JPH05216524A - ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ロボット言語とＮＣ言語とを用いて、２次元
および３次元で機械加工を行うロボットにおいて、ロボ
ット言語とＮＣ言語とを、内部処理用データに解釈し、
こうして得られた内部処理用データに基づいて、各軸を
動作駆動する。 【効果】 これによって、たとえばＮＣ言語をロボット
言語に、大規模な変換ソフトウエアを用いて変換する必
要がなくなり、簡便に、２次元および３次元の動作を行
わせることができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば機械加工など
を行うために有利に実施することができるロボットに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、機械加工分野において、ロボ
ットコントローラは３次元用、ＮＣ（数値制御）コント
ローラは２次元用として主に設計されている。したがっ
て２次元、３次元双方を扱うユーザ、加工機は、互いの
コントローラの欠点により操作性が低下している。

【０００３】典型的な先行技術は図５に示されている。
ＮＣコントローラ１によって２次元の動作位置を入力
し、２次元加工機２によってワーク３を２次元で機械加
工する。このような図５に示される先行技術では、３次
元ワークの機械加工が不可能である。

【０００４】他の先行技術は図６に示されている。ロボ
ットコントローラ４からの３次元の動作位置が入力され
ることによって、ロボットである３次元加工機５は、ワ
ーク６を３次元で機械加工する。

【０００５】このような図６に示される先行技術では、
ワーク６を２次元で機械加工するためには、一平面内で
の正確なティーチングを行わなければならず、そのティ
ーチングを正確に行うことが困難であり、したがって２
次元ワークの加工が不便であるという問題がある。

【０００６】他の先行技術は図７に示されている。ＮＣ
コントローラ７によって動作位置を２次元で入力し、３
次元加工機８によって２次元でワーク９を加工すること
ができる。また３次元ソフトウエア１０を用いてワーク
１１を３次元で加工することは可能であるけれども、３
次元ソフトウエア１０は大規模になるという問題があ
る。たとえば２次元平面内での補間演算を行って、ＮＣ
言語を用いてその２次元平面内でのたとえば円を描くこ
とは比較的容易に可能であるけれども、３次元ソフトウ
エア１０を用いて、３次元の空間に滑らかな円を描くこ
とはできず、３次元曲線を、ＮＣ言語による多数の線分
に分けて描く必要がある。したがって加工機８の動作が
円滑でなく、また操作性が悪いという問題がある。

【０００７】さらに他の先行技術は図８に示されてい
る。ロボットコントローラ１２によって３次元加工機１
３を制御し、これによって３次元でワーク１４を加工す
る。ＮＣ言語のプログラム１５を用いて２次元でワーク
１６を加工するには、そのＮＣ言語プログラム１５を、
参照符１７で示されるように、ロボット言語に変換しな
ければならず、そのために大規模な変換ソフトウエアが
必要となるという問題がある。またこのＮＣ言語をロボ
ット言語に変換するにあたり、命令の種類が増えて、そ
の命令の種類を覚えるのに大きな努力を必要とし、変換
ソフトウエアの作成が困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、３次
元の動作が可能であり、しかも２次元での動作もまた簡
単に行うことができるようにした改良されたロボットを
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、３次元の動作
位置をティーチングして入力し、そのティーチングした
位置を再生動作するためのロボット言語を用い、このロ
ボット言語を内部処理用データに解釈する第１解釈手段
を備え、２次元の動作位置を入力し、動作させるために
ＮＣ言語を用い、ＮＣ言語を内部処理用データに解釈す
る第２解釈手段を備え、さらに、第１および第２解釈手
段の出力に応答して、前記内部処理用データに基づいて
各軸を動作駆動する手段を含むことを特徴とするロボッ
トである。

【００１０】

【作用】本発明に従えば、３次元ロボットのティーチン
グ・プレイバック方式で、３次元の動作位置をティーチ
ングして入力し、そのティーチングした位置を再生動作
することが、ロボット言語を用いて可能であり、また２
次元の動作位置を、ＮＣ言語を用いて入力して動作させ
ることができ、このＮＣ言語を用いるとき、ティーチン
グをする必要はなく、ロボット言語が第１解釈手段によ
って内部処理用データに解釈され、またＮＣ言語は、第
２解釈手段によって内部処理用データに解釈され、こう
して得られた内部処理用データに基づいて、加工機など
の各軸を動作駆動することができる。このようにして、
前述の特に図８に関連して述べたＮＣ言語をロボット言
語に変換するための大規模な変換ソフトウエアが不要で
あり、３次元および２次元の機械加工などを容易に行う
ことができるようになる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例のブロック図であ
る。ロボットは、複数軸を有し、各軸毎に駆動用モータ
Ｍ１〜Ｍ５を備えており、このようなロボットは、たと
えば２輪自動車の燃料タンクなどの３次元で弯曲した金
属板を切断する炭酸ガスレーザを用いた加工機などであ
ってもよい。ティーチング・プレイバック方式で、３次
元の動作位置をティーチングして入力し、そのティーチ
ングした位置を再生動作するために、ロボット言語を用
い、このロボット言語は、入力手段２１から入力され、
ロボット言語処理回路２２に与えられる。また２次元の
動作位置を入力して動作させるためのＮＣ言語は入力手
段２３から入力され、ＮＣ言語処理回路２４に与えられ
る。

【００１２】図２は、各軸毎のモータＭ１〜Ｍ５を備え
る門形加工機２５の簡略化した斜視図である。Ｘ方向２
６とＹ方向２７とＺ方向２８とに、レーザビーム発生源
２９からワーク３３に向けて発射され、このレーザビー
ム源２９は、矢符３０で示されるように旋回し、また矢
符３１で示されるように上下に角変位可能である。レー
ザビーム源２９によってワーク３３を、ロボット言語に
よって３次元加工し、またＮＣ言語によって２次元加工
することができ、さらにまたＮＣ言語を用いることによ
って希望する姿勢を有する一平面３４内で、たとえば円
形を描いて切断加工などすることができる。

【００１３】再び図１を参照して、ロボット言語処理回
路２２は、ロボット言語を内部処理用データに変換す
る。ＮＣ言語処理回路２４は、ＮＣ言語を内部処理用デ
ータに変換する。動作計画回路３５は、これらの処理回
路２２，２４からの出力に応答して内部処理用データに
基づき、各軸の動作計画を行い、指令値作成回路３６に
おいて指令値を作成し、こうして得られた各軸毎の指令
値は、モータＭ１〜Ｍ５に与えられて、各軸が動作駆動
される。

【００１４】図３は、図１および図２に示される実施例
の動作を説明するためのフローチャートである。ステッ
プａ１からステップａ２に移り、ロボット言語入力手段
２１によってロボット言語による動作位置の入力が行わ
れたかどうかを判断し、そうであれば、ステップａ３に
移り、ロボット言語処理回路２２においてロボット言語
を内部処理用データに変換する。ＮＣ言語入力手段２３
からＮＣ言語による２次元の動作位置が入力されたとき
には、ステップａ２からステップａ８に移り、ステップ
ａ９においてＮＣ言語処理回路２４においてＮＣ言語を
内部処理用データに変換する。

【００１５】ステップａ４では、動作計画回路３５が、
前述のように内部処理用データに基づいて、各軸の動作
計画を作り、ステップａ５では、指令値作成回路３６に
おいて各軸毎の指令値を作成し、ステップａ６において
ティーチングによる再生動作を行い、またＮＣ言語によ
る２次元動作を行い、こうしてステップａ７では一連の
動作を終了する。

【００１６】ロボット言語入力手段２１では、たとえば
表１に示されるように、ロボット言語で希望する動作位
置Ａ，Ｂ，Ｃ移動を行うプログラムがティーチングによ
って、またキーボードなどの操作によって入力される。

【００１７】

【表１】ＭＯＶＥ Ａ ＭＯＶＥ Ｂ ＭＯＶＥ Ｃ ＮＣ言語入力手段２３からは、表２で示されるように２
次元の動作位置がＣＡＤ等から入力される。

【００１８】

【表２】

【００１９】ここで各仮想線で示すプログラムの部分
は、ＮＣ言語であり、このようなＮＣ言語が入力された
ことを識別するために、各ＮＣ言語の初めに、「ＮＣ」
を付け加える。

