JPS59194213A - 板材折曲げ加工装置 - Google Patents
板材折曲げ加工装置Info
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- JPS59194213A JPS59194213A JP58067847A JP6784783A JPS59194213A JP S59194213 A JPS59194213 A JP S59194213A JP 58067847 A JP58067847 A JP 58067847A JP 6784783 A JP6784783 A JP 6784783A JP S59194213 A JPS59194213 A JP S59194213A
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- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract 1
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- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
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- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
- G05B19/41825—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell machine tools and manipulators only, machining centre
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はプレイバック式産業用ロボット（以下、ロボ
ットと称する）の円弧補間方法に関し、３次元空間中で
任意の独立した３点をロボットに教示することにより当
該３点を通る円弧を描かＬるようにしたものである。
ットと称する）の円弧補間方法に関し、３次元空間中で
任意の独立した３点をロボットに教示することにより当
該３点を通る円弧を描かＬるようにしたものである。
ロボットの位置決め動作機能では基本動作ずなわち、旋
回、伸縮、及び回転の組み合わせにより直交型、多関節
型、極座標型及び円筒座標型に分類されている。これら
のロボットはアーム若しくはハンドの移動可能な範囲内
で３次元空間中の任意の座標を指定づることにより当該
指定位置に位置決め動作させることができる１゜ しかしながら、円弧方程式が例えば水平面上にあり明確
である場合等を除いて、一つの円弧を描かせようとした
場合には当該円弧を描かせるための回転軸を空間移動用
の駆動軸以外に特別に設けなりればならなかった。
回、伸縮、及び回転の組み合わせにより直交型、多関節
型、極座標型及び円筒座標型に分類されている。これら
のロボットはアーム若しくはハンドの移動可能な範囲内
で３次元空間中の任意の座標を指定づることにより当該
指定位置に位置決め動作させることができる１゜ しかしながら、円弧方程式が例えば水平面上にあり明確
である場合等を除いて、一つの円弧を描かせようとした
場合には当該円弧を描かせるための回転軸を空間移動用
の駆動軸以外に特別に設けなりればならなかった。
特別に設番ブられた回転軸による円弧は、当該円弧の大
きさ、方向等において制限がある。又、円弧方程式を作
業単位で求めてプログラムしたのでは手数も多くロボッ
トを有効に用いることができない。
きさ、方向等において制限がある。又、円弧方程式を作
業単位で求めてプログラムしたのでは手数も多くロボッ
トを有効に用いることができない。
一例を上げると、ペンダニ作機械でワーク折り曲げ作業
を行なう場合、当該折曲げに伴ないワーク端部が円弧状
に立上り、この円弧状の立上りに関してロボットで前記
ワーク端部を支持しザボートサービスさせることがデｕ
しかった。
を行なう場合、当該折曲げに伴ないワーク端部が円弧状
に立上り、この円弧状の立上りに関してロボットで前記
ワーク端部を支持しザボートサービスさせることがデｕ
しかった。
この発明は上記従来技術の欠点を改善し、ロボッ１〜ア
ームの移動可能な範囲内で任意の円弧を描かせることを
