示教系统、机器人系统和示教方法_2

文档序号:9255546阅读:来源:国知局
各轴进行驱动的伺服电机中的各编码器的脉冲值而存储。由于机器人30及定位器50基于多个示教点的信息进行动作,因此针对机器人30及定位器50的每个动作(任务),多个示教点被相关联地存储在任务信息DB14中。
[0109]换言之,机器人30及定位器50的任务程序中包含多个示教点及各示教点之间的插补动作命令、对后面叙述的激光射出装置的动作命令等的组合信息。此外,任务信息DB14针对机器人30及定位器50的每个任务程序存储其中包含的示教点的信息。因此,例如,在使机器人30做再生动作时,基于该任务程序,使机器人30动作。
[0110]任务信息DB14与作为控制实际的机器人30及定位器50的动作的控制器的机器人控制装置20以能进行信息传递的方式连接。机器人控制装置20基于登记在该任务信息DB14中的任务程序来控制机器人30及定位器50的各种动作。
[0111]此外,在图1中,将设于示教系统10内的任务信息DB14和机器人控制装置20相互连接,但不一定必须将任务信息DB14和机器人控制装置20相互连接。
[0112]作为任务信息DB14和机器人控制装置20未相互连接的结构,是将示教系统10中生成的任务程序存储在机器人控制装置20内的规定的存储部(图示省略)中的结构。具体地说,将示教系统10中生成的任务程序复制到USB (Universal Serial Bus:通用串行总线)存储器等介质中之后,将该介质与机器人控制装置20连接,通过规定的操作将任务程序保存在机器人控制装置20内的规定的存储部(图示省略)中。
[0113]此外,从易于理解说明的角度出发,在图1中示出了分体构成任务信息DB14和示教控制装置11的例子,但也可以将任务信息DB14中所存储的信息存储在示教控制装置11内部的存储部中。
[0114]机器人30具有基台部31、第一臂32、第二臂33、腕部34及激光射出装置40。基台部31被固定在地板等上,并对第一臂32的基端部以能绕轴S旋转的方式(参照图1中的箭头101)且以能绕轴L旋转的方式(参照图1中的箭头102)进行支承。
[0115]如上所述,第一臂32的基端部被支承在基台部31上,且第二臂33的基端部以能绕轴U旋转的方式被支承在第一臂32的前端部上(参照图1中的箭头103)。
[0116]如上所述,第二臂33的基端部被支承在第一臂32上,且腕部34的基端部以能绕轴B旋转的方式被支承在第二臂33的前端部上(参照图1中的箭头104)。另外,第二臂33设置为能绕轴R旋转(参照图1中的箭头105)。
[0117]如上所述,腕部34的基端部被支承在第二臂33上,且用于连结腕部34与激光射出装置40的连结部件35的基端部以能绕轴T旋转的方式被设置在腕部34的前端部上(参照图1中的箭头106)。
[0118]激光射出装置40被固定支承在连结部件35的前端部上,且具有向工件W的被加工面射出激光的激光射出口 41。此外,激光射出装置40通过激光射出口 41的前端喷射出用于高效地去除激光切割过程中被熔融的被加工物的气体。
[0119]定位器50具有基台部51和负载台52。基台部51被固定在地板等上,并对负载台52以能够绕轴EXl倾动的方式进行支承(参照图1中的箭头107)。
[0120]负载台52是用于承载作为加工对象的工件W的承载台,被设置为能够绕轴EX2旋转(参照图1中的箭头108)以使处于被承载状态的工件W旋转。此外,定位器50的轴EXl、EX2被作为机器人30的外部轴,通过机器人控制装置20进行控制。
[0121]此外,机器人30的各关节、定位器50所具有的旋转机构上搭载有伺服电机那样的驱动源,基于来自机器人控制装置20的动作指示,对机器人30的各关节和定位器50的旋转机构进行驱动。
[0122]另外,在实际的机器人系统I中,激光振荡器经由电缆连接在激光射出装置40上,但在图1中,对所述电缆等各种电缆和激光振荡器进行适当地省略。
[0123]接着,使用图2对实施方式涉及的示教系统10的模块结构进行说明。图2是实施方式涉及的示教系统10的框图。此外,在图2中,仅示出了说明示教系统10所需的构成要素,省略了关于一般的构成要素的记载。
[0124]另外,在使用图2的说明中,主要对示教控制装置11的内部结构进行说明,关于已经在图1中示出的显示部12、操作部13及任务信息DB14,只进行简要说明。
[0125]如图2所示,示教控制装置11具有控制部111和存储部112。控制部111具有图像生成部111a、显示控制部111b、操作接收部111c、起点指定部IllcU经由点指定部llle、示教数据生成部Illf及任务生成部lllg。存储部112是硬盘驱动器或非易失性存储器这样的存储装置,用于存储模型信息112a及示教点信息112b。
