JP3476288B2 - Ｙａｇカッティングツールを用いた立体加工装置 - Google Patents
Ｙａｇカッティングツールを用いた立体加工装置Info
- Publication number
- JP3476288B2 JP3476288B2 JP24511195A JP24511195A JP3476288B2 JP 3476288 B2 JP3476288 B2 JP 3476288B2 JP 24511195 A JP24511195 A JP 24511195A JP 24511195 A JP24511195 A JP 24511195A JP 3476288 B2 JP3476288 B2 JP 3476288B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting tool
- robot
- laser head
- yag
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
- B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＹＡＧカッティン
グツールを用いた立体加工の技術に関し、更に詳しく言
えば、産業用ロボット（以下、単に「ロボット」と言
う。）にワークの切断等に使用されるＹＡＧカッティン
グツールを搭載し、ＹＡＧカッティングツールの動作と
ロボットの動作を制御して、ワークに立体的な加工を行
なう技術に関する。
グツールを用いた立体加工の技術に関し、更に詳しく言
えば、産業用ロボット（以下、単に「ロボット」と言
う。）にワークの切断等に使用されるＹＡＧカッティン
グツールを搭載し、ＹＡＧカッティングツールの動作と
ロボットの動作を制御して、ワークに立体的な加工を行
なう技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＹＡＧカッティングツールは、通常、６
軸ロボットのツール先端に取り付けられ、レーザツール
の代わりに使用される。このＹＡＧカッティングツール
を用いた図形加工は、次のように行なわれるのが通例で
ある。 （１）ロボットに、図形の中心位置を教示する。例え
ば、図１に示したように、図形加工命令が矩形に関する
ものである場合には、ロボットのツール先端点位置とし
て、矩形の中心位置ｘ1 を教示する。 （２）図形加工命令を教示する。図形加工命令の教示で
は、加工図形を具体的に特定するパラメータが設定され
る。図１に示した矩形のケースでは、加工を希望する縦
方向の長さＬ1 と横方向の長さＬ2 を設定する。パラメ
ータの設定には、図１に示したような加工図形を表示す
る画面を用いた画面入力方式が利用されることが多い。
軸ロボットのツール先端に取り付けられ、レーザツール
の代わりに使用される。このＹＡＧカッティングツール
を用いた図形加工は、次のように行なわれるのが通例で
ある。 （１）ロボットに、図形の中心位置を教示する。例え
ば、図１に示したように、図形加工命令が矩形に関する
ものである場合には、ロボットのツール先端点位置とし
て、矩形の中心位置ｘ1 を教示する。 （２）図形加工命令を教示する。図形加工命令の教示で
は、加工図形を具体的に特定するパラメータが設定され
る。図１に示した矩形のケースでは、加工を希望する縦
方向の長さＬ1 と横方向の長さＬ2 を設定する。パラメ
ータの設定には、図１に示したような加工図形を表示す
る画面を用いた画面入力方式が利用されることが多い。
【０００３】（３）ロボットを教示位置ｘ1 へ移動させ
る。
る。
【０００４】（４）図形加工命令に従って、加工を実行
する。ＹＡＧカッティングツールの移動経路を定めるた
めの位置データは、加工命令の実行時に計算され、予め
制御装置の内部に用意された内部プログラムに教示され
る。そして、この内部プログラムに従ったＹＡＧカッテ
ィングツールの再生運転によって、ＹＡＧカッティング
ツールの２軸（Ｘ軸及びＹ軸）が駆動され、加工が実行
される。
する。ＹＡＧカッティングツールの移動経路を定めるた
めの位置データは、加工命令の実行時に計算され、予め
制御装置の内部に用意された内部プログラムに教示され
る。そして、この内部プログラムに従ったＹＡＧカッテ
ィングツールの再生運転によって、ＹＡＧカッティング
ツールの２軸（Ｘ軸及びＹ軸）が駆動され、加工が実行
される。
【０００５】例えば、図１に示した矩形のケースでは、
加工命令の実行時に点ｘ2 〜ｘ6 の位置が計算され、内
部プログラムに自動的に書き込まれる。そして、この内
部プログラムに従ったＹＡＧカッティングツールの再生
運転によって、加工点がｘ1→ｘ2 →ｘ3 →ｘ4 →ｘ5
→ｘ6 →ｘ2 の順に移動する加工が実行される。
加工命令の実行時に点ｘ2 〜ｘ6 の位置が計算され、内
部プログラムに自動的に書き込まれる。そして、この内
部プログラムに従ったＹＡＧカッティングツールの再生
運転によって、加工点がｘ1→ｘ2 →ｘ3 →ｘ4 →ｘ5
→ｘ6 →ｘ2 の順に移動する加工が実行される。
【０００６】なお、図形加工命令を、内部プログラムに
位置データ（例えば、ｘ2 〜ｘ6 ）を直接設定する形で
教示する方式もある。また、実際にワークに対するレー
ザ加工が行なわれるのは、ＹＡＧカッティングツールが
点火された状態で移動する区間のみであることは言うま
でもない。
位置データ（例えば、ｘ2 〜ｘ6 ）を直接設定する形で
教示する方式もある。また、実際にワークに対するレー
ザ加工が行なわれるのは、ＹＡＧカッティングツールが
点火された状態で移動する区間のみであることは言うま
でもない。
【０００７】レーザ加工時のＹＡＧカッティングツール
とワーク面との間のギャップは、１〜２ｍｍ程度に保た
れることが良いとされている。しかし、ＹＡＧカッティ
ングツール自身は２軸構造（Ｘ軸とＹ軸）であるため、
ＸＹ平面上で動作することは出来るが、これに垂直なＺ
軸方向についての動作は出来ない。
とワーク面との間のギャップは、１〜２ｍｍ程度に保た
れることが良いとされている。しかし、ＹＡＧカッティ
ングツール自身は２軸構造（Ｘ軸とＹ軸）であるため、
ＸＹ平面上で動作することは出来るが、これに垂直なＺ
軸方向についての動作は出来ない。
【０００８】従って、平面ワークに対しては、ワークと
ＹＡＧカッティングツールとの間に適正なギャップが与
えられるようにＹＡＧカッティングツールを搭載した６
軸ロボットの位置を一旦定めてやれば、図形加工命令の
実行によって適正なギャップを維持した状態で加工を行
なうことが出来る。しかし、例えば円筒ワークの円筒面
のように、立体的な形状を持つ面に対する加工について
は、このような方式は適用出来ない。
ＹＡＧカッティングツールとの間に適正なギャップが与
えられるようにＹＡＧカッティングツールを搭載した６
軸ロボットの位置を一旦定めてやれば、図形加工命令の
実行によって適正なギャップを維持した状態で加工を行
なうことが出来る。しかし、例えば円筒ワークの円筒面
のように、立体的な形状を持つ面に対する加工について
は、このような方式は適用出来ない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、平面上で動作するＹＡＧカッティングツールを用い
て立体的な加工を実現する装置を提供することにある。
は、平面上で動作するＹＡＧカッティングツールを用い
て立体的な加工を実現する装置を提供することにある。
【００１０】
【問題点を解決するための手段】本発明は、動作平面上
で移動可能なレーザヘッドを備えたＹＡＧカッティング
ツールと、ＹＡＧカッティングツールを搭載したロボッ
トと、ソフトウェア処理に基づいてＹＡＧカッティング
ツールとロボットを統括的に制御する統括制御手段から
なる、ＹＡＧカッティングツールを用いた立体加工装置
によって上記技術課題を解決した。
で移動可能なレーザヘッドを備えたＹＡＧカッティング
ツールと、ＹＡＧカッティングツールを搭載したロボッ
トと、ソフトウェア処理に基づいてＹＡＧカッティング
ツールとロボットを統括的に制御する統括制御手段から
なる、ＹＡＧカッティングツールを用いた立体加工装置
によって上記技術課題を解決した。
【００１１】ここで用いられる統括制御手段は、ＹＡＧ
カッティングツールの動作平面内におけるレーザヘッド
の移動経路を定めた図形加工命令に基づいて、レーザヘ
ッドの２次元位置を経時的に制御する手段と、レーザヘ
ッドの２次元位置に応じて加工面の形状に対応した所定
の関係でＹＡＧカッティングツールの動作平面と垂直な
方向についてのロボットの位置を経時的に制御する手段
を備えている。
カッティングツールの動作平面内におけるレーザヘッド
の移動経路を定めた図形加工命令に基づいて、レーザヘ
ッドの２次元位置を経時的に制御する手段と、レーザヘ
ッドの２次元位置に応じて加工面の形状に対応した所定
の関係でＹＡＧカッティングツールの動作平面と垂直な
方向についてのロボットの位置を経時的に制御する手段
を備えている。
【００１２】ＹＡＧカッティングツールは、通常、サー
ボモータで駆動される２軸によって動作平面上で移動可
能とされたレーザヘッドを備えている。これら２軸は、
ロボットの各ロボット軸に対する付加軸として制御され
る。
ボモータで駆動される２軸によって動作平面上で移動可