目的とする。
ームの移動可能な範囲内で任意の円弧を描かせることを
目的とする。
、に記目的を達成づ−るためのこの発明の特徴とすると
ころは、３次元空間ＸＹＺ中で動作可能なプレイハック
式産業用ロボットにｄ５いて、前記３次元空間中の独立
した３点を前記ｌ」ホラ１〜に教示し、当該３点を通る
半径Ｒの円弧の中心Ｓから見て前記円弧上の点を角度θ
の関数（゛表わし当該円弧３１ｊ面ＬＪ Ｖの方向余弦
をω１ｊ（ｉ −Ｘ、 Ｙ、 Ｚ ｊ−Ｕ、Ｖ＞と
し、関係式 により角度θの関数としてＸＹ７成分を演柿させ当該Ｘ
Ｙ／成分の前記角度θに関する微分量に比例したパルス
を前記ロボッ１−のリーボ駆動軸に分配さけ、３次元空
間ＸＹＺ中で前記３貞を通る円弧を描かけることにある
。
ころは、３次元空間ＸＹＺ中で動作可能なプレイハック
式産業用ロボットにｄ５いて、前記３次元空間中の独立
した３点を前記ｌ」ホラ１〜に教示し、当該３点を通る
半径Ｒの円弧の中心Ｓから見て前記円弧上の点を角度θ
の関数（゛表わし当該円弧３１ｊ面ＬＪ Ｖの方向余弦
をω１ｊ（ｉ −Ｘ、 Ｙ、 Ｚ ｊ−Ｕ、Ｖ＞と
し、関係式 により角度θの関数としてＸＹ７成分を演柿させ当該Ｘ
Ｙ／成分の前記角度θに関する微分量に比例したパルス
を前記ロボッ１−のリーボ駆動軸に分配さけ、３次元空
間ＸＹＺ中で前記３貞を通る円弧を描かけることにある
。
以下、この発明を、円弧方程式、中心座標、速度関数の
順で補足説明し、次いて実施例を説明りる。
順で補足説明し、次いて実施例を説明りる。
（１） 円弧方程式
第１図は３次元空間座標ＸＹＺを承り説明図であり、原
点Ｏは例えばロボットの据イ・］揚所或いは任意の指定
原点である。ロボットはＸ、Ｙ、Ｚ各点を指定すること
により当該指定点に例えばアーム先端を移動させること
ができろくなお、第３図実施例では円筒座標型ロボット
５０例を示している）。
点Ｏは例えばロボットの据イ・］揚所或いは任意の指定
原点である。ロボットはＸ、Ｙ、Ｚ各点を指定すること
により当該指定点に例えばアーム先端を移動させること
ができろくなお、第３図実施例では円筒座標型ロボット
５０例を示している）。
点Ａ、Ｂ、ＣはＸＹ７座標の任意の独立した３点であり
、１」ボットに前もって教示覆る教示点を示−１。
、１」ボットに前もって教示覆る教示点を示−１。
この３点を通る円を仮想し、中心点をＳ、半径をＲとづ
゛る。以下、各点例えば中心点ＳのＸＹＺ座標成分はＳ
ｘ 、Ｓｙ 、Ｓｚの如く示す。原点を中心点Ｓと一致
さした直角座標ＵＶｗを想定し、ＵｌｌＩＩＩＩを線分
ＳＡに、ＵＶ面を円弧平面と〜致さμる。ＵＶ平而面お
いて、Ａ点を基準とする回転角θて任意の円弧上の点Ｐ
を指定覆ることができる。
゛る。以下、各点例えば中心点ＳのＸＹＺ座標成分はＳ
ｘ 、Ｓｙ 、Ｓｚの如く示す。原点を中心点Ｓと一致
さした直角座標ＵＶｗを想定し、ＵｌｌＩＩＩＩを線分
ＳＡに、ＵＶ面を円弧平面と〜致さμる。ＵＶ平而面お
いて、Ａ点を基準とする回転角θて任意の円弧上の点Ｐ
を指定覆ることができる。
又、Ｕ及びＶ座標の単位ベクトルの方向余弦をω：ｊ（
ｉ−Ｘ、Ｙ、Ｚ ｊ ＝Ｕ、Ｖ）とすると、円弧方程
式は、 ・・・・・・・・■ と表わずことができる。ここにωＸｌｌ、ωＹ１１．ω
ＺｌｌはＵ軸とＸ、Ｙ、Ｚ軸の方向余弦を示し、ω×＼
ｌ。
ｉ−Ｘ、Ｙ、Ｚ ｊ ＝Ｕ、Ｖ）とすると、円弧方程
式は、 ・・・・・・・・■ と表わずことができる。ここにωＸｌｌ、ωＹ１１．ω
ＺｌｌはＵ軸とＸ、Ｙ、Ｚ軸の方向余弦を示し、ω×＼
ｌ。
ωＹ■、ωＺＶはＶ軸どＸ、Ｙ、 Ｚ軸の方向余弦を示
し−でいる。この方向余弦と円の中心座標と、下径Ｒか
未知数であるので以下順次明確１こりろ。
し−でいる。この方向余弦と円の中心座標と、下径Ｒか
未知数であるので以下順次明確１こりろ。
方向余弦ωＸＵ、ωＹＶ、 Ｑ）ＩＡＩ及び下径１くは
ωＸ１ｌ−二（Ａｘ −３Ｘ ） ／Ｒ・・・・・・・
・（≧）αノ （ｕ ＝ （ＡＹ −Ｓ Ｙ
） ／ｆ？ ・・・ ・
・・ ・・・ 〈「３）のｚｕ−（７＼Ｚ −８７）
／Ｒ・・・・・・・・・（４）・・・・・・・・に）） となる。これらの数値はギシ示ど、Ｊ△（／＼Ｘ、△＼
。
ωＸ１ｌ−二（Ａｘ −３Ｘ ） ／Ｒ・・・・・・・
・（≧）αノ （ｕ ＝ （ＡＹ −Ｓ Ｙ
） ／ｆ？ ・・・ ・
・・ ・・・ 〈「３）のｚｕ−（７＼Ｚ −８７）
