JP6734316B2 - ロボットの動作プログラムの設定装置、ロボット、およびロボットの制御方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1態様は、ロボットの動作プログラムの設定装置であって、前記ロボットが、前記動作プログラムに基づき、前記ロボットのアームの先端部に取付けられたツールを加工対象物上の所定の加工軌跡に沿って移動させるものであり、前記動作プログラムが、前記ツールの姿勢を前記所定の加工軌跡上の少なくとも1つの姿勢変更箇所で変化させるものであり、前記ツールを前記加工対象物の表面に対して傾けることができる角度範囲である許容傾斜角度の範囲内において、前記姿勢変更箇所に前記ツールが近付く時に前記ツールを傾ける指令を、前記動作プログラムに加える制御部を備える。
当該態様では、ツールを傾斜角度に向かって傾け始める位置又はタイミングを制御部が自動的に設定する。このため、動作プログラムを設定する時の手間が低減される。
当該態様では、ツールを傾斜角度に向かって傾け始める点である開始教示点が自動的に動作プログラムに加えられる。このため、動作プログラムを設定する時の手間が低減される。
また、加工用の動作プログラムの設定は、被加工部の品質の安定性に大きな影響を与える。当該態様では、開始教示点が明確に設定されるので、開始教示点がロボットの補間プログラム等によって毎回設定される場合と比較し、被加工部の品質の安定性を向上することが可能である。
本実施形態では、制御装置30はロボット10に設けられているロボット制御装置である。図1に示されるように、ロボット10はアーム20を有し、アーム20の先端にツール40が取付けられている。
許容角度設定用データ33dは、例えば図3に示されるように、加工対象物Wの材質、加工対象物Wの板厚、ツール40からのレーザ光の出力レベル、ツール40からのアシストガスの出力レベル、アシストガスの種類等と、ツール40の許容傾斜角度の範囲とを対応させたデータである。許容傾斜角度の範囲は、ツール40を加工対象物Wの表面に対して傾けることができる角度範囲である。
先ず、制御部31が、入力装置34、送受信部35等を用いて入力される開始信号を受付けると(ステップS1−1)、基本動作を入力するための基本動作入力状態となる(ステップS1−2)。基本動作は、ロボット10の先端部およびツール40の位置および姿勢をどのように変化させるかを示すものである。
なお、補間制御パラメータおよび補間制御指令はステップS1−2で記憶部33に保存されなくてもよい。この場合、ロボット10が実際に作業を行う際に、補間制御パラメータおよび補間制御指令が制御部31によって計算される。
この時点で、教示点Aから教示点Bまでの動作プログラム33bが作成され、当該動作プログラム33bが実行されると、教示点Aから教示点Bまでロボット10がツール40を移動させる。このように、本実施形態では、動作プログラム33bは、加工軌跡PLの一部分だけに対応している場合もある。
そして、制御部31は、ステップS1−5で設定される傾斜角度αに関する指令を、作成される動作プログラム33bに加え、ステップS1−6で設定される傾け開始位置を、作成される動作プログラム33bに予備的傾けの開始教示点B1として加える(ステップS1−7)。
なお、ステップS1−2において加工軌跡PLの全てに対応した動作プログラム33bが作成された後に、ステップS1−3〜S1−7が行われるように構成してもよい。
また、全ての姿勢変更箇所について、ツール40の姿勢を予備的に変更するように構成されていてもよい。例えば、全ての姿勢変更箇所においてツール40の姿勢が大きく変化することがわかっている場合に、当該構成が用いられる。この場合、ステップS1−4を行う必要はない。
また、ステップS1−6において、ツール40を傾け始める位置を設定する代わりに、ツール40を傾け始めるタイミングを設定することも可能である。例えば、姿勢変更箇所に到達する1秒前がツール40を傾け始めるタイミングとして設定される。
また、加工用の動作プログラム33bの設定は、被加工部の品質の安定性に大きな影響を与える。本実施形態では、開始教示点B1が明確に設定されるので、開始教示点B1がロボット10の補間プログラム等によって毎回設定される場合と比較し、被加工部の品質の安定性を向上することが可能である。
一方、使用者は、入力装置34を用いて、加工対象物Wの材質、加工対象物Wの板厚、レーザ光の出力レベル、アシストガスの出力レベル、アシストガスの種類等を予め入力している。このため、これらの入力情報を制御部31が認識している。
一方、ツール40を予備的に傾ける方向は、加工軌跡に沿った方向に限定されない。例えば、姿勢変更箇所においてツール40を加工軌跡に交差する方向に傾ける場合は、ツール40を予備的に傾ける方向も加工軌跡に交差する方向となる。
20 アーム
21 サーボモータ
30 制御装置
31 制御部
32 表示装置
33 記憶部
33a システムプログラム
33b 動作プログラム
33c 設定プログラム
33d 許容角度設定用データ
