JPH05165509A - Routing method for deburring robot - Google Patents

Routing method for deburring robot

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Publication number
JPH05165509A
JPH05165509A JP32853691A JP32853691A JPH05165509A JP H05165509 A JPH05165509 A JP H05165509A JP 32853691 A JP32853691 A JP 32853691A JP 32853691 A JP32853691 A JP 32853691A JP H05165509 A JPH05165509 A JP H05165509A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
information
tool
point
arc
Prior art date
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Pending
Application number
JP32853691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eri Koshishiba
絵里 越柴
Koichi Sugimoto
浩一 杉本
Atsuko Hara
敦子 原
Masao Miki
雅雄 三木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to US07/987,158 priority patent/US5761390A/en
Publication of JPH05165509A publication Critical patent/JPH05165509A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To simplify the work by adding a working condition of a shape of a deburrign tool to shape information of parts to route for the robot. CONSTITUTION:Drawing information of parts is read out of a CAD system, and based thereon, each line element of a place of parts 6 in which a deburring work is executed is designated, and position information of a deburring tool 5 is generated. Accordingly, even if data of a tool number and a tool inclination angle, etc., are varied, the route of the corresponding robot 1 can be calculated immediately. Also, the designation is executed by each line element unit, and also, a shape and size of the deburring tool 5, a target chamber angle of the parts 6, etc., are added as working conditions to the drawing information of the parts 6, and obtained position information of the tool 5 is converted to a sequence of points. Accordingly, it will suffice that the working conditions such as the chamber angle, etc., are added at every line element, and it is unnecessary to add minutely the working conditions in each point converted to the sequence of points. In such a way, the work can be simplified.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はバリ取りロボットの経路
生成方法に係り、特にCADシステム等によって作成し
た部品の図面情報をもとに、バリ取りロボットへ教示す
べき位置・姿勢を作成するバリ取りロボットの経路生成
方法及びバリ取りロボットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a route generating method for a deburring robot, and more particularly to a deburring robot for generating a position / orientation to be taught to a deburring robot based on drawing information of parts prepared by a CAD system or the like. The present invention relates to a route generation method for a deburring robot and a deburring robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のロボット教示方法は、例えばプレ
イバック・ロボットなど人間が実際に一度ないし数度ロ
ボットのアームを動かして動作を覚えさせるといったダ
イレクトティーチングがある。またCADシステムで作
成した図面情報をもとにロボット教示位置を生成するも
のとしては特開昭63-58505号公報や特開昭61-175775号
公報等があり、これらはCADデータからオフラインで
作成した教示位置を、実際にカメラでみた画像と比較し
その位置ずれ分を検出し、補正をかけて教示位置を決定
している。また、特開昭63-273912号公報はロボット,
被加工物,治具等からロボットの動作シミュレーション
をしながら教示データを作成し、最後にロボット言語に
変換するというものである。また、溶接トーチを開先幅
方向に振動させながらアーク溶融を行い、振動中に溶接
トーチの位置ずれを検出・修正する溶接ロボットにおい
て、特に円弧溶接線に溶接トーチを追従させる方法が特
公平3-34086号公報としてある。
2. Description of the Related Art A conventional robot teaching method includes direct teaching in which a human such as a playback robot actually moves the arm of the robot once or several times so as to learn the operation. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 63-58505 and Japanese Patent Laid-Open No. 61-175775 disclose methods for generating a robot teaching position based on drawing information created by a CAD system. These are created offline from CAD data. The taught position is compared with the image actually seen by the camera, the positional deviation is detected, and the teaching position is determined by correction. Japanese Patent Laid-Open No. 63-273912 discloses a robot,
This is to create teaching data while simulating the operation of a robot from a workpiece, jig, etc., and finally convert it into a robot language. In addition, in welding robots that perform arc melting while vibrating the welding torch in the groove width direction and detect and correct the positional deviation of the welding torch during vibration, the method of making the welding torch follow the arc welding line is especially fair. -34086.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のダイレ
クトティーチングによるロボット教示は、教示位置の追
加・修正に対する作業がかなり煩雑であり、オフライン
ティーチングと比較し、対象部品等の変更が生じた場
合、その都度ロボットにティ−チングさせていくことか
ら実稼働中の生産ラインへの影響度が大きいといえる。
またCADシステムで作成した図面情報をもとにロボッ
ト教示位置を作成している技術等については、実際に対
象とする部品の形状はまだ単純、画一的なものが殆どで
あり、任意の長さ(大きさ)の直線と円弧が任意に連続
して構成された自由曲線を有する部品の教示位置作成に
まで汎用性をもって正確に行なうことは難しいといえ
る。このようにいかなる自由曲線を有する図面情報から
でもロボットの経路を決定させる方法が必要である。
In the robot teaching by the direct teaching of the above-mentioned prior art, the work for adding / correcting the teaching position is considerably complicated, and compared with the offline teaching, when the target parts are changed, It can be said that the influence on the production line in actual operation is great because the robot is taught each time.
In addition, regarding the technology that creates the robot teaching position based on the drawing information created by the CAD system, most of the actual target parts are still simple and uniform in shape, It can be said that it is difficult to accurately and universally create a teaching position of a part having a free curve in which a straight line (a size) and an arc are continuously formed. Thus, there is a need for a method of determining a robot path from drawing information having any free-form curve.

【0004】また、機械加工部品に付着するバリを除去
する目的でロボットの経路を生成する場合においては、
機械加工部品の材質やバリの付着している所の部品形状
によってロボットに備えたグラインダー等のバリ除去工
具を任意に交換させなければならない。また、グライン
ダーは一定箇所を長時間使用していると摩耗してしまう
ため機械加工部品に対しグラインダーの位置をずらして
両者の接触位置を必要に応じて変化させることも必要と
なる。このようなバリ取り作業の場合、グラインダーの
位置が変化したことによりロボットの経路も当然変化し
てしまう。さらに、このようなバリ除去を行なうには、
機械加工部品は治具に把持固定されて作業が行なわれる
が、把持固定するときの取り付け位置や向きが変化して
しまうと、ロボットの経路が変化してしまう。このよう
な場合、部品図面情報から再度新たに経路を生成してい
ては多大な時間を要する等の課題が有る。
Further, in the case of creating a robot path for the purpose of removing burrs adhering to machined parts,
Depending on the material of the machined parts and the shape of the parts where the burrs are attached, the deburring tool such as a grinder provided in the robot must be replaced arbitrarily. Further, since the grinder becomes worn when a certain place is used for a long time, it is necessary to shift the position of the grinder with respect to the machined part and change the contact position between the two as necessary. In the case of such deburring work, the robot path naturally changes due to the change in the position of the grinder. Furthermore, in order to perform such burr removal,
The machined part is gripped and fixed to the jig for the work, but if the mounting position and the direction when gripping and fixing are changed, the robot path is changed. In such a case, there is a problem that it takes a lot of time to generate a new route again from the component drawing information.

【0005】本発明の目的は、ロボットへのティーチン
グ作業の簡素化を図るために、CADシステム等で作成
した自由曲線部分を有する図面情報を基にロボットの経
路を生成する方法、特に機械加工部品に付着するバリを
除去するため、バリ取りロボット特有のバリ除去工具形
状や工具の傾け角度、治具への取り付け位置・向きの変
化に対しても容易に所望のロボット経路を生成するバリ
取りロボットの経路生成方法を提供することにある。
An object of the present invention is, in order to simplify the teaching work for a robot, a method for generating a robot path based on drawing information having a free curve portion created by a CAD system or the like, particularly a machined part. Deburring robot that removes burrs adhering to the deburring robot, easily generates a desired robot path even with changes in the deburring tool shape, tool tilt angle, attachment position and orientation to the jig It is to provide a method of path generation.

【0006】また、バリ取りロボットの経路を生成する
ための作業者が、入力するデータをコマンド化し、誤操
作の発生を極力低減し、簡単な操作のみで所望のロボッ
ト経路を生成するバリ取りロボットの経路生成方法を提
供することにある。
Further, a deburring robot for generating a path for a deburring robot has a deburring robot which generates a desired robot path only by a simple operation by converting input data into a command to minimize the occurrence of erroneous operation. It is to provide a route generation method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、CADシステムによって作成した部品の図面情報か
らバリ取り作業が行なわれる部品の図面情報を読み出
し、前記読み出した部品の図面情報からバリ取り作業が
行われる部分を指定することで部品形状を複数の直線部
分及び円弧部分に分解し、前記分解された部品形状情報
にロボットに取り付けたバリ除去工具の形状、大きさ及
び部品の面取り角度の大きさを加工条件として部品形状
情報に付加し、前記加工条件が付加された部品形状情報
から工具位置情報を作成し、前記工具位置情報の直線部
分は始点と終点に、円弧部分はその円弧上の複数個の点
に点列化し、この点列情報群からロボットの位置及び姿
勢を決定することとした。
In order to solve the above-mentioned problems, the drawing information of the part to be deburred is read from the drawing information of the part created by the CAD system, and the deburring work is performed from the read drawing information of the part. The part shape is decomposed into a plurality of straight line parts and circular arc parts by designating the part to be performed, and the shape and size of the deburring tool attached to the robot and the size of the chamfering angle of the part are added to the decomposed part shape information. Is added to the part shape information as a machining condition, and tool position information is created from the part shape information to which the machining condition is added. The straight line part of the tool position information is the start point and the end point, and the arc part is on the arc. It is decided to convert the point sequence into multiple points and determine the position and orientation of the robot from this point sequence information group.

