專利名稱：機(jī)械手編程裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如下的機(jī)械手編程裝置，在畫(huà)面上配置并同時(shí)顯示搭載有工具的機(jī)械手、工件以及至少一個(gè)外圍設(shè)備的三維模型，進(jìn)行機(jī)械手動(dòng)作程序的示教，使上述工件或上述機(jī)械手回避與上述工件或上述外圍設(shè)備的干涉的同時(shí)進(jìn)行工件的加工作業(yè)，且在離線時(shí)進(jìn)行動(dòng)作。
背景技術(shù)：
近幾年，為了進(jìn)行機(jī)械手的示教動(dòng)作而采用離線編程方式的情況增加。在這樣的方式中，在工件的CAD模型上指定工件的應(yīng)加工的加工線，并指定工具姿勢(shì)和動(dòng)作速度等條件來(lái)生成示教點(diǎn)。之后，作業(yè)者一邊確認(rèn)在各示教點(diǎn)中的機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備的干涉，一邊進(jìn)行修正。并且，當(dāng)使三維空間上的機(jī)械手移動(dòng)至某位置時(shí)，在檢測(cè)到機(jī)械手或工具非加工位置與工件或外圍設(shè)備干涉的情況下，作業(yè)者微調(diào)整機(jī)械手的位置，以使機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備不干涉。關(guān)于這點(diǎn)，可以參照日本專利第3639873號(hào)、日本專利第3190737號(hào)、日本專利第3715537號(hào)、日本專利第2910471號(hào)、日本第2752784號(hào)以及日本特開(kāi)平4-169909號(hào)公報(bào)。然而，當(dāng)在工件的CAD模型上生成示教點(diǎn)時(shí)，不考慮在各示教點(diǎn)中的機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備的干涉。因此，在示教點(diǎn)的生成后，作業(yè)者需要對(duì)各示教點(diǎn)進(jìn)行修正，從而修正作業(yè)需要大量時(shí)間。并且，在三維空間上使機(jī)械手引動(dòng)至某位置而檢測(cè)到干涉的情況下，作業(yè)者也需要微調(diào)整機(jī)械手的位置，以使機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備不干涉。因此，三維空間上的調(diào)整作業(yè)也需要大量時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種情況而產(chǎn)生的，其目的在于提供如下機(jī)械手離線編程裝置，SP，在工件的CAD模型上生成示教點(diǎn)的情況以及在三維空間上使機(jī)械手移動(dòng)至某位置的情況下，也能夠排除作業(yè)者修正干涉的修正作業(yè)。為了達(dá)成上述目的，根據(jù)第一方式，提供如下的機(jī)械手編程裝置，其在畫(huà)面上配置并同時(shí)顯示搭載有工具的機(jī)械手、工件以及至少一個(gè)外圍設(shè)備的三維模型，進(jìn)行機(jī)械手動(dòng)作程序的示教，使上述工具或上述機(jī)械手回避與上述工件或上述外圍設(shè)備的干涉的同時(shí)進(jìn)行工件的加工作業(yè)，其中，上述機(jī)械手編程裝置具備:在工件的三維模型上指定加工線的加工線指定部；對(duì)基于由該加工線指定部指定的加工線而生成的示教點(diǎn)的動(dòng)作形式、速度、位置以及姿勢(shì)進(jìn)行指定的動(dòng)作形式指定部；基于由上述加工線指定部指定的加工線、由上述動(dòng)作形式指定部指定的動(dòng)作形式、速度、位置以及姿勢(shì)，來(lái)生成上述機(jī)械手的動(dòng)作程序的程序生成部；將上述工具的三維模型中在上述工具與上述工件直接接觸進(jìn)行加工的情況或者在上述工具接近上述工件而進(jìn)行加工的情況下，與上述工件直接接觸或者接近上述工件的一部分以外的工具非加工部位指定為干涉對(duì)象的干涉對(duì)象指定部；檢測(cè)在上述動(dòng)作程序的上述示教點(diǎn)上的上述機(jī)械手或者上述工具非加工部位與上述工件或上述外圍設(shè)備的干涉的干涉檢測(cè)部；非干涉位置檢索部，其在上述干涉檢測(cè)部檢測(cè)到干涉的情況下，通過(guò)從干涉時(shí)的所述機(jī)械手的位置開(kāi)始的上述機(jī)械手的上述工具的工具前端點(diǎn)的平移移動(dòng)、以及上述機(jī)械手以上述工具前端點(diǎn)為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的至少一種，來(lái)檢索上述機(jī)械手或上述工具非加工部位與上述工件或上述外圍設(shè)備不干涉的非干涉位置；以及基于該非干涉位置檢索部的檢索結(jié)果來(lái)對(duì)上述示教點(diǎn)的位置進(jìn)行修正的修正部。根據(jù)第二方式，在第一方式中，上述工件被作為外圍設(shè)備的其他的機(jī)械手把持。根據(jù)第三方式，在第一方式中，上述工件被作為外圍設(shè)備的定位器把持。