工业用机器人的原点位置返回方法及工业用机器人的制作方法_2

文档序号:9444207阅读:来源:国知局
、第二减速机、第三减速机以及第四减速机中的至少两个减速机以其轴中心与第二臂部相对于第一臂部的转动中心、第三臂部相对于第二臂部的转动中心、第四臂部相对于第三臂部的转动中心或手相对于第四臂部的转动中心一致的方式同轴地重叠配置,且构成连接第一臂部与第二臂部的第一关节部、连接第二臂部与第三臂部的第二关节部、连接第三臂部与第四臂部的第三关节部或连接第四臂部与手的第四关节部中的至少一部分,在形成为中空状的第一臂部、第二臂部、第三臂部或第四臂部的内部空间配置有以同轴地重叠的方式配置的至少两个减速机、以及与该至少两个减速机连接的第一马达、第二马达、第三马达以及第四马达中的至少两个马达,内部空间成为大气压。
[0041]在第一发明的工业用机器人中,形成为中空状的第一臂部、第二臂部、第三臂部或第四臂部的内部空间成为大气压,在该内部空间配置有第一减速机、第二减速机、第三减速机以及第四减速机中的至少两个减速机、以及与该至少两个减速机连接的第一马达、第二马达、第三马达以及第四马达中的至少两个马达。并且,在第一发明中,配置在内部空间的至少两个减速机以其轴中心一致的方式同轴地重叠。因此,在第一发明中,能够在减速机的轴向增大内部空间。即,在本发明中,能够增大成为大气压的内部空间的容积,从而增加内部空间内的空气的量。因此,在第一发明中,能够有效地冷却配置在成为大气压的内部空间的至少两个马达。并且,在第一发明中,由于在第二臂部相对于第一臂部的转动中心上、第三臂部相对于第二臂部的转动中心上、第四臂部相对于第三臂部的转动中心上或手相对于第四臂部的转动中心上配置有至少两台减速机,因此能够提高第一关节部、第二关节部、第三关节部或第四关节部的刚性。
[0042]接着,为了解决所述课题,已在权利要求7至13中叙述了第二发明,第二发明的工业用机器人的原点位置返回方法使工业用机器人返回至原点位置,工业用机器人的原点位置返回方法的特征在于,包括:假定当前位置设定工序,所述假定当前位置设定工序根据工业用机器人的状态对在当前位置的坐标为未知的状态下停止的工业用机器人的假定当前位置的坐标进行设定;动作工序,所述动作工序在假定当前位置设定工序后,使工业用机器人动作至指定位置;以及返回动作工序,所述返回动作工序在动作工序后,使工业用机器人自动返回至原点位置。
[0043]在第二发明的工业用机器人的原点位置返回方法中,由于在假定当前位置设定工序中对在当前位置的坐标为未知的状态下停止的工业用机器人的假定当前位置的坐标进行设定,因此根据已设定的假定当前位置的坐标,能够在动作工序中使工业用机器人进行适当的动作。并且,在第二发明中,由于在动作工序中使工业用机器人动作至指定位置,因此例如通过在动作工序中使工业用机器人动作至能够安全地返回原点的位置,能够在返回动作工序中使工业用机器人安全地自动返回至原点位置。如此,根据第二发明的原点位置返回方法,与以操作员的手动操作之类的复杂的方法使在当前位置的坐标为未知的状态下停止的工业用机器人返回至原点位置时相比,能够简单且安全地使工业用机器人返回至原点位置。
[0044]在第二发明中,例如工业用机器人包括:手,所述手用于装载搬送对象物;臂,所述臂包括被连接成能够转动的多个臂部,且手与臂的前端侧连接成能够转动;多个臂用马达,所述多个臂用马达用于使多个臂部转动;以及手用马达,所述手用马达用于使手转动,在假定当前位置设定工序中,设定手相对于臂的转动中心的假定当前位置的坐标,在动作工序中,使工业用机器人动作至在返回动作工序中的工业用机器人的返回动作时、收纳搬送对象物的收纳部与手以及搬送对象物不干涉的位置。
[0045]此时,由于工业用机器人包括多个臂用马达和手用马达,因此若以操作员的手动操作使在当前位置的坐标为未知的状态下停止的工业用机器人返回至原点位置,则其操作变得非常复杂,但在第二发明中,能够容易地使工业用机器人返回至原点位置。并且,此时,由于在假定当前位置设定工序中设定手的转动中心的假定当前位置的坐标,因此在动作工序中能够使工业用机器人以手以及搬送对象物与收纳部不干涉的方式动作。并且,此时,由于在动作工序中使工业用机器人动作至在返回动作工序中的工业用机器人的返回动作时、收纳搬送对象物的收纳部与手以及搬送对象物不干涉的位置,因此在返回动作工序中能够使工业用机器人安全地自动返回至原点位置。
[0046]在第二发明中,优选在工业用机器人连接有用于对工业用机器人指示动作位置的可搬式指示操作终端,在假定当前位置设定工序中,将操作员以目测确认而决定的手的转动中心的假定当前位置的坐标输入至指示操作终端,设定手的转动中心的假定当前位置的坐标。若如此构成,则能够容易地设定手的转动中心的假定当前位置的坐标。
[0047]在第二发明中,优选手在从成为手的转动的轴向的上下方向观察时直线地移动,进行搬送对象物向收纳部的搬入以及搬送对象物从收纳部的搬出,在动作工序中,使工业用机器人进行直线内插动作,以使在从上下方向观察时手在搬入以及搬出搬送对象物时的手的移动方向上移动。若如此构成,则在动作工序中,能够使工业用机器人以手以及搬送对象物与收纳部不干涉的方式动作。
[0048]在第二发明中,优选在假定当前位置设定工序中,无论利用在与成为手的转动的轴向的上下方向正交的平面上定义的圆柱坐标系的坐标以及直角坐标系的坐标中的哪个坐标都能够设定从上下方向观察时的手的转动中心的假定当前位置的坐标,通过圆柱坐标系的坐标和直角坐标系的坐标中的任一坐标设定从上下方向观察时的手的转动中心的假定当前位置的坐标。若如此构成,则能够利用在动作工序中易于使工业用机器人动作的坐标系的坐标对从上下方向观察时的手的转动中心的假定当前位置的坐标进行设定。
[0049]在第二发明中,优选工业用机器人包括用于在动作工序中使工业用机器人动作的操作部件,在动作工序中,通过点动操作使工业用机器人进行动作,所述点动操作是在工业用机器人的操作员对操作部件进行操作的期间工业用机器人动作、而在操作员停止操作部件的操作时工业用机器人停止的操作。若如此构成,则即使在如假定当前位置设定工序中设定的工业用机器人的假定当前位置的坐标与停止的工业用机器人的实际当前位置的坐标的偏差量较大、且在动作工序中以这种状态继续进行工业用机器人的动作时例如收纳部与手互相干涉的情况下,也能够通过一面进行点动操作,一面重新设定假定当前位置的坐标,防止在动作工序中收纳部与手发生干涉。
[0050]并且,为了解决所述课题,第二发明的工业用机器人包括:手,所述手用于装载搬送对象物;臂,所述臂包括被连接成能够转动的多个臂部,且手与臂的前端侧连接成能够转动;多个臂用马达,所述多个臂用马达用于使多个臂部转动;以及手用马达,所述手用马达用于使手转动,工业用机器人的特征在于,工业用机器人包括假定当前位置设定器件,所述假定当前位置设定器件用于对在手相对于臂的转动中心的当前位置的坐标为未知的状态下停止的工业用机器人的手的转动中心的假定当前位置的坐标进行设定。
[0051]第二发明的工业用机器人包括假定当前位置设定器件,所述假定当前位置设定器件用于对在手相对于臂的转动中心的当前位置的坐标为未知的状态下停止的工业用机器人的手的转动中心的假定当前位置的坐标进行设定。因此,在第二发明中,通过利用假定当前位置设定器件设定手的转动中心的假定当前位置的坐标,工业用机器人能够对手的转动中心的假定当前位置的坐标进行掌握。因此,在第二发明中,能够使工业用机器人进行适当的动作,从而使工业用机器人返回至原点位置。其结果是,在第二发明中,与以操作员的手动操作之类的复杂方法使在当前位置的坐标为未知的状态下停止的工业用机器人返回至原点位置时相比,能够用简单的方法使工业用机器人返回至原点位置。
[0052]并且,为了解决所述课题,已在权利要求14至18中叙述了第三发明,第三发明的工业用机器人具有包括被连接成能够相对转动的多个臂部的臂,工业用机器人的特征在于,工业用机器人包括:多个马达,所述多个马达用于使多个臂部转动;多个马达驱动器,所述多个马达驱动器分别对多个马达进行驱动控制;电源,所述电源对多个马达驱动器供电;充放电部,所述充放电部与多个马达驱动器连接,且能够通过由多个马达产生的再生电流进行充电;以及控制执行部,所述控制执行部控制多个马达驱动器,在工业用机器人紧急停止时,切断电源,且控制执行部使用从充放电部供给的电力一面控制多个马达驱动器,一面使多个马达停止。
[0053]在第三发明的工业用机器人中,在其紧急停止时,切断向多个马达驱动器供电的电源。因此,在第三发明中,在工业用机器人紧急停止时,能够使多个马达在比较短时间内停止,从而能够在比较短的时间内确保安全。并且,在第三发明中,在工业用机器人紧急停止时,控制执行部使用从能够通过由多个马达产生的再生电流进行充电的充放电部供给的电力一面控制马达驱动器,一面使多个马达停止。即,在第三发明中,在工业用机器人紧急停止时,使用从充放电部供给的电力一面控制多个马达,一面使多个马达停止。因此,在第三发明中,即使在工业用机器人包括用于使多个臂部转动的多个马达时,也能够使工业用机器人以臂的姿势呈指定的状态的方式紧急停止。
[0054]在第三发明中,优选工业用机器人包括:手,所述手与臂的前端侧连接成能够转动;手用马达,所述手用马达用于使手相对于臂转动;以及手用马达驱动器,所述手用马达驱动器对手用马达进行驱动控制,在紧急停止时,控制执行部使用从充放电部供给的电力一面控制手用马达驱动器,一面使手用马达停止。若如此构成,则即使在工业用机器人包括用于使手转动的手用马达时,也能够使工业用机器人将手相对于臂的姿势保持为指定状态而紧急停止。
[0055]在第三发明中,工业用机器人例如包括主体部,臂的基端侧与所述主体部连接成能够转动,并且,在工业用机器人中,作为臂部包括:第一臂部,所述第一臂部的基端侧与主体部连接成能够转动;以及第二臂部,所述第二臂部的基端侧与第一臂部的前端侧连接成能够转动,且手与第二臂部的前端侧连接成能够转动,作为马达包括:第一马达,所述第一马达用于使第一臂部相对于主体部转动;以及第二马达,所述第二马达用于使第二臂部相对于第一臂部转动,作为马达驱动器包括:第一马达驱动器,所述第一马达驱动器对第一马达进行驱动控制;以及第二马达驱动器,所述第二马达驱动器对第二马达进行驱动控制。
[0056]在第三发明中,优选工业用机器人包括:升降用马达,所述升降用马达用于使臂升降;升降用马达驱动器,所述升降用马达驱动器对升降用马达进行驱动控制;第一制动器,所述第一制动器用于使升降用马达停止;以及第二制动器,所述第二制动器用于以比第一制动器的制动力大的制动力使升降用马达停止,控制执行部控制升降用马达驱动器、第一制动器以及第二制动器,且在紧急停止时,使第一制动器工作后,使第二制动器工作,从而使升降用马达停止。若如此构成,则能够通过第一制动器和第二制动器使升降用马达在比较短的时间内停止。因此,例如即使在使无法控制升降用马达的工业用机器人紧急停止时,也能够防止臂落下。
[0057]在此,为了使升降用马达在更短的时间内停止,优选在紧急停止时使制动力较大的第二制动器立即工作。另一方面,在紧急停止时,若使制动力较大的第二制动器立即工作,则有时升降用马达想要过急地停止,反而危险。因此,在紧急停止时想要使制动力较大的第二制动器立即工作的情况下,优选控制执行部以使升降用马达向升降用马达继续旋转的方向旋转的方式控制升降用马达驱动器,以免升降用马达过急地停止。但是,此时,有可能存在紧急停止时充电于充放电部的电力因升降用马达驱动器而在短时间内被消耗的问题。若在紧急停止时充电于充放电部的电力因升降用马达驱动器而在短时间内被消耗,则有可能存在以下问题:控制执行部无法使用从充放电部供给的电力控制马达驱动器,导致多个臂部分别自由转动而引起意外事故。
[0058]与此相对,在紧急停止时,只要控制执行部在使制动力较小的第一制动器工作而降低升降用马达的转速后,使制动力较大的第二制动器工作而使升降用马达停止,升降用马达就不易突然停止,其结果能够降低在紧急停止时因升降用马达驱动器而消耗的充放电部的电力。因此,若如此构成,则在紧急停止时,能够使用从充放电部供给的电力控制多个马达,并使工业用机器人以臂的姿势呈指定的状态的方式紧急停止。
[0059]并且,为了解决所述课题,在第三发明的工业用机器人的控制方法中,该工业用机器人包括:臂,所述臂包括被连接成能够相对转动的多个臂部;多个马达,所述多个马达用于使多个臂部转动;多个马达驱动器,所述多个马达驱动器分别对多个马达进行驱动控制;电源,所述电源对多个马达驱动器供电;以及充放电部,所述充放电部与多个马达驱动器连接,且能够通过由多个马达产生的再生电流进行充电,工业用机器人的控制方法的特征在于,在工业用机器人紧急停止时,切断电源,且使用从充放电部供给的电力一面控制多个马达驱动器,一面使多个马达停止。
[0060]在第三发明的工业用机器人的控制方法中,在工业用机器人紧急停止时,切断对多个马达驱动器供电的电源。因此,在第三发明中,在工业用机器人紧急停止时,能够使多个马达在比较短的时间内停止,从而能够在比较短的时间内确保安全。并且,在第三发明中,在工业用机器人紧急停止时,使用从能够通过由多个马达产生的再生电流进行充电的充放电部供给的电力一面控制马达驱动器,一面使多个马达停止。即,在第三发明中,在工业用机器人紧急停止时,使用从充放电部供给的电力一面控制多个马达,一面使多个马达停止。因此,根据第三发明的工业用机器人的控制方法,即使在工业用机器人包括用于使多个臂部转动的多个马达时,也能够使工业用机器人以臂的姿势呈指定的状态的方式紧急停止。
[0061]为了解决所述课题,已在权利要求19至23中叙述了第四发明,第四发明的工业用机器人包括:臂,所述臂包括被连接成能够相对转动的多个臂部;多个马达,所述多个马达用于使多个臂部转动;以及主体部,臂的基端侧与所述主体部连接成能够转动,工业用机器人的特征在于,控制工业用机器人的控制部根据臂的姿势和臂的动作方向切换是使用以臂相对于主体部的转动中心为原点的圆柱坐标系控制工业用机器人,还是使用以臂的转动中心为原点的直角坐标系控制工业用机器人。
[0062]并且,为了解决所述课题,在第四发明的工业用机器人的控制方法中,该工业用机器人包括:臂,所述臂包括被连接成能够相对转动的多个臂部;多个马达,所述多个马达用于使多个臂部转动;以及主体部,臂的基端侧与所述主体部连接成能够转动,工业用机器人的控制方法的特征在于,工业用机器人的控制方法根据臂的姿势和臂的动作方向切换是使用以臂相对于主体部的转动中心为原点的圆柱坐标系控制工业用机器人,还是使用以臂的转动中心为原点的直角坐标系控制工业用机器人。
[0063]在第四发明的工业用机器人中,控制部根据臂的姿势和臂的动作方向切换是使用以臂相对于主体部的转动中心为原点的圆柱坐标系控制工业用机器人,还是使用以臂的转动中心为原点的直角坐标系控制工业用机器人。并且,在第四发明的工业用机器人的控制方法中,根据臂的姿势和臂的动作方向切换是使用以臂相对于主体部的转动中心为原点的圆柱坐标系控制工业用机器人,还是使用以臂的转动中心为原点的直角坐标系控制工业用机器人。因此,在第四发明中,在从臂的转动的轴向观察时臂的前端侧在通过臂相对于主体部的转动中心的假想线上直线地移动的情况下,能够利用圆柱坐标系控制工业用机器人,在从臂的转动的轴向观察时臂的前端侧在不沿着通过臂相对于主体部的转动中心的假想线的位置直线地移动的情况下,能够利用直角坐标系控制工业用机器人。
[0064]因此,在第四发明中,在从臂的转动的轴向观察时臂的前端侧在通过臂的转动中心的假想线上直线地移动的情况下,能够使用圆柱坐标系的坐标指示臂的前端侧的移动位置,在从臂的转动的轴向观察时臂的前端侧在不沿着通过臂的转动中心的假想线的位置直线地移动的情况下,能够使用直角坐标系的坐标指示臂的前端侧的移动位置。即,在第四发明中,在从臂的转动的轴向观察时臂的前端侧在不沿着通过臂的转动中心的假想线的位置直线地移动的情况下,不使用圆柱坐标系的坐标,而能够使用直角坐标系的坐标指示臂的前端侧的移动位置。其结果是,在第四发明中,即使在从臂的转动的轴向观察时臂的前端侧在不沿着通过臂的转动中心的假想线的位置直线地移动的情况下,也能够容易地指示臂的前端侧的移动位置。
[0065]在第四发明中,工业用机器人例如包括:手,所述手与臂的前端侧连接成能够转动;以及手用马达,所述手用马达用于使手转动,并且,在工业用机器人中,作为臂部包括:第一臂部,所述第一臂部的基端侧与主体部连接成能够转动;以及第二臂部,所述第二臂部的基端侧与第一臂部的前端侧连接成能够转动,且手与第二臂部的前端侧连接成能够转动,在从成为手、第一臂部以及第二臂部的转动的轴向的上下方向观察时手相对于第二臂部的转动中心在通过臂的转动中心的假想线上直线地移动的情况下,控制部利用圆柱坐标系控制工业用机器人,在从上下方向观察时手的转动中心在不沿着假想线的位置直线地移动的情况下,控制部利用直角坐标系控制工业用机器人。
[0066]此时,在从上下方向观察时手的转动中心在通过臂的转动中心的假想线上直线地移动的情况下,能够使用圆柱坐标系的坐标指示手的转动中心的移动位置,在从上下方向观察时手的转动中心在不沿着通过臂的转动中心的假想线的位置直线地移动的情况下,能够使用直角坐标系的坐标指示手的转动中心的移动位置。因此,即使在从上下方向观察时手的转动中心在不沿着通过臂的转动中心的假想线的位置直线地移动的情况下,也能够容易地指示手的转动中心的移动位置。
[0067]在第四发明中,例如在第一臂部相对于主体部不转动且第二臂部相对于第一臂部不转动的状态下手相对于第二臂部转动时,控制部利用圆柱坐标系控制工业用机器人。并且,在第四发明中,例如在第二臂部相对于第一臂部不转动且手相对于第二臂部不转动的状态下第一臂部相对于主体部转动时,控制部利用圆柱坐标系控制工业用机器人。
[0068]发明效果
[0069]如以上说明,在第一发明的配置在真空中的臂的至少一部分的内部成为大气压的工业用机器人中,能够有效地冷却配置在臂的内部的大气中的手或臂的驱动用马达。
[0070]接着,如以上说明,根据第二发明的工业用机器人的原点位置返回方法,能够用简单的方法使在当前位置的坐标为未知的状态下停止的工业用机器人返回至原点位置。并且,在第二发明的工业用机器人中,即使工业用机器人在当前位置的坐
当前第2页1 2 3 4 5 6 
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