JP2572082Y2 - Teaching machine for processing machine - Google Patents

Teaching machine for processing machine

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JP2572082Y2
JP2572082Y2 JP1991028485U JP2848591U JP2572082Y2 JP 2572082 Y2 JP2572082 Y2 JP 2572082Y2 JP 1991028485 U JP1991028485 U JP 1991028485U JP 2848591 U JP2848591 U JP 2848591U JP 2572082 Y2 JP2572082 Y2 JP 2572082Y2
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teaching
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posture
tool mounting
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案は、工具をワークから所
定距離のところに位置させそこで加工する装置、例えば
レーザ光照射トーチ(工具)を鋼板(ワーク)から所定
距離(焦点距離)だけ離れたところに位置させ、集光さ
れたレーザ光を鋼板に当てることによって鋼板を溶断し
たりあるいは溶接するレーザ加工機等に関する。
This invention relates to an apparatus for processing a tool by positioning a tool at a predetermined distance from a workpiece, such as a laser beam irradiation torch (tool) separated from a steel plate (work) by a predetermined distance (focal length). The present invention relates to a laser processing machine or the like that melts or welds a steel sheet by applying a focused laser beam to the steel sheet.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記形式の加工機の場合、工具位置を指
定するために通常下記のティーチング処理が行なわれ
る。これを図3を参照して説明する。 (1) オペレータが工具取付部の位置・姿勢を変える装置
に適当な入力装置を用いて指令を送り、工具がティーチ
ングしたい基準点位置Qを指向するようにする。すなわ
ち図3のラインL4上に工具を位置させる。 (2) ここからオペレータが適当な入力装置を用いて指令
を送り、工具をラインL4に沿ってワークWに接近させ
る。 (3) 工具とワークW間の距離が実加工時のギャップGと
なるまで微調整する(図3のT1の位置・姿勢に調整す
る)。 (4) この状態でオペレータは適当な入力装置を用いて指
令を送り、工具がワークWに直交する姿勢となるまで回
転させる。この操作では工具の回転に伴って基準点位置
Qがズレないように、回転開始時の位置(T1)よりも
Gだけ前方の点Qを中心として工具が回転するように制
御される。この結果工具はR1の位置に回転される。 (5) この状態でQ点の座標並びに工具の回転角が検出・
算出され、これが記憶される。そして実加工時にはこの
記憶データに基づいて工具の位置・姿勢が制御される。
2. Description of the Related Art In the case of a processing machine of the above type, the following teaching processing is usually performed to designate a tool position. This will be described with reference to FIG. (1) The operator sends a command to a device for changing the position and orientation of the tool mounting portion using an appropriate input device so that the tool is directed to the reference point position Q to be taught. That is, the tool is positioned on the line L4 in FIG. (2) From here, the operator sends a command using an appropriate input device, and causes the tool to approach the workpiece W along the line L4. (3) Fine adjustment is made until the distance between the tool and the work W becomes the gap G at the time of actual machining (adjustment to the position / posture of T1 in FIG. 3). (4) In this state, the operator sends a command using an appropriate input device, and rotates the tool until the tool takes a posture orthogonal to the workpiece W. In this operation, the control is performed so that the tool rotates around a point Q that is G ahead of the position (T1) at the start of rotation so that the reference point position Q does not shift with the rotation of the tool. As a result, the tool is rotated to the position R1. (5) In this state, the coordinates of point Q and the rotation angle of the tool are detected and
It is calculated and stored. During actual machining, the position and orientation of the tool are controlled based on the stored data.

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】上記従来のティーチン
グ処理では、工具をワークWから実加工時のギャップG
だけ離れた位置に調整しなければならない。ここで実加
工時のギャップGは通常極めて小さくレーザ切断機等の
場合には1mm程度に設定されている。実加工時にはワー
クWと工具間のギャップをギャップセンサで検出し、こ
れが所定値Gとなるようにフィードバック制御すること
によってこの微少ギャップGを維持する。
In the conventional teaching process, the tool is moved from the workpiece W to the gap G at the time of actual machining.
It must be adjusted to a distance only. Here, the gap G at the time of actual processing is usually extremely small, and is set to about 1 mm in the case of a laser cutting machine or the like. At the time of actual machining, the gap between the workpiece W and the tool is detected by a gap sensor, and the minute gap G is maintained by performing feedback control so that the gap becomes a predetermined value G.

【0004】ところがティーチング時にオペレータが適
当な入力装置を用いて工具をワークから微少ギャップG
だけ離れた位置に移動させることは難しい。特に多数点
にわたってティーチングを繰返すと、オペレータの疲労
が激しく、工具とワークを衝突させてしまうことも生じ
る。そのため作業現場では、ワークと工具間のギャップ
が実加工時のギャップGよりも相当に大きな値、例えば
3mm程度にまで縮小された状態でティーチング位置(T
2)としている。このようにしても、実加工時には前述
のギャップセンサによってギャップの管理が行なわれる
ためにワークと工具間の距離については大きな問題を起
さない。
However, during teaching, an operator uses an appropriate input device to move a tool from a workpiece to a small gap G.
It is difficult to move it to a distant position. In particular, when teaching is repeated over a large number of points, the operator is severely fatigued, and the tool may collide with the workpiece. Therefore, at the work site, the teaching position (T) is set in a state where the gap between the workpiece and the tool is reduced to a value considerably larger than the gap G in actual machining, for example, to about 3 mm.
2) Even in this case, the gap between the workpiece and the tool does not cause a significant problem because the gap is managed by the gap sensor during actual machining.

