えて移動させた場合には、相対速度が小さくなる曲線部などにおいて、ワークに対する作業部の作業が相対速度が大きくなる直線部などに比べて密になってしまう。一方、本開示では、所定の相対移動量毎にワークに対して作業を行うことにより、作業部の相対移動の速度が小さくなる位置において、相対移動の速度が大きい位置よりも、作業部による作業が密になることを抑制することができるので、ワークに対する作業部の作業にムラが発生するのを抑制することができる。
【０００９】
第２の局面によるロボットは、複数の関節を含み、ワークまたはワークに対して作業を行う作業部が先端部に設けられ、ワークまたは作業部を移動させる多関節ロボットアームと、多関節ロボットアームを移動させる制御を行うロボット制御部と、多関節ロボットアームの先端部に設けられたワークまたは作業部の移動による、ワークに対する作業部の相対移動量毎に、作業部の相対移動量に基づく信号を出力する信号出力部と、を備え、ワークに対する作業部の相対移動量は、多関節ロボットアームの移動を制御する制御点の移動量に基づいて取得され、制御点は、作業部の種類に応じて設定される。
【００１０】
第２の局面によるロボットでは、上記のように、ワークに対する作業部の相対移動量毎に、作業部の相対移動量に基づく信号を出力する信号出力部を設ける。これにより、信号出力部から出力される信号に基づいて、ワークに対して作業部の相対移動量を、相対移動毎に取得して、作業部による作業を制御することができるので、全ての作業位置を予め設定しなくても、ワークに対して作業を行わせることができる。その結果、多関節ロボットアームによりワークに対して作業部を相対移動させながら作業を行う際に、設定作業が煩雑になるのを抑制することが可能なロボットを提供することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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