根據(jù)第四方式，提供如下的機(jī)械手編程裝置，其在畫(huà)面上配置并同時(shí)顯示搭載有工具的機(jī)械手、工件以及至少一個(gè)外圍設(shè)備的三維模型，來(lái)進(jìn)行機(jī)械手動(dòng)作程序的示教，使上述工具或上述機(jī)械手回避與上述工件或上述外圍設(shè)備的干涉的同時(shí)進(jìn)行工件的加工作業(yè)，其中，上述機(jī)械手編程裝置具備:使上述機(jī)械手移動(dòng)至三維空間上的指定位置的移動(dòng)部；將上述工具的三維模型中在上述工具與上述工件直接接觸而進(jìn)行加工的情況或者在上述工具接近上述工件而進(jìn)行加工的情況下，與上述工件直接接觸、或者接近上述工件的一部分以外的工具非加工部位指定為干涉對(duì)象的干涉對(duì)象指定部；檢測(cè)在上述指定位置上的上述機(jī)械手或者上述工具非加工部位與上述工件或上述外圍設(shè)備的干涉的干涉檢測(cè)部；非干涉位置檢索部，其在上述干涉檢測(cè)部檢測(cè)到干涉的情況下，通過(guò)從干涉時(shí)的上述機(jī)械手的位置開(kāi)始的上述機(jī)械手的上述工具的工具前端點(diǎn)的平移移動(dòng)、以及上述機(jī)械手以上述工具前端點(diǎn)為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的至少一種，來(lái)檢索上述機(jī)械手或上述工具非加工部位與上述工件或上述外圍設(shè)備不干涉的非干涉位置；以及基于該非干涉位置檢索部的檢索結(jié)果來(lái)對(duì)上述指定位置進(jìn)行修正的修正部。根據(jù)第五方式，在第一至第四方式的任一項(xiàng)中，包括范圍指定部，其對(duì)上述平移移動(dòng)的平移范圍以及上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)范圍進(jìn)行指定。根據(jù)第六方式，在第一至第五方式的任一項(xiàng)中，包括無(wú)效指定部，其將基于在規(guī)定方向上的上述平移移動(dòng)以及上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的檢索設(shè)為無(wú)效。根據(jù)第七方式，在第一至第六方式的任一項(xiàng)中，包括檢索順序指定部，其以優(yōu)先進(jìn)行基于在規(guī)定方向上的上述平移移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的檢索的方式來(lái)指定檢索順序。根據(jù)第八方式，在第一至第七方式的任一項(xiàng)中，包括檢索結(jié)果設(shè)定部，其在由上述非干涉位置檢索部檢測(cè)到多個(gè)非干涉位置的情況下，將最初發(fā)現(xiàn)的非干涉位置設(shè)定為檢索結(jié)果，或者將上述多個(gè)非干涉位置中與分別對(duì)應(yīng)的上述機(jī)械手的位置之間的差最小的非干涉位置設(shè)定為檢索結(jié)果。根據(jù)附圖所表示的本發(fā)明的典型的實(shí)施方式的詳細(xì)的說(shuō)明，能夠進(jìn)一步明確本發(fā)明的這些目的、特征、優(yōu)點(diǎn)以及其他的目的、特征、優(yōu)點(diǎn)。


圖1是基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的機(jī)械手編程裝置的示意圖。圖2是表示圖1所示的機(jī)械手編程裝置的動(dòng)作的流程圖。圖3是表示工件的三維模型的圖。
圖4A是表示工具的三維模型的圖。圖4B是表示工具的三維模型的其他的圖。圖5是在第一實(shí)施方式中用于說(shuō)明干涉檢查的示意圖。圖6A 圖6E是表示工具、工件以及外圍設(shè)備的三維模型的圖。圖7是基于本發(fā)明的其他的實(shí)施方式的機(jī)械手編程裝置的示意圖。圖8是在其他的實(shí)施方式中用于說(shuō)明干涉檢查的示意圖。圖9是基于本發(fā)明的其他的實(shí)施方式的機(jī)械手編程裝置的示意圖。圖10是在其他的實(shí)施方式中用于說(shuō)明干涉檢查的示意圖。圖11是基于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的機(jī)械手編程裝置的示意圖。圖12是表示圖11所示的機(jī)械手編程裝置的動(dòng)作的流程圖。圖13是在第二實(shí)施方式中用于說(shuō)明干涉檢查的示意圖。圖14A 圖14D是表示工件以及外圍設(shè)備的三維模型的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。以下的附圖中，對(duì)相同的部件賦予相同的附圖標(biāo)記。為了容易理解，適當(dāng)?shù)刈兏@些附圖的縮小比例。圖1是基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的機(jī)械手編程裝置的示意圖。機(jī)械手編程裝置10主要包括顯示部11 (例如液晶顯示屏、CRT)、與顯示部11連接的控制裝置20 (例如數(shù)字計(jì)算機(jī))。圖1中，在顯示部11上顯示有機(jī)械手12 (例如多關(guān)節(jié)機(jī)械手)的三維模型、以及安裝于機(jī)械手12的前端的工具13的三維模型。工具13根據(jù)由機(jī)械手12進(jìn)行的作業(yè)、例如去飛邊作業(yè)、電弧焊接等而不同。另外，在顯示部11上，也顯示應(yīng)由工具13加工的工件14的三維模型以及外圍設(shè)備15A、15B的三維模型。另外，以下，有將機(jī)械手12的三維模型僅稱為機(jī)械手12的情況，對(duì)于其他的構(gòu)件以及其他的部件也相同。