JP3051968B2 - Off-line teaching method of machining robot - Google Patents

Off-line teaching method of machining robot

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JP3051968B2
JP3051968B2 JP4087771A JP8777192A JP3051968B2 JP 3051968 B2 JP3051968 B2 JP 3051968B2 JP 4087771 A JP4087771 A JP 4087771A JP 8777192 A JP8777192 A JP 8777192A JP 3051968 B2 JP3051968 B2 JP 3051968B2
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robot
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武夫 小林
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、加工対象物(ワー
ク)の平面画像をもとにエンドエフェクタの3次元動作
を教示し得る、加工ロボットのオフライン教示方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an off-line teaching method for a machining robot capable of teaching a three-dimensional operation of an end effector based on a planar image of a processing object (work).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の加工ロボット、例えば切断加工ロ
ボットにおける3次元開先切断動作等のエンドエフェク
タの3次元動作を教示する方法としては、ロボット本体
を用いるティーチングプレイバック方法を用いるか、或
はワーク及びエンドエフェクタの立体画像を表示して、
この画像上でエンドエフェクタを移動しつつその動作を
教示するオフライン教示方法が採用される。
2. Description of the Related Art As a method of teaching a three-dimensional operation of an end effector such as a three-dimensional groove cutting operation in a conventional processing robot, for example, a cutting robot, a teaching playback method using a robot body is used. Display the three-dimensional images of the work and the end effector,
An off-line teaching method for teaching the operation of the end effector while moving it on this image is adopted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ティーチングプレイバ
ック方法では、教示中にはロボットの作業を中止する必
要がありロボットの稼働率が低下するのに加えて、教示
に熟練を要し精度の高い教示を行い難いという問題があ
る。一方、立体画像を用いたオフライン教示方法では、
教示を行うのに多大な労力を要するという問題がある。
また、ワークの平面画像を表示して、この画像上で教示
を行う従来のオフライン教示方法では、エンドエフェク
タの2次元動作を教示する限りでは教示が容易である反
面、3次元動作を教示することは困難であるという問題
がある。
In the teaching playback method, it is necessary to stop the operation of the robot during the teaching, so that the operating rate of the robot is reduced. Is difficult to perform. On the other hand, in the offline teaching method using a three-dimensional image,
There is a problem that a great deal of labor is required for teaching.
In the conventional offline teaching method in which a planar image of a workpiece is displayed and teaching is performed on the image, teaching is easy as long as the two-dimensional operation of the end effector is taught, but three-dimensional operation is taught. Is difficult.

【0004】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、能率良く、かつ精度良く、エン
ドエフェクタの3次元開先切断動作及びその他の3次元
動作を教示し得る、加工ロボットのオフライン教示方法
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a process capable of efficiently and accurately teaching a three-dimensional groove cutting operation of an end effector and other three-dimensional operations. An object of the present invention is to provide a method of teaching a robot offline.

【0005】[0005]

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】 この発明に係る請求項
に記載の加工ロボットのオフライン教示方法は、画像表
示手段にワークの平面画像を表示することにより、加工
ロボットの動作を教示する、加工ロボットのオフライン
教示方法において、(a)加工の所定の段階における前
記加工ロボットのエンドエフェクタの3次元空間上の動
作を一括してパターンデータとして予め登録する工程
と、(b)2次元CADで入力された前記ワークの、加
工すべき形状を含む平面画像を、前記画像表示手段に表
示する工程と、(c)前記工程(a)で登録された前記
パターンデータを指定する工程と、(d)前記平面画像
上に前記パターンデータの基準点をその位置とともに指
定する工程と、(e)前記工程(c)で指定された前記
パターンデータに規定される内容を、前記工程(d)で
指定される前記基準点の位置で更に規定した内容で、前
記エンドエフェクタの姿勢を含む3次元空間上の動作の
教示データを作成する工程と、を備えるものである。
Means for Solving the Problems] claim 1 according to the present invention
The offline teaching method for a machining robot according to (1) is a method for teaching the operation of a machining robot by displaying a planar image of a workpiece on an image display means. A step of collectively registering the movement of the end effector of the machining robot in a three-dimensional space as pattern data in advance, and (b) a planar image of the workpiece input by two-dimensional CAD including a shape to be machined, Displaying on the image display means, (c) specifying the pattern data registered in the step (a), and (d) specifying a reference point of the pattern data on the plane image together with its position. (E) applying the content specified in the pattern data specified in the step (c) to the reference specified in the step (d). In what has been further defined by the position of the one in which and a step of creating teaching data operation on the three-dimensional space including a posture of the end effector.

【0007】この発明に係る請求項に記載の加工ロボ
ットのオフライン教示方法は、画像表示手段にワークの
平面画像を表示することにより、加工ロボットの動作を
教示する、加工ロボットのオフライン教示方法におい
て、前記加工ロボットが切断加工ロボットであって、
(a)2次元CADで入力された前記ワークの、切断加
工すべき形状を含む平面画像を、前記画像表示手段に表
示する工程と、(b)前記平面画像上で、前記切断加工
すべき形状に沿って切断線を指定する工程と、(c)前
記切断線に沿った切断における開先角度、ルートフェイ
ス、及び切幅を有する切断条件を指定する工程と、
(d)前記加工ロボットのエンドエフェクタの姿勢を含
3次元空間上の動作の教示データを、前記工程(b)
で指定された切断線、及び前記工程(c)で指定された
切断条件に基づいて、作成する工程と、を備えるもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an off-line teaching method for a machining robot, wherein a planar image of a workpiece is displayed on an image display means to teach an operation of the machining robot. Wherein the processing robot is a cutting processing robot,
(A) displaying, on the image display means, a two-dimensional CAD image of the workpiece including a shape to be cut, which is input by the two-dimensional CAD; and (b) displaying the shape to be cut on the two-dimensional image. Specifying a cutting line along the cutting line, and (c) specifying a cutting condition having a groove angle, a root face, and a cutting width in cutting along the cutting line,
(D) Including the attitude of the end effector of the machining robot
Teaching data activity on the non-three-dimensional space, wherein step (b)
And a step of creating based on the cutting line specified in the step (c) and the cutting condition specified in the step (c).

【0008】この発明に係る請求項に記載の加工ロボ
ットのオフライン教示方法は、請求項に記載の加工ロ
ボットのオフライン教示方法において、前記工程(d)
が、(d−1)前記エンドエフェクタの中心軸方向にお
ける前記エンドエフェクタの狙い位置を前記加工対象物
の表面上に位置すべく、前記教示データを作成する工
程、を備えるものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the offline teaching method for a machining robot according to the second aspect , wherein the step (d) is performed in the offline teaching method for a machining robot according to the second aspect.
(D-1) a step of creating the teaching data so that a target position of the end effector in the center axis direction of the end effector is located on the surface of the workpiece.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【作用】 この発明における請求項に記載の加工ロボッ
トのオフライン教示方法では、位置の指定を要するエン
ドエフェクタの3次元動作に関するパターンデータをあ
らかじめ作成し登録しておき、画像表示手段にワークの
平面画像を表示し、登録されたパターンデータを指定
し、パターンデータの基準点を平面画像上に指定するこ
とによりそのパターンデータが必要とする位置指定を行
うことにより教示を行う。
According to the first aspect of the present invention, in the offline teaching method for a machining robot, pattern data relating to the three-dimensional operation of the end effector which needs to be designated is created and registered in advance, and the plane of the workpiece is displayed on the image display means. The teaching is performed by displaying an image, designating the registered pattern data, and designating a reference point of the pattern data on the planar image to designate a position required by the pattern data.

【0011】この発明における請求項及びに記載の
加工ロボットのオフライン教示方法では、画像表示手段
にワークの平面画像を表示し、切断線を平面画像上に指
定し、切断線に付随する開先角度、ルートフェイス等の
切断条件を入力することにより、エンドエフェクタの姿
勢を含む複雑な3次元動作の教示を行う。
[0011] In off-line teaching method of processing robot according to claim 2 and 3 in the present invention, displaying the plane image of the workpiece on the image display unit, the cutting line specified on the plane image, open associated with cut line above angle, by entering the cutting conditions such as the root face, the figure of the end effector
Teaching of complicated three-dimensional movement including force .

【0012】この発明における請求項に記載の加工ロ
ボットのオフライン教示方法では、更に、教示した切断
線及び切断条件にもとづいて、中心軸方向のエンドエフ
ェクタの狙い位置を切断を行う上で最も適した位置であ
るワークの表面上の位置に保った切断を実現する。
According to a third aspect of the present invention, the offline teaching method for a machining robot is most suitable for cutting the target position of the end effector in the center axis direction based on the taught cutting line and cutting conditions. Cutting at the position on the surface of the work, which is the right position.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

[切断加工ロボット及びその教示装置の概略構成]図2
は、この発明を適用して板状のワークの3次元切断を実
行する切断加工ロボットシステムの構成を示す概略斜視
図である。切断加工ロボットRBは2つの基台1aおよ
び1bの上にそれぞれ垂直に立設されたカラム2a、2
bを有しており、さらにカラム2a、2bの頂部には梁
3が架設され、梁3の上にはレール4が設けられてい
る。レール4上には左右移動体5が取り付けられてお
り、レール4に沿ったT1方向に移動可能となってい
る。左右移動体5には2本のアーム6a、6bの各々の
一端が回転自在に支持され、これらアーム6a、6bの
各々の他の一端はヘッド7を回転自在に支持し、かつア
ーム6a、6bは、互いに平行な位置関係を保ってい
る。アーム6a、6bは、左右移動体5に回転自在に支
持される支点を中心に、α3で示す方向に回転し、この
回転に伴ってヘッド7はその姿勢を一定に保ちながら上
下及び前後方向に移動する。
[Schematic Configuration of Cutting Robot and Its Teaching Device] FIG.
1 is a schematic perspective view showing a configuration of a cutting robot system for performing a three-dimensional cutting of a plate-shaped work by applying the present invention. The cutting robot RB includes columns 2a, 2a vertically set on two bases 1a and 1b, respectively.
In addition, a beam 3 is erected on the top of the columns 2a and 2b, and a rail 4 is provided on the beam 3. A left and right moving body 5 is mounted on the rail 4 and can move in the T1 direction along the rail 4. One end of each of the two arms 6a, 6b is rotatably supported by the left and right moving body 5, and the other end of each of the arms 6a, 6b rotatably supports the head 7, and the arms 6a, 6b Maintain a parallel positional relationship with each other. The arms 6a and 6b rotate in a direction indicated by α3 around a fulcrum supported rotatably by the left and right moving body 5, and with this rotation, the head 7 moves up and down and back and forth while keeping its posture constant. Moving.

【0014】ヘッド7はアーム8を、垂直な軸まわりに
α1方向に回転するように回転自在に支持する。同じく
アーム8はアーム9を、垂直な軸まわりにα2方向に回
転するように回転自在に支持する。アーム9にはアーム
10が垂直な軸回りにα4方向に回転するように回転自
在に支持される。更にアーム10にはエンドエフェクタ
としてのトーチ11が水平な軸まわりにα5方向に回転
するように回転自在に支持される。T1方向への移動、
及びα1〜α5方向の回転は全て図示しないモータで駆
動される。
The head 7 rotatably supports the arm 8 so as to rotate in a direction α1 about a vertical axis. Similarly, the arm 8 rotatably supports the arm 9 so as to rotate in the α2 direction about a vertical axis. The arm 9 is rotatably supported so that the arm 10 rotates around a vertical axis in the α4 direction. Further, a torch 11 as an end effector is rotatably supported on the arm 10 so as to rotate in a direction α5 around a horizontal axis. Movement in the T1 direction,
The rotations in the directions α1 to α5 are all driven by a motor (not shown).

【0015】可燃性のガスと酸素ガスが可とう性のガス
管12によりトーチ11へ送出される。梁3の一端付近
には、トーチ11に種火を着火するための火炎を常時吹
出す着火装置13が設けられている。T1方向への移
動、並びにα1〜α5方向の回転を駆動するモータ、及
びトーチへ送出されるガス量等の切断加工ロボットRB
の動作はロボット制御盤14によって制御される。ロボ
ット制御盤14には、6軸の座標値T1、α1〜α5、
並びにトーチへ送出されるガス量に関する教示データが
記憶されており、この教示データに従ってトーチ11の
動作が制御される。切断加工すべきワークは梁3の前面
に位置するワーク取付台(図示しない)へ、ワークがト
ーチ11の可動範囲内に位置するように固定して取り付
けられる。
A combustible gas and an oxygen gas are delivered to a torch 11 by a flexible gas pipe 12. In the vicinity of one end of the beam 3, an ignition device 13 that constantly blows a flame for igniting a pilot flame on the torch 11 is provided. Motor for driving the movement in the T1 direction and the rotation in the α1 to α5 directions, and the cutting robot RB for controlling the amount of gas sent to the torch, etc.
Is controlled by the robot control panel 14. The robot control panel 14 has six axis coordinate values T1, α1 to α5,
In addition, teaching data relating to the amount of gas sent to the torch is stored, and the operation of the torch 11 is controlled according to the teaching data. The work to be cut is fixedly mounted on a work mount (not shown) located in front of the beam 3 so that the work is located within the movable range of the torch 11.

【0016】ロボット制御盤14にはオフライン教示装
置としてのパーソナルコンピュータ15が接続されてい
る。このパーソナルコンピュータ15は、CRT16、
キーボード17、マウス18、ハードディスク19、及
びプリンタ20などを備えている。オペレータはまず、
このパーソナルコンピュータ15を用いて、切断加工ロ
ボットRB本体を動作させることなく教示データを作成
し、作成された教示データをロボット制御盤14に転送
して記憶させる。
A personal computer 15 as an offline teaching device is connected to the robot control panel 14. This personal computer 15 has a CRT 16,
A keyboard 17, a mouse 18, a hard disk 19, a printer 20, and the like are provided. The operator first
Using this personal computer 15, teaching data is created without operating the cutting robot RB body, and the created teaching data is transferred to the robot control panel 14 and stored.

【0017】[切断加工ロボットRBの動作の概略手
順]図3は前記教示データに基づく切断加工ロボットR
Bの動作の概略手順を示すフローチャートである。ま
ず、ステップS1で前処理を行う。すなわち、トーチ1
1が待機位置から着火装置13へ移動し、可燃性のガス
が比較的少量率でトーチ11へ送られる。これにより、
トーチ11には種火が着火する。続いてトーチ11が次
のステップS2を開始する位置まで移動する。
[Schematic Procedure of Operation of Cutting Robot RB] FIG. 3 shows a cutting robot R based on the teaching data.
6 is a flowchart showing a schematic procedure of the operation of B. First, preprocessing is performed in step S1. That is, torch 1
1 moves from the standby position to the ignition device 13, and the flammable gas is sent to the torch 11 at a relatively small rate. This allows
A pilot flame ignites on the torch 11. Subsequently, the torch 11 moves to a position where the next step S2 is started.

【0018】ステップS2では、ワークの位置を検知す
るセンシングを行う。図4はセンシングを行うための装
置の概略構成を示す模式図である。トーチ11には、先
端部から吹き出る火炎21において切断のための狙い位
置に相当するポイントにその先端が位置するように導電
性の探針22が設けられている。探針22とワークWの
間には通電経路23が設けられており、通電経路23に
は探針22とワークWの間に電圧を付加する電圧源24
と通電経路23に沿った通電を検出する検出器25が介
挿されている。探針22の先端部がワークWに接触する
と、通電経路に電流が流れる。検出器25はこの電流を
検出する。センシングを行うときには探針22の先端部
がワークWに適宜接触すべくトーチ11をワークWの近
傍で移動させる。このとき、検出器25で通電が検出さ
れたときのトーチ11の位置からワークWの位置を検知
する。
In step S2, sensing for detecting the position of the work is performed. FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a device for performing sensing. The torch 11 is provided with a conductive probe 22 such that the tip is located at a point corresponding to a target position for cutting in the flame 21 blown out from the tip. An energizing path 23 is provided between the probe 22 and the work W, and a voltage source 24 for applying a voltage between the probe 22 and the work W is provided in the energizing path 23.
And a detector 25 for detecting the energization along the energization path 23 is inserted. When the tip of the probe 22 comes into contact with the workpiece W, a current flows through the power supply path. The detector 25 detects this current. When performing sensing, the torch 11 is moved near the work W so that the tip of the probe 22 appropriately contacts the work W. At this time, the position of the work W is detected from the position of the torch 11 when the power is detected by the detector 25.