【0008】また、誤操作の低減のため、前記前記分解
された部品形状情報にロボットに取り付けたバリ除去工
具の形状、大きさ及び部品の面取り角度の大きさ、経路
に対し、どちらが切削されるかという情報(以下、切削
側)、力制御のための仮想コンプライアンスパラメタを
加工条件として特定できるコマンドにより部品形状情報
に付加し、前記加工条件が付加された部品形状情報から
工具位置情報を作成し、前記工具位置情報の直線部分は
始点と終点に、円弧部分はその円弧上の複数個の点に点
列化し、前記点列化された各点にロボットの動作情報を
点の属性データとして付加し、前記コマンドにより特定
された加工条件に対応する座標変換情報、面取り角度、
仮想コンプライアンスパラメタ等の詳細加工条件情報を
読み出し、工具番号に対応して工具の形状、大きさ等が
格納されている工具ファイルの工具データと比較するこ
と前記点列化した工具位置情報からロボットの位置及び
姿勢を決定することとした。
Further, in order to reduce erroneous operation, which is cut with respect to the shape and size of the deburring tool attached to the robot, the size of the chamfering angle of the part, and the path based on the disassembled part shape information. Information (hereinafter referred to as cutting side), a virtual compliance parameter for force control is added to the part shape information by a command that can be specified as a processing condition, and tool position information is created from the part shape information to which the processing condition is added. The straight line part of the tool position information is made into a start point and an end point, the arc part is made into a point sequence into a plurality of points on the arc, and the robot operation information is added to each of the point sequence points as point attribute data. , Coordinate conversion information corresponding to the machining conditions specified by the command, chamfer angle,
Read detailed machining condition information such as virtual compliance parameters and compare it with the tool data in the tool file that stores the shape and size of the tool corresponding to the tool number. It was decided to determine the position and attitude.

【0009】さらに、点列化された工具位置情報の点間
を、3次元曲線の係数を隣接する2点における傾きと、
前記2点の座標とにより算出し、前記算出された係数で
表わされる3次元曲線により補間するこことした。
Furthermore, between the points of the tool position information in the form of a point sequence, the coefficient of the three-dimensional curve is set to the inclination at two adjacent points,
It was calculated by using the coordinates of the two points and interpolated by the three-dimensional curve represented by the calculated coefficient.

【0010】[0010]

【作用】CADシステムから部品の図面情報を読み出
し、これに基づいてバリ取り作業が行なわれる部品の場
所の各線要素を指定し、工具位置情報を作成するように
したので工具番号や工具傾け角等のデータが変化しても
即座に対応したロボット経路を計算することが可能にな
る。また、各線要素単位で指定するとともに、前記部品
の図面情報にバリ取り工具の形状及び大きさ、部品の目
標面取り角度等を加工条件として付加し、得られた工具
位置情報を点列化するようにしたので、各線用要素毎に
面取り角度等の加工条件を付加すれば良く、点列化され
た各点において逐一加工条件を付加する必要はない。
The drawing information of the part is read out from the CAD system, each line element of the place of the part where the deburring work is performed is specified based on this, and the tool position information is created. It is possible to immediately calculate the corresponding robot path even if the data of changes. In addition, each line element is specified, and the shape and size of the deburring tool, the target chamfering angle of the part, etc. are added to the drawing information of the part as processing conditions, and the obtained tool position information is converted into a point sequence. Therefore, it suffices to add a machining condition such as a chamfer angle for each line element, and it is not necessary to add a machining condition for each point arranged in a dot sequence.

【0011】前記部品形状の点列化は、点と点の間を3
次曲線(y=ax3+bx2+cx)で補間させるこりに
より、点から線への展開を図ることができ、かつこの3
次曲線の係数(a,b,c)の値により自由曲線を形成
できる。例えば、3次曲線係数a=b=0の場合、一次
式となり、これは直線を表し、a=0の場合は、2次平
面内の円弧を表すことになる。従って、部品形状を点列
化しておき、点間を補間する3次曲線の係数を部品の形
状の応じて設定することで、自由曲線を無理なく生成す
ることができる。さらに、治具面座標系及び部品面座標
系の定義は治具座標系からみた治具面座標系の相対位置
及び部品座標系からみた部品面座標系の相対位置を把握
することができるため、結局は部品面→部品→治具面→
治具への相対関係を表す座標変換が容易になり、仮にあ
る同一の部品が一つの治具のA面,B面に同じように取
り付いていれば、治具面→治具への相対関係、すなわち
治具面座標系のみを変えることで済み、工具の補正量の
デ−タ等全く同じものを活用することが可能となる。
The above-mentioned point shape of the part shape is divided into three points.
The interpolation from the next curve (y = ax 3 + bx 2 + cx) makes it possible to expand from a point to a line, and
A free curve can be formed by the values of the coefficients (a, b, c) of the next curve. For example, when the cubic curve coefficient a = b = 0, it becomes a linear expression, which represents a straight line, and when a = 0, it represents an arc in a quadratic plane. Therefore, by forming the part shape into a point sequence and setting the coefficient of the cubic curve that interpolates between the points according to the shape of the part, a free curve can be generated without difficulty. Further, the definition of the jig surface coordinate system and the component surface coordinate system can grasp the relative position of the jig surface coordinate system viewed from the jig coordinate system and the relative position of the component surface coordinate system viewed from the component coordinate system. After all, parts side → parts → jig side →
Coordinate conversion that shows the relative relationship to the jig becomes easy, and if the same parts are attached to the A and B surfaces of one jig in the same way, the relative relationship from the jig surface to the jig That is, it suffices to change only the jig plane coordinate system, and it is possible to utilize the same data such as the data of the correction amount of the tool.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1から図28によ
り説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 28.

【0013】まず本発明における対象部品を説明する。
図2は自由曲線部分を有する機械加工部品の一例であ
り、4で示す部品の稜線や穴は機械加工の際、バリの発
生する部分である。図2におけるバリ1を除去するため
のロボット経路データの作成方法を追いながら、本発明
を詳細に説明する。図1はバリ取りロボット及びそのロ
ボット制御コントローラ、CRT、入力装置等を含めた
外観模式図である。本発明により生成されるロボット経
路データは、ロボット制御コントローラ2へ入力装置3
より入力され、制御コントローラ2は入力されたロボッ
ト経路データに基づいてロボット1を動作させる。この
ロボット制御コントローラ2のCPUはロボットスター
ト信号等、各種入力信号を受け取るとプログラムメモリ
に格納されているプログラムに従いロボットを制御させ
る。なお、本システムは入力内容及び各種出力内容を確
認できるようCRTを具備している。バリ取り工具5は
ロボット1のハンドの先端において、エア吸着され、工
具収納ケース(図示せず)にある数種類の工具の中から
任意の工具を選択できるようになっている。機械加工部
品6はZ軸まわりに360°回転可能な治具7に取り付
けられており、治具原点とロボット座標系原点は相対位
置関係が正確に位置決めされている。
First, the target parts in the present invention will be described.
FIG. 2 is an example of a machined part having a free curve portion, and the ridge lines and holes of the part shown by 4 are parts where burrs are generated during machining. The present invention will be described in detail by following the method of creating the robot path data for removing the burr 1 in FIG. FIG. 1 is a schematic external view of a deburring robot and its robot controller, CRT, input device, and the like. The robot path data generated by the present invention is input to the robot controller 2 by the input device 3
Then, the controller 2 operates the robot 1 based on the input robot path data. When the CPU of the robot controller 2 receives various input signals such as a robot start signal, the CPU controls the robot according to the programs stored in the program memory. This system is equipped with a CRT so that the input contents and various output contents can be confirmed. The deburring tool 5 is sucked by air at the tip of the hand of the robot 1, and an arbitrary tool can be selected from several kinds of tools in a tool storage case (not shown). The machined part 6 is attached to a jig 7 which can be rotated 360 ° about the Z axis, and the jig origin and the robot coordinate system origin are accurately positioned relative to each other.

【0014】次に、ロボット経路作成を行なうためのデ
ータ作成システム機構について説明する。図3はその全
体構成を表している。図3はその全体構成図を表してい
る。CADシステム8において機械加工部品の部品図を
作成し、図面ファイル9へ格納する。
Next, a data creating system mechanism for creating a robot path will be described. FIG. 3 shows the overall configuration. FIG. 3 shows an overall configuration diagram thereof. A part drawing of a machined part is created in the CAD system 8 and stored in the drawing file 9.

【0015】工具経路生成プログラム11では図面ファ
イル9へ格納した部品図のデータを基に、工具(グライ
ンダ等)5が部品6のどの部分をバリ取りするのかを指
定する。この指定は、部品図をCRTに表示しておき、
マウス等を用いて部品図中の各要素や線要素を指定する
ことにより行なわれ、工具の経路は複数の直線部分と円
弧部分とに分割される。この時、部品のバリ取り箇所指
定だけでなく、バリ取り前後の工具の動かし方(ロボッ
トの移動)もグラフィック画面を参照しながら設定して
おく。また、指定された情報に、座標変換情報、目標面
取り角度、工具番号、仮想コンプライアンスパラメタ
(粘性定数C,バネ定数k,質量m)等の加工条件が指
定できるコマンドを付加し、図4に示すCL(Cutter L
ocation)ファイルを作成する。
The tool path generation program 11 specifies which part of the component 6 the tool (grinder, etc.) 5 deburrs based on the data of the component drawing stored in the drawing file 9. For this designation, the parts diagram is displayed on the CRT,
This is performed by designating each element or line element in the part drawing with a mouse or the like, and the tool path is divided into a plurality of straight line portions and arc portions. At this time, not only the deburring point of the part is specified, but also the moving method of the tool before and after deburring (movement of the robot) is set with reference to the graphic screen. Further, a command that can specify processing conditions such as coordinate conversion information, target chamfering angle, tool number, virtual compliance parameter (viscosity constant C, spring constant k, mass m) is added to the specified information, and is shown in FIG. CL (Cutter L
ocation) Create a file.

【0016】このCLファイルは、コマンドが一行ごと
に記述されており、`/´で区切られた左部がコマンド
の機能を表し、主部という。
In this CL file, commands are described line by line, and the left part delimited by `/` represents the function of the command and is called the main part.