／Ｒ・・・・・・・・・（４）・・・・・・・・に）） となる。これらの数値はギシ示ど、Ｊ△（／＼Ｘ、△＼
。
Ａｚ）か定数であり、後でｆｉｌξＳを疋めることによ
り決定できる。
り決定できる。
・・・・・・・・・■
よって、
α 三ｐ （Ａｚ −８ｚ ） −ａ （ＡＶ −
８ｖ ）・・・・・・・・・■ β 三 Ｑ（ＡＸ、−８Ｘ ） −（Ａｚ
−８ｚ ）・・・・・・・・・■ γ ヨ （ＡＶ −３Ｙ ） −ｐ、
（Ａｘ −３ｘ ）・・・・・・・・・■ とすれば、 ｎＸ５Ａ−α・ｅｘ＋β−ｅＹ＋７−ｅＺとなる。
８ｖ ）・・・・・・・・・■ β 三 Ｑ（ＡＸ、−８Ｘ ） −（Ａｚ
−８ｚ ）・・・・・・・・・■ γ ヨ （ＡＶ −３Ｙ ） −ｐ、
（Ａｘ −３ｘ ）・・・・・・・・・■ とすれば、 ｎＸ５Ａ−α・ｅｘ＋β−ｅＹ＋７−ｅＺとなる。
よって、
ωＹＶ−β／ ｆ石ｉ］了「「戸］・・・・・・・・・
０ωｌｖ−γ／（α２＋β２＋γ２）・・・・・・・・
・（りωＸＶ、ω工Ｖ、ω′１ｖも円の中心点Ｓが定ま
れば求まる。
０ωｌｖ−γ／（α２＋β２＋γ２）・・・・・・・・
・（りωＸＶ、ω工Ｖ、ω′１ｖも円の中心点Ｓが定ま
れば求まる。
（２） 円の中心座標５（ＳＸ ＳＹ ＳＺ）再
び第１図に基づき説明する。点Ｓは線分ＡＢ、及び誦の
垂直２等分線上に存在し、線分Ｗ■若しくば線分■ての
中点と点Ｓとを結ぶ直線はそれぞれベクトルＡＢ、ＢＣ
と直交するのＣ゛、ＡＢ・（Ｓ−（Ａ＋Ｂ、）／２）−
〇 ・・・・・・・・・■ ＢＣ・（Ｓ〜（Ｂ＋Ｃ） ／２ ） ＝０・・・・・・
・・・０ 又、点Ｓは３点Ａ、Ｂ、Ｃと同一平面に存在づるので前
述法線方向のベクＩ−ル１１ （１，ｌ）、（１）と
の内積をとると、 （Ｓ−Ａ）・ｎ＝０ ・・・・・・・・・０ ００式及び［相］式を成分表示すれば、２ （Ａｘ −
Ｂｘ ）Ｂｘ士 ２ （ＡＶ −ＢＹ ）３Ｙ ＋２ （Ａｚ
−Ｂｚ ） Ｓｚ ＝（Ａｘ ２ＢＸ ２
） ＋ （△Ｙ２−ＢＹ２ ）＋ （Ａｚ ２−Ｂｚ ２ ） ・・・・・・・・・■ ２ （Ｂｘ −Ｃｘ ） Ｓｘ ＋２ （
ＢＹ −ＣＹ ） ＳＹ ＋２ （Ｂｚ −Ｃ
ｚ ） Ｓｚ −（Ｂｘ ２−Ｃｘ２ ）＋ （ＢＹ２−ＣＹ２ ）＋ （Ｂｚ ２−Ｃｚ ２ ） ・・・・・・・・・Ｏ ８ｘ ＋ｌ］−８Ｙ ＋ｑ−８ｚ ＝ＡＸ ＋Ａ
Ｙ ＋ＡＺ・・・・・・・・・■ となり、０式におけるｐ、ｑの値は前記０式により求め
られている。
び第１図に基づき説明する。点Ｓは線分ＡＢ、及び誦の
垂直２等分線上に存在し、線分Ｗ■若しくば線分■ての
中点と点Ｓとを結ぶ直線はそれぞれベクトルＡＢ、ＢＣ
と直交するのＣ゛、ＡＢ・（Ｓ−（Ａ＋Ｂ、）／２）−
〇 ・・・・・・・・・■ ＢＣ・（Ｓ〜（Ｂ＋Ｃ） ／２ ） ＝０・・・・・・
・・・０ 又、点Ｓは３点Ａ、Ｂ、Ｃと同一平面に存在づるので前
述法線方向のベクＩ−ル１１ （１，ｌ）、（１）と
の内積をとると、 （Ｓ−Ａ）・ｎ＝０ ・・・・・・・・・０ ００式及び［相］式を成分表示すれば、２ （Ａｘ −
Ｂｘ ）Ｂｘ士 ２ （ＡＶ −ＢＹ ）３Ｙ ＋２ （Ａｚ
−Ｂｚ ） Ｓｚ ＝（Ａｘ ２ＢＸ ２
） ＋ （△Ｙ２−ＢＹ２ ）＋ （Ａｚ ２−Ｂｚ ２ ） ・・・・・・・・・■ ２ （Ｂｘ −Ｃｘ ） Ｓｘ ＋２ （
ＢＹ −ＣＹ ） ＳＹ ＋２ （Ｂｚ −Ｃ
ｚ ） Ｓｚ −（Ｂｘ ２−Ｃｘ２ ）＋ （ＢＹ２−ＣＹ２ ）＋ （Ｂｚ ２−Ｃｚ ２ ） ・・・・・・・・・Ｏ ８ｘ ＋ｌ］−８Ｙ ＋ｑ−８ｚ ＝ＡＸ ＋Ａ
Ｙ ＋ＡＺ・・・・・・・・・■ となり、０式におけるｐ、ｑの値は前記０式により求め
られている。
■、ｏ、■式は次のように表わすことができる。
Ａｏ Ｓｘ ＋Ｂｏ ３ｖ ＋Ｃｏ Ｓｚ
＝Ｄ。
＝Ｄ。
・・・・・・・・・Ｏ
ＡＨ３ｘ ＋ＢＩ ＳＹ ＋ＣＩ ＳＺ ＝
Ｄ＋・・・・・・・・・［相］ Ａ’２ ＳＸ ＋Ｂ２ ＳＹ ＋Ｃ２ＳＺ ＝
Ｄ２・・・・・・・・・θ 従って、Ｃｒａｍｍａｒの公式により、Ｄｏ Ｓｏ
Ｃ。
Ｄ＋・・・・・・・・・［相］ Ａ’２ ＳＸ ＋Ｂ２ ＳＹ ＋Ｃ２ＳＺ ＝
Ｄ２・・・・・・・・・θ 従って、Ｃｒａｍｍａｒの公式により、Ｄｏ Ｓｏ
Ｃ。
３ｘ ＝ Ｄ＋ Ｂ＋ Ｃ＋ ・＝＝−
＠Ｄ２ Ｂ２ Ｃ２ Ａｏ Ｄｏ Ｃ。
＠Ｄ２ Ｂ２ Ｃ２ Ａｏ Ｄｏ Ｃ。
ＳＹ ＝ Ａ＋ Ｄ＋’ Ｃ＋ ・・・
・・・・・・ＯＡ２ Ｄ２ Ｃ２ Ａｏ Ｂｏ Ｄ。
・・・・・・ＯＡ２ Ｄ２ Ｃ２ Ａｏ Ｂｏ Ｄ。
Ｓｚ ＝ Ａ＋ Ｂ＋ Ｄ＋ ・−旧・
・○Ａ２ Ｂ２ Ｄま ただし Ａｏ 、Δ１ 、△２ Ｂｏ 、ＢＩ
、Ｂ２ Ｃ。
・○Ａ２ Ｂ２ Ｄま ただし Ａｏ 、Δ１ 、△２ Ｂｏ 、ＢＩ
、Ｂ２ Ｃ。
Ｃ＋ 、Ｃ２、Ｄｏ 、ＤＩ 、Ｄ２ は０００
式と■［相］Ｏ式との対比により定まり、この値を ０式に代入してＤの値を求めＱ、 ｏ、 ０式により点
Ｓの座標を決定づる。
式と■［相］Ｏ式との対比により定まり、この値を ０式に代入してＤの値を求めＱ、 ｏ、 ０式により点
Ｓの座標を決定づる。
円の中心点Ｓの座標を０式に代入して半径Ｒを求める。
円の中心点Ｓの座標と半径Ｒの値を代入して０００式よ
り方向余弦ωＸＩ ωＹｕ ωＺＵを求める。
り方向余弦ωＸＩ ωＹｕ ωＺＵを求める。
０００式に中心点Ｓの座標値を代入し、０００式により
方向余弦ωＸＶ ω工Ｖ ωＺＶの値を求める。
方向余弦ωＸＶ ω工Ｖ ωＺＶの値を求める。
Ｊ：つて円弧方程式０式により円の方程式を角度θの関
数として表ねり−ことができた。
数として表ねり−ことができた。
Ａ点、［３点、０点の３点を教示し、Ａ点を基準として
角度Ｏて円弧上の任意の点Ｐを指定するに当っては例え
ばＡ点からＢ点に到り０点に到達づる方向を正の方向と
定めれば良い。即ち、逆にＡ点から０点を通りＢに到る
場合には負の方向となる。
角度Ｏて円弧上の任意の点Ｐを指定するに当っては例え
ばＡ点からＢ点に到り０点に到達づる方向を正の方向と
定めれば良い。即ち、逆にＡ点から０点を通りＢに到る
場合には負の方向となる。
（３） 速度の関数
■弐円弧方程式は角１．＆ Ｏの関数であり、Ｘ ＝
ｆｘ （θ）、Ｙ＝ｒｖ Ｂ７）、Ｚ＝ｆｚ（θ）・
・・・・・・［相］ と表わすことができる。又、角度θは円弧の中心点から
一点Ａを基準どして回転角で示されているので、所定時
間毎に一定角度変化させれば点Ｐは等速円運動をする。
ｆｘ （θ）、Ｙ＝ｒｖ Ｂ７）、Ｚ＝ｆｚ（θ）・
・・・・・・［相］ と表わすことができる。又、角度θは円弧の中心点から
一点Ａを基準どして回転角で示されているので、所定時
間毎に一定角度変化させれば点Ｐは等速円運動をする。
第２図制御用フローチャートを説明しながら補間方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
第２図においてステップ１０１で処理が開始される。３
点△、Ｂ、Ｃは空間座標中の（■意の独１１した３点で
あり、面接若しくはプログラムによりロボッ１〜に教示
するくステップ１０２）。この人力は処理開始に先だっ
て教示しておいても良い。
点△、Ｂ、Ｃは空間座標中の（■意の独１１した３点で
あり、面接若しくはプログラムによりロボッ１〜に教示
するくステップ１０２）。この人力は処理開始に先だっ
て教示しておいても良い。
円弧方程式が０式により定められ、同時に０式によりＸ
、Ｙ、Ｚ成分がθの関数として表わされる（ステップ１
０３）。
、Ｙ、Ｚ成分がθの関数として表わされる（ステップ１
０３）。
等速円運動では一定時刻内に一定の角度Δθを割当てれ
ば良いので、例えば角速度を２０ｍ５ｅｃの間に１°
（０，０１７４ｒａｄ ）として、０式より △Ｘ ＝ ｆｘ （θ十へ〇） −ｆｘ（θ）・・・・
・・・・・Ｏ △Ｙ＝ｆｙ（θ十△θ）−ｆｖ（θ） ・・・・・・・・・０ △Ｚ −ｆｚ （θ＋△θ） −ｆｚ（θ〉・・・・・
・・・・０ が求まる（ステップ１０５，１０６）。ステップ１０６
で△Ｘ、△Ｙ、△Ｚに比例したパルスをロボット作動各
軸に同時若しくは順次分配し、この分配を繰り返せばロ
ボットアーム先端は円弧上を移動する。当該分配量を前
もって演算させ、ロボット記憶装置に記憶させておくの
が良い。ステップ１０８でサーボ作動軸えの分配を終了
してステップ１０９で停止さぜる。
ば良いので、例えば角速度を２０ｍ５ｅｃの間に１°
（０，０１７４ｒａｄ ）として、０式より △Ｘ ＝ ｆｘ （θ十へ〇） −ｆｘ（θ）・・・・
・・・・・Ｏ △Ｙ＝ｆｙ（θ十△θ）−ｆｖ（θ） ・・・・・・・・・０ △Ｚ −ｆｚ （θ＋△θ） −ｆｚ（θ〉・・・・・
・・・・０ が求まる（ステップ１０５，１０６）。ステップ１０６
で△Ｘ、△Ｙ、△Ｚに比例したパルスをロボット作動各
軸に同時若しくは順次分配し、この分配を繰り返せばロ
ボットアーム先端は円弧上を移動する。当該分配量を前
もって演算させ、ロボット記憶装置に記憶させておくの
が良い。ステップ１０８でサーボ作動軸えの分配を終了
してステップ１０９で停止さぜる。
なお、プログラミングによる教示点は必ずしもロボット
の作動範囲内である必要はなく、当該教示点による演算
の結果前られる円弧の一部が前記ロボッ［への作動範囲
内であれば良い。
の作動範囲内である必要はなく、当該教示点による演算
の結果前られる円弧の一部が前記ロボッ［への作動範囲
内であれば良い。
（４） 実施例
ペンダニ作機械でワーク折曲げ作業を行なう場合のザボ
ートザービスについて説明する。
ートザービスについて説明する。
第３図は概要を正面図で示し、ベンダ１にワーク２の供
給サービスを行なうロボッ１へ５の例を示している。ベ
ンダ１はワーク３の終端を定めるリミットゲージ７を有
し位置決めモータＭ１が設りられ、又、ワークの折り曲
げを行なう折曲げモータＭ２により上型９を下降させて
ワーク３の折曲げ加工を行なう。位置決めモータＭ１及
び折曲げモータＭ２の駆動は工作機械の制御装置１１に
より制御される。一方、ロボット５は回１１１！Ａ司能
な旋回軸１３と、旋回軸１３に対して十−１・づると共
に伸縮可能な水平軸１５を有している。水平軸１５の先
端にはワーク３を把持するフィン力１７を水平軸１５を
回転軸として回転さける回転軸１９が設けられている。
給サービスを行なうロボッ１へ５の例を示している。ベ
ンダ１はワーク３の終端を定めるリミットゲージ７を有
し位置決めモータＭ１が設りられ、又、ワークの折り曲
げを行なう折曲げモータＭ２により上型９を下降させて
ワーク３の折曲げ加工を行なう。位置決めモータＭ１及
び折曲げモータＭ２の駆動は工作機械の制御装置１１に
より制御される。一方、ロボット５は回１１１！Ａ司能
な旋回軸１３と、旋回軸１３に対して十−１・づると共
に伸縮可能な水平軸１５を有している。水平軸１５の先
端にはワーク３を把持するフィン力１７を水平軸１５を
回転軸として回転さける回転軸１９が設けられている。
フィン力１７は基準軸２１を基準点として図において−
に下に首振り可Ｆｆｔ： ｃあり、当該首振りを停止す
るブレーキ１８ｍを有している。
に下に首振り可Ｆｆｔ： ｃあり、当該首振りを停止す
るブレーキ１８ｍを有している。
本例ではｌｉｐ軸２軸合１準点として当該基準点を３次
元空間中で移動指示できるものとし、水平軸１５と回転
軸１９とを合わせてロボットアームと呼び、３次元空間
中の指定点を指示できる基準軸２１をアーム先端と呼ぶ
。
元空間中で移動指示できるものとし、水平軸１５と回転
軸１９とを合わせてロボットアームと呼び、３次元空間
中の指定点を指示できる基準軸２１をアーム先端と呼ぶ
。
ロボット５はロボット制御装置２３で制御される。制御
装置２３は、ＣＰＵ２５を内蔵し、メモリＲＯＭ２７、
ＲＡＭ２９を有する。ロボットの前記各駆動軸はパルス
モータで制御され、補間部３１を通じてパルス分配器３
３によりパルス分配され、当該分配パルスを増幅器３５
で増幅して駆動する。ロボット駆動結果はパルス信号で
パルス分配部に帰還されプレイバック制御される。工作
機械とロボットとはインタフェイスＤＩ、ＤＯを通じて
相豆に連絡されている。
装置２３は、ＣＰＵ２５を内蔵し、メモリＲＯＭ２７、
ＲＡＭ２９を有する。ロボットの前記各駆動軸はパルス
モータで制御され、補間部３１を通じてパルス分配器３
３によりパルス分配され、当該分配パルスを増幅器３５
で増幅して駆動する。ロボット駆動結果はパルス信号で
パルス分配部に帰還されプレイバック制御される。工作
機械とロボットとはインタフェイスＤＩ、ＤＯを通じて
相豆に連絡されている。
ワーク３がリミットゲージ７に突き当てられると工作機
械はリミットゲージからの信号を受はワークを固定する
。上記信号はロボット制御装置のインタフェイスＤＩに
受は入れられる。ロボットはこの信号に基づき次の作業
に移る。第４図は工作機械の上下金型９ａ、９ｂを拡大
して示し、ワーク折曲げ作業時のワークザボートサービ
スを説明するものである。
械はリミットゲージからの信号を受はワークを固定する
。上記信号はロボット制御装置のインタフェイスＤＩに
受は入れられる。ロボットはこの信号に基づき次の作業
に移る。第４図は工作機械の上下金型９ａ、９ｂを拡大
して示し、ワーク折曲げ作業時のワークザボートサービ