【0019】後述のステップS4での切断作業及びその
他のステップにおけるトーチ11の動作を規定する教示
データは、このステップS3で行ったセンシングによっ
て得られたワークWの位置に関する情報をもとに修正さ
れる。すなわちセンシングの結果、ワークWの取付位置
と教示データが前提としているワークWの取付位置との
間にずれが認められれば、ずれを補正すべく教示データ
におけるトーチ11の位置及び向きを規定する座標値を
修正する。これにより、ワークWの取付け位置の誤差に
よって誤った切断作業を行うことを防止することができ
る。
The teaching data defining the operation of the torch 11 in the cutting operation and other steps in step S4 described later is corrected based on the information on the position of the work W obtained by the sensing performed in step S3. You. That is, as a result of the sensing, if a deviation is found between the mounting position of the work W and the mounting position of the work W assumed by the teaching data, the coordinates defining the position and orientation of the torch 11 in the teaching data to correct the deviation. Modify the value. Thus, it is possible to prevent an erroneous cutting operation due to an error in the mounting position of the work W.

【0020】ステップS3ではアプローチ動作を行う。
すなわち、ワークWの切断を開始する地点までトーチ1
1を移動させる、とともに切断開始地点でワークWの予
備加熱を行う。また、最初の切断線に沿った切断を開始
する前に、切断の開始点における切断の仕上がりを滑ら
かにするために、切断の開始点へトーチ11を滑らかに
導入するように移動させる。その後ステップS4へ移行
する。
In step S3, an approach operation is performed.
That is, the torch 1 is moved to the point where the cutting of the workpiece W is started.
1 and preheating the work W at the cutting start point. Further, before starting the cutting along the first cutting line, the torch 11 is moved so as to be smoothly introduced to the starting point of the cutting in order to smooth the finish of the cutting at the starting point of the cutting. Thereafter, the process proceeds to step S4.

【0021】ステップS4ではワークWの1つの切断線
に沿って切断作業を行う。切断線は、直線又は円弧から
成っており、ステップS4では1つの直線、又は1つの
円弧に沿った切断を実行する。
In step S4, a cutting operation is performed along one cutting line of the work W. The cutting line is made up of a straight line or an arc. In step S4, cutting is performed along one straight line or one arc.

【0022】ステップS5では別の切断線を切断するか
否かを判定する。ワークWの切断線に沿った切断が全て
実行されておれば、もはや切断すべき別の切断線はない
と判断し、ステップS8へ進む。逆にワークWの切断さ
れていない切断線がまだ残っているときには別の切断線
を切断すると判断し、ステップS6へ進む。
In step S5, it is determined whether or not another cutting line is to be cut. If all cutting along the cutting line of the workpiece W has been executed, it is determined that there is no other cutting line to be cut anymore, and the process proceeds to step S8. Conversely, if there is still a cutting line that has not been cut from the workpiece W, it is determined that another cutting line is to be cut, and the process proceeds to step S6.

【0023】ステップS6ではコーナー処理を行うかど
うかを判断する。最後に切断が終了した切断線と次に切
断すべき切断線が滑らかに接続されている場合などコー
ナー処理を要しない場合には、ステップS4へ移行しコ
ーナー処理を行うことなく次の切断線に沿った切断を実
行する。逆にコーナー処理を要する場合にはステップS
7へ移行する。
In step S6, it is determined whether or not to perform a corner process. When corner processing is not required, such as when the cutting line that has been cut last and the cutting line to be cut next are smoothly connected, the process proceeds to step S4 and the next cutting line is performed without performing corner processing. Perform cutting along. Conversely, if corner processing is required, step S
Move to 7.

【0024】ステップS7ではコーナー処理を行う。す
なわち、2本の切断線の接続点における切断の仕上がり
が滑らかになるように、接続点の近傍において切断線に
沿った切断以外に余分な切断を実行する。コーナー処理
が終了するとステップS4へ移行して、次の切断線に沿
った切断を実行する。
In step S7, a corner process is performed. That is, in addition to cutting along the cutting line, extra cutting is performed near the connecting point so that the finish of the cutting at the connecting point of the two cutting lines becomes smooth. When the corner processing is completed, the process proceeds to step S4, and cutting is performed along the next cutting line.

【0025】ステップS8では逃げ動作を行う。すなわ
ち、最後の切断線に沿った切断が終了した後に、切断の
最終地点における切断の仕上がりを滑らかにするため
に、切断の最終地点からトーチ11を滑らかに引き離す
ように移動させる。その後ステップS9へ移行する。
At step S8, an escape operation is performed. That is, after the cutting along the last cutting line is completed, the torch 11 is moved so as to be smoothly separated from the last cutting point in order to smooth the finish of the cutting at the last cutting point. Thereafter, the process proceeds to step S9.

【0026】ステップS9では後処理を行う。すなわ
ち、トーチ11を所定の待機位置へ移動させ、種火を消
火する。
In step S9, post-processing is performed. That is, the torch 11 is moved to a predetermined standby position to extinguish the pilot flame.

【0027】[教示の概略手順]図1は、トーチ11の
動作を規定する教示データを作成してロボット制御盤1
4へ転送することを内容とする教示作業の概略手順を示
すフローチャートである。教示データの作成は、図2の
パーソナルコンピュータ15を使用して行う。
[Schematic Procedure of Teaching] FIG. 1 shows a robot control panel 1 in which teaching data for defining the operation of the torch 11 is created.
4 is a flowchart illustrating a schematic procedure of a teaching operation that includes a content to be transferred to No. 4; The creation of the teaching data is performed using the personal computer 15 shown in FIG.

【0028】まずステップS11では、パターンデータ
を新規に作成するか或は既に登録されているパターンデ
ータを修正するか否かを判断する。既に登録されている
パターンデータをそのまま使用する場合には、上記の中
の何れでもないのでそのままステップS13へ移行す
る。逆に、新規にパターンデータを作成するか或は既に
登録されているパターンデータを修正する場合には、ス
テップS12へ移行する。ここで、パターンデータと
は、後に実例を挙げて詳述するように、切断加工の各段
階における切断加工ロボットRBのエンドエフェクタ
(この例ではトーチ11)の3次元空間上の一連の動作
を一括して予め登録し、切断加工ロボットRBの動作手
順を教示する段階で引用するものであり、この発明の主
旨に関わるものである。
First, in step S11, it is determined whether to newly create pattern data or to modify already registered pattern data. If the already registered pattern data is to be used as it is, the process directly proceeds to step S13 because it is not any of the above. Conversely, when creating new pattern data or modifying already registered pattern data, the process proceeds to step S12. Here, the pattern data refers to a series of operations in a three-dimensional space of the end effector (the torch 11 in this example) of the cutting robot RB at each stage of the cutting, as will be described later in detail with reference to an actual example. This is registered in advance and is quoted at the stage of teaching the operation procedure of the cutting robot RB, and is related to the gist of the present invention.

【0029】ステップS12ではパターンデータを作成
或は修正する。パターンデータは、切断加工の各段階
毎、すなわち図3のフローチャートにおける各ステップ
毎に、個別に作成乃至修正する。パターンデータの作成
は、3次元CADを用いるか、或は切断加工ロボットR
Bのトーチ11を熟練技能者が操作しつつ教示するティ
ーチングプレイバック方法によって実行される。この過
程で、いわゆる技術ノウハウに属する高度な熟練を要す
る複雑なトーチ11の動きをパターンデータの中に盛り
込むことができる。
In step S12, pattern data is created or corrected. The pattern data is individually created or corrected for each stage of the cutting process, that is, for each step in the flowchart of FIG. The pattern data is created using a three-dimensional CAD, or a cutting robot R
This is executed by a teaching playback method in which a skilled technician teaches while operating the torch 11 of B. In this process, the complicated movement of the torch 11 that requires advanced skill and belongs to the so-called technical know-how can be included in the pattern data.

【0030】作成乃至修正したパターンデータは登録さ
れる。すなわち、のちに引用し得るように、パーソナル
コンピュータ15の記憶装置、例えばハードディスク1
9に、他のパターンデータと識別し得る名称と共に記憶
する。必要なパターンデータを作成乃至修正し登録する
作業が全て終了するとステップS13へ移行する。
The created or modified pattern data is registered. That is, the storage device of the personal computer 15, for example, the hard disk 1
9 together with a name that can be distinguished from other pattern data. When the work of creating or modifying necessary pattern data and registering it is completed, the process proceeds to step S13.

【0031】ステップS13では、ワークWの形状及び
切断すべき切断線の形状に関する図形データを作成す
る。これら図形データの作成においては、コンピュータ
を用いた2次元図形データを作成するシステムである2
次元CADを用いる。より具体的には、市販の2次元C
ADのソフトウェアをパーソナルコンピュータ15に組
み込む(インストールする)ことにより前記図形データ
の作成を実行する。切断線の形状は直線、又は円弧の集
まりとして表現される。2次元CADでの2次元図形デ
ータの作成は、3次元CADを用いた3次元図形データ
の作成に比べ、格段に容易に行い得る。3次元空間上の
切断作業を実行するのに準備すべき図形データが、2次
元CADにより容易に作成される2次元図形データで十
分であることは、この発明の利点の1をなすものであ
る。図形データの作成が終了すると、ステップS14へ
移行する。
In step S13, graphic data relating to the shape of the workpiece W and the shape of the cutting line to be cut is created. A system for creating two-dimensional graphic data using a computer is used to create these graphic data.
Use dimensional CAD. More specifically, a commercially available two-dimensional C
The graphic data is created by incorporating (installing) the AD software into the personal computer 15. The shape of the cutting line is expressed as a set of straight lines or circular arcs. Creation of two-dimensional graphic data by two-dimensional CAD can be performed much easier than creation of three-dimensional graphic data by using three-dimensional CAD. One of the advantages of the present invention is that two-dimensional graphic data easily created by two-dimensional CAD is sufficient for graphic data to be prepared for performing a cutting operation in a three-dimensional space. . When the creation of the graphic data is completed, the process proceeds to step S14.

【0032】ステップS14では、切断加工ロボットR
Bの動作手順を教示する。パーソナルコンピュータ15
に付随するCRT16には、ステップS13で作成した
2次元CAD図形を表示し、2次元CAD図形上に適宜
点を指定するとともに、登録されているパターンデータ
の中から必要なパターンデータを適宜選択して指定する
ことにより、切断加工ロボットRBの3次元動作に関わ
る手順を教示する。切断作業における開先角度、ルート
フェイス、切幅なども同時に指定する。これらの指定
は、これらの数値をキーボード17を用いて入力するこ
とにより容易に実行できる。この点とともに、上記のよ
うに切断加工ロボットRBの一連の3次元動作をあらか
じめパターンデータとして登録しておき、これを引用す
ることにより教示を行うので、熟練技能者のみが行い得
る高度な技術をも盛り込んだ、切断加工ロボットRBの
複雑な3次元動作に関わる手順を、2次元CAD図形上
で容易に教示することができる。
In step S14, the cutting robot R
The operation procedure of B is taught. Personal computer 15
The two-dimensional CAD graphic created in step S13 is displayed on the CRT 16 attached to, and points are appropriately designated on the two-dimensional CAD graphic, and necessary pattern data is appropriately selected from registered pattern data. To specify the procedure related to the three-dimensional operation of the cutting robot RB. The groove angle, root face, cutting width, etc. in the cutting work are also specified at the same time. These designations can be easily executed by inputting these numerical values using the keyboard 17. Along with this point, as described above, a series of three-dimensional operations of the cutting robot RB are registered in advance as pattern data, and teaching is performed by referring to the pattern data. It is possible to easily teach a procedure relating to a complicated three-dimensional operation of the cutting robot RB on a two-dimensional CAD figure.

【0033】ステップS14での作業に伴って、パーソ
ナルコンピュータ15に付随するハードディスク19の
所定の記憶領域中には、切断加工ロボットRBの動作を
規定する教示データが作成される。この教示データは、
ワークWに相対的な座標(ワーク座標系)で表現され、
トーチ11の狙い位置及び向きを順を追って指示する、
一連の信号である。教示が終了すると作業はステップS
15へ移行する。
Along with the operation in step S14, teaching data for defining the operation of the cutting robot RB is created in a predetermined storage area of the hard disk 19 attached to the personal computer 15. This teaching data is
Expressed in coordinates (work coordinate system) relative to the work W,
Instruct the target position and direction of the torch 11 in order,
It is a series of signals. When teaching is completed, the operation proceeds to step S
Move to 15.

【0034】ステップS15ではワーク座標系での教示
データをNC形式の教示データへ変換する。このとき、
ワーク座標軸とNC座標軸の間の関係を入力する。すな
わち、ワーク座標系の1つの軸、例えばx軸のNC座標
系の中での位置と向きを表現するNC座標値をキーボー
ド17を操作して入力する。
In step S15, the teaching data in the work coordinate system is converted into the teaching data in the NC format. At this time,
Enter the relationship between the work coordinate axis and the NC coordinate axis. That is, an NC coordinate value expressing a position and an orientation in one axis of the work coordinate system, for example, the NC coordinate system of the x-axis is input by operating the keyboard 17.

【0035】NC形式の教示データは、トーチ11の狙
い位置及び向きを、切断加工ロボットRB本体に相対的
な5自由度の座標(NC座標系)で表現する。NC座標
系で表現されたNC形式の教示データは、各種ロボット
間の共通言語としての性格を有した、ロボットの機種に
限定されない形式で表現される。それ故、教示データを
一旦NC形式に変換して、なんらかの記憶媒体に保存し
ておくと多種類の切断加工ロボットに適用することがで
きるという利点がある。教示データの変換が終了する
と、ステップS16へ移行する。
The teaching data in the NC format expresses the target position and orientation of the torch 11 in five degrees of freedom coordinates (NC coordinate system) relative to the main body of the cutting robot RB. The teaching data in the NC format expressed in the NC coordinate system is expressed in a format that is not limited to the robot model and has a character as a common language among various robots. Therefore, there is an advantage that once the teaching data is converted into the NC format and stored in some storage medium, it can be applied to various kinds of cutting robots. Upon completion of the conversion of the teaching data, the process proceeds to step S16.

【0036】ステップS16では、教示データをロボッ
ト座標系での教示データに変換する。ロボット座標系と
は、一般にロボットの種類に固有の座標軸を基準として
エンドエフェクタの位置及び向きを規定する座標であ
り、図1に示す切断加工ロボットRBにおいては、トー
チ11の動作を6個の自由度で規定するT1、α1〜α
5の6変数を意味する。ステップS16では、NC形式
の教示データを、トーチ11の動作をこれらT1、α1
〜α5の6変数で表現するロボット座標系での教示デー
タに変換する。NC形式の教示データを使用する必要が
ない場合には、ステップS15は実行する必要はなく、
ステップS14から直接ステップS16へ移行してもよ
い(図1の点線)。この場合には、ステップS16では
ワーク座標系での教示データからロボット座標系での教
示データへ直接に変換する。ロボット座標系での教示デ
ータへの変換が終了するとステップS17へ移行する。
In step S16, the teaching data is converted into teaching data in the robot coordinate system. The robot coordinate system is generally a coordinate that defines the position and orientation of the end effector with reference to a coordinate axis specific to the type of the robot. In the cutting robot RB shown in FIG. T1, α1 to α specified in degrees
5 means 6 variables. In step S16, the teaching data in the NC format is used to determine the operation of the torch 11 as T1, α1.
It is converted into teaching data in a robot coordinate system expressed by six variables of? 5. If there is no need to use the teaching data in the NC format, step S15 does not need to be executed,
The process may shift directly from step S14 to step S16 (dotted line in FIG. 1). In this case, in step S16, the teaching data in the work coordinate system is directly converted into the teaching data in the robot coordinate system. When the conversion into the teaching data in the robot coordinate system is completed, the process proceeds to step S17.

【0037】ステップS17ではロボット座標での教示
データをロボット制御盤14へ転送し記憶させる。以上
により教示作業は終了する。
In step S17, the teaching data in the robot coordinates is transferred to the robot control panel 14 and stored. Thus, the teaching operation is completed.

【0038】[パターンデータの作成例]以下におい
て、上述のステップS12で作成するパターンデータの
実例について述べる。
[Example of Creating Pattern Data] An example of the pattern data created in step S12 will be described below.