如圖1所示，機(jī)械手編程裝置10的控制裝置20實(shí)現(xiàn)作為如下部件的作用:在工件14的三維模型上指定加工線的加工線指定部21 ;對(duì)基于由加工線指定部21指定的加工線而生成的示教點(diǎn)的動(dòng)作形式、速度、位置以及姿勢(shì)進(jìn)行指定的動(dòng)作形式指定部22 ;基于由加工線指定部21指定的加工線、由動(dòng)作形式指定部22指定的動(dòng)作形式、速度、位置以及姿勢(shì)來(lái)生成機(jī)械手12的動(dòng)作程序的程序生成部23。另外，控制裝置20實(shí)現(xiàn)作為干涉對(duì)象指定部24的作用，其將工具13的三維模型中在工具13與工件14直接接觸而進(jìn)行加工的情況或者在工具13接近工件14而進(jìn)行加工的情況下，與工件14接觸或者接近工件14的一部分以外的工具非加工部位指定為干涉對(duì)象。另外，控制裝置20實(shí)現(xiàn)作為干涉檢測(cè)部25的作用，其檢測(cè)動(dòng)作程序的示教點(diǎn)中的機(jī)械手12或工具非加工部位與工件14或外圍設(shè)備15A、15B的干涉。另外，控制裝置20實(shí)現(xiàn)作為非干涉位置檢索部26的作用，其在干涉檢測(cè)部25檢測(cè)到干涉的情況下，通過(guò)進(jìn)行從干涉時(shí)的機(jī)械手12的位置開(kāi)始的機(jī)械手12的工具13的工具前端點(diǎn)13c的平移移動(dòng)、以及以工具前端點(diǎn)13c為中心的機(jī)械手12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的至少一種，來(lái)檢索機(jī)械手12或工具非加工部位與工件14或外圍設(shè)備15A、15B不干涉的非干涉位置。另外，控制裝置20實(shí)現(xiàn)作為修正部27的作用，其基于非干涉位置檢索部26的檢索結(jié)果來(lái)對(duì)示教點(diǎn)的位置以及指定位置進(jìn)行修正。并且，控制裝置20也實(shí)現(xiàn)作為使機(jī)械手12移動(dòng)至三維空間上的指定位置的移動(dòng)部28的作用。而且，控制裝置20實(shí)現(xiàn)作為如下部件的作用:對(duì)平移移動(dòng)的平移范圍以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)范圍進(jìn)行指定的范圍指定部29 ;將基于在規(guī)定方向的平移移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的檢索設(shè)為無(wú)效的無(wú)效指定部30 ;以優(yōu)先地進(jìn)行基于在規(guī)定方向的平移移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的檢索的方式對(duì)檢索順序進(jìn)行指定的檢索順序指定部31。另外，控制裝置20也實(shí)現(xiàn)作為檢索結(jié)果設(shè)定部32的作用，在由非干涉位置檢索部26檢測(cè)到多個(gè)非干涉位置的情況下，將最初發(fā)現(xiàn)的非干涉位置作為檢索結(jié)果來(lái)設(shè)定、或者將多個(gè)非干涉位置中與分別對(duì)應(yīng)的機(jī)械手12的位置之間的差最小的非干涉位置作為檢索結(jié)果來(lái)設(shè)定。另外，控制裝置20也包括存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部(未圖示)。圖2是表示圖1所示的機(jī)械手編程裝置的動(dòng)作的流程圖。以下，參照?qǐng)D2，對(duì)機(jī)械手編程裝置10在離線時(shí)生成機(jī)械手12的動(dòng)作程序的情況進(jìn)行說(shuō)明。在圖2的步驟Sll中，在顯示部11上顯示機(jī)械手12、工具13、工件14以及外圍設(shè)備15A、15B的三維模型。預(yù)先把握這些部件的位置關(guān)系，并在顯示部11上以預(yù)先把握的位置關(guān)系來(lái)顯示機(jī)械手12等的三維模型。接下來(lái)，在步驟S12中，加工線指定部21在工件14的三維模型上指定加工線。加工線是用于以工具13來(lái)加工工件14的線。在表示工件的三維模型的圖3中，利用加工線指定部21，來(lái)將工件14的頂面中的邊緣部的一部分指定為加工線14。另外，在步驟S13中，動(dòng)作形式指定部22基于加工線41生成機(jī)械手的示教點(diǎn)A，而指定各示教點(diǎn)A的動(dòng)作形式、速度、位置以及姿勢(shì)(參照?qǐng)D3)。動(dòng)作形式例如是各軸移動(dòng)或者直線移動(dòng)。如后述的圖5所示,示教點(diǎn)A位于加工線41上。而且，程序生成部23基于由加工線指定部21指定的加工線41與由動(dòng)作形式指定部22指定的示教點(diǎn)A的動(dòng)作形式、速度、位置及姿勢(shì)，以公知的方法來(lái)作成機(jī)械手12的動(dòng)作程序。此處，圖4A是表示工具的三維模型的圖。在工具13用于去飛邊作業(yè)的情況下，如圖4A所示，工具13包括與工件14直接接觸的工具加工部位13a、以及不與工件14直接接觸的工具非加工部位13b。圖4A中，干涉對(duì)象指定部24設(shè)定為，從后述的干涉檢查的干涉對(duì)象排除工具加工部位13a。或者，也可以如圖4B所示，干涉對(duì)象指定部24將工具非加工部位13b指定為干涉檢查的干涉對(duì)象。此外，在工具13用于電弧焊接作業(yè)的情況下，利用干涉對(duì)象指定部24，將工具13整體指定為工具非加工部位。