【0005】しかしながら図3に示されるように、工具
がワークWから実加工時のギャップG以上に離れたT2
の状態でティーチングされると、Gだけ前方の点を中心
として回転するよう設定されているため工具の回転中心
がQ1となってしまう。この状態で工具をワークに直交
するまで回転させ(すなわち工具位置をT2からT3に
回転させる)、さらに前記ギャップセンサでギャップコ
ントロールをすると、実加工時には工具がR2に示す位
置となり、Q2点が加工されてしまう。すなわちQ点を
加工すべきところQ2点が加工されてしまうのである。
これは精密加工が必要とされる場合には許されないもの
である。そこで本考案では、ティーチング時にオペレー
タが操作し易いように、実加工時のギャップGよりも大
きく離れた位置でティーチングできるようにするととも
に、そのようにしても誤った基準点位置がティーチング
されないティーチング装置を開発するものである。
[0005] However, as shown in FIG.
When the teaching is performed in the state described above, the rotation center of the tool is set to Q1 because the rotation is set about the point in front of G by the center. In this state, the tool is rotated until it is perpendicular to the workpiece (that is, the tool position is rotated from T2 to T3), and the gap is controlled by the gap sensor. Will be done. That is, the point Q2 is processed where the point Q should be processed.
This is not allowed when precision machining is required. Therefore, in the present invention, the teaching device is designed so that the teaching can be performed at a position farther than the gap G at the time of actual machining so that the operator can easily operate at the time of teaching. Is to develop.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】同上課題を解決するため
に、本考案ではその模式図が図1に概念的に示されてい
るティーチング装置、すなわち工具Kが取り付けられた
工具取付部Hの位置・姿勢を変える工具取付部駆動装置
Fと前記工具取付部Hに対して前記工具Kを進退移動さ
せる工具進退装置Jを備え、基準点位置に工具を指向さ
せると同時に、非接触式のギャップセンサDにより前記
工具KとワークW間のギャップGを検出してこれを所定
値に調整しながら加工する加工機のためのティーチング
装置であって、ティーチングに、前記工具進退装置J
前記工具Kを工具基準長Lからオフセット長OSに基
づいて後退させる指令を送るオフセット指令装置Bと、
このオフセット指令装置Bに基づいて前記工具進退装置
Tにより前記工具Kと前記ワークWとのギャップを加工
時より大きくした状態で、前記工具取付部駆動装置Fに
よって前記工具取付部Hにティーチング時の位置・姿勢
をとらせるティーチング位置・姿勢制御装置Eと、ティ
ーチング時の前記工具取付部Hの位置・姿勢を検出する
工具取付部位置・姿勢検出装置Pと、前記工具取付部位
置・姿勢検出装置Pによって検出された検出値と前記工
具基準長に基づいて基準点位置を算出し、この基準点位
置を記憶する基準点位置記憶装置Mと、前記工具Kを前
記工具基準長Lとした状態で、前記基準点位置記憶装置
Mに記憶された前記基準点位置に基づいて前記工具取付
部駆動装置Fによって前記工具取付部Hに加工時の位置
・姿勢をとらせる加工位置・姿勢制御装置とを有する加
工機のティーチング装置を創作した(これは請求項1の
考案に対応する)。
In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, a teaching device whose schematic diagram is conceptually shown in FIG. 1, that is, a tool mounting in which a tool K is mounted. forward and backward movement of the tool K position and posture and the tool mounting section drive unit F to change the to the tool mounting portion H of part H
Comprising a tool advancing and retracting device J for, and at the same time direct the tool to the reference point position, the predetermined value detects a gap G between the <br/> tool K and the workpiece W by the gap sensor D noncontact A teaching device for a processing machine that performs processing while adjusting, wherein the tool advance / retreat device J is used during teaching.
Group offset length OS the tool K from the tool reference length L in
An offset command device B for sending a command to retreat
Based on the offset command device B, the tool advance / retreat device
Machining the gap between the tool K and the work W by T
In the state where it is larger than the time, the tool mounting portion driving device F
Accordingly, a teaching position / posture control device E for causing the tool mounting portion H to take a position / posture at the time of teaching, and a tee
Detecting the position and orientation of the tool mounting part H during teaching
A tool mounting position / posture detecting device P and the tool mounting portion
The detection value detected by the
The reference point position is calculated based on the component reference length, and this reference point position is calculated.
The reference point position storage device M for storing the position and the tool K
With the tool reference length L, the reference point position storage device
The tool mounting based on the reference point position stored in M
Position at the time of machining on the tool mounting part H by the part driving device F
A teaching device for a processing machine having a processing position / posture control device for taking a posture was created (this corresponds to the invention of claim 1).