能とされたレーザヘッドを備えている。これら２軸は、
ロボットの各ロボット軸に対する付加軸として制御され
る。
【００１３】特に好ましい実施形態においては、統括制
御装置に入力された図形加工命令に応じて図形加工を実
行させるための第１の内部プログラムが内部で作成され
るとともに、レーザヘッドの２次元位置に応じて加工面
の形状に対応した所定の関係でＹＡＧカッティングツー
ルの動作平面と垂直な方向についてのロボットの位置を
経時的に制御するために、第１の内部プログラムで定め
られた動作に応じて第２の内部プログラムが作成され
る。これら第１の内部プログラムと第２の内部プログラ
ムは、統括制御装置のソフトウェア処理機能（マルチタ
スク機能）によって並行的に実行される。
御装置に入力された図形加工命令に応じて図形加工を実
行させるための第１の内部プログラムが内部で作成され
るとともに、レーザヘッドの２次元位置に応じて加工面
の形状に対応した所定の関係でＹＡＧカッティングツー
ルの動作平面と垂直な方向についてのロボットの位置を
経時的に制御するために、第１の内部プログラムで定め
られた動作に応じて第２の内部プログラムが作成され
る。これら第１の内部プログラムと第２の内部プログラ
ムは、統括制御装置のソフトウェア処理機能（マルチタ
スク機能）によって並行的に実行される。
【００１４】
【作用】本発明の立体加工装置は、動作平面上で移動可
能なレーザヘッドを備えたＹＡＧカッティングツール
と、ＹＡＧカッティングツールを搭載したロボットと、
ソフトウェア処理に基づいてＹＡＧカッティングツール
とロボットを統括的に制御する統括制御手段を備えてい
る。
能なレーザヘッドを備えたＹＡＧカッティングツール
と、ＹＡＧカッティングツールを搭載したロボットと、
ソフトウェア処理に基づいてＹＡＧカッティングツール
とロボットを統括的に制御する統括制御手段を備えてい
る。
【００１５】統括制御手段は、ＹＡＧカッティングツー
ルの動作平面内におけるレーザヘッドの移動経路を定め
た図形加工命令に基づいて、レーザヘッドの２次元位置
を経時的に制御する一方、レーザヘッドの２次元位置に
応じて加工面の形状に対応した所定の関係でＹＡＧカッ
ティングツールの動作平面と垂直な方向についてのロボ
ットの位置を経時的に制御する。
ルの動作平面内におけるレーザヘッドの移動経路を定め
た図形加工命令に基づいて、レーザヘッドの２次元位置
を経時的に制御する一方、レーザヘッドの２次元位置に
応じて加工面の形状に対応した所定の関係でＹＡＧカッ
ティングツールの動作平面と垂直な方向についてのロボ
ットの位置を経時的に制御する。
【００１６】ＹＡＧカッティングツールは、通常、サー
ボモータで駆動される２軸によって動作平面上で移動可
能とされたレーザヘッドを備えている。これら２軸は、
ロボットの各ロボット軸に対する付加軸として制御され
る。統括制御装置に図形加工命令を教示すると、それに
基づいて図形加工を実行させるための第１の内部プログ
ラムが内部で作成される。
ボモータで駆動される２軸によって動作平面上で移動可
能とされたレーザヘッドを備えている。これら２軸は、
ロボットの各ロボット軸に対する付加軸として制御され
る。統括制御装置に図形加工命令を教示すると、それに
基づいて図形加工を実行させるための第１の内部プログ
ラムが内部で作成される。
【００１７】また、その一方、レーザヘッドの２次元位
置に応じて加工面の形状に対応した所定の関係でＹＡＧ
カッティングツールの動作平面と垂直な方向についての
ロボットの位置を経時的に制御するために、第１の内部
プログラムで定められた動作に応じて第２の内部プログ
ラムが作成される。これら第１の内部プログラムと第２
の内部プログラムは、統括制御装置のソフトウェア処理
機能（マルチタスク機能）によって並行的に実行され
る。
置に応じて加工面の形状に対応した所定の関係でＹＡＧ
カッティングツールの動作平面と垂直な方向についての
ロボットの位置を経時的に制御するために、第１の内部
プログラムで定められた動作に応じて第２の内部プログ
ラムが作成される。これら第１の内部プログラムと第２
の内部プログラムは、統括制御装置のソフトウェア処理
機能（マルチタスク機能）によって並行的に実行され
る。
【００１８】第１の内部プログラムと第２の内部プログ
ラムは、それらをタスク処理で実行した時に、ＹＡＧカ
ッティングツール側の動作とロボットの位置補正動作の
経時的な関係が整合するように作成されるので、加工面
に沿うようにレーザヘッドが移動して、目的とする加工
図形が立体的に描かれることになる。
ラムは、それらをタスク処理で実行した時に、ＹＡＧカ
ッティングツール側の動作とロボットの位置補正動作の
経時的な関係が整合するように作成されるので、加工面
に沿うようにレーザヘッドが移動して、目的とする加工
図形が立体的に描かれることになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図２は、本発明を実施する際の全
体配置の外観を例示した見取図である。同図において、
符号１はＹＡＧカッティングツール４０を統括的に制御
するロボット制御装置を表わしている。ロボット制御装
置１は、ＹＡＧカッティングツール４０に光ファイバ３
１を通してレーザ光を供給するレーザ光供給部１０と、
ＹＡＧカッティングツール４０を手先部に搭載した６軸
構成のロボット２０に接続されている。レーザ光供給部
１０には、ＹＡＧレーザ発振器、レーザ駆動回路等が収
容されている。
体配置の外観を例示した見取図である。同図において、
符号１はＹＡＧカッティングツール４０を統括的に制御
するロボット制御装置を表わしている。ロボット制御装
置１は、ＹＡＧカッティングツール４０に光ファイバ３
１を通してレーザ光を供給するレーザ光供給部１０と、
ＹＡＧカッティングツール４０を手先部に搭載した６軸
構成のロボット２０に接続されている。レーザ光供給部
１０には、ＹＡＧレーザ発振器、レーザ駆動回路等が収
容されている。
【００２０】符号５０は、レーザヘッド４１から照射さ
れるレーザビームで加工されるワークで、ここでは半径
Ｒ0 を有する円筒形のワークとして描示されている。円
筒ワーク５０は、図示を省略したワークテーブル上に位
置決めされており、その軸線５１の方向はロボット制御
装置１に教示済みのワーク座標系のｏ−ｘｙｚのｘ軸方
向に一致するように位置決めされているものとする。
れるレーザビームで加工されるワークで、ここでは半径
Ｒ0 を有する円筒形のワークとして描示されている。円
筒ワーク５０は、図示を省略したワークテーブル上に位
置決めされており、その軸線５１の方向はロボット制御
装置１に教示済みのワーク座標系のｏ−ｘｙｚのｘ軸方
向に一致するように位置決めされているものとする。
【００２１】図３は、ＹＡＧカッティングツール４０の
リンク構造を説明する図である。同図に示したように、
ＹＡＧカッティングツール４０は同一平面または互いに
平行な面上に乗った４つのリンク１〜リンク４で構成さ
れている。リンク１とリンク２は、例えば１／１００の
減速比を持つ減速機４２，４４を介して、サーボモータ
Ｍ７，Ｍ８によって駆動される。減速機４２，４４とサ
ーボモータＭ７，Ｍ８の間には、それぞれメカニカルブ
レーキ４３，４５が設けられている。
リンク構造を説明する図である。同図に示したように、
ＹＡＧカッティングツール４０は同一平面または互いに
平行な面上に乗った４つのリンク１〜リンク４で構成さ
れている。リンク１とリンク２は、例えば１／１００の
減速比を持つ減速機４２，４４を介して、サーボモータ
Ｍ７，Ｍ８によって駆動される。減速機４２，４４とサ
ーボモータＭ７，Ｍ８の間には、それぞれメカニカルブ
レーキ４３，４５が設けられている。
【００２２】サーボモータＭ７，Ｍ８は、ロボット２０
のＪ１軸〜Ｊ６軸に続く２つの付加軸、Ｊ６軸及びＪ７
軸を駆動するモータとして、ロボット制御装置１によっ
て制御される。リンク３とリンク４は、他端側の点４９
で結合し合っており、レーザヘッド４１はこの点４９に
軸線を一致して取り付けられている。この点４９は、レ
ーザヘッド４１を含む集光ユニットの取付位置を表わし
ているので、適宜、取付点４９などと呼ぶことにする。
のＪ１軸〜Ｊ６軸に続く２つの付加軸、Ｊ６軸及びＪ７
軸を駆動するモータとして、ロボット制御装置１によっ
て制御される。リンク３とリンク４は、他端側の点４９
で結合し合っており、レーザヘッド４１はこの点４９に
軸線を一致して取り付けられている。この点４９は、レ
ーザヘッド４１を含む集光ユニットの取付位置を表わし
ているので、適宜、取付点４９などと呼ぶことにする。
【００２３】サーボモータＭ７，Ｍ８が回転すると、減
速機４２，４４を介してリンク１、リンク２が駆動さ
れ、それに応じてリンク１に結合したリンク３と、リン
ク２に結合したリンク４が動作する。この時、各リンク
１〜リンク４の運動は同一平面上または互いに平行な平
面上で行なわれるから、取付点４９に取り付けられたレ
ーザヘッド４１の移動もそれら平面に平行な平面上で２
次元的に行なわれる。図４は、図３に示したリンク構造
について、付加軸Ｊ７，Ｊ８の軸変数の取り方、位置表
示の仕方などを、リンク長の具体例に即して説明する図
である。同図に示したように、付加軸Ｊ７，Ｊ８の軸変
数θ7 ，θ8 は、ＹＡＧカッティングツールの取付面
