JPH0357332Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は金属製のワークの溶断や溶接等に用い
られる工業用ロボツトにおけるトーチ接触検出装
置に関するものである。

（従来の技術） 工業用ロボツト、とりわけ鋼板等のワークを自
動的に切断する切断ロボツトは、切断の精度や作
業性を向上させる目的で広く利用されている。こ
の切断ロボツトは、通常、垂下状に保持されたト
ーチを水平面内で回動させるとともに上下移動さ
せるトーチ位置調整手段と、上記トーチを水平面
内で横方向に移動させる横送り手段と、上記トー
チを水平面内で縦方向に移動させる縦送り手段と
を備えており、これら各手段の適切な調整によつ
て、ワークが所望の形状に切断される。

（考案が解決しようとする課題） しかし、切断しようとする板状のワークのなか
には、仮りや突起などの変形を生じたワークが混
じつていることがある。いまもし、トーチの切断
動作中において、上記の如きワークの変形部分に
気付かないときは、この変形部分によつてトーチ
が弯曲したり、損傷したりする不具合がある。

本考案はかかる従来の上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、トーチがワークの変形部分に当接し
た際には姿勢の変化が起きるようにすることで、
この姿勢の変化を検知して、切断ロボツトの切断
動作を速やかに停止させるための工業用ロボツト
におけるトーチ接触検出装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本考案の上記課題を解決するための手段は、ト
ーチを垂下状に保持するトーチホルダと、該トー
チホルダを水平面内で回動させるとともに上下移
動させるトーチ位置調節手段と、該トーチ位置調
節手段を水平面内で縦移動させる縦送り手段と、
該縦送り手段を水平面内で横移動させる横送り手
段とを備えた工業用ロボツトを前提とする。、上
記トーチ位置調節手段は、上記縦送り手段に装着
支持された昇降機構と、該昇降機構の下部に連結
され該昇降機構によつて昇降されるトーチ回動機
構と、該トーチ回動機構の下部に連結され該トー
チ回動機構によつて回動される中間ハウジングと
からなる。そして上記トーチホルダの上部に連結
軸を介して連結されているとともに上記中間ハウ
ジング内に傾動可能に支持されて収容され、下面
に３個以上の円錐状凹面が円周方向に等間隔に形
成された可動盤と、上記中間ハウジングの下側に
上記連結軸を遊嵌挿せしめた状態で上記可動盤の
下方に対向して設けられ、上面に上記可動盤の各
円錐状凹面に嵌入係合する支持部材を有し、上記
可動盤を水平かつ傾動自在に支持した状態で上記
中間ハウジングの回動動作を上記可動盤およびト
ーチホルダに伝える環状の固定盤と、上記中間ハ
ウジング内に配設され、上記可動盤の傾動を検知
する検知器とを備えたものとする。

（作用） 上記の手段による作用は、横送り手段もしくは
縦送り手段で水平面内を移動するトーチによつて
ワークの切断等を行つているとき、トーチの下端
がワークの変形部分に接触して上記送り手段の送
り動作を妨げるような抵抗を受けると、この抵抗
力によりトーチを傾かせようとする力が作用し、
この作用力により、該トーチを保持するトーチホ
ルダ及びトーチホルダと連結軸を介して連結され
た可動盤が傾動し、この可動盤の傾動動作を検知
器が検知することになる。この検知器の検出信号
により工業用ロボツトの動作を停止させることが
できる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。なお、この説明における方向は、第１図に
おいて、矢符Ｘを水平面内の横方向、矢符Ｙを水
平面内の縦方向、矢符Ｚを上下方向と呼ぶ。

第１図は鋼板等のワークＷを切断する切断ロボ
ツト１を示している。該切断ロボツト１は、基台
２、門形フレーム３、横送り手段４、縦送り手段
５、トーチ位置調節手段６、トーチホルダ７、ロ
ボツト制御盤８およびガスコントロールパネル９
を包含して構成される。

すなわち、ワークＷを載置せしめる基台２の両
側端部には、対なる支柱３ａの上端部にガイドレ
ール３ｂを水平に架設してなる門形フレーム３の
各支柱３ａが立設されている。上記ガイドレール
３ｂ上には、トーチホルダ７を横方向Ｘに移動さ
せる横送り手段４が往復動可能に設けられ、該横
送り手段４の上部に、トーチホルダ７を縦方向Ｙ
に移動させる縦送り手段５が往復動可能に設けら
れている。該縦送り手段５の一端部には、トーチ
ホルダ７を横方向Ｘ、縦方向Ｙ間における水平面
内で回動させるとともに上下方向Ｚに移動させる
トーチ位置調節手段６が設けられている。該トー
チ位置調節手段６は、前記縦送り手段５の一端部
にボールねじナツト等によりなる昇降機構１０の
中間部が装着支持され、該昇降機構１０から下方
に向かつて、トーチホルダ７を前記回動方向に回
動させるトーチ回動機構１１と、中間ハウジング
１２と、トーチ１３ａ，１３ｂ，１３ｃを下方に
突出せしめて保持する前記トーチホルダ７とが順
に配設されてなる。前記中間ハウジング１２に
は、トーチ接触検出装置１４が設けられている。
該トーチ接触検出装置１４は、トーチ１３ａ，１
３ｂ，１３ｃがワークＷの変形部分に当接した際
に傾きを起こさせこの傾きを検出して切断ロボツ
ト１の切断動作を直ちに停止させるもので、後述
の可動盤３０、固定盤３２および検知器３３で構
成される。