スを説明するものである。
上金型９ａが下降し折曲げ作業が開始されると同時にロ
ボットはワーク３を把持するフィンガ１７の基準軸２１
のブレーキを外し、折曲作業が開始される。ワーク３の
ロボット側端面ば上型９ａの下降に伴ない円弧状に立上
がってゆく。ｆｆ１ｆｆｉ物若しくは大型のワークでは
ワークのロボツ１〜側９ｉ：而を下方からの力を加える
べく支持してやらねば自重で屈曲し不良品となる。前記
円弧状の軌跡は第４図において始点ＡからＰｌ、、Ｐ２
点を通り終了点Ｃに達する。
ボットはワーク３を把持するフィンガ１７の基準軸２１
のブレーキを外し、折曲作業が開始される。ワーク３の
ロボット側端面ば上型９ａの下降に伴ない円弧状に立上
がってゆく。ｆｆ１ｆｆｉ物若しくは大型のワークでは
ワークのロボツ１〜側９ｉ：而を下方からの力を加える
べく支持してやらねば自重で屈曲し不良品となる。前記
円弧状の軌跡は第４図において始点ＡからＰｌ、、Ｐ２
点を通り終了点Ｃに達する。
本発明はこのような場合に適用され、まず、円弧状の３
点、例えば始点、終了点、及びその中間の任意の１点を
教示する。テストランにより上記円弧を実測し、当該円
弧上の任意の３点を直接若しくはプログラムで教示し、
始点へから始め終了点Ｃに到達すべく命令してお番プば
良い。演算はロボット制御装置演算部で行なわれる。第
５図は直接教示による例を示し、始点Ａ１終了点Ｃ１中
間点Ｂを教示している位置関係を示す。制御用フローチ
１？−トは第２図に準する。角度θは始点Ａを基準とし
中間点Ｂを通り終了点Ｃに向う方向を正としているので
、第５図に示すようにＢ点を示（θ１から０点を示すθ
２方向に移動する。
点、例えば始点、終了点、及びその中間の任意の１点を
教示する。テストランにより上記円弧を実測し、当該円
弧上の任意の３点を直接若しくはプログラムで教示し、
始点へから始め終了点Ｃに到達すべく命令してお番プば
良い。演算はロボット制御装置演算部で行なわれる。第
５図は直接教示による例を示し、始点Ａ１終了点Ｃ１中
間点Ｂを教示している位置関係を示す。制御用フローチ
１？−トは第２図に準する。角度θは始点Ａを基準とし
中間点Ｂを通り終了点Ｃに向う方向を正としているので
、第５図に示すようにＢ点を示（θ１から０点を示すθ
２方向に移動する。
即ち、始点Ａから折曲げが開始されると、ワーク端部は
円弧状に立上り始める。ロボットアームはこの立上りに
同期してアーム先端の基準点を円弧状に移動する。この
時の速度に関して１よ一般に等速円運動であるけれども
、ズレが生ずる場合には、第２図フローヂャートステッ
プ１０４，１０５に示している△θの値を変化させて、
速度に変化をつけることも可能である。ワーク折曲げ終
了点Ｃにて折曲げ終了し、ロボットはワーク３に別の処
理を施す。
円弧状に立上り始める。ロボットアームはこの立上りに
同期してアーム先端の基準点を円弧状に移動する。この
時の速度に関して１よ一般に等速円運動であるけれども
、ズレが生ずる場合には、第２図フローヂャートステッ
プ１０４，１０５に示している△θの値を変化させて、
速度に変化をつけることも可能である。ワーク折曲げ終
了点Ｃにて折曲げ終了し、ロボットはワーク３に別の処
理を施す。
よって、円弧上の３点を教示するのみでロボットのアー
ム先端基準軸を円弧上に移動させることができ、確実な
サポートサービスを提供でき、ワ−りに無理な力を与え
ないので製品粘度を向上させることができる。
ム先端基準軸を円弧上に移動させることができ、確実な
サポートサービスを提供でき、ワ−りに無理な力を与え
ないので製品粘度を向上させることができる。
この他の例として、アーク溶接作業において材料壁面に
円弧上の溶接を行ないたい場合、当該空間中の円弧上の
３点を指示し、式■に基づき円弧補間することができる
。
円弧上の溶接を行ないたい場合、当該空間中の円弧上の
３点を指示し、式■に基づき円弧補間することができる
。
又、空間中で螺線状に塗装作業を進めて行きたい場合に
、当該焦線を大小複数の円弧で近似させて１周期分教示
し、この周期を繰り返して焦線を描かせることができる
。
、当該焦線を大小複数の円弧で近似させて１周期分教示
し、この周期を繰り返して焦線を描かせることができる
。
更に又、いわゆる自由曲線は円弧と直線との組み合わせ
で決定されるので、当該円弧部分に本発明３点教示によ
