DE102020107385B4

DE102020107385B4 - Betriebseinstellvorrichtung zum einstellen des betriebs einer robotervorrichtung

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Publication number: DE102020107385B4
Application number: DE102020107385.2A
Authority: DE
Inventors: Kenshirou OONO; Makoto Yamada
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2023-06-07
Anticipated expiration: 2040-03-19
Also published as: US20200306957A1; CN111730626A; JP6898374B2; US11534908B2; DE102020107385A1; JP2020157398A

Abstract

Betriebseinstellvorrichtung (10), die den Betrieb einer Robotervorrichtung (5), die einen Roboter (1) enthält, steuert, umfassendeine Hochgeschwindigkeitskamera (7), die so angeordnet ist, dass sie wenigstens eines aus dem Roboter (1) und einem Gerät (2, 8), das gemäß dem Betrieb des Roboters (1) betrieben wird, aufnimmt; undeine Steuervorrichtung (4), die den Betrieb des Roboters (1) und des Geräts (2, 8) steuert und von der Hochgeschwindigkeitskamera (7) aufgenommene Bilder (51a bis 51f, 52a bis 52f, 53a bis 53f) erhält,wobei die Steuervorrichtung (4) eine Betriebssteuereinheit (43), die mit einem vorab festgelegten Steuerzyklus Betriebsbefehle an den Roboter (1) sendet, und eine Speichereinheit (42), die ein Betriebsprogramm (41) für den Roboter (1) und das Gerät (2, 8) speichert, umfasst, wobei die Hochgeschwindigkeitskamera (7) so ausgeführt ist, dass sie in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, Bilder aufnehmen kann,wobei die Steuervorrichtung (4) eine Bildverarbeitungseinheit (32), die eine Verarbeitung der in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, aufgenommenen Bilder vornimmt, eine Bestimmungseinheit (33), die auf Basis des Verarbeitungsergebnisses durch die Bildverarbeitungseinheit (32) bestimmt, ob wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters (1) und dem Betrieb des Geräts (2, 8) ein vorab festgelegter Betrieb ist oder nicht, und eine Korrektureinheit (34), die den in dem Betriebsprogramm (41) enthaltenen Befehlstext korrigiert, umfasst,wobei die Korrektureinheit (34) den in dem Betriebsprogramm (41) enthaltenen Befehlstext dann, wenn die Bestimmungseinheit (33) bestimmt, dass wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters (1) und dem Betrieb des Geräts (2, 8) nicht der vorab festgelegte Betrieb ist, so korrigiert, dass der Betrieb des Roboters (1) und der Betrieb des Geräts (2, 8) zu den vorab festgelegten Betrieben werden,wobei das Gerät (2, 8) ein an dem Roboter angebrachtes Arbeitswerkzeug (2) ist,wobei die Speichereinheit (42) einen Zielzeit-Feststellbereich, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, wenn der Roboter (1) die Zielposition erreicht, speichert,wobei die Hochgeschwindigkeitskamera (7) das Arbeitswerkzeug (2) aufnimmt, wenn der Roboter (1) die Zielposition erreicht,wobei die Bildverarbeitungseinheit (32) auf Basis der Bilder, die in den gleichen Zeitintervallen wie der Steuerzyklus aufgenommen wurden, die Zeit detektiert, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt,wobei die Bestimmungseinheit (33) bestimmt, ob die durch die Bildverarbeitungseinheit (32) detektierte Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, von einem Zielzeit-Feststellbereich abweicht oder nicht,wobei die Korrektureinheit (34) den Befehlstext für die Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, in dem Betriebsprogramm (41) auf Basis des Unterschieds zwischen dem Zielzeit-Feststellbereich und der durch die Bildverarbeitungseinheit (32) detektierten Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, korrigiert, wenn die Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, von dem Zielzeit-Feststellbereich abweicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betriebseinstellvorrichtung zum Einstellen des Betriebs einer Robotervorrichtung.
Bei einer Robotervorrichtung, die mit einem Roboter versehen ist, können durch Anbringen eines der Tätigkeit entsprechenden Arbeitswerkzeugs an dem Roboters verschiedene Tätigkeiten vorgenommen werden. Die Tätigkeit kann durch Zusammenwirken des Betriebs des Roboters und des Betriebs des Arbeitswerkzeugs vorgenommen werden. Zum Beispiel kann ein Werkstück von einer Hand ergriffen und freigegeben werden, nachdem der Roboter eine vorab festgelegte Position erreicht hat.
Der Roboter und das Arbeitswerkzeug werden auf Basis eines vorab festgelegten Betriebsprogramms angetrieben. Wenn die Robotervorrichtung auf Basis des Betriebsprogramms angetrieben wird, kann es vorkommen, dass die Robotervorrichtung eine Tätigkeit ausführt, die sich von dem gewünschten Betrieb geringfügig unterscheidet. Beispielsweise kann es vorkommen, dass die Position und die Lage des Roboters zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt geringfügig von der gewünschten Position und Lage abweichen. Ein Betreiber kann den Betrieb der Robotervorrichtung durch Beobachten des Zustands, wenn der Roboter tatsächlich angetrieben wurde, korrigieren.
Nach dem Stand der Technik ist das Anordnen einer Kamera an einer Robotervorrichtung, um den Betrieb eines Roboters zu überwachen, bekannt (siehe zum Beispiel JP 2011 – 019 058 A und EP 1 424 173 A2 ). Durch Verarbeiten des Bilds, das von der Kamera aufgenommen wurde, können die Position und die Lage des Roboters detektiert werden. Beispielsweise ist eine Steuerung bekannt, bei der ein tatsächlich angetriebener Roboter aufgenommen wird, die tatsächliche Position und Lage des Roboters detektiert werden, und die Position und die Lage des Roboters korrigiert werden, wenn eine Anomalie des Betriebs des Roboters erkannt wird (siehe zum Beispiel JP S60 - 16 386 A , JP S61 - 118 810 A und DE 10 2016 226 017 A1 ) .
Es kann auch vorkommen, dass eine in der Nähe eines Roboters angeordnete periphere Vorrichtung dem Betrieb des Roboters entsprechend betrieben wird. In diesem Fall wird der Betrieb der peripheren Vorrichtung auf Basis von Bildern, die durch eine Kamera aufgenommen werden, so gesteuert, dass der Betrieb des Roboters und der Betrieb der peripheren Vorrichtung passend vorgenommen werden. (siehe zum Beispiel die Patentoffenlegungsschrift JP 2011 - 154 656 A ).
Aus DE 11 2017 005 867 T5 ist eine adaptive Stuerungsvorrichtung für einen nummerisch gestuerten Roboter bekannt. DE 10 2015 015 638 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Übertragen von Artikeln mit einer Kamera. Eine Sensorsteuervorrichtung, die auf Grundlage von Sensordaten eines Roboteres Rückkopplungsdaten für eine Rückkopplungssteuerung generiert, ist aus DE 11 2011 104 865 T5 bekannt. EP 2 653 414 B1 zeigt eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verfolgung von Werkstücken auf einem Förderband.
In den letzten Jahren wird zur Verbesserung der Effizienz der Herstellung von Produkten auf eine Beschleunigung des Roboterbetriebs abgezielt. Wenn die Betriebsgeschwindigkeit eines Roboters langsam ist, kann der Betreiber den Betrieb des Roboters visuell beobachten. Eine visuelle Überprüfung des Betriebs eines Roboters, der mit einer hohen Geschwindigkeit betrieben wird, ist allerdings schwierig. Daher ist es beim Betrieb einer Robotervorrichtung für den Betreiber schwierig, zu bestimmen, ob der Betrieb der Robotervorrichtung passend ist oder nicht. Wenn die Tätigkeit durch die Robotervorrichtung nicht wie gewünscht vorgenommen wurde, ist es schwierig, eine Einstellung des Betriebs von Geräten wie dem Roboter oder dem Arbeitswerkzeug vorzunehmen.
Beispielsweise kann es sein, dass eine Robotervorrichtung ein Werkstück von einer Position zu einer anderen Position transportiert. Die Robotervorrichtung kann das Werkstück durch Ergreifen des Werkstücks mit einer Hand und Antreiben des Roboters transportieren. Wenn das Werkstück mit der Hand ergriffen wird, kann es vorkommen, dass das Werkstück nicht in dem gewünschten Zustand ergriffen werden kann, wenn der Betrieb der Hand früh begonnen wird. Beim Freigeben eines Werkstücks durch die Hand besteht die Gefahr, dass das Werkstück geworfen wird, wenn der Betrieb der Hand begonnen wird, bevor der Roboter die Zielposition erreicht hat.
Daher ist es nötig, die Zeit für den Beginn des Betriebs der Hand gemäß dem Zustand, in dem der Roboter betrieben wird, einzustellen. Es ist jedoch schwierig, den Zustand eines mit einer hohen Geschwindigkeit betriebenen Roboters zu überprüfen. Somit kann es sein, dass eine Einstellung des Betriebs einer Robotervorrichtung, die mit einem Roboter versehen ist, schwierig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Betriebseinstellvorrichtung anzugeben, die die Einstellung des Betriebs einer Robotervorrichtung, die mit einem Roboter versehen ist, erleichtert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Gegenstände der Patentansprüche 1, 2 und 4 gelöst.
Im Konkreten wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Betriebseinstellvorrichtung gelöst, wobei die Betriebseinstellvorrichtung den Betrieb einer Robotervorrichtung steuert, die einen Roboter enthält. Die Betriebseinstellvorrichtung umfasst eine Hochgeschwindigkeitskamera, die so angeordnet ist, dass sie wenigstens eines aus dem Roboter und einem Gerät, das dem Betrieb des Roboters entsprechend betrieben wird, aufnimmt. Die Betriebseinstellvorrichtung umfasst eine Steuervorrichtung, die den Betrieb des Roboters und des Geräts steuert und von der Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommene Bilder erhält. Die Steuervorrichtung umfasst eine Betriebssteuereinheit, die mit einem vorab festgelegten Steuerzyklus Betriebsbefehle an den Roboter sendet, und eine Speichereinheit, die ein Betriebsprogramm für den Roboter und das Gerät speichert. Die Hochgeschwindigkeitskamera ist so ausgeführt, dass sie in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, Bilder aufnehmen kann. Die Steuervorrichtung umfasst eine Bildverarbeitungseinheit, die eine Verarbeitung der in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, aufgenommenen Bilder vornimmt. Die Steuervorrichtung umfasst eine Bestimmungseinheit, die auf Basis des Verarbeitungsergebnisses durch die Bildverarbeitungseinheit bestimmt, ob wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters und dem Betrieb des Geräts ein vorab festgelegter Betrieb ist oder nicht. Die Steuervorrichtung umfasst eine Korrektureinheit, die den in dem Betriebsprogramm enthaltenen Befehlstext korrigiert. Wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters und dem Betrieb des Geräts nicht der vorab festgelegte Betrieb ist, korrigiert die Korrektureinheit den in dem Betriebsprogramm enthaltenen Befehlstext so, dass der Betrieb des Roboters und der Betrieb des Geräts zu den vorab festgelegten Betrieben werden. Das Gerät ist ein an dem Roboter angebrachtes Arbeitswerkzeug. Die Speichereinheit speichert einen Zielzeit-Feststellbereich, zu der das Arbeitswerkzeug den Betrieb beginnt, wenn der Roboter die Zielposition erreicht. Die Hochgeschwindigkeitskamera nimmt das Arbeitswerkzeug auf, wenn der Roboter die Zielposition erreicht. Die Bildverarbeitungseinheit detektiert auf Basis der Bilder, die in den gleichen Zeitintervallen wie der Steuerzyklus aufgenommen wurden, die Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug den Betrieb beginnt. Die Bestimmungseinheit bestimmt, ob die durch die Bildverarbeitungseinheit detektierte Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug den Betrieb beginnt, von einem Zielzeit-Feststellbereich abweicht oder nicht. Die Korrektureinheit korrigiert den Befehlstext für die Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug den Betrieb beginnt, in dem Betriebsprogramm auf Basis des Unterschieds zwischen dem Zielzeit-Feststellbereich und der durch die Bildverarbeitungseinheit detektierten Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug den Betrieb beginnt, wenn die Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug den Betrieb beginnt, von dem Zielzeit-Feststellbereich abweicht.
Ein nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft eine Betriebseinstellvorrichtung, wobei die Betriebseinstellvorrichtung den Betrieb einer Robotervorrichtung steuert, die einen Roboter enthält. Die Betriebseinstellvorrichtung umfasst eine Hochgeschwindigkeitskamera, die so angeordnet ist, dass sie wenigstens eines aus dem Roboter und einem Gerät, das gemäß dem Betrieb des Roboters betrieben wird, aufnimmt. Die Betriebseinstellvorrichtung umfasst eine Steuervorrichtung, die den Betrieb des Roboters und des Geräts steuert und von der Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommene Bilder erhält. Die Steuervorrichtung umfasst eine Betriebssteuereinheit, die mit einem vorab festgelegten Steuerzyklus Betriebsbefehle an den Roboter sendet, und eine Speichereinheit, die ein Betriebsprogramm für den Roboter und das Gerät speichert. Die Hochgeschwindigkeitskamera ist so ausgeführt, dass sie in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, Bilder aufnehmen kann. Die Steuervorrichtung umfasst eine Bildverarbeitungseinheit, die eine Verarbeitung der in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, aufgenommenen Bilder vornimmt, eine Bestimmungseinheit, die auf Basis des Verarbeitungsergebnisses durch die Bildverarbeitungseinheit bestimmt, ob wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters und dem Betrieb des Geräts ein vorab festgelegter Betrieb ist oder nicht, und eine Korrektureinheit, die den in dem Betriebsprogramm enthaltenen Befehlstext korrigiert. Die Korrektureinheit korrigiert den in dem Betriebsprogramm enthaltenen Befehlstext dann, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters und dem Betrieb des Geräts nicht der vorab festgelegte Betrieb ist, so, dass der Betrieb des Roboters und der Betrieb des Geräts zu den vorab festgelegten Betrieben werden. Das Gerät ist ein an dem Roboter angebrachtes Arbeitswerkzeug. Die Speichereinheit speichert eine Zielposition, die der Roboter für den Betrieb des Arbeitswerkzeugs erreicht, und einen Feststellbereich für ein Schwingungsausmaß des Arbeitswerkzeugs, wenn der Roboter angehalten hat. Die Hochgeschwindigkeitskamera nimmt wenigstens eines aus dem Roboter und dem Arbeitswerkzeug auf, wenn der Roboter die Zielposition erreicht. Die Bildverarbeitungseinheit detektiert auf Basis der Bilder, die in den gleichen Zeitintervallen wie der Steuerzyklus aufgenommen wurden, das Schwingungsausmaß des Arbeitswerkzeugs, nachdem der Roboter die Zielposition erreicht hat. Die Bestimmungseinheit bestimmt, ob das durch die Bildverarbeitungseinheit detektierte Schwingungsausmaß des Arbeitswerkzeugs von einem Schwingungsausmaß-Feststellbereich abweicht oder nicht. Die Korrektureinheit korrigiert den Befehlstext für eine verlangsamende Beschleunigung zum Anhalten des Roboters in dem Betriebsprogramm, wenn das Schwingungsausmaß des Arbeitswerkzeugs von dem Schwingungsausmaß-Feststellbereich abweicht.
Ein weiterer, nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft eine Betriebseinstellvorrichtung, wobei die Betriebseinstellvorrichtung den Betrieb einer Robotervorrichtung steuert, die einen Roboter enthält. Die Betriebseinstellvorrichtung umfasst eine Hochgeschwindigkeitskamera, die so angeordnet ist, dass sie wenigstens eines aus dem Roboter und einem Gerät, das dem Betrieb des Roboters entsprechend betrieben wird, aufnimmt. Die Betriebseinstellvorrichtung umfasst eine Steuervorrichtung, die den Betrieb des Roboters und des Geräts steuert und von der Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommene Bilder erhält. Die Steuervorrichtung umfasst eine Betriebssteuereinheit, die mit einem vorab festgelegten Steuerzyklus Betriebsbefehle an den Roboter sendet, und eine Speichereinheit, die ein Betriebsprogramm für den Roboter und das Gerät speichert. Die Hochgeschwindigkeitskamera ist so ausgeführt, dass sie in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, Bilder aufnehmen kann. Die Steuervorrichtung umfasst eine Bildverarbeitungseinheit, die eine Verarbeitung der in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, aufgenommenen Bilder vornimmt. Die Steuervorrichtung umfasst eine Bestimmungseinheit, die auf Basis des Verarbeitungsergebnisses durch die Bildverarbeitungseinheit bestimmt, ob der Roboter eine Zielposition für den Beginn des Betriebs des Geräts erreicht hat oder nicht. Die Steuervorrichtung umfasst eine Befehlseinheit, die Befehle zum Betrieb an die Betriebssteuereinheit sendet. Wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass er Roboter die Zielposition erreicht hat, sendet die Befehlseinheit einen Befehl zum Betrieb des Geräts an die Betriebssteuereinheit.
Darüber hinaus wird ein Betriebseinstellverfahren offenbart, wobei das Betriebseinstellverfahren den Betrieb einer Robotervorrichtung auf Basis von Bildern, die von einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommen wurden, einstellt. Die Robotervorrichtung umfasst einen Roboter und ein Gerät, das dem Betrieb des Roboters entsprechend betrieben wird. Die Hochgeschwindigkeitskamera ist so ausgeführt, dass sie in Zeitintervallen, die mit einem Steuerzyklus des Sendens von Betriebsbefehlen an den Roboter übereinstimmen, Bilder aufnehmen kann. Das Betriebseinstellverfahren umfasst einen Bildaufnahmeprozess, bei dem die Hochgeschwindigkeitskamera in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, wenigstens eines aus dem Roboter und dem Gerät aufnimmt. Das Betriebseinstellverfahren umfasst einen Bildverarbeitungsprozess, bei dem eine Verarbeitung der von der Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommenen Bilder vorgenommen wird. Das Betriebseinstellverfahren umfasst einen Bestimmungsprozess, bei dem auf Basis des Verarbeitungsergebnisses der Verarbeitung der Bilder bestimmt wird, ob wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters und dem Betrieb des Geräts ein vorab festgelegter Betrieb ist oder nicht. Das Betriebseinstellverfahren umfasst einen Korrekturprozess, bei dem ein in dem Betriebsprogramm enthaltener Befehlstext korrigiert wird. Wenn in dem Bestimmungsprozess bestimmt wurde, dass wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters und dem Betrieb des Geräts nicht der vorab festgelegte Betrieb ist, wird der in dem Betriebsprogramm enthaltene Befehlstext in dem Betriebsprozess so korrigiert, dass der Betrieb des Roboters und der Betrieb des Geräts zu den vorab festgelegten Betrieben werden.

1 ist eine schematische Seitenansicht einer Robotervorrichtung bei einer Ausführungsform.
2 ist ein Blockdiagramm der Robotervorrichtung bei der Ausführungsform.
3 ist eine Ansicht zur Erklärung des Steuerzyklus, mit dem eine Betriebssteuereinheit einer Steuervorrichtung Betriebsbefehle an einen Roboter sendet.
4 zeigt Bilder, die in einem Zustand, in dem die Hand den Betrieb zu einem gewünschten Zeitpunkt beginnt und ein Werkstück auf einer Transporteinrichtung ablegt, aufgenommen wurden.
5 ist ein Ablaufdiagramm einer ersten Steuerung bei der Ausführungsform.
6 zeigt Bilder, die in einem Zustand, in dem die Hand den Betrieb vor dem gewünschten Zeitpunkt beginnt und ein Werkstück auf der Transporteinrichtung ablegt, aufgenommen wurden.
7 ist ein Beispiel für ein Betriebsprogramm bei der Ausführungsform.
8 ist ein Ablaufdiagramm einer zweiten Steuerung bei der Ausführungsform.
9 zeigt Bilder, die in einem Zustand, in dem bei dem Roboter zur Zeit des Ablegens des Werkstücks auf der Transporteinrichtung Schwingungen aufgetreten sind, aufgenommen wurden.

Unter Bezugnahme auf 1 bis 9 werden eine Betriebseinstellvorrichtung zum Einstellen des Betriebs einer Robotervorrichtung und ein Betriebseinstellverfahren zum Einstellen des Betriebs einer Robotervorrichtung bei einer Ausführungsform erklärt. Die Robotervorrichtung umfasst einen Roboter und ein an dem Roboter angebrachtes Arbeitswerkzeug. Außerdem kann die Robotervorrichtung ein in der Nähe des Roboters angeordnetes peripheres Gerät umfassen. Bei der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Erklärung anhand eines Beispiels, bei dem die Robotervorrichtung ein Werkstück transportiert.
1 ist eine schematische Ansicht einer Robotervorrichtung bei der vorliegenden Ausführungsform. Die Robotervorrichtung 5 umfasst eine Hand 2 als Arbeitswerkzeug (Endeffektor) und einen Roboter 1, der die Hand bewegt. Der Roboter 1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Knickarmroboter, der mehrere Gelenkabschnitte umfasst.
Der Roboter 1 umfasst einen Basisabschnitt 14 und eine auf dem Basisabschnitt 14 getragene Drehbasis 13. Der Basisabschnitt 14 ist auf einer Aufstellfläche fixiert. Die Drehbasis 13 ist so gebildet, dass sie sich in Bezug auf den Basisabschnitt 14 dreht. Der Roboter 1 umfasst einen Oberarm 11 und einen Unterarm 12. Der Unterarm 12 wird über einen Gelenkabschnitt drehbar an der Drehbasis 13 gehalten. Der Oberarm 11 wird über einen Gelenkabschnitt drehbar an dem Unterarm 12 gehalten. Der Oberarm 11 ist um eine zu der Verlaufsrichtung des Oberarms 11 parallele Drehachse drehbar.
Der Roboter 1 umfasst ein Handgelenk 15, das mit einem Ende des Oberarms 11 gekoppelt ist. Das Handgelenk 15 wird über einen Gelenkabschnitt drehbar an dem Oberarm 11 gehalten. Das Handgelenk 15 umfasst einen drehbar ausgebildeten Flansch 16. Die Hand 2 ist an dem Flansch 16 des Handgelenks 15 fixiert. Der Roboter 1 der vorliegenden Ausführungsform weist sechs Antriebsachsen auf, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Es kann ein beliebiger Roboter, der das Arbeitswerkzeug 2 bewegen kann, eingesetzt werden.
Die Hand 2 ist ein Arbeitswerkzeug, das ein Werkstück W ergreifen und freigeben kann. Die Hand 2 weist mehrere Klauenabschnitte 3 auf. Die Klauenabschnitte 3 ergreifen das Werkstück W durch Einklemmen des Werkstücks W. Die Hand 2 ist so ausgeführt, dass sich die Klauenabschnitte 3 öffnen und schließen. Die Hand 2 der vorliegenden Ausführungsform weist die Klauenabschnitte 3 auf, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Die Hand kann einen beliebigen Aufbau, der so ausgeführt ist, dass er ein Werkstück ergreifen kann, einsetzen. Zum Beispiel kann auch eine Hand eingesetzt werden, die ein Werkstück durch Ansaugen oder durch Magnetkraft ergreift.
Die Robotervorrichtung 5 bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst als peripheres Gerät eine Transporteinrichtung 8, die in der Nähe des Roboters 1 angeordnet ist. Die Transporteinrichtung 8 ist so ausgeführt, dass sie das Werkstück W bis zu einer anderen Position transportiert.
Die Robotervorrichtung 5 der vorliegenden Ausführungsform ergreift ein auf einer nicht dargestellten Werkbank angeordnetes Werkstück W. Der Roboter 1 verändert seine Position und seine Lage so, dass die Hand 2 das auf der Werkbank angeordnete Werkstück W ergreifen kann. Das Werkstück W wird durch Schließen der Klauenabschnitte 3 der Hand 2 ergriffen. Anschließend transportiert der Roboter 1 das Werkstück W durch Verändern seiner Position und seiner Lage zu einer Ablagefläche der Transporteinrichtung 8. Dann gibt die Hand 2 das Werkstück W durch Öffnen der Klauenabschnitte 3 frei. Die Transporteinrichtung 8 beginnt ihren Betrieb, nachdem das Werkstück W abgelegt wurde, und transportiert das Werkstück W zu einer vorab festgelegten Position. Auf diese Weise wirken der Betrieb des Roboters 1 und der Betrieb der Hand 2 zusammen. Die Hand 2 entspricht dem Gerät, das dem Betrieb des Roboters 1 entsprechend betrieben wird.
Der Roboter 1 der vorliegenden Ausführungsform wird mit einer hohen Geschwindigkeit angetrieben. Als Roboter, der mit einer hohen Geschwindigkeit angetrieben wird, kann zum Beispiel ein Roboter der so ausgeführt ist, dass sich das Werkzeugspitzenende mit einer Geschwindigkeit von 2000 mm/s oder mehr bewegen kann, angeführt werden. Bei einem Roboter, der mit einer solch hohen Geschwindigkeit angetrieben wird, ist es schwierig, den Zustand, in dem der Roboter angetrieben wird, visuell zu beobachten.
Die Robotervorrichtung 5 bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Kamera 7, die wenigstens eines aus dem Roboter 1 und der Hand 2 aufnehmen kann. Die Kamera 7 wird an einem Gerüst 25 getragen. Die Kamera 7 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Hochgeschwindigkeitskamera, die während einer Sekunde viele Bilder aufnehmen kann. Als Hochgeschwindigkeitskamera kann zum Beispiel eine Kamera, die während einer Sekunde dreißig (30 fps) oder mehr Einzelbilder aufnehmen kann, angeführt werden. Als Kamera 7 kann auch eine Kamera, die Bewegtbilder aufnehmen kann, eingesetzt werden. Oder als Kamera kann auch eine Kamera, die mehrere Standbilder aufnehmen kann, eingesetzt werden.
An der Robotervorrichtung 5 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Referenzkoordinatensystem 56 eingerichtet. Bei dem Beispiel, das in 1 gezeigt ist, ist der Ursprungspunkt des Referenzkoordinatensystems 56 an dem Basisabschnitt 14 des Roboters 1 angeordnet. Das Referenzkoordinatensystem 56 kann auch als globales Koordinatensystem bezeichnet werden. Das Referenzkoordinatensystem 56 ist ein Koordinatensystem, bei dem die Position des Ursprungspunkts fest ist und die Ausrichtung der Koordinatenachsen fest ist. Auch wenn sich die Position und die Lage des Roboters 1 verändern, verändern sich die Position und die Ausrichtung des Referenzkoordinatensystems 56 nicht. Das Referenzkoordinatensystem 56 weist als Koordinatenachsen eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse, die zueinander orthogonal verlaufen, auf. Als Koordinatenachse um die X-Achse ist eine W-Achse festgelegt. Als Koordinatenachse um die Y-Achse ist eine P-Achse festgelegt. Als Koordinatenachse um die Z-Achse ist eine R-Achse festgelegt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Werkzeugkoordinatensystem 57 mit einem an einer beliebigen Position des Arbeitswerkzeugs festgelegten Ursprungspunkt eingerichtet. Wenn der Roboter 1 seine Position und seine Lage verändert, verändern sich die Position und die Ausrichtung des Werkzeugkoordinatensystems 57. Das Werkzeugkoordinatensystem 57 weist als Koordinatenachsen eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse, die zueinander orthogonal verlaufen, auf. Bei dem Beispiel, das in 1 gezeigt ist, ist der Ursprungspunkt des Werkzeugkoordinatensystems 57 an dem Werkzeugspitzenendpunkt eingerichtet. Außerdem ist das Werkzeugkoordinatensystem 57 so eingerichtet, dass die Verlaufsrichtung der Z-Achse zu der Verlaufsrichtung der Klauenabschnitte 3 der Hand 2 parallel verläuft. Ferner weist das Werkzeugkoordinatensystem 57 eine W-Achse um die X-Achse, eine P-Achse um die Y-Achse und eine R-Achse um die Z-Achse auf. Zum Beispiel entspricht die Position des Roboters 1 der Position des Werkzeugspitzenendpunkts. Die Lage des Roboters 1 entspricht der Ausrichtung des Werkzeugkoordinatensystems 57 in Bezug auf das Referenzkoordinatensystem 56.
2 zeigt ein Blockdiagramm der Robotervorrichtung bei der vorliegenden Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst der Roboter 1 eine Roboterantriebsvorrichtung, die die Position und die Lage des Roboters 1 verändert. Die Roboterantriebsvorrichtung umfasst Roboterantriebsmotoren 22, die die Aufbauelemente wie etwa die Arme und das Handgelenk usw. antreiben. Durch den Antrieb durch die Roboterantriebsmotoren 22 verändert sich die Ausrichtung der jeweiligen Aufbauelemente.
Die Hand 2 umfasst eine Handantriebsvorrichtung, die die Hand 2 antreibt. Die Handantriebsvorrichtung umfasst einen Handantriebsmotor 21, der die Klauenabschnitte 3 der Hand 2 antreibt. Durch den Antrieb durch den Handantriebsmotor 21 öffnen und schließen sich die Klauenabschnitte 3 der Hand 2. Die Klauenabschnitte können auch so ausgeführt sein, dass sie pneumatisch angetrieben werden. In diesem Fall kann die Handantriebsvorrichtung Vorrichtungen, die die Klauenabschnitte antreiben, wie eine Luftpumpe und Zylinder usw. aufweisen.
Die Steuervorrichtung der Robotervorrichtung 5 umfasst eine Robotersteuervorrichtung 4. Die Robotersteuervorrichtung 4 umfasst eine Rechenverarbeitungsvorrichtung (einen Computer), die eine CPU (zentrale Verarbeitungsvorrichtung) als Prozessor aufweist. Die Rechenverarbeitungsvorrichtung weist einen RAM (Direktzugriffsspeicher) und einen ROM (Nurlesespeicher), und dergleichen auf, die über einen Bus an die CPU angeschlossen sind. In die Robotersteuervorrichtung 4 wird ein vorab erstelltes Betriebsprogramm 41 zur Steuerung des Roboters 1, der Hand 2 und der Transporteinrichtung 2 eingegeben. Die Robotersteuervorrichtung 4 umfasst eine Speichereinheit 42, die Informationen im Zusammenhang mit der Steuerung des Roboters 1, der Hand 2 und der Transporteinrichtung 8 speichert. Die Speichereinheit 42 kann durch ein Speichermedium, das Informationen speichern kann, wie etwa einen flüchtigen Speicher, einen nichtflüchtigen Speicher oder ein Festplattenlaufwerk oder dergleichen gebildet werden. Das Betriebsprogramm 41 wird in der Speichereinheit 42 gespeichert. Die Robotervorrichtung 5 der vorliegenden Ausführungsform transportiert ein Werkstück W auf Basis des Betriebsprogramms 41. Die Robotervorrichtung 5 kann das Werkstück W automatisch an eine vorab festgelegte Position transportieren.
Die Robotersteuervorrichtung 4 umfasst eine Betriebssteuereinheit 43, die Betriebsbefehle ausgibt. Die Betriebssteuereinheit 43 entspricht dem gemäß dem Betriebsprogramm 41 arbeitenden Prozessor. Der Prozessor wirkt durch Lesen des Betriebsprogramms 41 und Ausführen der in dem Betriebsprogramm 41 festgelegten Steuerung als Betriebssteuereinheit 43.
Die Betriebssteuereinheit 43 gibt auf Basis des Betriebsprogramms 41 Betriebsbefehle zum Antreiben des Roboters 1 an eine Roboterantriebseinheit 45 aus. Die Roboterantriebseinheit 45 umfasst elektrische Schaltungen, die die Roboterantriebsmotoren 22 antreiben. Die Roboterantriebseinheit 45 versorgt die Roboterantriebsmotoren 22 auf Basis der Betriebsbefehle mit Strom. Außerdem gibt die Betriebssteuereinheit 43 auf Basis des Betriebsprogramms 41 Betriebsbefehle zum Antrieb der Hand 2 an eine Handantriebseinheit 44 aus. Die Handantriebseinheit 44 umfasst elektrische Schaltungen, die den Handantriebsmotor 21 antreiben. Die Handantriebseinheit 44 versorgt den Handantriebsmotor 21 auf Basis der Betriebsbefehle mit Strom. Außerdem gibt die Betriebssteuereinheit 43 auf Basis des Betriebsprogramms 41 einen Befehl zur Bildaufnahme an die Kamera 7 aus.
Der Roboter 1 umfasst einen Zustandsdetektor zur Erfassung der Position und der Lage des Roboters 1. Der Zustandsdetektor bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst Positionsdetektoren 18, die an den Roboterantriebsmotoren 22, welche den Antriebsachsen der Aufbauelemente wie etwa der Arme entsprechen, angebracht sind. Durch den Ausgang des Zustandsdetektors können die Ausrichtungen der Aufbauelemente an den einzelnen Antriebsachsen erlangt werden. Zum Beispiel detektieren die Positionsdetektoren 18 den Drehwinkel beim Antrieb der Roboterantriebsmotoren 22. Auf Basis der Ausgänge der Positionsdetektoren 18 werden die Position und die Lage des Roboters 1 detektiert.
Die Steuervorrichtung der Robotervorrichtung 5 umfasst eine Transporteinrichtungssteuervorrichtung 9, die den Betrieb der Transporteinrichtung 8 steuert. Die Transporteinrichtungssteuervorrichtung 9 umfasst eine Rechenverarbeitungsvorrichtung (einen Computer), die eine CPU und einen RAM usw. enthält. Die Transporteinrichtungssteuervorrichtung 9 ist so ausgeführt, dass sie mit der Robotersteuervorrichtung 4 kommunizieren kann. Die Transporteinrichtungssteuervorrichtung 9 erhält Befehle von der Robotersteuervorrichtung 4 und treibt die Transporteinrichtung 4 an. Außerdem hält die Transporteinrichtungssteuervorrichtung 9 die Transporteinrichtung 8 an, wenn die Transporteinrichtung 8 das Werkstück W an eine vorab festgelegte Position transportiert hat. Die Transporteinrichtungssteuervorrichtung 9 sendet ein Signal, dass sie die Transporteinrichtung 8 angehalten hat, an die Robotersteuervorrichtung 4.
Die Steuervorrichtung der Robotervorrichtung 5 der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Robotersteuervorrichtung 4, die den Roboter 1 und die Hand 2 steuert, und die Transporteinrichtungssteuervorrichtung 9, die die Transporteinrichtung 8 steuert, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Die Robotersteuervorrichtung 5 kann so ausgeführt sein, dass sie den Roboter 1, die Hand 2 und die Transporteinrichtung 8 durch eine Steuervorrichtung steuert.
3 zeigt eine Ansicht zur Erklärung des Steuerzyklus, mit dem die Betriebssteuereinheit der Steuervorrichtung sendet. In 3 sind in dem Betriebsprogramm angegebene Bewegungspunkte P1, P2, P3 gezeigt. Der Roboter 1 wird zum Beispiel so gesteuert, dass sich der Werkzeugspitzenendpunkt von dem Bewegungspunkt P1 zu dem Bewegungspunkt P2 richtet. Außerdem wird der Roboter 1 so gesteuert, dass sich der Werkzeugspitzenendpunkt von dem Bewegungspunkt P2 zu dem Bewegungspunkt P3 bewegt. In dem Betriebsprogramm 41 sind die Positionen der Bewegungspunkte P1, P2, P3 und die Lagen des Roboters 1 an den jeweiligen Positionen festgelegt.
Die Betriebssteuereinheit 43 gibt mit einem vorab festgelegten Steuerzyklus Δt Befehle an den Roboter 1 aus. Der Steuerzyklus Δt ist vorab gemäß der Leistungsfähigkeit des Roboters 1 festgelegt. Oder der Steuerzyklus Δt kann auch von dem Betreiber in die Robotersteuervorrichtung eingegeben werden. Der Steuerzyklus Δt des Roboters 1 ist zum Beispiel eine Zeit in einem Bereich von wenigstens 1 ms bis höchstens 8 ms.
Die Betriebssteuereinheit 43 erlangt von dem Betriebsprogramm 43 die Position und die Lage des Roboters 1 an den Bewegungspunkten P1, P2, P3. Dann fügt die Betriebssteuereinheit 43 Interpolationspunkte IP zwischen den einzelnen Bewegungspunkten P1, P2, P3 hinzu. Die Interpolationspunkte IP werden zwischen benachbarten Bewegungspunkten festgelegt. Die Interpolationspunkte IP werden auf Basis der Zeitintervalle des Steuerzyklus Δt des Roboters 1 erzeugt. Oder die Interpolationspunkte IP werden auf Basis der Geschwindigkeit, mit der der Roboter 1 angetrieben wird, und des Antriebsverfahrens des Roboters 1 wie etwa einer linearen Bewegung oder dergleichen erzeugt.
Die Betriebssteuereinheit 43 berechnet die Position und die Lage des Roboters 1 an den jeweiligen Interpolationspunkten IP. Die Betriebssteuereinheit 43 gibt für jeden Interpolationspunkt IP einen Betriebsbefehl aus. Die Position und die Lage des Roboters 1 werden so gesteuert, dass der Werkzeugspitzenendpunkt durch die Bewegungspunkte P1, P2, P3 und die zwischen den jeweiligen Bewegungspunkten P1, P2, P3 festgelegten Interpolationspunkte IP verläuft. Oder der Roboter 1 wird so gesteuert, dass der Werkzeugspitzenendpunkt in der Nähe der Bewegungspunkte P1, P2, P3 und in der Nähe der Interpolationspunkte IP verläuft.
Unter Bezugnahme auf 1 transportiert die Robotervorrichtung 5 das Werkstück wie durch den Pfeil 91 gezeigt. Das Werkstück W wird durch den Betrieb des Roboters 1 und der Hand 2 auf der Ablagefläche des Bands der Transporteinrichtung 8 angeordnet. Durch Verändern der Position und der Lage des Roboters 1 ändern sich die Position und die Ausrichtung des Werkstücks W. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Werkstück W in einem Zustand auf der Transporteinrichtung 8 abgelegt, in dem das Werkstück W aus dem in 1 gezeigten Zustand um 90 ° um die Z-Achse des Werkzeugkoordinatensystems 57 gedreht wurde.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist die Kamera 7 bei der vorliegenden Ausführungsform so ausgeführt, dass sie in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus Δt des Roboters 1 übereinstimmen, Bilder aufnehmen kann. Zum Beispiel ist sie so ausgeführt, dass sie in den gleichen Zeitintervallen wie jenen des Steuerzyklus Δt Bilder aufnehmen kann. Das heißt, sie ist so ausgeführt, dass sie im Fall eines Steuerzyklus von 5 ms alle 5 ms ein Bild aufnehmen kann (200 fps). Oder die Kamera kann auch so ausgeführt sein, dass sie in Zeitintervallen eines Teilers des Steuerzyklus Bilder aufnimmt. Zum Beispiel kann sie so ausgeführt sein, dass sie im Falle eines Steuerzyklus von 4 ms in Zeitintervallen von 1 ms oder 2 ms Bilder aufnehmen kann.
Auch in diesem Fall kann die Kamera in den gleichen Zeitintervallen wie jenen des Steuerzyklus Δt Bilder aufnehmen.
4 zeigt Bilder, die durch die Kamera aufgenommen wurden, bis das Werkstück zu der Transporteinrichtung transportiert wurde. In 4 sind Bilder 51a bis 51f von einem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t6 gezeigt. Die Bilder 51a bis 51f sind jeweils in Zeitintervallen Δt, die mit dem Steuerzyklus Δt übereinstimmen, aufgenommene Bilder. Das heißt, 4 zeigt Bilder für jedes Senden eines Betriebsbefehls von der Betriebssteuereinheit 43 an den Roboter 1 und jede Veränderung der Position und der Lage des Roboters 1. Die Betriebssteuereinheit 43 kann zur gleichen Zeit wie jener eines Betriebsbefehls an den Roboter 1 einen Befehl zur Bildaufnahme durch die Kamera 7 ausgeben. Das heißt, das Senden eines Betriebsbefehls für den Roboter 1 und das Senden eines Befehls zur Bildaufnahme durch die Kamera 7 können synchronisiert werden. Oder die Betriebssteuereinheit 43 kann zu einer anderen Zeit als der Zeit des Sendens eines Betriebsbefehls für den Roboter 1 mit dem gleichen Zeitintervall wie dem Steuerzyklus Δt einen Befehl zur Bildaufnahme an die Kamera 7 ausgeben. In den jeweiligen Bilden 51a bis 51f ist der Betriebszustand des Roboters 1 und der Hand 2 aufgenommen.
In den Bildern 51a bis 51f, die in 4 gezeigt sind, werden der Roboter 1 und die Hand 2 wie von dem Betreiber gewünscht betrieben und wird das Werkstück W auf der Transporteinrichtung 8 abgelegt. Das Bild 51a ist ein Bild der Zeit, zu der das Werkstück W zu dem Zeitpunkt t1 zu der Transporteinrichtung 8 transportiert wird. Der Roboter 1 verändert seine Position und seine Lage zu einer vorab festgelegten Zielposition und Ziellage hin. Das Werkstück W ist von den Klauenabschnitten 3 der Hand 2 ergriffen. Das Handgelenk 15 und die Hand 2 bewegen sich wie durch den Pfeil 92 gezeigt zu der Ablagefläche der Transporteinrichtung 8. Das Bild 51b ist ein Bild der Zeit, zu der das Werkstück W zu dem Zeitpunkt t2 zu der Transporteinrichtung hin transportiert wird. Das Werkstück W nähert sich der Transporteinrichtung 8 und der Roboter 1 verlangsamt.
Das Bild 51c ist ein Bild, das zu dem Zeitpunkt t3 aufgenommen wurde. Der Roboter 1 hat die vorab festgelegte Zielposition und Ziellage erreicht. Das Werkstück W steht mit der Ablagefläche der Transporteinrichtung 8 in Kontakt und der Betrieb des Roboters 1 hat angehalten. Die Klauenabschnitte 3 der Hand 2 ergreifen das Werkstück W.
Das Bild 51d ist ein Bild, das zu dem Zeitpunkt t4 aufgenommen wurde. Durch einen Befehl der Betriebssteuereinheit 43 beginnen die Klauenabschnitte 3 der Hand 2 einen Betrieb, bei dem sie sich wie durch die Pfeile 93 gezeigt voneinander entfernen. Das Bild 51e ist ein Bild, das zu dem Zeitpunkt t5 aufgenommen wurde. Durch die wie durch die Pfeile 93 gezeigte Bewegung der Klauenabschnitte 3 in Richtungen, in denen sie sich voneinander entfernen, wird das Werkstück W freigegeben. Das Bild 51f ist ein Bild, das zu dem Zeitpunkt t6 aufgenommen wurde. Die Klauenabschnitte 3 der Hand 2 sind vollständig geöffnet. Wenn sich die Klauenabschnitte 3 bis zu vorab festgelegten Positionen bewegt haben, hält die Bewegung der Klauenabschnitte 3 an. Das Werkstück W ist auf der Ablagefläche der Transporteinrichtung 8 abgelegt. Danach entfernt sich die Hand 2 durch Antreiben des Roboters 1 von dem Werkstück W. Der Roboter 1 verändert seine Position und seine Lage, um das nächste Werkstück W zu ergreifen. Danach beginnt die Transporteinrichtung 8 den Betrieb zum Transport des Werkstücks W.
Bei dem in 4 gezeigten Betrieb der Robotervorrichtung 5 gibt die Hand 2 das Werkstück W frei, nachdem der Roboter 1 das Werkstück W an der gewünschten Position angeordnet hat. Außerdem schwingt der Roboter 1 beim Anhalten des Betriebs nicht. Daher kann die Robotervorrichtung 5 das Werkstück W an der gewünschten Position auf der Transporteinrichtung 8 anordnen. Doch was den Betrieb eines dem Betrieb des Roboters 1 entsprechend arbeitenden Geräts wie der Hand 2 oder dergleichen betrifft, kann es vorkommen, dass der Betrieb des Geräts in Bezug auf den Zustand des Roboters 1 von dem gewünschten Betrieb abweicht. Als Betriebseinstellverfahren zum Einstellen des Betriebs der Robotervorrichtung wird zunächst eine erste Steuerung durch die Steuervorrichtung erklärt. Bei der ersten Steuerung wird die Zeit des Beginns des Betriebs der Hand 2 in Bezug auf den Betrieb des Roboters 1 eingestellt.
Unter Bezugnahme auf 2 umfasst die Robotervorrichtung 5 der vorliegenden Ausführungsform eine Betriebseinstellvorrichtung 10, die den Betrieb der Robotervorrichtung einstellt. Die Betriebseinstellvorrichtung 10 umfasst die Robotersteuervorrichtung 4 und die Kamera 7. Die Robotersteuervorrichtung 4 umfasst eine Signalverarbeitungseinheit 31, die Signale von den Positionsdetektoren 18 und Signale von der Kamera 7 erhält. Die Signalverarbeitungseinheit 31 umfasst eine Bildverarbeitungseinheit 32, die eine Verarbeitung der von der Kamera 7 aufgenommenen Bilder vornimmt. Die Bildverarbeitungseinheit 32 erhält die von der Kamera 7 aufgenommenen Bilder. Die Bildverarbeitungseinheit 32 nimmt eine Verarbeitung der in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, aufgenommenen Bilder vor.
Die Signalverarbeitungseinheit 31 umfasst eine Bestimmungseinheit 33, die auf Basis des Verarbeitungsergebnisses durch die Bildverarbeitungseinheit 32 bestimmt, ob wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters 1 und dem Betrieb der Hand 2 ein vorab festgelegter Betrieb ist oder nicht. Die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, ob der Betrieb der Robotervorrichtung 5 passend ist oder nicht. Bei diesem Beispiel bestimmt die Bestimmungseinheit 33, ob die Zeit, zu der die an dem Roboter 1 angebrachte Hand das Werkstück W loslässt, passend ist oder nicht.
Die Signalverarbeitungseinheit 31 umfasst eine Korrektureinheit 34, die den in dem Betriebsprogramm enthaltenen Befehlstext korrigiert. Es kann vorkommen, dass die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, dass wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters 1 und dem Betrieb der Hand 2 nicht der vorab festgelegte Betrieb ist. In diesem Fall korrigiert die Korrektureinheit 34 den in dem Betriebsprogramm 41 enthaltenen Befehlstext so, dass der Betrieb des Roboters 1 und der Betrieb der Hand 2 die vorab festgelegten Betriebe werden.
Die jeweiligen Einheiten aus der Signalverarbeitungseinheit, der Bildverarbeitungseinheit 32, der Bestimmungseinheit 33, der Korrektureinheit 34 und der Befehlseinheit 35, die oben beschrieben wurden, entsprechen dem gemäß dem Betriebsprogramm 41 arbeitenden Prozessor. Der Prozessor wirkt durch Lesen des Betriebsprogramms 41 und Ausführen der in dem Betriebsprogramm 41 festgelegten Steuerung als die einzelnen Einheiten.
Bei der ersten Steuerung wird ein Beispiel erklärt, bei dem sich die Klauenabschnitte 3 der Hand 2 beim Ablegen des Werkstücks W auf der Ablagefläche der Transporteinrichtung 8 verfrüht öffnen. Die Korrektureinheit 34 korrigiert den in dem Betriebsprogramm 41 enthaltenen Befehlstext so, dass das Öffnen der Klauenabschnitte 3, wenn der Roboter 1 die Zielposition erreicht, verzögert wird.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm der ersten Steuerung bei der vorliegenden Ausführungsform. 6 zeigt Bilder, die in einem Zustand, in dem sich die Klauenabschnitte vor der gewünschten Zeit öffnen, aufgenommen wurden. Unter Bezugnahme auf 5 und 6 führt die Betriebssteuereinheit 43 in Schritt 71 auf Basis des Betriebsprogramms 41 einen Antriebsprozess aus, bei dem der Roboter 1 so angetrieben wird, dass er ein Werkstück W zu der Transporteinrichtung 8 transportiert. Die Betriebssteuereinheit 43 steuert den Roboter 1 und die Hand 2 so, dass das auf einer Werkbank abgelegte Werkstück W ergriffen wird. Die Betriebssteuereinheit 43 steuert die Position und die Lage des Roboters 1 so, dass das Werkstück W auf der Ablagefläche der Transporteinrichtung 8 abgelegt wird.
In Schritt 72 führt die Betriebssteuereinheit 43 einen Bildaufnahmeprozess aus, bei dem durch die Kamera 7 Bilder aufgenommen werden, die den Bereich, in dem das Werkstück W auf der Transporteinrichtung 8 abgelegt wird, abbilden. Die Kamera 7 nimmt in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, Bilder des Roboters 1 und der Hand 2 auf.
6 zeigt Bilder 52a bis 52f, die bei dem Bildaufnahmeprozess aufgenommen wurden. In 6 sind Bilder, die zu den gleichen Zeitpunkten t1 bis t6 wie in 4 aufgenommen wurden, gezeigt. Das Bild 52a ist ein Bild, das zu dem Zeitpunkt t1 aufgenommen wurde. Das Handgelenk 15 und die Hand 2 bewegen sich in die Nähe der Oberfläche der Transporteinrichtung 8. Der Roboter 1 verändert seine Position und seine Lage zu einer vorab festgelegten Zielposition und Ziellage hin.
Wie in Bild 51c bis 51f von 4 gezeigt ist es nötig, dass die Hand 2 die Klauenabschnitte 3 öffnet, nachdem das Werkstück W auf der Ablagefläche der Transporteinrichtung 8 abgelegt wurde. Doch bei dem Bild 52a in 6 wird der Betrieb des Öffnens der Klauenabschnitte 3 wie durch die Pfeile 93 gezeigt zu dem Zeitpunkt t1 begonnen. Das heißt, der Betrieb des Öffnens der Klauenabschnitte 3 erfolgt vor der gewünschten Zeit, wodurch die Hand 2 einen anderen Betrieb als den vorab festgelegten Betrieb vornimmt. Der Griff durch die Klauenabschnitte 3 wird gelöst und das Werkstück W fällt auf die Ablagefläche der Transporteinrichtung 8. Es kann sein, dass das Werkstück W an einer Position, die von der gewünschten Position verschoben ist, angeordnet wird. Oder es kann vorkommen, dass es infolge des Betriebs des Roboters 1 zu einem Werfen des Werkstücks W kommt.
Das Bild 52b ist ein Bild, das zu dem Zeitpunkt t2 aufgenommen wurde. In dem Bild 52b wird der Öffnungsbetrieb der Klauenabschnitte 3 wie durch die Pfeile 93 gezeigt fortgesetzt. Außerdem verändert der Roboter 1 seine Position und seine Lage wie durch den Pfeil 92 gezeigt zu der vorab festgelegten Zielposition und Ziellage hin. Das Werkstück W fällt von der Hand 2 und wird auf der Oberfläche der Transporteinrichtung 8 angeordnet.
Das Bild 52c ist ein Bild, das zu dem Zeitpunkt t3 aufgenommen wurde. Die Hand 2 hat die gewünschte Position in Bezug auf die Transporteinrichtung 8 erreicht. Das heißt, der Roboter 1 hat die Zielposition und die Ziellage erreicht. Die Hand 2 ist vollständig geöffnet.
Das Bild 52d ist ein Bild, das zu dem Zeitpunkt t4 aufgenommen wurde. Das Bild 52e ist ein Bild, das zu dem Zeitpunkt t5 aufgenommen wurde. Das Bild 52f ist ein Bild, das zu dem Zeitpunkt t6 aufgenommen wurde. Wie in den Bildern 52d bis 52f gezeigt wird der Zustand, in dem der Roboter 1 anhält und die Hand 2 geöffnet ist, beibehalten. Unter Bezugnahme auf 4 ist der Zeitraum von dem Zeitpunkt t4 bis zu dem Zeitpunkt t6 beim normalen Betrieb der Zeitraum, in dem sich die Klauenabschnitte 3 öffnen, doch bei dem Beispiel, das in 6 gezeigt ist, ist der Öffnungsbetrieb der Klauenabschnitte 3 zu dem Zeitpunkt t3 abgeschlossen.
Unter Bezugnahme auf 5 führt die Bildverarbeitungseinheit 32 in Schritt 73 einen Bildverarbeitungsprozess aus, bei dem eine Verarbeitung der durch die Kamera 7 aufgenommenen Bilder vorgenommen wird. Die Bildverarbeitungseinheit 32 erhält die von der Kamera 7 aufgenommenen Bilder. Die Bildverarbeitungseinheit 32 berechnet die Zeit der Handhabung des Werkstücks W. Bei diesem Beispiel detektiert die Bildverarbeitungseinheit 32 auf Basis der Bilder 52a bis 52f die Zeit, zu der der Öffnungsbetrieb der Hand 2 beginnt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind in der Speichereinheit 42 mehrere Referenzbilder der Hand 2, in denen die Position der Klauenabschnitte 3 jeweils unterschiedlich ist, gespeichert. Unter Bezugnahme auf 4 sind in der Speichereinheit 42 zum Beispiel das in Bild 51a gezeigte Referenzbild der Hand 2, in dem die Klauenabschnitte 3 geschlossen sind (ein Referenzbild der Hand 2, in dem ein Werkstück W ergriffen wurde), und das in Bild 51e gezeigte Referenzbild der Hand 2, in dem die Klauenabschnitte 3 geringfügig geöffnet sind, gespeichert. Was diese Referenzbilder betrifft, können von dem Betreiber vorab Bilder der Hand 2 aufgenommen werden und in die Robotersteuervorrichtung 4 eingegeben werden.
Die Bildverarbeitungseinheit 32 bestimmt für die Bilder 52a bis 52f, die in 6 gezeigt sind, in welchem Bild das Referenzbild der Hand 2, in dem die Klauenabschnitte 3 geschlossen sind, enthalten ist. Zum Beispiel detektiert die Bildverarbeitungseinheit 32 durch Vergleichen der Bilder der Hand 2 nach dem Musterabgleichsverfahren das Bild, in dem die Hand 2, deren Klauenabschnitte 3 geschlossen sind, enthalten ist. Außerdem detektiert die Bildverarbeitungseinheit 32 das Bild, in dem das Referenzbild der Hand 2, deren Klauenabschnitte 3 geringfügig geöffnet sind, enthalten ist. Als Ergebnis bestimmt die Bildverarbeitungseinheit 32, dass das Referenzbild der Hand 2, deren Klauenabschnitte 3 geschlossen sind, in dem Bild 52a enthalten ist. Außerdem bestimmt die Bildverarbeitungseinheit 32, dass das Referenzbild der Hand 2, deren Klauenabschnitte 3 geringfügig geöffnet sind, in dem Bild 52b enthalten ist. Daher bestimmt die Bildverarbeitungseinheit 32, dass die Zeit des Betriebsbeginns der Hand 2 der Zeitpunkt t1, zu dem sich die Klauenabschnitte 3 zu öffnen beginnen, ist.
Bei dem in 4 gezeigten Beispiel für den normalen Betrieb sind die Klauenabschnitte 3 in dem Bild 51d des Zeitpunkts t4 geschlossen und sind die Klauenabschnitte 3 in dem Bild 51e des Zeitpunkts t5 geringfügig geöffnet. Daher kann der Zeitpunkt t4 als Zeit, zu dem sich die Klauenabschnitte 3 zu öffnen beginnen, festgelegt werden. Das heißt, der Zeitpunkt t4 kann als Zielzeit, zu der die Hand 2 den Betrieb beginnt, festgelegt werden. Außerdem kann ein Zielzeit-Feststellbereich, in dem die Hand 2 den Betrieb beginnt, festgelegt werden. Bei diesem Beispiel kann die Zeit, nachdem das Werkstück W auf der Transporteinrichtung 8 abgelegt wurde, in den Zielzeit-Feststellbereich fallen. Bei der vorliegenden Ausführungsform fällt die Zeit von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t5 in den Zielzeit-Feststellbereich, in dem die Hand 2 den Betrieb beginnt.
Der Zielzeit-Feststellbereich wurde vorab in der Speichereinheit 42 gespeichert. Der Zielzeit-Feststellbereich kann von dem Betreiber vorab festgelegt werden. Oder der Zielzeit-Feststellbereich kann auch durch die Bildverarbeitungseinheit 32 auf Basis der in 4 gezeigten Bilder 51a bis 51f durch ein Verfahren wie etwa den Musterabgleich festgelegt werden.
Unter Bezugnahme auf 5 führt die Bestimmungseinheit in Schritt 74 einen Bestimmungsprozess aus, bei dem auf Basis des Verarbeitungsergebnisses der Bildverarbeitung bestimmt wird, ob der Betrieb der Hand 2 der vorab festgelegte Betrieb ist oder nicht. Bei dem Bestimmungsprozess der ersten Steuerung wird bestimmt, ob der Betrieb der Hand 2 passend ist oder nicht. Bei diesem Bestimmungsprozess wird bestimmt, ob die Zeit, zu der die Hand 2 das Werkstück W handhabt, in dem Feststellbereich liegt oder nicht. Die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, ob die durch die Bildverarbeitungseinheit 32 detektierte Zeit, zu der die Hand 2 den Betrieb beginnt, von dem Zielzeit-Feststellbereich abweicht oder nicht. Wenn in Schritt 74 bestimmt wird, dass die Zeit, zu der das Werkstück W gehandhabt wird, in dem Feststellbereich liegt, endet die Steuerung.
Wie oben beschrieben bestimmt die Bildverarbeitungseinheit 32, dass die Zeit, zu der die Hand 2 den Betrieb beginnt, der Zeitpunkt t1 ist. Im Gegensatz dazu ist der Zielzeit-Feststellbereich der Zeitraum von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t5. Daher bestimmt die Bestimmungseinheit 33, dass die Zeit, zu der die Hand 2 den Betrieb beginnt, von dem Zielzeit-Feststellbereich abweicht. Wenn in Schritt 74 bestimmt wird, dass die Zeit, zu der das Werkstück W gehandhabt wird, von dem Zielzeit-Feststellbereich abweicht, geht die Steuerung zu Schritt 75 über.
Dann führt die Korrektureinheit 34 einen Korrekturprozess aus, bei dem der in dem Betriebsprogramm 41 enthaltene Befehlstext so korrigiert wird, dass der Betrieb der Hand 2 der vorab festgelegte Betrieb wird. Die Korrektureinheit 34 korrigiert den Befehlstext für die Zeit, zu der die Hand 2 den Betrieb beginnt, in dem Betriebsprogramm 41 auf Basis des Unterschieds zwischen dem Zielzeit-Feststellbereich und der durch die Bildverarbeitungseinheit 32 detektierten Zeit, zu der die Hand 2 den Betrieb beginnt.
In Schritt 75 berechnet die Korrektureinheit 34 einen Korrekturwert für die Zeit, zu der das Werkstück W gehandhabt wird. Bei diesem Beispiel wird der Zeitpunkt t4, der eine Zeit in der Mitte des Zielzeit-Feststellbereichs von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t5 ist, als ideale Zielzeit angenommen. Die Korrektureinheit 34 berechnet den Korrekturwert, damit der Zeitpunkt, zu dem die Hand 2 den Betrieb beginnt, der Zeitpunkt t4 wird. Die Korrektureinheit 34 kann die Zeitdauer (t4 - t1) als Korrekturwert festlegen.
In Schritt 76 erhält die Korrektureinheit 34 das Betriebsprogramm 41 von der Speichereinheit 42. Die Korrektureinheit 34 korrigiert den in dem Betriebsprogramm enthaltenen Befehlstext so, dass der Zeitpunkt, zu dem die Hand 2 den Betrieb beginnt, um die Zeitdauer (t4 - t1) später eintritt. Nun wird ein Beispiel für das Betriebsprogramm erklärt.
7 zeigt ein Beispiel für das Betriebsprogramm bei der vorliegenden Ausführungsform. Das Betriebsprogramm 41 enthält Informationen zu Bewegungspunkten, um den Betrieb des Roboters 1 festzulegen. In dem Betriebsprogramm 41 sind die Bewegungspunkte unter Verwendung des Symbols „P“ gezeigt. Bei dem Beispiel, das in 7 gezeigt ist, sind ein Bewegungspunkt P[1] und ein Bewegungspunkt P[2] festgelegt. Die Position und die Lage des Roboters 1 an den jeweiligen Bewegungspunkten sind am Ende des Betriebsprogramms 41 angegeben. Oder die Position und die Lage des Roboters 1 an den Bewegungspunkten können auch aus einer Konfigurationsdatei, die die Variablen des Betriebsprogramms 41 detailliert festlegt, angeführt sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Position des Roboters 1 an einem Bewegungspunkt durch die Position des Werkzeugspitzenendpunkts bestimmt. Die Lage des Roboters 1 an dem Bewegungspunkt ist durch die Ausrichtung des Werkzeugkoordinatensystems 57 bestimmt. Die Ausrichtung des Werkzeugkoordinatensystems 57 kann durch den Koordinatenwert der W-Achse, den Koordinatenwert der P-Achse, und den Koordinatenwert der R-Achse des Referenzkoordinatensystems 56 bestimmt werden.
Die Robotersteuervorrichtung 4 steuert den Roboter 1 so, dass der Roboter 1 durch die einzelnen Bewegungspunkte oder die Nähe der Bewegungspunkte verläuft. Zum Beispiel ist in dem Befehlstext der ersten Zeile des Betriebsprogramms 41 der Befehl angegeben, dass sich der Werkzeugspitzenendpunkt bis zu dem Bewegungspunkt P[1] bewegt. In dem Befehlstext der zweiten Zeile ist der Befehlstext angegeben, dass sich der Werkzeugspitzenendpunkt von dem Bewegungspunkt P[1] zu dem Bewegungspunkt [2] bewegt. In dem Befehlstext der dritten Zeile ist der Befehl angegeben, dass er sich von dem Bewegungspunkt [2] zu dem Bewegungspunkt [1] bewegt.
In den jeweiligen Befehlstexten zeigt das Symbol L, dass der Werkzeugspitzenendpunkt geradlinig bewegt wird. Außerdem ist der Befehl angegeben, dass die Bewegung mit einer Geschwindigkeit des Werkzeugspitzenendpunkts von 4000 mm/s erfolgt. Der Code CNT zeigt die Variable für die erlaubte Distanz von dem Bewegungspunkt. Die erlaubte Distanz von dem Bewegungspunkt ist umso länger, je größer der auf den Code CNT folgende Wert wird. Der Betrieb des Roboters 1 erfolgt umso glatter, je größer der auf den Code CNT folgende Wert wird.
In dem zweiten Befehlstext zeigt der Code P[2:Drop_Pos], dass der Bewegungspunkt P[2] die Position zur Ablage des Werkstücks W ist. Der Code „TB .01sec, RO[1]=OFF“ gibt die Steuerung an, dass das Gerät RO 0,01 Sekunden, bevor der Roboter 1 den Bewegungspunkt P[2] erreicht, in den Zustand „OFF“ gebracht wird. Hier ist das Gerät RO [1] die Hand 2. Daher ist die Steuerung angegeben, dass 0,01 Sekunden, bevor der Roboter 1 den Bewegungspunkt P[2] erreicht, ein Befehl zum Beginnen der Freigabe des Werkstücks W an die Hand gesendet wird. Der Code ACC100 zeigt die Verstärkung bei einer Beschleunigung oder Verlangsamung, wenn eine Annäherung an die Zielposition erfolgt ist. Die Größe der Beschleunigung wird umso größer, je größer der nach dem Code ACC angegebene Wert wird.
Unter Bezugnahme auf 2, 5 und 7 korrigiert die Korrektureinheit 34 in Schritt 76 den Code „TB .01 sec“ so, dass die Zeit, zu der die Hand 2 das Werkstück W freigibt, später eintritt. Bei diesem Beispiel nimmt die Korrektureinheit 34 eine derartige Korrektur vor, dass ein Wert, für den die Zeitdauer (t4 - t1) von 0,01 abgezogen wurde, erreicht wird. Durch Vornehmen dieser Steuerung kann die Zeit, zu der sich die Klauenabschnitte 3 öffnen, verzögert werden. Die Korrektureinheit 34 gibt das korrigierte Betriebsprogramm 41 an die Speichereinheit 42 aus. Die Betriebssteuereinheit 43 steuert die Hand 2 auf Basis des korrigierten Betriebsprogramms 41.
Dann kehrt die Steuerung zu Schritt 71 zurück. Bei der ersten Steuerung der vorliegenden Ausführungsform wird das oben beschriebenen Programm von Schritt 71 bis Schritt 76 wiederholt, nachdem der Befehl in dem Betriebsprogramm 41 in Schritt 76 korrigiert wurde. Das heißt, die Robotersteuervorrichtung 4 führt nach der Korrektur des Befehlstexts des Betriebsprogramms 41 durch die Korrektureinheit 34 den gleichen Betrieb des Roboters 1 und der Hand 2 wie vorher aus. Die Kamera 7 nimmt Bilder auf. Die Robotersteuervorrichtung 4 bestimmt auf Basis des Verarbeitungsergebnisses der Bilder, die in Intervallen, die dem Steuerzyklus entsprechen, aufgenommen wurden, ob der Betrieb der Hand 2 der vorab festgelegte Betrieb ist oder nicht. Durch die Vornahme dieser Steuerung kann bestimmt werden, ob der Betrieb der Robotervorrichtung 5 passend eingestellt ist oder nicht.
Wenn der Betrieb der Hand 2 nach wie vor nicht der vorab festgelegte Betrieb ist, wird der in dem Betriebsprogramm enthaltene Befehl korrigiert. Wenn andererseits die Zeit der Handhabung des Werkstücks W in Schritt 74 in dem Zielzeit-Feststellbereich liegt, endet die Steuerung. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Programmkorrektursteuerung, die das Betriebsprogramm korrigiert, wiederholt, bis der Betrieb der Robotervorrichtung zu dem vorab festgelegten Betrieb wird. Durch das mehrmalige Ausführen der Steuerung, die das Betriebsprogramm korrigiert, kann der Betrieb der Robotervorrichtung noch genauer so eingestellt werden, dass er zu dem passenden Betrieb wird. Die Steuerung kann nach der Ausführung des ersten Schritts 76 auch enden.
Auf diese Weise kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Beginnzeit des Betriebs des Geräts, das seinen Betrieb beginnt, in Bezug auf den Betrieb des Roboters 1 eingestellt werden. Das Abweichen der Position, an der das Werkstück angeordnet wird, und ein Werfen des Werkstücks können unterdrückt werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde für den Betrieb der Hand 2 beispielhaft ein Betrieb beschrieben, bei dem ein Werkstück W durch die Hand 2 freigegeben wird, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Die Steuerung der vorliegenden Ausführungsform kann auch auf den Betrieb des Ergreifens eines Werkstücks W durch die Hand 2 angewendet werden. Wenn sich zum Beispiel die Hand beim Ergreifen des Werkstücks zu früh schließt, kann das Werkstück möglicherweise nicht ergriffen werden. Oder es kann sein, dass die Hand das Werkstück nicht in dem gewünschten Zustand ergreifen kann. Wenn sich die Hand andererseits zu spät schließt, kann es sein, dass der Roboter seinen Betrieb beginnt und das Werkstück nicht ergriffen werden kann. Oder das Werkstück kann nicht in dem gewünschten Zustand ergriffen werden. In diesem Fall kann die Zeit des Schließens der Hand durch Ausführen der ersten Steuerung eingestellt werden und das Werkstück in dem passenden Zustand ergriffen werden.
Bei der oben beschriebenen Steuerung wird die Zeit des Öffnens oder Schießens der Hand eingestellt, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung und kann auch der Betrieb des Roboters eingestellt werden. Es kann auch die Betriebsgeschwindigkeit oder die Beschleunigung des Roboters so eingestellt werden, dass die Hand das Werkstück zu der passenden Zeit ergreift oder freigibt. Wenn die Hand das Werkstück zum Beispiel zu früh freigibt, kann auch eine Steuerung ausgeführt werden, bei der die Größe der verlangsamenden Beschleunigung beim Anhalten des Roboters groß gestaltet wird.
Als nächstes wird eine zweite Steuerung der Steuervorrichtung bei der vorliegenden Ausführungsform erklärt. Es kann vorkommen, dass der Roboter 1 schwingt, nachdem der Roboter 1 angehalten hat. Bei der zweiten Steuerung wird der in dem Betriebsprogramm 41 enthaltene Befehlstext so korrigiert, dass Schwingungen, die entstehen, wenn der Roboter 1 angehalten hat, unterdrückt werden.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm der zweiten Steuerung bei der vorliegenden Ausführungsform. Schritt 71 und Schritt 72 entsprechen der ersten Steuerung (siehe 5). In Schritt 71 führt der Roboter 1 den Antriebsprozess aus, bei dem der Roboter 1 so angetrieben wird, dass er ein Werkstück W zu der Ablagefläche der Transporteinrichtung 8 transportiert. In Schritt 72 führt die Kamera 7 den Bildaufnahmeprozess aus, bei dem sie in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, Bilder aufnimmt.
9 zeigt Bilder, die in einem Zustand, in dem der Roboter schwingt, nachdem der Roboter angehalten hat, aufgenommen wurden. In 9 sind Bilder 53a bis 53f gezeigt, die zu den gleichen Zeitpunkten t1 bis t6 wie in 4 aufgenommen wurden. Die Bilder 53a, 53b entsprechen den Bildern 51a, 51b von 4, die beim normalen Betrieb der Robotervorrichtung 5 aufgenommen wurden. Von dem Zeitpunkt t1 zu dem Zeitpunkt t2 ist der Betrieb des Roboters 1 und der Hand 2 passend.
Das Bild 53c wurde zu dem Zeitpunkt t3 aufgenommen. Zum dem Zeitpunkt t3 erreicht der Roboter 1 die Zielposition und die Ziellage und hält er an. Der Werkzeugspitzenendpunkt TC1 erreicht die vorab festgelegte Zielposition. Zu dieser Zeit kann es vorkommen, dass der Roboter 1 in Verbindung mit dem Anhalten des Roboters 1 schwingt. Zusammen mit den Schwingungen des Roboters 1 schwingt auch die Hand 2. Die Hand 2 steigt wie durch den Pfeil 94 gezeigt nach oben.
Das Bild 53d wurde zu dem Zeitpunkt t4 aufgenommen. Das Werkstück W wurde von der Hand 2 angehoben. Der Werkzeugspitzenendpunkt TC2 liegt höher als die Position des Werkzeugspitzenendpunkts TC1. Zu dem Zeitpunkt t4 beginnen die Klauenabschnitte 3 wie durch die Pfeile 93 gezeigt den Öffnungsbetrieb. Das heißt, die Hand 2 beginnt den Betrieb. Da das Werkstück W zu dieser Zeit von der Transporteinrichtung 8 entfernt ist, fällt es auf die Transporteinrichtung 8 hinab. Es kann vorkommen, dass das Werkstück W an einer Position angeordnet wird, die von der gewünschten Position abweicht. Die Hand 2 bewegt sich durch die Schwingungen des Roboters 2 in die durch den Pfeil 95 gezeigte Richtung.
Das Bild 53e wurde zu dem Zeitpunkt t5 aufgenommen. Die Klauenabschnitte 3 setzen den Öffnungsbetrieb wie durch die Pfeile 93 gezeigt fort. Außerdem steigt die Hand 2 durch die Schwingungen des Roboters 1 wie durch den Pfeil 94 gezeigt hoch.
Das Bild 53f wurde zu dem Zeitpunkt t6 aufgenommen. Wegen des Schwingens des Roboters 1 sind die Klauenabschnitte 3 an einer von dem Werkstück W entfernten Position angeordnet.
Danach bewegt sich die Hand 2 durch die Schwingungen des Roboters 1 wie durch den Pfeil 95 abwärts.
Bei der zweiten Steuerung detektiert die Robotersteuervorrichtung 4 das Ausmaß der Schwingungen des Arbeitswerkzeugs, wenn der Roboter 1 die Zielposition und die Ziellage erreicht hat. Wenn das Schwingungsausmaß von einem Feststellbereich abweicht, korrigiert die Robotersteuervorrichtung 4 den Befehlstext für die verlangsamende Beschleunigung zum Anhalten des Roboters 1 in dem Betriebsprogramm.
Unter Bezugnahme auf 2, 8 und 9 führt die Bildverarbeitungseinheit 32 in Schritt 81 einen Bildverarbeitungsprozess aus, bei dem eine Verarbeitung der von der Kamera 7 aufgenommenen Bilder vorgenommen wird. Die Bildverarbeitungseinheit 32 detektiert auf Basis der Bilder, die in den gleichen Zeitintervallen wie dem Steuerzyklus aufgenommen wurden, das Ausmaß der Schwingungen des Arbeitswerkzeugs, wenn der Roboter 1 die Zielposition erreicht hat. Bei der vorliegenden Ausführungsform detektiert die Bildverarbeitungseinheit 32 die Amplitude der Schwingungen der Hand als Schwingungsausmaß.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Position des Arbeitswerkzeugs in den Bildern in Bezug auf die tatsächliche Position des Arbeitswerkzeugs kalibriert. Die tatsächliche Position und Ausrichtung der Hand 2 kann unter Verwendung des Referenzkoordinatensystems 56 berechnet werden. Die Position der Hand in den Bildern, die durch die Kamera 7 aufgenommen werden, ist in Bezug auf die in dem Referenzkoordinatensystem 56 ausgedrückte Position kalibriert. Das heißt, wenn die Position der Hand 2 in den Bildern bestimmt wird, kann die Position der Hand 2 auf einer Ebene, die von der Kamera 7 um einen vorab festgelegten Abstand entfernt ist, bestimmt werden.
In der Speichereinheit 42 sind Referenzbilder der Hand 2, wenn die Klauenabschnitte 3 geschlossen sind (Referenzbilder der Hand 2, wenn ein Werkstück W durch die Klauenabschnitte 3 ergriffen ist), Referenzbilder der Hand 2, wenn die Klauenabschnitte 3 geringfügig geöffnet wurden, und Referenzbilder der Hand 2, wenn die Klauenabschnitte 3 vollständig geöffnet wurden, gespeichert. Die Bildverarbeitungseinheit 32 kann durch das Musterabgleichsverfahren die Position der Hand 2 in den einzelnen Bildern 53a bis 53f detektieren. Die Bildverarbeitungseinheit 32 kann auf Basis der Position der Hand 2 in den Bildern 53a bis 53f die tatsächliche Position der Hand 2 zu den jeweiligen Zeitpunkten berechnen. Außerdem kann die Bildverarbeitungseinheit 32 auf Basis der tatsächlichen Position der Hand 2 die tatsächlichen Positionen der Werkzeugspitzenendpunkte TC1, TC2, TC3, TC4 der Robotervorrichtung 5 berechnen.
Die Bildverarbeitungseinheit 32 kann die Bilder für die Zeit, zu der Schwingungen auftreten, nachdem der Roboter 1 angehalten hat, extrahieren. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Zielposition, an der der Roboter 1 anhält, damit das Arbeitswerkzeug seinen Betrieb beginnt, in der Speichereinheit 42 gespeichert. Zu dem Zeitpunkt t3 erreichen die Position und die Lage des Robotes 1 die Zielposition und die Ziellage. Die Bildverarbeitungseinheit 32 detektiert den Zeitpunkt t3, zu dem der Roboter 1 die Zielposition und die Ziellage erreicht hat. Die Bildverarbeitungseinheit 32 extrahiert auf Basis des Zeitpunkts t3, zu dem der Roboter 1 die Zielposition und die Ziellage erreicht hat, mehrere Bilder. Bei diesem Beispiel extrahiert die Bildverarbeitungseinheit 32 eine vorab festgelegte Anzahl von Bildern. Die Bildverarbeitungseinheit 32 extrahiert das Bild 53c zu der Zeit, zu der der Roboter 1 die Zielposition und die Ziellage erreicht hat. Außerdem extrahiert die Bildverarbeitungseinheit 32 das Bild 53d zu dem Zeitpunkt t4, das Bild 53e zu dem Zeitpunkt t5, und das Bild zu dem Zeitpunkt t6, die im Anschluss an das Bild 53c zu dem Zeitpunkt t3 aufgenommen wurden.
Die Bildverarbeitungseinheit 32 berechnet die Position des dem jeweiligen Bild 53c, 53d, 53e, 53f entsprechenden Werkzeugspitzenendpunkts TC1, TC2, TC3, TC4. Die Bildverarbeitungseinheit 32 kann den Unterschied zwischen der höchsten Position und der niedrigsten Position des Werkzeugspitzenendpunkts als Schwingungsausmaß berechnen. Bei diesem Beispiel berechnet die Bildverarbeitungseinheit 32 den Unterschied zwischen der Position des Werkzeugspitzenendpunkts TC2 und der Position des Werkzeugspitzenendpunkts TC3 als Schwingungsausmaß VA. Das Schwingungsausmaß ist nicht auf diese Ausführung beschränkt, es kann ein beliebiger Wert im Zusammenhang mit der Größe der Schwingungen eingesetzt werden. Zum Beispiel kann die Bildverarbeitungseinheit 32 auch zwei aufeinanderfolgende Bilder extrahieren und den Unterschied zwischen den Positionen der Hand 2 in den beiden Bildern als Schwingungsausmaß berechnen.
Dann führt die Bestimmungseinheit 33 in Schritt 83 den Bestimmungsprozess aus, bei dem auf Basis des Verarbeitungsergebnisses der Verarbeitung der Bilder bestimmt wird, ob der Betrieb des Roboters 1 der vorab festgelegte Betrieb ist oder nicht. Bei dem Bestimmungsbetrieb bei der zweiten Steuerung wird bestimmt, ob der Betrieb des Roboters 1 passend ist oder nicht. Die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, ob das durch die Bildverarbeitungseinheit 32 detektierte Schwingungsausmaß VA von dem Schwingungsausmaß-Feststellbereich abweicht oder nicht.
In der Speichereinheit 42 ist der Schwingungsausmaß-Feststellbereich des Arbeitswerkzeugs, wenn der Roboter 1 seinen Betrieb angehalten hat, gespeichert. Die Bestimmungseinheit 32 bestimmt, dass bei dem Roboter 1 starke Schwingungen aufgetreten sind, wenn das Schwingungsausmaß VA der Hand 2 über den Schwingungsausmaß-Feststellbereich hinausgeht. Die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, dass der Betrieb des Roboters 1 nicht der vorab festgelegte Betrieb ist. Bei diesem Beispiel übersteigt das Schwingungsausmaß VA der Hand 2 den oberen Grenzwert des Feststellbereichs. In diesem Fall geht die Steuerung zu Schritt 83 über.
In Schritt 83 führt die Korrektureinheit 34 den Korrekturprozess aus, bei dem der in dem Betriebsprogramm 41 enthaltene Befehlstext so korrigiert wird, dass der Betrieb des Roboters 1 der vorab festgelegte Betrieb wird. Wenn das Schwingungsausmaß VA der Hand 2 von dem Schwingungsausmaß-Feststellbereich abweicht, korrigiert die Korrektureinheit 34 den Befehlstext für die verlangsamende Beschleunigung zum Anhalten des Roboters 1 in dem Betriebsprogramm 41.
Bei diesem Beispiel verändert die Korrektureinheit 34 die Größe der Beschleunigung zu einem um ein vorherbestimmtes Ausmaß verringerten Wert. Unter Bezugnahme auf 7 korrigiert die Korrektureinheit 34 den Wert der Verstärkung bei dem Code ACC100 in dem Befehlstext der zweiten Zeile. Zum Beispiel verändert die Korrektureinheit 34 die Verstärkung der Beschleunigung von 100 zu 80. Die Korrektureinheit 34 kann die Größe der verlangsamenden Beschleunigung auch auf Basis des Schwingungsausmaßes berechnen. Zum Beispiel kann die Korrektureinheit 34 den Befehlstext so korrigieren, dass die Größe der verlangsamenden Beschleunigung umso kleiner wird, je größer das Schwingungsausmaß ist.
Nach dem Abschluss der Steuerung von Schritt 83 kehrt die Steuerung zu Schritt 71 zurück. Auch bei der zweiten Steuerung wird die Programmkorrektursteuerung von Schritt 71 bis Schritt 83 nach dem Abschluss der Korrektur des Betriebsprogramms 41 wiederholt. Auf diese Weise können Schwingungen durch Wiederholen der Steuerung, die das Betriebsprogramm korrigiert, bis das Schwingungsausmaß in den Bestimmungsbereich gelangt, noch sicherer unterdrückt werden. Wenn das Schwingungsausmaß VA in Schritt 82 in dem Feststellbereich liegt, endet diese Steuerung. Die Steuerung kann nach der ersten Ausführung des Schritts 83 auch enden.
Bei der zweiten Steuerung kann das Betriebsprogramm korrigiert werden, um das Schwingungsausmaß der Hand 2 zu unterdrücken. Durch das Unterdrücken der Schwingungen der Hand 2 können Abweichungen der Position beim Anordnen des Werkstücks W unterdrückt werden. Außerdem kann unterdrückt werden, dass das Werkstück W durch Schwingungen der Hand 2 geworfen wird und nicht an der vorab festgelegten Position angeordnet werden kann.
Bei der oben beschriebenen zweiten Steuerung wurde ein Beispiel gezeigt, bei dem das Schwingungsausmaß, wenn der Roboter angehalten hat, groß ist, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Die zweite Steuerung kann auch angewendet werden, wenn das Schwingungsausmaß, wenn der Roboter angehalten hat, außergewöhnlich klein ist. Zum Beispiel kann auch eine Steuerung ausgeführt werden, die die Größe der Beschleunigung beim Anhalten des Roboters vergrößert, wenn das Schwingungsausmaß kleiner als der untere Grenzwert des Feststellbereichs ist. Durch diese Steuerung kann die Zeit der Arbeit der Robotervorrichtung 5 verkürzt werden.
Bei der ersten Steuerung und der zweiten Steuerung kann der Bildverarbeitungsprozess, bei dem die Verarbeitung der Bilder, die von der Kamera aufgenommen wurden, ausgeführt wird, auch durch den Betreiber ausgeführt werden. Außerdem kann auch der Bestimmungsprozess, bei dem auf Basis des Verarbeitungsergebnisses der Verarbeitung der Bilder bestimmt wird, ob wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters und dem Betrieb der Hand passend ist oder nicht, durch den Betreiber ausgeführt werden. Und ferner kann auch der Korrekturprozess, bei dem der in dem Betriebsprogramm enthaltene Befehlstext so korrigiert wird, dass der Betrieb des Roboters 1 und der Betrieb des Geräts passend werden, durch den Betreiber ausgeführt werden.
Als nächstes wird eine dritte Steuerung der vorliegenden Ausführungsform erklärt. Bei der dritten Steuerung werden von der Kamera während des Zeitraums des Betriebs der Robotervorrichtung 5 Bilder aufgenommen. Auf Basis der Bilder, die durch die Kamera aufgenommen wurden, wird der Betrieb wenigstens eines aus dem Roboter 1 und dem Gerät, das gemäß dem Betrieb des Roboters 1 betrieben wird, eingestellt. Unter Bezugnahme auf 2 umfasst die Signalverarbeitungseinheit 31 bei der vorliegenden Ausführungsform die Befehlseinheit 35, die Befehle für den Betrieb des Roboters 1 und das Gerät, das gemäß dem Betrieb des Roboters 1 betrieben wird, an die Betriebssteuervorrichtung 43 ausgibt. Die Befehlseinheit 35 entspricht dem gemäß dem Betriebsprogramm 41 arbeitenden Prozessor. Der Prozessor wirkt durch Lesen des Betriebsprogramms 41 und Ausführen der in dem Betriebsprogramm 41 festgelegten Steuerung als Befehlseinheit 35. Hier wird für das Gerät, das gemäß dem Betrieb des Roboters 1 betrieben wird, beispielhaft die Hand 2 erklärt. Die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, ob die Position und die Lage des Roboters 1 die in dem Betriebsprogramm 41 festgelegte Zielposition und Ziellage erreicht haben oder nicht.
Bei der dritten Steuerung nimmt die Kamera 7 den Roboter 1 und die Hand 2 in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen auf. Die Bildverarbeitungseinheit 32 detektiert die Position der Hand 2. Die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, ob die Position der Hand 2 die Zielposition für den Beginn des Betriebs der Hand 2 erreicht hat oder nicht. Das heißt, die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, ob die Position und die Lage des Roboters 1 die in dem Betriebsprogramm 41 beschriebene Zielposition und Ziellage erreicht haben oder nicht. Wenn die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, dass die Hand 2 die Zielposition erreicht hat, gibt die Befehlseinheit 35 einen Befehl zum Beginnen des Betriebs der Hand 2 an die Betriebssteuervorrichtung 43 aus.
Zum Beispiel nimmt die Kamera 7 unter Bezugnahme auf 2 und 4 den Roboter 1 und die Hand 2 wie von Bild 51a bis Bild 51c gezeigt während der Annäherung des Werkstücks W an die Transporteinrichtung 8 auf. In der Speichereinheit 42 sind Referenzbilder des Zustands, in dem die Hand 2 geschlossen ist, gespeichert. Die Bildverarbeitungseinheit 32 detektiert durch das Musterabgleichsverfahren auf Basis der Referenzbilder der Hand 2 die Position der Hand 2 in den Bildern. Die Bildverarbeitungseinheit 32 detektiert mit jeder Erlangung eines Bilds die tatsächliche Position der Hand 2. Außerdem detektiert die Bildverarbeitungseinheit 32 die tatsächliche Position und Lage des Roboters 1. Die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, ob der Roboter 1 die in dem Betriebsprogramm 41 angegebene Zielposition und Ziellage erreicht hat oder nicht. Bei diesem Beispiel erreicht der Roboter 1 die Zielposition und die Ziellage für den Beginn des Betriebs der Hand 2 zu dem Zeitpunkt t3.
Die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, dass der Roboter 1 in dem Bild 51c die in dem Betriebsprogramm 41 beschriebene Zielposition erreicht hat. Das heißt, die Bestimmungseinheit 33 bestimmt, dass das Werkstück W zu dem Zeitpunkt t3 auf der oberen Fläche der Transporteinrichtung 8 abgelegt wurde. Die Befehlseinheit 35 gibt einen Befehl zum Beginnen des Betriebs des Öffnens der Klauenabschnitte 3 der Hand 2 an die Betriebssteuervorrichtung 43 aus. Die Betriebssteuervorrichtung 43 sendet einen Befehl zum Öffnen der Hand 2 an die Handantriebseinheit 44 und nimmt den Öffnungsbetrieb der Klauenabschnitte 3 der Hand 2 vor.
Auf diese Weise können bei der dritten Steuerung der tatsächlich arbeitende Roboter 1 und das Gerät, das seinen Betrieb gemäß dem Betrieb des Roboters 1 beginnt, aufgenommen werden und die Beginnzeit des Betriebs des Geräts gesteuert werden. Da bei der dritten Steuerung Bilder in Zeitintervallen, die dem Betriebszyklus entsprechen, aufgenommen werden, kann der Betrieb des Geräts zu der passenden Zeit begonnen werden. Zum Beispiel kann ein verfrühtes oder verspätetes Entfernen der Hand 2 von dem Werkstück W unterdrückt werden. Der Betrieb des Geräts kann direkt nach dem Erreichen der passenden Position und Lage des Roboters 1 begonnen werden. Daher braucht keine Wartezeit auf das Anhalten des Roboters 1 oder keine Zeit als Spielraum für den Betrieb des Roboters 1 eingerichtet werden und kann die Arbeitszeit verkürzt werden.
Bei der oben beschriebenen ersten Steuerung, zweiten Steuerung und dritten Steuerung wird sowohl der Roboter 1 als auch die Hand 2 aufgenommen, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Es können auch Bilder von wenigstens einem aus dem Roboter 1 und der Hand 2 aufgenommen werden. Die Position und die Lage des Roboters 1 entsprechen der Position und der Ausrichtung der Hand 2. Daher kann die Bildverarbeitungseinheit 32 durch Erlangen von Bildern des Roboters 1 oder der Hand 2 die Position und die Lage des Roboters 1 detektieren.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde für das Gerät, das gemäß dem Betrieb des Roboters 1 betrieben wird, die Hand beschrieben, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Für das Gerät, das gemäß dem Betrieb des Roboters 1 betrieben wird, kann ein beliebiges Arbeitswerkzeug, das der von der Robotervorrichtung vorgenommenen Tätigkeit entspricht, eingesetzt werden.
Zum Beispiel kann bei einer Robotervorrichtung, die ein Punktschweißen vornimmt, eine Punktschweißzange als Arbeitswerkzeug an dem Roboter angebracht werden. Nachdem die Punktschweißzange an einer vorherbestimmten Position angeordnet wurde, werden einander gegenüberliegende Elektroden aneinander angenähert und wird ein Punktschweißen vorgenommen. Dabei besteht die Gefahr, dass das Punktschweißen nicht an der richtigen Position vorgenommen werden kann, wenn die Zeit des Beginns der Bewegung der Elektroden vor oder nach der gewünschten Zeit liegt. Außerdem besteht die Gefahr, dass das Punktschweißen nicht an der richtigen Position vorgenommen werden kann, wenn der Roboter nach dem Anhalten des Roboters schwingt. Durch Anwenden der Steuerung der vorliegenden Ausführungsform auf die Robotervorrichtung, die ein Punktschweißen vornimmt, kann das Punktschweißen an der richtigen Position vorgenommen werden.
Für das Gerät, das gemäß dem Betrieb des Roboters betrieben wird, besteht keine Beschränkung auf ein Arbeitswerkzeug, sondern kann ein beliebiges peripheres Gerät, das in der Nähe des Roboters 1 eingerichtet ist, eingesetzt werden. Insbesondere kann beispielsweise ein beliebiges Gerät, das in Zusammenwirkung mit dem Roboter betrieben wird, angeführt werden. Für dieses Gerät kann beispielsweise eine in der Nähe des Roboters eingerichtete Transporteinrichtung oder ein auf dem Boden fahrendes Laufgestell zum Transport von Werkstücken angeführt werden.
Zum Beispiel wird der Roboter 1 in 4 so betrieben, dass sich die Hand 2 nach dem Zeitpunkt t6 von dem Werkstück W entfernt. Nachdem der Roboter 1 betrieben wurde, beginnt die Transporteinrichtung 8 ihren Betrieb und bewegt sie das Werkstück W. Die Steuerung der vorliegenden Ausführungsform kann auch auf die Zeit dieses Betriebsbeginns der Transporteinrichtung 8 angewendet werden. Das heißt, die Zeit des Betriebsbeginns der Transporteinrichtung 8 kann in Anpassung an den Betrieb des Roboters 1 und der Hand 2 eingestellt werden.
Gemäß der Ausführung der vorliegenden Offenbarung können eine Betriebseinstellvorrichtung und ein Betriebseinstellverfahren, die den Betrieb einer mit einem Roboter versehenen Robotervorrichtung einstellen können, bereitgestellt werden.
Bei den einzelnen oben beschriebenen Steuerungen kann die Reihenfolge der Schritte in einem Umfang, in dem es nicht zu einer Änderung der Funktionen und Wirkungen kommt, passend verändert werden.

Claims

Betriebseinstellvorrichtung (10), die den Betrieb einer Robotervorrichtung (5), die einen Roboter (1) enthält, steuert, umfassend eine Hochgeschwindigkeitskamera (7), die so angeordnet ist, dass sie wenigstens eines aus dem Roboter (1) und einem Gerät (2, 8), das gemäß dem Betrieb des Roboters (1) betrieben wird, aufnimmt; und eine Steuervorrichtung (4), die den Betrieb des Roboters (1) und des Geräts (2, 8) steuert und von der Hochgeschwindigkeitskamera (7) aufgenommene Bilder (51a bis 51f, 52a bis 52f, 53a bis 53f) erhält, wobei die Steuervorrichtung (4) eine Betriebssteuereinheit (43), die mit einem vorab festgelegten Steuerzyklus Betriebsbefehle an den Roboter (1) sendet, und eine Speichereinheit (42), die ein Betriebsprogramm (41) für den Roboter (1) und das Gerät (2, 8) speichert, umfasst, wobei die Hochgeschwindigkeitskamera (7) so ausgeführt ist, dass sie in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, Bilder aufnehmen kann, wobei die Steuervorrichtung (4) eine Bildverarbeitungseinheit (32), die eine Verarbeitung der in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, aufgenommenen Bilder vornimmt, eine Bestimmungseinheit (33), die auf Basis des Verarbeitungsergebnisses durch die Bildverarbeitungseinheit (32) bestimmt, ob wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters (1) und dem Betrieb des Geräts (2, 8) ein vorab festgelegter Betrieb ist oder nicht, und eine Korrektureinheit (34), die den in dem Betriebsprogramm (41) enthaltenen Befehlstext korrigiert, umfasst, wobei die Korrektureinheit (34) den in dem Betriebsprogramm (41) enthaltenen Befehlstext dann, wenn die Bestimmungseinheit (33) bestimmt, dass wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters (1) und dem Betrieb des Geräts (2, 8) nicht der vorab festgelegte Betrieb ist, so korrigiert, dass der Betrieb des Roboters (1) und der Betrieb des Geräts (2, 8) zu den vorab festgelegten Betrieben werden, wobei das Gerät (2, 8) ein an dem Roboter angebrachtes Arbeitswerkzeug (2) ist, wobei die Speichereinheit (42) einen Zielzeit-Feststellbereich, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, wenn der Roboter (1) die Zielposition erreicht, speichert, wobei die Hochgeschwindigkeitskamera (7) das Arbeitswerkzeug (2) aufnimmt, wenn der Roboter (1) die Zielposition erreicht, wobei die Bildverarbeitungseinheit (32) auf Basis der Bilder, die in den gleichen Zeitintervallen wie der Steuerzyklus aufgenommen wurden, die Zeit detektiert, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, wobei die Bestimmungseinheit (33) bestimmt, ob die durch die Bildverarbeitungseinheit (32) detektierte Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, von einem Zielzeit-Feststellbereich abweicht oder nicht, wobei die Korrektureinheit (34) den Befehlstext für die Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, in dem Betriebsprogramm (41) auf Basis des Unterschieds zwischen dem Zielzeit-Feststellbereich und der durch die Bildverarbeitungseinheit (32) detektierten Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, korrigiert, wenn die Zeit, zu der das Arbeitswerkzeug (2) den Betrieb beginnt, von dem Zielzeit-Feststellbereich abweicht.
Betriebseinstellvorrichtung (10), die den Betrieb einer Robotervorrichtung (5), die einen Roboter (1) enthält, steuert, umfassend eine Hochgeschwindigkeitskamera (7), die so angeordnet ist, dass sie wenigstens eines aus dem Roboter (1) und einem Gerät (2, 8), das gemäß dem Betrieb des Roboters (1) betrieben wird, aufnimmt; und eine Steuervorrichtung (4), die den Betrieb des Roboters (1) und des Geräts (2, 8) steuert und von der Hochgeschwindigkeitskamera (7) aufgenommene Bilder (51a bis 51f, 52a bis 52f, 53a bis 53f) erhält, wobei die Steuervorrichtung (4) eine Betriebssteuereinheit (43), die mit einem vorab festgelegten Steuerzyklus Betriebsbefehle an den Roboter (1) sendet, und eine Speichereinheit (42), die ein Betriebsprogramm (41) für den Roboter (1) und das Gerät (2, 8) speichert, umfasst, wobei die Hochgeschwindigkeitskamera (7) so ausgeführt ist, dass sie in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, Bilder aufnehmen kann, wobei die Steuervorrichtung (4) eine Bildverarbeitungseinheit (32), die eine Verarbeitung der in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, aufgenommenen Bilder vornimmt, eine Bestimmungseinheit (33), die auf Basis des Verarbeitungsergebnisses durch die Bildverarbeitungseinheit (32) bestimmt, ob wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters (1) und dem Betrieb des Geräts (2, 8) ein vorab festgelegter Betrieb ist oder nicht, und eine Korrektureinheit (34), die den in dem Betriebsprogramm (41) enthaltenen Befehlstext korrigiert, umfasst, wobei die Korrektureinheit (34) den in dem Betriebsprogramm (41) enthaltenen Befehlstext dann, wenn die Bestimmungseinheit (33) bestimmt, dass wenigstens ein Betrieb aus dem Betrieb des Roboters (1) und dem Betrieb des Geräts (2, 8) nicht der vorab festgelegte Betrieb ist, so korrigiert, dass der Betrieb des Roboters (1) und der Betrieb des Geräts (2, 8) zu den vorab festgelegten Betrieben werden, wobei das Gerät ein an dem Roboter angebrachtes Arbeitswerkzeug (2) ist, wobei die Speichereinheit (42) eine Zielposition, die der Roboter (1) für den Betrieb des Arbeitswerkzeugs (2) erreicht, und einen Feststellbereich für ein Schwingungsausmaß (VA) des Arbeitswerkzeugs (2), wenn der Roboter (1) angehalten hat, speichert, wobei die Hochgeschwindigkeitskamera (7) wenigstens eines aus dem Roboter (1) und dem Arbeitswerkzeug (2) aufnimmt, wenn der Roboter (1) die Zielposition erreicht, wobei die Bildverarbeitungseinheit (32) auf Basis der Bilder, die in den gleichen Zeitintervallen wie der Steuerzyklus aufgenommen wurden, das Schwingungsausmaß (VA) des Arbeitswerkzeugs (2), nachdem der Roboter (1) die Zielposition erreicht hat, detektiert, wobei die Bestimmungseinheit (33) bestimmt, ob das durch die Bildverarbeitungseinheit (32) detektierte Schwingungsausmaß (VA) des Arbeitswerkzeugs (2) von einem Schwingungsausmaß-Feststellbereich abweicht oder nicht, wobei die Korrektureinheit (34) den Befehlstext für eine verlangsamende Beschleunigung zum Anhalten des Roboters (1) in dem Betriebsprogramm (41) korrigiert, wenn das Schwingungsausmaß (VA) des Arbeitswerkzeugs (2) von dem Schwingungsausmaß-Feststellbereich abweicht.
Betriebseinstellvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuervorrichtung (4) nach der Korrektur des Befehlstexts des Betriebsprogramms (41) durch die Korrektureinheit (34) den gleichen Betrieb des Roboters (1) und des Geräts (2, 8) wie vorher vornimmt, die Kamera (4) in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, Bilder aufnimmt, und die Bestimmungseinheit (33) auf Basis des Verarbeitungsergebnisses durch die Bildverarbeitungseinheit (32) bestimmt, ob der wenigstens eine Betrieb aus dem Betrieb des Roboters (1) und dem Betrieb des Geräts (2, 8) der vorab festgelegte Betrieb ist oder nicht.
Betriebseinstellvorrichtung (10), die den Betrieb einer Robotervorrichtung (5), die einen Roboter (1) enthält, steuert, umfassend eine Hochgeschwindigkeitskamera (7), die so angeordnet ist, dass sie wenigstens eines aus dem Roboter (1) und einem Gerät (2, 8), das gemäß dem Betrieb des Roboters (1) betrieben wird, aufnimmt; und eine Steuervorrichtung (4), die den Betrieb des Roboters (1) und des Geräts (2) steuert und von der Hochgeschwindigkeitskamera (7) aufgenommene Bilder (51a bis 51f, 52a bis 52f, 53a bis 53f) erhält, wobei die Steuervorrichtung (4) eine Betriebssteuereinheit (43), die mit einem vorab festgelegten Steuerzyklus Betriebsbefehle an den Roboter (1) sendet, und eine Speichereinheit (42), die ein Betriebsprogramm (41) für den Roboter (1) und das Gerät (2, 8) speichert, umfasst, wobei die Hochgeschwindigkeitskamera (7) so ausgeführt ist, dass sie in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, Bilder aufnehmen kann, wobei die Steuervorrichtung (4) eine Bildverarbeitungseinheit (32), die eine Verarbeitung der in Zeitintervallen, die mit dem Steuerzyklus übereinstimmen, aufgenommenen Bilder vornimmt, eine Bestimmungseinheit (33), die auf Basis des Verarbeitungsergebnisses durch die Bildverarbeitungseinheit (32) bestimmt, ob der Roboter (1) eine Zielposition für den Beginn des Betriebs des Geräts (2, 8) erreicht hat oder nicht, und eine Befehlseinheit (35), die Befehle zum Betrieb an die Betriebssteuereinheit (43) sendet, umfasst, wobei die Befehlseinheit (35) einen Befehl zum Betrieb des Geräts (2, 8) an die Betriebssteuereinheit (43) sendet, wenn die Bestimmungseinheit (33) bestimmt, dass der Roboter (1) die Zielposition erreicht hat.