具有与弯曲加工机同步动作的机器人的机器人系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种机器人系统，其在通过机器人一边保持工件一边进行弯曲加工的情况下，能够容易并且正确地示教机器人的圆弧插补动作。操作者向示教操作盘输入机器人的各轴的位置、角度，由此设定用于规定弯曲加工中的弯曲动作的旋转轴线的用户坐标系。接着，在机器人的示教程序内，定义加工开始位置和动作形式并附加弯曲加工指令，并且指定弯曲加工的旋转角度和围绕旋转轴线的指令线的角速度，由此在机器人控制部内生成用于使机器人执行圆弧插补动作的内部程序。
【专利说明】
具有与弯曲加工机同步动作的机器人的机器人系统
技术领域
[0001 ]本发明设及一种与弯曲加工机同步地一边把持工件一边进行弯曲加工的机器人 系统。
【背景技术】
[0002] -般在被称为弯扳机、弯曲机等的弯曲加工机中，通过传感器检测机器人工件的 位置和姿势（W后也称为位置姿势），机器人将机械手移动到检测出的位置姿势，保持并取 出工件。作为与之相关的公知技术例子，在日本特开平06-015370号公报中，记载了 W下的 方法和装置，即为了保持将工件把持在设置于弯曲机的弯曲机器人的夹错中而跟随弯曲动 作地求出弯曲机器人动作的圆弧插补的轨迹，根据上述圆弧插补的弯曲角度来计算上述弯 曲机的刀尖部的切入量，并根据上述弯曲机器人动作来控制上述弯曲机的切入量。
[0003] 在日本特开2009-154208号公报中，记载了 W下的弯曲加工方法和装置，其（1)启 动撞头，在冲头与由机器人夹错把持住的工件接触时，在将工件从机器人夹错释放后，（2) 使机器人夹错跟进工件的跳起动作，在该机器人夹错跟进到目标角度位置时在那里进行待 机，（3)然后，在撞头到达极限位置而停止，该工序中的弯曲加工结束后，该撞头在反方向启 动，与工件的载荷成为零，与此同时使在上述目标角度位置待机的机器人夹错来把持工件。
[0004] 另外，在日本特开2002-035843号公报中，记载了 W下的弯曲加工方法和弯曲加工 系统，其使冲撞装置和机器人夹错从X轴方向和Y轴方向冲撞，检测该冲撞装置的冲撞基准 位置和机器人夹错的机器人基准位置的Χ、γ轴坐标，计算冲撞基准位置和机器人基准位置 的Χ、Υ轴坐标的相对位置关系，根据计算出的相对位置关系，将冲撞基准位置和机器人基准 位置的坐标系中的一个设定为基准点，针对该基准点与同一坐标系一致地设定另一个基准 位置的Χ、γ轴坐标，生成相对于上述基准点的机器人的动作程序和冲撞装置的动作程序，根 据各个动作程序使机器人和冲撞装置移动，并对工件进行弯曲加工。
[0005] 在弯曲加工中，通常针对一个板状工件，一边改变加工对象位置，一边通过多个步 骤进行弯曲加工。工件W加工刀作为支点而描绘圆弧那样地弯曲，因此在把持该工件的机 器人的动作程序中需要示教圆弧动作的开始点、结束点W及它们的中间点中的至少3点，该 操作是繁杂的。另外，在利用了离线模拟的情况下，在实际工件的示教时需要适当地修正离 线的示教内容。
[0006] 另一方面，在机器人释放或把持工件的方法中，需要调整它们的定时，特别在大型 工件的情况下，如果机器人释放工件，则在加工中工件会弯曲，有可能影响加工质量。
【发明内容】
[0007] 因此，本发明的目的在于:提供一种机器人系统，其在通过机器人一边保持工件一 边进行弯曲加工的情况下，能够容易并且正确地示教机器人的圆弧插补动作。
