機(jī)器人系統(tǒng)及被加工物的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及機(jī)器人系統(tǒng)及被加工物的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了各種使用具有末端執(zhí)行器的機(jī)器人對(duì)被加工品實(shí)施加壓加工的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述末端執(zhí)行器具有加壓輥。
[0003]例如，專利文獻(xiàn)I公開的“輥式折邊加工方法”使用具有上述末端執(zhí)行器的機(jī)器人，通過加壓輥將車身的外面板的外周緣彎曲加工成大致U字形，進(jìn)行所謂的折邊加工。
[0004]此外，加壓輥的加壓力通過設(shè)置在末端執(zhí)行器等上的、朝向被加工面收放加壓輥的直動(dòng)機(jī)構(gòu)賦予。直動(dòng)機(jī)構(gòu)一般由液壓或氣壓這樣的使用流體的流體缸等構(gòu)成。
[0005]【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0006]【專利文獻(xiàn)】
[0007]【專利文獻(xiàn)I】日本特開2002-263756號(hào)公報(bào)
[0008]但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，在高質(zhì)量且容易地實(shí)施折邊加工的方面還有改善的余地。
[0009]具體而言，使用了流體缸時(shí)，出現(xiàn)過以下情況:因機(jī)器人的姿態(tài)不同，隨著加壓的進(jìn)行，機(jī)器人臂大幅撓曲，不能通過加壓輥賦予被加壓面適當(dāng)?shù)募訅毫ΑＳ纱耍瑥膶?shí)施高質(zhì)量折邊加工方面來說是不充分的。
[0010]另外，由于上述撓曲的撓曲量因機(jī)器人的姿態(tài)不同而變化，從而需要反復(fù)進(jìn)行大量的試誤來對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教，過程變得復(fù)雜。
[0011]此外，這種問題是包含折邊加工在內(nèi)的所有加壓加工中共有的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的一實(shí)施方式是鑒于上述情況而做出的，其目的是提供能夠高質(zhì)量且容易地實(shí)施加壓加工的機(jī)器人系統(tǒng)及被加工物的制造方法。
[0013]本發(fā)明的一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)具有末端執(zhí)行器、機(jī)器人臂和控制部。所述末端執(zhí)行器包括加壓輥及朝向被加壓面收放該加壓輥的直動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述機(jī)器人臂用于支承所述末端執(zhí)行器。所述控制部以通過所述加壓輥賦予所述被加壓面的加壓力大致恒定的方式，控制所述直動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)所述加壓輥的收放。
[0014]發(fā)明的效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，能夠高質(zhì)量且容易地實(shí)施加壓加工。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0017]圖2是表示機(jī)器人的結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖。
[0018]圖3A是表示末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
[0019]圖3B是圖3A的向視A的大致示意圖。
[0020]圖3C是表示折邊加工的方式的示意圖。
[0021]圖4A是表示現(xiàn)有技術(shù)的加壓加工的短處的示意圖。
[0022]圖4B是表示實(shí)施方式的加壓加工的長處的示意圖。
[0023]圖5是表示實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0024]圖6是表示折邊命令的一例的圖。
[0025]圖7A是用于變更加壓力的折邊命令的說明圖。
[0026]圖7B是與位置控制相關(guān)的折邊命令的說明圖。
[0027]圖8是表示實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)所執(zhí)行的處理過程的流程圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明
[0029]I機(jī)器人系統(tǒng)
[0030]10加工臺(tái)
[0031]20工件支承部
[0032]30、30’ 機(jī)器人
[0033]31基臺(tái)部
[0034]32回轉(zhuǎn)基座
[0035]33、33’機(jī)器人臂
[0036]33a下部臂
[0037]33b上部臂
[0038]33c 腕部
[0039]33d凸緣部
[0040]40控制裝置
[0041]41控制部
[0042]41a程序編輯部
[0043]41b逆運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算部
[0044]41c轉(zhuǎn)矩控制部
[0045]41d位置控制部
[0046]42存儲(chǔ)部
[0047]42a示教信息
[0048]50、50’末端執(zhí)行器
[0049]51伺服電機(jī)
[0050]52直動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0051]52a直動(dòng)軸
[0052]53加壓輥
[0053]60輸入裝置
[0054]AXr 軸
[0055]B 軸
[0056]L 軸
[0057]P1、P2 目標(biāo)點(diǎn)
[0058]R 軸
[0059]S回轉(zhuǎn)軸
[0060]T 軸
[0061]U 軸
[0062]W 工件
[0063]Wl外面板的外緣部
[0064]W2內(nèi)面板
[0065]α、β 彈性
[0066]α1、β1 加壓力
【具體實(shí)施方式】
[0067]以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)及被加工物的制造方法的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明不被以下所示的實(shí)施方式限定。
[0068]另外，以下，以進(jìn)行折邊加工的機(jī)器人系統(tǒng)為例進(jìn)行說明，但不限于此，還能夠置換成例如進(jìn)行折邊加工以外的彎曲加工或板金的敲打加工這樣的加壓加工的機(jī)器人系統(tǒng)。
[0069]另外，以下，關(guān)于被實(shí)施折邊加工的對(duì)象物、即被加工物，記作“工件”。
[0070]圖1是表示實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)I的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。此外，在圖1中，為容易理解說明，圖示了包含將鉛直向上為正方向的Z軸在內(nèi)的三維正交坐標(biāo)系。所述正交坐標(biāo)系有時(shí)也在以下說明中所使用的其他附圖中使用。
[0071]另外，以下，對(duì)于由多個(gè)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)要素，有時(shí)僅對(duì)多個(gè)中的一部分標(biāo)注附圖標(biāo)記，對(duì)于其他結(jié)構(gòu)要素則省略標(biāo)注附圖標(biāo)記。此時(shí)，標(biāo)注有附圖標(biāo)記的一部分和其他是相同的結(jié)構(gòu)。
[0072]如圖1所示，機(jī)器人系統(tǒng)I具有加工臺(tái)10、工件支承部20、機(jī)器人30和控制裝置40。
[0073]在加工臺(tái)10上載置有工件W。工件支承部20設(shè)置有多個(gè)，對(duì)工件W的外緣部進(jìn)行多點(diǎn)支承而將工件W固定在加工臺(tái)10上。此外，工件支承部20均是可動(dòng)式的，后述的加壓輥53以工件W的外緣部為動(dòng)作路徑而移動(dòng)時(shí)，能夠以不與加壓輥53接觸的方式可動(dòng)地避讓(參照?qǐng)D中的箭頭101)。所述避讓動(dòng)作例如由控制裝置40控制。
[0074]機(jī)器人30具有基臺(tái)部31、回轉(zhuǎn)基座32和機(jī)器人臂33。另外，機(jī)器人臂33具有下部臂33a、上部臂33b、腕部33c和凸緣部33d。
[0075]此外，以下，將安裝有機(jī)器人30的基臺(tái)部31的設(shè)置面?zhèn)确Q為“基端側(cè)”，將各部件的基端側(cè)周邊稱為“基端部”。另外，將機(jī)器人30的凸緣部33d側(cè)稱為“前端側(cè)”，將各部件的前端側(cè)周邊稱為“前端部”。
[0076]基臺(tái)部31是被固定在地面等上的支承基座?；剞D(zhuǎn)基座32以能回轉(zhuǎn)的方式被設(shè)置在所述基臺(tái)部31上。下部臂33a設(shè)置成能相對(duì)于回轉(zhuǎn)基座32旋轉(zhuǎn)。
[0077]上部臂33b設(shè)置成能相對(duì)于下部臂33a旋轉(zhuǎn)。腕部33c設(shè)置在上部臂33b的前端部且能擺動(dòng)。另外，凸緣部33d設(shè)置成能相對(duì)于所述腕部33c旋轉(zhuǎn)。
[0078]此外，在凸緣部33d安裝有包含加壓輥53的末端執(zhí)行器50。即，機(jī)器人臂33用于支承末端執(zhí)行器50。
[0079]關(guān)于所述機(jī)器人30的結(jié)構(gòu)，使用圖2進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖2是表示機(jī)器人30的結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖。
[0080]如圖2所示，機(jī)器人30是所謂的垂直多關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)基座32被連結(jié)在基臺(tái)部31上且能圍繞回轉(zhuǎn)軸S回轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D中的箭頭201)。下部臂33a的基端部被連結(jié)在回轉(zhuǎn)基座32上，且下部臂33a能圍繞與回轉(zhuǎn)軸S大致垂直的(包含不共面的位置)軸L旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D中的箭頭202)。
[0081]上部臂33b的基端部被連結(jié)在下部臂33a的前端部上，且上部臂33b能圍繞與軸L大致平行的軸U旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D中的箭頭203)。腕部33c的基端部被連結(jié)在上部臂33b的前端部上，且腕部33c能圍繞與軸U大致垂直的(包含不共面的位置)軸R旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D中的箭頭204)。
[0082]另外，腕部33c設(shè)置成能圍繞與軸R大致垂直的軸B擺動(dòng)(參照?qǐng)D中的箭頭205)。凸緣部33d被連結(jié)在腕部33c上，且能圍繞與軸B大致垂直的軸T旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D中的箭頭
206) ο
[0083]此外，在機(jī)器人臂33具有的各關(guān)節(jié)部搭載有省略圖示的伺服電機(jī)，機(jī)器人30通過控制每個(gè)所述關(guān)節(jié)部的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置而使姿態(tài)變?yōu)槎鄻印?br>[0084]另外，如上所述，在凸緣部33d上安裝有末端執(zhí)行器50。以下，關(guān)于所述末端執(zhí)行器50的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0085]圖3A是表示末端執(zhí)行器50的結(jié)構(gòu)的立體示意圖。另外，圖3B是圖3A的向視A的大致示意圖。此外，相比圖3A，在圖3B中簡化表示有末端執(zhí)行器50。
[0086]如圖3A及圖3B所示，末端執(zhí)行器50具有伺服電機(jī)51、直動(dòng)機(jī)構(gòu)52和加壓輥53。伺服電機(jī)51是使直動(dòng)機(jī)構(gòu)52進(jìn)行直動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源。
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