JPH06278060A - ***切断加工ユニットの軌跡制御方法 - Google Patents
***切断加工ユニットの軌跡制御方法Info
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- JPH06278060A JPH06278060A JP5068610A JP6861093A JPH06278060A JP H06278060 A JPH06278060 A JP H06278060A JP 5068610 A JP5068610 A JP 5068610A JP 6861093 A JP6861093 A JP 6861093A JP H06278060 A JPH06278060 A JP H06278060A
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- cutting
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- small hole
- hole cutting
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Abstract
切断をなし得る***切断加工ユニットの軌跡制御方法を
提供することを目的とする。 【構成】***切断加工ユニットをロボットのアーム先端
に取り付け、所望の***切断軌跡の中心位置を始点とし
て***切断軌跡の所定の位置まで切断用トーチを所定の
軌跡に沿って加速し、該所定位置から前記***切断軌跡
にそって切断用トーチを一巡移動してワーク切断を行
い、その後前記所定位置から前記始点位置まで前記加速
区間の円軌跡とは対称方向に位置する所定の軌跡にそっ
て減速を行うことによりワーク切断作業を行う***切断
加工ユニットの軌跡制御方法において、前記ワーク切断
区間から減速区間に進入するときの切り逃げ角を任意設
定可能にしたことを特徴とする。
Description
ームの先端に取り付けられ、プラズマトーチやレーザを
把持して小さな軌跡の切断加工を行う***切断加工ユニ
ットの軌跡制御方法に関する。
ロボットのアームの先端にプラズマトーチやレーザトー
チなどの切断用トーチを取り付けて切断加工を行う切断
加工用ロボットにおいては、ロボットの各軸のみの駆動
による切断加工では、小さな軌跡の切断加工を行う場合
には位置精度が低くまた軌跡長のわりには大きな駆動力
を必要とするので、ロボットのアーム先端に***切断加
工ユニットを取付け、この***切断加工ユニットに前記
切断用トーチを把持させ、***加工ユニット内に設けた
駆動機構によって前記切断用トーチを駆動することによ
り切断用トーチに所望の軌跡を描かせて切断加工を行う
ようにしている。
り付けた3次元ファインプラズマロボットを示すもので
あり、また図8はその取付部分を拡大して示すものであ
る。これらの図において、1はロボット本体、2は架
台、3はプラズマトーチ、4は***加工ユニット、5は
ベース、6は高周波ボックス、7は接続ケーブル、8は
プラズマ電源、9はロボットコントローラ、10はティ
ーチングボックスである。
内部構成を示すものであり、図10はその模式図であ
る。
軸11には内歯歯車Z1が固着されており、この内歯歯
車Z1に外歯歯車Z2が噛合している。内歯歯車Z1は
中心軸Cを中心として回転するが、外歯歯車Z2は中心
軸Cより距離d1だけ偏心した軸Cgを中心として回転す
る。
ズマトーチ3が軸Cgから距離d2だけ隔てて取付けられ
ている。Pはプラズマトーチ3の中心位置である。
Z1に噛み合った外歯歯車Z2が回転軸Cgを中心とし
て回転する。
Z3が固着されており、この外歯歯車Z3に外歯歯車Z
4が噛合している。外歯歯車Z4は中心軸Cを中心にし
て回転するように支持されており、またこの外歯歯車Z
4はその内側で軸受14を介して前記歯車Z2を支承し
ている。
車Z3を介して外歯歯車Z4に伝えられ、これにより外
歯歯車Z4が中心軸Cを中心にして回転する。したがっ
て、外歯歯車Z3に軸受14を介して支持されている歯
車Z2も中心軸Cを中心に回転する。
距離をrとすると、モータAにより内歯歯車Z1を回転
させると、歯車Z1に噛み合った外歯歯車Z2が回転
し、これにより前記距離rが変化する。
り歯車Z3を回転させると、歯車Z3と噛み合った歯車
Z4が中心軸Cを中心に回転する。
車Z2が回転自在に支持されているので、半径rの円を
描く場合は歯車Z4が回転したときに半径rが変化しな
いようにモータAを逆回りに同期回転させる(連れ回り
補正)。
を描くときには、モータAとモータBの同期速度を適宜
変更し、モータBによる回転(回転角α)に伴ってモー
タAの回転により決まる半径rを変化させれば、0≦r
≦d1+d2の範囲内で極座標表示(r,α)で与えられ
る任意の形状(四角、長円)を描くことができる。
れば、モータA、Bによって偏心した中心軸CおよびC
gを中心にした回転運動をプラズマトーチ3に生じさ
せ、この2つの回転運動を同時に制御することでロボッ
ト本体のアームを動かさずにプラズマトーチ3に適宜の
2次元軌跡を描かせることができる。
切断軌跡を示すものであり、プラズマトーチ3は最初に
切断軌跡(半径fRの円)の中心位置P0に位置し、この
位置P0を始点(待機点)にして移動する。
の小円の右半分の加速区間(P0→P1)を半時計回りに
移動した後、半径fRの円にそって切断区間を半時計回
りに移動することで再び位置P1に戻り(P1→P2→P
1)、この後半径frの小円の左半分の減速区間(P1→
P0)を時計回りに移動する事で再び元の位置P0に戻る
ようにしている。このように、切断軌跡の始点と終点は
一致しており、かつこの位置は切断軌跡の中心P0であ
る。
速区間の軌跡は双方とも、始点P0および点P1を結ぶ線
分を直径とした半円弧を用いるようにしていたので、こ
れらの交差部分即ち点P1の部分が山形に残ってしまう
という問題がある。特に、切断速度が上がると、切断軌
