JP3519138B2 - カッティング制御装置 - Google Patents
カッティング制御装置Info
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Description
突出する半田付け後の余分なリード線等を切断するため
の卓上型ロボットタイプンのカッティング制御装置に係
り、特にカッターの向きを含む刃先のティーチングポイ
ント位置と共に刃先の移動範囲を入力し、この範囲内で
実際の移動量が適当にばらつくよう移動量を演算生成
し、カッターの刃をまんべんなく使い刃の局所的な摩耗
を防止するようにしたカッティング制御装置に関する。
力したティーチングポイントまたはに入力した刃先のテ
ィーチングポイント位置に対して刃先から一定距離の刃
部でカッティングしていたため、カッターの1点付近だ
けが使用され刃が局所的に摩耗し、カッターの寿命が短
くなるという問題があった。
する課題は、カッターの向きを含む刃先の各ティーチン
グポイント位置と共に刃先の移動範囲を入力し、この範
囲内で実際の移動量が適当にばらつくよう移動量を決定
することにより、カッターの刃をまんべんなく使い刃の
局所的な摩耗を防止、カッターの寿命を伸ばすことであ
る。
軸方向、左右方向のY軸方向、上下方向のZ軸方向に移
動可能で更にZ軸を中心に回動可能な4自由度を持ち、
半田付け後突出する対象物を切断する卓上型ロボットタ
イプのカッティング制御装置において、位置入力手段で
入力された対象物をカッティングするカッターのX軸に
対する回動角度を含むカッターの刃先の各ティーチング
ポイント位置を記憶する位置記憶手段と、範囲入力手段
で入力された各ティーチングポイント位置に対するカッ
ターの刃先の移動範囲を記憶する範囲記憶手段と、疑似
一様乱数を発生させ、該乱数に基づき各ティーチングポ
イント位置に対する刃先の移動範囲内の移動位置をラン
ダムに設定しカッターの刃先のカッティング時の移動位
置を演算生成する演算手段とを備えて、各ティーチング
ポイント位置に対するカッターの刃先を移動すること
で、カッターの刃先の移動範囲について使用して、前記
対象物をカッティングするようにしたことを特徴とする
カッティング制御装置とすることにより課題を解決する
ことができた。さらに本発明は、前後方向のX軸方向、
左右方向のY軸方向、上下方向のZ軸方向に移動可能で
更にZ軸を中心に回動可能な4自由度を持ち、半田付け
後突出する対象物を切断する卓上型ロボットタイプのカ
ッティング制御装置において、位置入力手段で入力され
た対象物をカッティングするカッターのX軸に対する回
動角度を含むカッターの刃先の各ティーチングポイント
位置を記憶する位置記憶手段と、範囲入力手段で入力さ
れた各ティーチングポイント位置に対するカッターの刃
先の移動範囲を記憶する範囲記憶手段と、各ティーチン
グポイント位置に対して刃先の移動範囲内に移動位置を
ばらつくように移動させて設定し、カッターの刃先のカ
ッティング時の移動位置を演算生成する演算手段とを備
えて、各ティーチングポイント位置に対するカッターの
刃先を移動することで、カッターの刃先の移動範囲につ
いて使用して、前記対象物をカッティングするようにし
たことを特徴とするカッティング制御装置とすることに
より課題を解決することができた。
刃先の各ティーチングポイントと共に刃先の移動範囲を
入力し、この範囲内でカッティング時の実際の移動量が
適当にばらつくようにすることにより、カッターの刃を
まんべんなく使い刃の局所的な摩耗を防止でき、従来に
比べカッターの寿命を大幅に伸ばすことが可能になる。
本発明の卓上型ロボットタイプのカッティング制御装置
の一例を示すもので、固定台座1上には治具を介して対
象物を取り付けるためのX軸台座2がX軸方向に移動可
能に設けられている。対象物は例えばプリント基板であ
り、プリント基板の裏側に半田付け後に突出している余
分なリード線を切断する。
この門型枠3にはY軸方向に移動するY軸台座4が設け
られている。このY軸台座4にはZ軸方向に移動するZ
軸部5が設けられ、Z軸部5の下方にはR軸台座6が固
定され、R軸台座6の出力軸7はZ軸を中心に回動可能
で、この出力軸7には取付板8が固着され、取付板8に
は左右一対の取付部材9を介してカッター10が取り付
けられ、出力軸7の回動によりX軸に対するカッター1
0の水平方向の角度(Θ)が制御される。12はモータ
カバーで、Rモータ47(図1参照)が内蔵され、伝達
機構を介して出力軸7を回動するようになっている。
対の開状態の刃で被切断物を両側から挟み刃を閉じるこ
とにより切断する。一対の刃の開閉はエアチューブ11
から供給される圧搾空気の供給を制御する電磁弁(図示
せず)の開閉制御により行われる。
照)で、Y軸台座4はYモータ45で、Z軸部5はZモ
ータ46で、R軸台座6の出力軸7はRモータ47で駆
動されるようになっており、これらはいずれもパルスモ
ータで構成されている。
時に1回目の操作で各モータを初期状態に設定し、2回
目の操作でカッティング制御装置を始動させる。13は
非常停止キーで、装置の非常停止時に操作される
制御装置の制御ブロック図ににより説明する。中央処理
装置CPU(以後CPU)には記憶手段ROMおよび記
憶手段RAMが接続されている。
えており、それらはカッティング制御装置全体を制御す
る制御プログラムが記憶された制御プログラム記憶エリ
ア、プログラムの実行に必要な固定データが記憶された
固定データ記憶エリア等である。記憶装置RAMは、制
御プログラムの実行に必要な各種データ等を一時記憶す
るワークエリア、およびその他のエリアを備えている。
44、Yモータ45、Zモータ46およびRモータ47
が、それぞれこの順にXモータ用ドライバ40、Yモー
タ用ドライバ41、Zモータ用ドライバ42およびRモ
ータ用ドライバ43を介して接続され、後記するティー
チング動作時およびカッティング動作時に駆動制御され
る。
専用ケーブルで接続可能になっており、複数の入力キー
および表示装置を備えている。初期位置設定キー24
は、その操作によりXモータ44、Yモータ45、Zモ
ータ46およびRモータ47を初期状態に設定する。こ
の状態でカッター10はあらかじめ決められた初期位置
に位置すると共にカッター10の刃がX軸に平行にな
る。カッター10のこの位置がポイント入力の原点とな
る。
ジョグキー27およびRジョグキー28は、ポイント入
力時にXモータ44、Yモータ45、Zモータ46およ
びRモータ47をジョグ駆動し、カッター10の刃先を
カッティング対象に合わせ、その位置(ティーチングポ
イント)で登録キー30を押すと、各モータの初期状態
からの移動パルス数データが位置記憶手段21に書き込
まれる。
ポイントにおけるカッター10の刃先のR軸方向の移動
範囲を数値入力し、登録キー30を押すと範囲記憶手段
20にその数値データが書き込まれる。
力において、移動距離のデフォルト値を変更する場合に
デフォルト値の消去等に使用される。終了キー32はポ
イント入力終了時に操作する。モード切換キー33は、
例えばポイント入力モードからカッティング条件設定モ
ードへのモード切り換え時に操作される。
カッティング速度等のデータは、設定条件記憶手段22
に記憶される。図1では便宜上、範囲記憶手段20、位
置記憶手段21および設定条件記憶手段22は、独立の
記憶手段として表示しているが、これらは記憶装置RA
Mのワークエリア内に含まれ、記憶手段RAMは電池に
よりバックアップされており、装置の電源をOFFにし
てもその記憶内容が保存されるようになっていいる。
中央処理装置に接続され、ティーチング動作に必要な各
種の表示を行う。
おけるポイント入力位置と、カッティング動作時の実際
のカッティング位置との関係について説明する。図3に
おいて、(X,Y,Z)は、ティーチング入力時のカッ
ター10の刃先のティーチングポイントの座標である。
移動距離1と移動距離2の間は、カッター10のX軸に
対する角度Θに沿ったカッター10の刃先の水平方向の
移動範囲で、それぞれポイント入力時に数値入力され
る。
刃先の移動量L(変数)が各ティーチングポイント位置
に対して移動距離1と移動距離2の範囲内で後記するよ
うにランダムにばらつくようになっている。ティーチン
グポイント位置に対してカッター10の刃先がLだけ移
動すると、図4に示すようにカッター10は刃先から水
平距離Lの刃部で対象物をカッティングする。
対する角度であり、図4に示すようにΦはカッター10
の水平面に対する一定の傾き角度であり、図4、図5か
らカッティング時のカッター10の刃先の座標を(x,
y,z)とすると、ティーチングポイントの座標(X,
Y,Z)に対して、x、y、zはそれぞれ以下に示す式
で求められる。
を参照しながらカッティング制御について説明する。図
6において、Sn(n=1、2、3、・・・)は、制御
の各処理ステップを示す。
際のカッティング動作とからなり、ティーチング動作に
先立ち、カッティング制御装置のX軸台座2上に治具を
介して被加工物を取り付ける。被加工物は例えばプリン
ト基板であり、半田付け後に余分なリード線が多数突出
しているプリント基板の裏側が上になるようにして取り
付ける。
制御装置に接続し、装置の電源をONにすると、S1で
関連のメモリがリセットされる。次いでティーチングボ
ックス36の初期位置設定キー24を押すと、各パルス
モータが初期位置に設定され、カッター10が所定の位
置に位置決めされ、この位置がポイント入力の原点とな
り、カッティングデータのポイント入力の準備が完了す
る。
であり、S3でX、Y、Z、Rの各ジョグキー25〜2
8を操作して、カッター10の刃先を被切断物としての
リード線の位置まで移動させ、登録キー30を押すと、
カッティング位置のデータ(X,Y,Z)およびカッタ
ー10のX軸に対する角度Θが位置記憶手段21に記憶
され、S4に進む。実際には、このポイント入力のステ
ップで、カッティング時のカッター10の運動軌跡も指
定するがここでは詳細な説明は省略する。
のΘ方向における移動距離1のデフォルト値が表示され
るので、変更する場合は取り消しキー31を押して、数
値入力キー29で変更後の移動距離1を入力し、変更し
ない場合はそのまま登録キー30を押すと、移動距離1
のデータが範囲記憶手段20に記憶される。移動距離2
についても同様の操作により移動距離2のデータが範囲
記憶手段20に記憶される。
入りにくい場合には、移動距離1および移動距離2を小
さく設定する。
する対象物のリード線がなくなるまで繰り返し、対象物
がなくなった後に終了キー32を押すと、ポイント入力
作業が終了し、モード切換キー33でカッティング条件
設定モードを選択すると、S6に進む。
ッティング時のカッター10の移動速度、カット時間等
のカッティング条件を設定する。その後データの補正等
を行い装置の電源を一旦OFFにしてティーチングボッ
クス36をカッティング制御装置から取り外す。
カッティング動作に先立ち、装置の電源をONにし、ス
タートキー23の1回目の操作をすると、X、Y、Z、
Rモータ44〜47が初期状態に設定され、スタートキ
ー23のキー入力待ちとなる。スタートキー23がON
になると、S7からS8に進む。
(X,Y,Z)、カッター10の回動角度Θに対して、
カッター10の刃先の回動角度Θに沿った移動距離1、
移動距離2の範囲内で移動距離Lがばらつくようにソフ
ト的に疑似一様乱数を発生させて、この疑似一様乱数を
利用して移動距離Lを演算し、刃先の各ティーチングポ
イントに対する位置データを演算生成する。演算後の位
置データでカッター10の回動角度Θは変化しない。
づきカッティングを実行する。カッター10は刃先から
Lの距離で被切断物をカッティングし、カッター10の
刃が指定された範囲内でまんべんなく使用される。
び設定条件記憶手段22にティーチング動作で記憶させ
た未処理データがなくなるまで、S8、S9の処理を繰
り返し、未処理データがなくなると、カッティング制御
が終了する。
の向きを含む刃先の各ティーチングポイントと共に刃先
の移動範囲を入力し、この範囲内でカッティング時の実
際の移動量が適当にばらつくようにすることにより、カ
ッターの刃をまんべんなく使い刃の局所的な摩耗を防止
でき、従来に比べカッターの寿命を大幅に伸ばすことが
可能になる。
置を示す図
置を示す図
置を示す図
Claims (2)
- 【請求項1】前後方向のX軸方向、左右方向のY軸方
向、上下方向のZ軸方向に移動可能で更にZ軸を中心に
回動可能な4自由度を持ち、半田付け後突出する対象物
を切断する卓上型ロボットタイプのカッティング制御装
置において、位置入力手段で入力された対象物をカッテ
ィングするカッターのX軸に対する回動角度を含むカッ
ターの刃先の各ティーチングポイント位置を記憶する位
置記憶手段と、範囲入力手段で入力された各ティーチン
グポイント位置に対するカッターの刃先の移動範囲を記
憶する範囲記憶手段と、疑似一様乱数を発生させ、該乱
数に基づき各ティーチングポイント位置に対する刃先の
移動範囲内の移動位置をランダムに設定しカッターの刃
先のカッティング時の移動位置を演算生成する演算手段
とを備えて、各ティーチングポイント位置に対するカッ
ターの刃先を移動することで、カッターの刃先の移動範
囲について使用して、前記対象物をカッティングするよ
うにしたことを特徴とするカッティング制御装置。 - 【請求項2】前後方向のX軸方向、左右方向のY軸方
向、上下方向のZ軸方向に移動可能で更にZ軸を中心に
回動可能な4自由度を持ち、半田付け後突出する対象物
を切断する卓上型ロボットタイプのカッティング制御装
置において、位置入力手段で入力された対象物をカッテ
ィングするカッターのX軸に対する回動角度を含むカッ
ターの刃先の各ティーチングポイント位置を記憶する位
置記憶手段と、範囲入力手段で入力された各ティーチン
グポイント位置に対するカッターの刃先の移動範囲を記
憶する範囲記憶手段と、各ティーチングポイント位置に
対して刃先の移動範囲内に移動位置をばらつくように移
動させて設定し、カッターの刃先のカッティング時の移
動位置を演算生成する演算手段とを備えて、各ティーチ
ングポイント位置に対するカッターの刃先を移動するこ
とで、カッターの刃先の移動範囲について使用して、前
記対象物をカッティングするようにしたことを特徴とす
るカッティング制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25006194A JP3519138B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | カッティング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25006194A JP3519138B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | カッティング制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0890388A JPH0890388A (ja) | 1996-04-09 |
JP3519138B2 true JP3519138B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=17202225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25006194A Expired - Fee Related JP3519138B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | カッティング制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3519138B2 (ja) |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP25006194A patent/JP3519138B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0890388A (ja) | 1996-04-09 |
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