【0007】またこれにかえてその模式図が図2に概念
的に示されているティーチング装置、すなわち工具Kが
取り付けられた工具取付部Hの位置・姿勢を変える工具
取付部駆動装置Fを備え、基準点位置に工具を指向させ
ると同時に、非接触式のギャップセンサDにより前記工
具KとワークW間のギャップGを検出してこれを所定値
に調整しながら加工する加工機のためのティーチング装
置であって、前記工具取付部駆動装置Fによって前記工
具取付部Hを加工時よりオフセット長OSに基づいてオ
フセットして前記工具Kと前記ワークWとのギャップを
加工時より大きくした状態で、ティーチング時の位置・
姿勢をとらせるティーチング位置・姿勢制御装置Eと、
ティーチング時の前記工具取付部Hの位置・姿勢を検出
する工具取付部位置・姿勢検出装置Pと、前記工具取付
部位置・姿勢検出装置Pによって検出された検出値を
オフセット長OSに基づいて補正して基準点位置を算
出し、この基準点位置を記憶する基準点位置記憶装置
この基準点位置記憶装置Mに記憶された前記基準点
位置に基づいて前記工具取付部駆動装置Fによって前記
工具取付部Hに加工時の位置・姿勢をとらせる加工位置
・姿勢制御装置とを有する加工機のティーチング装置を
も創作した(これは請求項2の考案に対応する)。
[0007] Schematic views is teaching apparatus which is conceptually illustrated in Figure 2 in place of this, that the tool K is
Tool changing the position and orientation of the mounted tool mounting portion H
It is equipped with a mounting part driving device F, and directs the tool to the reference point position, and at the same time, detects the gap G between the tool K and the work W by the non-contact type gap sensor D and adjusts the gap G to a predetermined value to perform machining. a teaching device for machine for the engineering by the tool mounting section drive unit F
The tool mounting part H is turned from the machining based on the offset length OS.
To set the gap between the tool K and the workpiece W
With the position larger than during machining ,
A teaching position / posture control device E for taking a posture,
Wherein the tool mounting portion tool mounting portion position and posture detecting device P for detecting the position and orientation of the H at teaching, the tool attachment
Before the detection value detected by the unit position / posture detection device P
Calculating a reference point position is corrected on the basis of the serial offset length OS, the reference point position storage unit M to store the reference point position
And the reference point stored in the reference point position storage device M.
Based on the position, the tool mounting unit driving device F
Machining position where the tool mounting part H takes the position and orientation during machining
A teaching device for a processing machine having an attitude control device was also created (this corresponds to the invention of claim 2).

【0008】[0008]

【作用】請求項1のティーチング装置によると、ティー
チング中工具Kは工具取付部Hに対し、図4(A) に示す
工具基準長Lからオフセット長OSだけ後退した位置
(図4(B) に示される位置)におかれる。このためティ
ーチング中オペレータは工具先端を実加工時のギャップ
Gにオフセット長OSを加えた距離L2だけ離した位置
でティーチングすることができる。このようにしても図
4(A) と(B) から明らかなように、工具取付部Hの位置
・姿勢を変える装置Fの位置・姿勢は従来方式による場
合のティーチング位置(図4の(A) )と全く同一であ
り、従来方式でティーチングするのと全く同一位置の基
準点位置Qを教示することができる。
According to the teaching device of the first aspect, during the teaching, the tool K is retracted from the tool mounting portion H by the offset length OS from the tool reference length L shown in FIG. 4A (see FIG. 4B). Position shown). For this reason, during teaching, the operator can teach at the position where the tool tip is separated by the distance L2 obtained by adding the offset length OS to the gap G at the time of actual machining. As is clear from FIGS. 4A and 4B, the position and posture of the device F for changing the position and posture of the tool mounting portion H are the teaching positions ((A) in FIG. The reference point position Q, which is exactly the same as that of (1) and (2), can be taught at exactly the same position as when teaching by the conventional method.

【0009】請求項2のティーチング装置によると、テ
ィーチング中は図4(C) に示されるように工具K及び工
具取付部Hの位置・姿勢を変える装置Fの全体が図4
(A) の従来方式による場合に比してオフセット長OSだ
け離れた位置におかれ、この位置でティーチングされ
る。この場合装置N2ではあたかも工具基準長Lにオフ
セット長OSを加えた長さL3を有する工具K2を用い
て従来方式でティーチングしている場合と同じように補
正されることから、この場合にも正確な基準点位置Qが
求められこれが記憶される。このようにして本考案によ
ると、実加工時のギャップGよりも大きなギャップで調
整しても、正確な基準点位置Qが教示されることにな
る。そして実加工時には、あらかじめ予定されているギ
ャップGに調整されて非接触で加工が続けられる。
According to the teaching device of the present invention, as shown in FIG. 4C, the entire device F for changing the position and orientation of the tool K and the tool mounting portion H during teaching is shown in FIG.
As compared with the case of the conventional method of (A), it is located at a position separated by the offset length OS and teaching is performed at this position. In this case, the correction is performed in the device N2 in the same manner as in the case where the teaching is performed by the conventional method using the tool K2 having the length L3 obtained by adding the offset length OS to the tool reference length L. Is determined and stored. As described above, according to the present invention, an accurate reference point position Q is taught even if the gap is adjusted to be larger than the gap G at the time of actual machining. At the time of actual machining,
Processing is continued in a non-contact manner by adjusting the gap G.

