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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersystem.
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Verwandte Technik
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Herkömmlicherweise existieren Robotersysteme, die darauf ausgelegt sind, unter Verwendung eine Off-Line-Programmiervorrichtung, die ein Programm einlernt, die Antriebssteuerung eines mit einem Werkzeug bestückten Roboters auszuführen und ein in einem Arbeitsbereich angeordnetes Werkstück zu bearbeiten.
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Bei diesem Typ von Robotersystem (bei einer Off-Line-Programmiervorrichtung) wird eine dreidimensionale Form, die eine gewölbte Oberfläche umfasst, oder eine dreidimensionale Form, die mehrere durchgehende Ebenen umfasst, mit einem Bewegungsmuster gefüllt, das in einer durchgehenden Bewegungsbahn besteht, die die periodische Bewegung des Werkzeugs aufzeigt, wobei die dreidimensionale Form so in einem virtuellen Raum angeordnet ist, dass das Bewegungsmuster auf zumindest eine Oberfläche eines Werkstückmodells projiziert wird, und die Bearbeitungsbahn des Werkzeugs durch Projizieren der Bewegungsbahn auf zumindest eine Oberfläche eines Werkstückmodells erstellt wird. Darüber hinaus ist es darauf ausgelegt, anhand der erstellten Bearbeitungsbahn und der Normalenrichtung zumindest einer Oberfläche des Werkstückmodells automatisch die Position oder die Position und die Stellung des Werkzeugmodells zu bestimmen.
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In Patentschrift 1 ist beispielsweise eine „Vorrichtung zur Erstellung einer Roboterbewegungsbahn“ offenbart, „die umfasst: eine 3D-Raumeinstelleinrichtung zum Einstellen eines Pseudo-3D-Raums; eine 2D-Datenleseeinrichtung zum Lesen von 2D-Daten; eine 3D-Datenerstellungseinrichtung zur Erstellung von 3D-Daten durch Einfügen der gelesenen 2D-Daten auf einer bestimmten Fläche in dem vorstehend genannten Pseudo-3D-Raum; und eine Roboterbewegungsbahn-Erstellungseinrichtung zur Erstellung der Bewegungsbahn des Werkzeugs eines Roboters anhand der erstellten 3D-Daten“.
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Patentschrift 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr.
2012-061529 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei dem vorstehend genannten herkömmlichen Robotersystem besteht jedoch dahingehend ein Problem, dass es aufgrund der Auswahl aus mehreren Typen der Bewegungsmuster, die in einer durchgehenden Bewegungsbahn bestehen, die die zyklische Bewegung des Werkzeugs aufzeigt, nicht möglich ist, eine Bearbeitungsbahn zu erstellen, die in einer Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form besteht. Es besteht ein Nachteil darin, dass das Einlernen der Bearbeitungsbahn mit einer beliebigen Form manuell erfolgen muss und dadurch sehr arbeitsaufwendig ist und einen hohen Aufwand an Zeit und Mühe erfordert.
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Daher besteht der starke Wunsch nach der Entwicklung einer Technik, durch die eine Bearbeitungsbahn erstellt werden kann, die in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form besteht, und die eine Verringerung des zum Einlernen einer Bearbeitungsbahn mit einer beliebigen Form erforderlichen Arbeitsaufwands und dementsprechend eine drastische Verringerung des zum Einlernen einer Bearbeitungsbahn mit einer beliebigen Form erforderlichen Aufwands an Zeit und Mühe ermöglicht.
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Ein Robotersystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Off-Line-Programmiervorrichtung, die ein Programm eines mit einem Werkzeug bestückten Roboters einlernt, der ein in einem Arbeitsbereich angeordnetes Werkstück bearbeitet, wobei die Off-Line-Programmiervorrichtung umfasst: eine Bewegungsbahninformations-Erstellungseinheit, die Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen dreidimensionalen Form erstellt, die aus mindestens einer Ebene besteht; und eine Bewegungsbahninformations-Editiereinheit, die die Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen dreidimensionalen Form editiert, die aus mindestens einer Ebene besteht.
