JPH06230817A - 加工位置回転プログラムシフト方法 - Google Patents

加工位置回転プログラムシフト方法

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JPH06230817A
JPH06230817A JP5032406A JP3240693A JPH06230817A JP H06230817 A JPH06230817 A JP H06230817A JP 5032406 A JP5032406 A JP 5032406A JP 3240693 A JP3240693 A JP 3240693A JP H06230817 A JPH06230817 A JP H06230817A
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JP
Japan
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machining
rotation
program
points
setting
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JP5032406A
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Tomoyuki Yamamoto
知之 山本
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/408Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36226Global selection of grid or circle of points by number, distance, angle
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一円周上に同一形状を複数加工するときの
プログラムを簡単に作成する。 【構成】 予め、ある1つの位置に加工する加工形状の
加工プログラムを記憶しておく。加工面上の回転中心位
置として第1代表点P1、加工面上の第2,第3代表点
P2,P3を設定する。さらに、回転角度θ、回転回数
Nを設定する(S2)。順次回転角θだけ回転させたと
きの変換行列を求める(S5)。求められた回転行列に
よって加工プログラムの全ての位置データを変換し、回
転角θだけ順次回転させた位置に対する加工プログラム
を作成する(S6)。回転軸と回転角を指定するだけ
て、各位置に対する加工プログラムが作成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械やロボット等
による加工のプログラムの作成方法に関する。特に、同
一形状をある位置を中心として同一円周上に複数加工す
るときのプログラム作成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】CNC工作機械やロボット等によって同
一形状の加工を複数の箇所に加工する場合、1つの形状
の加工プログラムをプログラムシフトして、他の位置に
同一形状の加工を行う加工プログラムを得る方法があ
る。工作機械の制御装置のCNC装置やロボット制御装
置に設けられた平行シフト機能や平行回転シフト機能が
利用されている。
【0003】平行シフト機能はプログラム中の位置デー
タを平行移動させるものであり、平行回転シフト機能は
プログラム中の位置データを平行移動させると共に回転
移動も行わせるものである。このどちらの方法も変換量
を指定するために任意の代表点を設定,教示しなければ
ならない。すなわち、平行シフト機能による方法は、移
動前の加工形状の任意の1点の位置を設定教示し、該位
置が移動する移動点の位置を設定教示することによって
平行移動方向、移動量を設定教示し、プログラム中の全
ての位置データをこの設定量だけ設定方向に平行移動さ
せるものである。
【0004】また、平行回転シフト機能を利用する場合
には、6点の設定教示を必要とする。移動前の加工形状
の任意の3点の位置と移動後の対応する3点の位置を設
定教示することによって移動方向,移動量,回転量を設
定教示し、プログラム中の全ての位置データを平行移動
し、回転させて平行回転シフトした加工形状のプログラ
ムを得るものである。
【0005】また、平行シフト機能には、上記2点を設
定教示する方法以外に変換量を数値で設定する方法があ
る。この方法は、X,Y,Z軸方向の夫々の移動量を数
値で設定し、この移動量だけプログラム中の全ての位置
データを移動させて平行移動した加工形状のプログラム
を得るものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】一方、自動車のタイヤ
ホイールの穴の加工のような、同じ形状の加工を施す位
置が同一円周上に複数存在する場合、1箇所のみの加工
形状を1箇所のみ設定教示し、残りの加工箇所はプログ
ラムシフトでプログラムを作成する方が作業効率がよ
い。しかし、従来のプログラムシフト機能では、上述し
たように平行シフトと平行回転シフト機能しかなく、上
記例では、変換に回転移動が含まれるため、平行シフト
機能を用いることはできず、平行回転シフト機能しか利
用できない。平行回転シフト機能は変換移動量を数値で
設定する機能を備えないから、上記代表点の設定教示方
法しか利用できない。そのため、変換前の3点の位置
と、各加工箇所毎の上記3点に対応する3点を夫々設定
教示しなければならず、作業効率の点から好ましくな
い。
【0007】そこで、本発明の目的は、同一円周上に複
数同一形状の加工を行うとき、1つの位置における加工
プログラムから、簡単に他の位置の加工プログラムを作
成する加工位置回転プログラムシフト方法を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】加工を行う機械の制御装
置に1つの加工形状の加工プログラム、該加工形状を回
転させる加工面上の回転中心、加工する加工形状間の回
