DE102016001375A1

DE102016001375A1 - Robotersystem und Robotersteuerverfahren zum Justieren der Position einer Kühlmitteldüse

Info

Publication number: DE102016001375A1
Application number: DE102016001375.3A
Authority: DE
Inventors: Keisuke KUNIHIRO
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2016-02-08
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2036-02-09
Also published as: JP2016150399A; CN105881089B; CN105881089A; US9902070B2; JP6208701B2; US20160236351A1; DE102016001375B4

Abstract

Ein Robotersystem, das die Position einer Kühlmitteldüse justieren kann, zu geringeren Kosten, d. h. ein Robotersystem, das einen Roboter, eine Robotersteuerung, die den Betrieb des Roboters steuert, und einen Mitteilungsteil umfasst, der der Robotersteuerung den Typ des Werkstücks mitteilt, das von dem Maschinenwerkzeug bearbeitet wird. Die Robotersteuerung bestimmt die Sollposition der Kühlmitteldüse in Bezug auf das zu bearbeitende Werkstück auf der Basis des Typs des Werkstücks, der von dem Mitteilungsteil erhalten wird, und bewirkt eine Bewegung der Kühlmitteldüse durch den Roboter, um die Kühlmitteldüse an der Sollposition zu platzieren.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Robotersystem und ein Robotersteuerverfahren zum Justieren der Position einer Kühlmitteldüse.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In der Technik ist eine Vorrichtung bekannt, die die Position einer Kühlmitteldüse eines Maschinenwerkzeugs justieren kann (beispielsweise japanische Patentveröffentlichung Nr. 2002-18674A und japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 5-41655U ).
Gemäß dem oben erwähnten Stand der Technik wird eine Antriebsvorrichtung, die sich aus einem Motor, einem Zylinder usw. zusammensetzt, separat zum Bewegen der Kühlmitteldüse bereitgestellt. Gemäß einer derartigen Konfiguration wird die Vorrichtung kompliziert. Dies mündet darin, zu einem Anstieg der Kosten zu führen.
Kurzdarstellung der Erfindung
In einem Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Robotersystem zum Justieren einer Position einer Kühlmitteldüse, die an einem Maschinenwerkzeug vorgesehen ist, einen Roboter, eine Robotersteuerung, die den Betrieb des Roboters steuert, und einen Mitteilungsteil, der die Robotersteuerung den Typ des von dem Maschinenwerkzeug zu bearbeitenden Werkstücks mitteilt.
Die Robotersteuerung bestimmt die Sollposition der Kühlmitteldüse in Bezug auf das Werkstück beim Bearbeiten auf der Basis des Typs des Werkstücks, der von dem Mitteilungsteil bezogen wurde, und bewegt die Kühlmitteldüse durch den Roboter, um die Kühlmitteldüse an der Sollposition anzuordnen.
Die Robotersteuerung kann den Unterschied zwischen der Sollposition und der aktuellen Position der Kühlmitteldüse berechnen und die Kühlmitteldüse durch den Roboter bewegen, so dass der berechnete Unterschied kleiner wird.
Das Robotersystem kann weiterhin einen Abbildungsteil umfassen. Die Robotersteuerung kann die aktuelle Position der Kühlmitteldüse auf der Basis des Bilds der Kühlmitteldüse, die von dem Abbildungsteil abgebildet wurde, identifizieren und den obigen Unterschied berechnen.
Der Mitteilungsteil kann den Typ des Werkstücks auf der Basis des Bilds der Kühlmitteldüse, die von dem Abbildungsteil abgebildet wurde, identifizieren und diesen der Robotersteuerung mitteilen. Der Mitteilungsteil kann an dem Roboterarm des Roboters montiert sein.
Das Robotersystem kann weiterhin einen Speicher umfassen, der die Sollposition im Voraus in Verbindung mit dem Typ des Werkstücks speichert. Die Robotersteuerung kann aus dem Speicher die Sollposition auslesen, die dem Typ des Werkstücks entspricht, der von dem Mitteilungssteil bezogen wurde. Der Mitteilungsteil kann in eine externe Vorrichtung oder eine Host-Steuerung, die mit der Robotersteuerung verbunden ist, eingebaut sein.
In einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Robotersteuerverfahren zum Justieren einer Position einer Kühlmitteldüse, die an einem Maschinenwerkzeug vorgesehen ist, mithilfe eines Roboters einen Schritt des Beziehens des Typs des von dem Maschinenwerkzeug zu bearbeitenden Werkstücks.
Des Weiteren umfasst das Verfahren die Schritte des Bestimmens einer Sollposition der Kühlmitteldüse in Bezug auf das Werkstück, das an dem Maschinenwerkzeug abgesetzt ist, auf der Basis des bezogenen Typs des Werkstücks und des Bewegens der Kühlmitteldüse durch den Roboter, um die Kühlmitteldüse an der Sollposition anzuordnen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht eines Maschinenwerkzeugs und eines Robotersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm des in 1 gezeigten Robotersystems.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Bearbeitens eines Werkstücks gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
4 ist ein Ablaufdiagramm des Schritts S3 in 3.
5 ist eine Ansicht, die zeigt, dass die in 1 gezeigte Kühlmitteldüse an einer Sollposition angeordnet ist und ein Kühlmittel daraus ablässt.
6 ist eine Ansicht, die die Position der Kühlmitteldüse zum Ende des Schritts S11 in 4 zeigt.
7 ist eine schematische Ansicht eines Maschinenwerkzeugs und eines Robotersystems gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
8 ist eine vergrößerte Ansicht der in 7 gezeigten Kühlmitteldüse.
9 ist ein Blockdiagramm des in 7 gezeigten Robotersystems.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Bearbeitens eines Werkstücks gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt.
11 ist ein Ablaufdiagramm des Schritts S24 in 10.
12 ist ein Blockdiagramm eines Robotersystems gemäß noch einer anderen Ausführungsform.
Ausführliche Beschreibung
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung auf der Basis der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Zunächst wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 ein Robotersystem 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erläutert. Man beachte, dass in der folgenden Erläuterung die Richtungen derart definiert sind, dass sie das kartesische Koordinatensystem in den Figuren zeigen. Der Einfachheit der Erläuterung halber wird die x-Achsen-Plus-Richtung als die linke Richtung (oder nach links) bezeichnet, die y-Achsen-Plus-Richtung (d. h. die Richtung zu der Rückseite von 1) wird als die vordere Richtung (oder nach vorne) bezeichnet und die z-Achsen-Plus-Richtung wird als die obere Richtung (oder nach oben) bezeichnet.
Das Robotersystem 10 beinhaltet einen Roboter 12, eine Robotersteuerung 14, einen Mitteilungsteil 16, einen Abbildungsteil 18 und einen Speicher 20. Der Roboter 12 ist z. B. ein Vertikalroboter mit mehreren Knickarmen und beinhaltet eine Roboterbasis 22, eine Schwenktrommel 24, einen Roboterarm 26 und eine Roboterhand 28. Die Roboterbasis 22 ist an einem Boden einer Arbeitszelle befestigt. Die Schwenktrommel 24 ist an der Roboterbasis 22 angebracht, um dazu in der Lage zu sein, um die vertikale Achse zu schwenken.
Der Roboterarm 26 beinhaltet einen unteren Arm 30, der drehbar an der Schwenktrommel 24 angebracht ist, und einen Unterarm 32, der drehbar an dem distalen Ende des unteren Arms 30 angebracht ist. Die Roboterhand 28 ist mittels eines Handgelenks 34 an dem distalen Ende des Unterarms 32 angebracht. Die Roboterhand 28 kann ein Objekt greifen und loslassen.
In dieser Ausführungsform sind die Robotersteuerung 14 und der Speicher 20 in die Robotersteuervorrichtung 36 eingebaut. Die Robotersteuerung 14 sendet Befehle an Servomotoren (nicht gezeigt), die in den Roboter 12 eingebaut sind, um den Betrieb des Roboters 12 zu steuern.
Der Speicher 20 setzt sich aus z. B. einem elektrisch löschbaren und programmierbaren nichtflüchtigen Speicher, wie einem EEPROM^®, oder einem Direktzugriffsspeicher, der mit einer hohen Geschwindigkeit ausgelesen oder beschrieben werden kann, wie einem DRAM oder SRAM, zusammen.
Der Abbildungsteil 18 ist an dem Roboterarm 26 montiert. Der Abbildungsteil 18 beinhaltet ein Abbildungselement, das sich aus z. B. einem CCD- oder CMOS-Sensor zusammensetzt. Der Abbildungsteil 18 wandelt ein Bild eines Objekts, das durch eine Linse läuft, in ein elektrisches Signal um und gibt es als Bilddaten aus.
Der Abbildungsteil 18 bildet eine Kühlmitteldüse 62 und ein Werkstück W, wie im Folgenden erläutert, gemäß einem Befehl von der Robotersteuerung 14 ab und überträgt die Bilddaten an die Robotersteuerung 14.
In dieser Ausführungsform führt ein PC (Personalcomputer) 38 als eine externe Vorrichtung, die außerhalb der Robotersteuervorrichtung 36 installiert ist, die Funktion des Mitteilungsteils 16 durch. Man beachte, dass die Funktion des Mitteilungsteils 16 später erläutert wird.
Die Robotersteuerung 14 ist mittels eines Busses 40 kommunikativ mit dem Abbildungsteil 18, dem Speicher 20 und dem PC 38 verbunden.
Als Nächstes wird das Maschinenwerkzeug 50 erläutert. Das Maschinenwerkzeug 50 bearbeitet das Werkstück W, das auf die Spannvorrichtung J abgesetzt ist. Das Maschinenwerkzeug 50 beinhaltet eine Spindel 52, ein Werkzeug 54, einen Spindelantriebsteil 56, eine Maschinenwerkzeugsteuerung 58 und eine Kühlmitteldüse 62. Die Spindel 52 erstreckt sich in der vertikalen Richtung und hält das Werkzeug 54 an seinem unteren Ende.
Die Maschinenwerkzeugsteuerung 58 steuert jede Komponente des Maschinenwerkzeugs 50 direkt oder indirekt. Die Maschinenwerkzeugsteuerung 58 ist kommunikativ mit der Robotersteuerung 14 verbunden. Die Robotersteuerung 14 und die Maschinenwerkzeugsteuerung 58 kommunizieren miteinander, um den Vorgang an dem Werkstück W auszuführen.
Der Spindelantriebsteil 56 beinhaltet z. B. einen Servomotor und bewegt die Spindel 52 in der vertikalen Richtung gemäß einem Befehl von der Maschinenwerkzeugsteuerung 58. Des Weiteren dreht der Spindelantriebsteil 56 die Spindel 52 um die vertikale Achse gemäß einem Befehl von der Maschinenwerkzeugsteuerung 58.
Die Kühlmitteldüse 62 ist mittels eines Anbauteils 60 an einem Spindelkopf (nicht gezeigt) des Maschinenwerkzeugs 50 angebracht. Der Spindelkopf ist an der Arbeitszelle befestigt und hält die Spindel 52, um in der vertikalen Richtung bewegbar zu sein.
In dieser Ausführungsform ist die Kühlmitteldüse 62 ein hohles rohrförmiges Element, das sich entlang der Achse O₁ erstreckt und mittels einer Drehachse 64 drehbar an dem vorderen Ende 60a des Anbauteils 60 angebracht ist.
Die Drehachse 64 erstreckt sich in der Richtung von vorne nach hinten und die Kühlmitteldüse 62 kann sich um die Drehachse 64 drehen. Die Kühlmitteldüse 62 ist mit einer Kühlmittelzufuhrvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden, die außerhalb des Maschinenwerkzeugs 50 installiert ist. Das von der Kühlmittelzufuhrvorrichtung zugeführte Kühlmittel läuft durch die Innenseite der Kühlmitteldüse 62 und wird aus der Ausstoßöffnung 62a ausgestoßen, die an dem vorderen Ende der Kühlmitteldüse 62 vorgesehen ist.
Als Nächstes wird der Betrieb des Maschinenwerkzeugs 50 erläutert. Beim Bearbeiten des Werkstücks W sendet die Maschinenwerkzeugsteuerung 58 einen Befehl an den Spindelantriebsteil 56, um die Spindel 52 nach unten zu dem Werkstück W hin zu bewegen. Infolgedessen berührt das vordere Ende des Werkzeugs 54 die obere Fläche des Werkstücks W am Bearbeitungspunkt P.
Beim Bearbeiten des Werkstücks W ist es erforderlich, das Kühlmittel dem Bearbeitungspunkt P zuzuführen. Folglich muss die Kühlmitteldüse 62 in Bezug auf das Werkstück W in geeigneter Weise positioniert sein, so dass das Kühlmittel, das aus der Kühlmitteldüse 62 ausgestoßen wird, beim Bearbeiten des Werkstücks W auf den Bearbeitungspunkt P auftrifft.
In dieser Ausführungsform justiert das Robotersystem 10 die Position der Kühlmitteldüse 62 mithilfe des Roboters 12, um die Kühlmitteldüse 62 adäquat in Bezug auf das Werkstück W zu positionieren.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 1 bis 6 der Betrieb des Robotersystems 10 erläutert. 3 zeigt ein Beispiel des Ablaufs des Bearbeitens des Werkstücks W. Der in 3 gezeigte Betriebsablauf startet, wenn die Robotersteuerung 14 und die Maschinenwerkzeugsteuerung 58 einen Befehl für den Vorgang an dem Werkstück W von einem Benutzer oder einer Host-Steuerung empfangen.
In Schritt S1 bezieht die Robotersteuerung 14 den Typ des Werkstücks W von dem Mitteilungsteil 16. Der Typ des Werkstücks W wird beispielsweise von dem Benutzer gemäß der Dimension oder Form des Werkstücks vor dem Bearbeiten voreingestellt. Als ein Beispiel sind die Typen von Werkstücken W wie in der im Folgenden gezeigten Tabelle gemäß der Dimension und Form des Werkstücks vor dem Bearbeiten klassifiziert. Tabelle 1

Typ des Werkstücks Typ A Typ B Typ C

Form Säulenform Quadratische Säulenform Rechteckige Plattenform

Höhe in der vertikalen Richtung 50 mm 80 mm 2 mm
Der Benutzer betreibt den PC 38, um den Typ des zu bearbeitenden Werkstücks W einzugeben. Der PC 38 fungiert als der Mitteilungsteil 16, um der Robotersteuerung 16 Informationen in Bezug auf den Typ des Werkstücks W, der von dem Benutzer benannt wurde, mitzuteilen.
In Schritt S2 bestimmt die Robotersteuerung 14 die Sollposition der Kühlmitteldüse 62 in Bezug auf das Werkstück W auf der Basis des Typs des Werkstücks W, der von dem PC 38 empfangen wurde. Die Sollposition entspricht einer Position der Kühlmitteldüse 62 in Bezug auf das Werkstück W, in der das Kühlmittel, das aus der Kühlmitteldüse 62 ausgestoßen wird, auf den Bearbeitungspunkt P auftreffen kann.
Der Zustand, in dem die Kühlmitteldüse 62 an der Sollposition angeordnet ist, ist in 5 gezeigt. In diesem Zustand ist die Kühlmitteldüse 62 angeordnet, um in Bezug auf die virtuelle Achse O₂, die sich in der vertikalen Richtung erstreckt, um einen Winkel θ_t geneigt zu sein, so dass das Kühlmittel A aus der Kühlmitteldüse 62 ausgestoßen wird, um auf den Bearbeitungspunkt P aufzutreffen.
Der Einspritzweg des Kühlmittels A, das aus der Kühlmitteldüse 62 ausgestoßen wird, hängt von der Fließgeschwindigkeit des ausgestoßenen Kühlmittels (d. h. dem Zufuhrdruck des Kühlmittels durch die Kühlmittelzufuhrvorrichtung) und dem Neigungswinkel θ der Kühlmitteldüse 62 in Bezug auf die virtuelle Achse O₂ ab.
Durch experimentelles Erhalten der Beziehung zwischen der Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels, dem Neigungswinkel θ und dem Einspritzweg des Kühlmittels in diesen Bedingungen im Voraus ist es folglich möglich, das Kühlmittel aus der Kühlmitteldüse 62 zu der gewünschten Position zu führen.
Wenn der Typ des Werkstücks W beispielsweise von dem Benutzer wie in der folgenden Tabelle 2 gezeigt eingestellt wird, sind die Koordinaten des Bearbeitungspunkts P zwischen den Typen A bis C unterschiedlich, da die Typen A bis C jeweils unterschiedliche Höhen in der vertikalen Richtung haben.
Die Sollpositionen der Kühlmitteldüse 62, d. h. die Winkel θ_t, für die Typen A bis C sind folglich unterschiedlich. In dieser Ausführungsform speichert der Speicher 20 die Beziehung zwischen dem Typ des Werkstücks W und dem Winkel θ_t im Voraus. Der Speicher 20 speichert beispielsweise eine im Folgenden gezeigte Datentabelle im Voraus. Tabelle 2

Typ des Werkstücks Typ A Typ B Typ C

Winkel θ_t 45° 48° 10°
Die Robotersteuerung 14 liest den Winkel θ_t, der dem Typ des Werkstücks W entspricht, der von dem PC 38 empfangen wurde, aus dem Speicher 20 aus und bestimmt die Position der Kühlmitteldüse 62, die dem ausgelesenen Winkel θ_t entspricht, als die Sollposition der Kühlmitteldüse 62.
In Schritt S3 ordnet die Robotersteuerung 14 die Kühlmitteldüse 62 an der in Schritt S2 bestimmten Sollposition an. Dieser Schritt S3 wird unter Bezugnahme auf 4 erläutert.
Nach Starten des Schritts S3 bildet die Robotersteuerung 14 in Schritt S11 die Kühlmitteldüse 62 ab. Insbesondere betreibt die Robotersteuerung 14 den Roboter 12 dahingehend, den Abbildungsteil 18 zur hinteren Seite der Kühlmitteldüse 62 zu bewegen.
Dann sendet die Robotersteuerung 14 einen Befehl an den Abbildungsteil 18, um die Kühlmitteldüse 62 von der hinteren Seite abzubilden. Der Abbildungsteil 18 sendet die Bilddaten der Kühlmitteldüse 62 an die Robotersteuerung 14.
In Schritt S12 berechnet die Robotersteuerung 14 den Unterschied zwischen der in Schritt S2 bestimmten Sollposition und der aktuellen Position der Kühlmitteldüse 62. Man nehme beispielsweise an, dass die Kühlmitteldüse 62 zum Ende des Schritts S11 an der aktuellen Position angeordnet ist, die in 6 durch die durchgezogene Linie Po angezeigt ist.
Die Achse O₃ der Kühlmitteldüse 62, die an der aktuellen Position angeordnet ist, ist in Bezug auf die virtuelle Achse O₂ um einen Winkel θ₀ geneigt. In dieser Ausführungsform berechnet die Robotersteuerung 14 den Winkel θ₀ auf der Basis der Bilddaten der Kühlmitteldüse 62, die in Schritt S11 abgebildet wurde, und der Koordinaten- und Sichtliniendaten des Abbildungsteils 18 in Schritt S11. Dann berechnet die Robotersteuerung 14 den Unterschied δθ₀(= θ_t – θ₀) zwischen dem Winkel θ_t und dem Winkel θ₀.
In Schritt S13 bewegt die Robotersteuerung 14 die Kühlmitteldüse 62 durch den Roboter 12. Insbesondere sendet die Robotersteuerung 14 Befehle an die Servomotoren, die in den Roboter 12 eingebaut sind, um die Roboterhand 28 zu der Position der Kühlmitteldüse 62 zu bewegen und die Kühlmitteldüse 62 zu greifen.
Die Robotersteuerung 14 bewegt beispielsweise die Roboterhand 28 zu der Position der Kühlmitteldüse 62 auf der Basis der Bilddaten der Kühlmitteldüse 62, die in Schritt S11 abgebildet wurde, und der Koordinaten- und Sichtliniendaten des Abbildungsteils 18.
Dann betreibt die Robotersteuerung 14 die Roboterhand 28 dahingehend, die Kühlmitteldüse 62 um die Drehachse 64 in einer Richtung zu drehen, in der der in Schritt S12 berechnete Unterschied δθ₀ kleiner wird (in dieser Ausführungsform die Richtung im Uhrzeigersinn, wie von der vorderen Seite von 6 zu sehen).
In Schritt S14 sendet die Robotersteuerung 14 einen Befehl an den Abbildungsteil 18, um die Kühlmitteldüse 62 abzubilden, ähnlich Schritt S11.
In Schritt S15 berechnet die Robotersteuerung 14 den Unterschied zwischen der aktuellen Position der Kühlmitteldüse 62 zu diesem Zeitpunkt und der Sollposition, ähnlich Schritt S12. Insbesondere berechnet die Robotersteuerung 14 den Winkel θ₁ zu diesem Zeitpunkt und berechnet dann den Unterschied δθ₁(= θ_t – θ₁) zwischen dem Winkel θ_t und dem Winkel θ₁ auf der Basis der Bilddaten der Kühlmitteldüse 62, die in Schritt S14 abgebildet wurde.
In Schritt S16 bestimmt die Robotersteuerung 14, ob die Kühlmitteldüse 62 an der Sollposition angeordnet ist. Insbesondere bestimmt die Robotersteuerung 14, ob der in Schritt S15 berechnete Unterschied δθ₁ null ist.
Wenn der in Schritt S15 berechnete Unterschied δθ₁ null ist, bestimmt die Robotersteuerung 14, dass die Kühlmitteldüse 62 an der Sollposition angeordnet ist (d. h. bestimmt „JA”), und fährt mit Schritt S17 fort.
Wenn andererseits der in Schritt S15 berechnete Unterschied δθ₁ nicht null ist, bestimmt die Robotersteuerung 14, dass die Kühlmitteldüse 62 nicht an der Sollposition angeordnet ist (d. h. bestimmt „NEIN”), und kehrt zu Schritt S14 zurück.
Man beachte, dass in diesem Schritt S16 die Robotersteuerung 14 „JA” bestimmen kann, wenn der in Schritt S15 berechnete Unterschied δθ₁ innerhalb des Bereichs zwischen vorherbestimmten Grenzwerten liegt. Beispielweise angenommen, dass die Richtung im Uhrzeigersinn, die von der vorderen Seite von 6 zu sehen ist, eine positive Richtung ist, kann die Robotersteuerung 14 „JA” bestimmen, wenn die folgende Beziehung erfüllt wird: –1° < δθ₁ < 1°.
In Schritt S17 sendet die Robotersteuerung 14 Befehle an die Servomotoren, die in den Roboter 12 eingebaut sind, um den Betrieb des Roboters 12 zu stoppen, und beendet den in 3 gezeigten Ablauf. Durch diesen Schritt S3 ist es möglich, die Kühlmitteldüse 62 an der in 5 gezeigten Sollposition anzuordnen.
Wiederum unter Bezugnahme auf 3 setzt die Robotersteuerung 14 in Schritt S4 das Werkstück W an dem Maschinenwerkzeug 50 ab. Insbesondere sendet die Robotersteuerung 14 Befehle an die Servomotoren, die in den Roboter 12 eingebaut sind, um das Werkstück W, das an einer vorherbestimmten Position angeordnet ist, zu greifen, das Werkstück W zu befördern und es auf der Spannvorrichtung J abzusetzen. Die Robotersteuerung 14 setzt das Werkstück W beispielsweise auf der Spannvorrichtung J gemäß einem im Voraus gespeicherten Roboterprogramm ab.
In Schritt S5 treibt die Maschinenwerkzeugsteuerung 58 das Werkzeug 54 dahingehend an, das Werkstück W zu bearbeiten. Insbesondere sendet die Maschinenwerkzeugsteuerung 58 einen Befehl an den Spindelantriebsteil 56, um die Spindel 62 nach unten zu dem Werkstück W hin zu bewegen, um die Spindel 52 in Kontakt mit dem Werkstück W an dem Bearbeitungspunkt P zu bringen.
Dann sendet die Maschinenwerkzeugsteuerung 58 einen Befehl an die Kühlmittelzufuhrvorrichtung, um das Kühlmittel der Kühlmitteldüse 62 zuzuführen. Zu diesem Zeitpunkt kann das ausgestoßene Kühlmittel A, da die Kühlmitteldüse 62 durch Schritt S3 in geeigneter Weise an der Sollposition angeordnet wird, auf den Bearbeitungspunkt P auftreffen, wie in 5 gezeigt. Dann sendet die Maschinenwerkzeugsteuerung 58 einen Befehl an den Spindelantriebsteil 56, um die Spindel 52 nach unten zu führen, während das Werkzeug 54 dahingehend angetrieben wird, sich um die vertikale Achse zu drehen. Aufgrund dessen wird das Werkstück W bearbeitet.
In Schritt S6 entfernt die Robotersteuerung 14 das Werkstück W von dem Maschinenwerkzeug 50. Insbesondere sendet die Robotersteuerung 14 Befehle an die Servomotoren, die in den Roboter 12 eingebaut sind, um das bearbeitete Werkstück W durch die Roboterhand 28 zu greifen und es zu einem vorherbestimmten Ort gemäß dem Roboterprogramm zu befördern.
In Schritt S7 bestimmt die Robotersteuerung 14, ob ein anderer Befehl für den Vorgang an dem Werkstück vorliegt, der von dem Benutzer empfangen wurde. Wenn bestimmt wird, dass ein anderer Befehl für den Vorgang an dem Werkstück vorliegt (d. h. „JA” bestimmt wird), fährt die Robotersteuerung 14 mit Schritt S8 fort. Wenn andererseits bestimmt wird, dass alle Befehle für den Vorgang an dem Werkstück, die von dem Benutzer empfangen wurden, ausgeführt sind (d. h. „NEIN” bestimmt wird), beendet die Robotersteuerung 14 den in 3 gezeigten Ablauf.
In Schritt S8 bestimmt die Robotersteuerung 14, ob der Typ des zu bearbeitenden Werkstücks W geändert ist. Insbesondere bestimmt die Robotersteuerung 14, ob der Typ des Werkstücks W in dem obigen anderen Befehl für den Vorgang, der in Schritt S7 erkannt wurde, geändert ist.
Wenn bestimmt wird, dass der Typ des Werkstücks W geändert ist (d. h. „JA” geurteilt wird), kehrt die Robotersteuerung 14 zu Schritt S1 zurück. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Typ des Werkstücks W nicht geändert ist (d. h. „NEIN” bestimmt wird), kehrt die Robotersteuerung 14 zu Schritt S3 zurück.
Wie oben erläutert, wird die Kühlmitteldüse 62 in dieser Ausführungsform an der Sollposition mithilfe des Roboters 12 angeordnet. Gemäß dieser Konfiguration kann die Kühlmitteldüse 62 präzise an der Sollposition angeordnet werden, so dass es möglich ist, das Kühlmittel zuverlässig zu dem Bearbeitungspunkt P zu führen.
Des Weiteren führt der Roboter 12 in dieser Ausführungsform die Arbeitsschritte des Justierens der Position der Kühlmitteldüse 62 (Schritt S3) und des Wechselns des Werkstücks W (Schritte S4 und S6) durch. Gemäß dieser Konfiguration ist es nicht erforderlich, eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen der Kühlmitteldüse 62 zusätzlich bereitzustellen. Es ist folglich möglich, die Hardwarekonfiguration zu vereinfachen, so dass es möglich ist, die Kosten zu senken.
Des Weiteren berechnet die Robotersteuerung 14 in dieser Ausführungsform den Unterschied δθ zwischen der Sollposition der Kühlmitteldüse 62 und ordnet die Kühlmitteldüse 62 an der Sollposition auf der Basis des Unterschieds an. Es ist möglich, die Kühlmitteldüse 62 automatisch an der Sollposition anzuordnen, indem ein derartiger Arbeitsschritt programmiert wird, was für die Automatisierung des Vorgangs an dem Werkstück W von Vorteil ist.
Des Weiteren berechnet die Robotersteuerung 14 in dieser Ausführungsform den oben erwähnten Unterschied δθ auf der Basis des Bilds, das von dem Abbildungsteil 18 erhalten wurde. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, den Unterschied δθ automatisch und genau zu berechnen.
Man beachte, dass die Robotersteuerung 14 in der oben erwähnten Ausführungsform den Typ des Werkstücks W, der von dem Benutzer benannt wurde, mittels des PC 38 empfängt, der außerhalb der Robotersteuervorrichtung 36 installiert ist.
Die Robotersteuerung 14 kann jedoch den Typ des Werkstücks W von der Host-Steuerung empfangen. In diesem Fall ist die Host-Steuerung kommunikativ mit der Robotersteuerung 14 verbunden und fungiert als der Mitteilungsteil 16.
Des Weiteren ist der Abbildungsteil 18 in der oben erwähnten Ausführungsform an dem Roboterarm 26 montiert. Der Abbildungsteil 18 kann jedoch ortsfest an einer beliebigen Position in der Arbeitszelle angeordnet sein. Wenn beispielsweise das in 6 gezeigte Bild aufgenommen wird, kann der Abbildungsteil 18 ortsfest an der hinteren Seite der Kühlmitteldüse 62 angeordnet sein.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 bis 9 ein Robotersystem 100 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung erläutert. Man beachte, dass Elementen, die der obigen Ausführungsform ähnlich sind, dieselben Bezugsziffern zugewiesen sind und ausführliche Erläuterungen davon weggelassen werden.
Das Robotersystem 100 beinhaltet den Roboter 12, eine Robotersteuerung 102, einen Mitteilungsteil 104, einen ersten Abbildungsteil 106, einen zweiten Abbildungsteil 108, einen dritten Abbildungsteil 109 und den Speicher 20. In dieser Ausführungsform sind die Robotersteuerung 102, der Mitteilungsteil 104 und der Speicher 20 in die Robotersteuervorrichtung 36 eingebaut.
Jeder des ersten Abbildungsteils 106, des zweiten Abbildungsteils 108 und des dritten Abbildungsteils 109 beinhaltet ein Abbildungselement, wie einen CCD- oder CMOS-Sensor, ähnlich dem oben erwähnten Abbildungsteil 18.
Der erste Abbildungsteil 106 und der zweite Abbildungsteil 108 sind jeweils an zwei vorherbestimmten Positionen in der Arbeitszelle befestigt und bilden die im Folgenden erläuterte Kühlmitteldüse 110 aus unterschiedlichen Winkeln ab.
Als ein Beispiel ist der erste Abbildungsteil 106 nach vorne von der Kühlmitteldüse 110 angeordnet, während der zweite Abbildungsteil 108 nach oben von der Kühlmitteldüse 110 angeordnet ist. Der dritte Abbildungsteil 109 ist andererseits an dem Roboterarm 26 befestigt. Der dritte Abbildungsteil 109 bildet das Werkstück W ab, das auf der Spannvorrichtung J abgesetzt ist.
Die Robotersteuerung 102 ist mittels des Busses 40 kommunikativ mit dem ersten Abbildungsteil 106, dem zweiten Abbildungsteil 108, dem dritten Abbildungsteil 109, dem Speicher 20 und dem Mitteilungsteil 104 verbunden.
Die Kühlmitteldüse 110 ist mittels des Anbauteils 60 an dem Spindelkopf (nicht gezeigt) angebracht. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 8 die Konfiguration der Kühlmitteldüse 110 gemäß dieser Ausführungsform erläutert.
Die Kühlmitteldüse 110 beinhaltet einen mehrgelenkigen Arm 112 vom Formgedächtnistyp und ein Ausstoßrohr 114, das an dem distalen Ende des mehrgelenkigen Arms 112 vorgesehen ist. Der mehrgelenkige Arm 112 kann das Ausstoßrohr 114, das an dem distalen Ende dieses vorgesehen ist, in frei wählbaren Positionen anordnen. Das Ausstoßrohr 114 ist ein hohles rohrförmiges Element, das sich entlang der Achse O₄ erstreckt und eine Ausstoßöffnung 114 am distalen Ende davon aufweist.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 bis 11 der Betrieb des Robotersystems 100 gemäß dieser Ausführungsform erläutert. 10 zeigt ein anderes Beispiel des Ablaufs des Bearbeitens des Werkstücks W. Man beachte, dass Schritten, die ähnlich dem in 3 gezeigten Ablauf sind, dieselben Bezugsbezeichnungen zugewiesen werden und ausführliche Erläuterungen dieser weggelassen werden.
Der in 10 gezeigte Betriebsablauf startet, wenn die Robotersteuerung 102 und die Maschinenwerkzeugsteuerung 58 einen Befehl für den Vorgang an dem Werkstück W von einem Benutzer oder einer Host-Steuerung empfangen.
Nach Starten des in 10 gezeigten Betriebsablaufs führt die Robotersteuerung 102 den Schritt S4 aus, um den Roboter 12 dahingehend zu betreiben, das Werkstück W auf der Spannvorrichtung J abzusetzen.
In Schritt S21 sendet die Robotersteuerung 102 einen Befehl an den dritten Abbildungsteil 109, um das Werkstück W, das in Schritt S4 auf der Spannvorrichtung J abgesetzt wurde, abzubilden. Der dritte Abbildungsteil 109 sendet Bilddaten des Werkstücks W an die Robotersteuerung 102.
In Schritt S22 identifiziert der Mitteilungsteil 104 den Typ des Werkstücks W auf der Basis des Bilds des Werkstücks W, das in Schritt S21 abgebildet wurde. Als ein Beispiel analysiert der Mitteilungsteil 104 das aufgenommene Bild des Werkstücks W und sucht nach einem charakteristischen Punkt in dem Bild.
Der charakteristische Punkt ist ein Punkt, der eine Kante eines Objekts oder eine Stelle in einem Standbild zeigt, an der eine wesentliche Veränderung der Helligkeit auftritt und die eine gewisse Art von Veränderung in dem Standbild aufweist. Der Speicher 20 speichert Daten von charakteristischen Punkten von verschiedenen Typen von Werkstücken im Voraus. Man beachte, dass die charakteristischen Punkte von verschiedenen Werkstücken W, die in dem Speicher 20 gespeichert sind, auf der Basis des Bilds, das von dem zweiten Abbildungsteil 108 aufgenommen wurde, unter denselben Bedingungen wie in Schritt S21 durchsucht werden.
Der Mitteilungsteil 104 vergleicht die charakteristischen Punkte in dem Bild des Werkstücks W, das in Schritt S21 abgebildet wurde, mit den charakteristischen Punkten von verschiedenen Werkstücken, die in dem Speicher 20 im Voraus gespeichert wurden, und identifiziert den Typ des abgebildeten Werkstücks W. Dann teilt der Mitteilungsteil 104 der Robotersteuerung 102 den identifizierten Typ des Werkstücks W mit.
In Schritt S23 bestimmt die Robotersteuerung 102 die Sollposition der Kühlmitteldüse 110 in Bezug auf das Werkstück W auf der Basis des Typs des Werkstücks W, der in Schritt S22 bezogen wurde.
Die Sollposition entspricht einer Position der Kühlmitteldüse 110 in Bezug auf das Werkstück W, in der das Kühlmittel, das aus der Ausstoßöffnung 114a der Kühlmitteldüse 110 ausgestoßen wird, auf den Bearbeitungspunkt P auftreffen kann.
Der Einspritzweg des Kühlmittels, das aus der Kühlmitteldüse 110 ausgestoßen wird, hängt gemäß dieser Ausführungsform von der Fließgeschwindigkeit des ausgestoßenen Kühlmittels (d. h. dem Zufuhrdruck des Kühlmittels durch die Kühlmittelzufuhrvorrichtung), der Position des Ausstoßrohrs 114 und dem Neigungswinkel der Achse O₄ des Ausstoßrohrs 114 in Bezug auf die z-Achse ab.
Die Position des Ausstoßrohrs 114 und der Neigungswinkel der Achse O₄ in Bezug auf die z-Achse können beispielsweise durch eine Koordinate eines Schnittpunkts Q₁ zwischen der Achse O₄ und der distalen Endseite des Ausstoßrohrs 114 und eine Koordinate eines Schnittpunkts Q₂ zwischen der Achse O₄ und der proximalen Endseite des Ausstoßrohrs 114 beurteilt werden.
Durch experimentelles Erhalten der Beziehung zwischen der Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels, den Koordinaten der Schnittpunkte Q₁ und Q₂ und dem Einspritzweg des Kühlmittels in diesen Bedingungen im Voraus ist es folglich möglich, das Kühlmittel aus der Kühlmitteldüse 110 zu der gewünschten Position zu führen.
Wenn die Typen des Werkstücks W beispielsweise wie in Tabelle 1 gezeigt eingestellt werden, speichert der Speicher 20 die Koordinaten der Schnittpunkte Q_1-t und Q_2-t, an denen das Kühlmittel, das aus der Ausstoßöffnung 114 ausgestoßen wird, auf den Bearbeitungspunkt P auftreffen kann, in Verbindung mit den Typen A bis C des Werkstücks W im Voraus. Der Speicher 20 speichert beispielsweise eine im Folgenden gezeigte Datentabelle im Voraus: Tabelle 3

Typ des Werkstücks Typ A Typ B Typ C

Koordinate des Punkts Q_1-t (x₁₁, y₁₁, z₁₁) (x₁₂, y₁₂, z₁₂) (x₁₃, y₁₃, z₁₃)

Koordinate des Punkts Q_2-t (x₂₁, y₂₁, z₂₁) (x₂₂, y₂₂, z₂₂) (x₂₃, y₂₃, z₂₃)
Die Robotersteuerung 102 liest die Koordinaten der Schnittpunkte Q_1-t und Q_2-t, die dem Typ des Werkstücks W entsprechen, der in Schritt S22 identifiziert wurde, aus dem Speicher 20 aus und bestimmt die Position des Ausstoßrohrs 114, die den ausgelesenen Koordinaten der Schnittpunkte Q_1-t und Q_2-t entspricht, als die Sollposition der Kühlmitteldüse 110.
In Schritt S24 ordnet die Robotersteuerung 102 die Kühlmitteldüse 110 an der in Schritt S23 bestimmten Sollposition an. Dieser Schritt S24 wird unter Bezugnahme auf 11 erläutert. Man beachte, dass Schritten, die ähnlich 4 sind, dieselben Bezugsbezeichnungen zugewiesen werden und ausführliche Erläuterungen dieser weggelassen werden.
Nach Starten des Schritts S24 sendet die Robotersteuerung 102 in Schritt S31 Befehle an den ersten Abbildungsteil 106 und den zweiten Abbildungsteil 108, um die Kühlmitteldüse 110 abzubilden.
Insbesondere bildet der erste Abbildungsteil 106 die Kühlmitteldüse 110 von vorne ab und sendet die Bilddaten an die Robotersteuerung 102. Des Weiteren bildet der zweite Abbildungsteil 108 die Kühlmitteldüse 110 von oben ab und sendet die Bilddaten an die Robotersteuerung 102.
In Schritt S32 berechnet die Robotersteuerung 102 den Unterschied zwischen der in Schritt S23 bestimmten Sollposition und der aktuellen Position der Kühlmitteldüse 110.
Insbesondere berechnet die Robotersteuerung 102 die Koordinaten der Schnittpunkte Q_1-0 und Q_2-0 des Ausstoßrohrs 114 zu der aktuellen Zeit auf der Basis der Bilddaten der Kühlmitteldüse 110, die in Schritt S31 aus zwei unterschiedlichen Winkeln abgebildet wurde, der Koordinaten des ersten Abbildungsteils 106 und des zweiten Abbildungsteils 108 und den Sichtliniendaten des ersten Abbildungsteils 106 und des zweiten Abbildungsteils 108.
Dann berechnet die Robotersteuerung 102 den Unterschied δQ_1-0 zwischen der Koordinate des Schnittpunkts Q_1-t, der der Sollposition entspricht, und der Koordinate des Schnittpunkts Q_1-0, der der aktuellen Position entspricht, und den Unterschied δQ_2-0 zwischen der Koordinate des Schnittpunkts Q_2-t, der der Sollposition entspricht, und der Koordinate des Schnittpunkts Q_2-0, der der aktuellen Position entspricht.
In Schritt S33 bewegt die Robotersteuerung 102 die Kühlmitteldüse 110 durch den Roboter 12. Insbesondere sendet die Robotersteuerung 102 Befehle an die Servomotoren, die in den Roboter 12 eingebaut sind, um die Roboterhand 28 zu der Position des Ausstoßrohrs 114 zu bewegen und das Ausstoßrohr 114 zu greifen.
Dann betreibt die Robotersteuerung 102 den Roboter 12 (z. B. die Roboterhand 28) dahingehend, das Ausstoßrohr 114 in einer Richtung zu bewegen, in der die in Schritt S32 berechneten Unterschiede δQ_1-0 und δQ_2-0 kleiner wurden.
In Schritt S34 sendet die Robotersteuerung 102 Befehle an den ersten Abbildungsteil 106 und den zweiten Abbildungsteil 108, um die Kühlmitteldüse 110 abzubilden, ähnlich Schritt S31.
In Schritt S35 berechnet die Robotersteuerung 102 den Unterschied zwischen der aktuellen Position der Kühlmitteldüse 110 zu diesem Zeitpunkt und der Sollposition, ähnlich Schritt S32. Insbesondere berechnet die Robotersteuerung 102 die Koordinaten der Schnittpunkte Q_1-1 und Q_2-1 des Ausstoßrohrs 114 zu diesem Zeitpunkt auf der Basis der Bilddaten der Kühlmitteldüse 110, die in Schritt S34 abgebildet wurde.
Dann berechnet die Robotersteuerung 102 den Unterschied δQ_1-1 zwischen der Koordinate des Schnittpunkts Q_1-t, der der Sollposition entspricht, und der Koordinate des Schnittpunkts Q_1-1 der der aktuellen Position entspricht, und den Unterschied δQ_2-1 zwischen der Koordinate des Schnittpunkts Q_2-t, der der Sollposition entspricht, und der Koordinate des Schnittpunkts Q_2-1, der der aktuellen Position entspricht.
In Schritt S3 bestimmt die Robotersteuerung 102, ob die Kühlmitteldüse 110 an der Sollposition angeordnet ist. Insbesondere bestimmt die Robotersteuerung 102, ob die in Schritt S35 berechneten Unterschiede δQ_1-1 und Q_2-1 null sind (oder innerhalb eines Bereichs zwischen vorherbestimmten Grenzwerten sind).
Wenn die in Schritt S35 berechneten Unterschiede δQ_1-1 und Q_2-1 null sind (oder innerhalb eines Bereichs eines vorherbestimmten Grenzwerts sind), bestimmt die Robotersteuerung 102, dass die Kühlmitteldüse 110 an der Sollposition angeordnet ist (d. h. bestimmt „JA”), und fährt mit Schritt S17 fort.
Wenn andererseits die in Schritt S35 berechneten Unterschiede δQ_1-1 und Q_2-1 nicht null sind (oder nicht innerhalb des Bereichs der vorherbestimmten Grenzwerte sind), bestimmt die Robotersteuerung 102, dass die Kühlmitteldüse 110 nicht an der Sollposition angeordnet ist (d. h. bestimmt „NEIN”), und kehrt zu Schritt S34 zurück.
Nach dem Ende des Schritts S24 führt die Robotersteuerung 102 die Schritte S5 bis S8 sequentiell aus, ähnlich dem in 3 gezeigten Ablauf.
Wie oben erläutert, kann das Ausstoßrohr 114 gemäß dieser Ausführungsform in einer beliebigen Position angeordnet werden, da die Kühlmitteldüse 110 einen mehrgelenkigen Arm 112 vom Formgedächtnistyp aufweist. Das Kühlmittel kann folglich zu einer beliebigen Position geführt werden, so dass ein weiterer Bereich von Werkstücken W bearbeitet werden kann.
Des Weiteren wird die Kühlmitteldüse 110 in dieser Ausführungsform an der Sollposition mithilfe des Roboters 12 angeordnet. Gemäß dieser Konfiguration kann die Kühlmitteldüse 110 mit hoher Präzision an der Sollposition angeordnet werden, so dass es möglich ist, das Kühlmittel zuverlässig zu dem Bearbeitungspunkt P zu führen.
Des Weiteren führt der Roboter 12 in dieser Ausführungsform die Arbeitsschritte des Justierens der Position der Kühlmitteldüse 110 (Schritt S24) und des Wechselns des Werkstücks W (Schritte S4 und S6) durch. Gemäß dieser Konfiguration ist es nicht erforderlich, eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen der Kühlmitteldüse 110 zusätzlich bereitzustellen. Es ist folglich möglich, die Konfiguration der Vorrichtung zu vereinfachen, so dass die Kosten gesenkt werden können.
Des Weiteren identifiziert die Robotersteuerung 102 in dieser Ausführungsform den Typ des Werkstücks W auf der Basis des Bilds des Werkstücks W, das von dem dritten Abbildungsteil 109 abgebildet wurde (Schritt S22). Gemäß dieser Konfiguration kann die Robotersteuerung 102 den Typ des Werkstücks W automatisch ohne die Benennung des Benutzers identifizieren, was für die Automatisierung des Vorgangs an dem Werkstück W von Vorteil ist.
Man beachte, dass in der oben erwähnten Ausführungsform eine einzige Kühlmitteldüse 62 oder 110 vorgesehen ist. Es können jedoch mehrere Kühlmitteldüsen vorgesehen werden.
In diesem Fall kann die Roboterhand derart konfiguriert sein, dass sie die mehreren Kühlmitteldüsen gleichzeitig greift. In diesem Fall kann die Robotersteuerung die Kühlmitteldüsen in Sollpositionen davon durch einen Betriebsablauf anordnen, der 3 oder 10 ähnlich ist. Alternativ dazu kann die Robotersteuerung den in 3 oder 10 gezeigten Betriebsablauf für jede der mehreren Kühlmitteldüsen durchführen und die mehreren Kühlmitteldüsen nacheinander an den Sollpositionen davon anordnen.
Des Weiteren sind die Typen von Werkstücken in den oben erwähnten Ausführungsformen wie in Tabelle 1 gezeigt definiert. Der Typ des Werkstücks kann jedoch gemäß verschiedener Parameter definiert sein, wie dem Material oder der Härte des Werkstücks W, der Koordinate des Bearbeitungspunkts P usw.
Des Weiteren ist der Bearbeitungspunkt P in den oben erwähnten Ausführungsformen zum Start des Bearbeitens auf den Kontaktpunkt zwischen dem Werkzeug 54 und dem Werkstück W eingestellt. Der Bearbeitungspunkt P kann jedoch auf den vorderen Endpunkt des Werkzeugs 54 eingestellt werden, nachdem eine vorherbestimmte Zeit ab dem Start des Bearbeitens verstrichen ist.
Des Weiteren bearbeitet das Maschinenwerkzeug 50 in den oben erwähnten Ausführungsformen das Werkstück W durch das Werkzeug 54, das sich in der vertikalen Richtung bewegt. Das Maschinenwerkzeug kann jedoch z. B. ein Fräswerk sein, das den Außenumfang eines Werkstücks maschinell bearbeitet.
Des Weiteren führen die Robotersteuerung 102 und der Mitteilungsteil 104 in der in FIG. gezeigten Ausführungsform die separaten Funktionen durch. Der Mitteilungsteil 104 kann jedoch in die Robotersteuerung 102 integriert sein, wobei die Robotersteuerung 102 die Funktion des Mitteilungsteils 104 durchführen kann.
Des Weiteren ist der Speicher 20 in den oben erwähnten Ausführungsformen in die Robotersteuervorrichtung 36 eingebaut. Der Speicher 20 kann jedoch als eine externe Vorrichtung vorgesehen sein, die von der Robotersteuervorrichtung 36 getrennt ist.
Des Weiteren beinhaltet das Robotersystem 10, 100 in den oben erwähnten Ausführungsformen den Abbildungsteil 18, 106, 108, 109 und den Speicher 20. Der Abbildungsteil und der Speicher können jedoch aus dem Robotersystem ausgeschlossen sein. Ein derartiges Robotersystem 120 ist in 12 gezeigt.
Dieses Robotersystem 120 beinhaltet einen Roboter 122, eine Robotersteuerung 124, die den Roboter 122 steuert, und einen Mitteilungsteil 126, der der Robotersteuerung 124 einen Typ eines von dem Maschinenwerkzeug zu bearbeitenden Werkstücks mitteilt.
In dieser Ausführungsform bezieht die Robotersteuerung 124 Informationen eines Bearbeitungspunkts P, die in einem Bearbeitungsprogramm enthalten sind, als Informationen des Typs des Werkstücks von dem Mitteilungsteil 126.
Dann kann die Robotersteuerung 124 den Winkel θt der in 1 gezeigten Kühlmitteldüse 62 auf der Basis des Bearbeitungspunkts P bestimmen und die Kühlmitteldüse 62 durch den Roboter 122 bewegen, um die Kühlmitteldüse 62 beispielsweise in dem Winkel θt zu anordnen.
Im Obigen wurden Ausführungsformen der Erfindung dazu verwendet, die Erfindung zu erläutern; die obigen Ausführungsformen schränken die Erfindung gemäß den Ansprüchen jedoch nicht ein. Des Weiteren können Kombinationen der Merkmale, die in den Ausführungsformen der Erfindung erläutert sind, ebenfalls von dem technischen Schutzumfang der Erfindung umfasst sein. Nicht alle Kombinationen dieser Merkmale sind jedoch unbedingt notwendig für die Lösung der Erfindung. Des Weiteren wäre die Tatsache, dass die obigen Ausführungsformen auf verschiedene Weisen geändert oder verbessert werden können, für einen Fachmann offensichtlich.
Des Weiteren sollte beachtet werden, dass die Arbeitsschritte, Routinen, Schritte, Stufen und andere Verarbeitungen in dem System und Verfahren in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen in einer beliebigen Reihenfolge umgesetzt werden können, sofern nicht besonders deutlich durch „vor”, „vorher” usw. oder das Verwenden der Ausgabe einer Vorverarbeitung zur späteren Verarbeitung angegeben. Beim Ablauf der Arbeitsschritte in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, selbst wenn dieser der Zweckmäßigkeit halber unter Verwendung von „zunächst”, „als Nächstes”, „dann” usw. erläutert ist, bedeutet dies nicht, dass die Ausführung in dieser Reihenfolge notwendig ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002-18674 A [0002]
JP 5-41655 U [0002]

Claims

Robotersystem (10) zum Justieren einer Position einer Kühlmitteldüse (62), die an einem Maschinenwerkzeug (50) bereitgestellt ist, wobei das Robotersystem Folgendes umfasst: einen Roboter (12); eine Robotersteuerung (14), die einen Betrieb des Roboters steuert; und einen Mitteilungsteil (16), der der Robotersteuerung einen Typ eines von dem Maschinenwerkzeug zu bearbeitenden Werkstücks (W) mitteilt, wobei die Robotersteuerung: eine Sollposition der Kühlmitteldüse in Bezug auf das Werkstück beim Bearbeiten auf der Basis des Typs des Werkstücks, der von dem Mitteilungsteil bezogen wurde, bestimmt und die Kühlmitteldüse durch den Roboter bewegt, um die Kühlmitteldüse an der Sollposition anzuordnen.
Robotersystem nach Anspruch 1, wobei die Robotersteuerung: einen Unterschied zwischen der Sollposition und einer aktuellen Position der Kühlmitteldüse berechnet und die Kühlmitteldüse durch den Roboter bewegt, so dass der berechnete Unterschied kleiner wird.
Robotersystem nach Anspruch 2, das weiterhin einen Abbildungsteil (18) umfasst, wobei die Robotersteuerung die aktuelle Position der Kühlmitteldüse auf der Basis eines Bilds der Kühlmitteldüse, die von dem Abbildungsteil abgebildet wurde, identifiziert und den Unterschied berechnet.
Robotersystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, das weiterhin einen Abbildungsteil (109) umfasst, wobei der Mitteilungsteil den Typ des Werkstücks auf der Basis eines Bilds des Werkstücks, das von dem Abbildungsteil abgebildet wurde, identifiziert und diesen der Robotersteuerung (102) mitteilt.
Robotersystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Abbildungsteil an einem Roboterarm (26) des Roboters montiert ist.
Robotersystem nach einem der Ansprüche 1–5, das weiterhin einen Speicher (20) umfasst, der die Sollposition in Verbindung mit dem Typ des Werkstücks im Voraus speichert, wobei die Robotersteuerung die Sollposition aus dem Speicher ausliest, die dem Typ des Werkstücks entspricht, der von dem Mitteilungssteil bezogen wurde.
Robotersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Mitteilungsteil in eine externe Vorrichtung (38) oder eine Host-Steuerung, die mit der Robotersteuerung verbunden ist, eingebaut ist.
Robotersteuerverfahren zum Justieren einer Position einer Kühlmitteldüse (62), die an einem Maschinenwerkzeug (50) vorgesehen ist, mithilfe eines Roboters (12) wobei das Robotersteuerverfahren Folgendes umfasst: Beziehen eines Typs eines von dem Maschinenwerkzeug zu bearbeitenden Werkstücks (W); Bestimmen einer Sollposition der Kühlmitteldüse in Bezug auf das Werkstück, das an dem Maschinenwerkzeug abgesetzt ist, auf der Basis des bezogenen Typs des Werkstücks und Bewegen der Kühlmitteldüse durch den Roboter, um die Kühlmitteldüse an der Sollposition anzuordnen.