CN118204963A - 机器人的自动示教方法及机器人控制装置 - Google Patents

Abstract

能够对在工作台间搬运工件的机器人，更准确地自动示教工作台中心。确定接近与工作台中心C的位置关系已知的位置确定用工具(61)的3N种(其中N≥2)方向(步骤101)，重复对每第N个选择方向并设定由三个方向构成的组，得到N个组(步骤102)。针对每个组，使用该组的三个方向使手(14)接近位置确定用夹具(61)，并求出位置确定用夹具(61)的坐标(步骤103)。计算对每个组求出的坐标的平均值(步骤104)，将该平均值作为用于自动示教的位置确定用夹具(61)的坐标(步骤107)。

Description

机器人的自动示教方法及机器人控制装置

技术领域

本发明涉及机器人的自动示教方法和执行这种自动示教方法的机器人控制装置。

背景技术

在半导体装置的制造工序中，使用在工作台间搬运作为工件的半导体晶片的搬运用机器人。在以下的说明中，将成为由机器人进行的工件的取出(即装载)和卸货(即卸载)的对象的物体总称为工作台。在半导体制造工序中用于收纳晶片的盒子、对晶片进行某种处理的工件处理装置分别是工作台。在工作台上，严格地规定了由机器人搬运时应配置工件的区域(称为工件配置区域)，将工件配置位置的中心称为工作台中心。为了使用机器人在工作台之间搬运工件，需要针对每个工作台向机器人示教(教学)机器人的坐标系中的工作台中心的坐标。在通过水平多关节机器人搬运半导体晶片等板状的工件的情况下，工件在保持其水平姿势的状态下被搬运，为了在工作台内进行工件的装载和卸载，工件在垂直方向上稍微移动，因此只要准确地示教水平面内的工作台中心即可。

以往，在控制机器人的机器人控制装置上连接悬架式操纵台，经由悬架式操纵台手动地使机器人动作，由此向机器人示教工作台的准确位置。但是，通过手动的示教存在产生由进行示教的作业人员引起的偏差、示教需要较长时间等技术问题。根据机器人和工作台的设计数据、将机器人和工作台安装在现场时的安装数据等，已知机器人与工作台的大致位置关系。因此，专利文献1、2公开了将与工作台中心的位置关系已知的圆柱状的夹具(也称为销)配置在工作台内，一边使机器人前端的手(也称为末端执行器)在不同的三个方向上移动，一边利用安装在手上的传感器以非接触的方式检测该夹具，由此准确地求出工作台中心。根据该方法，能够在机器人的坐标系中准确地确定工作台中心的位置，能够进行工作台中心的自动示教。作为传感器，使用具备发光部和受光部，并检测光路被夹具遮挡的情况的对射式传感器。专利文献3公开了在使用对射式传感器来检测夹具时，进行多次检测动作来进行回归分析，或者执行最小二乘近似和数值搜索来提高检测精度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－284728号公报

专利文献2：日本特开2013－153187号公报

专利文献3：日本特表2022－520052号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在通过使用设置在手上的对射式传感器以非接触的方式检测圆柱状的夹具来求出工作台中心的坐标值的情况下，有时重复求出坐标值时的再现性差，位置的确定误差未必变小，由此，有时不能以足够的精度进行机器人的自动示教。

本发明的目的在于提供一种能够更准确地自动示教工作台中心的自动示教方法和执行这种自动示教方法的机器人控制装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的一方式的自动示教方法是对具有手并配置在作业区域的内部的机器人，自动地示教经由作为开口的连接部而与作业区域连接的工作台的工作台中心的位置的自动示教方法，将从作业区域的内部经由连接部朝向工作台中心的方向设为Y方向，并将与Y方向垂直的方向设为X方向而确定XY坐标系，将XY坐标系设为机器人坐标系，将由X方向和Y方向展开的平面设为XY平面，该自动示教方法具有：在工作台的内部，在与工作台中心的相对位置关系已知的位置配置圆柱状的位置确定用夹具的工序；第一设定工序，设N为2以上的整数，在使手进入到工作台的内部时，朝向位置确定用夹具在XY平面中在手能够取的角度范围内确定3N种方向；第二设定工序，设由从在1中确定的3N种方向中按每N个方向选择的三个方向构成组，从角度范围的一端侧改变起算点的同时选择方向而设定不同的N个组；位置计算工序，针对在第二设定工序中设定的每个组，使手从包含在该组中的三个方向接近位置确定用夹具，通过设置在手上的传感器以非接触的方式检测位置确定用夹具，并计算机器人坐标系中的位置确定用夹具的坐标；以及平均计算工序，求出针对所有的组得到的坐标的平均值，将平均值作为在机器人的示教中使用的位置确定用夹具的坐标。

根据一方式的自动示教方法，能够兼顾从整体上尽可能多的方向使手接近位置确定用夹具这一条件、和从相互尽可能远离的不同的三个方向使手接近位置确定用夹具这一条件，来确定机器人坐标系中的位置确定用夹具的位置，所以位置确定用夹具的确定的坐标中的偏差变小，能提高自动示教精度。

在一方式的自动示教方法中，优选从在位置计算工序中得到的坐标中搜索偏离值，在存在偏离值的情况下排除该偏离值并在平均计算工序中计算平均值。通过排除偏离值，能够进一步减少关于位置确定用夹具的位置的偏差，进一步提高自动示教精度。在这种情况下，在平均计算工序中，还计算针对所有组所获得的坐标的方差σ，并且可以基于方差σ进行对偏离值的判定。使用方差σ，从而便于偏离值的判定。

在一方式的自动示教方法中，优选在第一设定工序中，从位置确定用夹具观察，以等角度间隔确定3N种方向。通过等间隔地确定方向，各种误差因素被平均化，对于位置确定用夹具的位置的偏差进一步减少。

在一方式的自动示教方法中，机器人是水平多关节机器人，X方向和Y方向都是在水平面内的方向。在该情况下，如果水平多关节机器人是搬运工件的搬运用机器人，则能够降低工件的放置失败的频度。在该情况下，优选在位置计算工序中使手在水平面内移动。通过使手在水平面内移动，可以排除由于在垂直方向上移动手而导致的机器人的机械误差的影响。另外，在一方式中，Y方向例如是在连接部的位置中与作业区域的壁面垂直的方向。通过这样构成，在工作台沿着X方向排列在作业区域的壁面上时，能够容易地进行各工作台的工作台中心的自动示教。

在一方式的自动示教方法中，传感器例如是对射式传感器。在机器人是半导体晶片的搬运用机器人时，为了确认晶片的库存状况，大多设置有这样的对射式传感器，在这样的情况下，能够使用现有的对射式传感器使自动示教的精度提高。

一方式的机器人控制装置是控制具有手并配置在作业区域的内部的机器人，对机器人自动地示教经由作为开口的连接部而与作业区域连接的工作台的工作台中心的位置的机器人控制装置，其中，将从作业区域的内部经由连接部朝向工作台中心的方向设为Y方向，并将与Y方向垂直的方向作为X方向而确定XY坐标系，XY坐标系是机器人坐标系，由X方向和Y方向展开的平面是XY平面，在工作台的内部，在与工作台中心的相对位置关系已知的位置配置有圆柱状的位置确定用夹具时，设N为2以上的整数，在使手进入到工作台的内部时，朝向位置确定用夹具，在XY平面中，在手能够取的角度范围内确定3N种方向，设由从3N种方向中按每N个方向选择的三个方向构成组，从角度范围的一端侧改变起算点的同时选择方向而设定不同的N个组，按设定的每个组，使手从该组中包含三个方向接近位置确定用夹具，通过设置在手上的传感器以非接触的方式检测位置确定用夹具，并计算机器人坐标系中的位置确定用夹具的坐标，求出针对所有的组得到的坐标的平均值，设平均值为机器人坐标系中的位置确定用夹具的坐标来进行机器人的示教。

根据一方式的机器人控制装置，由于能够兼顾使手从整体上尽可能多的方向接近位置确定用夹具这一条件、和使手从相互尽可能远离的不同的三个方向接近位置确定用夹具这一条件，来确定机器人坐标系中的位置确定用夹具的位置，因此位置确定用夹具的被确定的坐标中的偏差变小，自动示教精度提高。

发明效果

根据本发明，能够对机器人更准确地自动示教工作台中心。

附图说明

图1的(a)是表示机器人的俯视图，(b)是沿图1的(a)的B-B线的概略剖视图，(c)是表示手的放大俯视图。

图2的(a)～(d)是说明工作台中心的自动示教的图。

图3是说明夹具中心O的坐标的确定方法的图。

图4是说明自动示教方法的流程图。

附图标记说明

1…机器人；5…作业区域；10…基台；11…第一臂；12第二臂；13…第三臂；14…手；15…升降筒；20…叉部；21～24…马达；25…对射式传感器；26…发光部；27…受光部；28…光路；30…机器人控制装置；50…工件；51…工作台；52…连接部；53…工件配置位置；61、62…位置确定用夹具；C…工作台中心；O…夹具中心。

具体实施方式

接着，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1表示应用本发明的一实施方式的自动示教方法的机器人。图示的机器人1是水平多关节机器人，例如设置在作为长方形状的空间的作业区域5内，用于在设置于包围作业区域5的壁面上的工作台51的相互之间搬运板状的工件50。作业区域5是在工作台51之间搬运工件50时机器人1能够不与壁面等干涉地移动其臂11～13、手14的空间。另外，各工作台51是利用机器人1进行工件50的装载及卸载的场所，经由其连接部52与作业区域5连接。连接部52构成为设置在作业区域5的壁面上的开口，以使搭载有工件50的机器人1的手14能够进入工作台51的内部。因此，在通过机器人1对工作台51进行工件50的装载和卸载的情况下，通过连接部52时的手14的移动方向一般是与作业区域5的壁面垂直的方向。另外，在工作台51上规定有工件配置位置53，该工件配置位置53是在利用机器人1进行工件50的装载和卸载时，在该工作台51上配置工件50的位置。将工件配置位置53的中心设为工作台中心C。

接着，对机器人1的详细结构进行说明。机器人1具备：配置并固定在作业区域5的地面上的基台10；相对于基台10串联连结的三根臂即第一臂11、第二臂12及第三臂13；以及安装在第三臂13上的手14。基台10具备由升降马达(未图示)驱动而沿上下方向升降的升降筒15。各臂11～13及手14均具有基端部和前端部，通过第一臂11的基端部与升降筒15可旋转地连结，第一臂11由基台10保持。第一臂11能够随着升降筒15的升降而相对于基台10升降。通过升降筒15的升降，臂11～13及手14一体地升降，但本实施方式涉及水平多关节机器人1在水平面内的示教，因升降筒15产生的在高度方向上的动作比在水平面内的臂11～13及手14的动作小，因此，以下不对因升降筒15产生的机器人1在高度方向上的移动进行详细说明。

第一臂11由内置于升降筒15的马达21驱动而绕旋转轴J0在水平面内旋转。第二臂12的基端部以能够旋转的方式与第一臂11的前端部连结，第二臂12由第一臂11保持，并且由内置于第一臂11的马达22驱动而绕旋转轴J1在水平面内旋转。同样地，第三臂13的基端部以能够旋转的方式保持于第二臂12的前端部，第三臂13由内置于第二臂12的马达23驱动而绕旋转轴J2在水平面内旋转。手14的基端部以能够旋转的方式保持于第三臂13的前端部，手14由内置于第三臂13的马达24驱动而绕旋转轴J3在水平面内旋转。

图1的(c)是表示手14的结构的放大俯视图。在手14中，其前端部侧以叉状分支为两个而构成叉部20。工件50在搬运时在手14中水平地载置于叉部20的表面。在叉部20的一个分支的前端设置有发出激光的发光部26，在另一个分支的前端设置有来自发光部26的激光所入射的受光部27，由发光部26和受光部27构成对射式传感器25。在图中从发光部26朝向受光部27的箭头表示从发光部26朝向受光部27的光的光路28。根据对射式传感器25，根据在受光部27中能否检测出来自发光部26的光，能够以非接触的方式检测有无遮挡发光部26与受光部27之间的光路28的物体。这种对射式传感器25一般设置在用于搬运半导体晶片的机器人1上，以便在工作台51是按每个槽收纳半导体晶片等工件50的盒子时，进行调查该盒子中的每个槽的库存状况的映射。