[000引为了达到上述目的，本申请发明提供一种机器人系统，其具备:机器人，其具备保 持板状的工件的机械手;弯曲加工机，其在上述工件被上述机械手保持的状态下，进行上述 工件的弯曲加工，其中，预先在控制上述机器人的机器人控制装置中定义上述弯曲加工的 弯曲动作的旋转轴线、上述机器人前端的工具前端坐标系，上述机器人控制装置根据所示 教的加工开始位置、指令线速度、W及指令旋转角度，使上述工具前端坐标系从上述加工开 始位置W上述旋转轴线为中屯、通过上述指令线速度移动上述指令旋转角度，上述机器人控 制装置、W及控制上述弯曲加工机的弯曲加工机控制装置使上述工具前端坐标系的移动开 始的定时和上述弯曲加工机的弯曲动作开始的定时一致，进行上述机器人和上述弯曲加工 机的同步控制。
[0009] 另外，本申请发明提供一种机器人系统，其具备:机器人，其具备保持板状的工件 的机械手;弯曲加工机，其在上述工件被上述机械手保持的状态下，进行上述工件的弯曲加 工，其中，预先在控制上述机器人的机器人控制装置中定义上述弯曲加工的弯曲动作的旋 转轴线、上述机器人前端的工具前端坐标系，上述机器人控制装置根据加工开始位置处的 从上述工具前端坐标系到上述旋转轴线的距离、上述工具前端坐标系的斜率、指令线速度 W及指令旋转角度，使上述工具前端坐标系从上述加工开始位置W上述旋转轴线为中屯、通 过上述指令线速度移动上述指令旋转角度，上述机器人控制装置W及控制上述弯曲加工机 的弯曲加工机控制装置使上述工具前端坐标系的移动开始的定时和上述弯曲加工机的弯 曲动作开始的定时一致，进行上述机器人和上述弯曲加工机的同步控制。
[0010] 在适合的实施方式中，上述机器人控制装置将从上述工具前端坐标系到上述旋转 轴线的距离、上述工具前端坐标系的基准向量的角度分量进行实时地显示，或作为信号输 出到外部。
[0011] 进而，本申请发明提供一种机器人系统，其具备:机器人，其具备保持板状的工件 的机械手;弯曲加工机，其在上述工件被上述机械手保持的状态下，进行上述工件的弯曲加 工，其中，预先在控制上述机器人的机器人控制装置中定义上述机器人前端的工具前端坐 标系，上述机器人控制装置根据所示教的加工开始位置、指令线速度、指令旋转角度、加工 开始位置处的从上述工具前端坐标系到上述旋转轴线的距离W及上述工具前端坐标系的 斜率，使上述工具前端坐标系从上述加工开始位置W上述旋转轴线为中屯、通过上述指令线 速度移动上述指令旋转角度，上述机器人控制装置W及控制上述弯曲加工机的弯曲加工机 控制装置使上述工具前端坐标系的移动开始的定时和上述弯曲加工机的弯曲动作开始的 定时一致，进行上述机器人和上述弯曲加工机的同步控制。
[0012] 在适合的实施方式中，能够将弯曲加工中的上述机器人的速度推移存储为配置数 据，使得能够从上述机器人的示教程序指定上述配置数据。
[0013] 在适合的实施方式中，能够将与上述弯曲加工机的速度或移动量有关的信息作为 外部信号发送到上述机器人控制装置，上述机器人控制装置根据上述外部信号实时地调整 上述机器人的速度。
[0014] 在适合的实施方式中，能够向W上述旋转轴线为中屯、的上述机器人的圆弧插补动 作追加上述工件的弯曲加工中的上述旋转轴线的移动方向的动作分量。
[0015] 在适合的实施方式中，上述机器人的上述机械手具有均衡机构。
[0016] 在适合的实施方式中，上述机器人具有作为上述弯曲加工机的加压轴驱动部而使 用的附加轴。
【附图说明】
[0017] 通过参照【附图说明】W下的适合的实施方式，能够进一步了解本发明的上述或其他 目的、特征、W及优点。
[0018] 图1是表示本发明的优选实施方式的机器人系统的概要结构的图。
[0019] 图2概要地表示通过弯曲加工机使工件弯曲的状态。