【0039】<前処理のパターンデータ>図5は前処理
(ステップS1)のパターンデータの1例である。前処
理のパターンデータはNC座標系で表現される。図5に
描かれる3軸(X、Y、Z)はNC座標系における座標
軸である。NC座標系とロボット座標系の関係は、例え
ばNC座標系のZ軸が切断加工ロボットRBの上方向に
一致し、NC座標系のX軸がロボット座標系のT1方向
に一致し、NC座標系のY軸が切断加工ロボットRBの
梁3からトーチ11が位置する前方へ向かう方向に一致
するように対応する。ワークWは板状の形状をなし、例
えば約Z=0 の位置にその主面が水平になるように、か
つY>0 の範囲内に取り付けられる。図5ではトーチ1
1の位置と向きを便宜上、円錐体で表現している(以下
の図においても同様)。円錐体の先端がトーチ11から
噴出する火炎21における切断ための狙い位置を表現す
る。円錐体の底面から先端に向かう方向が火炎21が吹
出す方向である。
<Pattern Data of Pre-Processing> FIG. 5 shows an example of pattern data of the pre-processing (step S1). The pattern data of the preprocessing is expressed in the NC coordinate system. The three axes (X, Y, Z) depicted in FIG. 5 are coordinate axes in the NC coordinate system. The relationship between the NC coordinate system and the robot coordinate system is as follows. For example, the Z axis of the NC coordinate system matches the upward direction of the cutting robot RB, the X axis of the NC coordinate system matches the T1 direction of the robot coordinate system, and the NC coordinate system Correspond to the direction from the beam 3 of the cutting robot RB toward the front where the torch 11 is located. The work W has a plate-like shape and is mounted, for example, at a position of about Z = 0 so that its main surface is horizontal and within a range of Y> 0. In FIG. 5, the torch 1
The position and orientation of 1 are represented by a cone for convenience (the same applies to the following figures). The tip of the cone represents a target position for cutting in the flame 21 ejected from the torch 11. The direction from the bottom of the cone toward the tip is the direction in which the flame 21 blows out.

【0040】トーチ11は、はじめに待機位置である点
P1に位置している。点P1は、例えばトーチ11が梁
3の中央にあり、かつワークWから十分に(例えば1000
mm)上方に位置する(2500、0 、1000)の位置である。
座標値はNC座標系における座標値であり、ミリメート
ル(mm)単位で表現している。次に、トーチ11は水平
に移動して着火装置13の真上の位置である点P2へ向
かう。着火装置13の火炎の位置である点P3は例えば
(5000、0 、0 )の位置にある。トーチ11は点P2へ
達すると点P3へ向かって下降し、点P3に達した時点
で、トーチ11への可燃性ガスの供給を開始する。これ
により、トーチ11には種火が着火する。このときの可
燃性ガスの供給率は比較的少量率である。次に、トーチ
11はP3からP2へ戻り、更に点P1へ戻った後、次
の工程すなわちセンシング(ステップS2)の開始位置
である点P4まで移動する。
The torch 11 is initially located at the point P1 which is a standby position. The point P1 is, for example, when the torch 11 is at the center of the beam 3 and is sufficiently away from the workpiece W (for example, 1000
mm) (2500, 0, 1000) located above.
The coordinate values are coordinate values in the NC coordinate system, and are expressed in millimeters (mm). Next, the torch 11 moves horizontally to the point P2, which is a position directly above the ignition device 13. The point P3 which is the position of the flame of the ignition device 13 is, for example, at the position (5000, 0, 0). When the torch 11 reaches the point P2, it descends toward the point P3, and when the torch 11 reaches the point P3, the supply of the flammable gas to the torch 11 is started. Thus, a pilot flame is ignited on the torch 11. At this time, the supply rate of the combustible gas is a relatively small rate. Next, the torch 11 returns from P3 to P2, further returns to the point P1, and then moves to the next step, that is, the point P4 which is the start position of sensing (step S2).

【0041】点P4の座標値は具体的な数値で規定され
ずに、変数で与えられる。上述のステップS15で教示
データがNC座標系での教示データに変換される際、又
はステップS16で教示データがロボット座標系での教
示データに変換される際に、前処理のパターンデータと
前処理に続くセンシングのパターンデータとが結合さ
れ、このときに前記の変数にセンシングのパターンデー
タが有する具体的な数値が代入される。
The coordinate value of the point P4 is not specified by a specific numerical value but is given by a variable. When the teaching data is converted to the teaching data in the NC coordinate system in step S15, or when the teaching data is converted to the teaching data in the robot coordinate system in step S16, the pattern data of the preprocessing and the preprocessing are performed. Is combined with the sensing pattern data that follows, and at this time, a specific numerical value of the sensing pattern data is substituted for the variable.

【0042】<センシングのパターンデータ>図6はセ
ンシング(ステップS2)のパターンデータの一例であ
る。ワーク座標系(x、y、z)においてz=0 で規定
される平面上に位置する2つの基準点B11、B12を
基準に動作の位置が決定される。基準点B11、B12
の座標値は、ステップS14において切断加工ロボット
RBの動作手順を教示する中で付与する。トーチ11
(正確には火炎21の中の狙い位置。以下同様。)の初
期の位置である点P11は、例えば、基準点B12から
B11へ延ばした延長線上の、B11から50mm離れた点
からz軸の正方向に10mm離れた位置である。この点P1
1は上記の点P4と同一位置であり、上記のようにステ
ップS15又はS16において、点P11の座標値が点
P4の座標値として付与される。
<Sensing Pattern Data> FIG. 6 shows an example of sensing (step S2) pattern data. The operation position is determined based on two reference points B11 and B12 located on a plane defined by z = 0 in the work coordinate system (x, y, z). Reference points B11, B12
Are given while teaching the operation procedure of the cutting robot RB in step S14. Torch 11
(Accurately, the target position in the flame 21. The same applies to the following.) A point P11 which is an initial position is, for example, on the z-axis from a point 50 mm away from B11 on an extension line extending from the reference point B12 to B11. It is a position 10mm away in the forward direction. This point P1
1 is the same position as the point P4, and the coordinate value of the point P11 is given as the coordinate value of the point P4 in step S15 or S16 as described above.

【0043】トーチ11は初期の位置P11において、
まずz軸に平行で基準点B11、B12を含む平面内
で、図6に示すようにz軸に対して45度をなす方向に向
きを選ぶ。つぎに、トーチ11は初期の位置P11から
点P12へ向かって移動する。点P12は基準点B11
からB12へ延ばした延長線上の基準点B12から10mm
離れた位置から更にz軸の正方向に10mm離れた位置であ
る。トーチ11が点P12へ達すると、点P12からz
軸の負方向に20mm離れた点P13へ向かって移動する。
この過程において、検出器25で通電が検出され探針2
2がワークWに接触したことがわかると、その時点での
トーチ11の位置に対応する座標値を記憶するととも
に、トーチ11は移動方向を反転して点P12へ戻る。
点P12へ戻ると、点P14へ向かって移動する。点P
14は、基準点B12からB11へ延ばした延長線上
の、B11から40mm離れた点からz軸の正方向に10mm離
れた位置であり、点P11と点P12を結ぶ線分上に位
置する。トーチ11が点P14へ達すると、点P14か
らz軸の負方向に20mm離れた点P15へ向かって移動す
る。トーチ11は点P15へ達すると点P13へ向かっ
て移動する。この点P15から点P13へ移動する中
で、検出器25で通電が検出され探針22がワークWに
接触したことがわかると、その時点でのトーチ11の位
置に対応する座標値を記憶するとともに、トーチ11は
移動方向を反転して点P15へ戻る。更に点P15から
点P14へ戻り、つづいて次の工程、例えばアプローチ
動作(ステップS3)の開始位置である点P16まで移
動する。
At the initial position P11, the torch 11
First, in a plane parallel to the z-axis and including the reference points B11 and B12, an orientation is selected in a direction at 45 degrees to the z-axis as shown in FIG. Next, the torch 11 moves from the initial position P11 toward the point P12. Point P12 is a reference point B11
10mm from the reference point B12 on the extension from B12 to B12
The position is further away from the distant position by 10 mm in the positive direction of the z-axis. When the torch 11 reaches the point P12, z
It moves toward point P13 which is 20 mm away in the negative direction of the axis.
In this process, the current is detected by the detector 25 and the probe 2
When it is found that the workpiece 2 has come into contact with the work W, the coordinate value corresponding to the position of the torch 11 at that time is stored, and the torch 11 reverses the moving direction and returns to the point P12.
When returning to the point P12, it moves toward the point P14. Point P
Reference numeral 14 denotes a position on the extension line extending from the reference point B12 to B11, at a position 10 mm away from a point 40 mm away from B11 in the positive direction of the z-axis, and located on a line connecting the points P11 and P12. When the torch 11 reaches the point P14, the torch 11 moves toward the point P15 which is 20 mm away from the point P14 in the negative direction of the z-axis. When the torch 11 reaches the point P15, it moves toward the point P13. During the movement from the point P15 to the point P13, if it is found that the power is detected by the detector 25 and the probe 22 has come into contact with the workpiece W, the coordinate value corresponding to the position of the torch 11 at that time is stored. At the same time, the torch 11 reverses the moving direction and returns to the point P15. Further, the process returns from the point P15 to the point P14, and then moves to a next step, for example, a point P16 which is a start position of the approach operation (step S3).

【0044】点P16の座標値は、上述の点P4と同様
に具体的な数値で規定されずに、変数で与えられる。上
述のステップS15で教示データがNC座標系での教示
データに変換される際、又はステップS16で教示デー
タがロボット座標系での教示データに変換される際に、
センシングの当該パターンデータと次の工程のパターン
データとが結合され、このときに前記の変数に次の工程
のパターンデータが有する具体的な数値が代入される。
The coordinate value of the point P16 is not defined by specific numerical values as in the case of the point P4, but is given by a variable. When the teaching data is converted to the teaching data in the NC coordinate system in the above-described step S15, or when the teaching data is converted to the teaching data in the robot coordinate system in the step S16,
The pattern data of the sensing and the pattern data of the next step are combined, and at this time, a specific numerical value of the pattern data of the next step is substituted for the variable.

【0045】以上の動作によりワークWのz方向の位置
と2つの基準点を結ぶ線分の方向の位置を検知すること
ができる。センシングの工程(ステップS2)では、セ
ンシングのパターンデータを1回実行するだけでなく、
複数対の基準点を設定することによりセンシングのパタ
ーンデータを複数回実行することも可能であり、そうす
ることによりワークWの位置を完全に把握することがで
きる。また、上記のセンシングのパターンデータは1例
であって、他に幾通りものセンシングのパターンデータ
を準備することができる。
By the above operation, the position of the work W in the z direction and the position of the line segment connecting the two reference points can be detected. In the sensing process (step S2), not only is the sensing pattern data executed once,
By setting a plurality of pairs of reference points, it is also possible to execute sensing pattern data a plurality of times, whereby the position of the work W can be completely grasped. Also, the above-described sensing pattern data is merely an example, and any number of other sensing pattern data can be prepared.

【0046】<アプローチ動作のパターンデータ>図7
はアプローチ動作(ステップS3)のパターンデータの
一例である。ワーク座標系(x、y、z)においてz=
0 で規定される平面上に位置する2つの基準点B21、
B22を基準に動作の位置が決定される。基準点B2
1、B22の座標値はステップS14において切断加工
ロボットRBの動作手順を教示する中で付与する。基準
点B22はアプローチ動作(ステップS3)につづく切
断作業(ステップS4)の開始点に一致する。トーチ1
1の初期の位置である点P21は、例えば、基準点B2
2からB21へ延ばした延長線上の、B21から50mm離
れた点からz軸の正方向に20mm離れた位置である。この
点P21は最後に引用されるセンシングのパターンデー
タにおける上記の点P16と同一位置であり、上記のよ
うにステップS15又はS16において、点P21の座
標値が点P16の座標値として付与される。
<Pattern Data of Approach Operation> FIG.
Is an example of the pattern data of the approach operation (step S3). In the work coordinate system (x, y, z), z =
Two reference points B21 located on a plane defined by 0
The position of the operation is determined based on B22. Reference point B2
1, the coordinate values of B22 are given while teaching the operation procedure of the cutting robot RB in step S14. The reference point B22 coincides with the starting point of the cutting operation (step S4) following the approach operation (step S3). Torch 1
The point P21 which is the initial position of No. 1 is, for example, a reference point B2
This is a position 20 mm away from a point 50 mm away from B21 on the extension line extending from 2 to B21 in the positive direction of the z-axis. This point P21 is at the same position as the above-mentioned point P16 in the sensing pattern data cited last, and the coordinate value of the point P21 is given as the coordinate value of the point P16 in step S15 or S16 as described above.

【0047】トーチ11は初期の位置P21から点P2
2へ向かって移動する。点P22は基準点B22からB
21へ延ばした延長線上の、基準点B21から20mm離れ
た位置である。トーチ11は点P22に達すると基準点
B21を経由して基準点B22へ向かう。トーチ11は
基準点B22へ達すると、一旦停止する。この一旦停止
の間に、ワークWの切断開始地点の近傍がトーチ11の
種火炎により予熱される。トーチ11が一定時間停止し
た後、トーチ11へ供給される可燃性ガスの供給率を高
めると共に酸素ガスが供給される。このことにより、ト
ーチ11の先端から噴出する火炎21はワークWの切断
を行い得る酸素炎となる。基準点B22において酸素炎
の噴出を開始してアプローチ動作は終了する。アプロー
チ動作のパターンデータも上記の1例だけではなく、複
数種類のパターンデータを準備することができる。
The torch 11 is moved from the initial position P21 to a point P2.
Move toward 2. Point P22 is B from reference point B22.
It is a position 20 mm away from the reference point B 21 on the extension line extending to 21. When the torch 11 reaches the point P22, it goes to the reference point B22 via the reference point B21. When the torch 11 reaches the reference point B22, it temporarily stops. During this temporary stop, the vicinity of the cutting start point of the work W is preheated by the seed flame of the torch 11. After the torch 11 has been stopped for a certain period of time, the supply rate of the combustible gas supplied to the torch 11 is increased, and oxygen gas is supplied. Thus, the flame 21 ejected from the tip of the torch 11 becomes an oxygen flame that can cut the work W. At the reference point B22, the ejection of the oxygen flame is started, and the approach operation ends. The pattern data of the approach operation is not limited to the above example, and a plurality of types of pattern data can be prepared.

【0048】ステップS14において切断加工ロボット
RBの動作手順を教示する中で、後述するように、切断
時における開先角度、ルートフェイス、切幅、を指定す
るが、これらの指定された値に基づいて、アプローチ動
作のパターンデータに補正が加えられる。また、トーチ
11の向きは、開先角度の指定値が付与されることによ
り定まる。図7は開先角度の指定値がゼロである場合を
図示したものである。これらについては、図15につい
て説明する際に詳述する。
While teaching the operation procedure of the cutting robot RB in step S14, as will be described later, a groove angle, a root face, and a cutting width at the time of cutting are specified, but based on these specified values. Thus, the pattern data of the approach operation is corrected. The direction of the torch 11 is determined by giving a designated value of the groove angle. FIG. 7 illustrates a case where the designated value of the groove angle is zero. These will be described in detail when describing FIG.

【0049】<コーナー処理のパターンデータ>図8は
コーナー処理(ステップS7)のパターンデータの一例
である。ワーク座標系(x、y、z)においてz=0 で
規定される平面上に位置する1つの基準点B31を基準
に動作の位置が決定される。基準点B31の座標値はス
テップS14において切断加工ロボットRBの動作手順
を教示する中で付与する。基準点B31は1つの切断線
L31に沿った切断(ステップS4)の終了地点と次の
切断線L32に沿った切断(ステップS4)の開始点に
一致する。コーナー処理においては、基準点B31が開
始点でありかつ終了点である。
<Pattern Data of Corner Processing> FIG. 8 shows an example of pattern data of the corner processing (step S7). An operation position is determined based on one reference point B31 located on a plane defined by z = 0 in the work coordinate system (x, y, z). The coordinate value of the reference point B31 is given while teaching the operation procedure of the cutting robot RB in step S14. The reference point B31 coincides with the end point of the cutting (step S4) along one cutting line L31 and the starting point of the cutting (step S4) along the next cutting line L32. In the corner processing, the reference point B31 is a start point and an end point.

【0050】コーナー処理においては、トーチ11は切
断(ステップS4)のときと同様の酸素炎を噴出しつづ
ける。トーチ11は、まず基準点B31から切断線L3
1の基準点B31における接線に沿って20mmの距離だけ
移動する。つぎに、トーチ11は基準点B31を中心に
円弧を描くように移動し、切断線L32の基準点B31
における接線上の点P33に達すると、この接線に沿っ
て基準点B31へ向かって移動する。トーチ11が基準
点B31に達すると、コーナー処理を終了する。 上記
接線の方向は、L31、及びL32が与えられることに
より確定する。上述のステップS15で教示データがN
C座標系での教示データに変換される際、又はステップ
S16で教示データがロボット座標系での教示データに
変換される際に、コーナー処理に先立つ切断処理の教示
データと、コーナー処理に後続する切断処理の教示デー
タが、ともに当該コーナー処理の教示データと結合され
る。このときにパーソナルコンピュータ15により演算
が実行され前記のL31、とL32のデータから前記接
線の方向が確定する。
In the corner processing, the torch 11 continues to emit the same oxygen flame as in the cutting (step S4). First, the torch 11 is moved from the reference point B31 to the cutting line L3.
It moves by a distance of 20 mm along a tangent line at one reference point B31. Next, the torch 11 moves so as to draw an arc around the reference point B31, and moves along the reference point B31 of the cutting line L32.
When the point P33 on the tangent at is reached, it moves toward the reference point B31 along this tangent. When the torch 11 reaches the reference point B31, the corner processing ends. The direction of the tangent is determined by L31 and L32. In the above step S15, the teaching data is N
When the teaching data is converted into the teaching data in the C coordinate system, or when the teaching data is converted into the teaching data in the robot coordinate system in step S16, the teaching data of the cutting processing prior to the corner processing and the teaching data subsequent to the corner processing. The teaching data of the cutting process is combined with the teaching data of the corner process. At this time, the calculation is executed by the personal computer 15 and the direction of the tangent is determined from the data of L31 and L32.

【0051】コーナー処理のパターンデータも上記の1
例だけではなく、複数種類のパターンデータを準備する
ことができる。ステップS14において切断加工ロボッ
トRBの動作手順を教示する中で、指定される切断時に
おける開先角度、ルートフェイス、及び切幅に基づい
て、コーナー処理のパターンデータに補正が加えられ
る。また、トーチ11の向きは、開先角度の指定値が付
与されることにより定まる。図8は開先角度の指定値が
ゼロである場合を図示したものである。これらについて
は、図16について説明する際に詳述する。
The pattern data of the corner processing is the same as the above 1
Not only examples but also a plurality of types of pattern data can be prepared. In teaching the operation procedure of the cutting robot RB in step S14, the pattern data of the corner processing is corrected based on the specified groove angle, root face, and cutting width at the time of cutting. The direction of the torch 11 is determined by giving a designated value of the groove angle. FIG. 8 illustrates a case where the designated value of the groove angle is zero. These will be described in detail when describing FIG.

【0052】<逃げ動作のパターンデータ>図9は逃げ
動作(ステップS8)のパターンデータの一例である。
ワーク座標系(x、y、z)においてz=0 で規定され
る平面上に位置する2つの基準点B41、B42を基準
に動作の位置が決定される。基準点B41、B42の座
標値はステップS14において切断加工ロボットRBの
動作手順を教示する中で付与する。基準点B41は逃げ
動作(ステップS8)の直前の切断作業(ステップS
4)の終了地点に一致する。
<Pattern Data of Escape Operation> FIG. 9 shows an example of pattern data of the escape operation (step S8).
An operation position is determined based on two reference points B41 and B42 located on a plane defined by z = 0 in the work coordinate system (x, y, z). The coordinate values of the reference points B41 and B42 are given while teaching the operation procedure of the cutting robot RB in step S14. The reference point B41 is a cutting operation (step S8) immediately before the escape operation (step S8).
It matches the end point of 4).

【0053】トーチ11は基準点B41において可燃性
ガスの供給率を低くすると共に酸素ガスの供給を停止す
る。これにより、トーチ11は酸素炎の噴出を停止し、
相対的に火力の弱い種火炎の噴出に移行する。トーチ1
1は、更に基準点B41から基準点B42へ向かって移
動し、基準点B42を経由した後、基準点B41からB
42への延長線上を更に移動し、基準点B42から20mm
の距離に位置する点P41に達すると、点P42へ向か
って移動する。点P42は、基準点B41からB42へ
の延長線上の基準点B42から50mmの距離の位置から、
z軸の正方向に20mm離れた位置である。トーチ11が点
P42に達すると逃げ動作を終了する。
The torch 11 reduces the supply rate of the combustible gas at the reference point B41 and stops the supply of the oxygen gas. As a result, the torch 11 stops blowing the oxygen flame,
It shifts to the ejection of a seed flame with relatively weak thermal power. Torch 1
1 further moves from the reference point B41 toward the reference point B42, passes through the reference point B42, and then moves from the reference point B41 to B
Move further on the extension to 42, 20mm from the reference point B42
When it reaches the point P41 located at the distance of, it moves toward the point P42. The point P42 is located at a distance of 50 mm from the reference point B42 on the extension line from the reference point B41 to B42.
It is a position 20 mm away in the positive direction of the z-axis. When the torch 11 reaches the point P42, the escape operation ends.

【0054】逃げ動作のパターンデータも上記の1例だ
けではなく、複数種類のパターンデータを準備すること
ができる。ステップS14において切断加工ロボットR
Bの動作手順を教示する中で、指定される切断時におけ
る開先角度、ルートフェイス、及び切幅に基づいて、コ
ーナー処理のパターンデータに補正が加えられる。ま
た、トーチ11の向きは、開先角度の指定値が付与され
ることにより定まる。図9は開先角度の指定値がゼロで
ある場合を図示したものである。これらについては、図
15について説明する際に詳述する。
The pattern data of the escape operation is not limited to the above example, and a plurality of types of pattern data can be prepared. In step S14, the cutting robot R
In teaching the operation procedure of B, correction is made to the pattern data of the corner processing based on the specified groove angle, root face, and cutting width at the time of cutting. The direction of the torch 11 is determined by giving a designated value of the groove angle. FIG. 9 illustrates a case where the designated value of the groove angle is zero. These will be described in detail when describing FIG.

【0055】<後処理のパターンデータ>図10は後処
理(ステップS9)のパターンデータの1例である。後
処理のパターンデータはNC座標系で表現される。図1
0に描かれる3軸(X、Y、Z)はNC座標系における
座標軸である。
<Pattern Data of Post-Processing> FIG. 10 shows an example of pattern data of post-processing (step S9). The post-processing pattern data is expressed in the NC coordinate system. FIG.
Three axes (X, Y, Z) drawn at 0 are coordinate axes in the NC coordinate system.

【0056】点P51は、直前の工程すなわち逃げ動作
(ステップS8)の終了地点である点P42に相当す
る。トーチ11は点P51からトーチ11の待機位置で
ある点P52へ直線的に移動する。点P52は、例えば
図5における点P1と同一位置、すなわちNC座標系に
おける(2500、0 、1000)である。
The point P51 corresponds to a point P42 which is the end point of the immediately preceding process, ie, the escape operation (step S8). The torch 11 linearly moves from the point P51 to a point P52 which is a standby position of the torch 11. The point P52 is, for example, at the same position as the point P1 in FIG. 5, that is, (2500, 0, 1000) in the NC coordinate system.

【0057】点P51の座標値は具体的な数値で規定さ
れずに、変数で与えられる。上述のステップS15で教
示データがNC座標系での教示データに変換される際、
又はステップS16で教示データがロボット座標系での
教示データに変換される際に、逃げ動作のパターンデー
タと、逃げ動作に続く後処理のパターンデータとが結合
され、このときに前記の変数に逃げ動作のパターンデー
タが有する点P42の座標値が代入される。
The coordinate value of the point P51 is not specified by a specific numerical value but is given by a variable. When the teaching data is converted into teaching data in the NC coordinate system in step S15 described above,
Alternatively, when the teaching data is converted into teaching data in the robot coordinate system in step S16, the escape operation pattern data and the post-processing pattern data following the escape operation are combined, and at this time, the escape The coordinate value of the point P42 included in the operation pattern data is substituted.

【0058】[切断加工時のトーチ11の動作]図11
は上度開先切断加工時のトーチ11の動作を説明する動
作説明図である。ステップS14において、切断加工ロ
ボットRBの動作手順を教示する際には、切断線の終端
に相当する教示点(T1、T2、T3・・・)を指定す
ることにより切断線(L1、L2、L3・・・)を教示
する。同時に、開先角度θ、ルートフェイスr、ワーク
Wの厚さd、及び切幅wの数値を教示する。図11に示
す例における切断線の形状は、切断線L1は直線、切断
線L2とL3は円弧である。また、各切断線は教示点に
おいて滑らかに接続されている。このような教示データ
に基づいて、トーチ11は図11における円錐体で示す
ような動作をする。すなわち、トーチ11は、その狙い
位置が切断線L1、L2、L3・・・から距離d1をも
って離れたワークWの主面PS1上の線M1、M2、M
3・・・を辿り、その中心軸Axが線M1、M2、M3
・・・に常時垂直をなしかつワークWの主面PS1の法
線に対して角度θを成すように動作する。距離d1は数
1で与えられる。
[Operation of Torch 11 During Cutting] FIG.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram for explaining the operation of the torch 11 at the time of the upper groove cutting. In step S14, when teaching the operation procedure of the cutting robot RB, the teaching point (T1, T2, T3...) Corresponding to the end of the cutting line is designated to specify the cutting line (L1, L2, L3). ...). At the same time, the numerical values of the groove angle θ, the root face r, the thickness d of the work W, and the cutting width w are taught. In the example shown in FIG. 11, the cutting line L1 is a straight line, and the cutting lines L2 and L3 are arcs. Each cutting line is smoothly connected at the teaching point. Based on such teaching data, the torch 11 operates as shown by a cone in FIG. That is, the torch 11 has lines M1, M2, M on the main surface PS1 of the work W whose target positions are separated from the cutting lines L1, L2, L3.
3 and the central axis Ax is represented by lines M1, M2, M3
.. Are always perpendicular to each other and form an angle θ with respect to the normal line of the main surface PS1 of the work W. The distance d1 is given by Expression 1.

【0059】[0059]

【数1】 (Equation 1)

【0060】これにより、指定の開先角度θ、ルートフ
ェイスrを有するような切断面C1、C2、C3・・・
が実現する。しかも、中心軸Ax方向のトーチ11の狙
い位置を、有効に切断を行う上で最適な位置であるワー
クWの表面上に保ちながら、切断を実行することができ
る。
Thus, the cut surfaces C1, C2, C3,... Having the specified groove angle θ and the root face r.
Is realized. Moreover, the cutting can be performed while maintaining the target position of the torch 11 in the direction of the central axis Ax on the surface of the work W which is the optimum position for performing the effective cutting.

【0061】図12は下度開先切断加工時のトーチ11
の動作を説明する動作説明図である。上度開先切断を教
示する場合と同様に、ステップS14において切断加工
ロボットRBの動作手順を教示する際に、切断線の終端
に相当する教示点(T11、T12、T13・・・)を
指定することにより切断線(L11、L12、L13・
・・)を教示すると同時に、開先角度θ、ルートフェイ
スr、ワークWの厚さd、及び切幅wの数値を教示す
る。図12に示す例における切断線の形状は、切断線L
11は直線、切断線L12とL13は円弧である。ま
た、各切断線は教示点において滑らかに接続されてい
る。このような教示データに基づいて、トーチ11は図
11における円錐体で示すような動作をする。すなわ
ち、トーチ11は、常に切断線L11、L12、L13
・・・に垂直でかつワークWの主面PS1の法線と角度
θをなし、その狙い位置が切断線L11、L12、L1
3・・・から距離d2をもって離れたワークWの主面P
S1の延長面上の線N11、N12、N13・・・から
更にその軸Axに沿ってトーチ11の先端の方向に距離
sをもって移動した位置、すなわち切断線L11、L1
2、L13・・・と距離tをなすワークWの縁面PS2
上の線M11、M12、M13・・・を辿るように動作
する。距離d2、s、及びtは各々数2、数3、及び数
4で与えられる。
FIG. 12 shows the torch 11 at the time of lower groove cutting.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram for explaining the operation of FIG. As in the case of teaching the upper groove cutting, when teaching the operation procedure of the cutting robot RB in step S14, a teaching point (T11, T12, T13...) Corresponding to the end of the cutting line is designated. The cutting lines (L11, L12, L13
At the same time, the numerical values of the groove angle θ, the root face r, the thickness d of the work W, and the cutting width w are taught. The shape of the cutting line in the example shown in FIG.
11 is a straight line, and the cutting lines L12 and L13 are circular arcs. Each cutting line is smoothly connected at the teaching point. Based on such teaching data, the torch 11 operates as shown by a cone in FIG. That is, the torch 11 always has the cutting lines L11, L12, L13.
Are perpendicular to... And form an angle θ with the normal to the main surface PS1 of the work W, and the target position is the cutting line L11, L12, L1.
The main surface P of the work W separated by a distance d2 from 3 ...
Positions further moved from the lines N11, N12, N13... On the extension surface of S1 along the axis Ax toward the tip of the torch 11 with a distance s, that is, cutting lines L11, L1.
2, L13..., The edge surface PS2 of the workpiece W forming a distance t
It operates so as to follow the upper lines M11, M12, M13. The distances d2, s, and t are given by Equations 2, 3, and 4, respectively.

【0062】[0062]

【数2】 (Equation 2)

【0063】[0063]

【数3】 (Equation 3)

【0064】[0064]

【数4】 (Equation 4)

【0065】これにより、指定の開先角度θ、ルートフ
ェイスrを有するような切断面C11、C12、C13
・・・が実現する。しかも、中心軸Ax方向のトーチ1
1の狙い位置を、有効に切断を行う上で最適な位置であ
るワークWの表面上に保ちながら、切断を実行すること
ができる。
Thus, the cut surfaces C11, C12, C13 having the specified groove angle θ and the root face r
... is realized. Moreover, the torch 1 in the central axis Ax direction
The cutting can be performed while maintaining the first target position on the surface of the work W which is the optimum position for performing the cutting effectively.

【0066】[教示工程の例]以下において、1つの例
によるワークWの切断作業を行うために、ステップS1
4で切断加工ロボットRBの動作を教示する工程につい
て説明する。図13は教示の最終段階でCRT16の画
面Sに表示される画像である。図14は教示段階ごとに
入力され、CRT16の下欄に表示される教示データの
組の一覧である。
[Example of Teaching Process] In the following, in order to perform the work of cutting the workpiece W according to one example, step S1 is performed.
The step of teaching the operation of the cutting robot RB in 4 will be described. FIG. 13 is an image displayed on the screen S of the CRT 16 at the final stage of teaching. FIG. 14 is a list of sets of teaching data that are input for each teaching stage and displayed in the lower column of the CRT 16.

【0067】<CRT16の画面における表示>ステッ
プS14において切断加工ロボットRBの動作を教示す
るには、それより前のステップS13で2次元CADを
使って作成された図形データを用いる。画面S上には図
13に示すように平板形状のワークWの平面図が図示さ
れる。画面S中のワークWを表示する領域の4隅にはワ
ーク座標系での座標値が表示される。画面S中に表示さ
れる座標軸x、yはワーク座標系の座標軸を表現してい
る。すなわち、ワーク座標系の座標軸x、yはワークW
の主面に平行であり、zは主面に垂直である。
<Display on the screen of the CRT 16> In order to teach the operation of the cutting robot RB in step S14, graphic data created using two-dimensional CAD in step S13 before that is used. On the screen S, a plan view of a flat work W is shown as shown in FIG. At the four corners of the area for displaying the work W on the screen S, coordinate values in the work coordinate system are displayed. The coordinate axes x and y displayed on the screen S represent the coordinate axes of the work coordinate system. That is, the coordinate axes x and y of the work coordinate system are the work W
And z is perpendicular to the main surface.

【0068】カーソルCSはマウス18を操作すること
により画面S上で自由にその位置を変えることができ
る。前記座標値を表示する位置へカーソルCSを移動さ
せマウス18のボタン(図示しない)をクリックするこ
とにより、座標値を変更し得る状態となり、この状態で
キーボード17を用いて数値を入力することにより、容
易に前記4隅の座標値を変更することができる。すなわ
ち、キーボード17とマウス18の操作により、画面S
のワーク座標系上のスケールを容易に変更することがで
きる。図13の例では画面S中のワークWを表示する領
域の横幅は300mm、縦幅は200mm の長さに相当してい
る。画面Sの下方の領域には、教示の1つの段階に入力
された教示データの組が表示される。
The position of the cursor CS can be freely changed on the screen S by operating the mouse 18. By moving the cursor CS to the position where the coordinate value is displayed and clicking a button (not shown) of the mouse 18, the coordinate value can be changed. In this state, a numerical value is input by using the keyboard 17. The coordinate values of the four corners can be easily changed. That is, by operating the keyboard 17 and the mouse 18, the screen S
The scale on the work coordinate system can be easily changed. In the example of FIG. 13, the width of the area for displaying the work W on the screen S is 300 mm, and the vertical width is 200 mm. In the area below the screen S, a set of teaching data input in one stage of teaching is displayed.

【0069】この実例では、画面Sに表示される板状の
ワークWについて、ワークWの右縁の線、すなわち番号
4から7までの点で挟まれた線L41、L42、及びL
43を切断線として、開先角度30度、ルートフェイス5m
m 、切幅0 で上度開先切断を教示する。まず、キーボー
ド17を操作してワークWの厚さを10mmと入力する。
In this example, regarding the plate-shaped work W displayed on the screen S, lines L41, L42 and L sandwiched by lines on the right edge of the work W, ie, points 4 to 7
Using 43 as a cutting line, groove angle 30 °, root face 5m
Teaches upper groove cutting with m and cutting width 0. First, the thickness of the work W is input as 10 mm by operating the keyboard 17.

【0070】<センシングの教示>つづいて、カーソル
CSを移動させて画面Sの左下部の表示”ステップ”を
指示し、ここでマウス18をクリックすることにより第
1の教示段階を意味するステップ1のデータの組を入力
し得る状態となる。このとき、表示”ステップ”の下の
欄にはステップ番号として1が表示される(図14のス
テップ1の行)。このステップ番号は、教示における各
段階を識別する指標であり、同時に切断加工ロボットR
Bが実行する手順の順序に対応する。ステップ1すなわ
ち第1の教示段階における教示データの組を、図14の
ステップ1の行に示す様に入力する。まず、カーソルC
Sで画面S上の”No”を指示した上でマウス18をク
リックする。このとき、”No”の下欄に数値を入力し
得る状態となり、キーボード17を操作して数値”1”
を入力する。この”No”は点番号を意味する。
<Teaching of Sensing> Subsequently, the cursor CS is moved to instruct the display "step" at the lower left of the screen S, and the mouse 18 is clicked here to indicate the first teaching step. Is ready for inputting the data set. At this time, 1 is displayed as a step number in the column below the display "step" (the row of step 1 in FIG. 14). This step number is an index for identifying each stage in teaching, and at the same time, the cutting robot R
B corresponds to the order of the steps performed. Step 1, that is, a set of teaching data in the first teaching stage is input as shown in the row of step 1 in FIG. First, cursor C
After instructing "No" on the screen S in S, the mouse 18 is clicked. At this time, the user can enter a numerical value in the lower column of “No”, and operates the keyboard 17 to input a numerical value “1”.
Enter “No” means a point number.

【0071】つづいて、カーソルCSを画面S上で移動
させ、画面S上の点番号1の点(略して点1と記載す
る。以下同様である。)の位置を指示する。画面S上
の”X”及び”Y”の下欄には、カーソルCSが指示す
る位置のx座標値及びy座標値が各々表示され、カーソ
ルCSが画面S上を移動するに伴って、これらの座標値
も変化する。座標値が(120.0 、20.0)となるようにカ
ーソルCSを適宜移動させた上でマウス18をクリック
する。これにより図13に示すように、画面S上には前
記座標値に対応する位置に黒丸印が表示され、同時にそ
の近傍に”1”が表示される。画面S上の”X”及び”
Y”の下欄には、点1の確定した前記座標値が表示され
る。
Subsequently, the cursor CS is moved on the screen S, and the position of the point with the point number 1 on the screen S (abbreviated as point 1; the same applies hereinafter) is designated. The x-coordinate value and the y-coordinate value of the position indicated by the cursor CS are displayed in the lower columns of “X” and “Y” on the screen S, respectively, as the cursor CS moves on the screen S. Also changes. The mouse 18 is clicked after the cursor CS is appropriately moved so that the coordinate value becomes (120.0, 20.0). As a result, as shown in FIG. 13, a black circle is displayed on the screen S at a position corresponding to the coordinate value, and "1" is displayed near the black circle at the same time. “X” and “” on screen S
In the lower column of Y ", the determined coordinate value of point 1 is displayed.

【0072】つぎに、画面S上の”処理”をカーソルC
Sで指示しマウス18をクリックする。すると、画面S
は登録されたパターンデータの名称の一覧を表示する
(図示しない)。この一覧表示上で、登録されている複
数のセンシングのパターンデータの中から例えば3番目
のパターンデータを選択する。すなわち、カーソルCS
で該当するパターンデータの名称を指示した上で、マウ
ス18をクリックする。そうすると、前記一覧表示は画
面Sから消滅し、元の画像が現れ、”処理”の下欄に”
センシング3”と表示される。このとき、同時に”モー
ド”の下欄には”基準点”が表示される。すなわち、パ
ターンデータとしてセンシングのパターンデータを選択
したために、点1が自動的に基準点とみなされることを
表示する。ここでは、選択したセンシングの3番目のパ
ターンデータが、図6に示す上述のパターンデータであ
るとする。
Next, "processing" on the screen S is
Instruct by S and click the mouse 18. Then, screen S
Displays a list of registered pattern data names (not shown). On this list display, for example, the third pattern data is selected from a plurality of registered sensing pattern data. That is, the cursor CS
Is clicked with the mouse after indicating the name of the corresponding pattern data. Then, the list display disappears from the screen S, the original image appears, and “Process” is displayed in the lower column.
At this time, the "reference point" is displayed in the lower column of the "mode." That is, since the sensing pattern data is selected as the pattern data, the point 1 is automatically set as the reference. In this case, it is assumed that the third pattern data of the selected sensing is the above-described pattern data shown in FIG.

【0073】以上により、ステップ1の教示段階で入力
されたデータの組は図14のステップ1の行に示す通り
となる。センシングのパターンデータを選択した場合に
は、開先角度、切幅、ルートフェイス、トーチ11の移
動速度等の条件については入力の必要がない。それ
故、”開先”、”切幅”、”ルート”、及び”条件”の
下欄は空白のままであるか、又は入力禁止の記号(図1
4中の記号”−”)が表示される。
As described above, the data set input at the teaching stage of step 1 is as shown in the row of step 1 in FIG. When the sensing pattern data is selected, it is not necessary to input conditions such as a groove angle, a cutting width, a route face, and a moving speed of the torch 11. Therefore, the lower columns of “groove”, “cut width”, “root”, and “condition” are left blank or a symbol of input prohibition (FIG. 1).
The symbol "-" in 4 is displayed.

【0074】次に、第2の教示段階であるステップ2に
おける教示データの組の入力を行う。まずカーソルCS
で”ステップ”を指示した上で、マウス18をクリック
する。これにより、”ステップ”の下欄の表示が”2”
に変わる。以下、上記と同様の要領で、図14のステッ
プ2の行に示すようにデータの組を入力する。ステップ
1とステップ2でセンシングの第3のパターンデータを
選択しているために、ステップ1で教示した点1、ステ
ップ2で教示した点2は、それぞれ図6における基準点
B11、B12に対応づけられる。点番号の若い方、つ
まり点1の方が基準点B11に対応づけられる。すなわ
ち、基準点B11、B12の座標値として、各々点1、
点2の座標値が代入される。センシングの際の第2の基
準点である点2はワークWの輪郭線上に設定する。
Next, a set of teaching data is input in step 2 which is the second teaching stage. First, the cursor CS
Is clicked, and the mouse 18 is clicked. As a result, the display in the lower column of “Step” is changed to “2”.
Changes to Thereafter, in the same manner as above, a data set is input as shown in the row of step 2 in FIG. Since the third pattern data for sensing is selected in step 1 and step 2, point 1 taught in step 1 and point 2 taught in step 2 correspond to reference points B11 and B12 in FIG. 6, respectively. Can be The smaller point number, that is, point 1 is associated with the reference point B11. That is, as the coordinate values of the reference points B11 and B12, the points 1 and
The coordinate value of point 2 is substituted. Point 2 which is a second reference point at the time of sensing is set on the contour of the work W.

【0075】<アプローチ動作の教示>次に、第3及び
第4の教示段階であるステップ3、及び4において、ア
プローチ動作を教示する。各ステップでの入力が終了し
た時点での画面Sの下欄の表示は、図14のステップ
3、4の各行に示す通りである。ステップ3、4ではパ
ターンデータとして、アプローチ動作のパターンデータ
を選択する。各種登録されているアプローチ動作のパタ
ーンデータの中から、例えば2番目のパターンデータを
選択する。これにより、画面Sの”処理”の下欄には”
アプローチ2”が表示される。ここでは、選択したアプ
ローチの2番目のパターンデータが、図7に示す上述の
パターンデータであるとする。
<Teaching of Approach Operation> Next, in steps 3 and 4, which are the third and fourth teaching stages, an approach operation is taught. The display in the lower column of the screen S at the end of the input in each step is as shown in each row of steps 3 and 4 in FIG. In steps 3 and 4, the pattern data of the approach operation is selected as the pattern data. For example, the second pattern data is selected from various registered pattern data of the approach operation. As a result, in the lower column of “processing” of the screen S, “
Approach 2 "is displayed. Here, it is assumed that the second pattern data of the selected approach is the above-described pattern data shown in FIG.

【0076】ステップ3、4において各々点3、点4を
図13に示すように教示する。点3、点4は、それぞれ
図7における基準点B21、B22に対応づけられる。
ステップ番号の若い方、つまりステップ3で教示される
点である点3の方が基準点B21に対応づけられる。す
なわち、基準点B21、B22の座標値として、各々点
3、点4の座標値が代入される。基準点B22は切断開
始点であるから、点4は図13に示すように、切断線L
41の1端点であり、ワークWの切断開始点であるワー
クWの輪郭上の右下端に教示する。基準点B21は最初
の切断線に接近する方向を定める点である。トーチ11
は切断線へ滑らかに接近することが望ましく、それ故最
初に切断する切断線L41の切断開始点における接線上
に基準点B21が位置するように基準点B21の位置を
定めるのがよい。従って、点3は図13において最初に
切断すべき切断線であるL41の延長線上に教示するの
がよい。パターンデータとしてアプローチ動作のパター
ンデータを選択したために、”モード”の下欄には、点
3、或は点4が自動的に基準点とみなされることを意味
する”基準点”が表示される。
In steps 3 and 4, points 3 and 4 are taught as shown in FIG. Points 3 and 4 are respectively associated with reference points B21 and B22 in FIG.
The smaller step number, that is, the point 3 taught in step 3, is associated with the reference point B21. That is, the coordinate values of point 3 and point 4 are substituted for the coordinate values of reference points B21 and B22, respectively. Since the reference point B22 is a cutting start point, as shown in FIG.
41 is taught at the lower right corner on the contour of the work W, which is one end point of the work W and is a cutting start point of the work W. The reference point B21 is a point that determines the direction approaching the first cutting line. Torch 11
Desirably smoothly approaches the cutting line, and therefore, the position of the reference point B21 is preferably determined so that the reference point B21 is located on a tangent to the cutting start point of the cutting line L41 to be cut first. Therefore, point 3 should be taught on an extension of L41 which is a cutting line to be cut first in FIG. Since the pattern data of the approach operation is selected as the pattern data, "reference point" indicating that point 3 or point 4 is automatically regarded as the reference point is displayed in the lower column of "mode". .

【0077】また、パターンデータとしてアプローチ動
作のパターンデータを選択したために、開先角度、切
幅、ルートフェイス、及びトーチ11の移動速度等の条
件も入力される。切断開始点における切断面の仕上がり
良好にするためには、これらの入力データは切断加工に
おける入力データと同一にするのがよい。それ故、開先
角度として30.0度、切幅0.0mm 、ルートフェイス5.0mm
を入力する。これらの数値を入力するには、例えばカー
ソルCSで”開先”を指示し、マウス18をクリックし
た上で、キーボード17により数値を30.0と入力する。
以下同要領である。”開先”の下欄に入力する数値が正
であれば上度開先切断を意味し、逆に負であれば下度開
先切断を意味する。従ってこの例では、開先角度30度の
上度開先切断を教示している。
Since the pattern data of the approach operation is selected as the pattern data, conditions such as a groove angle, a cutting width, a root face, and a moving speed of the torch 11 are also input. In order to improve the finish of the cut surface at the cutting start point, it is preferable that these input data be the same as the input data in the cutting process. Therefore, the groove angle is 30.0 degrees, the cutting width is 0.0 mm, and the root face is 5.0 mm
Enter In order to input these numerical values, for example, "groove" is indicated by the cursor CS, the mouse 18 is clicked, and then the numerical value 30.0 is input by the keyboard 17.
The procedure is as follows. If the numerical value input in the lower column of “groove” is positive, it means upper groove cutting, and if negative, it means lower groove cutting. Therefore, in this example, the upper groove cutting at a groove angle of 30 degrees is taught.

【0078】ロボット制御盤14は、その内部の記憶装
置(図示しない)に、パーソナルコンピュータ15で作
成して転送される教示データとは別種類の、トーチ11
の動作に関する制御データを記憶している。これは、ト
ーチ11の移動速度、可燃性ガスの供給率、酸素ガスの
供給率などを指示する信号の組であり、幾通りかの組が
用意されておりその中から1を選択することができる。
画面S上の”条件”の下欄に、番号を入力することによ
り、これらの組の各1を選択する。この例では、例えば
番号”6”に対応する組を指定したために、”条件”の
下欄には”6”が表示されている。”条件”の下欄に番
号を入力する方法は、上述の”開先”等の下欄の数値を
入力する方法と同要領である。
The robot control panel 14 stores a torch 11 of a different type from the teaching data created and transferred by the personal computer 15 in a storage device (not shown) in the robot control panel 14.
Control data relating to the operation of. This is a set of signals indicating the moving speed of the torch 11, the supply rate of the flammable gas, the supply rate of the oxygen gas, and the like. Several sets are prepared, and one can be selected from among them. it can.
By inputting a number in the lower column of “condition” on the screen S, each one of these sets is selected. In this example, for example, a set corresponding to the number “6” is designated, and thus “6” is displayed in the lower column of “condition”. The method of inputting the number in the lower column of “condition” is the same as the method of inputting the numerical value of the lower column such as “groove”.

【0079】<第1の切断線に沿った切断の教示>次
に、第5の教示段階であるステップ5において、第1の
切断線L41に沿った切断動作を教示する。ステップ5
での入力が終了した時点での画面Sの下欄の表示は、図
14のステップ5の行に示す通りである。
<Teaching of Cutting along First Cutting Line> Next, in step 5, which is a fifth teaching stage, a cutting operation along the first cutting line L41 is taught. Step 5
The display in the lower column of the screen S at the time when the input in step S is completed is as shown in the row of step 5 in FIG.

【0080】まず、図13に示すように、切断線L41
の切断終了点の位置に点5を教示する。つぎに、処理の
種類として、切断を選択する。これにより、画面Sの”
処理”の下欄には”切断”が表示される。このとき同時
に、画面Sの”モード”の下欄には”線分”が表示され
る。ステップ5において、処理の種類として切断を選択
したために、ステップ5で教示した点5と、ステップ5
の直前のステップ4で教示された点4とを結ぶ線L41
が切断線とみなされる。切断線L41は、先のステップ
S13で、2次元CADを用いて直線として入力してい
るために、画面Sの”モード”の下欄には、切断線L4
1が直線であることを意味する”線分”を上述のように
表示する。
First, as shown in FIG.
The point 5 is taught at the position of the cutting end point. Next, cutting is selected as the type of processing. As a result, "
"Disconnect" is displayed in the lower column of "Process." At this time, "Line segment" is displayed in the lower column of "Mode" on the screen S. In step 5, disconnection is selected as the type of process. Therefore, point 5 taught in step 5 and step 5
L41 connecting point 4 taught in step 4 immediately before
Is regarded as a cutting line. Since the cutting line L41 is input as a straight line using the two-dimensional CAD in the previous step S13, the cutting line L4 is displayed in the lower column of the “mode” of the screen S.
"Line segment", which means that 1 is a straight line, is displayed as described above.

【0081】教示によって作成される切断の教示データ
は、前述の図11或は図12に示すような切断動作をト
ーチ11に指示することを内容とする。処理の種類とし
て切断を選択したために、開先角度、切幅、ルートフェ
イス、及びトーチ11の移動速度等の条件も入力され
る。すなわち、開先角度として30.0度、切幅0.0mm 、ル
ートフェイス5.0mm を入力する。上述のアプローチ動作
の教示におけると同様に、番号”6”に対応するトーチ
11の移動速度等の前記制御データの組を指定する。こ
のため、”条件”の下欄には”6”が表示されている。
The teaching data of the cutting created by the teaching has a content instructing the torch 11 to perform the cutting operation as shown in FIG. 11 or FIG. Since cutting is selected as the type of processing, conditions such as a groove angle, a cutting width, a root face, and a moving speed of the torch 11 are also input. That is, 30.0 degrees, a cutting width of 0.0 mm, and a root face of 5.0 mm are input as the groove angle. As in the teaching of the above-described approach operation, a set of the control data such as the moving speed of the torch 11 corresponding to the number “6” is designated. Therefore, “6” is displayed in the lower column of “condition”.

