JPH0710515B2 - 円加工装置 - Google Patents
円加工装置Info
- Publication number
- JPH0710515B2 JPH0710515B2 JP61206252A JP20625286A JPH0710515B2 JP H0710515 B2 JPH0710515 B2 JP H0710515B2 JP 61206252 A JP61206252 A JP 61206252A JP 20625286 A JP20625286 A JP 20625286A JP H0710515 B2 JPH0710515 B2 JP H0710515B2
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- JP
- Japan
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- rotating member
- center
- robot arm
- machining
- rotation
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- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は移動経路の記憶・再生機能を有する搬送手段を
用いて物品に円加工を行う装置に関し、特に搬送手段に
保持させたツール、即ち工具乃至は物品を円形状に沿っ
て移動させつつ行う円加工装置に関する。
用いて物品に円加工を行う装置に関し、特に搬送手段に
保持させたツール、即ち工具乃至は物品を円形状に沿っ
て移動させつつ行う円加工装置に関する。
［従来とその問題点］ 移動径路の記憶・再生機能を有する搬送手段、所謂ロボ
ットと称される装置は多くの分野で利用が進んでいる。
ットと称される装置は多くの分野で利用が進んでいる。
このような利用分野の中に、レーザやウォータジェット
などの高エネルギービームを利用した加工分野がある。
該分野での利用形態は、ロボットの移動先端部すなわち
ロボットハンドにレーザ投光手段やウォータジェットノ
ズル（ツール）を装着し、該ロボットハンドを移動して
物品を加工するようにしている場合が多い。
などの高エネルギービームを利用した加工分野がある。
該分野での利用形態は、ロボットの移動先端部すなわち
ロボットハンドにレーザ投光手段やウォータジェットノ
ズル（ツール）を装着し、該ロボットハンドを移動して
物品を加工するようにしている場合が多い。
一般にロボット装置は時々刻々の位置制御により制御さ
れており、ある点から別の点への直線移動の場合は非常
に高速で移動できるので、直線状の加工や、加工点から
別の点への移動が短時間で行うことができる半面、ロボ
ットアームに円弧状の軌跡を描くような動きをさせる場
合で円弧の曲率半径が小さい場合、円弧の精度を上げよ
うとすると移動速度を極端に低下させなければならない
ケースが多い。従って、曲率半径の小さい円弧や小径円
孔の多い加工においては、直線加工や各点間の移動がい
くら高速で行えても円弧や円孔の加工に多くの時間を費
やしては、結果的に加工全体に時間がかかってしまうこ
とになる。
れており、ある点から別の点への直線移動の場合は非常
に高速で移動できるので、直線状の加工や、加工点から
別の点への移動が短時間で行うことができる半面、ロボ
ットアームに円弧状の軌跡を描くような動きをさせる場
合で円弧の曲率半径が小さい場合、円弧の精度を上げよ
うとすると移動速度を極端に低下させなければならない
ケースが多い。従って、曲率半径の小さい円弧や小径円
孔の多い加工においては、直線加工や各点間の移動がい
くら高速で行えても円弧や円孔の加工に多くの時間を費
やしては、結果的に加工全体に時間がかかってしまうこ
とになる。
具体的な切断速度を一例に上げると、毎分30mの移動速
度において±0.1mmの位置決め精度を有するシステムに
おいて、ロボットアーム１の先端部２の、ある点から別
の点へ直線移動においては当該仕様の精度を得ることが
可能であるが、直径10mm程度の円運動を行わせた場合、
毎分1m以上の移動速度では第２図の破線で示すようなお
よそ円とはかけ離れた形状の軌跡を描く。これを第２図
の実線で示す円軌跡を描かせるには、移動速度を毎分0.
5m以下に設定しなければならない。すなわち、直線移動
時に比べて小径円運動時には移動速度を何と1/50以下に
低下させなければならないという問題点があった。
度において±0.1mmの位置決め精度を有するシステムに
おいて、ロボットアーム１の先端部２の、ある点から別
の点へ直線移動においては当該仕様の精度を得ることが
可能であるが、直径10mm程度の円運動を行わせた場合、
毎分1m以上の移動速度では第２図の破線で示すようなお
よそ円とはかけ離れた形状の軌跡を描く。これを第２図
の実線で示す円軌跡を描かせるには、移動速度を毎分0.
