本發(fā)明涉及一種控制機械手臂的方法及系統(tǒng)，特別是涉及一種控制機械手臂追隨一工件時，同時對該工件進行加工的機械手臂追隨加工的方法，以及應用該方法的機械手臂追隨加工的系統(tǒng)。

背景技術：

目前的生產(chǎn)線大部分朝向自動化邁進，因此常見以機械手臂代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力對輸送設備上的各種工件進行加工，譬如鎖附螺絲、組裝配件等等，而現(xiàn)有的常見方式之一是將待加工的工件移至一固定位置供機械手臂加工，加工完成后再將該工件移開，另一種方式則是控制機械手臂移至一固定位置對一工件加工，加工完成后該機械手臂再移向下一個工件的位置，然而，在上述兩種方式的加工過程中，機械手臂與工件皆無法移動，因此較為耗時，對于加工的效率及產(chǎn)能仍具有改進空間。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種使機械手臂追隨工件移動同時對工件加工的方法，本發(fā)明的另一目的，在于提供一種應用該方法以使機械手臂追隨工件移動同時對工件加工的系統(tǒng)。

于是，本發(fā)明機械手臂追隨加工的方法適用于例如一工廠內(nèi)的一自動化生產(chǎn)線，該機械手臂受一主機控制以對放置于一輸送設備上的多個工件進行加工，且所述工件被該輸送設備以一第一速度朝一第一方向移動，該方法包含以下步驟：

(a)一影像擷取裝置擷取該輸送設備上的一偵測范圍的一影像，以計算該影像中的一工件在該輸送設備上的一初始座標位置，并提供該初始座標位置給該主機；

(b)該主機根據(jù)該初始座標位置及該第一速度控制該機械手臂以一第二速度移動至一鄰近該工件的目標座標位置，再以該第一速度追隨該工件朝該第一方向同步移動，以對該工件進行加工；及

(c)該主機確認該機械手臂完成加工后，重復步驟(a)。

在一些實施態(tài)樣中，若該影像中不具有任何工件，該影像擷取裝置于一間隔時間后重復執(zhí)行步驟(a)。

在一些實施態(tài)樣中，該影像擷取裝置是根據(jù)該主機發(fā)出的一影像擷取命令執(zhí)行步驟(a)。

在一些實施態(tài)樣中，在步驟(b)中，該主機根據(jù)該初始座標位置、該第一速度，及一延遲時間計算出該目標座標位置。

在一些實施態(tài)樣中，在步驟(c)中，重復步驟(a)之前，該主機還控制該機械手臂移動至一待命位置。

本發(fā)明機械手臂追隨加工的系統(tǒng)用以控制一機械手臂對放置在一輸送設備上的多個工件進行加工，且所述工件被該輸送設備以一第一速度朝一第一方向移動；該機械手臂追隨加工的系統(tǒng)包含一主機以及一影像擷取裝置；該主機電耦接該機械手臂及該輸送設備；該影像擷取裝置與該主機電耦接并安裝于該輸送設備上方，以對該輸送設備上的一偵測范圍擷取一影像，并計算該影像中的一工件在該輸送設備上的一初始座標位置，且提供該初始座標位置給該主機；其中，該主機根據(jù)該初始座標位置及該第一速度，驅動該機械手臂以一第二速度移動至一鄰近該工件的目標座標位置，再以該第一速度追隨該工件朝該第一方向同步移動，以對該工件進行加工。

在一些實施態(tài)樣中，該影像擷取裝置判斷該影像中不具有任何工件時，則于一間隔時間后重新對該輸送設備上的該偵測范圍擷取一影像，以計算該影像中的該工件在該輸送設備上的該初始座標位置。

在一些實施態(tài)樣中，該影像擷取裝置是根據(jù)該主機發(fā)出的一影像擷取命令，對該輸送設備上的該偵測范圍擷取該影像，并計算該影像中的該工件在該輸送設備上的該初始座標位置。

在一些實施態(tài)樣中，該主機發(fā)出該影像擷取命令之前，還控制該機械手臂移動至一待命位置。

在一些實施態(tài)樣中，該主機根據(jù)該初始座標位置、該第一速度，及一延遲時間計算出該目標座標位置。

在一些實施態(tài)樣中，該輸送設備包括一載送所述工件的輸送帶及一驅動該輸送帶移動的變頻裝置，該變頻裝置可調(diào)整該第一速度且發(fā) 出一調(diào)速命令給該主機，使該主機根據(jù)該調(diào)速命令控制該機械手臂以調(diào)整后的該第一速度追隨該工件朝該第一方向移動。

本發(fā)明的有益效果在于：該主機驅動該機械手臂以相同于該輸送設備的該第一速度追隨放置于該輸送設備上的多個工件，并在追隨其中一工件同時對其進行加工，相較于機械手臂在一固定位置對工件加工的現(xiàn)有方式，能夠進一步提升加工效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明機械手臂追隨加工的系統(tǒng)的一實施例的一側面示意圖；

圖2是該實施例的一方塊示意圖，說明一主機電耦接于一影像擷取裝置、一機械手臂，以及一輸送設備；

圖3是該實施例的一頂側示意圖，說明一工件在該輸送設備的一輸送帶上由一偵測范圍內(nèi)的一初始座標位置移動至一加工范圍內(nèi)的一目標座標位置；及

圖4是本發(fā)明機械手臂追隨加工的方法的一實施例的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

參閱圖1與圖2，本發(fā)明機械手臂追隨加工的系統(tǒng)的一實施例用以控制一機械手臂3對放置在一輸送設備4上的多個工件5進行加工，且所述工件5被該輸送設備4以一第一速度朝一第一方向d1移動；該機械手臂追隨加工的系統(tǒng)主要包含一主機1以及一影像擷取裝置2。

該主機1電耦接該機械手臂3及該輸送設備4以互相傳遞信號，在本實施例中，該主機1是以有線連接的方式電連接該機械手臂3及該輸送設備4(圖未示出)，然而，在其他實施態(tài)樣中，該主機1也可以無線傳輸?shù)姆绞诫婑罱釉摍C械手臂3及該輸送設備4。

該影像擷取裝置2與該主機1電耦接并安裝于該輸送設備4上方，配合參閱圖3，該影像擷取裝置2是根據(jù)該主機1發(fā)出的一影像擷取命令對該輸送設備4上的一偵測范圍100擷取一影像，在本實施例中， 該影像擷取裝置2為一具有運算能力的智能型攝影機(smartcamera)，因此該影像擷取裝置2會計算該影像中的一工件5在該輸送設備4上的一初始座標位置p1，且提供該初始座標位置p1給該主機1；此外，若該影像擷取裝置2判斷所擷取的該影像中不具有任何工件5時，則舍棄該影像，且該主機1會于一間隔時間后重新發(fā)出一影像擷取命令至該影像擷取裝置2，使其重新對該偵測范圍100擷取影像。

在本實施例中，該主機1是根據(jù)該初始座標位置p1、該第一速度，及一延遲時間t計算出一鄰近該工件5的目標座標位置p2(示于圖3)，再驅動該機械手臂3以一第二速度移動至該目標座標位置p2后，使該機械手臂3以該第一速度追隨該工件5朝該第一方向d1同步移動，以對該工件5進行加工。具體而言，該初始座標位置p1是代表該影像擷取裝置2擷取影像時該工件5在該輸送設備4上的位置，由于該機械手臂3自一待命位置開始移動的過程會產(chǎn)生該延遲時間t，而在該延遲時間t內(nèi)，該工件5是持續(xù)地以該第一速度朝該第一方向d1移動，也就是說，該工件5會在該延遲時間t內(nèi)持續(xù)地位移，而為了使該機械手臂3能準確地鄰近該工件5，該主機1需以該第一速度及該延遲時間t作為計算參數(shù)，計算出該工件5在該延遲時間t內(nèi)的一位移向量，再根據(jù)該初始座標位置p1配合該位移向量計算出該目標座標位置p2。也就是說，該工件5自該初始座標位置p1為起點，經(jīng)過該延遲時間t后即會位移至該目標座標位置p2，而該目標座標位置p2也代表該機械手臂3能準確地鄰近該工件5的位置。