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Gemäß dem Aspekt des Robotersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Bearbeitungsbahn zu erstellen, die in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form besteht, und möglich, den zum Einlernen der Bearbeitungsbahn mit einer beliebigen Form erforderlichen Arbeitsaufwand zu reduzieren. Dadurch wird es möglich, den herkömmlichen Nachteil der Notwendigkeit eines hohen Aufwands an Zeit und Mühe für die Erstellung einer Bearbeitungsbahn auszuschließen, die in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form besteht.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Ansicht, die eine Off-Line-Programmiervorrichtung eines Robotersystems gemäß einer Ausführungsform zeigt;
- 2 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Abfolge der Erstellung einer Bearbeitungsbahn eines Werkzeugs unter Verwendung der Off-Line-Programmiervorrichtung des Robotersystems gemäß der Ausführungsform und der Bestimmung einer Position oder einer Position und einer Stellung eines Werkzeugmodells zeigt;
- 3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Abfolge der Erstellung einer Bearbeitungsbahn des Werkzeugs unter Verwendung der Off-Line-Programmiervorrichtung des Robotersystems gemäß der Ausführungsform und der Bestimmung der Position oder der Position und der Stellung des Werkzeugmodells zeigt;
- 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form zeigt, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form zeigt, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form zeigt, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form zeigt, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Editierens von Informationen zu einer beliebigen 3D-Form zeigt, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 9 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Bestimmung der Tiefe in der Z-Richtung in den Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form zeigt, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Bestimmung der Tiefe in der Z-Richtung in den Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form zeigt, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 11 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Bestimmung der Maßstäbe in der X-Richtung und der Y-Richtung in den Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form zeigt, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 12 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Bestimmung der Maßstäbe in der X-Richtung und der Y-Richtung in den Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form zeigt, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 13 ist eine Ansicht, die Beispiele mehrerer Typen von Bewegungsmustern zeigt, die in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form bestehen, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Robotersystems gemäß der Ausführungsform zeigt;
- 15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel mehrerer Typen von Bewegungsmustern zeigt, die in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form bestehen, die aus mindestens einer Ebene besteht;
- 16 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer dreidimensionalen Form, die eine gewölbte Oberfläche umfasst, oder einer dreidimensionalen Form zeigt, die mehrere durchgehende Ebenen umfasst;
- 17 ist eine Ansicht, die einen Zustand des Füllens einer gewölbten Oberfläche oder mehrerer durchgehender Ebenen der dreidimensionalen Form mit dem gewählten einen Bewegungsmuster und des derartigen Anordnens der dreidimensionalen Form in einem virtuellen Raum zeigt, dass das Bewegungsmuster auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells projiziert wird;
- 18 ist eine Ansicht, die einen Zustand des Einstellens einer positionellen Stellung in Bezug auf eine Oberfläche des Werkstückmodells mit der dreidimensionalen Form zeigt;
- 19 ist eine Ansicht, die einen Zustand der Erstellung eine Bearbeitungsbahn des Werkzeugs zeigt;
- 20 ist eine Ansicht, die einen Zustand des Füllens einer gewölbten Oberfläche oder mehrerer durchgehender Ebenen der ausgewählten dreidimensionalen Form mit dem gewählten Bewegungsmuster und des derartigen Anordnens der dreidimensionalen Form in dem virtuellen Raum zeigt, dass das Bewegungsmuster auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells projiziert wird;
- 21 ist eine Ansicht, die einen Zustand der Einstellung der Position und der Stellung der dreidimensionalen Form in Bezug auf eine Oberfläche des Werkstückmodells zeigt;
- 22 ist eine Ansicht, die einen Zustand der Erstellung einer Bearbeitungsbahn von Werkzeugen zeigt;
- 23 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Robotersystems gemäß einer Ausführungsform zeigt;
- 24 ist eine Ansicht, die einen Zustand des Füllens einer gewölbten Oberfläche oder mehrerer durchgehender Ebenen der ausgewählten dreidimensionalen Form mit dem gewählten einen Bewegungsmuster und der derartigen Anordnung der dreidimensionalen Form in dem virtuellen Raum zeigt, dass das Bewegungsmuster auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells projiziert wird;
- 25 ist eine Ansicht, die einen Zustand der Einstellung der Position und der Stellung der dreidimensionalen Form in Bezug auf eine Oberfläche des Werkstückmodells zeigt;
- 26 ist eine Ansicht, die einen Zustand der Erstellung einer Bearbeitungsbahn des Werkzeugs zeigt;
- 27 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Robotersystems zeigt; und
- 28 ist eine Ansicht, die einen Aspekt einer automatischen Bestimmung der Position oder der Position und der Stellung eines Werkzeugmodells anhand einer erstellten Bearbeitungsbahn und der Normalenrichtung zumindest einer Oberfläche eines Werkstückmodells zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 28 ein Robotersystem gemäß einer Ausführungsform erläutert.