5m以下に設定しなければならない。すなわち、直線移動
時に比べて小径円運動時には移動速度を何と1/50以下に
低下させなければならないという問題点があった。
［目的と概要］ この発明は上述した事情に鑑み、ロボットアームにより
径の異なる所望半径の円加工を行うに当たり、精度を維
持しつつ加工速度を向上させるようにした円加工装置を
提供することを目的とする。
径の異なる所望半径の円加工を行うに当たり、精度を維
持しつつ加工速度を向上させるようにした円加工装置を
提供することを目的とする。
上述した目的を達成するため、この発明の円加工装置で
は、ロボットアームの先端部に回転可能に取り付けられ
た第１回転部材と、第１回転部材の回転中心とは異なる
位置に回転中心をもつように第１回転部材に対して回転
可能に取り付けられた第２回転部材と、第２回転部材の
回転中心から偏心した位置で第２回転部材に取り付けら
れたツールと、円加工に際し、ロボットアームの移動に
より第１回転部材の回転中心を加工すべき円の中心に対
して位置決めするロボットアーム位置制御手段と、円加
工に際し、ロボットアーム位置制御手段とは独立して、
第１回転部材に対する第２回転部材の回転角度を、第１
回転部材の回転中心とツールとの間の距離で定まる加工
半径の設定のために予め定められた半径データに基づい
て制御すると共に、ロボットアームに対する第１回転部
材の回転角度を予め定められた円弧長に基づいて制御す
る回転部材制御手段とを備えている。
は、ロボットアームの先端部に回転可能に取り付けられ
た第１回転部材と、第１回転部材の回転中心とは異なる
位置に回転中心をもつように第１回転部材に対して回転
可能に取り付けられた第２回転部材と、第２回転部材の
回転中心から偏心した位置で第２回転部材に取り付けら
れたツールと、円加工に際し、ロボットアームの移動に
より第１回転部材の回転中心を加工すべき円の中心に対
して位置決めするロボットアーム位置制御手段と、円加
工に際し、ロボットアーム位置制御手段とは独立して、
第１回転部材に対する第２回転部材の回転角度を、第１
回転部材の回転中心とツールとの間の距離で定まる加工
半径の設定のために予め定められた半径データに基づい
て制御すると共に、ロボットアームに対する第１回転部
材の回転角度を予め定められた円弧長に基づいて制御す
る回転部材制御手段とを備えている。
［作用］ 上述した円加工装置によると、径の異なる所望半径の円
加工を行う場合、円の中心の位置決めをロボットアーム
の位置制御で行い、円加工は半径データに基づきツール
を独立して制御すればよいので、径の異なる所望半径の
円加工を行う場合に、従来の如くロボットアームの位置
制御のみでツールを回転させる場合に比較し、ツールを
高速で回転させることができる。
加工を行う場合、円の中心の位置決めをロボットアーム
の位置制御で行い、円加工は半径データに基づきツール
を独立して制御すればよいので、径の異なる所望半径の
円加工を行う場合に、従来の如くロボットアームの位置
制御のみでツールを回転させる場合に比較し、ツールを
高速で回転させることができる。
［実施例］ 以下において、移動径路の記憶・再生機能を有する搬送
手段として、アーム部を有するロボットを、加工手段と
してウォータジェットを使用した場合で、ロボットアー
ムにツールとしてウォータジェット噴射ノズルを保持し
た加工装置を例にして、具体的な実施例を示す。
手段として、アーム部を有するロボットを、加工手段と
してウォータジェットを使用した場合で、ロボットアー
ムにツールとしてウォータジェット噴射ノズルを保持し
た加工装置を例にして、具体的な実施例を示す。
図示に基づいて説明を進める。
第１図は多関節ロボットのアーム１の先端部２にウォー
タジェット噴射ノズル手段６を配設したもので、ノズル
手段６に内装されたノズルチップ（図示せず）から高圧
水を噴射しながらロボットアーム１を所望形状に移動し
て物品４を切断加工するものである。
タジェット噴射ノズル手段６を配設したもので、ノズル
手段６に内装されたノズルチップ（図示せず）から高圧
水を噴射しながらロボットアーム１を所望形状に移動し
て物品４を切断加工するものである。
加工形状としては、第３図に示す円加工、第４図に示す
長円加工、第５図に示す矩形角部の円弧加工およびこれ
らの組み合わせで、円乃至円弧の加工を対象とする。
長円加工、第５図に示す矩形角部の円弧加工およびこれ
らの組み合わせで、円乃至円弧の加工を対象とする。
本発明に係る装置では、まず位置制御によりロボットア
ーム１を動かして物品４の切断軌跡５に先端部５の中心
を合致させる。より正確にはロボットアーム１の先端部
２に係止したノズル手段６の中心を前記物品４の切断軌
跡５に一致させる。先端部２の中心とノズル手段６の中
心が一致していれば移動軌跡の演算処理上有利である。
ーム１を動かして物品４の切断軌跡５に先端部５の中心
を合致させる。より正確にはロボットアーム１の先端部
２に係止したノズル手段６の中心を前記物品４の切断軌
跡５に一致させる。先端部２の中心とノズル手段６の中
心が一致していれば移動軌跡の演算処理上有利である。
ここでノズル手段６は、第２回転部材８及び第１回転部
材７を介してロボットアーム１の先端部２に係止されて
いる。そして、半径データに基づき、まず駆動用モータ
10によって第２回転部材８を回転駆動し、ノズル手段６
の中心を移動させる。すると第１回転部材７の回転６の
中心Ｃとノズル６の中心との距離ｌが変化する。このと
き、第２回転部材８を回転駆動したときのノズル手段６
