具备用于确认负荷信息的设定的功能的控制装置的制造方法_2

文档序号:9809784阅读:来源:国知局
[0028]负荷信息设定部11对于赋予机器人3的负荷设定负荷信息。负荷包括安装在机器人3的手腕32上的各种加工工具、或者机器人3的机械手33、或者机械手33以及通过该机械手33把持的工件等。负荷信息包括赋予机器人3的负荷的质量、重心位置、惯性行列等负荷参数。负荷信息既可以是通过用户输入的已知的信息,或者也可以是使用公知的推定功能(例如参照JPH09-091004A或JP2011-235374A)而求出的。也可以设定信号或通过程序进行切换的多个种类的负荷信息。当在控制装置10预先设定负荷信息时,可以直接使用初始设定。
[0029]推定扭矩计算部12根据通过负荷信息设定部11设定的负荷信息、当前的机器人3的姿势、机器人3的机构部的力学参数,计算为了保持机器人3静止的姿势所需要的扭矩(以下称为“推定扭矩”)。这里,机器人3 “静止”是指在刹车等个别的制动单元没有进行作用的状态下,通过伺服电动机34的输出扭矩暂时保持机器人3的姿势的状态。根据例如对伺服电动机34赋予的位置检测器、例如编码器的测量结果来求出机器人3的姿势。机构部的力学参数是已知的,预先进行设定的。另外,当推定扭矩被用于前馈控制时,推定扭矩计算部12代替另行计算推定扭矩,而代用为了前馈控制而计算出的推定扭矩。
[0030]实际扭矩计算部13计算为了维持机器人3实际在静止状态而输出的扭矩(以下称为“实际扭矩”)。根据例如伺服电动机34的反馈电流以及伺服电动机34的扭矩常数以及机构部的力学参数,按照公知的方法计算实际扭矩。另外,扭矩常数根据状况发生变化,因此也可以根据另行取得的温度信息适当进行调整。或者,也可以根据针对伺服电动机34的扭矩指令计算实际扭矩。这样,通过使用伺服电动机34的动作信息或针对伺服电动机34的指令,不需要另行设置传感器,所以能够削减成本。不过,在其他的实施方式中,实际扭矩计算部13根据安装在伺服电动机34的输出部上的扭矩传感器的测量结果,计算实际扭矩。这时,有不受扭矩常数的影响而准确求出实际扭矩的优点。
[0031]动作指令部17生成使机器人3的伺服电动机34动作的控制指令。在推定扭矩计算部12以及实际扭矩计算部13计算推定扭矩以及实际扭矩时,动作指令部17生成使机器人3成为静止状态而针对伺服电动机的指令。用于使机器人3静止的指令也可以是与通过推定扭矩计算部12计算的推定扭矩对应的指令。在另外的实施方式中,通过动作指令部17生成的根据使机器人3静止的指令而输出的扭矩可以作为推定扭矩被输入到扭矩比较部14。这时,动作指令部17即使作为推定扭矩计算部12也能发挥功能。
[0032]扭矩比较部14计算通过推定扭矩计算部12计算出的推定扭矩和通过实际扭矩计算部13计算出的实际扭矩之间的误差。进而,扭矩比较部14将这些扭矩的误差和预定的第一阈值进行比较。当误差超过第一阈值时,扭矩比较部14判定通过负荷信息设定部11进行设定的负荷信息为不适当。当误差为阈值以下时,扭矩比较部14判定当前的负荷信息为适当。可以通过比较相互的绝对值来执行扭矩的误差和阈值之间的比较,或者根据扭矩的误差是成为正值还是成为负值的情况,使用大小不同的阈值来执行扭矩的误差和阈值之间的比较。另外,推定扭矩以及实际扭矩为了维持能够比较的对应关系,在一方的扭矩是经由了减速机之后的扭矩的情况下,考虑减速机的减速和传输效率后适当计算另一方的扭矩。
[0033]停止处理部15在扭矩比较部14判定负荷信息为不适当时,将信号输出给动作指令部17,使机器人3停止。这时,中止预定的机器人3以后的动作。例如通过用户执行预定的操作而解除机器人3的停止状态。
[0034]通知处理部16将扭矩比较部14的比较结果通知给用户。例如通过文字、符号等在与控制装置10连接的显示设备上显示比较结果。或者,以用户能够感知的任意方式经由照明装置的点亮、警报声、针对外部设备的信号的发送等来通知比较结果。
[0035]图3是表示通过一个实施方式的控制装置10执行的处理的流程的流程图。参照图3后述的处理是通过负荷信息设定部11设定的负荷信息是否适当的判定处理。例如可以在为了使机器人3静止而每次发送指令时执行这样的判定处理,或者也可以根据程序应答外部信号,或者根据用户的操作来执行。
[0036]在步骤S301中,动作指令部17生成使机器人3静止的停止指令。在步骤S301中发送的指令例如是机器人3的移动量成为零的位置指令、或者是速度成为零的速度指令。即使在输入了静止指令后通过重力等机器人3进行动作时,根据需要反馈位置或速度,作为将错误作为积分项而累积的结果,机器人3静止。
[0037]如果机器人3成为静止状态,则进入步骤S302,推定扭矩计算部12根据通过负荷信息设定部11设定的负荷信息、机器人3的当前位置和姿势、机器人3的机构部的力学参数等,计算推定扭矩。
[0038]在步骤S303中,实际扭矩计算部13计算实际扭矩,即为了保持机器人3的姿势而实际输出的扭矩。
[0039]在步骤S304中,扭矩比较部14将推定扭矩和实际扭矩之间的误差与预定的第一阈值进行比较。在步骤S304中当扭矩的误差在第一阈值以下时,判定通过负荷信息设定部11设定的负荷信息为适当,进入能够省略的步骤S306。在步骤S306中,通过通知处理部16将负荷信息为适当的情况通知给用户。如果负荷信息的判定处理结束,则机器人3执行预定以后的动作。
[0040]另一方面,在步骤S304中当扭矩的误差超过第一阈值时,判定负荷信息为不适当,进入步骤S305。在步骤S305,停止处理部15输出停止信号,使机器人3停止。由此,中止机器人3以后的动作。进而,在能够省略的步骤S306中,通过通知处理部16将负荷信息为不适当的情况通知给用户。
[0041]在使用从实际赋予的负荷背离的负荷信息的情况下,机器人以比能够安全动作的加速度要大的加速度进行动作,有可能损伤机构部。或者在设定比实际的负荷大的负荷所对应的负荷信息的情况下,机器人3以不必要的低速继续动作,作为其结果循环时间增大,生产率下降。另外,控制装置10在具有根据负荷信息检测有无与外部的物体接触的功能的情况下,检测功能有可能不正常地动作。不过,根据本实施方式的控制装置,能够自动判定是否适当地设定了用于控制机器人3的负荷信息,能够根据需要停止机器人3。由此,能够防止由于不适当的负荷信息引起的上述各种问题。
[0042]在上述实施方式的变形例中,控制装置10的扭矩比较部14将推定扭矩和实际扭矩之间的误差与比第一阈值小的第二阈值进行比较。在扭矩的误差大于第二阈值且小于第一阈值的情况下,通知处理部16将负荷信息有可能不适当的情况通知给用户。当扭矩的误差比第一阈值大时,如上所述,通过停止处理部15停止机器人3,中止预定以后的动作。另夕卜,第二阈值可以设定为,虽然机器人3没有可能有损伤,但能够将机器人3有可能不能实现最佳动作的情况通知给用户。
[0043]这样,根据本变形例,当负荷信息为不适当时,根据与实际负荷的背离的程度,停止机器人3,或者执行针对用户的通知。扭矩的误差和第二阈值的比较与和第一阈值的比较同样,可以通过比较各自的决定值来执行,或者也可以根据扭矩的误差是成为正值还是成为负值,使用大小不同的第二阈值执行扭矩的误差和第二阈值的比
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