机器人系统及被加工物的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及机器人系统及被加工物的制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，提出了各种使用具有末端执行器的机器人对被加工品实施加压加工的机器人系统，其中，所述末端执行器具有加压辊。
[0003]例如，专利文献I公开的“辊式折边加工方法”使用具有上述末端执行器的机器人，通过加压辊将车身的外面板的外周缘弯曲加工成大致U字形，进行所谓的折边加工。
[0004]此外，加压辊的加压力通过设置在末端执行器等上的、朝向被加工面收放加压辊的直动机构赋予。直动机构一般由液压或气压这样的使用流体的流体缸等构成。
[0005]【现有技术文献】
[0006]【专利文献】
[0007]【专利文献I】日本特开2002-263756号公报
[0008]但是，在上述现有技术中，在高质量且容易地实施折边加工的方面还有改善的余地。
[0009]具体而言，使用了流体缸时，出现过以下情况:因机器人的姿态不同，随着加压的进行，机器人臂大幅挠曲，不能通过加压辊赋予被加压面适当的加压力。由此，从实施高质量折边加工方面来说是不充分的。
[0010]另外，由于上述挠曲的挠曲量因机器人的姿态不同而变化，从而需要反复进行大量的试误来对机器人进行示教，过程变得复杂。
[0011]此外，这种问题是包含折边加工在内的所有加压加工中共有的课题。
【发明内容】
[0012]本发明的一实施方式是鉴于上述情况而做出的，其目的是提供能够高质量且容易地实施加压加工的机器人系统及被加工物的制造方法。
[0013]本发明的一实施方式的机器人系统具有末端执行器、机器人臂和控制部。所述末端执行器包括加压辊及朝向被加压面收放该加压辊的直动机构。所述机器人臂用于支承所述末端执行器。所述控制部以通过所述加压辊赋予所述被加压面的加压力大致恒定的方式，控制所述直动机构对所述加压辊的收放。
[0014]发明的效果
[0015]根据本发明的一实施方式，能够高质量且容易地实施加压加工。
【附图说明】
[0016]图1是表示实施方式的机器人系统的整体结构的示意图。
[0017]图2是表示机器人的结构的侧面示意图。
[0018]图3A是表示末端执行器的结构的立体示意图。
[0019]图3B是图3A的向视A的大致示意图。
[0020]图3C是表示折边加工的方式的示意图。
[0021]图4A是表示现有技术的加压加工的短处的示意图。
[0022]图4B是表示实施方式的加压加工的长处的示意图。
[0023]图5是表示实施方式的机器人系统的结构的框图。
[0024]图6是表示折边命令的一例的图。
[0025]图7A是用于变更加压力的折边命令的说明图。
[0026]图7B是与位置控制相关的折边命令的说明图。
[0027]图8是表示实施方式的机器人系统所执行的处理过程的流程图。
[0028]附图标记说明
[0029]I机器人系统
[0030]10加工台
[0031]20工件支承部
[0032]30、30’ 机器人
[0033]31基台部
[0034]32回转基座
[0035]33、33’机器人臂
[0036]33a下部臂
[0037]33b上部臂
[0038]33c 腕部
[0039]33d凸缘部
[0040]40控制装置
[0041]41控制部
[0042]41a程序编辑部
[0043]41b逆运动学运算部
[0044]41c转矩控制部
[0045]41d位置控制部
[0046]42存储部
[0047]42a示教信息
[0048]50、50’末端执行器
[0049]51伺服电机
[0050]52直动机构
[0051]52a直动轴
[0052]53加压辊
[0053]60输入装置
[0054]AXr 轴
[0055]B 轴
[0056]L 轴
[0057]P1、P2 目标点
[0058]R 轴
[0059]S回转轴
[0060]T 轴
[0061]U 轴
[0062]W 工件
[0063]Wl外面板的外缘部
[0064]W2内面板
[0065]α、β 弹性
