JPH03245962A - 自由曲面のシフトティーチング法 - Google Patents
自由曲面のシフトティーチング法Info
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- JPH03245962A JPH03245962A JP3812390A JP3812390A JPH03245962A JP H03245962 A JPH03245962 A JP H03245962A JP 3812390 A JP3812390 A JP 3812390A JP 3812390 A JP3812390 A JP 3812390A JP H03245962 A JPH03245962 A JP H03245962A
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- form surface
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Manipulator (AREA)
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】
「産業上の利用分野Ｊ
本発明は、金型自由曲面に対するロポツｊ〜のティーチ
ング機能及び磨き工具の法線姿勢及び加圧力制御のセン
シング機能とにより、金型自由曲面の同一断面形状方向
に一条のセンシングデータを採り込み、このセンシング
データを基に所定ピッチで同一断面形状と直交する方向
へデータシフトして金型自由曲面データを得るシフトテ
ィーチング法である〜 「従来技術と問題点Ｊ 従来の自由曲面のセンシング法は、金型などの自由曲面
をロボットが持つダイレクトティーチング機能によっで
ある限られた領域を面積指定してその領域を教示する工
程と、この領域内を所定のピッチ間隔毎に位置決め移杓
するプレイバック機能とを分離して機能させ、プレイバ
ック時にメツシュ各点における位置及び法線方向制御を
力覚センサにより補正制御してセンシング機能を実行す
る手段が知られている。
ング機能及び磨き工具の法線姿勢及び加圧力制御のセン
シング機能とにより、金型自由曲面の同一断面形状方向
に一条のセンシングデータを採り込み、このセンシング
データを基に所定ピッチで同一断面形状と直交する方向
へデータシフトして金型自由曲面データを得るシフトテ
ィーチング法である〜 「従来技術と問題点Ｊ 従来の自由曲面のセンシング法は、金型などの自由曲面
をロボットが持つダイレクトティーチング機能によっで
ある限られた領域を面積指定してその領域を教示する工
程と、この領域内を所定のピッチ間隔毎に位置決め移杓
するプレイバック機能とを分離して機能させ、プレイバ
ック時にメツシュ各点における位置及び法線方向制御を
力覚センサにより補正制御してセンシング機能を実行す
る手段が知られている。
上記自由曲面のセンシング法ｒおける問題点は、ダイレ
クトティーチング機能によって領域を面積指定する領域
教示方法であるから、自動で領域内を連続してセンシン
グできるものの、この領域内を所定のピッチ間隔毎に位
置決め移動してセンシングすると、かなり長い時間を要
することである。
クトティーチング機能によって領域を面積指定する領域
教示方法であるから、自動で領域内を連続してセンシン
グできるものの、この領域内を所定のピッチ間隔毎に位
置決め移動してセンシングすると、かなり長い時間を要
することである。
従って、金型自由曲面で左右対称形の凹面、凸面や波形
形状は、その一方向が同一断面形状で連続形成された金
型自由曲面を呈しているから、広い面積を全面に渡って
ティーチング及びセンシングする必要の無いものの代表
例と云える。現実には。
形状は、その一方向が同一断面形状で連続形成された金
型自由曲面を呈しているから、広い面積を全面に渡って
ティーチング及びセンシングする必要の無いものの代表
例と云える。現実には。
これら金型自由曲面の領域内を所定のピッチ間隔毎に位
置決め移動してセンシングし、長い時間を要しているこ
とである。また、この方法では金型自由曲面の領域内の
広い面積を隅々みまで、均等巨つ高精度にセンシングで
きる保証は無いことを意味する。
置決め移動してセンシングし、長い時間を要しているこ
とである。また、この方法では金型自由曲面の領域内の
広い面積を隅々みまで、均等巨つ高精度にセンシングで
きる保証は無いことを意味する。
「解決すべき８題と手段」
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので。
金型自由曲面に対するロボットのティーチング機能及び
磨きＬ具の法線姿勢及び加圧力制御のセンシング機能と
により、金型自由曲面の同一断面形状方向に一条のセン
シングデータを採り込み、このセンシングデータを基に
所定ピッチで同一断面形状と直交する方向へデータシフ
トして金型自由曲面データを得るシフトティーチング法
を提供することを課題とする。
磨きＬ具の法線姿勢及び加圧力制御のセンシング機能と
により、金型自由曲面の同一断面形状方向に一条のセン
シングデータを採り込み、このセンシングデータを基に
所定ピッチで同一断面形状と直交する方向へデータシフ
トして金型自由曲面データを得るシフトティーチング法
を提供することを課題とする。
従って、金型などの自由曲面をロボットが持つダイレク
トティーチング機能と法線屋び加圧力制御のセンシング
機能とを同時的に実行させることで、三次元面の面方向
の異なる領域に渡り、−度に全磨き面積をダイレクトテ
ィーチングしながらセンシング機能を作動させる金型自
由曲面の同−断ｍｌ形状方向に一条のセンシングデータ
を採り込み、このセンシングデータを基に所定ピッチで
同一断面形状と直交する方向へデータシフトして金型自
由曲面データを得る二とができる。
トティーチング機能と法線屋び加圧力制御のセンシング
機能とを同時的に実行させることで、三次元面の面方向
の異なる領域に渡り、−度に全磨き面積をダイレクトテ
ィーチングしながらセンシング機能を作動させる金型自
由曲面の同−断ｍｌ形状方向に一条のセンシングデータ
を採り込み、このセンシングデータを基に所定ピッチで
同一断面形状と直交する方向へデータシフトして金型自
由曲面データを得る二とができる。
「実施側」
第１図は本発明の自由曲面のシフトティーチング法を実
施する磨き装置及びその制御系のブロック図、第２図は
センシングヘッドとその作用図、第３図は本発明センシ
ングのフローチャート図を各々示している。
施する磨き装置及びその制御系のブロック図、第２図は
センシングヘッドとその作用図、第３図は本発明センシ
ングのフローチャート図を各々示している。
先ず、第１図に示す自動ティーチングセンシング方法を
実施する手段から説明する。１は金型磨き装５ｔ５０の
スカラ型ロボットで、第１７−ム２゜第２アーム３ど第
３，４関節の手首４を持ち、この手首先端にセンシング
及びツール機能を持つ工具１０が取付けられている。前
記アームはコラム５の摺動部を上下に移動するサーボモ
ータＳＭＩによって支配され、又各アーム及び手首はサ
ーボモータＳＭ２，３．４．５によって各々支配されて
いるっテーブル６に搭載された金型１１は、上面、側面
の連続した自由曲面を持ち、この自由曲面への工具１０
の接近をティーチング・ボックスＴＢによるダイレクト
ティーチングにより行う。
実施する手段から説明する。１は金型磨き装５ｔ５０の
スカラ型ロボットで、第１７−ム２゜第２アーム３ど第
３，４関節の手首４を持ち、この手首先端にセンシング
及びツール機能を持つ工具１０が取付けられている。前
記アームはコラム５の摺動部を上下に移動するサーボモ
ータＳＭＩによって支配され、又各アーム及び手首はサ
ーボモータＳＭ２，３．４．５によって各々支配されて
いるっテーブル６に搭載された金型１１は、上面、側面
の連続した自由曲面を持ち、この自由曲面への工具１０
の接近をティーチング・ボックスＴＢによるダイレクト
ティーチングにより行う。
上記ダイレクトティーチングの制御は、金型側［１ｔｉ
ｉ １００にて支配されており、且つダイレクトティー
チングＬコよって自由曲面へ接近した工具ＬＯは、先端
のＷ振り自在プローブ及び砥石機能１０ａが回転しつつ
金型面に当接してバネ２０の弾発力を受ける力覚センサ
ＳＤで加圧力と法線方向の傾きを検品する。力覚センサ
ＳＤの検出情報は、金型制＃４装這１００が自己のセン
シング機能に上り前記ユ゛具１０を設定条件に成るよう
姿勢及び圧力制御に利用される。金型制御装置１００の
基本＃ｌ成は、ロボットコントローラＲＣと、力覚セン
サＳｒＩからの出力をＡ／Ｄ変換するＡＤ変換部１２を
介して入力するパソコンＰＣとこのメモノ部Ｍ、キーボ
ードＫＢ、デイスプレー１３からなり、ティーチング・
ボックスＴ Ｂによって両制御部ＲＣ，ＰＣを支配する
。
ｉ １００にて支配されており、且つダイレクトティー
チングＬコよって自由曲面へ接近した工具ＬＯは、先端
のＷ振り自在プローブ及び砥石機能１０ａが回転しつつ
金型面に当接してバネ２０の弾発力を受ける力覚センサ
ＳＤで加圧力と法線方向の傾きを検品する。力覚センサ
ＳＤの検出情報は、金型制＃４装這１００が自己のセン
シング機能に上り前記ユ゛具１０を設定条件に成るよう
姿勢及び圧力制御に利用される。金型制御装置１００の
基本＃ｌ成は、ロボットコントローラＲＣと、力覚セン
サＳｒＩからの出力をＡ／Ｄ変換するＡＤ変換部１２を
介して入力するパソコンＰＣとこのメモノ部Ｍ、キーボ
ードＫＢ、デイスプレー１３からなり、ティーチング・
ボックスＴ Ｂによって両制御部ＲＣ，ＰＣを支配する
。
前記金型制御ｆｉ［ｉｏｏの自由曲面のシフトティーチ
ング法は、第２．３図に示すように運転制御される。金
型１１の一方向が同一断面形状で連続形成された金型自
由曲面１１ｑ〜ｌｌｂ間において、先ず、ロボットコン
トローラが持つダイレクトティーチング機能と、力覚セ
ンサを磨き工具に備えて金型自由曲面に対する該磨き工
具の法線姿勢及び加圧力制御のセンシング機能とを同時
的に実行させて同一断面形状方向Ｙに一条のセンシング
データを採り込む。この操作は次の様に行う。
ング法は、第２．３図に示すように運転制御される。金
型１１の一方向が同一断面形状で連続形成された金型自
由曲面１１ｑ〜ｌｌｂ間において、先ず、ロボットコン
トローラが持つダイレクトティーチング機能と、力覚セ
ンサを磨き工具に備えて金型自由曲面に対する該磨き工
具の法線姿勢及び加圧力制御のセンシング機能とを同時
的に実行させて同一断面形状方向Ｙに一条のセンシング
データを採り込む。この操作は次の様に行う。
ティー千ング・ボックスＴＢの操作に基づく「ｘ。
７面内での移動指令Ｊによるダイレクトテイーチングで
、曲面１１ａのポイントＰ１へ工具先端の首振り自在プ
ローブ及び砥石機能１０ａを回転しつつ当接させる。こ
の移動は「ロボットコントローラＲＣＪが行い、バネ２
ｏの弾発力を受ける力覚センサＳＤが加圧力と法線方向
の傾きを検出する。上記「センサデータ」の出力はＡ／
Ｄ変換され、パソコンＰＣでＺ軸方向、工具姿勢を修正
付加した「ロボットデータ」を作成する。上記「ロボッ
トデータ」の作成時に、ティーチング・ボックスＴＢの
操作に基づくダイレクトティーチング機能が停止されて
いる。「ロボットデータ」の作成終了で、この「ロボッ
トデータｊがロボットコントローラＲＣへ送られ、ロボ
ットコントローラＲＣがアームを作動して「工具１０を
目標設定値に成るよう姿勢及び圧力制御」する。この状
態は再度センサＳＤにより検出され、ｒ目ｍ設定値」で
あるかをチエツクする。ｒ目標設定値」より外れていれ
ば、再度「センサデータ」の出力をパソコンＰＣで２軸
方向及び工具姿勢に修正付加した「ロボットデータ」を
作成し、この「ロボットデータ」でロボットコントロー
ラＲＣがアームを作動してｒ工具１０を目標設定値に成
るよう再度姿勢及び圧力制御」する。更に、この状態は
再度センサＳＤにより検出され、ｒ目標設定値」である
かをチエツクする。「目標設定値」から外れていれば、
「目標設定値」に接近するまで上記作用を繰り返す。「
目標設定値」になれば「データのセーブ」を行い、メモ
リ部Ｍに格納する。これで。
、曲面１１ａのポイントＰ１へ工具先端の首振り自在プ
ローブ及び砥石機能１０ａを回転しつつ当接させる。こ
の移動は「ロボットコントローラＲＣＪが行い、バネ２
ｏの弾発力を受ける力覚センサＳＤが加圧力と法線方向
の傾きを検出する。上記「センサデータ」の出力はＡ／
Ｄ変換され、パソコンＰＣでＺ軸方向、工具姿勢を修正
付加した「ロボットデータ」を作成する。上記「ロボッ
トデータ」の作成時に、ティーチング・ボックスＴＢの
操作に基づくダイレクトティーチング機能が停止されて
いる。「ロボットデータ」の作成終了で、この「ロボッ
トデータｊがロボットコントローラＲＣへ送られ、ロボ
ットコントローラＲＣがアームを作動して「工具１０を
目標設定値に成るよう姿勢及び圧力制御」する。この状
態は再度センサＳＤにより検出され、ｒ目ｍ設定値」で
あるかをチエツクする。ｒ目標設定値」より外れていれ
ば、再度「センサデータ」の出力をパソコンＰＣで２軸
方向及び工具姿勢に修正付加した「ロボットデータ」を
作成し、この「ロボットデータ」でロボットコントロー
ラＲＣがアームを作動してｒ工具１０を目標設定値に成
るよう再度姿勢及び圧力制御」する。更に、この状態は
再度センサＳＤにより検出され、ｒ目標設定値」である
かをチエツクする。「目標設定値」から外れていれば、
「目標設定値」に接近するまで上記作用を繰り返す。「
目標設定値」になれば「データのセーブ」を行い、メモ
リ部Ｍに格納する。これで。
