JPH0683416A - Controller for robot with small graphic machining unit - Google Patents
Controller for robot with small graphic machining unitInfo
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- JPH0683416A JPH0683416A JP4237318A JP23731892A JPH0683416A JP H0683416 A JPH0683416 A JP H0683416A JP 4237318 A JP4237318 A JP 4237318A JP 23731892 A JP23731892 A JP 23731892A JP H0683416 A JPH0683416 A JP H0683416A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、プラズマト−チやレ
−ザト−チなどのツ−ルを把持して小円等の小図形を切
断加工等する小図形加工ユニットを有したロボットに関
し、特にロボット各軸の動きと小図形加工ユニットのツ
ール駆動軸の動きとを同期させて、連続作業を行うよう
にした小図形加工ユニットを有したロボットの制御装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot having a small figure processing unit for gripping a tool such as a plasma torch or a laser torch and cutting a small figure such as a small circle. In particular, the present invention relates to a control device for a robot having a small figure processing unit that synchronizes the movement of each axis of the robot and the movement of a tool driving axis of the small figure processing unit to perform continuous work.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、***切断加工等の加工を行う
***切断加工用ロボットにおいては、多自由度のロボッ
トア−ムの先端に***切断加工ユニットを取付け、この
***切断加工ユニットにプラズマト−チやレ−ザト−チ
などの切断加工用ツ−ルを把持させ、***切断加工ユニ
ット内に設けた駆動機構によってツ−ルを駆動すること
により、ツ−ルに所望の軌跡を描画させて切断加工を行
うようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a small hole cutting robot that performs processing such as small hole cutting, a small hole cutting unit is attached to the tip of a robot arm having multiple degrees of freedom, and a plasma plate is attached to this small hole cutting unit. -Hold a cutting tool such as a chisel or a laser torch, and drive the tool with a drive mechanism provided in the small hole cutting unit to draw a desired trajectory on the tool. I try to cut it.
【0003】この種の発明としては、特開昭63−23
5073号公報がある。この発明では、多自由度のロボ
ットア−ム先端にロボットア−ムの各軸の動きとは独立
して駆動される2重偏心構造の***切断加工ユニットが
設けられている。しかして、ロボットの各軸を駆動する
ことにより加工ユニットの基準位置がワ−ク上の加工す
べき所定位置に位置決めされる。そして、例えば小円の
切断加工を行う場合においては、ロボット各軸を動かさ
ずに加工すべき円の半径デ−タに基づき***切断加工ユ
ニットに把持されたツ−ルの先端が、***切断加工ユニ
ットのツール駆動軸により上記基準位置を回転中心とし
て回転され、小円の切断加工が行われるものである。An invention of this kind is disclosed in JP-A-63-23.
There is a publication of 5073. According to the present invention, a small hole cutting unit having a double eccentric structure, which is driven independently of the movement of each axis of the robot arm, is provided at the tip of the robot arm having multiple degrees of freedom. Then, by driving each axis of the robot, the reference position of the processing unit is positioned at a predetermined position on the work to be processed. For example, when cutting a small circle, the tip of the tool gripped by the small hole cutting unit based on the radius data of the circle to be processed without moving each axis of the robot is the small hole cutting process. The tool drive shaft of the unit rotates about the above-mentioned reference position as the center of rotation, and the small circle is cut.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述の発明では、ロボ
ットの各軸の動きとは独立して低慣性の***切断加工ユ
ニットのツール駆動軸によりツール先端が移動可能なこ
とから、確かに、小円等の***を高精度かつ迅速に切断
加工できるという利点はあるが、この発明の加工範囲は
***切断加工ユニットのツール駆動軸の動きによって限
定される2次元平面範囲内での円、四角、長円等の描画
に限定され、***切断加工ユニットの使い方も上記に限
定されるという不具合があった。この発明はこうした実
情に鑑みてなされたものであり、***切断加工ユニット
等小図形加工ユニットの描画する軌跡とロボットア−ム
の描画する軌跡とを複合させて連続作業を行うことがで
き、小図形加工ユニットの使い勝手が向上するロボット
の制御装置を提供することを目的とする。In the above invention, the tip of the tool can be moved by the tool driving shaft of the small hole cutting unit having a low inertia independently of the movement of each axis of the robot. Although there is an advantage that small holes such as circles can be cut with high accuracy and speed, the processing range of the present invention is a circle, a square, or a circle within a two-dimensional plane range limited by the movement of the tool driving shaft of the small hole cutting unit. There is a problem in that it is limited to drawing oval shapes and the usage of the small hole cutting processing unit is also limited to the above. The present invention has been made in view of these circumstances, and it is possible to perform continuous work by combining a locus drawn by a small figure machining unit such as a small hole cutting machining unit and a locus drawn by a robot arm. An object of the present invention is to provide a control device for a robot that improves the usability of a graphic processing unit.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、ロボットのアーム先端に、ツールを
有した小図形加工ユニットが取り付けられ、前記ロボッ
トの各軸を駆動制御することにより前記小図形加工ユニ
ットの基準位置をワーク上の所定経路に沿って移動させ
るとともに、前記小図形加工ユニットのツール駆動軸を
駆動制御することにより前記ツールの先端を前記基準位
置を回転中心として回転させ所定形状の小図形をワーク
上に描かせるようにした小図形加工ユニットを有したロ
ボットの制御装置において、前記小図形の一部を途中に
有した経路に沿って前記ツール先端を移動させる場合
に、前記小図形の始点に至るまでの経路においては、該
経路に沿って前記ツール先端が移動するように、かつ前
記ツール先端が前記小図形の始点に位置された際に前記
小図形加工ユニットの基準位置が前記小図形の回転中心
位置に位置されるように前記ロボット各軸および前記ツ
ール駆動軸を駆動制御し、前記小図形の始点から終点に
至るまでの経路においては、前記ツール先端が前記小図
形を描くように前記ツール駆動軸を駆動制御し、前記小
図形の終点以後の経路においては、該経路に沿って前記
ツール先端が移動するように前記ロボット各軸および前
記ツール駆動軸を駆動制御するようにしている。In order to achieve the above object, according to the present invention, a small figure processing unit having a tool is attached to the tip of an arm of a robot, and each axis of the robot is controlled by driving. The reference position of the small figure processing unit is moved along a predetermined path on the workpiece, and the tool drive shaft of the small figure processing unit is driven and controlled to rotate the tip of the tool about the reference position as a rotation center to a predetermined value. In a controller of a robot having a small figure processing unit adapted to draw a small figure of a shape on a work, when moving the tool tip along a path having a part of the small figure in the middle, In the path up to the starting point of the small figure, the tool tip moves along the path and the tool tip moves to the small point. When the robot is positioned at the starting point of the shape, the robot axes and the tool driving axes are controlled so that the reference position of the small figure processing unit is located at the rotation center position of the small figure, and the starting point of the small figure is set. In the path from the end point to the end point, the tool drive shaft is drive-controlled so that the tool tip draws the small figure, and in the path after the end point of the small figure, the tool tip is moved along the path. Each axis of the robot and the tool drive axis are drive-controlled so as to move.
【0006】[0006]
【作用】この発明の構成によれば、小図形の一部を途中
に有した経路に沿ってツール先端を移動させる場合に、
小図形の始点に至るまでの経路においては、該経路に沿
ってツール先端が移動するように、かつツール先端が小
図形の始点に位置された際に小図形加工ユニットの基準
位置が小図形の回転中心位置に位置されるようにロボッ
ト各軸およびツール駆動軸が駆動制御される。そして小
図形の始点から終点に至るまでの経路においては、ツー
ル先端が前記小図形を描くようにツール駆動軸が駆動制
御される。そして、小図形の終点以後の経路において
は、該経路に沿ってツール先端が移動するようにロボッ
ト各軸およびツール駆動軸が駆動制御される。According to the structure of the present invention, when the tip of the tool is moved along a path having a part of a small figure in the middle,
In the path up to the start point of the small figure, the reference position of the small figure processing unit is set so that the tool tip moves along the path and when the tool tip is located at the start point of the small figure. Each robot axis and tool drive axis are drive-controlled so as to be positioned at the center of rotation. In the path from the start point to the end point of the small figure, the tool drive axis is drive-controlled so that the tool tip draws the small figure. Then, in the path after the end point of the small figure, each robot axis and the tool drive axis are drive-controlled so that the tool tip moves along the path.
【0007】[0007]
【実施例】以下、図面を参照してこの発明に係わる実施
例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0008】図1は、実施例の***加工用ロボットの構
成を概念的に示したものである。この***加工用ロボッ
ト1は、多軸多関節(ここでは、6軸構造とする)を有
しており、ロボット1の先端ア−ム1aには手首1bが
配設されており、この手首1bには、切断加工用ト−チ
3を把持した2重偏心構造の***切断加工ユニット2が
取り付けられている。なお、ロボット1の各軸(以下、
ロボット軸という)は図3に示すモ−タM1からM6に
よって駆動され、***切断加工ユニット2の図2に示す
コンパス回転軸13およびコンパス半径軸11(以下、
総称してコンパス軸という)はモ−タVおよびモ−タW
によって駆動される。FIG. 1 conceptually shows the structure of the small hole machining robot of the embodiment. The small hole machining robot 1 has a multi-axis and multi-joint structure (here, it has a six-axis structure), and a wrist 1b is provided on a tip arm 1a of the robot 1, and the wrist 1b is provided. A small hole cutting unit 2 having a double eccentric structure, which holds a cutting torch 3, is attached to the. Each axis of the robot 1 (hereinafter,
The robot axis is driven by the motors M1 to M6 shown in FIG. 3, and the compass rotation axis 13 and the compass radius axis 11 (hereinafter, referred to as the "compass rotation axis" 13 of the small hole cutting processing unit 2 shown in FIG. 2).
Collectively referred to as compass axis) is a motor V and a motor W
Driven by.
【0009】図2は、この***切断加工ユニット2の駆
動系の模式図である。モ−タVのコンパス回転軸13に
は歯車Z3が固着され、この歯車Z3に歯車Z4が噛合
している。歯車Z4はコンパス中心位置Cを中心にして
回転するように支持され、またこの歯車Z4にはその内
側に軸受14を介して歯車Z2が支承されている。一
方、モ−タWのコンパス半径軸11には歯車Z5が固着
され、この歯車Z5に歯車Z6が噛合している。この歯
車Z6には駆動軸12が固着され、この駆動軸12の反
対側には歯車Z1が固着され、さらにこの歯車Z1に歯
車Z2が噛合している。この歯車Z1はコンパス中心位
置Cを中心にして回転するが、歯車Z2はこのコンパス
中心位置Cよりd1だけ偏心した軸Cgを中心にして回
転する。また歯車Z2には、ト−チ3が軸Cgから距離
d2だけ隔てて取り付けられている。FIG. 2 is a schematic diagram of a drive system of the small hole cutting processing unit 2. A gear Z3 is fixed to the compass rotating shaft 13 of the motor V, and a gear Z4 meshes with the gear Z3. The gear Z4 is supported so as to rotate around the center position C of the compass, and the gear Z2 is supported inside the gear Z4 via a bearing 14. On the other hand, a gear Z5 is fixed to the compass radius shaft 11 of the motor W, and a gear Z6 meshes with this gear Z5. A drive shaft 12 is fixed to the gear Z6, a gear Z1 is fixed to the opposite side of the drive shaft 12, and a gear Z2 is meshed with the gear Z1. The gear Z1 rotates about the compass center position C, while the gear Z2 rotates about an axis Cg that is eccentric by d1 from the compass center position C. A torch 3 is attached to the gear Z2 at a distance d2 from the axis Cg.
【0010】ここで、コンパス中心位置Cとト−チ3の
先端位置Pとの距離をrとすると、モ−タWを駆動させ
ることにより歯車Z5と、歯車Z6と、歯車Z1と、歯
車Z2とが回転し、これにより上記距離rが変化する。
そして、所定半径rの状態でモ−タVを駆動させるとコ
ンパス中心位置Cを中心にして歯車Z4が回転し、さら
にト−チ3が回転する。Assuming that the distance between the center position C of the compass and the tip position P of the torch 3 is r, the motor W is driven to drive the gear Z5, the gear Z6, the gear Z1 and the gear Z2. And rotate, which changes the distance r.
When the motor V is driven in the state of the predetermined radius r, the gear Z4 rotates around the center position C of the compass, and the torch 3 further rotates.
【0011】しかし、歯車Z4には軸受14を介して歯
車Z2が回転自在に支持されているので、半径rの円を
描画する場合は歯車Z4が回転したときに半径rが変化
しないようにモ−タWを逆回りに同期回転させる連れ回
り補正が行なわれる。However, since the gear Z2 is rotatably supported by the gear Z4 via the bearing 14, when drawing a circle having a radius r, the radius r does not change when the gear Z4 rotates. -Turn-around correction for synchronously rotating the counter W in the reverse direction is performed.
【0012】また、円以外の任意の形状(四角、長円、
円角)を描画するときには、モ−タVとモ−タWとの同
期速度を適宜変更し、モ−タVによる回転に伴ってモ−
タWの回転により決まる半径rを変化させれば任意の形
状(四角、長円、円角)を描画することができる。Any shape other than a circle (square, oval,
When drawing a (circle angle), the synchronous speed between the motor V and the motor W is appropriately changed, and the motor V is rotated in accordance with the rotation.
By changing the radius r determined by the rotation of the tab W, an arbitrary shape (square, ellipse, circle) can be drawn.
【0013】図3は、この実施例のロボット軸およびコ
ンパス軸の制御構成図を示すものであり、演算制御装置
4は、サ−ボアンプAMPv、AMPW 、AMP1から
AMP6を介して接続されるコンパス軸駆動用モ−タV
とWおよびロボット軸駆動用モ−タM1からM6のそれ
ぞれに制御信号を出力して各モ−タの駆動制御を行うと
ともに、入力される切断パタ−ンデ−タにしたがって切
断軌跡を算出するため演算を行ない、これにより***加
工用ロボットの切断軌跡制御を行うものである。なお、
この切断パタ−ンデ−タは以下のようなパラメ−タで構
成される。FIG. 3 shows a control configuration diagram of the robot axis and the compass axis of this embodiment. The arithmetic and control unit 4 has compass axes connected via servo amplifiers AMPv, AMPW, AMP1 to AMP6. Drive motor V
, W and robot axis drive motors M1 to M6 to output control signals to control the drive of each motor, and to calculate the cutting locus according to the cutting pattern data input. Therefore, the calculation is performed, and thereby the cutting locus control of the small hole machining robot is performed. In addition,
This cutting pattern data is composed of the following parameters.
【0014】 以下、この演算制御装置4の切断軌跡制御について説明
する。[0014] Hereinafter, the cutting trajectory control of the arithmetic and control unit 4 will be described.
【0015】この演算制御装置4は、ト−チ3の先端位
置Pとコンパス中心位置Cとの差を座標位置(x、y)
で求め、コンパス中心位置Cを補正することにより、ロ
ボット軸の補間動作とコンパス軸動作とを同期して駆動
制御を行うものである。その補間方法および補間動作の
基本的な考え方について図4および図5を用いて説明す
る。The arithmetic and control unit 4 calculates the difference between the tip end position P of the torch 3 and the compass center position C as the coordinate position (x, y).
Then, by compensating the compass center position C, drive control is performed in synchronization with the interpolation operation of the robot axis and the compass axis operation. The basic idea of the interpolation method and the interpolation operation will be described with reference to FIGS.
【0016】まず、図4により演算制御装置4へのティ
−チング処理におけるロボットア−ム先端の中心位置の
補間方法について説明する。この演算制御装置4へのテ
ィ−チングにおいては、コンパス軸を制御するコンパス
言語は、単独描画用と前後ステップとのオ−バ−ラップ
用の2種類設けられている。また、演算制御装置4のワ
−クエリアには、各軸の動作目標値位置を記憶するコン
パス動作目標値テ−ブルが設けられ、上述のパラメ−タ
の入力により生成される切断軌跡をこのテ−ブルに記憶
させる。First, a method of interpolating the center position of the tip of the robot arm in the teaching process to the arithmetic and control unit 4 will be described with reference to FIG. In the teaching to the arithmetic and control unit 4, two kinds of compass languages for controlling the compass axis are provided, one for a single drawing and the other for overlapping the front and rear steps. Further, the work area of the arithmetic and control unit 4 is provided with a compass operation target value table for storing the operation target value position of each axis, and the cutting locus generated by the input of the above-mentioned parameters is stored in this table. -Remember Bull.
【0017】以下、ステップl,m,nの場合における
演算制御装置4へのティ−チング処理について説明す
る。The teaching process for the arithmetic and control unit 4 in the case of steps l, m and n will be described below.
【0018】ステップl,m,nのティ−チング処理
は、演算制御装置4へステップl,m,nの前ステップ
l−1,m−1,n−1とステップl,m,nの後ステ
ップl+1,m+1,n+1とを連続してティ−チング
した後にステップl,m,nのティ−チングが行われ
る。このときのステップl−1,m−1,n−1および
ステップl+1,m+1,n+1のティ−チング処理
は、ト−チ3の先端位置Pをコンパス中心位置Cに固定
させた状態で行われる。The teaching process of steps l, m and n is performed by the arithmetic and control unit 4 before steps l-1, m-1 and n-1 and after steps l, m and n. After continuously teaching steps l + 1, m + 1, and n + 1, the teachings of steps l, m, and n are performed. At this time, the teaching process of steps l-1, m-1, n-1 and steps l + 1, m + 1, n + 1 is performed with the tip position P of the torch 3 fixed to the compass center position C. .
【0019】そして、ステップl,m,nが演算制御装
置4へオ−バ−ラップ用言語で追加ティ−チングされ、
その後ステップl−1,m−1,n−1とステップl+
1,m+1,n+1とステップl,m,nとによる下記
の合成処理が行われる。Then, steps l, m and n are additionally taught to the arithmetic and control unit 4 in the language for overlapping,
After that, steps l-1, m-1, n-1 and step l +
The following synthesizing process is performed by 1, m + 1, n + 1 and steps 1, m, n.
【0020】なお、図4(a)、(b)、(c)は、そ
れぞれ異なるケ−スを示す。4 (a), 4 (b) and 4 (c) show different cases.
【0021】ここで、ステップl−1,m−1,n−1
とステップl+1,m+1,n+1との境界座標をaと
し、ステップl,m,nの中心座標をOとし、この境界
座標aと中心座標Oとの距離をxとし,さらに図形の長
辺の長さの半分の値もしくは半径の値をyとする。Here, steps l-1, m-1, n-1
And a step 1 + 1, m + 1, n + 1, the boundary coordinate is a, the center coordinates of the steps 1, m, n are O, the distance between the boundary coordinate a and the center coordinate O is x, and the length of the long side of the figure is Let y be the value of half the height or the value of the radius.
【0022】図4(a)は、x≧yの場合のケ−スであ
り、この場合には同図の実線部で軌跡を描画するように
する。すなわち、ステップl−1とステップl+1では
ロボット軸とコンパス軸とを含めた補間移動を行わせ、
ステップlではロボット軸を停止させコンパス軸のみの
移動を行わせる。FIG. 4A shows the case when x ≧ y. In this case, the locus is drawn by the solid line portion in the figure. That is, in step l-1 and step l + 1, interpolation movement including the robot axis and the compass axis is performed,
In step l, the robot axis is stopped and only the compass axis is moved.
【0023】図4(b)は、x=0の場合のケ−スであ
り、この場合には同図の実線部で軌跡を描画するように
する。つまり、ステップm−1とステップm+1ではロ
ボット軸とコンパス軸とを含めた補間移動を行わせ、ス
テップmではロボット軸を停止させコンパス軸のみの移
動を行わせる。FIG. 4B shows the case when x = 0. In this case, the locus is drawn by the solid line portion in the figure. That is, in steps m-1 and m + 1, interpolation movement including the robot axis and the compass axis is performed, and in step m, the robot axis is stopped and only the compass axis is moved.
【0024】図4(c)は、x<yの場合のケ−スであ
り、この場合には同図の実線部で軌跡を描画するように
する。つまり、ステップn−1とステップn+1ではロ
ボット軸とコンパス軸とを含めた補間移動を行わせ、ス
テップnではロボット軸を停止させコンパス軸のみの移
動を行わせる。FIG. 4C shows a case in the case of x <y. In this case, the locus is drawn by the solid line portion in the figure. That is, in steps n-1 and n + 1, the interpolation movement including the robot axis and the compass axis is performed, and in step n, the robot axis is stopped and only the compass axis is moved.
【0025】なお、上記図4(a)、(b)、(c)の
ケ−スの使い分けおよび実行軌跡の決定は、演算制御装
置4へのステップl,m,nの入力時に行われる。It is to be noted that the use of the cases shown in FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c) and the determination of the execution locus are performed when the steps l, m and n are input to the arithmetic and control unit 4.
【0026】次に、演算制御装置4によるロボット軸お
よびとコンパス軸の補間動作について図5(a)、
(b)、(c)を用いて説明する。なお、図5(a)、
(b)、(c)は、上記図4(a)、(b)、(c)に
それぞれ対応した補間動作を示すものである。Next, the interpolation operation of the robot axis and the compass axis by the arithmetic and control unit 4 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (b) and (c). In addition, FIG.
4B and 4C show interpolation operations corresponding to FIGS. 4A, 4B, and 4C, respectively.
【0027】図5(a)において、ステップl−1の開
始座標Dと,ステップl+1の最終座標Eとステップl
の中心座標Oとすると、まず、ステップl−1の開始座
標Dからステップlの軌跡開始座標Aに向かってのトー
チ3の先端位置Pの移動は、ロボット軸による直線移動
で行われる。また、ステップl−1の開始座標Dからス
テップlの中心座標Oまでのコンパス中心位置Cの移動
は、ロボット軸による直線補間で行われる。すなわち、
コンパス中心位置Cは最終的にステップlの中心座標O
に位置することになる。そして、このコンパス中心位置
Cからステップlの軌跡開始座標Aに向かってのト−チ
3の先端位置Pの移動は、コンパス軸による直線移動で
行われる。これらの移動は同期して行われ、コンパス中
心位置Cのステップl−1の開始座標Dからステップl
の中心座標Oまでの移動と、ト−チ3の先端位置Pのコ
ンパス中心位置Cからステップlの軌跡開始座標Aまで
の移動とは、ト−チ3の先端位置Pをy軸方向に関して
移動しないように合成して動くように制御される。In FIG. 5A, the starting coordinate D of step l-1 and the final coordinate E of step l + 1 and step l
Assuming that the center coordinate is 0, the movement of the tip position P of the torch 3 from the start coordinate D of step 1-1 to the locus start coordinate A of step l is performed by linear movement by the robot axis. Further, the movement of the compass center position C from the start coordinate D of step l-1 to the center coordinate O of step l is performed by linear interpolation by the robot axis. That is,
The compass center position C is finally the center coordinate O of step l.
Will be located in. Then, the movement of the tip end position P of the torch 3 from the center position C of the compass to the locus start coordinate A in step 1 is performed by linear movement on the compass axis. These movements are carried out in synchronization, and from the start coordinate D of step l-1 of the compass center position C to step l
To the center coordinate O of the torch 3 and from the compass center position C of the tip position P of the torch 3 to the locus start coordinate A of step 1 move the tip position P of the torch 3 in the y-axis direction. It is controlled so that it does not combine and moves.
【0028】図5(b)において、ステップm−1の開
始座標Dと,ステップm+1の最終座標Eとステップm
の中心座標Oとすると、まず、ステップm−1の開始座
標Dからステップmの軌跡開始座標Aに向かってのトー
チ3先端位置Pの移動は、ロボット軸による直線移動で
行われ、またステップm−1の開始座標Dからステップ
mの中心座標Oまでのコンパス中心位置Cの移動は、ロ
ボット軸による直線補間で行われ、コンパス中心位置C
は最終的にステップmの中心座標Oに位置することにな
る。そして、このコンパス中心位置Cからステップmの
軌跡開始座標Aに向かってのト−チ3の先端位置Pの移
動は、コンパス軸による直線移動で行われる。これらの
移動は同期して行われ、コンパス中心位置Cのステップ
m−1の開始座標Dからステップmの中心座標Oまでの
移動と、ト−チ3の先端位置Pのコンパス中心位置Cか
らステップmの軌跡開始座標Aまでの移動とは、ト−チ
3の先端位置Pをx軸方向に関して移動しないように合
成して動くように制御される。In FIG. 5B, the starting coordinate D at step m-1, the final coordinate E at step m + 1, and step m.
Assuming that the center coordinate is 0, the movement of the torch 3 tip position P from the start coordinate D in step m-1 to the locus start coordinate A in step m is performed by linear movement by the robot axis, and again in step m. The movement of the compass center position C from the start coordinate D of -1 to the center coordinate O of step m is performed by linear interpolation by the robot axis, and the compass center position C
Will eventually be located at the center coordinate O of step m. Then, the movement of the tip end position P of the torch 3 from the center position C of the compass to the locus start coordinate A of step m is performed by linear movement along the compass axis. These movements are performed in synchronization, and the movement of the compass center position C from the start coordinate D of step m-1 to the center coordinate O of step m and the step of moving the compass center position C from the compass center position C of the tip position P of the torch 3 are performed. The movement of m to the locus start coordinate A is controlled so as to move the tip end position P of the torch 3 so as not to move in the x-axis direction.
【0029】すなわち、ステップm−1の開始座標Dと
ステップmの中心座標Oとの間のロボット軸によるを直
線補間の動きとコンパス軸によるト−チ3の先端位置P
のコンパス中心位置Cからステップmの軌跡開始座標A
への直線移動の動きを同一にして相殺させる。That is, the movement of linear interpolation by the robot axis between the start coordinate D of step m-1 and the center coordinate O of step m and the tip end position P of the torch 3 by the compass axis.
Starting point A of the trajectory of step m from the center position C of the compass
The movement of the linear movement to is made the same and it cancels.
【0030】図5(c)において、ステッn−1の開始
座標Dと,ステップn+1の最終座標Eとステップnの
中心座標Oとすると、まず、ステップn−1の開始座標
Dからステップnの軌跡開始座標Aに向かってのトーチ
3の先端位置Pの移動は、ロボット軸による直線移動で
行われ、またステップn−1の開始座標Dからステップ
nの中心座標Oまでのコンパス中心位置Cの移動は、ロ
ボット軸による直線補間で行われ、コンパス中心位置C
は最終的にステップmの中心座標Oに位置することにな
る。そして、このコンパス中心位置Cからステップnの
軌跡開始座標Aに向かってのト−チ3の先端位置Pの移
動は、コンパス軸による直線移動で行われる。これらの
移動は同期して行われ、この際のト−チ3の先端位置P
をx軸方向およびy軸方向に関して移動しないように合
成して動くように制御する。すなわち、ステップn−1
の開始座標Dとステップnの中心座標Oとの間のロボッ
ト軸によるを直線補間の動きとコンパス軸によるト−チ
3の先端位置Pのコンパス中心位置Cからステップnの
軌跡開始座標Aへの直線移動の動きを同一にして相殺さ
せる。In FIG. 5C, assuming that the start coordinate D of step n−1, the final coordinate E of step n + 1 and the center coordinate O of step n, first, the start coordinate D of step n−1 to the step n of step n are obtained. The movement of the tip end position P of the torch 3 toward the locus start coordinate A is performed by linear movement by the robot axis, and the compass center position C from the start coordinate D of step n-1 to the center coordinate O of step n. Movement is performed by linear interpolation using the robot axis, and the compass center position C
Will eventually be located at the center coordinate O of step m. Then, the movement of the tip end position P of the torch 3 from the center position C of the compass toward the locus start coordinates A in step n is performed by linear movement along the compass axis. These movements are performed in synchronization with each other, and the tip position P of the torch 3 at this time is moved.
Are controlled so as to move in a combined manner so as not to move in the x-axis direction and the y-axis direction. That is, step n-1
From the center position C of the compass at the tip position P of the torch 3 by the robot axis between the start coordinate D of step No. 3 and the center coordinate O of step n to the trajectory start coordinate A of step n by the compass axis. The movements of the linear movement are made the same to cancel each other.
【0031】上記補間方法に基づいたこの実施例の演算
制御装置4の動作手順について図6および図7のフロ−
チャ−トを参照して説明する。The operation procedure of the arithmetic and control unit 4 of this embodiment based on the above interpolation method is shown in the flow charts of FIGS. 6 and 7.
An explanation will be given with reference to the chart.
【0032】図6に示す演算制御装置4へのティ−チン
グ処理は、まずステップl−1,m−1,n−1とステ
ップl+1,m+1,n+1とを連続してティ−チング
が行われる。このとき、ロボット軸によってコンパス中
心位置Cが所定の位置になるようにロボット軸の設定が
行われる。すなわち、ロボットア−ム先端の中心位置と
コンパス中心位置Cとト−チ3の先端位置Pとは一致し
た位置に設定される(ステップ101)。In the teaching process for the arithmetic and control unit 4 shown in FIG. 6, first, the teaching is performed by successively performing steps l-1, m-1, n-1 and steps l + 1, m + 1, n + 1. . At this time, the robot axis is set so that the center position C of the compass is at a predetermined position by the robot axis. That is, the center position of the tip of the robot arm, the center position C of the compass, and the tip position P of the torch 3 are set to coincide with each other (step 101).
【0033】そして、ステップl、m、nのティ−チン
グが行われる。ここではステップl、m、nの切断パタ
−ンデ−タに応じたパラメ−タ(例えばv,L等)の数
値入力が行われ(ステップ102)、この数値入力によ
り演算制御装置4は、ト−チ3の先端位置Pの目標座標
の演算(描画軌跡の生成)を行ない、この演算結果を演
算制御装置4に設けられたコンパス動作目標値テ−ブル
に記憶する(ステップ103)。Then, the teaching of steps l, m and n is performed. Here, numerical values of parameters (for example, v, L, etc.) corresponding to the cutting pattern data of steps l, m, and n are input (step 102), and the arithmetic and control unit 4 receives the numerical values. The target coordinates of the tip position P of the torch 3 are calculated (drawing locus is generated), and the calculation result is stored in the compass operation target value table provided in the calculation control device 4 (step 103).
【0034】次に、演算制御装置4は、ステップl、
m、nとこの前ステップl−1,m−1,n−1と後ス
テップl+1,m+1,n+1との交点座標a、接点座
標AおよびBを求める演算を行う(ステップ104)。
この演算結果、ステップl−1,m−1,n−1とステ
ップl+1,m+1,n+1との交点座標をaとし、ス
テップl−1,m−1,n−1の最終目標座標をAと
し、またステップl+1,m+1,n+1の開始座標を
Bとする(ステップ105)。演算制御装置4は、この
最終目標座標Aおよび開始座標Bを上記コンパス動作目
標値テ−ブルに記憶して(ステップ106)ティ−チン
グ処理を終了する。Next, the arithmetic and control unit 4 carries out step l,
A calculation is performed to obtain intersection coordinates a and contact coordinates A and B between m and n and the preceding steps l-1, m-1, n-1 and the subsequent steps l + 1, m + 1, n + 1 (step 104).
As a result of this calculation, the intersection coordinates of steps l-1, m-1, n-1 and steps l + 1, m + 1, n + 1 are defined as a, and the final target coordinates of steps l-1, m-1, n-1 are defined as A. , And the start coordinates of steps l + 1, m + 1, and n + 1 are set to B (step 105). The arithmetic and control unit 4 stores the final target coordinates A and the start coordinates B in the compass operation target value table (step 106) and ends the teaching process.
【0035】次に、上記ティ−チングが行われた演算制
御装置4による運転動作について、図5および図7を用
いて説明する。Next, the operation of the arithmetic and control unit 4 which has been taught will be described with reference to FIGS. 5 and 7.
【0036】まず、演算制御装置4は、上記コンパス動
作目標値テ−ブルに記憶したステップl−1,m−1,
n−1の動作を開始点Dからステップl−1,m−1,
n−1の最終目標座標Aへ向かって実行開始するようコ
ンパス軸を駆動するモ−タVとモ−タWおよびロボット
軸を駆動するモ−タM1からM6に駆動信号を出力する
(ステップ201)。すると、モ−タM1からM6が駆
動され、またロボット軸がモ−タM1からM6によって
駆動され、これによってトーチ3の先端位置Pがステッ
プl−1,m−1,n−1の最終目標座標Aへ向かって
直線移動される(ステップ202)。これと同時にこの
ロボット軸によってコンパス中心位置Cがステップl、
m、nのティ−チングした中心座標Oへ直線補間される
(ステップ203)。また、同時にモ−タVおよびモ−
タWが駆動され、コンパス軸がモ−タVおよびモ−タW
によって駆動される。これによりト−チ3の先端位置P
がコンパス中心位置Cからステップl−1,m−1,n
−1の最終目標座標Aへ向かって直線移動される(ステ
ップ204)。First, the arithmetic and control unit 4 stores steps l-1, m-1, stored in the compass operation target value table.
From the starting point D, the steps n-1, m-1,
A drive signal is output to the motors V and W that drive the compass shafts and the motors M1 to M6 that drive the robot shafts so as to start execution toward the final target coordinate A of n-1 (step 201). ). Then, the motors M1 to M6 are driven, and the robot axis is driven by the motors M1 to M6, whereby the tip position P of the torch 3 is set to the final target of steps l-1, m-1, n-1. It is linearly moved toward the coordinate A (step 202). At the same time, the center position C of the compass is moved to step l by this robot axis.
Linear interpolation is performed on the center coordinates O of the teaching of m and n (step 203). At the same time, the motor V and the motor
The motor W is driven and the compass axis is the motor V and the motor W.
Driven by. As a result, the tip position P of the torch 3
From the compass center position C to steps l-1, m-1, n
It is linearly moved toward the final target coordinate A of -1 (step 204).
【0037】このステップ202からステップ204ま
での動作はそれぞれ並行して実行され、コンパス中心位
置Cはステップl−1,m−1,n−1の開始座標Dか
らステップl、m、nのティ−チングした中心座標Oに
移動し、ト−チ3の先端位置Pはステップl−1,m−
1,n−1開始座標Dからの最終目標座標Aまで直線移
動して切断軌跡を描画する。The operations from step 202 to step 204 are executed in parallel, and the compass center position C is calculated from the start coordinate D of steps l-1, m-1, n-1 to the tee of steps l, m, n. -Move to the center coordinate O that has been drawn, and the tip position P of the torch 3 is moved to step l-1, m-
The cutting locus is drawn by linearly moving from the 1, n-1 start coordinate D to the final target coordinate A.
【0038】次に、演算制御装置4は、上記コンパス動
作目標値テ−ブルに記憶したステップl、m、nの動作
を実行開始するよう上記各モ−タV、W、M1からM6
に駆動および停止信号を出力する(ステップ205)。
すると、ロボット軸を駆動するモ−タM1からM6が停
止され、これによってロボット軸が停止され、コンパス
中心位置Cはステップl、m、nのティ−チングした中
心座標Oに固定される。一方モ−タVおよびWは駆動さ
れ、コンパス軸がモ−タVおよびモ−タWによって駆動
される。すると、ト−チ3の先端位置Pは、ステップl
−1,m−1,n−1の最終目標座標Aからステップl
+1,m+1,n+1の開始座標Bまでのコンパス動作
目標値テ−ブルに記憶されたステップl、m、nの切断
軌跡に基づいた切断軌跡を描画する(ステップ20
6)。Next, the arithmetic and control unit 4 starts each of the motors V, W, M1 to M6 so as to start the operation of steps l, m and n stored in the compass operation target value table.
The drive and stop signals are output to (step 205).
Then, the motors M1 to M6 for driving the robot axis are stopped, and thereby the robot axis is stopped, and the center position C of the compass is fixed to the center coordinate O taught in steps l, m, and n. On the other hand, the motors V and W are driven, and the compass shaft is driven by the motors V and W. Then, the tip position P of the torch 3 is changed to the step l.
From the final target coordinates A of -1, m-1, n-1 to step l
A cutting locus based on the cutting loci of steps l, m, and n stored in the compass operation target value table up to the start coordinate B of +1, m + 1, n + 1 is drawn (step 20).
6).
【0039】さらに、演算制御装置4は、上記コンパス
動作目標値テ−ブルに記憶した次のステップl+1,m
+1,n+1の動作を開始座標Bより最終目標座標Eへ
向かって実行開始するよう上記各モ−タV、W、M1か
らM6に駆動信号を出力する(ステップ207)。する
と、モ−タM1からM6が駆動され、ロボット軸がモ−
タM1からM6によって駆動され、トーチ3の先端位置
Pがステップl+1,m+1,n+1の最終目標座標E
へ向かって直線移動され(ステップ208)、さらにロ
ボット軸によってコンパス中心位置Cがステップl+
1,m+1,n+1の開始座標Bへ直線補間される(ス
テップ209)。また同時にモ−タVおよびモ−タWが
駆動され、コンパス軸がモ−タVおよびモ−タWによっ
て駆動され、ト−チ3の先端位置Pがコンパス中心位置
Cへ向かって直線移動される(ステップ210)。Further, the arithmetic and control unit 4 stores the next step l + 1, m stored in the compass operation target value table.
A drive signal is output to each of the motors V, W, M1 to M6 to start execution of the +1 and n + 1 operations from the start coordinate B toward the final target coordinate E (step 207). Then, the motors M1 to M6 are driven, and the robot axes move.
The tip position P of the torch 3 is driven by the motors M1 to M6 and the final target coordinates E of steps l + 1, m + 1, n + 1.
Is linearly moved toward (step 208), and further the compass center position C is moved to step l + by the robot axis.
Linear interpolation is performed on the start coordinates B of 1, m + 1, n + 1 (step 209). At the same time, the motor V and the motor W are driven, the compass shaft is driven by the motor V and the motor W, and the tip position P of the torch 3 is linearly moved toward the compass center position C. (Step 210).
【0040】このステップ208からステップ210ま
での動作はそれぞれ並行して実行され、コンパス中心位
置Cは、ステップl、m、nのティ−チングした中心座
標Oからステップl+1,m+1,n+1の最終目標座
標Eに移動し、ト−チ3の先端位置Pはステップl+
1,m+1,n+1の開始座標Bから最終目標座標Eま
で直線移動して切断軌跡を描画する。このようにして、
基準位置が変わるステップl−1,m−1,n−1とス
テップl、m、nとステップl+1,m+1,n+1と
の軌跡をト−チ3によって連続して描画することができ
る。The operations from step 208 to step 210 are executed in parallel, and the compass center position C is determined from the taught center coordinates O of steps l, m and n to the final target of steps l + 1, m + 1 and n + 1. Move to the coordinate E and move the tip position P of the torch 3 to the step l +
The cutting locus is drawn by linearly moving from 1, m + 1, n + 1 start coordinates B to final target coordinates E. In this way
The loci of steps l-1, m-1, n-1 where the reference position changes and steps l, m, n and steps l + 1, m + 1, n + 1 can be continuously drawn by the torch 3.
【0041】なお、実施例では切断加工を行うロボット
に適用した場合を想定して説明したが、これに限定され
ることなくシーリング作業等の任意の作業を行うロボッ
トに適用可能である。The embodiment has been described on the assumption that it is applied to a robot for cutting work, but the invention is not limited to this and can be applied to a robot for performing arbitrary work such as sealing work.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、***切断加工ユニット等小図形加工ユニットの描画
する軌跡とロボットア−ムの描画する軌跡とを複合させ
て連続作業を行うようにしたので、小図形加工ユニット
の使い勝手が飛躍的に向上するとともに、ロボットの作
業性が飛躍的に向上する。As described above, according to the present invention, the locus drawn by the small figure machining unit such as the small hole cutting machining unit and the locus drawn by the robot arm are combined to perform continuous work. Therefore, the usability of the small figure processing unit is dramatically improved, and the workability of the robot is dramatically improved.
【図1】図1はこの発明に係る小図形加工ユニットを有
したロボットの構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a robot having a small figure processing unit according to the present invention.
【図2】図2は実施例の***切断加工ユニットの駆動系
の構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a drive system of the small hole cutting processing unit of the embodiment.
【図3】図3は実施例のロボットにおけるロボット軸お
よびコンパス軸を制御する装置の構成を示すブロック図
である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for controlling a robot axis and a compass axis in the robot of the embodiment.
【図4】図4は実施例におけるティ−チング処理を説明
するために図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a teaching process in the embodiment.
【図5】図5は実施例のロボットのロボット軸およびコ
ンパス軸の補間動作を説明するために用いた図である。FIG. 5 is a diagram used for explaining an interpolation operation of a robot axis and a compass axis of the robot of the embodiment.
【図6】図6は実施例の演算制御装置のティ−チング処
理手順を示したフロ−チャ−トである。FIG. 6 is a flow chart showing a teaching processing procedure of the arithmetic and control unit of the embodiment.
【図7】図7は実施例の演算制御装置によるロボット軸
およびコンパス軸の制御手順を示したフロ−チャ−トで
ある。FIG. 7 is a flowchart showing a control procedure of a robot axis and a compass axis by the arithmetic and control unit of the embodiment.
1 ロボットア−ム 2 ***切断加工ユニット 3 ト−チ 4 演算制御装置 C コンパス中心位置 P ト−チの先端位置 1 Robot arm 2 Small hole cutting processing unit 3 Torch 4 Arithmetic controller C Compass center position P Torch tip position
Claims (1)
た小図形加工ユニットが取り付けられ、前記ロボットの
各軸を駆動制御することにより前記小図形加工ユニット
の基準位置をワーク上の所定経路に沿って移動させると
ともに、前記小図形加工ユニットのツール駆動軸を駆動
制御することにより前記ツールの先端を前記基準位置を
回転中心として回転させ所定形状の小図形をワーク上に
描かせるようにした小図形加工ユニットを有したロボッ
トの制御装置において、 前記小図形の一部を途中に有
した経路に沿って前記ツール先端を移動させる場合に、 前記小図形の始点に至るまでの経路においては、該経路
に沿って前記ツール先端が移動するように、かつ前記ツ
ール先端が前記小図形の始点に位置された際に前記小図
形加工ユニットの基準位置が前記小図形の回転中心位置
に位置されるように前記ロボット各軸および前記ツール
駆動軸を駆動制御し、 前記小図形の始点から終点に至るまでの経路において
は、前記ツール先端が前記小図形を描くように前記ツー
ル駆動軸を駆動制御し、 前記小図形の終点以後の経路においては、該経路に沿っ
て前記ツール先端が移動するように前記ロボット各軸お
よび前記ツール駆動軸を駆動制御するようにした小図形
加工ユニットを有したロボットの制御装置。1. A small figure processing unit having a tool is attached to the tip of an arm of a robot, and by driving and controlling each axis of the robot, the reference position of the small figure processing unit is moved along a predetermined path on a workpiece. And a small figure of which the tip of the tool is rotated about the reference position as a center of rotation by driving and controlling the tool drive shaft of the small figure processing unit to draw a small figure of a predetermined shape on the work. In a controller of a robot having a processing unit, when moving the tool tip along a path having a part of the small figure in the middle, in the path to the starting point of the small figure, the path So as to move the tool tip along the base of the small figure processing unit when the tool tip is located at the starting point of the small figure. Each of the robot axes and the tool drive axis are drive-controlled so that the position is located at the rotation center position of the small figure, and in the path from the start point to the end point of the small figure, the tool tip is Drive control of the tool drive axis is performed so as to draw a figure, and in a path after the end point of the small figure, drive control of each robot axis and the tool drive axis is performed so that the tool tip moves along the path. A control device for a robot having a small figure processing unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4237318A JPH0683416A (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Controller for robot with small graphic machining unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4237318A JPH0683416A (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Controller for robot with small graphic machining unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0683416A true JPH0683416A (en) | 1994-03-25 |
Family
ID=17013595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4237318A Pending JPH0683416A (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Controller for robot with small graphic machining unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0683416A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004174709A (en) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Kuka Roboter Gmbh | Method and device for machining workpiece |
CN100413655C (en) * | 2004-04-07 | 2008-08-27 | 陈炯 | Built-in robot |
US9314873B2 (en) * | 2011-03-21 | 2016-04-19 | Electronics And Computer Highlights | Apparatus for laser working of flat elements |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP4237318A patent/JPH0683416A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004174709A (en) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Kuka Roboter Gmbh | Method and device for machining workpiece |
CN100413655C (en) * | 2004-04-07 | 2008-08-27 | 陈炯 | Built-in robot |
US9314873B2 (en) * | 2011-03-21 | 2016-04-19 | Electronics And Computer Highlights | Apparatus for laser working of flat elements |
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