[0020] 图3是表示用户坐标系和工具前端坐标系的设定例子的图。
[0021] 图4是表示在示教操作盘的画面中显示设定用户坐标系时的条件的例子的图。
[0022] 图5是表示机器人的示教程序的一个例子的图。
[0023] 图6是表示机器人的内部程序的一个例子的图。
[0024] 图7是表示用户坐标系和工具前端坐标系的其他设定例子的图。
[0025] 图8是表示机器人的示教程序的其他例子的图。
[0026] 图9是表示在机器人示教操作盘的画面中显示从工具前端坐标系到旋转轴线之间 的距离、工具前端坐标系的基准向量的角度分量的例子的图。
[0027] 图10是表示将围绕旋转轴线的目标旋转角度和达到该旋转角为止的旋转角速度 设定为配置的例子的图。
[00%]图11是表示机器人的演示程序的其他例子的图。
[0029] 图12是表示机器人的内部程序的其他例子的图。
[0030] 图13是表示旋转轴线的位置伴随着弯曲加工而变化的情况下的工具前端坐标系 的设定例子的图。
[0031] 图14是表示旋转轴线的位置伴随着弯曲加工而变化的情况下的工具前端坐标系 的其他设定例子的图。
【具体实施方式】
[0032] 图1是表示本发明的优选实施方式的弯曲加工机器人系统10的概要结构的图。弯 曲加工机器人系统10具备联动地对金属板等板状的工件12进行弯曲加工的机器人14和弯 曲加工机16、控制机器人14的机器人控制装置18、控制弯曲加工机16的弯曲加工机控制装 置20。
[0033] 机器人14例如是6轴的多关节机器人，具备机器人臂22、安装在机器人臂22的前端 的机器人手24,机器人14构成为:通过机器人手24保持(吸附、把持等)工件12并提供给弯曲 加工机16,并且处理被弯曲加工的工件12。
[0034] 机器人手24也可W具有吸收所保持的工件12的位置偏离的平衡机构。另外，需要 正确地控制机器人手24和工件12之间的位置关系，可W在将工件12设置到定位工具等后通 过机器人手24保持工件12,也可W在通过机器人手24保持工件12后通过视觉传感器等检测 工件12的把持位置，在修正了与预先确定的基准位置之间的偏离量的基础上，进行弯曲加 工动作。
[0035] 在本实施方式中，工件12是1个金属板，但只要是能够通过本发明的机器人系统进 行弯曲加工的物品，则工件12并不限于此。依照预定的设计信息，通过弯曲加工机16重复进 行多个弯曲作业，由此立体地形成工件12。
[0036] 机器人控制装置18具备控制机器人14的动作(具体地说，是驱动机器人14的各个 轴的伺服电动机等的驱动部）的机器人控制部26、能够与弯曲加工机控制装置20进行通信 的机器人通信部28。另外，机器人控制装置18也可W连接示教操作盘30,由此操作者能够在 示教操作盘30的画面32中显示机器人14的控制程序，或编辑该控制程序，或向机器人控制 装置18输入动作指令，或设定后述的用户坐标系。
[0037] 弯曲加工机16具备被固定的第一加工刀(冲模或下金属模具)34、可动地构成为与 冲模34接触的第二加工刀(冲头或上金属模具)36、加压轴电动机38、将加压轴电动机38的 旋转动作转换为冲头36的直线动作的加压轴驱动部40,弯曲加工机16构成为:通过在冲模 34和冲头36之间夹持工件12而进行加压，来进行工件12的弯曲加工。