接下來(lái)，在圖2的步驟S14中，干涉檢測(cè)部25檢查在各示教點(diǎn)A中機(jī)械手12或工具非加工部位13b與工件14或外圍設(shè)備15A、15B是否干涉。圖5是在第一實(shí)施方式中用于說(shuō)明干涉檢查的示意圖。圖5中，以簡(jiǎn)化說(shuō)明為目的，省略了一個(gè)外圍設(shè)備15B的圖示。圖5中，機(jī)械手12以及工具13的三維模型在顯示部11上從它們的原先位置移動(dòng)至與一個(gè)示教點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的位置。雖理所當(dāng)然，工件14以及外圍設(shè)備15A的三維模型的位置不發(fā)生變化。在這樣的狀態(tài)下，干涉檢測(cè)部25檢查機(jī)械手12或工具非加工部位13b是否與工件14或外圍設(shè)備15A、15B的干涉。這樣的檢查動(dòng)作在各示教點(diǎn)A上進(jìn)行。而且，在干涉檢測(cè)部25未檢測(cè)到干涉的情況下，進(jìn)行步驟S17，而無(wú)修正地完成動(dòng)作程序。圖6A 圖6E是表示工具、工件以及外圍設(shè)備的三維模型的圖。圖6A中，工具13的工具加工部位13a的工具前端點(diǎn)13c配置于工件14的加工線41的示教點(diǎn)A。由圖6A可知，在該狀態(tài)下，工具13的工具非加工部位13b與外圍設(shè)備15A干涉。在干涉檢測(cè)部25檢測(cè)到像這樣的干涉的情況下，進(jìn)行圖2的步驟S 15。在步驟S15中，非干涉位置檢索部26檢索機(jī)械手12或工具非加工部位與工件14或外圍設(shè)備15A、15B不干涉的非干涉位。如圖6B所示，非干涉位置檢索部26在規(guī)定的檢索范圍SA內(nèi)，使工具13繞其工具前端點(diǎn)13c旋轉(zhuǎn)。圖6B中，使工具13繞順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。但是，若在規(guī)定的檢索范圍SA內(nèi)，也可以使工具13繞逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。而且，若使工具13旋轉(zhuǎn)至圖6C所示的位置，則工具13與外圍設(shè)備15A不干涉。非干涉位置檢索部26檢索像這樣的非干涉位置，并在顯示部11上將非干涉位置的工具13顯示為工具13’。而且，利用修正部27，包括位置、姿勢(shì)等的示教點(diǎn)A的信息修正為與檢索出來(lái)的非干涉位置對(duì)應(yīng)(步驟S16)。非干涉位置檢索部26也可以通過(guò)繞工具前端點(diǎn)13c的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以外的運(yùn)動(dòng)、例如平移移動(dòng)來(lái)檢索非干涉位置。在圖6D中，在規(guī)定的檢索范圍SB內(nèi)使工具13沿工件14的加工線41向右方向平移移動(dòng)。而且，若使工具13平移移動(dòng)至圖6E所示的位置，則工具13與外圍設(shè)備15A不干涉。將這樣的位置作為非干涉位置，顯示工具13’，而修正部27也可以相同地修正示教點(diǎn)A的信息(步驟S16)。此外，當(dāng)使工具13移動(dòng)時(shí)，有機(jī)械手12隨著工具13的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)的情況。因此，以工具13及機(jī)械手12與外圍設(shè)備15A及工件14不干涉的方式來(lái)檢索非干涉位置。再次參照?qǐng)D2，在步驟S17中，程序生成部23基于被修正了的示教點(diǎn)A，來(lái)再次作成機(jī)械手12的動(dòng)作程序。本發(fā)明中，對(duì)于基于加工線41而生成的全部的示教點(diǎn)A，檢查機(jī)械手12或工具非加工部位13b是否與工件14或外圍設(shè)備15A、15B干涉，在干涉的情況下，檢索非干涉位置。而且，對(duì)與非干涉位置對(duì)應(yīng)的示教點(diǎn)A的信息進(jìn)行更新，基于更新后的示教點(diǎn)A來(lái)再次作成機(jī)械手12的動(dòng)作程序。這樣，在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，能夠自動(dòng)地生成不會(huì)使機(jī)械手12或工具非加工部位13b與工件14或外圍設(shè)備15A、15B干涉的動(dòng)作程序。其結(jié)果，可知，能夠大幅度削減以往中程序的確認(rèn)作業(yè)或示教修正所需要的時(shí)間。并且，本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，干涉對(duì)象指定部24將工具非加工部位13b指定為干涉對(duì)象。例如在工具13進(jìn)行去飛邊作業(yè)的情況下，工具13必須具備工具加工部位13a。在這樣的情況下，本發(fā)明中，也能夠進(jìn)行非干涉位置的檢索。圖7是基于本發(fā)明的其他的實(shí)施方式的機(jī)械手編程裝置的示意圖，圖8是在其他的實(shí)施方式中用于說(shuō)明干涉檢查的示意圖。如圖7所示，在其他的實(shí)施方式中，工具13安裝于機(jī)械手12a的前端。而且，工件14在安裝于作為外圍設(shè)備的其他的機(jī)械手12b的前端的基座16上載置。圖7所示的其他的實(shí)施方式中，也與圖2所示地大致相同地生成機(jī)械手12的動(dòng)作程序。