机器人系统及机器人动作的方法与流程

1.本公开涉及一边使安装于机械臂前端的工具行进一边进行应用处理作业的机器人系统，特别涉及与中断了伴随使机械臂前端的工具行进的应用处理作业之后的再次开始有关的机器人系统及机器人动作的方法。


背景技术：

2.机器人进行的涂敷作业、焊接作业等应用处理作业是一边使安装于机械臂前端的手腕部分的工具、手(eoat：end of arm tooling)行进一边进行应用处理作业的作业。在eoat产生某种故障而应用处理作业中断时，中断后的应用处理作业从该应用处理作业中断的位置起进行。
3.在专利文献1中记载了如下内容：在eoat(移动体)进行的应用处理作业中断的位置与eoat(移动体)实际停止的当前位置不同的情况下，暂时从当前位置向中断的位置复原后，从中断的位置起再次开始应用处理作业。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开平3-104581号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.但是，在专利文献1中，没有考虑对产生了故障的eoat进行修理的作业、其作业区域。因此，在产生了故障的eoat需要修理的情况下，在eoat(移动体)停止的位置进行修理的作业，但eoat(移动体)停止的位置未必是适合修理的位置。例如，会产生其他设备类等障碍物接近eoat(移动体)停止的位置而无法或者极难插入修理的工具来进行修理的情况。
9.因此，考虑在eoat进行的应用处理作业中断的情况下，暂时使eoat从停止位置移动到修理用的位置而进行修理，再次返回到应用处理作业中断的位置而继续进行应用处理作业。在eoat进入作业区域内的深处的情况下，该作业成为为了使eoat不与其他障碍物碰撞地出入而花费劳力和时间的作业。
10.关于这样的使eoat暂时退出后进行修理并返回到原来的位置的作业，以往通过各种方法进行。作为其中的1个，手动进行。这例如是如下方法：在图1所示那样的、机器人进行的涂敷作业中，在产生某种错误而使得机器人中的eoat停止时，机器人的操作者暂时手动地将机器人的eoat移动到eoat的修理站。
11.该情况下的恢复过程如下。
12.(1)在错误造成的停止后，操作者使用手动操作盘手动地使机器人的eoat移动。
13.(2)在eoat到达修理站后，对eoat的不良情况进行修理。
14.(3)在修理完成后，操作者再次使用手动操作盘使eoat移动到错误位置(处理的中断位置)。
15.(4)在使eoat返回到错误位置后，再次开始中断了的应用处理(涂敷作业)。
16.通过使eoat从作业区域暂时退出，能够顺利地进行修理，但在手动进行的恢复作业中，产生需要人工并花费工夫，容易产生障碍物等的碰撞等恢复作业中的错误，恢复花费时间等问题点。
17.使eoat暂时退出后进行修理并返回到原来的位置的作业的第二个方法是基于exit path(退出路径)程序的方法。如图2所示，这是如下方法：在机器人进行的涂敷作业中，在产生某种错误而使得机器人中的eoat停止时，执行预先示教的“exit path”(退出用的用户程序)，由此，将eoat暂时移动至eoat的修理站。
18.该情况下的恢复过程如下。
19.(1)在错误造成的停止后，通过执行预先示教的“exit path”程序，使机器人的eoat安全地移动到eoat修理站。
20.(2)在eoat到达修理站后，对eoat的不良情况进行修理。
21.(3)在修理完成后，通过执行预先示教的“reenter(再进入)”程序，使eoat移动至错误位置(处理的中断位置)附近。
22.(4)在将eoat返回到错误位置后，再次开始中断了的处理(涂敷作业)。
23.(注)在上述(3)中，也能够代替预先示教reenter程序，通过反向执行exit path程序来使eoat移动到错误位置附近。
24.在采用了该方法的情况下，具有如下优点：能够更迅速地进行恢复作业，能够避免障碍物等的碰撞等恢复作业中的错误的产生，也能够在不介入人工的情况下使全部恢复作业自动化等。另一方面，存在如下问题点：需要根据错误产生位置而使用不同的退出路径，需要示教多个“exit path”、“reenter”(用户程序)，花费工夫。
25.使eoat暂时退出后进行修理并返回到原来的位置的作业的第三个方法是基于fast exit(快速退出)法的方法。如图3所示，这是如下方法：在机器人进行的涂敷作业中，在产生某种错误而使得机器人中的eoat停止之后，暂时地使应用处理作业(涂敷作业)无效而将应用处理作业的用户程序执行到最后，由此，使eoat从应用处理作业的作业区域退出，安全地移动到eoat的修理站。
26.该情况下的恢复过程如下。
27.(1)在错误造成的停止后，将应用处理作业暂时设定为无效，继续进行应用处理作业(涂敷作业)的用户程序，暂时执行至最后。并且，使机器人的eoat安全地移动到eoat修理站。