転角度を夫々設定し、上記制御装置によって設定された
回転中心を中心に設定方向に設定回転角度だけ回転した
ときの位置を得る変換行列を求め、上記設定された加工
プログラムの位置データを上記得られた変換行列によっ
て変換し、加工位置を設定回転角だけ回転させた新たな
加工プログラムを作成する。特に、回転中心位置と加工
面上の他の2点の位置を設定することによって回転軸を
該平面の法線方向として設定する。また、同一円周上に
等間隔に複数同一形状を加工する場合には、加工形状の
数に応じて回転回数をも設定し、設定回転回数だけ順次
設定回転角度回転されたときの夫々の上記変換行列を求
め、回転回数だけの新たな加工プログラムを作成する。
さらに、上記回転方向は、最初に設定される3つの点の
位置によって自動的に決める。さらに、回転角を回転中
心として設定された点以外の2点の間の角度によって回
転角としてもよい。
【0009】
【作用】回転中心が設定されれば、該回転中心を中心に
設定回転角だけ回転させた位置を得る変換行列を得るこ
とができ、該変換行列によって設定された加工プログラ
ムの全ての位置データを変換すれば、設定された加工プ
ログラムで加工される形状を同一円周上に設定角度だけ
回転させた位置に同一形状の加工を行う加工プログラム
を得ることができる。回転中心位置と上記加工平面上の
2点を設定することによって回転軸を該面の法線方向と
して設定できる。さらに、回転回数が設定されれば、そ
の回数だけ設定角度回転させて夫々の上記変換行列を求
めて各回転位置毎に設定形状の加工を行うプログラムを
得る。
【0010】
【実施例】図1は本発明の方法を実施する一実施例のロ
ボット駆動制御装置の要部ブロック図である。ロボット
制御装置10は、ロボット制御を実行するプロセッサ
(CPU)11と、該プロセッサ11にバス18で接続
されたROM12、RAM13、不揮発性メモリ14、
表示装置付き教示操作盤15、入出力インターフェース
16、ロボットの各軸サーボモータを制御する第1〜第
N軸制御回路17−1〜17−Nを有し、各軸制御回路
17−1〜17−Nによってサーボアンプ19−1〜1
9−Nを介して、各軸サーボモータM1〜Mnが駆動制
御されるようになっている。上記ROM12には、制御
プログラムが格納され、RAM13は演算処理のために
データを一時記憶するため等に利用される。また、不揮
発性メモリ14は、教示操作盤15等を操作して教示さ
れた加工プログラムや、入出力インターフェース16を
介して入力された加工プログラムを格納するようになっ
ている。
【0011】なお、上記構成は、従来のロボット駆動制
御装置と変わりはなく、同一であり、詳細は省略する。
【0012】次に、本発明を上記ロボットによる加工に
適用したときの一実施例の動作について説明する。自動
車のタイヤのホイールの穴加工のように、同じ形状の加
工を施す位置が同一円周上に複数あるような場合、1つ
の加工位置に対して上記形状を加工する加工プログラム
をロボットに教示するか、予めオフライン等で作成し該
プログラムを不揮発性メモリ16に予め格納しておく。
【0013】そして、教示操作盤15よりプログラムシ
フト指令を入力すると、プロセッサは図2にフローチャ
ートで示す処理を開始し、まず、教示操作盤15に設け
られている表示装置に第1の代表点P1として加工面上
の加工形状回転中心位置、加工面上の第2の代表点P
2、さらに、回転方向を決める加工面上の第3の代表点
P3の位置を教示若しくは座標値で入力するよう、さら
に、加工形状間の回転角θ、及び回転回数Nを設定入力
するよう促す入力ガイトメッセージを表示する(ステッ
プS1)。そこで、オペレータが上記第1〜第3代表点
位置P1〜P3、回転角θ、回転回数Nを入力すると、
該各データを読み込み(ステップS2)、上記第1〜第
3代表点位置P1〜P3より回転座標系を求める。な
お、第1の代表点P1は加工形状の回転の中心である回
転軸位置を特定するものであるから、加工面上の回転中
心位置(自動車タイヤのホイール上へ同一円周上への穴
加工であれば、ホイールの中心位置)を入力し、第2,
第3の代表点は、加工面上の異なった2点を入力する。
ただし、第3の代表点P3は第1の代表点P1と第2代
表点P2を結んだ線に対し、該第3の代表点P3を入力
する側が回転方向(正方向)とするように第3の代表点
P3を選択して入力する。こうして第1〜第3の代表点
P1〜P3の入力によってこの3点が載る平面が特定さ
れ回転面が特定される。そして、第1の代表点P1が回
転軸位置とすることによって、第1の代表点位置P1を
通り上記回転面の法線が回転軸として特定される。そこ
で、プロセッサ11は、上記第1の代表点P1の位置を
原点とし、入力された第1〜第3の代表点で求まる平面
の法線方向をZ軸プラス方向、第1の代表点P1から第
2の代表点P2を結ぶ方向をX軸プラス方向とし、上記
X軸,Z軸に直交し、第3の代表点P3側をプラスとす
る方向をY軸とした回転座標系を求める(ステップS
3)。なお、本実施例では、X軸からY軸方向に回転す
る方向をプログラムシフト方向(加工形状の回転方向)
としている。
【0014】次に、指標nを「1」にセットし(ステッ
プS4)、上記回転軸(回転座標系のZ軸)を中心に、
設定回転角θに指標nの値を乗じた値だけ回転させたと
き(回転方向はX軸からY軸方向)のロボット制御座標
系上の位置への変換行列を求める(ステップS5)。そ
して、求められた変換行列によって予め設定されている
加工プログラムの全ての位置データを変換し、新たな加
工プログラムを作成し不揮発性メモリ14に格納する
(ステップS6)。
【0015】次に、指標nが設定回転回数Nと等しいか
判断し(ステップS7)、等しくなければ、該指標nを
インクリメントし(ステップS8)、ステップS5以下
の処理を繰り返し実行し、順次新たな加工プログラムを
作成し記憶する。そして、指標nが設定回転回数Nに達
すると、このプログラムシフト処理は終了する。
【0016】例えば、同一円周上に60度毎、同一形状
を6箇所に加工するような場合には、そのうちの一つの
位置に加工する加工プログラムを作成し、不揮発性メモ
リに格納し、回転角θ=60度、回転回数N=5と設定
すれば、60度毎回転した新たなプログラムが5個作成
され不揮発性メモリ15に格納されることになる。その
結果元の加工プログラムと合わせ6個の加工プログラム
が作成されることになり、同一円周上の6箇所の位置に
同一形状の加工を行う加工プログラムを得ることができ
る。
【0017】なお、上記実施例では、3つの代表点P
1,P2,P3を設定することによって回転座標系を定
義するようにしたが、他の方法で定義してもよいもので
あり、例えば、回転軸がロボット制御座標系のZ軸と平
行な軸であれば加工面(回転面)の回転中心位置を設定
するだけでよい(他に回転角θ、回転回数Nを設定する
だけでよい)。この場合、回転座標系のX,Y,Z軸を
ロボット制御座標系のX,Y,Z軸と平行な軸とすれば
よい。
【0018】また、上記実施例では回転方向を一定方向
とし、設定回転回数Nだけ同方向に回転させるようにし
たが、回転方向も指定して、夫々加工プログラムを得る
ようにしてもよい、この場合、ステップS2での設定は
プラス方向にN´回、マイナス方向にN”回というよう
な設定を行い、プラス方向には、本実施例と同様にステ
ップS4〜S8の処理を行い、ステップS7で指標nが
N´と等しいことが検出されると、指標nを再び「1」
にセットしステップS5〜S8の処理を実行する。ただ
しステップS5では回転方向を逆にすると共にステップ
S7の判断は「n=N”か」なる判断となる。
【0019】また、上記実施例では、ロボットによる加
工の例を示したが、NC工作機械等のにおいても同様に
本発明のプログラムシフトは利用できるものである。
【0020】
【発明の効果】本発明では、同一円周上に同一形状を複
数加工する場合、1つの加工プログラムにより、単に、
加工面の回転中心位置とと回転角を設定するだけで、設
定回転角位置に加工する加工プログラムが簡単に得ら
れ、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を実施する一実施例のロボツト制
御系のブロック図である。
【図2】同実施例におけるプログラムシフト処理のフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
10 ロボット制御装置 11 プロセッサ 12 ROM 13 RAM 14 不揮発性メモリ 15 表示装置付き教示操作盤 17−1〜17−N 軸制御回路 19−1〜19−N サーボアンプ M1〜Mn サーボモータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一円周上の位置に同一形状の加工を複
    数行う加工プログラム作成方法において、加工を行う機
    械の制御装置に1つの加工形状の加工プログラム、該加
    工形状を回転させる加工面上の回転中心位置、加工形状
    間の回転角度を設定し、上記制御装置によって設定され
    た回転中心を中心に設定方向に設定回転角度だけ回転し
    たときの位置を得る変換行列を求めて、上記設定加工プ
    ログラムの位置データを上記得られた変換行列によって
    変換し、加工位置を設定回転角だけ回転させた新たな加
    工プログラムを作成する加工位置回転プログラムシフト
    方法。
  2. 【請求項2】 加工面上の回転中心位置と他の2点の位
    置を設定することによって回転軸を該平面の法線方向と
    して設定する請求項1記載の加工位置回転プログラムシ
    フト方法。
  3. 【請求項3】 上記制御装置に回転回数をも設定し、制
    御装置によって設定回転回数だけ順次設定回転角度回転
    されたときの夫々の上記変換行列を求めて、回転回数だ
    けの新たな加工プログラムを作成する請求項1または請
    求項2記載の加工位置回転プログラムシフト方法。
  4. 【請求項4】 回転方向は、上記設定された3つの点に
    よって決められる請求項2記載の加工位置回転プログラ
    ムシフト方法。
  5. 【請求項5】 上記回転角度は、回転中心として設定さ
    れた点以外の2点の間の角度によって回転角として設定
    する請求項2または請求項4記載の加工位置回転プログ
    ラムシフト方法。
JP5032406A 1993-01-29 1993-01-29 加工位置回転プログラムシフト方法 Pending JPH06230817A (ja)

Priority Applications (3)

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JP5032406A JPH06230817A (ja) 1993-01-29 1993-01-29 加工位置回転プログラムシフト方法
US08/307,662 US5773950A (en) 1993-01-29 1994-01-18 Program creating method for uniform-shape machining
PCT/JP1994/000062 WO1994017460A1 (en) 1993-01-29 1994-01-18 Method for writing machining program

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ID=12358074

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US (1) US5773950A (ja)
JP (1) JPH06230817A (ja)
WO (1) WO1994017460A1 (ja)

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US5773950A (en) 1998-06-30
WO1994017460A1 (en) 1994-08-04

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