の移動径路Ｎ′が、第１回転部材７の回転中心Ｃと交わ
るように設定するのが望ましい。好ましくは移動径路
Ｎ′と回転中心Ｃとが接するような第６図のようにする
のが良い。そうすれば、回転中心Ｃとノズル手段６の中
心との距離ｌを０から移動径路Ｎ′の直径まで無段階に
設定可能になる。かくしてｌの値が設定されて駆動用モ
ータ10を停止する。次に、第１回転部材７を駆動用モー
タ９によって回転駆動すると、前工程で設定されたｌの
値に従って、回転中心Ｃを中心にしてノズル手段６は半
径ｌの円軌跡Ｎ上を移動する。該移動中にノズル手段６
から高圧ウォータジェットを噴射すれば、物品４を半径
ｌの円状に切断することができるものである。ウォータ
ジェット用高圧水は、高圧水発生装置（図示せず）から
配管11,回転継手13,可撓配管12,回転継手14の順路でノ
ズル手段６に送られて、ノズル手段６から物品４に向か
って噴射される。円加工や円弧加工において、駆動用モ
ータ９の回転を制御することによって第１回転部材７の
回転角度を容易に制御し得ると共に、ノズル手段６の回
転半径ｌの設定においても同様に駆動用モータ10の回転
を制御することによって容易に制御可能である。
材７を介してロボットアーム１の先端部２に係止されて
いる。そして、半径データに基づき、まず駆動用モータ
10によって第２回転部材８を回転駆動し、ノズル手段６
の中心を移動させる。すると第１回転部材７の回転６の
中心Ｃとノズル６の中心との距離ｌが変化する。このと
き、第２回転部材８を回転駆動したときのノズル手段６
の移動径路Ｎ′が、第１回転部材７の回転中心Ｃと交わ
るように設定するのが望ましい。好ましくは移動径路
Ｎ′と回転中心Ｃとが接するような第６図のようにする
のが良い。そうすれば、回転中心Ｃとノズル手段６の中
心との距離ｌを０から移動径路Ｎ′の直径まで無段階に
設定可能になる。かくしてｌの値が設定されて駆動用モ
ータ10を停止する。次に、第１回転部材７を駆動用モー
タ９によって回転駆動すると、前工程で設定されたｌの
値に従って、回転中心Ｃを中心にしてノズル手段６は半
径ｌの円軌跡Ｎ上を移動する。該移動中にノズル手段６
から高圧ウォータジェットを噴射すれば、物品４を半径
ｌの円状に切断することができるものである。ウォータ
ジェット用高圧水は、高圧水発生装置（図示せず）から
配管11,回転継手13,可撓配管12,回転継手14の順路でノ
ズル手段６に送られて、ノズル手段６から物品４に向か
って噴射される。円加工や円弧加工において、駆動用モ
ータ９の回転を制御することによって第１回転部材７の
回転角度を容易に制御し得ると共に、ノズル手段６の回
転半径ｌの設定においても同様に駆動用モータ10の回転
を制御することによって容易に制御可能である。
さて、このようにして設定されたノズル手段６の中心を
物品４の切断軌跡５上の一点に一致させ、ノズル手段６
からウォータジェットを噴射し、第１回転部材７を駆動
用モータ９で回転駆動すると、ノズル手段６は切断軌跡
５に沿って半径ｌで回転運動して物品４を円形に切断す
る。
物品４の切断軌跡５上の一点に一致させ、ノズル手段６
からウォータジェットを噴射し、第１回転部材７を駆動
用モータ９で回転駆動すると、ノズル手段６は切断軌跡
５に沿って半径ｌで回転運動して物品４を円形に切断す
る。
次に直線状の切断を行う場合には、ノズル手段６の中心
を直線状の切断線上に位置付けてロボットアーム１を駆
動して移動・切断する。このとき、第１回転部材７およ
び第２回転部材８の駆動は停止されている。また、ノズ
ル手段６の中心が第１回転部材７の回転中心Ｃすなわち
ロボットアーム１の先端部２の中心にあれば移動軌跡の
演算などの上で好都合である。
を直線状の切断線上に位置付けてロボットアーム１を駆
動して移動・切断する。このとき、第１回転部材７およ
び第２回転部材８の駆動は停止されている。また、ノズ
ル手段６の中心が第１回転部材７の回転中心Ｃすなわち
ロボットアーム１の先端部２の中心にあれば移動軌跡の
演算などの上で好都合である。
以上においては、ツールであるノズル手段をロボットア
ームに保持した例を示したが、該ノズル手段の代りに他
のツールを保持させた状態でも前記と同様の作用をなす
ことができるものである。
ームに保持した例を示したが、該ノズル手段の代りに他
のツールを保持させた状態でも前記と同様の作用をなす
ことができるものである。
［効果］ 以上説明したように、この発明では、ロボットアームの
先端に、半径データに基づきツールの回転半径を調整し
得る偏心回転部材を取り付け、このツールの動作をロボ
ットアームの制御から独立して制御するようにしたた
め、径の異なる所望半径の円加工において、ロボットア
ームの移動速度に依存することなく高速でツールを回転
させることができ、このため加工精度を低下させること
なく円加工速度を増大させることが可能で、特に円半径
乃至は円弧の曲率半径が数ミリメートル以下の場合にお
いて本発明の効果が顕著で、加工に要する時間を大幅に
短縮し、加工コストの低減と加工品質の向上に大きく寄
与するものである。
先端に、半径データに基づきツールの回転半径を調整し
得る偏心回転部材を取り付け、このツールの動作をロボ
ットアームの制御から独立して制御するようにしたた
め、径の異なる所望半径の円加工において、ロボットア
ームの移動速度に依存することなく高速でツールを回転
させることができ、このため加工精度を低下させること
なく円加工速度を増大させることが可能で、特に円半径
乃至は円弧の曲率半径が数ミリメートル以下の場合にお
いて本発明の効果が顕著で、加工に要する時間を大幅に
短縮し、加工コストの低減と加工品質の向上に大きく寄
与するものである。
第１図は本発明に係る好適な一実施例の外観側面図、第
２図は従来の加工と本発明による加工を比較した加工軌
跡を示す図、第３図乃至第５図は本発明が適用され得る
加工軌跡の例を示す図、第６図は加工半径の設定と工具
等の移動軌跡を示す図である。 １……ロボットアーム、２……先端部、４……物品、５
……切断軌跡、６……ノズル手段（ツール）、７……第
１回転部材、８……第２回転部材、９……駆動用モー
タ、10……駆動用モータ
２図は従来の加工と本発明による加工を比較した加工軌
跡を示す図、第３図乃至第５図は本発明が適用され得る
加工軌跡の例を示す図、第６図は加工半径の設定と工具
等の移動軌跡を示す図である。 １……ロボットアーム、２……先端部、４……物品、５
……切断軌跡、６……ノズル手段（ツール）、７……第
１回転部材、８……第２回転部材、９……駆動用モー
タ、10……駆動用モータ
Claims (1)
- 【請求項１】ロボットアームの先端部に回転可能に取り
付けられた第１回転部材と、 第１回転部材の回転中心とは異なる位置に回転中心をも
つように第１回転部材に対して回転可能に取り付けられ
た第２回転部材と、 第２回転部材の回転中心から偏心した位置で第２回転部
材に取り付けられたツールと、 円加工に際し、ロボットアームの移動により第１回転部
材の回転中心を加工すべき円の中心に対して位置決めす
るロボットアーム位置制御手段と、 円加工に際し、ロボットアーム位置制御手段とは独立し
て、第１回転部材に対する第２回転部材の回転角度を、
第１回転部材の回転中心とツールとの間の距離で定まる
加工半径の設定のために予め定められた半径データに基
づいて制御すると共に、ロボットアームに対する第１回
転部材の回転角度を予め定められた円弧長に基づいて制
御する回転部材制御手段、 とを備えたことを特徴とする円加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206252A JPH0710515B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 円加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206252A JPH0710515B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 円加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6362694A JPS6362694A (ja) | 1988-03-18 |
| JPH0710515B2 true JPH0710515B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=16520255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61206252A Expired - Fee Related JPH0710515B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 円加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710515B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2632571B2 (ja) * | 1988-12-27 | 1997-07-23 | 新東工業株式会社 | コンクリート壁面の穴明け方法とその装置 |
| JPH0774395B2 (ja) * | 1989-06-20 | 1995-08-09 | 新日本製鐵株式会社 | 焼結配合原料の鉄分、水分、密度の同時測定方法 |
| SE517018C2 (sv) * | 2000-06-19 | 2002-04-02 | Cold Cut Systems Svenska Ab | Anordning och förfarande för att ta hål i en vägg hos en behållare innehållande farliga gaser |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628840B2 (ja) * | 1984-03-12 | 1994-04-20 | 株式会社小松製作所 | 工具径可変形主軸装置における内側主軸の回転角制御方法 |
| JPS60201845A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-12 | Daikin Ind Ltd | ドリル等の回転工具を用いた加工装置 |
| JPS62165889U (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-21 |
-
1986
- 1986-09-02 JP JP61206252A patent/JPH0710515B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6362694A (ja) | 1988-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |