JPH03113606A - 教示機能を備えた加工機 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、加工ラインの自動教示を行う教示機能を備え
た加工機に関する。

【従来技術】

従来、例えば、レーザ加工機においては、レーザトーチ
に替えてその先端部に加工ラインを検出するセンサを取
付け、数値制御装置で予めメモリに記憶された加工ライ
ンの自動教示を行う自動教示プログラムを処理実行させ
ることにより、センサを移動させ加工ラインのセンシン
グを行っている。

【発明が解決しようとする課題】

従来のものにおいては、数値制御装置に自動教示動作を
行わせる前に、自動教示プログラムを作成する必要があ
る。この作成に際してはセンサを位置決めする点（以下
、「センシングポイント」という）とこのセンシングポ
イントのどちらの方向に加工ラインがあるのかというセ
ンシング方向をセンシングポイント毎に指定する必要が
あり、又、この自動教示プログラムの作成は作業者等が
数値制御装置の操作盤をキー操作することにより行って
おり、操作が複雑で作成に多くの時間を要する。 又、このような自動教示プログラムは汎用性がなく、加
工ラインが変更される度に作成し直す必要があった。 ここで、特開昭６４−７６１０３号に開示された「ティ
ーチング機能を備えた加工機」では、上述の問題点の解
決を自相して達成している。 しかしながら、この場合の対象となる工作物は一次元的
なものに限られていた。つまり、そのセンシング動作に
おいては、センサのアプローチベクトルの方向が考慮さ
れておらず、教示された点間の区切り点（補間点）にお
けるセンシングの際には、センサが常に一定の姿勢にて
移動されることになる。このものを、三次元の工作物の
加工ラインの教示に対して実行すると、工作物に対する
センサの高さ方向の位置決めや面直方向の検出に時間が
かかったり、最悪の場合にはセンサ等が工作物に衝突し
たりすることも考えられる。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、三次元の工作物の加工
ライン上又はその付近で適当に教示された仮教示点の座
標位置及び姿勢とその仮教示点間の線分の補間点の数を
予め設定するだけで、上記仮教示点及びその線分に対し
て指示された加工ラインの方向に基づいた加工ライン上
の各点の座標位置及び姿勢から成る教示データを求める
ことができる教示機能を備えた加工機を提供することで
ある。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための発明の構成は、第１図にその
概念を示したように、加工工具取付部に加工ラインを検
出するセンサを取り付け、三次元の工作物の加工ライン
に沿って教示を行い、求められた教示データに基づいて
前記工作物を加工するようにした教示機能を備えた加工
機において、前記工作物の加工ライン上又はその付近の
まばらに教示された点を仮教示点とし、該仮教示点での
前記加工工具の座標位置及び姿勢を記憶する仮教示点記
憶手段ＡＯＩと、隣接する２つの前記仮教示点間を結ぶ
線分上の補間点の数を予め設定する補間点記憶手段八〇
２と、前記補間点数設定手段Ａ０２にて設定された補間
点の数により前記隣接する仮教示点間を結ぶ線分上の前
記補間点の座標位置を算出する補間位置演算手段ＡＯ３
と、前記補間位置演算手段ＡＯ３により算出された補間
点の座標位置を記憶する補間点記憶手段ＡＯ４と、前記
仮教示点記憶手段ＡＯＩに記憶された仮教示点又は前記
補間点記憶手段ＡＯ４に記憶された補間点の座標位置に
前記センサを位置決めするセンサ位置決め手段ＡＯ５と
、前記仮教示点間を結ぶ前記線分に対する前記加工ライ
ンの存在する方向を指示する加工ライン方向指示手段Ａ
Ｏ６と、前記仮教示点記憶手段ＡＯＩにて記憶された隣
接する２つの仮教示点での前記加工工具の姿勢からそれ