[0066]α1、β1 加压力
【具体实施方式】
[0067]以下，参照附图详细说明本发明的机器人系统及被加工物的制造方法的实施方式。此外，本发明不被以下所示的实施方式限定。
[0068]另外，以下，以进行折边加工的机器人系统为例进行说明，但不限于此，还能够置换成例如进行折边加工以外的弯曲加工或板金的敲打加工这样的加压加工的机器人系统。
[0069]另外，以下，关于被实施折边加工的对象物、即被加工物，记作“工件”。
[0070]图1是表示实施方式的机器人系统I的整体结构的示意图。此外，在图1中，为容易理解说明，图示了包含将铅直向上为正方向的Z轴在内的三维正交坐标系。所述正交坐标系有时也在以下说明中所使用的其他附图中使用。
[0071]另外，以下，对于由多个构成的结构要素，有时仅对多个中的一部分标注附图标记，对于其他结构要素则省略标注附图标记。此时，标注有附图标记的一部分和其他是相同的结构。
[0072]如图1所示，机器人系统I具有加工台10、工件支承部20、机器人30和控制装置40。
[0073]在加工台10上载置有工件W。工件支承部20设置有多个，对工件W的外缘部进行多点支承而将工件W固定在加工台10上。此外，工件支承部20均是可动式的，后述的加压辊53以工件W的外缘部为动作路径而移动时，能够以不与加压辊53接触的方式可动地避让(参照图中的箭头101)。所述避让动作例如由控制装置40控制。
[0074]机器人30具有基台部31、回转基座32和机器人臂33。另外，机器人臂33具有下部臂33a、上部臂33b、腕部33c和凸缘部33d。
[0075]此外，以下，将安装有机器人30的基台部31的设置面侧称为“基端侧”，将各部件的基端侧周边称为“基端部”。另外，将机器人30的凸缘部33d侧称为“前端侧”，将各部件的前端侧周边称为“前端部”。
[0076]基台部31是被固定在地面等上的支承基座。回转基座32以能回转的方式被设置在所述基台部31上。下部臂33a设置成能相对于回转基座32旋转。
[0077]上部臂33b设置成能相对于下部臂33a旋转。腕部33c设置在上部臂33b的前端部且能摆动。另外，凸缘部33d设置成能相对于所述腕部33c旋转。
[0078]此外，在凸缘部33d安装有包含加压辊53的末端执行器50。即，机器人臂33用于支承末端执行器50。
[0079]关于所述机器人30的结构，使用图2进一步详细说明。图2是表示机器人30的结构的侧面示意图。
[0080]如图2所示，机器人30是所谓的垂直多关节型结构。回转基座32被连结在基台部31上且能围绕回转轴S回转(参照图中的箭头201)。下部臂33a的基端部被连结在回转基座32上，且下部臂33a能围绕与回转轴S大致垂直的(包含不共面的位置)轴L旋转(参照图中的箭头202)。
[0081]上部臂33b的基端部被连结在下部臂33a的前端部上，且上部臂33b能围绕与轴L大致平行的轴U旋转(参照图中的箭头203)。腕部33c的基端部被连结在上部臂33b的前端部上，且腕部33c能围绕与轴U大致垂直的(包含不共面的位置)轴R旋转(参照图中的箭头204)。
[0082]另外，腕部33c设置成能围绕与轴R大致垂直的轴B摆动(参照图中的箭头205)。凸缘部33d被连结在腕部33c上，且能围绕与轴B大致垂直的轴T旋转(参照图中的箭头
206) ο
[0083]此外，在机器人臂33具有的各关节部搭载有省略图示的伺服电机，机器人30通过控制每个所述关节部的伺服电机的旋转位置而使姿态变为多样。
[0084]另外，如上所述，在凸缘部33d上安装有末端执行器50。以下，关于所述末端执行器50的具体结构进行说明。
[0085]图3A是表示末端执行器50的结构的立体示意图。另外，图3B是图3A的向视A的大致示意图。此外，相比图3A，在图3B中简化表示有末端执行器50。
[0086]如图3A及图3B所示，末端执行器50具有伺服电机51、直动机构52和加压辊53。伺服电机51是使直动机构52进行直动的驱动源。
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