DE102020200636B4

DE102020200636B4 - Robotervorrichtung und Vorrichtung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung

Info

Publication number: DE102020200636B4
Application number: DE102020200636.9A
Authority: DE
Inventors: Yasuyoshi Tanaka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-01-22
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2040-01-22
Also published as: CN111452021A; JP2020116664A; US11440206B2; CN111452021B; DE102020200636A1; JP6898366B2; US20200230829A1

Abstract

Robotervorrichtung, die aufweist:einen Armmechanismus (1), der eine Mehrzahl von Gliedern (4, 6, 8, 10) und eine Mehrzahl von Gelenken (5, 7 ,9, 11, 13, 15) aufweist, die die Mehrzahl von Gliedern verbindet;einen Endeffektor (16), der an einer Spitze des Armmechanismus (1) angebracht ist;eine Mehrzahl von Motoren (35), die jeweils eine Antriebskraft für jedes der Mehrzahl von Gelenken (5, 7, 9, 11, 13, 15) erzeugen;einen Motortreiber (33), der die Motoren (35) antreibt;einen Befehlswert-Ausgabeabschnitt (21), der an den Motortreiber (33) Befehlswerte für jedes der Gelenke (5, 7, 9, 11, 13, 15) ausgibt, um einen Bezugspunkt R des Endeffektors (16) zu einer Zielposition (T) zu bewegen;einen Speicherabschnitt (25), der Daten, die sich auf eine erste zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(1)) beziehen, die eine Schwankung im Hinblick auf einen Zeitraum (t(1)) eines durchgehenden Betriebs in einem Betrag einer thermischen Verschiebung darstellt, um den der Bezugspunkt (R) des Endeffektors (16) aufgrund einer Wärmeerzeugung, die aufgrund eines Betriebs des Armmechanismus (1) auftritt, von einer Position einer Abkühlung zu einer Wärmeausgleichsposition verschoben wird, und Daten speichert, die sich auf eine zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(2)) beziehen, die eine Schwankung im Hinblick auf einen Zeitraum (t(2)) eines durchgehenden Anhaltens in einem Betrag einer thermischen Verschiebung darstellt, um den der Bezugspunkt (R) des Endeffektors (16), mit einem Anhalten des Betriebs des Armmechanismus (1) einhergehend, von der Wärmeausgleichsposition zu der Position einer Abkühlung zurückkehrt; undeinen Positionskorrektur-Verarbeitungsabschnitt (21), der auf die erste und die zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung Bezug nimmt, um einen Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(3)) des Bezugspunkts (R) des Endeffektors (16) auf Grundlage des Zeitraums (t(1)) eines durchgehenden Betriebs nach einem Aktivieren des Armmechanismus (1) und eines Zeitraums (t(2)) eines durchgehenden Anhaltens zu schätzen, und die Zielposition (T) auf Grundlage des geschätzten Betrags einer thermischen Verschiebung korrigiert.

Description

Gebiet
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Robotervorrichtung und auf eine Vorrichtung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung.
Hintergrund
Nachdem eine Robotervorrichtung aus einem Zustand aktiviert worden ist, in dem die Leistung der Robotervorrichtung ausgeschaltet war, steigt im Laufe der Betriebszeit die Temperatur eines Armmechanismus aufgrund einer Wärmeerzeugung durch einen Motor, bei dem es sich um eine Leistungsquelle für Gelenke handelt, und aufgrund von Reibungswärme, die durch die innere Struktur der Gelenke und dergleichen erzeugt wird, an, und es tritt eine thermische Verformung an dem Armmechanismus aufgrund von Wärmeausdehnung auf. Infolgedessen wird der Spitzenpunkt einer Hand, die an einem Arm angebracht ist, verschoben, und es entsteht eine Positionsabweichung im Hinblick auf ein Werkstück. Abhängig von der Anwendung kann eine Verschiebung von 0,1-mm-Einheiten einen Fehler in einer Aufgabe verursachen, und in einem solchen Fall kann eine durch Wärme verursachte Verformung des Armmechanismus nicht ignoriert werden.
Zu bekannten Verfahren zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung mit hoher Genauigkeit zählen ein Verfahren, das die Temperatur an mehreren Stellen an einem Armmechanismus mithilfe von Sensoren misst und einen Betrag einer thermischen Verschiebung auf Grundlage einer thermischen Verschiebungsfunktion berechnet, die im Voraus auf Grundlage eines Versuchs oder eines Strukturmodells oder dergleichen abgeleitet wird, und ein Verfahren, das einen Verschiebungsbetrag einer Spitze einer Hand mithilfe eines optischen Sensors direkt misst.
Bei diesen herkömmlichen Verfahren sind jedoch ein Anstieg der Kosten, der mit der Einführung von Sensoren einhergeht, und ein Anstieg der Anzahl von Arbeitsstunden für den Einbau unvermeidbar. In einigen Fällen bestehen Einschränkungen hinsichtlich der Einbauumgebung für Sensoren, die einen Einbau der Sensoren verhindern. In einigen Fällen wird darüber hinaus die erwartete Korrekturgenauigkeit aufgrund von Fehlern bei der Sensorausrichtung nicht erzielt. Darüber hinaus kann es während des Betriebs an Positionen, an denen Sensoren eingebaut sind, zu Fehlausrichtungen kommen, oder es kann unerwartet eine Betriebsstörung eines Sensors auftreten, und in einem solchen Fall ist es notwendig, Arbeitsvorgänge zu unterbrechen und einen Fachtechniker anzufordern, um einen Kalibrierungsvorgang zum Zweck eines Betrags einer thermischen Verschiebung durchzuführen.
DE 10 2018 104 400 A1 stellt eine Lebensdauerbewertungsvorrichtung und ein Robotersystem bereit. Diese können eine Lebensdauer eines Schmiermittel genau bewerten.
DE 10 2017 223 300 A1 stellt ein Temperaturabschätzungsverfahren und Thermische-Verlagerung-Korrekturverfahren für Werkzeugmaschinen bereit. Es ist eine Aufgabe, ein Temperaturabschätzungsverfahren für eine Werkzeugmaschinen, in dem eine Temperatur eines Abschnitts, bei dem es schwierig ist, dessen Temperatur direkt zu messen, in einer einfachen Weise genau abgeschätzt wird, und ein thermische-Verlagerung-Korrekturverfahren, das auf der Basis der abgeschätzten Temperatur ausgeführt wird, bereitzustellen.
