TW202019640A - 減速機系統、對驅動單元之指令值之修正方法、修正資料之產生方法、及減速機系統之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於：提供一種預先設定基於工作機械之個體差與使用條件之修正資料從而能早期進行初始起動(初始設置)之工作機械、工作機械之驅動單元及控制部、其等之修正方法、及其等之修正資料之作成方法。  於本申請案所述之本發明之一個實施形態之工作機械中，形成如下構成：輸入修正資料，該修正資料對應於與製造該工作機械時該工作機械之各個體之位置誤差相關之個體差、及該工作機械之使用條件。

Description

減速機系統、對驅動單元之指令值之修正方法、修正資料之產生方法、及減速機系統之製造方法
本發明係關於一種減速機系統、對驅動單元之指令值之修正方法、修正資料之產生方法、及減速機系統之製造方法。
自先前便知，例如，使雷射焊接用途或電漿焊接用途之機器人(工作機械)於水平面上直線動作時，會產生重力方向之起伏等，而對加工精度造成不良影響。認為該起伏產生之原因在於安裝在使機器人之指尖位置於重力方向上變化之軸的減速機之角度傳遞誤差，此前已提出於減速機之輸入側與輸出側設置旋轉速度檢測機構而針對各個體分別直接計測角度傳遞誤差之方法等各種方法。
作為對組裝完成之機器人，於作業空間狹小之機器人運轉現場，無需人為調整機構便能鑑定角度傳遞誤差之修正參數之裝置，已知有專利文獻1中所揭示之裝置。專利文獻1揭示了一種機械臂位置修正參數之鑑定裝置，該裝置係在具備於各關節部旋轉驅動之馬達、連結於馬達之減速機、及連結於減速機之機械臂之機器人中，為了修正機器人之指尖位置之軌跡誤差，而鑑定加算於針對各馬達之角度指令上之修正值之參數；且具備如下所述機構：於針對該馬達之轉矩指令最大之連接角度下，賦取最大值，基於與轉矩指令週期相同之正弦波之相位，鑑定修正值之相位參數，且基於機器人之指尖位置與機器人之當前指尖位置之差值，計算機器人之動作時間內之積分值，並將該積分值最小之振幅參數鑑定為修正值之振幅參數；該機器人之指尖位置係藉由對使用所鑑定出之相位參數及任意振幅參數計算所得之修正值與角度指令之合計進行順運動學計算而獲得。  [先前技術文獻]  [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-212823號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，於專利文獻1所揭示之裝置中，鑑定作為機器人(工作機械)之個體差之角度傳遞誤差之修正參數較耗時間，於作成修正參數之期間，必須停止工廠設備，從而存在生產性降低之問題。又，因其不過為與機器人之個體差有關之修正參數，故存在必須進行機器人之最終調整之問題。進而，該修正參數係與機器人之個體差有關者，而非與機器人之使用條件相應者，因此難以定論機器人之動作精度充分。
本發明之目的之一在於：提供一種能早期進行初始起動(初始設置)之減速機系統、對驅動單元之指令值之修正方法、修正資料之產生方法、及減速機系統之製造方法。  [解決問題之技術手段]
本發明之一個實施形態之減速機系統具備：減速機；及記憶體，其記憶有修正資料，該修正資料係基於與上述減速機之位置誤差相關之個體資訊、及使用上述減速機之使用條件下之修正資訊。
於本發明之一個實施形態之減速機系統中，上述修正資料係基於自上述減速機於上述使用條件下之使用所收集到之位置資料而產生。
於本發明之一個實施形態之減速機系統中，上述修正資料輸入至使用上述減速機之機器人之驅動單元。
於本發明之一個實施形態之減速機系統中，上述修正資料輸入至使用上述減速機之機器人之驅動單元之控制部。
於本發明之一個實施形態之減速機系統中，上述控制部根據上述修正資料，修正對上述驅動單元之指令值。
於本發明之一個實施形態之減速機系統中，上述位置誤差包含如下誤差中之至少一者：(a)上述減速機之角度傳遞誤差；(b)扭轉誤差；及(c)摩擦誤差。
於本發明之一個實施形態之減速機系統中，上述使用條件包含如下條件中之至少一者：(a)上述減速機之種類；(b)使用上述減速機之機器人之種類；(c)使用上述減速機之機器人之用途；(d)使用上述減速機之機器人所處理之對象物之重量；(e)使用上述減速機之機器人所處理之對象物之移動距離；及(f)使用上述減速機之機器人所處理之對象物之速度。
本發明之一個實施形態之減速機系統包含：驅動單元；及上述驅動單元之控制部，其使用上述記憶體中記錄之上述修正資料，進行上述驅動單元之修正。
本發明之一個實施形態之機器人包含上述減速機系統中之任一者。
本發明之一個實施形態之修正方法係基於與減速機之位置誤差相關之個體資訊、及使用上述減速機之使用條件下之修正資訊，根據修正資料，修正對驅動單元之指令值。
本發明之一個實施形態之修正資料之產生方法係基於與減速機之位置誤差相關之個體資訊、及使用上述減速機之使用條件下之修正資訊，產生修正資料，且將上述修正資料記錄至記憶體。
本發明之一個實施形態之減速機系統之製造方法係包含減速機與記憶體之減速機系統之製造方法，且基於與上述減速機之位置誤差相關之個體資訊、及使用上述減速機之使用條件下之修正資訊，產生修正資料，將上述修正資料記錄至上述記憶體，將上述減速機與上述記憶體組合。  [發明之效果]
可提供一種能早期進行初始起動(初始設置)之減速機系統、對驅動單元之指令值之修正方法、修正資料之產生方法、及減速機系統之製造方法。
圖1表示具備本發明之一個實施形態之減速機系統的工作機械之概略圖。工作機械包括機器人、加工中心機、***等。於本說明書中，主要針對使用機器人100作為工作機械之實施形態進行說明。
如圖所示，一個實施形態中之機器人100具備減速機系統1、及藉由自該減速機系統1供給之驅動力而受到驅動之臂6。減速機系統1具備用以控制機器人100之控制部2、驅動單元3、減速機4。控制部2例如具備未圖示之電腦處理器、及記憶體5。電腦處理器係載入用以控制減速機4之控制程式或其他程式，並執行所載入之程式中包含之命令的運算裝置。記憶體5係由電腦處理器所存取之記憶裝置。記憶體5例如為磁碟、光碟、半導體記憶體、或能記憶資料之上述裝置以外之各種記憶裝置。
驅動單元3例如為電動馬達。減速機4使自驅動單元3輸入之驅動力減速而傳遞至臂6。臂6藉由來自減速機4之驅動力而受到驅動。記憶體5記憶下述修正資料。控制部2亦可設置於機器人100之外部。於一態樣中，控制部2能與驅動單元3通信地設置於機器人100之外部。驅動單元3亦可構成為包含減速機4。又，記憶體5中記憶之修正資料亦可輸入至驅動單元3。
控制部2係以如下方式構成：產生針對機器人100之動作指令，並基於該動作指令，控制搭載於機器人100各軸(例如，關節)之驅動單元3。例如，控制部2產生表示針對機器人100之動作指令之指令值(指令信號)，並藉由將該指令值輸入至驅動單元3而控制驅動單元3。驅動單元3之驅動力輸入至減速機4，根據其輸出，臂6受到驅動。於機器人100之驅動單元3，酌情設置位置檢測器、角度檢測器、編碼器及其他感測器，但相關情形未圖示。
其次，參照圖2，更加詳細地對修正資料11進行說明。為了產生修正資料11，首先，準備個體資訊9，該個體資訊9表示與製造機器人100時該機器人100之各個體之位置誤差相關之個體差。於本發明之一個實施形態中，個體資訊9例如包含機器人100或減速機4之角度傳遞誤差、扭轉誤差、摩擦誤差及除此以外之其他位置誤差資訊。
另外，準備與機器人100之使用條件相關之修正資訊10。於本發明之一個實施形態中，修正資訊10包含減速機4之種類、機器人100之種類、機器人100之用途、機器人100所處理之對象物之重量、機器人100所處理之對象物之移動距離、機器人100所處理之對象物之速度、及除此以外之其他與機器人100的使用條件相關之資訊中之至少一者。
於本發明之一個實施形態中，修正資料11係基於該個體資訊9與修正資訊10而產生。修正資料11亦可為進而基於個體資訊9及修正資訊10以外之資訊而產生。
於本發明之一個實施形態中，修正資料11輸入至機器人100。控制部2係以如下方式構成：基於修正資料11，修正用以驅動驅動單元3之指令值。如上所述，輸入至機器人100之修正資料11係基於表示機器人100之個體差之個體資訊9、及與機器人100之使用條件相關之修正資訊10而產生，因此藉由在機器人100之初始起動(初始設置)前準備修正資料11，並將該修正資料輸入至機器人100，能以短時間進行初始起動。
於本發明之一個實施形態中，修正資料11亦可輸入至驅動單元3。修正資料11亦可記憶至記憶體5。自記憶體5讀出之修正資料11亦可輸入至驅動單元3。於一個實施形態中，亦可藉由驅動單元3，基於修正資料11，修正來自控制部2之指令值。
於本發明之一個實施形態中，修正資料11亦可輸入至控制部2。自記憶體5讀出之修正資料11亦可輸入至控制部2。
於本發明之一個實施形態之修正方法中，包含如下步驟：基於個體資訊9與修正資訊10，產生修正資料11；及基於該修正資料11，修正自控制部2送往驅動單元3之指令值。一個實施形態之修正方法亦可為將基於修正資料11經修正後之指令值輸入至驅動單元3。亦可將基於修正資料11經修正後之指令值輸入至控制部2。
於本發明之一個實施形態之修正資料11之產生方法中，包含如下步驟：基於個體資訊9與修正資訊10，產生修正資料11；及將所產生之修正資料11記憶至記憶體5。修正資料之產生方法亦可進而包含收集修正資訊10之步驟。修正資訊10亦可針對各機器人100分別收集。針對一個機器人100所收集之修正資訊亦可與針對其他機器人100所收集之修正資訊不同。一個機器人100中使用之修正資料11亦可為基於針對該一個機器人100所收集之修正資訊10、及該機器人100之個體資訊9而產生。