（ロボットの手先部）と平行な面に対する角度とするこ
とが出来る。付加軸Ｊ７，Ｊ８軸の位置は、軸変数θ7
，θ8 と各リンクのリンク長（数値は例示）に応じて
決まる取付点４９で代表わされる。ここに図示した例で
は、付加軸位置の原点はθ7 ＝７８．１７８度、θ8 ＝
８．８７５度の時の取付点４９の位置とする。ロボット
２０のツール先端点は、通常、この原点位置と一致する
ように設定される。図４は、取付点４９がほぼ原点位置
にある状態を表わしている。
速機４２，４４を介してリンク１、リンク２が駆動さ
れ、それに応じてリンク１に結合したリンク３と、リン
ク２に結合したリンク４が動作する。この時、各リンク
１〜リンク４の運動は同一平面上または互いに平行な平
面上で行なわれるから、取付点４９に取り付けられたレ
ーザヘッド４１の移動もそれら平面に平行な平面上で２
次元的に行なわれる。図４は、図３に示したリンク構造
について、付加軸Ｊ７，Ｊ８の軸変数の取り方、位置表
示の仕方などを、リンク長の具体例に即して説明する図
である。同図に示したように、付加軸Ｊ７，Ｊ８の軸変
数θ7 ，θ8 は、ＹＡＧカッティングツールの取付面
（ロボットの手先部）と平行な面に対する角度とするこ
とが出来る。付加軸Ｊ７，Ｊ８軸の位置は、軸変数θ7
，θ8 と各リンクのリンク長（数値は例示）に応じて
決まる取付点４９で代表わされる。ここに図示した例で
は、付加軸位置の原点はθ7 ＝７８．１７８度、θ8 ＝
８．８７５度の時の取付点４９の位置とする。ロボット
２０のツール先端点は、通常、この原点位置と一致する
ように設定される。図４は、取付点４９がほぼ原点位置
にある状態を表わしている。
【００２４】各リンク長のデータは予めロボット制御装
置１に教示される。従って、ロボット制御装置１の内部
では、付加軸の位置（Ｘ，Ｙ）のデータを与えれば、逆
変換の計算によって、軸変数θ7 ，θ8 の値が簡単に計
算される。なお、図４において、レーザヘッド４１（図
３参照）は、取付点４９において紙面に垂直に下向きに
延びている。
置１に教示される。従って、ロボット制御装置１の内部
では、付加軸の位置（Ｘ，Ｙ）のデータを与えれば、逆
変換の計算によって、軸変数θ7 ，θ8 の値が簡単に計
算される。なお、図４において、レーザヘッド４１（図
３参照）は、取付点４９において紙面に垂直に下向きに
延びている。
【００２５】図５は、ロボット制御装置１の構成の概要
を要部ブロック図で示したものである。同図に示したよ
うに、ロボット制御装置１は、中央演算処理装置（メイ
ンＣＰＵ、以下単にＣＰＵと言う。）１０１を備えてい
る。ＣＰＵ１０１には、ＲＡＭ及びＲＯＭからなるメモ
リ１０２、教示操作盤１０４に接続された教示操作盤用
インターフェイス１０３、レーザ駆動回路（図示省略）
等の外部装置用の入出力インターフェイス１０６、ロボ
ット２０の各軸Ｊ１〜Ｊ６を制御するサーボ制御部＃１
〜＃６、並びに付加軸Ｊ７，Ｊ８を制御するサーボ制御
部＃７，＃８が、バス１０７を介して接続されている。
を要部ブロック図で示したものである。同図に示したよ
うに、ロボット制御装置１は、中央演算処理装置（メイ
ンＣＰＵ、以下単にＣＰＵと言う。）１０１を備えてい
る。ＣＰＵ１０１には、ＲＡＭ及びＲＯＭからなるメモ
リ１０２、教示操作盤１０４に接続された教示操作盤用
インターフェイス１０３、レーザ駆動回路（図示省略）
等の外部装置用の入出力インターフェイス１０６、ロボ
ット２０の各軸Ｊ１〜Ｊ６を制御するサーボ制御部＃１
〜＃６、並びに付加軸Ｊ７，Ｊ８を制御するサーボ制御
部＃７，＃８が、バス１０７を介して接続されている。
【００２６】サーボ制御部＃１〜＃６には、サーボアン
プを介してロボット２０の各軸を駆動するサーボモータ
Ｍ１〜Ｍ６が接続されている。また、サーボ制御部＃
７，＃８には、サーボアンプを介してＹＡＧカッティン
グツール４０の各軸を駆動するサーボモータＭ７，Ｍ８
がそれぞれ接続されている。ロボット２０の教示、ＹＡ
Ｇカッティングツール４０に対する図形加工命令の教
示、座標設定等は、ＬＣＤ画面付の教示操作盤１０４を
用いて行われる。図形加工命令の教示は、付加軸の位置
データの数値入力あるいは画面入力によるパラメータ設
定いずれも可能である。メモリ１０２には、ロボット２
０のプログラム、関連設定データ、ＹＡＧカッティング
ツール４０の図形加工命令の設定データ、図形加工命令
に対応した内部プログラム（第１の内部プログラム）、
ロボットのＺ方向の位置補正を行なう内部プログラム
（第１の内部プログラム）等、必要なデータが格納され
る。
プを介してロボット２０の各軸を駆動するサーボモータ
Ｍ１〜Ｍ６が接続されている。また、サーボ制御部＃
７，＃８には、サーボアンプを介してＹＡＧカッティン
グツール４０の各軸を駆動するサーボモータＭ７，Ｍ８
がそれぞれ接続されている。ロボット２０の教示、ＹＡ
Ｇカッティングツール４０に対する図形加工命令の教
示、座標設定等は、ＬＣＤ画面付の教示操作盤１０４を
用いて行われる。図形加工命令の教示は、付加軸の位置
データの数値入力あるいは画面入力によるパラメータ設
定いずれも可能である。メモリ１０２には、ロボット２
０のプログラム、関連設定データ、ＹＡＧカッティング
ツール４０の図形加工命令の設定データ、図形加工命令
に対応した内部プログラム（第１の内部プログラム）、
ロボットのＺ方向の位置補正を行なう内部プログラム
（第１の内部プログラム）等、必要なデータが格納され
る。
【００２７】以上述べたシステム構成と機能を前提に、
以下、図３の配置に示した半径Ｒ0のワーク５０の円筒
面に対する加工を行なう場合について、図形加工命令と
内部プログラムの関係、教示手順、加工実行時のロボッ
ト制御装置１内部における処理等の概要を説明する。 （１）立体加工を行なう場合には、Ｚ軸方向のロボット
位置の補正を行なうために必要なパラメータを教示する
必要がある。円筒ワーク５０の場合には、ワーク半径Ｒ
0 の値を教示する。ワーク半径Ｒ0 の教示は、専用の設
定画面を用いるなどの手段にとり、図形加工命令の教示
とは別個に行なっても良いし、同じ画面で行なう形式と
しても良い。ワーク半径Ｒ0 の値は、通常ｍｍ単位で行
う。なお、Ｚ軸方向のロボット位置の補正を行なわない
場合（平面加工）の場合には、Ｒ0 ＝０．００ｍｍに設
定される。
以下、図３の配置に示した半径Ｒ0のワーク５０の円筒
面に対する加工を行なう場合について、図形加工命令と
内部プログラムの関係、教示手順、加工実行時のロボッ
ト制御装置１内部における処理等の概要を説明する。 （１）立体加工を行なう場合には、Ｚ軸方向のロボット
位置の補正を行なうために必要なパラメータを教示する
必要がある。円筒ワーク５０の場合には、ワーク半径Ｒ
0 の値を教示する。ワーク半径Ｒ0 の教示は、専用の設
定画面を用いるなどの手段にとり、図形加工命令の教示
とは別個に行なっても良いし、同じ画面で行なう形式と
しても良い。ワーク半径Ｒ0 の値は、通常ｍｍ単位で行
う。なお、Ｚ軸方向のロボット位置の補正を行なわない
場合（平面加工）の場合には、Ｒ0 ＝０．００ｍｍに設
定される。
【００２８】（２）図形加工命令には、四角、円、長
穴、コーナ付の四角の各加工を行なう命令の他に、リセ
ット命令がある。このリセット命令は、付加軸の位置
（Ｘ，Ｙ）を原点（Ｘ＝０．０；Ｙ＝０．０）に復帰さ
せる命令である。
穴、コーナ付の四角の各加工を行なう命令の他に、リセ
ット命令がある。このリセット命令は、付加軸の位置
（Ｘ，Ｙ）を原点（Ｘ＝０．０；Ｙ＝０．０）に復帰さ
せる命令である。
【００２９】各図形加工命令にはそれを実行する第１の
内部プログラムが用意されている。四角の各穴を形成す
る加工を行なう場合の図形加工命令とそれに対応する内
部プログラムの一例を下記に記す。なお、後述するよう
に、本実施形態では、この内部プログラムは、立体加工
を行なうためにロボットのＺ軸方向位置を付加軸の位置
（Ｘ，Ｙ）に応じて補正するための内部プログラム（以
下、「Ｚ補正プログラム」と言う。）を並行処理（マル
チタスク機能）で実行するために修正される。
内部プログラムが用意されている。四角の各穴を形成す
る加工を行なう場合の図形加工命令とそれに対応する内
部プログラムの一例を下記に記す。なお、後述するよう
に、本実施形態では、この内部プログラムは、立体加工
を行なうためにロボットのＺ軸方向位置を付加軸の位置
（Ｘ，Ｙ）に応じて補正するための内部プログラム（以
下、「Ｚ補正プログラム」と言う。）を並行処理（マル
チタスク機能）で実行するために修正される。
【００３０】［図形加工命令］
：ＲＥＣＴ Ｌ１ ２０．００ｍｍ ＲＥＣＴ Ｌ２ １
０．００ｍｍ ：Ｒ ０．０ｍｍ ＲＥＶ−０．０ｄｅｇ ：ＬＰ［１］ ＯＦＦＳＥＴ ：ＬＳ［１］ ２５ｍｍ／ｓｅｃ 本例において、ＲＥＣＴ Ｌ１ ２０．００ｍｍ ＲＥ
ＣＴ Ｌ２ １０．００ｍｍは、直接指定で、軸線方向
の長さＬ1 を２０．００ｍｍに、それに垂直な方向の長
さＬ２を１０．００ｍｍに設定したことを意味してい
る。これら数値はユーザによって指定される。なお、間
接指定の場合には、図１における点ｘ2 ，ｘ3 ・・・・
ｘ6 の数値が設定される。
０．００ｍｍ ：Ｒ ０．０ｍｍ ＲＥＶ−０．０ｄｅｇ ：ＬＰ［１］ ＯＦＦＳＥＴ ：ＬＳ［１］ ２５ｍｍ／ｓｅｃ 本例において、ＲＥＣＴ Ｌ１ ２０．００ｍｍ ＲＥ
ＣＴ Ｌ２ １０．００ｍｍは、直接指定で、軸線方向
の長さＬ1 を２０．００ｍｍに、それに垂直な方向の長
さＬ２を１０．００ｍｍに設定したことを意味してい
る。これら数値はユーザによって指定される。なお、間
接指定の場合には、図１における点ｘ2 ，ｘ3 ・・・・
ｘ6 の数値が設定される。
【００３１】Ｒ ０．０ｍｍは、四角の角部に円弧コー
ナを付けないことを表わしている。例えば、四角の角部
に半径３ｍｍの円弧コーナを付ける場合には、Ｒ ３．
０ｍｍが設定される。ＲＥＶ−０．０ｄｅｇ は、加工
図形の姿勢を基準姿勢からの回転角度で表わしており、
ここでは基準姿勢が設定されている。
ナを付けないことを表わしている。例えば、四角の角部
に半径３ｍｍの円弧コーナを付ける場合には、Ｒ ３．
０ｍｍが設定される。ＲＥＶ−０．０ｄｅｇ は、加工
図形の姿勢を基準姿勢からの回転角度で表わしており、
ここでは基準姿勢が設定されている。
【００３２】また、ＬＰ［１］，ＬＳ［１］は、それぞ
れピアジング（穴開け）、切断加工を表わすレーザ命令
で、［］内はロボット制御装置１の内部に予め条件テー
ブルの形で設定されているレーザの照射条件（レーザビ
ームの強さなど）の番号を表わしている。本例では、ピ
アジング（穴開け）と切断加工について、１番の条件が
指定されている。
れピアジング（穴開け）、切断加工を表わすレーザ命令
で、［］内はロボット制御装置１の内部に予め条件テー
ブルの形で設定されているレーザの照射条件（レーザビ
ームの強さなど）の番号を表わしている。本例では、ピ
アジング（穴開け）と切断加工について、１番の条件が
指定されている。
【００３３】［図形加工命令内部プログラム］
１：Ｊ Ｐ［１：Ｈｏｍｅ］ １００％ イチギメ
２：Ｌ Ｐ［２］ Ｏｆｓｔ−Ｖ イチギメ
３： ＬＰ［１］
４：Ｌ Ｐ［３］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ
５： ＬＳ［１］
６：Ｌ Ｐ［４］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ
７：Ｌ Ｐ［５］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ
８：Ｌ Ｐ［６］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ
９：Ｌ Ｐ［７］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ
１０：Ｌ Ｐ［８］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ
１１： ＬＥ
１２：Ｌ Ｐ［１：Ｈｏｍｅ］ Ｏｆｓｔ−Ｖ イチギ
メ ここで、ＪはＪ７，Ｊ８の各軸移動を表わし、Ｌは直線
移動を表わす。Ｏｆｓｔ−Ｖ，Ｐｒｏｃ−Ｖは、それぞ
れオフセット時（図形中心から加工図形線へ至る動作）
の動作速度と、図形加工実行中の動作速度を設定する命
令で、速度Ｖの数値は、ユーザによって指定される。ま
た、ＬＥはＬＰ，ＬＳと同じく、レーザ動作に関する命
令でレーザ点灯終了を表わしている。Ｐ［１］〜Ｐ
［８］は、例えば、図６に示したような四角形を記述す
る各点の位置を表わしている。Ｐ［１；Ｈｏｍｅ］は、
ＹＡＧカッティングツール４０の原点位置を表わしてい
る。
メ ここで、ＪはＪ７，Ｊ８の各軸移動を表わし、Ｌは直線
移動を表わす。Ｏｆｓｔ−Ｖ，Ｐｒｏｃ−Ｖは、それぞ
れオフセット時（図形中心から加工図形線へ至る動作）
の動作速度と、図形加工実行中の動作速度を設定する命
令で、速度Ｖの数値は、ユーザによって指定される。ま
た、ＬＥはＬＰ，ＬＳと同じく、レーザ動作に関する命
令でレーザ点灯終了を表わしている。Ｐ［１］〜Ｐ
［８］は、例えば、図６に示したような四角形を記述す
る各点の位置を表わしている。Ｐ［１；Ｈｏｍｅ］は、
ＹＡＧカッティングツール４０の原点位置を表わしてい
る。
【００３４】（３）図形加工命令に付随した第１の内部
プログラムとは別に、６軸ロボットのＺ方向位置を付加
軸の位置（Ｘ，Ｙ）に応じて補正するためのＺ補正プロ
グラム（第２の内部プログラム）がロボット制御装置１
の内部で自動的に作成される。この内部プログラムは、
既に存在する命令で構成される。上述の図形加工命令の
内部プログラムに対応したＺ補正プログラムの一例を記
せば、次のようになる。
プログラムとは別に、６軸ロボットのＺ方向位置を付加
軸の位置（Ｘ，Ｙ）に応じて補正するためのＺ補正プロ
グラム（第２の内部プログラム）がロボット制御装置１
の内部で自動的に作成される。この内部プログラムは、
既に存在する命令で構成される。上述の図形加工命令の
内部プログラムに対応したＺ補正プログラムの一例を記
せば、次のようになる。
【００３５】
１：ＷＡＩＴ Ａ ［ｓｅｃ］
２：Ｌ Ｑ［１］ α ｓｅｃ ＣＮＴ
３：Ｃ Ｑ［２］ α ｓｅｃ ＣＮＴ
： Ｑ［３］ α ｓｅｃ ＣＮＴ
４：ＷＡＩＴ Ｂ ［ｓｅｃ］
５：Ｌ Ｑ［４］ β ｓｅｃ ＣＮＴ
６：Ｃ Ｑ［５］ β ｓｅｃ ＣＮＴ
： Ｑ［６］ β ｓｅｃ ＣＮＴ
７：ＷＡＩＴ Ｃ ［ｓｅｃ］
８：Ｌ Ｑ［７］ γ ｓｅｃ ＣＮＴ
９：Ｃ Ｑ［８］ γ ｓｅｃ ＣＮＴ
： Ｑ［９］ γ ｓｅｃ ＣＮＴ
１０：Ｌ Ｑ［１０］ η ｓｅｃ ＣＮＴ
１１１：Ｃ Ｑ［１１］ η ｓｅｃ ＣＮＴ
： Ｑ［１２］ η ｓｅｃ ＣＮＴ
ここで、ＷＡＩＴは待機命令、Ｌは直線動作の命令、Ｃ
は円弧動作の命令を表わしている。円筒面の加工を行な
うので、運動形式としては一部で円弧動作が使われる。
また、動作速度はα，β，γで時間指定されるようにな
っている。α，β，γの値は、ユーザが設定する加工速
度、位置データ、加減速制御の時定数などから内部で計
算される。加減速制御の時定数は、Ｊ１〜Ｊ８軸で共通
のものが設定される。ＣＮＴは、滑らか動作（位置決め
割合０％）を表わしている。
は円弧動作の命令を表わしている。円筒面の加工を行な
うので、運動形式としては一部で円弧動作が使われる。
また、動作速度はα，β，γで時間指定されるようにな
っている。α，β，γの値は、ユーザが設定する加工速
度、位置データ、加減速制御の時定数などから内部で計
算される。加減速制御の時定数は、Ｊ１〜Ｊ８軸で共通
のものが設定される。ＣＮＴは、滑らか動作（位置決め
割合０％）を表わしている。
【００３６】Ｚ補正動作はロボット側の座標系（ワーク
座標系）上で行なわれ、位置Ｑ［１］〜Ｑ［１２］は、
ワーク座標系上で表現される位置データを表わしている
（位置データの記号は、通常Ｐが使用されるが、図形加
工命令における位置データＰ［１］〜Ｐ［８］との混同
を避けるためにＱを使用した。
座標系）上で行なわれ、位置Ｑ［１］〜Ｑ［１２］は、
ワーク座標系上で表現される位置データを表わしている
（位置データの記号は、通常Ｐが使用されるが、図形加
工命令における位置データＰ［１］〜Ｐ［８］との混同
を避けるためにＱを使用した。
【００３７】（４）このようなＺ補正プログラムを図形
加工命令の内部プログラムとマルチタスク機能を用いて
同時並行的に実行するために、（２）で示した図形加工
命令の内部プログラムにＺ補正プログラムの起動命令を
加えた次のような内部プログラムが用意される。
加工命令の内部プログラムとマルチタスク機能を用いて
同時並行的に実行するために、（２）で示した図形加工
命令の内部プログラムにＺ補正プログラムの起動命令を
加えた次のような内部プログラムが用意される。
【００３８】［図形加工命令内部プログラム（マルチタ
スク用）］ １：Ｊ Ｐ［１：Ｈｏｍｅ］ １００％ イチギメ ２：ＲＵＮ Ｚ補正プログラム ３：Ｌ Ｐ［２］ Ｏｆｓｔ−Ｖ イチギメ ４： ＬＰ［１］ ５：Ｌ Ｐ［３］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ ６： ＬＳ［１］ ７：Ｌ Ｐ［４］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ ８：Ｌ Ｐ［５］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ ９：Ｌ Ｐ［６］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ １０：Ｌ Ｐ［７］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ １１：Ｌ Ｐ［８］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ １２： ＬＥ １３：Ｌ Ｐ［１：Ｈｏｍｅ］ Ｏｆｓｔ−Ｖ イチギ
メ ここで、ＲＵＮは他のプログラムを起動させる命令で、
この命令が実行された時点で、Ｚ補正プログラムが起動
される。
スク用）］ １：Ｊ Ｐ［１：Ｈｏｍｅ］ １００％ イチギメ ２：ＲＵＮ Ｚ補正プログラム ３：Ｌ Ｐ［２］ Ｏｆｓｔ−Ｖ イチギメ ４： ＬＰ［１］ ５：Ｌ Ｐ［３］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ ６： ＬＳ［１］ ７：Ｌ Ｐ［４］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ ８：Ｌ Ｐ［５］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ ９：Ｌ Ｐ［６］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ １０：Ｌ Ｐ［７］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ １１：Ｌ Ｐ［８］ Ｐｒｏｃ−Ｖ イチギメ １２： ＬＥ １３：Ｌ Ｐ［１：Ｈｏｍｅ］ Ｏｆｓｔ−Ｖ イチギ
メ ここで、ＲＵＮは他のプログラムを起動させる命令で、
この命令が実行された時点で、Ｚ補正プログラムが起動
される。
【００３９】（５）全ての内部プログラムは、システム
の立ち上がり時にロボット制御装置１の内部で作成され
る。但し、位置データは未教示のままにしておく。これ
ら内部プログラムは、通常、教示操作盤１０４の画面上
に呼び出されるプログラム一覧には表示されず、目に見
えない形でロボット制御装置１内部に持たせるものであ
る。但し、システム変数等のフラグでプログラム一覧に
表示される。
の立ち上がり時にロボット制御装置１の内部で作成され
る。但し、位置データは未教示のままにしておく。これ
ら内部プログラムは、通常、教示操作盤１０４の画面上
に呼び出されるプログラム一覧には表示されず、目に見
えない形でロボット制御装置１内部に持たせるものであ
る。但し、システム変数等のフラグでプログラム一覧に
表示される。
【００４０】（６）以上の事柄を前提に、以下、図７を
参照図に加えて、加工の実行手順を説明する。 １．先ず、ＹＡＧカッティングツール４０を原点位置に
復帰させた状態で、円筒ワーク５０の加工位置へ向かっ
てロボット２０をジョグ移動させる。そして、図７に示
したように、レーザヘッド４１を加工図形６０（ここで
は四角形）の中心位置Ｐ［１］の真上にもって来る。そ
して、Ｚ軸方向位置をジョグ操作で調整し、ワーク面５
２とレーザヘッドのギャップδを適正なものとする。
参照図に加えて、加工の実行手順を説明する。 １．先ず、ＹＡＧカッティングツール４０を原点位置に
復帰させた状態で、円筒ワーク５０の加工位置へ向かっ
てロボット２０をジョグ移動させる。そして、図７に示
したように、レーザヘッド４１を加工図形６０（ここで
は四角形）の中心位置Ｐ［１］の真上にもって来る。そ
して、Ｚ軸方向位置をジョグ操作で調整し、ワーク面５
２とレーザヘッドのギャップδを適正なものとする。
【００４１】この状態で、ロボット２０の現在位置デー
タをロボット制御装置１内部で取り込み、Ｑ［１］の位
置データとする。これにより、Ｚ補正プログラムの位置
データＱ［１］が教示される。
タをロボット制御装置１内部で取り込み、Ｑ［１］の位
置データとする。これにより、Ｚ補正プログラムの位置
データＱ［１］が教示される。
【００４２】前述したように、円筒ワーク５０の軸線方
向はワーク座標系のｘ軸方向に一致している。従って、
Ｑ［１］教示時のロボット２０の姿勢は、ＹＡＧカッテ
ィングツール４０の動作面（ＸＹ平面）がワーク座標系
のｘｙ平面と平行になるような姿勢（ここでは、レーザ
ヘッド４１を真下に向ける姿勢）とされる。
向はワーク座標系のｘ軸方向に一致している。従って、
Ｑ［１］教示時のロボット２０の姿勢は、ＹＡＧカッテ
ィングツール４０の動作面（ＸＹ平面）がワーク座標系
のｘｙ平面と平行になるような姿勢（ここでは、レーザ
ヘッド４１を真下に向ける姿勢）とされる。
【００４３】２．Ｚ補正プログラム用の他の位置Ｑ
［２］〜Ｑ［１２］の位置データは次のように内部で教
示する。 Ｑ［２］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ2 ） Ｑ［３］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ3 ） Ｑ［４］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ4 ） Ｑ［５］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ5 ） Ｑ［６］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ6 ） Ｑ［７］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ7 ） Ｑ［８］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ8 ） Ｑ［９］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ9 ） Ｑ［１０］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ10） Ｑ［１１］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ11） Ｑ［１２］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ12） ここで、（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）は教示されたＱ［１］の
座標値を表わしている。ロボット２０は、Ｚ軸方向の位
置補正運動をするだけなので、Ｑ［２］以下すべての点
のｘｙ座標値はＱ［１］と同じ値が教示される。ｚ座標
値ｚ2 〜ｚ12の値は、円筒ワーク５０の半径Ｒ0 とＬ２
から、次のように計算される。
［２］〜Ｑ［１２］の位置データは次のように内部で教
示する。 Ｑ［２］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ2 ） Ｑ［３］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ3 ） Ｑ［４］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ4 ） Ｑ［５］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ5 ） Ｑ［６］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ6 ） Ｑ［７］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ7 ） Ｑ［８］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ8 ） Ｑ［９］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ9 ） Ｑ［１０］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ10） Ｑ［１１］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ11） Ｑ［１２］＝（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ12） ここで、（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）は教示されたＱ［１］の
座標値を表わしている。ロボット２０は、Ｚ軸方向の位
置補正運動をするだけなので、Ｑ［２］以下すべての点
のｘｙ座標値はＱ［１］と同じ値が教示される。ｚ座標
値ｚ2 〜ｚ12の値は、円筒ワーク５０の半径Ｒ0 とＬ２
から、次のように計算される。
【００４４】
ｚ1 ＝ｚ6 ＝ｚ11 （Ｑ［１］と同じ）
ｚ2 ＝ｚ4 ＝ｚ5 ＝ｚ7 ＝ｚ1
＋［Ｒ0 −｛Ｒ0 2 −（Ｌ２／２）2 ｝1/2 ］ｍｍ
ｚ3 ＝ｚ8 ＝ｚ10＝ｚ1 ＋［Ｒ0 −｛Ｒ0 2 −（Ｌ２／４）2 ）1/2 ］ｍｍ
ｚ9 ＝ｚ1 ＋［Ｒ0 −｛Ｒ0 2 −（Ｌ２・３／８）2 ｝1/2 ］ｍｍ
ｚ12＝ｚ1 ＋［Ｒ0 −｛Ｒ0 2 −（Ｌ２／８）2 ｝1/2 ］ｍｍ
３．Ｐ［１］〜Ｐ［３］については、Ｚ軸方向の移動は
無いので、待機命令ＷＡＩＴ Ａ の待機時間Ａを計算
して内部で教示する。同様に、Ｐ［４］〜Ｐ［５］につ
いて待機時間Ｂを計算し、Ｐ［６］〜Ｐ［７］について
待機時間Ｃを計算してそれぞれ内部で教示する。
無いので、待機命令ＷＡＩＴ Ａ の待機時間Ａを計算
して内部で教示する。同様に、Ｐ［４］〜Ｐ［５］につ
いて待機時間Ｂを計算し、Ｐ［６］〜Ｐ［７］について
待機時間Ｃを計算してそれぞれ内部で教示する。
【００４５】これらの計算は、ユーザが設定した加工動
作の速度と加減速制御の時定数に基づいて行なわれる。
例えば、待機時間Ａは、ＹＡＧカッティングツール４０
がＰ［１］〜Ｐ［３］まで移動するのに要する時間とし
て算出される。同様に、待機時間Ｂは、ＹＡＧカッティ
ングツール４０がＰ［４］〜Ｐ［５］まで移動するのに
要する時間として算出され、待機時間Ｃは、ＹＡＧカッ
ティングツール４０がＰ［６］〜Ｐ［７］まで移動する
のに要する時間として算出される。
作の速度と加減速制御の時定数に基づいて行なわれる。
例えば、待機時間Ａは、ＹＡＧカッティングツール４０
がＰ［１］〜Ｐ［３］まで移動するのに要する時間とし
て算出される。同様に、待機時間Ｂは、ＹＡＧカッティ
ングツール４０がＰ［４］〜Ｐ［５］まで移動するのに
要する時間として算出され、待機時間Ｃは、ＹＡＧカッ
ティングツール４０がＰ［６］〜Ｐ［７］まで移動する
のに要する時間として算出される。
【００４６】４．動作時間αは、ＹＡＧカッティングツ
ール４０がＰ［３］〜Ｐ［４］まで移動するのに要する
時間の１／２として算出される。同様に、動作時間β
は、ＹＡＧカッティングツール４０がＰ［５］〜Ｐ
［６］まで移動するのに要する時間の１／２として算出
され、動作時間γは、ＹＡＧカッティングツール４０が
Ｐ［７］〜Ｐ［８］まで移動するのに要する時間の１／
２として算出される。更に、動作時間ηは、ＹＡＧカッ
ティングツール４０がＰ［８］〜Ｐ［１］まで移動（原
点復帰）するのに要する時間の１／２として算出され
る。
ール４０がＰ［３］〜Ｐ［４］まで移動するのに要する
時間の１／２として算出される。同様に、動作時間β
は、ＹＡＧカッティングツール４０がＰ［５］〜Ｐ
［６］まで移動するのに要する時間の１／２として算出
され、動作時間γは、ＹＡＧカッティングツール４０が
Ｐ［７］〜Ｐ［８］まで移動するのに要する時間の１／
２として算出される。更に、動作時間ηは、ＹＡＧカッ
ティングツール４０がＰ［８］〜Ｐ［１］まで移動（原
点復帰）するのに要する時間の１／２として算出され
る。
【００４７】５．以上のようにして内部プログラムが完
成した状態で、加工指令を教示操作盤１０４あるいは外
部信号で与えると、ロボット２０が教示位置Ｑ［１］へ
移動し、前述した加工命令の内部プログラムが起動され
る。
成した状態で、加工指令を教示操作盤１０４あるいは外
部信号で与えると、ロボット２０が教示位置Ｑ［１］へ
移動し、前述した加工命令の内部プログラムが起動され
る。
【００４８】先ず、原点復帰の命令が読込／実行され、
ＹＡＧカッティングツール４０は原点復帰する。次い
で、Ｚ補正プログラムの起動命令が読込／実行される。
これにより、Ｚ補正プログラムのマルチタスク機能によ
る並行処理が開始される。
ＹＡＧカッティングツール４０は原点復帰する。次い
で、Ｚ補正プログラムの起動命令が読込／実行される。
これにより、Ｚ補正プログラムのマルチタスク機能によ
る並行処理が開始される。
【００４９】ＹＡＧカッティングツール４０は、Ｐ
［１］からＰ［３］へ向けて直線移動を開始する。その
途中のＰ［２］点では、ピアジングが開始される。そし
て、Ｐ［３］からは、本来のレーザ加工が開始される。
［１］からＰ［３］へ向けて直線移動を開始する。その
途中のＰ［２］点では、ピアジングが開始される。そし
て、Ｐ［３］からは、本来のレーザ加工が開始される。
【００５０】Ｐ［３］のスタート時に合わせて、ロボッ
トの待機時間Ａが終了し、Ｚ軸方向の補正のための移動
が開始される。このＺ軸方向の移動は、Ｐ［３］Ｐ
［４］間の加工時間に合わせて移動時間が設定されてい
るので、ＹＡＧカッティングツール４０がＰ［４］へ到
達するのと同時に完了する。
トの待機時間Ａが終了し、Ｚ軸方向の補正のための移動
が開始される。このＺ軸方向の移動は、Ｐ［３］Ｐ
［４］間の加工時間に合わせて移動時間が設定されてい
るので、ＹＡＧカッティングツール４０がＰ［４］へ到
達するのと同時に完了する。
【００５１】次いで、Ｐ［４］〜Ｐ［５］の移動はＹＡ
Ｇカッティングツール４０だけの移動で行なわれる。こ
の間（待機時間Ｂ）、ロボット２０のＺ軸方向の移動は
起らない。そして、Ｐ［５］のスタート時に合わせて、
ロボットの待機時間Ｂが終了し、Ｚ軸方向の補正のため
の移動が再度開始される。このＺ軸方向の移動は、Ｐ
［５］Ｐ［６］間の加工時間に合わせて移動時間が設定
されているので、ＹＡＧカッティングツール４０がＰ
［６］へ到達するのと同時に完了する。
Ｇカッティングツール４０だけの移動で行なわれる。こ
の間（待機時間Ｂ）、ロボット２０のＺ軸方向の移動は
起らない。そして、Ｐ［５］のスタート時に合わせて、
ロボットの待機時間Ｂが終了し、Ｚ軸方向の補正のため
の移動が再度開始される。このＺ軸方向の移動は、Ｐ
［５］Ｐ［６］間の加工時間に合わせて移動時間が設定
されているので、ＹＡＧカッティングツール４０がＰ
［６］へ到達するのと同時に完了する。
【００５２】更に、Ｐ［６］〜Ｐ［７］の移動はＹＡＧ
カッティングツール４０だけの移動で行なわれる。この
間（待機時間Ｃ）、ロボット２０のＺ軸方向の移動は起
らない。そして、Ｐ［７］からのスタート時に合わせ
て、ロボットの待機時間Ｃが終了し、Ｚ軸方向の補正の
ための移動が再開される。このＺ軸方向の移動は、Ｐ
［７］Ｐ［８］間の加工時間に合わせて移動時間γが設
定されているので、ＹＡＧカッティングツール４０がＰ
［６］へ到達するのと同時に一応消化されるが、更に、
Ｐ［８］からのスタート時に合わせて、移動時間ηで指
定されたＺ軸方向の補正のための移動が続行される。こ
のＺ軸方向の移動は、ＹＡＧカッティングツール４０が
Ｐ［１］へ到達（原点復帰）するのと同時に完了する。
カッティングツール４０だけの移動で行なわれる。この
間（待機時間Ｃ）、ロボット２０のＺ軸方向の移動は起
らない。そして、Ｐ［７］からのスタート時に合わせ
て、ロボットの待機時間Ｃが終了し、Ｚ軸方向の補正の
ための移動が再開される。このＺ軸方向の移動は、Ｐ
［７］Ｐ［８］間の加工時間に合わせて移動時間γが設
定されているので、ＹＡＧカッティングツール４０がＰ
［６］へ到達するのと同時に一応消化されるが、更に、
Ｐ［８］からのスタート時に合わせて、移動時間ηで指
定されたＺ軸方向の補正のための移動が続行される。こ
のＺ軸方向の移動は、ＹＡＧカッティングツール４０が
Ｐ［１］へ到達（原点復帰）するのと同時に完了する。
【００５３】以上説明ように、加工命令に付随した内部
プログラムとＺ軸補正プログラムのタスク処理によっ
て、ＹＡＧカッティングツール４０の２次元動作の制御
（Ｘ，Ｙの制御）とＺ軸方向のロボット位置の制御を連
携させて、円弧面に沿った加工が達成される。加工面が
円弧でない場合も、Ｚ補正内部プログラムの教示内容を
加工面の形状に応じて変更すれば、立体的な加工が可能
となる。
プログラムとＺ軸補正プログラムのタスク処理によっ
て、ＹＡＧカッティングツール４０の２次元動作の制御
（Ｘ，Ｙの制御）とＺ軸方向のロボット位置の制御を連
携させて、円弧面に沿った加工が達成される。加工面が
円弧でない場合も、Ｚ補正内部プログラムの教示内容を
加工面の形状に応じて変更すれば、立体的な加工が可能
となる。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、２次元動作するＹＡＧ
カッティングツールとロボットを用いて、立体的な加工
が実現出来る。
カッティングツールとロボットを用いて、立体的な加工
が実現出来る。
【図１】ＹＡＧカッティングツールを用いた加工におけ
る図形加工命令について説明する図である。
る図形加工命令について説明する図である。
【図２】本発明を実施する際の全体配置の外観を例示し
た見取図である。
た見取図である。
【図３】実施形態で使用されるＹＡＧカッティングツー
ル４０のリンク構造を説明する図である。
ル４０のリンク構造を説明する図である。
【図４】図３に示したリンク構造について、付加軸Ｊ
７，Ｊ８の軸変数の取り方、位置表示の仕方などを、リ
ンク長の具体例に即して説明する図である。
７，Ｊ８の軸変数の取り方、位置表示の仕方などを、リ
ンク長の具体例に即して説明する図である。
【図５】実施形態で使用されるロボット制御装置１の構
成の概要を要部ブロック図で示したものである。
成の概要を要部ブロック図で示したものである。
【図６】実施形態における加工図形とＰ［１］〜Ｐ
［８］の位置を示した図である。
［８］の位置を示した図である。
【図７】ロボットに位置Ｑ［１］を教示する様子を説明
する図である。
する図である。
１ ロボット制御装置
１０ レーザ光供給部
１１ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１２ メモリ（ＲＯＭ）
１３ メモリ（ＲＡＭ）
１４ 不揮発性メモリ
１５ 教示操作盤
１６ ロボット軸制御部
１７ サーボ回路
１８ 汎用インターフェイス
１９ バス
２０ ６軸ロボット
３１ 光ファイバ
４０ ＹＡＧカッティングツール
４１ レーザヘッド
４２，４４ 減速機
４３，４５ ブレーキ
４９ 取付点
５０ 円筒ワーク
５１ 円筒ワークの軸線
５２ 円
６０ 加工図形
１０１ メインＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ 教示操作盤用インターフェイス
１０４ 教示操作盤
１０６ 外部入出力インターフェイス
Ｍ１〜Ｍ６ ロボットの各軸を駆動するサーボモータ
Ｍ７，Ｍ８ 付加軸（ＹＡＧカッティングツール）を駆
動するサーボモータ
動するサーボモータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−47574（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−210475（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−283084（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 26/00 - 26/42
B25J 9/10,9/16
Claims (3)
- 【請求項１】 動作平面上で移動可能なレーザヘッドを
備えたＹＡＧカッティングツールと、前記ＹＡＧカッテ
ィングツールを搭載したロボットと、ソフトウェア処理
に基づいて前記ＹＡＧカッティングツールと前記ロボッ
トを統括的に制御する統括制御手段からなり、 前記統括制御手段は、前記ＹＡＧカッティングツールの
動作平面内における前記レーザヘッドの移動経路を定め
た図形加工命令に基づいて、前記レーザヘッドの２次元
位置を経時的に制御する手段と、前記レーザヘッドの２
次元位置に応じて加工面の形状に対応した所定の関係で
前記ＹＡＧカッティングツールの動作平面と垂直な方向
についてのロボットの位置を経時的に制御する手段を備
えている、ＹＡＧカッティングツールを用いた立体加工
装置。 - 【請求項２】 サーボモータで駆動される２軸によって
動作平面上で移動可能とされたレーザヘッドを備えたＹ
ＡＧカッティングツールと、前記ＹＡＧカッティングツ
ールを搭載したロボットと、ソフトウェア処理に基づい
て前記ＹＡＧカッティングツールと前記ロボットを統括
的に制御する統括制御手段からなり、前記統括制御手段
は、前記ＹＡＧカッティングツールの動作平面内におけ
る前記レーザヘッドの移動経路を定めた図形加工命令に
基づいて、前記レーザヘッドの２次元位置を経時的に制
御する手段と、前記レーザヘッドの２次元位置に応じて
加工面の形状に対応した所定の関係で前記ＹＡＧカッテ
ィングツールの動作平面と垂直な方向についてのロボッ
トの位置を経時的に制御する手段を備え、 前記レーザヘッドの２次元位置を経時的に制御する手段
が、前記レーザヘッドを動作平面内で移動させるための
２つのサーボモータで駆動される２つの軸を、前記ロボ
ットの各ロボット軸に対する付加軸として制御する、Ｙ
ＡＧカッティングツールを用いた立体加工装置。 - 【請求項３】 サーボモータで駆動される２軸によって
動作平面上で移動可能とされたレーザヘッドを備えたＹ
ＡＧカッティングツールと、前記ＹＡＧカッティングツ
ールを搭載したロボットと、ソフトウェア処理に基づい
て前記ＹＡＧカッティングツールと前記ロボットを統括
的に制御する統括制御手段からなり、 前記統括制御手段は、前記ＹＡＧカッティングツールの
動作平面内における前記レーザヘッドの移動経路を定め
た図形加工命令に基づいて、前記レーザヘッドの２次元
位置を経時的に制御する手段と、前記レーザヘッドの２
次元位置に応じて加工面の形状に対応した所定の関係で
前記ＹＡＧカッティングツールの動作平面と垂直な方向
についてのロボットの位置を経時的に制御する手段とを
備え、 前記レーザヘッドの２次元位置を経時的に制御する手段
は、前記レーザヘッドを動作平面内で移動させるための
２つのサーボモータで駆動される２つの軸を、前記ロボ
ットの各ロボット軸に対する付加軸として制御する手段
と、 入力された図形加工命令に応じて図形加工を実行させる
ための第１の内部プログラムを作成する手段を備え、 前記レーザヘッドの２次元位置に応じて加工面の形状に
対応した所定の関係で前記ＹＡＧカッティングツールの
動作平面と垂直な方向についてのロボットの位置を経時
的に制御する手段は、前記第１の内部プログラムで定め
られた動作に応じて第２の内部プログラムを作成する手
段を備え、 前記統括制御手段は更に、前記第１の内部プログラムと
前記第２の内部プログラムを並行的に実行する手段を有
している、ＹＡＧカッティングツールを用いた立体加工
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24511195A JP3476288B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Ｙａｇカッティングツールを用いた立体加工装置 |
| US08/707,730 US5698121A (en) | 1995-08-31 | 1996-09-03 | Three-dimensional laser beam machining apparatus using YAG cutting tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24511195A JP3476288B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Ｙａｇカッティングツールを用いた立体加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0966378A JPH0966378A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3476288B2 true JP3476288B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=17128792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24511195A Expired - Fee Related JP3476288B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Ｙａｇカッティングツールを用いた立体加工装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5698121A (ja) |
| JP (1) | JP3476288B2 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6412017B1 (en) | 1996-07-01 | 2002-06-25 | Microsoft Corporation | Urgent replication facility |
| JPH1133945A (ja) * | 1997-07-22 | 1999-02-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | 直交型３軸ロボットの制御方法とその直交型３軸ロボット |
| US6277319B2 (en) | 1999-02-19 | 2001-08-21 | Green Tokai Co., Ltd. | Method for trimming shaped plastic workpieces |
| US7162499B2 (en) * | 2000-06-21 | 2007-01-09 | Microsoft Corporation | Linked value replication |
| JP2002172575A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-18 | Fanuc Ltd | 教示装置 |
| US6879564B2 (en) * | 2001-02-28 | 2005-04-12 | Microsoft Corp. | Method for designating communication paths in a network |
| KR100701013B1 (ko) * | 2001-05-21 | 2007-03-29 | 삼성전자주식회사 | 레이저 빔을 이용한 비금속 기판의 절단방법 및 장치 |
| US7035922B2 (en) * | 2001-11-27 | 2006-04-25 | Microsoft Corporation | Non-invasive latency monitoring in a store-and-forward replication system |
| US7185359B2 (en) * | 2001-12-21 | 2007-02-27 | Microsoft Corporation | Authentication and authorization across autonomous network systems |
| CN1319700C (zh) * | 2003-03-28 | 2007-06-06 | 中国科学院力学研究所 | 一种基于机器人系统的激光同步加工的方法 |
| DE102005038573B4 (de) * | 2004-08-13 | 2007-10-25 | Korea Advanced Institute Of Science & Technology | Variable Schichtungs-Rapid Prototyping-Vorrichtung zum Herstellen von großdimensionierten dreidimensionalen Objekten |
| US8053705B2 (en) | 2005-09-07 | 2011-11-08 | Purdue Research Foundation | Laser assisted machining process with distributed lasers |
| US8604381B1 (en) | 2006-10-12 | 2013-12-10 | Purdue Research Foundation | Integrated laser material processing cell |
| US9539681B2 (en) * | 2011-11-30 | 2017-01-10 | Board Of Trustees Of Northern Illinois University | Laser assisted machining system for ceramics and hard materials |
| DE102013013114A1 (de) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Liebherr-Verzahntechnik Gmbh | Vorrichtung zum automatisierten Entnehmen von in einem Behälter angeordneten Werkstücken |
| JP2016198793A (ja) * | 2015-04-09 | 2016-12-01 | ファナック株式会社 | 発光部及び制御装置を一体的に移動可能にしたレーザ加工システム |
| US11345059B2 (en) * | 2016-06-08 | 2022-05-31 | Corning Incorporated | Methods of laser machining wet cellular ceramic extrudate for honeycomb body manufacture |
| CN106166647A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-30 | 厦门真好汉自动化设备有限公司 | 一种光纤激光切割设备及其切割方法 |
| CN107283426A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-10-24 | 重庆镭宝激光科技有限公司 | 一种激光切割机器人的轨迹捕捉系统及轨迹捕捉方法 |
| DE102017129107A1 (de) * | 2017-12-07 | 2019-06-13 | Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh | Verfahren zum Beschneiden eines gebogenen Rohres |
| EP3892414A1 (de) * | 2020-04-06 | 2021-10-13 | Bystronic Laser AG | Laserbearbeitungsmaschine |
| WO2023119458A1 (ja) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | ファナック株式会社 | レーザ加工システムおよび制御装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4469930A (en) * | 1981-07-17 | 1984-09-04 | Fuji Tool & Die Co., Ltd. | Three-dimensional laser cutting system by a playback method |
| US4626999A (en) * | 1984-04-18 | 1986-12-02 | Cincinnati Milacron Inc. | Apparatus for controlled manipulation of laser focus point |
| JPS62134192A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-17 | Toshiba Corp | レ−ザ加工ロボツト |
| US4794222A (en) * | 1986-06-30 | 1988-12-27 | Manabu Funayama | Laser beam machining apparatus |
| US4661681A (en) * | 1986-10-06 | 1987-04-28 | Cincinnati Milacron Inc. | Robotic marking machine |
| JP2807461B2 (ja) * | 1988-01-08 | 1998-10-08 | ファナック 株式会社 | 三次元形状加工レーザ装置 |
| JPH03281083A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-11 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃレーザ加工機の姿勢制御方式 |
| JPH04127992A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザー切断加工ロボット |
| JPH05216516A (ja) * | 1992-02-06 | 1993-08-27 | Fanuc Ltd | レーザ加工機 |
| JPH06179092A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Fanuc Ltd | レーザロボットのレーザ加工方法および装置 |
| JPH06210475A (ja) * | 1993-01-14 | 1994-08-02 | Fanuc Ltd | レーザロボットのハイトセンサ装置 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP24511195A patent/JP3476288B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-09-03 US US08/707,730 patent/US5698121A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5698121A (en) | 1997-12-16 |
| JPH0966378A (ja) | 1997-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3476288B2 (ja) | Ｙａｇカッティングツールを用いた立体加工装置 | |
| EP1644782B1 (en) | Multiple robot arm tracking and mirror jog | |
| US7734358B2 (en) | Data processing apparatus for arc welding | |
| US20060113392A1 (en) | Laser processing robot system and method for controlling the same | |
| US20060037951A1 (en) | Laser processing apparatus | |
| JPH1094945A (ja) | 数値制御装置における加工リミット領域指定方法および手動加工方法 | |
| US5313563A (en) | Method of controlling a robot with a supplementary axis | |
| JPH0569362A (ja) | 産業用ロボツト | |
| JP2750739B2 (ja) | 産業用ロボットの制御装置 | |
| JP2675200B2 (ja) | ロボット | |
| JP2841364B2 (ja) | 加工装置の位置決め方法 | |
| JPH05216516A (ja) | レーザ加工機 | |
| JP2000250615A (ja) | 工作機のワーク姿勢制御方法 | |
| JPH08323665A (ja) | ロボットの教示制御装置 | |
| JPH03288910A (ja) | 鋳仕上ロボットの教示方法 | |
| JPS60101606A (ja) | ロボツト自動運転方式 | |
| JPH09311708A (ja) | 産業用ロボットの制御装置 | |
| JP2003295918A (ja) | 工作機械制御装置、工作機械制御方法、及びプログラム | |
| JPS6211908A (ja) | ロボツトの動作教示方式 | |
| JPH06278060A (ja) | 小穴切断加工ユニットの軌跡制御方法 | |
| JPH0683416A (ja) | 小図形加工ユニットを有したロボットの制御装置 | |
| JP2001312305A (ja) | ロボットのツール制御方法 | |
| JP2001328087A (ja) | 加工用ロボットのオフライン教示システム | |
| JPH01228693A (ja) | ティーチング機能を備えたレーザ加工機 | |
| JPS636606A (ja) | 数値制御工作機械の手動同期送り機構 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030819 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |