加工裝置以及工件的生產(chǎn)方法
【專利摘要】加工裝置(1)具備機(jī)器人(10)，機(jī)器人(10)具有：第1臂部(13)、第2臂部(14)和末端部(16)；使第1臂部(13)繞第2軸線(Ax2)擺動(dòng)的第2致動(dòng)器(22)；使第2臂部(14)繞第3軸線(Ax3)擺動(dòng)的第3致動(dòng)器(23)；調(diào)節(jié)第2軸線(Ax2)和第3軸線(Ax3)之間的距離的第7致動(dòng)器(27)；以及末端執(zhí)行器(17)，其被設(shè)置于末端部(16)，對(duì)工件(W)實(shí)施加工。機(jī)器人(10)的位置被配置為：在正對(duì)著工件(W)的狀態(tài)下，當(dāng)將距離設(shè)為最長(zhǎng)而使第1臂部(13)繞第2軸線(Ax2)旋轉(zhuǎn)時(shí)，第1臂部(13)的末端部或第2臂部(14)的基端部與工件(W)發(fā)生干涉。
【專利說(shuō)明】
加工裝置以及工件的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本文公開(kāi)的內(nèi)容涉及加工裝置以及工件的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了如下的點(diǎn)焊裝置:其具備保持乘用車(chē)輛的車(chē)體面板等作為工件的工件固定臺(tái)、和對(duì)工件實(shí)施點(diǎn)焊的機(jī)器人。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開(kāi)2008-279496號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]在使用了機(jī)器人的加工裝置中，基于設(shè)備構(gòu)建容易化的觀點(diǎn)或機(jī)器人的臺(tái)數(shù)削減的觀點(diǎn)等，理想的是能夠由各個(gè)機(jī)器人對(duì)工件的大范圍實(shí)施加工的裝置。因此，本文公開(kāi)的內(nèi)容的目的在于提供一種能夠由各個(gè)機(jī)器人對(duì)工件的大范圍實(shí)施加工的加工裝置以及生產(chǎn)方法。
[0008]用于解決課題的手段
[0009]本文公開(kāi)的加工裝置具備第I機(jī)器人，所述第I機(jī)器人具有:相互串聯(lián)連接的旋轉(zhuǎn)部、第I臂部、第2臂部、手腕部和末端部；第I致動(dòng)器，其使旋轉(zhuǎn)部繞第I軸線旋轉(zhuǎn)；第2致動(dòng)器，其使第I臂部繞第2軸線擺動(dòng);第3致動(dòng)器，其使第2臂部繞第3軸線擺動(dòng);多個(gè)姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器，它們調(diào)節(jié)末端部的姿勢(shì);距離調(diào)節(jié)致動(dòng)器，其調(diào)節(jié)第2軸線和第3軸線之間的距離；以及末端執(zhí)行器，其被設(shè)置于末端部，對(duì)工件實(shí)施加工，第I機(jī)器人的位置被配置為:在第I機(jī)器人正對(duì)著工件的狀態(tài)下，當(dāng)將距離設(shè)為最長(zhǎng)而使第I臂部繞第2軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，第I臂部的末端部或第2臂部的基端部與工件發(fā)生干涉。
[0010]本文公開(kāi)的工件的生產(chǎn)方法使用了上述加工裝置，包含:控制第I機(jī)器人使得末端執(zhí)行器移動(dòng)至工件的多個(gè)加工對(duì)象部位；以及在末端執(zhí)行器被配置于加工對(duì)象部位的狀態(tài)下，控制第I機(jī)器人使得末端執(zhí)行器對(duì)該加工對(duì)象部位實(shí)施加工，控制第I機(jī)器人使得末端執(zhí)行器移動(dòng)至工件的多個(gè)加工對(duì)象部位包含:通過(guò)距離調(diào)節(jié)致動(dòng)器改變第2軸線和第3軸線之間的距離，并且使末端執(zhí)行器在比第I臂部的基端高的位置和比該基端低的位置之間移動(dòng)。
[0011]發(fā)明的效果
[0012]根據(jù)本文公開(kāi)的內(nèi)容，能夠由各個(gè)機(jī)器人對(duì)工件的大范圍實(shí)施加工。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是示出第I實(shí)施方式的加工裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0014]圖2是示出第I機(jī)器人的配置條件的示意圖。
[0015]圖3是示出第I機(jī)器人正對(duì)著工件的狀態(tài)的俯視圖。
[0016]圖4是示出第I機(jī)器人的配置條件的示意圖。
[0017]圖5是示出第I機(jī)器人的另一配置條件的示意圖。
[0018]圖6是示出第I機(jī)器人的又一配置條件的示意圖。
[0019]圖7是示出第I機(jī)器人的又一配置條件的示意圖。
[0020]圖8是示出第I機(jī)器人的又一配置條件的示意圖。
[0021 ]圖9是控制器的硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖10是示出使用了第I機(jī)器人的加工步驟的流程圖。
[0023]圖11是示出加工執(zhí)行中的第I機(jī)器人的姿勢(shì)的示意圖。
[0024]圖12是示出動(dòng)作模式的生成步驟的流程圖。
[0025]圖13是例示距離調(diào)節(jié)致動(dòng)器的作用的圖。
[0026]圖14是示出第I機(jī)器人的另一配置例的俯視圖。
[0027]圖15是示出第I機(jī)器人的又一配置例的俯視圖。
[0028]圖16是示出第2實(shí)施方式的加工裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0029]圖17是示出機(jī)器人的可動(dòng)范圍的俯視圖。
[0030]圖18是示出機(jī)器人的另一配置例的立體圖。
[0031 ]圖19是示出機(jī)器人的又一配置例的立體圖。
[0032]圖20是示出機(jī)器人的又一配置例的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在說(shuō)明中，對(duì)具有同一要素或同一功能的要素標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。
[0034]1.第I實(shí)施方式
[0035][加工裝置]
[0036]如圖1所示，加工裝置I具備兩臺(tái)機(jī)器人10(第I機(jī)器人)、控制器100和編程器120。
[0037](機(jī)器人)
[0038]機(jī)器人10例如對(duì)汽車(chē)車(chē)身等工件W進(jìn)行加工。作為一例，機(jī)器人10具備基臺(tái)11、旋轉(zhuǎn)部12、第I臂部13、第2臂部14、手腕部15、末端部16、末端執(zhí)行器17、第I致動(dòng)器21、第2致動(dòng)器22、第3致動(dòng)器23、第4致動(dòng)器24、第5致動(dòng)器25、第6致動(dòng)器26、以及第7致動(dòng)器27。
[0039]基臺(tái)11被固定于地面(設(shè)置面)，支撐機(jī)器人10整體。即，多個(gè)機(jī)器人10全部被固定于設(shè)置面。
[0040]旋轉(zhuǎn)部12、第I臂部13、第2臂部14、手腕部15以及末端部16相互串聯(lián)連接。旋轉(zhuǎn)部12設(shè)置在基臺(tái)11上，能夠繞鉛直的(沿著圖示的z軸)第I軸線Axl旋轉(zhuǎn)。在以下說(shuō)明中，“末端”是指末端部16側(cè)的端，“末端部”是指末端及其附近部分?！盎恕笔侵富_(tái)11側(cè)的端，“基端部”是指基端及其附近部分。
[0041]第I臂部13能夠繞水平的第2軸線Ax2擺動(dòng)，所述水平的第2軸線Ax2通過(guò)旋轉(zhuǎn)部12和第I臂部13的連接部分。
[0042]第2臂部14能夠繞水平的第3軸線Ax3擺動(dòng)，所述水平的第3軸線Ax3通過(guò)第I臂部13和第2臂部14的連接部分。第3軸線Ax3與第2軸線Ax2平行。第2臂部14能夠繞沿著其中心軸線的第5軸線Ax5旋轉(zhuǎn)。
[0043]手腕部15能夠繞第4軸線Ax4擺動(dòng)，所述第4軸線Ax4通過(guò)第2臂部14和手腕部15的連接部分。
[0044]末端部16能夠繞沿著手腕部15的中心軸線的第6軸線Ax6旋轉(zhuǎn)。
[0045]末端執(zhí)行器17例如是點(diǎn)焊裝置，被設(shè)置于末端部16。作為一例，末端執(zhí)行器17被拆裝自如地安裝于末端部16，能夠更換為另一末端執(zhí)行器。末端執(zhí)行器17可以與末端部16—體化。末端執(zhí)行器17只要是加工用的工具即可，可以是任何工具，不限于點(diǎn)焊裝置。例如末端執(zhí)行器17可以是電弧焊裝置，也可以是進(jìn)行焊接以外的作業(yè)的切割器、螺釘緊固裝置等。
[0046]這里，第I臂部13由相互串聯(lián)連接的連桿13A、13B構(gòu)成，連桿13A與旋轉(zhuǎn)部12連接，連桿13B與第2臂部14連接。第I臂部13能夠繞通過(guò)連桿13A、13B的連接部的第7軸線Ax7彎曲。換言之，連桿13B能夠繞通過(guò)連桿13A、13B的連接部的第7軸線Ax7擺動(dòng)。第7軸線Ax7與第2軸線Ax2和第3軸線Ax3平行。
[0047]第I致動(dòng)器21例如被設(shè)置于基臺(tái)11，使旋轉(zhuǎn)部12繞第I軸線Axl旋轉(zhuǎn)。
[0048]第2致動(dòng)器22例如被設(shè)置于旋轉(zhuǎn)部12，使第I臂部13繞第2軸線Ax2擺動(dòng)。
[0049]第3致動(dòng)器23例如被設(shè)置于第I臂部13的末端部，使第2臂部14繞第3軸線Ax3擺動(dòng)。
[0050]第5致動(dòng)器25例如被設(shè)置于第2臂部14的基端部，使第2臂部14繞第5軸線Ax5旋轉(zhuǎn)。在第2臂部14上連接了手腕部15，因此使第2臂部14旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于使手腕部15旋轉(zhuǎn)。即，第5致動(dòng)器25使手腕部15繞第5軸線Ax5旋轉(zhuǎn)。
[0051]第4致動(dòng)器24例如被設(shè)置于第2臂部14的末端部，使手腕部15繞第4軸線Ax4擺動(dòng)。
[0052]第6致動(dòng)器26例如被設(shè)置于手腕部15，使末端部16繞第6軸線Ax6旋轉(zhuǎn)。
[0053]第4致動(dòng)器24、第5致動(dòng)器25和第6致動(dòng)器26是調(diào)節(jié)末端部16的姿勢(shì)的多個(gè)姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器的一例。
[0054]第7致動(dòng)器27(距離調(diào)節(jié)致動(dòng)器)調(diào)節(jié)第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI。如圖2所示，第7致動(dòng)器27在最長(zhǎng)距離LI I和最短距離LI 2之間調(diào)節(jié)距離LI。
[0055]如圖1所示，第7致動(dòng)器27例如被設(shè)置于連桿13A的末端部，使第I臂部13繞第7軸線Ax7彎曲。換言之，第7致動(dòng)器27使連桿13B繞第7軸線Ax7擺動(dòng)。在該結(jié)構(gòu)中，最長(zhǎng)距離LI I是第I臂部13不彎曲的狀態(tài)(連桿13B相對(duì)于連桿13A未傾斜的狀態(tài))下的距離LI。最短距離L12是使第I臂部13彎曲至第7致動(dòng)器27的可動(dòng)極限的狀態(tài)下的距離LI。
[0056]第7致動(dòng)器27不是必須使第I臂部13彎曲，只要能夠調(diào)節(jié)第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI即可，可以是任何致動(dòng)器。例如，第7致動(dòng)器27可以是使第I臂部13進(jìn)行伸縮的伸縮致動(dòng)器。
[0057]這樣，機(jī)器人10針對(duì)能夠自由地變更末端部16的位置和姿勢(shì)的所謂6軸機(jī)器人，追加了調(diào)節(jié)第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI的冗余自由度。致動(dòng)器21?26例如由電動(dòng)的伺服馬達(dá)、減速機(jī)和制動(dòng)器等構(gòu)成。伺服馬達(dá)、減速機(jī)和制動(dòng)器等不是一定被配置在軸線Axl?Ax7上，也可以配置在與這些軸線相離的位置處。
[0058](輸送裝置)
[0059]加工裝置I還可以具備輸送裝置30。輸送裝置30以變更工件W和機(jī)器人10的相對(duì)位置的方式輸送工件W。作為一例，輸送裝置30具有托板31(工件配置部)和輸送致動(dòng)器32。托板31支撐工件W。輸送致動(dòng)器32例如將電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)等作為動(dòng)力源，沿著水平的一條直線(沿著圖示的X軸)輸送托板31。
[0060](機(jī)器人的配置)
[0061]如圖2的(a)所示，機(jī)器人10的位置被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，當(dāng)將距離LI設(shè)為最長(zhǎng)距離LI I而使第I臂部13繞第2軸線Ax2旋轉(zhuǎn)時(shí)，第I臂部13的末端部DPl或第2臂部14的基端部PP2與工件W發(fā)生干涉(以下將該條件稱作“配置條件I” ο)。
[0062]如圖2的(b)所示，機(jī)器人10的位置可以被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，當(dāng)將距離LI設(shè)為最短距離L12而使第I臂部13繞第2軸線Ax2旋轉(zhuǎn)時(shí)，第I臂部13的末端部DPl和第2臂部14的基端部PP2不與工件W發(fā)生干涉(以下將該條件稱作“配置條件2” ο)。
[0063]另外，如圖3所示，“正對(duì)”是指如下?tīng)顟B(tài):第I臂部13的基端PEl(第I臂部13的中心軸線與第2軸線Ax2的交點(diǎn))在俯視時(shí)位于第I軸線Axl與工件W之間，且位于從第I軸線Axl到工件W的垂線PL上。
[0064]參照?qǐng)D4，例示了用于滿足上述配置條件1、2的詳細(xì)條件。如圖4所示，機(jī)器人10的位置可以被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，從工件W到第I臂部13的基端PEl的距離小于第3長(zhǎng)度L13(以下，將該條件稱作“配置條件la”。)。第3長(zhǎng)度L13是將距離LI設(shè)為最長(zhǎng)距離Lll且第2臂部14垂直于與第2軸線Ax2以及第3軸線Ax3正交的直線的狀態(tài)下的、從第I臂部13的基端PEl到第2臂部14的外周面的遠(yuǎn)端部分的距離?！暗?臂部14的外周面的遠(yuǎn)端部分”是指第2臂部14的外周面中的、第2軸線Ax2的相反側(cè)的部分。在機(jī)器人10的配置滿足配置條件Ia的情況下，還滿足上述配置條件I。
[0065]機(jī)器人1的位置可以被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，從工件W到第I臂部13的基端PEl的距離超過(guò)第4長(zhǎng)度L14(以下，將該條件稱作“配置條件2a”。)。第4長(zhǎng)度L14是將距離LI設(shè)為最短距離L12且第2臂部14垂直于與第2軸線Ax2以及第3軸線Ax3正交的直線的狀態(tài)下的、從第I臂部13的基端PEl到第2臂部14的外周面的遠(yuǎn)端部分的距離。在機(jī)器人10的配置滿足配置條件2a的情況下，還滿足上述配置條件2。
[0066]如圖5所示，機(jī)器人10的位置可以被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，從工件W的最高位置的加工對(duì)象部位Pl到第I臂部13的基端PEl的距離、和從最低位置的加工對(duì)象部位Pl到第I臂部13的基端PEl的距離為通過(guò)式(I)求出的長(zhǎng)度La以下，
[0067]La = Lll+L21+L31...(I)
[0068]Lll:從第2軸線Ax2到第3軸線Ax3的最長(zhǎng)距離，
[0069]L21:從第3軸線Ax3到第4軸線Ax4的距離，
[0070]L31:從第4軸線Ax4到末端執(zhí)行器17的距離。
[0071]另外，“到末端執(zhí)行器17的距離”是指到末端執(zhí)行器17中的、作用于加工對(duì)象部位Pl的部位(以下稱作“作用部” ο)的距離。
[0072]如圖6所示，機(jī)器人10的位置可以被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，以能夠?qū)ぜ的最高位置的加工對(duì)象部位Pl實(shí)施加工的方式配置了末端執(zhí)行器17時(shí)從第4軸線Ax4的位置到第I臂部13的基端PEI的距離、和以能夠?qū)ぜ的最低位置的加工對(duì)象部位PI實(shí)施加工的方式配置了末端執(zhí)行器17時(shí)從第4軸線Ax4的位置到第I臂部13的基端PEl的距離為通過(guò)式(2)求出的長(zhǎng)度Lb以下。
[0073]Lb = Lll+L21...(2)
[0074]將末端執(zhí)行器17配置于加工對(duì)象部位Pl是指將末端執(zhí)行器17的上述作用部配置于加工對(duì)象部位P1。能夠?qū)庸?duì)象部位Pl實(shí)施加工的末端執(zhí)行器17的姿勢(shì)根據(jù)加工對(duì)象部位Pl的狀態(tài)而定。例如在末端執(zhí)行器17是點(diǎn)焊裝置的情況下，將末端執(zhí)行器17的姿勢(shì)確定為能夠用電極夾著焊接對(duì)象。作為一例，圖6例示了能夠?qū)庸?duì)象部位Pl實(shí)施加工的末端執(zhí)行器17的姿勢(shì)是鉛直的情況(手腕部15的中心軸線沿著鉛直軸線的情況)。還假設(shè)這樣的情況，機(jī)器人10的位置可以被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，使手腕部15朝向鉛直下方而將末端執(zhí)行器17配置于工件W的最高位置的加工對(duì)象部位Pl時(shí)從第4軸線Ax4的位置到第I臂部13的基端PEl的距離、和使手腕部15朝向鉛直上方而將末端執(zhí)行器17配置于工件W的最低位置的加工對(duì)象部位Pl時(shí)從第4軸線Ax4的位置到第I臂部13的基端PEl的距離為通過(guò)上述式(2)求出的長(zhǎng)度Lb以下。
[0075]如圖7所示，機(jī)器人10的位置可以配置為:第I臂部13的基端PEl的高度為通過(guò)式
(3)求出的高度Ha以上。
[0076]Ha = HH-L21.cos0 —Lll...(3)
[0077]HH:使所述手腕部朝向鉛直下方而將所述末端執(zhí)行器配置于所述工件的最高位置的加工對(duì)象部位時(shí)的、所述第4軸線的高度，
[0078]Θ:與第3軸線Ax3以及第4軸線Ax4正交的直線、和手腕部15的中心軸線所成的角度的最小值。
[0079]另外，“角度的最小值”是指可動(dòng)范圍中的最小值。
[0080]機(jī)器人10的位置可以被配置為:第I臂部13的基端PEl的高度為通過(guò)式(4)求出的高度Hb以下。
[0081]Hb = HL+L21/cos0+Lll...(4)
[0082]HL:使所述手腕部朝向鉛直上方而將所述末端執(zhí)行器配置于所述工件的最低位置的加工對(duì)象部位時(shí)的、所述第4軸線的高度。
[0083]如圖8所示，可以被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，如下兩個(gè)距離為最長(zhǎng)距離Lll以下，第一個(gè)距離是:在使手腕部15朝向鉛直下方而將末端執(zhí)行器17配置于工件W的最高位置的加工對(duì)象部位Pl的情況下，從第4軸線Ax4的位置朝向近前側(cè)移動(dòng)了通過(guò)式(5)求出的距離Lc后，再朝向下方移動(dòng)了通過(guò)式(6)求出的高度He，從這樣移動(dòng)到的位置到第I臂部13的基端PEl的距離;第二個(gè)距離是:在使手腕部15朝向鉛直上方而將末端執(zhí)行器17配置于工件W的最低位置的加工對(duì)象部位Pl的情況下，從第4軸線Ax4的位置朝向近前側(cè)移動(dòng)了通過(guò)式(5)求出的距離Lc后，再朝向上方移動(dòng)了通過(guò)式(6)求出的高度He，從這樣移動(dòng)到的位置到第I臂部13的基端PEl的距離。
[0084]Lc = L21.sin0...(5)
[0085]Hc = L21.cos0...(6)
[0086]兩臺(tái)機(jī)器人10被配置成在與輸送裝置30的輸送方向(沿著圖示的X軸的方向)正交的方向(沿著圖示的y軸的方向)上夾著工件W。以下，設(shè)圖示y軸的正方向?yàn)椤白笙颉?、圖示y軸的負(fù)方向?yàn)椤坝蚁颉?。左?cè)的機(jī)器人10對(duì)工件W的左側(cè)的加工對(duì)象部位Pl進(jìn)行加工，右側(cè)的機(jī)器人10對(duì)工件W的右側(cè)的加工對(duì)象部位P2進(jìn)行加工。
[0087]左側(cè)的機(jī)器人10被配置成能夠不與工件W發(fā)生干涉地，對(duì)從該機(jī)器人10側(cè)(左側(cè))起的全部加工對(duì)象部位Pl進(jìn)行加工。作為一例，左側(cè)的機(jī)器人10被配置成使末端執(zhí)行器17不與工件W發(fā)生干涉地到達(dá)最上部的加工對(duì)象部位Pl和最下部的加工對(duì)象部位Pl雙方。
[0088]右側(cè)的機(jī)器人10被配置成能夠不與工件W發(fā)生干涉地，對(duì)從該機(jī)器人10側(cè)(右側(cè))起的全部加工對(duì)象部位P2進(jìn)行加工。
[0089]作為一例，右側(cè)的機(jī)器人10被配置成使末端執(zhí)行器17不與工件W發(fā)生干涉地到達(dá)最上部的加工對(duì)象部位P2和最下部的加工對(duì)象部位P2雙方。
[0090](控制器和編程器)
[0091]控制器100是控制兩臺(tái)機(jī)器人10和輸送裝置30的裝置。編程器120是通過(guò)有線或無(wú)線的方式相對(duì)于控制器100進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出的裝置。
[0092]控制器100具有目標(biāo)取得部111、第I計(jì)算部112、判定部113、第2計(jì)算部114、輸出部115、保存部116來(lái)作為功能性結(jié)構(gòu)。
[0093]保存部116保存機(jī)器人10的動(dòng)作模式。動(dòng)作模式例如是致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值的時(shí)序數(shù)據(jù)。
[0094]目標(biāo)取得部111從編程器120取得末端部16的位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值。目標(biāo)取得部111所取得的位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值可以由用戶輸入到編程器120，也可以經(jīng)由編程器120從記錄介質(zhì)被讀入。
[0095]第I計(jì)算部112在將距離調(diào)節(jié)用的第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值固定為初始值的條件下，計(jì)算與位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器21?26的動(dòng)作目標(biāo)值，并將致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值存儲(chǔ)到保存部116中。
[0096]第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值是調(diào)節(jié)第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI的動(dòng)作量的目標(biāo)值，例如是第I臂部13的彎曲角的目標(biāo)值。第I臂部13的彎曲角的初始值例如是0°。
[0097]第I致動(dòng)器21的動(dòng)作目標(biāo)值例如是旋轉(zhuǎn)部12的旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)值。第2致動(dòng)器22的動(dòng)作目標(biāo)值例如是第I臂部13的擺動(dòng)角的目標(biāo)值。第3致動(dòng)器23的動(dòng)作目標(biāo)值例如是第2臂部14的擺動(dòng)角的目標(biāo)值。第5致動(dòng)器25的動(dòng)作目標(biāo)值例如是手腕部15的旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)值。第4致動(dòng)器24的動(dòng)作目標(biāo)值例如是手腕部15的擺動(dòng)角的目標(biāo)值。第6致動(dòng)器26的動(dòng)作目標(biāo)值是末端部16的旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)值。
[0098]致動(dòng)器21?26的動(dòng)作目標(biāo)值例如通過(guò)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算來(lái)計(jì)算。第I計(jì)算部112將致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值的計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)到保存部116中。
[0099]判定部113判定能否輸出保存部116所存儲(chǔ)的動(dòng)作目標(biāo)值。例如，在使致動(dòng)器21?27以保存部116所存儲(chǔ)的動(dòng)作目標(biāo)值進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，產(chǎn)生機(jī)器人10與工件W之間的干涉的情況下，判定部113判定為不能輸出該動(dòng)作目標(biāo)值。
[0100]判定部113可以將致動(dòng)器21?26中的至少任意一個(gè)作為判定對(duì)象，針對(duì)作為判定對(duì)象的致動(dòng)器，在通過(guò)第I計(jì)算部112計(jì)算出的動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍外的情況下，也判定為不能輸出該動(dòng)作目標(biāo)值。判定部113可以將全部致動(dòng)器21?26都作為判定對(duì)象，也可以僅將致動(dòng)器21?26的一部分(例如第2致動(dòng)器22、第3致動(dòng)器23和第4致動(dòng)器24)作為判定對(duì)象。判定部113可以僅將第3致動(dòng)器23和第4致動(dòng)器24作為判定對(duì)象，也可以僅將第3致動(dòng)器23和第4致動(dòng)器24中的任意一個(gè)作為判定對(duì)象。允許范圍被設(shè)定為:使得被作為判定對(duì)象的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的部分的動(dòng)作量處于可動(dòng)范圍內(nèi)。例如在第3致動(dòng)器23是判定對(duì)象的情況下，將第3致動(dòng)器23的動(dòng)作目標(biāo)值的允許范圍設(shè)定為，使得第2臂部14的擺動(dòng)角處于可動(dòng)范圍內(nèi)。
[0101]第2計(jì)算部114在通過(guò)判定部113判定為不能輸出動(dòng)作目標(biāo)值的情況下，修正致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值，使得能夠進(jìn)行輸出。例如，第2計(jì)算部114在通過(guò)判定部113判定為產(chǎn)生了機(jī)器人10與工件W之間的干涉的情況下，修正致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值，使得第2軸線Ax2和第3軸線Ax3的距離LI減小而避免機(jī)器人10與工件W之間的干涉。具體而言，可以是，第2計(jì)算部114以避免機(jī)器人10與工件W之間的干涉的方式，設(shè)定約束條件，通過(guò)應(yīng)用了該約束條件的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算，修正致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值。
[0102]在至少一個(gè)作為判定對(duì)象的致動(dòng)器的動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍外的情況下，第2計(jì)算部114以使該動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍內(nèi)的方式，修正致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值。具體而言，可以是，第2計(jì)算部114針對(duì)動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍外的致動(dòng)器，在以將該動(dòng)作目標(biāo)值收斂到允許范圍內(nèi)的方式設(shè)定約束條件后，通過(guò)應(yīng)用了該約束條件的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算，修正致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值。
[0103]也可以是，第2計(jì)算部114以使得第I臂部13在距離調(diào)節(jié)用的第7軸線Ax7遠(yuǎn)離于工件W的方向上彎曲的方式，設(shè)定上述約束條件，并算致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值。
[0104]第2計(jì)算部114將致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值的計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)到保存部116中來(lái)覆蓋之前的計(jì)算結(jié)果。
[0105]輸出部115根據(jù)動(dòng)作目標(biāo)值，控制致動(dòng)器21?27。具體而言，輸出部115控制致動(dòng)器21?27，使得由致動(dòng)器21?27驅(qū)動(dòng)的各部件的動(dòng)作量與設(shè)定的動(dòng)作目標(biāo)值大體一致。除了致動(dòng)器21?27以外，輸出部115還控制輸送致動(dòng)器32。
[0106]控制器100構(gòu)成為只要執(zhí)行以下操作即可:取得末端部16的位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值；在將距離調(diào)節(jié)用的第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值固定的條件下，計(jì)算與位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器21?26的動(dòng)作目標(biāo)值;判定能否輸出計(jì)算出的動(dòng)作目標(biāo)值;在判定為不能輸出動(dòng)作目標(biāo)值的情況下，修正致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值，使得能夠進(jìn)行輸出;根據(jù)動(dòng)作目標(biāo)值控制致動(dòng)器21?27。因此，控制器100的硬件結(jié)構(gòu)可以不分離為目標(biāo)取得部111、第I計(jì)算部112、判定部113、第2計(jì)算部114、輸出部115和保存部116。
[0107]圖9是示出控制器100的硬件結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖9所例示的控制器100具有電路130。電路130具有處理器131、內(nèi)存132、存儲(chǔ)器133、輸入輸出端口 134和多個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器136。輸入輸出端口 134相對(duì)于編程器120和多個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器136進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出。多個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器136分別控制兩臺(tái)機(jī)器人10的致動(dòng)器21?27和輸送致動(dòng)器32。處理器131與內(nèi)存132和存儲(chǔ)器133中的至少一方協(xié)作執(zhí)行程序，進(jìn)行經(jīng)由輸入輸出端口 134的數(shù)據(jù)的輸入輸出，由此使控制器100作為目標(biāo)取得部111、第I計(jì)算部112、判定部113、第2計(jì)算部114、輸出部115和保存部116發(fā)揮功能。
[0108]控制器100的硬件結(jié)構(gòu)不是一定通過(guò)程序的執(zhí)行而形成各功能。例如，目標(biāo)取得部111、第I計(jì)算部112、判定部113、第2計(jì)算部114、輸出部115和保存部116的至少一部分可以由特有該功能的邏輯電路構(gòu)成，也可以由將該邏輯電路集成而得到的ASIC(Applicat1nSpecific integrated circuit:專用集成電路)構(gòu)成。
[0109][控制方法]
[0110]接著，作為本文公開(kāi)的控制方法的一例，對(duì)控制器100對(duì)機(jī)器人10和輸送裝置30的控制步驟進(jìn)行說(shuō)明。
[0111](控制步驟的概要)
[0112]如圖10所示，首先，控制器100執(zhí)行步驟S01。在步驟SOl中，第I計(jì)算部112和第2計(jì)算部114的至少一方將致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值的計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)到保存部116中，構(gòu)建兩臺(tái)機(jī)器人1的動(dòng)作模式。兩臺(tái)機(jī)器人1的動(dòng)作模式被構(gòu)建為對(duì)工件W進(jìn)行加工。
[0113]接著，控制器100執(zhí)行步驟S02?S04。在步驟S02中，輸出部115控制輸送致動(dòng)器32開(kāi)始工件W的輸送。在步驟S03中，輸出部115控制兩臺(tái)機(jī)器人10執(zhí)行對(duì)工件W的加工。即，輸出部115根據(jù)保存部116所存儲(chǔ)的動(dòng)作目標(biāo)值，控制兩臺(tái)機(jī)器人10的致動(dòng)器21?27。在步驟S04中，輸出部115控制輸送致動(dòng)器32結(jié)束工件W的輸送。
[0114]然后，控制器100執(zhí)行步驟S05。在步驟S05中，輸出部115判定是否輸入了加工結(jié)束的指令。加工結(jié)束的指令例如經(jīng)由編程器120被輸入的。在未輸入加工結(jié)束的指令的情況下，控制器100使處理返回到步驟S02。由此，反復(fù)進(jìn)行同一加工步驟。在輸入了加工結(jié)束的指令的情況下，控制器100結(jié)束處理。
[0115](動(dòng)作模式的生成步驟)
[0116]接著，更詳細(xì)地說(shuō)明上述步驟SOl中的動(dòng)作模式的生成步驟。如圖11所示，首先，控制器100執(zhí)行步驟Sll。在步驟Sll中，目標(biāo)取得部111從編程器120取得末端部16的位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值。
[0117]然后，控制器100執(zhí)行步驟S12、S13。在步驟S12中，第I計(jì)算部112將距離調(diào)節(jié)用的第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值設(shè)定為初始值。例如，第I計(jì)算部112將第I臂部13的彎曲角設(shè)定為0°。在步驟S13中，第I計(jì)算部112在將第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值固定為初始值的條件下，計(jì)算與位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器21?26的動(dòng)作目標(biāo)值，并將致動(dòng)器21?27的計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)到保存部116中。
[0118]然后，控制器100執(zhí)行步驟S14。在步驟S14中，判定部113判定可否輸出保存部116所存儲(chǔ)的動(dòng)作目標(biāo)值。例如，在使致動(dòng)器21?27以保存部116所存儲(chǔ)的動(dòng)作目標(biāo)值進(jìn)行動(dòng)作的情況下，產(chǎn)生了機(jī)器人10與工件W之間的干涉時(shí)，判定部113判定為不能輸出該動(dòng)作目標(biāo)值。
[0119]判定部113可以將致動(dòng)器21?26中的至少任意一個(gè)作為判定對(duì)象，針對(duì)作為判定對(duì)象的致動(dòng)器，在動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍外的情況下，也判定為不能輸出該動(dòng)作目標(biāo)值。
[0120]在步驟S14中判定為不能輸出動(dòng)作目標(biāo)值的情況下，控制器100執(zhí)行步驟S15、S16。
[0121]在步驟S15中，第2計(jì)算部114設(shè)定第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值，使得能夠輸出動(dòng)作目標(biāo)值。例如，第2計(jì)算部114以縮短距離LI而避免機(jī)器人10與工件W之間的干涉的方式，設(shè)定第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值。也可以是，第2計(jì)算部114將第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值設(shè)定為，使得其它致動(dòng)器分擔(dān)處于允許范圍外的動(dòng)作目標(biāo)值的一部分。
[0122]在步驟S16中，第2計(jì)算部114在將第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值固定為步驟S15中的設(shè)定值的條件下，計(jì)算與位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器21?26的動(dòng)作目標(biāo)值。第2計(jì)算部114將致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值的計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)到保存部116中，覆蓋之前的計(jì)算結(jié)果O
[0123]然后，控制器100使處理返回到步驟S14。由此，反復(fù)步驟S14?S15，直到可輸出動(dòng)作目標(biāo)值為止。
[0124]也可以是，在步驟S15、S16中，第2計(jì)算部114以使第I臂部13在距離調(diào)節(jié)用的第7軸線Ax7遠(yuǎn)離于工件W的方向上彎曲的方式，計(jì)算致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值。即，也可以是，控制器100控制致動(dòng)器21?27，使得第I臂部13在第7軸線Ax7遠(yuǎn)離于工件W的方向上彎曲。
[0125]第2計(jì)算部114進(jìn)行的致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值的計(jì)算步驟不限于上述步驟。例如，在步驟S15中，也可以不設(shè)定第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值，而是將動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍外的致動(dòng)器自身的動(dòng)作目標(biāo)值設(shè)定為允許范圍內(nèi)的值。與其對(duì)應(yīng)，在步驟S16中，可以計(jì)算致動(dòng)器21?26中的除已在步驟S15中設(shè)定了動(dòng)作目標(biāo)值的致動(dòng)器以外的致動(dòng)器、和第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值。
[0126]在步驟S14中判定為可輸出動(dòng)作目標(biāo)值的情況下，控制器100執(zhí)行步驟S17。在步驟S17中，控制器100判定動(dòng)作模式的構(gòu)建是否已完成。具體而言，例如目標(biāo)取得部111判定是否已取得構(gòu)建動(dòng)作模式所需的全部位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值。是否已取得全部位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值例如是基于用戶輸入到編程器120的完成指令、或編程器120從記錄介質(zhì)讀入的完成指令來(lái)判定的。
[0127]在步驟S17中判定為動(dòng)作模式的構(gòu)建未完成的情況下，控制器100使處理返回到步驟Sll。由此，反復(fù)步驟Sll?S17直到動(dòng)作模式的構(gòu)建完成為止，從而構(gòu)建致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值的時(shí)序數(shù)據(jù)。
[0128]在步驟S17中判定為動(dòng)作模式的構(gòu)建已完成的情況下，控制器100結(jié)束處理。
[0129](機(jī)器人的動(dòng)作)
[0130]通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，控制器100控制機(jī)器人10按照由步驟Sll?S17生成的動(dòng)作模式進(jìn)行動(dòng)作。例如，控制器100執(zhí)行以下步驟:控制機(jī)器人10使得末端執(zhí)行器17移動(dòng)到工件W的多個(gè)加工對(duì)象部位Pl;在末端執(zhí)行器17被配置于加工對(duì)象部位Pl的狀態(tài)下，控制機(jī)器人10使得末端執(zhí)行器17對(duì)該加工對(duì)象部位Pl實(shí)施加工。
[0131]有時(shí)，多個(gè)加工對(duì)象部位Pl包含處于比第I臂部13的基端部高的位置處的加工對(duì)象部位P1、和處于比第I臂部13的基端部低的位置處的加工對(duì)象部位P1。該情況下，如圖12的(a)?(f)所示，控制器100在第2臂部14的末端部比第I臂部13的基端部靠工件W側(cè)的狀態(tài)下，控制機(jī)器人10使得末端執(zhí)行器17在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)。
[0132]在該過(guò)程中，有時(shí)第I臂部13的末端部在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)。即，控制機(jī)器人10使得末端執(zhí)行器17在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)可以包含:控制機(jī)器人10使得第I臂部13的末端部在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)。
[0133]如上所述，機(jī)器人10的位置被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，當(dāng)將距離LI設(shè)為最長(zhǎng)距離LI I而使第I臂部13繞第2軸線Ax2旋轉(zhuǎn)時(shí)，第I臂部13的末端部DPl或第2臂部14的基端部PP2與工件W發(fā)生干涉。因此，在將距離LI固定為最長(zhǎng)距離LI I的狀態(tài)下，使末端執(zhí)行器17在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)時(shí)，機(jī)器人10有時(shí)與工件W發(fā)生干涉。在將距離LI固定為最長(zhǎng)距離Lll的狀態(tài)下，使第I臂部13的末端部在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)時(shí)，機(jī)器人10與工件W發(fā)生干涉的可能性進(jìn)一步增尚。
[0134]針對(duì)于此，根據(jù)步驟Sll?S17，以縮短距離LI而避免機(jī)器人10與工件W之間的干涉的方式，生成致動(dòng)器21?27的動(dòng)作模式。該情況下，控制器100在使末端執(zhí)行器17在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)的過(guò)程中，以利用第7致動(dòng)器27改變第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI的方式，控制機(jī)器人10。即，控制機(jī)器人10使得末端執(zhí)行器17在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)可以包含:控制機(jī)器人10使得第7致動(dòng)器27改變第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離。
[0135][第I實(shí)施方式的效果]
[0136]如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)加工裝置1，在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，當(dāng)將第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI設(shè)為最長(zhǎng)距離Lll而使第I臂部13繞第2軸線Ax2旋轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)器人10接近工件W，使得第I臂部13的末端部或第2臂部14的基端部與所述工件發(fā)生干涉。因此，容易使末端執(zhí)行器17到達(dá)更遠(yuǎn)的加工對(duì)象部位。即使與工件W接近地配置機(jī)器人10，也能夠利用第7致動(dòng)器27縮短第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI，由此避免機(jī)器人10與工件W之間的干涉而使末端執(zhí)行器17移動(dòng)。因此，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)接近配置所帶來(lái)的到達(dá)范圍的大范圍化、和避免干涉所帶來(lái)的可動(dòng)范圍的大范圍化，由各個(gè)機(jī)器人10對(duì)工件W的大范圍實(shí)施加工。
[0137]圖13是例示第7致動(dòng)器27的作用的圖。圖13中的由雙點(diǎn)劃線示出的機(jī)器人10表示不使第I臂部13彎曲而將末端執(zhí)行器17配置于加工對(duì)象部位的情況。由雙點(diǎn)劃線示出的機(jī)器人10與工件W發(fā)生干涉。與此相對(duì)，由實(shí)線示出的機(jī)器人10表示以下情況:使第7致動(dòng)器27動(dòng)作，使得第I臂部13彎曲而縮短第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離。對(duì)于由實(shí)線示出的機(jī)器人10而言，在維持末端部16的位置/姿勢(shì)的狀態(tài)下，第4軸線Ax4和第2軸線Ax2之間的部分遠(yuǎn)離于工件W，從而防止了機(jī)器人10對(duì)工件W的干涉。
[0138]機(jī)器人10的位置可以被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，當(dāng)將距離LI設(shè)為最短距離L12而使第I臂部13繞第2軸線Ax2旋轉(zhuǎn)時(shí)，第I臂部13的末端部和第2臂部14的基端部不與工件W發(fā)生干涉。該情況下，能夠更可靠地避免機(jī)器人10與工件W之間的干涉。因此，能夠更可靠地同時(shí)實(shí)現(xiàn)接近配置所帶來(lái)的到達(dá)范圍的大范圍化、和避免干涉所帶來(lái)的可動(dòng)范圍的大范圍化。
[0139]可以是，還具備控制器100，控制器100在第2臂部14的末端部比第I臂部13的基端部靠工件W側(cè)的狀態(tài)下，控制機(jī)器人10使得末端執(zhí)行器17在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)。該情況下，能夠有效地運(yùn)用可同時(shí)實(shí)現(xiàn)接近配置所帶來(lái)的到達(dá)范圍的大范圍化、和避免干涉所帶來(lái)的可動(dòng)范圍的大范圍化的結(jié)構(gòu)，由各個(gè)機(jī)器人10對(duì)工件W的大范圍實(shí)施加工。
[0140]控制機(jī)器人10使得末端執(zhí)行器17在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)可以包含:控制機(jī)器人10使得第I臂部13的末端部在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)。該情況下，能夠更有效地運(yùn)用可同時(shí)實(shí)現(xiàn)接近配置所帶來(lái)的到達(dá)范圍的大范圍化、和避免干涉所帶來(lái)的可動(dòng)范圍的大范圍化的結(jié)構(gòu)，由各個(gè)機(jī)器人10對(duì)工件W的大范圍實(shí)施加工。
[0141]控制機(jī)器人10使得末端執(zhí)行器17在比第I臂部13的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)可以包含:控制機(jī)器人10使得第7致動(dòng)器27改變第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI。該情況下，能夠更可靠地運(yùn)用可同時(shí)實(shí)現(xiàn)接近配置所帶來(lái)的到達(dá)范圍的大范圍化、和避免干涉所帶來(lái)的可動(dòng)范圍的大范圍化的結(jié)構(gòu)，由各個(gè)機(jī)器人對(duì)工件的大范圍實(shí)施加工。
[0142]多個(gè)姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器包含使手腕部15繞第4軸線Ax4擺動(dòng)的第4致動(dòng)器24，機(jī)器人10的位置可以被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，從工件W的最高位置的加工對(duì)象部位到第I臂部13的基端PEl的距離、和從最低位置的加工對(duì)象部位到第I臂部13的基端PEl的距離雙方都為通過(guò)上述式(I)求出的長(zhǎng)度La以下。該情況下，能夠在工件W的最高位置的加工對(duì)象部位和最低位置的加工對(duì)象部位雙方配置末端執(zhí)行器17。因此，能夠由各個(gè)機(jī)器人10對(duì)更大范圍實(shí)施加工。
[0143]機(jī)器人10的位置可以被配置為:在正對(duì)著工件W的狀態(tài)下，如下兩個(gè)距離為通過(guò)上述式(2)求出的長(zhǎng)度Lb以下，第一個(gè)距離是:相對(duì)于工件W的最高位置的加工對(duì)象部位，以與從第4軸線Ax4到末端執(zhí)行器17的距離相等的距離朝上方移動(dòng)，從這樣移動(dòng)到的位置到第I臂部13的基端PEl的距離;第二個(gè)距離是:相對(duì)于工件W的最低位置的加工對(duì)象部位，以與從第4軸線Ax4到末端執(zhí)行器17的距離相等的距離朝下方移動(dòng)，從這樣移動(dòng)到的位置到第I臂部13的基端PEl的距離。該情況下，能夠針對(duì)工件W的最高位置的加工對(duì)象部位和最低位置的加工對(duì)象部位雙方，以更多樣的姿勢(shì)配置末端執(zhí)行器17。因此，能夠由各個(gè)機(jī)器人10對(duì)更大范圍實(shí)施加工。
[0144]機(jī)器人10的位置可以被配置為:第I臂部13的基端PEl的高度為通過(guò)上述式(3)求出的高度Ha以上。該情況下，能夠?qū)⒛┒藞?zhí)行器17以更多樣的姿勢(shì)配置于工件W的最高位置的加工對(duì)象部位。因此，能夠由各個(gè)機(jī)器人10對(duì)更大范圍實(shí)施加工。
[0145]機(jī)器人10的位置可以被配置為:第I臂部13的基端PEl的高度為通過(guò)上述式(4)求出的高度Hb以下。該情況下，能夠?qū)⒛┒藞?zhí)行器17以更多樣的姿勢(shì)配置于工件W的最高位置的加工對(duì)象部位和最低位置的加工對(duì)象部位雙方。因此，能夠由各個(gè)機(jī)器人10對(duì)工件W的更大范圍實(shí)施加工。
[0146]可以還具備輸送裝置30，在機(jī)器人10對(duì)工件W執(zhí)行加工時(shí)，輸送裝置30以變更工件W和機(jī)器人10的相對(duì)位置的方式，輸送工件W和機(jī)器人10中的至少一方。該情況下，通過(guò)使輸送裝置30和機(jī)器人10相互協(xié)作，能夠針對(duì)大范圍的加工對(duì)象部位恰當(dāng)?shù)嘏渲媚┒瞬?6。另一方面，由于工件W和機(jī)器人10的相對(duì)配置發(fā)生改變，因此機(jī)器人10對(duì)工件W的干涉的產(chǎn)生難易也發(fā)生變化。針對(duì)該情況，機(jī)器人10除了調(diào)整末端部16的位置/姿勢(shì)的致動(dòng)器21?26以夕卜，還具有距離調(diào)節(jié)用的第7致動(dòng)器27。因此，能夠在維持末端部16的位置/姿勢(shì)的狀態(tài)下，自由地變更基臺(tái)11和末端部16之間的機(jī)器人10的姿勢(shì)。由此，能夠靈活地應(yīng)對(duì)工件W和機(jī)器人10的相對(duì)配置的變化來(lái)抑制相互的干涉。利用容易避開(kāi)工件W的特性，機(jī)器人10的配置選擇也變多。因此，生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)建變得容易。
[0147]此外，通過(guò)自由地變更機(jī)器人10的姿勢(shì)，還能夠抑制機(jī)器人10對(duì)周邊設(shè)備的干涉。因此，還能夠通過(guò)高密度地配置機(jī)器人10來(lái)縮短作業(yè)時(shí)間。
[0148]機(jī)器人10可以被配置成:能夠在不與工件W發(fā)生干涉的情況下，對(duì)從該機(jī)器人側(cè)起的全部加工對(duì)象部位進(jìn)行加工。該情況下，能夠由一臺(tái)機(jī)器人10對(duì)從該機(jī)器人10側(cè)起的全部加工對(duì)象部位實(shí)施加工，并且還能夠在同一側(cè)配置多個(gè)機(jī)器人10，使這些機(jī)器人10分擔(dān)全部加工對(duì)象部位。由此，能夠進(jìn)行與生產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的靈活的生產(chǎn)設(shè)備構(gòu)建。但是，不是必須以能夠?qū)θ考庸?duì)象部位進(jìn)行加工的方式來(lái)配置機(jī)器人10。
[0149]輸送裝置30可以輸送工件W。該情況下，與輸送包含多個(gè)動(dòng)力源的機(jī)器人10的情況相比，容易使輸送裝置30的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。因此，生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)建更加容易。但是，輸送裝置30只要能夠變更工件W和機(jī)器人10的相對(duì)位置即可，因此可以輸送機(jī)器人10，也可以輸送工件W和機(jī)器人10雙方。
[0150]如圖14所示，加工裝置I可以具備被配置成沿著輸送裝置30的輸送方向排列的多個(gè)機(jī)器人10。沿著輸送方向排列的各個(gè)機(jī)器人10如上述那樣，能夠?qū)Υ蠓秶募庸?duì)象部位進(jìn)行加工。因此，能夠以各種模式將加工對(duì)象部位分配給沿著輸送方向排列的多個(gè)機(jī)器人10，能夠構(gòu)建更有效率的生產(chǎn)設(shè)備。
[0151]圖14中示出了沿著輸送裝置30的輸送方向排列的兩臺(tái)機(jī)器人10，但是不限于此，加工裝置I也可以具備被配置成沿著輸送裝置30的輸送方向排列的3臺(tái)以上的機(jī)器人10。
[0152]加工裝置I可以具備被配置成在與輸送裝置30的輸送方向正交的方向上夾著工件W的多個(gè)機(jī)器人10。該情況下，通過(guò)使多個(gè)機(jī)器人10分擔(dān)全部加工對(duì)象部位，能夠抑制各個(gè)機(jī)器人10的動(dòng)作量。由此，進(jìn)一步抑制了機(jī)器人10對(duì)工件W的干涉。此外，通過(guò)在與輸送裝置30的輸送方向正交的方向上夾著工件W進(jìn)行配置，還抑制了機(jī)器人10彼此的干涉。因此，生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)建更加容易。
[0153]多個(gè)機(jī)器人10不是必須被配置成在與輸送裝置30的輸送方向正交的方向上夾著工件W。例如可以如圖15所示那樣，機(jī)器人10僅配置于工件W的左側(cè)。該情況下，機(jī)器人10也可以被配置成能夠在不與工件W發(fā)生干涉的情況下，對(duì)從該機(jī)器人10側(cè)起的全部加工對(duì)象部位進(jìn)行加工。例如在圖15中，各個(gè)機(jī)器人10可以被配置成能夠?qū)ψ髠?cè)的全部加工對(duì)象部位Pl和右側(cè)的全部加工對(duì)象部位Pl這雙方進(jìn)行加工。
[0154]圖15中示出了沿著輸送裝置30的輸送方向排列的兩臺(tái)機(jī)器人10，但是不限于此，加工裝置I可以僅具備一臺(tái)機(jī)器人10。
[0155]控制器100可以具有:目標(biāo)取得部111，其取得末端部16的位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值;第I計(jì)算部112，其在將距離調(diào)節(jié)用的第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值固定的條件下，計(jì)算與位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器21?26的動(dòng)作目標(biāo)值;判定部113，其將致動(dòng)器21?26中的至少任意一個(gè)作為判定對(duì)象，針對(duì)作為判定對(duì)象的致動(dòng)器，判定動(dòng)作目標(biāo)值是否處于允許范圍內(nèi)；第2計(jì)算部114，其在至少一個(gè)作為判定對(duì)象的致動(dòng)器的動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍外的情況下，以使該動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍內(nèi)的方式，計(jì)算與位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器21?26和距離調(diào)節(jié)用的第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值；以及輸出部115，其根據(jù)動(dòng)作目標(biāo)值控制致動(dòng)器21?27。
[0156]如上所述，利用機(jī)器人10，能夠抑制干涉，另一方面，與末端部16的位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值不是統(tǒng)一確定的。因此，在機(jī)器人1的動(dòng)作示教中需要適當(dāng)設(shè)定一些約束條件。
[0157]針對(duì)該情況，控制器100首先在將第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值固定的條件下，計(jì)算致動(dòng)器21?26的動(dòng)作目標(biāo)值。接著，在作為判定對(duì)象的致動(dòng)器的動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍外的情況下，以使該動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍內(nèi)的方式，自動(dòng)地重新計(jì)算致動(dòng)器21?26和距離調(diào)節(jié)用的第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值。在將機(jī)器人10的致動(dòng)器的動(dòng)作量抑制到允許范圍內(nèi)時(shí)，機(jī)器人10整體的動(dòng)作量也得到抑制，因此存在不易產(chǎn)生與工件W或周邊設(shè)備之間的干涉的趨勢(shì)。
[0158]例如在圖13中由雙點(diǎn)劃線示出的機(jī)器人10中，第3致動(dòng)器23的動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍外。即，第2臂部14相對(duì)于第I臂部13的擺動(dòng)角的目標(biāo)值Θ3變得過(guò)大。針對(duì)該情況，在圖13中由實(shí)線示出的機(jī)器人10中，以緩和第2臂部14相對(duì)于第I臂部13的擺動(dòng)角的目標(biāo)值Θ3的方式，重新計(jì)算致動(dòng)器21?26和距離調(diào)節(jié)用的第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值。伴隨于此，第4軸線Ax4和第2軸線Ax2之間的部分遠(yuǎn)離于工件W，從而防止了機(jī)器人10對(duì)工件W的干涉。
[0159]這樣，通過(guò)采用將判定對(duì)象的致動(dòng)器的動(dòng)作目標(biāo)值抑制到允許范圍內(nèi)這一條件，能夠降低與工件W或周邊設(shè)備之間的干涉的產(chǎn)生概率。由此，能夠避免與工件W或周邊設(shè)備之間的干涉，并且自動(dòng)地構(gòu)建將末端部16恰當(dāng)配置于各加工對(duì)象部位的附近的動(dòng)作模式的大部分。因此，針對(duì)機(jī)器人10的動(dòng)作示教的負(fù)擔(dān)減輕，因此生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)建更加容易。
[0160]距離調(diào)節(jié)用的第7致動(dòng)器27通過(guò)使第I臂部13繞距離調(diào)節(jié)用的第7軸線Ax7彎曲，來(lái)調(diào)節(jié)第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI。該情況下，與單純地使第I臂部13伸縮來(lái)調(diào)節(jié)第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI的情況相比，存在容易抑制致動(dòng)器21?26的動(dòng)作量的趨勢(shì)。此外，存在能夠更多樣地調(diào)節(jié)機(jī)器人10的姿勢(shì)，更易避開(kāi)工件W或周邊設(shè)備的趨勢(shì)。因此，生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)建更加容易。但是，第7致動(dòng)器27只要能夠調(diào)節(jié)第2軸線Ax2和第3軸線Ax3之間的距離LI即可，可以是任何致動(dòng)器，例如也可以是使第I臂部13伸縮的伸縮致動(dòng)器。
[0161]距離調(diào)節(jié)用的第7軸線Ax7與第2軸線Ax2平行。假設(shè)在使用了第7軸線Ax7與第2軸線Ax2垂直的機(jī)器人的情況下，為了在避免機(jī)器人對(duì)工件W的干涉的同時(shí)將末端部16配置為期望的位置/姿勢(shì)，需要使得與第I臂部13和第2臂部14對(duì)應(yīng)的部分大幅地朝向側(cè)方(將工件W側(cè)設(shè)為正面時(shí)的側(cè)方)傾斜。由此，可能產(chǎn)生與周邊設(shè)備(例如相鄰的其它機(jī)器人)之間的干涉，因此需要增大機(jī)器人和周邊設(shè)備的配置間隔。這是妨礙例如多個(gè)機(jī)器人的高密度配置的一個(gè)原因。與此相對(duì)，在機(jī)器人10中，第7軸線Ax7與第2軸線Ax2平行，因此至少不易產(chǎn)生由于繞第7軸線Ax7的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而使第I臂部13和第2臂部14朝向側(cè)方傾斜的必要性，不易產(chǎn)生與相鄰的周邊設(shè)備之間的干涉。因此，機(jī)器人10的配置的選擇進(jìn)一步變多，因此生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)建更加容易。還能夠更高密度地配置多個(gè)機(jī)器人來(lái)進(jìn)一步縮短作業(yè)時(shí)間。但是，第7軸線Ax7不是必須與第2軸線Ax2平行。
[0162]距離調(diào)節(jié)用的第7軸線Ax7還與第3軸線平行。該情況下，在將末端部16配置為期望的位置/姿勢(shì)時(shí)，更不易產(chǎn)生使第I臂部13和第2臂部14朝向側(cè)方傾斜的必要性，因此生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)建更加容易。還能夠更高密度地配置多個(gè)機(jī)器人來(lái)進(jìn)一步縮短作業(yè)時(shí)間。但是，第7軸線Ax7也不是必須與第3軸線Ax3平行。
[0163]第2計(jì)算部114以使第I臂部13在距離調(diào)節(jié)用的第7軸線Ax7遠(yuǎn)離于工件W的方向上彎曲的方式，計(jì)算致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值。即，也可以是，控制器100控制致動(dòng)器21?27，使得第I臂部13在第7軸線Ax7遠(yuǎn)離于工件W的方向上彎曲。該情況下，更可靠地抑制了機(jī)器人10對(duì)工件W和相鄰的周邊設(shè)備的干涉。
[0164]調(diào)節(jié)末端部16的姿勢(shì)的多個(gè)姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器是:使手腕部15繞第5軸線Ax5旋轉(zhuǎn)的第5致動(dòng)器25;使手腕部15繞第4軸線Ax4擺動(dòng)的第4致動(dòng)器24;以及使末端部16繞第6軸線Ax6旋轉(zhuǎn)的第6致動(dòng)器26。該情況下，能夠通過(guò)致動(dòng)器24?26的協(xié)作，自由地調(diào)節(jié)末端部16的姿勢(shì)。但是，多個(gè)姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器不限于致動(dòng)器24?26，只要能夠調(diào)節(jié)末端部16的姿勢(shì)，則可以是任何致動(dòng)器。例如，可以根據(jù)所需的姿勢(shì)調(diào)節(jié)的程度，省略第4致動(dòng)器24、第5致動(dòng)器25和第6致動(dòng)器26中的任意一個(gè)。
[0165]判定部113可以將第2致動(dòng)器22、第3致動(dòng)器23和第4致動(dòng)器24中的至少任意一個(gè)作為判定對(duì)象。這些致動(dòng)器的動(dòng)作量存在著容易與機(jī)器人整體的動(dòng)作量相關(guān)的趨勢(shì)。因此，通過(guò)將這些致動(dòng)器作為判定對(duì)象，將其動(dòng)作范圍抑制到允許范圍內(nèi)，能夠更可靠地抑制機(jī)器人10整體的動(dòng)作量，進(jìn)一步抑制干涉。
[0166]判定部113可以將第3致動(dòng)器23和第4致動(dòng)器24中的至少任意一個(gè)作為判定對(duì)象。這些致動(dòng)器的動(dòng)作量存在著特別容易與機(jī)器人整體的動(dòng)作量相關(guān)的趨勢(shì)。因此，通過(guò)將這些致動(dòng)器作為判定對(duì)象，將其動(dòng)作范圍抑制到允許范圍內(nèi)，能夠更可靠地抑制機(jī)器人10整體的動(dòng)作量，進(jìn)一步抑制干涉。
[0167]機(jī)器人10可以還具備設(shè)置于末端部16的焊接裝置，作為末端執(zhí)行器17。該情況下，能夠抑制機(jī)器人10對(duì)工件W或周邊設(shè)備的干涉，并且能夠?qū)Υ蠓秶募庸?duì)象部位進(jìn)行焊接。
[0168]利用加工裝置I，能夠執(zhí)行包含以下步驟的工件W的生產(chǎn)方法:以能夠通過(guò)機(jī)器人10進(jìn)行加工的方式，在托板31上配置工件W;以變更工件W與機(jī)器人10的相對(duì)位置的方式，通過(guò)輸送致動(dòng)器32輸送托板31;以及通過(guò)機(jī)器人10對(duì)工件W進(jìn)行加工。
[0169]此外，還可以執(zhí)行包含以下步驟的工件W的生產(chǎn)方法:取得末端部16的位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值;在將第7致動(dòng)器27的動(dòng)作目標(biāo)值固定的條件下，計(jì)算與位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器21?26的動(dòng)作目標(biāo)值;將致動(dòng)器21?26中的至少任意一個(gè)作為判定對(duì)象，針對(duì)作為判定對(duì)象的致動(dòng)器，判定動(dòng)作目標(biāo)值是否處于允許范圍內(nèi)；在至少一個(gè)作為判定對(duì)象的致動(dòng)器的動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍外的情況下，以使該動(dòng)作目標(biāo)值處于允許范圍內(nèi)的方式，計(jì)算與位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值;根據(jù)動(dòng)作目標(biāo)值控制致動(dòng)器21?27。
[0170]還可以執(zhí)行包含以下步驟的示教方法:向控制器100輸入位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值；以及以與位置/姿勢(shì)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的方式，將控制器100計(jì)算出的致動(dòng)器21?27的動(dòng)作目標(biāo)值存儲(chǔ)到控制器中。
[0171]2.第2實(shí)施方式
[0172]如圖16所示，第2實(shí)施方式的加工裝置IA將第I實(shí)施方式的加工裝置I的輸送裝置30置換為了保持臺(tái)50(工件配置部)。保持臺(tái)50將工件W保持在能夠通過(guò)機(jī)器人10進(jìn)行加工的位置處。如圖17所示，兩臺(tái)機(jī)器人10沿著圍繞工件W的線ELl排列，相互協(xié)作地對(duì)同一工件W進(jìn)行加工。另外，“圍繞工件W的線”不是一定沿著工件W的周緣，但不包含與工件W的周緣正交的線。機(jī)器人10被配置成機(jī)器人10的可動(dòng)范圍WR與相鄰的其它機(jī)器人10重疊。針對(duì)各個(gè)機(jī)器人10和工件W的配置條件，與第I實(shí)施方式相同。
[0173][第2實(shí)施方式的效果]
[0174]如以上所說(shuō)明的那樣，加工裝置I具備多個(gè)機(jī)器人，這多個(gè)機(jī)器人包含機(jī)器人10，相互協(xié)作地對(duì)同一工件進(jìn)行加工。機(jī)器人10包含在對(duì)同一工件W進(jìn)行加工的多個(gè)機(jī)器人中，由此能夠抑制機(jī)器人對(duì)工件W的干涉和機(jī)器人彼此的干涉。因此，生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)建變得容易。還能夠通過(guò)高密度地配置多個(gè)機(jī)器人來(lái)縮短作業(yè)時(shí)間。
[0175]加工裝置I只要具備對(duì)同一工件W進(jìn)行加工的多個(gè)機(jī)器人即可，因此機(jī)器人的臺(tái)數(shù)不限于兩臺(tái)。例如圖18所示，可以具備3臺(tái)以上的機(jī)器人。圖18的加工裝置I具備4臺(tái)機(jī)器人10。4臺(tái)機(jī)器人10沿著圍繞工件W的線，以包圍工件W的方式進(jìn)行配置。
[0176]在圖16和圖18的加工裝置I中，多個(gè)機(jī)器人全部是機(jī)器人10。因此，在全部機(jī)器人中，能夠在維持末端部16的位置/姿勢(shì)的狀態(tài)下，自由地變更基臺(tái)11和末端部16之間的機(jī)器人的姿勢(shì)。因此，能夠更可靠地抑制機(jī)器人對(duì)工件W的干涉和機(jī)器人彼此的干涉。
[0177]但是，全部機(jī)器人不是必須都是機(jī)器人10。例如圖19和圖20所示，加工裝置I的多個(gè)機(jī)器人還可以包含機(jī)器人40(第2機(jī)器人)。機(jī)器人40具有致動(dòng)器21?26，而不具有距離調(diào)節(jié)用的第7致動(dòng)器27。機(jī)器人40將第I臂部13和第7致動(dòng)器27置換為了第I臂部43。在這樣的結(jié)構(gòu)中，也能夠通過(guò)在多個(gè)機(jī)器人中包含機(jī)器人10，得到抑制機(jī)器人對(duì)工件W的干涉和機(jī)器人彼此的干涉的效果。機(jī)器人的臺(tái)數(shù)沒(méi)有限制，可以如圖19所示那樣是兩臺(tái)，也可以如圖20所示那樣是3臺(tái)以上。
[0178]機(jī)器人10和機(jī)器人40可以被配置成彼此相鄰。該情況下，能夠更可靠地抑制機(jī)器人彼此的干涉。
[0179]如圖19所示，加工裝置I可以構(gòu)成為，與機(jī)器人40相比，機(jī)器人10對(duì)工件W的更近側(cè)進(jìn)行加工。在對(duì)工件W的近側(cè)進(jìn)行加工的情況下，機(jī)器人成為將臂折疊的姿勢(shì)。在這樣的姿勢(shì)下，一部分致動(dòng)器的動(dòng)作量存在著容易達(dá)到允許極限的趨勢(shì)。此外，折疊的臂存在著易與工件W或其它機(jī)器人發(fā)生干涉的趨勢(shì)。因此，將對(duì)工件W的近側(cè)的加工分配給能夠抑制干涉的機(jī)器人10，由此，能夠更可靠地抑制機(jī)器人對(duì)工件W的干涉和機(jī)器人彼此的干涉。
[0180]如圖20所示，加工裝置I可以構(gòu)成為機(jī)器人10比機(jī)器人40更靠近工件W。即，從機(jī)器人10的基臺(tái)11到工件W的距離Dl可以比從機(jī)器人40到工件W的距離D2小。該情況下，通過(guò)將能夠抑制干涉的機(jī)器人10配置成更靠近工件W，能夠在工件W的大范圍內(nèi)使末端執(zhí)行器17到達(dá)工件W。由此，利用機(jī)器人10來(lái)補(bǔ)充無(wú)法由機(jī)器人40進(jìn)行加工的部分，能夠?qū)ぜ的大范圍進(jìn)行加工。
[0181]可以將全部機(jī)器人固定于設(shè)置面，機(jī)器人10被配置成可動(dòng)范圍與相鄰的其它機(jī)器人重疊。該情況下，機(jī)器人10所帶來(lái)的干涉抑制效果更加顯著。
[0182]以上，對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明不是必須限定于上述實(shí)施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如，加工裝置I的工件W不限于汽車(chē)車(chē)身。加工裝置I也能夠應(yīng)用于汽車(chē)門(mén)板的加工等，還能夠應(yīng)用于汽車(chē)以外的技術(shù)領(lǐng)域中的各種部件或產(chǎn)品的加工/組裝。
[0183]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0184]本文公開(kāi)的內(nèi)容能夠在加工裝置中進(jìn)行利用。
[0185]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0186]1、1A:加工裝置；10:機(jī)器人(第I機(jī)器人)；12:旋轉(zhuǎn)部；13:第I臂部；14:第2臂部；15:手腕部；16:末端部；17:末端執(zhí)行器(焊接裝置)；21:第I致動(dòng)器;22:第2致動(dòng)器;23:第3致動(dòng)器;24:第4致動(dòng)器(姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器)；25:第5致動(dòng)器(姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器)；26:第6致動(dòng)器(姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器)；27:第7致動(dòng)器(距離調(diào)節(jié)致動(dòng)器)；30:輸送裝置;40:機(jī)器人(第2機(jī)器人)；100:控制器;Axl:第I軸線;Ax2:第2軸線;Ax3:第3軸線;Ax4:第4軸線;Ax5:第5軸線；Ax6:第6軸線;Ax7:第7軸線(距離調(diào)節(jié)用的軸線)；L1:第2軸線和第3軸線之間的距離;Pl、P2:加工對(duì)象部位;W:工件;Lll:最長(zhǎng)距離;L12:最短距離;PEl:第I臂部13的基端;DP1:第I臂部13的末端部;PP2:第2臂部14的基端部;WR:可動(dòng)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加工裝置，其具備第I機(jī)器人，所述第I機(jī)器人具有: 相互串聯(lián)連接的旋轉(zhuǎn)部、第I臂部、第2臂部、手腕部和末端部； 第I致動(dòng)器，其使所述旋轉(zhuǎn)部繞第I軸線旋轉(zhuǎn)； 第2致動(dòng)器，其使所述第I臂部繞第2軸線擺動(dòng)； 第3致動(dòng)器，其使所述第2臂部繞第3軸線擺動(dòng)； 多個(gè)姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器，它們調(diào)節(jié)所述末端部的姿勢(shì)； 距離調(diào)節(jié)致動(dòng)器，其調(diào)節(jié)所述第2軸線和所述第3軸線之間的距離；以及 末端執(zhí)行器，其被設(shè)置于所述末端部，對(duì)工件實(shí)施加工， 所述第I機(jī)器人的位置被配置為:在正對(duì)著所述工件的狀態(tài)下，當(dāng)將所述距離設(shè)為最長(zhǎng)而使所述第I臂部繞所述第2軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第I臂部的末端部或第2臂部的基端部與所述工件發(fā)生干涉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中， 所述第I機(jī)器人的位置被配置為:在正對(duì)著所述工件的狀態(tài)下，當(dāng)將所述距離設(shè)為最短而使所述第I臂部繞所述第2軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第I臂部的末端部和第2臂部的基端部不與所述工件發(fā)生干涉。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加工裝置，其中， 所述加工裝置還具備控制器，所述控制器在所述第2臂部的末端部比所述第I臂部的基端部靠所述工件側(cè)的狀態(tài)下，控制所述第I機(jī)器人使得所述末端執(zhí)行器在比所述第I臂部的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加工裝置，其中， 控制所述第I機(jī)器人使得所述末端執(zhí)行器在比所述第I臂部的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)包含:控制所述第I機(jī)器人使得所述第I臂部的末端部在比所述第I臂部的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的加工裝置，其中， 控制所述第I機(jī)器人使得所述末端執(zhí)行器在比所述第I臂部的基端部高的位置和比該基端部低的位置之間移動(dòng)包含:控制所述第I機(jī)器人使得所述距離調(diào)節(jié)致動(dòng)器改變所述第2軸線和所述第3軸線之間的距離。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中的任意一項(xiàng)所述的加工裝置，其中， 多個(gè)姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器包含第4致動(dòng)器，所述第4致動(dòng)器使所述手腕部繞第4軸線擺動(dòng)，所述第I機(jī)器人的位置被配置為:在正對(duì)著所述工件的狀態(tài)下，從所述工件的最高位置的加工對(duì)象部位到所述第I臂部的基端的距離、和從最低位置的加工對(duì)象部位到所述第I臂部的基端的距離為通過(guò)式(I)求出的長(zhǎng)度La以下， La = Lll+L21+L31...(I) LI 1:從所述第2軸線到所述第3軸線的最長(zhǎng)距離， L21:從所述第3軸線到所述第4軸線的距離， L31:從所述第4軸線到所述末端執(zhí)行器的距離。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加工裝置，其中， 所述第I機(jī)器人的位置被配置為: 在正對(duì)著所述工件的狀態(tài)下，以能夠?qū)λ龉ぜ淖罡呶恢玫募庸?duì)象部位實(shí)施加工的方式配置了所述末端執(zhí)行器時(shí)從所述第4軸線的位置到所述第I臂部的基端的距離、和以能夠?qū)λ龉ぜ淖畹臀恢玫募庸?duì)象部位實(shí)施加工的方式配置了所述末端執(zhí)行器時(shí)從所述第4軸線的位置到所述第I臂部的基端的距離為通過(guò)式(2)求出的長(zhǎng)度Lb以下，Lb = Lll+L21...(2)08.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的加工裝置，其中， 所述第I機(jī)器人的位置被配置為: 在正對(duì)著所述工件的狀態(tài)下，使所述手腕部朝向鉛直下方而將所述末端執(zhí)行器配置于所述工件的最高位置的加工對(duì)象部位時(shí)從所述第4軸線的位置到所述第I臂部的基端的距離、和使所述手腕部朝向鉛直上方而將所述末端執(zhí)行器配置于所述工件的最低位置的加工對(duì)象部位時(shí)從所述第4軸線的位置到所述第I臂部的基端的距離為通過(guò)式(2)求出的長(zhǎng)度Lb以下，Lb = Lll+L21...(2)09.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加工裝置，其中， 所述第I機(jī)器人的位置被配置為:所述第I臂部的基端的高度為通過(guò)式(3)求出的高度Ha以上， Ha = HH—L21.cos9 —Lll...(3) HH:使所述手腕部朝向鉛直下方而將所述末端執(zhí)行器配置于所述工件的最高位置的加工對(duì)象部位時(shí)的所述第4軸線的高度， Θ:與所述第3軸線以及所述第4軸線正交的直線、和所述手腕部的中心軸線所成的角度的最小值。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工裝置，其中， 所述第I機(jī)器人的位置被配置為:所述第I臂部的基端的高度為通過(guò)式(4)求出的高度Hb以下，Hb = HL+L21/cos0+Lll...(4) HL:使所述手腕部朝向鉛直上方而將所述末端執(zhí)行器配置于所述工件的最低位置的加工對(duì)象部位時(shí)的所述第4軸線的高度。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加工裝置，其中， 所述第I機(jī)器人的位置被配置為: 在正對(duì)著所述工件的狀態(tài)下，如下兩個(gè)距離為從所述第2軸線到所述第3軸線的最長(zhǎng)距離以下，第一個(gè)距離是:在使所述手腕部朝向鉛直下方而將所述末端執(zhí)行器配置于所述工件的最高位置的加工對(duì)象部位的情況下，從所述第4軸線的位置朝向近前側(cè)移動(dòng)了通過(guò)式(5)求出的距離Lc后，再朝向下方移動(dòng)了通過(guò)式(6)求出的高度He，從這樣移動(dòng)到的位置到所述第I臂部的基端的距離;第二個(gè)距離是:在使所述手腕部朝向鉛直上方而將所述末端執(zhí)行器配置于所述工件的最低位置的加工對(duì)象部位的情況下，從所述第4軸線的位置朝向近前側(cè)移動(dòng)了通過(guò)式(5)求出的距離Lc后，再朝向上方移動(dòng)了通過(guò)式(6)求出的高度He，從這樣移動(dòng)到的位置到所述第I臂部的基端的距離，Lc = L21.sin0...(5)Hc = L21.cos0...(6) ο12.根據(jù)權(quán)利要求1?11中的任意一項(xiàng)所述的加工裝置，其中， 所述加工裝置還具備輸送裝置，在所述第I機(jī)器人對(duì)所述工件執(zhí)行加工時(shí)，所述輸送裝置以變更所述工件和所述第I機(jī)器人的相對(duì)位置的方式，輸送所述工件和所述第I機(jī)器人中的至少一方。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的加工裝置，其中， 所述第I機(jī)器人的位置被配置為:能夠在不與所述工件發(fā)生干涉的情況下，對(duì)從該第I機(jī)器人側(cè)起的全部加工對(duì)象部位進(jìn)行加工。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的加工裝置，其中， 所述輸送裝置輸送所述工件。15.根據(jù)權(quán)利要求12?14中的任意一項(xiàng)所述的加工裝置，其中， 所述加工裝置具備被配置成沿著所述輸送裝置的輸送方向排列的多個(gè)所述第I機(jī)器人。16.根據(jù)權(quán)利要求12?15中的任意一項(xiàng)所述的加工裝置，其中， 所述加工裝置具備被配置成在與所述輸送裝置的輸送方向正交的方向上夾著所述工件的多個(gè)所述第I機(jī)器人。17.根據(jù)權(quán)利要求1?11中的任意一項(xiàng)所述的加工裝置，其中， 所述加工裝置具備多個(gè)機(jī)器人，這多個(gè)機(jī)器人包含所述第I機(jī)器人，相互協(xié)作地對(duì)同一工件進(jìn)行加工。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的加工裝置，其中， 所述多個(gè)機(jī)器人還包含第2機(jī)器人，所述第2機(jī)器人具有所述第I致動(dòng)器?所述第3致動(dòng)器和所述多個(gè)姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器，而不具有所述距離調(diào)節(jié)致動(dòng)器， 所述第I機(jī)器人和所述第2機(jī)器人被配置成彼此相鄰。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的加工裝置，其中， 所述加工裝置構(gòu)成為，與所述第2機(jī)器人相比，所述第I機(jī)器人對(duì)所述工件的更近側(cè)進(jìn)行加工。20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的加工裝置，其中， 所述加工裝置構(gòu)成為，所述第I機(jī)器人比所述第2機(jī)器人更靠近所述工件。21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的加工裝置，其中， 所述多個(gè)機(jī)器人全部是所述第I機(jī)器人。22.根據(jù)權(quán)利要求17?21中的任意一項(xiàng)所述的加工裝置，其中， 所述多個(gè)機(jī)器人全部被固定于設(shè)置面。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的加工裝置，其中， 所述第I機(jī)器人被配置成所述第I機(jī)器人的可動(dòng)范圍與相鄰的其它機(jī)器人重疊。24.一種工件的生產(chǎn)方法，其使用了加工裝置，所述加工裝置具備第I機(jī)器人， 所述第I機(jī)器人具有: 相互串聯(lián)連接的旋轉(zhuǎn)部、第I臂部、第2臂部、手腕部和末端部； 第I致動(dòng)器，其使所述旋轉(zhuǎn)部繞第I軸線旋轉(zhuǎn)； 第2致動(dòng)器，其使所述第I臂部繞第2軸線擺動(dòng)； 第3致動(dòng)器，其使所述第2臂部繞第3軸線擺動(dòng)； 多個(gè)姿勢(shì)調(diào)節(jié)致動(dòng)器，它們調(diào)節(jié)所述末端部的姿勢(shì)； 距離調(diào)節(jié)致動(dòng)器，其調(diào)節(jié)所述第2軸線和所述第3軸線之間的距離；以及 末端執(zhí)行器，其被設(shè)置于所述末端部，對(duì)工件實(shí)施加工， 所述第I機(jī)器人的位置被配置為:在正對(duì)著所述工件的狀態(tài)下，當(dāng)將所述距離設(shè)為最長(zhǎng)而使所述第I臂部繞所述第2軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第I臂部的末端部或第2臂部的基端部與所述工件發(fā)生干涉， 所述工件的生產(chǎn)方法包含: 控制所述第I機(jī)器人使得所述末端執(zhí)行器移動(dòng)至所述工件的多個(gè)加工對(duì)象部位；以及在所述末端執(zhí)行器被配置于所述加工對(duì)象部位的狀態(tài)下，控制所述第I機(jī)器人使得所述末端執(zhí)行器對(duì)該加工對(duì)象部位實(shí)施加工， 控制所述第I機(jī)器人使得所述末端執(zhí)行器移動(dòng)至所述工件的多個(gè)加工對(duì)象部位包含:通過(guò)所述距離調(diào)節(jié)致動(dòng)器改變所述第2軸線和所述第3軸線之間的距離，并且使所述末端執(zhí)行器在比所述第I臂部的基端高的位置和比該基端低的位置之間移動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B23P19/04GK105899334SQ201580001144
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日
【發(fā)明人】廣達(dá)生, 片峯國(guó)昭, 香川隆太, 木下佑輔, 岡久學(xué), 中倉(cāng)雅美
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社安川電機(jī)