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Das Robotersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein System zur Steuerung des Antriebs eines mit einem Werkzeug bestückten Roboters unter Verwendung einer Off-Line-Programmiervorrichtung, die ein Programm einlernt, und zur Bearbeitung eines in einem Arbeitsbereich angeordneten Werkstücks.
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Genauer umfasst das Robotersystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Off-Line-Programmiervorrichtung 2, die ein Programm eines mit einem Werkzeug bestückten Roboters einlernt, der ein in einem Arbeitsbereich angeordnetes Werkstück bearbeitet, wie in 1 gezeigt.
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Die Off-Line-Programmiervorrichtung 2 umfasst: eine Bewegungsbahninformations-Erstellungseinheit 3, die Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form erstellt, die aus mindestens einer Ebene besteht; eine Bewegungsbahninformations-Editiereinheit 4, die Segmente editiert, die die Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form bilden, die aus mindestens einer Ebene besteht; eine Bewegungsbahninformations-Maßstabbestimmungseinheit 5, die Maßstäbe in der X-Richtung, die eine Richtung auf der gleichen Ebene wie die Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form ist, die aus mindestens einer Ebene besteht, und einer Y-Richtung bestimmt, die eine weitere, zu der einen Richtung rechtwinklige Richtung ist; eine Bewegungsbahninformations-Tiefenbestimmungseinheit 6, die eine Tiefe in einer zu der X-Richtung und der Y-Richtung rechtwinkligen Z-Richtung in den Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form bestimmt, die aus mindestens einer Ebene besteht; eine Bewegungsmuster-Erstellungseinheit 7, die ein Bewegungsmuster erstellt, das in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form besteht, die aus mindestens einer Ebene besteht; und eine Bewegungsmuster-Speichereinheit 8, in der mehrere Typen von Bewegungsmustern gespeichert sind, die in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form bestehen, die aus mindestens einer Ebene besteht.
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Die Off-Line-Programmiervorrichtung 2 umfasst: eine Virtueller-Raum-Erstellungseinheit 9, die einen virtuellen Raum erstellt, der einen Arbeitsbereich dreidimensional repräsentiert; eine Modellanordnungseinheit 10, die ein Werkstückmodell des Werkstücks, ein Robotermodell des Roboters und ein Werkzeugmodell des Werkzeugs in dem von der Virtueller-Raum-Erstellungseinheit 9 erstellten virtuellen Raum anordnet; eine Dreidimensionale-Formen-Speichereinheit 11, in der eine dreidimensionale Form, die eine gewölbte Oberfläche umfasst, und eine dreidimensionale Form gespeichert sind, die mehrere durchgehende Ebenen umfasst; eine Bewegungsmuster-Auswahleinheit 12, die ein Bewegungsmuster aus mehreren Typen von in der Bewegungsmuster-Speichereinheit 11 gespeicherten Bewegungsmustern auswählt; und eine Dreidimensionale-Formen-Auswahleinheit 13, die eine dreidimensionale Form, die eine gewölbte Oberfläche umfasst, oder eine dreidimensionale Form, die mehrere durchgehende Ebenen umfasst, aus der Dreidimensionale-Formen-Speichereinheit 11 auswählt.
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Die Off-Line-Programmiervorrichtung 2 umfasst: eine Dreidimensionale-Formen-Anordnungseinheit 14, die die gewölbte Oberfläche oder die mehreren durchgehenden Ebenen der von der Dreidimensionale-Formen-Auswahleinheit 13 ausgewählten dreidimensionalen Form mit dem von der Bewegungsmuster-Auswahleinheit ausgewählten einen Bewegungsmuster füllt und die dreidimensionale Form so in einem virtuellen Raum anordnet, dass das Bewegungsmuster auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells projiziert wird; eine Bearbeitungsbahn-Erstellungseinheit 15, die durch Projizieren des Bewegungsmusters, das die gewölbte Oberfläche oder die mehreren durchgehenden Ebenen der dreidimensionalen Form füllt, auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells eine Bearbeitungsbahn des Werkzeugs erstellt; und eine Werkzeugpositions- und Stellungs-Bestimmungseinheit 16 , die anhand der von der Bearbeitungsbahn-Erstellungseinheit 15 erstellten Bearbeitungsbahn und der Normalenrichtung zumindest einer Oberfläche des Werkstückmodells automatisch die Position oder die Position und die Stellung des Werkzeugmodells bestimmt.
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Dann erstellt das Robotersystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das in der vorstehenden Konfiguration besteht, zunächst Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form, die aus mindestens einer Ebene besteht, wie in den 2 und 4 gezeigt (siehe 7).
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Es liest beispielsweise eine Textdatei, die Informationen zu der Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form enthält, die aus mindestens einer Ebene besteht, und erstellt anhand dieser Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form, die aus mindestens einer Ebene besteht.
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Es kann darauf ausgelegt sein, zu diesem Zeitpunkt eine Textdatei, die Informationen zu der Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form enthält, zu sämtlichen Ebenen zu lesen oder mehrere Textdateien, die Informationen zu der Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form enthalten, zu jeder Ebene zu lesen.
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Es kann darauf ausgelegt sein, CAD-Daten zu lesen, die Informationen zu der Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form enthalten, die aus mindestens einer Ebene besteht (siehe 5), oder Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form zu erstellen, die aus mindestens einer Ebene besteht. In diesem Fall kann es darauf ausgelegt sein, eine CAD-Daten-Datei, die Informationen zu der Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form enthält, zu sämtlichen Ebenen zu lesen und mehrere CAD-Daten Dateien, die Informationen zu der Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form enthalten, zu jeder Ebene zu lesen.
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Es kann darauf ausgelegt sein, durch manuelles Zeichnen und Erstellen der Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form, die aus mindestens einer Ebene besteht, Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form zu erstellen, die aus mindestens einer Ebene besteht (siehe 6) .
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Es ist darauf hinzuweisen, dass tatsächlich mehrere Ebenen existieren, obwohl in den 4 bis 6 nur die Bewegungsbahninformationen zu einer ersten Ebene gezeigt sind, und dass jede Ebene eine Bewegungsbahn mit einer anderen Form sein kann. Darüber hinaus kann sie von nur einer Ebene (zweidimensional) gebildet werden.
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Als nächstes werden, wie in 8 gezeigt, Liniensegmente editiert, die die Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form bilden, die aus mindestens einer Ebene besteht. Es werden beispielsweise das Hinzufügen von Liniensegmenten, das Löschen, eine Veränderung der Form, etc. ausgeführt.
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Hierbei wird die aus der Textdatei oder den CAD-Daten gelesene Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form, die aus mindestens einer Ebene besteht, beispielsweise durch das Hinzufügen von Liniensegmenten in einer beliebigen 3D-Form, die aus mindestens einer Ebene besteht, das Löschen, eine Änderung der Form, etc., manuell gezeichnet und verändert. Alternativ wird die Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form, die aus mindestens einer Ebene besteht, eines bereits gespeicherten Bewegungsmusters manuell gezeichnet und verändert.
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Als nächstes wird, wie in den 9 und 10 gezeigt, die Tiefe in der Z-Richtung in den Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form festgelegt, die aus mindestens einer Ebene besteht.
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So wird beispielsweise die aus einer Textdatei oder aus CAD-Daten gelesene Tiefe einer in den Informationen zu der Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form, die aus mindestens einer Ebene besteht, festgelegten Voreinstellung in der Z-Richtung verändert. Alternativ wird die Tiefe eines bereits gespeicherten Bewegungsmusters in der Z-Richtung in Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form verändert, die aus mindestens einer Ebene besteht. Es ist darauf hinzuweisen, dass es durch Einstellen der Tiefe jeder Ebene auf 0 auch möglich ist, eine derartige Einstellung vorzunehmen, dass viele Bewegungen auf der gleichen Fläche erfolgen.
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Als nächstes werden, wie in den 11 und 12 gezeigt, die Maßstäbe in der X-Richtung und Y-Richtung in den Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form festgelegt, die aus mindestens einer Ebene besteht.
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So werden beispielsweise die Maßstäbe in der X-Richtung und der Y-Richtung in den aus einer Textdatei oder aus CAD-Daten gelesenen Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form verändert, die aus mindestens einer Ebene besteht. Alternativ werden die Maßstäbe des bereits gespeicherten Bewegungsmusters in der X-Richtung und der Y-Richtung in den Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form verändert, die aus mindestens einer Ebene besteht.
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Als nächstes wird, wie beispielsweise in 13 gezeigt, anhand der Bewegungsbahninformationen zu einer beliebigen 3D-Form, die aus mindestens einer Ebene besteht, das Bewegungsmuster erstellt, das in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form besteht, die aus mindestens einer Ebene besteht. Darüber hinaus sind mehrere Typen von Bewegungsmustern gespeichert, die in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen 3D-Form bestehen, die aus mindestens einer Ebene besteht.
