JP2008302455A - Carrier robot system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、搬送ロボットシステムに関して、搬送における教示位置のずれ量を補正する技術に関する。 The present invention relates to a technique for correcting a deviation amount of a teaching position in conveyance with respect to a conveyance robot system.
従来、例えば液晶基板等のワークをカセットからワークステーションへ搬送する搬送ロボットは公知である。搬送ロボットは、ベースと、回転駆動、上下駆動及び伸縮可能に連接される複数のアームと、被搬送物を保持するハンドとで構成される。ロボットコントローラは、搬送ロボットのアームの各駆動部を制御することで、ワークをハンドに載置し、カセットからワークステーションへ搬送する。搬送ロボットシステムは、1台の搬送ロボットと、この搬送ロボットを制御するロボットコントローラからなるシステムをいう。 Conventionally, a transfer robot that transfers a workpiece such as a liquid crystal substrate from a cassette to a workstation is known. The transfer robot includes a base, a plurality of arms that are connected to be rotationally driven, vertically driven, and extendable and a hand that holds an object to be conveyed. The robot controller controls each drive unit of the arm of the transfer robot to place the work on the hand and transfer the work from the cassette to the work station. The transfer robot system is a system composed of one transfer robot and a robot controller that controls the transfer robot.
ワークは、搬送ロボットによって、正確な教示位置に搬送されることが要求される。
例えば、ハンドのワークを載置する基準位置と、ワークの実際の載置位置（実載置位置）とには、ずれが生じる場合がある。この課題を解決するために、ワークのハンドに対するアライメント機能（載置位置補正手段）が公知となっている。アライメント機能とは、搬送ロボットのワーク搬送中において、ワークステーション内に設けられたセンサー上にワークを通過させてハンドの基準位置に対するワークのずれ量を確認し、このずれ量をフィードバックして位置補正する機能である。
特許文献１は、このアライメント機能を用いて搬送速度及び加速度を最適化する搬送ロボットシステムを開示している。
For example, there may be a difference between the reference position on which the workpiece of the hand is placed and the actual placement position (actual placement position) of the workpiece. In order to solve this problem, an alignment function (mounting position correcting means) for a work hand is known. With the alignment function, during workpiece transfer by the transfer robot, the workpiece is passed over the sensor provided in the workstation, the amount of workpiece displacement relative to the reference position of the hand is confirmed, and this displacement amount is fed back to correct the position. It is a function to do.
Patent Document 1 discloses a transport robot system that optimizes the transport speed and acceleration using this alignment function.
近年、搬送するワークが大型化し、重量も増加している。また、それに伴い、搬送ロボットのアーム長さも長くなっている。そのため、搬送中の搬送ロボットのアームにたわみが生じることで、教示位置にずれが生じることがある。このアームのたわみによるずれ量は、前述するアライメント機能では検出することができない。
そこで、解決しようとする課題は、簡易な構成で、アームのたわみによる教示位置のずれ量を補正できる搬送ロボットシステムを提供することである。
In recent years, workpieces to be transported have become larger and weight has increased. Along with this, the arm length of the transfer robot is also increased. For this reason, the teaching position may be displaced due to the deflection of the arm of the transfer robot during transfer. The deviation due to the deflection of the arm cannot be detected by the alignment function described above.
Therefore, the problem to be solved is to provide a transfer robot system that can correct the deviation amount of the teaching position due to the deflection of the arm with a simple configuration.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項１においては、ワークを載置保持するハンドと、前記ハンドを変位可能に構成されるアームと、前記ハンドに対するワークの基準載置位置と実載置位置との差分を検出する載置位置差分検出手段と、前記アームの実位置と教示位置との差分を補正する教示位置補正手段と、を有する搬送ロボットシステムにおいて、前記ハンドに備えられる加速度センサーと、搬送過程において前記加速度センサーによって検出される実加速度と予め指示された教示加速度との差分を算出する加速度差分算出手段と、を具備し、前記教示位置補正手段は、前記加速度差分に基づいて実位置を教示位置に補正するものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, a hand for placing and holding a workpiece, an arm configured to displace the hand, and a loading for detecting a difference between a reference placement position and an actual placement position of the workpiece with respect to the hand. In a transfer robot system having a position difference detection means and a teaching position correction means for correcting a difference between the actual position of the arm and the teaching position, an acceleration sensor provided in the hand, and an acceleration sensor in the transfer process by the acceleration sensor Acceleration difference calculating means for calculating a difference between the detected actual acceleration and a pre-instructed teaching acceleration, and the teaching position correcting means corrects the actual position to the teaching position based on the acceleration difference. It is.
