[发明专利]机器人系统

说明书

本发明提供一种机器人系统，其使用机器人轴的转矩信息来高精度地检测处理工具与处理对象物的接触位置。该机器人系统具备：多关节型机器人，其在机械臂前端部保持处理工具，并具备驱动多个驱动轴的多个驱动部；以及机器人控制装置，其控制机器人的多个驱动部，从而控制处理对象物与处理工具的相对位置。机器人控制装置具备：转矩信息检测部，其检测与机器人的多个驱动部的转矩相关的转矩信息；接触位置推定部，其根据转矩信息检测部检测出的多个驱动部中的至少一个驱动部的转矩信息的变化倾向的变化，推定处理对象物与处理工具接触的接触位置；以及位置修正部，其根据接触位置推定部推定出的接触位置来修正机器人的目标位置。

技术领域

本发明涉及一种使处理工具与处理对象物接触来对处理对象物实施预定处理的机器人系统。

背景技术

在专利文献1～4中记载一种点焊系统(机器人系统)，其使点焊枪(处理工具)与工件(处理对象物)接触来对工件实施点焊(预定的处理)。

该点焊系统具备：点焊枪，其具有通过枪轴用电动机进行驱动的可动电极以及与其相对配置的相对电极；以及多关节型机器人，其在机械臂前端部保持点焊枪，并通过多个机器人轴用电动机进行驱动。该点焊系统在使用机器人使工件与点焊枪相对移动后，使点焊枪的可动电极与相对电极朝向工件的打点位置闭合从而在可动电极与相对电极之间间隔工件，通过在两个电极之间施加电压来进行点焊。

在这样的点焊系统中，如果示教位置或机器人或点焊枪的动作程序(作业程序)的工件位置(点焊打点位置)偏离了实际的工件位置，则对工件作用过载而使工件变形，从而导致焊接品质的下降。

为了避免这样的情况，专利文献1～4中记载的点焊系统检测工件与点焊枪的电极的接触，修正点焊枪的目标位置(动作程序的工件位置)。

在进行使点焊枪闭合的动作时如果电极与工件接触，则枪轴用电动机的转矩特性的变化倾向(斜率、每单位时间的转矩变化量)发生变化(增加)。

着眼于该性质，专利文献1以及2所记载的点焊系统在进行使点焊枪闭合的动作时监视枪轴用电动机的转矩，根据转矩特性的变化倾向的变化来推定电机与工件的接触位置，并根据推定出的接触位置来修正点焊枪的目标位置(动作程序的工件位置)。

另外，在进行使点焊枪闭合的动作时如果电极与工件接触，则机器人轴用电动机的转矩也发生变化(增加或减少)。

着眼于该性质，专利文献3以及4所记载的点焊系统在进行使点焊枪闭合的动作时监视机器人轴用电动机的转矩，根据转矩达到阈值时的时刻或位置来修正点焊枪的目标位置(动作程序的工件位置)。

在专利文献1以及2所记载的点焊系统中，使用枪轴的转矩信息检测焊接电极与工件的接触。在这样使用枪轴的转矩信息的方法中，一定需要使可动电极与工件接触，当相对电极与工件接触时无法检测接触。另外，在单独具备控制机器人轴的控制器和控制枪轴的控制器的点焊系统中，在从机器人控制器参照枪轴的转矩信息时会产生延迟。

另外，在专利文献3以及4所记载的点焊系统中，监视电动机转矩是否达到阈值，并非像专利文献1以及2所记载的点焊系统那样监视电动机转矩特性的变化倾向的变化即电极与工件接触的瞬间，因此接触位置的检测精度比专利文献1以及2所记载的点焊系统的检测精度低。

专利文献1：日本特开2011-88175号公报

专利文献2：日本特开2011-152582号公报

专利文献3：日本特开2001-150150号公报

专利文献4：日本特开2012-11403号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用机器人轴的转矩信息来高精度地检测处理工具与处理对象物之间的接触位置的机器人系统。