る円弧補間方式を採用し、前記自由曲線を描かせること
ができる。
で決定されるので、当該円弧部分に本発明３点教示によ
る円弧補間方式を採用し、前記自由曲線を描かせること
ができる。
３次元空間中で動作可能なプレイバック式産業用ロボッ
トにおいて、３次元空間中の任意の独立した３点を教示
し、当該３点を通る円弧を描かμることのできるこの発
明に係る円弧補間方法によれば、３点の教示のみで容易
に任意の円弧を３次元空間中で描かぜることができ、ベ
ンダ折曲げ作業によるサポー１〜サービス、塗装、溶接
作業に伴う円弧状の移動作業、その地学間中で自由曲線
等を描かせることができ、産業上利用できるロボット作
業の分野を拡大することができる。
トにおいて、３次元空間中の任意の独立した３点を教示
し、当該３点を通る円弧を描かμることのできるこの発
明に係る円弧補間方法によれば、３点の教示のみで容易
に任意の円弧を３次元空間中で描かぜることができ、ベ
ンダ折曲げ作業によるサポー１〜サービス、塗装、溶接
作業に伴う円弧状の移動作業、その地学間中で自由曲線
等を描かせることができ、産業上利用できるロボット作
業の分野を拡大することができる。
第１図は空間中での円弧補間方法の説明図、第２図は制
御用フローヂャート、 第３図はロボッ１〜と工作機械の概略正面図、第４図は
ワーク折曲作業の説明正面図、第５図はワーク折曲作業
にお（プる教示用説明図図面の主要部分を表わす符号の
説明 １・・・工作機械 ５・・・ロボット１１・
・・ワーク ＸＹＺ・・・空間座標第１図 第２図 第３図
御用フローヂャート、 第３図はロボッ１〜と工作機械の概略正面図、第４図は
ワーク折曲作業の説明正面図、第５図はワーク折曲作業
にお（プる教示用説明図図面の主要部分を表わす符号の
説明 １・・・工作機械 ５・・・ロボット１１・
・・ワーク ＸＹＺ・・・空間座標第１図 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）３次元空間ＸＹＺ中で動作可能なプレイバック式
産業用ロボットにおいて、前記３次元空間中の独立した
３点を前記ロボットに教示し、当該３点を通る半径Ｒの
円弧の中心Ｓから見て前記円弧上の点を角度θの関数で
表わし当該円弧平面Ｕ Ｖの方向余弦をω１ｊ（ｉ ＝
Ｘ、Ｙ、Ｚ ｊ ＝Ｕ、Ｖ）とし、関係式 により角１長θの関数どじてＸＹＺ成分を演算させ、当
該ＸＹＺ成分の前記角度θに関する微分量に比例したパ
ルスを前記ロボットのサーボ駆動軸に分配さＵ、３次元
空間ＸＹＺ中で前記３点を通る円弧を描かせることを特
徴とするロボットの円弧補間方法。 - （２） ペンダニ作機械のワーク折曲げに伴い円弧状
に立上るワーク端部をロボットのアーム先端ぐ支持しサ
ポートサービスさせるに際し、前記折曲げ開始点と最終
点との間の任意の３点を教示点とし、前記ロボットアー
ム先端で前記３点を通る円弧を描かせる特許請求の範囲
第１項に記載するロボットの円弧補間方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58067847A JPS59194213A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | 板材折曲げ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58067847A JPS59194213A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | 板材折曲げ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59194213A true JPS59194213A (ja) | 1984-11-05 |
| JPH0434768B2 JPH0434768B2 (ja) | 1992-06-09 |
Family
ID=13356753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58067847A Granted JPS59194213A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | 板材折曲げ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59194213A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136106A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Fanuc Ltd | 立体円弧補間方法 |
| JPS62295115A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-22 | Komatsu Ltd | ロボツトの制御方法 |
| JPS63168226A (ja) * | 1986-12-30 | 1988-07-12 | Amada Co Ltd | 板材折曲げ加工装置用マニピュレータおよびそのマニピュレータを備えた板材折曲げ加工装置 |
| JPS6448109A (en) * | 1987-07-17 | 1989-02-22 | Cincinnati Milacron Inc | Moving of tool along curved path |
| JPH04297902A (ja) * | 1991-03-26 | 1992-10-21 | Fujimori Seisakusho:Kk | Ｎｃ工作機械 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114686A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-09 | Hitachi Ltd | Arc interpolation method |
| JPS57201905A (en) * | 1982-03-25 | 1982-12-10 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Circular arc interpolating device for position controller |
| JPS615161A (ja) * | 1984-06-16 | 1986-01-10 | 株式会社アイジー技術研究所 | サイデイングボ−ド |
-
1983
- 1983-04-19 JP JP58067847A patent/JPS59194213A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114686A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-09 | Hitachi Ltd | Arc interpolation method |
| JPS57201905A (en) * | 1982-03-25 | 1982-12-10 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Circular arc interpolating device for position controller |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS62295115A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-22 | Komatsu Ltd | ロボツトの制御方法 |
| JPS63168226A (ja) * | 1986-12-30 | 1988-07-12 | Amada Co Ltd | 板材折曲げ加工装置用マニピュレータおよびそのマニピュレータを備えた板材折曲げ加工装置 |
| JPS6448109A (en) * | 1987-07-17 | 1989-02-22 | Cincinnati Milacron Inc | Moving of tool along curved path |
| JPH04297902A (ja) * | 1991-03-26 | 1992-10-21 | Fujimori Seisakusho:Kk | Ｎｃ工作機械 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0434768B2 (ja) | 1992-06-09 |
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