[發明專利]工業機器人和對工業機器人編程的方法

有效

• 申請號: 200880121902.3
• 申請日: 2008-12-10
• 公開（公告）號: CN101903838A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 烏韋·齊默爾曼
• 申請（專利權）人: 庫卡羅伯特有限公司
• 主分類號: G05B19/423
• 分類號: G05B19/423;B25J9/16
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷;鄭小軍

技術領域

本發明涉及一種用于對工業機器人編程的方法和一種工業機器人。

背景技術

工業機器人是執行機器，其裝備有特定的工具，并可對多個運動軸、特別是關于方向、位置和工作流程編程，以自動地處理對象。對工業機器人編程的方法(編程方法)可以理解為用于生成應用程序的有計劃的過程。

一種普遍公知的編程方法是所謂的回放法(Play-Back?Verfahren)，其中，通過沿所希望的空間曲線手動引導工業機器人來對工作過程進行編程。在此，將位置實際值(Lage-Ist?Werte)，也就是工業機器人在定義的時間柵格或路徑柵格中的TCP位置(工具中心點位置)，接受到應用程序中。

專利文獻EP?1508396A1公開了一種控制由工業機器人引導的焊把(Schweisszange)的彈壓力(Andruckskraft)的方法。在焊接期間測量作用在焊把上的力并調整機器人，使得作用在焊把上的力等于預先給定的額定力。

發明內容

本發明的目的在于提出一種用于對工業機器人編程的方法，該方法使工業機器人的操作人員能以相對簡單的方式對工業機器人編程，使得工業機器人在執行相應的應用程序時具有預設的力特性和/或力矩特性。

本發明的另一個目的在于提出一種相應的工業機器人。

本發明的目的通過一種用于對工業機器人編程的方法實現，該方法包括以下步驟：

在空間的虛擬平面上手動引導工業機器人，在到達該虛擬平面時，使對工業機器人的控制不再通過手動引導，

確定作用在工業機器人上的力和/或轉矩，如果試圖在到達虛擬平面的情況下繼續手動引導工業機器人的話，以及

存儲力和/或轉矩。

本發明的目的還通過一種工業機器人實現，該工業機器人設置成能夠手動引導并具有：

機器人臂，其具有法蘭和多個可通過驅動裝置運動的軸，

控制裝置，其設置為，控制驅動裝置以使軸運動，以及在手動引導工業機器人時，在到達空間中的虛擬平面時控制所述驅動裝置，使得所述工業機器人不再通過手動引導，以及

用于確定力和/或轉矩的裝置，該裝置設置用于在到達所述虛擬平面時試圖繼續手動引導所述工業機器人的情況下確定作用在所述工業機器人上的力和/或轉矩，在此，控制裝置設置用于存儲力和/或轉矩。

根據本發明的工業機器人設置用于執行根據本發明的方法。

根據本發明的工業機器人可以設置為手動引導。通過手動引導能夠對工業機器人的運動、例如工業機器人的法蘭的運行軌跡進行編程，其中，沿軌跡引導法蘭并保存軌跡的至少幾個點。

例如，通過至少間接地牽拉法蘭實現手動引導。在工業機器人的運行中，可以將工具例如固定在法蘭上。如果工業機器人處于手動引導模式，則可以將法蘭設置為，將替代工具的手柄固定在法蘭上，利用手柄可以手動引導工業機器人。通過牽拉手柄間接地牽拉法蘭。手柄也可以具有輸入裝置，例如按鍵，通過操作按鍵將法蘭的當前位置和/或方向或者軸的狀態存儲在控制裝置中。

但是，根據本發明的工業機器人還可以設置為，利用手動引導替代或附加地對適用于工業機器人的力和/或適用于工業機器人的轉矩編程。為此設置了虛擬平面，當到達虛擬平面時，工業機器人的控制裝置控制驅動裝置，使工業機器人不再通過手動引導運動。如果仍試圖繼續手動引導工業機器人，即試圖例如繼續沿虛擬平面的方向牽拉工業機器人，則繼續牽拉法蘭或手柄(一般的手動引導)會引起作用在工業機器人上的力和/或轉矩，利用用于確定力和/或轉矩的裝置可以確定作用在工業機器人上的力和/或轉矩。還可以利用工業機器人的當前位置和/或方向存儲施加在工業機器人上的力和/或施加在工業機器人上的轉矩，從而在工業機器人的其中控制裝置控制工業機器人的驅動裝置以自動運動的運行中，使工業機器人將存儲的力和/或存儲轉矩施加在例如工件上。

用于確定力和/或轉矩的裝置例如可以是工業機器人內部的力傳感器和/或轉矩傳感器，它們被設置在例如法蘭上、在手柄/工具和法蘭之間或者在法蘭和其余機器人臂之間，并測量直接作用在法蘭上的力和/或直接作用在法蘭上的轉矩。但是，也可以通過確定由工業機器人的驅動裝置所引發的轉矩來實現用于確定力和/或轉矩的裝置。如果該驅動裝置是電驅動裝置，則可以例如通過分析電驅動裝置的電動機電流來確定驅動裝置的轉矩。