請求項２においては、請求項１記載の搬送ロボットシステムにおいて、前記載置位置差分を、前記位置差分検出手段によって載置位置差分を検出するときの前記加速度センサーによって検出される加速度に基づいて補正するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the transport robot system according to the first aspect, the placement position difference is corrected based on an acceleration detected by the acceleration sensor when the placement position difference is detected by the position difference detection unit. To do.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項１においては、加速度センサーによって検出される加速度と予め指示された教示加速度とから、アームのたわみによる実位置と教示位置とのずれ量を検出し、実位置を教示位置に補正することができる。つまり、加速度センサーを設けるのみの簡易な構成によって、アームのたわみによるずれを補正できる。 According to a first aspect of the present invention, the amount of deviation between the actual position and the taught position due to the deflection of the arm is detected from the acceleration detected by the acceleration sensor and the instruction acceleration specified in advance, and the actual position is corrected to the taught position. it can. That is, it is possible to correct the deviation due to the deflection of the arm with a simple configuration in which only the acceleration sensor is provided.
請求項２においては、載置位置差分検出手段による載置位置計測時に、搬送ロボットを定速又は停止する必要がないため、搬送ロボットの作業時間を可及的に短縮できる。 According to the second aspect of the present invention, since it is not necessary to keep the transport robot at a constant speed or stop when the mounting position difference is detected by the mounting position difference detection means, the working time of the transport robot can be shortened as much as possible.
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係る搬送ロボットシステムの全体的な構成を示す平面構成図、図２は同じく搬送ロボットの全体的な構成を示す斜視構成図、図３は同じく載置位置検出手段を示す平面構成図である。図４は同じくアームのたわみによるハンドの教示位置に対するずれを示すグラフ図、図５は同じくハンドの加速度差分を示すグラフ図、図６は同じくロボットコントローラの構成を示す構成図である。図７は同じく載置位置補正制御のタイムチャートを示すグラフ図、図８は同じくｘ成分の誤差テーブルを示すテーブル図である。
Next, embodiments of the invention will be described.
FIG. 1 is a plan view showing the overall structure of a transfer robot system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the overall structure of the transfer robot, and FIG. FIG. 4 is a graph showing the displacement of the hand relative to the teaching position due to the deflection of the arm, FIG. 5 is a graph showing the acceleration difference of the hand, and FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the robot controller. FIG. 7 is a graph showing a time chart of the placement position correction control, and FIG. 8 is a table showing the error table for the x component.
まず、図１を用いて、本実施例である搬送ロボットシステム１について、簡単に説明する。
図１に示すように、搬送ロボットシステム１は、搬送ロボット１０によりカセット４からワークセット位置３に向かって、ワーク６を搬送するシステムである。本実施例のワーク６は、液晶ＦＰＤ用基板としている。つまり、ワーク６は、１辺が３〜４ｍ以上の基板である。一方、カセット４は、複数枚のワーク６を上下平行に収容できる棚状のケースである。他方、ワークセット位置３は、ワーク６を次工程へ移すために一時載置するステーション位置である。
また、搬送ロボットシステム１は、搬送ロボット２の搬送途上において、載置位置検出手段としてのアライメント装置５を備えている。このアライメント装置５について、詳しくは後述する。
このような構成とすることで、搬送ロボットシステム１は、カセット４に収容されるワーク６を取り出し、アライメント装置５上を通過してワークセット位置３まで搬送する。
First, the transfer robot system 1 according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the transfer robot system 1 is a system that transfers a workpiece 6 from a cassette 4 toward a workpiece setting position 3 by a transfer robot 10. The workpiece 6 of this embodiment is a liquid crystal FPD substrate. That is, the workpiece 6 is a substrate having a side of 3 to 4 m or more. On the other hand, the cassette 4 is a shelf-like case that can accommodate a plurality of workpieces 6 vertically in parallel. On the other hand, the work set position 3 is a station position where the work 6 is temporarily placed in order to move to the next process.
In addition, the transfer robot system 1 includes an alignment device 5 serving as a placement position detection unit during the transfer of the transfer robot 2. The alignment device 5 will be described in detail later.
With such a configuration, the transfer robot system 1 takes out the workpiece 6 accommodated in the cassette 4, passes the alignment device 5, and transfers it to the workpiece setting position 3.