【0082】<コーナー処理の教示>第1の切断線L4
1とこれにつづく第2の切断線L42は、その接続点で
ある点5において滑らかに接続されていない。このた
め、切断線L41の切断が終了したのち、切断線L42
の切断をそのまま継続して行うと、接続点である点5に
おいて切断面の仕上がりが不良状態となる恐れがある。
これを避けるために、点5において、コーナー処理を施
すのが望ましい。特に、開先角度がゼロではない場合に
はコーナー処理の必要性が高い。このため、第6の教示
段階であるステップ6では、パターンデータとしてコー
ナー処理のパターンデータを選択する。ステップ6での
入力が終了した時点での画面Sの下欄の表示は、図14
のステップ6の行に示す通りである。
<Teaching corner processing> First cutting line L4
1 and the subsequent second cutting line L42 are not smoothly connected at point 5, which is the connection point. Therefore, after the cutting of the cutting line L41 is completed, the cutting line L42
If the cutting is continuously performed as it is, there is a possibility that the finish of the cut surface at the connection point 5 may be in a defective state.
In order to avoid this, it is desirable to perform corner processing at point 5. In particular, when the groove angle is not zero, the need for corner processing is high. Therefore, in step 6, which is the sixth teaching stage, the pattern data of the corner processing is selected as the pattern data. The display in the lower column of the screen S at the time when the input in step 6 is completed is shown in FIG.
As shown in the row of step 6 of FIG.

【0083】まず、画面Sの”No”の下欄に数値”
5”を入力する。つぎに、パターンデータとして、複数
種類が登録されているコーナー処理のパターンデータの
中から1を選択する。例えば3番目のコーナー処理のパ
ターンデータを選択する。その結果、画面Sの”処理”
の下欄には”コーナー3”が表示される。このとき同時
に、画面Sの”モード”の下欄には”基準点”が表示さ
れる。すなわち、パターンデータとしてコーナー処理の
パターンデータを選択したために、点5が自動的に基準
点とみなされることを表示する。ここでは、選択したコ
ーナー処理の3番目のパターンデータが、図8に示す上
述のパターンデータであるとする。それ故、点5が上述
の基準点B31に対応づけられ、基準点B31の座標値
として点5の座標値が代入される。
First, a numerical value “
5 "is input. Next, 1 is selected from the pattern data of the corner processing in which a plurality of types are registered as the pattern data. For example, the pattern data of the third corner processing is selected. As a result, the screen is displayed. "Processing" of S
"Corner 3" is displayed in the lower column. At the same time, a "reference point" is displayed in a lower column of "mode" on the screen S. That is, it is displayed that the point 5 is automatically regarded as the reference point because the pattern data of the corner processing is selected as the pattern data. Here, it is assumed that the third pattern data of the selected corner process is the above-described pattern data shown in FIG. Therefore, the point 5 is associated with the above-described reference point B31, and the coordinate value of the point 5 is substituted as the coordinate value of the reference point B31.

【0084】パターンデータとしてコーナー処理のパタ
ーンデータを選択したために、開先角度、切幅、ルート
フェイス、及びトーチ11の移動速度等の条件も入力さ
れる。すなわち、開先角度として30.0度、切幅0.0mm 、
ルートフェイス5.0mm を入力する。また、上述の切断動
作の教示におけると同様に、番号”6”に対応するトー
チ11の移動速度等の前記制御データの組を指定する。
このため、”条件”の下欄には”6”が表示されてい
る。
Since the pattern data of the corner processing is selected as the pattern data, conditions such as a groove angle, a cutting width, a root face, and a moving speed of the torch 11 are also input. That is, the groove angle is 30.0 degrees, the cutting width is 0.0 mm,
Enter the root face 5.0mm. Also, as in the teaching of the cutting operation described above, a set of the control data such as the moving speed of the torch 11 corresponding to the number “6” is designated.
Therefore, “6” is displayed in the lower column of “condition”.

【0085】<第2の切断線に沿った切断の教示>次
に、第7の教示段階であるステップ7において、第2の
切断線L42に沿った切断動作を教示する。ステップ7
での入力が終了した時点での画面Sの下欄の表示は、図
14のステップ7の行に示す通りである。
<Teaching of Cutting Along Second Cutting Line> Next, in step 7, which is a seventh teaching stage, a cutting operation along the second cutting line L42 is taught. Step 7
The display in the lower column of the screen S at the end of the input in step S is as shown in the row of step 7 in FIG.

【0086】まず、図13に示すように、切断線L42
の切断終了点の位置に点6を教示する。つぎに、処理の
種類として、切断を選択する。その結果、画面Sの”処
理”の下欄には”切断”が表示され、同時に、画面S
の”モード”の下欄には”円弧”が表示される。このス
テップ7において、処理の種類として切断を選択したた
めに、ステップ7で教示した点6と、ステップ7の直前
のステップ6で教示された点5とを結ぶ線L42が切断
線とみなされる。切断線L42は、先のステップS13
で、2次元CADを用いて円弧として入力しているため
に、画面Sの”モード”の下欄には、切断線L42が円
弧であることを意味する”円弧”を上述のように表示す
る。
First, as shown in FIG.
The point 6 is taught at the position of the cutting end point. Next, cutting is selected as the type of processing. As a result, “Disconnect” is displayed in the lower column of “Process” on the screen S, and at the same time,
In the lower column of "mode", "arc" is displayed. In this step 7, since cutting is selected as the processing type, the line L42 connecting the point 6 taught in step 7 and the point 5 taught in step 6 immediately before step 7 is regarded as a cutting line. The cutting line L42 corresponds to the previous step S13
Since the arc is input using the two-dimensional CAD, the "arc" indicating that the cutting line L42 is an arc is displayed in the lower column of the "mode" on the screen S as described above. .

【0087】つぎに、開先角度として30.0度、切幅0.0m
m 、ルートフェイス5.0mm を入力する。また、上述のコ
ーナー処理の教示におけると同様に、番号”6”に対応
するトーチ11の移動速度等の前記制御データの組を指
定する。このため、”条件”の下欄には”6”が表示さ
れている。
Next, the groove angle is 30.0 degrees and the cutting width is 0.0 m.
m and the root face 5.0 mm. Further, as in the teaching of the corner processing described above, a set of the control data such as the moving speed of the torch 11 corresponding to the number “6” is designated. Therefore, “6” is displayed in the lower column of “condition”.

【0088】<第3の切断線に沿った切断の教示>次
に、第8の教示段階であるステップ8において、第3の
切断線L43に沿った切断動作を教示する。ステップ8
での入力が終了した時点での画面Sの下欄の表示は、図
14のステップ8の行に示す通りである。
<Teaching of Cutting along Third Cutting Line> Next, in step 8, which is the eighth teaching stage, a cutting operation along the third cutting line L43 is taught. Step 8
The display in the lower column of the screen S at the end of the input in step S is as shown in the row of step 8 in FIG.

【0089】まず、図13に示すように、切断線L43
の切断終了点の位置に点7を教示する。つぎに、処理の
種類として、切断を選択する。その結果、画面Sの”処
理”の下欄には”切断”が表示され、同時に、画面S
の”モード”の下欄には”線分”が表示される。このス
テップ8において、処理の種類として切断を選択したた
めに、ステップ8で教示した点7と、ステップ8の直前
のステップ7で教示された点6とを結ぶ線L43が切断
線とみなされる。切断線L43は、先のステップS13
で、2次元CADを用いて直線として入力しているため
に、画面Sの”モード”の下欄には、切断線L43が直
線であることを意味する”線分”を上述のように表示す
る。
First, as shown in FIG.
The point 7 is taught at the position of the cutting end point. Next, cutting is selected as the type of processing. As a result, “Disconnect” is displayed in the lower column of “Process” on the screen S, and at the same time,
In the lower column of "mode", "line segment" is displayed. In this step 8, since cutting is selected as the type of processing, the line L43 connecting the point 7 taught in step 8 and the point 6 taught in step 7 immediately before step 8 is regarded as a cutting line. The cutting line L43 corresponds to the previous step S13
Since the line is input as a straight line using the two-dimensional CAD, a "line segment" indicating that the cutting line L43 is a straight line is displayed in the lower column of the "mode" on the screen S as described above. I do.

【0090】つぎに、開先角度として30.0度、切幅0.0m
m 、ルートフェイス5.0mm を入力する。また、上述のコ
ーナー処理の教示におけると同様に、番号”6”に対応
するトーチ11の移動速度等の前記制御データの組を指
定する。このため、”条件”の下欄には”6”が表示さ
れている。
Next, the groove angle was 30.0 degrees and the cutting width was 0.0 m.
m and the root face 5.0 mm. Further, as in the teaching of the corner processing described above, a set of the control data such as the moving speed of the torch 11 corresponding to the number “6” is designated. Therefore, “6” is displayed in the lower column of “condition”.

【0091】なお、切断線L42と切断線L43は、接
続点である点6において滑らかに接続するので、点6に
おけるコーナー処理は必要としない。それ故、切断線L
42に沿った切断に続いて、直接切断線L43に沿った
切断が継続すべく教示する。
Since the cutting line L42 and the cutting line L43 are smoothly connected at the connection point 6, the corner processing at the point 6 is not required. Therefore, the cutting line L
Following the cutting along the cutting line 42, it is taught that the cutting along the cutting line L43 is continued.

【0092】<逃げ動作の教示>最後に、第9の教示段
階であるステップ9において、逃げ動作を教示する。こ
のステップ9での入力が終了した時点での画面Sの下欄
の表示は、図14のステップ9の行に示す通りである。
パターンデータとして、逃げ動作のパターンデータを選
択する。各種登録されている逃げ動作のパターンデータ
の中から、例えば2番目のパターンデータを選択する。
これにより、画面Sの”処理”の下欄には”逃げ2”が
表示される。ここでは、選択した2番目の逃げ動作のパ
ターンデータが、図9に示す上述のパターンデータであ
るとする。
<Teaching of escape operation> Finally, at step 9 which is the ninth teaching stage, the escape operation is taught. The display in the lower column of the screen S at the time when the input in step 9 is completed is as shown in the row of step 9 in FIG.
The escape operation pattern data is selected as the pattern data. For example, the second pattern data is selected from various registered escape operation pattern data.
As a result, "Escape 2" is displayed in the lower column of "Process" on the screen S. Here, it is assumed that the selected pattern data of the second escape operation is the above-described pattern data shown in FIG.

【0093】ステップ9においては、点8を図13に示
すように教示する。点7、点8はそれぞれ図9における
基準点B41、B42に対応づけられる。ステップ番号
の若い方、つまりステップ8で教示される点である点7
の方が基準点B41に対応づけられる。すなわち、基準
点B41、B42の座標値として、各々点7、点8の座
標値が代入される。基準点B42は最終の切断線から離
れる方向を定める点である。トーチ11は切断線から滑
らかに離れることが望ましく、それ故最終に切断する切
断線L43の切断終了地点における接線上に基準点B4
2が位置するように基準点B42の位置を定めるのがよ
い。従って、点8は図13において最終に切断すべき切
断線であるL43の延長線上に教示するのがよい。パタ
ーンデータとして逃げ動作のパターンデータを選択した
ために、”モード”の下欄には、点8が自動的に基準点
とみなされることを意味する”基準点”が表示される。
In step 9, point 8 is taught as shown in FIG. Points 7 and 8 correspond to reference points B41 and B42 in FIG. 9, respectively. Point 7 which is the younger step number, that is, the point taught in step 8
Is associated with the reference point B41. That is, the coordinate values of the points 7 and 8 are substituted as the coordinate values of the reference points B41 and B42, respectively. The reference point B42 is a point that determines the direction away from the final cutting line. It is desirable that the torch 11 be separated smoothly from the cutting line, and therefore, the reference point B4
It is preferable to determine the position of the reference point B42 so that No. 2 is located. Therefore, the point 8 should be taught on the extension of L43 which is the cutting line to be finally cut in FIG. Since the escape operation pattern data is selected as the pattern data, "reference point" indicating that point 8 is automatically regarded as the reference point is displayed in the lower column of "mode".

【0094】また、パターンデータとして逃げ動作のパ
ターンデータを選択したために、開先角度、切幅、ルー
トフェイス、及びトーチ11の移動速度等の条件も入力
される。切断終了地点における切断面の仕上がり良好に
するためには、これらの入力データは切断加工における
入力データと同一にするのがよい。それ故、開先角度と
して30.0度、切幅0.0mm 、ルートフェイス5.0mm を入力
する。また、上述の切断の教示におけると同様に、番
号”6”に対応するトーチ11の移動速度等の前記制御
データの組を指定する。このため、”条件”の下欄に
は”6”が表示されている。
Since the escape operation pattern data is selected as the pattern data, conditions such as a groove angle, a cutting width, a root face, and a moving speed of the torch 11 are also input. In order to improve the finish of the cut surface at the cutting end point, it is preferable that these input data be the same as the input data in the cutting process. Therefore, enter 30.0 degrees, a cutting width of 0.0 mm, and a root face of 5.0 mm as the groove angle. Also, as in the above teaching of cutting, a set of the control data such as the moving speed of the torch 11 corresponding to the number “6” is designated. Therefore, “6” is displayed in the lower column of “condition”.

【0095】[図14の教示データに基づく動作]図1
5及び図16は、図14に示される上述の教示データに
基づいてトーチ11が動作する様子を模式的に示す動作
説明図である。ステップS14で作成された図14に示
される教示データは、ステップS15においてNC形式
の教示データに変換される。このときに、上述の前処理
のパターンデータ、及び後処理のパターンデータが、図
14に示すセンシングから逃げ動作までの教示データに
付加されて、NC形式の教示データに変換される。教示
データをステップ15でNC形式の教示データに変換す
る過程を経ずして、ステップS14から直接にステップ
S16へ至ってロボット座標系での教示データに変換す
る場合には、ステップ16において、前処理のパターン
データ、及び後処理のパターンデータが、図14に示す
センシングから逃げ動作までの教示データに付加され
て、ロボット座標系での教示データに変換される。
[Operation Based on Teaching Data of FIG. 14] FIG.
FIGS. 5 and 16 are operation explanatory diagrams schematically showing how the torch 11 operates based on the above-described teaching data shown in FIG. The teaching data shown in FIG. 14 created in step S14 is converted into NC format teaching data in step S15. At this time, the pattern data of the pre-processing and the pattern data of the post-processing described above are added to the teaching data from the sensing to the escape operation shown in FIG. 14 and converted into the teaching data in the NC format. In a case where the teaching data is not directly converted into the teaching data in the NC format in step 15 but directly proceeds from step S14 to step S16 and is converted into teaching data in the robot coordinate system, in step 16, the preprocessing is performed. And the post-processing pattern data are added to the teaching data from sensing to the escape operation shown in FIG. 14 and converted into teaching data in the robot coordinate system.

【0096】図15、16において、括弧()中の番号
は、点番号である。すなわち、(1)〜(8)は、各々
図13における点1〜点8に対応する点の点番号であ
る。括弧()の付かない数値は、距離をミリメートル
(mm)単位で表現したものである。記号P1〜P52、
及び記号B11〜B42は、いずれも図5〜図10にお
いて同一の記号で表現されるトーチ11の位置、及び基
準点に対応する。座標軸X、Y、ZはNC座標系におけ
る座標軸であり、ワーク座標系における座標軸x、y、
zは、これらの各々に平行であるように設定されていた
ものとする。図13に示す形状をなし、厚さ10mmのワー
クWを、ワーク取付台WF上の所定の位置に取付け固定
したのち、教示データに基づいた切断加工ロボットRB
の動作を開始する。
In FIGS. 15 and 16, the numbers in parentheses are point numbers. That is, (1) to (8) are point numbers of points corresponding to points 1 to 8 in FIG. Numerical values without parentheses indicate distances in millimeters (mm). Symbols P1 to P52,
And the symbols B11 to B42 correspond to the position of the torch 11 and the reference point represented by the same symbols in FIGS. Coordinate axes X, Y, Z are coordinate axes in the NC coordinate system, and coordinate axes x, y,
It is assumed that z has been set to be parallel to each of these. A work W having a shape shown in FIG. 13 and having a thickness of 10 mm is mounted and fixed at a predetermined position on a work mount WF, and then a cutting robot RB based on the teaching data.
Start operation.

【0097】<前処理>切断加工ロボットRBの動作を
開始すると、まずトーチ11は、前処理を行う。すなわ
ち、トーチ11は初期の位置である待機位置P1から点
P2を経て点P3へ移動し、ここで種火を着火した上
で、再び点P2を経て点P1へ戻る。つづいて、センシ
ングの開始点である点P4(或は点P11)へ移動す
る。
<Preprocessing> When the operation of the cutting robot RB is started, first, the torch 11 performs preprocessing. That is, the torch 11 moves from the standby position P1, which is the initial position, to the point P3 via the point P2, ignites a pilot flame, and returns to the point P1 again via the point P2. Then, it moves to point P4 (or point P11) which is the start point of sensing.

【0098】<センシング>次に、トーチ11はセンシ
ングを行う。まず、トーチ11は点P11の位置におい
て、Z軸に対して45度の角度をなすようにその向きを変
える。つづいて、トーチ11は点P11から移動を開始
し、点P12を経たのち点P13へ向かう中でセンシン
グを行う。ワークWの表面にトーチ11に付随する探針
22の先端が接触したことが検出器25により検出され
ると、その位置、特にZ座標値を記憶するとともにトー
チ11はその運動の方向を変えて、点P12へ逆戻りす
る。つづいて、点P14へ向かって移動し、点P14、
点P15を順に経た後、点P13へ向い、その中で再び
センシングを行う。探針22の先端がワークWの表面に
接触したときのトーチ11の位置、特にY座標値を記憶
する。センシングの後、トーチ11は移動の方向を変え
て点P15へ逆戻りする。つづいて、トーチ11は点P
14を経た後、アプローチ動作の開始点である点P16
(又は点P21)へ移動する。
<Sensing> Next, the torch 11 performs sensing. First, the torch 11 changes its direction at the position of the point P11 so as to form an angle of 45 degrees with the Z axis. Subsequently, the torch 11 starts moving from the point P11, and performs sensing while moving to the point P13 after passing through the point P12. When the detector 25 detects that the tip of the probe 22 attached to the torch 11 has come into contact with the surface of the work W, the position, particularly the Z coordinate value, is stored, and the direction of the movement of the torch 11 is changed. , Back to the point P12. Then, it moves toward the point P14, and the point P14,
After passing through the points P15 in order, the flow goes to the point P13, and sensing is performed again therein. The position of the torch 11 when the tip of the probe 22 comes into contact with the surface of the work W, in particular, the Y coordinate value is stored. After the sensing, the torch 11 changes its moving direction and returns to the point P15. Subsequently, the torch 11 is at the point P
After passing through point P16, which is the starting point of the approach operation
(Or move to point P21).

【0099】以上のセンシングにおいて記憶したZ座標
値、及びY座標値を、ワークWの対応する位置の本来の
Z座標値、及びY座標値と比較して、偏差が認められる
と、センシング以降の動作に関わる教示データにおける
トーチ11のZ座標値、及びY座標値から、これらの偏
差を差し引いて補正する。ただし、トーチ11の位置
が、はじめからNC座標系で与えられているパターンデ
ータ、すなわち後処理のパターンデータに関わる座標値
は補正されない。それ故、例えば点P16〜P51、点
3〜点8の座標値は補正されるが、点P52の座標値は
補正を受けない。
The Z coordinate value and the Y coordinate value stored in the above sensing are compared with the original Z coordinate value and the Y coordinate value of the corresponding position of the work W. Correction is made by subtracting these deviations from the Z coordinate value and the Y coordinate value of the torch 11 in the teaching data relating to the operation. However, the pattern data in which the position of the torch 11 is given in the NC coordinate system from the beginning, that is, the coordinate values related to the post-processing pattern data are not corrected. Therefore, for example, the coordinate values of points P16 to P51 and points 3 to 8 are corrected, but the coordinate values of point P52 are not corrected.

【0100】ワークWの取付位置のX方向の偏差、及び
ワークWの向きを含めた取付位置の偏差を検出し補正す
るためには、センシングを更にワークWの多数の箇所に
ついて行う必要がある。この例では簡単のために、上記
のようにワークWの取付位置のZ方向及びY方向の偏差
のみを補正する。なお図15、図16には、図が複雑に
なることを避けるために、これらの偏差がない場合を図
示している。それ故、ワーク座標系とNC座標系の対応
する座標軸(例えばz軸とZ軸)は互いに平行である。
In order to detect and correct the deviation in the X direction of the mounting position of the work W in the X direction and the deviation of the mounting position including the direction of the work W, it is necessary to further perform sensing on a large number of locations on the work W. In this example, for the sake of simplicity, only the deviation in the Z direction and the Y direction of the mounting position of the workpiece W is corrected as described above. FIGS. 15 and 16 show the case where there are no deviations in order to avoid complicating the drawing. Therefore, the corresponding coordinate axes (for example, the z axis and the Z axis) of the workpiece coordinate system and the NC coordinate system are parallel to each other.

【0101】<アプローチ動作>点P16(或は点P2
1)へ達したトーチ11は、つづいてアプローチ動作を
開始する。点3(基準点B21)は第1の切断線L41
の延長線上の、点4(基準点B22)から20mmの距離に
ある。点P22は前記延長線上の、点3から20mmの距離
にあり、点P22は当該延長線上の点P21から30mmの
距離の位置から更にz軸の正方向に20mm離れた位置にあ
る。
<Approach Operation> Point P16 (or point P2
The torch 11 that has reached 1) subsequently starts an approach operation. Point 3 (reference point B21) is the first cutting line L41
At a distance of 20 mm from point 4 (reference point B22). The point P22 is located at a distance of 20 mm from the point 3 on the extension line, and the point P22 is located at a position further 20 mm away from the point P21 on the extension line at a distance of 30 mm in the positive direction of the z-axis.

【0102】トーチ11は、点P21、点P21、点3
(基準点B21)、点4(基準点B22)を結ぶ各線分
を、開先角度、切幅、ルートフェイスの指定値に基づい
た所定の方向及び距離をもって平行移動して得られる軌
跡を辿って、かつ開先角度によって定まる所定の向きを
保ちつつ移動する。まず、トーチ11は、点21から点
21を前記の要領で平行移動した点Q21へ移動し、更
に向きを前記所定の向きへ変える。そののち、その向き
を維持したまま前記の軌跡に沿って移動し、点4を前記
要領で平行移動した点Q22に至る。
The torch 11 has points P21, P21, 3
A trajectory obtained by translating each line segment connecting (reference point B21) and point 4 (reference point B22) with a predetermined direction and distance based on a specified value of a groove angle, a cutting width, and a root face is traced. And moves while maintaining a predetermined direction determined by the groove angle. First, the torch 11 moves the point 21 from the point 21 to the point Q21 which has been translated in the above-described manner, and further changes its direction to the predetermined direction. After that, it moves along the above-mentioned trajectory while maintaining its orientation, and reaches the point Q22 where the point 4 is translated in the above-described manner.

【0103】トーチ11は点Q22において一旦停止
し、種火でワークWを予熱する。予熱が終わるとトーチ
11は酸素炎の噴出を開始する。トーチ11の前記軌
跡、及び前記所定の向きについては、次の切断について
の記述の中で説明する。
The torch 11 temporarily stops at the point Q22, and preheats the work W with a pilot flame. When the preheating is completed, the torch 11 starts jetting an oxygen flame. The trajectory of the torch 11 and the predetermined direction will be described in the description of the next cutting.

【0104】<切断>トーチ11は点Q22からワーク
Wの切断を開始する。開先角度を30.0度、切幅を0.0mm
、ルートフェイスを5.0mm に指定しているために、第
1の切断線L41に沿った切断は、切断線L41とは数
1に基づく2.89mmの距離をもって離れたワークWの主面
上の線M41に沿って実行される。点Q22は線M41
の一端点に位置する。トーチ11の中心軸Axは常に線
M41に垂直でかつz軸とは開先角度である30度の角度
をなして上度開先切断を実行する。
<Cutting> The torch 11 starts cutting the work W from the point Q22. Groove angle 30.0 degrees, cutting width 0.0mm
Since the root face is specified to be 5.0 mm, the cutting along the first cutting line L41 is a line on the main surface of the work W separated from the cutting line L41 by a distance of 2.89 mm based on Equation 1. The processing is executed according to M41. Point Q22 is line M41
Is located at one end of. The center axis Ax of the torch 11 is always perpendicular to the line M41, and forms an angle of 30 °, which is a groove angle with the z-axis, to perform the upward groove cutting.

【0105】上記のアプローチ動作におけるトーチ11
の軌跡及び向きは、切断におけるトーチ11の軌跡及び
向きと同要領で決まる。すなわち、アプローチ動作にお
いて、開先角度、切幅、ルートフェイスを切断における
と同一の値に指定しているために、これに対応してトー
チ11はその狙い位置が、点P21、P22、点3(基
準点B21)、点4(基準点B22)を結ぶ各線分を、
これら各線分及びz軸に垂直な方向に、数1で与えられ
る2.89mmの距離をもって平行移動させて得られる軌跡に
そって移動する。トーチ11の中心軸Axは常に前記軌
跡に垂直でかつz軸とは開先角度である30度の角度をな
す。
The torch 11 in the above approach operation
Is determined in the same manner as the trajectory and direction of the torch 11 in cutting. That is, in the approach operation, the groove angle, the cutting width, and the root face are designated to the same values as in the cutting, and accordingly, the target positions of the torch 11 are set to the points P21, P22, and P3. Each line segment connecting (reference point B21) and point 4 (reference point B22)
The robot moves along a trajectory obtained by performing parallel translation at a distance of 2.89 mm given by Equation 1 in a direction perpendicular to each of these line segments and the z-axis. The central axis Ax of the torch 11 is always perpendicular to the trajectory and forms an angle of 30 degrees with the z axis, which is a groove angle.

【0106】したがって、トーチ11はアプローチ動作
から第1の切断線に沿った切断へ、同一姿勢を保ったま
ま、かつ所定の軌跡に沿って滑らかに移行する。このた
め、第1の切断線に沿った切断の開始点において、切断
面の良好な仕上がりが実現する。
Therefore, the torch 11 smoothly moves from the approach operation to the cutting along the first cutting line while keeping the same posture and along a predetermined trajectory. For this reason, at the starting point of the cutting along the first cutting line, a good finish of the cut surface is realized.

【0107】第1の切断線に沿った切断の後には、コー
ナー処理、第2の切断線に沿った切断、及び第3の切断
線に沿った切断が後続する。第2、第3の切断線に沿っ
た切断は、第1の切断線に沿った切断と同要領で実行さ
れる。すなわちトーチ11は、その狙い位置が、切断線
L42、L43から数1で与えられる2.89mmの距離をも
って離れたワークWの主面上の線M42、M43を辿
り、その中心軸Axが線M42、M43に常時垂直をな
しかつワークWの主面の法線に対して30度の角度を成す
ように移動する。これにより、直線形状の切断線L41
だけでなく、円弧の形状をなす切断線L42、L43に
沿った切断においても、所定の開先角度、ルートフェイ
ス等を有した開先切断を実現する。
After the cutting along the first cutting line, corner processing, cutting along the second cutting line, and cutting along the third cutting line follow. The cutting along the second and third cutting lines is executed in the same manner as the cutting along the first cutting line. That is, the torch 11 follows the lines M42 and M43 on the main surface of the work W separated from the cutting lines L42 and L43 by a distance of 2.89 mm given by Equation 1, and the central axis Ax is the line M42. The workpiece W is always perpendicular to M43 and moves so as to form an angle of 30 degrees with the normal to the main surface of the work W. As a result, the linear cutting line L41
Not only that, but also along the cutting lines L42 and L43 having an arc shape, a groove cutting having a predetermined groove angle, a root face, and the like is realized.

【0108】<コーナー処理>教示データに基づいて、
切断線L41に沿った切断と切断線L42に沿った切断
の接続点(点5)において、コーナー処理を実行する。
図16にコーナー処理におけるトーチ11の動作を拡大
して示す。図16において、線分L51は切断線である
線分L41の延長線上にあり、線分L41の端点である
点5を一端とする長さ20mmの線分である。線分L52は
同じく前記延長線上にあり、線分L51に隣接した長さ
2.89mmの線分である。長さ2.89mmは数1で与えられる距
離であり、コーナー処理における開先角度、切幅、ルー
トフェイスを切断におけると同一の値に指定しているた
めに、数1で与えられる前記距離は切断における前記距
離と同一の値となる。線分L53は線分L51と線分L
52の接続点P61を一端とする長さ2.89mmの線分であ
り、線分L51に直角に交わる。線分L57は、切断線
である円弧L42の点5における接線上の長さ20mmの点
5を一端とする線分である。線分L56は同じく前記接
線上にあり、線分L57に隣接した長さ2.89mmの線分で
ある。線分L55は線分L56と線分L57の接続点P
62を一端とする長さ2.89mmの線分であり、線分L57
に直角に交わる。円弧L54は点P61と点P62を両
端とする半径20mmの円弧である。
<Corner processing> Based on the teaching data,
At the connection point (point 5) between the cutting along the cutting line L41 and the cutting along the cutting line L42, a corner process is performed.
FIG. 16 shows an enlarged operation of the torch 11 in the corner processing. In FIG. 16, a line segment L51 is on the extension of the line segment L41 which is a cutting line, and is a line segment having a length of 20 mm and having one end at a point 5 which is an end point of the line segment L41. The line segment L52 is also on the extension line, and has a length adjacent to the line segment L51.
2.89mm line segment. The length 2.89 mm is the distance given by Equation 1. Since the groove angle, cutting width, and root face in the corner processing are specified to be the same values as in the cutting, the distance given by Equation 1 is the cutting. Has the same value as the above distance. Line segment L53 is line segment L51 and line segment L
A line segment having a length of 2.89 mm and having the connection point P61 of 52 as one end intersects the line segment L51 at right angles. The line segment L57 is a line segment having a point 5 having a length of 20 mm on the tangent line at the point 5 of the arc L42, which is a cutting line, as one end. The line segment L56 is also on the tangent line and is a line segment having a length of 2.89 mm adjacent to the line segment L57. Line segment L55 is a connection point P between line segment L56 and line segment L57.
A line segment having a length of 2.89 mm and having 62 as one end, and a line segment L57
Cross at right angles. The arc L54 is an arc having a radius of 20 mm with both ends of the points P61 and P62.

【0109】トーチ11は、その狙い位置が線分又は円
弧L51〜L57、及びL42の各々から距離2.89mmを
もって離れたワークWの主面又はその延長平面上の、線
分又は円弧M51〜M57、及びM58を辿り、その中
心軸Axが線分又は円弧M51〜M58に常時垂直をな
しかつワークWの主面の法線に対して開先角度30度を成
すように移動する。このためトーチ11は、線分M52
と線分M53の接続点である点Q61と、線分M55と
線分M56の接続点である点Q62に位置するときに
は、中心軸Axの向きを変える。
The torch 11 has a target position of a line or an arc M51 to M57 on the main surface of the work W or an extension plane thereof at a distance of 2.89 mm from each of the line or the arc L51 to L57 and L42. , And move so that the central axis Ax thereof is always perpendicular to the line segment or the arcs M51 to M58 and forms a groove angle of 30 degrees with the normal to the main surface of the work W. For this reason, the torch 11 is
When it is located at a point Q61 which is a connection point of the line segment M53 and a point Q62 which is a connection point of the line segment M55 and the line segment M56, the direction of the central axis Ax is changed.

【0110】コーナー処理では、以上のようにトーチ1
1が動作するので、第1の切断線L41に沿った切断に
よって形成される切断面C41と第2の切断線L42に
沿った切断によって形成される切断面C42とが共に、
両者の境界線D41近傍においても乱れることなく、両
者が境界線D41において鋭いエッジを形成して接続す
る。
In the corner processing, the torch 1
1 operates, the cutting plane C41 formed by cutting along the first cutting line L41 and the cutting plane C42 formed by cutting along the second cutting line L42 are both
The two lines form a sharp edge at the boundary line D41 and are connected without being disturbed near the boundary line D41.

【0111】<逃げ動作>トーチ11が、第3の切断線
L43に沿った切断の終了点であり点7(基準点B4
1)に対応する点Q41に達すると、切断を終了し、逃
げ動作に移行する。点8(基準点B42)は第3の切断
線L43の延長線上の、点7から20mmの距離にある。点
P41は前記延長線上の、点8から20mmの距離にあり、
点P42(P51)は当該延長線上の、点P41から30
mmの距離の位置から更にz軸の正方向に20mm離れた位置
にある。
<Escape Operation> The torch 11 is the end point of the cutting along the third cutting line L43 and the point 7 (reference point B4
When the point Q41 corresponding to 1) is reached, the cutting is terminated and the operation shifts to the escape operation. Point 8 (reference point B42) is a distance of 20 mm from point 7 on the extension of the third cutting line L43. Point P41 is at a distance of 20 mm from point 8 on the extension line,
Point P42 (P51) is 30 points from point P41 on the extension line.
It is further 20 mm away from the distance of mm in the positive direction of the z-axis.

【0112】トーチ11は、点7、点8、点P41、点
P42を結ぶ各線分を、これら各線分及びz軸に垂直な
方向に、数1で与えられる2.89mmの距離をもって平行移
動して得られる軌跡を辿って、かつ中心軸Axが常に前
記軌跡に垂直でかつz軸とは開先角度である30度の角度
を維持しつつ移動する。数1で与えられる距離は、逃げ
動作における開先角度、切幅、ルートフェイスを切断に
おけると同一の値に指定しているために、切断における
前記距離と同一の値(2.89mm)となる。トーチ11が噴
出する酸素炎は点P41で消火され、その後は種火炎が
維持される。
The torch 11 translates each line segment connecting the point 7, the point 8, the point P41, and the point P42 in a direction perpendicular to the line segment and the z-axis at a distance of 2.89 mm given by Expression 1. The trajectory moves along the obtained trajectory, and the central axis Ax is always perpendicular to the trajectory and maintains an angle of 30 degrees with the z-axis, which is a groove angle. The distance given by Expression 1 has the same value (2.89 mm) as the distance in cutting since the groove angle, cutting width, and root face in the relief operation are designated to the same values as in cutting. The oxygen flame spouted by the torch 11 is extinguished at the point P41, and the seed flame is maintained thereafter.

