SE525235C2 - Ett arrangemang och ett förfarande för att framställa ett tredimensionellt objekt utifrån en serie av scannade värden - Google Patents
Ett arrangemang och ett förfarande för att framställa ett tredimensionellt objekt utifrån en serie av scannade värdenInfo
- Publication number
- SE525235C2 SE525235C2 SE0200070A SE0200070A SE525235C2 SE 525235 C2 SE525235 C2 SE 525235C2 SE 0200070 A SE0200070 A SE 0200070A SE 0200070 A SE0200070 A SE 0200070A SE 525235 C2 SE525235 C2 SE 525235C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- robot
- values
- workpiece
- machining
- series
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/4202—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine preparation of the programme medium using a drawing, a model
- G05B19/4207—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine preparation of the programme medium using a drawing, a model in which a model is traced or scanned and corresponding data recorded
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
- G05B19/4099—Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36248—Generate automatically machining, stitching points from scanned contour
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49004—Modeling, making, manufacturing model to control machine, cmm
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
0 ocean 10 15 20 25 30 35 5 2 5 2 5 5 ' A0 o A 0 I OI 2 len och skapandet av ett program som styr en bearbetningsbana.
I ett sista steg används det skapade programmet för att styra en fräsmaskin som fräser ut en tandmodell med önskad form ur ett arbetsstycke. Den fräsmaskin som visas innefattar ett vertikalt anordnat fräsverktyg som kan röra sig i tre frihetsgrader, nämli- gen i x-, y- och z-led. Arbetsstycket som ska bearbetas anordnas under verktyget som bearbetar arbetsstycket ovanifrån. l den amerikanska patentskriften US 5,003,484 visas ett arrange- mang för att dubblera ett tredimensionellt objekt. Data för objek- tet erhålls genom att scanna detsamma. Data erhållna från scan- nern digitaliseras och lagras. Därefter transformeras data till en NC-maskin för framställning av objektet. Utgående från transfor- merade data skapas ett antal parallella fräslinjer som tillsam- mans utgör den rörelsebana som ett fräsverktyg ska följa för att forma objektet. NC-maskinen guidar verktyget enligt den fram- tagna rörelsebanan som i sin tur bestäms av inscannade tredi- mensionella data. På samma sätt som i EP 0 756 852 är fräs- verktyget anordnat vertikalt i en fräsmaskin som kan röra verkty- get i tre frihetsgrader, nämligen x-, y- och z-led. Arbetsstycket som ska bearbetas anordnas under verktyget som bearbetar ar- betsstycket ovanifrån.
Nackdelen med den metod som visas i EP O 756 852 och detQar-A rangemang som visas i US 5,003,484 är att det bara är möjligt att komma ät att bearbeta arbetsstycket från ett håll, d.v.s. ovan- ifrån. lbland vill man forma fler sidor av arbetsstycket och inte bara den övre sidan. För att detta ska åstadkommas med de kän- da arrangemangen måste arbetsstycket vändas manuellt och sät- tas fast på nytt. Detta förfarande kräver stor exakthet när arbets- stycket sätts fast pà nytt så att förskjutningar vid bearbetningen av de olika sidorna inte uppstår. En annan nackdel med de kända arrangemangen är att verktyges vinkel i förhållande till arbets- styckets varierar beroende på lutningen pà arbetsstyckets yta.
Om vinkeln mellan fräsverktyget och ytan som ska bearbetas är för liten, blir bearbetningen ineffektiv och svår att kontrollera.
Ytterligare en nackdel med kända metoder och arrangemang är 00000 10 15 20 25 30 35 525 3 att de för vissa tillämpningar kräver stora specialbyggda bear- betningsmaskiner för att objekten ska kunna framställas.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande för att framställa ett tredimensionellt objekt utifrån en serie av värden som vart och ett motsvarar positionen hos en punkt på objektets yta och som övervinner ovan nämnda nack- delar. l synnerhet eftersträves ett förfarande som är enkelt och flexibelt och ger en hög kvalitet på det framställda objektet.