跡は指定軌跡より内側にずれる傾向が大きくなる、上記
山形が大きくなっていた。
たもので、軌跡精度および切断精度を向上させ、高品質
の切断をなし得る***切断加工ユニットの軌跡制御方法
を提供することを目的とする。
ーチを2次元方向に移動させる***切断加工ユニットを
ロボットのアーム先端に取り付け、所望の***切断軌跡
の中心位置を始点として***切断軌跡の所定の位置まで
切断用トーチを所定の軌跡に沿って加速し、該所定位置
から前記***切断軌跡にそって切断用トーチを一巡移動
してワーク切断を行い、その後前記所定位置から前記始
点位置まで前記加速区間の円軌跡とは対称方向に位置す
る所定の軌跡にそって減速を行うことによりワーク切断
作業を行う***切断加工ユニットの軌跡制御方法におい
て、前記ワーク切断区間から減速区間に進入するときの
切り逃げ角を任意設定可能にしたことを特徴とする。そ
して、前記切り逃げ角としては、減速区間の軌跡が前記
始点位置と前記減速区間の開始点とを結ぶ線分に直角な
線分の方向を長軸方向とする長円になるような角度に設
定するようにすれば、より高精度の切断加工をなし得
る。
能にして、切断速度や切断半径を考慮した適当な角度に
する事により、切断品質を向上させるようにする。そし
て、切り逃げ角としては、減速区間の軌跡が前記長円に
なるような角度に設定するようにすれば、以前は残って
いた山形の部分をなくすことができる。
って詳細に説明する。
ラ9内の切断処理に関する制御系の構成例を示すもので
あり、図3において、軌跡演算部20は、切断パターン
データにしたがって切断軌跡を算出するため演算を行う
ものである。切断パターンデータは以下のようなパラメ
ータで構成される。
はx−y直交座標系P(x,y)で表されており、座標
変換部30ではx−y直交座標系によるトーチ軌跡P
(x,y)をモータA,Bの軸座標系(θA,θB)に変
換する。またこの座標変換部30ではモータAの連れ回
りを補正する。座標変換部30で算出されたモータA,
Bの位置指令(θA,θB)はサーボ制御部40に入力さ
れる。サーボ制御部40では、入力された位置指令(θ
A,θB)に基づきモータA,Bをサーボ制御する。
演算される切断軌跡について、図1に示すように、切断
区間から減速区間への進入角(これを切り逃げ角とい
う)φを可変設定可能なようにして、切り逃げ角φを円
弧の場合より小さく設定できるようにすることで、従来
点P1に発生していた山形の部分をなくすようにしてい
る。
すように、長円にすることで改善を図っている。
正方形状の***を切断した場合の実際の軌跡を示すもの
で、図2(b)は減速区間の軌跡が円弧である従来技術
による実際の軌跡を示すものであり、図4(a)、
(b)がそれらの各実験結果を示している。なお、図4
の実験結果においては、穴形状(円、正方形)、寸法、
切断速度を各種変えており、実験値としては、切断開始
点P1における半径R(図2参照)を表記している。
に、本発明のほうが従来技術に比べて上記半径Rの値に
関して、誤差が確実に少なくなっている。
内径を、図5のa〜eの5箇所で計測した。
で、図6(a)が本実施例によるもの、図6(b)が従
来技術による結果を示している。この場合は、それぞれ
4個の同じ穴を切断している。
よるほうが、測定した各辺長a〜eのばらつきが、従来
技術に比べて少ないことが確認できる。
ことにより、軌跡精度及び切断精度とも向上するととも
に、減速開始点に発生していた山形部分をなくすことが
できるようになる。
ラズマによる切断装置に適用するようにしたが、本発明
をCO2レーザやYAGレーザ等のレーザ切断装置、ガ
ス溶断による切断装置などの他の切断装置に適用するよ
うにしてもよい。
成としては、図9、図10に示した様な偏心式のものに
限るわけではない。例えば、図12や図13に示すよう
なスカラタイプの***切断加工ユニットに本発明を適用
するようにしても良い。
0にブラケット51を設け、このブラケット51に支持
部材52が固着されている。支持部材52には、第1ア
ーム53が軸55を中心に回転自在に支持されており、
また第1アームには軸56を中心に第2アーム54が回
転自在に支持されている。軸55は減速器などを介して
第1駆動モータ58の回転軸に連結されており、また軸
56は減速器などを介して第2駆動モータ59の回転軸
に連結されている。そして、第2アーム54の先端には
工具を把持するための部材57が固着されている。
及び第2アーム53、54の回転により第2アーム54
の先端に固着した工具把持部材57の軸心をある平面内
で任意の軌跡を描かせる。
続された支持部材52に対し、軸55を中心に第1アー
ム53を回転自在に支持し、さらに第1アーム先端に設
けた軸60を中心に第2アーム54を回転自在に支持す
るようにしている。第2アーム54の先端に工具を把持
するための部材57を固着している。第1アーム53の
駆動は軸56に減速器などを介してその回転軸が連結さ
れた第1駆動モータ58によって行う。第2アーム54
の駆動は、第2駆動モータ59の回転を軸55、ベルト
61、減速器などを介して軸60に伝えることによって
行う。
切断区間から減速区間への切り逃げ角を可変設定可能な
ようにして、切り逃げ角を円弧の場合より小さく設定で
きるようにしたので、従来、減速開始点に発生していた
山形の部分をなくすことができるとともに、軌跡精度及
び切断精度を向上させることができる。
図である。
術による切断軌跡を示す図である。
ブロック図である。
である。
である。
マ切断ロボットの全体構成を示す斜視図である。
である。
概念図である。
示す概念図である。
Claims (2)
- 【請求項1】切断用トーチを2次元方向に移動させる小
穴切断加工ユニットをロボットのアーム先端に取り付
け、所望の***切断軌跡の中心位置を始点として***切
断軌跡の所定の位置まで切断用トーチを所定の軌跡に沿
って加速し、該所定位置から前記***切断軌跡にそって
切断用トーチを一巡移動してワーク切断を行い、その後
前記所定位置から前記始点位置まで前記加速区間の円軌
跡とは対称方向に位置する所定の軌跡にそって減速を行
うことによりワーク切断作業を行う***切断加工ユニッ
トの軌跡制御方法において、 前記ワーク切断区間から減速区間に進入するときの切り
逃げ角を任意設定可能にしたことを特徴とする***切断
加工ユニットの軌跡制御方法。 - 【請求項2】前記切り逃げ角は、減速区間の軌跡が前記
始点位置と前記減速区間の開始点とを結ぶ線分に直角な
線分の方向を長軸方向とする長円になるような角度に設
定される請求項1記載の***切断加工ユニットの軌跡制
御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06861093A JP3175993B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | ***切断加工ユニットの軌跡制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06861093A JP3175993B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | ***切断加工ユニットの軌跡制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06278060A true JPH06278060A (ja) | 1994-10-04 |
JP3175993B2 JP3175993B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=13378715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06861093A Expired - Lifetime JP3175993B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | ***切断加工ユニットの軌跡制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3175993B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101469300B1 (ko) * | 2010-06-03 | 2014-12-04 | 현대중공업 주식회사 | 절단기를 이용한 고정 홀의 형성방법 |
WO2015121745A1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | Lincoln Global, Inc. | System and method for multiverse controls |
WO2019003513A1 (ja) | 2017-06-29 | 2019-01-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | レーザ加工システムおよびレーザ加工システムの制御方法 |
CN109862993A (zh) * | 2016-10-24 | 2019-06-07 | 通快机床两合公司 | 用于借助激光射束切割工件的方法 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP06861093A patent/JP3175993B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101469300B1 (ko) * | 2010-06-03 | 2014-12-04 | 현대중공업 주식회사 | 절단기를 이용한 고정 홀의 형성방법 |
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US9878392B2 (en) | 2014-02-17 | 2018-01-30 | Lincoln Global, Inc. | System and method for multiverse controls |
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WO2019003513A1 (ja) | 2017-06-29 | 2019-01-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | レーザ加工システムおよびレーザ加工システムの制御方法 |
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JPWO2019003513A1 (ja) * | 2017-06-29 | 2020-04-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | レーザ加工システムおよびレーザ加工システムの制御方法 |
EP3646983A4 (en) * | 2017-06-29 | 2020-09-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | LASER PROCESSING SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING A LASER PROCESSING SYSTEM |
CN110785257B (zh) * | 2017-06-29 | 2021-08-27 | 松下知识产权经营株式会社 | 激光加工***以及激光加工***的控制方法 |
Also Published As
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---|---|
JP3175993B2 (ja) | 2001-06-11 |
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