机器人系统及被加工物的制造方法_2

文档序号:8291938阅读:来源:国知局
087]直动机构52被伺服电机51驱动,朝向工件W的被加压面收放加压辊53 (参照图3B的箭头301) ο此外,考虑到加压响应性等,直动机构52优选采用包含滚珠丝杠等的结构。
[0088]加压辊53被连结在直动机构52的可动部分、即直动轴52a上且能围绕轴AXr旋转。另外,加压辊53通过直动机构52而抵接工件W的被加压面,朝向所述被加工面赋予来自伺服电机51的加压力的同时产生滚动,由此对被加工面进行加压加工。
[0089]作为所述加压加工的一例,示出了折边加工的方式。图3C是表示折边加工的方式的示意图。这里,图中的附图标记Wl是指车身的外面板的外缘部。另外,同样地,附图标记W2是指车身的内面板。此外,不限于车身,也可以是家电产品等。
[0090]如图3C所示,在折边加工中,从“加工前”的状态,经由预备弯曲加工、S卩“预折边”,再实施正式弯曲加工、即“折边”。即,外面板的外缘部Wl在“预折边”中被弯曲成大致45°左右,在“折边”中以与内面板W2接合的方式被弯曲成大致U字形。
[0091]因此,如图中的箭头302及303所示,“预折边”时或“折边”时的加压辊53的加压方向各自不同。
[0092]如上所述,所述加压方向这样确定:通过机器人30来控制搭载在机器人臂33上的伺服电机的旋转位置而使姿态变化。使所述机器人30的姿态变化的动作控制通过控制装置40 (参照图1)进行。
[0093]另外,不仅加压方向,控制装置40将伺服电机51控制成,在“预折边”时或“折边”时,与工件W的形状变化无关,加压辊53仿照被加压面的形状而适当地向被加压面赋予加压力。关于所述控制装置40进行的各种控制,在使用图5以后的说明中详细叙述。
[0094]另外,与现有技术中使用流体缸等的情况相比,如本实施方式这样,经由伺服电机51来控制直动机构52,能延长直动机构52的行程长度。
[0095]由此,能够获得以下有益效果。图4A是表示现有技术的加压加工的短处的示意图。另外,图4B是表示实施方式的加压加工的长处的示意图。此外,在图4A及图4B中,为便于说明,使用前述的轴L、U、B等极简略地示出了机器人30、30’及其结构要素。
[0096]如图4A所示,采用使用了包含流体缸等的末端执行器50’的现有技术时,由于行程长度较短,所以机器人臂33’受到因加压而产生的反作用力而挠曲时,有时出现加压辊53浮起等而降低加压力的情况。因此,出现了不能适当地保持加压力这样的不利情况。
[0097]对此,如图4B所示,采用通过伺服电机51来驱动直动机构52的本实施方式时,由于能够延长行程长度,从而即使因加压而产生的反作用力使机器人臂33挠曲,也能够抑制加压辊53浮起。
[0098]另外,即使机器人臂33挠曲,也能够通过继续驱动伺服电机51来取得与反作用力的平衡。即,能够获得适当地保持加压力这样的有益效果,有助于高质量地实施折边加工。
[0099]另外,通过使用伺服电机51,能根据编码器等位置检测器监视行程位置。因此,在监视行程位置的同时,将伺服电机51控制成通过加压辊53赋予工件W的被加压面的加压力大致恒定,由此能够实施较为高质量的折边加工。
[0100]这里,暂且返回图1的说明,对控制装置40进行说明。控制装置40与上述工件支承部20或机器人30这样的各种装置连接且能与之进行信息传递。此外,其连接方式可以是有线及无线。
[0101]这里,控制装置40是用于控制所连接的各种装置的动作的控制器,包含各种控制设备、运算处理装置、存储设备等。
[0102]并且,控制装置40基于使机器人30产生动作的特定程序、即“任务”来执行例如上述使机器人30的姿态变化的动作控制。“任务”经由省略图示的输入装置(例如,编程器等)登记到控制装置40的存储设备等中。
[0103]控制装置40基于所述“任务”生成使机器人30产生动作的动作信号并向机器人30输出。该动作信号作为例如机器人30向搭载在其各关节部的伺服电机发出的脉冲信号而生成。
[0104]主要例举所述控制装置40的内部结构,以下,使用图5说明实施方式的机器人系统I的框结构。图5是表示实施方式的机器人系统I的结构的框图。此外,在图5中,仅示出了说明机器人系统I时必需的结构要素,省略了通用结构要素的记载。
[0105]另外,在使用图5的说明中,对已经在图1?图4B示出的结构要素,有时简化或省略其说明。
[0106]如图5所示,控制装置40具有控制部41和存储部42。控制部41具有程序编辑部41a、逆运动学运算部41b、转矩控制部41c和位置控制部41d。
[0107]存储部42是硬盘驱动器或非易失性存储器这样的存储设备,用于存储示教信息42a。示教信息42a是包含用于确定机器人臂33的动作路径的程序的信息,是程序存储部的一例。
[0108]此外,图5所示的控制装置40的所有各结构要素也可以不配置在控制装置40单体中。例如,也可以将存储在存储部42中的示教信息42a存储在机器人30所具有的内部存储器中。另外,还可以存储在控制装置40的上位装置,控制装置40从上位装置适当取得。
[0109]控制部41进行控制装置40的整体控制。具体而言,以通过加压辊53赋予工件W的被加压面的加压力大致恒定的方式,控制直动机构52对加压辊53的收放。
[0110]程序编辑部41a从PC (Personal Computer、个人电脑)或编程器等输入装置60,接收末端执行器50的直动机构52的动作控制开始及结束这样的与折边加工相关的设定。另外,程序编辑部41a将接收到的设定内容反映到示教信息42a所含有的上述程序中。
[0111]此外,操作输入装置60的操作者经由程序编辑部41a,在程序上的任意时刻(步骤位置)能通过宏命令确定与上述折边加工相关的设定。因此,程序编辑部41a具有将所述宏命令置换成程序的预处理功能。此外,以下,将与该折边加工相关的宏命令称为“折边命令”。
[0112]这里,使用图6说明所述折边命令的一例。图6是表示折边命令的一例的图。
[0113]如图6所示,作为有关伺服电机51的转矩控制及位置控制的宏命令,折边命令被预先确定。
[0114]例如,图6的N0.1?N0.3表示与伺服电机51的转矩控制相关的折边命令。N0.1的“HEM_0N”是用于发出以规定转矩开始加压的指示的命令。相反,N0.2的“HEM_0FF”是用于发出结束加压的指示的命令。
[0115]另外,N0.3的“HEM_CH”是在动作路径中途使加压力变更的命令。用于变更该加压力的折边命令例如能用于以下情况。图7A是用于变更加压力的折边命令的说明图。
[0116]首先,工件W有可能出现其被加压面的形状或性质等不一致的情况。如图7A所示,假设在加压辊53的动作路径上存在弹性不同的部位(参照图中的“弹性α ”及“弹性β ”)。另外,以图中的点Pl及点Ρ2为动作路径上的目标点。
[0117]此时,以同一转矩对弹性α及弹性β的部位加压时,通过加压辊53赋予被加压面的加压力不是大致恒定。因此,通过使用“HEM_CH”命令,例如以施加对应于各自具有的弹性的加压力的方式来确定程序,由此能使赋予被加压面的加压力大致恒定。
[0118]图7A所示的例子中,具体而言,操作者用“HEM_CH”命令来确定程序,以在目标点Pl的时刻,由伺服电机51施加对应于弹性β的适当的加压力β 10
[0119]另外,在目标点Ρ2的时刻,用“HEM_CH”命令来确定程序,由伺服电机51施加对应于弹性α的适当的加压力a 1
[0120]此外,这里,例举了“弹性”不同的情况,但在其他性质不同时,也可以使用该“ΗΕΜ_CH”命令。当然,还能根据工件W的形状来使用。
[0121 ] 返回图6的说明,接着说明与位置控制相关的折边命令。如图6所示,N0.4及N0.5表示与伺服电机51的位置控制相关的折边命令。如.4的“册11_?1/’是用于发出从转矩控制切换到位置控制的指示的命令。N0.5的“ΗΕΜ_ΚΡ”是用于保持直动机构52的行程位置的命令。
[0122]这些与位置控制相关的折边命令例如能用于以下情况。图7Β是与位置控制相关的折边命令的说明图。
[0123]如图7Β所示,存在俯视观察时大致呈矩形的工件W,假设对所述工件W的外缘部进行折边加工。
[0124]此时,图中用虚线封闭曲线围成的部分表示的角部等,由于强度较低容易发生塑性变形,所以从提高加工质量的角度来看,与转矩控制相比,优选通过位置控制来调整行程位置并进行加压。
[0125]因此,在这样的角部等,优选这样确定程序:通过使用“HEM_PL”命令来进行位置控制。由此,能高质量地实施折边加工。
[0126]另外,在角部以外的矩形的边部分,例如,在“预折边”(参照图3C)时,从提高加工质量的角度来看,优选保持行程位置并进行
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1