在本實施例中，該輸送設備4具有一加工范圍200(示于圖3)，且該目標座標位置p2是位于該加工范圍200內(nèi)，具體而言，在一工件5以該第一速度進入該加工范圍200后，該機械手臂3才會鄰近并追隨該工件5，并在該工件5離開該加工范圍200之前，完成對該工件5的加工，而在本實施例中，如圖3所示，該影像擷取裝置2擷取該影像的偵測范圍100是部分重疊于該加工范圍200，且該偵測范圍100是鎖定該加工范圍200中該工件5進入的一端，以使該主機1在所述工件5真正進入該加工范圍200之前便可完成對該目標座標位置p2的計算。然而，在其他實施態(tài)樣中，該偵測范圍100與該加工范圍 200彼此獨立，又或者該偵測范圍100是位于該加工范圍200內(nèi)的態(tài)樣皆可實施，而不以本實施例為限。

且如圖1所示，該輸送設備4包括一以該第一速度載送所述工件5的輸送帶41，及一驅動該輸送帶41移動的變頻裝置42，該變頻裝置42可調(diào)整該第一速度且發(fā)出一調(diào)速命令給該主機1，使該主機1根據(jù)該調(diào)速命令控制該機械手臂3以調(diào)整后的該第一速度追隨進入加工范圍200的該工件5朝該第一方向d1移動，也就是說，該主機1會使該機械手臂3配合該輸送帶41的速度變化而同步追隨進入加工范圍200的該工件5。

如上所述的機械手臂追隨加工的系統(tǒng)，是由圖4所示本發(fā)明機械手臂追隨加工的方法的一實施例的流程所控制，該方法包含的步驟如下所述。

配合參閱圖1、圖2及圖3，首先，執(zhí)行影像擷取步驟s1：該主機1控制該影像擷取裝置2擷取該輸送設備4上的該偵測范圍100的一影像，以計算該影像中的一工件5的一初始座標位置p1，并提供該初始座標位置p1給該主機1，而若該影像擷取裝置2判斷該影像中不具有任何工件5時，該影像擷取裝置2將于一間隔時間后重復執(zhí)行本步驟s1，且該間隔時間可以由主機1或影像擷取裝置2設定。

接著進行追隨加工步驟s2：該主機1根據(jù)該初始座標位置p1及該第一速度控制該機械手臂3以一第二速度移動至一鄰近該工件5的目標座標位置p2，再以該第一速度追隨該工件5朝該第一方向d1同步移動，以對該工件5進行加工。在本實施例中，如圖1所示，該機械手臂3是用以將一螺絲6鎖附于該工件5的一螺孔，然而，該機械手臂3對該工件5的加工內(nèi)容并不以本實施例為限，在其他實施態(tài)樣中，該機械手臂3也可對該工件5執(zhí)行譬如各種組件的安裝、拆卸，或是針對該工件5本身執(zhí)行彎折、壓縮等。

最后是完成步驟s3：該主機1確認該機械手臂3完成加工后，控制該機械手臂3移動至一待命位置，并重復該影像擷取步驟s1。

在本實施例中，無論是在影像擷取步驟s1、追隨加工步驟s2或者完成步驟s3中，若該變頻裝置42發(fā)出該調(diào)速命令給該主機1，該主機1皆可即時根據(jù)該調(diào)速命令控制該機械手臂3以調(diào)整后的該第一 速度追隨進入加工范圍200的該工件5朝該第一方向d1移動。

綜上所述，本發(fā)明機械手臂追隨加工的方法及系統(tǒng)借由該主機1驅動該機械手臂3以相同于該輸送設備4的該第一速度追隨所述工件5，并在追隨所述工件5同時對其進行加工，相較于機械手臂在一固定位置對工件加工的現(xiàn)有方式，能夠進一步提升加工效率、增加產(chǎn)能，所以確實能達成本發(fā)明的目的。

惟以上所述者，僅為本發(fā)明的實施例而已，當不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，凡是依本發(fā)明權利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。