JPH01302405A - オフラインティーチングマシン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、レーザ加工機など各種産業用機械についてオ
フラインでティーチングを行うことができるオフライン
ティーチングマシンに関する。

（従来の技術） 従来、レーザ加工機など各種産業用機械では、加ニブロ
グラムを作成するだめの手段として、いわゆる直接教示
か間接教示が取られていた。

周知の通り、直接教示は、実機の動作系をオンラインで
動作させ、各動作系の検出器より得られる動作値に基い
て、実機制御のための制御プログラムを得るものである
。又、間接教示は、実機とは別に、図形データに基いて
制御言語でプログラムを作成するものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来よりの直接教示では、実機を用いて
オンラインで行うため、実機が稼働中はプログラムを作
成できないという問題点がある。

又、逆に実機をプログラム作成に利用している間は加工
に使用することができないので、稼働率を低下させると
いう問題点があった。更に、実機は、加工することを目
的として製作されているため、例えばレーザ加工機では
テーブル部分が巨大でか一つノズル部分が見にくく、更
に動作系を実機の加工操作で動作させねばならないなど
ティーチング作業をしにくいという問題点があった。

一方、従来の間接教示では、実物によるティーチンでな
いため、プログラムの品質がプログラマの熟練度に依存
し、通常では、実機と実物による再度の確認及びデバッ
グが必要となり、手間が大であるという問題点があった
。

そこで、本発明は、実機の稼働と無関係に所望の時に直
接教示と同様の教示をすることができるオフラインティ
ーチングマシンを提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため本発明は、実機に対し実質的に
同一の動作系を持ち、各動作系に動作検出器を備え、前
記動作系を動作させて実物形状をトレースすることによ
り、前記実機で加工するに必要な制御データを作成する
ティーチング用制ｔｉｌ装置を備えたことを特徴とする
オフラインティーチングマシンを構成した。

（作用） 本発明のオフラインティーチングマシンでは、実機の稼
働に関係なく、オフラインで直接教示を行うことができ
る。又、実＾と異なり、ティーチングし易い操作方式を
取ることができる。又、カバー等余計の部品を取り除い
た形とすることができるので、教示作業がより容易とな
る。

（実施例） 以下、添付図面に基いて本発明の一実施例を説明する。

第１図及び第２図は、５軸レ一ザ加工機を模擬するオン
ラインティーチングマシンの正面図及びその右側面図、
第３図は制御系のブロック図、第４図は直交３軸と回転
２軸の関係を示す説明図である。

第１図及び第２図に示すように、オフラインティーチン
グマシンは、図示しない実機に合わせて立体動作のため
の直交３軸Ｘ、Ｙ、Ｚと、姿勢制御のための回軸２軸Ａ
、Ｂを備えて成る。

詳しくは、基台１上にＸ方向に移動自在のコラム３が設
けられ、該コラム３には、上下（Ｚ）方向に移動自在の
キャリッジ５が設けられ、該キャリッジ５には前記Ｘ及
び２方向と直交するＹ方向に移動自在の７−ム７が設け
られている。

前記直交３軸Ｘ、Ｙ、Ｚには、各軸を駆動するサーボモ
ータＭｘ　、ＭＹ　、Ｍｚと、各軸の動作を検出する位
置検出器（図示せず）が設けられている。

又、前記アーム７の先端には、ブロック部材９が固定さ
れ、該ブロック部材９の下方には垂直軸の回りに回転自
在のＡ軸を構成するハンド部材１１が設けられている。

ハンド部材１１の側面には、前記Ａ軸に垂直な軸の回り
に移動自在のＢ軸を構成するヘッド部材１３が設けられ
ている。

ヘッド部材１３の下端には、通常のティーチング針１５
が着脱自在に取付けられている。又、ヘッド部材１５の
上端には、Ｈｅ−Ｎｅ（可視光）レーザを案内するグラ
スファイバ１７が案内され、更に前記ティーチング針１
５を除いた状態でグラスファイバ１７より導入されたレ
ーザビームしＢをティーチング位置Ｆ（ティーチング針
１５の先端点）に集光する集光レンズ１９が内蔵されて
いる。

前記回転２軸Ａ、８は、ティーチングをより容易な操作
で行うことを目的として、駆動装置が省略され、回転検
出器（図示せず）のみが設けられている。

上記構成のオフラインティーチングマシンにおいて、こ
の他、実機と異なる点は次の通りである。

■　基台、各フレーム部材、被加工物をｔｌｉけるテー
ブルは、より簡素な構成であり、特に前記テーブルは、
針支持機構やスクラップ排出機構が不要であり、かつ作
業し易い任意の形とされている。