但是，由圖8可知，其他的實(shí)施方式中，在步驟S14中，干涉檢測(cè)部25檢測(cè)機(jī)械手12a或工具非加工部位13b是否與機(jī)械手12b、基座16、工件14或外圍設(shè)備15A干涉。而且，非干涉位置檢索部26檢索機(jī)械手12a或工具非加工部位13b與機(jī)械手12b、基座16、工件14或外圍設(shè)備15A不干涉的非干涉位置，并基于非干涉位置對(duì)示教點(diǎn)A的信息進(jìn)行更新。因此，圖7所示的其他的實(shí)施方式中，即使在工件14被作為外圍設(shè)備的其他的機(jī)械手12b把持的情況下，也能夠自動(dòng)地生成不會(huì)使機(jī)械手12a或工具非加工部位13b與機(jī)械手12b、基座16、工件14或外圍設(shè)備15A干涉的程序。其結(jié)果，可知，在圖7所示的其他的實(shí)施方式中，也能夠大幅度削減以往中程序的確認(rèn)作業(yè)或示教修正所需要的時(shí)間。圖9是基于本發(fā)明的其他的實(shí)施方式的機(jī)械手編程裝置的示意圖，圖10是在其他的實(shí)施方式中用于說(shuō)明干涉檢查的示意圖。如圖9所示，工件14載置在安裝于作為外圍設(shè)備的定位器18的前端的基座16上。定位器18是能夠使基座16繞接頭19旋轉(zhuǎn)而在希望的位置上固定的裝置。在圖9所示的其他的實(shí)施方式中，也與圖2所示地大致相同地生成機(jī)械手12的動(dòng)作程序。但是，由圖10可知，在其他的實(shí)施方式中，在步驟S14中，干涉檢測(cè)部25檢測(cè)機(jī)械手12或工具非加工部位13b是否與定位器18、基座16、工件14或外圍設(shè)備15A干涉。而且，非干涉位置檢索部26檢索機(jī)械手12或工具非加工部位13b與定位器18、基座16、工件14或外圍設(shè)備15A不干涉的非干涉位置，并基于非干涉位置對(duì)示教點(diǎn)A的信息進(jìn)行更新。因此，圖9所示的其他的實(shí)施方式中，在工件14被作為外圍設(shè)備的定位器18支撐的情況下，也能夠自動(dòng)地生成不會(huì)使機(jī)械手12或工件非加工部位13b與定位器18、基座
16、工件14或外圍設(shè)備15A干涉的程序。其結(jié)果，可知，在圖9所示的其他的實(shí)施方式中，也能夠大幅度削減以往中程序的確認(rèn)作業(yè)或示教修正所需要的時(shí)間。另外，圖11是基于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的機(jī)械手編程裝置的示意圖，與圖1大致相同。而且，圖12是表示第二實(shí)施方式的機(jī)械手編程裝置的動(dòng)作的流程圖。另外，圖13是在第二實(shí)施方式中用于說(shuō)明干涉檢查的示意圖。如圖12所示，在第二實(shí)施方式中，首先在步驟S21，在顯示部11上顯示機(jī)械手12、工具13、工件14以及外圍設(shè)備15A的三維模型。接下來(lái)，在步驟S22中，控制裝置20的移動(dòng)部28 (參照?qǐng)D1)使機(jī)械手12的三維模型在顯示部11上移動(dòng)至任意的指定位置。指定位置是在三維空間內(nèi)的不與工件14接觸的位置。由圖13可知，在步驟S22中，如彎曲箭頭所示地使機(jī)械手12移動(dòng)。此處，如參照?qǐng)D4A及圖4B所述地那樣，干涉對(duì)象指定部24設(shè)定為，將工具13的工具加工部位13a排除在干涉檢查的干涉對(duì)象外?；蛘撸部梢匀鐖D4B所示，干涉對(duì)象指定部24將工具非加工部位13b指定為干涉檢查的干涉對(duì)象。而且，在步驟S23中，如上所述，干涉檢測(cè)部25檢查機(jī)械手12或工具非加工部位13b是否與工件14或外圍設(shè)備15A干涉(參照?qǐng)D13)。而且，在干涉檢測(cè)部25檢測(cè)到干涉的情況下，進(jìn)行步驟S24。接下來(lái)，在步驟S24中，非干涉位置檢索部26與上述相同地檢索機(jī)械手12或工具非加工部位13b與工件14或外圍設(shè)備15A不干涉的非干涉位置。圖14A 圖14D是表不工具以及外圍設(shè)備的三維模型的圖，如實(shí)線所示地工具13與外圍設(shè)備15A干涉。以下，參照這些附圖，對(duì)非干涉位置檢索部26的動(dòng)作進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。圖14A中，非干涉位置檢索部26在規(guī)定的檢索范圍SA內(nèi)，使工具13繞其工具前端點(diǎn)13c旋轉(zhuǎn)。而且，若使工具13旋轉(zhuǎn)至圖14B所示的位置，則工具13與外圍設(shè)備15A不干涉。非干涉位置檢索部26對(duì)這樣的非干涉位置進(jìn)行檢索，并將非干涉位置的工具13作為工具13’而顯示在顯示部11上。而且，修正部27以使指定位置與非干涉位置對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行修正。并且，非干涉位置檢索部26也可以通過(guò)使工具13平移移動(dòng)，來(lái)檢索非干涉位置。圖14C中，在規(guī)定的檢索范圍SB內(nèi)，使工具13沿工件14的加工線41向右方向平移移動(dòng)。而且，若使工具13平移移動(dòng)至圖14D所示的位置，則工具13不與外圍設(shè)備15A干涉。將這樣的位置作為非干涉位置來(lái)顯示工具13’，而修正部27以使指定位置與非干涉位置對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行更新。最后，在圖12所示的步驟S25中，使機(jī)械手12及工具13在顯示部11上向作為新的指定位置的非干涉位置移動(dòng)，從而完成處理。這樣，本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，當(dāng)使機(jī)械手12向三維空間上的指定位置移動(dòng)時(shí)，在機(jī)械手12或工具非加工部位13b與工件14或外圍設(shè)備15A干涉的情況下，檢索非干涉位置而自動(dòng)地修正指定位置。因此，可知，在示教作業(yè)中，能夠大幅度削減用于檢索非干涉位置所需要的時(shí)間。并且，在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，干涉對(duì)象指定部24也將工具非加工部位13b指定為干涉對(duì)象。例如在工具13進(jìn)行去飛邊作業(yè)的情況下，工具13必須具備工具加工部位13a。在這種情況下，本發(fā)明中，也能夠進(jìn)行非干涉位置的檢索。并且，圖1所示的控制裝置20的范圍指定部29能夠指定檢索范圍SA、SB。例如，在電弧焊接時(shí)，優(yōu)選使工具13的移動(dòng)范圍小，在去飛邊作業(yè)時(shí)，優(yōu)選將檢索范圍設(shè)定為大。另外，根據(jù)去飛邊或電弧焊接等用途，有不優(yōu)選使工具13等向特定的方向移動(dòng)的情況。在這樣的情況下，優(yōu)選利用圖1所示的無(wú)效指定部30，將工具13等在特定的方向上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及平移移動(dòng)設(shè)為無(wú)效。并且，圖1所示的檢索順序指定部31能夠指定檢索順序，以使優(yōu)先進(jìn)行基于工具13等在規(guī)定方向上的平移移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的檢索。該檢索順序根據(jù)去飛邊或電弧焊接等用途來(lái)決定。并且，有利用圖1所示的非干涉位置檢索部26來(lái)在檢索范圍SA、SB內(nèi)檢測(cè)多個(gè)非干涉位置的情況。在這種情況下，優(yōu)選利用檢索結(jié)果設(shè)定部32，僅將一個(gè)非干涉位置采用為檢索結(jié)果。非干涉位置檢索部26例如以在由無(wú)效指定部30指定為無(wú)效的方向以外的方向、且由檢索順序指定部31指定的順序,來(lái)檢索非干涉位置。而且，檢索結(jié)果設(shè)定部32能夠?qū)⒆畛醢l(fā)現(xiàn)的非干涉位置設(shè)定為檢索結(jié)果。該情況下，若檢測(cè)一個(gè)非干涉位置，則停止非干涉位置的檢索處理。因此，例如在其他方向上的非干涉位置的檢索未結(jié)束的情況下，省略其他方向上的檢索?；蛘撸瑱z索結(jié)果設(shè)定部32算出多個(gè)非干涉位置與分別與其對(duì)應(yīng)的機(jī)械手12的位置之間的差。而且，檢索結(jié)果設(shè)定部32也可以將這樣的差最小的非干涉位置采用為檢索結(jié)果O這樣，本發(fā)明中，可知，由于具有范圍指定部29、無(wú)效指定部30、檢索順序指定部31以及檢索結(jié)果設(shè)定部30，所以能夠詳細(xì)地設(shè)定對(duì)應(yīng)于去飛邊或電弧焊接等用途的最優(yōu)的檢索內(nèi)容，并能夠根據(jù)用途來(lái)適當(dāng)?shù)貦z索非干涉位置。發(fā)明的效果在第一方式中，在基于被指定了的加工線而生成的動(dòng)作程序的各示教點(diǎn)中，對(duì)機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備的干涉進(jìn)行檢測(cè)，在干涉的情況下，檢索非干涉位置而自動(dòng)地修正示教點(diǎn)的位置。因此，能夠自動(dòng)地生成不會(huì)使機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備干涉的程序。其結(jié)果，能夠大幅度削減以往中程序的確認(rèn)作業(yè)或示教修正所需要的時(shí)間。并且，在工具與工件直接接觸而進(jìn)行加工的情況或者工具接近工件而進(jìn)行加工的情況下，將工具非加工部位設(shè)為干涉對(duì)象。因此，在如進(jìn)行去飛邊作業(yè)那樣地工具必須具備與工件干涉的部位的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)貦z索非干涉位置。此外，代替將工具非加工部位設(shè)為干涉對(duì)象的情況，也可以將工具非加工部位以外的工具加工部位排除在干涉的檢測(cè)對(duì)象之外。在第二方式中，在工件被作為外圍設(shè)備的其他的機(jī)械手把持的情況下，也能夠自動(dòng)生成不會(huì)使機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備干涉的程序。其結(jié)果，能夠大幅度削減以往中程序的確認(rèn)作業(yè)或示教修正所需要的時(shí)間。在第三方式中，在工件被作為外圍設(shè)備的定位器把持的情況下，也能夠自動(dòng)地生成不會(huì)使機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備干涉的程序。其結(jié)果，能夠大幅度削減以往中程序的確認(rèn)作業(yè)或示教修正所需要的時(shí)間。