[0126]图像生成部Illa基于模型信息112a,生成包含机器人30、工件W及用于保持所述工件W的定位器50的机器人系统I的虚拟图像。模型信息112a是包含按照机器人30、工件W及定位器50的每个类别预先定义的绘图信息的信息。
[0127]另外,图像生成部Illa生成包含在工件W的被加工面上设置的闭合“加工线”的虚拟图像。在此,所谓加工线是指通过激光射出装置40切割工件W时的切割线。此外,在本实施方式中,对工件W打任意形状的孔,使用孔以外的部分作为部件的“打孔切割(打孔加工)”,或者使用所述孔的部分作为部件的“切边切割(切边加工)”的情况进行说明。
[0128]因此,在本实施方式中,使用如“闭合加工线”这样的表示加工线为闭合曲线的表述。然而,对于在此所述的“闭合加工线”的含义而言,如果能切割出工件W的一部分,不需要是弯曲闭合的曲线。例如,从设有槽的工件W切割出圆形的部分时,加工线有时会被槽断开,但这种情况也称为“闭合加工线”。
[0129]另外,图像生成部Illa将所生成的虚拟图像输出至显示控制部111b。显示控制部Illb将从图像生成部Illa接收到的虚拟图像显示在显示部12上。
[0130]操作接收部Illc接收操作者通过操作部13进行的各种输入操作,根据输入操作的种类向起点指定部11 Id、经由点指定部I lie、示教数据生成部Illf及任务生成部Illg输出对应操作的信号。
[0131]此外,操作接收部Illc用于接收上述加工线的选择操作。在此,所谓加工线的选择操作是指从预先设定在工件W上的多个加工线中至少选择一个加工线的操作。具体地说,通过操作者使用操作部13在虚拟图像上指定所需的加工线上的点,由此来选择包含被指定的点在内的加工线。另外,在本实施方式中,说明加工线被分割为多个分割线的情况。因此,操作接收部Illc结合各分割线的选择操作进行接收。此外,分割线的选择顺序用于指定使用顺时针或逆时针的加工方向、或者指定设置后面叙述的经由点的分割线。
[0132]起点指定部Illd在虚拟图像的工件W上的加工线以外的位置指定作为激光射出装置40的切割开始点的起点。当起点指定部Illd接收到来自操作接收部Illc的指定起点的操作信号时,根据接收的操作信号来指定起点。
[0133]经由点指定部Ille在虚拟图像的工件W上的加工线上指定经由点。在此,所谓经由点是指激光射出口 41在加工线上最初选取的点。当经由点指定部Ille接收到来自操作接收部Illc的指定经由点的操作信号时,根据接收的操作信号来指定经由点。
[0134]此外,经由点指定部Ille在上述加工线上指定加工终点。加工终点是指激光射出口 41叠加经由点而结束对工件W加工的地点。激光射出口 41通过反复切割经由点以后的路径,能够切实地从工件W切割出部件。另外,加工终点也可以与经由点为同一个点。
[0135]示教数据生成部Illf在从起点经由经由点沿加工线再回到经由点的路径中抽出目标点,生成所抽出的各目标点的机器人30的示教数据。
[0136]在此,当指定了作为加工对象的加工线与位于所述加工线以外的位置的起点时,示教数据生成部Illf生成作为使激光射出口 41从起点接近加工线时的路径的接近路径。在此,接近路径这样生成:至少是加工线附近的加工线的切线,或是经由点附近的加工线为接近路径的切线,即,使接近路径与加工线平顺地重合。
[0137]此外,当在加工线上指定了经由点时,示教数据生成部Illf生成上述接近路径,以使起点与经由点连结。另外,示教数据生成部Illf针对机器人30生成示教数据,该示教数据和从起点至经由点的接近路径与经由经由点而沿加工线再回到经由点的路径有关。
[0138]这样,示教数据生成部Illf自动地生成关于包含接近路径的所有路径在内的机器人30的示教数据。因此,当进行需要指定加工线以外的位置为起点的切割加工时,能使特别复杂的示教作业变得容易。此外,由于自动地生成接近路径,因此即使加工线的形状较复杂,也能省略随着接近路径的确定而进行的作业。
[0139]此外,示教数据生成部Illf将生成的示教数据登记在示教点信息112b中。另外,示教数据生成部Illf向图像生成部Illa输出所抽出的目标点,以使图像生成部Illa再生成包含目标点的工件W的虚拟图像。
[0140]此外,示教数据生成部Illf通过对各目标点的激光射出装置40的位置及姿态进行逆运动学运算,以对机器人30所具有的各关节轴的示教值进行运算。
[0141]任务生成部Illg在从操作接收部Illc接收到用于指示任务生成的操作信号时,基于示教点信息112b,生成使实际的机器人30及定位器50动作的任务程序,并登记到任务信息DB14中。
[0142]另外,在使用图2的说明中,示出了示教控制装置11基于预先登记的模型信息112a来生成包含机器人30及定位器50的虚拟图像的例子。然而不限于此,示教控制装置11也可以从与示教控制装置11以能相互通信的方式连接的上位
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