其次，參照圖3，對修正資料11之交接方法進行說明。
減速機4之製造者M針對所製造出之各減速機4分別計測製造時之位置誤差，並將該位置誤差作為個體資訊9予以記錄。又，使用減速機4(或該機器人100)時，製造者M自減速機4(或機器人100)之使用者收集關於該減速機4(或該機器人100)之修正資訊10。製造者M基於固體資訊0與修正資訊10，產生修正資料11。
製造者M儲存有修正資料11，因此於將減速機4提供給顧客時，能將減速機4連同與該減速機4相關之修正資料11一併提供。減速機4之利用者(顧客A～顧客D1)能基於自製造者M提供之修正資料11進行初始起動(初始設置)。藉此，減速機4之利用者能以短時間進行初始起動。
修正資料11亦可為自製造者M向顧客(例如，顧客A)藉由有線通信或無線通信而發送。於該有線或無線之通信路徑上可設定安全閘。藉由該安全閘，能於確保安全性之後收發修正資料11。修正資料11亦可記憶至記憶體。製造者M亦可將記憶有修正資料11之記憶體與減速機4組合。於該情形時，修正資料11會與減速機4一併由製造者M提供給顧客(例如，顧客B)。修正資料11亦可記錄至與減速機4不同體之記憶媒體。於該情形時，自製造者M向顧客(例如，顧客C)提供記憶有修正資料11之記憶媒體。即，藉由自製造者M向顧客提供記憶媒體，能將該記憶媒體中記憶之修正資料11提供給顧客。修正資料11亦可記錄至紙媒體。於該情形時，自製造者M向顧客(例如，顧客D)提供記憶有修正資料11之紙媒體。如此，能將減速機4連同修正資料11一併提供。  [產業上之可利用性]
上述實施形態之原理並不限於機器人100等工作機械，而可應用於各種作動裝置、移動裝置、及其他裝置。
1:減速機系統2:控制部3:驅動單元4:減速機5:記憶體6:臂9:個體資訊10:修正資訊11:修正資料100:機器人(工作機械)
圖1係具備本發明之一個實施形態之減速機系統的機器人之概略圖。  圖2係本發明之一個實施形態中的修正資料之模式性說明圖。  圖3係本發明之一個實施形態中的修正資料之交接方法之說明圖。
1:減速機系統
2:控制部
3:驅動單元
4:減速機
5:記憶體
6:臂
100:機器人(工作機械)

Claims (12)

  1. 一種減速機系統，其具備：  減速機；及  記憶體，其記憶有修正資料，該修正資料係基於與上述減速機之位置誤差相關之個體資訊、及使用上述減速機之使用條件下之修正資訊。
  2. 如請求項1之減速機系統，其中上述修正資料係基於自上述減速機於上述使用條件下之使用所收集到之位置資料而產生。
  3. 如請求項1之減速機系統，其中上述修正資料輸入至使用上述減速機之機器人之驅動單元。
  4. 如請求項1之減速機系統，其中上述修正資料輸入至使用上述減速機之機器人之驅動單元之控制部。
  5. 如請求項5之減速機系統，其中上述控制部根據上述修正資料，修正對上述驅動單元之指令值。
  6. 如請求項1之減速機系統，其中上述位置誤差包含如下誤差中之至少一者：  (a)上述減速機之角度傳遞誤差；  (b)扭轉誤差；及  (c)摩擦誤差。
  7. 如請求項1之減速機系統，其中上述使用條件包含如下條件中之至少一者：  (a)上述減速機之種類；  (b)使用上述減速機之機器人之種類；  (c)使用上述減速機之機器人之用途；  (d)使用上述減速機之機器人所處理之對象物之重量；  (e)使用上述減速機之機器人所處理之對象物之移動距離；及  (f)使用上述減速機之機器人所處理之對象物之速度。
  8. 如請求項1之減速機系統，其包含：  驅動單元；及  上述驅動單元之控制部，其使用上述記憶體中記錄之上述修正資料，進行上述驅動單元之修正。
  9. 一種機器人，其包含如請求項1之減速機系統。
  10. 一種修正方法，其特徵在於：基於與減速機之位置誤差相關之個體資訊、及使用上述減速機之使用條件下之修正資訊，根據修正資料，修正對驅動單元之指令值。
  11. 一種修正資料之產生方法，其中基於與減速機之位置誤差相關之個體資訊、及使用上述減速機之使用條件下之修正資訊，產生修正資料，且  將上述修正資料記錄至記憶體。
  12. 一種減速機系統之製造方法，其係包含減速機與記憶體之減速機系統之製造方法，且  基於與上述減速機之位置誤差相關之個體資訊、及使用上述減速機之使用條件下之修正資訊，產生修正資料，  將上述修正資料記錄至上述記憶體，  將上述減速機與上述記憶體組合。
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