US 2015/0277426 A1 stellt einen Roboterapparat und ein Steuerungsverfahren für den Roboterapparat bereit. Ein Roboterapparat umfasst einen Roboterkörper, der einen Multi-Gelenk-Arm mit einer Vielzahl von Gelenken aufweist, einen Motor, der als Antrieb für zumindest einen Teil der Vielzahl von Gelenken dient, und ein Steuerungssystem, das in der Lage ist, den Motor zu steuern, wobei das Steuerungssystem eine Steuereinheit umfasst, die dafür konfiguriert ist, einen Temperaturerhöhungsstrom zu berechnen, der nötig ist, um auf eine vorher bestimmte Temperatur zu erhöhen, ohne den Motor zu drehen.
US 2013/0345871 A1 stellt ein Robotersteuerungsgerät, ein Robotergerät, ein Robotersteuerungsverfahren, ein Programm zum Durchführen des Robotersteuerungsverfahrens und ein Aufzeichnungsmedium, auf dem das Programm aufgezeichnet wurde, bereit. Eine Aufgabe ist es, die Temperatur eines Rahmenwerks exakt abzuschätzen, wenn der Antrieb des Hauptteils eines Roboterarms neu gestartet wird, um das entfernte Ende des Hauptteils des Roboterarms exakt auf eine Zielposition zu bringen.
JP 2016-215316 A stellt ein Robotergerät, ein Robotersteuerungsverfahren, ein Programm, ein Aufzeichnungsmedium und ein Fertigungsverfahren zum Zusammensetzen einer Komponente bereit. Es wird das Problem gelöst, eine zeitliche Verkürzung einer Aufwärme-Operation in einer einfachen und kompakten Anordnung zu erreichen ohne die Notwendigkeit, getrennt eine Meßvorrichtung anzubringen, um die Position eines Endeffekttors in der Nachbarschaft eines Roboterarms zu messen.
JP 2015-150676 A stellt ein Robotergerät, ein Robotersteuerungsverfahren und Programm und ein Aufzeichnungsmedium bereit. Es wird das Problem gelöst, ein Robotergerät, eine Robotersteuerungsmethode und ein Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, durch welche eine Armlänge eines Roboterarms, dessen Länge sich entsprechend eines Zeitablaufs ändert, abgeschätzt wird, und der Roboterarm auf der Basis der geschätzten Armlänge gesteuert wird.
Übersicht
Technisches Problem
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Korrektur einer thermischen Verschiebung an einer Robotervorrichtung mit einem Armmechanismus mit hoher Genauigkeit ohne Verwendung eines Sensors zu erzielen und Probleme, die an der Arbeitsstätte auftreten, wenn eine Störung irgendeiner Art bei der Korrekturverarbeitung im Hinblick auf eine thermische Verschiebung auftritt und eine Positionsabweichung auftritt, unverzüglich zu behandeln, ohne sich auf einen Fachtechniker für Robotertechnik zu stützen.
Lösung des Problems
Die Aufgabe wird gelöst durch die Robotervorrichtung nach Anspruch 1, die Robotervorrichtung nach Anspruch 7 und die Vorrichtung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung nach Anspruch 8.
Eine Robotervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet einen Armmechanismus, der eine Mehrzahl von Gliedern und eine Mehrzahl von Gelenken aufweist, die die Mehrzahl von Gliedern verbindet. Ein Endeffektor ist an einer Spitze des Armmechanismus angebracht. Eine Mehrzahl von Motoren erzeugt eine Antriebskraft für die Mehrzahl von Gelenken. Ein Motortreiber treibt die Motoren an. Ein Befehlswert-Ausgabeabschnitt gibt an den Motortreiber Befehlswerte für jedes der Gelenke aus, um einen Bezugspunkt des Endeffektors zu einer Zielposition zu bewegen. Ein Speicherabschnitt speichert Daten, die sich auf eine erste und eine zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung beziehen. Die erste zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung stellt eine Schwankung im Hinblick auf einen Zeitraum eines durchgehenden Betriebs in einem Betrag einer thermischen Verschiebung dar, um den der Bezugspunkt des Endeffektors aufgrund einer Wärmeerzeugung, die aufgrund eines Betriebs des Armmechanismus auftritt, von einer Position einer Abkühlung zu einer Wärmeausgleichsposition verschoben wird. Die zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung stellt eine Schwankung im Hinblick auf einen Zeitraum eines durchgehenden Anhaltens in einem Betrag einer thermischen Verschiebung dar, um den der Bezugspunkt des Endeffektors, mit einem Anhalten des Betriebs des Armmechanismus einhergehend, von der Wärmeausgleichsposition zu der Position einer Abkühlung zurückkehrt. Ein Positionskorrektur-Verarbeitungsabschnitt nimmt auf die erste und die zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung Bezug, um einen Betrag einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts des Endeffektors auf Grundlage des Zeitraums eines durchgehenden Betriebs und des Zeitraums eines durchgehenden Anhaltens des Armmechanismus zu schätzen, und korrigiert die Zielposition auf Grundlage des geschätzten Betrags einer thermischen Verschiebung.
Gemäß einem Aspekt kann eine Korrektur einer thermischen Verschiebung mit hoher Genauigkeit ohne Verwendung eines Sensors erzielt werden.