次に、図２を用いて、搬送ロボット１０について、詳細に説明する。
図２に示すように、搬送ロボット１０は、ロボットコントローラシステム２０によって制御され、搬送作業を行う。
ロボットコントローラシステム２０は、制御のための指令値又は設定値等を出力できるモニター２１を備えている。
搬送ロボット１０は、円筒座標系のロボットであり、直円筒形のベース１７と、ベース１７の上端に回転駆動および上下駆動可能に装着された第１アーム１６と、該第１アーム１６の延出端に回転駆動可能に装着された第２アーム１５と、第２アーム１５の延出端に回転駆動可能に装着されて、ワーク６（図示略）を保持するハンド１２とで構成されている。
Next, the transfer robot 10 will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the transfer robot 10 is controlled by the robot controller system 20 and performs a transfer operation.
The robot controller system 20 includes a monitor 21 that can output a command value or a set value for control.
The transfer robot 10 is a cylindrical coordinate system robot, a right cylindrical base 17, a first arm 16 mounted on the upper end of the base 17 so as to be rotatable and vertically movable, and an extension of the first arm 16. The second arm 15 is rotatably mounted on the end, and the hand 12 is rotatably mounted on the extended end of the second arm 15 and holds the workpiece 6 (not shown).
アーム１５・１６及びハンド１２を動かすアクチュエータ１８・１９は、モータ等で構成され、それぞれ回動軸部に配置されている。アクチュエータ１８・１９は、モータドライブ（図示略）を介してロボットコントローラ２５から送られてきた指令信号（駆動信号）に基づいて駆動される。
ハンド１２は、ワーク６を下支えする長尺状のフォーク１３と、これらフォーク１３の基端部を支持するホルダ１４とで構成される。ホルダ１４は、四角箱型を呈しており、その一側面から複数本のフォーク１３が片持ち状に張り出し形成されている。ここで、特記すべき事項として、本実施例のホルダ１４は、側面に加速度センサー２４が取り付けられている。なお、加速度センサー２４の取り付け位置は、本実施例に限定されることなく、ホルダ１４のどの位置であっても良い。
The actuators 18 and 19 for moving the arms 15 and 16 and the hand 12 are constituted by motors or the like, and are respectively disposed on the rotation shaft portions. The actuators 18 and 19 are driven based on a command signal (drive signal) sent from the robot controller 25 via a motor drive (not shown).
The hand 12 includes a long fork 13 that supports the workpiece 6 and a holder 14 that supports the base end of the fork 13. The holder 14 has a square box shape, and a plurality of forks 13 are cantilevered from one side surface thereof. Here, as a matter to be noted, the holder 14 of the present embodiment has an acceleration sensor 24 attached to the side surface. The attachment position of the acceleration sensor 24 is not limited to the present embodiment, and may be any position of the holder 14.
次に、図３を用いて、載置位置差分検出手段としてのアライメント装置５について、詳細に説明する。
図３に示すように、ワーク６は、ハンド１２に載置して搬送される。このとき、ワーク６は、教示位置（本実施例ではワークセット位置３）に向かって左右方向（ｘ方向）及び前後方向（ｙ方向）に対して載置すべき基準位置である載置基準位置Ｆ´が定められている。
しかし、実際には、ワーク６は、載置基準位置Ｆ´よりもずれて載置され搬送されることもある。例えば、図３では、ワーク６は、ｘ方向にΔｘ、ｙ方向にΔｙずれて載置（実載置位置Ｆ）されている。アライメント装置５は、このようなワーク６の実載置位置Ｆと載置基準位置Ｆ´とのずれ量を検出する装置である。
Next, the alignment apparatus 5 as a mounting position difference detection means will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the work 6 is placed on the hand 12 and conveyed. At this time, the workpiece 6 is a placement reference position which is a reference position to be placed in the left-right direction (x direction) and the front-rear direction (y direction) toward the teaching position (work set position 3 in this embodiment). F ′ is defined.
However, actually, the workpiece 6 may be placed and transported with a deviation from the placement reference position F ′. For example, in FIG. 3, the work 6 is placed with a displacement Δx in the x direction and Δy in the y direction (actual placement position F). The alignment device 5 is a device that detects the amount of deviation between the actual placement position F of the workpiece 6 and the placement reference position F ′.