在第四方式中，當(dāng)使機(jī)械手移動(dòng)至三維空間上的指定位置時(shí)，在機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備干涉的情況下，檢索非干涉位置而自動(dòng)地修正指定位置。因此，在示教作業(yè)中，能夠大幅度削減用于檢索非干涉位置所需要的時(shí)間。并且，在工具與工件直接接觸而進(jìn)行加工的情況或者工具接近工件而進(jìn)行加工的情況下，將工具非加工部位設(shè)為干涉對(duì)象。因此，在如進(jìn)行去飛邊作業(yè)那樣地工具必須具備與工件干涉的部位的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)貦z索非干涉位置。此外，代替將工具非加工部位設(shè)為干涉對(duì)象的情況，也可以將工具非加工部位以外的工具加工部位排除在干涉的檢測(cè)對(duì)象之外。在第五方式中，能夠根據(jù)去飛邊或電弧焊接等用途，來(lái)詳細(xì)地指定平移移動(dòng)的平移范圍以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)范圍。從而，能夠適當(dāng)?shù)貦z索機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備不干涉的位置。在第六方式中，在不優(yōu)選在根據(jù)去飛邊或電弧焊接等用途而決定的規(guī)定方向上變更姿勢(shì)的情況下，能夠?qū)⒃谝?guī)定方向上的平移移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)設(shè)為無(wú)效。因此，能夠適當(dāng)?shù)貙?duì)機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備不干涉的位置進(jìn)行檢索。在第七方式中，在優(yōu)選從根據(jù)去飛邊或電弧焊接等用途而決定的規(guī)定方向開(kāi)始優(yōu)先檢索的情況下，能夠以希望的檢索順序來(lái)進(jìn)行基于在規(guī)定方向上的平移移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的檢索。因此，能夠適當(dāng)?shù)貙?duì)機(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備不干涉的位置進(jìn)行檢索。在第八方式中，將最初發(fā)現(xiàn)的非干涉位置設(shè)定為檢索結(jié)果，或者將與機(jī)械手的位置之間的差最小的非干涉位置設(shè)定為檢索結(jié)果。因此，在與去飛邊或電弧焊接等用途對(duì)應(yīng)地非干涉位置的最優(yōu)的檢索條件不同的情況下，也能夠切換非干涉位置的檢索結(jié)果的采用方法，由此，能夠?qū)C(jī)械手或工具非加工部位與工件或外圍設(shè)備不干涉的適當(dāng)?shù)奈恢?。使用典型的?shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是可知，本領(lǐng)域技術(shù)工作人員在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下能夠進(jìn)行上述的變更以及各種其他的變更、省略、追加。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械手編程裝置，該機(jī)械手編程裝置(10)在畫(huà)面上配置并同時(shí)顯示搭載有工具(13)的機(jī)械手(12)、工件(14)以及至少一個(gè)外圍設(shè)備(15A、15B)的三維模型，進(jìn)行機(jī)械手動(dòng)作程序的示教，使上述工具或上述機(jī)械手回避與上述工件或上述外圍設(shè)備的干涉的同時(shí)進(jìn)行工件的加工作業(yè)， 其特征在于，上述機(jī)械手編程裝置具備: 在工件的三維模型上指定加工線的加工線指定部(21); 對(duì)基于由該加工線指定部指定的加工線而生成的示教點(diǎn)的動(dòng)作形式、速度、位置以及姿勢(shì)進(jìn)行指定的動(dòng)作形式指定部(22)； 基于由上述加工線指定部指定的加工線、由上述動(dòng)作形式指定部指定的動(dòng)作形式、速度、位置以及姿勢(shì)，來(lái)生成上述機(jī)械手的動(dòng)作程序的程序生成部(23)； 將上述工具的三維模型中在上述工具與上述工件直接接觸而進(jìn)行加工的情況或者在上述工具接近上述工件而進(jìn)行加工的情況下，與上述工件直接接觸、或者接近上述工件的一部分以外的工具非加工部位指定為干涉對(duì)象的干涉對(duì)象指定部(24)； 檢測(cè)在上述動(dòng)作程序的上述示教點(diǎn)上的上述機(jī)械手或者上述工具非加工部位與上述工件或上述外圍設(shè)備的干涉的干涉檢測(cè)部(25)； 非干涉位置檢索部 (26)，其在上述干涉檢測(cè)部檢測(cè)到干涉的情況下，通過(guò)從干涉時(shí)的上述機(jī)械手的位置開(kāi)始的上述機(jī)械手的上述工具的工具前端點(diǎn)的平移移動(dòng)、以及上述機(jī)械手以上述工具前端點(diǎn)為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的至少一種，來(lái)檢索上述機(jī)械手或上述工具非加工部位與上述工件或上述外圍設(shè)備不干涉的非干涉位置；以及 基于該非干涉位置檢索部的檢索結(jié)果來(lái)對(duì)上述示教點(diǎn)的位置進(jìn)行修正的修正部(27)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手編程裝置，其特征在于， 上述工件被作為外圍設(shè)備的其他的機(jī)械手把持。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手編程裝置，其特征在于， 上述工件被作為外圍設(shè)備的定位器把持。
4.一種機(jī)械手編程裝置，該機(jī)械手編程裝置(10)在畫(huà)面上配置并同時(shí)顯示搭載有工具(13)的機(jī)械手(12)、工件(14)以及至少一個(gè)外圍設(shè)備(15A、15B)的三維模型，來(lái)進(jìn)行機(jī)械手動(dòng)作程序的示教，使上述工具或上述機(jī)械手回避與上述工件或上述外圍設(shè)備的干涉的同時(shí)進(jìn)行工件的加工作業(yè)， 其特征在于，上述機(jī)械手編程裝置具備: 使上述機(jī)械手移動(dòng)至三維空間上的指定位置的移動(dòng)部(28); 將上述工具的三維模型中在上述工具與上述工件直接接觸而進(jìn)行加工的情況或者在上述工具接近上述工件而進(jìn)行加工的情況下，與上述工件直接接觸、或者接近上述工件的一部分以外的工具非加工部位指定為干涉對(duì)象的干涉對(duì)象指定部(24)； 檢測(cè)在上述指定位置上的上述機(jī)械手或者上述工具非加工部位與上述工件或上述外圍設(shè)備的干涉的干涉檢測(cè)部(25)； 非干涉位置檢索部(26)，其在上述干涉檢測(cè)部檢測(cè)到干涉的情況下，通過(guò)從干涉時(shí)的上述機(jī)械手的位置開(kāi)始的上述機(jī)械手的上述工具的工具前端點(diǎn)的平移移動(dòng)、以及上述機(jī)械手以上述工具前端點(diǎn)為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的至少一種，來(lái)檢索上述機(jī)械手或上述工具非加工部位與上述工件或上述外圍設(shè)備不干涉的非干涉位置；以及基于該非干涉位置檢索部的檢索結(jié)果來(lái)對(duì)上述指定位置進(jìn)行修正的修正部(27)。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手編程裝置，其特征在于， 包括范圍指定部(29 )，其對(duì)上述平移移動(dòng)的平移范圍以及上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)范圍進(jìn)行指定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1飛中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手編程裝置，其特征在于， 包括無(wú)效指定部(30 )，其將基于在規(guī)定方向上的上述平移移動(dòng)以及上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的檢索設(shè)為無(wú)效。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手編程裝置，其特征在于， 包括檢索順序指定部(31)，其以優(yōu)先進(jìn)行基于在規(guī)定方向上的上述平移移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的檢索的方式來(lái)指定檢索順序。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣7中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手編程裝置，其特征在于，包括檢索結(jié)果設(shè)定部(32)，其在由上述非干涉位置檢索部檢測(cè)到多個(gè)非干涉位置的情況下，將最初發(fā)現(xiàn)的非干涉位置設(shè)定為檢索結(jié)果，或者將上述多個(gè)非干涉位置中與分別對(duì)應(yīng)的上述機(jī)械手的位置之間的差最小的非干涉位置設(shè)定為 檢索結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明提供機(jī)械手編程裝置(10)，包括在工件(14)的三維模型上指定加工線(41)的加工線指定部(21)；對(duì)基于加工線而生成的示教點(diǎn)的動(dòng)作形式等進(jìn)行指定的動(dòng)作形式指定部(22)；基于加工線以及動(dòng)作形式等來(lái)生成機(jī)械手(12)的程序的程序生成部(23)；將工具中與工件直接接觸的一部分以外的工具非加工部位指定為干涉對(duì)象的干涉對(duì)象指定部(24)；檢測(cè)在示教點(diǎn)上的機(jī)械手等與工件等的干涉的干涉檢測(cè)部(25)；通過(guò)使工具前端點(diǎn)從干涉時(shí)機(jī)械手的位置平移移動(dòng)，來(lái)檢索機(jī)械手等與工件等不干涉的非干涉位置的非干涉位置檢索部(26)；以及基于檢索結(jié)果來(lái)修正示教點(diǎn)的位置的修正部(27)。
文檔編號(hào)B25J9/16GK103085067SQ20121032826
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
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