28.(2)在eoat到达修理站后，对eoat的不良情况进行修理。
29.(3)之后，在将应用处理作业设定为无效的状态下，从最初开始执行应用处理作业的用户程序。
30.(4)在eoat返回到错误位置的时间点，将应用处理作业处理重新设定为有效，再次开始中断了的应用处理作业。
31.在采用了该方法的情况下，具有如下优点：不需要另外示教退出路径，能够避免障碍物等的碰撞等恢复作业中的错误的产生，也能够在不介入人工的情况下使全部恢复作业自动化等。另一方面，存在如下问题点：在应用处理作业的用户程序长的情况下，将用户程序设定为无效后的执行完成而机器人的eoat返回到起始位置为止花费时间。
32.如上所述，为了对产生了故障的eoat进行修理，以往也使eoat暂时退出后进行修理并返回到原来的位置，作为其方法，采用了手动退出的方法、基于exit path程序的方法、基于fast exit法的方法。但是，在上述的3种方法中，在基于手动的退出的方法中，产生需要人工并花费工夫，容易产生障碍物等的碰撞等恢复作业中的错误，且恢复花费时间等问题，在基于exit path程序的方法中，产生需要示教多个“exit path”(用户程序)并花费工夫这样的问题，在基于fast exit法的方法中，产生将用户程序设定为无效后的执行完成而机器人的eoat返回到起始位置为止花费时间这样的问题。
33.因此，要求一种机器人系统以及机器人动作的方法，在机器人进行的应用处理作业中，即使在eoat(安装于机械臂前端的工具)产生故障并需要修理的情况下，在使eoat从应用处理作业区域退出而在修理后恢复时，也不会需要人工或需要进行多个用户程序的示教而花费工夫，也不会产生障碍物等的碰撞等恢复作业中的错误，另外，恢复不花费时间而能够迅速地恢复。
34.用于解决课题的手段
35.为了解决上述的课题，本公开的机器人系统以及机器人动作的方法一边通过用户程序使安装于机械臂前端的工具沿着所希望的轨迹行进，一边进行应用处理作业，关于因用户程序执行中的错误产生而中断了所述应用处理作业之后的再次开始处理，能够反向遵循在机器人的工具的行进中记录的路径，使工具从作业区域退出，在消除错误原因之后，前向遵循记录的工具的路径而返回到错误产生点，然后再次开始中断了的基于用户程序的应用处理作业。
36.发明效果
37.根据本公开的机器人系统以及机器人动作的方法，具有如下作用效果：即使在安装于机械臂前端的工具产生故障并需要修理的情况下，在使安装于机械臂前端的工具从应用处理作业区域退出而在修理后复原时，也不会需要人工或需要进行多个用户程序的示教而花费工夫，也不会产生与障碍物等的碰撞等恢复作业中的错误，另外，恢复不花费时间而能够迅速地恢复。
附图说明
38.图1是使机械臂前端的工具从作业区域退出并进行修理后从原来的位置再次开始处理的以往的方法的示意图。
39.图2是使机械臂前端的工具从作业区域退出并进行修理后从原来的位置再次开始处理的其他以往的方法的示意图。
40.图3是使机械臂前端的工具从作业区域退出并进行修理后从原来的位置再次开始处理的另外的其他以往的方法的示意图。
41.图4是本公开的机器人系统的结构图。
42.图5是表示本公开的机器人控制时的信号的收发关系的框线图。
43.图6是针对本公开中的发明提供的功能的说明用的示意图。
44.图7是对机械臂前端的工具的前进轨迹中的记录点进行说明的图。
45.图8表示平滑地连结一系列位置数据的样条曲线。
46.图9是使机械臂前端的工具从作业区域退出并进行修理后从原来的位置再次开始
处理的本公开的第一实施方法的示意图。
47.图10是使机械臂前端的工具从作业区域退出并进行修理后从原来的位置再次开始处理的本公开的第二方法的示意图。
48.图11是本公开的第一实施方法的流程图。
49.图12是本公开的第二实施方法的流程图。
50.图13是本公开的第三实施方法的流程图。
具体实施方式
51.以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。
52.在以下的例子中，将涂料的涂敷处理作业例示为工业用机器人进行的应用处理作业，但这只不过是一例，在其他应用处理作业(例如，密封材料的涂敷、等离子体照射、激光焊接、电弧焊接、点焊、其他)中也能够应用该技术。另外，在以下的例子中，将安装于机械臂的前端的工具称为“eoat(end of arm tooling)”。
53.图4是本公开的各实施方式中共通的机器人系统的结构图。图4所示的机器人系统中的机器人10是具有由多个关节构成的机械臂11的多关节型机器人。在机械臂11的前端安装有用于向工件30涂敷涂料的eoat12。涂敷作业通过如下方式进行：机器人控制装置20控制内置于机器人10的机械臂11的各关节部的伺服电动机14(图6)，以eoat12沿着平滑地连结用户程序内示教的一系列的动作命令(示教位置)的曲线轨迹上以预定的速度移动的方式使机械臂11动作，由此，一边使eoat12沿着工件30上的预定的曲线轨迹以预定的速度移动，一边在eoat12到达预定的位置的瞬间射出预定的流量的涂料。在用户程序中除了eoat12的示教位置信息，还记述有eoat12的移动速度、动作形式(直线、圆弧或样条曲线等移动形式)、涂料喷出位置、喷出流量等应用处理作业所需的信息。