Detta ändamål uppnås med den inledningsvis avgivna anordning- en som kännetecknas av att den innefattar att serien av värden transformeras till lägesinstruktioner för en industrirobot med åt- minstone fem axlar, varvid robotens rörelser styrs i enlighet med lägesinstruktionerna så att roboten i samverkan med ett bearbet- ningsverktyg utför en bearbetning av ett arbetsstycke, varvid det tredimensionella objektet framställs. Med fördel scannas ytan hos ett föremål med en form som åtminstone delvis motsvarar formen hos nämnda objekt och nämnda serie av värden fram- ställs utgående från data erhållna från scanningen.
Tack vare att roboten har åtminstone fem axlar är den rörlig i åt- minstone fem frihetsgrader, vilket innebär att det inte bara är möjligt att styra fräsverktygets position relativt arbetsstycket utan att det också är möjligt att styra verktygets vinkel relativt arbets- stycket. Således är det möjligt att komma åt att bearbeta arbets- stycket från olika håll och att bearbeta olika sidor hos arbets- stycket. Robotens stora flexibilitet innebär att dyra specialbyggda bearbetningsmaskiner inte behövs. l vissa tillämpningar blir såle- des ett förfarande enligt uppfinningen billigare.
En industrirobot som ska utföra en arbetsuppgift, såsom bear- betning av ett arbetsstycke, lär sig vanligtvis uppgiften genom att en operatör manuellt kör roboten längs den bana som ingår i ar- betsuppgiften. Under upplärningen utför roboten de rörelser som u OOOIO C I 10 15 20 25 30 35 525 235 4 den senare ska göra när den ska utföra sin arbetsuppgift. Denna upplärning av roboten är både tidskrävande och oexakt. I ett för- farande enligt uppfinningen behöver inte operatören lära roboten dess arbetsuppgifter genom att manuellt köra roboten. Istället omvandlas värdena direkt till lägesinstruktioner för roboten.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen beräknas för åtminstone huvuddelen av punkterna en vektor som motsvarar en optimal vinkel mellan bearbetningsverktyget och arbetsstycket under bearbetningen och serien av värden tillsammans med nämnda vektorer transformeras till lägesinstruktioner för roboten.
Med fördel beräknas nämnda vektor för en punkt utgående från värdet motsvarande punktens position och värden motsvarande positionerna för åtminstone två omgivande punkter. För att er- hålla en optimal bearbetning av objektet är det betydelsefullt vil- ken vinkel verktyget har i förhållande till ytan som ska bearbetas.
För de flesta tillämpningar är den optimala vinkeln mellan verkty- get och ytan 90°. Om det objekt som ska tillverkas har en yta med varierande lutning, måste vektygets vinkel relativt lodlinjen vara olika beroende på vilken punkt på ytan som ska bearbetas för att en optimal bearbetning ska erhållas. Enligt denna utfö- ringsform av uppfinningen erhålles en optimal bearbetning i varje punkt på objektets yta.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen monteras arbetsstycket på roboten och bearbetningsverktyget anordnas stationärt, varvid arbetsstyckets position och vinkel i förhållande till det stationära bearbetningsverktyget styrs av ro- botens rörelser. Detta arrangemang är fördelaktigt om objektet har en vikt som är låg i förhållande till verktygets vikt. Detta ar- rangemang möjliggör också vidare bearbetning och hantering av objektet medelst roboten utan att roboten behöver lämna ifrån sig objektet.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen an- ordnas ett andra bearbetningsverktyg av en annan typ än det för- sta bearbetningsverktyget stationärt i förhållande till roboten och 10 15 20 25 30 35 525 235 5 robotens rörelser styrs i enlighet med lägesinstruktionerna så att arbetsstycket bearbetas först i samverkan med det första arbets- verktyget och sedan i samverkan med det andra arbetsverktyget, varvid det tredimensionella objektet framställs. På så sätt kan ett antal arbetsstationer byggas upp inom robotens arbetsområde för exempelvis fräsning, slipning, borrning och målning av objektet.
Samma serie av värden motsvarande positioner hos punkter på objektets yta kan således utnyttjas för att ta fram instruktioner till roboten för att sekventiellt utföra flera olika typer av bearbet- ningar av objektet. Tack vare att roboten håller i objektet och att bearbetningsstationerna finns stationärt uppbyggda kring robo- ten, behöver inte några verktyg skiftas utan hela kedjan av bear- betningar kan ske automatiskt.
Ytterligare att ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla ett arrangemang för att framställa ett tredimensionellt objekt utifrån en serie av värden som vart och ett motsvarar positionen för en punkt på objektets yta som inte uppvisar ovan nämnda nackdelar med känd teknik.
Detta ändamål uppnås med det inledningsvis avgivna arrange- manget som kännetecknas av att nämnda manöverorgan inne- fattar en industrirobot med åtminstone fem axlar och medel för att transformera nämnda serie av värden till lägesinstruktioner för robotens axlar, varvid roboten är anordnad att utföra rörelser i enlighet med lägesinstruktionerna och att i samverkan med bear- betningsverktyget utföra nämnda bearbetning av arbetsstycket.
FlGURBESKRlVNlNG Föreliggande uppfinning ska nu förklaras med hjälp av en såsom exempel beskriven utföringsform och med hänvisning till den bi- fogade ritningen.
Figur 1 visar ett arrangemang för att framställa ett tredimensio- nellt objekt enligt en utföringsform av uppfinningen. 00 00 00 00 0 0000 n I 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I I 0 0 0 I I 0 0 I 0 0 OO OOII O 10 15 20 25 30 35 525 235 6 BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar ett arrangemang enligt en utföringsform av uppfin- ningen vilket innefattar enscanner 1, en industrirobot 2, ett da- tabehandlingsmedel 3 som behandlar data fràn scannern 1 och överför behandlade data till roboten, ett 'bearbetningsverktyg 5 anpassat för att bearbeta ett arbetsstycke 6. Scannern 1 är an- ordnad att scanna in värden motsvarande positionen hos ett stort antal punkter på ytan av ett föremål 8. Från scannern erhålls sä- ledes en serie' av värden som innehåller tredimensionella posi- tioner i form av koordinater (x, y, z) för punkter på föremålets yta. Denna serie av värden överförs sedan till databehandlings- medlet 3, där den behandlas.
Databehandlingsmedlet 3 innefattar nödvändig utrustning, såsom en eller flera processor och minnen, för att kunna ta emot, be- handla och skicka data vidare. I databehandlingsmedlet 3 skapas en bana för bearbetning av arbetsstycket genom att man gruppe- rar och ordnar punkterna så att de bildar en lämplig bana för verktyget under bearbetningen av arbetsstycket. Ordningen på punkterna väljs så att en optimal bearbetning kan erhållas. l da- tabehandlingsmedlet 3 beräknas också för varje punkt en vektor som motsvarar den optimala vinkeln mellan bearbetningsverkty- get och arbetsstycket under bearbetningen. För de flesta typer av bearbetningar, såsom fräsning och borrning, är denna vinkel 90°.
Ovan nämnda vektor beräknas genom att man för en punkt väljer ut åtminstone två näraliggande punkter och med användning av värdena för positionen för punkten och de utvalda näraliggande punkterna beräknar ytans normalvektor i punkten. Om den opti- mala verktygsvinkeln är 90°, används normalvektorn, annars räk- nas någon annan vektor fram som motsvarar denoptimala vin- keln. Till värdet på positionen läggs ytterligare koordinater som tillsammans med positionskoordinaterna ger önskad riktning hos verktyget vid bearbetning i punkten. För varje punkt erhålls såle- des ett värde som innehåller sex koordinater (x1,y1,z1,x2,y2,z2).
Q OI I I IC I OO OO 'O OI II OO II 'DOG I O O O O O I Û I Û O O I O Ü I I 0 I 0 l I n» I IQ IOÛC OC .I 10 15 20 25 30 35 525 235 7 där koordinaterna x1,y1,z1 är punktens position och koordinaterna x2,y2,z2 ger normalvektorns riktning i förhållande till punkten.
En typisk industrirobot innefattar ett antal i förhållande till var- andra vrldbara robotarmar och en med ett verktygsfäste försedd robothand. Robothanden är vridbar i två eller flera frihetsgrader relativt den arm som uppbär handen. Roboten är försedd med ett styrsystem som styr läge och orientering hos robotarmen. Den i figur 1 visade roboten 2 har sex axlar A1-A6 och ett styrsystem 10. Styrsystemet innefattar både hård- och mjukvara för att styra robotens rörelser. Roboten 2 är monterad på ett basstativ 12 och har en första arm 13 som är vridbart anordnad i förhållande till basstativet 12 runt en vertikal axel A1. l den övre änden av den första armen 13 är en andra arm 14 anordnad roterbar i förhåll- ande till den första armen 13 runt en andra axel A2. l den yttre änden av den andra armen 14 är en tredje arm 15 anordnad ro- terbar i förhållande till den andra armen 14 runt en tredje axel A3.
Den tredje robotarmen innefattar två delar 15a och 15b, varvid den yttre delen 15b är roterbar i förhållande till den inre delen 15a runt en fjärde axel A4 som sammanfaller med armens 15 längdaxel. l sin yttre ände uppbär den tredje armen 15 en fjärde arm 16 som är roterbar runt en rotationsaxel A5 som är vinkelrät mot den tredje armens 15 längdaxel. Den yttre änden av den fjärde axeln 16 består av ett fäste 17 avsett för att fästa ett verktyg eller ett arbetsstycke. Fästet 17 är roterbart i förhållande till den fjärde armen 16 kring en axel A6. I denna utföringsform är arbetsstycket 6 monterat på fästet 17. Den fjärde armen 17 hos roboten benämns vanligtvis robotens hand.
För varje inscannad punkt överförs värdena för position och rit- ning (x1,y1,z1,x2,y2,z2) från databehandlingsmedlet 3 till robotens styrsystem 10. l styrsystemet 10 bestäms vilken konfiguration ro- boten ska ha för att arbetsstycket ska erhålla den önskade posi- ^ tionen och riktningen i förhållande till verktyget. Ett problem som uppstår när konfigurationen ska bestämmas är att det oftast finns 10 15 20 25 30 35 .525-235 o oo oss 8 flera möjliga konfigurationer som roboten kan inta för att man ska erhålla den önskade positionen och riktningen. Det gäller således att på ett enkelt sätt välja en optimal konfiguration för roboten.
Ett sätt att optimera på är att välja konfigurationer som tar så li- ten plats som möjligt. Det kan exempelvis vara önskvärt att ro- boten ska kunna arbeta inom ett begränsat utrymme. Det kan också vara bra att välja konfigurationer som inte kräver stora omorienteringar av axlarna.
Ett sätt att lösa detta problem är att sätta som villkor att någon eller några av robotens axlar ska röra sig så litet som möjligt. På detta sätt kan stora omorienteringar av axlarna undvikas och platskrävande konfigurationer prioriteras bort. Företrädesvis väl- jer man konfigurationer som kräver omorientering av axlarna A5 och A6 framför konfigurationer som kräver omorientering av ax- larna A1-A4. Således bestäms i förväg vilken eller vilka axlar som ska prioriteras, d.v.s. vilka axlar som ska röra sig så litet som möjligt. Exempelvis kan axel A4 prioriteras. För varje punkt beräknas, utgående från de till styrsystemet överförda värdena för position och riktning, alla möjliga konfigurationer som roboten kan inta för att klara av denna position och riktning. Robotens konfiguration beräknas på känt sätt med invers kinematik. Där- efter tar man för varje möjlig konfiguration reda på hur mycket den eller de prioriterade axlarna måste röra sig för att roboten ska kunna inta nästa konfiguration. Därefter väljs den konfigura- tion som kräver den minsta rörelsen av den eller de prioriterade axlarna. Således erhålles en optimering av den valda konfigura- tionen med avseende pà en eller flera i förväg utvalda axlar. När konfigurationen är bestämd, beräknas arbetsstyckets orientering utgående från de till styrsystemet överförda värdena för position och riktning. Nu är robotens konfiguration, orientering och posi- tion känd och en robotinstruktion som får roboten att inta den önskade konfigurationen, orienteringen och positionen kan tas fram på känt sätt.
Ett annat sätt att lösa problemet med flera möjliga konfiguratio- ner är att släppa på kravet att verktyget alltid ska vara exakt vin- 10 15 20 25 30 35 525 235 9 kelrätt mot arbetstycket under bearbetningen. Detta sätt bygger pà antagandet att objekten som ska framställas har en form som liknar varandra och att denna form huvudsakligen är känd. Med avseende pà riktningsvektorerna delas objektets yta upp i ett an- tal delytor. Varje delyta har riktningsvektorer som ligger inom ett intervall som huvudsakligen är unikt för just den delytan. Varje delyta tilldelas en verktygsriktning som ska användas för alla punkter inom denna delyta, oberoende av riktningsvektorn i punkten. Den tilldelade verktygsriktningen är exempelvis ett me- delvärde av alla riktningsvektorer inom delytan.
Varje delyta tilldelas också en lämplig konfiguration som roboten ska ha när delytan bearbetas. Optimala konfigurationer väljs ut i förväg och tilldelas delytorna. För varje mottagen punkt bestäms vilken delyta den tillhör dels genom att punktens riktningsvektor jämförs med intervallerna för delytorna och dels med hjälp av po- sitionskoordinaten i x-led. När delytan är bestämd är positionen, orienteringen och konfigurationen känd och därmed kan en ro- botinstruktionen för bearbetning av punkten skapas. En fördel med denna lösning är att antalet omorienteringar av objektet re- lativt verktyget och antalet omkonfigureringar av hela roboten minskar.
Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsformerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande kraven. Exempelvis är bearbetningsverktyget i ovanstående utfö- ringsexempel ett fräsverktyg, men bearbetningsverktyget kan gi- vetvis vara något annat verktyg i en annan tillämpning.
Det är även möjligt att sätta upp flera stationära verktyg för att bearbeta arbetstycket i flera steg fram till det färdiga objektet.
Exempelvis kan det förutom fräsverktyget finnas uppbyggda sta- tioner med verktyg för slipning, borrning och målning av objektet. l en sådan tillämpning lagras värdena från databehandlingsmed- let 3 i robotens styrsystem och används för att ta fram lägesin- struktioner för att kunna styra roboten och därmed bearbetningen av objektet vid varje station. Bearbetningen i den första stationen 10 15 20 25 30 525 235 10 sker huvudsakligen on-line, d.v.s. samtidigt som värdena matas från databehandlingsmedlet 3 till robotens styrsystem. Vid bear- betningen av arbetsstycket vid de andra stationerna används samma värden, varvid dessa värden hämtas från robotens styr- system istället.
Objektet som önskas skapas behöver inte nödvändigtvis vara en direkt kopia av det inscannande föremålet, utan objekt kan ex- empelvis innefatta en yta som ska motsvara någon yta hos det inscannade föremålet. En tillämpning där det uppfinningsenliga arrangemanget lämpar sig särskilt väl är i samband med skapan- det av individuella objekt där varje objekt är unikt. Exempelvis i samband med tillämpningar där det inscannade objektet är en del av människokroppen och det skapade objektet är avsett för att användas av just den person, vars kroppsdel har scannats in.
Det skapade föremålet erhåller därmed en form som är specifikt anpassad till just den personen. En sådan tillämpning ställer ännu högre krav på flexibilitet än en tillämpning där en stor serie av exakt lika objekt ska framställas.
I ett annat utföringsexempel kan bearbetningsverktyget monteras på roboten och arbetsstycket anordnas stationärt i förhållande till roboten, varvid bearbetningsverktygets position och vinkel i för- hållande till arbetsstycket styrs av robotens rörelser. Detta ut- förande är fördelaktigt om arbetsstycket är tungt för roboten att hantera och verktyget har en väsentligt lägre vikt än arbetsstyck- et.
Framtagningen av robotinstruktioner behöver inte ske i robotens styrsystem utan kan även ske i en extern dator.
Claims (17)
1. Förfarande för att framställa ett tredimensionellt objekt ut- ifrån en serie av värden som vart och ett motsvarar positionen för en punkt på objektets yta, varvid nämnda serie av värden tas fram utgående från data erhållna medelst scanning av ytan hos ett föremål med en form som åtminstone delvis motsvarar formen hos nämnda objekt kännetecknat av förfarandet innefattar att se- rien av värden transformeras till lägesinstruktioner för en indu- strirobot (2) med åtminstone fem axlar, varvid nämnda transfor- mering innefattar att robotens konfiguration bestäms, varvid ro- botens rörelser styrs i enlighet med lägesinstruktionerna sá att roboten i samverkan med ett bearbetningsverktyg (5) utför en bearbetning av ett arbetsstycke (6), varvid det tredimensionella objektet framställs.
2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att objektets yta delas upp i ett antal delytor, varje delyta tilldelas en i förväg ut- vald konfiguration och robotens konfiguration bestämmes i bero- ende av nämnda i förväg utvalda konfigurationer.
3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att robotens kon- figuration bestämmes i beroende av en i förväg bestämda priori- tering av en eller flera axlar hos roboten.
4. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat _a_v att för åtminstone huvuddelen av punkterna beräknas en vek- tor som motsvarar en optimal vinkel mellan bearbetningsverkty- get (5) och arbetsstycket (6) under bearbetnlngen och att serien av värden tillsammans med nämnda vektorer transformeras till lägesinstruktioner för roboten. 10 15 20 25 30 35 525 235 12
5. Förfarande enligt krav 4, kännetecknat av att den optimal vinkeln mellan bearbetningsverktyget och arbetsstycket under bearbetningen är väsentligen 90°.
6. Förfarande enligt krav 4 eller 5, kännetecknat av att nämn- da vektor beräknas för en punkt utgående från värdet motsva- rande punktens position och värdena motsvarande positionerna för åtminstone två omgivande punkter.
7. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat _a_y att arbetsstycket (6) monteras på roboten (2) och bearbet- ningsverktyget (5) anordnas stationärt, varvid arbetsstyckets po- sition och vinkel i förhållande till det stationära bearbetningsverk- tyget styrs av robotens rörelser.
8. Förfarande enligt krav 7, kännetecknat av att ett andra be- arbetningsverktyg av en annan typ än det första bearbetnings- verktyget anordnas stationärt i förhållande till roboten och robo- tens rörelser styrs i enlighet med lägesinstruktionerna så att ar- betsstycket bearbetas först i samverkan med det första arbets- verktyget och sedan i samverkan med det andra arbetsverktyget, varvid det tredimensionella objektet framställs.
9. Arrangemang för att framställa ett tredimensionellt objekt utifrån en serie av värden som vart och ett motsvarar positionen för en punkt på objektets yta, varvid arrangemanget innefattar en scanner (1) för att ta fram serien av värden utifrån det tredimen- sionella objektets (8) yta, ett bearbetningsverktyg (5) anpassat för att bearbeta ett arbetsstycke (6) och manöverorgan för att manövrera verktygets bearbetning av arbetsstycket i beroende av nämnda serie av värden så att det tredimensionella objektet framställs, kännetecknat av att nämnda manöverorgan innefattar en industrirobot (2) med åtminstone fem axlar (Ai-AG) och trans- formeringsmedel (10) för att transformera nämnda serie av vär- den till lägesinstruktioner för robotens axlar, varvid transforme- ringsmedlet är inrättat att bestämma robotens konfiguration, var- vid roboten är anordnad för att utföra rörelser i enlighet med lä- 10 15 20 25 30 35 525 255 13 gesinstruktionerna och att i samverkan med bearbetningsverkty- get (5) utföra nämnda bearbetning av arbetsstycket.
10. Arrangemang enligt krav 9, kännetecknat av att transforme- ringsmedlet är utformat så att det bestämmer robotens konfigura- tion i beroende av i förväg bestämda deiytor hos objektet och i förväg utvalda konfigurationer för delytorna.
11. Arrangemang enligt krav 9, kännetecknat av att transforme- ringsmedlet är utformat så att det bestämmer robotens konfigura- tion i beroende av en i förväg bestämda prioritering av en eller flera axlar hos roboten.
12. Arrangemang enligt krav 9, kännetecknat av att nämnda manöverorgan innefattar beräkningsmedel (3) för att, för åtmin- stone vissa av värdena i serien, beräkna den riktning som bear- betningsverktyget ska ha för att dess vinkel i förhållande till ar- betsstyckets yta i punkten ska bli optimal under bearbetningen, och att nämnda transformeringsmedel (10) är anordnat att trans- formera nämnda beräknade riktningar tillsammans med nämnda serie av värden till lägesinstruktioner för robotens axlar.
13. Arrangemang enligt krav 10, kännetecknat av att nämnda beräkningsmedel är anordnat att beräkna den riktning som bear- betningsverktyget ska ha för att dess vinkel i förhållande till ar- betsstyckets yta i punkten ska vara väsentligen 90°.
14. Arrangemang enligt krav 10, kännetecknat av att nämnda beräkningsmedel (3) är anordnat att beräkna nämnda riktning i beroende av värdet motsvarande punktens position och värdena motsvarande positionerna för åtminstone två omgivande punkter.
15. Arrangemang enligt något av kraven 9-14, kännetecknat av att roboten (2) är anordnad att uppbära arbetsstycket (6) och be- arbetningsverktyget (5) är anordnat stationärt i förhållande till ro- boten. 10 525 2335 14
16. Arrangemang enligt krav 15, kännetecknat av att det inne- fattar ett antal olika bearbetningsverktyg anordnade stationärt i förhållande till roboten och att roboten är anordnad så att den i samverkan med vart och ett av bearbetningsverktygen utför olika typer av bearbetning av arbetsstycket, varvid det tredimensionel- la objektet framställs.
17. Användning av en industrirobot för att framställa ett tredimen- sionellt objekt utifrån en serie av värden som vart och ett mot- svarar positionen för en punkt på objektets yta, varvid serien av värden tas fram utgående från data erhållna medelst scanning av ytan hos ett föremål med en form som åtminstone delvis motsva- rar formen hos nämnda objekt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0200070A SE525235C2 (sv) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | Ett arrangemang och ett förfarande för att framställa ett tredimensionellt objekt utifrån en serie av scannade värden |
AU2003201940A AU2003201940A1 (en) | 2002-01-10 | 2003-01-10 | An assembly and a method for producing a three-dimensional object |
PCT/SE2003/000016 WO2003058360A1 (en) | 2002-01-10 | 2003-01-10 | An assembly and a method for producing a three-dimensional object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0200070A SE525235C2 (sv) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | Ett arrangemang och ett förfarande för att framställa ett tredimensionellt objekt utifrån en serie av scannade värden |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0200070D0 SE0200070D0 (sv) | 2002-01-10 |