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13 zeigt nur das Bewegungsmuster zu einer ersten Ebene. Tatsächlich existieren mehrere Ebenen, und jede Ebene kann eine Bewegungsbahn mit einer anderen Form sein. Darüber hinaus kann sie von nur eine Ebene gebildet werden (zweidimensional sein).
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Zunächst kann sie darauf ausgelegt sein, eine gewölbte Oberfläche oder mehrere durchgehende Ebenen der von der dreidimensionalen Form beschriebenen Ebene mit der ersten Ebene des Bewegungsmusters zu füllen, und die erste Ebene wird auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells projiziert. In diesem Fall tragen die zweite und die darauf folgenden Ebenen des Bewegungsmusters mehr von der Oberfläche des Werkstückmodells ab, und der Vorgang des Abtragens mittels des Werkzeugs wird möglich.
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Als nächstes wird die dreidimensionale Form, die eine gewölbte Oberfläche enthält, oder die dreidimensionale Form, die mehrere durchgehende Ebenen enthält, mit dem Bewegungsmuster gefüllt, das in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form besteht, die aus mindestens einer Ebene besteht, und die dreidimensionale Form wird so in dem virtuellen Raum angeordnet, dass das Bewegungsmuster auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells projiziert wird.
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Darüber hinaus wird durch Projizieren des Bewegungsmusters auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells die Bearbeitungsbahn des Werkzeugs erstellt, und die Position oder die Position und die Stellung des Werkzeugmodells werden anhand der erstellten Bearbeitungsbahn und der Normalenrichtung der zumindest einen Oberfläche des Werkstückmodells automatisch bestimmt.
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<Beispiel 1>
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Hier erfolgt eine Erläuterung eines spezifischeren ersten Beispiels.
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Ein Robotersystem 1 gemäß <Beispiel 1: erstes Beispiel> ist ein Beispiel, bei dem durch einen Roboter 20, an dessen vorderem Ende eine Strahlvorrichtung (ein Werkzeug 21) montiert ist, eine Bearbeitung an einem Werkstück W ausgeführt wird, wie beispielsweise in 14 gezeigt, und ein Werkstückmodell, ein Robotermodell und ein Werkzeugmodell in einem virtuellen Raum angeordnet werden, der den Arbeitsbereich dreidimensional repräsentiert.
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Bei dem Robotersystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Bewegungsmuster aus mehreren Typen von Bewegungsmustern ausgewählt, wie in 15 gezeigt, und eine dreidimensionale Form und eine dreidimensionale Form (22), die mehrere durchgehende Ebenen umfasst, sind gespeichert, wie in 16 gezeigt.
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Dann wird eine dreidimensionale Form, die eine gewölbte Oberfläche umfasst, oder eine dreidimensionale Form, die mehrere durchgehende Ebenen umfasst, aus der Dreidimensionale-Formen-Speichereinheit 11 ausgewählt.
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Als nächstes werden, wie in 17 (20) gezeigt, die gewölbte Oberfläche oder die mehreren durchgehenden Ebenen der ausgewählten dreidimensionalen Form mit dem ausgewählten einen Bewegungsmuster gefüllt, und die dreidimensionale Form wird so in dem virtuellen Raum angeordnet, dass das Bewegungsmuster auf zumindest einer Oberfläche des Werkstückmodells gebildet wird.
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Wie in 18 (21) gezeigt, werden die Position und die Stellung der dreidimensionalen Form in Bezug auf die Oberfläche des Werkstückmodells festgelegt.
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Wie in 19 (22) gezeigt, wird die Bearbeitungsbahn des Werkzeugs durch Projizieren des Bewegungsmusters, das die gewölbte Oberfläche oder die mehreren durchgehenden Ebenen der dreidimensionalen Form füllt, auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells erstellt, und anhand der erstellten Bearbeitungsbahn und der Normalenrichtung zumindest einer Oberfläche des Werkstückmodells werden automatisch die Position oder die Position und die Stellung des Werkzeugmodells bestimmt (siehe 27 und 28).
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<Beispiel 2>
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Als nächstes erfolgt eine Erläuterung eines spezifischeren zweiten Beispiels.
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Ein Robotersystem 1 gemäß <Beispiel 2: zweites Beispiel> ist ein Beispiel, bei dem durch einen Roboter 20, an dessen vorderem Ende eine Schleifvorrichtung (ein Werkzeug 21) montiert ist, eine Bearbeitung an einem Werkstück W ausgeführt wird, wie beispielsweise in 23 gezeigt, und bei dem ähnlich wie bei dem vorstehend aufgeführten (Beispiel 1: erstes Beispiel> ein Werkstückmodell, ein Robotermodell und ein Werkzeugmodell in einem virtuellen Raum angeordnet werden, der den Arbeitsbereich dreidimensional repräsentiert, ein Bewegungsmuster aus mehreren Typen von Bewegungsmustern ausgewählt wird sowie eine dreidimensionale Form und eine dreidimensionale Form (22), die mehrere durchgehende Ebenen umfasst, gespeichert werden. Darüber hinaus wird die dreidimensionale Form, die eine gewölbte Oberfläche umfasst, oder die dreidimensionale Form, die mehrere durchgehende Ebenen umfasst, aus der Dreidimensionale-Formen-Speichereinheit 11 ausgewählt (siehe 15 und 16).
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Als nächstes werden, wie in 24 gezeigt, die gewölbte Oberfläche oder die mehreren durchgehenden Ebenen der ausgewählten dreidimensionalen Form mit dem ausgewählten einen Bewegungsmuster gefüllt, und die dreidimensionale Form wird so in dem virtuellen Raum angeordnet, dass das Bewegungsmuster auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells projiziert wird.
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Als nächstes werden, wie in den 25 und 26 gezeigt, die Position und die Stellung der dreidimensionalen Form in Bezug auf die Oberfläche des Werkstückmodells festgelegt, und die Bearbeitungsbahn des Werkzeugs wird durch Projizieren des Bewegungsmusters, das die gewölbte Oberfläche oder die mehreren durchgehenden Ebenen der dreidimensionalen Oberfläche füllt, auf zumindest eine Oberfläche des Werkstückmodells erstellt.
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Dann werden anhand der erstellten Bearbeitungsbahn und der Normalenrichtung zumindest einer Oberfläche des Werkstückmodells automatisch die Position oder die Position und die Stellung des Werkzeugmodells bestimmt (siehe 27 und 28).
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Hier ist 27 ein Beispiel der Durchführung der Bearbeitung an dem Werkstück W durch den Roboter 20, an dessen vorderem Ende ein Schleifstein (ein Werkzeug) 21 montiert ist, und 28 zeigt ein Konzept der automatischen Bestimmung der Position oder der Position und der Stellung des Werkzeugmodells anhand der erstellten Bearbeitungsbahn und der Normalenrichtung zumindest einer Oberfläche des Werkstückmodells.
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Daher ist es bei dem Robotersystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Bearbeitungsbahn zu erstellen, die in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form besteht, und es ist möglich, den zum Einlernen der Bearbeitungsbahn mit einer beliebigen Form erforderlichen Arbeitsaufwand zu reduzieren. Dadurch wird es möglich, den herkömmlichen Nachteil der Notwendigkeit eines hohen Arbeits- und Zeitaufwands bei der Erstellung einer Bearbeitungsbahn auszuschließen, die in der Bewegungsbahn mit einer beliebigen Form besteht.
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Obwohl vorstehend eine Ausführungsform eines Robotersystems erläutert wurde, darf die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend aufgeführte Ausführungsform beschränkt werden, und Modifikationen innerhalb eines Rahmens, in dem nicht von ihrem Grundgedanken abgewichen wird, sind gegebenenfalls möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Robotersystem
- 2
- Off-Line-Programmiervorrichtung
- 3
- Bewegungsbahninformations-Erstellungseinheit
- 4
- Bewegungsbahninformations-Editiereinheit
- 5
- Bewegungsbahninformations-Maßstabbestimmungseinheit
- 6
- Bewegungsbahninformations-Tiefenbestimmungseinheit
- 7
- Bewegungsmuster-Erstellungseinheit
- 8
- Bewegungsmuster-Speichereinheit
- 9
- Virtueller-Raum-Erstellungseinheit
- 10
- Modellanordnungseinheit
- 11
- Dreidimensionale-Formen-Speichereinheit
- 12
- Bewegungsmuster-Auswahleinheit
- 13
- Dreidimensionale-Formen-Auswahleinheit
- 14
- Dreidimensionale-Formen-Anordnungseinheit
- 15
- Bearbeitungsbahn-Erstellungseinheit
- 16
- Werkzeugpositions- und Stellungs-Bestimmungseinheit
- 20
- Roboter
- 21
- Werkzeug
- W
- Werkstück
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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