JP2016159344A - 動作プログラム検証方法、加工装置の制御方法および動作プログラム検証プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 加工品質の高い動作プログラムを作成することができる動作プログラム検証方法、ロボットの制御方法および動作プログラム検証プログラムを提供する。【解決手段】 複数の第１ツール教示点のうちの一の第１ツール教示点とその次の第１ツール教示点との中点の座標を算出するとともに、複数の第２ツール教示点のうちの一の第１ツール教示点に対応する第２ツール教示点とその次の第２ツール教示点との中点の座標を算出する中点座標算出ステップと、第１ツール教示点における中点と、これに対応する第２ツール教示点における中点との間の中点間距離を算出する中点間距離算出ステップと、中点間距離が予め定められた許容範囲内か否かを判定する判定ステップと、中点間距離が予め定められた許容範囲外である場合に、対応する第１ツール教示点および第２ツール教示点を不良として報知する教示点不良報知ステップと、を含む。【選択図】 図５

Description

本発明は、動作プログラム検証方法、加工装置の制御方法および動作プログラム検証プログラムに関する。

ロボット等の加工装置を用いた加工方法として、ロボットアーム等の可動部に棒状のツール（加工治具）を取り付けて、ワークにツールの先端部を押し付けながら、ツールの先端部をワークに対して相対移動させることによりワークを加工するインクリメンタル成形方法が知られている（例えば特許文献１参照）。このようなインクリメンタル成形方法を用いることにより、金型を用いずに板状のワークを高い自由度で成形することができる。

特開平１０−１３７８５８号公報

しかし、複雑な加工を高い精度で実施するためには、ワークにおけるツールの押し付け面とは反対側の面に別途専用の治具やガイド板を当接させる必要があり、結果として加工の自由度が下がっていた。

専用の治具やガイド板をなくす方法として、ツールを２つ設け、２つのツールワークに対して両面から押し付けることが考えられる。しかしながら、２つのツールを同時に動かすための動作プログラムの設計が難しい問題がある。すなわち、それぞれのツールに対する教示点を独立に設定しただけでは加工品質の高い動作プログラムを作成することができなかった。

本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたものであり、加工品質の高い動作プログラムを作成することができる動作プログラム検証方法、ロボットの制御方法および動作プログラム検証プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る動作プログラム検証方法は、インクリメンタル成形を行う加工装置と、動作プログラムに基づいて前記加工装置の動作を制御する制御装置とを備えた加工システムのための動作プログラム検証方法であって、前記加工装置は、板状のワークが所定箇所に配置された状態で当該ワークの第１面側に向けて先端部が配置された第１ツールと、前記第１ツールを保持し、前記第１ツールを前記ワークに対して移動させる第１リンク部と、前記ワークの前記第１面とは反対側の第２面側に向けて先端部が配置された第２ツールと、前記第２ツールを保持し、前記第２ツールを前記第１ツールとは独立して前記ワークに対して移動させる第２リンク部と、を備え、前記第１ツールの先端部および前記第２ツールの先端部をそれぞれ前記ワークに押し当てるようにしてインクリメンタル成形を行うよう構成され、前記制御装置は、前記第１ツールの先端部の予定移動経路を規定する複数の第１ツール教示点、および、前記複数の第１ツール教示点に対応して設定され、前記第２リンクの先端部の予定移動経路を規定する複数の第２ツール教示点のそれぞれの情報を含む前記動作プログラムに基づいて前記第１リンク部および前記第２リンク部の動作を制御するよう構成され、前記動作プログラム検証方法は、前記複数の第１ツール教示点のうちの一の第１ツール教示点とその次の第１ツール教示点との中点の座標を算出するとともに、前記複数の第２ツール教示点のうちの前記一の第１ツール教示点に対応する前記第２ツール教示点とその次の第２ツール教示点との中点の座標を算出する中点座標算出ステップと、前記第１ツール教示点における中点と、これに対応する前記第２ツール教示点における中点との間の中点間距離を算出する中点間距離算出ステップと、前記中点間距離が予め定められた許容範囲内か否かを判定する判定ステップと、前記中点間距離が前記許容範囲外である場合に、対応する前記第１ツール教示点および前記第２ツール教示点を不良として報知する教示点不良報知ステップと、を含む教示点不良判定ステップを有するものである。

上記構成によれば、第１ツール教示点のうちの連続する２つの教示点間の中点と、第２ツール教示点のうちの連続する２つの第１ツール教示点に対応する２つの教示点間の中点との間の中点間距離が予め定められた許容範囲内か否かが判定される。これにより、第１ツールの教示点と第２ツールの教示点との間の距離だけでなく第１ツールの予定移動経路全体と第２ツールの予定移動経路全体との間の距離が適切に設定されているか否かを検証することができる。したがって、加工品質の高い動作プログラムを作成することができる。

前記第２ツールの予定移動経路は、前記第１ツールの予定移動経路に基づいて定められ、前記動作プログラム検証方法は、前記複数の第１ツール教示点のうちの一の第１ツール教示点とその次の第１ツール教示点との間の第１ツール移動距離を算出するとともに、前記複数の第２ツール教示点のうちの前記一の第１ツール教示点に対応する前記第２ツール教示点とその次の第２ツール教示点との間の第２ツール移動距離を算出する教示点間移動距離算出ステップと、前記第１ツール移動距離と前記第２ツール移動距離とを比較する移動距離比較ステップとを含み、前記第２ツール移動距離が前記第１ツール移動距離より大きい場合に、前記教示点不良判定ステップを行い、前記第２ツール移動距離が前記第１ツール移動距離以下の場合には、前記教示点不良判定ステップを行わないようにしてもよい。これによれば、第１ツールの教示点間移動距離に対して第２ツールの教示点間移動距離が大きくなるような連続する２つの教示点について教示点不良判定ステップが実行される。すなわち、第１ツールの予定移動経路に対して従属的な予定移動経路となる第２ツールの予定移動経路が第１ツールの予定移動経路に対して大回りする箇所のみ、中点間距離が適切に設定されているか否かが検証される。したがって、検証が必要な箇所を予定移動経路間の距離が許容範囲内に収まらない可能性がある箇所に絞って検証を行うことにより、計算量および計算時間を低減することができる。

前記第１ツールの先端部および前記第２ツールの先端部は、それぞれ、半球状に形成されており、前記許容範囲は、前記第１ツールの先端部の半径、前記第２ツールの先端部の半径および前記ワークの板厚に基づいて定められてもよい。これによれば、中点間距離が２つのツールがワークを挟んで押し付け合う際の適切な距離となっているか否かを容易に判定することができる。

本発明の他の態様に係るロボットの制御方法は、上記動作プログラム検証方法によって検証された動作プログラムに基づいて前記ロボットを制御するものである。

本発明の他の態様に係る動作プログラム検証プログラムは、インクリメンタル成形を行う加工装置と、動作プログラムに基づいて前記加工装置の動作を制御する制御装置とを備えた加工システムのための動作プログラム検証プログラムであって、前記加工装置は、板状のワークが所定箇所に配置された状態で当該ワークの第１面側に先端部が配置された第１ツールと、前記第１ツールを保持し、前記第１ツールを前記ワークに対して移動させる第１リンク部と、前記ワークの前記第１面とは反対側の第２面側に先端部が配置された第２ツールと、前記第２ツールを保持し、前記第２ツールを前記第１ツールとは独立して前記ワークに対して移動させる第２リンク部と、を備え、前記第１ツールの先端部および前記第２ツールの先端部をそれぞれ前記ワークに押し当てるようにしてインクリメンタル成形を行うよう構成され、前記制御装置は、前記第１ツールの先端部の予定移動経路を規定する複数の第１ツール教示点、および、前記複数の第１ツール教示点に対応して設定され、前記第２リンクの先端部の予定移動経路を規定する複数の第２ツール教示点のそれぞれの情報を含む前記動作プログラムに基づいて前記第１リンク部および前記第２リンク部の動作を制御するよう構成され、前記動作プログラム検証プログラムは、コンピュータに、前記複数の第１ツール教示点のうちの一の第１ツール教示点とその次の第１ツール教示点との中点の座標を算出するとともに、前記複数の第２ツール教示点のうちの前記一の第１ツール教示点に対応する前記第２ツール教示点とその次の第２ツール教示点との中点の座標を算出する中点座標算出ステップと、前記第１ツール教示点における中点と、これに対応する前記第２ツール教示点における中点との間の中点間距離を算出する中点間距離算出ステップと、前記中点間距離が予め定められた許容範囲内か否かを判定する判定ステップと、前記中点間距離が前記許容範囲外である場合に、対応する前記第１ツール教示点および前記第２ツール教示点を不良として報知する教示点不良報知ステップと、を含む教示点不良判定ステップを実行させるものである。

本発明は以上に説明したように構成され、加工品質の高い動作プログラムを作成することができるという効果を奏する。

図１は本発明の一実施形態に係る動作プログラム検証方法が適用されたコンピュータ端末を含む加工システムの概略構成を示す図である。 図２は図１に示すコンピュータ端末に入力される３次元図面データの例を示す平面図である。 図３は図２の３次元図面データに基づいて加工された後のワークの斜視図である。 図４は本実施の形態における加工装置が図２に示す３次元図面データに基づいてインクリメンタル成形を行う手順を示す図である。 図５は本実施の形態における加工装置が図２に示す３次元図面データに基づいてインクリメンタル成形を行う手順を示す図である。 図６は本実施の形態における動作プログラム検証処理の流れを示すフローチャートである。 図７は本実施の形態における動作プログラム検証処理を説明するための図である。 図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

図１は本発明の一実施形態に係る動作プログラム検証方法が適用されたコンピュータ端末を含む加工システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態における加工システム１は、加工装置２と、加工装置２の制御装置であるコントローラ３とを備えている。

加工装置２は、板状のワークＷに対してインクリメンタル成形を行うように構成されている。加工装置２は、汎用のロボット装置により構成されてもよいし、所定の加工対象を加工するための専用装置として構成されてもよい。加工装置２は、互いに独立して動作可能な第１ツール２１および第２ツール２２を備えている。第１ツール２１は、板状のワークＷが所定箇所に配置された状態で当該ワークＷの第１面Ｗ１側に向けて先端部２３が配置されるように構成され、第２ツール２２は、ワークＷの第１面Ｗ１とは反対側の第２面Ｗ２側に向けて先端部２４が配置されるように構成される。

コントローラ３には、加工装置２の動作プログラムが入力され、記憶される。コントローラ３は、動作プログラムに基づいて第１ツール２１に対する第１指令値および第２ツール２２に対する第２指令値をそれぞれ演算し、当該第１指令値および第２指令値を加工装置２に出力することにより加工装置２の第１ツール２１および第２ツール２２を互いに独立して動作するように制御する。

第１ツール２１および第２ツール２２は、棒状の加工治具として構成され、各先端部２３，２４が半球状に形成されている。

第１ツール２１は、第１ツール２１をワークＷに対して移動させる第１リンク部２５に保持されている。第１リンク部２５は、第１基台２７に固定されている。第２ツール２２は、第２ツール２２を第１ツール２１とは独立してワークＷに対して移動させる第２リンク部２６に保持されている。第２リンク部２６は第２基台２８に固定されている。図１において各リンク部２５，２６は、複数の関節を有するアームにより構成された例を示しているが、各リンク部２５，２６の形状または構造は特に限定されない。

コントローラ３は、動作プログラムに基づいて、ワークＷの第１面Ｗ１に第１ツール２１の先端部２３を押し付けるとともに、ワークＷの第２面Ｗ２に第２ツール２２の先端部２４を押し付けながら、第１ツール２１および第２ツール２２をワークＷに対して相対移動させることによりワークＷを逐次加工（インクリメンタル成形）するように、加工装置２を制御する。

動作プログラムは、３Ｄ−ＣＡＤ等の３次元描画プログラムにより描画された３次元図面データから作成される。３次元図面データは、予めＣＡＤ等による設計図面に基づいてＣＡＭ装置またはＣＡＭプログラムによってコントローラ３における制御処理のための教示点および種々のコードが付与される。

図２は図１に示すコンピュータ端末に入力される３次元図面データの例を示す平面図であり、図３は図２の３次元図面データに基づいて加工された後のワークの斜視図である。図２はワークＷの第１面Ｗ１から見た平面図である。図２および図３に示すように、以下ではワークＷにアルファベットのＡのような形状の溝Ｘを形成する態様に基づいて説明する。溝Ｘは、文字Ａ部分がワークＷの他の部分より第２面Ｗ２側に突出するような形状を有している。図２には、第１ツール２１の先端部２３の通過位置を示す第１ツール教示点Ｐ１_ｉ（ｉ＝１，２，３，…）と、当該先端部２３が順次移動する予定移動経路Ｑ１_ｍ（ｍ＝１，２）と、第２ツール２２の先端部２４の通過位置を示す第２ツール教示点Ｐ２_ｉ（ｉの値は第１ツール教示点におけるＰ１_ｉにおけるｉの値に対応する）と、当該先端部２４が順次移動する予定移動経路Ｑ２_ｍとが示されている。

動作プログラムを作成するコンピュータ端末８は、３次元図面データが入力される入力部９と、入力された３次元図面データに基づいて各種演算を行うＣＰＵ等の演算部１０と、演算結果を記憶するＲＡＭまたは外部記憶装置等の記憶部１１と、作成された動作プログラムを出力する出力部１２と、後述する動作プログラム検証処理の結果を報知するための報知部１３を備える。報知部１３は例えば表示装置等により構成される。コンピュータ端末８の出力部１２とコントローラ３とは有線または無線により通信接続されてもよい。これに代えて、コンピュータ端末８の出力部１２から所定の記憶媒体(図示せず)に動作プログラムを出力して記憶させ、記憶させた記憶媒体をコントローラ３に接続することにより、コントローラ３が動作プログラムを読み出し可能としてもよい。

動作プログラムは、加工装置２の作業部４の予定移動経路を規定(define)する複数の第１ツール教示点Ｐ１_ｉおよび第１ツール教示点Ｐ１_ｉに対応する複数の第２ツール教示点Ｐ２_ｉと、これらの教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉにおける各ツール２１，２２の姿勢と、これらの教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉにおける各ツール２１，２２の速度とを含む。

各第１ツール教示点Ｐ１_ｉの情報には、第１ツール２１の先端部２３における所定座標系の位置座標が含まれる。同様に、各第２ツール教示点Ｐ２_ｉの情報には、第２ツール２２の先端部２４における所定座標系の位置座標が含まれる。なお、図２においては各教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉを平面上に配置したように示されているが、各教示点の位置座標は３次元座標として示されている。すなわち、各教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉの位置座標には、図２における紙面上下方向の座標も含まれる。

また、各ツール２１，２２の姿勢は、ツール座標系（ＯＡＴ座標系）の向きにより示される。動作プログラムを作成するコンピュータ端末８は、３次元図面データに基づいて、当該３次元図面データに示される各教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉの座標をロボットの座標系に変換したり、各ツール２１，２２の予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍに基づいて、予めパターン化された各ツール２１，２２の姿勢変化を当てはめたりすることにより、各第１ツール教示点Ｐ１_ｉにおける第１ツール２１の姿勢および各第２ツール教示点Ｐ２_ｉにおける第２ツール２２の姿勢が設定される。これに加えてまたはこれに代えて、各ツール２１，２２の姿勢は、個々の教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉに対して手入力等により設定可能とされてもよい。

各ツール２１，２２の速度は、各予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍにおいて連続する各教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉの位置変化または姿勢変化に基づいて教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉごとに設定される。さらに、各ツール２１，２２の速度は、第１ツール２１の先端部２３がある第１ツール教示点Ｐ１_ｉに位置（到達）する時刻と、第２ツール２２の先端部２４が当該第１ツール教示点Ｐ１_ｉに対応する第２ツール教示点Ｐ２_ｉに位置（到達）する時刻とが一致するように設定される。

すなわち、ある第１ツール教示点Ｐ１_ｉとその次の第１ツール教示点Ｐ１_ｉ＋１の教示点との間の第１ツール移動距離Ｌ１_ｉが、第１ツール教示点Ｐ１_ｉに対応する第２ツール教示点Ｐ２_ｉとその次の第２ツール教示点Ｐ２_ｉ＋１との間の第２ツール移動距離Ｌ２_ｉより長い場合（例えば第１ツール２１および第２ツール２２が曲線状の予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍを通過する際において、第１ツール２１が第２ツール２２に対して外側を移動する場合）、第１ツール２１の第２ツール２２に対する相対速度を速くし、第１ツール移動距離Ｌ１_ｉが、第２ツール移動距離Ｌ２_ｉより短い場合（例えば第１ツール２１および第２ツール２２が曲線状の予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍを通過する際において、第１ツール２１が第２ツール２２に対して内側を移動する場合）、第１ツール２１の第２ツール２２に対する相対速度を遅くするように、各ツール２１，２２の各教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉにおける速度が設定される。なお、第１ツール２１と第２ツール２２とで異なる速度に設定する場合、２つのツール２１，２２のうちの一方の速度を他方の速度に比べて速くするまたは遅くすることとしてもよいし、両方のツール２１，２２のうちツール移動距離が長い方の速度を速くするとともにツール移動距離が短い方の速度を遅くすることとしてもよい。

本実施の形態において、第２ツール２２の予定移動経路Ｑ２_ｍは、第１ツール２１の予定移動経路Ｑ１_ｍに基づいて定められる。すなわち、第１ツール２１がマスタツールとして制御され、第２ツール２２がスレーブツールとして制御される。

コントローラ３は、第１ツール２１の先端部２３の予定移動経路Ｑ１_ｍを規定する複数の第１ツール教示点Ｐ１_ｉ、および、複数の第１ツール教示点Ｐ１_ｉに対応して設定され、第２ツール２２の先端部２４の予定移動経路Ｑ２_ｍを規定する複数の第２ツール教示点Ｐ２_ｉのそれぞれの情報を含む動作プログラムに基づいて第１リンク部２５および第２リンク部２６の動作を制御する。

図４および図５は本実施の形態における加工装置が図２に示す３次元図面データに基づいてインクリメンタル成形を行う手順を示す図である。図４および図５のそれぞれにおいて上側の図は平面図を示し、下側の図は上側の図における切断面ＳにおけるワークＷの断面形状を示す断面図を示す。図４に示すように、加工装置２のコントローラ３は、動作プログラムに基づいて、第１ツール２１の先端部２３がワークＷの第１面Ｗ１に押し当てられた状態で、教示点Ｐ１_１から順に予定移動経路Ｑ１_１を移動して教示点Ｐ１_１と同じ位置にある教示点Ｐ１_１２に到達するように第１リンク部２５を制御する。さらに、コントローラ３は、第１ツール２１の先端部２３の移動に合わせて、第２ツール２２の先端部２４がワークＷの第２面Ｗ２に押し当てられた状態で、教示点Ｐ２_１から順に予定移動経路Ｑ２_１を移動して教示点Ｐ２_１と同じ位置にある教示点Ｐ２_１２に到達するように第２リンク部２６を制御する。ここで、予定移動経路Ｑ１_１は予定移動経路Ｑ２_１の内側を通過する。これにより、ワークＷにおける文字Ａの外周端より内側の領域がその他の領域より第２面Ｗ２側に突出した（凹んだ）形状に形成される。

その後、図５に示すように、加工装置２のコントローラ３は、動作プログラムに基づいて、第１ツール２１の先端部２３がワークＷの第１面Ｗ１に押し当てられた状態で、教示点Ｐ１_１３から順に予定移動経路Ｑ１_２を移動して教示点Ｐ１_１３と同じ位置にある教示点Ｐ１_１６に到達するように第１リンク部２５を制御する。さらに、コントローラ３は、第１ツール２１の先端部２３の移動に合わせて、前記第２ツール２２の先端部２４がワークＷの第２面Ｗ２に押し当てられた状態で、教示点Ｐ２_１３から順に予定移動経路Ｑ２_２を移動して教示点Ｐ２_１３と同じ位置にある教示点Ｐ２_１６に到達するように第２リンク部２６を制御する。ここで、予定移動経路Ｑ１_２は予定移動経路Ｑ２_２の外側を通過する。これにより、前の工程でワークＷにおいて第２面Ｗ２側に突出した領域のうち文字Ａにおける三角形状の内周端より内側の領域が再び持ち上げられてワークＷの文字Ａより外側の領域と略同じ位置に位置するように形成される。この結果、図３に示すように、ワークＷに文字Ａ形状の溝Ｘが形成される。

このような動作プログラムでは、一のツールにおいて連続する教示点間の移動は直線移動となるため、予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍにおいて曲率が大きい部分が存在する場合には、当該部分においては教示点を適切に（原則として曲率が小さい部分より教示点の数を増やすように）設定する必要がある。一方で、加工装置２における制御上、教示点の数が少ないほど加工速度は速くなる。

このため、２つのツール２１，２２のそれぞれの予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍを設定するための教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉを、２つのツール２１，２２間において対応する教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉ同士の距離（すなわち、教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ２_ｉにおけるツール２１，２２間の距離）Ｔ_ｉが適切な範囲内となるように、設定した動作プログラムを作成しても、必ずしも加工品質の高い動作プログラムにはならない。

本発明の発明者らは、この原因について鋭意検討した結果、予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍにおいて曲率が大きい部分では、連続する２つの教示点間を移動中のツール２１，２２間の距離が適切な範囲になっていないことがあるという知見を得た。そこで、本発明の発明者らは、連続する２つの教示点間の中点の位置におけるツール２１，２２間の距離（中点間距離）が適切な範囲内に収まっているか否かを検証することにより、動作プログラムにおいて設定された教示点の位置、個数が適切か否かを検証する本発明の動作プログラム検証方法を想到するに至った。

以下、本実施の形態における動作プログラム検証方法についてより具体的に説明する。本実施の形態においては、コンピュータ端末８の記憶部１１に動作プログラム検証プログラムが記憶され、当該検証プログラムがコンピュータ端末８に以下の動作プログラム検証処理を実行させるように構成される。

図６は本実施の形態における動作プログラム検証処理の流れを示すフローチャートである。図７および図８は本実施の形態における動作プログラム検証処理を説明するための図である。図７は予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍの曲率が大きい部分において連続する２つの第１ツール教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ１_ｉ＋１およびこれらに対応する２つの第２ツール教示点Ｐ２_ｉ，Ｐ２_ｉ＋１を拡大して示した平面図である。図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

なお、以下では図７に示すような、連続する教示点の位置がワークＷの平面に平行な方向に変化する態様を例にとって説明するが、連続する教示点の位置がワークＷの平面に垂直な方向に変化する態様についても同様である。

まず、コンピュータ端末８の演算部１０は、初期設定として、教示点の番号を示すフラグｉを初期値１に設定し、記憶部１１に記憶する（ステップＳ１）。次に、演算部１０は、記憶部１１からフラグｉ，ｉ＋１に対応する第１ツール教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ１_ｉ＋１の位置座標を読み出す（ステップＳ２）。演算部１０は、連続する第１ツール教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ１_ｉ＋１間の第１ツール移動距離Ｌ１_ｉを算出する（ステップＳ３）。

同様に、演算部１０は、記憶部１１からフラグｉ，ｉ＋１に対応する第２ツール教示点Ｐ２_ｉ，Ｐ２_ｉ＋１の位置座標を読み出す（ステップＳ４）。演算部１０は、連続する第２ツール教示点Ｐ２_ｉ，Ｐ２_ｉ＋１間の第２ツール移動距離Ｌ２_ｉを算出する（ステップＳ５）。ステップＳ１〜Ｓ５を教示点間移動距離算出ステップと称する。

演算部１０は、第１ツール移動距離Ｌ１_ｉと第２ツール移動距離Ｌ２_ｉとを比較する移動距離比較ステップを実行する（ステップＳ６）。その結果、演算部１０は、第２ツール移動距離Ｌ２_ｉが第１ツール移動距離Ｌ１_ｉより大きい場合（ステップＳ６でＹｅｓ）に、後述する教示点不良判定ステップ（ステップＳ７〜Ｓ１１）を行い、第２ツール移動距離Ｌ２_ｉが第１ツール移動距離Ｌ１_ｉ以下の場合（ステップＳ６でＮｏ）には、教示点不良判定ステップを行わない。

これによれば、第１ツール２１の教示点間移動距離（第１ツール移動距離Ｌ１_ｉ）に対して第２ツール２２の教示点間移動距離（第２ツール移動距離Ｌ２_ｉ）が大きくなるような連続する２つの教示点について教示点不良判定ステップが実行される。すなわち、第１ツール２１の予定移動経路Ｑ１_ｍに対して従属的な予定移動経路となる第２ツール２２の予定移動経路Ｑ２_ｍが第１ツール２１の予定移動経路Ｑ１_ｍに対して大回りする箇所のみ、中点間距離が適切に設定されているか否かが検証される。したがって、検証が必要な箇所を予定移動経路間の距離が許容範囲内に収まらない可能性がある箇所に絞って検証を行うことにより、計算量および計算時間を低減することができる。

第２ツール移動距離Ｌ２_ｉが第１ツール移動距離Ｌ１_ｉより大きい場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、演算部１０は、連続する第１ツール教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ１_ｉ＋１間の中点Ｐ１ｃの座標を算出する（ステップＳ７）。同様に、演算部１０は、第１ツール教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ１_ｉ＋１に対応する第２ツール教示点Ｐ２_ｉ，Ｐ２_ｉ＋１間の中点Ｐ２ｃの座標を算出する（ステップＳ８）。ステップＳ７およびＳ８を中点座標算出ステップと称する。

さらに、演算部１０は、第１ツール教示点における上記中点Ｐ１ｃの座標およびこれに対応する第２ツール教示点における上記中点Ｐ２ｃの座標から、中点Ｐ１ｃと中点Ｐ２ｃとの間の中点間距離Ｔｃを算出する中点間距離算出ステップを実行する（ステップＳ９）。そして、演算部１０は、中点間距離Ｔｃが予め定められた基準値Ｔｔｈによって設定される許容範囲内か否かを判定する判定ステップを実行する（ステップＳ１０）。

本実施の形態において、許容範囲は、第１ツール２１の先端部２３の半径Ｒ１、第２ツール２２の先端部２４の半径Ｒ２およびワークＷの板厚ｔに基づいて定められる。図７および図８に示すように、２つのツール２１，２２を用いてインクリメンタル成形を行う場合、第１ツール２１の先端部２３と第２ツール２２の先端部２４とがワークＷを両側から押し付けるように挟んだ状態となる必要がある。各教示点は、各ツール２１，２２の先端部２３，２４の中心（半球の中心点）の座標として設定される。このため、第１ツール教示点Ｐ１_ｉおよびこれに対応する第２ツール教示点Ｐ２_ｉにおいて教示点間距離Ｔは、Ｔ＝Ｒ１＋Ｒ２＋ｔに基づいて設定される。これと同様に、中点間距離Ｔｃの基準値ＴｔｈもＴ＝Ｒ１＋Ｒ２＋ｔに基づいて設定される。

このような基準値Ｔｔｈに基づく許容範囲を定めることにより、中点間距離Ｔｃが２つのツール２１，２２がワークＷを挟んで押し付け合う際の適切な距離となっているか否かを容易に判定することができる。

例えば、演算部１０は、判定ステップにおいて、中点間距離Ｔｃと教示点間距離Ｔとの差（Ｔ−Ｔｃ）が許容値αより長いか否か（Ｔ−Ｔｃ＞αか否か）を判定する。すなわち、中点間距離Ｔｃが許容値αを考慮しても教示点間距離Ｔより短くなった場合（Ｔｃ＜Ｔ−αの場合）に、演算部１０は、中点間距離Ｔｃが許容できないほど短いと判定する。

このようにして、中点間距離Ｔｃが予め定められた許容範囲外であると判定された場合（ステップＳ１０でＹｅｓ）、演算部１０は、対応する第１ツール教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ１_ｉ＋１および第２ツール教示点Ｐ２_ｉ，Ｐ２_ｉ＋１を不良として報知する教示点不良報知ステップを実行する（ステップＳ１１）。教示点不良報知ステップでは、コンピュータ端末８は、報知部１３に不良と判定された教示点を報知する。

報知される教示点は、上記のように連続する２つの教示点の両方でもよいし、２つの教示点のうちの何れか一方でもよい。また、報知される教示点は、第１ツール教示点Ｐ１_ｉおよび第２ツール教示点Ｐ２_ｉのうちのいずれか一方だけでもよい。また、教示点自体を報知する代わりに、連続する２つの教示点間の線分（予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍの該当部分）を報知してもよい。報知態様も特に限定されず、例えば、教示点に付与された番号を報知することとしてもよいし、３次元図面上で、該当する教示点または予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍの該当部分を、色を変えて表示したり、点滅表示させたりしてもよい。

また、コンピュータ端末８が３次元図面データを作成するＣＡＭ装置等の３次元図面データ作成装置（図示せず）に接続されている場合には、コンピュータ端末８から３次元図面データ作成装置に当該不良と判定された教示点を示す教示点不良報知信号を送信することとしてもよい。

一方、中点間距離Ｔｃが予め定められた許容範囲内であると判定された場合（ステップＳ１０でＮｏ）、演算部１０は、対応する第１ツール教示点Ｐ１_ｉ＋１および第２ツール教示点Ｐ２_ｉ＋１は適切であると判定し、教示点不良報知ステップは実行しない。

読み出された教示点における教示点不良判定ステップの終了後、演算部１０は、フラグｉが３次元図面データにおいて付された教示点の番号の最大値ｉ_ｍａｘであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。フラグｉが最大値ｉ_ｍａｘでない場合（ステップＳ１２でＮｏ）、演算部１０は、フラグｉに１を加えて（ステップＳ１３）、新たな教示点について検証処理を行う。すべての教示点について検証された場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、演算部１０は、検証処理を終了する。

なお、図２から図５に示す例のように、教示点が連続しない箇所（第１ツール教示点Ｐ１_１２とＰ１_１３との間および第２ツール教示点Ｐ２_１２とＰ２_１３との間）がある場合、判定結果を無視することとしてもよいし、判定自体を行わない（予め教示点不良判定ステップを行わない教示点を記憶部１１に記憶させ、演算部１０が記憶された教示点については教示点不良判定ステップを行わないようにする）こととしてもよい。

上記構成によれば、複数の第１ツール教示点のうちの連続する２つの教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ１_ｉ＋１間の中点Ｐ１ｃと、複数の第２ツール教示点のうちの連続する２つの第１ツール教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ１_ｉ＋１に対応する２つの教示点Ｐ２_ｉ，Ｐ２_ｉ＋１間の中点Ｐ２ｃとの間の中点間距離Ｔｃが予め定められた許容範囲内か否かが判定される。これにより、第１ツール２１の教示点Ｐ１_ｉと第２ツール２２の教示点Ｐ２_ｉとの間の距離Ｔだけでなく第１ツール２１の予定移動経路Ｑ１_ｍ全体と第２ツール２２の予定移動経路Ｑ２_ｍ全体との間の距離が適切に設定されているか否かを検証することができる。したがって、加工品質の高い動作プログラムを作成することができる。

不良と判定された教示点Ｐ１_ｉ＋１，Ｐ２_ｉ＋１が報知された場合、オペレータは、３次元図面データ作成装置またはコンピュータ端末８を操作して、３次元図面データにおいて報知された第１ツール教示点Ｐ１_ｉ，Ｐ１_ｉ＋１間および第２ツール教示点Ｐ２_ｉ，Ｐ２_ｉ＋１間に新たな教示点を配置することができる。新たな教示点を配置した後は再度動作プログラム検証処理を行い、不良と判定される教示点がなくなるまで繰り返す。これにより、予定移動経路Ｑ１_ｍ，Ｑ２_ｍがより適切に設定される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。

例えば、上記実施形態においては、教示点不良判定ステップの前に教示点間移動距離算出ステップおよび移動距離比較ステップを行うこととしたが、これらの処理は必ずしも必要ではなく、すべての教示点に対して教示点不良判定ステップを行うこととしてもよい。すなわち、図６に示すステップのうち、ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ６はなくてもよい。

第１ツール２１の先端部２３の半径Ｒ１と第２ツール２２の先端部２４の半径Ｒ２とは同じであってもよいし異なっていてもよい。また、各ツール２１，２２の形状は必ずしも半球状でなくてもよい。

本発明の動作プログラム検証方法、ロボットの制御方法および動作プログラム検証プログラムは、加工品質の高い動作プログラムを作成するために有用である。

１ 加工システム
２ 加工装置
３ コントローラ（制御装置）
８ コンピュータ端末
９ 入力部
１０ 演算部
１１ 記憶部
１２ 出力部
１３ 報知部
２１ 第１ツール
２２ 第２ツール
２３ 第１ツールの先端部
２４ 第２ツールの先端部
２５ 第１リンク部
２６ 第２リンク部
Ｗ ワーク
Ｗ１ 第１面
Ｗ２ 第２面

Claims (5)

1. インクリメンタル成形を行う加工装置と、動作プログラムに基づいて前記加工装置の動作を制御する制御装置とを備えた加工システムのための動作プログラム検証方法であって、
   前記加工装置は、
   板状のワークが所定箇所に配置された状態で当該ワークの第１面側に向けて先端部が配置された第１ツールと、
   前記第１ツールを保持し、前記第１ツールを前記ワークに対して移動させる第１リンク部と、
   前記ワークの前記第１面とは反対側の第２面側に向けて先端部が配置された第２ツールと、
   前記第２ツールを保持し、前記第２ツールを前記第１ツールとは独立して前記ワークに対して移動させる第２リンク部と、を備え、
   前記第１ツールの先端部および前記第２ツールの先端部をそれぞれ前記ワークに押し当てるようにしてインクリメンタル成形を行うよう構成され、
   前記制御装置は、前記第１ツールの先端部の予定移動経路を規定する複数の第１ツール教示点、および、前記複数の第１ツール教示点に対応して設定され、前記第２リンクの先端部の予定移動経路を規定する複数の第２ツール教示点のそれぞれの情報を含む前記動作プログラムに基づいて前記第１リンク部および前記第２リンク部の動作を制御するよう構成され、
   前記動作プログラム検証方法は、
   前記複数の第１ツール教示点のうちの一の第１ツール教示点とその次の第１ツール教示点との中点の座標を算出するとともに、前記複数の第２ツール教示点のうちの前記一の第１ツール教示点に対応する前記第２ツール教示点とその次の第２ツール教示点との中点の座標を算出する中点座標算出ステップと、
   前記第１ツール教示点における中点と、これに対応する前記第２ツール教示点における中点との間の中点間距離を算出する中点間距離算出ステップと、
   前記中点間距離が予め定められた許容範囲内か否かを判定する判定ステップと、
   前記中点間距離が前記許容範囲外である場合に、対応する前記第１ツール教示点および前記第２ツール教示点を不良として報知する教示点不良報知ステップと、を含む教示点不良判定ステップを有する、動作プログラム検証方法。
2. 前記第２ツールの予定移動経路は、前記第１ツールの予定移動経路に基づいて定められ、
   前記動作プログラム検証方法は、
   前記複数の第１ツール教示点のうちの一の第１ツール教示点とその次の第１ツール教示点との間の第１ツール移動距離を算出するとともに、前記複数の第２ツール教示点のうちの前記一の第１ツール教示点に対応する前記第２ツール教示点とその次の第２ツール教示点との間の第２ツール移動距離を算出する教示点間移動距離算出ステップと、
   前記第１ツール移動距離と前記第２ツール移動距離とを比較する移動距離比較ステップとを含み、
   前記第２ツール移動距離が前記第１ツール移動距離より大きい場合に、前記教示点不良判定ステップを行い、前記第２ツール移動距離が前記第１ツール移動距離以下の場合には、前記教示点不良判定ステップを行わない、請求項１に記載の動作プログラム検証方法。
3. 前記第１ツールの先端部および前記第２ツールの先端部は、それぞれ、半球状に形成されており、
   前記許容範囲は、前記第１ツールの先端部の半径、前記第２ツールの先端部の半径および前記ワークの板厚に基づいて定められる、請求項１または２に記載の動作プログラム検証方法。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の動作プログラム検証方法によって検証された動作プログラムに基づいて前記加工装置を制御する、加工装置の制御方法。
5. インクリメンタル成形を行う加工装置と、動作プログラムに基づいて前記加工装置の動作を制御する制御装置とを備えた加工システムのための動作プログラム検証プログラムであって、
   前記加工装置は、
   板状のワークが所定箇所に配置された状態で当該ワークの第１面側に先端部が配置された第１ツールと、
   前記第１ツールを保持し、前記第１ツールを前記ワークに対して移動させる第１リンク部と、
   前記ワークの前記第１面とは反対側の第２面側に先端部が配置された第２ツールと、
   前記第２ツールを保持し、前記第２ツールを前記第１ツールとは独立して前記ワークに対して移動させる第２リンク部と、を備え、
   前記第１ツールの先端部および前記第２ツールの先端部をそれぞれ前記ワークに押し当てるようにしてインクリメンタル成形を行うよう構成され、
   前記制御装置は、前記第１ツールの先端部の予定移動経路を規定する複数の第１ツール教示点、および、前記複数の第１ツール教示点に対応して設定され、前記第２リンクの先端部の予定移動経路を規定する複数の第２ツール教示点のそれぞれの情報を含む前記動作プログラムに基づいて前記第１リンク部および前記第２リンク部の動作を制御するよう構成され、
   前記動作プログラム検証プログラムは、
   コンピュータに、
   前記複数の第１ツール教示点のうちの一の第１ツール教示点とその次の第１ツール教示点との中点の座標を算出するとともに、前記複数の第２ツール教示点のうちの前記一の第１ツール教示点に対応する前記第２ツール教示点とその次の第２ツール教示点との中点の座標を算出する中点座標算出ステップと、
   前記第１ツール教示点における中点と、これに対応する前記第２ツール教示点における中点との間の中点間距離を算出する中点間距離算出ステップと、
   前記中点間距離が予め定められた許容範囲内か否かを判定する判定ステップと、
   前記中点間距離が前記許容範囲外である場合に、対応する前記第１ツール教示点および前記第２ツール教示点を不良として報知する教示点不良報知ステップと、を含む教示点不良判定ステップを実行させる、動作プログラム検証プログラム。
   

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