FI112922B - Menetelmä työstökonesolun ohjauksessa - Google Patents

Menetelmä työstökonesolun ohjauksessa Download PDF

Info

Publication number
FI112922B
FI112922B FI20021155A FI20021155A FI112922B FI 112922 B FI112922 B FI 112922B FI 20021155 A FI20021155 A FI 20021155A FI 20021155 A FI20021155 A FI 20021155A FI 112922 B FI112922 B FI 112922B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bending
blank
robot
press
program
Prior art date
Application number
FI20021155A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20021155A (fi
FI20021155A0 (fi
Inventor
Antero Irri
Martti Vaeisaenen
Original Assignee
Finn Power Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Finn Power Oy filed Critical Finn Power Oy
Priority to FI20021155A priority Critical patent/FI112922B/fi
Publication of FI20021155A0 publication Critical patent/FI20021155A0/fi
Priority to CA002489381A priority patent/CA2489381A1/en
Priority to PCT/FI2003/000464 priority patent/WO2003106065A1/en
Priority to AU2003232278A priority patent/AU2003232278A1/en
Priority to US10/517,649 priority patent/US20050256606A1/en
Priority to EP03759987A priority patent/EP1513629A1/en
Publication of FI20021155A publication Critical patent/FI20021155A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI112922B publication Critical patent/FI112922B/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G05B19/40937—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
    • G05B19/41825—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell machine tools and manipulators only, machining centre
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35192—From design derive sequence of bending so that bending is possible
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39105—Manipulator cooperates with moving machine, like press brake
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40314—Simulation of program locally before remote operation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45143—Press-brake, bending machine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

112922
MENETELMÄ TYÖSTÖKONESOLUN OHJAUKSESSA
Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään särmäyspuristimen ja sitä avustavan yhden tai useam-5 man robotin muodostaman työstökonesolun ohjauksessa.
Nykyaikaisessa teollisessa tuotannossa käytetään hyvin laajalti erilaisia automatisoituja työstökonesoluja, joissa työstökoneen yhteydessä työskentelevä työntekijä on korvattu yhdellä tai useammalla teollisuus-10 robotilla. Näissä miehittämättömissä robottisoluissa robotti esimerkiksi siirtää käsiteltävän aihion syöttövarastosta työstökoneen työstettäväksi työstöasemaan, tarvittaessa liikuttelee työstettävää kohdetta hallitusti työstöasemassa työstön edistyessä, ja työstön päätyttyä siirtää aihion työstöasemasta sivuun lähtöasemaan, esimerkiksi kuljetusalustalle. 15 Työstettävä aihio voi olla esimerkiksi vielä käsittelemätöntä raaka-ainetta tai jo osittain käsitelty puolivalmiste.
Eräs esimerkki tällaisesta robotisoidusta työstökonesolusta on särmäyspuristimen (engl. press brake) ja sitä avustavan teollisuusrobotin 20 muodostama toiminnallinen kokonaisuus. Särmäyspuristin on työstökone, jossa toisiaan vasten puristuvien taivutustyökalujen (ylätyökalu-alatyökalu) välissä tyypillisesti levymäisiin kohteisiin voidaan tuottaa erilaisia taivutuksia ja muotoja. Suurimmissa särmäyspuristimissa ; puristusvoima voi olla satojen tonnien luokkaa ja taivutuspituus useita 25 metrejä. Pienemmät särmäyspuristimet soveltuvat taas erilaisten kevy-: empien ohutlevyrakenteiden työstämiseen. Särmäyspuristinta palve levan teollisuusrobotin keskeisenä tehtävänä on siirrellä työstettävää aihiota särmäyspuristimen taivutustyökalujen välissä särmäyspuristimen suorittamien taivutusten välillä, jotta aihioon voidaan taivuttaa 30 halutut muodot haluttuihin kohtiin. Tämän vuoksi sekä särmäyspuristimen toimintojen että robotin toimintojen tulee olla keskenään tarkasti koordinoituja.
Nykyaikaiset särmäyspuristimet ovat numeerisesti ohjattuja ns. NC-35 koneita (Numerical Control), jolloin työstökone suorittaa työohjelmansa sille syötetyn taivutusohjelman mukaisesti. Vastaavasti myös teolli- 112922 2 suusrobotteja ohjataan ohjelmallisesti, eli robotin ohjeet määräytyvät robotin liikeohjelman mukaisesti.
Eräs särmäyspuristinsolujen robotisoinnin kannattavuuden tärkeimpiä 5 edellytyksiä on se, että automatisoidulla työstökonesolulla valmistetaan tuotteita suhteellisen suurissa sarjoissa. Pienillä sarjoilla robotisointi ei ole kannattavaa. Eräs merkittävä tähän johtava syy on siinä, että särmäyspuristimen taivutusohjelman laatimisen lisäksi automatisoidussa solussa tarvitaan erikseen vielä särmäyspuristinta palvelevan 10 robotin liikeohjelman ohjelmointi. Robotin ohjelmointi on vaivalloista ja aikaa vievää, jolloin sitä ei voida taloudellisesti suorittaa pienille valmistussarjoille. Robotin liikeohjelman laatimista vaikeuttaa lisäksi se, että liikeohjelma tulee sovittaa toimimaan tarkasti yhteen särmäyspuristimen suorittaman taivutusohjelman kanssa, jotta kohteen työstö 15 tapahtuisi oikein ja ilman ylimääräisiä viiveitä. Särmäyspuristimen tarvitsema taivutusohjelma saadaan muodostettua nykyisin jo varsin tehokkaasti sinänsä tunnettuja ratkaisuja käyttäen.
Särmäyspuristimia avustavien teollisuusrobottien ohjelmointiin tunne-20 taan tekniikan tasosta useampiakin eri tapoja, joita selostetaan lyhyesti seuraavassa.
Teollisuusrobotille voidaan opettaa tarvittavat liikeradat käyttäen robotin omaa ohjelmointikieltä, eli käyttäjä kirjoittaa robotille sen liikeohjel-25 man manuaalisesti. Tämä on kuitenkin varsin aikaa vievää ja tuotanto-solu on poissa tuotantokäytöstä robotin ohjelmoinnin aikana ja testat-• taessa robotille laaditun ohjelman ja särmäyspuristimen taivutusohjel- massaan toteuttamien toimintojen yhteensopivuutta. Robotin manuaalinen ohjelmointi vaati myös käyttäjältä varsin hyvää perehtyneisyyttä ja 30 ammattitaitoa kyseisen robotin ohjelmointiominaisuuksiin, mikä heijastuu suoraan työvoimakustannuksiin.
Tekniikan tasosta tunnetaan myös tapa, jossa robotille opetetaan sen liikeradat robotin toimielimestä, esimerkiksi tarttujasta "taluttamalla", 35 jolloin näitä liikeratoja vastaavat ohjauskomennot taltioituvat robotin ohjaimen muistiin. Myös tällä tavalla toimittaessa tuotantosolu on poissa tuotantokäytöstä ohjelmoinnin ajan. Lisäksi tätä menetelmää 112922 3 käytettäessä työstökoneen ja sitä palvelevan robotin ohjelmien keskinäinen koordinointi muodostuu vaikeaksi. Jareilla teollisuusroboteilla ja niiden käsittelemillä painavilla kappaleilla tämä on usein myös käytännössä fyysisesti mahdotonta suorittaa. Robotin liikerata on mahdollista 5 tallentaa muistiin ohjaamalla robottia manuaalisesti ohjainpainikkeilia tai vastaavilla, mutta tällöin robotin liikeradasta muodostuu helposti kulmikas, koska useiden akselien yhtäaikainen liike on vaikeaa hallita.
Robotin ohjelmointi voidaan tunnetulla tavalla suorittaa myös ns. etä-10 ohjelmointina PC-tietokoneella tai vastaavalla työasemalla. Etäohjel-moinnissa robotin ohjelmointi tapahtuu graafisesti ja simuloituna PC-tietokoneen näyttöruudulla, jolloin myös näin muodostetun ohjelman aikaansaamia robotin toimintoja voidaan testata simulaation avulla ennen ohjelman siirtämistä varsinaiseen tuotantokäyttöön. Etäohjel-15 moinnin etuna on luonnollisesti se, että tuotantosolu voidaan pitää tuotantokäytössä myös sinä aikana kun uudelle tuotteelle tarvittavaa robotin liikeohjelmaa muodostetaan. Hyvät ja toimivat särmäyspuristimille soveltuvat etäohjelmointiohjelmat ovat kuitenkin monimutkaisuudestaan johtuen varsin kalliita. Robotin etäohjelmointina tapahtuvaa 20 ohjelmointia voidaan myöskin pitää lähes yhtä vaativana kuin robotin manuaalista ohjelmointia suoraan sen omaa ohjelmointikieltä käyttäen, joten siten koulutetun ja kalliin henkilöstön tarve on välttämätön. Edel-: leen etäohjelmoinnin avulla muodostetun robotin liikeohjelman myö hempi manuaalisesti tapahtuva muokkaus on käytännössä lähes : 25 mahdotonta, koska simulaatiossa "koneellisesti" muodostuva lähdekie linen ohjelma on loogiselta rakenteeltaan monimutkainen eikä siten yksityiskohtaisilta komennoiltaan ja toiminnoiltaan kovinkaan helposti ohjelmoijan hahmotettavissa.
30 Periaatteessa olisi myös mahdollista kehittää työstökonetta ja robottia varten oma yhteinen ohjauskieli, jonka avulla esimerkiksi sekä särmäyspuristimen taivutusohjelma että sitä palvelevan robotin liikeohjelma voitaisiin kirjoittaa yhtä aikaa yhtenä kokonaisuutena. Tämä kuitenkin vaatisi särmäyspuristimen ja robotin NC-ohjaimien ja niiden ohjelmis-35 tojen varsin yhtenäistä toteutusta, jotta näistä laitteista saataisiin keskenään ohjelmointia ajatellen riittävän samankaltaiset. Koska esimerkiksi särmäyspuristimen ja teollisuusrobottien valmistajat ovat kuitenkin 112922 4 käytännössä eri tahoja, ei tämä ratkaisu ole helposti toteuttavissa ilman laajamittaista standardointia. Kustannuksiltaan ja ajan käytöltään tämä ei ole nykytilanteessa järkevää.
5 Japanilaisesta patenttijulkaisusta JP03146225A tunnetaan menettely, jossa särmäyspuristimen taivutusohjelma ja särmäyspuristinta palvelevan teollisuusrobotin liikeohjelma muodostetaan kummatkin työstettävälle aihiolle laadittavan yhteisen ns. työsuunnitelman (engl. work data) perusteella. Operaattori muodostaa tämän erityiseen tietomuo-10 toon kirjoitettavan työsuunnitelman valitsemalla etukäteen määritetyistä perusmuodoista tarkoitukseen sopivia taivutuksia edustavia muotoja. Tämän jälkeen operaattori määrittelee perusmuodoissa kunkin kulman kulmatyypin, taivutusjyrkkyyden ja kulmien väliset etäisyydet valmistettavan kappaleen mukaan. Näitä valinnaisia perusmuotoja on esitetty 15 tarkemmin patenttijulkaisun JP03146225A kuvissa 5 ja 6. Operaattori määrittelee lisäksi kulmien työstämisjärjestyksen sekä antaa tarvittaessa lisämääreitä työstämistavoista sekä esimerkiksi materiaalivah-vuuksista.
20 Oheisessa kuvassa 1, joka vastaa tekstikäännöksillä varustettuna patenttijulkaisun JP03146225A kuvaa 1, on esitetty lohkossa 20 edellä mainitun työsuunnitelman WD syöttäminen "data inpuf-laitteena toimi-: valle tietojenkäsittelylaitteelle. Lohkosta 20 työsuunnitelma WD ohja- ; taan edelleen lohkoon 30 särmäyspuristimen 6 taivutusohjelman : 25 muodostamiseksi taittoehtojen muodostuslohkossa 31, ja erikseen ohjelmanmuodostuslohkoon 40 robotin 9 liikeohjelman muodostamiseksi. Näin muodostetut ohjelmat syötetään edelleen särmäyspuristimen servo-ohjaimelle 32 ja robotin ohjaimelle 13. Särmäyspuristimen 6 ja robotin 9 toimintojen koordinoimiseksi robotin ohjelmanmuodostus-30 lohko 40 ja särmäyspuristimen servo-ohjain 32 on järjestetty toisiinsa nähden tiedonsiirtoyhteyteen 34, jolloin mikäli särmäyspuristimen 6 suorittama ohjelma ylittää robotin 9 toimintojen nopeuden, voidaan särmäyspuristimen 6 ohjelman suoritusta servo-ohjaimessa 32 tarvittaessa hidastaa.
Vaikka patenttijulkaisussa JP03146225A esitetty menettely helpottaakin särmäyspuristimen taivutusohjelman ja robotin liikeohjelman 35 112922 5 muodostamista, perustuu menettely kuitenkin olennaisilta osiltaan siihen, että taivutusohjelman ja liikeohjelman laatiminen pohjautuu näitä varten erityiseen muotoon laaditun yhteisen työsuunnitelman WD hyväksikäyttöön. Käytännössä mainitun kaltaisen työsuunnitelman 5 laatiminen aiheuttaa merkittäviä rajoituksia ja ylimääräistä työtä.
Nyt käsillä olevan keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on esittää kokonaan uusi menetelmä särmäyspuristinta avustavan yhden tai useamman robotin liikeohjelman muodostamiseksi, jolla menetelmällä 10 vältetään tekniikan tason ratkaisuissa esiintyviä ja edellä selostettuja ongelmia. Keksinnön avulla on tarkoitus tehostaa robotin ohjelmointia siten, että robotisoidun särmäyspuristinsolun tapauksessa taloudellisesti kannattavasti valmistettavat sarjakoot pienenevät oleellisesti. Keksinnön erityisenä tarkoituksena on siten kehittää robotin ohjelmoin-15 tia siten, että uutta tuotetta varten tarvittavaa ohjelmointiaikaa voidaan merkittävästi lyhentää nykyisestä.