らの仮教示点間の該加工工具にとられたアプローチベク
トルの角度差を前記補間点の数に基づいて等分し、前記
補間点毎のアプローチベクトルの方向を算出するアプロ
ーチ方向演算手段ＡＯ７と、前記加工ライン方向指示手
段ＡＯ６に指示された方向と前記仮教示点間を結ぶ線分
及び前記仮教示点におけるアプローチベクトル又は前記
アプローチ方向演算手段へ〇７により算出された補間点
でのアプローチベクトルの各々の方向に垂直な方向とか
ら前記仮教示点及び前記補間点でのセンシング方向を算
出するセンシング方向演算手段ＡＯ８と、前記センシン
グ方向演算手段ＡＯ８により算出されたセンシング方向
に基づき、前記センサ位置決め手段ＡＯ５にて位置決め
された前記センサを前記加工ラインの方向に移動させる
センシング動作手段ＡＯ９と、前記センシング動作手段
ＡＯ９により前記センサが移動中に該センサから割り込
み信号が出力された時の該センサの座標位置及び姿勢を
教示データとして記憶する教示データ記憶手段ＡＩＯと
を設けたことを特徴とする。

【作用】

仮教示点記憶手段ＡＯＩには工作物上の加工ライン上又
はその付近のまばらに教示された仮教示点での加工工具
の座標位置及び姿勢が記憶される。 そして、補間点数設定手ｉ　ＡＯ２は隣接する２つの仮
教示点間を結ぶ線分上の補間点の数を予め設定する。 すると、補間位置演算手段ＡＯ３はその設定された補間
点の数により仮教示点間を結ぶ線分上の補間点の座標位
置を算出する。そして、補間点記憶手段ＡＯ４にその算
出された補間点の座標位置を記憶する。 次に、センサ位置決め手段ＡＯ５は上記仮教示点又は上
記補間点の座標位置にセンサを位置決めする。又、加エ
ライン方向指示手＆　ＡＯ６により仮教示点間を結ぶ線
分に対する加工ラインの存在する方向が指示される。そ
して、アプローチ方向演算手段ＡＯ７により隣接する２
つの仮教示点での加工工具の姿勢からそれらの仮教示点
間の加工工具にとられたアプローチベクトルの角度差を
上記補間点の数に基づいて等分し、補間点毎のアプロー
チベクトルの方向を算出する。 次に、センシング方向演算手段ＡＯ８は指示された加工
ラインの存在する方向と仮教示点間を結ぶ線分及び仮教
示点におけるアプローチベクトル又は補間点でのアプロ
ーチベクトルの各々の方向に垂直な方向とから仮教示点
及び補間点でのセンシング方向を算出する。 すると、センシング動作手段ＡＯ９は算出されたセンシ
ング方向に基づき、上記センサ位置決め手段ＡＯ５にて
位置決めされた座標位置からセンサを加工ライン方向に
移動させる。 ここで、センサから割り込み信号が出力されると加工デ
ータ記憶手段ＡＩＯは上記センサから信号が出力された
時の座標位置及び姿勢を教示データとして記憶する。

【実施例】

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 ′ｊ５２図は本発明に係る教示機能を備えた加工機であ
る直交座標型６軸のレーザ加工機の機械的構成を示した
構成図である。 第２図において、レール１２はレール１０，１１に案内
されて、サーボモータ（図示路）により駆動され、第１
軸（Ｘ軸）方向に移動する。キャリア１３はレール１２
上に慴動自在に配設されており、サーボモータＭ２によ
り回転される送り螺子１４により、第２軸（Ｙ軸）方向
に移動する。 キャリア１３には慴動子１５が配設されており、その慴
動子１５は図示しない送り螺子機構により第３軸（Ｚ軸
）方向に移動するようになっている。 そして、慴動子１５の先端部には第４軸、第５軸、第６
軸それぞれの回りに旋回する作業ヘッド１６が配設され
ている。又、作業ヘッド１日の先端にはレーザ光を放射
するレーザトーチＴ等の加工工具が設けられている。 又、ｌはレーザ発振装置であり、それにより発振された
レーザ光は、ミラー２．３．４と導光路５．６とによっ
てキャリア１３に導かれる。そして、そのレーザ光はレ
ーザトーチＴから加工物Ｗに対して放射される。 第３図は実施例に係るレーザ加工機の電気的構成を示し
たブロックダイヤグラムである。 ２０はマイクロコンピュータ等から成る中央処理装置で
ある。この中央処理装置２０には、メモリ２５、サーボ
モータを駆動するためのサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆ１
ジヨグ運転の指令、仮教示点の指示等を行う換作盤２６
が接続されている。 ロボットに取付けられた各軸駆動用のサーボモータＭ１
〜Ｍ６は、それぞれサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆによっ
て駆動される。 前記サーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆのそれぞれは、中央処
理装置２０から出力される出力角度データθ１〜θ６と
、サーボモータＭ１〜Ｍ６に連結されたエンコーダＥ１
〜Ｅ６の出力αｌ〜α６との間の偏差を算出し、この算
出された偏差の大きさに応じた速度で各サーボモータＭ
１〜Ｍ６を回転させるように作動する。 前記メモリ２５には、仮教示点記憶手段として仮教示点
ＴＰＯ座標位置及び姿勢を記憶するＴＰＤＡ領域と、教
示データ記憶手段として教示データＫＤを記憶するＫＤ
ＤＡ領域が設けられている。 又、ロボットを仮教示点等の座標位置に従って動作させ
るためのプログラムが記憶されたＦＡ領領域設けられて
いる。尚、後述のように、仮教示点間を結ぶ線分が予め
設定された補間点の数にて区切られ、それらの補間点の
座標位置が求められると、上記メモリ２５のＴＰＤＡ領
域に補間点記憶手段としてそれらの座標位置及び姿勢が
記憶される。 第４図は加工ラインを検出する時にレーザトーチＴに替
えて作業ヘッド１６に取り付けられるセンサＳの断面図
である。 このセンサＳのケーシング３０内には、投光部３１と受
光部３５が隣接して設けられている。投光部３１はレー
ザトーチＴと同軸的に配置された半導体レーザ発振器３
２と収束レンズ３３より戊り、半導体レーザ発振器３２
から放射されたレーザ光りは収束レンズ３３により、作
業ヘッド１６から所定距離りだけ離れた位置Ｐに集束さ
れるようになっている。又、受光部３５は受光レンズ３
６と受光素子３７より成り、受光レンズ３６はその光軸
をレーザ光りの集束位置Ｐ付近に向けて配置され、集束
位置Ｐを光源とするレーザ光が受光レンズ３６を通って
受光素子３７上の位置Ｑに再びレーザ光が結像される。 受光素子３７は、結像位置Ｑが受光面の中心となり、且
つ受光レンズ３６の光軸と直交するように配置され、受
光量と受光位置に応じた電気信号が電極３５ａ、３５ｂ
から出力されるもので、例えば、公知の光位置検出器（
Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　５ｅｎｓｉｔｉｖｅ口ｅｖｉｃｅ）
等より成るセンサである。 このセンサＳは受光素子３７の出力が予め設定された閾
値を越えた時にＯＮ、閾値を越えない時にＯＦＦの検出
出力が出力されるように設定でき、例えば、このセンサ
Ｓを高反射工作物Ｗ上に低反射塗料を塗布しこの工作物
Ｗ上を移動させると、高反射工作物Ｗ上を移動している
時にはＯＮの検出出力が得られ、低反射塗料が塗布され
た部分上を移動させるとＯＦＦの検出出力が得られる。 又、このセンサＳは工作物Ｗ間の離間距離を調べる場合
には受光素子３７の検出出力をアナログ信号で取り出し
、Ａ／Ｄ変換器を介して、離間距離に応じたディジタル
信号を中央処理装置２０に入力することにより行われる
。 又、レーザ光が工作物Ｗに直角に放射する姿勢を調べる
ためにこのセンサＳを第４図のレーザ光りの集束位置Ｐ
を中心として左右（図中矢印ＡＯ力方向に円弧移動（以
下、「あおり動作」という）させると、レーザ光りが工
作物Ｗに垂直に放射されている状態では受光素子３７の
出力が最大となり、この垂直状態から左右に傾くにつれ
て検出出力が減少し凸状の２次曲線的な出力が得られ、
この出力が予め設定した閾値を越えた時にはＯＮの検出
出力が得られ、閾値を越えていない時はＯＦＦの検出出
力が得られる。 又、このセンサＳは検出出力がＯＮからＯＦＦ或いはＯ
ＦＦからＯＮに変化した時に信号を出力することができ
る。 次に、中央処理装置２０の処理手順を示した第５図、第
６図及び第７図のフローチャートに基づき、自動教示時
のセンサＳの動作等を説明する第８図及びセンサＳを移
動させるセンシング動作を示した第９図（８３〜（ｆ）
を参照して説明する。 先ず、本発明の自動教示を行う前に、作業ヘッド１６に
取り付けられているレーザトーチＴの替わりにセンサＳ
を取り付け、第５図に示す操作を行うことにより、第８
図に示された高反射工作物Ｗ上に粗い間隔でとられた仮
教示点Ｐ　（ｎ）、　Ｐ　（ｎ＋１）の入力を行う。 ステップ１００では仮教示点をカウントするカウンタｎ
を初期値の１にセットする。 次にステップ１０２に移行して、作業者等が操作盤２６
を操作することにより、センサＳを加工ライン近傍の位
置Ｐ　（ｎ）に位置決めする。 そして、ステップ１０４に移行し、姿勢の記憶処理を実
行する。この処理としては、先ず、センサＳと工作物Ｗ
の離間距離を一定に保つために、センサＳの検出出力を
アナログ信号で取り出しＡ／Ｄ変換して数値制御装置２
０に入力することにより、このアナログ信号の値が所望
の離間距離を示す信号値となるように操作盤２６を操作
する。次に、レーザ光りが工作物Ｗに垂直に放射される
ようにセンサＳにあおり動作を行わせ、センサＳのレー
ザ光りが工作物Ｗに対して面直となるようにする。 そして、ステップ１０６に移行し、操作盤２６の囲路の
位置記憶スイッチを押圧することにより、各駆動軸に取
り付けられた各軸の座標位置を読み取り、仮教示点Ｐ　
（ｎ）の位置及び姿勢としてメモリ２５のＴＰＤＡｍ域
に記憶する。 そして、ステップ１０８では教示が終了したか否かが判
定され、全ての仮教示点Ｐ　（ｎ）の入力が終了してい
ない場合には、ステップ１１０に移行し、仮教示点Ｐ　
（ｎ）をカウントするカウンタｎに１を加算し、ステッ
プ１０２以降の処理を繰り返す。 そして、ステップ１０８で教示が終了と判定されると、
本プログラムを終了する。 第６図の処理は第５図に示された処理が行われた後に実
行される。この第６図の処理が実行されることにより工
作物Ｗの仮教示点又は補間点に対する真の教示データが
求められる。 ステップ２００では仮教示点Ｐ　（ｎ）等をカウントす
るカウンタｎを１にセットする。 次に、センサ位置決め手段を達成するステップ２０２に
移行し、メモリ２５のＴＰＤＡ領域から仮教示点Ｐ　（
ｎ）を読み出しセンサＳを位置決めする。 そして、ステップ２０４に移行し、仮教示点Ｐ　（ｎ）
。 Ｐ　（ｎ＋１）の２つの位置データを読み込む。次にス
テップ２０６に移行して、ステップ２０４で読み込んだ
２つの位置データより２点間を結ぶ線分れを演算する。 そして、加工ライン方向指示手段を達成するステップ２
０８に移行し、ステップ２０６で求めた線分１７に対す
る加工ラインにの存在する方向、例えば、右側又は左側
を示す値（以下、「加工ラインに方向」という）を入力
する。 次に、補間点数設定手段を達成するステップ２１０に移
行し、ステップ２０６で求めた線分！７の補間点の数Ｂ
を入力する。そして、ステップ２１２に移行し、補間点
の数Ｂの回数をカウントするカウンタ１に１をセットす
る。 補間位置演算手段を達成するステップ２１４では線分ム
をＢ個に区切り、各補間点の座標位置ＢＰ１．を演算し
、それらの座標位置ＢＰ、、Ｉをメモリ２５に記憶する
。 次にステップ２１Ｇに移行して、仮教示点Ｐ（（１）。 Ｐ　（ｎ＋１）の２つの姿勢データを読み込む。 次に、アプローチ方向演算手段を達成するステップ２１
８に移行し、ステップ２１６で読み込んだ仮教示点Ｐ　
（ｎ＞、　Ｐ　（ｎ＋１）の２つの姿勢データから工具
の軸方向にとられたアプローチベクトルａの画成教示点
間の回転角θを演算する。 次にステップ２２０に移行して、ステップ２１８で演算
された回転角θをＢ個に区切り、各補間点での姿勢ＢＯ
，％、を演算し、それらの姿勢Ｂθ７．をメモリ２５に
記憶する。 次にステップ２２２に移行して、センサＳを線分１、、
、にのステップ２１４で演算記憶された補間点の座標位
置ＢＰｎｌにステップ２２０で演算記憶された姿勢Ｂθ
、１にて位置決めを行う（第９図（ａ））。 次にステップ２２４に移行して、センサＳにより加工ラ
インにの検出を行うために、センシング動作プログラム
を実行する。 このセンシング動作プログラムについては第７図に示さ
れた詳細なフローチャートに基づいて説明する。 ステップ３００では上述の補間点の座標位ｆｆ１ＢＰ９
．と次の補間点の座標位置Ｂ　Ｐ’ｎ＋＋＋をメモリ２
５から読み出し、それらの２点から補間点方向のベクト
ルＶｆｉｔ（線分１９に平行）を求める。センシング方
向演算手段を達成するステップ３０２では、センサＳの
センシング動作方向を求めるため、加工ラインに方向と
、ステップ３００で求めた補間点方向のベクトルＶ。１
及び補間点の座標位置ＢＰ、、上における面直方向のそ
れぞれに対して垂直なセンシング方向のベクトルＨ１□
を求める。即ち、このセンシング方向のベクトルＨ，，
Ｉは上述のステップ２０８で入力した加工ラインに方向
でステップ３００で求めた補間点方向のベクトルＶ　ｆ
ｉｔと補間点の座標位［Ｉ　Ｂ　Ｐ　−Ｉ上のアプロー
チベクトルＴ、との外積を演算して求められる。 次にステップ３０４に移行して、センサＳの検出出力が
ＯＮか否かが判定される。即ち、センサＳが高反射工作
物Ｗ上にあるか否かが判定される。 そして、ステップ３０４でセンサＳが高反射工作物Ｗ上
にあり、その出力がＯＮであれば、ステップ３０６に移
行し、ステップ３０２にて求めたセンシング方向に基づ
きセンシング動作を開始する。このセンシング動作にお
いては、センサＳを早送りで動作させる（第９図ら））
。 そして、ステップ３０８に移行し、ステップ３０６でセ
ンサＳの移動中にセンサＳから検出出力が変化したこと
を示す割り込み信号が出力されたか否かが判定される。 割り込み信号が出力されるまでセンシング動作を続け、
割り込み信号が出力されると、ステップ３１０に移行す
る。 ステップ３１０では、センサＳをステップ３０２で演算
されたセンシング方向と逆方向に微小量移動させて、真
の加工ラインの手前位置まで一旦後退させ、つまり、セ
ンサＳを高反射工作物Ｗ上に位置させ（第９図（Ｃ））
、ステップ３１６に移行する。 ここで、上述のステップ３０４でセンサＳが高反射工作
物Ｗ上になく、その出力がＯＦＦであれば、ステップ３
１２に移行し、ステップ３０２にて求めたセンシング方
向に基づきセンシング動作を開始する。このセンシング
動作においては、ステップ３０６と同様に、センサＳを
早送りで動作させる。 そして、ステップ３１４に移行し、ステップ３１２でセ
ンサＳの移動中にセンサＳから割り込み信号が出力され
たか否かが判定される。割り込み信号が出力されるまで
センシング動作を続け、割り込み信号が出力されセンサ
Ｓが高反射工作物Ｗ上に位置すると、ステップ３１６に
移行する。 ステップ３１６では、センサＳと工作物Ｗの離間距離を
一定に保つために、センサＳの検出出力をアナログ信号
で取り出しＡ／Ｄ変換して数値制御装置２０に入力する
ことにより、このアナログ信号の値が所望の離間距離を
示す信号値となるようにセンサＳの高さ方向の位置決め
を行う（第９図（６））。 次にステップ３１８に移行して、レーザ光りが工作物Ｗ
に垂直に放射されるようにセンサＳにあおり動作を行わ
せ、センサＳのレーザ光りが工作物Ｗに対して面直とな