[0038] 弯曲加工机控制装置20具备控制弯曲加工机16的动作（具体地说，用于使冲头36 上下动作的加压轴电动机38)的弯曲加工机控制部42、能够与机器人控制装置18(的机器人 通信部28)进行通信的弯曲加工机通信部44。通过机器人通信部28与弯曲加工机通信部44 之间的通信，能够使机器人14(机器人手24)的移动开始的定时和弯曲加工机16的弯曲动作 开始(冲头36与工件12对接)的定时一致，能够使机器人14进行与弯曲加工机16同步的动作 (进行机器人14和弯曲加工机16的同步控制）。
[0039] 通过上述那样的结构，在弯曲加工机器人系统10中，在通过机器人手24保持工件 12而提供工件12使得其与弯曲加工机16的冲模34对接后，在弯曲加工机16的冲头36对工件 12加压而进行弯曲的过程中，保持工件12的机器人手24伴随着工件的变形而进行圆弧动作 (参照图2)。W下，详细对其进行说明。
[0040] (第一实施例）
[0041] 首先，如图1或图3所示，设定用于预定弯曲加工中的弯曲动作的旋转轴线(旋转中 屯、线）的用户坐标系46。例如由操作者向示教操作盘30输入机器人14的各个轴的位置、角 度，由此能够设定用户坐标系46,图4表示出该输入例子(示教操作盘30的画面32)。另外，在 图1的例子中，将用户坐标系46设定为使其Y轴与冲模34的边缘(在图1中与纸面垂直地延 伸)一致。
[0042] 接着，如图5所示，在机器人14的示教程序48内，定义加工开始位置P[l]和动作形 式，附加弯曲加工指令(BEND_START)，并且指定弯曲加工(弯曲动作）的旋转角度(Θ)和围绕 旋转轴线的指令线50的角速度(在此为90deg/sec)，由此在机器人控制部26内生成用于使 机器人14执行图3所示的圆弧插补动作的内部程序52(图6)。
[0043] 在此，加工开始位置P[l]指被保持在机器人14中的工件12的部位，例如在机器人 14保持工件12的状态下对冲模34进行精加工，由此能够在机器人示教程序48内进行示教。 通过求出加工开始位置P[l]，如图1或图3所示，在机器人14的前端(在此为机器人手24)，定 义表示该前端的位置和姿势的工具前端坐标系54。在图1的例子中，将工具前端坐标系54设 定为使其XY平面与冲模(下模具)34所连接的一侧的工件12的面(下面)一致。
[0044] 机器人控制部26根据生成的内部程序52使机器人14进行圆弧插补动作（即根据所 示教的加工开始位置P[l]、指令线速度(在此为90deg/sec)W及指令旋转角度(Θ)，使工具 前端坐标系54从加工开始位置，W旋转轴线(在此为用户坐标系46的Y轴)为中屯、W指令线 速度移动指令旋转角度），另一方面，为了使机器人14与弯曲加工机16进行同步动作，与机 器人14的动作开始同时地经由机器人通信部28向弯曲加工机控制装置20发送信号指令。
[0045] 在第一实施例中，预先在用户坐标系46上将与弯曲加工机16的冲模34的前端(边 缘)相当的直线定义为旋转轴线，进而例如在机器人14把持工件12的状态下向触摸34进行 精加工，而在示教程序内示教动作目标位置，附加指令弯曲加工的命令并指定W旋转轴线 为基准的旋转角度和指令线速度，由此能够通过机器人控制部26生成机器人14的圆弧插补 动作的轨迹，并使机器人14动作。
[0046] 即在第一实施例中，在机器人示教程序内示教弯曲动作开始位置，进而定义弯曲 加工的旋转角度和指令线速度，由此即使操作者没有指定该圆弧的结束点和中间点的位 置，也能够正确地示教在弯曲加工中跟进工件12W冲模34的边缘作为旋转轴线来描绘圆弧 的动作的机器人14的圆弧插补动作。
[0047] (第二实施例）
[0048] 首先，如图1或图7所示，设定用于预定弯曲加工中的弯曲动作的旋转轴线(旋转中 屯、线）的用户坐标系46。与第一实施例同样，例如能够通过由操作者向示教操作盘30输入机 器人14的各个轴的位置、角度来设定用户坐标系46。图4表示出该输入例子(示教操作盘30 的画面32)。另外，在图1的例子中，将用户坐标系46设定为使其Y轴与冲模34的边缘(在图1 中与纸面垂直地延伸)一致。
[0049] 接着，如图8所示，在机器人14的示教程序56内，指定弯曲加工（弯曲动作）的旋转 角度(9)、围绕旋转轴线的指令线50的角速度(在此为90deg/sec)、用户坐标系46的X轴方向 的弯曲加工的半径化及围绕Z轴的旋转角（φ)，由此在机器人14的前端(在此为机器人 手24)定义表示该前端的位置和姿势的工具前端坐标系58。在示教程序56中进而定义加工 开始位置Ρ [ 1 ]和动作形式并附加弯曲加工指令(BEND_START)，由此在机器人控制部26内生 成用于使机器人14执行图7所示的圆弧插补动作的内部程序52(图6)。
[0050] 在此，加工开始位置P[l]指被保持在机器人14中的工件12的部位，但如图7所示， 能够根据上述用户坐标系46、半径LW及旋转角Φ定义表示加工开始位置P[l]的工具前端 坐标系58,因此也可W根据工件12的尺寸等临时地设定示教程序56中的加工开始位置P
[1]。将工具前端坐标系58设定为使其XY平面与冲模(下模具)34所连接的一侧的工件12的 面(下面)一致。通过使旋转角Φ发生变化，能够一边通过机器人手24保持工件12的同一位 置，一边进行工件12的不同部位的弯曲加工。
[0051] 机器人控制部26根据所生成的内部程序52,使机器人14进行圆弧插补动作（即根 据加工开始位置P[l]中从工具前端坐标系58到旋转轴线的距离L、工具前端坐标系58的斜 率（Φ )、指令线速度(在此为90deg/sec) W及指令旋转角度(Θ)，使工具前端坐标系58从加 工开始位置W旋转轴线为中屯、W指令线速度移动指令旋转角度），另一方面，为了使机器人 14与弯曲加工机16进行同步动作，与机器人14的动作开始同时地经由机器人通信部28向弯 曲加工机控制装置20发送信号指令。
[0052] 在第二实施例中，预先设定工具前端坐标系58,进而在内部程序中指定相对于旋 转轴线的距离和斜率分量，指令弯曲加工，由此在机器人14移动到弯曲加工的开始位置后， 通过机器人控制部26生成机器人14的圆弧插补动作的轨迹，使机器人14动作。
[0053] 目P，在第二实施例中，定义相对于根据弯曲加工的设计信息求出的、工件12上的工 具前端坐标系58的基准位置的距离和斜率分量，定义弯曲加工的旋转角度和指令线速度， 由此即使操作者没有指定该圆弧的结束点和中间点的位置，也能够正确地示教在弯曲加工 中跟进工件12W冲模34的边缘为旋转轴描绘圆弧的动作的机器人14的圆弧插补动作。
[0054] 此外，在第一实施例和第二实施例中，如图9所示例的那样，可W在示教操作盘30 的画面32等中实时地显示从机器人14的工具前端坐标系的预定的点（例如原点巧Ij旋转轴 线之间的距离化）、工具前端坐标系的基准向量的角度分量(w，p，r)，或实时地将运些信息 作为信号输出到外部。由此，能够在加工开始位置的示教中实时地显示/输出与加工有关的 机器人位置信息，能够实时地将正在示教的机器人14的位置信息与工件12的加工设计信息 对照，一边调整工件12的加工开始位置一边进行机器人14的编程。
[0055] (第=实施例）
[0056] 首先，如图8所示，在机器人14的示教程序56内指定弯曲加工(弯曲动作）的旋转角 度(9)、围绕旋转轴线的指令线50的角速度(在此为90deg/sec)、用户坐标系46的X轴方向的 弯曲加工的半径化）W及围绕用户坐标系46的Z轴的旋转角（φ)。在此，加工开始位置P[l] 与第一实施例同样，指被保持在机器人14中的工件12的部位，例如在机器人14保持工件12 的状态下向冲模34进行精加工，由此能够在机器人示教程序48内示教。
[0057] 通过上述处理，定义图7所示那样的用于预定弯曲加工的旋转轴线（旋转中屯、线） 的用户坐标系46。在示教程序56中进而定义加工开始位置P[l]和动作形式并附加弯曲加工 指令(BEND_START)，由此在机器人控制部26内生成用于使机器人14执行图7所示的圆弧插 补动作的内部程序52(图6)。
[005引机器人控制部26根据所生成的内部程序52,使机器人14进行圆弧插补动作（即根 据加工开始位置P[l]、加工开始位置中从工具前端坐标系58到旋转轴线之间的距离L、工具 前端坐标系58的斜率（Φ )、指令线速度(在此为90deg/sec) W及指令旋转角度(Θ)，使工具 前端坐标系58从加工开始位置W旋转轴线为中屯、W指令线速度移动指令旋转角度），另一 方面，为了使机器人14与弯曲加工机16进行同步动作，与机器人14的动作开始同时地经由 机器人通信部28向弯曲加工机控制装置20发送信号指令。
[0059] 在第Ξ实施例中，在机器人14保持工件12的状态下向冲模34进行精加工并在示教 程序内示教动作目标位置，根据工件12的设计信息指定机器人14的旋转轨迹的半径和旋转 轴的斜率，由此定义旋转轴线，进而附加指令弯曲加工的命令而指定W旋转轴线为基准的 旋转角度和指令线速度，由此能够通过机器人控制部26生成机器人14的圆弧插补动作的轨 迹，使机器人14动作。
[0060] 目P，在第Ξ实施例中，即使操作者没有通过图4所示那样的输入操作在用户坐标系 46上定义旋转轴，也例如在机器人14把持工件12的状态下向冲模34进行精加工并在示教程 序内示教加工开始位置，进而根据工件12的设计信息定义机器人14的旋转轨迹的半径、工 件12平面上的旋转轴线的斜率、弯曲加工的角度和速度，由此即使操作者没有指定该圆弧 的结束点和中间点的位置，也能够正确地示教在弯曲加工中跟进工件12W冲模34的边缘为 旋转轴描绘圆弧的动作的机器人14的圆弧插补动作。
[0061] 此外，在上述第一~第Ξ实施例中，操作者可W将图3所示例那样的围绕旋转轴线 (用户坐标系46的Y轴）的目标旋转角度和到达该旋转角为止的旋转角速度设定为配置，图 10表示出该设定例子(示教操作盘30的画面32)。可W将所设定的配置存储在机器人控制装 置18或示教操作盘30等所具有的适当的存储器(存储部）中。
[0062] 接着，如图11所示，在机器人14的示教程序60内定义加工开始位置P[l]和动作形 式，附加弯曲加工指令(BEND_START)，并且指定所存储的配置的编号(在此为1)，由此在机 器人控制部26内生成用于使机器人14执行圆弧插补动作的内部程序62(图12)。
[0063] 机器人控制部26根据所生成的内部程序62使机器人14进行圆弧插补动作，另一方 面，为了使机器人14与弯曲加工机16进行同步动作，与机器人14的动作开始同时地经由机 器人通信部28向弯曲加工机控制装置20发送信号指令。运样，将弯曲加工中的机器人14的 速度推移存储为配置数据，能够从示教程序60进行指定，由此在需要根据弯曲加工机16的 冲头、冲模的形状等在弯曲加工中使机器人14的速度发生变化的情况下，也能够进行正确 的圆弧插补动作。
[0064] 在上述第一~第Ξ实施例中，可W将与加压轴驱动部40的速度有关的信息作为外 部信号从图1所示的加工机控制部42发送给机器人控制部26,机器人控制部26可W进行该 速度信息和基准速度的比较，实时地调整机器人14的速度倍率。或者，也可W根据速度的积 分值求出加压轴驱动部40的移动量，将与之有关的信息作为外部信号发送到机器人控制部 26,在该情况下机器人控制部26可W根据预先定义的加压轴驱动部40的移动量和机器人14 的移动量之间的相关关系，实时地进行机器人14的速度调整。
[0065] 由此，能够适当地与弯曲加工机16的加工速度一致地调整预先指定的机器人14的 跟进速度。另外，在希望在测试模式下使弯曲加工机16低速动作的情况等下，也可W适当地 控制机器人14。
[0066] 在上述第一~第Ξ实施例中，根据冲模34或冲头36的形状，在工件12的弯曲加工 的开始时(p[l])和结束时(p[3])，旋转轴线(在图示例子中为用户坐标系46的Y轴）的位置 有时会移动(变化）（在图示例子中在大致铅垂下方移动）。因此，如图13所示，理想的是预先 定义弯曲加工开始时的旋转轴线的位置64和旋转结束时的旋转轴线的位置66,进行向W弯 曲加工(旋转)开始时的旋转轴线为中屯、的圆弧插补动作追加旋转轴线的移动方向的动作 分量(在图示例子中为Z方向分量68)的插补动作。
[0067] 或者，也可W如图14所示，在示教弯曲加工(旋转)结束时的位置(P[3])时，使工件 12从弯曲加工开始时的用户坐标系46上的旋转轴线的位置偏移该旋转轴线的移动方向的 动作分量(在图示例子中为Z方向分量68)。在该情况下，示教旋转开始位置(P[l])和旋转结 束位置(P[3])运2点，分别求出从旋转开始位置和旋转结束位置处的工具前端坐标系向用 户坐标系的转换矩阵，使转换矩阵的元素逐渐发生变化并求出增加量矩阵，一边根据该转 换矩阵和该增加量矩阵进行逆转换，一边对工具前端坐标系进行插补控制，由此能够得到 实质上与图13的例子相同的作用效果。此外，例如如日本特开昭63-268005号公报所记载的 那样，与转换矩阵、逆转换有关的方法本身是公知的。
[0068] 如图13或图14所示，即使在弯曲加工中保持工件12的机器人14的动作轨迹不成为 严格的圆弧轨迹的情况下，与弯曲加工机16的冲模34或冲头36和工件12的接点的移动一致 地使弯曲加工的旋转轴移动，由此不对工件12施加不适当的力就能够进行机器人14的流杨 的跟进动作。
[0069] 在图1的实施方式中，向机器人手24赋予平衡功能，由此在对弯曲加工的跟进所需 要的机器人14的动作轨迹不成为严格的圆弧的情况、与弯曲加工机16的同步的定时产生偏 差的情况等下，不对工件12施加不适当的力而能够进行弯曲加工。
[0070] 另外，在图1的实施方式中，也可W将机器人14所具有的附加轴用作使冲头36移动 的加压轴驱动部40。在该情况下，可W通过机器人控制装置18控制该附加轴，因此不需要弯 曲加工机控制装置20,从而能够谋求机器人系统10的低成本。另外，不需要考虑机器人控制 装置18和弯曲加工机控制装置20之间的通信延迟等，因此能够更高精度地进行机器人14和 弯曲加工机16的同步动作。
[0071]根据本发明，即使操作者没有指定圆弧的结束点和中间点，也能够简单并且正确 地示教在弯曲加工中跟进工件12所产生的旋转动作的机器人的圆弧插补动作。
【主权项】