【0017】また、右部は述部といて機能を詳細に定義
するための用語になっている。上記座標変換情報、仮想
コンプライアンスパラメタ、切削側の指定及び目標面取
り角度は付加情報なので、主部を「INSERT」に
し、述部は座標変換情報ならば「JIG」、「JFAC
E」、「PFACE」、「PARTS NUM」を仮想
コンプライアンスパラメタならば「VCSET」切削側
指定ならば「CUTSIDE」目標面取り角度ならば
「CUTANGLE」で表している。 ここで、座標変
換情報には、治具座標系、治具面座標系、部品座標系、
部品面座標系を定義する必要があるので、それらが各々
上記「JIG」、「JFACE」、「PFACE」、
「PARTS NUM」に対応している。そして、各座
標系を定義するには、各座標系に1体1に対応づけた番
号を指定させる。例えば、治具面座標系と治具面番号1
が対応づいているとすれば、CLファイルへ INSERT/JFACE INSERT/1 と記述すれば良い。2行目の「INSERT/1」は1
行目の「INSERT/JFACE」に対応づく内容を
表している。同様にして治具座標系、部品座標系、部品
座標系を定義する。なお部品座標系のためのコマンドが
「PARTS NUM」とあるのは部品座標系が部品の
数を入力することと関係するからである。つまり、部品
数3といえば3個の部品が治具のどの部分に取り付けら
れるのかは予め決まっているものとし、部品の数と各部
品の座標系を1体1に対応づけている。図4の(E)は
力制御のための仮想コンプライアンスパラメタをある1
つの組番号で表し、例えば組番号1を指定している。図
4の(F)は切削側が右ならば1を左側ならば0を
(F)の次行に指定する。図4の(G)は目標面面取り
角度が45°を表している。
The right part is a predicate, which is a term for defining the function in detail. Since the coordinate conversion information, the virtual compliance parameter, the designation on the cutting side, and the target chamfer angle are additional information, the main part is set to "INSERT", and the predicate is "JIG" or "JFAC" for coordinate conversion information.
"E", "PFACE", and "PARTS NUM" are represented by "VCSET" for virtual compliance parameters, "CUTSIDE" for cutting side designation, and "CUTANGLE" for target chamfering angles. Here, the coordinate conversion information includes a jig coordinate system, a jig surface coordinate system, a component coordinate system,
Since it is necessary to define the component surface coordinate system, these are respectively the above "JIG", "JFACE", "PFACE",
It corresponds to “PARTS NUM”. Then, in order to define each coordinate system, a number associated with one body 1 is designated for each coordinate system. For example, jig surface coordinate system and jig surface number 1
If they correspond to each other, it may be described as INSERT / JFACE INSERT / 1 in the CL file. "INSERT / 1" on the second line is 1
This shows the content corresponding to "INSERT / JFACE" in the line. Similarly, a jig coordinate system, a component coordinate system, and a component coordinate system are defined. The command for the parts coordinate system is "PARTS NUM" because it is related to the input of the number of parts. In other words, when the number of parts is 3, it is assumed that the parts of the jig to which the three parts are attached are predetermined, and the number of parts and the coordinate system of each part are associated with one body. FIG. 4E shows a virtual compliance parameter for force control 1
It is represented by one group number, for example, group number 1 is designated. In (F) of FIG. 4, if the cutting side is on the right, 1 is specified, and if it is on the left side, 0 is specified in the next line of (F). In FIG. 4G, the target chamfering angle is 45 °.

【0018】バリ取りする自由曲線の直線部分は図4の
(H)で示した GOLFT(LINE)/ 72.104127, -40.0, -48.0 というように記述されている。3つの数値は図面のある
原点からのx,y,z方向の座標値を表わしており、現
在位置からx,y,z方向に各々72.104127,
−40.0,−48.0(単位は例えばmmとする)直線的
に動くことを意味している。また円弧部分は(B)〜
(D)のところで GOLFT(ARC)/ 22.945260, -58.493145, -48.0 Center= (27.773075, -50.897606, -48.0) radius= 9.0 といったように、現在位置から目標位置のx=22.9
4526,y=−58.493145,z=−48.0ま
で位置(x=27.773075,y=−50.8976
06,z=−48.0)を中心として半径9.0とする円
弧周上を移動することを意味している。
The straight line part of the free curve for deburring is described as GOLFT (LINE) /72.104127, -40.0, -48.0 shown in FIG. The three numerical values represent coordinate values in the x, y, z directions from a certain origin in the drawing, and 72.104127, respectively in the x, y, z directions from the current position.
-40.0, -48.0 (unit is, for example, mm) It means to move linearly. The arc part is (B)
At (D), GOLFT (ARC) / 22.945260, -58.493145, -48.0 Center = (27.773075, -50.897606, -48.0) radius = 9.0, such as x = 22.9 from the current position to the target position.
Positions up to 4526, y = −58.493145, z = −48.0 (x = 27.773075, y = −50.8976)
(06, z = -48.0) is the center of movement, and it means to move on an arc circumference having a radius of 9.0.

【0019】次にロボット動作決定プログラム13にお
いては、CLデータ12を基にロボット動作情報ファイ
ル14を作成する。
Next, the robot motion determination program 13 creates a robot motion information file 14 based on the CL data 12.

【0020】ロボット動作決定プログラム13では、工
具経路生成プログラム10で指定された部品の場所が直
線部分ならその始点と終点を、円弧部分なら円弧上の複
数点を自動生成し、工具経路の点列化を行いロボット動
作情報ファイル14へ格納する。また、このロボット動
作決定プログラム13における点列化の際、単なるロボ
ットの移動と異なり、実際のバリ取り作業では力制御を
行なう必要があるため、各点においてその点が切削中
(CUT)であるのか移動中(MOVE)であるのか区
別し、点の属性データとして格納するとともに、各点が
円弧上の点であるのかも属性データとして格納する。図
5にその記述例を示す。
In the robot motion determination program 13, if the location of the part specified by the tool path generation program 10 is a straight line portion, its start point and end point are automatically generated. It is stored in the robot motion information file 14. Further, when the sequence of points in the robot operation determination program 13 is different from the mere movement of the robot, force control needs to be performed in the actual deburring work, and therefore each point is in the process of cutting (CUT). Is stored as attribute data of points, and whether each point is a point on a circular arc is also stored as attribute data. FIG. 5 shows an example of the description.

【0021】CUTあるいはMOVE直後の数値は点の
個数を示し、CUTの場合さらに、次の行の0、1は点
が直線上の点か円弧上の点であるのかを意味する。
The numerical value immediately after the CUT or MOVE indicates the number of points. In the case of the CUT, 0 and 1 in the next row mean whether the points are straight points or arc points.

【0022】また、図5は工具経路がバリ取り位置へ行
くまでに、まず、(Px,Py,Pz)の位置へ姿勢
(Fx,Fy,Fz),(Gx,Gy,Gz),(H
x,Hy,Hz)へそれぞれの姿勢で動くことを表して
いる。
In FIG. 5, the postures (Fx, Fy, Fz), (Gx, Gy, Gz), (H) are first moved to the positions (Px, Py, Pz) before the tool path reaches the deburring position.
x, Hy, Hz) in each posture.

【0023】ロボット動作情報ファイル14には上記ロ
ボット動作決定プログラム13に入力したデータの他、
工具経路生成プログラム10で入力した座標変換情報、
目標面取り角度、使用する工具形状、大きさ、傾け角
度、工具番号、力制御のための仮想コンプライアンスパ
ラメタ、治具の取付け位置をデータとして格納する。
In the robot motion information file 14, in addition to the data input to the robot motion determination program 13,
Coordinate conversion information input in the tool path generation program 10,
The target chamfer angle, tool shape to be used, size, tilt angle, tool number, virtual compliance parameter for force control, and jig mounting position are stored as data.

【0024】ロボット動作言語出力プログラムはこれら
ロボット動作情報ファイル内のデータを基に、工具情報
ファイル内のデータと比較しながら、CLファイル内の
データである部品図の位置に使用する工具に対応した位
置補正を行い、工具速度等を自動決定させながら、さら
に、ロボット座標系にデータを座標変換させてロボット
コマンドファイルにデータを出力させる。
The robot operation language output program, based on the data in the robot operation information file, compares with the data in the tool information file, and corresponds to the tool used at the position of the part drawing which is the data in the CL file. Position correction is performed, and while the tool speed and the like are automatically determined, the coordinates of the data are further converted into the robot coordinate system and the data is output to the robot command file.

【0025】上記処理フローを図6に示す。The above processing flow is shown in FIG.

【0026】まず、ステップ1において、CADシステ
ム8において機械加工部品の部品図を作成する。
First, in step 1, the CAD system 8 creates a part drawing of a machined part.

【0027】次に、ステップ2において、図面ファイル
9へ格納した部品図のデータを基に、工具経路生成プロ
グラム10により工具(グラインダ等)5が部品6のど
の部分をバリ取りするのかを、部品図をCRTに表示し
ておき、マウス等を用いて部品図中の各要素や線要素を
指定し、工具経路を作成する。
Next, in step 2, based on the data of the parts drawing stored in the drawing file 9, the tool path generation program 10 determines which part of the part 6 the tool (grinder, etc.) 5 deburrs. The drawing is displayed on the CRT, and each element or line element in the part drawing is designated by using a mouse or the like to create a tool path.

【0028】ステップ3において、実際にロボット1へ
の動作教示を行ってバリ取り作業を実行するには部品の
図面情報から作成された工具経路以外の情報が必要とな
る。例えば部品6のバリを取り除くときはロボット1の
工具5に取付けた力センサに加わる反力を検出して、グ
ラインダトルクとしての切削力やグラインダ回転の送り
速度等を仮想コンプライアンス制御するのだが、このと
きの粘性定数C,質量M,バネ定数K等のコンプライア
ンスパラメタを、目標面取り角度、工具の形状、大き
さ、波形等工具の情報が特定できる工具番号等の加工条
件を工具経路に付加する。
In step 3, in order to actually teach the robot 1 to perform the deburring work, information other than the tool path created from the drawing information of the parts is required. For example, when removing the burr of the component 6, the reaction force applied to the force sensor attached to the tool 5 of the robot 1 is detected, and the cutting force as the grinder torque, the feed speed of the grinder rotation, and the like are virtually controlled. The machining parameters such as the target chamfering angle, the shape of the tool, the size, and the tool number such that the information of the tool such as the waveform can be added to the tool path as the compliance parameters such as the viscosity constant C, the mass M, and the spring constant K.

【0029】ステップ4において、上記ステップ2にお
いて作成された工具経路と、ステップ3において付加さ
れた加工条件情報に基づき、CLファイル10を作成す
る。
In step 4, the CL file 10 is created based on the tool path created in step 2 and the processing condition information added in step 3.

【0030】ステップ5において、上記ステップ2にお
いて指定された部品の場所が直線部分ならその始点と終
点を、円弧部分なら円弧上の複数点を自動生成し、工具
経路の点列化を行い、点列間を補間する3次曲線係数を
決定する。この補間アルゴリズムについては後述する。
In step 5, if the location of the part specified in step 2 is a straight line portion, its start point and end point are automatically generated. If it is a circular arc portion, a plurality of points on the circular arc are automatically generated, and the tool path is converted into a point sequence. A cubic curve coefficient for interpolating between columns is determined. This interpolation algorithm will be described later.

【0031】ステップ6において、各点においてその点
が切削中(CUT)であるのか移動中(MOVE)であ
るのか区別し、点の属性データとして格納する。
In step 6, at each point, whether the point is in cutting (CUT) or moving (MOVE) is distinguished and stored as point attribute data.

【0032】ステップ7において、上記ステップ6まで
の処理では、工具の経路を、図16に示すようにバリ取
り工具5の部品と工具の回転軸心との交点(以下、仮想
中心点O1)が、バリ取り位置と一致したときのロボッ
ト経路データが表わされているので、工具5の径の大き
さや工具5の傾き角と目標面とり角の偏差である工具傾
け角の大きさに応じてロボット経路補正を行う。工具の
経路補正については後述する。
In step 7, in the processing up to step 6, the path of the tool is defined as the intersection of the part of the deburring tool 5 and the rotation axis of the tool (hereinafter, virtual center point O 1 ) as shown in FIG. Represents the robot path data when it coincides with the deburring position. Therefore, depending on the size of the diameter of the tool 5 and the size of the tool tilt angle that is the deviation between the tilt angle of the tool 5 and the target chamfer angle. To correct the robot path. The tool path correction will be described later.

【0033】ステップ8において、また、各部品はそれ
ぞれ部品ごとに決められた治具7のある面上に固定され
ており、部品6上のある部品面(正面図,右側面図等)
のバリを切削する。CLファイル12は切削する部品6
の部品面ごとに定義され位置データが作成されているこ
とから、そのCLファイル12中のある部品面の位置デ
ータをロボット座標系との相対関係が正確に出ている治
具座標系からみた位置データへ座標変換する。これに
は、治具番号と1体1に対応ずけた治具座標系・治具の
各面毎に1体1に対応づけた治具面座標系・部品の各面
に1体1に対応づけた部品面座標系等のデータが必要に
なる。これについても後述する。
In step 8, each component is fixed on the surface of the jig 7 determined for each component, and the component surface of the component 6 (front view, right side view, etc.).
Cutting the burr. CL file 12 is a part to be cut 6
Since the position data is defined and created for each of the component surfaces, the position data of the certain component surface in the CL file 12 is viewed from the jig coordinate system in which the relative relationship with the robot coordinate system is accurate. Convert coordinates to data. This corresponds to the jig number and the jig coordinate system that corresponds to one body, the jig surface coordinate system that corresponds to one body for each surface of the jig, and one body for each surface of the component Data such as the attached component surface coordinate system is required. This will also be described later.

【0034】このようにCLファイル12から部品のバ
リ取り位置データやバリ取り前後の工具の位置データを
抽出したり、目標面取り角度、座標変換データ等を追加
11して作成したファイルをいまロボット動作情報ファ
イル11と呼ぶことにする。ロボット動作情報ファイル
14には加工する部品6の部品面ごとのCLデータが工
具の移動経路順(切削順)に格納する。
In this way, the file created by extracting the deburring position data of the parts and the position data of the tools before and after deburring from the CL file 12 and adding 11 the target chamfer angle, coordinate conversion data, etc. It will be called the information file 11. In the robot operation information file 14, CL data for each part surface of the part 6 to be machined is stored in the order of tool movement paths (cutting order).

【0035】各部品面ごとのCLデータには治具、治具
面および部品面の座標系デ−タに対応した番号を追加し
ておくので、CLデータの特に位置データに関してはロ
ボットを制御するための原点となる基準座標系へ座標変
換させることができる。この座標変換させたCLファイ
ルをいまロボットコマンドファイル17と呼ぶことにす
る。実際のロボット1はこのようにして作成した経路位
置データをリアルタイムで位置補正制御してバリ取りを
行う。
Since the numbers corresponding to the coordinate system data of the jig, the jig surface and the component surface are added to the CL data for each component surface, the robot is controlled with respect to the CL data, particularly the position data. It is possible to perform coordinate conversion to a reference coordinate system that is the origin. This coordinate-converted CL file will now be called the robot command file 17. The actual robot 1 performs deburring by performing position correction control on the path position data thus created in real time.

【0036】ロボットの制御コントローラ装置2はこの
リアルタイム位置補正のほかセンサ制御や部品搬送機構
との通信等多くのタスクをこなさなければならず、教示
データの処理のためにコントローラ2へ多くの負荷を持
たせることは望ましいといえない。そのためロボットコ
マンドファイル17の作成の際に、工具交換指令をはじ
め移動指令やバリ取り実行命令などロボット1へ送るす
べての制御指令は実際に使う制御コントローラ装置2上
で走るコマンド体系にしておくとよい。なお、CLファ
イル12からロボットコマンドファイル17の作成まで
をひとつのプログラムで実行しているのではなく、各々
別のプログラムを実行させることでロボット動作情報フ
ァイル14およびロボットコマンドファイル17の作成
を行なっている。これはプログラムサイズが大きくなり
すぎて多くのデータを一度に扱えなくなる可能性が考え
られたり、仮にデータの修正が生じた場合基準座標系
(治具座標系)から扱った位置データよりもロボット動
作情報ファイル14のように部品面ごとに設定した座標
系からの位置データであるほうが修正しやすい場合もあ
るからであり、また将来、対象部品の種類や材質の多様
化に伴って追加データの増大の可能性があり、それによ
って生じるプログラムの汎用化のための修正、改良にも
柔軟に対応する必要がある。このようにプログラムが分
割していると、その際のプログラムデバッグを効率良く
行えるという利点があるが、このように分割させないで
ロボットコマンドファイル17まで一気にデータ作成し
ても、汎用性に欠ける等上記利点が得られない点を除
き、同様に実施可能である。
In addition to this real-time position correction, the robot controller 2 has to perform many tasks such as sensor control and communication with the component transfer mechanism, and a lot of load is applied to the controller 2 for processing teaching data. Having it is not desirable. Therefore, when the robot command file 17 is created, all control commands to be sent to the robot 1 such as a tool replacement command, a movement command, and a deburring execution command should have a command system that runs on the control controller device 2 actually used. .. It should be noted that the processes from the CL file 12 to the creation of the robot command file 17 are not executed by one program, but the robot operation information file 14 and the robot command file 17 are created by executing different programs respectively. There is. This may be because the program size may become too large to handle a lot of data at one time, or if data correction occurs, the robot movement may be greater than the position data handled from the reference coordinate system (jig coordinate system). This is because it may be easier to correct the position data from the coordinate system set for each component surface like the information file 14, and in the future, additional data will increase as the types and materials of the target components become diversified. Therefore, it is necessary to flexibly deal with the corrections and improvements for the generalization of programs caused by this. If the program is divided in this way, there is an advantage that the program debugging at that time can be performed efficiently. However, even if data is created all at once up to the robot command file 17 without dividing the program in this way, it lacks versatility. It can be implemented in the same manner, except that no advantage is obtained.

【0037】次に、ステップ5における点列間を保管す
る3次元曲線の係数を決定するアルゴリズムについて、
説明する。
Next, regarding the algorithm for determining the coefficient of the three-dimensional curve which stores the space between the point sequences in step 5,
explain.

【0038】経路を点列化するということは位置データ
を決定することである。ここでいう位置データとは図7
に示すように位置(Px,Py,Pz)のみならず姿勢
(Fx,Fy,Fz),(Gx,Gy,Gz),(H
x,Hy,Hz)をもさしている。
[0038] To make a route into a point sequence means to determine position data. The position data mentioned here is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, not only the positions (Px, Py, Pz) but also the postures (Fx, Fy, Fz), (Gx, Gy, Gz), (H
x, Hy, Hz).

【0039】まず、自由曲線における直線部分を点列化
する場合、直線の始点と終点をとる。始点は現在位置で
持っており、終点はGOLFT(LINE)直後の座標
値が位置データ(Px,Py,Pz)になる。
First, when the straight line portion of the free curve is formed into a point sequence, the start point and the end point of the straight line are taken. The start point has the current position, and the end point has the coordinate value immediately after GOLFT (LINE) as the position data (Px, Py, Pz).

【0040】ロボットへの教示データは位置の他F,
G,Hで表示される姿勢情報も併せて必要になり所定の
場所に位置決めされる。そこで、姿勢については図7に
示すようにその点における接線、つまり現在位置P1と
この目標位置P2を結ぶ単位ベクトルを、姿勢F(F
x,Fy,Fx)と定める。また図8に示すように、必
ず部品図20における座標系21のZ方向を姿勢H(H
x,Hy,Hz)と定める。姿勢G(Gx,Gy,G
z)はHとFの外積から求めればよい。
Teaching data for the robot includes the position F,
The posture information displayed by G and H is also required and the position is positioned at a predetermined place. Therefore, as for the posture, as shown in FIG. 7, the tangent line at that point, that is, the unit vector connecting the current position P1 and the target position P2 is defined as the posture F (F
x, Fy, Fx). In addition, as shown in FIG. 8, the Z direction of the coordinate system 21 in the component drawing 20 is always the posture H (H
x, Hy, Hz). Posture G (Gx, Gy, G
z) may be obtained from the outer product of H and F.