■　ブロック９、ハンド部材１１、ヘッド部材１３から
成るヘッド装置には、１）：？酸ガスレーザなど加工レ
ーザの案内機構や、冷却機構が省略され、より簡易、よ
り低重陽とするためにその内部は空洞とされている。

■　直交３軸Ｘ、Ｙ、Ｚは実機よりも短かいストローク
とされ、ソフトでその長さを補正可能どされている。

■　ティーチング作業を容易とするため、余計なカバ一
部材が省略されている。

第３図に示すように、被加工物のプロフィール２１に対
し前記オフラインティーチングマシンを制御するティー
チング制御装置２３には、ポイント記憶回路２３ａと加
工端駆動手段２３ｂが内蔵されている。

ポイント記憶回路２３ａは、各ティーチングポイント毎
のポイント値を記憶し、これを加工機用制御装置２５に
送るものである。

加工端駆動回路２３ｂは、第４図に示すように回転２軸
Ａ、Ｂを所定の値（Ａ’＝θ１．Ｂ＝θ２）とし、ヘッ
ド部材１３を所定姿勢に保った状態で、該ヘッド部材１
３を初期に定めた方向に進行させる回路である。

次に、上記憫成のオフラインティーチングマシンのティ
ーチング方式の一例を説明する。

まず、ティーチング針１５を除き、ヘッド部材１３の先
端からレーザビームＬＢを照射しながらティーチング操
作を開始する。

次に、被加工物のプロフィール２１のティーチングポイ
ントＰに対し、レーザビームＬＢを法線方向と平行に配
置するよう、直交３軸Ｘ＋　Ｙ＋　Ｚｌ及び回転軸Ａ、
Ｂを動作させる。

次いで、直交３軸Ｘ、Ｙ、Ｚの操作で、レーザビームＬ
Ｂを前記法線方向に一致させる。

更に次いで、所定のスイッチ操作で前記加工端駆動回路
２３ｂを作動させ、レーザご−ムＬＢの焦点Ｆ（ティー
チング位置）をティーチングポイントＰに一致させ、ポ
イント記憶回路２３ａにポイント値を取り込んで次のテ
ィーチングポイントに移行する。

ここに、ティーチングポイントＰの法線方向と平行にレ
ーザビームＬＢを合わせる操作は、ティーチングポイン
トＰに対し焦点位置Ｆを十分離して行うことができるの
で、極めて容易なものとなる。又、その他の操作も特に
ガしいものがない。

ティーチング針１５を中空とし、ここに細い平行なレー
ザビームＬＢを通し、ポイント位置Ｆを針１５の先端で
示すようにしても良い。

なお、上記のオフラインティーチングマシンでは、通常
のティーチング針１５による通常のティーチング操作を
行うことができることは勿論である。

以上のように、本例のオフラインティーチングマシンで
は、実機の稼働状態と関係なく直接教示と同様の教示を
行うことができるので、実機の稼動率を上げることがで
き、高品質の制御プログラムを作成づることができる。

又、実機に比べて、よりティーチングし易い形態とされ
ているので、ティーチング作業が容易、迅速となる。又
、特に、回転２軸を手動操作で動作させることができる
のでティーチング作業が容易である。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行うことにより、他の態様でも実施し得
るものである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明のオフラインティーチングマシンに
よれば、実機の稼働と関係なく直接教示と同様の教示を
行うことができるので、所望の時にプログラムを作成す
ることができ、実機の稼働率を低下させることがない。

又、実機に比べ直接教示し易い形に製作できるので、テ
ィーチング作業がより容易、迅速なものとなる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも実施例を示し、第１図及び第２図は５軸
レ一ザ加工機に対するオフラインティーチングマシンの
正面図及びその右側面図、第３図は制御系のブロック図
、第４図は軸相互の関係を示す説明図である。 １５・・・ティーチング針 １７・・・グラスファイバ ２３・・・ティーチング制御装置 Ｘ、Ｙ、Ｚ・・・直交３軸 Ａ、Ｂ・・・回転２軸 代理人　弁理士　三　好　　保　男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 実機に対し実質的に同一の動作系を持ち、各動作系に動
   作検出器を備え、前記動作系を動作させて実物形状をト
   レースすることにより前記実機で加工するに必要な制御
   データを作成するテイーチング用制御装置を備えたこと
   を特徴とするオフラインティーチングマシン。