34 入力装置
35 送受信部
36 サーボ制御器
40 ツール
41 ノズル
41a 貫通孔
41b 中心軸線
42 レーザ発振器
43 アシストガス供給装置
W 加工対象物
α 傾斜角度
Claims (6)
- ロボットの動作プログラムの設定装置であって、
前記ロボットが、前記動作プログラムに基づき、前記ロボットのアームの先端部に取付けられたツールを加工対象物上の所定の加工軌跡に沿って移動させるものであり、
前記動作プログラムが、前記ツールの姿勢を前記所定の加工軌跡上の少なくとも1つの姿勢変更箇所で変化させるものであり、
前記ツールを前記加工対象物の表面に対して傾けることができる角度範囲である許容傾斜角度の範囲内において、前記姿勢変更箇所に前記ツールが近付く時に前記ツールを傾け始める指令を、前記動作プログラムに加える制御部を備え、
少なくとも前記加工対象物の材質および板厚と、前記許容傾斜角度の範囲と、を対応させた許容角度設定用データを格納する記憶部をさらに備え、
前記制御部が、前記許容角度設定用データを用いて得られる前記許容傾斜角度の範囲内において、前記姿勢変更箇所に前記ツールが到達する時又は到達直前の前記ツールの傾斜角度に関する指令を前記動作プログラムに加える、ロボットの動作プログラムの設定装置。 - ロボットの動作プログラムの設定装置であって、
前記ロボットが、前記動作プログラムに基づき、前記ロボットのアームの先端部に取付けられたツールを加工対象物上の所定の加工軌跡に沿って移動させるものであり、
前記動作プログラムが、前記ツールの姿勢を前記所定の加工軌跡上の少なくとも1つの姿勢変更箇所で変化させるものであり、
前記ツールを前記加工対象物の表面に対して傾けることができる角度範囲である許容傾斜角度の範囲内において、前記姿勢変更箇所に前記ツールが近付く時に前記ツールを傾け始める指令を、前記動作プログラムに加える制御部を備え、
少なくとも前記加工対象物の材質および板厚を用いて前記許容傾斜角度の範囲を導出する許容角度設定用の式を格納する記憶部をさらに備え、
前記制御部が、前記許容角度設定用の式を用いて得られる前記許容傾斜角度の範囲内において、前記姿勢変更箇所に前記ツールが到達する時又は到達直前の前記ツールの傾斜角度に関する指令を前記動作プログラムに加える、ロボットの動作プログラムの設定装置。 - 前記制御部が、前記ツールを前記傾斜角度に向かって傾け始める位置又はタイミングに関する指令を前記動作プログラムに加える、請求項1又は2に記載のロボットの動作プログラムの設定装置。
- 前記制御部が、前記ツールを前記傾斜角度に向かって傾け始める点である開始教示点を前記動作プログラムに加える、請求項1又は2に記載のロボットの動作プログラムの設定装置。
- 先端部にツールが取付けられたアームと、
動作プログラムに基づいて前記アームを制御し、前記ツールを加工対象物上の所定の加工軌跡に沿って移動させる制御部と、を備え、
前記動作プログラムが、前記ツールの姿勢を前記所定の加工軌跡上の少なくとも1つの姿勢変更箇所で変化させるものであり、
前記制御部が、前記ツールを前記加工対象物の表面に対して傾けることができる角度範囲である許容傾斜角度の範囲内において、前記姿勢変更箇所に前記ツールが近付く時に前記ツールを傾け始めるように構成されており、
少なくとも前記加工対象物の材質および板厚と、前記許容傾斜角度の範囲と、を対応させた許容角度設定用データ、又は、前記材質および前記板厚を用いて前記許容傾斜角度の範囲を導出する許容角度設定用の式を格納する記憶部をさらに備え、
前記制御部が、前記許容角度設定用データ又は前記許容角度設定用の式を用いて得られる前記許容傾斜角度の範囲内において、前記姿勢変更箇所に前記ツールが到達する時又は到達直前の前記ツールの傾斜角度に関する指令を前記動作プログラムに加える、ロボット。 - アームの先端部にツールが取付けられたロボットの制御方法であって、
制御部が、動作プログラムに基づいて前記ロボットの前記アームを制御し、前記ツールを加工対象物上の所定の加工軌跡に沿って移動させる加工工程を有し、
前記ロボットは、少なくとも前記加工対象物の材質および板厚と、前記ツールを前記加工対象物の表面に対して傾けることができる角度範囲である許容傾斜角度の範囲と、を対応させた許容角度設定用データ、又は、前記材質および前記板厚を用いて前記許容傾斜角度の範囲を導出する許容角度設定用の式を格納する記憶部を備えるものであり、
前記加工軌跡は、前記ツールの姿勢を変更しなければならない姿勢変更箇所を少なくとも1つ有し、
前記制御部が、前記許容角度設定用データ又は前記許容角度設定用の式を用いて得られる前記許容傾斜角度の範囲内において、前記姿勢変更箇所に前記ツールが到達する時又は到達直前の前記ツールの傾斜角度に関する指令を前記動作プログラムに加え、
前記制御部が、前記加工プログラムに基づき、前記姿勢変更箇所に前記ツールが近付く時に前記ツールを傾け始める、ロボットの制御方法。
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