54.在图4的机器人系统中具有：修理站40，其用于在因eoat12的故障而在用户程序执行中产生了错误时，修理eoat12来消除错误产生的原因。修理站40设置在eoat12的涂敷作业所需的区域之外，在因eoat12的故障而在用户程序执行中产生了错误时，机器人控制装置20使eoat12从涂敷作业所需的区域退出，之后，移动到修理站40。在修理站40中，能够根据eoat12的故障的内容进行各种eoat12的修理。
55.图5是表示机器人控制装置20与机器人10之间、以及机器人控制装置20的各单元间以及机器人10的各部件间的机器人动作的控制时的信号的收发关系的框线图。机器人控制装置20将由微型计算机等构成的处理单元(cpu)21、包含rom、ram等存储器部件的存储单元22、以及在与机器人10之间进行信号的收发的收发单元23作为构成要素。
56.在机器人10中，具有在与机器人控制装置之间进行信号的收发的收发装置13、以及为了使臂部活动而内置于臂部的各关节部等的多个伺服电动机14-1、14-2
…
14-n。
57.在处理单元21中具有：机器人动作控制部211，其用于控制机器人10的动作，以使机械臂11前端的eoat12能够按照用户程序描绘预定的轨迹来进行涂敷作业，或遵循记录的轨迹移动；以及错误产生位置和错误停止位置的判定部212，其在用户程序的执行中产生错误而中断用户程序的情况下，例如判定错误产生点是否为超过预定的基准点的地点等，进行针对错误产生点的识别。另外，在处理单元21中还具有：eoat位置计算部213，其经由机器人10的收发装置13以及机器人控制装置20的收发单元23取得来自机器人10的伺服电动机
14-1、14-2、
…
14-n的信号，计算eoat12的位置。
58.在机器人控制装置20的存储单元22中具有：现有设定数据存储部221，其存储有用于使机器人10的eoat12一边描绘所希望的轨迹进行移动一边进行涂敷的用户程序、示教数据等现有的设定数据；以及路径记录部222，其记录在用户程序的执行中eoat12遵循的路径。
59.在机器人10中，按照从机器人控制装置20接受到的指令信号使多个伺服电动机14-1、14-2
…
14-n转动，在机器人控制装置20的eoat位置计算部213中，根据在各伺服电动机14-1、14-2
…
14-n中以特定的周期检测出的实际的各伺服电动机的转速的数据来计算eoat12的每个特定周期的位置数据，作为每个特定周期的eoat位置的数据存储在存储单元22的路径记录部222中。此外，eoat位置的计算的方法不是与本公开的本质相关的事项，在本实施方式中，根据实际的各伺服电动机的转速的数据来计算eoat位置，但例如也可以根据由载置于特定的场所的eoat检测装置(照相机等)检测出的数据来求出。
60.机器人控制装置20的处理单元21中的机器人动作控制部211根据从存储单元22的现有设定数据存储部221读出的用户程序等数据、和从机器人10反馈并储存在路径记录部222中的路径记录数据等，制作针对机器人10的多个伺服电动机14-1、14-2
…
14-n的指令信号，通过收发单元23和收发装置13，向各伺服电动机14-1、14-2
…
14-n输送指令信号，控制机器人10的动作，使eoat12进行涂敷作业。另外，在涂敷作业中，即在用户程序的执行中产生错误而中断了涂敷作业时，处理单元21的错误产生点判定部212根据从现有设定数据存储部221读出的用户程序等数据和储存在路径记录部222中的路径记录数据等，进行错误产生点是否为超过预定的基准点的地点的判定。
61.接着，对本公开的实施方式的涂敷作业的机械臂前端的eoat12的移动动作的控制方法，即在涂敷作业中产生了错误的涂敷作业中断后的再次开始方法进行说明。为了实施这样的涂敷作业中断后的再次开始，需要提供以下所示的功能。
62.实施涂敷作业中断后的再次开始所需的最初的功能是图6的示意图所示的、在用户程序的执行中，从用户程序内的指定的位置起按一定周期记录机器人的eoat12的当前位置的功能。为了实施该功能，需要在机器人控制装置20的存储单元22中的路径记录部222(图5)中确保足够大小的容量的存储区域。但是，不需要将机器人的活动全部记录，能够在用户程序内指定开始记录的定时，另外，根据需要，也能够在用户程序内中断/再次开始位置的记录处理。
63.此时，若在全部插补点，即为了机器人动作而计算出的全部指令位置记录eoat12的位置，则需要庞大的存储容量，因此，记录eoat12的位置的周期是必要充分的周期。作为一例，如图7所示，列举出如下方法：在从连接eoat12的过去记录的2点的直线到当前位置的距离d为某限度以上的时间点记录当前位置。
64.另外，即使距离d小，在从上次的记录点到当前位置的距离e为某限度以上的时间点，与记录当前位置的方法组合也值得研究。
65.在沿着记录的eoat12的位置进行逆行动作时，也能够从1个记录点呈直线状移动到下一个记录点，但该情况下，如图8所示，从实际的eoat12的轨迹偏离某种程度。通过计算并遵循平滑地连结一系列的位置数据的曲线(样条曲线)，能够减小从实际的轨迹的偏离。并且，在上述的图7中，将用作记录当前位置的指标的距离d设为从根据过去记录的记录位
置求出的样条曲线到当前位置的距离，由此，能够延长记录的周期，能够确保更小容量的存储区域来进行位置的记录。
66.实施涂敷作业中断后的再次开始所需的第二个功能是能够前后微调涂敷作业的再次开始位置的功能。这是为了在再次开始涂敷作业时，在已经涂敷的区域与通过再次开始而涂敷的区域之间不产生空白部分或重叠部分而需要的。
67.实施涂敷作业中断后的再次开始所需的第三个功能是如下功能：在涂敷作业中断后到再次开始时为止的期间，能够上下微调eoat12的高度位置，并且，能够在涂敷作业再次开始后立即解除微调而返回到原来的示教位置的高度。这是为了避免因eoat12的移动而使已经涂敷的部位破损而需要的。
68.接着，作为上述那样的涂敷作业中断后的再次开始方法，依次参照附图对3个实施方式进行说明。
69.图9是用于对作为涂敷作业中断后的再次开始方法的第一实施方式进行说明的示意图。第一方法，如图9所示，在错误产生造成的中断后，反向遵循用户程序执行时记录的路径，退出至开始位置记录的位置，在修理后，再次向前进方向遵循记录的路径，返回至错误停止位置，从错误停止位置起再次开始中断了的用户程序。
70.该实施方式的处理过程如图9所示，如下。
71.(1)在用户程序执行中，将eoat12的位置按特定的周期记录在缓冲区域(图5的路径记录部222)中。
72.(2)在错误产生造成的中断后，机器人动作控制部211将机械臂11停止的位置作为“错误停止位置”另行存储。同时，机器人动作控制部211预先保存程序执行的上下文(变量的值、执行步骤编号、子程序调用嵌套状况、动作计划信息等)，以便之后能够再次开始中断的用户程序。之后，为了使eoat12从作业区域安全地退出，根据来自外部的指令或者自动地执行“后退退出”命令，反向遵循记录在缓冲区域(图5的路径记录部222)中的eoat12的位置，使eoat12移动到开始位置记录的位置(起始位置)。
73.(3)对eoat12的不良情况进行修正。操作者通过手动或执行用户制作的修理程序来修理eoat12。此时，还包含手动移动(点动)或通过修理程序移动eoat12的操作。在eoat12的不良状况修正后，返回到起始位置。
74.(4)为了将eoat12返回到错误停止位置，执行“前进再进入”命令，向正方向遵循存储在缓冲区域(图5的路径记录部222)中的位置，使eoat12从起始位置向错误停止位置移动。此时，eoat12返回的严格来说不是错误停止位置，而是记录在缓冲区域中的最终位置。
75.(5)在执行中断中的用户程序之前，使用“停止位置复原功能”将eoat12准确地返回到错误产生后存储的“错误停止位置”。
76.(6)从严格的“错误停止位置”起，根据保存的执行上下文而再次启动中断的用户程序，再次开始应用处理作业(涂敷作业)。
77.上述一系列的错误恢复用的操作是由操作者进行、还是由外部plc等启动装置进行、或是由机器人动作控制部211自动进行(能够研究各种方法)，在本发明中不限。
78.图10是用于对作为涂敷作业中断后的再次开始方法的第二实施方式进行说明的示意图。关于第二方法，如图10所示，在错误产生造成的中断后，根据来自外部的指令或者自动地反向遵循在用户程序执行时记录的路径而退出，在修理后，使应用处理作业(涂敷作
业)无效而从最初开始执行用户程序，在返回到错误产生位置时，使应用处理作业有效而再次开始应用处理作业。
79.该第二实施方式的处理过程如图10所示，如下。
80.(1)在用户程序执行中，将eoat12的位置按特定的周期记录在缓冲区域(图5的路径记录部222)中。
81.(2)与第一实施方式不同，不需要在错误产生造成的中断后存储机械臂11的“错误停止位置”、用户程序的执行上下文，但预先存储错误产生的瞬间的“错误产生位置”。在用户程序中断后，为了使eoat12从作业区域安全地退出，执行“后退退出”命令，反向遵循记录的eoat12的位置，使eoat12移动到起始位置。
82.(3)对eoat12的不良情况进行修正。操作者通过手动或执行用户制作的修理程序来修理eoat12。此时，还包含手动移动(点动)或通过修理程序移动eoat12的操作。在eoat12的不良状况修正后，返回到起始位置。
83.(4)之后，使应用处理作业(涂敷作业)暂时无效，从最初开始启动用户程序。
84.(5)在eoat12返回到错误产生位置的瞬间，再次将应用处理作业设定为有效，使中断的应用处理作业再次开始。(此时，未必需要暂时停止/再次开始用户程序，也能够在不停止机械臂11的动作的情况下再次开始应用处理。)
85.关于作为涂敷作业中断后的再次开始方法的第三实施方式，在图10所示的第二实施方式中组合了图3所示的第三现有例，在错误产生位置未超过用户程序内所示的基准位置的情况下，采用图10所示的第二实施方式，在错误产生位置超过基准位置的情况下，采用图3所示的第三现有例。即，在根据来自外部的指令或自动地开始恢复处理时，在错误产生位置未超过基准位置的情况下，反向遵循在用户程序执行时记录的路径而退出，在错误产生位置超过基准位置的情况下，使应用处理作业暂时无效，将用户程序执行到最后并退出，在修理后，在使应用处理作业(涂敷作业)暂时无效的状态下从最初开始执行用户程序，在返回到错误产生位置的瞬间使应用处理作业有效而再次开始。
86.该第三实施方式的处理过程如下。
87.(1)在用户程序执行中，将eoat12的位置按特定的周期记录在缓冲区域(图5的路径记录部222)中。
88.(2)在错误产生造成的中断时，判定错误产生位置是否超过用户程序内所示的预定的基准点。
89.(3)在错误产生位置未超过预定的基准点的情况下，与图10所示的第二实施方式同样地，为了使eoat12从作业区域安全地退出，执行“后退退出”命令，反向遵循记录的eoat12的位置，使eoat12移动到起始位置。
90.(4)在错误产生位置是超过了预定的基准点的位置的情况下，与图3所示的第三现有例同样地，使应用处理作业暂时无效并将用户程序执行到最后，使eoat12安全地退出，使eoat12移动到起始位置。
91.(5)对eoat12的不良情况进行修正。操作者通过手动或执行用户制作的修理程序来修理eoat12。此时，还包含手动移动(点动)或通过修理程序移动eoat12的操作。在eoat12的不良状况修正后，返回到起始位置。
92.(6)之后，使应用处理作业(涂敷作业)暂时无效，从最初开始启动用户程序。
93.(7)在eoat12返回到错误产生位置的瞬间，再次将应用处理作业设定为有效，使中断的应用处理作业再次开始。
94.接着，针对本公开中的实施方式1～3的每一个，用流程图表示应用处理作业(涂敷作业)中断后的再次开始的操作的过程。
95.首先，用图11的流程图表示实施方式1的应用处理作业(涂敷作业)中断后的再次开始的操作的过程。如图11所示，首先，执行用户程序，开始应用处理作业，但在用户程序的执行时，按特定的周期记录机械臂前端的工具(eoat12)的路径点(步骤st11)。接着，判定用户程序的执行是否完成(步骤st12)。如果用户程序的执行完成(步骤st12中为是的情况下)，则该流程结束。如果用户程序的执行未完成(步骤st12中为否的情况下)，则接着判定是否产生了错误造成的应用处理作业的中断(步骤st13)。
96.如果未产生错误造成的应用处理作业的中断(步骤st13中为否的情况下)，则返回到步骤st11，继续进行用户程序，等待用户程序的执行完成或产生错误造成的中断的现象。如果产生错误造成的应用处理操作的中断(步骤st13中为是的情况下)，则接着记录错误停止位置(步骤st14)。
97.接着，反向遵循记录的路径点，使工具(eoat12)从应用处理作业的作业区域退出到起始位置(步骤st15-1)，之后移动到修理站40(步骤st15-2)。然后，修理工具(eoat12)，消除错误产生原因后，移动到起始位置(步骤st16)。
98.接着，向前进方向遵循记录的各路径点，使工具(eoat12)向错误停止位置移动(步骤st17)。然后，判定工具(eoat12)是否到达最后记录的点(步骤st18)。如果未到达最后记录的点(步骤st18中为否的情况下)，则返回到步骤st17，等待到达最后记录的点。如果到达最后记录的点(步骤st18中为是的情况下)，则使工具移动到错误停止位置(步骤st19)。然后，从错误停止位置起再次启动中断的用户程序，使应用处理作业再次开始(步骤st20)。然后，使应用处理作业完成，该流程结束。此外，更准确地说，在步骤st20之后，返回到步骤st11，直到在st12中为是为止，即直到用户程序的执行完成为止，反复进行步骤st11至步骤st20的循环，但若制作这样的循环，则除了该图11的流程图，在后述的图12以及图13的流程图中也需要同样的循环，流程图复杂而难以理解。因此，在图11～图13中，省略上述的循环而设为在最后的步骤之后结束的图。在图12、图13中，省略针对一样的循环的省略的补充说明。
99.接着，用图12的流程图表示实施方式2的应用处理作业(涂敷作业)中断后的再次开始的操作的过程。如图12所示，首先，执行用户程序，开始应用处理作业，但在用户程序的执行时，按特定的周期记录机械臂前端的工具(eoat12)的路径点(步骤st21)。接着，判定用户程序的执行是否完成(步骤st22)。如果用户程序的执行完成(步骤st22中是的情况下)，则该流程结束。如果用户程序的执行未完成(步骤st22中否的情况下)，则接着判定是否产生了错误造成的应用处理作业的中断(步骤st23)。
100.如果未产生错误造成的应用处理作业的中断(步骤st23中为否的情况下)，则返回到步骤st21，继续进行用户程序，等待用户程序的执行完成或者产生错误造成的中断的现象。如果产生错误造成的应用处理作业的中断(步骤st23中为是的情况下)，则接着记录产生错误且中断应用处理作业的错误产生位置(步骤st24)。
101.接着，反向遵循记录的路径点，使工具(eoat12)从应用处理作业的作业区域退出
(步骤st25-1)，移动至修理站40(步骤st25-2)。然后，修理工具(eoat12)，消除错误产生原因后，移动到起始位置(步骤st26)。
102.接着，使用修理后的消除了错误产生原因的工具(eoat12)，使应用处理作业(涂敷作业)无效而从最初开始执行用户程序，使工具(eoat12)向前进方向移动(步骤st27)。然后，判定工具(eoat12)是否到达错误产生位置(步骤st28)。如果未到达错误产生位置(步骤st28中为否的情况下)，则返回到步骤st27，等待到达错误产生位置。如果到达了错误产生位置(步骤st28中为是的情况下)，则在该瞬间从错误产生位置起，使应用处理作业有效而继续进行用户程序，使应用处理作业再次开始(步骤st29)。然后，使应用处理作业完成，该流程结束。
103.接着，用图13的流程图表示实施方式3的应用处理作业(涂敷作业)中断后的再次开始的操作的过程。如图13所示，首先，执行用户程序，开始应用处理作业，但在用户程序的执行时，按特定的周期记录机械臂前端的工具(eoat12)的路径点(步骤st301)。接着，判定用户程序的执行是否完成(步骤st302)。如果用户程序的执行完成(步骤st302中为是的情况下)，则该流程结束。如果用户程序的执行未完成(步骤st302中为否的情况下)，则接着判定是否产生了错误造成的应用处理作业的中断(步骤st303)。
104.如果未产生错误造成的应用处理作业的中断(步骤st303中为否的情况下)，则返回到步骤st301，继续进行用户程序，等待用户程序的执行完成或者产生错误造成的中断的现象。如果产生错误造成的应用处理作业的中断(步骤st303中为是的情况下)，则接着记录产生错误且中断了应用处理作业的错误产生位置(步骤st304)。
105.接着，判定错误产生位置是否为超过预定的基准点的位置(步骤st305)。在错误产生位置未超过预定的基准点的情况下(步骤st305中为否的情况下)，反向遵循记录的路径点，使工具(eoat12)从应用处理作业的作业区域退出而返回到起始位置(步骤st306-1)，移动到修理站40(步骤st306-2)。然后，修理工具(eoat12)，消除错误产生原因后，移动到起始位置(步骤st308)。
106.在错误产生位置是超过了预定的基准点的位置的情况下(步骤st305中为是的情况下)，从错误产生位置起将应用处理作业设定为无效而再次启动用户程序，执行用户程序直到最后，使工具(eoat12)从应用处理作业的作业区域退出而返回到起始位置(步骤st307-1)，移动到修理站40(步骤st307-2)。然后，修理工具(eoat12)，消除错误产生原因后，移动到起始位置(步骤st308)。
107.接着，使用修理后的消除了错误产生原因的工具(eoat12)，使应用处理作业(涂敷作业)暂时无效，从最初开始执行用户程序，使工具(eoat12)向前进方向移动(步骤st309)。然后，判定工具(eoat12)是否到达错误产生位置(步骤st310)。如果未到达错误产生位置(步骤st310中为否的情况下)，则返回到步骤st309，等待到达错误产生位置。如果到达错误产生位置(步骤st310中为是的情况下)，则在该瞬间从错误产生位置起，使应用处理作业有效而继续进行用户程序，使应用处理作业再次开始(步骤st311)。然后，使应用处理作业完成，该流程结束。
108.接下来，对本公开的发明的机器人动作方法和机器人系统的效果、以及在各实施方式相互之间的比较中有利的点、不利的点进行说明。首先，作为与本公开的发明的机器人动作方法和机器人系统相关的各实施方式中共同的作用效果，列举出在使安装于机械臂前
端的工具(eoat)从应用处理作业区域退出时，能够不花费需要人工或需要进行多个用户程序的示教这样的工夫地执行。作为各实施方式共同的手段，自动地周期性地记录从应用处理作业的用户程序执行的开始点向前进方向移动的工具(eoat)的路径点，在工具(eoat)退出/恢复时，沿着该记录点向反方向/前进方向行进即可，因此，全部自动地进行，不花费人工，除了应用处理作业的用户程序以外，也不需要另外的用户程序。因此，获得能够不花费工夫地更简便地执行中断后的再次开始这样的作用效果。
109.作为与本公开的发明的机器人动作方法和机器人系统相关的各实施方式中共同的其他作用效果，能够列举出在不产生使工具与障碍物碰撞这样的错误的情况下，能够不花费时间地迅速进行复原作业这样的有利效果。在手动进行使工具从作业区域退出或返回到中断位置的恢复作业的情况下，如果在退出/复原的路径的周边设置有较多其他装置等障碍物而处于错综复杂的状况，则工具与障碍物的碰撞等错误变多。如果慎重地进行作业以不产生错误，则恢复作业花费时间。与之相对地，在本公开的实施方式中，工具自动地沿着记录点向反方向/前进方向行进，因此，不会产生碰撞的错误，能够迅速地进行恢复作业。
110.接下来，对与本公开的发明的机器人动作方法以及机器人系统相关的各实施方式相互间的有利点/不利点进行叙述。在第一个(第一)实施方式中，在使工具沿着记录点返回到错误停止位置时，严格来说，工具不是返回到错误停止位置，而是返回到最后的记录点。在错误产生后，在应用处理作业中断后，因工具的惯性等，工具继续行进，错误停止位置与最后的记录点有时不同，该情况下，需要使用停止位置复原功能准确地返回到应用处理作业中断后的停止位置，即错误停止位置。与之相对地，在第二以及第三实施方式中，工具通过将应用处理作业设为无效的用户程序的实施而返回到错误产生位置，因此，准确地通过错误产生位置。因此，不需要使用停止位置复原功能返回错误停止位置的作业。另一方面，在基于用户程序的实施的工具的行进中，在返回到错误产生位置时，必须瞬间将应用处理作业从无效切换为有效，要求更高级的技术。
111.在第一以及第二实施方式中，在错误产生位置是在基于用户程序的执行的工具的行进路径整体中接近结束位置的位置的情况下，具有工具退出用的返回路径长的缺点。即，在错误产生位置是在基于用户程序的执行的工具的行进路径整体中接近结束位置的位置的情况下，与在已经行进的路径上返回相比，在剩余的路径上行进到最后而退出能够更早地退出。第三实施方式能够根据错误产生位置，分开使用在行进的路径上返回而退出的情况和在剩余的路径上前进至最后而退出的情况，可以说是克服了第一以及第二实施方式的缺点的实施方式。
112.以上，关于本公开的实施，对实施方式进行了说明，但本发明不受这样的实施方式的任何限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能够以各种方式实施。例如，关于应用处理作业的内容，不限于涂料的涂敷，也包含粘接剂、密封材料的涂敷，进而，还能够应用到各种表面处理、按压/射出作业、等离子体照射、激光焊接、电弧焊接、点焊。另外，在实施例中，对在用户程序执行时周期性地记录机器人的当前位置的方法进行了叙述，但例如也能够通过执行顺序存储用户程序内的执行的示教编号(或行编号)的方法等除此以外的方法使机器人向反方向移动。该方法具有存储容量少即可的优点，另一方面，为了使机器人轨迹与原来的前进执行时的轨迹一样，需要以与前进时相同的方式考虑动作形式(直线插补、各轴插补、圆弧插补等)、动作速度等，更小心地执行。
113.符号说明
114.10
…
机器人、
115.11
…
机械臂、
116.12
…
eoat(工具)、
117.13
…
机器人的收发装置、
118.14-1～14-n
…
伺服电动机、
119.15
…
eoat位置计算部、
120.20
…
机器人控制装置、
121.21
…
处理单元(cpu)、
122.211
…
机器人动作控制部、
123.212
…
错误产生位置(错误停止位置)判定部、
124.22
…
存储单元、
125.221
…
现有设定数据存储部、
126.222
…
路径记录部、
127.23
…
机器人控制装置的收发单元、
128.30
…
工件、
129.40
…
修理站(错误原因修理部)。

技术特征：
1.一种机器人系统，一边通过用户程序使安装于机械臂前端的工具沿着所希望的轨迹行进，一边进行应用处理作业，其特征在于，所述机器人系统具有：路径记录部，其在用户程序的执行所引起的机器人的工具的行进中记录路径；以及机器人动作控制部，其使机器人执行用户程序，在用户程序的执行中产生错误并中断所述应用处理作业时，反向遵循在机器人的工具的行进中记录的路径，使工具从作业区域退出，提供使用户修理错误原因的机会，在消除错误原因后，前向遵循记录的所述工具的路径而返回到错误产生点，然后再次开始中断的基于用户程序的应用处理作业。2.一种机器人系统，一边通过用户程序使安装于机械臂前端的工具沿着所希望的轨迹行进，一边进行应用处理作业，其特征在于，所述机器人系统具有：路径记录部，其在用户程序的执行所引起的机器人的工具的行进中记录路径；以及机器人动作控制部，其使机器人的工具执行用户程序，在用户程序的执行中产生错误并中断所述应用处理作业时，反向遵循在机器人的工具的行进中记录的路径，使工具从作业区域退出，提供使用户修理错误原因的机会，在消除错误原因后，暂时使所述应用处理作业无效而从最初开始执行用户程序，在工具再次到达错误产生点的时间点使所述应用处理作业有效而再次开始中断的基于用户程序的应用处理作业。3.一种机器人系统，一边通过用户程序使安装于机械臂前端的工具沿着所希望的轨迹行进，一边进行应用处理作业，其特征在于，所述机器人系统具有：路径记录部，其在用户程序的执行所引起的机器人的工具的行进中记录路径；错误产生位置判定部，其在因用户程序执行中的错误产生而中断了所述应用处理作业时，判定错误产生位置是否为未超过所述所希望的轨迹中的预定的基准位置的位置；以及机器人动作控制部，其使机器人的工具执行用户程序，在用户程序的执行中产生错误并中断了所述应用处理作业时，在错误产生点是未超过所述所希望的轨迹中的预定的基准点的地点的情况下，反向遵循在机器人的工具的行进中记录的路径，使工具从作业区域退出，另外，在错误产生点是超过了所述所希望的轨迹中的预定的基准点的地点的情况下，在使所述应用处理作业无效的状态下将用户程序执行到最后，由此，使工具从作业区域退出，并且提供使用户修理错误原因的机会，在消除错误原因之后，使应用处理作业无效，通过消除了错误原因的工具从最初开始执行用户程序，在工具再次到达错误产生点的时间点使所述应用处理作业有效而再次开始中断的基于用户程序的应用处理作业。4.根据权利要求1～3中任一项所述的机器人系统，其特征在于，应用处理作业的再次开始的位置能够前后微调。5.根据权利要求1～4中任一项所述的机器人系统，其特征在于，作为错误产生后到再次开始应用处理作业为止的期间，在反向遵循路径的期间以及前向遵循路径的期间，能够上下微调工具的高度的位置，在再次开始应用处理作业时能够返回到原来的示教位置的高度。6.一种机器人的动作方法，一边通过用户程序使安装于机械臂前端的工具沿着所希望的轨迹行进，一边进行应用处理作业，其特征在于，
所述机器人的动作方法包含以下步骤：在用户程序的执行所引起的机器人的工具的行进中记录路径的步骤；在因用户程序执行中的错误产生而中断了所述应用处理作业时，反向遵循在机器人的工具的行进中记录的路径，使工具从作业区域退出，移动到修理站的步骤；在修理站消除错误原因的步骤；以及在消除了错误原因的工具前向遵循记录的所述工具的路径而返回到错误产生点之后，再次开始中断的基于用户程序的应用处理作业的步骤。7.一种机器人的动作方法，一边通过用户程序使安装于机械臂前端的工具沿着所希望的轨迹行进，一边进行应用处理作业，其特征在于，所述机器人的动作方法包含以下步骤：在用户程序的执行所引起的机器人的工具的行进中记录路径的步骤；在因用户程序执行中的错误产生而中断了所述应用处理作业时，反向遵循在机器人的工具的行进中记录的路径，使工具从作业区域退出，移动到修理站的步骤；在修理站消除错误原因的步骤；以及暂时使所述应用处理作业无效，通过消除了错误原因的工具从最初开始执行用户程序，在工具再次到达错误产生点的时间点使所述应用处理作业有效，再次开始中断的基于用户程序的应用处理作业的步骤。8.一种机器人的动作方法，一边通过用户程序使安装于机械臂前端的工具沿着所希望的轨迹行进，一边进行应用处理作业，其特征在于，所述机器人的动作方法包含以下步骤：在用户程序的执行所引起的机器人的工具的行进中记录路径的步骤；在因用户程序执行中的错误产生而中断了所述应用处理作业时，判定错误产生点是否为未超过所述所希望的轨迹中的预定的基准点的地点的步骤；在错误产生点为未超过所述所希望的轨迹中的预定的基准点的地点的情况下，反向遵循在机器人的工具的行进中记录的路径，使工具从作业区域退出的步骤；在错误产生点为超过了所述所希望的轨迹中的预定的基准点的地点的情况下，在使所述应用处理作业无效的状态下将用户程序执行到最后，由此，使工具从作业区域退出，移动到修理站的步骤；在修理站消除错误原因的步骤；以及使应用处理作业无效，通过消除了错误原因的工具从最初开始执行用户程序，在工具再次到达错误产生点的时间点使所述应用处理作业有效而再次开始中断的基于用户程序的应用处理作业的步骤。9.根据权利要求6～8中任一项所述的机器人的动作方法，其特征在于，应用处理作业的再次开始的位置能够前后微调。10.根据权利要求6～9中任一项所述的机器人的动作方法，其特征在于，作为错误产生后到再次开始应用处理作业为止的期间，在反向遵循路径的期间以及前向遵循路径的期间，能够上下微调工具的高度的位置，在再次开始应用处理作业时能够返回到原来的示教位置的高度。

技术总结
本发明的课题在于提供一种机器人系统以及机器人动作的方法，在机器人进行的应用处理作业中，即使在EOAT(安装于机械臂前端的工具)产生故障并需要修理的情况下，也不会花费工夫，不会产生恢复作业中的错误，另外，能够迅速地恢复。通过如下方式解决了上述的课题：反向遵循在机器人的工具的行进中记录的路径，使工具从作业区域退出，在消除错误原因后，前向遵循记录的工具的路径，返回到错误产生点，然后能够再次开始中断的基于用户程序的应用处理作业。作业。作业。


技术研发人员：柳田扬启
受保护的技术使用者：发那科株式会社
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2023/8/1