[发明专利]振动分析装置以及振动分析方法

说明书

本发明提供振动分析装置以及振动分析方法。该振动分析装置具备：传感器(40)，其测定由机器人(10)的前端部支撑的末端执行器(30)的振动；存储部，其存储有机器人(10)的振动计算模型；以及控制部(20)，其利用机器人(10)的振动计算模型，进行将由传感器(40)测定的处理对象的振动分离为机器人(10)的振动数据与末端执行器(30)的振动数据的分离处理。

技术领域

本发明涉及振动分析装置以及振动分析方法。

背景技术

机器人的高速动作有利于缩短生产节拍时间和提高生产效率。另一方面，根据机器人臂、减速器等的刚性，在机器人进行高速动作时，机器人的前端部有时会产生振动。

以往，已知一种方法，在机器人动作过程中，由加速度传感器测定机器人的预定位置的振动，并将测定结果用于学习控制，从而减少机器人的振动(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-167817号公报

发明内容

发明要解决的问题

在所述方法中，在安装于机器人的前端部的末端执行器的工具中心点(TCP)大多安装有加速度传感器。此时，由加速度传感器测定的振动是机器人的振动与末端执行器的振动的组合。专利文献1的方法，作为加速度传感器的测定结果获得频率响应数据。并且，在专利文献1中，提出了一种利用所获得的频率响应数据设计学习控制器的方法。

然而，频率响应的测定需要时间和劳力，在机器人的实际的设置位置上难以测定频率响应。如此，由于无法在实际的设置位置上测定频率响应，因而使用代表性的末端执行器进行频率响应的测定，并将如此测定的频率响应的数据用于学习控制器。即，在实际的设置位置上，即便在机器人上安装有其他的末端执行器的情况下，学习控制器也使用代表性的末端执行器的频率响应的数据。

并且，近年来，进行了伺服焊枪等末端执行器的轻量化，末端执行器的种类也变多。此外，随着轻量化，末端执行器的振动有变大的倾向。因此，基于代表性的末端执行器的频率响应的学习控制器无法发挥功能的情况增多。在这种情况下，例如，会发生消除振动所需的学习次数增多的状况、进行学习控制而导致振动反而增大的状况等。

本发明是鉴于上述情况作出的。本发明的目的之一是提供一种振动分析装置以及振动分析方法，其能够有效地减少设置于实际的设置位置的具有末端执行器的机器人的振动。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明采用于下方案。

本发明的第一方案的振动分析装置，具备：传感器，其测定由机器人的前端部支撑的末端执行器的振动；存储部，其存储有所述机器人的振动计算模型；以及控制部，其利用所述机器人的振动计算模型，进行将由所述传感器测定的处理对象的振动分离为所述机器人的振动数据与所述末端执行器的振动数据的分离处理。

在第一方案中，在存储部存储有机器人的振动计算模型。并且，控制部利用机器人的振动计算模型，将由传感器测定的末端执行器的实际的振动分离为机器人的振动数据与末端执行器的振动数据。在此，末端执行器的振动计算模型大多比机器人的振动计算模型简单。

例如，作为末端执行器的振动计算模型，能够使用具有一个弹簧和一个质量体的弹簧-质量体模型。弹簧可以具有三轴方向的弹簧系数和围绕三轴的弹簧系数。弹簧也可以具有预定的阻尼系数。如此，由于末端执行器的振动计算模型大多比机器人的振动计算模型简单，因而通过使用所述分离，获得末端执行器单独的振动数据，从而可以有效地减少末端执行器的振动。

在上述方案中，优选地，所述控制部利用使所述处理对象发生振动的所述机器人的动作，以及所述机器人的所述振动计算模型，计算所述机器人的所述前端部所产生的振动，并利用计算得到的所述振动进行所述分离处理。