【0113】このように逃げ動作が実行されるので、ト
ーチ11は第3の切断線に沿ったっ切断から逃げ動作へ
と、同一姿勢を保ったまま、かつ所定の軌跡に沿って滑
らかに移行する。このため、第3の切断線に沿った切断
の終了地点において、切断面の良好な仕上がりが実現す
る。
Since the escape operation is performed as described above, the torch 11 smoothly moves along the predetermined trajectory from the cutting along the third cutting line to the escape operation while maintaining the same posture. . Therefore, at the end point of the cutting along the third cutting line, a good finish of the cut surface is realized.

【0114】<後処理>トーチ11は、その位置が逃げ
処理の最終地点Q42に達すると、つづいて後処理を実
行する。トーチ11は、点Q42においてその向きをZ
軸に沿った方向へ転換し、点P51へ移動する。トーチ
11は、点P51へ達すると待機位置であるP52(P
1)へ移動し静止して、教示データに基づく全ての動作
を終了する。
<Post-Processing> When the torch 11 reaches the final point Q42 of the escape process, the torch 11 executes the post-process. The torch 11 changes its orientation to Z at point Q42.
It changes in the direction along the axis, and moves to the point P51. When the torch 11 reaches the point P51, the torch 11 is at the standby position P52 (P
Move to 1) and stop, and end all the operations based on the teaching data.

【0115】[この実施例における効果]以上のよう
に、この実施例における切断加工ロボットRBでは、前
処理、センシング、アプローチ動作、コーナー処理、逃
げ動作、後処理の各動作段階毎にパターンデータをあら
かじめ作成し、登録する。これらの動作は、図5〜図1
2にその1例を示したように、何れもトーチ11の3次
元空間上の動作を含んだ、しかも熟練者の高度な技能を
も盛り込んだ複雑な動作である。これらのパターンデー
タを一旦登録することにより、マウス18を用いてCR
T16の画面上のメニューを選択するだけで、熟練者の
高等技能をも反映した切断加工ロボットRBの動作の教
示を容易に行うことができる。
[Effects of this embodiment] As described above, in the cutting robot RB of this embodiment, the pattern data is obtained for each operation stage of pre-processing, sensing, approach operation, corner processing, escape operation, and post-processing. Create and register in advance. These operations are shown in FIGS.
As shown in FIG. 2, one example of each operation is a complicated operation that includes the operation of the torch 11 in a three-dimensional space and also incorporates the advanced skills of a skilled person. Once these pattern data are registered, the CR
Only by selecting the menu on the screen of T16, it is possible to easily teach the operation of the cutting robot RB that reflects the advanced skills of the skilled person.

【0116】上記各動作段階の中で、センシング、アプ
ローチ動作、コーナー処理、及び逃げ動作に関するパタ
ーンデータは、トーチ11の動作の位置、方向を指定す
る必要がある。2次元CADで作成され、CRT16の
画面上に表示したワークWの2次元形状の中に、所定の
基準点をマウス18を用いて指定するだけで、指定すべ
きトーチ11の位置、方向を容易に教示することができ
る。
In each of the above operation stages, it is necessary to designate the position and direction of the operation of the torch 11 for the pattern data relating to the sensing, approach operation, corner processing and escape operation. The position and direction of the torch 11 to be specified can be easily determined only by using the mouse 18 to specify a predetermined reference point in the two-dimensional shape of the work W created by the two-dimensional CAD and displayed on the screen of the CRT 16. Can be taught.

【0117】上記の各動作段階の中で、切断について
は、開先角度、ルートフェイス、切幅などの3次元開先
切断に関わる条件を、キーボード17を用いてこれらの
数値を入力するだけで容易に教示できる。トーチ11
は、切断線に関する2次元CADによるデータと上記条
件にもとづいて、線分だけでなく円弧形状の切断線に沿
って、しかもトーチ11の狙い位置を中心軸Ax方向に
も最適な位置に保ちながら、複雑な3次元開先切断を実
行することができる。
In each of the above-mentioned operation steps, the cutting conditions such as the groove angle, the root face, the cutting width and the like relating to the three-dimensional groove cutting can be obtained by simply inputting these numerical values using the keyboard 17. Easy to teach. Torch 11
Is based not only on the line but also on the arc-shaped cutting line based on the two-dimensional CAD data on the cutting line and the above conditions, while keeping the target position of the torch 11 at the optimum position also in the direction of the central axis Ax. In addition, complicated three-dimensional groove cutting can be performed.

【0118】上記の各動作段階の中で、切断につながる
アプローチ動作、コーナー処理、及び逃げ動作に関する
パターンデータにおいても、切断動作の教示におけると
同要領で、複雑な3次元開先切断に関わる条件を容易に
教示することができる。その結果、これらの動作が切断
の動作と滑らかに接続され、良好な切断面を形成するこ
とができる。
In each of the operation steps described above, the pattern data relating to the approach operation, corner processing, and relief operation leading to the cutting, as well as the conditions for the complicated three-dimensional groove cutting, are the same as in the teaching of the cutting operation. Can be easily taught. As a result, these operations are smoothly connected to the cutting operation, and a good cut surface can be formed.

【0119】[その他の実施例]エンドエフェクタの複
雑な3次元動作を含むパターンデータをあらかじめ作成
し登録しておき、登録されたパターンデータの中から選
択することにより教示を行うこの発明は、上記実施例に
示した切断加工ロボットだけではなく、例えば溶接ロボ
ットなど、加工ロボット一般に実施することができる。
[Other Embodiments] The present invention, in which pattern data including a complicated three-dimensional operation of an end effector is created and registered in advance, and teaching is performed by selecting from the registered pattern data, is described above. Not only the cutting robot shown in the embodiment but also a general processing robot such as a welding robot can be used.

【0120】[0120]

【0121】[0121]

【発明の効果】 この発明における請求項に記載の加工
ロボットのオフライン教示方法では、画像表示手段にワ
ークの平面画像を表示し、この平面画像に基づいて教示
を行い、しかも予め作成し登録された、位置の指定を要
するエンドエフェクタの3次元動作を指定して、更に基
準点を平面画像上に指定することによりその位置指定を
行うことにより教示する。このため、熟練者の高度な技
能をも盛り込んだエンドエフェクタの姿勢を含む複雑な
3次元動作の教示を、平面画像に基づいてエンドエフェ
クタの2次元動作を教示する従来の技術と同等の操作の
容易さ、能率で実行することができる効果がある。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an offline teaching method for a machining robot, wherein a planar image of a workpiece is displayed on an image display means, teaching is performed based on the planar image, and the workpiece is prepared and registered in advance. In addition, teaching is performed by designating a three-dimensional operation of the end effector which requires designation of a position, and further designating a reference point on a planar image to designate the position. For this reason, the teaching of a complicated three-dimensional operation including the posture of the end effector, which also incorporates the advanced skills of a skilled person, is performed by an operation equivalent to the conventional technology of teaching the two-dimensional operation of the end effector based on a planar image. There is an effect that can be executed with ease and efficiency.

【0122】この発明における請求項及びに記載の
加工ロボットのオフライン教示方法では、画像表示手段
にワークの平面画像を表示し、この平面画像に基づいて
教示を行い、切断線を平面画像上に指定し、切断線に付
随する開先角度、ルートフェイス等の切断条件を入力す
ることにより、エンドエフェクタの姿勢を含む複雑な3
次元動作の教示を行う。このため、複雑な3次元開先切
断の教示を、平面画像に基づいてエンドエフェクタの2
次元動作を教示する従来の技術と同等の操作の容易さ、
能率で実行することができる効果がある。
In the off-line teaching method for a machining robot according to the second and third aspects of the present invention, a plane image of the workpiece is displayed on the image display means, teaching is performed based on the plane image, and the cutting line is displayed on the plane image. specified, included angle associated with the cutting line, by entering the cutting conditions such as the root face, complex 3 including the attitude of the end effector
Teaches dimensional motion. For this reason, the teaching of complicated three-dimensional groove cutting is performed by the end effector 2 based on the planar image.
Ease of operation equivalent to conventional technology teaching dimensional motion,
There is an effect that can be executed efficiently.

【0123】この発明における請求項に記載の加工ロ
ボットのオフライン教示方法では、更に、教示した切断
線及び切断条件にもとづいて、中心軸方向のエンドエフ
ェクタの狙い位置を、切断を行う上で最も適した位置で
あるワークの表面上の位置に保った切断を実現する。こ
のため、エンドエフェクタの中心軸方向の最適な狙い位
置の教示をも、平面画像に基づいてエンドエフェクタの
2次元動作を教示する従来の技術と同等の操作の容易
さ、能率で実行することができる効果がある。
In the off-line teaching method for a machining robot according to a third aspect of the present invention, the target position of the end effector in the direction of the center axis is most determined when cutting based on the taught cutting line and cutting conditions. Achieve cutting at a suitable position on the surface of the workpiece. For this reason, the teaching of the optimal target position in the center axis direction of the end effector can be performed with the same ease and efficiency as the conventional technique of teaching the two-dimensional operation of the end effector based on the planar image. There is an effect that can be done.

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

【図1】この発明の一実施例による教示作業の概略手順
を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a schematic procedure of a teaching operation according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例による切断加工ロボットシ
ステムの構成を示す概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration of a cutting robot system according to one embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例による切断加工ロボットの
動作の概略手順を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a schematic procedure of an operation of the cutting robot according to one embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例によるセンシングを行うた
めの装置の概略構成を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an apparatus for performing sensing according to an embodiment of the present invention.

【図5】この発明の一実施例による前処理のパターンデ
ータの一例の内容を説明する動作説明図である。
FIG. 5 is an operation explanatory diagram for explaining the contents of an example of preprocess pattern data according to an embodiment of the present invention;

【図6】この発明の一実施例によるセンシングのパター
ンデータの一例の内容を説明する動作説明図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of sensing pattern data according to an embodiment of the present invention;

【図7】この発明の一実施例によるアプローチ動作のパ
ターンデータの一例の内容を説明する動作説明図であ
る。
FIG. 7 is an operation explanatory diagram illustrating an example of pattern data of an approach operation according to an embodiment of the present invention;

【図8】この発明の一実施例によるコーナー処理のパタ
ーンデータの一例の内容を説明する動作説明図である。
FIG. 8 is an operation explanatory diagram illustrating an example of the contents of pattern data of corner processing according to an embodiment of the present invention;

【図9】この発明の一実施例による逃げ動作のパターン
データの一例の内容を説明する動作説明図である。
FIG. 9 is an operation explanatory diagram illustrating an example of the content of pattern data of an escape operation according to an embodiment of the present invention;

【図10】この発明の一実施例による後処理のパターン
データの1例の内容を説明する動作説明図である。
FIG. 10 is an operation explanatory diagram for explaining the contents of an example of post-processing pattern data according to an embodiment of the present invention;

【図11】この発明の一実施例による上度開先切断加工
時のトーチの動作を説明する動作説明図である。
FIG. 11 is an operation explanatory diagram for explaining an operation of the torch at the time of upper groove cutting according to an embodiment of the present invention;

【図12】この発明の一実施例による下度開先切断加工
時のトーチの動作を説明する動作説明図である。
FIG. 12 is an operation explanatory diagram for explaining an operation of the torch at the time of lower groove cutting according to an embodiment of the present invention;

【図13】この発明の一実施例による教示の最終段階で
CRTの画面に表示される画像である。
FIG. 13 is an image displayed on a CRT screen at the final stage of teaching according to an embodiment of the present invention.

【図14】この発明の一実施例による教示段階ごとにC
RTの下欄に表示される教示データの組の一覧である。
FIG. 14 shows C at each teaching stage according to an embodiment of the present invention.
It is a list of a set of teaching data displayed in the lower column of RT.

【図15】この発明の一実施例による図14に示す教示
データに基づいてトーチが動作する様子を模式的に示す
動作説明図である。
FIG. 15 is an operation explanatory view schematically showing how the torch operates based on the teaching data shown in FIG. 14 according to one embodiment of the present invention.

【図16】この発明の一実施例による図14に示す教示
データに基づいてトーチがコーナー処理を実行する様子
を模式的にかつ拡大して示す拡大動作説明図である。
FIG. 16 is an enlarged operation explanatory view schematically and enlargedly showing a state in which the torch executes a corner process based on the teaching data shown in FIG. 14 according to one embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 トーチ 14 ロボット制御盤 15 パーソナルコンピュータ 16 CRT RB 切断加工ロボット W ワーク Ax トーチの中心軸 S CRTの画面 B11〜B42 基準点 11 Torch 14 Robot control panel 15 Personal computer 16 CRT RB Cutting robot W Work Ax Center axis of torch S CRT screen B11-B42 Reference point

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/42 G05B 19/4093 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G05B 19/42 G05B 19/4093

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画像表示手段に加工対象物の平面画像を
表示することにより、加工ロボットの動作を教示する、
加工ロボットのオフライン教示方法において、 (a)加工の所定の段階における前記加工ロボットのエ
ンドエフェクタの3次元空間上の動作を一括してパター
ンデータとして予め登録する工程と、 (b)2次元CADで入力された前記加工対象物の、加
工すべき形状を含む平面画像を、前記画像表示手段に表
示する工程と、 (c)前記工程(a)で登録された前記パターンデータ
を指定する工程と、 (d)前記平面画像上に前記パターンデータの基準点を
その位置とともに指定する工程と、 (e)前記工程(c)で指定された前記パターンデータ
に規定される内容を、前記工程(d)で指定される前記
基準点の位置で更に規定した内容で、前記エンドエフェ
クタの姿勢を含む3次元空間上の動作の教示データを作
成する工程と、を備える加工ロボットのオフライン教示
方法。
An operation of a machining robot is taught by displaying a planar image of an object to be machined on an image display means.
In the offline teaching method for a machining robot, (a) a step of collectively registering, in a predetermined stage of machining, an operation of the end effector of the machining robot in a three-dimensional space as pattern data in advance; and (b) two-dimensional CAD. A step of displaying, on the image display means, a planar image of the input object including a shape to be processed; (c) a step of specifying the pattern data registered in the step (a); (D) a step of specifying a reference point of the pattern data together with its position on the plane image; and (e) a step of specifying the contents specified in the pattern data specified in the step (c) in the step (d). further defines the contents, and a step of creating teaching data operation on the three-dimensional space including a posture of the end effector in at the position of the reference point specified Off-line teaching method of engineering robot.
【請求項2】 画像表示手段に加工対象物の平面画像を
表示することにより、加工ロボットの動作を教示する、
加工ロボットのオフライン教示方法において、 前記加工ロボットが切断加工ロボットであって、 (a)2次元CADで入力された前記加工対象物の、切
断加工すべき形状を含む平面画像を、前記画像表示手段
に表示する工程と、 (b)前記平面画像上で、前記切断加工すべき形状に沿
って切断線を指定する工程と、 (c)前記切断線に沿った切断における開先角度、ルー
トフェイス、及び切幅を有する切断条件を指定する工程
と、 (d)前記加工ロボットのエンドエフェクタの姿勢を含
3次元空間上の動作の教示データを、前記工程(b)
で指定された切断線、及び前記工程(c)で指定された
切断条件に基づいて、作成する工程と、 を備える加工ロボットのオフライン教示方法。
2. The operation of a machining robot is taught by displaying a planar image of an object to be machined on an image display means.
In the offline teaching method for a processing robot, the processing robot is a cutting processing robot, and (a) a planar image including a shape to be cut of the processing target input by two-dimensional CAD is displayed by the image display means. (B) specifying a cutting line along the shape to be cut on the plane image; and (c) a groove angle, a root face, and a cut in the cutting along the cutting line. And specifying a cutting condition having a cutting width, and (d) including a posture of an end effector of the processing robot.
Teaching data activity on the non-three-dimensional space, wherein step (b)
A step of creating based on the cutting line specified in step (c) and the cutting conditions specified in step (c).
【請求項3】 前記工程(d)が、 (d−1)前記エンドエフェクタの中心軸方向における
前記エンドエフェクタの狙い位置を前記加工対象物の表
面上に位置すべく、前記教示データを作成する工程、 を備える請求項に記載の加工ロボットのオフライン教
示方法。
3. The step (d) includes: (d-1) generating the teaching data so that a target position of the end effector in a center axis direction of the end effector is positioned on a surface of the workpiece. The offline teaching method for a machining robot according to claim 2 , comprising the steps of:
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