図３に示すように、本実施例のアライメント装置５は、１つのｘ方向を検出する位置センサー２３ｘと、２つのｙ方向を検出する位置センサー２３ｙとから構成されている。これらの位置センサー２３ｘ・２３ｙは、それぞれに投光素子と受光素子とが設けられ、投光素子から可視光や赤外線光のセンサー光を略水平に照射し、受光素子にて反射光を受光するミラー反射型の光電スイッチ（光電センサー）が用いられる。位置センサー２３ｘは、ハンド１２において、左右端側に配置されるフォーク１３・１３のホルダ１４の根元部に配置されている。位置センサー２３ｙは、別置された前記アライメント装置５に配置されている。 As shown in FIG. 3, the alignment apparatus 5 of the present embodiment includes a position sensor 23 x that detects one x direction and a position sensor 23 y that detects two y directions. Each of the position sensors 23x and 23y is provided with a light projecting element and a light receiving element, and radiates visible light or infrared sensor light substantially horizontally from the light projecting element, and receives reflected light by the light receiving element. A mirror reflection type photoelectric switch (photoelectric sensor) is used. The position sensor 23x is arranged at the base of the holder 14 of the forks 13 and 13 arranged on the left and right end sides in the hand 12. The position sensor 23y is disposed in the alignment device 5 provided separately.
このような構成とすることで、ロボットコントローラ２５は、ワーク６の搬送中においてアライメント装置５を通過させることで、ワーク６の実載置位置Ｆと載置基準位置Ｆ´とのずれ量ΔＦを検出できる。そして、ロボットコントローラ２５は、後述する教示位置補正手段２６によって、検出されたずれ量ΔＦを補正することができる。
このようにして、ロボット搬送システム１は、ハンド１２に対するワーク６の載置位置ずれに係らず、ワークセット位置３に正確にワーク６をセットできる。なお、位置センサー２３ｘ・２３ｘ及び位置センサー２３ｘ・２３ｙを用いることで、ワーク６の基準載置位置Ｆ´よりの角度ずれ量も検出できる。この角度ずれ量の検出については、詳細説明は省略する。以上のアライメント装置５は公知技術である。
With such a configuration, the robot controller 25 passes the alignment device 5 while the workpiece 6 is being conveyed, so that the deviation amount ΔF between the actual placement position F and the placement reference position F ′ of the workpiece 6 is obtained. It can be detected. Then, the robot controller 25 can correct the detected deviation amount ΔF by the teaching position correcting means 26 described later.
In this way, the robot transport system 1 can accurately set the workpiece 6 at the workpiece setting position 3 regardless of the placement position displacement of the workpiece 6 with respect to the hand 12. In addition, by using the position sensors 23x and 23x and the position sensors 23x and 23y, the amount of angular deviation from the reference placement position F ′ of the workpiece 6 can also be detected. Detailed description of the detection of the angular deviation amount is omitted. The above alignment apparatus 5 is a known technique.
次に、図４を用いて、アーム１５・１６のたわみによる教示位置のずれについて、詳細に説明する。なお、以下では前述する載置位置ずれ量ΔＦは考慮しないものとする。
図４に示すように、搬送ロボット１０は、開始位置Ａから教示位置Ｂ´に向かって、教示点Ｍを経由してワーク６を搬送すると想定する。ここで、教示点とは、開始位置Ａから教示位置Ｂ´までの間に予め分かっている外乱を考慮して教示位置Ｂ´に確実に到達できるように、少なくとも一つ（実際は複数）設定される点である。
しかし、実際には、教示位置Ｂ´に対して実位置Ｂとなるように、教示位置Ｂ´と実位置Ｂとにはずれが生じる。これは、アーム１５・１６のたわみを原因とする教示軌道Ｒ´（図４における破線）と実軌道Ｒ（図４における実線）とのずれによるものである。このようなアーム１５・１６のたわみは、ワーク６が大型化するほど顕著となる。
図４は、説明を分かり易くするために、教示軌道Ｒ´及び実軌道Ｒを３次元（ｘ、ｙ、ｚ）空間によって示している。また、教示位置Ｂ´と実位置Ｂとのずれ量をΔＲとしている。
Next, using FIG. 4, the teaching position shift due to the deflection of the arms 15 and 16 will be described in detail. In the following, it is assumed that the mounting position deviation amount ΔF described above is not considered.
As shown in FIG. 4, it is assumed that the transfer robot 10 transfers the workpiece 6 from the start position A toward the teaching position B ′ via the teaching point M. Here, at least one (actually plural) teaching points are set so that the teaching position B ′ can be reliably reached in consideration of a known disturbance between the starting position A and the teaching position B ′. It is a point.
However, actually, there is a deviation between the teaching position B ′ and the actual position B so that the actual position B is located with respect to the teaching position B ′. This is due to a deviation between the teaching trajectory R ′ (broken line in FIG. 4) and the actual trajectory R (solid line in FIG. 4) due to the deflection of the arms 15 and 16. Such deflection of the arms 15 and 16 becomes more prominent as the workpiece 6 becomes larger.
FIG. 4 shows the teaching trajectory R ′ and the actual trajectory R in a three-dimensional (x, y, z) space for easy understanding. Further, the amount of deviation between the teaching position B ′ and the actual position B is ΔR.
次に、図５を用いて、アーム１５・１６のたわみによる教示加速度ａ´のずれについて、詳細に説明する。
ここで、教示加速度ａ´は、前記教示軌道Ｒ´に沿ってワーク６を搬送する基準の加速度である。つまり、教示加速度ａ´は、ロボットコントローラ２５によって搬送ロボット１０に指示された加速度である。一方、実加速度ａは、前記加速度センサー２４によって検出される実際のアーム１５・１６の加速度すなわちワーク６を搬送する加速度である。前述するように教示位置Ｂ´と実位置Ｂとのずれ量ΔＲが存在するのと同様に、教示加速度ａ´と実加速度ａとにもずれ量Δａが存在する。
Next, the displacement of the teaching acceleration a ′ due to the deflection of the arms 15 and 16 will be described in detail with reference to FIG.
Here, the teaching acceleration a ′ is a reference acceleration for transporting the workpiece 6 along the teaching trajectory R ′. That is, the teaching acceleration a ′ is an acceleration instructed to the transport robot 10 by the robot controller 25. On the other hand, the actual acceleration a is the actual acceleration of the arms 15 and 16 detected by the acceleration sensor 24, that is, the acceleration of conveying the workpiece 6. As described above, in the same manner as the deviation amount ΔR between the teaching position B ′ and the actual position B exists, the deviation amount Δa also exists between the teaching acceleration a ′ and the actual acceleration a.
図５は、教示加速度ａ´と実加速度ａをそれぞれ３次元（ｘ、ｙ、ｚ）成分に区分けし、教示加速度ａｘ´、ａｙ´、ａｚ´（図５における破線）と実加速度ａｘ、ａｙ、ａｚ（図５における実線）として図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示している。
図５に示すように、３次元（ｘ、ｙ、ｚ）成分に区分けされたそれぞれの教示加速度ａ´と実際加速度ａとにはずれが生じる。このずれ量Δａ（Δａｘ、Δａｙ、Δａｚ）は、ΔＲと同様にアーム１５・１６のたわみを原因とするものである。なお、図５は、搬送時間を微小区間に区切って、ずれ量Δａ（Δａｘ、Δａｙ、Δａｚ）をステップ状に示している。
In FIG. 5, the teaching acceleration a ′ and the actual acceleration a are each divided into three-dimensional (x, y, z) components, and the teaching accelerations ax ′, ay ′, az ′ (broken lines in FIG. 5) and the actual accelerations ax, ay , Az (solid line in FIG. 5) are shown in FIGS. 5 (a), 5 (b) and 5 (c).
As shown in FIG. 5, there is a difference between the teaching acceleration a ′ divided into three-dimensional (x, y, z) components and the actual acceleration a. This deviation amount Δa (Δax, Δay, Δaz) is caused by the deflection of the arms 15 and 16 like ΔR. FIG. 5 shows the shift amount Δa (Δax, Δay, Δaz) in a step shape by dividing the conveyance time into minute sections.
次に、図６を用いて、ロボットコントローラシステム２０について説明する。
図６に示すように、ロボットコントローラシステム２０は、ロボットコントローラ２５、教示位置補正手段２６、及び加速度差分算出手段２７、計測誤差算出手段２８を備えている。教示位置補正手段２６、及び加速度差分算出手段２７、計測誤差算出手段２８は、ロボットコントローラ２５に接続されている。また、位置センサー２３及び加速度センサー２４は、ロボットコントローラ２５に接続されている。
ロボットコントローラ２５は、教示されたルート及び速度を記憶し、ワーク６を教示加速度ａ´に基づいて搬送するように、各駆動部に駆動信号を送る装置である。
加速度差分算出手段２７は、前記加速度センサー２４によって検出される実加速度ａと教示加速度ａ´のずれ量Δａを算出する手段である。具体的には、算出される加速度ずれ量Δａは、開始位置から算出位置までの搬送時間を微小区間に区切って積算した積算量とする。
教示位置補正手段２６は、ハンド１２の実位置Ｂを教示位置Ｂ´に補正するようにハンド１２（ワーク６）を移動する手段である。
計測誤差算出手段２８については、詳しくは後述する。
Next, the robot controller system 20 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, the robot controller system 20 includes a robot controller 25, a teaching position correction unit 26, an acceleration difference calculation unit 27, and a measurement error calculation unit 28. The teaching position correcting unit 26, the acceleration difference calculating unit 27, and the measurement error calculating unit 28 are connected to the robot controller 25. Further, the position sensor 23 and the acceleration sensor 24 are connected to the robot controller 25.
The robot controller 25 is a device that stores the taught route and speed and sends a drive signal to each drive unit so as to convey the workpiece 6 based on the taught acceleration a ′.
The acceleration difference calculating means 27 is a means for calculating a deviation amount Δa between the actual acceleration a detected by the acceleration sensor 24 and the teaching acceleration a ′. Specifically, the calculated acceleration deviation amount Δa is an integrated amount obtained by integrating the conveyance time from the start position to the calculated position by dividing it into minute sections.
The teaching position correcting means 26 is a means for moving the hand 12 (work 6) so as to correct the actual position B of the hand 12 to the teaching position B ′.
The measurement error calculation means 28 will be described later in detail.
このような構成とすることで、ロボットコントローラ２５は、教示位置Ｂ´において、アーム１５・１６のたわみによるずれ量ΔＲを補正できる。
すなわち、ロボットコントローラ２５は、教示位置Ｂ´近傍において、加速度差分算出手段２７によって算出される加速度ずれ量ΔａをΔＲに変換する。ΔＲとΔａは相関があるため、同じ搬送ロボット１０であれば一意に求められる。ロボットコントローラ２５は、教示位置補正手段２６によって、実位置Ｂを教示位置Ｂ´に補正する制御を行う。
With this configuration, the robot controller 25 can correct the deviation amount ΔR due to the deflection of the arms 15 and 16 at the teaching position B ′.
That is, the robot controller 25 converts the acceleration deviation amount Δa calculated by the acceleration difference calculation means 27 into ΔR in the vicinity of the teaching position B ′. Since ΔR and Δa have a correlation, they are uniquely obtained for the same transfer robot 10. The robot controller 25 performs control to correct the actual position B to the teaching position B ′ by the teaching position correction unit 26.
また、上述の構成とすることで、ロボットコントローラ２５は、実軌道Ｒにおいて、常時、アーム１５・１６のたわみによるずれ量ΔＲを補正できる。
すなわち、教示位置補正手段２６は、前記実加速度ａと教示加速度ａ´のずれ量Δａを積算した値が設定値を越えると、ゼロとなるように（教示加速度に近づくように）ハンド１２（ワーク６）の加速度を補正する。つまり、ハンド１２が教示軌道Ｒ´からずれて、設定したずれ量Δａの積算値が設定値以上となると、教示加速度ａ´を補正して教示した教示軌道Ｒ´上をワーク６が搬送されるように補正する。具体的には、ずれ量Δａｘがプラス側にずれて積算値が設定値以上となると、この積算値がゼロとなる方向（マイナス側）に教示加速度ａ´を補正し、教示した軌道に戻す。
Further, with the above-described configuration, the robot controller 25 can always correct the deviation amount ΔR due to the deflection of the arms 15 and 16 in the actual trajectory R.
That is, the teaching position correcting means 26 is configured so that the value obtained by integrating the deviation amount Δa between the actual acceleration a and the teaching acceleration a ′ exceeds a set value so that it becomes zero (approaching the teaching acceleration). The acceleration of 6) is corrected. That is, when the hand 12 deviates from the teaching trajectory R ′ and the integrated value of the set deviation amount Δa becomes equal to or larger than the set value, the workpiece 6 is conveyed on the teaching trajectory R ′ taught by correcting the teaching acceleration a ′. Correct as follows. Specifically, when the deviation amount Δax is shifted to the plus side and the integrated value becomes equal to or greater than the set value, the teaching acceleration a ′ is corrected in a direction (minus side) in which the integrated value becomes zero, and returned to the taught trajectory.
さらに、上述の構成とすることで、ロボットコントローラ２５は、例えば、実軌道Ｒ上の教示点Ｍにおいて、アーム１５・１６のたわみによるずれ量ΔＲを補正できる。
すなわち、教示位置補正手段２６は、教示点Ｍにおいて、前記実加速度ａと教示加速度ａ´のずれ量Δａを積算した値が設定値を越えると、ゼロとなるように（教示加速度に近づくように）ハンド１２（ワーク６）の加速度を補正する。つまり、各教示点Ｍにおいて、ハンド１２が教示軌道Ｒ´からずれて、設定したずれ量Δａの積算値が設定値以上となると、教示加速度ａ´を補正して教示した教示軌道Ｒ´上をワーク６が搬送されるように補正する。
Furthermore, with the above-described configuration, the robot controller 25 can correct the deviation amount ΔR due to the deflection of the arms 15 and 16 at the teaching point M on the actual trajectory R, for example.
In other words, the teaching position correcting means 26 is set to zero when the value obtained by integrating the deviation amount Δa between the actual acceleration a and the teaching acceleration a ′ exceeds the set value at the teaching point M (so as to approach the teaching acceleration). ) The acceleration of the hand 12 (work 6) is corrected. That is, at each teaching point M, when the hand 12 is deviated from the teaching trajectory R ′ and the integrated value of the set deviation amount Δa is equal to or larger than the set value, the teaching acceleration a ′ is corrected and the teaching trajectory R ′ is taught. It correct | amends so that the workpiece | work 6 may be conveyed.
なお、上述のたわみによるずれ量ΔＲを補正すると同時に、前述するように、ロボットコントローラ２５は、アライメント装置５により算出される載置位置ずれ量ΔＦに基づいて、教示位置補正手段２６によって教示位置Ｂ´を補正する制御を行うことも可能である。 At the same time as correcting the deflection amount ΔR due to the above-described deflection, the robot controller 25 uses the teaching position correction unit 26 to teach the teaching position B based on the placement position deviation amount ΔF calculated by the alignment device 5 as described above. It is also possible to perform control for correcting '.
このようにして、加速度センサー２４によって検出される実加速度ａとロボットコントローラ２５によって搬送ロボット１０に指示される教示加速度ａ´とよりアーム１５・１６のたわみによる教示位置のずれ量ΔＲを検出し、実位置Ｂを教示位置Ｂ´に補正することができる。つまり、加速度センサー２４をハンド１２に取り付けるのみの簡易な構成によって、アーム１５・１６のたわみによるずれ量ΔＲを補正できる。 In this way, the teaching position deviation amount ΔR due to the deflection of the arms 15 and 16 is detected from the actual acceleration a detected by the acceleration sensor 24 and the teaching acceleration a ′ instructed to the transport robot 10 by the robot controller 25. The actual position B can be corrected to the teaching position B ′. That is, the displacement ΔR due to the deflection of the arms 15 and 16 can be corrected with a simple configuration in which the acceleration sensor 24 is simply attached to the hand 12.
次に、図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて、本実施例の搬送ロボットシステム１を用いる別実施例について、詳細に説明する。
図７（ａ）は、前述したように、搬送ロボット１０は、開始位置Ａから教示位置Ｂ´に向かって、ワーク６を搬送する速度変化を示すグラフである。図７（ａ）は、横軸を時系列ｔとして縦軸に速度変化ｖを示している。また、図７（ａ）中の区間ｔａは、前記アライメント装置５を通過する時間である。
アライメント装置５での計測は、計測対象（ワーク６）が加速度運動している場合には、計測誤差を伴う。そこで、図７（ａ）で示すように、搬送ロボット１０は、アライメント装置５を通過する際には一定速度を保ち通過している。すなわち、従来、搬送ロボットシステム１は、アライメント装置５において計測誤差が最小となるように、加速度を０としてワーク６を搬送している。
Next, another embodiment using the transfer robot system 1 of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 7A and 7B.
FIG. 7A is a graph showing a change in speed at which the transfer robot 10 transfers the workpiece 6 from the start position A toward the teaching position B ′ as described above. FIG. 7A shows the speed change v on the vertical axis with the horizontal axis as time series t. Further, a section ta in FIG. 7A is a time for passing through the alignment apparatus 5.
The measurement by the alignment apparatus 5 involves a measurement error when the measurement target (work 6) is accelerating. Therefore, as shown in FIG. 7A, the transport robot 10 passes through the alignment device 5 while maintaining a constant speed. That is, conventionally, the transfer robot system 1 transfers the workpiece 6 with an acceleration of 0 so that the measurement error in the alignment device 5 is minimized.
本実施例では、前記加速度センサー２４によって、ハンド１２の実加速度ａが検出可能である。また、図８に示すように、前記計測誤差算出手段２８（図６参照）には、各成分（ｘ、ｙ）の誤差テーブル２８ｘ・２８ｙがロボットコントローラ２５によって搬送ロボット１０に指示されている（図８ではｘ成分の誤差テーブル２８ｘを示している）。
そこで、本実施例では、区間ｔａの加速度変化σａに基づいて、アライメント装置５の載置位置計測時の位置計測誤差（σｘ、σｙ）を補正することができる。そのため、搬送ロボット１０は、アライメント装置５を加速して通過することができる。
具体的には、例えば、ｘ方向の補正については、予め指示された誤差テーブル２８ｘに基づいて、アライメント装置５を通過する際のｘ成分の加速度変化σａｘに基づいてｘ方向の誤差σｘを算出する。ロボットコントローラ２５は、σｘに基づいて、位置センサー２３ｘにより検出されるΔｘを補正する。
In the present embodiment, the acceleration sensor 24 can detect the actual acceleration a of the hand 12. As shown in FIG. 8, the error table 28x / 28y of each component (x, y) is instructed to the transport robot 10 by the robot controller 25 in the measurement error calculation means 28 (see FIG. 6) ( FIG. 8 shows an x component error table 28x).
Therefore, in this embodiment, the position measurement error (σx, σy) at the time of mounting position measurement of the alignment apparatus 5 can be corrected based on the acceleration change σa of the section ta. Therefore, the transfer robot 10 can pass through the alignment device 5 with acceleration.
Specifically, for example, for the correction in the x direction, the error σx in the x direction is calculated based on the acceleration change σax of the x component when passing through the alignment device 5 based on the error table 28x specified in advance. . The robot controller 25 corrects Δx detected by the position sensor 23x based on σx.
このようにして、アライメント装置５の載置位置計測時に、搬送ロボットを定速又は停止する必要がないため、搬送ロボット１０の作業時間を可及的に短縮できる。 In this way, when the mounting position of the alignment apparatus 5 is measured, it is not necessary to keep the transfer robot at a constant speed or stop, so that the work time of the transfer robot 10 can be shortened as much as possible.
１ 搬送ロボットシステム
５ アライメント装置
６ ワーク
１０ 搬送ロボット
１２ ハンド
１５ アーム
１６ アーム
２０ ロボットコントローラシステム
２３ 位置センサー
２４ 加速度センサー
２５ ロボットコントローラ
２６ 教示位置補正手段
２７ 加速度差分算出手段
２８ 計測誤差算出手段
Ｆ 基準載置位置
Ｆ´ 実載置位置
Δｘ ｘ方向の載置位置ずれ量
Δｙ ｙ方向の載置位置ずれ量
Ａ 開始位置
Ｂ´ 教示位置
Ｂ 実位置
Ｒ´ 教示軌道
Ｒ 実軌道
Ｍ 教示点
ΔＲ 教示位置と実位置のずれ量
ａ´ 教示加速度
ａ 実加速度
Δａ 加速度ずれ量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transfer robot system 5 Alignment apparatus 6 Work 10 Transfer robot 12 Hand 15 Arm 16 Arm 20 Robot controller system 23 Position sensor 24 Acceleration sensor 25 Robot controller 26 Teaching position correction means 27 Acceleration difference calculation means 28 Measurement error calculation means F Reference mounting Position F ′ Actual placement position Δx Placement position deviation amount in x direction Δy Placement position deviation amount in y direction A Start position B ′ Teaching position B Actual position R ′ Teaching trajectory R Actual trajectory M Teaching point ΔR Teaching position and actual Position shift amount a 'Teaching acceleration a Actual acceleration Δa Acceleration shift amount
Claims (2)
前記ハンドを変位可能に構成されるアームと、
前記ハンドに対するワークの基準載置位置と実載置位置との差分を検出する載置位置差分検出手段と、
前記アームの実位置と教示位置との差分を補正する教示位置補正手段と、
を有する搬送ロボットシステムにおいて、
前記ハンドに備えられる加速度センサーと、
搬送過程において前記加速度センサーによって検出される実加速度と予め指示された教示加速度との差分を算出する加速度差分算出手段と、
を具備し、
前記教示位置補正手段は、前記加速度差分に基づいて実位置を教示位置に補正する
ことを特徴とする搬送ロボットシステム。 A hand for placing and holding a workpiece;
An arm configured to displace the hand;
A mounting position difference detecting means for detecting a difference between a reference mounting position of the workpiece with respect to the hand and an actual mounting position;
Teaching position correction means for correcting the difference between the actual position of the arm and the teaching position;
In a transfer robot system having
An acceleration sensor provided in the hand;
An acceleration difference calculating means for calculating a difference between an actual acceleration detected by the acceleration sensor in the conveyance process and a pre-instructed teaching acceleration;
Comprising
The conveyance robot system, wherein the teaching position correction unit corrects an actual position to a teaching position based on the acceleration difference.
前記載置位置差分を、前記位置差分検出手段によって載置位置差分を検出するときの前記加速度センサーによって検出される加速度に基づいて補正する
ことを特徴とする搬送ロボットシステム。 The transfer robot system according to claim 1,
The transfer robot system, wherein the placement position difference is corrected based on acceleration detected by the acceleration sensor when the placement position difference is detected by the position difference detection means.
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