Näiden tarkoitusten toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 20 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön taustalla on keskeisenä se periaate, että tuotteen valmis-: tuksessa tarvittavat toimenpiteet on tarkoituksenmukaista kuvata nimenomaan särmäyspuristimen toimintoja ja ohjelmointimenettelyä 25 käyttäen. Särmäyspuristinta voidaan pitää ko. työstökonesolun primäärinä laitteistona, jonka toiminta (taivutusohjelma) pyritään ensisijaisesti optimoimaan ja jonka ehdoilla sitä palvelevan teollisuusrobotin tulee : toimia. Särmäyspuristimen taivutusohjelmaa laadittaessa tuotteelle suoritettaville taivutuksille määritetään automaattisesti mm. optimaa-. ·. 30 linen taivutusjärjestys, eli järjestys jossa aihiolle suoritettavat taivu tukset on nopeinta ja käytännöllisintä suorittaa.
Näin ollen erillisen, sekä särmäyspuristimelle että robotille yhteisen työsuunnitelman laatiminen tekniikan tason mukaisesti (JP03146225A) 35 ei ole ajankäytöllisesti eikä särmäyspuristimen toiminnan optimoinnin kannalta järkevää. Vastaavasti ei ole myöskään järkevää kehittää sekä
1 1 9 Q O O
I I L· J L·. L·.
6 särmäyspuristimelle että robotille yhteistä kokonaan uutta ohjelmointikieltä tai -ympäristöä.
Nyt käsillä olevan keksinnön olennaisena perusajatuksena on siten se, 5 että särmäyspuristinta avustavan robotin liikeohjelma muodostetaan automaattisesti särmäyspuristimen taivutusohjelmaa varten syötettävien tietojen ja taivutusohjelmaa varten määritettävän ja optimoitavan taivutusjärjestyksen perusteella. Tämä mahdollistaa siten sen, että työstökonesolusta vastaavan henkilön tarvitsee olennaisesti hallita 10 ainoastaan särmäyspuristimen ohjelmointia. Keksinnön avulla robotin liikeohjelma aikaansaadaan automaattisesti särmäyspuristimen ohjelmoinnin yhteydessä, jolloin uutta tuotetta varten tarvittava ohjelmointi-aika saadaan lyhenemään ja tuotanto vastaavasti tehostumaan. Robotin vaatima erillinen ohjelmointi jää siten olennaisesti kokonaan pois.
15
Keksintö mahdollistaa siten esimerkiksi sen, että aikaisemmin työntekijän avustama/käyttämä särmäyspuristinsolu on ohjelmoinnin kannalta tarkasteltuna helppo muuntaa robotisoiduksi soluksi, koska uusia tuotteita varten tarvittava solun ohjelmointi ei käytännössä juurikaan 20 muutu. Tuotteissa tapahtuvat muutokset vaativat olennaisesti ainoastaan särmäyspuristimen uudelleen ohjelmointia ja robotin tarvitsemat liikeohjelmat muodostetaan tämän perusteella automaattisesti.
Keksintö perustuu siihen oivallukseen, että särmäyspuristimen taivu-25 tusohjelmaa muodostettaessa on käytettävissä olennaisesti jo kaikki : robotin liikeohjelman muodostamisessa tarvittavat tiedot. Keksinnön ; mukaisesti nämä tiedot kerätään särmäyspuristimen taivutusohjelman : muodostamisen yhteydessä ja siirretään edelleen sopivassa muodossa robotin liikeohjelmassa käytettäviksi, jolloin robotti toteuttaa automaat-30 tisesti liikeradan, jota käyttäen taivutusohjelman mukaiset taivutukset voidaan kohteelle suorittaa. Robotin liikeohjelma saadaan näin myös luontevasti synkronoitua särmäyspuristimen suorittaman taivutusohjelman kanssa. Keksinnön merkittävänä etuna on se, että koska taivutusohjelmaa muodostettaessa on määritetty aihiolle suoritettavien tai-35 vutusten optimaalinen suoritusjärjestys, siirtyy tämä tieto automaattisesti myös robotin liikeohjelmaan.
112922 7
Muutettaessa särmäyspuristimen ja robotin muodostamassa työstö-konesolussa särmäyspuristimen taivutusohjeinpa uutta tuotetta varten, saadaan keksinnön avulla myös robotille muodostettua uusi liikeoh-jelma ko. tuotetta varten helposti ja nopeasti.
5
Keksinnön mukaisesti robotin liikeohjelmaa varten tarvittavista tiedoista muodostetaan ns. taivutustietotaulukko BLT (engl. Bend Line Table), lyhyemmin BLT-taulukko, joka ilmaisee työstettävälle aihiolle särmäyspuristimella suoritettavien taivutusten taivutuslinjat ja niiden sijainnin ja 10 asennon koordinaatistossa, jonka origona toimii aihion keskipiste. Tämä BLT-taulukko asetetaan edelleen käytettäväksi särmäyspuristinta avustavan yhden tai useamman robotin liikeohjelmien muuttujana. BLT-taulukon sisältämien tietojen päivittyessä taivutusohjelmaa muutettaessa, siirtyvät muutokset automaattisesti näin myös liikeoh-15 jelman käyttöön.
Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa robotin liikeohjelmaa muodostettaessa robotin tartuntapisteet kohteena olevasta levystä määritetään BLT-taulukon sisältämien tietojen perusteella siten, että 20 yhdellä tartunnalla voidaan suorittaa mahdollisimman monta peräkkäistä taivutusta robotin otetta vaihtamatta. Tämä nopeuttaa olennaisesti tuotantosolun toimintaa tuotantokäytössä ja parantaa siten tuotannon kannattavuutta.
: 25 Keksinnön avulla vältytään kalliiden robotin etäohjelmoinnissa tarvitta vien ohjelmien hankkimiselta ja robotisoidun työstökonesolun käyttäjiä ei myöskään ole tarpeen kouluttaa useisiin erilaisiin ohjelmointi- ja käyttöympäristöihin. Käyttäjän tulee olennaisesti tuntea ainoastaan särmäyspuristimen ohjelmointia, ja robotin tarvitsemat ohjelmat 30 voidaan muodostaa automaattisesti särmäyspuristimelle laaditun taivutusohjelman perusteella.
Keksintö mahdollistaa myös sen, että robotisoitu särmäyspuristinsolu voidaan koostaa aina kulloiseenkin tarkoitukseen parhaiten soveltu-35 vasta särmäyspuristimesta ja teollisuusrobotista. Samaa särmäyspu-ristintyyppiä palveleva robottityyppi voidaan valita eri sovelluksissa eri 8 110000 I I L. S 4~ L.
tavoin ilman että se aiheuttaa käyttäjille tarvetta opiskella erityisesti ko. robottiin liittyviä ohjelmointitapoja.
Keksintö ja sen erilaisten suoritusmuotojen edut käyvät alan ammatti-5 miehelle paremmin selville seuraavasta yksityiskohtaisemmasta selityksestä. Selityksessä viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää erästä tekniikan tason mukaista ratkaisua särmäyspu-ristinsolun ohjelmoinnissa, 10 kuva 2 esittää periaatteellisesti erästä numeerisesti ohjatun särmäyspuristimen ja numeerisesti ohjatun robotin muodostamaa särmäyspuristinsolua, 15 kuva 3 esittää periaatteellisena lohkokaaviona särmäyspuristimen lii-keohjelman muodostamista ja sen yhteydessä tapahtuvaa keksinnön mukaisen taivutustietotaulukon muodostamista, kuva 4 esittää periaatteellisena lohkokaaviona keksinnön mukaisen 20 robotin liikeohjelman rakennetta sekä taivutustietotaulukon asettamista liikeohjelman muuttujaksi, : kuva 5 esittää periaatteellisesti levymäistä aihiota keskityspöydällä sekä keksinnön mukaista koordinaatistoa, ja : 25 : kuva 6 esittää periaatteellisesti erästä robotin tarttujaa, sen dimensi oita sekä työkalupisteen eräitä mahdollisia sijainteja.
Kuvaa 1 on jo aiemmin selostettu tekniikan tason käsittelyn yhtey-30 dessä.
Kuvassa 2 on esitetty periaatteellisesti eräs robotisoitu särmäyspuris-tinsolu ja siinä käytettävät numeerisesti ohjattu särmäyspuristin 6 ja sitä palveleva robotti 9. Särmäyspuristin 6 käsittää olennaisina osinaan 35 ylätyökalun 11 ja alatyökalun 12. Robotti 9 on varustettu tarttujalla 10. Särmäyspuristimen 6 NC-ohjain 1000 ja robotin 9 NC-ohjain 2000 on järjestetty keskenään tiedonsiirtoyhteyteen 1100, jonka avulla taivutus- 112922 9 ohjelman 100 ja liikeohjelman 200 suoritus mainituissa NC-ohjaimissa 1000,2000 on synkronoitavissa keskenään ajallisesti.
Taivutusohjelman 100 muodostamiseksi suoritetaan seuraavat 5 kuvassa 3 periaatteellisena lohkokaaviona esitettävät vaiheet 101 -104.
Ensimmäisessä vaiheessa 101 tallennetaan muistiin työstettävän aihion materiaalia, lähtödimensioita tai vastaavia ominaisuuksia kuvaavia aihioparametrejä ja aihiolle särmäyspuristimella 6 suoritettavia 10 taivutuksia kuvaavia taivutusparametrejä.
Toisessa vaiheessa 102 käyttäen hyväksi ensimmäisessä vaiheessa 101 tallennettuja aihio- ja taivutusparametreja määritetään taivutusta-pahtumaa simuloimalla tai vastaavalla tavalla aihiolle särmäyspuristi-15 mella 6 suoritettavien taivutusten optimoitua suoritusjärjestystä, ns. taivutusjärjestystä.
Kolmannessa vaiheessa 103 tallennetaan ensimmäisestä 101 ja toisesta 102 vaiheesta saatavaa tietoa välituloksena tietomuotoon, joka 20 on sopivimmin valittu taivutustapahtuman graafisen esityksen tietokoneella tai vastaavalla mahdollistavaksi.
; : Neljännessä vaiheessa 104 kolmannessa vaiheessa tallennettu väli- • · j tulos muunnetaan särmäyspuristimen 6 varsinaiseksi taivutusohjel- 25 maksi 100, joka voidaan suorittaa särmäyspuristimen 6 NC-ohjaimessa 1000 tai vastaavassa.
Edellä mainitut vaiheet 101-104 voidaan sinänsä tunnetulla tavalla suorittaa joko etäohjelmointina erillisessä PC-tietokoneessa tai muussa 30 tietojenkäsittelylaitteessa, johon aihiota koskevat tiedot (aihioparametrit ja taivutusparametrit) on syötetty manuaalisesti, tai mainitut tiedot on esimerkiksi siirretty digitaalisessa muodossa suoraan kohteelle laaditusta CAD-suunnitelmasta (engl. Computer Aided Design).
35 Vaiheet 101-104 voidaan suorittaa myös riittävän kehittyneessä särmäyspuristimen NC-ohjaimessa 1000, kuten esimerkiksi Delem DA-69 ohjaimessa (Delem, Alankomaat). Mainittu ohjaintyyppi pystyy
Λ 1 O O O O
I I L J /- C
10 simuloimaan valmistettavalle kappaleelle suoritettavat taivutukset ohjaimeen syötettyjen tai siihen siirrettyjen aihioparametrien ja taivu-tusparametrien perusteella. Simuloinnissa määritetään käyttäjän avustamana optimaalinen taivutusjärjestys ja simuloinnin tulokset 5 tallennetaan välituloksena tiedostoksi, joka soveltuu esitettäväksi graafisesti NC-ohjaimen 1000 näytöllä. Tätä välitulosta käyttäen NC-ohjain muodostaa lopullisen taivutusohjelman 100.
Nyt käsillä olevan keksinnön mukaisesti robotin 9 liikeohjelman muo-10 dostamisessa tarvittavat tiedot kerätään automaattisesti edellä esitettyjen vaiheiden 101-104 yhteydessä ja siirretään edelleen sopivassa muodossa robotin 9 liikeohjelmassa käytettäviksi.
Tarkemmin ilmaistuna tämä tapahtuu siten, että kuvassa viidennessä 15 vaiheessa 105 analysoidaan automaattisesti kolmannen vaiheen 103 välitulosta ja/tai neljännen vaiheen 104 taivutusohjelmaa 100 ja tämän analyysin perusteella muodostetaan taivutustietotaulukko BLT, joka BLT-taulukko ilmaisee aihiolle särmäyspuristimella 6 suoritettavien taivutusten taivutuslinjat ja niiden sijainnin ja asennon koordinaatis-20 tossa, jonka origona toimii aihion keskipiste. Kuudennessa vaiheessa 106 BLT-taulukko asetetaan edelleen käytettäväksi särmäyspuristinta 6 avustavan yhden tai useamman robotin 9 liikeohjelmien 200 muuttujana.
25 Yksittäisellä taivutuslinjalla tarkoitetaan sitä työstettävän : aihion/kappaleen linjaa, joka linja asetetaan pituussuunnassa yhden suuntaiseksi särmäyspuristimen pitkänomaisten taivutustyökalujen 11,12 kanssa ja edelleen niiden väliin, ja jota taivutuslinjaa pitkin kohdetta taivutetaan taivutustyökalujen 11,12 puristuksessa halutulla 30 tavalla
Koska särmäyspuristimella 6 työstettävä aihio voi olla varsin epäsymmetrisen muotoinen, määritetään aihiolle sopivimmin ns. aihioneliö, jolla tarkoitetaan pienintä mahdollista 2-ulotteista nelikulmiota, jonka 35 sisään aihio sopii. Tämän aihioneliön keskipiste, aihiokeskipiste, toimii 2-ulotteisen BLT-taulukon yhteydessä käytettävän koordinaatiston origona. Tätä koordinaatistoa käyttäen määritetään mm. aihiolle suoritet- 112922 11 tavien taivutusten taivutuslinjojen sijainti sekä myös robotin 9 aihioon kiinni tarttuessaan käyttämien tartuntapisteiden sijainti.
Kuvassa 5 on periaatteellisesti esitetty levymäinen aihio keskityspöy-5 dällä 500, jonka avulla voidaan määrittää robotin 9 ensimmäisen tartuntapisteen paikka sinänsä tunnetulla tavalla aihion ulkomittoihin nähden. Kuvaan 5 on merkitty myös keksinnön mukainen aihiokeski-piste AKP. Taivutustietotaulukon laatimisessa käytettävän koordinaatiston positiivinen X-akseli on aihiokeskipisteestä AKP kohti sivua A, ja 10 positiivinen Y-akseli on vastaavasti aihiokeskipisteestä AKP kohti sivua sivua B.
BLT-taulukossa ilmoitetaan mitta ja kulma-arvoja siitä, missä ja millaisessa asennossa kukin taivutuslinja sijaitsee mainitussa koordinaatis-15 tossa, jonka origona toimii aihiokeskipiste AKP.
BLT-taulukossa annetaan aihion jokaisesta taivutusjärjestyksessä peräkkäisestä taivutuslinjasta sopivimmin seuraavanlaisia tietoja: 20 1. X-suuntainen etäisyys aihiokeskipisteestä AKP ko. taivutuslin- jan keskipisteeseen 2. Y-suuntainen etäisyys aihiokeskipisteestä AKP ko. taivutuslin-jan keskipisteeseen 3. Ko. taivutuslinjan pituus 25 4. Taivutettavan särmän pituus 5. Taivutettava kulma 6. Aihioneliön sivu (A,B,C tai D), jolle ko. taivutus tehdään 7. Ko. taivutuslinjan kiertymä Z-akselin ympäri (vino taivutus tai monikulmainen kappale) 30 8. Särmäyspuristimen 6 työkalujen 11,12 suuntainen asema, johon ko. taivutuslinjan keskipiste tulee viedä BLT-taulukko on siten esimerkiksi 8x10 matriisi, jossa vaakasarakkeet (8 kpl) ovat ylläkuvattujen kohtien 1-8 mukaisia tietoja ja pystysarak-35 keet (10 kpl) ovat aihiolle peräkkäin suoritettavia eri taivutuksia. Matriisin koko voi luonnollisesti olla myös joku muu sen mukaan, mitä tietoja 12 1ίοοοο ja kuinka monta peräkkäistä taivutusta BLT-taulukolla BLT halutaan kerralla kattaa.
Kuvassa 4 on esitetty periaatteellisena lohkokaaviona keksinnön 5 mukaisen robotin liikeohjelman 200 rakennetta sekä BLT-taulukon asettamista liikeohjelman 200 muuttujaksi. Liikeohjelma 200 käsittää sopivimmin aihiokohtaisen pääohjelman 201, joka käsittää edelleen yhden tai useampia aliohjelmia 202.
10 Seuraavassa esitellään tarkemmin eräitä keksinnön kannalta keskeisiä aliohjelmia 202, sekä niiden suorittamia toimintoja.
Ote-aliohielma 15 Kuva 6 esittää periaatteellisesti erästä robotin käsivarren ranteeseen 600 kiinnitettävää tarttujaa 10, sen dimensioita sekä tarttujalle 10 määritetyn ns. työkalupisteen eräitä mahdollisia sijainteja TCP1.TCP2. Tarttuja 10 on varustettu tyypillisesti imukupeilla 700 tartuntaotteen saamiseksi aihiosta.
20
Ote-aliohjelma laskee tarttujan 10 dimensioista X1,X2,Y2,Y1 sekä aihiosta kiinni otettaessa käytettävän työkalupisteen sijainnista TCP1 • : : järjestelmään syötettyjen tietojen sekä BLT-taulukon tietojen perus teella sen, kuinka monta taivutusta voidaan tehdä tietyllä yhdellä robo-25 tin 9 otteella.
Ote määritellään tilanteena, jossa työkalupiste TCP1 siirretään kuvassa 5 esitetyssä koordinaatistossa aihiolle määritettyyn tiettyyn tartunta-pisteeseen, jossa aihio edelleen poimitaan tarttujan 10 otteeseen.
30
Ote-aliohjelma tutkii sitä, osuuko tarttuja 10 tietyllä otteella, eli tietyllä tartuntapisteen sijoittelulla jollekin BLT-taulukossa määritellylle taivu-tuslinjalle tai sen jatkeelle. Ote-aliohjelmassa voidaan “sommitella” tarttujaa 10 eri kohtiin aihiota neljässä eri kulmassa. Ohjelma valitsee 35 kokeilemistaan tartuntapisteistä käytettäväksi sen, jolla se pystyy tekemään suurimman määrän peräkkäisiä BLT-taulukon määrittämiä 112922 13 taivutuksia. Ohjelma antaa palautuksena valitun tartuntapisteen sekä tällä tartunnalla peräkkäin suoritettavien taivutusten lukumäärän.
Tämän tiedon perusteella järjestelmä tekee mainitun määrän taivutuk-5 siä, vie aihion esimerkiksi erilliselle otteenvaihtopöydälle, määrittelee seuraavaksi käytettävän uuden tartuntapisteen ja sillä suoritettavien taivutusten määrän, ja suorittaa otteenvaihdon ja ko. taivutukset. Jokaisen tartunnan jälkeen talletetaan muistiin tarttujan 10 työkalu-pisteen TCP1 sijainti aihiokeskipisteen AKP suhteen.
10
Paikoitus-aliohjelma
Paikoitus-aliohjelman tarkoituksena on siirtää aihiolle seuraavaksi suoritettavan taivutuksen taivutuslinja särmäyspuristimen 6 työkalujen 15 11,12 väliin.
Paikoitus-aliohjelma toimii BLT-taulukon sisältämien tietojen perusteella. Paikoitusta varten tarttujan 10 työkalupisteen sijainti määritellään aluksi uudelleen tarttujan 10 ulkopuolella, tyypillisesti robotin 9 20 ranteeseen nähden tarttujan 10 etupuolella sijaitsevaan pisteeseen TCP2, joka määritetään vastaamaan aihiolle seuraavaksi suoritettavan taivutuksen taivutuslinjan keskipistettä. Tarttujan 10 ote aihiosta säilyy ; em. koordinaatiston muutos (TCP1->TCP2) suoritettaessa edelleen samana, joka määritettiin aihion tartuntapisteen ja työkalupisteen TCP1 : 25 avulla ote-aliohjelmassa.
Siirrettäessä nyt työkalupiste TCP2 särmäyspuristimen 6 työkalujen 11,12 väliin, siirretään samalla taivutuslinja oikeaan paikkaan taivutuksen suorittamiseksi.
30
Tieto koordinaatiston muutoksesta pisteestä TCP1 pisteeseen TCP2 ja suhteessa aihiokeskipisteeseen AKP tallennetaan järjestelmän muistiin. Robotin 9 ohjauksen kannalta on edullista määritellä työkalupisteen TCP2 sijainti edellä selostetulla tavalla paikoituksen ajaksi taivu-35 tuslinjan keskelle, koska tällöin mainittua työkalupistettä TCP2 voidaan käyttää suoraan apuna käskettäessä robottia siirtämään taivutuslinja särmäyspuristimella 6 taivutusta varten oikeaan paikkaan.
14 λ 1 n o o I 1Il
Keksinnölle ominaista on se, että automaattiseen paikoitukseen käytetään aina samaa paikoitus-aliohjelmaa. Tämä ohjelma käyttää BLT-taulukkoa ja käyttäjä ei pysty muokkaamaan tämän ohjelman liikera-5 toja.
Käyttäjän on kuitenkin mahdollista määrittää paikoitus-aliohjelmaa varten tarvittaessa parametrejä, joiden avulla määritellään sitä, miten automaattisesti ohjelma toimii. Käyttäjä voi esimerkiksi asettaa ehdon 10 siitä, että robotti 9 pysähtyy tiettyyn paikoituspisteeseen lähelle särmäyspuristimen työkaluja 11,12 ennen aihion/taivutuslinjan viemistä mainittujen työkalujen väliin. Käyttäjä voi tällöin tarpeen mukaan tarkastaa liikeohjelman 200 oikean toiminnan ja/tai opettaa/hienosäätää aihion lopullisen paikoituspisteen sijainnin työkalujen 11,12 välissä.
15
Seuranta-aliohjelma
Seuranta-aliohjelma huolehtii taivutuslinjalle suoritettavan taivutuksen aikana aihion (levyn) seurannasta, eli siitä että robotti 9 liikkuu mukana 20 aihion taipuessa särmäyspuristimen 6 työkalujen 11,12 välisessä puristuksessa. Ensimmäisenä tämä ohjelma tallettaa pisteen mihin robotti 9 on paikoitettu, tämä piste talletetaan sopivimmin särmäyspuristimen 6 alatyökaluun 12 luodussa käyttäjäkoordinaatistossa, mainitun pisteen koordinaatit ilmoitetaan särmäyspuristimen 6 alatyökalun 12 suhteen. 25 Seuraavaksi annetaan särmäyspuristimelle 6 puristuskomento, ja odotetaan niin kauan että särmäyspuristimelta 6 tulee tieto siitä, että ylätyökalu 11 koskettaa taivutettavaa aihioita. Tämän jälkeen aloitetaan särmäyspuristimen 6 varsinainen aihioita taivuttava työliike.
30 Särmäyspuristimen 6 ylätyökaluun 11 yhteydessä olevaan ns. yläpalk-kiin on sopivimmin kytketty erillinen paikka-anturi, josta robotti 9 saa tiedon yläpalkin ja ylätyökalun 11 asemasta. Tämän tiedon perusteella robotti 9 laskee särmäyspuristimeen 6 luodulle käyttäjäkoordinaatistolle uuden aseman, laskee sitä yläpalkin/ylätyökalun liikkeen verran alas-35 päin sekä laskee sen miten paljon koordinaatisto on kääntynyt. Tämän jälkeen liikutetaan robotin 9 tarttujan 10 työkalupiste alkuperäiseen pisteeseen tässä muuttuneessa käyttäjäkoordinaatistossa. Tällä tavoin 15 1 Λ 9 O O 9 I I L . J L· i.
robotti 9 hoitaa itse liikeratojen laskennan, mahdolliset robotin 9 ranteen asennon konfiguraatioiden muutokset ja vastaavat toimenpiteet.
Keksintö ei kuitenkaan ole rajoittunut ainoastaan sellaisiin suoritus-5 muotoihin, joissa robotti 9 pitää kiinni aihioista taivutuksen aikana aihion liikettä edellä selostetulla tavalla seuraten. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa hyödynnetään sitä, että aihion ollessa särmäyspuristimen työkalujen 11,12 otteessa säilyy aihion asema tunnettuna aihion ollessa paikoillaan tai myös aihiota taivutettaessa. Jälkimmäisessä 10 tapauksessa aihion asentoa voidaan määrittää ylätyökalun 11 asemaa mittaavan anturin avulla samalla tavoin kuin määritettäessä robotin 9 liikerataa sen pitäessä kiinni aihioista taivutuksen aikana. Särmäyspuristimen 9 ote aihiosta vastaa siis eräällä tavalla keskityspöydän toimintaa ja mahdollistaa sen, että robotti 9 voi nyt tarvittaessa siirtää 15 otettaan aihion ollessa särmäyspuristimen 6 otteessa. Suoritettaessa otteenvaihto samanaikaisesti kun särmäyspuristin 6 työstää aihiota säästetään aikaa, koska robotin 9 ei tarvitse mainittua toimenpidettä varten siirtää aihiota esimerkiksi erilliselle otteenvaihtopöydälle. Otteenvaihto voidaan suunnitella automaattisesti ote-aliohjelmaa tai 20 vastaavaa käyttäen tai otteenvaihto voidaan määritellä tapahtuvaksi myös käyttäjän toimesta.
Robotin liikeohjelman pääohjelma 201 ja aliohjelmat 202, kuten esimerkiksi ote-, paikoitus- ja seuranta-aliohjelmat toteutetaan sopivimmin 25 robotin 9 NC-ohjaimessa 2000 esimerkiksi KAREL-ohjelmointikieltä käyttäen. Eräs tarkoitukseen soveltuva robotin NC-ohjaintyyppi on esimerkiksi FANUC R-J3 (FANUC Robotics, Japan).
»
Muita tarvittavia aliohjelmia voivat olla esimerkiksi poiminta aihiolavalta 30 tai vastaavalta kuljetusalustalta, aihion keskitys keskityspöydällä (kuva 5), kaksoislevyn tunnistus, ja käsitellyn aihion lavaus kuljetusalustalle.
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa suoritusmuodossa edellä kuvassa 3 esitetyt vaiheet 101-104 on järjestetty suori-35 tettaviksi särmäyspuristimen NC-ohjaimessa 1000 (esim. Delem DA-69). Särmäyspuristimen NC-ohjain 1000 lähettää tiedostona BLT-tau-lukon muodostamisessa tarvittavat tiedot robotin NC-ohjaimelle 2000 16 1 1 o o o o I I £. .· Λ- (esim. FANUC R-J3). Robotin NC-ohjain on varustettu ohjelmilla, jotka muodostavat mainitun NC-ohjaimen muistiin BLT-taulukon ja edelleen robotin liikeohjelmalla 200, joka hyödyntää mainittua taulukkoa edellä esitetyllä tavalla. Keksintö ei kuitenkaan ole rajoittunut vain tähän suori-5 tusmuotoon, vaan keksinnön mukaisen menetelmän eri vaiheet voi olla järjestetty suoritettaviksi myös muissa tarkoitukseen soveltuvissa tietojenkäsittelylaitteissa.
Keksinnön edellä esitettyjen suoritusmuotojen piirteitä eri tavoin yhdis-10 telemällä voidaan aikaansaada erilaisia keksinnön suoritusmuotoja, jotka ovat keksinnön hengen mukaisia. Tämän vuoksi edellä esitettyjä esimerkkejä ei tule tulkita keksintöä rajoittavasti, vaan keksinnön suoritusmuodot voivat vapaasti vaihdella jäljempänä patenttivaatimuksissa esitettyjen keksinnöllisten piirteiden puitteissa.
15
Alan ammattimiehelle on esimerkiksi selvää, että yhtä särmäyspuristinta voi tarvittaessa palvella yhtä aikaa useampikin robotti, joille kullekin oma liikeohjelma voidaan määrittää keksinnön mukaisesti. Yksi robotti voi edelleen käsittää myös useampia tartuntaelimiä, joille kaikille 20 tartuntaelimille tartuntapisteiden paikat voidaan tarvittaessa määrittää erikseen.
; : : Edelleen on mahdollista, että robotti voi irrottaa otteensa kohteelle : : särmäyspuristimessa tehtävän taivutuksen aikana esimerkiksi siirtääk- : : 25 seen otetta valmiiksi seuraavaa taivutusta varten. On myös mahdol- lista, että tietyn yksittäisen taivutuksen suorittaminen vaatii robotin ot- teen siirtämistä kesken taivutuksen toiseen tartuntapisteeseen taivutuksen loppuun saattamiseksi.
»
' ) I

Claims (9)

112922 17
1. Menetelmä numeerisesti ohjattavan särmäyspuristimen (6) ja sitä avustavan yhden tai useamman robotin (9) muodostaman työstö-5 konesolun ohjauksessa, joka menetelmä käsittää ainakin seuraavat vaiheet — ensimmäisen vaiheen (101), jossa tallennetaan muistiin työstökonesolussa työstettävän aihion materiaalia, lähtödi-mensioita tai vastaavia ominaisuuksia kuvaavia aihiopara- 10 metrejä ja aihiolle särmäyspuristimella (6) suoritettavia tai vutuksia kuvaavia taivutusparametrejä, — toisen vaiheen (102), jossa hyödyntäen ensimmäisessä vaiheessa (101) tallennettuja parametreja määritetään taivutus-tapahtumaa simuloimalla tai vastaavalla tavalla aihiolle sär- 15 mäyspuristimella (6) suoritettavien taivutusten optimoitua suoritusjärjestystä, ns. taivutusjärjestystä, — kolmannen vaiheen (103), jossa tallennetaan ensimmäisestä (101) ja toisesta vaiheesta (102) saatavaa tietoa välituloksena tietomuotoon, joka on sopivimmin valittu taivutustapah- 20 tuman graafisen esityksen mahdollistavaksi, — neljännen vaiheen (104), jossa kolmannessa vaiheessa (103) tallennettu välitulos muunnetaan särmäyspuristimen (6) NC- i ohjaimen (1000) tai vastaavan taivutusohjelmaksi (100), • tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi ainakin • 25 — viidennen vaiheen (105), jossa kolmannen vaiheen (103) väli- ; tulosta ja/tai neljännen vaiheen (104) taivutusohjelmaa (100) : analysoimalla muodostetaan taivutustietotaulukko (BLT), joka [ taulukko ilmaisee aihiolle särmäyspuristimella (6) suoritetta vien taivutusten taivutuslinjat ja niiden sijainnin ja asennon 30 koordinaatistossa (Χ,Υ,Ζ), jonka origona toimii työstettävän ; * aihion aihiokeskipiste (AKP), ja — kuudennen vaiheen (106), jossa taivutustietotaulukko (BLT) ; asetetaan käytettäväksi särmäyspuristinta (6) avustavan yh- • den tai useamman robotin (9) liikeohjelmien (200) tai vastaa- 35 vine muuttujana tai vastaavana. 18 λ -ionon I I L· J /- i-
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ai-hiokeskipisteeksi (AKP) valitaan aihioneliön keskipiste, jolla aihioneli-öllä tarkoitetaan pienintä mahdollista 2-ulotteista nelikulmiota, jonka sisään käsiteltävä aihio sopii. 5
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että taivutustietotaulukossa (BLT) annetaan aihion jokaisesta taivutus-järjestyksessä peräkkäisestä taivutuslinjasta yksi tai useampia seuraa-vassa lueteltuja tietoja: 10. koordinaatiston (Χ,Υ,Ζ) X-suuntainen etäisyys aihiokeskipisteestä (AKP) ko. taivutuslinjan keskipisteeseen, — koordinaatiston (Χ,Υ,Ζ) Y-suuntainen etäisyys aihiokeskipisteestä (AKP) ko. taivutuslinjan keskipisteeseen, — ko. taivutuslinjan pituus, 15. taivutettavan särmän pituus, — taivutettava kulma, — aihioneliön sivu (A,B,C,D) jolle ko. taivutus tehdään, — ko. taivutuslinjan kiertymä Z-akselin ympäri, — särmäyspuristimen (6) työkalujen (11,12) suuntainen asema, jo- 20 hon ko. taivutuslinjan keskipiste tulee taivutusta varten viedä
4. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aihiota käsittelevän yhden tai useamman robotin (9) : aihiosta kiinniottamien otteiden eli tartuntapisteiden kokonaismäärää 25 minimoidaan sommittelemalla yksittäinen tartuntapiste aihiolle siten, että mainitun tartuntapisteen avulla voidaan sopivimmin suorittaa use-i ampaa taivutuslinjaa vastaavia peräkkäisiä taivutuksia.
5. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että robotin (9) pitäessä kiinni aihiosta taivutuksen aikana siirretään ja/tai käännetään koordinaatistoa (Χ,Υ,Ζ) aihiota taivuttavan työliikkeen mukana ja robottia (9) liikutetaan samalla näin muuttuvassa koordinaatissa kohti taivutuksen alkuhetkeä vastaavaa : pistettä. 35
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koordinaatiston taivutuksen aikana tapahtuvaa siirtymistä ja/tai kään- 112922 19 tyrnistä määritetään mittaamalla särmäyspuristimen (6) ylätyökalun (11) asemaa suhteessa alatyökaluun (12).
7. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että robotti (9) vaihtaa otteensa tartuntapisteestä toiseen aihion ollessa särmäyspuristimen (6) työkalujen (11,12) välisessä otteessa.
8. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että menetelmän ensimmäinen (101), toinen (102), kolmas (103) ja neljäs (104) vaihe suoritetaan särmäyspuristimen (6) NC-ohjaimessa (1000) tai vastaavassa ja menetelmän viides (105) ja kuudes (106) vaihe suoritetaan robotin tai robottien (9) NC-ohjaimessa (2000) tai vastaavassa. 15
9. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että robottia (9) ohjaavan liikeohjelman (200) automaatiotaso asetetaan käyttäjän toimesta. 112922 20
FI20021155A 2002-06-14 2002-06-14 Menetelmä työstökonesolun ohjauksessa FI112922B (fi)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021155A FI112922B (fi) 2002-06-14 2002-06-14 Menetelmä työstökonesolun ohjauksessa
CA002489381A CA2489381A1 (en) 2002-06-14 2003-06-12 A method in the control of a machine tool cell
PCT/FI2003/000464 WO2003106065A1 (en) 2002-06-14 2003-06-12 A method in the control of a machine tool cell
AU2003232278A AU2003232278A1 (en) 2002-06-14 2003-06-12 A method in the control of a machine tool cell
US10/517,649 US20050256606A1 (en) 2002-06-14 2003-06-12 Method in the control of a machine tool cell
EP03759987A EP1513629A1 (en) 2002-06-14 2003-06-12 A method in the control of a machine tool cell

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021155 2002-06-14
FI20021155A FI112922B (fi) 2002-06-14 2002-06-14 Menetelmä työstökonesolun ohjauksessa

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20021155A0 FI20021155A0 (fi) 2002-06-14
FI20021155A FI20021155A (fi) 2003-12-15
FI112922B true FI112922B (fi) 2004-02-13

Family

ID=8564153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20021155A FI112922B (fi) 2002-06-14 2002-06-14 Menetelmä työstökonesolun ohjauksessa

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20050256606A1 (fi)
EP (1) EP1513629A1 (fi)
AU (1) AU2003232278A1 (fi)
CA (1) CA2489381A1 (fi)
FI (1) FI112922B (fi)
WO (1) WO2003106065A1 (fi)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1817707B1 (en) * 2004-10-25 2009-10-21 Alcoa Inc. Virtual programming of formed component trajectories
JP4504228B2 (ja) * 2005-03-01 2010-07-14 川崎重工業株式会社 ロボットの制御装置および制御方法
DE102005060763A1 (de) * 2005-12-16 2007-06-21 Klingel, Hans, Dr. Ing. e.h. Biegemaschine
US8078305B2 (en) * 2007-03-23 2011-12-13 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. Numerical control arrangement
EP2590040B1 (en) * 2011-11-04 2014-05-28 Nivora IP B.V. Method and device for aiding in manual handling of a work piece during machining
US9804593B1 (en) * 2014-12-12 2017-10-31 X Development Llc Methods and systems for teaching positions to components of devices
WO2016192768A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-08 Abb Schweiz Ag Robot system for synchronizing the movement of the robot arm
CN106393066A (zh) * 2016-10-19 2017-02-15 上海发那科机器人有限公司 一种使用机器人实现折弯跟踪的方法
JP6640816B2 (ja) * 2017-11-01 2020-02-05 ファナック株式会社 加工システム
US11429762B2 (en) 2018-11-27 2022-08-30 Amazon Technologies, Inc. Simulation orchestration for training reinforcement learning models
US11455234B2 (en) * 2018-11-21 2022-09-27 Amazon Technologies, Inc. Robotics application development architecture
US11836577B2 (en) 2018-11-27 2023-12-05 Amazon Technologies, Inc. Reinforcement learning model training through simulation
CN109675983A (zh) * 2018-12-20 2019-04-26 北京计算机技术及应用研究所 一种折弯机压力精确控制的装置
JP7060540B2 (ja) * 2019-04-03 2022-04-26 ファナック株式会社 加工制御システム及び加工システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2211002B (en) * 1987-12-15 1992-01-08 Amada Co Ltd Device and method for controlling a manipulator for a plate bending machine
JPH03146225A (ja) * 1989-10-31 1991-06-21 Komatsu Ltd プレスブレーキシステムのプログラム作成装置
WO1991008869A1 (en) * 1989-12-18 1991-06-27 Amada Company, Limited Device for control of a robot manipulator for a metal sheet bending installation
US5642291A (en) * 1989-12-22 1997-06-24 Amada Company, Limited Of Japan System for creating command and control signals for a complete operating cycle of a robot manipulator device of a sheet metal bending installation by simulating the operating environment
JPH0459129A (ja) * 1990-06-29 1992-02-26 Daikin Ind Ltd プレスブレーキ・ロボット用動作プログラム作成方法およびその装置
JPH04158927A (ja) * 1990-10-18 1992-06-02 Daikin Ind Ltd プレスブレーキ・ロボット用ワーク持替プログラム作成方法およびその装置
JP2719095B2 (ja) * 1993-06-30 1998-02-25 株式会社アマダメトレックス 曲げ加工機におけるワーク供給、搬出装置
US5969973A (en) * 1994-11-09 1999-10-19 Amada Company, Ltd. Intelligent system for generating and executing a sheet metal bending plan
JP3741474B2 (ja) * 1996-02-23 2006-02-01 株式会社小松製作所 曲げ加工機における曲げ順番選定方法および選定装置
US5828575A (en) * 1996-05-06 1998-10-27 Amadasoft America, Inc. Apparatus and method for managing and distributing design and manufacturing information throughout a sheet metal production facility
JPH09295063A (ja) * 1996-05-08 1997-11-18 Amada Co Ltd 折曲げ加工機
EP1160024B1 (en) * 1999-01-13 2010-03-17 Amada Company, Limited Bending press system
JP2001242920A (ja) * 2000-03-01 2001-09-07 Amada Co Ltd 曲げ加工方法およびその装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003106065A1 (en) 2003-12-24
AU2003232278A1 (en) 2003-12-31
US20050256606A1 (en) 2005-11-17
EP1513629A1 (en) 2005-03-16
FI20021155A (fi) 2003-12-15
CA2489381A1 (en) 2003-12-24
FI20021155A0 (fi) 2002-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brunete et al. Hard material small-batch industrial machining robot
EP1936458B1 (en) Device, method, program and recording medium for robot offline programming
FI112922B (fi) Menetelmä työstökonesolun ohjauksessa
US9207668B2 (en) Method of and apparatus for automated path learning
JP4130703B2 (ja) 作業領域操作方法及びベンディングプレス機に隷属するロボット
DK2285537T3 (en) Device and method for computer-assisted generation of a manipulatorbane
CN202336657U (zh) 机器人型钢切割系统
CN104457566A (zh) 一种无须示教机器人系统的空间定位方法
US20060152533A1 (en) Program robots with off-line design
CN109333521B (zh) 一种钣金折弯机器人折弯示教点坐标智能生成方法
JP2003114706A (ja) 多関節汎用ロボットモデルの表示システム
Devadass et al. Adaptive haptically informed assembly with mobile robots in unstructured environments
Dimic et al. VIRTUAL ENVIRONMENT IN CONTROL AND PROGRAMMING SYSTEM FOR RECONFIGURABLE MACHINING ROBOT.
EP0830921B1 (en) A method for handling metal sheets in a working area comprising a machine tool and a robot
Bulej et al. Simulation of manipulation task using iRVision aided robot control in Fanuc RoboGuide software
CN115423656A (zh) 一种机器人协同作业可视化仿真示教系统和方法
CN113681574A (zh) 一种面向钣金折弯的机器人三维可视化仿真与离线编程系统
Ngo Using HSV-based Approach for Detecting and Grasping an Object by the Industrial Mechatronic System
Lee et al. A study of the design, manufacture and remote control of a pneumatic excavator
Pulkkinen et al. 2D CAD based robot programming for processing metal profiles in short series manufacturing
JP7276359B2 (ja) 動作指令生成装置、機構制御システム、コンピュータプログラム、動作指令生成方法及び機構制御方法
KR940003090B1 (ko) 산업용 로보트의 오프-라인 교시방법
Uhrhan et al. User oriented robot programming in a bending cell
Hatam et al. Real Time Wireless Monitoring and Controlling of 3-D Single Point Incremental Tool
CN115319754A (zh) 机器人与激光传感器手眼标定方法及装置