ファジィ制御レーザー切断ロボット (安川電機)

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事例名

ファジィ制御レーザー切断ロボット

企業・団体名

安川電機

出展

日刊工業新聞 1989年

内容

 安川電機製作所(社長菊池功氏)は、ファジィ制御によるレーザ切断ロボットシステムを開発した。従来のシステムでは応答性、追従性の問題から、ワークの傾きがずれると切断速度が遅くなり、レーザの能力を十分に発揮できないことが課題だった。これに対しファジィ制御により柔軟で素早い動きが可能となったため、曲面形状のワークでも切断速度が向上、さらに滑らかな切断面が得られるという。10月2日から東京・晴海の東京国際見本市会場で開かれる「’89国際産業用ロボット展」に出展と同時に販売する。ファジィロボットシステムの商品化は業界でもこれが初めて。このシステムはロボット(モートマン -K1OAS)の手首部に取り付けたハイト(高さ)センサ付き切断トーチと、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザ発振器を光ファイバで結んだもの。ファジィ制御機能はロボットのコントローラに組み込んだ。YAGレーザの切断能力は、300ワットクラスで0.8~1mmの鉄板の場合、毎分2.4~3m。価格は890万円。レーザ切断では切断面に対してレーザ光の焦点を合わせることが必要。このため、ワークとトーチの間は常に一定の高さ(距離=1mm±0.5mm)を保つことが求められる。そこで問題になるのが、曲面形状のワークなど高さが変化する場合の対応。従来の制御ではワークの傾きが3度ずれた場合、切断速度を毎分1.2mまでしか上げられなかった。変化に対する応答性、追従性に課題があったためだ。これに対しファジィ制御により柔軟で素早い対応が可能となったため、このレーザの最高速度である毎分3mで切断できるようになった。このシステムは直径4~20mmの小径穴加工や、トリミングを行うもの。自動車のボディや部品の小穴加工、トリミングなどの工程では、多品種少量生産化の伴って金型コストや保管スペース増大が問題になっている。このためプレス加工に代わり、レーザ切断システムの需要が増えている。ファジィ制御により、使いやすいシステムができたため、さらに普及を見込んでいる。同社はすでにファジィ制御によるバリ取り・研磨ロボットシステムを開発しているが、商品化ではレーザ切断ロボットシステムが先行した。さらに、別の用途のファジィシステムも引き続き開発を進めている。

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