るように姿勢を決める（第９図（ｅ））。 そして、ステップ３２０に移行し、加工ライン方向に再
びセンシング動作を開始する。このセンシング動作にお
いては、センサＳを微動送りで動作させる。 次にステップ３２２に移行して、ステップ３２０でセン
サＳの移動中にセンサＳから割り込み信号が出力された
か否かが判定される。割り込み信号が出力されるまでセ
ンシング動作を続け、割り込み信号が出力されると、ス
テップ３２４に移行する（第９図（ｆ））。 センシング停止手段を達成するステップ３２４では、セ
ンシング動作を停止し、各軸に設けられたエンコーダＥ
１〜Ｅ６の検出出力を読み込んだ後、本プログラムを終
了する。 以上のセンシング動作が終了すると、再び第６図のステ
ップ２２６に戻り、先に読み込んだエンコーダＥ１〜Ｅ
６の検出値から加工ラインに上の位置ＫＰ、、、に対応
した加工工具であるレーザトーチＴの先端の位置座標及
び姿勢に変換してそれらを教示データとしてメモリ２５
に記憶する。 次にステップ２２８に移行して、補間点の位置ＢＰｎｌ
が仮教示点Ｐ　（ｎ＋１）のデータと一致するか否かが
判定される。ステップ２２８で、補間点の位置ＢＰｆｉ
、が仮教示点Ｐ　（ｎ＋１）のデータと一致していなけ
れば判定はＮＯであり、ステップ２３０に移行する。ス
テップ２３０では、次の補間点の位置ＢＰ、、＋にセン
サＳを位置決めするために補間点の位置をカウントする
カウンタｉに１を加算し、上述のステップ２２２に移行
し、同様の処理を繰り返す。 そして、ステップ２２８で、補間点の位置ＢＰ、、ｌが
仮教示点Ｐ　（ｎ＋１）のデータと一致していると判定
はＹＥＳであり、ステップ２３２に移行する。ステップ
２３２では、ステップ２０４で読み込んだ座標位置Ｐ　
（ｎ）が最終仮教示点Ｐ　（ｅ）のデータであるか否か
が判定される。 最終仮教示点Ｐ　（ｅ）のデータでないと判定はＮＯで
あり、ステップ２３４に移行し、仮教示点をカウントす
るカウンタｎに１を加算し、上述のステップ２０４に移
行し、同様の処理を繰り返す。 そして、ステップ２３２で、最終仮教示点Ｐ　（ｅ）の
データであると判定はＹＩＥＳとなり、ステップ２３６
に移行する。ステップ２３６では、センサＳを加工原点
に復帰させ、本プログラムを終了する。 尚、センシング動作手段は、ステップ３０６〜３２０に
て達成される。 上述の処理が実行されると、センサＳは第８図に示され
たようなセンシング移動経路をとることになる。 本発明の実施例のレーザ加工機は、上述の処理イ、二よ
り、三次元の工作物が複雑な形状の加工ラインＣあって
も、任意に予め設定された補間点の数に′Ｃ仮教示点間
を区切ることにより教示データを増減させることができ
、加工ラインに適した加工を行わせることができる。 これらの教示データを求める場合においては、画成教示
点でのセンサの姿勢に基づいて補間点毎にセンサの姿勢
が補間され、その姿勢にてセンシング動作が実行される
。 従って、三次元の工作物に対するセンシング動作の際に
、センサが工作物と干渉することを防止でき、センシン
グ作業がその動作プログラムにて自動釣に行えるように
なる。

【発明の効果】 本発明は、主として隣接する２つの仮教示点での姿勢か
らそれらの仮教示点間のセンサの座標位置及び姿勢を補
間演算し、上記仮教示点間の線分の方向とセンサのアプ
ローチベクトルとに垂直な方向であって加工ラインの存
在する側のセンシング方向を求め、そのセンシング方向
にセンサを移動させて加工ラインを検出し、加工ライン
上の加工工具の先端の座標位置及び姿勢を教示データと
して求めるようにしたものである。 このように、工作物の加工ラインが起伏を呈した三次元
形状であっても、補間点ではセンサの座標位置とその姿
勢が補間されてセンシング動作が実行されることにより
、センサが工作物と干渉することはない。 従って、その工作物の加工ライン上又はその付近の教示
された仮教示点の座標位置及び姿勢と仮教示点間を結ぶ
線分上の補間点の数を予め設定するだけで、加工ライン
上の正確な加工工具の座標位置及び姿勢の教示データを
求めることができる。 このため、教示作業が簡略化され、作業者に対する負担
が軽減されるばかりか教示作業時間の大幅な短縮が計れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示したブロックダイヤグラム。 第２図は本発明の具体的な一実施例に係る教示機能を備
えた加工機であるレーザ加工機の全体構成を示した斜視
図。第３図は同実施例に係る数値制御装置の構成を示し
たブロックダイヤグラム。第４図は同実施例に係るセン
サの構成を示した断面図。第５図は同実施例装置で使用
されているＣＰＵの自動教示を行う前に仮教示点を作成
するための処理手順を示したフローチャート。第６図は
同実施例装置で使用されているＣＰＵの自動教示の処理
手順を示したフローチャート。第７図は′ＷＪ６図の自
動教示時におけるセンシング動作の詳細な処理手順を示
したフローチャート。第８図は同実施例に係る自動教示
時のセンサの移動経路を示した説明図。第９図（ａ）〜
（ｆ）は同実施例に係る自動教示時におけるセンサのセ
ンシング動作を示した説明図である。 １　レーザ発振装置　１０．１１．１２　　レール１３
゛キヤリア　１４　送り螺子　１５　慴動子１６　作業
ヘッド　２Ｏ−ＣＰＵ　　２５−メモリセンサ レーザトーチ 工作物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加工工具取付部に加工ラインを検出するセンサを取り付
   け、三次元の工作物の加工ラインに沿って教示を行い、
   求められた教示データに基づいて前記工作物を加工する
   ようにした教示機能を備えた加工機において、 前記工作物の加工ライン上又はその付近のまばらに教示
   された点を仮教示点とし、該仮教示点での前記加工工具
   の座標位置及び姿勢を記憶する仮教示点記憶手段と、 隣接する２つの前記仮教示点間を結ぶ線分上の補間点の
   数を予め設定する補間点数設定手段と、前記補間点数設
   定手段にて設定された補間点の数により前記隣接する仮
   教示点間を結ぶ線分上の前記補間点の座標位置を算出す
   る補間位置演算手段と、 前記補間位置演算手段により算出された補間点の座標位
   置を記憶する補間点記憶手段と、前記仮教示点記憶手段
   に記憶された仮教示点又は前記補間点記憶手段に記憶さ
   れた補間点の座標位置に前記センサを位置決めするセン
   サ位置決め手段と、 前記仮教示点間を結ぶ前記線分に対する前記加工ライン
   の存在する方向を指示する加工ライン方向指示手段と、 前記仮教示点記憶手段にて記憶された隣接する２つの仮
   教示点での前記加工工具の姿勢からそれらの仮教示点間
   の該加工工具にとられたアプローチベクトルの角度差を
   前記補間点の数に基づいて等分し、前記補間点毎のアプ
   ローチベクトルの方向を算出するアプローチ方向演算手
   段と、 前記加工ライン方向指示手段に指示された方向と前記仮
   教示点間を結ぶ線分及び前記仮教示点におけるアプロー
   チベクトル又は前記アプローチ方向演算手段により算出
   された補間点でのアプローチベクトルの各々の方向に垂
   直な方向とから前記仮教示点及び前記補間点でのセンシ
   ング方向を算出するセンシング方向演算手段と、 前記センシング方向演算手段により算出されたセンシン
   グ方向に基づき、前記センサ位置決め手段にて位置決め
   された前記センサを前記加工ラインの方向に移動させる
   センシング動作手段と、前記センシング動作手段により
   前記センサが移動中に該センサから割り込み信号が出力
   された時の該センサの座標位置及び姿勢を教示データと
   して記憶する教示データ記憶手段と を設けたことを特徴とする教示機能を備えた加工機。