JPH085040Y2 - Malfunction prevention device for automatic cutting device - Google Patents

Malfunction prevention device for automatic cutting device

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JPH085040Y2
JPH085040Y2 JP1847290U JP1847290U JPH085040Y2 JP H085040 Y2 JPH085040 Y2 JP H085040Y2 JP 1847290 U JP1847290 U JP 1847290U JP 1847290 U JP1847290 U JP 1847290U JP H085040 Y2 JPH085040 Y2 JP H085040Y2
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JP
Japan
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nozzle
cutting
workpiece
signal
template
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JP1847290U
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泰司 森田
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Fuji Jukogyo KK
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Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 (産業上の利用分野) 本考案は自動切断装置の誤動作防止装置に係わり、特
にウォータジエット・カッティング・システムの誤動作
を防ぐのに好適な装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial field of application) The present invention relates to a malfunction prevention device for an automatic cutting device, and more particularly to a device suitable for preventing malfunction of a water jet cutting system. Is.

(従来の技術) 従来の自動切断装置の誤動作防止装置として、ウォー
タジエット・カッティング・システム1に適用したもの
を第6図に示す。ロボット手首1にウォータジェットノ
ズル本体4が固定されており、その先端のウォータジェ
ットノズル(以下、単にノズルと称する)5からウォー
タジェットWが噴射されて、治具11の上に固定された被
加工体12を切断していく。この装置では、ノズル5と被
加工体12との距離、即ち高さ方向のずれ量を、高さ方向
ずれ量検知用リング6で検知し、高さ方向ずれ量検知用
センサ3で信号を増幅してロボット手首1を制御する制
御部へ出力している。このようにして、高さ方向の位置
を制御しており、許容範囲以上のずれが生じた場合には
動作を停止している。しかし、被加工体12上の切断線の
ずれ、即ち横方向のずれを検出することはできず、切り
込み量が過大になるのを防止することはできなかった。
(Prior Art) As a malfunction prevention device of a conventional automatic cutting device, one applied to a water jet cutting system 1 is shown in FIG. A water jet nozzle body 4 is fixed to a robot wrist 1, and a water jet W (hereinafter, simply referred to as a nozzle) 5 at the tip of the body is jetted with a water jet W to be fixed on a jig 11. Cut off the body 12. In this device, the distance between the nozzle 5 and the workpiece 12, that is, the amount of deviation in the height direction is detected by the height direction deviation amount detection ring 6, and the signal is amplified by the height direction deviation amount detection sensor 3. Then, the data is output to the control unit that controls the robot wrist 1. In this way, the position in the height direction is controlled, and the operation is stopped when the deviation exceeds the allowable range. However, it is impossible to detect the deviation of the cutting line on the workpiece 12, that is, the lateral deviation, and it is impossible to prevent the cutting amount from becoming excessive.

また他の従来の自動切断装置の誤動作防止装置とし
て、実開平1-105086に開示されたようなレーザ加工装置
がある。これは、ケミカルミーリング加工におけるマス
カント被膜をレーザビームを用いて切断する装置におけ
る誤動作を防止するものである。被加工体と加工ヘッド
との距離を測定し、この距離に応じてレーザビームの出
力を制御することにより、高さ方向の距離に応じた補正
を行っている。
As another malfunction prevention device for the conventional automatic cutting device, there is a laser processing device as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-105086. This is to prevent a malfunction in an apparatus for cutting a maskant film using a laser beam in a chemical milling process. The distance between the workpiece and the processing head is measured, and the output of the laser beam is controlled in accordance with this distance to perform correction according to the distance in the height direction.

しかしこのように従来の装置では、加工ヘッドを移動
させるプログラム等にトラブルが発生し、カッティング
ポイントの軌跡にずれが生じても検知することができ
ず、切り込み量が過大になるという問題があった。
However, as described above, in the conventional apparatus, there is a problem that a trouble occurs in a program for moving the processing head, etc., and even if the trajectory of the cutting point is deviated, it cannot be detected, and the cutting amount becomes excessive. .

さらにこの装置では、加工ヘッドの周囲にマスカント
被膜の膜厚を測定するセンサを備えているが、5軸のロ
ボットの先端に加工ヘッドを設けて移動させ、コンター
面のトリミングを行う場合には、加工用ツールの向きが
一義的に決定されてしまい、加工ヘッドと被加工体との
距離を正確に測定できず、加工精度の低下を招くという
問題があった。
Further, in this device, a sensor for measuring the film thickness of the maskant film is provided around the machining head. However, when the machining head is provided at the tip of a 5-axis robot and moved to trim the contour surface, There is a problem that the orientation of the processing tool is uniquely determined, the distance between the processing head and the workpiece cannot be accurately measured, and the processing accuracy is reduced.

(考案が解決しようとする課題) 以上のように従来の装置では、加工ヘッドと被加工体
との距離を正確に測定して制御することができず、切り
込み過ぎ等による加工精度の低下を防止することができ
なかった。
(Problems to be solved by the invention) As described above, the conventional device cannot accurately measure and control the distance between the machining head and the workpiece, and prevents the machining accuracy from being lowered due to excessive cutting. I couldn't.

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、被加
工体と加工ヘッドとの距離を一定に保ちつつ、切り込み
量が過大となるのを防止し、加工精度の向上をもたらし
得る自動切断装置の誤動作防止装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an automatic cutting device capable of preventing an excessive depth of cut while maintaining a constant distance between a workpiece and a processing head and improving processing accuracy. It is an object of the present invention to provide a malfunction prevention device.

〔考案の構成〕[Constitution of device]

(課題を解決するための手段) 本考案は、ノズルから流体を噴射させて、非鉄製の被
加工体を切断する自動切断装置の誤動作を防止する装置
であって、被加工体の表面上に設けられ、切断線に倣っ
た外形線を有するテンプレートと、ノズルの中心を軸と
し、このノズルの長手方向に沿って摺動可能なようにノ
ズルの外周に設けられたリングと、リングに装着され、
テンプレートに所定距離以上近接すると第1の信号を出
力する横ずれ検知用センサと、リングに装着され、被加
工体との距離のずれが所定範囲を超えると第2の信号を
出力する高さ方向ずれ量検知用センサと、第1の信号、
あるいは第2の信号のうち少なくともいずれか一方が出
力された場合に自動切断装置の切断動作を停止させる停
止手段とを備えたことを特徴としている。
(Means for Solving the Problem) The present invention is an apparatus for preventing malfunction of an automatic cutting device for cutting a non-ferrous workpiece by ejecting a fluid from a nozzle, and is provided on the surface of the workpiece. A template that has an outer shape that follows the cutting line, a ring that is slidable along the longitudinal direction of the nozzle around the center of the nozzle, and is attached to the ring. ,
A lateral deviation detection sensor that outputs a first signal when it approaches the template by a predetermined distance or more, and a height direction deviation that outputs a second signal when the deviation of the distance from the workpiece mounted on the ring exceeds a predetermined range. A sensor for quantity detection, a first signal,
Alternatively, it is characterized by comprising stop means for stopping the cutting operation of the automatic cutting device when at least one of the second signals is output.

(作用) ノズルの中心、即ちカッティングポイントが切断線か
ら横方向にずれてテンプレートに接近すると、横ずれ検
知用センサがこのことを検知して第1の信号を出力す
る。またノズルと被加工体との距離のずれが、所定の許
容範囲を超えた場合には、高さ方向ずれ量検知用センサ
が第2の信号を出力する。この第1又は第2の信号のう
ち、少なくともいずれか一方が出力された場合に停止手
段が切断動作を停止させる。これにより、被加工体とノ
ズルとの高さ方向の距離が一定に保たれるだけでなく、
ノズルが横方向にずれて切り込み過ぎを起こすという事
態が回避され、加工精度が向上する。
(Operation) When the center of the nozzle, that is, the cutting point, shifts laterally from the cutting line and approaches the template, the lateral shift detection sensor detects this and outputs the first signal. Further, when the deviation of the distance between the nozzle and the workpiece exceeds a predetermined allowable range, the height direction deviation amount detection sensor outputs a second signal. The stopping means stops the cutting operation when at least one of the first and second signals is output. This not only keeps the distance in the height direction between the workpiece and the nozzle constant,
A situation in which the nozzle shifts in the lateral direction and causes excessive cutting is avoided, and processing accuracy is improved.

(実施例) 以下本考案の一実施例について、図面を参照して説明
する。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

これは、ウォータジェット・カッティング・システム
の誤動作防止を図った装置であり、その構造を第1図に
示す。
This is a device intended to prevent malfunction of the water jet cutting system, and its structure is shown in FIG.

第6図に示された従来の装置と比較して異なるのは、
被加工体12の表面上に、切断線に倣った外形形状を有す
るテンプレート14が張り付けられており、さらに高さ方
向ずれ量検知用リング6の外周に、横ずれ検知用センサ
7が装着されている点である。テンプレート14は金属か
ら成り、横ずれ検知用センサ7はこのテンプレート14の
近接を検知するものである。他の同一の構成要素につい
ては、同一の番号を付して説明を省略する。
The difference from the conventional device shown in FIG. 6 is that
A template 14 having an outer shape following the cutting line is attached to the surface of the workpiece 12, and a lateral deviation detection sensor 7 is attached to the outer circumference of the height direction deviation amount detection ring 6. It is a point. The template 14 is made of metal, and the lateral deviation detection sensor 7 detects the proximity of the template 14. The other same components are given the same numbers and their explanations are omitted.

この横ずれ検知用センサ7は、第1図のA-A線に沿う
断面を表す第2図に示されるように、高さ方向ずれ量検
知用リング6の周囲に複数個配列されている。そして各
々の横ずれ検知用センサ7は、第3図のようにセンサ用
アンプ21にそれぞれ接続されており、さらに各センサ用
アンプ21は、ロボット23のロボット手首2(第1図)の
動作を制御するロボット・コントローラ22に接続されて
いる。このロボット・コントローラ22が停止手段として
の機能を備えている。また従来の装置と同様に、ノズル
5と被加工体12との距離のずれが一定の許容範囲を超え
た場合には、高さ方向ずれ量検知リング6で検知して第
2の信号を出力し、切断動作を停止させる。
As shown in FIG. 2 showing a cross section taken along the line AA of FIG. 1, a plurality of the lateral deviation detecting sensors 7 are arranged around the height direction deviation detecting ring 6. Each lateral deviation detection sensor 7 is connected to a sensor amplifier 21 as shown in FIG. 3, and each sensor amplifier 21 controls the operation of the robot wrist 2 (FIG. 1) of the robot 23. Connected to the robot controller 22. The robot controller 22 has a function as a stopping means. Further, similar to the conventional device, when the deviation of the distance between the nozzle 5 and the work piece 12 exceeds a certain allowable range, the height direction deviation amount detection ring 6 detects and outputs a second signal. And stop the cutting operation.

このような構成を備えた本実施例の動作について、切
断中における横ずれ検知用センサ7とテンプレート14と
の相対的な位置関係を拡大した第4図、及び第5図を用
いて説明する。
The operation of this embodiment having such a configuration will be described with reference to FIGS. 4 and 5 in which the relative positional relationship between the lateral deviation detection sensor 7 and the template 14 during cutting is enlarged.

第4図に示されたように、横ずれ検知用センサ7の検
知領域Aの外にテンプレート14が位置している場合に
は、カッティングポイントに相当するノズル5の先端部
が切断線より外側にある。このときは、横ずれ検知用セ
ンサ7からテンプレート14への近接を検知した第1の信
号は出力されず、ロボット・コントローラ22はロボット
23に切断作業を継続して実行させる。
As shown in FIG. 4, when the template 14 is located outside the detection area A of the lateral deviation detection sensor 7, the tip of the nozzle 5 corresponding to the cutting point is outside the cutting line. . At this time, the first signal that detects the proximity of the lateral deviation detection sensor 7 to the template 14 is not output, and the robot controller 22 causes the robot controller 22 to
Let 23 continue the cutting work.

切断中にノズル5の軌跡に横ずれが生じ、検知領域A
の範囲内にテンプレート14が入ると、横ずれ検知用セン
サ7から第1の信号が出力され、センサ用アンプ21がこ
の信号を増幅してロボット・コントローラ22に与える。
これにより、ロボット・コントローラ22は非常停止すべ
きであると判断し、ロボット手首2の動作を停止させ
る。このような場合には、ウォーダジエット用ポンプシ
ステムも同様に非常停止する必要があり、ロボット手首
2の動作停止と連動して、ノズル5からのウォーダジェ
ットWの噴射が停止する。
Lateral deviation occurs in the trajectory of the nozzle 5 during cutting, and the detection area A
When the template 14 enters within the range, the lateral deviation detection sensor 7 outputs a first signal, and the sensor amplifier 21 amplifies this signal and gives it to the robot controller 22.
As a result, the robot controller 22 determines that an emergency stop should be made and stops the operation of the robot wrist 2. In such a case, the wardget pump system also needs to be similarly stopped, and the injection of the ward jet W from the nozzle 5 is stopped in conjunction with the stoppage of the operation of the robot wrist 2.

このように本実施例によれば、仮にロボット23を動作
させるプログラムにミスがあり誤動作したとしても、ノ
ズル5がカッティングポイントよりもテンプレート14側
に接近せず、切り込み過ぎが防止される。また横ずれ検
知用センサ7は、カッティングポイントに相当するノズ
ル5の中心を軸として、ノズル5の外周に複数個配置さ
れている。このため、5軸の門型ロボットを用いてノズ
ル5の動作を制御させた場合のように、加工用ツールの
向きが一義的に決定されるときであっても、外形をセン
シングすることが可能である。
As described above, according to the present embodiment, even if the program for operating the robot 23 is erroneous and malfunctions, the nozzle 5 does not come closer to the template 14 side than the cutting point, and excessive cutting is prevented. A plurality of lateral deviation detection sensors 7 are arranged on the outer periphery of the nozzle 5 with the center of the nozzle 5 corresponding to the cutting point as an axis. Therefore, it is possible to sense the outer shape even when the orientation of the processing tool is uniquely determined, as in the case where the operation of the nozzle 5 is controlled by using a 5-axis portal robot. Is.

また本実施例では、被加工体12にテンプレート14を設
置する際に、ラバーシート13を被加工体12の表面上に張
り付け、そのラバーシート13上にテンプレート12を張り
付けている。このため航空機の複合材部品のように、捩
れを有し個々の部品毎にばらつきがある被加工体12を切
断する場合であっても、テンプレート14が被加工体13の
表面上に容易に馴染み、より高い精度で切り込み過ぎを
防止することができる。
In addition, in this embodiment, when the template 14 is installed on the workpiece 12, the rubber sheet 13 is attached to the surface of the workpiece 12, and the template 12 is attached to the rubber sheet 13. Therefore, even when cutting a workpiece 12 that has twists and has variations among individual components, like a composite component of an aircraft, the template 14 easily fits on the surface of the workpiece 13. It is possible to prevent overcutting with higher accuracy.

上述した実施例は一例であって、本考案を限定するも
のではない。例えば本実施例では、横ずれ検知用センサ
の検出感度が高く、安価に製造できるように金属性とし
ているが、他の材料から成るものを用いてもよい。
The above-described embodiments are merely examples and do not limit the present invention. For example, in this embodiment, the lateral deviation detection sensor has a high detection sensitivity and is made of metal so that it can be manufactured at low cost, but a material made of another material may be used.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上説明したように本考案によれば、カッティングポ
イントが切断線から横方向にずれた場合には横ずれ検知
用センサが検知し、高さ方向へのずれが所定範囲を超え
た場合には高さ方向ずれ量検知用センサが検知して切断
動作を停止させるため、被加工体とノズルとの高さ方向
の距離が一定に保たれるだけでなく、ノズルが横方向に
ずれて切り込み過ぎを起こすという事態が回避され、加
工精度の向上が達成される。
As described above, according to the present invention, the lateral deviation detection sensor detects when the cutting point is laterally displaced from the cutting line, and the height is detected when the lateral deviation exceeds a predetermined range. Since the sensor for detecting the amount of misalignment detects and stops the cutting operation, not only the distance between the workpiece and the nozzle in the height direction is kept constant, but also the nozzle misaligns in the lateral direction and causes overcutting. This situation is avoided and the improvement of processing accuracy is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の一実施例による自動切断装置の誤動作
防止装置をウォータジェット・カッティング・システム
に適用した場合の外観を示した正面図、第2図は第1図
におけるA-A線に沿う縦断面図、第3図は同装置におけ
る横ずれ検知用センサからロボットへ信号が伝達される
経路を示したブロック図、第4図は正規の切断が行われ
ている場合における横ずれ検知用センサと被加工体との
相対的な位置関係を示した部分拡大図、第5図は横ずれ
が起きた場合における横ずれ検知用センサと被加工体と
の相対的な位置関係を示した部分拡大図、第6図は従来
の自動切断装置の誤動作防止装置をウォータジェット・
カッティング・システムに適用した場合の外観を示した
正面図である。 1……ウォータジェット・カッティング・システム、2
……ロボット手首、3……高さ方向ずれ量検知用セン
サ、4……ウォータジェット・ノズル本体、5……ウォ
ータジェット・ノズル、6……高さ方向ずれ量検知用リ
ング、7……横ずれ検知用センサ、11……治具、12……
被加工体、13……ラバーシート、14……テンプレート、
21……センサ用アンプ、22……ロボットコントローラ、
23……ロボット。
FIG. 1 is a front view showing the appearance of a malfunction preventive device for an automatic cutting device according to an embodiment of the present invention applied to a water jet cutting system, and FIG. 2 is a vertical section taken along the line AA in FIG. Fig. 3 is a block diagram showing a path through which a signal is transmitted from the lateral deviation detection sensor to the robot in the same apparatus, and Fig. 4 is a lateral deviation detection sensor and a workpiece to be machined in the case of a normal cutting. 6 is a partially enlarged view showing the relative positional relationship with the body, and FIG. 5 is a partially enlarged view showing the relative positional relationship between the lateral deviation detection sensor and the workpiece in the case where lateral deviation occurs, FIG. Is a malfunction prevention device of the conventional automatic cutting device
It is a front view showing the appearance when applied to a cutting system. 1 ... Waterjet cutting system, 2
...... Robot wrist, 3 ...... Height direction deviation amount detection sensor, 4 ...... Water jet nozzle body, 5 ...... Water jet nozzle, 6 ...... Height direction deviation amount detection ring, 7 ...... Horizontal deviation Sensor for detection, 11 …… Jig, 12 ……
Work piece, 13 …… Rubber sheet, 14 …… Template,
21 …… Sensor amplifier, 22 …… Robot controller,
23 ... robot.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】ノズルから流体を噴射させて、非鉄製の被
加工体を切断する自動切断装置の誤動作を防止する装置
において、 前記被加工体の表面上に設けられ、切断線に倣った外形
線を有するテンプレートと、 前記ノズルの中心を軸とし、このノズルの長手方向に沿
って摺動可能なように前記ノズルの外周に設けられたリ
ングと、 前記リングに装着され、前記テンプレートに所定距離以
上近接すると第1の信号を出力する横ずれ検知用センサ
と、 前記リングに装着され、前記被加工体との距離のずれが
所定範囲を超えると第2の信号を出力する高さ方向ずれ
量検知用センサと、 前記第1の信号、あるいは前記第2の信号のうち少なく
ともいずれか一方が出力された場合に、前記自動切断装
置の切断動作を停止させる停止手段とを備えたことを特
徴とする自動切断装置の誤動作防止装置。
1. A device for preventing malfunction of an automatic cutting device for cutting a non-ferrous workpiece by jetting a fluid from a nozzle, the external shape being provided on the surface of the workpiece and following the cutting line. A template having a line, a ring provided on the outer periphery of the nozzle so as to be slidable along the longitudinal direction of the nozzle with the center of the nozzle as an axis, and a ring attached to the ring at a predetermined distance from the template. A lateral deviation detection sensor that outputs a first signal when the distances approach each other, and a height direction deviation amount detection that outputs a second signal when a distance deviation from the workpiece mounted on the ring exceeds a predetermined range. Sensor and stop means for stopping the cutting operation of the automatic cutting device when at least one of the first signal and the second signal is output. Malfunction prevention apparatus for the automatic cutting device comprising.
JP1847290U 1990-02-26 1990-02-26 Malfunction prevention device for automatic cutting device Expired - Lifetime JPH085040Y2 (en)

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