【００２０】このようにしてＮＣ言語で入力した動作位
置を、正確に移動させることが可能である。

【００２１】さらにこの実施例によれば、希望する仮想
平面３４（図２参照）内における希望する位置を加工す
るために、その平面を、ロボット言語入力手段２１によ
って、表３に示されるように「ＦＲＡＭＥ（座標系設
定） Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ」として、各座標位置Ａ，Ｂ，
Ｄ，Ｅを指定し、次にＮＣ言語入力手段２３によって、
各動作位置を順次的に指定する。これによってロボット
言語で指定された平面３４内におけるＮＣ言語で指定さ
れた動作位置での加工を正確に行うことができるように
なる。したがって平面３４内において実際にティーチン
グすることなく、ＮＣ言語にて指定された図形を正確に
描かせることが可能になる。

【００２２】

【表３】ＦＲＡＭＥ Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ ＮＣ Ｇ０１ Ｘ１１ Ｙ２６ ＮＣ Ｇ０３ Ｘ２９ Ｙ１７ 本発明は、機械加工のために実施されるだけでなく、そ
の他の用途においてもまた実施することができる。

【００２３】図４は本発明のさらに他の実施例のロボッ
ト３９の斜視図である。複数軸を有するロボット３９の
作業端４０によって、任意の傾斜した仮想平面４１内
で、たとえばＮＣ言語にて指定された図形４２を描かせ
るとき、本発明によれば、前述のように、実際のティー
チングをすることなく、正確に図形４２を、仮想平面４
１内で描かせることが可能である。

【００２４】こうして２次元／３次元のワーク３２に対
して、図１の構成によって、容易に加工を行うことがで
きる。しかも２次元／３次元の各機能は、動作計画回路
３５における１つの内部処理用データプログラムにおい
て実行される。しかもＮＣ言語の熟練者が、そのＮＣ言
語をそのまま用いて、３次元の加工を容易に行うことが
できる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、３次元の
動作位置をティーチングして入力し、そのティーチング
した位置を再生動作するためのロボット言語を用い、こ
のロボット言語は、第１解釈手段によって内部処理用デ
ータに解釈され、また２次元の動作位置を入力して動作
させるためのＮＣ言語を、第２解釈手段によって内部処
理用データに解釈し、こうして得られた内部処理用デー
タに基づいて、各軸を動作駆動するようにしたので、前
述の先行技術におけるようなＮＣ言語を、大規模な変換
ソフトウエアを用いてロボット言語に変換する必要がな
く、簡便に、ＮＣ言語を用いて、またロボット言語を用
いて、２次元および３次元でワークの機械加工などの動
作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】ロボット２５の機械的な構成を示す簡略化した
斜視図である。

【図３】図１および図２に示される実施例の動作を説明
するためのフローチャートである。

【図４】本発明の他の実施例の機械的構成を示す簡略化
した斜視図である。

【図５】先行技術のブロック図である。

【図６】他の先行技術のブロック図である。

【図７】さらに他の先行技術のブロック図である。

【図８】他の先行技術のブロック図である。

【符号の説明】

２１ ロボット言語入力手段 ２２ ロボット言語処理回路 ２３ ＮＣ言語入力手段 ２４ ＮＣ言語処理回路 ２５ ロボット ２９ レーザビーム発生源 ３３ ワーク ３４，４１ 仮想平面 ３５ 動作計画回路 ３６ 指令値作成回路 ３９ ロボット ４０ 作業端

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元の動作位置をティーチングして入
   力し、そのティーチングした位置を再生動作するための
   ロボット言語を用い、 このロボット言語を内部処理用データに解釈する第１解
   釈手段を備え、 ２次元の動作位置を入力し、動作させるためにＮＣ言語
   を用い、 ＮＣ言語を内部処理用データに解釈する第２解釈手段を
   備え、さらに、 第１および第２解釈手段の出力に応答して、前記内部処
   理用データに基づいて各軸を動作駆動する手段を含むこ
   とを特徴とするロボット。