Figurenliste

1 ist eine Außenansicht eines Armmechanismus einer Robotervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
2 ist ein Blockschaubild einer Robotervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
3 ist eine Ansicht, die eine Skala zum visuellen Messen eines Betrags einer thermischen Verschiebung eines Bezugspunkts einer in 1 dargestellten Spitze einer Hand veranschaulicht;
4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Eingabebildschirm zum Eingeben eines tatsächlich gemessenen Verschiebungsbetrags veranschaulicht, der mithilfe der in 3 veranschaulichten Skala gemessen wurde;
5A und 5B sind Ansichten, die eine Verschiebungsbetrags-Sensorvorrichtung zum visuellen Messen eines Betrags einer thermischen Verschiebung eines Bezugspunkts der in 1 veranschaulichten Spitze der Hand veranschaulicht;
6A und 6B sind Ansichten, die Beispiele für zeitliche Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung veranschaulichen, die in einer in 2 dargestellten Speichervorrichtung gespeichert sind;
7 ist ein Ablaufplan, der Prozeduren zur Kalibrierungsverarbeitung zum Kalibrieren einer zeitlichen Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung veranschaulicht, die durch einen in 2 dargestellten Prozessor ausgeführt werden;
8A und 8B sind ergänzende erläuternde Schaubilder zum Beschreiben einer Kalibrierungsverarbeitung für eine zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung in Schritten S3 und S5 in 7;
9 ist ein Ablaufplan, der Prozeduren zur Schätzungsverarbeitung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung veranschaulicht, die durch den in 2 dargestellten Prozessor ausgeführt werden;
10 ein ergänzendes erläuterndes Schaubild zum Beschreiben der Schätzungsverarbeitung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung in 9; und
11 ist ein Ablaufplan, der Prozeduren zur Korrekturverarbeitung für ein Korrigieren eines Betrags einer thermischen Verschiebung veranschaulicht, die durch den in 2 dargestellten Prozessor ausgeführt werden.

Ausführliche Beschreibung
Im Folgenden wird eine Robotervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass es, wie allgemein bekannt ist, verschiedene Arten von Robotervorrichtungen gibt, wie zum Beispiel einen Roboter vom Polarkoordinatentyp, einen Roboter vom Zylinderkoordinatentyp, einen Roboter vom kartesischen Koordinatentyp, einen Roboter vom Vertikal-Knickarmtyp, einen Roboter vom Horizontal-Knickarmtyp (Skalartyp) und einen Roboter vom Typ mit paralleler Verknüpfung, und dass die vorliegende Ausführungsform auf jede Art von Roboter angewendet werden kann. Hier wird als Beispiel ein Roboter vom Vertikal-Knickarmtyp beschrieben.
1 veranschaulicht einen Armmechanismus der Robotervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Ein Armmechanismus 1 weist eine Basis 2 auf. Ein Glied 4 ist durch ein Gelenk 3 zum Drehen auf der Basis 2 angeordnet. Das Glied 4 und sonstige Glieder 6, 8, 10 und 12 sind durch eine Mehrzahl von Gelenken 5, 7, 9 und 11 verbunden. Mithilfe dieser Struktur ist der Armmechanismus 1 mit mehreren Freiheitsgraden ausgestattet. In diesem Beispiel ist eine Hand 16 mit einem Paar Finger 17 als Endeffektor durch einen Handgelenkabschnitt 14 mit der Spitze des Gliedes 12 verbunden. In dem Handgelenkabschnitt 14 ist eine Mehrzahl von Gelenken 13 und 15 zum freien Einstellen der Richtung der Hand 16 angebracht. Typischerweise wird eine Bewegungssteuerung durchgeführt, die die Mitte des Greifens (einen Bezugspunkt R) des Paares von Fingern 17 der Hand 16 als Bezug verwendet. Wenngleich die Bewegungssteuerung so durchgeführt wird, dass der Bezugspunkt R mit einer Zielposition T übereinstimmt, weicht der Bezugspunkt R von der Zielposition T aufgrund einer thermischen Verformung vor allem der Gelenke 5, 7, 9 und 11 und der Glieder 4, 6, 8, 10 und 12 ab, die durch eine Wärmeerzeugung verursacht wird, mit der der durchgehende Betrieb des Armmechanismus 1 einhergeht. Der Betrag der Abweichung des Bezugspunkts R im Hinblick auf die Zielposition T wird als Beträge (Δx, Δy, Δz) einer thermischen Verschiebung ausgedrückt.
2 veranschaulicht die Gestaltung der Robotervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform mithilfe eines Blockschaubilds. Eine Speichervorrichtung 25, eine Anzeigevorrichtung 27, eine Eingabevorrichtung 29 wie zum Beispiel eine Tastatur oder eine Zeigevorrichtung, eine Verschiebungsbetrags-Sensorvorrichtung 31 und ein Motortreiber 33 sind durch einen Daten-/Steuerbus 23 mit einem Prozessor 21 verbunden. Eine Mehrzahl von Motoren 35 zum Erzeugen einer Antriebskraft für die oben genannte Mehrzahl von Gelenken 3, 5, 7, 9, 11, 13 und 15 ist zusammen mit einem Drehgeber 37 mit dem Motortreiber 33 verbunden. Der Motortreiber 33 treibt die Motoren 35 gemäß einem Befehlswert (Gelenkwinkel) von dem Prozessor 21 an. Wenn der Prozessor 21 ein Motorsteuerprogramm ausführt, das in der Speichervorrichtung 25 gespeichert ist, fungiert der Prozessor 21 als Befehlswert-Ausgabeabschnitt, der an den Motortreiber 33 Befehlswerte für jedes der Gelenke 3, 5, 7, 9, 11, 13 und 15 ausgibt, um zu bewirken, dass sich der Bezugspunkt R der Hand 16 zu der Zielposition T bewegt. Ein Aufgabenprogramm, ein Kalibrierungsverarbeitungsprogramm und ein Positionskorrektur-Verarbeitungsprogramm, die Anweisungen für Arbeitsabläufe, Bewegungen, Bedingungen und dergleichen ausgeben, die durch Lehren erzeugt werden, sind zusammen mit dem Motorsteuerprogramm in der Speichervorrichtung 25 gespeichert. Wenn der Prozessor 21 das Kalibrierungsverarbeitungsprogramm ausführt, fungiert der Prozessor 21 als Kalibrierungsverarbeitungsabschnitt zum Kalibrieren einer im Folgenden beschriebenen zeitlichen Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung in Übereinstimmung mit einem tatsächlich gemessenen Wert. Wenn der Prozessor 21 das Positionskorrektur-Verarbeitungsprogramm ausführt, fungiert der Prozessor 21 als Positionskorrektur-Verarbeitungsabschnitt zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts R der Hand 16 auf Grundlage eines Zeitraums eines durchgehenden Betriebs (einer Betriebszeitdauer) und eines Zeitraums eines durchgehenden Anhaltens (einer Anhaltezeitdauer) nach einem Aktivieren des Armmechanismus 1 mithilfe einer zeitlichen Schwankung in dem kalibrierten Betrag einer thermischen Verschiebung und darüber hinaus zum Korrigieren der Zielposition T auf Grundlage des geschätzten Betrags einer thermischen Verschiebung.
