JPH01191205A - 加工装置の位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、Ｍ架上の利用分野 本発明は加工装置の位置決め方法に係り１％に加工位置
が異るワークに対する位置決めを容易とする加工装置の
位置決め方法に関する。

Ｂ６発明の概要 本発明は加工装置かワークに行う加工位置の位き決めを
迅速に且つ容易に行う位置決め方法の提供を図ったもの
で、基準とするワークのサイズ。

基準原点、加工位置等の位置データ！教示した後に１加
エワークのサイズ、基準原点から移動量をｐ出し、Ｘ軸
とＹ軸のいずれか一軸方向の移動をワークの移動によっ
て行い、加工装置の移動を他の一軸のみとしてワークに
教示した位置に加工を実施する方法を用いることにより
、位置決め方法の手順は簡略化されると共に、加工装置
の位置決めに要するロスタイムを少なくすることができ
る。

Ｃ０従来の技術 ワークに対して種々の自動加工を行う加工装置としてロ
ボットか挙げられ、近年多くの分野で用いられている。

ロボットを目的とする作業に用いるためには、ロボット
の全ての動作についてのプログラムの作成が必要であり
、被加工物であるワークの変更１作業内容の変更に併っ
てロボット”？駆動する作業用プログラムの更新が行わ
れている。

第６図は配電盤等の函体の裂造工穆において。

底板のコーナにスポット溶接により固設するガセットプ
レート（以下ガセットと記す）の溶接加工位者を示した
ものである。このスポット溶接加工例えばガセット≧÷
→の溶接点ｐ÷÷１〜ν十→ての４点について、各１虞
毎にＸ軸とＹ軸の直交座標軸なロボットの制御装置に記
憶させて教示しており、ガセットｍ　、Ｊ＝寸ζオｐト
１３３−４−の各ワークに対する溶接加工位置各１点づ
つロボットに教示するプログラムの作製が必要であった
。

ｎ発明が解決しようとする課題 しかし、加工点毎にその位置を座標軸で求ぬてロボット
に教示する従来の位置決め方法には種々の問題点が指摘
されている。第１にはワーク毎にプログラムの作製が必
要であり、またそのために加工しようとする加工点の位
置の全てについて座標値での教示が必要で、そのための
作業量が多く必要で負担となっている。第２には上記教
示作業は熟練が必要で、加工点か増加する程あるいは複
雑な位置の加工点となるに従ってその内容も高度となっ
て、プログラマや作業者に高度の専門知識が要求され、
現場の作業者では対応が困難となっている。教示作業量
の増加と内容の複雑化によって、第３には新しいワーク
の教示作業のために、加工ラインを長時間に停止させる
場合が生じて。

ワーク変更に対応できる柔軟性が失われる等の問題点が
生じでいた。

本発明は上記問題点に鑑み成されたもので、加工装置の
加工位置の教示を簡略化して、ワーク変更に対応するこ
とが容易な加工装置の位置決め方法の提供を目的とする
。

８０課題を解決するための手段 本発明は、ワークに対して教示点を限定してその他の位
置は自動で補正計算により算出すると共に、加工装置の
位置決めとして駆動方向を直交座標軸の一軸に限定した
もので、その具体的手段は、加工台に＊置された基準ワ
ークの教示をワークサイズと加工装置が施す加工位置と
基準となる原点位置について互に直交するＸ軸、Ｙ軸の
座標値で記憶した後に、加工を行うワークのワークサイ
ズと基準原点位置！記憶してワークの移動ｔを算出し、
Ｘ軸とＹ軸のいずれか一方の座標軸の位置決めを加工台
の移動によって行い、他の一方の座標軸の位置決めを加
工装置が行うことを特徴とする。

２０作用 上記の具体的手段により、基準ワークと相似関係のワー
クはワークサイズと基準原点座標の教示のみで、加工位
置が算出され、直交座標軸の一軸方向の位置決めは加工
台の移動によって行い、他の一軸方向のみの位置決めを
加工装置か行うこととなり、位置決めに要する時間か短
縮される。

Ｇ、実施例 以下に本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。第１図は本発明の実施例に用いられる加工装
置であるロボットとワークの構成を説明する図で、第２
図はワークを載置する加工台の構成を示した図である。

