特開 2022-48499 ウォータージェット加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022048499

(43)【公開日】2022-03-28

(54)【発明の名称】ウォータージェット加工装置

(51)【国際特許分類】

   B26F 3/00 20060101AFI20220318BHJP

   B25J 9/22 20060101ALI20220318BHJP

【ＦＩ】

B26F3/00 M

B25J9/22 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020154351

(22)【出願日】2020-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】396018726

【氏名又は名称】株式会社ＲＯＳＥＣＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100108947

【弁理士】

【氏名又は名称】涌井 謙一

(74)【代理人】

【識別番号】100117086

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 典弘

(74)【代理人】

【識別番号】100124383

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 一永

(74)【代理人】

【識別番号】100173392

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 貴宏

(74)【代理人】

【識別番号】100189290

【弁理士】

【氏名又は名称】三井 直人

(72)【発明者】

【氏名】矢本 洋一

【テーマコード（参考）】

3C060

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C060CE08

3C707AS12

3C707BS10

3C707LS08

(57)【要約】

【課題】ウォータジェット噴射ノズル部を固定支持している多関節ロボットが、ウォータジェット噴射ノズル部を駆動して所定の加工動作を行うウォータージェット加工装置において、省人化、作業効率の改善を図ることのできるウォータージェット加工装置を提案する。
【解決手段】３次元ＣＡＤデータを基に、種々のワークそれぞれの形状、構造に対応するウォータジェット噴射ノズル部の位置、姿勢となるＮＬ（Nozzle Location）を３次元ＣＡＭにより算出するＮＬデータ算出処理部と、前記ＮＬデータを機械座標系に変換し、前記多関節ロボットの動作を制御するロボット言語プログラムに翻訳するロボット言語プログラム作成処理部と、前記ロボット言語プログラムに基づいて多関節ロボットの動作を制御するロボット制御部とを備えているウォータージェット加工装置。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウォータジェット噴射ノズル部を固定支持している多関節ロボットが、ウォータジェット噴射ノズル部を駆動して所定の加工動作を行うウォータージェット加工装置であって、
３次元ＣＡＤデータを基に、種々のワークそれぞれの形状、構造に対応するウォータジェット噴射ノズル部の位置、姿勢となるＮＬ（Nozzle Location）を３次元ＣＡＭにより算出するＮＬデータ算出処理部と、
前記ＮＬデータを機械座標系に変換し、前記多関節ロボットの動作を制御するロボット言語プログラムに翻訳するロボット言語プログラム作成処理部と、
前記ロボット言語プログラムに基づいて前記多関節ロボットの動作を制御するロボット制御部と
を備えているウォータージェット加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明はウォータージェット加工装置に関し、特に、ウォータジェット噴射ノズル部を固定支持している多関節ロボットが、ウォータジェット噴射ノズル部を駆動して所定の加工動作を行うウォータージェット加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ウォータジェット噴射ノズル部を固定支持している多関節ロボットが、ウォータジェット噴射ノズル部を駆動して所定の加工動作を行うウォータージェット加工装置に関しては従来から種々の提案が行われている。

【0003】

例えば、特許文献１には、入力された切断プログラムに基づいてコンピュータの演算処理部が切断形状、当該切断形状に適切な切断速度を演算し、ウォータジェット切断を行うことが記載されている。この中の一実施形態として、ウォータジェット噴射ノズル部を固定支持している多関節ロボットが、ウォータジェット噴射ノズル部を駆動して前記加工動作を行うことが可能であるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１７８１４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来、多関節ロボットは、現場においてオフラインでのティーチングにより位置決め座標値を教示することが一般的であった。このため、ウォータジェット噴射ノズル部を固定支持している多関節ロボットが、ウォータジェット噴射ノズル部を駆動して所定の加工動作を行うウォータージェット加工装置においても、現場において、種々の加工対象物（以下、本明細書において「ワーク」という）それぞれの形状、構造に対応させた、ウォータジェット噴射ノズル部の位置、姿勢を、オフラインティーチングで設定する必要があった。

【0006】

この発明は、ウォータジェット噴射ノズル部を固定支持している多関節ロボットが、ウォータジェット噴射ノズル部を駆動して所定の加工動作を行うウォータージェット加工装置において、省人化、作業効率の改善を図ることのできるウォータージェット加工装置を提案することを目的にしている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ウォータジェット噴射ノズル部を固定支持している多関節ロボットが、ウォータジェット噴射ノズル部を駆動して所定の加工動作を行うウォータージェット加工装置であって、
３次元ＣＡＤデータを基に、種々のワークそれぞれの形状、構造に対応するウォータジェット噴射ノズル部の位置、姿勢となるＮＬ（Nozzle Location）を３次元ＣＡＭにより算出するＮＬデータ算出処理部と、
前記ＮＬデータを機械座標系に変換し、前記多関節ロボットの動作を制御するロボット言語プログラムに翻訳するロボット言語プログラム作成処理部と、
前記ロボット言語プログラムに基づいて前記多関節ロボットの動作を制御するロボット制御部と
を備えているウォータージェット加工装置。

【発明の効果】

【0008】

この発明によれば、ウォータジェット噴射ノズル部を固定支持している多関節ロボットが、ウォータジェット噴射ノズル部を駆動して所定の加工動作を行うウォータージェット加工装置において、省人化、作業効率の改善を図ることのできるウォータージェット加工装置を提供することができる。

【0009】

この発明のウォータージェット加工装置では、加工対象である種々のワークそれぞれの形状、構造に対応させた、ウォータジェット噴射ノズル部の位置、姿勢（Nozzle Location）を、オフラインティーチングで設定する必要がなくなり、省人化、作業効率の改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係るウォータージェット加工装置の一実施形態の側面図。

【図2】図１図示のウォータージェット加工装置における多関節ロボットの側面図。

【図3】本発明に係るウォータージェット加工装置の一実施形態におけるＣＡＤ／ＣＡＭシステムのブロック図。

【図4】本発明に係るウォータージェット加工装置ではウォータジェット噴射ノズル部の位置、姿勢（Nozzle Location）をオフラインティーチングで設定する必要がなくなることを説明するフロー図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

この実施形態のウォータージェット加工装置１は、ウォータジェット噴射ノズル部５を固定支持している多関節ロボット２が、ウォータジェット噴射ノズル部５を駆動して、テーブル３０の上に搭載されているワーク３１に対する切断加工、穿孔加工、等の所定の加工動作を行うものである。

【0012】

水を高圧（例えば、１００～４００ＭＰａ）に圧縮するポンプ（不図示）が、不図示の配管を介して、ウォータジェット噴射ノズル部５に接続されており、ウォータジェット噴射ノズル部５からワーク３１に対して高圧水が噴射されてワーク３１の加工が行われる。

【0013】

多関節ロボット２は、コンピュータからなるロボット制御部３からの制御の下で前述の加工動作を行うようになっている。ロボット制御部３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置などを備えているコンピュータから構成することができる。

【0014】

このようなウォータージェット加工装置は従来公知のものである。この実施形態のウォータージェット加工装置１は、ロボット制御部３が、後述する３次元ＣＡＤデータ取得部４１、ＮＬデータ算出処理部４２、ロボット言語プログラム作成処理部４３を備えているＣＡＤ／ＣＡＭシステム４から、後述するロボット言語プログラムを取得し、この取得したロボット言語プログラムに基づいて、上述した加工を行う際の多関節ロボット２の動作を制御する点に特徴を有している。

【0015】

以下では、この特徴的な構成についてのみ説明し、ウォータージェット加工装置について従来公知の部分についてはその説明を省略する。

【0016】

ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４は、図３図示のように、３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）データ取得部４１と、ＮＬ（Nozzle Location）データ算出処理部４２と、ロボット言語プログラム作成処理部４３とを備えている。

【0017】

３次元ＣＡＤデータ取得部４１は、後述するＮＬデータ算出処理部４２がその処理を実行するために必要な３次元ＣＡＤデータを取得する。例えば、インターフェース部からなる情報取得・送出部を介して３次元ＣＡＤデータを取得する。

【0018】

ＮＬデータ算出処理部４２は、３次元ＣＡＤデータを基に、種々のワークそれぞれの形状、構造に対応するウォータジェット噴射ノズル部５の位置、姿勢となるＮＬ（Nozzle Location）を３次元ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）により算出する処理を行う。

【0019】

ロボット言語プログラム作成処理部４３は、ＮＬデータを機械座標系に変換し、多関節ロボット２の動作を制御するロボット言語プログラムに翻訳する処理を行う。

【0020】

図示の実施形態では、多関節ロボット２は、第一関節２１、第二間接２２、第三間接２３、第四関節２４、第五間接２５、第六関節２６を備えている多関節ロボットであるので、ロボット言語プログラム作成処理部４３は、ＮＬデータを機械座標系に変換し、多関節ロボット２を構成する６個のそれぞれの間接軸に配分する角度を計算し、多関節ロボット２の動作を制御するロボット言語プログラムに翻訳する処理を行う。

【0021】

ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置や、キーボード、マウス、等の情報入力手段、インターフェース部からなる情報取得・送出部、液晶画面、等からなる情報表示部などを備えているコンピュータから構成することができる。

【0022】

コンピュータからなるＣＡＤ／ＣＡＭシステム４が所定のコンピュータプログラムの下に、３次元ＣＡＤデータ取得部４１、ＮＬデータ算出処理部４２、ロボット言語プログラム作成処理部４３の上述した処理動作を実行することになる。

【0023】

ロボット制御部３が、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４から上述したロボット言語プログラムを取得し、それに基づいて多関節ロボット２の動作を制御する。

【0024】

上述したように、この実施形態のウォータージェット加工装置１によれば、種々のワーク３１それぞれの形状、構造に対応させた、ウォータジェット噴射ノズル部５の位置、姿勢ＮＬ（Nozzle Location）を、オフラインティーチングで設定する必要がなくなる。これによって、省人化、作業効率の改善を図ることができる。

【0025】

この実施形態のウォータージェット加工装置１では、オフラインティーチングでの設定が不要になることを、図４を参照して説明すると次のようになる。

【0026】

３次元ＣＡＤデータ取得部４１で上述した３次元ＣＡＤデータを取得する（Ｓ４０１）。

【0027】

ＮＬデータ算出処理部４２が、３次元ＣＡＤデータを基に、種々のワークそれぞれの形状、構造に対応するウォータジェット噴射ノズル部５の位置、姿勢となるＮＬ（Nozzle Location）を３次元ＣＡＭにより算出する（Ｓ４０２）。

【0028】

図４ではロボット用ポストプロセッサーと表示しているロボット言語プログラム作成処理部４３が、ＮＬデータを機械座標系に変換し、多関節ロボット２の動作を制御するロボット言語プログラムに翻訳する（Ｓ４０３、Ｓ４０４）。

【0029】

翻訳されたロボット言語プログラムは、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４のインターフェース部を介してロボット制御部３に出力され、ロボット制御部３が、取得したロボット言語プログラムに基づいて多関節ロボット２の動作を制御する（Ｓ４０５）。

【0030】

ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４、ロボット制御部３が上述した処理動作を実行することでこの実施形態のウォータージェット加工装置１では、現場において、種々の加工対象物（ワーク３１）それぞれの形状、構造に対応させた、ウォータジェット噴射ノズル部５の位置、姿勢を、オフラインティーチングで設定する必要がなくなる。

【0031】

以上、添付図面を参照して本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々に変更可能である。

【0032】

例えば、上述した実施形態では、多関節ロボット２は、第一関節２１、第二間接２２、第三間接２３、第四関節２４、第五間接２５、第六関節２６を有する多関節ロボットで、ロボット言語プログラム作成処理部４３は、ＮＬデータを機械座標系に変換し、多関節ロボット２を構成する各軸（第一関節２１～第六関節２６のそれぞれ）に配分する角度を計算し、多関節ロボット２の動作を制御するロボット言語プログラムに翻訳する処理を行っていた。

【0033】

図示していないが、多関節ロボットが、テーブル３０の支持面上のＸ軸方向、Ｙ軸方向へも移動可能な多関節ロボットである場合、ロボット言語プログラム作成処理部４３は、ＮＬデータを機械座標系に変換し、多関節ロボット２のＸ軸方向、Ｙ軸方向への移動距離、多関節ロボット２を構成する各軸に配分する角度を計算し、多関節ロボット２の動作を制御するロボット言語プログラムに翻訳する処理を行うことになる。

【0034】

また、図示の実施形態では、コンピュータからなるロボット制御部３と、コンピュータからなるＣＡＤ／ＣＡＭシステム４とが配備されていたが、一台のコンピュータによって、３次元ＣＡＤデータ取得部４１、ＮＬデータ算出処理部４２、ロボット言語プログラム作成処理部４３、ロボット制御部３の上述した処理・動作が実行されるようにすることもできる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】