3 veranschaulicht ein Beispiel für eine Skala 41 zum visuellen Messen eines Betrags einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts R der Hand 16. Die Skala 41 besteht zum Beispiel aus einer Grundplatte 42 und einer linken und einer rechten Seitenplatte 43 und 45 und einer Rückplatte 47, die auf der Grundplatte 42 errichtet sind, mit Skalenstrichen X, Y und Z 44, 46 und 48, die auf die innere Fläche jeder der Seitenplatten 43 und 45 und der Rückplatte 47 geschrieben sind. Die Skala 41 wird angebracht, wenn ein Betrag einer thermischen Verschiebung gemessen wird, und wird während des Betriebs abgenommen. Beim Anbringen der Skala 41 wird die Skalenmitte mit der Zielposition T ausgerichtet. Beim Messen eines Betrags einer thermischen Verschiebung wird der Armmechanismus 1 über eine bestimmte Zeit hinweg durchgehend betrieben, und die Hand 16 wird an der Position T des Steuerungsziels angehalten. Eine Arbeitskraft misst eine Abweichung des Bezugspunkts R der Hand 16 im Hinblick auf die Skalenmitte, das heißt, Beträge (Δx, Δy, Δz) einer thermischen Verschiebung zum Messzeitpunkt, unter Bezugnahme auf die Skalenstriche 44, 46 und 48. Die tatsächlich gemessenen Beträge (Δx, Δy, Δz) einer thermischen Verschiebung werden durch die Eingabevorrichtung 29 auf einem Eingabebildschirm, der in 4 veranschaulicht wird, zusammen mit dem Zeitraum eines durchgehenden Betriebs des Armmechanismus 1 von dem Zeitpunkt, zu dem der Armmechanismus 1 aktiviert wurde, bis der Betrag einer thermischen Verschiebung gemessen wurde, eingegeben.
Es ist zu beachten, dass anstelle mithilfe der Skala 41 die Beträge (Δx, Δy, Δz) einer thermischen Verschiebung mithilfe der in 5A und 5B veranschaulichten Verschiebungsbetrags-Sensorvorrichtung 31 gemessen werden können. Als Verschiebungsbetrags-Sensorvorrichtung 31 ist zum Beispiel ein Kastenkörper hergestellt, in dem die Deckenfläche offen ist, so dass die Hand 16 darin eingeführt werden kann. Eine Lichtprojektions-Elementanordnung 51 und eine Lichtempfangs-Elementanordnung 53 eines Zeilensensors sind parallel zu der z-Achse angeordnet und entlang der y-Achse auf der inneren Seite des Kastenkörpers angeordnet. In ähnlicher Weise sind eine Lichtprojektions-Elementanordnung 63 und eine Lichtempfangs-Elementanordnung 65 einer Mehrzahl von Zeilensensoren parallel zu der x-Achse angeordnet und entlang der y-Achse auf der inneren Seite des Kastenkörpers angeordnet. Mithilfe eines Bildverarbeitungsprogramms des Prozessors 21 werden die Konturen der Finger 17 der Hand 16 aus den Ausgaben dieser Zeilensensoren extrahiert, deren Mittelpunkte werden bestimmt, die Mitte zwischen den Mittelpunkten wird als Koordinaten einer Bezugsposition R auf dem Sensorkoordinatensystem erkannt, und Abweichungen in drei axialen Richtungen der Koordinaten der Bezugsposition R im Verhältnis zu dem Ursprung des Sensorkoordinatensystems, das im Voraus mit der Zielposition ausgerichtet wird, werden als tatsächlich gemessene Beträge (Δx, Δy, Δz) einer thermischen Verschiebung ermittelt.
Daten, die sich auf eine zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Erwärmung beziehen, und Daten, die sich auf eine zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Abkühlung beziehen, werden für jede der x-, x- und z-Achsen in der Speichervorrichtung 25 gespeichert. Wie in 6A veranschaulicht, stellt eine zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Erwärmung eine Schwankung im Hinblick auf einen Zeitablauf eines Betriebszeitraums in einem Betrag einer thermischen Verschiebung dar, um den der Bezugspunkt R der Hand 16 von einer Position (Position einer Abkühlung) zu einem Zeitpunkt, zu dem der Armmechanismus 1 bei Normaltemperatur abgekühlt ist, zu einer Position (Wärmeausgleichsposition) zu einem Zeitpunkt, zu dem die Temperatur des Armmechanismus 1 einen Wärmeausgleich erreicht, aufgrund einer Wärmeerzeugung verschoben wird, die aufgrund eines Betriebs des Armmechanismus 1 auftritt. Wie in 6B veranschaulicht, stellt eine zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Abkühlung eine Schwankung im Hinblick auf einen Ablauf eines Zeitraums eines durchgehenden Anhaltens in einem Betrag einer thermischen Verschiebung dar, um den der Bezugspunkt R der Hand 16, mit einem Anhalten des Betriebs des Armmechanismus 1 einhergehend, von der Wärmeausgleichsposition zu der Position einer Abkühlung zurückkehrt.
Diese zeitlichen Schwankungen in dem Betrag einer thermischen Verschiebung können ermittelt werden, indem wiederholt bewirkt wird, dass der Armmechanismus 1 tatsächlich gemäß einer Bezugsbewegung arbeitet, und ein Betrag einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts R in einer Bezugsstellung wiederholt gemessen wird, oder können durch rechnerische Verarbeitung auf Grundlage eines Wärmeverteilungsmodells und eines Wärmeerzeugungsmodells ermittelt werden, die der Struktur des Armmechanismus 1 entsprechen. Bevorzugt wird bewirkt, dass der Armmechanismus 1 durch Durchführen tatsächlicher Bewegungen gemäß dem Aufgabenprogramm und nicht gemäß einer Bezugsbewegung und einer Bezugsstellung wiederholt arbeitet, und der Betrag einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts R in einer Arbeitsstellung wird wiederholt gemessen.
In dieser Hinsicht haben sich die Erfinder auf den Umstand, dass die Wärmekapazität des Armmechanismus 1 ungefähr abhängig von dem Maschinentyp und -aufbau bestimmt wird, den Umstand, dass ein Zeitraum von einer Zeit einer Abkühlung bis zum Erreichen eines thermisch ausgeglichenen Zustands (ein Wärmeausgleichs-Zeitraum t(hb)) für jeden Armmechanismus 1 feststeht, und in ähnlicher Weise auf den Umstand konzentriert, dass ein Zeitraum, bis der Armmechanismus 1 aus einem Wärmeausgleichszustand in einen Zustand einer Abkühlung zurückkehrt (ein Abkühlungszeitraum t(r)) ebenfalls für jeden Armmechanismus 1 feststeht. Des Weiteren haben sich die Erfinder auf den Umstand konzentriert, dass sich ein Erwärmungswert gemäß dem Betriebsmuster des Armmechanismus 1 ändert und sich Höchstbeträge Δx(hb), Δy(hb), Δz(hb) einer thermischen Verschiebung in dem Wärmeausgleichszeitraum t(hb) ebenfalls in Übereinstimmung damit ändern.
Durch Verwenden der gespeicherten „zeitlichen Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Erwärmung“ als Bezug können die „zeitlichen Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Erwärmung“ in einem Zustand, in dem der Wärmeausgleichs-Zeitraum t(hb) feststeht, mit hoher Genauigkeit entsprechend der inhärenten Wärmekapazität des Armmechanismus 1, einem Erwärmungswert in Übereinstimmung mit dem Betriebsmuster und der Umgebungstemperatur und dergleichen durch Vergrößern oder Verringern der „zeitlichen Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Erwärmung“ in der Verschiebungsrichtung kalibriert werden, um den Betrag einer thermischen Verschiebung, der tatsächlich gemessen wurde, (den tatsächlich gemessenen Betrag einer thermischen Verschiebung) in dem Zeitraum eines durchgehenden Betriebs zum Zeitpunkt der tatsächlichen Messung zu durchlaufen. In ähnlicher Weise werden durch Verwenden der gespeicherten „zeitlichen Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Abkühlung“ als Bezug in einem Zustand, in dem der Abkühlungszeitraum t(r) feststeht, die „zeitlichen Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Abkühlung“ gleichermaßen mit hoher Genauigkeit kalibriert, indem die „zeitlichen Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Abkühlung“ in einer solchen Weise in der Verschiebungsrichtung vergrößert oder verkleinert werden, dass die Beträge einer thermischen Verschiebung (Beträge einer Wärmeausgleichsverschiebung) im Zustand eines Wärmeausgleichs der kalibrierten „zeitlichen Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Erwärmung“ als Anfangspunkte gewählt werden. Da dieser Kalibrierungsvorgang des Weiteren kein Fachwissen erfordert und er lediglich durch Durchführen des einfachen Vorgangs eines Messens von Beträgen einer thermischen Verschiebung durchgeführt werden kann, kann, wenn ein Positionsfehler des Bezugspunkts R der Hand 16 auftritt, der Fehler unverzüglich an der Arbeitsstätte behandelt werden, an der die Robotervorrichtung arbeitet, ohne dass es erforderlich ist, sich auf einen Fachtechniker zu stützen.
7 veranschaulicht Prozeduren zur Kalibrierungsverarbeitung, die gemäß einem Kalibrierungsverarbeitungsprogramm durchgeführt werden. In 8A wird ein ergänzendes erläuterndes Schaubild zum Beschreiben einer Kalibrierungsverarbeitung von „zeitlichen Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Erwärmung“ veranschaulicht, und in 8B wird ein ergänzendes erläuterndes Schaubild zum Beschreiben einer Kalibrierungsverarbeitung von „zeitlichen Schwankungen von Beträgen einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit einer Abkühlung“ veranschaulicht. Es ist zu beachten, dass hier nur eine Kalibrierungsverarbeitung einer zeitlichen Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung in Bezug auf die z-Achse beschrieben wird. Eine Kalibrierungsverarbeitung von zeitlichen Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung in Bezug auf die x-Achse und die y-Achse entspricht der Kalibrierungsverarbeitung für eine zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung in Bezug auf die z-Achse.
Die Kalibrierungsverarbeitung wird zum Beispiel durchgeführt, wenn eine Robotervorrichtung eingeführt wird, wenn ein Aufgabenprogramm aktualisiert wird und wenn bestätigt wird, dass eine Störung irgendeiner Art bei der Korrekturverarbeitung für einen Betrag einer thermischen Verschiebung aufgetreten ist. Zuerst wird der Armmechanismus 1 wiederholt gemäß einem tatsächlichen Betriebsmuster gemäß dem Aufgabenprogramm betrieben, und zu einem beliebigen Zeitpunkt nach Ablauf einer bestimmten Dauer wird bewirkt, dass die Hand 16 an der Position T des Steuerungsziels anhält (S1). Selbstverständlich kann bewirkt werden, dass die Hand 16 während einer Ausführung einer tatsächlichen Aufgabe anhält, oder es kann ein Betrieb durchgeführt werden und bewirkt werden, dass die Hand 16 zum Zweck der Kalibrierungsverarbeitung anhält. Die Arbeitskraft verwendet die Skala 41, um eine Abweichung des Bezugspunkts R der Hand 16 im Verhältnis zu der Zielposition T, das heißt, einen tatsächlich gemessenen Verschiebungsbetrag Δz(tm)' zu messen. Der tatsächlich gemessene Verschiebungsbetrag Δz(tm)' wird auf dem in 4 veranschaulichten Eingabebildschirm durch die Eingabevorrichtung 29 zusammen mit dem Zeitraum t(m) eines durchgehenden Betriebs zum Zeitpunkt der tatsächlichen Messung eingegeben (S2). Im Fall einer Verwendung der Verschiebungsbetrags-Sensorvorrichtung 31 anstelle der Skala 41 sind keine manuellen Vorgänge erforderlich.
Eine zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit SDC(H) einer Erwärmung wird in der Verschiebungsrichtung vergrößert oder verkleinert, um den tatsächlich gemessenen Verschiebungsbetrag Δz(tm)' in dem Zeitraum t(m) eines durchgehenden Betriebs zum Zeitpunkt der tatsächlichen Messung in einem Zustand zu durchlaufen, in dem der Wärmeausgleichs-Zeitraum t(hb) feststeht (S3). Infolgedessen wird eine kalibrierte zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung erzeugt. Als Nächstes wird ein Betrag Δz(hb)' einer thermischen Verschiebung für den Wärmeausgleichs-Zeitraum t(hb) in der kalibrierten zeitlichen Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung ermittelt (S4). Daten, die sich auf die kalibrierte zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung beziehen, sind in der Speichervorrichtung 25 gespeichert.
Eine zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit SDC(C) einer Abkühlung wird in der Verschiebungsrichtung in einer solchen Weise vergrößert oder verkleinert, dass der ermittelte Betrag Δz(hb)' einer Wärmeausgleichsverschiebung als Anfangspunkt gewählt wird (S5). Infolgedessen wird eine kalibrierte zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(C) einer Abkühlung erzeugt. Daten, die sich auf die kalibrierte zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(C) einer Abkühlung beziehen, sind in der Speichervorrichtung 25 gespeichert.
Der Betrag einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts R der Hand 16 wird wiederholt auf Grundlage eines Zeitraums eines durchgehenden Betriebs und eines Zeitraums eines durchgehenden Anhaltens nach einem Aktivieren des Armmechanismus 1, der gemäß dem Aufgabenprogramm arbeitet, mithilfe der kalibrierten zeitlichen Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung und der kalibrierten zeitlichen Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(C) einer Abkühlung geschätzt, und die Zielposition wird wiederholt auf Grundlage des geschätzten Betrags einer thermischen Verschiebung korrigiert.
9 veranschaulicht Prozeduren zur Schätzungsverarbeitung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts R der Hand 16. 10 veranschaulicht ein ergänzendes erläuterndes Schaubild zum Beschreiben einer Schätzungsverarbeitung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung. Es ist zu beachten, dass hier nur eine Schätzungsverarbeitung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung in Bezug auf die z-Achse beschrieben wird. Eine Schätzungsverarbeitung zum Schätzen von Beträgen einer thermischen Verschiebung in Bezug auf die x-Achse und die y-Achse entspricht der Schätzungsverarbeitung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung in Bezug auf die z-Achse.
Wenn der Armmechanismus 1 einen Betrieb gemäß dem Auftragsprogramm beginnt (Schritt S11, Ja), wird ein Zeitraum eines durchgehenden Betriebs von einer Anfangszeit t(0) des Betriebs an gemessen. Die „zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung“ wird anfänglich als Bezugsobjekt für die Verarbeitung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung angewendet, und ein Betrag einer thermischen Verschiebung, der einem Zeitpunkt entspricht, zu dem der gemessene Zeitraum eines durchgehenden Betriebs von der Anfangszeit t(0) des Betriebs an verstrichen ist, wird ermittelt (Schritt S12). Schritt S12, in dem ein Betrag Δz einer thermischen Verschiebung unter Bezugnahme auf die „zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung“ ermittelt wird, wird wiederholt, bis der Betrieb des Armmechanismus 1 angehalten wird (Schritt S13).
Wenn der Betrieb des Armmechanismus 1 aus irgendeinem Grund angehalten wird (Schritt S13, Ja), wird das Bezugsobjekt für die Verarbeitung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung von der „zeitlichen Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung“ in die „zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(C) einer Abkühlung“ umgeschaltet (Schritt S14), und ein Betrag Δz(1) einer thermischen Verschiebung zum Zeitpunkt einer Anhaltezeit t(1) eines Betriebs wird ermittelt (Schritt S15). Ein Zeitraum eines durchgehenden Anhaltens von dem Zeitpunkt t(1) des Anhaltens des Betriebs an wird gemessen.
Ein Zeitpunkt, der den Betrag Δz(1) einer thermischen Verschiebung zum Zeitpunkt t(1) des Anhaltens des Betriebs auf Grundlage der „zeitlichen Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(C) einer Abkühlung“ angibt, wird als Anfangspunkt gewählt, und ein Betrag Δz einer thermischen Verschiebung zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zeitraum eines durchgehenden Anhaltens verstrichen ist, nachdem der Betrieb angehalten wurde, wird im Verhältnis zu dem Anfangspunkt unter Bezugnahme auf die „zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(C) einer Abkühlung“ ermittelt (Schritt S16). Schritt S16, in dem ein Betrag Δz einer thermischen Verschiebung unter Bezugnahme auf die „zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(C) einer Abkühlung“ ermittelt wird, wird wiederholt, bis der Betrieb des Armmechanismus 1 wieder aufgenommen wird (Schritt S17).
Wenn der Betrieb des Armmechanismus 1 wieder aufgenommen wird (Schritt S17, Ja), wird das Bezugsobjekt für die Verarbeitung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung von der „zeitlichen Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(C) einer Abkühlung“ in die „zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung“ umgeschaltet (Schritt S18), und ein Betrag Δz(2) einer thermischen Verschiebung zum Zeitpunkt einer Wiederaufnahmezeit t(2) eines Betriebs wird ermittelt (Schritt S19). Ein Zeitraum eines durchgehenden Betriebs von dem Zeitpunkt t(2) einer Wiederaufnahme des Betriebs an wird gemessen.
Ein Zeitpunkt, der den Betrag Δz(2) einer thermischen Verschiebung zum Zeitpunkt t(2) einer Wiederaufnehme des Betriebs auf Grundlage der „zeitlichen Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung“ angibt, wird als Anfangspunkt gewählt, und ein Betrag Δz einer thermischen Verschiebung zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zeitraum eines durchgehenden Betriebs von dem Zeitpunkt an, zu dem der Betrieb wieder aufgenommen wurde, verstrichen ist, wird im Verhältnis zu dem Anfangspunkt unter Bezugnahme auf die „zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung“ ermittelt (Schritt S20). Schritt S20, in dem der Betrag Δz einer thermischen Verschiebung unter Bezugnahme auf die „zeitliche Schwankung in dem Betrag einer thermischen Verschiebung zu einer Zeit CDC(H) einer Erwärmung“ ermittelt wird, wird wiederholt, bis der Betrieb des Armmechanismus 1 angehalten wird (Schritt S21).
Wenn der Betrieb des Armmechanismus 1 angehalten wird (Schritt S21, Ja), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S14 zurück, und die Verarbeitung der Schritte S14 bis S21 wird wiederholt, bis der Betrieb des Armmechanismus 1 endet.
11 veranschaulicht Prozeduren zur Korrekturverarbeitung, die gemäß einem Betrag einer thermischen Verschiebung durchgeführt werden, der durch die Verarbeitung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung geschätzt wird. Die Korrekturverarbeitung wird wiederholt in Intervallen eines vorgegebenen Zeitraums ausgeführt. Daher wird einhergehend mit dem Beginn des Betriebs (Schritt S31, Ja) ein Zeitgeber aktiviert (Schritt S32), und zu einem Zeitpunkt, zu dem ein vorgegebener Zeitraum verstrichen ist (Schritt S33, Ja), wird die Zielposition T des Motorsteuerprogramms auf Grundlage von Beträgen Δx, Δy und Δz einer thermischen Verschiebung korrigiert, die durch die Verarbeitung zum Schätzen des Betrags einer thermischen Verschiebung zu diesem Zeitpunkt geschätzt werden (Schritt S34), Befehlswerte (Gelenkwinkel) der Gelenke 3, 5, 7, 9, 13 und 15 werden gemäß der korrigierten Zielposition T neu berechnet (Schritt S35), und die neu berechneten Befehlswerte werden an den Motortreiber gesendet (Schritt S36). Anschließend wird der Zeitgeber zurückgesetzt (Schritt S37). Die Schritte S32 bis S37 werden wiederholt, bis der Betrieb endet (Schritt S38, Ja). Die Korrekturverarbeitung wird auf diese Weise wiederholt in festen Zeitintervallen ausgeführt, und es kann eine Gestaltung gewählt werden, um den Korrekturverarbeitungszyklus zu variieren, so dass der Korrekturverarbeitungszyklus in einem anfänglichen Erwärmungszeitraum oder einem anfänglichen Abkühlungszeitraum verkürzt wird, in dem Schwankungen in Beträgen einer thermischen Verschiebung groß sind, und der Korrekturverarbeitungszyklus in einem Zeitraum verlängert wird, in dem Schwankungen in den Beträgen einer thermischen Verschiebung gering sind. Des Weiteren kann eine Gestaltung gewählt werden, die die Korrekturverarbeitung von einem Zeitpunkt an anhält, zu dem ein Wärmeausgleichszustand erreicht ist, bis der Betrieb anhält oder bis der Betrieb wieder aufgenommen wird, nachdem der Armmechanismus 1 in einen Zustand einer Abkühlung zurückgekehrt ist.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Korrektur einer thermischen Verschiebung mit hoher Genauigkeit ohne Verwendung eines Sensors erzielt werden, und wenn ein Aufgabenprogramm aktualisiert wird oder wenn eine Störung irgendeiner Art bei der Korrekturverarbeitung im Hinblick auf die thermische Verschiebung auftritt, kann das Problem oder dergleichen unverzüglich an der Arbeitsstätte, an der der Roboter arbeitet, behandelt werden, ohne sich auf einen Fachmann zu stützen.

Claims

Robotervorrichtung, die aufweist: einen Armmechanismus (1), der eine Mehrzahl von Gliedern (4, 6, 8, 10) und eine Mehrzahl von Gelenken (5, 7 ,9, 11, 13, 15) aufweist, die die Mehrzahl von Gliedern verbindet; einen Endeffektor (16), der an einer Spitze des Armmechanismus (1) angebracht ist; eine Mehrzahl von Motoren (35), die jeweils eine Antriebskraft für jedes der Mehrzahl von Gelenken (5, 7, 9, 11, 13, 15) erzeugen; einen Motortreiber (33), der die Motoren (35) antreibt; einen Befehlswert-Ausgabeabschnitt (21), der an den Motortreiber (33) Befehlswerte für jedes der Gelenke (5, 7, 9, 11, 13, 15) ausgibt, um einen Bezugspunkt R des Endeffektors (16) zu einer Zielposition (T) zu bewegen; einen Speicherabschnitt (25), der Daten, die sich auf eine erste zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(1)) beziehen, die eine Schwankung im Hinblick auf einen Zeitraum (t(1)) eines durchgehenden Betriebs in einem Betrag einer thermischen Verschiebung darstellt, um den der Bezugspunkt (R) des Endeffektors (16) aufgrund einer Wärmeerzeugung, die aufgrund eines Betriebs des Armmechanismus (1) auftritt, von einer Position einer Abkühlung zu einer Wärmeausgleichsposition verschoben wird, und Daten speichert, die sich auf eine zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(2)) beziehen, die eine Schwankung im Hinblick auf einen Zeitraum (t(2)) eines durchgehenden Anhaltens in einem Betrag einer thermischen Verschiebung darstellt, um den der Bezugspunkt (R) des Endeffektors (16), mit einem Anhalten des Betriebs des Armmechanismus (1) einhergehend, von der Wärmeausgleichsposition zu der Position einer Abkühlung zurückkehrt; und einen Positionskorrektur-Verarbeitungsabschnitt (21), der auf die erste und die zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung Bezug nimmt, um einen Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(3)) des Bezugspunkts (R) des Endeffektors (16) auf Grundlage des Zeitraums (t(1)) eines durchgehenden Betriebs nach einem Aktivieren des Armmechanismus (1) und eines Zeitraums (t(2)) eines durchgehenden Anhaltens zu schätzen, und die Zielposition (T) auf Grundlage des geschätzten Betrags einer thermischen Verschiebung korrigiert.
Robotervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Positionskorrektur-Verarbeitungsabschnitt anfänglich auf die erste zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung Bezug nimmt, um den Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(1)) auf Grundlage des Zeitraums (t(1)) eines durchgehenden Betriebs nach einem Aktivieren des Armmechanismus zu schätzen, und wobei, wenn der Betrieb des Armmechanismus anhält, der Positionskorrektur-Verarbeitungsabschnitt ein Bezugsobjekt von der ersten zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung in die zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung umschaltet und auf die zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung Bezug nimmt, um den Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(2)) auf Grundlage eines Zeitraums (t(2)) eines durchgehenden Anhaltens zu schätzen, und wobei, wenn der Betrieb des Armmechanismus wieder aufgenommen wird, der Positionskorrektur-Verarbeitungsabschnitt das Bezugsobjekt von der zweiten zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung in die erste zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung umschaltet und auf die erste zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung Bezug nimmt, um den Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(3)) auf Grundlage eines Zeitraums (t(3)) eines durchgehenden Betriebs zu schätzen, nachdem der Betrieb wieder aufgenommen worden ist.
Robotervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die des Weiteren einen Kalibrierungsverarbeitungsabschnitt (21) aufweist, der die erste zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung auf Grundlage eines tatsächlich gemessenen Betrags einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts (R) des Endeffektors (16) und eines Zeitraums eines durchgehenden Betriebs des Armmechanismus (1) zum Zeitpunkt der tatsächlichen Messung kalibriert und die zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung auf Grundlage der kalibrierten ersten zeitlichen Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung kalibriert.
Robotervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Kalibrierungsverarbeitungsabschnitt (21) die erste zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung kalibriert, um den tatsächlich gemessenen Betrag einer thermischen Verschiebung in dem Zeitraum eines durchgehenden Betriebs zum Zeitpunkt der tatsächlichen Messung zu durchlaufen, während ein Wärmeausgleichs-Zeitraum von der Position einer Abkühlung bis zu der Wärmeausgleichsposition feststeht, und die zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung in einer solchen Weise kalibriert, dass ein Betrag einer Wärmeausgleichsverschiebung in der kalibrierten ersten zeitlichen Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung als Anfangspunkt gewählt wird.
Robotervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die des Weiteren eine Skala (41) zum visuellen Messen eines Betrags einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts (R) des Endeffektors (16) aufweist.
Robotervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die des Weiteren eine Sensorvorrichtung (31) zum optischen Messen eines Betrags einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts (R) des Endeffektors (16) aufweist.
Robotervorrichtung, die aufweist: einen Armmechanismus (1), der eine Mehrzahl von Gliedern (4, 6, 8, 10) und eine Mehrzahl von Gelenken (5, 7, 9, 11, 13, 15) aufweist, die die Mehrzahl von Gliedern verbindet; einen Endeffektor (16), der an einer Spitze des Armmechanismus (1) angebracht ist; eine Mehrzahl von Motoren (35), die jeweils eine Antriebskraft für jedes der Mehrzahl von Gelenken (5, 7, 9, 11, 13, 15) erzeugen; einen Motortreiber (33), der die Motoren (35) antreibt; einen Befehlswert-Ausgabeabschnitt (21), der an den Motortreiber (33) Befehlswerte für jedes der Gelenke ausgibt, um einen Bezugspunkt (R) des Endeffektors (16) zu einer Zielposition (T) zu bewegen; einen Speicherabschnitt (25), der Daten speichert, die sich auf eine zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung (Δx(hb), Δy(hb), Δz(hb)) beziehen, die eine Schwankung im Hinblick auf einen Zeitraum (t(hb)) eines durchgehenden Betriebs in einem Betrag einer thermischen Verschiebung darstellt, um den der Bezugspunkt (R) des Endeffektors (16) aufgrund einer Wärmeerzeugung, die aufgrund eines Betriebs des Armmechanismus (1) auftritt, von einer Position einer Abkühlung zu einer Wärmeausgleichsposition verschoben wird; und einen Positionskorrektur-Verarbeitungsabschnitt (21), der auf die zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung (Δx(hb), Δy(hb), Δz(hb)) Bezug nimmt, um einen Betrag einer thermischen Verschiebung des Bezugspunkts (R) des Endeffektors (16) auf Grundlage des Zeitraums (t(hb)) eines durchgehenden Betriebs nach einem Aktivieren des Armmechanismus (1) zu schätzen, und die Zielposition (T) auf Grundlage des geschätzten Betrags einer thermischen Verschiebung korrigiert.
Vorrichtung zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung, die einen Betrag einer thermischen Verschiebung schätzt, um den ein Bezugspunkt (R) eines Endeffektors (16), der an einer Spitze eines Armmechanismus (1) angebracht ist, aufgrund einer Wärmeerzeugung, die aufgrund eines Betriebs des Armmechanismus auftritt, von einer Position einer Abkühlung zu einer Wärmeausgleichsposition verschoben wird, die aufweist: einen Speicherabschnitt (21), der Daten, die sich auf eine erste zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung beziehen, die eine Schwankung im Hinblick auf einen Zeitraum (t(1)) eines durchgehenden Betriebs des Armmechanismus in einem Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(1)) darstellt, um den der Bezugspunkt (R) des Endeffektors (16) von der Position einer Abkühlung zu der Wärmeausgleichsposition verschoben wird, und Daten speichert, die sich auf eine zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung beziehen, die eine Schwankung im Hinblick auf einen Zeitraum (t(2)) eines durchgehenden Anhaltens in einem Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(2)) darstellt, um den der Bezugspunkt (R) des Endeffektors (16), mit einem Anhalten des Betriebs des Armmechanismus einhergehend, von der Wärmeausgleichsposition zu der Position einer Abkühlung zurückkehrt; und einen Abschnitt zum Schätzen eines Betrags einer thermischen Verschiebung, der auf die erste und die zweite zeitliche Schwankung in einem Betrag einer thermischen Verschiebung Bezug nimmt, um einen Betrag einer thermischen Verschiebung (Δz(3)) des Bezugspunkts (R) des Endeffektors (16) auf Grundlage des Zeitraums (t(1)) eines durchgehenden Betriebs nach einem Aktivieren des Armmechanismus und eines Zeitraums eines durchgehenden Anhaltens (t(2)) zu schätzen.