【0010】[0010]

【実施例】次に本考案をレーザ加工機に適用した一実施
例について説明する。図5は本考案を適用したレーザ加
工機の構成を示した構成図である。可動台12はレール
10,11に案内されて、図略のサーボモータにより駆
動されて1軸(X)方向に移動する。キャリア13は可
動台12上に摺動自在に配置されており、サーボモータ
M2の回転により回転する送りネジ14により2軸
(Y)方向に移動する。キャリア13上には3軸(Z)
方向に昇降可能にヘッドストック18が設けられてい
る。このヘッドストック18の先端部にはそれぞれ4
軸,5軸,6軸の回りに旋回するリスト15,16,1
7が順次連結されている。なお各軸方向の位置・角度を
かえるためにそれぞれの軸についてサーボモータM1〜
M6が設けられている(図5ではM2のみ図示されてい
る)。
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a laser beam machine will be described. FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a laser processing machine to which the present invention is applied. The movable base 12 is guided by rails 10 and 11 and is driven by a servo motor (not shown) to move in one axis (X) direction. The carrier 13 is slidably disposed on the movable base 12, and is moved in two axes (Y) directions by a feed screw 14 rotated by the rotation of the servo motor M2. 3 axes (Z) on carrier 13
A head stock 18 is provided so as to be able to move up and down in the direction. The tip of the headstock 18 is 4
Wrists 15, 16, 1 that pivot around axes 5, 5 and 6
7 are sequentially connected. In order to change the position and angle in each axis direction, the servo motors M1
M6 is provided (only M2 is shown in FIG. 5).

【0011】最後のリスト17にはレーザ光を照射する
レーザトーチTが設けられている。リスト17は本考案
の工具取付部Hに相当するものであり、レーザトーチT
はDCサーボモータSMによってリスト17に対して進
退可能となっている。図示1はレーザ発振装置であり、
それにより発振されたレーザ光は、導光路5,6によっ
てキャリア13に導かれ、レーザトーチTから加工物に
対して照射される。導光路5は伸縮自在としてレーザ発
振装置1の側部にレール10,11と平行に形成したガ
イド3内を滑動するスライダ4により導光路6と連結す
る。
The last list 17 is provided with a laser torch T for irradiating a laser beam. List 17 corresponds to the tool mounting portion H of the present invention, and the laser torch T
Can move forward and backward with respect to the list 17 by the DC servo motor SM. FIG. 1 shows a laser oscillation device,
The laser light thus oscillated is guided to the carrier 13 by the light guide paths 5 and 6, and is irradiated from the laser torch T to the workpiece. The light guide path 5 is connected to the light guide path 6 by a slider 4 that slides in a guide 3 formed parallel to the rails 10 and 11 on the side of the laser oscillation device 1 so as to be expandable and contractible.

【0012】図6はリスト16,17とレーザトーチT
周辺を拡大して示す図であり、レーザトーチTは図6
(A),(B) に対応して示すようにDCサーボモータSMに
よって進退される。またレーザトーチ17の先端近傍に
リング状の静電容量形ギャップセンサSが内蔵されてお
り、トーチT先端とワークW間のギャップを検出する。
実加工時にはセンサSの検出結果によってDCサーボモ
ータSMがフィードバック制御され、図6(A) に示すよ
うにトーチTとワークW間のギャップが所定値Gに調整
される。
FIG. 6 shows the lists 16 and 17 and the laser torch T.
FIG. 6 is an enlarged view of the periphery, and FIG.
As shown in (A) and (B), it is moved forward and backward by the DC servo motor SM. A ring-shaped capacitance gap sensor S is built in the vicinity of the tip of the laser torch 17 and detects a gap between the tip of the torch T and the work W.
During actual machining, the DC servo motor SM is feedback-controlled based on the detection result of the sensor S, and the gap between the torch T and the work W is adjusted to a predetermined value G as shown in FIG.

【0013】図7はレーザ加工機の電気的装置の構成を
示したものである。図7において,20は中央処理装置
(CPU)である。この中央処理装置(CPU)20に
はメモリ25、前記したサーボモータM1〜6を駆動す
るためのサーボCPU22a〜22f、静電容量形ギャ
ップセンサSをコントロールするセンサコントローラS
C、及びDCサーボモータSMを駆動するためのDCサ
ーボCPU28、並びにティーチングボックス26が接
続されている。
FIG. 7 shows a configuration of an electric device of the laser beam machine. In FIG. 7, reference numeral 20 denotes a central processing unit (CPU). The central processing unit (CPU) 20 includes a memory 25, servo CPUs 22a to 22f for driving the servo motors M1 to M6, and a sensor controller S for controlling the capacitance type gap sensor S.
C, a DC servo CPU 28 for driving the DC servo motor SM, and the teaching box 26 are connected.

【0014】サーボCPU22a〜22fとDCサーボ
CPU28のそれぞれは、中央処理装置20から出力さ
れる回転角指令データθ1〜θ7とサーボモータM1〜
M6,SMに連結されたエンコーダE1〜E7の出力α
1〜α7との間の偏差を演算し、この演算された偏差の
大きさに応じた速度で各サーボモータM1〜M6,SM
を回転させるように作動する。この他DCサーボCPU
28はセンサSの検出値に基づいてDCサーボモータS
Mをフィードバック制御する。
Each of the servo CPUs 22a to 22f and the DC servo CPU 28 includes rotation angle command data θ1 to θ7 output from the central processing unit 20 and servo motors M1 to M7.
Outputs α of encoders E1 to E7 connected to M6 and SM
1 to α7, and calculates the servo motors M1 to M6, SM at a speed corresponding to the magnitude of the calculated deviation.
Acts to rotate. Other DC servo CPU
28 is a DC servo motor based on the detection value of the sensor S
M is feedback controlled.

【0015】メモリ25には教示点、工作物Wに対して
レーザトーチTを接近させる姿勢、これらの情報に従っ
てレーザ加工機を動作させるためのプログラムが記憶さ
れている。すなわちメモリ25によって記憶点位置記憶
装置Mが構成されている。またギャップセンサSはセン
サコントローラSCを介して中央処理装置20に接続さ
れている。
The memory 25 stores a teaching point, an attitude of the laser torch T approaching the workpiece W, and a program for operating the laser processing machine in accordance with the information. That is, the memory 25 forms the storage point position storage device M. The gap sensor S is connected to the central processing unit 20 via a sensor controller SC.

【0016】オペレーティングボックス26には、ティ
ーチングモードを起動させるためのキー37と、ティー
チングモードが選択されている間、ヘッドストック18
をX軸(1軸)方向に移動させるときに操作するキー3
1,32と、Y軸(2軸)方向に移動させるときに操作
するキー33,34と、Z軸(3軸)方向に移動させる
ときに操作するキー35,36と、リスト15を4軸回
りに回転させるときに操作するキー38,39と、リス
ト16を5軸回りに回転させるときに操作するキー4
0,41と、リスト17を6軸まわりに回転させるとき
に操作するキー42,43と、これらキーを用いてトー
チTを所定のティーチング位置に調整したときに操作す
る入力キー44と、後述するトーチTのオフセット長を
増減するキー45,46が設けられている。
The operating box 26 includes a key 37 for activating the teaching mode and a headstock 18 while the teaching mode is selected.
Key 3 to be operated when moving in the X-axis (1-axis) direction
1, 32, keys 33, 34 operated when moving in the Y-axis (two-axis) direction, keys 35, 36 operated when moving in the Z-axis (three-axis) direction, and four-axis Keys 38 and 39 that are operated to rotate around, and keys 4 that are operated to rotate wrist 16 around five axes
0, 41, keys 42, 43 operated when rotating the wrist 17 around six axes, an input key 44 operated when the torch T is adjusted to a predetermined teaching position using these keys, and will be described later. Keys 45 and 46 for increasing and decreasing the offset length of the torch T are provided.

【0017】次に、本考案のロボット制御装置における
中央処理装置20の処理方式について図8のフローチャ
ートによって説明する。ステップS1ではティーチング
ボックス26のキー37を用いて、ティーチングモード
を起動させる。ティーチングモードが起動されるとステ
ップS2において最初にオペレータがキー45,46を
用いてオフセット長OSを設定する。この操作が行なわ
れない場合には、現在のオフセット長OSがそのまま用
いられる。ステップS3はCPU20がDCサーボCP
U28に対してトーチTをオフセット長OSだけ後退さ
せるに要する回転角θ7を指示してDCサーボモータS
Mを回転させトーチTをOSだけ後退させる。このモー
ドの開始時には後述のようにしてトーチTが加工時のト
ーチTの長さ、すなわち工具基準長L(図4(A) 参照)
に調整されているため、ステップS3の実行によってト
ーチTは工具基準長Lからオフセット長OSだけ後退さ
れる。
Next, the processing method of the central processing unit 20 in the robot control device of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S1, the teaching mode is activated using the key 37 of the teaching box 26. When the teaching mode is activated, the operator first sets the offset length OS using the keys 45 and 46 in step S2. If this operation is not performed, the current offset length OS is used as it is. In step S3, the CPU 20 determines whether the DC servo CP
The DC servo motor S is instructed to U28 at a rotation angle θ7 required to retract the torch T by the offset length OS.
Rotate M to retract the torch T by OS. At the start of this mode, as described later, the torch T is the length of the torch T at the time of machining, that is, the tool reference length L (see FIG. 4A).
, The torch T is retracted from the tool reference length L by the offset length OS by executing step S3.

【0018】この状態でオペレータはキー31,32,
33,34,35,36,38,39,40,41,4
2,43を用いてトーチTをティーチング位置に移動さ
せ(S4)、従来技術の欄で説明した手順に従ってトー
チTをティーチング位置に位置決めさせる(S5)。こ
こではステップS3によってトーチTがオフセット長O
Sだけ後退しているので、図4(B) に示すように、図4
(A) の実加工時位置からオフセット長OSだけ離れた位
置に位置した状態でティーチング位置とできる。このた
めオペレータがトーチTをワークWに衝突させるといっ
た事故の発生が抑制され、またオペレータの作業も容易
となって疲労程度の低下を実現することができる。
In this state, the operator operates the keys 31, 32,
33, 34, 35, 36, 38, 39, 40, 41, 4
The torch T is moved to the teaching position by using the steps 2 and 43 (S4), and the torch T is positioned at the teaching position according to the procedure described in the section of the prior art (S5). Here, the torch T is set to the offset length O by step S3.
As shown in FIG. 4 (B), since only S
The teaching position can be set at a position separated from the actual machining position (A) by the offset length OS. For this reason, occurrence of an accident such as the operator colliding the torch T with the workpiece W is suppressed, and the operator's work is also facilitated, so that the degree of fatigue can be reduced.

【0019】ステップS6はこのようにしてオフセット
長OSだけ余分に離れたティーチ位置にトーチTが移動
したかどうかをオペレータが判断するステップであり、
イエスならばオペレータはキー44を操作する。一方ノ
ーならばさらにオペレータはトーチTの位置調整操作を
続ける。キー44が操作されると、ステップS8でエン
コーダE1〜E6の値が検出され、さらにこの情報と基
準工具長(L)及び基準工具長(L)からワークWまで
のギャップ量Gの情報から基準点位置のデータが算出さ
れ、この位置のデータがメモリ25に記憶される。
Step S6 is a step in which the operator determines whether or not the torch T has moved to the teach position extra away by the offset length OS in this manner.
If yes, the operator operates the key 44. On the other hand, if no, the operator continues the position adjustment operation of the torch T. When the key 44 is operated, the values of the encoders E1 to E6 are detected in step S8, and further, based on this information and information on the reference tool length (L) and the gap amount G from the reference tool length (L) to the work W, Data at the point position is calculated, and the data at this position is stored in the memory 25.

【0020】ここではステップS3でトーチTがオフセ
ット長OSだけ後退しているにもかかわらず、トーチT
が工具基準長Lにあるときの処理式でもって基準点位置
が算出される。このためステップS8で算出される基準
点位置は図4(B) のQ´点ではなくQ点が得られる。
Here, although the torch T is retracted by the offset length OS in step S3, the torch T
The reference point position is calculated by the processing formula when is at the tool reference length L. Therefore, the reference point position calculated in step S8 is not point Q 'in FIG. 4B, but point Q is obtained.

【0021】このようにして全点のティーチングが終了
し、全基準点位置が算出記憶されると(Sでイエスと
なると)、モータSMを用いてトーチTを図4(A) に図
示される工具基準位置に位置させ(S10)、さらにオ
フセット長OSをゼロとする(S11)。そしてこの状
態で実加工モードが起動されるのを待ち(S12)、実
加工時(S13)にはトーチTが工具基準長Lにある状
態で加工される。
[0021] Thus teaching of all points is finished in the, if all the reference point position is calculated and stored (becomes YES in S 9), it is illustrated torch T with motor SM in FIG 4 (A) Then, the offset length OS is set to zero (S11). In this state, the process waits until the actual machining mode is activated (S12). At the time of actual machining (S13), machining is performed with the torch T at the tool reference length L.

【0022】なお実加工中は、トーチTとワークW間の
ギャップがセンサSで算出され、これが所定値Gとなる
ようにDCサーボモータSMがフイードバック制御され
る。一連の加工が終了するとステップS14でトーチT
が再度基準長に復帰され、次のワークの実加工ないしは
ティーチングモードの実行に備える。なおこの処理手順
は請求項1の考案を具現化した一実施例に相当する。
During the actual machining, the gap between the torch T and the work W is calculated by the sensor S, and the DC servomotor SM is feedback-controlled so that the gap becomes a predetermined value G. When a series of processing is completed, in step S14, the torch T
Is returned to the reference length again to prepare for the actual machining of the next work or execution of the teaching mode. This processing procedure corresponds to an embodiment that embodies the invention of claim 1.

【0023】さて次に請求項2の考案を具現化した一実
施例について図9を参照して説明する。なお図8と同一
内容の処理についてはおなじ番号を用いることで説明を
省略する。さてこの実施例の場合、ステップS2でオフ
セット長OSを設定するものの、ステップS3の処理が
実行されないため、トーチTは図4の(A) 又は(C) に示
すような基準長Lの状態におかれている。そこでステッ
プS4では図4(C) に示されるように、トーチT(工具
K)とリスト17(工具取付部H)の双方を、図4(A)
に示される実加工時のそれからオフセット長OSだけ余
分に離れた位置でティーチング位置とする。従ってこの
実施例では工具進退装置であるDCサーボモータ及びこ
れと付随する装置であるDCサーボCPU28、エンコ
ーダE7は必ずしも必要ではない。この場合にはトーチ
TとワークW間の距離が大きいため、オペレータがトー
チTをティーチング位置に調整する操作が容易化され
る。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same processes as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the case of this embodiment, although the offset length OS is set in step S2, the process in step S3 is not performed, so that the torch T is in the state of the reference length L as shown in FIG. 4 (A) or (C). I'm left. Thus, in step S4, as shown in FIG. 4C, both the torch T (tool K) and the wrist 17 (tool mounting portion H) are stored in the memory shown in FIG.
Is set as a teaching position at a position extra apart by an offset length OS from that at the time of actual machining shown in FIG. Therefore, in this embodiment, the DC servo motor as the tool advance / retreat device and the DC servo CPU 28 and the encoder E7 as the accompanying devices are not necessarily required. In this case, since the distance between the torch T and the work W is large, the operation of adjusting the torch T to the teaching position by the operator is facilitated.

【0024】さてステップS7でティーチング位置に調
整されたことがわかると、この処理手順によるときはス
テップS81で、工具基準長Lにオフセット長OSを加
算した工具長L3とギャップ量Gを用いて基準点位置等
が算出される。この結果図4(C) に示すように正しい基
準点位置Qが算出される。
If it is found in step S7 that the teaching position has been adjusted, the procedure proceeds to step S81 in which a reference is made to the tool length L3 obtained by adding the offset length OS to the tool reference length L and the gap amount G in step S81. The point position and the like are calculated. As a result, the correct reference point position Q is calculated as shown in FIG.

【0025】このようにしてティーチングした後ステッ
プS11でオフセット長OSをゼロ化しておけば、実加
工時には前記オフセット長が無視されて駆動されるた
め、トーチGはワークWから所定ギャップ量Gだけ離れ
たところに位置調整されることになる。なお本実施例の
場合、オフセット長OSがオペレータによって選択され
る例を示しているが、これにかえて一定のオフセット長
OSが用いられるようにしてもよい。
If the offset length OS is set to zero in step S11 after teaching in this way, the offset length is ignored during actual machining, so that the torch G is separated from the workpiece W by a predetermined gap amount G. The position will be adjusted where it is. In the present embodiment, an example is shown in which the offset length OS is selected by the operator, but a constant offset length OS may be used instead.

【0026】[0026]

【考案の効果】さて本考案によると、ティーチング時に
工具Kを実加工時のギャップGよりもオフセット長(O
S)余分に離れた位置、姿勢に調整すればよいことか
ら、オペレータによるティーチング位置への調整作業が
容易化され、オペレータの疲労を減少させることができ
る。またこれに伴いオペレータがティーチング位置でな
い状態でティーチングすることや、あるいはティーチン
グ中に工具とワークを衝突させるといったことが防止さ
れ、加工精度の向上、加工不良の減少に寄与することが
大きい。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the tool K at the time of teaching is offset length (O) from the gap G at the time of actual machining.
S) The adjustment to the teaching position by the operator can be facilitated because the adjustment to the extra distant position and posture can be made easy, and the fatigue of the operator can be reduced. Accordingly, it is possible to prevent the operator from teaching at a position other than the teaching position, or to prevent a tool from colliding with a workpiece during teaching, which greatly contributes to improvement of machining accuracy and reduction of machining defects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案の第1の考案の概念を模式的に示す図。FIG. 1 is a diagram schematically showing a concept of a first device of the present invention.

【図2】本考案の第2の考案の概念を模式的に示す図。FIG. 2 is a diagram schematically showing a concept of a second device of the present invention.

【図3】従来のティーチング処理の問題を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a problem of a conventional teaching process.

【図4】本考案の原理を模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing the principle of the present invention.

【図5】本考案を適用したレーザ加工機の構成を示す
図。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a laser processing machine to which the present invention is applied.

【図6】図5のレーザ加工機の工具近傍の拡大図。FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of a tool of the laser beam machine shown in FIG. 5;

【図7】本考案を適用したレーザ加工機の制御システム
図。
FIG. 7 is a control system diagram of a laser processing machine to which the present invention is applied.

【図8】本考案の第1考案を具現化する一手順図。FIG. 8 is a flowchart illustrating a first embodiment of the present invention.

【図9】本考案の第2考案を具現化する一手順図。FIG. 9 is a flowchart illustrating a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

工具取付部H :リスト17 工具進退装置J :DCサーボモータSM 工具K :レーザトーチT 基準位置算出手段N,N2:CPU20 基準点位置記憶手段 :メモリ25 工具基準長 :L オフセット長 :OS Tool mounting part H: List 17 Tool advance / retreat device J: DC servo motor SM Tool K: Laser torch T Reference position calculating means N, N2: CPU20 Reference point position storage means: Memory 25 Tool reference length: L Offset length: OS

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 19/42 - 19/427 B23K 26/04──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G05B 19/42-19/427 B23K 26/04

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 工具が取り付けられた工具取付部の位置
・姿勢を変える工具取付部駆動装置と前記工具取付部に
対して前記工具を進退移動させる工具進退装置を備え、 基準点位置に工具を指向させると同時に、非接触式の
ャップセンサにより前記工具とワーク間のギャップを検
出してこれを所定値に調整しながら加工する加工機のた
めのティーチング装置であって、 ティーチングに、前記工具進退装置に前記工具を工具
基準長からオフセット長に基づいて後退させる指令を送
オフセット指令装置と、このオフセット指令装置に基づいて前記工具進退装置に
より前記工具と前記ワークとのギャップを加工時より大
きくした状態で、前記 工具取付部駆動装置によって前記
工具取付部にティーチング時の位置・姿勢をとらせる
ィーチング位置・姿勢制御装置と、ティーチング時の前記 工具取付部の位置・姿勢を検出す
工具取付部位置・姿勢検出装置と、前記工具取付部位置・姿勢検出装置によって検出された
検出値と前記工具基準長に基づいて 基準点位置を算出
し、この基準点位置を記憶する基準点位置記憶装置と、前記工具を前記工具基準長とした状態で、前記基準点位
置記憶装置に記憶された前記基準点位置に基づいて前記
工具取付部駆動装置によって前記工具取付部に加工時の
位置・姿勢をとらせる加工位置・姿勢制御装置 とを有す
る加工機のティーチング装置。
1. A comprising a tool advancing and retracting device for advancing and retracting the tool tool and the tool mounting section drive unit for changing the position and orientation of the tool attachment portion attached to the tool mounting portion, the tool reference point position simultaneously directing, a teaching device for processing machine formic <br/> Yappusensa contactless processed while adjusting this by detecting a gap between the tool and the workpiece to a predetermined value, at teaching to an offset command device to send a command to retract the tool on the basis of the tool reference length offset length to the tool advancing and retracting device, to the tool advancing and retracting device on the basis of the offset command device
The gap between the tool and the workpiece is larger than during machining.
In a crisp state, the tool mounting unit drive device
Te to assume the position and orientation at the time of teaching to the tool mounting portion
A teaching position / posture control device, a tool attachment position / posture detection device that detects the position / posture of the tool attachment portion during teaching, and a tool attachment position / posture detection device.
Calculating a reference point position on the basis of the tool reference length and the detected value, and the reference point position storage device for storing the reference point position, in a state in which the tool was the tool reference length, the reference point position
Based on the reference point position stored in the storage device.
When the tool mounting part is driven by the tool mounting part drive device,
A teaching device for a processing machine having a processing position / posture control device for taking a position / posture .
【請求項2】 工具が取り付けられた工具取付部の位置
・姿勢を変える工具取付部駆動装置を備え、 基準点位置に工具を指向させると同時に、非接触式の
ャップセンサにより前記工具とワーク間のギャップを検
出してこれを所定値に調整しながら加工する加工機のた
めのティーチング装置であって、前記工具取付部駆動装置によって前記工具取付部を加工
時よりオフセット長に基づいてオフセットして前記工具
と前記ワークとのギャップを加工時より大きく した状態
で、 ティーチング時の位置・姿勢をとらせるティーチン
グ位置・姿勢制御装置と、ティーチング時の前記 工具取付部の位置・姿勢を検出す
工具取付部位置・姿勢検出装置と、前記工具取付部位置・姿勢検出装置によって検出された
検出値を前記オフセット長に基づいて補正して基準点位
置を算出し、この基準点位置を記憶する基準点位置記憶
装置この基準点位置記憶装置に記憶された前記基準点位置に
基づいて前記工具取付部駆動装置によって前記工具取付
部に加工時の位置・姿勢をとらせる加工位置・姿勢制御
装置 とを有する加工機のティーチング装置。
2. A tool mounting part driving device for changing a position and a posture of a tool mounting part on which a tool is mounted , wherein the tool is directed to a reference point position and at the same time, a non-contact type gap sensor is used. A teaching device for a processing machine for processing while detecting a gap between a tool and a workpiece and adjusting the gap to a predetermined value, wherein the tool mounting portion is processed by the tool mounting portion driving device.
The tool is offset based on the offset length
State was greater than that at the time of processing the gap between said work
The teaching staff that takes the position and posture during teaching
And grayed position and posture control device, and a tool mounting portion position and posture detecting device for detecting the position and orientation of the tool mounting portion at teaching, the detection value detected by said tool mounting portion position and posture detecting device said offset calculating a reference point position is corrected based on the length, and the reference point position storage <br/> device for storing the reference point position, in the reference point position storage device stored the reference point position
The tool mounting unit is driven by the tool mounting unit based on the tool mounting.
Position / posture control to allow the part to take the position / posture during processing
Teaching apparatus of the working machine and a device.
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