用于工具Τ的外力而使工具前端的位置偏移的情况进行修正的修正量的修正量计算部11 ;以及生成表示由修正量计算部11计算的修正量与时间的关系的修正曲线的修正曲线生成部12。
[0033]再有，机器人控制装置10包括:基于机器人R的各轴的马达的电流值来判定上述马达是否反转的反转判定部13 ;以及反冲修正量计算部14，其在由反转判定部13判定为上述马达为反转时，计算对因反转的轴的反冲而使工具的前端位置偏移进行修正的反冲修正量，并与上述的修正量相加。此外，代替对机器人R的各轴的马达进行判定，反转判定部13也可以对配备于工具Τ的马达Μ或使工具Τ接近以及离开工件W的马达(未图示)的反转进行判定。
[0034]再有，机器人控制装置10包括:将机器人R的各轴的马达的电流值与作用于工具Τ的外力之间的关系以图或表的形式存储的存储部15 ;以及基于存储在存储部15的关系与上述马达的电流值来计算外力的外力计算部16。此外，存储部15也可以存储配备于工具Τ的马达Μ或使工具Τ接近以及离开工件W的马达(未图示)的电流值与外力的关系。
[0035]再有，机器人控制装置10包括时间序列存储部17，其以时间序列存储从将工具Τ开始按压至工件W到工具Τ从工件W脱离结束的马达Μ的电流值。此外，时间序列存储部17也可以如上所述地存储机器人R的各轴的马达的电流值或使工具Τ接近以及离开工件W的马达(未图示)的电流值。
[0036]图3是表示本发明的加压力与时间的关系的图。以下，参照图3，对本发明的控制系统1的加工过程进行说明。首先，在时间段Τ1中，机器人控制装置10驱动机器人R，使工具T移动至工件W上的期望的加工位置。接下来，在时刻Τ2，机器人控制装置10输出开始加压信号。由此，马达Μ被驱动而使工具Τ开始旋转，然后工具Τ朝向工件W下降。此外，在时间段Τ1以及时刻Τ2，作用于工具Τ的加压力为零。
[0037]接下来，在时刻Τ3，工具Τ到达工件W而开始按压工件W，机械接合工序开始。因此，如图3所示，从时刻Τ3开始产生加压力。从图3可以看出，加压力随时间的经过而线性上升，并在时刻Τ4到达目标加压力。
[0038]在从时刻Τ4经过规定时间的时刻Τ5，机器人控制装置10输出开始减压信号。由此，在时刻Τ6，工具Τ从工件W开始脱离，因此，加压力将降低。从图3可以看出，加压力随时间的经过而线性下降，在时刻Τ7加压力成为零，减压作用结束。由此，工件W的一个加工位置的机械接合工序结束。此外，在时间段Τ8中，使工具Τ移动至工件W的下一个下降位置，或是更换工件W。
[0039]在此，在现有技术中，在从时刻Τ3到时刻Τ4之间工具Τ的前端位置偏移的情况下，需要在与位置偏移的方向相反的方向上作用比工件W的表面与工具Τ的接触面之间的最大静摩擦力更大的力。
[0040]为了应对这样的情况，在本发明中，修正量计算部11计算对因作用于工具Τ的外力而使工具前端的位置偏移的情况进行修正的修正量。而且，修正曲线生成部12基于每个规定的控制周期的修正量来生成修正曲线。
[0041]图4是表示修正量与时间的关系的图，表示修正曲线。将图3与图4比较可以看出，修正曲线大致对应于图3所示的加压力与时间的关系。而且，机器人控制装置10在机器人R的每个规定的控制周期的动作指令上加上基于修正曲线的修正量。
[0042]以下，对修正量的计算方法进行说明。图5是机器人的侧视图。如图5所示，在作为弹性模型的机器人R中，预先设定球坐标系的弹性系数。图5的Ks( θ 1?Θ 6)为机器人R的各轴J1?J6的绕Z轴的弹性系数，Ks ( α 1?α 6)为各轴J1?J6的绕X轴的弹性系数，Ks ( β 1?β 6)是各轴J1?J6的绕Υ轴的弹性系数。此外，出于简洁的目的，在图5中省略一部分的弹性系数。
