Laser Cutting

はじめに

このセクションでは、ロボットのシミュレーションとオフラインプログラミングのための基本的なプロジェクトをRoboDKで作成する方法を説明します。この例では、Fusion 360とRoboDKを使用して、レーザー切断アプリケーション用にMotomanロボットをシミュレーションし、プログラミングします。

2つの異なる方法を選択できます:ひとつはフィーチャー抽出法、もうひとつはFusion 360のレーザー切断フィーチャーを使用する方法です。

ビデオレーザー切断アプリケーションのためのFusion 360によるロボットプログラミング https://youtu.be/MZcPXktyT8s.

Fusion 360 用 RoboDK プラグインを使用すると、Fusion 360 で作成した 3D モデルを RoboDK に簡単に読み込むことができます。このプラグインを使用すると、Autodesk Fusion 360から50以上のロボットメーカー、500以上のロボットを直接プログラムすることができます。

Fusion360用のRoboDKプラグインは、RoboDKのライセンスをお持ちであれば無料でご利用いただけます。

ヒントFusion 360 用 RoboDK アドインの詳細については、Fusion 360 用 RoboDK アドインのセクションを参照してください。

レーザー切断例

プロジェクトを開始するには、まずRoboDKのレーザー切断サンプルをデフォルトライブラリから選択します。

セットアップ

この例では、Motoman MH50-35ロボット、レーザー切断ヘッド、プレス加工された金属片、レーザー切断テーブルを使用しています。

ヒントこの、RoboDKでロボットステーションを作成する方法を順を追って学んでください。

ステーションをロードします:

1.File ➔Example Laser Cutting - 画像 1Open を選択します。

2.RoboDKのサンプルセクションからLaser-Cuttingのサンプルを探します:           
C:/RoboDK/Examples/Plugin-Fusion-360-Laser-Cutting.rdk.

テーブルの中央にある "Part "と呼ばれるExample Laser Cutting - 画像 2参照フレームが、部品をインポートする場所であることに注意してください。Example Laser Cutting - 画像 3Reference Frame➔ Active Reference Frameを右クリックして、この参照フレームがアクティブになっていることを確認してください。

Example Laser Cutting - 画像 4

ステーションをロードしたら、Fusion 360を開きます。

方法1:特徴抽出

Fusion 360で3Dオブジェクトを開きます。この例では、3Dオブジェクトはプレスされた金属片です

Example Laser Cutting - 画像 5

このプロジェクトの目標は、すべての穴をリーサーカッターで切断するロボットプログラムを自動的に作成することです。手作業でプログラミングするには時間がかかりすぎます。

1.左上にあるFusionのDesignセクションを選択します。

2.ツールタブを選択します。ここにRoboDKプラグインがあります。

3.Example Laser Cutting - 画像 6 ボタンをクリックすると RoboDK にパーツがロードされます。

パーツは RoboDK ステーションのアクティブな参照フレームでインポートされています。パーツが正しい向きでインポートされていることを確認してください。この例では、パーツの向きを修正する必要があります。

注意:パーツの向きは、Fusion 360で設計されたパーツの向きによって定義されます。

Example Laser Cutting - 画像 7

次の手順に従って、部品の向きを変更してください:

1.Example Laser Cutting - 画像 8レーザー切断パーツをダブルクリックします。この例ではLaser cutting part v2と呼ばれています。

2.開いたメニューの「その他のオプション」をクリックします。

3.ジオメトリの移動(Move geometry)に進み、上の画像のようにX軸(水色)に90を入力します。

4.Apply Moveをクリックして向きを保存します。

Fusion360のRoboDKプラグインには、カッティングパスをRoboDKにインポートするためのもう一つの機能があります。

1.Fusion 360に戻ります。

2.RoboDK プラグインのメニューからLoad Curve(s) を選択します。

3.開いたメニューからカーブを選択します。

4.下図のように、4つの大きな円の端を選択します。

Example Laser Cutting - 画像 9

ここでRoboDKにロボットツールの向きを指定する必要があります。

1.開いたメニューから「顔」を選択します。

2.下図のように、ツールを法線にしたい面を選択します。

Example Laser Cutting - 画像 10

これで設定を行うことができます:

1.同じメニューの「基本設定」に進みます。

2.RoboDKをデフォルトの動作のままにしておきたい場合は、[フュージョンテーマを使う]のチェックを外してください。

3.パスに名前を付けるためにオブジェクト名を入力します。この例ではPath 1 となります。

4.エクスポートしたいReference Nameを入力します。この例ではRoboDKステーションと同じPartという名前になっています。

5.プログラム・アップデート・レベルで「アップデート」を選択すると、上の画像に示すようなオプションが追加されます。これはオプションです。

6.OKをクリックしてください。

注意: 詳細設定タブには、RoboDK に送信するポイント数を制御するリニアトレランスがあります。この数値が小さいほどポイント数が多くなり、パスの精度が高くなります。

これでRoboDKにインポートされたパスが表示されるはずです。この例では、また向きが間違っているので、前のパーツと同じように向きを修正する必要があります。

1.パスをダブルクリックします。この例では、Example Laser Cutting - 画像 11Path 1 です。

2.開いたメニューの「その他のオプション」をクリックします。

3.Move geometry(ジオメトリの移動)に進み、X軸(水色)に90を入力します。

4.Apply Moveをクリックして向きを保存します。

Example Laser Cutting - 画像 12 Path1 Settings➔ Update➔ Simulate を選択して、パスセクションの実行順序が正しいかどうかを確認します。この例では、下図のように4つの円のうち1つだけが選択されています。

1.Example Laser Cutting - 画像 13 Path1 Settingsをダブルクリックしてください。

2.ロボット、リファレンス、ツールが正しいものであることを確認してください。

3.カーブの選択]をクリックします。

4.他の円を選択します。

5.Example Laser Cutting - 画像 14 完了 をクリックします。

Example Laser Cutting - 画像 15

:パスを右クリックし、Switch sense(センスの切り替え)を選択すると、パスの方向を切り替えることができます。

アプローチとリトラクトの動作の長さが少し長すぎることにお気づきでしょうか。

これらの値は、以下の方法で簡単に変更できます:

1.Example Laser Cutting - 画像 16Path1 Settingsをダブルクリックしてください。

2.Approach Retract のボックスに小さい値を入力します。この例では25mmを入力します。

3.Update➔ Simulate をクリックしてください。

Example Laser Cutting - 画像 17

次のステップは、レーザーの半径を考えることです。この例では、レーザーが材料を切りすぎています。

レーザー半径の設定方法

1.Fusion 360に戻ります。

2.Solid➔ Create Sketchタブでスケッチを作成します。

3.円を1つ選択し、上部メニューの「オフセット」をクリックして新しいパスを作成します。

4.レーザービームの直径が2mmとすると、半径は1mmになります。下図のように、オフセット位置のボックスに1を入力します。

5.他の3つの円も同じ手順を繰り返します。

6.Okをクリックします。

Example Laser Cutting - 画像 18

これでRoboDKにカーブを読み込むことができます。

1.ツール」タブを開きます。

2.RoboDK➔ 負荷曲線をクリックします。

3.カーブを選択し、各円のスケッチをクリックします。

4.Facesを選択し、ツールをノーマルにしたい顔をクリックします。

5.この例では、オブジェクト名(基本設定)は Path2 です。

6.OkをクリックしてパスをRoboDKにインポートします。

上で説明したように、パス2の向きを変更することができます。近づいてみると、2つのパスの違いがわかります。これで Path1 を削除できます。

次のステップは、読み込んだパスセクションが正しいかどうかを確認することです:

1.Example Laser Cutting - 画像 19Path2 Settings➔ Update を選択し、パスが正しい位置にあることを確認します。

2.曲線の選択]をクリックし、下図のように他の円を選択します。

3.Example Laser Cutting - 画像 20完了を選択します。

Example Laser Cutting - 画像 21

上で説明したように、アプローチとリトラクトの動きを小さくすることができます。この例では、25mmと入力します。設定を保存するために、忘れずにUpdate➔ Simulate your Curve Follow Projectを実行してください。このパーツの他の穴も同じ手順で設定できます。

このレーザー切断プログラムの作り方は、RoboDKのFusion 360プラグインでも使えますが、すべてのCADプラグインでも使えます。

方法2:Fusion 360のレーザー切断機能

Fusion 360のレーザー切断機能を使用するには、Fusionに戻り、下図のように以前に行ったスケッチを非表示にします。

Example Laser Cutting - 画像 22

左上メニューのDesignセクションからManufactureに切り替えます。ツールバーの2Dカッティング機能をクリックします。

1.ツールを選択します。この例では幅1mmのカッターです。

2.同じメニューのGeometryタブに行き、カットしたい円を選択します。この例では、下の画像のように、プレスされた金属片のすべての穴が選択されています。

3.OKをクリックします。

注意:カットがパスの右側にあることを確認してください

Example Laser Cutting - 画像 23

Fusion 360でパスを右クリックし、シミュレートを選択すると、パスをシミュレートすることができます。セットアップで、モデルと同じ原点を使用していることを確認してください。こうすることで、正しい位置でエクスポートされます。

1.Setup1➔ Edit を右クリックします。

2.原点ボックスでモデル原点が選択されていることを確認してください。

3.Okを選択します。

Fusion 360タブのTools Load CAM project in RoboDKを選択し、スケッチをRoboDKに転送します。

RoboDKにインポートされたスケッチが表示されるはずです。前のパス(この例ではPath2)は必ず削除してください。Example Laser Cutting - 画像 24Laser cutting part v2 SettingsをダブルクリックしてRobot Machining Projectを開きます。すでにパーツの上に緑色のパスが表示されています。Update➔ Simulateをクリックしてこのパスを確認します。

:Example Laser Cutting - 画像 25 Laser cutting part v2 Settings➔ Visible normals を右クリックすると、法線を非表示にしてパスを見やすくすることができます。

Example Laser Cutting - 画像 26

管理するのはプログラム・イベントだけです:

1.プログラムイベントをクリックしてください。

2.最初の3つのテキストボックスは自由にしてください。スピンドルや複数の工具、特定の回転数で加工するわけではありません。

3.パス開始ボックスにチェックを入れ、LaserOnと書くと、パス開始時のみレーザーが有効になります。

4.Path finish(パス終了)ボックスにチェックを入れ、パスが終了したらLaserOffと書いて非アクティブにします。

5.Ok and Updateをクリックします。

ロボットプログラムを生成するには、Example Laser Cutting - 画像 27Laser cutting part v2➔ Generate robot program を右クリックするか、F6 キーを押します。新しいウィンドウが表示され、プログラムが Motoman コントローラ用にポスト処理されます。

これで.pgファイルをロボットコントローラに転送する準備ができました。