ポイントＰＬの自動ティーチングセンシング作用が終了
し１間隔Ｑ工たけ離れた次のポイントＰ２ヘティーチン
グ・ボックスＴＢの操作に基づく［曲面での移動指令３
０」によるダイレクトティーチングで、プロ・−ブ及び
砥石欅能１０ａを回転しつつ移動させる。この後、ポイ
ントＰ２でのセンシング作用が行われる。以下間隔がＱ
□、Ｑ３゜・毎の各ポイントＰ３．Ｐ４．Ｐ５．Ｐ６．
Ｐ７゜Ｐ８．Ｐ９．ＰＬＯ・・につき、ティーチング操
作とセンシング機能が同時的に交互に作用して曲面１１
ａから曲面１１ｂ八と連続して同一断面形状方向Ｙに一
条の「センシングデータ３７」を採す込Ｌ゛。次に、前
記「センシングデータ３７」を基準にし所定ピッチｒｐ
ｏ；で同一断面形状方向Ｙと直交する方向Ｘへ金型１１
の＃幅分だけ「データシフト３８」して「金型自由曲面
データ３９」を得る。この所定ピッチｒＰＱＪの数及び
寸法間隔は、金型１１のＸ方向の距離や砥石１０ ａの
外形や移動軌跡の数等で定める。また、金型１１の横幅
方向Ｘの高さが異なるときは、横幅方向Ｘの両隅高さを
マニュアルで教示して前記「データシフト」を補正する
。
し１間隔Ｑ工たけ離れた次のポイントＰ２ヘティーチン
グ・ボックスＴＢの操作に基づく［曲面での移動指令３
０」によるダイレクトティーチングで、プロ・−ブ及び
砥石欅能１０ａを回転しつつ移動させる。この後、ポイ
ントＰ２でのセンシング作用が行われる。以下間隔がＱ
□、Ｑ３゜・毎の各ポイントＰ３．Ｐ４．Ｐ５．Ｐ６．
Ｐ７゜Ｐ８．Ｐ９．ＰＬＯ・・につき、ティーチング操
作とセンシング機能が同時的に交互に作用して曲面１１
ａから曲面１１ｂ八と連続して同一断面形状方向Ｙに一
条の「センシングデータ３７」を採す込Ｌ゛。次に、前
記「センシングデータ３７」を基準にし所定ピッチｒｐ
ｏ；で同一断面形状方向Ｙと直交する方向Ｘへ金型１１
の＃幅分だけ「データシフト３８」して「金型自由曲面
データ３９」を得る。この所定ピッチｒＰＱＪの数及び
寸法間隔は、金型１１のＸ方向の距離や砥石１０ ａの
外形や移動軌跡の数等で定める。また、金型１１の横幅
方向Ｘの高さが異なるときは、横幅方向Ｘの両隅高さを
マニュアルで教示して前記「データシフト」を補正する
。
本発明は上記実施例に限定されることなく１発明の要旨
内に於ての設計変更、実施態様の変更を行い得ること勿
論である。例えば、金型１１の一力向が同一断面形状で
連続形成された金型自由曲面１１ａ〜ｌｌｂ間において
、その始点と終点の二点間を教示し、後の操作はロボッ
トコントローラが持つダイレクトティーチング機能とセ
ンシング機能とにより一条のセンシングデータを自動薄
転で採り込むようにプログラミングしてもよい。
内に於ての設計変更、実施態様の変更を行い得ること勿
論である。例えば、金型１１の一力向が同一断面形状で
連続形成された金型自由曲面１１ａ〜ｌｌｂ間において
、その始点と終点の二点間を教示し、後の操作はロボッ
トコントローラが持つダイレクトティーチング機能とセ
ンシング機能とにより一条のセンシングデータを自動薄
転で採り込むようにプログラミングしてもよい。
「効果」
本発明は、金型自由曲面に対する磨き工具をロボットア
ーム等の先端に取付けた金型磨き装置であって、一方向
が同一断面形状で連続形成された金型自由曲面に対し、
ロボットコントローラが持つダイレクトティーチング機
能と、力覚センサを磨き工具に備えて金型自由曲面に対
する該磨き工具の法線姿勢及び加圧力制御のセンシング
機能とを同時的に実行させて同一断面形状方向に一条の
センシングデータを採り込み、前記センシングデータを
基準に所定ピッチで同一断面形状と直交する方向へデー
タシフトして金型自由曲面データを得るから、左右対称
形の凹面、凸面や波形形状などの金型自由曲面は、広い
面積を全面に渡ってティーチング及びセンシングする必
要がなくなり。
ーム等の先端に取付けた金型磨き装置であって、一方向
が同一断面形状で連続形成された金型自由曲面に対し、
ロボットコントローラが持つダイレクトティーチング機
能と、力覚センサを磨き工具に備えて金型自由曲面に対
する該磨き工具の法線姿勢及び加圧力制御のセンシング
機能とを同時的に実行させて同一断面形状方向に一条の
センシングデータを採り込み、前記センシングデータを
基準に所定ピッチで同一断面形状と直交する方向へデー
タシフトして金型自由曲面データを得るから、左右対称
形の凹面、凸面や波形形状などの金型自由曲面は、広い
面積を全面に渡ってティーチング及びセンシングする必
要がなくなり。
これら金型自由曲面の領域内の広い面積を極めて能率良
くしかも、均等性を保持して高精度にセンシングできる
効果を有す。
くしかも、均等性を保持して高精度にセンシングできる
効果を有す。
第１図は本発明を実施する磨き装置及びその制御系のブ
ロック図、第２図はセンシングヘッドとその作用図、第
３図は自動ティーチングセンシングのフローチャート図
である。 １・・スカラ型ロボット、２，３．４・・アーム＆手首
、１０・・磨きエル、５０・・金型磨き装置、１０ａ・
・プローブ及び砥石機能、１１・・金型、Ｌｌａ、ｌｌ
ｂ・・金型自由曲面、、１００−・金型制御装置、ＴＢ
・・ティーチング・ボックス、ＳＤ・・力覚センサ、Ｒ
Ｃ・・ロボットコントローラ、１２・・ＡＤ変換部、Ｐ
Ｃ・・パソコン、ＰＯ・・所定ピッチ、Ｙ・・同一断面
形状方向、Ｘ・・同・−断面形状と直交する方向、３７
・・センシングデータ、３８・・データシフト、３９・
・・金型自由曲面データ。
ロック図、第２図はセンシングヘッドとその作用図、第
３図は自動ティーチングセンシングのフローチャート図
である。 １・・スカラ型ロボット、２，３．４・・アーム＆手首
、１０・・磨きエル、５０・・金型磨き装置、１０ａ・
・プローブ及び砥石機能、１１・・金型、Ｌｌａ、ｌｌ
ｂ・・金型自由曲面、、１００−・金型制御装置、ＴＢ
・・ティーチング・ボックス、ＳＤ・・力覚センサ、Ｒ
Ｃ・・ロボットコントローラ、１２・・ＡＤ変換部、Ｐ
Ｃ・・パソコン、ＰＯ・・所定ピッチ、Ｙ・・同一断面
形状方向、Ｘ・・同・−断面形状と直交する方向、３７
・・センシングデータ、３８・・データシフト、３９・
・・金型自由曲面データ。
Claims (1)
- （１）金型自由曲面に対する磨き工具をロボットアーム
等の先端に取付けた金型磨き装置であって、一方向が同
一断面形状で連続形成された金型自由曲面に対し、ロボ
ットコントローラが持つダイレクトティーチング機能と
、力覚センサを磨き工具に備えて金型自由曲面に対する
該磨き工具の法線姿勢及び加圧力制御のセンシング機能
とを同時的に実行させて同一断面形状方向に一条のセン
シングデータを採り込み、前記センシングデータを基に
所定ピッチで同一断面形状と直交する方向へデータシフ
トして金型自由曲面データを得ることを特徴とする自由
曲面のシフトティーチング法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3812390A JPH03245962A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 自由曲面のシフトティーチング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3812390A JPH03245962A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 自由曲面のシフトティーチング法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03245962A true JPH03245962A (ja) | 1991-11-01 |
Family
ID=12516679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3812390A Pending JPH03245962A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 自由曲面のシフトティーチング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03245962A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015139831A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | 株式会社Ihi | 研磨ロボットとその制御方法 |
-
1990
- 1990-02-19 JP JP3812390A patent/JPH03245962A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015139831A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | 株式会社Ihi | 研磨ロボットとその制御方法 |
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