【0041】次に円弧部分を点列化する場合について説
明する。円弧上に生成する点列の数は円弧の中心角、円
弧の半径、ロボットの速度、加工精度によって、定める
ことが考えられるが本実施例では説明を簡単にするた
め、図9に示すように円弧の中心角の大きさによって円
弧上の通過点を自動的に作成する場合について説明す
る。図4に示すGOLFT(ARC)行の後行の式
(C)の座標値を円の中心とし、さらに次行の式(D)
値を半径とする円弧上を通って式(B)の位置へ移動さ
せるため円弧上に点列を生成する。直線モードと同様、
円弧モードの場合でも姿勢Fは各点の接線とし、姿勢H
はZ軸方向即ち紙面方向と定める。円弧上の各点におけ
る接線は次のようにして求める。図10に示すように直
線と円弧の接続点P1およびP2の接線を一致させる必
要がある。まず点P0における接線f0は Len02= (P1x−P0x)2+(P1y−P0y)2 とす
ると、直線上の姿勢Fの単位ベクトルの成分は、 f0x=(P1x−P0x)/Len0 f0y=(P1y−P0y)/Len0 となるので、直線モードとしての点P1の接線f1も f1x=f0x f1y=f0y とおく。
Next, a case where the circular arc portion is converted into a point sequence will be described. It is conceivable that the number of point sequences generated on the circular arc is determined depending on the central angle of the circular arc, the radius of the circular arc, the speed of the robot, and the machining accuracy, but in the present embodiment, as shown in FIG. A case will be described in which a passing point on an arc is automatically created according to the size of the central angle of the arc. The coordinate value of the equation (C) in the succeeding row of GOLFT (ARC) shown in FIG.
A point sequence is generated on the circular arc in order to move it to the position of the formula (B) through the circular arc having the radius as the value. Like the straight line mode
Even in the arc mode, the posture F is tangent to each point, and the posture H
Is defined as the Z-axis direction, that is, the paper surface direction. The tangent line at each point on the arc is obtained as follows. As shown in FIG. 10, it is necessary to match the tangents of the connection points P1 and P2 of the straight line and the circular arc. First, assuming that the tangent line f0 at the point P0 is Len0 2 = (P 1 x−P 0 x) 2 + (P 1 y−P 0 y) 2 , the component of the unit vector of the posture F on the straight line is f 0 x = (P 1 x-P 0 x ) / Len0 f 0 y = (P 1 y-P 0 y) / Len0 and since the tangent f1 of the point P1 as linear modes f 1 x = f 0 x f 1 y = F 0 y.

【0042】次に点P1において、円弧の中心点へ向か
う単位ベクトルU1を、 u1x=(Pcx−P1x)/Len1 u1y=(Pcy−P1y)/Len1 ただし、(Pcx,Pcy)は円弧の中心点の座標を表
し、 Len12= (Pcx−P1x)2+(Pcy−P1y)2 である。
Next, at the point P1, the unit vector U1 directed to the center point of the arc is expressed as follows: u 1 x = (Pcx−P 1 x) / Len1 u 1 y = (Pcy−P 1 y) / Len1 where (Pcx , Pcy) represents the coordinates of the center point of the arc, and Len1 2 = (Pcx−P 1 x) 2 + (Pcy−P 1 y) 2 .

【0043】によって求め、図11に示すようにこの単
位ベクトルU1をZ軸まわりに90°または−90°回
転させたベクトルU1+およびU1-を考える。ここでf
1とU1+のなす角およびf1とU1-のなす角のうち小
さい値になるU1+(U1-)ベクトルを点P1における
接線と定める。この場合、点P1における接線はベクト
ルU1+である。これは接線の方向を定めるもので、直
線と円弧の接続点P1において直線モードから定めた接
線と円弧モードから定める接線を一致させるには、2つ
のベクトルのはさむ角は厳密には零となるからである。
このようにして点P1における接線方向を決めておく
と、円弧の方向を定めることが可能となる。円弧上の通
過点は円弧の中心角や円弧の半径の大きさ、ロボットの
動作速度仕上げ精度によって、その点数を決めている。
Then, consider the vector U1 + and U1 obtained by rotating the unit vector U1 by 90 ° or −90 ° around the Z axis as shown in FIG. Where f
The U1 + (U1 ) vector having the smaller value among the angle formed by 1 and U1 + and the angle formed by f1 and U1 is defined as the tangent line at the point P1. In this case, the tangent at point P1 is the vector U1 + . This determines the direction of the tangent line. In order to make the tangent line defined by the straight line mode and the tangent line defined by the arc mode coincide at the connection point P1 of the straight line and the arc, the angle between the two vectors is strictly zero. Is.
By determining the tangential direction at the point P1 in this way, it becomes possible to determine the direction of the arc. The number of passing points on the circular arc is determined according to the central angle of the circular arc, the size of the radius of the circular arc, and the robot's operating speed finishing accuracy.

【0044】中心角θと通過点の数は例えば次のように
する。
The central angle θ and the number of passing points are set as follows, for example.

【0045】 なお、この場合円弧の中心角を等分割することによっ
て、この通過点が作成されるものとする。いま通過点の
数をn個とすれば中心角θは、θ/n°ずつに分割され
る。n個の通過点のうち最初の分割点の位置S1(x,
y)は次の x=Pcx±rsin(θ/n) (x−Pcx)2+(y−Pcy)2=r2 (ここでrは円弧の半径である) ……………………式(1) より計算することができるが、上記の(x,y)の値は
図12に示すように4組(Δで示す点)存在してしま
う。これは、上記式(1)が円の中心Pc(Pcx,P
cy)を原点としてみているため(x+,y+)の組、
(x+,y−)の組、(x−,y+)の組、(x−,y
−)の組の座標がでてくるのである。そこで円弧の方向
に沿う分割点を求めるには、図12に示すように先ほど
円弧の方向を決めるために求めた点P1の接線f1とこ
の4つの(x,y)と点P1を結ぶ単位ベクトルのなす
角α1〜α4のうち最も小さい角αを作る(x,y)を
通過点の位置座標とすれば良い。このとき(x,y)座
標の組からどの象限にある(x,y)を選択したかを覚
えておくために、図13に示すような対応づけをしてお
く。円弧のはじまりと終わりを今図13に示したよう
に、北極と南極の位置のPnおよびPsと仮定する。最
も小さい角αを作る(x,y)が、円の第0象限にある
場合は方向カウンタを0、第1象限にある場合はカウン
タは1というふうに第3象限まで決めておく。そしてそ
の後の分割点S2、S3…に対しては式(1)のsin
に(θ/n)*m (m=2,3…)を代入して、同様
に4つの(x,y)を計算する。ここで、(θ/n)*
mが何度であるかによって、4つの(x,y)からどれ
を選択するかが定まる。例えば(θ/n)*mが90°
以下の場合、方向カウンタは一番目の通過点で求めたカ
ウンタは一番目の通過点で求めたカウンタと同じであ
る。しかし90°を越えて180°以下の場合、方向カ
ウンタは一番目の通過点で求めたカウンタと同じでなく
なる。
[0045] In this case, the passing point is created by equally dividing the central angle of the arc. If the number of passing points is n, the central angle θ is divided into θ / n °. The position S1 (x,
y) is the following x = Pcx ± rsin (θ / n) (x−Pcx) 2 + (y−Pcy) 2 = r 2 (where r is the radius of the arc) …………………… Although it can be calculated from the equation (1), there are four sets (points indicated by Δ) of the above-mentioned values of (x, y) as shown in FIG. This is because the above formula (1) is the center Pc of the circle (Pcx, P
Since cy) is used as the origin, a set of (x +, y +),
(X +, y-) pair, (x-, y +) pair, (x-, y
The coordinates of the pair of −) come out. Therefore, in order to find the division points along the direction of the arc, as shown in FIG. 12, the tangent line f1 of the point P1 previously found for determining the direction of the arc and the unit vector connecting these four (x, y) points P1 (X, y), which makes the smallest angle α among the angles α1 to α4 formed by, may be used as the position coordinates of the passing point. At this time, in order to remember which quadrant (x, y) is selected from the set of (x, y) coordinates, the correspondence as shown in FIG. 13 is made. The beginning and end of the arc are assumed to be Pn and Ps at the north and south pole positions, as shown in FIG. If the (x, y) that makes the smallest angle α is in the 0th quadrant of the circle, the direction counter is set to 0, and if it is in the 1st quadrant, the counter is set to 1 to the 3rd quadrant. Then, for the subsequent division points S2, S3 ...
Substituting (θ / n) * m (m = 2, 3 ...) Into, four (x, y) are calculated in the same manner. Where (θ / n) *
Depending on how many times m is, which one is selected from the four (x, y) is determined. For example, (θ / n) * m is 90 °
In the following case, the direction counter is the same as the counter obtained at the first passing point. However, if the angle exceeds 90 ° and is 180 ° or less, the direction counter is not the same as the counter obtained at the first passing point.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】に示したように第1番目の方向カウンタが
0か2の場合、つまりその点を第1番目に通過するので
円弧の方向は時計回りになるためカウンタは増加してい
くが、第1番目の方向カウンタが1か3の場合は反時計
回りであるためカウンタは減少することになる。この増
減少したカウンタ値が0ならば(x+,y+)の組、カ
ウンタ値が1ならば(x+,y−)の組というように、
分割点S2、S3…については、分割点までの円弧の中
心角によって4つの(x,y)座標の組から選択するも
のが決まる。以下第1番目の分割点の位置と(θ/n)
*mの値に応じて定まる対応表を表1に示す。
As shown in (1), when the first direction counter is 0 or 2, that is, the point is passed first, the direction of the arc is clockwise, so the counter increases, but When the first direction counter is 1 or 3, the counter is decremented because it is counterclockwise. If the incremented / decremented counter value is 0, the pair is (x +, y +), and if the counter value is 1, the pair is (x +, y-).
For the division points S2, S3, ... Which of the four (x, y) coordinate sets is selected depends on the central angle of the arc up to the division point. Below is the position of the first division point and (θ / n)
Table 1 shows a correspondence table determined according to the value of * m.

【0048】方向カウンタは円弧方向が時計回りならカ
ウンタを増加させ、反時計回りなら減少させる。従っ
て、現在の位置(円弧開始点)が(X+,Y+)、(X
+,Y−)、(X−,Y−)、(X+,Y−)によっ
て、決定したなら、その点での方向カウンタを決めてお
いて、次の分割点までの円弧の中心角の大きさで決定さ
せる。方向カウンタのカウント方法はロボットの動作決
定プログラム内で行い、メモリに現在カウンタ値を記憶
させておき、次の分割点の円弧中心角に応じて、その値
を順々に±1の増減を行っている。
The direction counter is incremented when the arc direction is clockwise and decremented when it is counterclockwise. Therefore, the current position (arc starting point) is (X +, Y +), (X
+, Y-), (X-, Y-), (X +, Y-), determine the direction counter at that point, and determine the size of the center angle of the arc to the next division point. Let me decide. The counting method of the direction counter is performed in the robot motion determination program, the current counter value is stored in the memory, and the value is sequentially increased or decreased by ± 1 according to the arc center angle of the next division point. ing.

【0049】ここで注意しなければいけないのは、この
手法は円弧の始まり位置を円の北極と南極の位置に仮定
したものだった。図14の例に示すように円弧の始まり
(点P1位置)は任意の場所である。そのため実際には
図14に示すように、X−Y座標系で求めた(x,y)
座標値はX′−Y′座標系での値になるよう変換をしな
ければならない。それにはX−Y座標系に対し、X′−
Y′座標系がZ軸回りに何度回転しているか(θ°)を
以下の式により計算し、その値に応じてX−Y座標系に
おける(x,y)の値を回転させればよい。これには、
例えば、X−Y−Z座標系の各座標軸の方向余弦ベクト
ルl,m,nとし、また、X´−Y´−Z´座標系の各
座標軸の方向余弦ベクトルをl´,m´,n´としたと
き、(l,m,n)をθ°回転させることにより(l
´,m´,n´)に一致するとしたとき、 2cosΔθ=(l・l´+m・m´+n・n´−1) よりΔθを求めることができる。
It should be noted here that in this method, the starting positions of the arcs are assumed to be the positions of the north pole and the south pole of the circle. As shown in the example of FIG. 14, the start of the arc (point P1 position) is an arbitrary place. Therefore, in reality, as shown in FIG. 14, it is calculated in the XY coordinate system (x, y).
The coordinate values must be converted so as to have the values in the X'-Y 'coordinate system. For that, X'- for the XY coordinate system
How many times the Y'coordinate system rotates about the Z axis (θ °) is calculated by the following formula, and the value of (x, y) in the XY coordinate system is rotated according to the calculated value. Good. This includes
For example, the direction cosine vector l, m, n of each coordinate axis of the X-Y-Z coordinate system is used, and the direction cosine vector of each coordinate axis of the X'-Y'-Z 'coordinate system is l', m ', n. ′, By rotating (l, m, n) by θ °, (l
′, M ′, n ′), 2θsΔθ = (l·l ′ + m · m ′ + n · n′−1) can be used to obtain Δθ.

【0050】また円弧上の通過点の姿勢は図15に示す
ように直線モードのときと同様点P1と点S1′を結ぶ
単位ベクトルを姿勢(Fx,Fy,Fz)と定め、姿勢
(Hx,Hy,Hz)が常に(0,0,1)なことから
姿勢(Gx,Gy,Gz)を求めることができる。
As for the attitude of the passing point on the arc, the unit vector connecting the points P1 and S1 'is defined as the attitude (Fx, Fy, Fz) as shown in FIG. 15, and the attitude (Hx, Since Hy, Hz) is always (0, 0, 1), the posture (Gx, Gy, Gz) can be obtained.

【0051】なお、GOLFT(ARC)分から円弧上
の点列を作成する手法を、図10に示した直線モードか
ら円弧モードへ工具が移動する場合で説明してきたが、
円弧モードが直線から始まらない場合について説明す
る。図16(A)に示すように円弧が連なっている稜線
形状のときや図16(B)のように部品の稜線でなく内
部、外部に穴があいていてそこのバリを取らなければな
らないようなときに相当する。 このような場合でも基
本的には同じ考えで作成するが、前者の場合と異なるの
は円弧開始点P1で直線モードとの接線の比較ができな
いため円弧の方向づけを別に与える必要があることであ
る。例えば、特に指定がなければ円弧の方向は反時計回
りになり、図16(B)の場合だと点P1をスタートし
て点P2の方へ移動させるものとする。この場合、円の
中心と点P1を結ぶ単位ベクトルを−90度回転させた
-ベクトルが点P1における接線となり、その他は直
線モードからの円弧通過点作成(点列化)のときと同じ
アルゴリズムでよい。さらに図17に示す例は直線と円
弧が連続している場合でも直線と円弧の接線点P1でそ
れぞれの接線が一致しないときである。このような場合
は直線、円弧を連続とみなさず直線、円弧、直線の3つ
の部分に分けて考えることにする。
The method of creating a point sequence on a circular arc from GOLFT (ARC) has been described in the case where the tool moves from the linear mode to the circular arc mode shown in FIG.
A case where the arc mode does not start from a straight line will be described. In the case of a ridge line shape in which arcs are continuous as shown in FIG. 16 (A) or as in the ridge line of a part as shown in FIG. 16 (B), there are holes inside and outside so that burrs must be removed. It corresponds to when. Even in such a case, the same idea is basically created, but the difference from the former case is that the tangent line with the straight line mode cannot be compared at the arc start point P1, and therefore the direction of the arc needs to be separately provided. .. For example, unless otherwise specified, the direction of the arc is counterclockwise, and in the case of FIG. 16B, the point P1 is started and moved to the point P2. In this case, the U - vector obtained by rotating the unit vector connecting the center of the circle and the point P1 by -90 degrees becomes a tangent line at the point P1, and otherwise the same algorithm as in the arc passing point creation (point sequence) from the straight line mode. Good. Further, in the example shown in FIG. 17, even when the straight line and the circular arc are continuous, the tangents of the straight line and the circular arc do not match at the tangent point P1. In such a case, the straight line and the circular arc are not considered to be continuous, but are divided into three parts, that is, the straight line, the circular arc, and the straight line.

【0052】さてこのようにして点列化した部品形状の
位置および姿勢が決定すると、次に各点間を補間する3
次曲線係数を設定する。
Now, when the position and orientation of the point-shaped component shape is determined in this manner, interpolation is then performed between the points 3
Set the secondary curve coefficient.

【0053】直線の場合は一般に3次曲線はy=ax3
+bx2+cx+dで表わされるが、図19に示したよ
うに、Tx−Ty座標系において、点(0,0)、
(1,0)の2点を結ぶ3次曲線では、y=ax3+b
2+cxとしても構わない。この時2点を結ぶ直線
は、Tx−Ty座標系において、y=0となるので、a
=b=c=0である。
In the case of a straight line, the cubic curve is generally y = ax 3
+ Bx 2 + cx + d, but as shown in FIG. 19, in the Tx-Ty coordinate system, the point (0, 0),
In a cubic curve connecting two points (1,0), y = ax 3 + b
It may be x 2 + cx. At this time, the straight line connecting the two points is y = 0 in the Tx-Ty coordinate system.
= B = c = 0.

【0054】さらに、円弧上の点を補間するときの係数
を決める方法について説明する。
Further, a method of determining a coefficient for interpolating a point on a circular arc will be described.

【0055】図19に示すように、3次曲線y=ax3
+bx2+cxは座標系Tx−Tyにおいて原点(0,
0)および(1,0)を通過するとし、また原点(0,
0)における曲線の傾きをα、(1,0)おける曲線の
接ベクトルをβとする。3次曲線y=ax3+bx2+c
xにx=1,y=0を代入すると、 a+b+c=0 が求まる。また、α=3ax2+2bx+cよりこれに
x=0を代入すれば c=α さらにβ=3ax2+2bx+cxにx=0を代入して β=3a+2b+c となる。
As shown in FIG. 19, a cubic curve y = ax 3
+ Bx 2 + cx is the origin (0, 0 in the coordinate system Tx-Ty.
0) and (1,0), and the origin (0,
The gradient of the curve in (0) is α, and the tangent vector of the curve in (1,0) is β. Cubic curve y = ax 3 + bx 2 + c
Substituting x = 1 and y = 0 into x gives a + b + c = 0. Moreover, if x = 0 is substituted into α = 3ax 2 + 2bx + c, then c = α and x = 0 is substituted into β = 3ax 2 + 2bx + cx to obtain β = 3a + 2b + c.

【0056】これより、 a= α+β b=−β−2α c= α となる。From this, a = α + β b = −β−2α c = α.

【0057】つぎに図20に示すように、いま点P1と
点P2を3次曲線で補間する場合を考える。点P1およ
び点P2における接ベクトルがX−Y座標系でそれぞれ
f1,f2とする。この2つの接ベクトルを今度はX1
2−Y12座標系における接ベクトルに変換する。つま
り、点P1および点P2をむすぶX12−Y12座標系
のX12軸をもとにX−Y座標系のX軸とのなす角度を
θとすれば、f1,f2に対し f1′=Rf1 f2′=Rf2 ただし、
Next, as shown in FIG. 20, consider a case where points P1 and P2 are interpolated by a cubic curve. The tangent vectors at the points P1 and P2 are f1 and f2 in the XY coordinate system. These two connection vectors are now X1
2-convert to a tangent vector in the Y12 coordinate system. That is, if the angle between the point P1 and the point P2 and the X axis of the X12-Y12 coordinate system and the X axis of the XY coordinate system is θ, then f1 '= Rf1 f2' for f1 and f2. = Rf2 However,

【0058】[0058]

【数1】 [Equation 1]

【0059】がX12−Y12座標系からみた接ベクト
ルとなる。
Is a tangent vector viewed from the X12-Y12 coordinate system.

【0060】従って、f1′=(f1′x,f1′y)、
f2′=(f2′x,f2′y)とすれば、 α=f
1′y/f1′x β=f2′y/f2′x となり、 a= α+β b=−β−2α c= α から、3次曲線係数を決定していくことができる。
Therefore, f1 '= (f1'x, f1'y),
If f2 '= (f2'x, f2'y), then α = f
1′y / f1′x β = f2′y / f2′x and a = α + β b = −β−2α c = α, the cubic curve coefficient can be determined.

【0061】また、Z軸回りの回転行列は、The rotation matrix around the Z axis is

【0062】[0062]

【数2】 [Equation 2]

【0063】で表される。It is represented by

【0064】次に工具の径補正(ステップ7)について
説明する。図3に示すロボット動作情報ファイル14中
の工具経路は図18に示したようにバリ取り工具5の仮
想中心点0と部品6のバリ取り位置が一致しているもの
であった。実際にバリ取り作業を行うためには、このデ
ータを工具形状や目標面取り角度に応じて修正させなけ
ればならない。今、図21に示すように刃径,刃長,刃
角度をそれぞれd,L,θが異なる工具を示す。また、
仮に刃先の中間位置T点が部品と接触するとする。図2
2のP1〜P2間がバリ取り箇所とすると、まずZ方向
に+l/2,×方向に−d/2シフトさせる。さらに図
23にあるように目標面取り角が例えば45°とすると
Z軸をδ=45°−θ/2だけ部品側に傾ける必要があ
る。これは刃形状が円錐の場合だが図21(B)のよう
に円柱になるとx方向のシフトは−d/2となる。工具
5の同一部分を長時間使用すれば、工具5が摩耗しはじ
めるが、これはバリ取り仕上げ精度の劣化につながるた
め、工具5がいちじるしく摩耗しないため、部品と接触
するところをT点からずらす(オフセット移動の)必要
がある。実際にロボット経路を生成するには工具番号,
目標面取り角,工具オフセット量,工具移動方向に対し
部品が工具の左右どちら側にあるのか等をロボット動作
情報から、ロボット動作言語出力プログラムは受取り、
工具情報ファイル18を参照して、即座に使用するその
工具条件切削条件に対応した位置を補正してロボット経
路が生成される。
Next, the tool diameter correction (step 7) will be described. As shown in FIG. 18, the tool path in the robot operation information file 14 shown in FIG. 3 was such that the virtual center point 0 of the deburring tool 5 and the deburring position of the component 6 were the same. In order to actually perform the deburring work, this data must be corrected according to the tool shape and the target chamfering angle. Now, as shown in FIG. 21, a tool having different blade diameters, blade lengths, and blade angles d, L, and θ is shown. Also,
It is assumed that the intermediate point T of the cutting edge comes into contact with the component. Figure 2
Assuming that the area between P1 and P2 of 2 is a deburring point, first, + l / 2 in the Z direction and −d / 2 in the X direction are shifted. Further, as shown in FIG. 23, when the target chamfering angle is, for example, 45 °, it is necessary to tilt the Z axis toward the component side by δ = 45 ° −θ / 2. This is when the blade shape is conical, but when it becomes a cylinder as shown in FIG. 21 (B), the shift in the x direction becomes -d / 2. If the same part of the tool 5 is used for a long time, the tool 5 will start to wear, but this will lead to deterioration of the deburring finishing accuracy, and the tool 5 will not wear significantly, so the point of contact with the part is shifted from the T point. Need (offset move). To actually generate the robot path, the tool number,
From the robot motion information, the robot motion language output program receives the target chamfer angle, the tool offset amount, the left or right side of the tool with respect to the tool movement direction, etc.
By referring to the tool information file 18, the position corresponding to the tool condition cutting condition used immediately is corrected and a robot path is generated.

【0065】このツールによる位置補正についてもう少
し詳細に説明する。
Position correction by this tool will be described in more detail.

【0066】CAD図面情報をもとに作成したCLファ
イル及びロボット動作情報ファイルにおけるロボットの
経路位置は部品の縁部(エッジ、稜線)そのもののデー
タであるため、使用する工具の径dやバイト角θに応じ
て、経路位置データをシフトさせる必要がある。その方
法は前提条件として図24に示すように工具の姿勢hは
部品のZ軸と同じ方向、工具の進行方法fがX軸に成る
ようにする。まず、工具の直交方向fに対し、図24の
ように部品の切削側が右にある場合は次式から工具の姿
勢をf軸回りに左にある場合は所定角度が−δになる。
Since the robot path position in the CL file and the robot motion information file created based on the CAD drawing information is the data of the edge (edge, ridgeline) itself of the part, the diameter d of the tool used and the bite angle are used. It is necessary to shift the route position data according to θ. As a precondition for this method, as shown in FIG. 24, the attitude h of the tool is set in the same direction as the Z axis of the component, and the tool advancing method f is set in the X axis. First, with respect to the orthogonal direction f of the tool, when the cutting side of the component is on the right side as shown in FIG. 24, the predetermined angle is −δ when the orientation of the tool is on the left around the f axis from the following equation.

【0067】 g´=cosδg+(1−cosδ)(f・g)f h´=cosδh+(1−cosδ)(f・h)f 次に、実際に工具と部品が接触する工具位置での上記工
径をd´(前述したように刃形状が円錐の場合、−d/
2である)とすれば、工具位置は p=p+sig*d´*gになる。
G ′ = cos δg + (1−cos δ) (f · g) f h ′ = cos δh + (1−cos δ) (f · h) f Next, the above-mentioned machining at the tool position where the tool actually contacts the part The diameter is d '(when the blade shape is conical as described above, -d /
2), the tool position is p = p + sig * d '* g.

【0068】但し、pは工具、gは姿勢f、g、hの
g、sig切削側が右ならば1左ならば0の定数であ
る。
However, p is a tool, g is a posture g, g of h, sig is a constant of 1 if the cutting side is right and 0 if it is left.

【0069】なお、これに上記オフセット量を加味すれ
ば、 p=p+sig*d´*g+Of となる。但し、Ofはオフセット量である。
If this offset amount is added to this, then p = p + sig * d '* g + Of. However, Of is an offset amount.

【0070】次に座標変換(ステップ8)について説明
する。
Next, the coordinate conversion (step 8) will be described.

【0071】CAD図面を利用してCLファイル12の
データからロボット1への動作位置を作成する方法につ
いて説明してきた。このCLデータは説明してきたよう
に部品の各面ごとに座標定義を行ない、位置データはそ
の各座標系での値である。ロボット1へは各座標系での
位置データをある同一の基準座標系からみた値に座標変
換させる必要がある。部品6はその加工の際、必ず部品
ごとにある決まった治具7に取付けられて作業がなされ
る。そこである同一の基準座標系としては、各治具のも
つ座標系(治具座標系)であるとみなすことにした。図
3に示すロボット動作決定ファイル14で作成された位
置データは、治具座標系における位置データに座標変換
されて、ロボットコマンドファイル17へ格納されるこ
とになる。部品面座標系から治具座標系まで座標変換は 部品面座標系⇒部品座標系⇒治具面座標系⇒治具座標系 の流れで行なう。図25は治具に部品が固定された状態
の一例を示す。
The method of creating the motion position for the robot 1 from the data of the CL file 12 using the CAD drawing has been described. As described above, the CL data defines coordinates for each surface of the component, and the position data is a value in each coordinate system. It is necessary for the robot 1 to coordinate-convert the position data in each coordinate system into a value viewed from the same reference coordinate system. When the parts 6 are processed, the parts 6 are always attached to a fixed jig 7 for each part to perform the work. Therefore, the same reference coordinate system is assumed to be the coordinate system of each jig (jig coordinate system). The position data created by the robot operation determination file 14 shown in FIG. 3 is coordinate-converted into position data in the jig coordinate system and stored in the robot command file 17. Coordinate conversion from the component surface coordinate system to the jig coordinate system is performed in the order of component surface coordinate system ⇒ component coordinate system ⇒ jig surface coordinate system ⇒ jig coordinate system. FIG. 25 shows an example of a state where parts are fixed to a jig.

【0072】部品は治具のある「面」に取付けられ、部
品のある「面」のバリを削る。従って治具座標系に対す
る治具面座標系が必要であり、各治具面のどこに部品が
あるのかを把握するために各治具面からみた部品座標系
が必要になるのである。工具経路生成プログラムは各部
品面ごとに作成するCLデータへ各座標系に対応させた
治具番号、治具面番号および部品面番号を追加させてお
き、これをもとに座標変換を行なう。なお、各治具およ
び各部品にはそれぞれ治具面番号、部品面番号を例えば
図26のように定めておけばよい。また図27において
ある治具面には同一の部品が4つ取付けられている。取
付け方法がこの例のように180°回転してたりしても
この4つの同一部品はすべて切削する場所および切削す
る順序が同じであるならば、CLファイル10中におい
て治具面にいくつ部品があって(この場合4個)、その
4つの部品座標系を定義さえすることで、部品1個分の
CLデータを作成しておけばよいことになる。
The component is attached to the "face" having the jig, and the burr on the "face" having the component is shaved. Therefore, a jig surface coordinate system is required for the jig coordinate system, and a component coordinate system viewed from each jig surface is necessary in order to grasp where each jig surface has a component. The tool path generation program adds a jig number, a jig surface number, and a component surface number corresponding to each coordinate system to CL data created for each component surface, and performs coordinate conversion based on this. The jig surface number and the component surface number may be set for each jig and each component as shown in FIG. 26, for example. Further, four identical parts are attached to a jig surface in FIG. Even if the mounting method is rotated by 180 ° as in this example, if all four identical parts are cut in the same place and in the same cutting order, how many parts are placed on the jig surface in the CL file 10. Therefore, it is sufficient to create CL data for one component by defining the four component coordinate systems (four in this case).

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明によれば、稼動中の生産ラインを
停止させることのないオフラインでのロボットティーチ
ングを行え、その作業の大幅な簡素化をはかることがで
きる。特に自由曲線部分を持つ部品に対しても本発明に
よれば容易にロボット経路を生成できる。また、機械加
工部品に生じるバリを除去する際、バリ取り工具の形状
等がいかなるものでも正確に位置補正した経路を生成
し、治具への取付け方法が違う場合でも同一図面経路デ
ータから同様にロボット動作言語を生成することが可能
であるので、バリ取り作業環境の変化に対応する高速な
経路生成を可能にしている。
According to the present invention, offline robot teaching can be performed without stopping the operating production line, and the work can be greatly simplified. In particular, according to the present invention, a robot path can be easily generated even for a part having a free curve portion. In addition, when removing burrs generated in machined parts, a path with accurate position correction is generated for any shape of the deburring tool, and even if the method of attaching to the jig is different, the same drawing path data can be used. Since it is possible to generate a robot motion language, it is possible to generate a high-speed route corresponding to changes in the deburring work environment.

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

【図1】バリ取りロボットの全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a deburring robot.

【図2】機械加工部品の例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of a machined part.

【図3】ロボット経路デ−タ作成システムの全体構成
図。
FIG. 3 is an overall configuration diagram of a robot route data creation system.

【図4】CLファイルの例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a CL file.

【図5】ロボット動作情報ファイルの例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a robot motion information file.

【図6】ロボットコマンド作成までの流れ図。FIG. 6 is a flowchart for creating a robot command.

【図7】直線モ−ド時の姿勢についての説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of a posture in a straight line mode.

【図8】工具方向と部品座標系についての説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a tool direction and a component coordinate system.

【図9】円弧上の通過点を表わす図。FIG. 9 is a diagram showing passing points on an arc.

【図10】直線と円弧が連続している場合の例を示す
図。
FIG. 10 is a diagram showing an example in which a straight line and a circular arc are continuous.

【図11】工具方向と部品座標系についての説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of a tool direction and a component coordinate system.

【図12】第1分割点の作成説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram of creating a first division point.

【図13】方向カウンタの設定説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram of setting of a direction counter.

【図14】X´−Y´座標系での第1分割点位置を示す
図。
FIG. 14 is a diagram showing positions of first division points in an X′-Y ′ coordinate system.

【図15】円弧通過点の姿勢説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram of a posture of an arc passing point.

【図16】直線モ−ドから円弧モ−ドへ連続しない例を
示す図。
FIG. 16 is a diagram showing an example in which a straight line mode is not continuous to an arc mode.

【図17】直線モ−ドから円弧モ−ドへの接ベクトルが
一致しない例を示す図。
FIG. 17 is a diagram showing an example in which the tangent vectors from the straight line mode to the circular arc mode do not match.

【図18】バリ取り工具の仮想中心点を示す図。FIG. 18 is a view showing a virtual center point of the deburring tool.

【図19】3次曲線を表わした図FIG. 19 is a diagram showing a cubic curve.

【図20】3次曲線補間係数を求めるための図。FIG. 20 is a diagram for obtaining a cubic curve interpolation coefficient.

【図21】バリ取り工具の例を示す図。FIG. 21 is a view showing an example of a deburring tool.

【図22】バリ取り工具のシフト量を示す図。FIG. 22 is a diagram showing a shift amount of the deburring tool.

【図23】バリ取り工具の傾け角を示す図。FIG. 23 is a view showing a tilt angle of a deburring tool.

【図24】バリ取り工具のシフト量の説明図。FIG. 24 is an explanatory diagram of a shift amount of the deburring tool.

【図25】座標系の説明図。FIG. 25 is an explanatory diagram of a coordinate system.

【図26】面番号付けの例を示す図。FIG. 26 is a diagram showing an example of surface numbering.

【図27】複数個取り付けの例を示す図。FIG. 27 is a diagram showing an example of mounting a plurality of devices.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ロボット、2…ロボット制御コントロ−ラ装置、3
…入出力装置、4…バリ、5…バリ取り工具、6…機械
加工部品、7…治具、9…CAD出力図面ファイル、1
0…工具経路生成プログラム、11…加工条件、12…
CLファイル、13…ロボット動作決定プログラム、1
4…ロボット動作情報ファイル、15…ロボット動作言
語出力プログラム、16…座標変換情報ファイル、17
…ロボットコマンドファイル、18…工具情報ファイル
1 ... Robot, 2 ... Robot control controller device, 3
... I / O device, 4 ... Burrs, 5 ... Deburring tool, 6 ... Machined parts, 7 ... Jig, 9 ... CAD output drawing file, 1
0 ... Tool path generation program, 11 ... Machining conditions, 12 ...
CL file, 13 ... Robot motion determination program, 1
4 ... Robot operation information file, 15 ... Robot operation language output program, 16 ... Coordinate conversion information file, 17
… Robot command file, 18… Tool information file

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三木 雅雄 茨城県勝田市市毛1070番地株式会社日立製 作所水戸工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masao Miki 1070 Ige, Katsuta City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. Mito Plant

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】CADシステムによって作成した部品の図
面情報から部品の形状情報を読み出し、前記読み出され
た部品の形状情報に少なくともロボットに取り付けたバ
リ取り工具の形状からなる加工条件を付加し、ロボット
の経路を生成することを特徴とするバリ取りロボットの
経路生成方法。
1. A shape information of a part is read from drawing information of the part created by a CAD system, and processing conditions including at least the shape of a deburring tool attached to a robot are added to the read shape information of the part, A method for generating a path for a deburring robot, which is characterized by generating a path for a robot.
【請求項2】CADシステムによって作成した部品の図
面情報からバリ取り作業が行なわれる部品の図面情報を
読み出し、前記読み出した部品の図面情報からバリ取り
作業が行われる部分を指定することで部品形状を複数の
直線部分及び円弧部分に分解し、前記分解された部品形
状情報に少なくともロボットに取り付けたバリ除去工具
の形状からなる加工条件として部品形状情報に付加し、
前記加工条件が付加された部品形状情報の直線部分は始
点と終点に、円弧部分はその円弧上の複数個の点に点列
化し、この点列情報から工具位置情報を作成してロボッ
トの位置及び姿勢を決定することを特徴とするバリ取り
ロボットの経路生成方法。
2. A shape of a part by designating a part to be deburred from the drawing information of the part to be deburred from the drawing information of the part created by the CAD system and reading the drawing information of the part to be read out. Is decomposed into a plurality of straight line parts and arc parts, and the decomposed part shape information is added to the part shape information as a processing condition including at least the shape of the deburring tool attached to the robot,
The straight line portion of the part shape information to which the processing conditions are added is made into a start point and an end point, and the arc portion is made into a point sequence into a plurality of points on the arc, and tool position information is created from this point sequence information to make the robot position. And a posture are determined, a path generation method for a deburring robot.
【請求項3】前記円弧部分の中心角の大きさに応じて円
弧を分割する点の数を設定し、前記分割された中心角か
ら計算される円周上の4つの点より最初に通過する点を
前記円周上の4つの点における各接ベクトルと円弧始点
における接ベクトルとの挾角を計算することで第1番目
の円弧分割点位置を決定し、前記第1番目の分割点位置
から円弧中心角の大きさにより第2番目以降の円弧分割
点の位置を決定することを特徴とする請求項2に記載の
バリ取りロボットの経路生成方法。
3. The number of points dividing the arc is set according to the size of the center angle of the arc portion, and four points on the circumference calculated from the divided center angles are passed first. The first arc division point position is determined by calculating the included angle between each tangent vector at the four points on the circumference and the tangent vector at the arc start point, and the first division point position is determined from the first division point position. 3. The deburring robot path generation method according to claim 2, wherein the positions of the second and subsequent arc division points are determined according to the size of the arc center angle.
【請求項4】前記点列化された部品形状情報の各点にお
いて、ロボットの動作情報を点の属性データとして付加
し、最終的なロボット用動作コードを一括して作成する
ことを特徴とする請求項2又は3記載のロボット経路生
成方法。
4. The robot operation information is added as point attribute data at each point of the point-sequenced part shape information, and a final robot operation code is collectively created. The robot path generation method according to claim 2 or 3.
【請求項5】前記部品の座標系、前記部品を把持するた
めの治具の座標系、さらに前記部品の各面における部品
面座標系、前記治具の治具面における治具面座標系をそ
れぞれ定義し、前記部品形状情報に各座標系と対応した
番号を付加しておくことにより、各部品面座標系からロ
ボット基準座標系への座標変換を行なうことを特徴とす
る請求項2又は3記載のバリ取りロボットの経路生成方
法。
5. A coordinate system of the component, a coordinate system of a jig for gripping the component, a component surface coordinate system of each surface of the component, and a jig surface coordinate system of the jig surface of the jig. A coordinate conversion from each component surface coordinate system to a robot reference coordinate system is performed by defining each and adding a number corresponding to each coordinate system to the component shape information. A method for generating a path for the deburring robot described.
【請求項6】治具に同一形状の部品を複数個取付け、前
記形状情報に前記部品の部品点数を付加し、前記1個の
部品の形状のデータを座標変換させることにより、治具
に取り付けた全ての他の部品の経路生成に適用すること
を特徴とする請求項2又は3記載のバリ取りロボットの
経路生成方法。
6. A jig is mounted by mounting a plurality of parts of the same shape, adding the number of parts of the part to the shape information, and converting the shape data of the one part into coordinates. The method for generating a path for a deburring robot according to claim 2 or 3, wherein the method is applied to the path generation for all other parts.
【請求項7】CADシステムによって作成した部品の図
面情報から部品の図面情報を読み出し、前記読み出した
部品の図面情報からバリ取り作業が行われる部分を指定
することで部品形状を複数の直線部分及び円弧部分に分
解し、前記分解された部品形状情報に加工条件を特定で
きるコマンドをCADシステムに組み込むことにより部
品形状情報に付加し、前記加工条件が付加された部品形
状情報の直線部分は始点と終点に、円弧部分はその円弧
上の複数個の点に点列化して工具位置情報を作成し、前
記工具位置情報にロボットの動作情報を点の属性データ
として付加し、前記コマンドにより特定された加工条件
に対応する座標変換情報、面取り角度、仮想コンプライ
アンスパラメタの詳細加工条件情報を読み出し、工具番
号に対応して少なくとも工具の形状、大きさが格納され
ている工具ファイルの工具データと比較し、座標変換情
報からロボット座標系に座標変換することでロボットの
位置及び姿勢を決定することを特徴とするバリ取りロボ
ットの経路生成方法。
7. A part shape is made into a plurality of straight line parts by reading out drawing information of the part from drawing information of the part created by a CAD system and designating a part to be deburred from the drawing information of the part read out. The command is added to the part shape information by disassembling it into a circular arc part and incorporating a command capable of specifying the processing condition into the decomposed part shape information, and the straight line part of the part shape information to which the processing condition is added is the start point. At the end point, the arc part is made into a sequence of points on a plurality of points on the arc to create tool position information, robot motion information is added to the tool position information as attribute data of the point, and specified by the command. Coordinate conversion information corresponding to machining conditions, chamfer angle, detailed compliance condition information of virtual compliance parameters are read out, and a small number corresponding to the tool number is read. In addition, the deburring robot is characterized in that the position and orientation of the robot are determined by comparing the tool shape and size with the tool data in a tool file that stores the coordinates and performing coordinate conversion from the coordinate conversion information to the robot coordinate system. Route generation method.
【請求項8】前記点列化された工具位置情報の点間を、
3次元曲線の係数を隣接する2点における部品形状に対
する接線の傾きと、前記2点の座標とにより算出し、前
記算出された係数で表わされる3次元曲線により補間す
ることを特徴とする請求項2から7いずれか記載のバリ
取りロボットの経路生成方法。
8. Between the points of the tool sequence information in the sequence of points,
The coefficient of a three-dimensional curve is calculated from the inclination of a tangent line to the part shape at two adjacent points and the coordinates of the two points, and the interpolation is performed by the three-dimensional curve represented by the calculated coefficient. 8. A method for generating a route for a deburring robot according to any one of 2 to 7.
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