为了说明作为水平多关节机器人的机器人1的动作，在水平面内设定XY坐标。在此，如图所示，在作业区域5为长方形的空间且沿着其长边配置有多个工作台51时，将长边的延伸方向设为X方向，将与X方向垂直的方向设为Y方向。在机器人1使用其手14进入工作台51时，手14在Y方向上移动并通过连接部52，进入工作台51的内部。水平面内的机器人1的坐标系(以下称为机器人坐标系)由以旋转轴J0的位置为原点的上述那样的XY坐标系表示。以下，将这样设定了XY坐标系的水平面称为XY平面。另外，在相对于工作台51装载或卸载工件50时，需要使用机器人坐标系中的工作台中心C的坐标使机器人1动作，因此，在进行机器人1的示教时，需要示教XY平面中的工作台中心C的准确位置。另外，如图1的(b)所示，在机器人1上连接有进行机器人1的控制的机器人控制装置30，机器人控制装置30能够基于从外部输入的指令，驱动并控制马达21～24及升降用马达(未图示)。另外，机器人控制装置30能够控制机器人1来执行以下说明的自动示教。

接着，对准确地求出机器人坐标系中的工作台中心C的位置的自动示教进行说明。在自动示教中，求出水平面内的机器人坐标系中的工作台中心C的坐标、即上述XY平面中的工作台中心C的坐标。因此，在工作台51中，在远离工作台中心C且与工作台中心C的相对位置关系已知的两处，分别配置圆柱状的位置确定用夹具61、62。在图中描绘为在工件配置位置53的外周配置有位置确定用夹具61、62，但配置位置确定用夹具61、62的位置并不限定于此。由于位置确定用夹具61、62被设置成相对于XY平面即水平面直立，所以位置确定用夹具61、62的作为圆柱的轴在垂直方向上延伸，将XY平面中的该轴的位置设为夹具中心O。如果知道机器人坐标系中的两个位置确定用夹具61、62的各自的夹具中心O的坐标，则各夹具中心O与工作台中心C的位置关系也是已知的，因此能够计算出机器人坐标系中的工作台中心C的位置、即其XY坐标值。

图2是说明自动示教的图。在本实施方式中，使用设置在机器人1的手上的对射式传感器25以非接触的方式确定位置确定用夹具61、62各自的夹具中心O在机器人坐标系中的XY坐标值。位置确定用夹具61、62为圆柱状，其水平面的截面形状为正圆，该正圆的中心为夹具中心O。因此，使机器人1动作，针对每个位置确定用夹具61、62从作业区域5侧以不同的三个方向使手14向该位置确定用夹具61、62接近。在该情况下，由于经由连接部52的开口使手14进入到工作台51内，因此针对每个位置确定用夹具61、62，手14能够取的角度范围受到连接部52的开口的大小的制约。根据作业区域5和工作台51的设计数据、在作业区域5内的何处设置了机器人1的设置数据，可知由机器人坐标系表示的工作台中心C或各位置确定用夹具61、62的大致位置，因此能够使手14朝向各位置确定用夹具61、62接近，而不会使机器人1与作业区域5的壁面和工作台51的壁面碰撞。

图2的(a)表示使手14从不同的三个方向接近一者的位置确定用夹具61。当使手14接近位置确定夹具61时，对射式传感器25的光路28被位置确定夹具61遮挡。在手14的移动中光路28被遮挡的瞬间，该光路28在XY平面中与表示位置确定用夹具61的外周的圆的切线一致。光路28被遮挡的瞬间的机器人1的各轴的角度能够从与马达21～24连接的编码器的输出得知，另外，机器人1的臂11～13、手的长度是已知的，因此能够基于光路28被位置确定用夹具61遮挡的情况，得到在XY平面中位置确定用夹具61所表示的圆的切线的方程式。当使手14从三个不同的方向接近位置确定用夹具61时，如图2的(b)所示，得到XY平面中的三根切线L1～L3，能够得到这些切线L1～L3各自的方程式。如果将这些切线之间的二等分线的交点、例如切线L1、L2的二等分线设为直线M1，将切线L2、L3的二等分线设为直线M2，则直线M1、M2的交点成为夹具中心O。因此，能够根据切线L1～L3的方程式求出位置确定用夹具61的夹具中心O的准确的XY坐标值。通过对另一者的位置确定用夹具62也应用同样的步骤，也能够求出位置确定用夹具62的夹具中心O的准确的XY坐标值，并求出机器人坐标系中的位置确定用夹具61、62的准确的位置。由于已知工作台中心C和位置确定用夹具61、62的准确的相对位置关系，所以如图2的(c)所示，使用准确确定的位置确定用夹具61、62，能够确定机器人坐标系中的工作台中心C的准确位置。即，能够自动地示教工作台中心C的位置。

以上的说明是将两根位置确定用夹具61、62远离工作台中心C配置的情况下的说明，但只要能够如图2的(d)所示那样将位置确定用夹具61配置在工作台中心C，则通过与上述同样地确定机器人坐标系中的位置确定用夹具61的坐标，就能够求出工作台中心C的坐标。换言之，在该情况下，能够仅使用配置于工作台中心C的一根位置确定用夹具61来进行工作台中心C的自动示教。

但是，由于机器人1中的各种机械误差、对射式传感器25的光路28的光束直径有限、环境光的影响等，在如上述那样求出机器人坐标系中的位置确定用夹具61、62的位置即夹具中心O的坐标的情况下，有时再现性降低，得到的坐标值产生偏差。这种再现性的降低意味着夹具中心O的坐标的较大误差，导致工作台中心C的示教的示教误差。为了减小夹具中心O的坐标确定中的误差，可以考虑一边改变手14的移动方向一边多次执行使手14从不同的三个方向接近而求出夹具中心O的坐标的处理，对在各次的位置确定中得到的坐标值进行平均。因此，在本实施方式中，设多次进行从不同的三个方向使手14接近而求出夹具中心O的坐标的处理，从而根据其平均求出夹具中心O的坐标。在此，如果将坐标的确定次数设为N(其中N≥2)，则总计3N次使手14接近位置确定用工具61，但在本实施方式中，选择各次的位置确定中的手14的移动方向，以使工具中心O的坐标的确定误差变小。图3是说明本实施方式中的夹具中心O的坐标的确定方法的示意俯视图。在此，说明位置确定用夹具61的夹具中心O的坐标的确定方法，也能够同样地确定位置确定用夹具62的夹具中心的坐标。

如上所述，在接近位置确定用夹具61时的手14能够取的角度范围存在制约。该角度范围是以夹具中心O为中心朝向作业区域5的角度范围，在图3的(a)中用θ表示。角度范围θ的大小无论多大都小于180度，通常为几十度左右。另一方面，在使手14从不同的三个方向接近位置确定用夹具61来确定夹具中心O在机器人坐标系中的位置的情况下，使手14接近的三个方向相互尽可能地远离时，坐标的确定精度提高。另外，在确定夹具中心O的坐标时的误差的因素中包含机器人1中的减速机的角度传递误差，为了减小减速机的角度传递误差的影响，优选在角度范围θ内使手14从整体上尽可能多的方向朝向位置确定用夹具61接近来抵消误差的影响。为了减小确定夹具中心O的坐标时的其他误差的因素的影响，也优选使手14从整体上尽可能多的方向接近位置确定用夹具61。

考虑在每次进行位置的确定时使手14从相互尽可能远离的不同的三个方向接近位置确定用夹具61这一条件、和使手14从整体上尽可能多的方向接近位置确定用夹具61这一条件，在本实施方式中，在上述的角度范围θ内设定3N种方向。每个方向都只用于一次位置确定。优选这些方向从夹具中心O观察以等角度间隔排列。在图3的(a)中，各个设定的方向用箭头表示，各小圆表示在以与该小圆对应的方向使手14接近位置确定用夹具61时手14的对射式传感器25的光路28将与位置确定用夹具61的外周相接的位置。在图中，表示N＝5的情况，手14从15(＝3×5)种方向接近位置确定用夹具61。通过使N比5更大，使手14接近的方向的相互间的角度更小，能够进一步提高夹具中心O的坐标的确定精度。

在图3的(a)所示的例子中，由于在一次的位置确定中使用三个方向，所以通过使用十五种方向能够进行五次的位置确定。由于优选在各次的位置确定中使用的三个方向尽可能远离，所以从角度范围θ的一方的端部侧开始数，将第一个、第六个以及第十一个方向设为第一组，将第二个、第七个以及第十二个方向作为第二组，以下同样，将第五个、第十个以及第十五个方向设为第五组。图3的(b)用小圆内的阴影表示如何将图3的(a)所示的15种方向组合成组。然后，针对每个组使用属于该组的三个方向将夹具中心O的位置确定为坐标。图3的(c)是表示按每个组计算出的夹具中心O的位置的图，按每个组计算出的位置由十字型的标记表示。另外，小圆表示如图3的(b)所示那样进行分组，通过对射式传感器25的光路28在哪个位置检测到位置确定用夹具61的外周。因此，图3的(c)所示的小圆虽然是机器人坐标系的小圆，但表示包含上述各误差而确定的位置，从用粗线表示的本来的位置确定用夹具61的外周的位置偏离。在每次的位置确定中，这样根据包含误差的位置计算夹具中心O的位置，因此计算出的夹具中心O的位置也产生偏差。

在本实施方式中，通过求出由各次的位置确定所求出的夹具中心O的坐标的平均，来确定夹具中心O的最终坐标，并基于此来计算工作台中心C的坐标，进行工作台中心C的自动示教。此时，在基于各次的位置测定的夹具中心O的坐标中存在偏离值时，优选排除这样的偏离值的坐标而求出夹具中心O的坐标的平均值。作为偏离值的检测方法，可以使用公知的方法，例如，在求出基于各次的位置测定的夹具中心O的坐标的平均值时，也求出关于坐标的方差σ，可以将与计算出的平均值的距离为3σ以上的坐标数据作为偏离值。在图中虚线的圆表示3σ的范围，在这里所示的例子中，使用第一组的三个方向使手14接近位置确定用夹具61而得到的夹具中心O的位置在3σ的范围的外侧，作为偏离值处理。这样，通过排除偏离值来确定夹具中心O的最终坐标，能够排除误差大的组来确定夹具中心O的坐标，因此能够提高夹具中心O的坐标的再现性，也能够减小工作台中心C的位置的示教误差。

图4是表示求出位置确定用夹具61的夹具中心O在机器人坐标系中的坐标值的上述处理的流程图。该处理由机器人控制装置30执行。首先，在步骤101中，在使手14接近位置确定用工具61时手14能够取的角度范围θ的范围内，例如以等角度间隔设定3N种方向(其中(其中N≥2)。接着，在步骤102中，在3N种方向中，以从角度范围θ的一方的端部侧数第一个方向和第N+1个方向和第2N+1个方向的组合、第二个和第N+2个和第2N+2个的组合、第N个和第2N个和第3N个的组合的方式，按每第N个选择方向，设定合计N个分别由三个方向构成的组。然后，在步骤103中，针对每个组，使用该组的三个方向使手14接近位置确定用夹具61，按照使用图2说明的顺序，计算机器人坐标系中的夹具中心O的坐标。对N个组的全部完成夹具中心O的坐标的计算后，接着，在步骤104中，根据在步骤103中按每个组求出的合计N个夹具中心O的坐标，求出它们的平均值和方差σ。然后，在步骤105中，根据方差σ来判定是否存在偏离值，在存在偏离值的情况下，在步骤106中，排除该偏离值来重新计算夹具中心O的坐标的平均值，进入步骤107。在步骤105中判定为没有偏离值时，也直接进入步骤107。在步骤107中，将在步骤104中得到的平均值(没有偏离值的情况)或在步骤106中再计算得到的平均值(有偏离值的情况)设为用于自动示教的夹具中心O的坐标。由此，对于位置确定用夹具61，确定了用于自动示教的夹具中心O的坐标。对于另一个位置确定用夹具62，也能够通过同样的处理确定用于自动示教的夹具中心O的坐标，能够使用这些坐标进行工作台中心C的自动示教。

根据以上说明的本实施方式，能够再现性良好地求出夹具中心O的坐标，提高精度，由此，也能够减小关于工作台中心C的示教误差。通过提高自动示教的再现性和精度，能够减少作为搬运物的工件50的放置失败或重新进行自动示教的频度，能够提高包含机器人1的***整体的生产率。

此外，本技术可以采用以下结构。

(1)一种自动示教方法，对具备手并配置在作业区域的内部的机器人，自动地示教经由作为开口的连接部而与所述作业区域连接的工作台的工作台中心的位置，其中，

将从所述作业区域的内部经由所述连接部朝向所述工作台中心的方向设为Y方向，并将与所述Y方向垂直的方向设为X方向而确定XY坐标系，将所述XY坐标系设为机器人坐标系，将由所述X方向和所述Y方向展开的平面设为XY平面，

该自动示教方法具有：

在所述工作台的内部，在与所述工作台中心的相对位置关系已知的位置配置圆柱状的位置确定用夹具的工序；

第一设定工序，设N为2以上的整数，在使所述手进入所述工作台的内部时，朝向所述位置确定用夹具在所述XY平面中在所述手能够取的角度范围内确定3N种方向；

第二设定工序，由从在所述第一设定工序中确定的所述3N种方向中按每N个方向选择的三个方向构成组，从所述角度范围的一端侧改变起算点的同时选择方向而设定不同的N个组；

位置计算工序，针对在所述第二设定工序中设定的每个所述组，使所述手从包含在所述组中的三个方向接近所述位置确定用夹具，利用设置在所述手上的传感器以非接触方式检测所述位置确定用夹具，并计算所述位置确定用夹具在所述机器人坐标系中的坐标；以及

平均计算工序，求出对所有的所述组得到的所述坐标的平均值，

将所述平均值设为在所述机器人的示教中使用的所述位置确定用夹具的坐标。

(2)根据(1)所述的自动示教方法，其中，从在所述位置计算工序中得到的所述坐标中搜索偏离值，在存在所述偏离值的情况下，在所述平均计算工序中排除所述偏离值来计算所述平均值。

(3)根据(2)所述的自动示教方法，其中，在所述平均计算工序中，还计算对所有的所述组得到的所述坐标的方差，并根据所述方差进行对所述偏离值的判定。

(4)根据(1)至(3)中任一项所述的自动示教方法，其中，在所述第一设定工序中，从所述位置确定用夹具观察，以等角度间隔确定所述3N种方向。

(5)根据(1)至(4)中任意一项所述的自动示教方法，所述机器人是水平多关节机器人，且所述X方向和所述Y方向都是在水平面内的方向。

(6)根据(5)所述的自动示教方法，在所述位置计算工序中，使所述手在所述水平面内移动。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的自动示教方法，其中，所述Y方向是在所述连接部的位置与所述作业区域的壁面垂直的方向。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的自动示教方法，其中，所述传感器是对射式传感器。

(9)一种机器人控制装置，控制具有手并配置在作业区域的内部的机器人，对所述机器人自动地示教经由作为开口的连接部而与所述作业区域连接的工作台的工作台中心的位置，其中，

将从所述作业区域的内部经由所述连接部朝向所述工作台中心的方向作为Y方向，并将与所述Y方向垂直的方向作为X方向而确定XY坐标系，所述XY坐标系是机器人坐标系，由所述X方向和所述Y方向展开的平面是XY平面，在所述工作台的内部，在与所述工作台中心的相对位置关系已知的位置配置有圆柱状的位置确定用夹具时，

设N为2以上的整数，在使所述手进入到所述工作台的内部时，朝向所述位置确定用夹具，在所述XY平面中在所述手能够取的角度范围内确定3N种方向，设由从所述3N种方向中对每N个方向选择的三个方向构成组，从所述角度范围的一端侧改变起算点的同时选择方向而设定不同的N个组，

针对所设定的每个所述组，使所述手从该组中包含的三个方向接近所述位置确定用夹具，通过设置于所述手的传感器以非接触的方式检测所述位置确定用夹具，并计算所述位置确定用夹具在所述机器人坐标系中的坐标，

求出针对所有所述组得到的所述坐标的平均值，

设所述平均值为所述机器人坐标系中的所述位置确定用夹具的坐标来进行所述机器人的示教。

Claims (9)

1.一种自动示教方法，对具有手并配置在作业区域的内部的机器人，自动地示教经由作为开口的连接部而与所述作业区域连接的工作台的工作台中心的位置，其特征在于，

将从所述作业区域的内部经由所述连接部朝向所述工作台中心的方向设为Y方向，并将与所述Y方向垂直的方向设为X方向而确定XY坐标系，将所述XY坐标系设为机器人坐标系，将由所述X方向和所述Y方向展开的平面设为XY平面，

该自动示教方法具有：

在所述工作台的内部，在与所述工作台中心的相对位置关系已知的位置配置圆柱状的位置确定用夹具的工序；

第一设定工序，设N为2以上的整数，在使所述手进入所述工作台的内部时，朝向所述位置确定用夹具，在所述XY平面中在所述手能够取的角度范围内确定3N种方向；

第二设定工序，设由从所述第一设定工序中确定的所述3N种方向中按每N个方向选择的三个方向构成组，从所述角度范围的一端侧改变起算点的同时选择方向而设定不同的N个组；

位置计算工序，针对在所述第二设定工序中设定的每个所述组，从该组中包含的三个方向使所述手接近所述位置确定用夹具，通过设置于所述手的传感器以非接触的方式检测所述位置确定用夹具，并计算所述机器人坐标系中的所述位置确定用夹具的坐标；以及

平均计算工序，求出针对所有的所述组得到的所述坐标的平均值，

将所述平均值设为在所述机器人的示教中使用的所述位置确定用夹具的坐标。

2.根据权利要求1所述的自动示教方法，其特征在于，

从在所述位置计算工序中得到的所述坐标中搜索偏离值，在存在所述偏离值的情况下，在所述平均计算工序中排除所述偏离值来计算所述平均值。

3.根据权利要求2所述的自动示教方法，其特征在于，

在所述平均计算工序中，还计算针对所有所述组得到的所述坐标的方差，并根据所述方差进行针对所述偏离值的判定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动示教方法，其特征在于，

在所述第一设定工序中，从所述位置确定用夹具观察以等角度间隔确定所述3N种方向。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的自动示教方法，其特征在于，

所述机器人是水平多关节机器人，且所述X方向和所述Y方向都是在水平面内的方向。

6.根据权利要求5所述的自动示教方法，其特征在于，

在所述位置计算工序中，使所述手在所述水平面内移动。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的自动示教方法，其特征在于，

所述Y方向是在所述连接部的位置与所述作业区域的壁面垂直的方向。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的自动示教方法，其特征在于，

所述传感器是对射式传感器。

9.一种机器人控制装置，控制具有手并配置在作业区域的内部的机器人，对所述机器人自动地示教经由作为开口的连接部而与所述作业区域连接的工作台的工作台中心的位置，其特征在于，

将从所述作业区域的内部经由所述连接部朝向所述工作台中心的方向设为Y方向，并将与所述Y方向垂直的方向设为X方向而确定XY坐标系，所述XY坐标系是机器人坐标系，由所述X方向和所述Y方向展开的平面是XY平面，在所述工作台的内部，在与所述工作台中心的相对的位置关系已知的位置配置有圆柱状的位置确定用夹具时，

设N为2以上的整数，在使所述手进入所述工作台的内部时，朝向所述位置确定用夹具，在所述XY平面中在所述手能够取的角度范围内确定3N种方向，设由从所述3N种方向中按每N个方向选择的三个方向构成组，从所述角度范围的一端侧改变起算点的同时选择方向而设定不同的N个组，

针对设定的每个所述组，从该组中包含的三个方向使所述手接近所述位置确定用夹具，通过设置于所述手的传感器以非接触的方式检测所述位置确定用夹具，并计算所述机器人坐标系中的所述位置确定用夹具的坐标，

求出针对所有的所述组得到的所述坐标的平均值，

设所述平均值为所述机器人坐标系中的所述位置确定用夹具的坐标来进行所述机器人的示教。