SE0200070L SE0200070L (sv) | 2003-07-11 |
SE525235C2 true SE525235C2 (sv) | 2005-01-11 |
Family
ID=20286633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0200070A SE525235C2 (sv) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | Ett arrangemang och ett förfarande för att framställa ett tredimensionellt objekt utifrån en serie av scannade värden |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2003201940A1 (sv) |
SE (1) | SE525235C2 (sv) |
WO (1) | WO2003058360A1 (sv) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11633832B2 (en) * | 2018-11-30 | 2023-04-25 | The Boeing Company | Systems and methods for sanding a surface of a structure |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57166606A (en) * | 1981-04-04 | 1982-10-14 | Fanuc Ltd | Numerical control working method |
US4590578A (en) * | 1983-07-11 | 1986-05-20 | United Technologies Corporation | Off-line programmable robot |
JP2667563B2 (ja) * | 1990-08-09 | 1997-10-27 | ファナック株式会社 | 工具軸方向計算方法 |
US5662566A (en) * | 1995-07-17 | 1997-09-02 | American Gem Corporation | Method and apparatus for production of three dimensional components |
EP0756852B1 (en) * | 1995-08-04 | 2002-05-08 | Dentsply International, Inc. | A method of making a tooth mold |
-
2002
- 2002-01-10 SE SE0200070A patent/SE525235C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-01-10 AU AU2003201940A patent/AU2003201940A1/en not_active Abandoned
- 2003-01-10 WO PCT/SE2003/000016 patent/WO2003058360A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2003201940A1 (en) | 2003-07-24 |
SE0200070D0 (sv) | 2002-01-10 |
SE0200070L (sv) | 2003-07-11 |
WO2003058360A1 (en) | 2003-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8972056B2 (en) | Method of finding feasible joint trajectories for an n-dof robot with rotation invariant process (n>5) | |
KR101744962B1 (ko) | 다관절로봇을 이용한 목재부재 가공시스템 | |
CN101813931A (zh) | 产生用于控制机床上刀具的变换控制数据的方法和装置 | |
WO2014196066A1 (ja) | 数値制御装置 | |
EP2523786B1 (en) | Method of finding feasible joint trajectories for an n-dof robot with rotation invariant process (n>5) | |
JPWO2019012692A1 (ja) | 数値制御装置および数値制御方法 | |
JP2016002627A (ja) | 加工軌道生成装置と方法 | |
WO2014123054A1 (ja) | ロボット制御装置及びロボット制御方法 | |
JP2011070483A (ja) | テーブル旋回5軸加工機用数値制御装置 | |
JP6390832B2 (ja) | 加工軌道生成装置と方法 | |
CN116587268B (zh) | 一种空间大面域机器人铣削加工精度提升方法 | |
Ghaffari et al. | Kinematic design of a novel 4-DOF parallel mechanism for turbine blade machining | |
CN108549323B (zh) | 一种五轴数控工具磨床通用后置处理方法 | |
JP5195181B2 (ja) | 工作機械のncデータ作成装置 | |
JP5347421B2 (ja) | 工作機械の数値制御装置およびncデータ解析装置 | |
SE525235C2 (sv) | Ett arrangemang och ett förfarande för att framställa ett tredimensionellt objekt utifrån en serie av scannade värden | |
JP2003044109A (ja) | ワ−ク座標系設定手段を持つ多軸工作機械の数値制御装置 | |
JP2003005811A (ja) | 6軸制御ncプログラム生成方法及び生成装置、並びに6軸制御ncプログラム生成プログラム及びこのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
WO2021241512A1 (ja) | ワークに対する作業をロボットに実行させる制御装置、ロボットシステム、及び制御方法 | |
CN107861467A (zh) | 环形刀四轴定轴加工刀位确定方法、装置及电子设备 | |
CN113799126A (zh) | 一种基于变形量和灵巧度的机器人加工路径优化方法 | |
JP4291482B2 (ja) | 複数種類の工作機械に適用可能な座標変換部を持つ数値制御装置 | |
JP3086172B2 (ja) | 産業用ロボットの制御装置 | |
JP6985563B1 (ja) | 数値制御装置 | |
WO2002004175A1 (en) | Processing an object |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |