JP2021016886A - Robot end effector and method for determining action attitude and action position of end effector - Google Patents

Robot end effector and method for determining action attitude and action position of end effector Download PDF

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Abstract

To provide a robot end effector usable for a die cast machine, in a conveniently situated and extremely safe place sufficiently separated from a high-temperature die heated by a molten metal by casting, capable of determining the action attitude and action position of an end effector by operating a teaching pendant.SOLUTION: An end effector 3 for a robot 2 used for a die casting machine, in an action position at which the end effector 3 forms an action attitude, comprises an action part as a part for an action, an angle sensor 11 for confirming the attitude of the end effector 3 and a distance sensor 12 for measuring a distance from a die. On the outside of the die, by operating a teaching pendant 6, the action attitude and action position of the end effector 3 can be determined.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ダイカストマシンに使用するためのロボットのエンドエフェクタ、及びエンドエフェクタの作用姿勢・作用位置決定方法に関する。 The present invention relates to a robot end effector for use in a die casting machine, and a method for determining an action posture and an action position of the end effector.

ダイカストマシンに使用するロボットには、アームの先端にエンドエフェクタが取り付けられる。このエンドエフェクタには、金型から製品を取り出すための取出ハンド部を含むもの、金型に挿入部品をインサートするためのインサートハンド部を含むもの、金型に向けて離型剤をスプレーするためのスプレーノズル部を含むもの、また取出ハンド部及びインサートハンド部の両方を含むものなどが知られている。なお、取出ハンド部、インサートハンド部、及びスプレーノズル部などを、「作用部」と称することもある。 The robot used for the die casting machine has an end effector attached to the tip of the arm. This end effector includes a take-out hand part for taking out the product from the mold, an insert hand part for inserting an insertion part into the mold, and a mold release agent for spraying the mold release agent. Those including the spray nozzle portion of the above, and those including both the take-out hand portion and the insert hand portion are known. The take-out hand portion, insert hand portion, spray nozzle portion, and the like may be referred to as an "acting portion".

ロボットのティーチングのうち、ロボットのエンドエフェクタの動作を金型に対して確定するロボットの金型合わせ作業について説明する。 Among the teachings of the robot, the mold matching work of the robot for determining the operation of the robot end effector with respect to the mold will be described.

ロボットの金型合わせ作業では、まず、エンドエフェクタの動作について、机上において、シミュレーションソフトを使用し、プログラミングを行うことにより、シミュレーション動作を求める。次に、実際の金型に合うように、シミュレーション動作を補正する作業を行う。シミュレーション動作の補正は、ロボットを必ずしも水平な定盤ではない何らかの架台の上面に設置する際の据付誤差や、エンドエフェクタをロボットのアームの先端に取り付ける際の組立誤差などによって生じる必要な作業である。 In the mold matching work of the robot, first, the simulation operation is obtained by programming the operation of the end effector on the desk using simulation software. Next, the work of correcting the simulation operation is performed so as to match the actual mold. Correction of simulation motion is a necessary work caused by installation errors when installing the robot on the upper surface of some pedestal that is not necessarily a horizontal surface plate, and assembly errors when attaching the end effector to the tip of the robot arm. ..

従来のシミュレーション動作の補正は、エンドエフェクタの動作が目視確認可能な場所まで近づき、エンドエフェクタの動作を目視確認しながら、実際の金型に合うように、ティーチングペンダントを操作することによって行う。シミュレーション動作の補正のうち、取出ハンド部や、インサートハンド部などの作用部が、製品や、挿入部品など(以下、「作用対象物」と称することもある。)に対して、製品の把持や、挿入部品のインサートなどの動作(以下、「作用動作」と称することもある。)を行う際のエンドエフェクタの姿勢(以下、「作用姿勢」と称することもある。)とエンドエフェクタの位置(以下、「作用位置」と称することもある。)を決定することは、重要な作業の一つである。 The correction of the conventional simulation operation is performed by approaching a place where the operation of the end effector can be visually confirmed, and operating the teaching pendant so as to match the actual mold while visually confirming the operation of the end effector. Among the corrections for the simulation operation, the action part such as the take-out hand part and the insert hand part grips the product, the insert part, etc. (hereinafter, may be referred to as an "object of action"). , The posture of the end effector (hereinafter, also referred to as "acting posture") and the position of the end effector (hereinafter, also referred to as "acting motion") when performing an operation such as inserting an insert part (hereinafter, also referred to as "acting motion"). Hereinafter, it may be referred to as "action position"), which is one of the important tasks.

エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置の決定は、水平に調整して設置されている金型に対して、エンドエフェクタの姿勢を合わせるために、エンドエフェクタに水準器をセットして、エンドエフェクタの姿勢を調整し、エンドエフェクタを水平な姿勢にすると共に、作用対象物や金型などを目視確認しながら、ティーチングペンダントを操作することによって行われている。このような作業により、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置を決定することによって、エンドエフェクタの作用部は作用動作を正確に行えるようになるのである。 To determine the action posture and action position of the end effector, set a leveling device on the end effector to match the posture of the end effector with respect to the mold installed by adjusting horizontally, and the posture of the end effector. The end effector is placed in a horizontal position, and the teaching pendant is operated while visually checking the object of action and the mold. Through such work, by determining the action posture and the action position of the end effector, the action part of the end effector can perform the action operation accurately.

ところで、下記に示す特許文献1には、金型内の所定位置にインサート部品を挿入した後、樹脂を注入してインサート成形する際に、ロボットのハンド部に変位センサが配設され、金型へのインサート部品の挿入状態を検出するものであり、変位センサは、レーザ光を放射することにより、インサート部品の挿入の有無、あるいはインサート部品の変形等の検出をインサート部品の複数箇所について行うようになっているインサート検出方法及び装置が開示されている。 By the way, in Patent Document 1 shown below, a displacement sensor is arranged on the hand portion of the robot when the insert component is inserted at a predetermined position in the mold and then the resin is injected to perform insert molding. The displacement sensor detects the insertion state of the insert component into the insert component, and by emitting laser light, the displacement sensor detects whether the insert component is inserted or not, or the deformation of the insert component at multiple locations of the insert component. The insert detection method and the device described in the above are disclosed.

特開2000−238043号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-238043

しかしながら、上述の従来のロボットの金型合わせ作業におけるシミュレーション動作の補正であるエンドエフェクタの作用姿勢と作用位置の決定においては、エンドエフェクタに水準器をセットして、エンドエフェクタの姿勢を調整する際、及び作用対象物や金型などを目視確認する際には、鋳造による溶湯によって熱せられた高温の金型に近づいて作業をする必要があり、足場も悪く、非常に危険を伴うという課題があった。 However, in determining the action posture and the action position of the end effector, which is the correction of the simulation operation in the above-mentioned conventional robot mold matching work, when the level device is set on the end effector and the posture of the end effector is adjusted. In addition, when visually checking the object of action or the mold, it is necessary to approach the high-temperature mold heated by the molten metal by casting, and the foothold is poor, which is extremely dangerous. there were.

一方、特許文献1に記載のインサート検出方法及び装置によれば、ロボットを水平な定盤ではない何らかの架台の上面に設置する場合には、エンドエフェクタの組立誤差の影響だけでなく、ロボットの据付誤差の影響もあるため、シミュレーションソフトを使用してプログラミングを行って求めたシミュレーション動作を補正せずにそのまま適用した場合、インサート部品の挿入の有無、あるいはインサート部品の変形等の検出をインサート部品の複数箇所について行うことが困難になるという課題があった。 On the other hand, according to the insert detection method and device described in Patent Document 1, when the robot is installed on the upper surface of some frame other than the horizontal platen, not only the influence of the assembly error of the end effector but also the installation of the robot Since there is also the influence of error, if the simulation operation obtained by programming using simulation software is applied as it is without correction, the presence or absence of insertion of the insert part or the deformation of the insert part will be detected for the insert part. There was a problem that it became difficult to do it at multiple locations.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、鋳造による溶湯によって熱せられた高温の金型から十分に離れた、足場の良い、極めて安全な場所において、ティーチングペンダントを操作することによって、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置を決定することが可能なダイカストマシンに使用するためのロボットのエンドエフェクタを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and the teaching pendant is operated in an extremely safe place with a good foothold, sufficiently away from the high temperature mold heated by the molten metal by casting. It is an object of the present invention to provide a robot end effector for use in a die casting machine capable of determining the action posture and the action position of the end effector.

請求項1に記載の発明は、
ダイカストマシンに使用するためのロボットのエンドエフェクタであって、
前記エンドエフェクタが作用姿勢を成して作用位置において、作用動作する部分である作用部と、
前記エンドエフェクタの姿勢を確認するための角度センサと、
金型からの距離を測定するための距離センサと、
を備え、
型外において、ティーチングペンダントを操作することによって、前記エンドエフェクタの前記作用姿勢と前記作用位置を決定することが可能なロボットのエンドエフェクタ
に関する。
The invention according to claim 1
A robot end effector for use in die casting machines
The action part, which is the part where the end effector acts in the action position and acts,
An angle sensor for confirming the posture of the end effector and
A distance sensor for measuring the distance from the mold,
With
The present invention relates to a robot end effector capable of determining the action posture and the action position of the end effector by operating the teaching pendant outside the mold.

請求項2に記載の発明は、
前記作用部に、前記金型から製品を取り出すための取出ハンド部を含む、請求項1に記載のロボットのエンドエフェクタ
に関する。
The invention according to claim 2
The robot end effector according to claim 1, wherein the working portion includes a take-out hand portion for taking out a product from the mold.

請求項3に記載の発明は、
前記作用部に、前記金型に挿入部品をインサートするためのインサートハンド部を含む、請求項1又は請求項2に記載のロボットのエンドエフェクタ
に関する。
The invention according to claim 3
The robot end effector according to claim 1 or 2, wherein the working portion includes an insert hand portion for inserting an insertion component into the mold.

請求項4に記載の発明は、
前記作用部に、前記金型に向けて離型剤をスプレーするためのスプレーノズル部を含む、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のロボットのエンドエフェクタ
に関する。
The invention according to claim 4
The robot end effector according to any one of claims 1 to 3, wherein the action portion includes a spray nozzle portion for spraying a mold release agent toward the mold.

請求項5に記載の発明は、
ダイカストマシンに使用するためのロボットにおける、エンドエフェクタの作用姿勢・作用位置決定方法であって、
前記エンドエフェクタは、
前記エンドエフェクタが作用姿勢を成して作用位置において、作用動作する部分である作用部と、
前記エンドエフェクタの姿勢を確認するための角度センサと、
金型からの距離を測定するための距離センサと、
を備え、
シミュレーションソフトを使用してプログラミングを行って確定した前記エンドエフェクタのシミュレーション動作を、ティーチングペンダントを操作することによって、前記金型に合うように補正する場合に、
前記角度センサを用いて、前記エンドエフェクタの姿勢を前記金型に対して調整するエンドエフェクタ作用姿勢調整工程と、
前記距離センサを用いて、前記エンドエフェクタの位置情報を取得するエンドエフェクタ位置情報取得工程と、
前記位置情報を用いて、前記金型に対して設定するワーク座標系を定義するワーク座標系定義工程と、
前記エンドエフェクタを、エンドエフェクタ姿勢調整位置から、前記ワーク座標系の原点に移動させるエンドエフェクタ原点移動工程と、
前記エンドエフェクタを、前記ワーク座標系の原点から、作用位置に移動させるエンドエフェクタ作用位置移動工程と、
を含み、
型外において、前記ティーチングペンダントを操作することによって、前記エンドエフェクタの姿勢を、予め定めた目標作用姿勢に一致させ、前記エンドエフェクタの位置を、予め定めた目標作用位置に一致させることが可能なエンドエフェクタの作用姿勢・作用位置決定方法
に関する。
The invention according to claim 5
It is a method of determining the action posture and action position of the end effector in a robot for use in a die casting machine.
The end effector is
The action part, which is the part where the end effector acts in the action position and acts,
An angle sensor for confirming the posture of the end effector and
A distance sensor for measuring the distance from the mold,
With
When the simulation operation of the end effector, which has been determined by programming using simulation software, is corrected to fit the mold by operating the teaching pendant.
An end effector action posture adjusting step of adjusting the posture of the end effector with respect to the mold by using the angle sensor, and
An end effector position information acquisition step of acquiring the position information of the end effector using the distance sensor, and
A work coordinate system definition process that defines a work coordinate system to be set for the mold using the position information, and
The end effector origin movement step of moving the end effector from the end effector posture adjustment position to the origin of the work coordinate system, and
An end effector action position moving step of moving the end effector from the origin of the work coordinate system to the action position,
Including
By operating the teaching pendant outside the mold, it is possible to match the posture of the end effector with a predetermined target action posture and to match the position of the end effector with a predetermined target action position. Regarding the method of determining the action posture and action position of the end effector.

本発明によれば、鋳造による溶湯によって熱せられた高温の金型から十分に離れた、足場の良い、極めて安全な場所において、ティーチングペンダントを操作することによって、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置を決定することが可能なダイカストマシンに使用するためのロボットのエンドエフェクタを提供することができるため、危険な作業を回避できるという効果がある。 According to the present invention, the working posture and the working position of the end effector can be determined by operating the teaching pendant in an extremely safe place with a good foothold, sufficiently away from the high temperature mold heated by the molten metal by casting. Since it is possible to provide a robot end effector for use in a die casting machine that can be determined, there is an effect that dangerous work can be avoided.

本発明の第1の実施形態に係るロボットシステムの構成図である。It is a block diagram of the robot system which concerns on 1st Embodiment of this invention. インサートハンド部を備えたエンドエフェクタのティーチング作業のフローチャートである。It is a flowchart of the teaching work of the end effector provided with the insert hand part.

以下、本発明に係るダイカストマシンに使用するためのロボットのエンドエフェクタ、及びエンドエフェクタの作用姿勢・作用位置決定方法について、好適な実施形態を挙げ、図面を参照しながら、詳細に説明する。 Hereinafter, a robot end effector for use in the die casting machine according to the present invention and a method for determining the action posture and action position of the end effector will be described in detail with reference to the drawings with reference to suitable embodiments.

<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態を図に基づいて説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、ロボットシステム1は、ロボット2、エンドエフェクタ3、ロボット制御盤4、インターフェース盤5、及びティーチングペンダント6から構成されている。ロボット2は、6軸を有する垂直多関節型の産業用ロボットである。エンドエフェクタ3は、取出ハンド部3A、及びインサートハンド部3Bを備えている。取出ハンド部3Aは、金型から製品を取り出す際に使用する。インサートハンド部3Bは、金型に挿入部品をインサートする際に使用する。ティーチングペンダント6は、ロボット2のティーチングに使用される持ち運びが可能な機器であり、プログラムの作成やティーチング作業のための入力・操作装置である。 As shown in FIG. 1, the robot system 1 is composed of a robot 2, an end effector 3, a robot control panel 4, an interface panel 5, and a teaching pendant 6. The robot 2 is a vertical articulated industrial robot having 6 axes. The end effector 3 includes a take-out hand portion 3A and an insert hand portion 3B. The take-out hand unit 3A is used when taking out the product from the mold. The insert hand portion 3B is used when inserting the insert component into the mold. The teaching pendant 6 is a portable device used for teaching the robot 2, and is an input / operation device for creating a program and teaching work.

ロボット2は、6軸を有する垂直多関節型の産業用ロボットを図示しているが、ダイカストマシンに適用して、ロボットシステム1が機能を果たすことが可能であれば、別の種類の公知の産業用ロボットを採用しても良い。例えば、7軸を有する垂直多関節型の産業用ロボットや、4軸を有する水平多関節型の産業用ロボットや、3軸を有する直交型の産業用ロボットなどを採用することができる。 Robot 2 illustrates a vertical articulated industrial robot with 6 axes, but if applied to a die casting machine and the robot system 1 can perform its function, another type of known An industrial robot may be adopted. For example, a vertical articulated industrial robot having 7 axes, a horizontal articulated industrial robot having 4 axes, an orthogonal industrial robot having 3 axes, and the like can be adopted.

エンドエフェクタ3は、図1に示すように、ロボット2のアーム先端7に取り付ける機器であり、ロボットシステム1の用途に応じて、様々なタイプのものに取り替えることが可能である。エンドエフェクタ3は、取出ハンド部3A、及びインサートハンド部3Bを備えた取出とインサートが兼用のタイプのエンドエフェクタ3を図示しているが、ロボットシステム1の用途に応じて、様々なタイプのエンドエフェクタに変更することが可能である。つまり、取出ハンド部、インサートハンド部、及びスプレーノズル部の各々を単体で備えたタイプのエンドエフェクタや、取出ハンド部、インサートハンド部、及びスプレーノズル部の3種類を2個又は3個組み合わせて備えたタイプのエンドエフェクタを適用することが可能である。このように、作用部は、ロボットシステム1の用途に応じて、取出ハンド部、インサートハンド部、及びスプレーノズル部の3種類を自由に選択して構成することができる。 As shown in FIG. 1, the end effector 3 is a device attached to the arm tip 7 of the robot 2, and can be replaced with various types depending on the application of the robot system 1. The end effector 3 is a type of end effector 3 having a take-out hand portion 3A and an insert hand portion 3B that can be used for both take-out and insert. However, various types of ends are shown depending on the application of the robot system 1. It is possible to change to an effector. That is, a type of end effector having each of the take-out hand part, the insert hand part, and the spray nozzle part as a single unit, or a combination of two or three types of the take-out hand part, the insert hand part, and the spray nozzle part. It is possible to apply the type of end effector provided. As described above, the working unit can be freely selected from three types, the take-out hand unit, the insert hand unit, and the spray nozzle unit, depending on the application of the robot system 1.

エンドエフェクタ3には、角度センサ11、及び距離センサ12が設置されている。角度センサ11は、動作する物体の三次元角度を計測することが可能な3軸角度センサである。距離センサ12は、どこの距離を測定しているのかを目で見て確認することが可能なレーザセンサである。 An angle sensor 11 and a distance sensor 12 are installed in the end effector 3. The angle sensor 11 is a three-axis angle sensor capable of measuring a three-dimensional angle of a moving object. The distance sensor 12 is a laser sensor capable of visually confirming which distance is being measured.

角度センサ11は、エンドエフェクタ3への設置が可能であり、使用環境に適合したものであり、3軸角度センサであれば、どのような種類の角度センサであっても採用することが可能である。例えば、角度センサとして、傾斜センサや、加速度センサや、ジャイロセンサなどを採用することができる。角度センサ11は、エンドエフェクタ3の姿勢を確認するために設置されている。 The angle sensor 11 can be installed on the end effector 3 and is suitable for the usage environment, and any kind of angle sensor can be adopted as long as it is a 3-axis angle sensor. is there. For example, as the angle sensor, a tilt sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like can be adopted. The angle sensor 11 is installed to confirm the posture of the end effector 3.

距離センサ12は、エンドエフェクタ3への設置が可能であり、使用環境に適合したものであり、どこの距離を測定しているのかを目で見て確認することが可能なレーザセンサであれば、どのような種類の距離センサであっても採用することが可能である。例えば、距離センサとして、三角測定式レーザセンサや、時間計測式レーザセンサなどを採用することができる。距離センサ12は、金型(固定金型あるいは可動金型)からの距離を測定するために設置されている。 The distance sensor 12 is a laser sensor that can be installed on the end effector 3, is suitable for the usage environment, and can visually confirm where the distance is being measured. , Any kind of distance sensor can be adopted. For example, as the distance sensor, a triangulation type laser sensor, a time measurement type laser sensor, or the like can be adopted. The distance sensor 12 is installed to measure the distance from the mold (fixed mold or movable mold).

角度センサ11及び距離センサ12は、インターフェース盤5を介してロボット制御盤4に接続されている。つまり、角度センサ11及び距離センサ12によって検出される測定値については、ロボット制御盤4に取り込まれ、ティーチングペンダント6の画面に表示されるようになっている。 The angle sensor 11 and the distance sensor 12 are connected to the robot control panel 4 via the interface panel 5. That is, the measured values detected by the angle sensor 11 and the distance sensor 12 are taken into the robot control panel 4 and displayed on the screen of the teaching pendant 6.

エンドエフェクタ3は、直方体を成したブロック状の部材に、取出ハンド部3A、インサートハンド部3B、角度センサ11、及び距離センサ12が、図1に示すように配置された構成となっている。この配置により、エンドエフェクタ3の小型化が可能となり、エンドエフェクタ3の動作に伴う周辺部品との干渉を回避するために、好適な構成となる。図1のエンドエフェクタ3の構成は一例であり、配置される取出ハンド部3A、インサートハンド部3B、スプレーノズル部(図示せず)、角度センサ11、及び距離センサ12などが、各々の機能を発揮できれば、どれがどこに配置されていても構わない。また、エンドエフェクタ3の直方体を成したブロック状の部材の形状についても一例であり、配置される取出ハンド部3A、インサートハンド部3B、スプレーノズル部(図示せず)、角度センサ11、及び距離センサ12などが、各々の機能を発揮できれば、どのような形状であっても構わない。 The end effector 3 has a rectangular parallelepiped block-shaped member in which a take-out hand portion 3A, an insert hand portion 3B, an angle sensor 11, and a distance sensor 12 are arranged as shown in FIG. With this arrangement, the end effector 3 can be miniaturized, and a suitable configuration is provided in order to avoid interference with peripheral parts due to the operation of the end effector 3. The configuration of the end effector 3 in FIG. 1 is an example, and the ejecting hand portion 3A, the insert hand portion 3B, the spray nozzle portion (not shown), the angle sensor 11, the distance sensor 12, etc., which are arranged, have their respective functions. It doesn't matter which one is placed anywhere as long as it can be demonstrated. Further, the shape of the block-shaped member forming a rectangular parallelepiped of the end effector 3 is also an example, and the take-out hand portion 3A, the insert hand portion 3B, the spray nozzle portion (not shown), the angle sensor 11, and the distance to be arranged are also examples. Any shape may be used as long as the sensor 12 and the like can exhibit their respective functions.

図2に、インサートハンド部を備えたエンドエフェクタのティーチング作業のフローチャートを示す。 FIG. 2 shows a flowchart of a teaching operation of an end effector provided with an insert hand portion.

ステップS101では、3D‐CADを用いて、3Dモデルを作成する。3Dモデルは、シミュレーションソフトを用いて、エンドエフェクタ3の動作を検討する際に、必要となる。作成する3Dモデルは、エンドエフェクタ3(配置される取出ハンド部3A、インサートハンド部3B、角度センサ11、及び距離センサ12などの構成部品を含む)、及びエンドエフェクタ3の周囲に存在する部品である。エンドエフェクタ3の周囲に存在する部品の3Dモデルを作成する目的は、エンドエフェクタ3の動作に伴う干渉を確認するためである。エンドエフェクタ3の周囲に存在する部品としては、固定金型、可動金型、固定プラテン、可動プラテン、プラテンフレーム、安全ドアなどがあり、エンドエフェクタ3の動作範囲を考慮した上で、適宜、作成すべき3Dモデルを決定すれば良い。なお、3D‐CADは、作成した3Dモデルをシミュレーションソフトに取り込むことが可能であれば、どんな3D‐CADであっても利用することができる。 In step S101, a 3D model is created using 3D-CAD. The 3D model is required when examining the operation of the end effector 3 using simulation software. The 3D model to be created is an end effector 3 (including components such as an arrangement hand portion 3A, an insert hand portion 3B, an angle sensor 11, and a distance sensor 12), and components existing around the end effector 3. is there. The purpose of creating a 3D model of the parts existing around the end effector 3 is to confirm the interference caused by the operation of the end effector 3. Parts existing around the end effector 3 include a fixed mold, a movable mold, a fixed platen, a movable platen, a platen frame, a safety door, etc., and are appropriately created in consideration of the operating range of the end effector 3. You just have to decide which 3D model to use. The 3D-CAD can be used in any 3D-CAD as long as the created 3D model can be incorporated into the simulation software.

ステップS102では、エンドエフェクタのシミュレーション動作を確定する。シミュレーション動作は、ステップS101にて作成した3Dモデルをシミュレーションソフトに取り込み、シミュレーションソフトを用いて、エンドエフェクタ3が周囲に存在する部品に干渉しないように考慮して検討し、確定する。エンドエフェクタのシミュレーション動作を確定することによって、ロボットプログラムが作成されることになる。なお、シミュレーションソフトについては、ロボットメーカが提供するものを使用する。また、ロボットの3Dモデルについては、ロボットメーカが用意しているものを利用する。 In step S102, the simulation operation of the end effector is determined. The simulation operation is determined by incorporating the 3D model created in step S101 into the simulation software, and using the simulation software, considering that the end effector 3 does not interfere with the surrounding parts. By confirming the simulation operation of the end effector, the robot program will be created. The simulation software provided by the robot manufacturer will be used. As for the 3D model of the robot, the one prepared by the robot maker is used.

ステップS103では、ロボットを立ち上げる。ロボットを立ち上げる際は、電源投入時のエラーの有無を確認し、エラーが無い状態に調整した後、基本動作を確認する。基本動作の確認は、ティーチングペンダント6を操作することによって実施する。なお、ロボットを立ち上げる際のその他の確認としては、ロボットメーカの取扱説明書に記載されている内容に従って実施すれば良い。 In step S103, the robot is started up. When starting up the robot, check for errors when the power is turned on, adjust to a state where there are no errors, and then check the basic operation. The confirmation of the basic operation is carried out by operating the teaching pendant 6. Other confirmations when starting up the robot may be performed according to the contents described in the instruction manual of the robot manufacturer.

明細書中における用語について以下に説明する。本明細書中において、「型内」とは、固定プラテン(プラテンフレームなどの取り付け部品を含む)と可動プラテン(プラテンフレームなどの取り付け部品を含む)の間の空間のことを意味する。また、本明細書中において、「型外」とは、ダイカストマシン本体(安全ドアや安全柵などを含む)の外周部よりも外側の空間のことを意味する。 The terms in the specification will be described below. As used herein, "in-mold" means the space between a fixed platen (including mounting parts such as a platen frame) and a movable platen (including mounting parts such as a platen frame). Further, in the present specification, "outside the mold" means a space outside the outer peripheral portion of the die casting machine main body (including a safety door, a safety fence, etc.).

ステップS104では、エンドエフェクタの第1の型外動作を確定する。第1の型外動作とは、任意に設定が可能なエンドエフェクタ原位置から、任意に設定が可能なエンドエフェクタ姿勢調整位置までの間のエンドエフェクタ3の動作のことである。エンドエフェクタ原位置は、インサート供給装置から挿入部品を受け取る前の、型外の任意の位置に設定する。例えば、インサート供給装置から挿入部品を受け取る直前のエンドエフェクタ3の任意の位置を、エンドエフェクタ原位置として設定することができる。エンドエフェクタ姿勢調整位置は、インサート供給装置から挿入部品を受け取った後の、型外の任意の位置に設定する。例えば、エンドエフェクタ3が挿入部品を保持した状態で、型内に進入する直前のエンドエフェクタ3の任意の位置を、エンドエフェクタ姿勢調整位置として設定することができる。 In step S104, the first out-of-mold operation of the end effector is determined. The first out-of-mold operation is the operation of the end effector 3 from the end effector original position that can be arbitrarily set to the end effector posture adjustment position that can be arbitrarily set. The original position of the end effector is set to an arbitrary position outside the mold before receiving the insert part from the insert feeder. For example, an arbitrary position of the end effector 3 immediately before receiving the inserted component from the insert supply device can be set as the end effector original position. The end effector posture adjustment position is set to an arbitrary position outside the mold after receiving the insert component from the insert feeder. For example, with the end effector 3 holding the inserted component, an arbitrary position of the end effector 3 immediately before entering the mold can be set as the end effector posture adjustment position.

エンドエフェクタ3の第1の型外動作を確定する際は、ステップS102において確定したエンドエフェクタ3のシミュレーション動作に従って、エンドエフェクタ3を動作させ、周囲部品との干渉や無駄な動作などの不具合があれば、ティーチングペンダント6を操作することによって、シミュレーション動作を補正して、最適な動作を確定する。 When determining the first out-of-mold operation of the end effector 3, the end effector 3 is operated according to the simulation operation of the end effector 3 determined in step S102, and there are problems such as interference with surrounding parts and useless operation. For example, by operating the teaching pendant 6, the simulation motion is corrected and the optimum motion is determined.

ステップS105からステップS111のエンドエフェクタの型内動作の確定までは、シミュレーションソフトを使用してプログラミングを行って確定したエンドエフェクタ3のシミュレーション動作を、ティーチングペンダント6を操作することによって、金型(固定金型あるいは可動金型)に合うように補正する工程となる。 From step S105 to the determination of the in-mold operation of the end effector in step S111, the simulation operation of the end effector 3 determined by programming using simulation software is fixed by operating the teaching pendant 6. It is a process of making corrections to match the mold or movable mold).

ステップS105では、エンドエフェクタの姿勢を調整する(エンドエフェクタ作用姿勢調整工程)。エンドエフェクタ3の姿勢の調整は、エンドエフェクタ姿勢調整位置において、角度センサ11を用いて行う。角度センサ11によって検出される測定値については、ティーチングペンダント6の画面に表示されるようになっている。そのため、ティーチングペンダント6の画面に表示される角度センサ11の測定値をリアルタイムで目視確認しながら、ティーチングペンダント6を操作することによって、エンドエフェクタ3を動作させる。そして、エンドエフェクタ3の姿勢が水平、かつ金型に対して平行になるように、角度センサ11の測定値を調整する。これにより、エンドエフェクタ3の姿勢は、水平、かつ金型に対して平行に調整することができる。なお、角度センサ11の測定値を調整するだけでは、エンドエフェクタ3の姿勢を、金型に対して平行に調整することが困難な場合には、距離センサ12の測定値を併用し、金型に対して平行に調整すれば良い。 In step S105, the posture of the end effector is adjusted (end effector action posture adjusting step). The posture of the end effector 3 is adjusted by using the angle sensor 11 at the end effector posture adjustment position. The measured value detected by the angle sensor 11 is displayed on the screen of the teaching pendant 6. Therefore, the end effector 3 is operated by operating the teaching pendant 6 while visually confirming the measured value of the angle sensor 11 displayed on the screen of the teaching pendant 6 in real time. Then, the measured value of the angle sensor 11 is adjusted so that the posture of the end effector 3 is horizontal and parallel to the mold. As a result, the posture of the end effector 3 can be adjusted horizontally and parallel to the mold. If it is difficult to adjust the posture of the end effector 3 in parallel with the mold simply by adjusting the measured value of the angle sensor 11, the measured value of the distance sensor 12 is also used in the mold. It may be adjusted in parallel with.

ここで、金型については、水準器などを用いて、水平・垂直に取り付けられている。従って、エンドエフェクタ作用姿勢調整工程では、エンドエフェクタ3の姿勢を金型に対して調整することができたことになる。エンドエフェクタの姿勢を調整する目的は、インサートハンド部3Bによって、金型に挿入部品を正確にインサートすることが可能なエンドエフェクタ3の姿勢に調整するためである。 Here, the mold is mounted horizontally and vertically using a spirit level or the like. Therefore, in the end effector action posture adjusting step, the posture of the end effector 3 can be adjusted with respect to the mold. The purpose of adjusting the posture of the end effector is to adjust the posture of the end effector 3 so that the insert part can be accurately inserted into the mold by the insert hand portion 3B.

ステップS105は、エンドエフェクタ3の姿勢を作用姿勢に調整する工程であり、ティーチングペンダント6を操作することによって、エンドエフェクタ3の姿勢を、予め定めた目標作用姿勢(水平、かつ金型に対して平行)に一致させることが可能である。 Step S105 is a step of adjusting the posture of the end effector 3 to the acting posture, and by operating the teaching pendant 6, the posture of the end effector 3 is changed to a predetermined target acting posture (horizontal and with respect to the mold). It is possible to match (parallel).

ステップS106では、エンドエフェクタの位置情報を取得する(エンドエフェクタ位置情報取得工程)。エンドエフェクタ3の位置情報の取得は、エンドエフェクタ3の型内の位置において、距離センサ12を用いて行う。距離センサ12によって検出される測定値については、ティーチングペンダント6の画面に表示されるようになっている。距離センサ12のレーザを当てる金型の1点であるレーザ照射ポイントは、机上にて金型の図面を用いて決定するため、レーザ照射ポイントの二次元位置は、図面を読み取ることによって確定する。なお、金型のレーザ照射ポイントには、必要に応じて、マーキングなどを施しておくと良い。 In step S106, the position information of the end effector is acquired (end effector position information acquisition step). The position information of the end effector 3 is acquired by using the distance sensor 12 at the position in the mold of the end effector 3. The measured value detected by the distance sensor 12 is displayed on the screen of the teaching pendant 6. Since the laser irradiation point, which is one point of the mold to which the laser of the distance sensor 12 is applied, is determined by using the drawing of the mold on the desk, the two-dimensional position of the laser irradiation point is determined by reading the drawing. The laser irradiation point of the mold may be marked, if necessary.

そして、距離センサ12のレーザをレーザ照射ポイントに当て、ティーチングペンダント6の画面に表示される距離センサ12の測定値をリアルタイムで目視確認する。これにより、エンドエフェクタ3の三次元位置が確定したことになる。従って、エンドエフェクタの位置情報を取得することが可能となる。取得した位置情報は、ティーチングペンダント6を操作することによって、入力して保存する。エンドエフェクタの位置情報を取得する目的は、次に説明するステップS107において、エンドエフェクタの位置情報が必要になるためである。 Then, the laser of the distance sensor 12 is applied to the laser irradiation point, and the measured value of the distance sensor 12 displayed on the screen of the teaching pendant 6 is visually confirmed in real time. As a result, the three-dimensional position of the end effector 3 is fixed. Therefore, it is possible to acquire the position information of the end effector. The acquired position information is input and saved by operating the teaching pendant 6. The purpose of acquiring the position information of the end effector is that the position information of the end effector is required in step S107 described below.

座標系について以下に説明する。座標系は、ロボット2の位置と姿勢を決定するために、ロボット2又は空間上に定義される位置指標システムであり、各軸座標系と直交座標系がある。各軸座標系は、ロボット2のジョイント(関節)ごとに設定された座標系であり、ロボット2の位置と姿勢は、各ジョイント(関節)の回転角度を設定することによって決められる。直交座標系は、複数の種類が存在し、各座標系の呼び方はロボットメーカによって異なっている。 The coordinate system will be described below. The coordinate system is a position index system defined on the robot 2 or space in order to determine the position and posture of the robot 2, and has each axis coordinate system and an orthogonal coordinate system. Each axis coordinate system is a coordinate system set for each joint of the robot 2, and the position and posture of the robot 2 are determined by setting the rotation angle of each joint (joint). There are multiple types of Cartesian coordinate systems, and the names of each coordinate system differ depending on the robot manufacturer.

本明細書中においては、直交座標系として、ツール座標系、ベース座標系、及びワーク座標系を用いるため、これらの用語について以下に説明する。本明細書中において、「ツール座標系」とは、エンドエフェクタ3に固定された座標系であり、エンドエフェクタ3に任意に設定する点の位置とエンドエフェクタ3の姿勢を定義する座標系のことを意味する。また、本明細書中において、「ベース座標系」とは、ロボット2に対して予め決まった位置に定められている座標系のことを意味する。さらに、本明細書中において、「ワーク座標系」とは、作業空間ごとに定義することが可能な座標系のことを意味する。 In this specification, since the tool coordinate system, the base coordinate system, and the work coordinate system are used as the orthogonal coordinate system, these terms will be described below. In the present specification, the "tool coordinate system" is a coordinate system fixed to the end effector 3, and is a coordinate system that defines the position of a point arbitrarily set in the end effector 3 and the posture of the end effector 3. Means. Further, in the present specification, the "base coordinate system" means a coordinate system defined in a predetermined position with respect to the robot 2. Further, in the present specification, the "work coordinate system" means a coordinate system that can be defined for each workspace.

直交座標系でのロボット2の位置と姿勢は、空間上の直交座標系(ベース座標系やワーク座標系など)の原点から、ツール座標系の原点までの座標値(x、y、z)と、空間上の直交座標系(ベース座標系やワーク座標系など)のX軸、Y軸、Z軸回りに対する、ツール座標系の回転角(w、p、r)で定義される。なお、本実施形態において、ティーチングペンダント6を操作する場合は、ベース座標系かワーク座標系のどちらかを選択することになる。 The position and orientation of the robot 2 in the Cartesian coordinate system are the coordinate values (x, y, z) from the origin of the Cartesian coordinate system (base coordinate system, work coordinate system, etc.) in space to the origin of the tool coordinate system. , Defined by the rotation angle (w, p, r) of the tool coordinate system with respect to the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the Cartesian coordinate system (base coordinate system, work coordinate system, etc.) in space. In the present embodiment, when the teaching pendant 6 is operated, either the base coordinate system or the work coordinate system is selected.

ステップS107では、ワーク座標系を定義する(ワーク座標系定義工程)。ワーク座標系は、固定金型あるいは可動金型に対して設定する。挿入部品をインサートする箇所が可動金型に設けられている場合には、可動金型に対してワーク座標系を定義する。つまり、ワーク座標系は、作用部が作用動作する際に作用対象物が接触している側の金型(固定金型あるいは可動金型)に対して定義することになる。 In step S107, the work coordinate system is defined (work coordinate system definition step). The work coordinate system is set for the fixed mold or the movable mold. When the place to insert the insertion part is provided in the movable mold, the work coordinate system is defined for the movable mold. That is, the work coordinate system is defined for the mold (fixed mold or movable mold) on the side in which the action object is in contact when the action unit operates.

ワーク座標系を定義する方法は、本実施形態の本旨とは直接関係がないので、詳細な説明は行わない。ワーク座標系を定義する方法は、ロボットメーカの取扱説明書により確認することが可能である。例えば、ファナック株式会社製のロボットであれば、ワーク座標系を定義する方法として、3点教示法、4点教示法、及び直接教示法などがある。 Since the method of defining the work coordinate system is not directly related to the main purpose of the present embodiment, detailed description will not be given. The method of defining the work coordinate system can be confirmed by the instruction manual of the robot manufacturer. For example, in the case of a robot manufactured by FANUC Corporation, there are a three-point teaching method, a four-point teaching method, a direct teaching method, and the like as a method of defining a work coordinate system.

ワーク座標系を定義する際は、ステップS106のエンドエフェクタ位置情報取得工程で取得するエンドエフェクタ3の位置情報を使用する。取得すべきエンドエフェクタ3の位置情報については、ワーク座標系を定義する方法(3点教示法、4点教示法、及び直接教示法など)の違いや、定義するワーク座標系の原点の違いや、定義するワーク座標系の座標軸の向きの違いなどによって変わってくるため、状況に応じて、適宜、決定することになる。エンドエフェクタ3の位置情報は、距離センサ12によるレーザ照射ポイントの二次元位置、及び距離センサ12の測定値により確定するため、金型の図面を用いて決定するレーザ照射ポイントの決め方、及びをリアルタイムで目視確認が可能な距離センサ12の測定値の調整によって、取得すべきエンドエフェクタ3の位置情報は、自由な位置を選択して取得することが可能である。 When defining the work coordinate system, the position information of the end effector 3 acquired in the end effector position information acquisition step of step S106 is used. Regarding the position information of the end effector 3 to be acquired, the difference in the method of defining the work coordinate system (3-point teaching method, 4-point teaching method, direct teaching method, etc.), the difference in the origin of the defined work coordinate system, etc. , Since it changes depending on the difference in the orientation of the coordinate axes of the work coordinate system to be defined, it will be decided appropriately according to the situation. Since the position information of the end effector 3 is determined by the two-dimensional position of the laser irradiation point by the distance sensor 12 and the measured value of the distance sensor 12, the method of determining the laser irradiation point determined by using the drawing of the mold and the real-time By adjusting the measured value of the distance sensor 12 that can be visually confirmed with, the position information of the end effector 3 to be acquired can be acquired by selecting a free position.

ワーク座標系は、各座標軸(X軸、Y軸、Z軸)が金型の各面に対して垂直かつ水平になるように定義する必要がある。言い換えれば、ワーク座標系は、エンドエフェクタ3を金型に対して、垂直かつ水平に移動させることが可能になるように定義することが必要である。 The work coordinate system needs to be defined so that each coordinate axis (X-axis, Y-axis, Z-axis) is perpendicular and horizontal to each surface of the mold. In other words, the work coordinate system needs to be defined so that the end effector 3 can be moved vertically and horizontally with respect to the mold.

ステップS106(エンドエフェクタ位置情報取得工程)とステップS107(ワーク座標系定義工程)は、説明の都合上、別々の工程として記載したが、ステップS107を実施する際には、ステップS106を利用する必要があるため、ステップS106とステップS107は、時間的に重なり合った工程となる。ステップS106とステップS107は、ステップS105の直後の工程として図示しているが、実施が可能であれば、ステップS105よりも前の工程として実施しても構わない。例えば、ステップS103の直後の工程として実施することができる。 Step S106 (end effector position information acquisition step) and step S107 (work coordinate system definition step) are described as separate steps for convenience of explanation, but it is necessary to use step S106 when carrying out step S107. Therefore, step S106 and step S107 are steps that overlap in time. Although steps S106 and S107 are shown as steps immediately after step S105, they may be carried out as steps prior to step S105 if they can be carried out. For example, it can be carried out as a step immediately after step S103.

ステップS108では、エンドエフェクタをワーク座標系の原点に移動させる(エンドエフェクタ原点移動工程)。この工程では、エンドエフェクタ姿勢調整位置(ステップS105)において予め定めた目標作用姿勢を成したエンドエフェクタ3を、ワーク座標系の原点に移動させる。ワーク座標系の原点は、ステップS107(ワーク座標系定義工程)において定められているため、ティーチングペンダント6を操作することによって、エンドエフェクタ3を、エンドエフェクタ姿勢調整位置からワーク座標系の原点に移動させることが可能となる。ワーク座標系の原点に移動したエンドエフェクタ3の姿勢については、角度センサ11の測定値がステップS105(エンドエフェクタ作用姿勢調整工程)にて調整した角度センサ11の測定値と一致するように調整し、予め定めた目標作用姿勢(水平、かつ金型に対して平行)に一致させる。 In step S108, the end effector is moved to the origin of the work coordinate system (end effector origin moving step). In this step, the end effector 3 having a predetermined target action posture at the end effector posture adjustment position (step S105) is moved to the origin of the work coordinate system. Since the origin of the work coordinate system is determined in step S107 (work coordinate system definition step), the end effector 3 is moved from the end effector posture adjustment position to the origin of the work coordinate system by operating the teaching pendant 6. It becomes possible to make it. The posture of the end effector 3 moved to the origin of the work coordinate system is adjusted so that the measured value of the angle sensor 11 matches the measured value of the angle sensor 11 adjusted in step S105 (end effector action posture adjusting step). , Match the predetermined target action posture (horizontal and parallel to the mold).

ステップS109では、エンドエフェクタを作用位置に移動させる(エンドエフェクタ作用位置移動工程)。この工程では、ワーク座標系の原点(ステップS108)において予め定めた目標作用姿勢を成したエンドエフェクタ3を、作用位置に移動させる。作用位置は、インサートハンド部3Bによって、金型に挿入部品を正確にインサートすることが可能なエンドエフェクタ3の位置であり、ステップS101において作成した3Dモデルを用いて求めることが可能である。従って、ワーク座標系を選択してティーチングペンダント6を操作することによって、エンドエフェクタ3を、ワーク座標系の原点から作用位置に移動させることが可能となる。作用位置に移動したエンドエフェクタ3の姿勢については、ワーク座標系に沿って移動させるため、予め定めた目標作用姿勢(水平、かつ金型に対して平行)に一致している。 In step S109, the end effector is moved to the action position (end effector action position moving step). In this step, the end effector 3 having a predetermined target action posture at the origin of the work coordinate system (step S108) is moved to the action position. The action position is the position of the end effector 3 capable of accurately inserting the inserted part into the mold by the insert hand portion 3B, and can be obtained by using the 3D model created in step S101. Therefore, by selecting the work coordinate system and operating the teaching pendant 6, the end effector 3 can be moved from the origin of the work coordinate system to the action position. The posture of the end effector 3 that has moved to the action position coincides with a predetermined target action posture (horizontal and parallel to the mold) because it is moved along the work coordinate system.

ステップS109は、エンドエフェクタ3の位置を作用位置に移動させる工程であり、ティーチングペンダント6を操作することによって、予め定めた目標作用姿勢を成したエンドエフェクタ3の位置を、予め定めた目標作用姿勢を保持した状態で、予め定めた目標作用位置(3Dモデルを用いて求める)に一致させることが可能である。 Step S109 is a step of moving the position of the end effector 3 to the action position, and by operating the teaching pendant 6, the position of the end effector 3 forming the predetermined target action posture is set to the predetermined target action posture. It is possible to match with a predetermined target action position (obtained using a 3D model) while holding the above.

ステップS110では、エンドエフェクタの作用動作を確認する。ここでは、エンドエフェクタ3は、予め定めた目標作用姿勢を成して、予め定めた目標作用位置に位置しているため、金型に挿入部品を正確にインサートする動作を行うことが可能である。 In step S110, the operation and operation of the end effector is confirmed. Here, since the end effector 3 forms a predetermined target action posture and is located at a predetermined target action position, it is possible to accurately insert the insertion component into the mold. ..

ステップS111では、エンドエフェクタの型内動作及び第2の型外動作を確定する。型内動作及び第2の型外動作とは、エンドエフェクタ作用位置から、任意に設定が可能なエンドエフェクタ原位置までの間のエンドエフェクタ3の動作のことである。エンドエフェクタ作用位置は、エンドエフェクタ3が作用動作である金型に挿入部品をインサートする位置である。エンドエフェクタ原位置については、先に説明した通りである。 In step S111, the in-mold operation and the second out-of-mold operation of the end effector are determined. The in-mold operation and the second out-of-mold operation are the operations of the end effector 3 from the end effector action position to the end effector original position that can be arbitrarily set. The end effector action position is a position where the end effector 3 inserts the insertion component into the mold in which the action operation is performed. The original position of the end effector is as described above.

エンドエフェクタ3の型内動作及び第2の型外動作を確定する際は、ステップS102において確定したエンドエフェクタ3のシミュレーション動作に従って、エンドエフェクタ3を動作させ、周囲部品との干渉や無駄な動作などの不具合があれば、ティーチングペンダント6を操作することによって、シミュレーション動作を補正して、最適な動作を確定する。 When determining the in-mold operation and the second out-of-mold operation of the end effector 3, the end effector 3 is operated according to the simulation operation of the end effector 3 determined in step S102, and interference with surrounding parts, useless operation, etc. If there is a problem in, the simulation operation is corrected by operating the teaching pendant 6 and the optimum operation is determined.

ステップS112では、ティーチング終了となる。これで、ステップS104のエンドエフェクタ原位置から、ステップS111のエンドエフェクタ原位置までの間のエンドエフェクタ3の一連の動作が確定したことになる。また、エンドエフェクタの作用姿勢・作用位置決定方法を提供できる。 In step S112, the teaching is completed. With this, the series of operations of the end effector 3 from the end effector original position in step S104 to the end effector original position in step S111 is confirmed. Further, it is possible to provide a method for determining the action posture and action position of the end effector.

本実施形態では、インサートハンド部を備えたエンドエフェクタのティーチング作業について説明したが、作用部を取出ハンド部やスプレーノズル部などにした場合についても、同様なティーチング作業となる。但し、作用部が異なると、作用対象物、作用動作、作用姿勢、及び作用位置が異なるため、これらを考慮して検討し、ティーチング作業をする必要がある。 In the present embodiment, the teaching work of the end effector provided with the insert hand part has been described, but the same teaching work is also performed when the working part is taken out and used as the hand part or the spray nozzle part. However, if the action part is different, the action object, the action action, the action posture, and the action position are different, so it is necessary to consider these and perform the teaching work.

本実施形態では、図1に示すように、エンドエフェクタ3は、取出ハンド部3A、及びインサートハンド部3Bを備えた取出とインサートが兼用のタイプのエンドエフェクタ3であるため、作用部を取出ハンド部とした場合、及び作用部をインサートハンド部とした場合の両方を考慮して検討し、ティーチング作業をすることになる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, since the end effector 3 is an end effector 3 having a take-out hand portion 3A and an insert hand portion 3B and which can be used for both take-out and insert, the take-out hand portion is taken out. The teaching work will be carried out in consideration of both the case where the part is used and the case where the acting part is used as the insert hand part.

本実施形態によれば、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置の決定においては、エンドエフェクタ、作用対象物、及び金型などを目視確認する必要がない。従って、足場が悪く、非常に危険を伴う、鋳造による溶湯によって熱せられた高温の金型に近づいて作業をする必要がない。そのため、本実施形態によれば、鋳造による溶湯によって熱せられた高温の金型から十分に離れた、足場の良い、極めて安全な場所(型外)において、ティーチングペンダントを操作することによって、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置を決定することが可能なダイカストマシンに使用するためのロボットのエンドエフェクタを提供することができるため、危険な作業を回避できるという効果がある。 According to the present embodiment, it is not necessary to visually confirm the end effector, the object of action, the mold, and the like in determining the action posture and the action position of the end effector. Therefore, it is not necessary to approach the hot mold heated by the molten metal by casting, which has a poor foothold and is very dangerous. Therefore, according to the present embodiment, the end effector is operated by operating the teaching pendant in an extremely safe place (outside the mold) with a good foothold, sufficiently away from the high-temperature mold heated by the molten metal by casting. Since it is possible to provide a robot end effector for use in a die casting machine capable of determining the action posture and the action position of the robot, there is an effect that dangerous work can be avoided.

本実施形態によれば、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置の決定においては、エンドエフェクタに水準器をセットして、目視確認しながらエンドエフェクタの姿勢を調整する必要がなく、且つ作用対象物や金型などを目視確認する必要がない。つまり、ティーチングペンダントの画面の表示を見ながら、型外において、ティーチングペンダントを操作することによって、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置を決定することが可能である。そのため、本実施形態によれば、高い熟練度を必要とする目視確認の作業が発生することなく、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置を決定することが可能であるため、作業を効率化できるという効果がある。 According to the present embodiment, in determining the action posture and the action position of the end effector, it is not necessary to set a spirit level on the end effector and adjust the posture of the end effector while visually checking the end effector. There is no need to visually check the mold. That is, it is possible to determine the working posture and the working position of the end effector by operating the teaching pendant outside the mold while observing the display on the screen of the teaching pendant. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to determine the working posture and the working position of the end effector without the need for visual confirmation work that requires a high degree of skill, so that the work can be made more efficient. effective.

本実施形態によれば、工場内に同仕様のダイカストマシンが複数台設置されている場合、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置の決定を、ティーチングペンダントの画面の表示を見ながら、型外において、ティーチングペンダントを操作することによって、全てのダイカストマシンについて同一に実施することが可能である。そのため、本実施形態によれば、工場内の同仕様の複数台のダイカストマシンについて、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置を全て同一に決定することが可能であるため、工場内のダイカスト製品の生産性を向上させることができるという効果がある。 According to this embodiment, when a plurality of die casting machines having the same specifications are installed in the factory, the action posture and the action position of the end effector can be determined outside the mold while observing the display on the screen of the teaching pendant. By operating the teaching pendant, it is possible to carry out the same operation for all die casting machines. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to determine the working posture and the working position of the end effector for a plurality of die casting machines having the same specifications in the factory, and thus the production of the die casting products in the factory. It has the effect of improving sex.

以上のように、本発明によれば、優れた作用効果があるダイカストマシンに使用するためのロボットのエンドエフェクタを提供でき、ティーチングペンダントを操作することによって、エンドエフェクタの作用姿勢と作用位置を決定する技術に関わる分野で、利用、貢献することができる。このため、本発明は、産業上の利用可能性が高い。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a robot end effector for use in a die casting machine having an excellent action effect, and by operating the teaching pendant, the action posture and action position of the end effector are determined. It can be used and contributed in the fields related to the technology to be used. Therefore, the present invention has high industrial applicability.

1 ロボットシステム
2 ロボット
3 エンドエフェクタ
3A 取出ハンド部
3B インサートハンド部
4 ロボット制御盤
5 インターフェース盤
6 ティーチングペンダント
7 アーム先端
11 角度センサ
12 距離センサ
1 Robot system 2 Robot 3 End effector 3A Extraction hand part 3B Insert hand part 4 Robot control panel 5 Interface panel 6 Teaching pendant 7 Arm tip 11 Angle sensor 12 Distance sensor

Claims (5)

ダイカストマシンに使用するためのロボットのエンドエフェクタであって、
前記エンドエフェクタが作用姿勢を成して作用位置において、作用動作する部分である作用部と、
前記エンドエフェクタの姿勢を確認するための角度センサと、
金型からの距離を測定するための距離センサと、
を備え、
型外において、ティーチングペンダントを操作することによって、前記エンドエフェクタの前記作用姿勢と前記作用位置を決定することが可能なロボットのエンドエフェクタ。
A robot end effector for use in die casting machines
The action part, which is the part where the end effector acts in the action position and acts,
An angle sensor for confirming the posture of the end effector and
A distance sensor for measuring the distance from the mold,
With
A robot end effector capable of determining the action posture and the action position of the end effector by operating the teaching pendant outside the mold.
前記作用部に、前記金型から製品を取り出すための取出ハンド部を含む、請求項1に記載のロボットのエンドエフェクタ。 The robot end effector according to claim 1, wherein the working portion includes a take-out hand portion for taking out a product from the mold. 前記作用部に、前記金型に挿入部品をインサートするためのインサートハンド部を含む、請求項1又は請求項2に記載のロボットのエンドエフェクタ。 The robot end effector according to claim 1 or 2, wherein the working portion includes an insert hand portion for inserting an insertion component into the mold. 前記作用部に、前記金型に向けて離型剤をスプレーするためのスプレーノズル部を含む、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のロボットのエンドエフェクタ。 The robot end effector according to any one of claims 1 to 3, wherein the action portion includes a spray nozzle portion for spraying a mold release agent toward the mold. ダイカストマシンに使用するためのロボットにおける、エンドエフェクタの作用姿勢・作用位置決定方法であって、
前記エンドエフェクタは、
前記エンドエフェクタが作用姿勢を成して作用位置において、作用動作する部分である作用部と、
前記エンドエフェクタの姿勢を確認するための角度センサと、
金型からの距離を測定するための距離センサと、
を備え、
シミュレーションソフトを使用してプログラミングを行って確定した前記エンドエフェクタのシミュレーション動作を、ティーチングペンダントを操作することによって、前記金型に合うように補正する場合に、
前記角度センサを用いて、前記エンドエフェクタの姿勢を前記金型に対して調整するエンドエフェクタ作用姿勢調整工程と、
前記距離センサを用いて、前記エンドエフェクタの位置情報を取得するエンドエフェクタ位置情報取得工程と、
前記位置情報を用いて、前記金型に対して設定するワーク座標系を定義するワーク座標系定義工程と、
前記エンドエフェクタを、エンドエフェクタ姿勢調整位置から、前記ワーク座標系の原点に移動させるエンドエフェクタ原点移動工程と、
前記エンドエフェクタを、前記ワーク座標系の原点から、作用位置に移動させるエンドエフェクタ作用位置移動工程と、
を含み、
型外において、前記ティーチングペンダントを操作することによって、前記エンドエフェクタの姿勢を、予め定めた目標作用姿勢に一致させ、前記エンドエフェクタの位置を、予め定めた目標作用位置に一致させることが可能なエンドエフェクタの作用姿勢・作用位置決定方法。
It is a method of determining the action posture and action position of the end effector in a robot for use in a die casting machine.
The end effector is
The action part, which is the part where the end effector acts in the action position and acts,
An angle sensor for confirming the posture of the end effector and
A distance sensor for measuring the distance from the mold,
With
When the simulation operation of the end effector, which has been determined by programming using simulation software, is corrected to fit the mold by operating the teaching pendant.
An end effector action posture adjusting step of adjusting the posture of the end effector with respect to the mold by using the angle sensor, and
An end effector position information acquisition step of acquiring the position information of the end effector using the distance sensor, and
A work coordinate system definition process that defines a work coordinate system to be set for the mold using the position information, and
The end effector origin movement step of moving the end effector from the end effector posture adjustment position to the origin of the work coordinate system, and
An end effector action position moving step of moving the end effector from the origin of the work coordinate system to the action position,
Including
By operating the teaching pendant outside the mold, it is possible to match the posture of the end effector with a predetermined target action posture and to match the position of the end effector with a predetermined target action position. How to determine the action posture and action position of the end effector.
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