最初に本発明を実施する装置を第１図と第２図を参照し
て説明する。本実施例は、第１図に示すように溶接ロボ
ットを加工装置として用いで、ワークとしては、配電磐
等の天井部あるいは底部のパネルのコーナに補強材とし
てガセットを溶接する。加工装置であるロボット３は回
動・屈折自在のアーム３ａを備えその先端には溶接トー
チ３ｃか取付けられると共に、ロボット３の中心軸３ｂ
を中心とした扇形の範囲Ｓでの溶接加工作業な可能に構
成している。ロボット３の前方にはワークを載置した加
工台をＹ軸方向（図中においで左右方向）へ移動を可能
とする移動台車４を備えた移動装置１５が設げられてい
る。

移動装置５は第２図に示すように、レール５ｂかペース
５ａ上に取り付けられており、移動台車４は移動台車４
の底部に取り付けられたスライドベアリング４ａ１に介
してレール５ｂ上に移動自在に設けられている。ペース
５ａの内部にはＡＣ’サーｙＷモータ６が取り付けられ
ており、レール５ｂと平行でかつ回転自在にペース５ａ
内に設けられたボールネジ７がＡＣサーボモータ６に連
結されている。このボールネジ７には、移動台車４の下
部に結合された連結部材４ｂの下部か螺合している。

本実施例におけるワークは第３図と第４図に示すパネル
２にガセット１を溶接するもので、ガセット１の溶接す
る加工付性は第３図に示すようにＩａ〜１ｄの４点が予
め定められており、またガセット１の端部の定った１点
Ｇ３をガセットの絶対原点としで定めている。ロボット
３はガセットｌの加工付１！１）ａ〜】ｄにＣＯ，ガス
アークによるスポット溶接を行って、ガセットｌをパネ
ル２０４つのコーナ夫々に固設する。

上記のロボット３と移動装置５には、夫々第５図に示す
制御回路を有するロボット制御盤ｌＯと、システム制御
盤２０が設けられ、ロボット３とワークを移動する移動
台車４を制御する。ロボットＩＪ？１ＪＩＦｌｏはホス
トコンピュータとしての上位ＣＰＵ３０とネットワーク
を可能とした演算処理部（ＣＰＵ）１）と、該Ｃ’ＰＵ
ＩＩの演算出力に応じてロボット３を駆動制御するサー
ボドライバ１２と、優述する教示作業における加工内容
、即ちワーク形状寸法、加工付ｆｉｒ（溶接位＆）、お
よび溶接するガセットの絶対原点位置等をＸ軸、Ｙ軸の
座標軸で記憶するディスク装會等から成るデータバンク
１３と、ＣＰＵＩＩに所定の動作指令を与えるための操
作指令部１４と、ＣＰＵＩＩとシステム制御盤２０間の
信号の授受を実行させる第１のインタフェース１５と、
ＣＰＵＩＩと上位コンピュータ３０間の信号の授受を実
行させる第２のインタフェース１６およびＣＰＵＩＩと
表示部４０間の信号授受を実行させる第３のインタフェ
ース１７によって構成されている。またシステム制御盤
２０は、移動台声４の移動プログラム（Ｘ軸。

Ｙ軸いずれかｌ軸方向）を設定したプログラム制御部２
１と、該プログラム制御部２１のプログラムデータを数
値データに豐換する数値ダ換部２２及び該数値変換部２
２の数値データを所定の電気信号に！換してサーボモー
タ６を駆動制御するＡＣドライバ２３によって構成され
ている。

上記のような装置の構成を備えた本実施例の位置決め方
法について、第１図と第６図のフロチャートを参照して
詳細に説明する。

最初にワークへの溶接加工に関する位置決めの実施の前
に、基準となるワークに対する教示作業を行う。本実施
例の位置決め方法は、移動台車４の移動により第１図に
示すＹ軸方向の位置決めを行い、ロボット３のアーム３
ａの駆動によってＸ軸方向の位置決めを行うことに設定
する。移動台車４上の力ロエ台に定めた基準面に、教示
作業で基準とするワークのパネル２′を固定する。この
時パネル２′の固定は、ロボット３の動作範囲Ｓ内で行
ワレ、パネル２′のコーナ２　ａ’は加工台の基準面に
当接して固定される（第６図ステップ（ハ）。この固定
した基準パネル２′の４つのコーナ２　ａ’　、　２　
ｂ’、２　Ｃ’＋２　ｄ’夫々に溶接するガセット１を
配置して、ロボット３に操作パネル１４により教示を行
う。即ち。

基準パネル２′のコーナ２　ａ’におけるガセット１の
におけるガセット１の絶対原点Ｇ　、　Ｉの位置の座標
値をロボット制御盤１０に入力しで、データバンク１３
に読み込み記憶する。上記の手順で、規準パネル２′の
コーナ２ｂ’、２ｃ’、２ｄ’についても教示を行うと
共に、規準パネル２′のパネルサイズ／、’ｘ７！８′
のデータもデータバンク１３に記憶される（第６図ステ
ップ■、■、■）。この場合に移動装置５の移動台車４
は基準とする位置に停止して教示作業が行われ、加工前
処理としての教示作業は終了する。

続いて、実際に加工するパネル２を移動台車４の加工台
の基準面に載設する（第６図ステップ■）。

例えば加エバネル２の寸法ｌ　Ｉ　Ｘ　Ａ　！が第１図
に示すように基準パネル２′より小さい場合、パネル２
のコーナ２ａは基準としたパネル２′のコーナ２　ａＩ
と同じ基準面に当接して固定した後に、コーナ２ａ。

２ｂ、２ｃ、２ｃｉの夫々に配置したガセットｌの絶対
原点Ｇ、の位置を、上記の教示作業と同様にロボット３
に直交座標値として教示するう教示されたパネル２につ
いての位置データはロボット制御盤１０のデータパンク
】３に記憶ちれる（第６図ステップ■、■、■）。従っ
てデータセラ）ｌの絶対原点Ｇ、′の位置データと、ワ
ークとなるパネル２の寸法Ｊ、）ｌ、と、各コーナ２ａ
。

２ｂ、２ｃ、２ｄにおけるガセツ）１の絶対原点Ｇ、の
位置データか記憶格納される。

このデータパンク１３に記憶された各データを基にパネ
ル２の各コーナ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ夫々の加工位置
についての演算処理が演算処理部（ＣＰＵユニツ））１
］について行われる（第６図ステップ■）。

即ち、ワークとなるパネル２のコーナ２ａ、２ｂ。

２ｃ　、２ｄ夫々が、基準パネル２′のコーナ２ａ′。

２　ｂ’　、　２　ｃ’　、　２　ｄ’の数示位置に移
動する１移ＷＪＪ量が、各コーナに溶接されるガセット
ｌの絶対原点Ｇ。

について算出さ−れ、ワークサイズとの相違値（Ａｔ’
−Ａｔ）Ｘ（ｊｌ＊’−７！ｔ　）と共にデータバンク
１３に記憶される。

操作パネル１４により位置決め制御を開始する実行命令
が行われ、ワークであるパネル２のコーナ２ａについて
のＸ軸、Ｙ軸夫々の方向の位置決めが開始される（第６
図ステップ■）。Ｙ軸方向についてはデータバンク１３
に記憶されている移動データを、ＣＰＵＩＩはシステム
制御盤２０にＹ軸方向のデータ即ちガセットＩの絶対原
点Ｇ３がｏ　、Ｉの位置迄移動するＹ軸方向の移動量を
転送する（第６図ステップ１））。システム制御盤２０
においては、Ｙ軸方向データをもとにプログラム制御部
２】が所定の設定データを抽出し１台車４の移動懲備が
整っていれば数値ダ換部（ＮＣユニット）２２に転送す
る。移動醜備が整っていなければ、ＣＰＵＩ　ｌからの
指令によって準備完了まで待機させ、準備完了状態にお
いてＡＣドライバを制御し、以後ＡＣサーボモータ制御
（第６図ステップ１３）、リニアガイドレール上にある
移動台車を目的位置へ移動させ、しかる移動台車４の位
置決めを判断して（第６図ステップ１４）、移動台車４
の移動が完了される（Ｗ、６図ステップ］５）。

一方、ｘ軸方向についてはロボット制御盤ｌＯにより制
御されるロボット３により実行される。

即ち、ガセットｌの絶対原点Ｇ、がＧ、′の位置迄移動
するＸ軸方向の移ｔｒｊＪ量であるＸ軸方向のデータか
データバンク１３から送出される（第６図ステップ１６
　）ｏ　ＣＰＵＩ　１はＸ軸方向データによってロボッ
ト３のサーボモータを制御しで、ロボット３のアーム先
端の溶接トーチ３ｃ′？溶接加工位行に移動させる（第
６図ステップ１７）。移動量の正否が判断されて、ロボ
ット３の移動が完了する。

上記の位置決め方法により、移動台車４は、基準とした
パネル２′のコーナ２　ａ’が位置した点Ｙ。

において停止し、同時にロボット３のアームの溶接トー
チ３ｃは、パネル２′の時のｘ　、　Ｉからｘｌへと移
動することとなる。データバンク１３に記憶されている
ガセット】に対する溶接加工点】ａ〜１ｄの位置データ
はガセツ）］の変更が生じない限りそのまま用いられ、
ロボット３のアーム先端の溶接トーチ３ｃによってスポ
ット溶接が行われる。

同様にして、加エバネル２のコーナ２ｂ、２ｃ。

２ｄＫついても順次位置決めが実行される。

なお１本実施例では鉄板をスタンド溶接する場合につい
て二次元の場合を説明したが、三次元の場合についても
適用できる。本実施例を三次元の場合について適用する
には、紙面と直角なＸ軸方向へもロボットの溶接トーチ
を動かして溶接トーチを２次元の動欠とするか、又はレ
ールの下にレールと直角な別のレールを設は上部のレー
ルか下部のレールに沿って移動できるようにすればよい
。

また、本実施例における位置決め方法では、操作指や信
号は操作パネル】４から演算処理部】１へ与えるものと
しているが、上位ＣＰＵ３０等によってＣＡＤデータを
入力して位置制御を実行することもできるし、ワーク加
工作業庖として予め位置データが算出されているものを
インプットデータとして置換えて用いることも可能であ
る。

Ｈ０発明の詳細 な説明したように本発明は基準とするワークについで、
ワークサイズと、加工位置と、基準とする原点位置をＸ
−Ｙの直交座標値で記憶した後に、加工を行うワークの
ワークサイズと基準原点位置を記憶してワークの移動量
を算出し、Ｘ軸とＹ軸のいずれか一方の座標軸の位置決
めを加工台の移動によって行い、他の一方の座標軸の位
置決めを加工装量が行う方法なので、ワークに対する教
示作業は簡単で且つ迅速に行われ、ワークサイズ変化に
伴うプログラム作成は簡単で、現場でのオペレータにも
容易に対応可能となり、高度なプログラム専門職は不要
で実施できる。またプログラムの作成に必要な時間が短
時間でよいのでラインの稼働率を大幅にアップすること
ができる。−度作成したデータは再度使用可能となるの
で、繰り返しのワークに対しては即作業にとっかかｎる
ようになるという大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は、本発明の実施例に用いる装置の棒′
成を示したもので、第３図と第４図はワークの構成を示
したもので、第５図は制御回路の構成図で、第６図は本
実施例の位置決め方法のフローチャート図である。 １・・・ガセット、２・・・ワークパネル（加工ワーク
）、２’　・・・規準ワーク、２ａ、２ｂ１２０，２ｄ
−・・ワークパネルの各コーナ、２　ａ’、　２　ｂ’
、　２　ｃ’ｓ　２　ａ’・−基がワークの各コーナ、
３・・・ロボット（加工装置）、４・・・移動台車（加
工台）、５・・・移動装置、１０・・・ロボット制御盤
、２０・・・システム制御盤、Ｇ、・・・ワークパネル
のコーナの基準原点％Ｇ、′・・・規準ワークのコーナ
の基準原点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工台に載置された基準ワークの教示をワークサ
   イズと加工装置が施す加工位置と基準となる原点位置に
   ついて互に直交するＸ軸、Ｙ軸の座標値で記憶した後に
   、加工を行うワークのワークサイズと基準原点位置を記
   憶してワークの移動量を算出し、Ｘ軸とＹ軸のいずれか
   一方の座標軸の位置決めを加工台の移動によつて行い、
   他の一方の座標軸の位置決めを加工装置が行うことを特
   徴とした加工装置の位置決め方法。