JPH08152911A - 加工しろに応じてロボット動作を制御する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、教示再生ロボットのハンド
によって加工対象ワークを把持し、これを加工工具へ押
し付けて加工する方法において、様々の大きさの加工し
ろのワークに適応してロボット動作の制御を行い、加工
時間の短縮を図ることである。 【構成】 ワークの非加工部の母材先端を加工工具に押
し付けて加工開始する位置点Ｐsを教示する。教示再生
ロボットのハンドによって加工対象ワークを把持し、ワ
ークの加工しろの長さｈを長さ計測センサによって計測
する。制御装置内の教示点シフト演算部にて、ワークの
加工工具への押し付け加工開始シフト位置点Ｐs’を教
示位置Ｐsよりもワークと加工工具とを結ぶ直線方向に
加工しろの長さｈ分を移動するように演算する。ロボッ
トはこの押し付け加工開始シフト位置点Ｐs’に移動し
てワークの加工部を加工する動作に入る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、教示再生ロボットに
て、加工対象ワークの加工部を加工工具に押し付け、加
工しろの長さに応じてロボット動作を制御する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の加工しろを加工するためにロボッ
ト動作を制御する方法を図５、６に基づいて説明する。
図５はワーク７を教示再生ロボット（図示せず）のハン
ド３にて把持し、ワーク７の加工部６を加工工具４に押
し付けて加工する動作を教示する方法を示す。

【０００３】加工動作の教示には、ワーク７は加工部６
の無い物を用いる。ワーク７の加工部の加工しろの長さ
ｈは、同一アイテムの個々のワークにより各種の長さの
ものがある。加工動作の教示には加工しろの長さｈの最
大ｈmaxのワークを加工することを想定し、ワーク７上
の非加工部の母材５先端点Ｑ1点を加工工具４に押し付
けて加工動作開始する位置点Ｐsよりｈmax分だけ加工工
具４から後退した点を加工開始位置点Ｐxとして加工動
作の教示を行う。

【０００４】図６は図５で教示した加工動作教示データ
を基にして教示再生ロボット（図示せず）を再生し、ワ
ーク７の加工部６の加工しろの長さｈを加工速度ｖで加
工する動作を示す。

【０００５】教示再生ロボット（図示せず）を再生し、
前記ロボットの任意の位置から、前記方法で教示した加
工開始位置点Ｐxへ非加工部の母材６先端点Ｑ1点を移動
する。しかる後に加工動作に入るが、ワーク７の加工部
６の加工しろの長さｈがｈmaxよりほとんどの物が小さ
いため、ワーク７の加工部６の先端点Ｑ2を加工工具４
へ押し付けるまでに非加工動作距離ｈdが生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなロボット
の教示、再生方法では次のような問題点がある。従来の
教示再生ロボットへのワークの加工部の加工しろの長さ
ｈmaxに応じてロボット動作を制御する方法では、ワー
クの加工部の加工しろの長さｈmax分後退した位置に、
ワークの加工部の加工しろの長さｈに関係なく常に加工
開始位置点Ｐxがあるため非加工動作距離ｈdが生じ、非
加工動作距離ｈdを移動する時間が加工時間の無駄とな
り、加工動作の効率が悪いことになる。本発明の目的
は、加工時間の無駄を無くし、加工動作の効率向上を図
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、教示再生ロボ
ットのハンドにて加工対象ワークを把持し、前記ワーク
の加工部を前記ロボットの動作範囲内に設置された加工
工具へ押し付け、加工しろに応じてロボットの動作を制
御する方法において、

【０００８】ワークの非加工部の母材先端点Ｑ1を加工
工具に押し付けて加工開始する位置点Ｐsを教示再生ロ
ボットにて教示し、

【０００９】再生においては長さ計測センサによって前
記ワークの加工部の加工しろの長さｈを計測し、

【００１０】前記計測データｈをロボット制御装置内の
センサ信号入力部へ取り込み、

【００１１】前記加工工具に押し付けて加工開始する位
置点Ｐsと前記計測データｈを前記ロボット制御装置内
の教示点シフト演算部に取り込み、

【００１２】前記ワークの加工工具への押し付け加工開
始シフト位置Ｐs’を前記ワークと前記加工工具とを結
ぶ直線方向に前記ワークの加工しろの長さｈの大きさ分
を移動させるように前記教示点シフト演算部にて演算
し、

【００１３】加工開始シフト位置点Ｐs’の演算データ
を前記ロボット制御装置内のロボット制御及び駆動部へ
転送し、

【００１４】前記教示再生ロボットを加工開始シフト位
置点Ｐs’へ移動し、前記ワークの加工部を加工するこ
とを特徴とする加工しろに応じてロボット動作を制御す
る方法である。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例についてを図１から図４に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明の全体構成を示
す。教示再生ロボット１とこれを制御するロボット制御
装置２を主構成とし、教示再生ロボット１の可動部先端
には母材５と加工部６とからなるワーク７を把持するた
めのハンド３を設ける。

【００１６】回転機構を有する研削、切断、研磨等の加
工工程に合わせた加工工具４を教示再生ロボット１の動
作範囲内に固定して設ける。加工工具４は例えばグライ
ンダがあり、加工はワーク７の加工部６を研削する砥石
研削が挙げられる。

【００１７】ワーク７には例えば鋳物があり、バリや湯
口跡が加工部になる。この加工部は同一アイテムでも個
々のワークによって大小様々の大きさのものがある。教
示に用いるワークは、手加工等にて加工部を除去したモ
デルワークを用い、モデルワークをハンド３にて把持す
る。

【００１８】加工工具４とハンド３の間には、ワーク７
の加工部６の加工しろの長さｈを計測するための長さ計
測センサ８をロボット本体１の動作範囲内に固定して設
ける。センサ８は非接触式のものであり、たとえばレー
ザー長さ計測センサなどがある。

【００１９】教示再生ロボット１と制御装置２は、教示
再生ロボット１を制御するために動力線３１および信号
線３２により結線する。動力線３１はロボット各軸のＡ
Ｃサーボモータへの動力を供給するものであり、信号線
３２はロボット各軸の現在位置を示すエンコーダのパル
スデータを制御装置２へ転送するものである。

【００２０】教示再生ロボット１は、図１では６軸多関
節型としているが、ワーク７の加工部６を加工する姿勢
及び加工反力、耐負荷力、剛性が満たされれば、他の形
式のロボットを用いても良い。

【００２１】ロボット制御装置２は、加工部６の加工し
ろの長さｈを計測したデータを入力するためのセンサ入
力部２３、長さｈと加工開始位置点Ｐsによって加工開
始シフト位置点Ｐs’を演算する教示点シフト演算部２
２、加工開始シフト位置点Ｐs’の演算データによって
教示再生ロボット１を動作させるロボット制御及び駆動
部２１、ワーク７の非加工部の母材５先端点Ｑ1を加工
工具４に押し付けて加工開始する位置点Ｐsを教示及び
記憶する教示データ記憶部２４とからなり、各部は信号
線３３、３４、３５、３６、３７にて各々接続する。

【００２２】次に作用について図２、３に基づいて説明
する。図２はワーク７の非加工部の母材５先端点Ｑ1を
加工工具４に押し付けて加工開始する位置点Ｐsを教示
再生ロボット１にて教示する方法を示す。図３は、図２
で教示した教示データを基に教示再生ロボット１を再生
し、ワーク７の加工部６の加工しろの長さｈにより加工
開始する位置点ＰsをＰs’へシフトする方法を示す。

【００２３】図２のように、ワーク７を加工工具４に押
し付ける座標方向をＸ軸とする。加工開始位置としてＰ
sの位置を教示点として、制御装置内の教示データ記憶
部２４へ記憶させる。

【００２４】図３において、教示再生ロボット１が再生
を開始すると、ハンド３で把持したワーク７を長さ計測
センサ８の位置まで移動させ、加工部６の加工しろの長
さｈを測定する。

【００２５】加工開始位置Ｐsを制御装置内の教示デー
タ記憶部２４から読み込み、教示点シフト演算部２２に
て次の演算を行う。加工開始位置Ｐsから加工しろの長
さｈの大きさ分を移動させる点を加工開始シフト位置点
Ｐs’として、次式で求める。 Ｐs’＝Ｐs−ｈ このＰs’の位置へ教示再生ロボット１を動作させ、加
工に適した速度ｖでワーク７の加工部６の加工動作を開
始する。

【００２６】次に本発明の流れを図４に基づいて説明す
る。教示において、教示再生ロボット１のハンド３にて
把持したワーク７を加工工具４の方へ移動し、ワーク７
の非加工部の母材５先端点Ｑ1を加工工具４に押し付け
て加工開始する位置点Ｐsを教示データ記憶部２４へ記
憶させる（図示せず）。

【００２７】再生において、長さ計測センサ８にてワー
ク７の加工部６の加工しろの長さｈを計測し（ステップ
）、センサ信号入力部２３へ計測データｈを取り込む
（ステップ）。

【００２８】ワーク７の母材５の先端点Ｑ1を加工工具
４に押し付けて加工開始する位置点Ｐsを教示点シフト
演算部２２へ取り込む（ステップ）。

【００２９】ワーク７の加工部６の加工しろの長さｈ
と、加工開始する位置点Ｐsにより、加工開始シフト位
置点Ｐs’を教示点シフト演算部２２で演算する（ステ
ップ）。

【００３０】加工開始シフト点Ｐs’の演算データをロ
ボット制御及び駆動部２１へ転送し（ステップ）、教
示再生ロボット１を加工開始シフト位置点Ｐs’へ移動
させ、ワーク７の加工部６の先端点Ｑ2から加工しろを
加工する（ステップ）。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、ワークの加工部の加工
しろの長さを計測し、加工開始する位置をシフトさせる
ことにより、非加工動作を無くすことによって、加工時
間の無駄を無くし、加工動作の効率向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成

【図２】本発明のロボット教示方法の説明図

【図３】突起物の高さによって教示点をシフトさせる動
作の説明図

【図４】本発明の動作の流れ図

【図５】従来の方法による教示方法の説明図

【図６】従来の方法による加工動作の説明図

【符号の説明】

１ … 教示再生ロボット本体 ２ … 制御装置 ３ … ロボットハンド ４ … 加工工具 ５ … ワーク母材 ６ … ワーク突起物 ７ … ワーク全体 ８ … 長さ計測センサ ２１ … ロボット制御及び駆動部 ２２ … 教示点シフト演算部 ２３ … センサデータ入力部 ２４ … 教示データ記憶部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 教示再生ロボットのハンドにて加工対象
   ワークを把持し、前記ワークの加工部を前記ロボットの
   動作範囲内に設置された加工工具へ押し付け、加工しろ
   に応じてロボットの動作を制御する方法において、ワー
   クの非加工部の母材先端点（Ｑ1）を加工工具に押し付
   けて加工開始する位置点（Ｐs）を教示再生ロボットに
   て教示し、再生においては長さ計測センサによって前記
   ワークの加工部の加工しろの長さ（ｈ）を計測し、前記
   計測データ（ｈ）をロボット制御装置内のセンサ信号入
   力部へ取り込み、前記加工工具に押し付けて加工開始す
   る位置点（Ｐs）と前記計測データ（ｈ）を前記ロボッ
   ト制御装置内の教示点シフト演算部に取り込み、前記ワ
   ークの加工工具への押し付け加工開始シフト位置（Ｐ
   s’）を前記ワークと前記加工工具とを結ぶ直線方向に
   前記ワークの加工しろの長さ（ｈ）の大きさ分を移動さ
   せるように前記教示点シフト演算部にて演算し、加工開
   始シフト位置点（Ｐs’）の演算データを前記ロボット
   制御装置内のロボット制御及び駆動部へ転送し、前記教
   示再生ロボットを加工開始シフト位置点（Ｐs’）へ移
   動し、前記ワークの加工部を加工することを特徴とする
   加工しろに応じてロボット動作を制御する方法。