1. 一种机器人系统，具备:机器人，其具备保持板状的工件的机械手;弯曲加工机，其在 上述工件被上述机械手保持的状态下，进行上述工件的弯曲加工，该机器人系统的特征在 于， 预先在控制上述机器人的机器人控制装置中定义上述弯曲加工的弯曲动作的旋转轴 线、上述机器人前端的工具前端坐标系， 上述机器人控制装置根据所示教的加工开始位置、指令线速度以及指令旋转角度，使 上述工具前端坐标系从上述加工开始位置以上述旋转轴线为中心通过上述指令线速度移 动上述指令旋转角度， 上述机器人控制装置以及控制上述弯曲加工机的弯曲加工机控制装置使上述工具前 端坐标系的移动开始的定时和上述弯曲加工机的弯曲动作开始的定时一致，进行上述机器 人和上述弯曲加工机的同步控制。2. -种机器人系统，具备:机器人，其具备保持板状的工件的机械手;弯曲加工机，其在 上述工件被上述机械手保持的状态下，进行上述工件的弯曲加工，该机器人系统的特征在 于， 预先在控制上述机器人的机器人控制装置中定义上述弯曲加工的弯曲动作的旋转轴 线、上述机器人前端的工具前端坐标系， 上述机器人控制装置根据加工开始位置处的从上述工具前端坐标系到上述旋转轴线 的距离、上述工具前端坐标系的斜率、指令线速度以及指令旋转角度，使上述工具前端坐标 系从上述加工开始位置以上述旋转轴线为中心通过上述指令线速度移动上述指令旋转角 度， 上述机器人控制装置以及控制上述弯曲加工机的弯曲加工机控制装置使上述工具前 端坐标系的移动开始的定时和上述弯曲加工机的弯曲动作开始的定时一致，进行上述机器 人和上述弯曲加工机的同步控制。3. 根据权利要求1或2所述的机器人系统，其特征在于， 上述机器人控制装置将从上述工具前端坐标系到上述旋转轴线的距离、上述工具前端 坐标系的基准向量的角度分量进行实时地显示，或作为信号输出到外部。4. 一种机器人系统，具备:机器人，其具备保持板状的工件的机械手;弯曲加工机，其在 上述工件被上述机械手保持的状态下进行上述工件的弯曲加工，该机器人系统的特征在 于， 预先在控制上述机器人的机器人控制装置中定义上述机器人前端的工具前端坐标系， 上述机器人控制装置根据所示教的加工开始位置、指令线速度、指令旋转角度、加工开 始位置处的从上述工具前端坐标系到上述旋转轴线的距离以及上述工具前端坐标系的斜 率，使上述工具前端坐标系从上述加工开始位置以上述旋转轴线为中心通过上述指令线速 度移动上述指令旋转角度， 上述机器人控制装置以及控制上述弯曲加工机的弯曲加工机控制装置使上述工具前 端坐标系的移动开始的定时和上述弯曲加工机的弯曲动作开始的定时一致，进行上述机器 人和上述弯曲加工机的同步控制。5. 根据权利要求1~4中的任意一项所述的机器人系统，其特征在于， 将弯曲加工中的上述机器人的速度推移存储为配置数据，使得能够从上述机器人的示 教程序指定上述配置数据。6. 根据权利要求1~5中的任意一项所述的机器人系统，其特征在于， 将与上述弯曲加工机的速度或移动量有关的信息作为外部信号发送到上述机器人控 制装置，上述机器人控制装置根据上述外部信号实时地调整上述机器人的速度。7. 根据权利要求1~6中的任意一项所述的机器人系统，其特征在于， 向以上述旋转轴线为中心的上述机器人的圆弧插补动作追加上述工件的弯曲加工中 的上述旋转轴线的移动方向的动作分量。8. 根据权利要求1~7中的任意一项所述的机器人系统，其特征在于， 上述机器人的上述机械手具有均衡机构。9. 根据权利要求1~8中的任意一项所述的机器人系统，其特征在于， 上述机器人具有作为上述弯曲加工机的加压轴驱动部而使用的附加轴。
【文档编号】B21D7/06GK105935710SQ201610125444
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】高山佑辅
【申请人】发那科株式会社