JPH05154776A - 回転傾斜ポジショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被工作物である鋳鋼品の定盤上への取付けを
正確、かつ容易に行えるようにし、湯口、押湯、湯道、
堰などの離脱物を自動的に搬出できるようにする。 【構成】 被加工物を定盤上に取付け、プログラム制御
回路の制御により水平軸まわりに回動するとともに、垂
直軸まわりに回転する定盤を備えた回転傾斜ポジショナ
において、定盤上に被工作物の基準端部を当接させ位置
決めする位置基準と、この位置基準に当接させた状態で
被工作物を固定する固定具とを備え、取付けモードが指
定されたときには位置基準が下側になるように小さい角
度で定盤を傾斜させ、作業モードが指定されたときに
は、切断終了時に被工作物から分離した離脱物が十分こ
ろげ落ちる大きい角度で定盤を傾斜させる。 【効果】 無理な動作がなくなるために、小型の多軸多
関節ロボット装置を利用することができ、製造コストを
低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳鋼品の湯口、押湯、
湯道、堰などの切断に利用する。本発明は、上記切断の
自動作業装置に利用するが、自動作業装置による作業の
後に行う手作業による仕上げ作業その他の手作業にも利
用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋳鋼品の湯口、押湯、湯道、堰な
どを切断する仕上げ作業は、特殊な知識と経験、および
高い熟練度を有する作業者により手作業で行われてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の作業には、切
断個所の加熱の程度や加熱後の切断タイミングが被作業
物の大きさ、形状によってそれぞれ異なるために特殊な
知識および技能を有する作業者を必要とし、また、被作
業物がアクスルハウジングやシリンダヘッドのような大
形、かつ重量物の場合には複数名の作業補助員を必要と
していた。

【０００４】さらに、ガスバーナを用いての作業のため
に危険を伴うとともに、周囲に火花や鉄粉が飛び散る悪
い環境のもとでの作業のために労働衛生上早急に改善し
なければならない問題がある。

【０００５】このような問題を解決するために、本出願
人は特願平第３−１０１９２９号により、衝撃検出装置
および自動点火装置が備えられた多軸多関節ロボット装
置、プログラム制御装置、および回転傾斜ポジショナに
より構成された自動ガス切断装置を出願した。

【０００６】本発明は、この自動ガス切断装置に係る回
転傾斜ポジショナに関するもので、定盤上に位置決めさ
れ取付けられた被加工物をプログラム制御により多軸多
関節ロボット装置の動作に対応して移動させ、切断作業
を効率的に行うことができる回転傾斜ポジショナを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、脚と、水平軸
まわりに回動自在にこの脚に取付けられたブラケット
と、このブラケットに回転自在に取付けられた定盤と、
この定盤に被工作物を取付ける治具とを備え、前記ブラ
ケットの水平軸まわりの回動角度を変更し固定する電動
の手段および前記定盤の前記ブラケットに対する回転角
度を変更し固定する電動の駆動手段と、この二つの駆動
手段を制御するプログラム制御回路とを備えた回転傾斜
ポジショナにおいて、前記治具は、前記定盤に対して突
起状に形成された被工作物の位置基準と、この位置基準
に設定された被工作物を前記定盤に固定する固定具とを
含み、前記プログラム制御回路は、被工作物を前記定盤
に取付けるモードでは前記位置基準が下流になるように
前記定盤を小さい角度に傾斜させて停止させる手段を含
み、作業モードでは前記定盤をその定盤に取付けられた
被工作物からの離脱物がころげ落ちるに十分な大きい角
度に傾斜させて停止させる手段を含むことを特徴とす
る。

【０００８】前記小さい角度は水平に対して２°〜５°
であり、前記プログラム制御回路には、前記作業モード
では確認ボタンが押されるまで前記定盤を前記大きい角
度に傾斜させた状態で待機させる手段を含み、前記大き
い角度に傾斜させた状態の下流に離脱物を運ぶコンベア
が設置されることが望ましい。

【０００９】

【作用】操作盤から取付けモードが指示されると、プロ
グラム制御回路はその指示にしたがって位置決め基準ブ
ロックが下側になるように定盤を２°〜５°の小さい角
度で傾斜させ、載置した被工作物が自重で滑り落ちるよ
うにして、その端部を位置決め基準ブロックに当接させ
る。このようにして位置決めされた被工作物が固定具に
より固定された後、操作盤から作業モードの指示を受け
ると、コンベアが設置されている側に定盤を大きい角度
で傾斜させ、プログラム制御回路はその指示にしたがっ
て定盤の動きを多軸多関節ロボット装置の動作範囲に対
応させ切断作業を実行する。この定盤の傾斜により被工
作物からの離脱物はコンベア上に自然落下して所定の回
収場所に自動的に搬出される。

【００１０】これにより、切断加工から離脱品の搬出ま
での作業を自動的に行うことができ、省人化をはかり、
かつ作業効率を向上させることができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の構成を示す正面図、図２は本
発明実施例の構成を示す側面図、図３は本発明実施例の
構成を示す平面図、図４は本発明に係る自動ガス切断装
置の全体構成を示す図である。

【００１２】本発明に係る自動ガス切断装置は図４に示
すように、先端にガス火口１が装着された多軸多関節ロ
ボット装置２と、この多軸多関節ロボット装置２を制御
するプログラム制御回路３ａを含むプログラム制御装置
３とを備え、さらに、多軸多関節ロボット装置２と共通
の基盤４に設置された回転傾斜ポジショナ５と、この回
転傾斜ポジショナ５により位置制御される定盤６とを備
え、回転傾斜ポジショナ５はプログラム制御装置３によ
り制御され、ガス火口１にはプログラム制御装置３によ
り制御される自動点火装置８が配備され、プログラム制
御装置３には操作により転換されるティーチングモード
および実行モードを含む複数の動作モードを含み、ティ
ーチングモードにおいて入力された一連の動作を操作入
力により起動される実行モードで繰り返し実行する制御
手段が実装される。

【００１３】多軸多関節ロボット装置２とプログラム制
御装置３とはインタフェース盤（シーケンス制御盤）１
０を介して接続され、インタフェース盤１０には操作盤
１１が接続される。

【００１４】また、ガス火口１には衝撃検出装置９を備
え、プログラム制御装置３にはこの衝撃検出装置９の検
出出力により多軸多関節ロボット装置２および回転傾斜
ポジショナ５の運動を停止させるとともに警報出力を送
出する手段を含み、前記制御手段は、前記ティーチング
モードで複数の形状の異なる被工作物に対応して前記一
連の動作を複数入力することができ、前記実行モードの
起動時にその被工作物の形状に対応してその一連の動作
が選択される構成であり、さらに、前記制御手段は、前
記実行モードにおいて切断動作により切り離される分離
物が所定位置に落下するように定盤６を傾斜させる手段
を含む。

【００１５】このように構成された自動ガス切断装置に
備えられる回転傾斜ポジショナは図１〜図３に示すよう
に、脚５ａと、水平軸まわりに回動自在にこの脚５ａに
取付けられたブラケット５ｂと、このブラケット５ｂに
回転自在に取付けられた定盤６と、この定盤６に被工作
物を取付ける具７とを備え、プログラム制御装置３のプ
ログラム制御回路３ａによって制御されるブラケット５
ｂの水平軸まわりの回動角度を変更し固定する電動手段
５ｃ、および定盤６のブラケット５ｂに対する回転角度
を変更し固定する電動の駆動手段５ｄとを備え、さら
に、本発明の特徴として、治具７は、定盤６に対して突
起状に形成された被工作物の位置決め基準ブロック７ａ
と、この位置決め基準ブロック７ａに設定された被工作
物を定盤６に固定する固定具７ｂとを含み、プログラム
制御回路３ａは、被工作物を定盤６に取付ける取付けモ
ードでは位置決め基準ブロック７ａが下流になるように
定盤６を小さい角度に傾斜させて停止させる手段を含
み、作業モードでは定盤６をその定盤６に取付けられた
被工作物からの離脱物がころげ落ちるに十分な大きい角
度に傾斜させて停止させる手段を含む。

【００１６】取付けモードでの小さい角度は水平に対し
て２°〜５°であり、プログラム制御回路３ａには、作
業モードでは操作盤１１上の確認ボタンが押されるまで
定盤６を大きい角度に傾斜させた状態で待機させる手段
を含み、また、大きい角度に傾斜させた状態の下流には
離脱物を運ぶコンベアが設置される。

【００１７】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。図５は本発明実施例の動作の
流れを示す流れ図、図６は本発明実施例における定盤の
傾斜状態を示す図、図７は本発明実施例における切断動
作を説明する図、図８は本発明実施例における離脱物の
搬出を説明する図である。

【００１８】作業者により図４に示す操作盤１１から取
付けモードが指定されると、プログラム制御装置３内に
設けられたプログラム制御回路３ａがその指定にしたが
って、電動手段５ｃを駆動し図６に示すように位置決め
基準ブロック７ａが下側になるように定盤６を傾斜させ
停止状態にする。

【００１９】作業者が停止した定盤６上に被工作物（鋳
鋼品）を載置すると、傾斜による滑りによって被工作物
の位置決め端部が位置決め基準ブロック７ａに当接して
位置決めされ、固定具７ｂによって固定される。

【００２０】被工作物が固定され操作盤１１から切断作
業の指示が入力されると、プログラム制御回路３ａの制
御により多軸多関節ロボット装置２が保持するガス火口
１に点火が行われ、ガス火口１は予熱地点に移動して被
工作物に対し予熱を行う。予熱が終了すると定盤６は駆
動手段５ｄにより位置決め時よりもさらに大きい角度に
傾斜され、あらかじめそれぞれの被工作物に対しティー
チングにより設定されたプログラムにしたがって切断加
工が実行される。

【００２１】この切断加工は被工作物の切断個所の形状
によって、図７のＡ部に示すような直線およびゆるやか
な円弧に沿って切断する場合には定盤６は停止状態とな
り、ガス火口１のみが移動する。また同図Ｂ部に示すよ
うに小さい円弧に沿って切断する場合には定盤６および
ガス火口１は同時に移動し、さらに、平面上を切断する
場合にはガス火口１は停止状態となり定盤６のみが回転
および傾斜動作を行う。

【００２２】切断加工時に定盤６を傾斜状態に維持して
おけば、切断中に発生するノロがその斜面に沿って自然
落下するため、被工作物と離脱物との間にノロが溶着す
ることを防ぐことができる。また、定盤６の傾斜方向を
作業者側に傾斜させて切断作業を行えば、作業者が切断
状況を容易に把握することができる。さらに、定盤６の
回転を有効に利用することにより、被工作物を取付けた
ときにガス火口１に対してその切断個所が遠い位置にあ
っても接近させることが可能であり、多軸多関節ロボッ
トを装置２に無理な姿勢を要求することなく切断作業を
容易に行うことができる。

【００２３】このようにして切断作業が終了すると、図
８に示す離脱物回収用のベルトコンベア１２が起動さ
れ、傾斜した定盤６から滑落した離脱物はシュート１３
を介してベルトコンベア１２上に落下し、回収箱１４に
自動的に搬出される。

【００２４】定盤６上に固定された被工作物のすべての
切断作業が終了するまで前述の動作が繰り返される。こ
の繰返し動作のためにガス火口１を移動させるときに
は、定盤６を適宜回転、傾斜させながら移動させること
により、被工作物上に多数存在する押湯などに接触しな
いようにすることができる。

【００２５】すべての切断作業が終了するとガス火口１
へのガスの供給が遮断され、定盤６が停止した状態で被
工作物の加工状態の確認を受け、確認終了の指示がなさ
れると、ガス火口１を待機位置に移動させるとともに、
定盤６を待機状態にする。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、定
盤を小さい角度に傾斜させて停止状態にすることができ
るために、被工作物の位置決めおよび固定を容易、かつ
正確に行うことができ、また、定盤を大きい角度に傾斜
させて切断加工を行うことができるために、自動的に被
工作物からのノロおよび離脱物を安全な状態で落下させ
回収することができる効果がある。

【００２７】さらに、定盤の傾斜および回転動作を組み
合わせてガス火口の移動に対応した動きを実現すること
ができるので、ガス火口と被工作物との接触を回避した
状態で最短の移動距離を得ることができ、作業効率をよ
り向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構成を示す正面図。

【図２】本発明実施例の構成を示す側面図。

【図３】本発明実施例の構成を示す平面図。

【図４】本発明に係る自動ガス切断装置の全体構成を示
す図。

【図５】本発明実施例の動作の流れを示す流れ図。

【図６】本発明実施例における定盤の傾斜状態を示す
図。

【図７】本発明実施例における切断動作を説明する図。

【図８】本発明実施例における離脱物の搬出を説明する
図。

【符号の説明】

１ ガス火口 ２ 多軸多関節ロボット装置 ３ プログラム制御装置 ３ａ プログラム制御回路 ４ 基盤 ５ 回転傾斜ポジショナ ５ａ 脚 ５ｂ ブラケット ５ｃ 電動手段 ５ｄ 駆動手段 ６ 定盤 ７ 治具 ７ａ 位置決め基準ブロック ７ｂ 固定具 ８ 自動点火装置 ９ 衝撃検出装置 １０ インタフェース盤（シーケンス制御盤） １１ 操作盤 １２ ベルトコンベア １３ シュート １４ 回収箱

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脚と、水平軸まわりに回動自在にこの脚
   に取付けられたブラケットと、このブラケットに回転自
   在に取付けられた定盤と、この定盤に被工作物を取付け
   る治具とを備え、 前記ブラケットの水平軸まわりの回動角度を変更し固定
   する電動の手段および前記定盤の前記ブラケットに対す
   る回転角度を変更し固定する電動の駆動手段と、 この二つの駆動手段を制御するプログラム制御回路とを
   備えた回転傾斜ポジショナにおいて、 前記治具は、前記定盤に対して突起状に形成された被工
   作物の位置基準と、この位置基準に設定された被工作物
   を前記定盤に固定する固定具とを含み、 前記プログラム制御回路は、被工作物を前記定盤に取付
   けるモードでは前記位置基準が下流になるように前記定
   盤を小さい角度に傾斜させて停止させる手段を含み、作
   業モードでは前記定盤をその定盤に取付けられた被工作
   物からの離脱物がころげ落ちるに十分な大きい角度に傾
   斜させて停止させる手段を含むことを特徴とする回転傾
   斜ポジショナ。
2. 【請求項２】 前記小さい角度は水平に対して２°〜５
   °である請求項１記載の回転傾斜ポジショナ。
3. 【請求項３】 前記プログラム制御回路には、前記作業
   モードでは確認ボタンが押されるまで前記定盤を前記大
   きい角度に傾斜させた状態で待機させる手段を含む請求
   項１記載の回転傾斜ポジショナ。
4. 【請求項４】 前記大きい角度に傾斜させた状態の下流
   に離脱物を運ぶコンベアが設置された請求項１記載の回
   転傾斜ポジショナ。