トーチホルダ７は３個のトーチ１３ａ，１３
ｂ，１３ｃをその相互間隔を調整可能に保持する
ものである。該トーチホルダ７を示す第２図、第
３図および第４図において、中央壁体１５の上端
にソケツト部１６が、下端に中央把持部材１７が
設けられ、かつ中央壁体１５の上端部および下端
部には、それぞれガイド棒１８ａ，１８ｂの各中
間部が固定される。該ガイド棒１８ａ，１８ｂは
その両端部が外側壁体１９，２０に固定されると
ともに、各ガイド棒１８ａ，１８ｂの中央壁体１
５両側方にはそれぞれスライドベアリング２１
ａ，２１ｂが摺動可能に嵌合される。中央壁体１
５の中間部に形成した空所１５ａと外側壁体１
９，２０の中間部とには、相互に軸間距離を保
ち、かつガイド棒１８ａ，１８ｂと平行に架設し
たボールねじ２２ａ，２２ｂの両端部が枢支され
る。該各ボールねじ２２ａ，２２ｂにはボールね
じナツト２３ａ，２３ｂがそれぞれ螺合されると
ともに、各ボールねじ２２ａ，２２ｂの端部に固
定されたピニオン２４ａ，２４ｂは前記空所１５
ａにおいて互いに噛合状態に収容される。外側壁
体２０から外側方に突出せしめたボールねじ２２
ｂの端部には、歯付き大プーリー２５が固着さ
れ、該歯付き大プーリー２５と、モータ（図示省
略）に連結した歯付き小プーリー２６とに歯付き
ベルト２７が掛合される。中央壁体１５の一側方
（第４図の左側方）のスライドベアリング２１ａ，
２１ｂおよびボールねじナツト２３ａは一方の外
側把持部材２８（第４図左側）の上半部に、他側
方（第４図の右側方）のスライドベアリング２１
ａ，２１ｂおよびボールねじナツト２３ｂは他方
の外側把持部材２９（第４図右側）の上半部にそ
れぞれ取付けられ、モータで駆動されるボールね
じ２２ａ，２２ｂの正回転および逆回転によつて
中央把持部材１７に把持されたトーチ１３ａと、
外側把持部材２８，２９に把持されたトーチ１３
ｂ，１３ｃとの相互間隔が同時に増減するように
構成されている。さらに、前記中央壁体１５のソ
ケツト部１６には、トーチ１３ａ，１３ｂ，１３
ｃと一体的に傾動可能な可能盤３０が、割りスリ
ーブ３１ａのねじ部にナツト３１ｂを螺合してな
る連結具３１（第４図参照）により着脱可能に連
結される。

前記中間ハウジング１２はトーチ回動機構１１
によつてトーチホルダ７と一体的に回動動作する
一方、トーチホルダ７とともにトーチ１３ａ，１
３ｂ，１３ｃの傾動を検出するための可動盤３
０、固定盤３２および検知器３３が収容されたも
ので、第５図において、90°の回転角でもつて回
動可能なロータリアクチユエータを適用してなる
前記トーチ回動機構１１の下方に中間ハウジング
１２が接続台３４を介して連設される。

前記可動盤３０は第７図において、円形フラン
ジ状に形成された本体３０ａの中心に、前記割り
スリーブ３１ａを嵌合せしめる連結軸３５が設け
られてなり、可動盤本体３０ａの下面の外周に沿
つた円周上の等間隔位置には、３個の円錐状凹面
３０ｂが形成されている。第６図および第７図に
おいて中間ハウジング１２の下側には環状の前記
固定盤３２が可動盤３０の下方に対向して設けら
れている。

固定盤３２は、その中心に上記連結軸３５を遊
嵌挿せしめる挿通孔３２ａが設けられ、上面の該
挿通孔３２ａを囲繞する円周上の等間隔位置には
上記円錐状凹面３０ｂと対応して円形凹所３２ｂ
が３個所形成され、該各円形凹所３２ｂには可動
盤３０の円錐状凹面３０ｂに嵌入係合する剛球等
の支持部材３６がボルト３７ａおよびナツト３７
ｂでなる調整具３７により高さ調整可能に設けら
れる。前記固定盤３２の両側に形成した切欠き部
３２ｃ（第６図および第８図参照）には、マイク
ロスイツチ等の検知器３３がその検出端３３ａを
上方に向けて可動盤３０に当接するように設けら
れている。検知器３３は可動盤３０の僅かな傾動
をも検知させるために、可動盤３０外周部との相
対位置を選定して取付けられる。さらに、可動盤
３０の上方位置には、該可動盤３０を上方から傾
動可能に支えるエアシリンダ３８が設けられる。

次に、本実施例の作用について説明する。

トーチホルダ７に保持されたトーチ１３ａ，１
３ｂ，１３ｃは、昇降機構１０によつてワークＷ
上面との間隙が適正に調整されるとともに、横方
向Ｘおよび縦方向Ｙのいずれかに対してトーチ１
３ａ，１３ｂ，１３ｃが並列もしくは直列に相対
するように、トーチ回動機構１１により調整され
る。

いま、基台２上に載置したワークＷを、横送り
手段４および縦送り手段５に案内されるトーチ１
３ａ，１３ｂ，１３ｃによつて切断しているとき
に、該トーチ１３ａ〜１３ｃのいずれかがワーク
Ｗの変形部分に当接してその送り動作が妨げられ
ると、当接したトーチを傾けようとする力が働
き、この力はトーチホルダ７を経て可動盤３０に
伝わり、可動盤３０が固定盤３２上で傾動する。
この傾動動作により可動盤３０の底部が検知器３
３の検出端３３ａから外れて検知器３３を作動さ
せ、この検出信号はロボツト制御盤８およびガス
コントロールパネル９に入力されて切断ロボツト
１は切断動作が直ちに停止する。

（考案の効果） 本考案は上記の構成であるから、工業用ロボツ
トら取付けられたトーチは、ワークの変形部分に
当接してトーチを傾けようとする力を受けると、
該トーチと一体の可動盤が傾動し、この可動盤の
傾動を検知器が検知して、ロボツトの動作を直ち
に停止させることができるので、トーチの摩耗や
損傷が未然に防止されて耐用性が増大するととも
に作業性が向上するばかりでなく、構造が簡単で
あるから取扱いや保守管理が容易であるなどの優
れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案装置の実施例を例示し、第１図は
切断ロボツトの外形斜視図、第２図はトーチホル
ダの正面図、第３図は同右側面図、第４図は第３
図の−線における断面を拡大して示す図、第
５図はトーチ回動機構および中間ハウジングの正
面図、第６図は第５図の−線から見た中間ハ
ウジングの底面図、第７図は第６図の−線に
おける断面図、第８図は第６図の−線におけ
る側面図である。 １……切断ロボツト、４……横送り手段、５…
…縦送り手段、６……トーチ位置調節手段、７…
…トーチホルダ、１０……昇降機構、１１……ト
ーチ回動機構、１２……中間ハウジング、１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ……トーチ、１４……トーチ
接触検出装置、３０……可動盤、３０ｂ……円錐
状凹面、３１……連結具、３２……固定盤、３３
……検知器、３５……連結軸、３６……支持部
材、３７……調整具。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 トーチを垂下状に保持するトーチホルダと、該
   トーチホルダを水平面内で回動させるとともに上
   下移動させるトーチ位置調整手段と、該トーチ位
   置調整手段を水平面内で縦移動させる縦送り手段
   と、該縦送り手段を水平面内で横移動させる横送
   り手段とを備えた工業用ロボツトにおいて、 上記トーチ位置調整手段は、上記縦送り手段に
   装着支持された昇降機構と、該昇降機構の下部に
   連結され該昇降機構によつて昇降されるトーチ回
   動機構と、該トーチ回動機構の下部に連結され該
   トーチ回動機構によつて回動される中間ハウジン
   グとからなり、 上記トーチホルダの上部に連結軸を介して連結
   されているとともに上記中間ハウジング内に傾動
   可能に支持されて収容され、下面に３個以上の円
   錐状凹面が円周方向に等間隔に形成された可動盤
   と、 上記中間ハウジングの下側に上記連結軸を遊嵌
   挿せしめた状態で上記可動盤の下方に対向して設
   けられ、上面に上記可動盤の各円錐状凹面に嵌入
   係合する支持部材を有し、上記可動盤を水平かつ
   傾動自在に支持した状態で上記中間ハウジングの
   回動動作を上記可動盤およびトーチホルダに伝え
   る環状の固定盤と、 上記中間ハウジング内に配設され、上記可動盤
   の傾動を検知する検知器と を備えたことを特徴とする工業用ロボツトにおけ
   るトーチ接触検出装置。