[0043]修正量计算部11基于图5所示的弹性系数，根据以下的数学式(1)，计算工具Τ的前端位置的修正量(Δχ，Ay，Δζ)。对每个规定的控制周期计算这种修正量。
[0044]( Δ X, Δ y, Δ z) = f (ω , FORCE, Ks) (1)
[0045]在此，ω为机器人R的当前位置，FORCE为预先指定的外力，Ks为图5所示的弹性系数。此外，机器人R的当前位置能够从配备于驱动机器人R的各轴的马达(未图示)的编码器(未图示)掌握。对外力进行后述。
[0046]修正量计算部11根据预先指定的外力以及机器人的当前位置，计算施加于加压前后的各轴J1?J6的转矩并乘以上述的弹性系数。由此，计算绕各轴J1?J6的修正量。而且，修正量计算部11将考虑绕各轴的修正量并进行顺序变换的情况的位置与不考虑修正量而进行顺序变换的情况的位置之间的差分作为球坐标系中外力引起的工具T的前端位置的修正量(Δχ，Δ y, Δ ζ)进行计算。
[0047]此外，工具Τ的前端位置的实际偏移量虽然受到工件W的表面与工具Τ的接触面之间的摩擦的影响，但是大致与施加于加压前后的各轴J1?J6的转矩成比例。但是，对于因工具Τ的旋转而引起的摩擦、依赖于机器人R的非线性的特性的部分，不与加压力成比例。对于这种不与加压力成比例的要素，通过按加工位置向数学式(1)追加能够调整的变量来对应即可。
[0048]另外，在控制机器人R时利用次级编码器的反馈控制的情况下，能够排除机器人R的减速器的反冲、空转区域的非线性成分的影响。然而，在次级编码器引起的反馈控制中，不能对绕机器人R的减速器(绕图5的Z轴)以外的扭转以及机器人R的臂的变形量进行修正。因此，可以并用次级编码器引起的反馈控制与上述的弹性模型，在这种情况下，能够提高工具前端的位置偏移的修正精度。
[0049]此外，在修正曲线生成部12基于由修正量计算部11计算的每个规定的控制周期的修正量来生成修正曲线时，设定以下的项目(a)到(d)。
[0050](a)从时刻T2输出开始加压信号到时刻T3开始加压为止的延迟时间(加压延迟时间)
[0051](b)从时刻T3开始加压到时刻T4到达目标加压力为止的时间常数(加压时间常数)
[0052](c)从时刻T5输出开始减压信号到时刻T6开始减压为止的延迟时间(减压延迟时间)
[0053](d)从时刻T6开始减压到时刻T7减压结束为止的时间常数(减压时间常数)
[0054]修正曲线生成部12根据每个规定的控制周期的修正量而预先生成修正曲线，在图3的时刻T2到时刻T7中，在机器人R的每个规定的控制周期的动作指令加上修正量，并供给至机器人R的各轴J1?J6的伺服马达。此时，考虑上述的项目(a)到(d)。
[0055]这样，在本发明中，基于预先制作的修正曲线而将修正量输入机器人的动作指令，所以能够以工具T的前端的位置不会偏移的方式进行控制。因此，能够简单地修正工具前端的位置偏移。
[0056]因此，在本发明中，如图2中虚线所示，工件W的加工位置不会偏移。因此，能够将第一金属部件W1以及第二金属部件W2机械性良好地接合。另外，在本发明中，不需要使用将工具T与工件W相互固定的配件，就能够以简单的结构实施机械接合工序。
[0057]此外，存在图3的时刻T4加压力过冲的情况或图3中有不同的多个目标加压力的情况。在这种情况下，增加由修正曲线设定的变量即可，由此，能够进一步精密地对工具前端的位置偏移