JPS61249675A - ロボツト用テイ−チング治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はロボット用ティーチング治具に係り、特に鋼管
または平板の溶接または切断をするための治具に関する
。

〔発明の背景〕

板または管の切断溶接作業をロボットを用いて行なう場
合、一般に切断溶接位置をあらかじめロボットにティー
チングしておき、このティーチング点の軌跡をロボット
が追隋作動して溶接または切断作業を行うようにしてい
る。

この溶接または切断のためのティーチングは、従来は通
常の場合目視によって溶接、切断トーチの姿勢を決めて
ティーチングを行なっていた。このトーチの姿勢につい
ては溶接の場合を例にとってみれば、ｒＪＩｓにもとづ
く機械工作便覧」に示されるようなトーチ姿勢によって
行なわれることとなるが、このトーチ姿勢を目視によっ
てティーチングした場合はトーチの角度設定に狂いを生
ずるため、精密な溶接面または切断面を得ることは不可
能であった。

７ゝ 特に鋼管端面に付いているりφ板などの切断をする場合
、鋼管端面に対する切断面の突出傾斜などがないことが
要求されるが、ロボット先端に取付けたトーチを目視に
よってティーチングする方法では精密な切断面を得るこ
とは不可能である。

また鋼管が小径の場合はロボットが鋼管直前に位置する
ために、目視によってトーチ姿勢を決めるティーチング
作業を行なうことは非常に困難であった。

この問題を解決するために、第６図に示すように被加工
物である鋼管１の内径面に定格定規（例えばＪＩＳ　Ｂ
７５２６）　２などを用いてトーチ３の姿勢を決める方
法が提案されているが、ティーチング時にロボット４を
操作してトーチ３の先端側面に設けた基準面３ａ、３ｂ
を前記定格定規２の面２ａに接触させるときに、接触状
態を目視で確認することが困難であり、また前記鋼管１
の法線方向の位置が測定できないため、ティーチングに
多くの時間を必要とした。

また第７図、第８図及び第９図にそれぞれ側面図、正面
図及び平面図として示すような平面に対するトーチ姿勢
を決める治具５または角度ゲージ６を使用して円形の管
１を切断または溶接する場合は、ロボットの動作自由度
が少ないものの場合トーチの移動に伴ないトーチ軸は第
９図に示すように角度θアと回転するが、この場合第７
図に示すように治具の設定角度θ、を一定にしても第８
図に示すように接線との設定角度θ１が０７と変化して
しまい、精確な姿勢を得ることができないという欠点が
あった。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、簡単な作業で正確なトーチ姿勢を得るこ
とができ、高精度の溶接または切断ができるロボット用
ティーチング治具を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は鋼管や円弧板または平板などの材料をロボット
を用いて溶接または切断するときに、ロボットにトーチ
の姿勢をティーチングするロボット用ティーチング治具
を、このトーチと同心状に当接する円筒形の基準面を設
けたトーチ当座を傾動可能に傾動間座に支承させ、この
傾動間座をさらに傾動可能に台座に支承させ、この台座
に高さ調整可能な４個の支点を設けて前記トーチの姿勢
を定めるようにして所期の目的を達成するようになした
ものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明に係るロボット用ティーチング治具の一実
施例を図面を参照して説明する。

第１図、第２図及び第３図は本発明の一実施例によるＵ
Ｏ鋼管１の端面につけたタブ板７を切断する場合を示す
それぞれ側面図、正面図及び平面図である。台座８には
傾動間座９が軸０１−０１の周りに傾動可能に設けられ
ており、この傾動間座９に固設された角度目盛１ｏによ
って任意の角度に設定し、蝶ナツト１１によって位置固
定を行うようになっている。この傾動間座９には円筒状
のトーチ３にその外周部で当接できるようにしたトーチ
３にその外周部で当接できるようにしたトーチ当座１２
が軸０．’−０，の周りに傾動可能に設けられており、
このトーチ当座１２に固設された角度目盛１３によって
任意の角度に設定し、蝶ナツト１４によって位置固定を
行うようになっており、前記軸０１−０．と軸０．−０
２は互に直交する軸となっている。前記台座８の下部に
は先端が円錐形になった４個の調整ボルト１５が螺設さ
れており、この４個の調整ボルト１５を調整して鋼管１
の内面に置かれた状態で台座７の前記軸０１−０．がこ
の鋼管１の軸芯方向に合わせて。

それぞれロックナツト１６で固定するようにしている。

上記の通り構成された本発明の作用を以下に説明する。

前記ＵＯ鋼管１に取り付けられたタブ板７はロボット手
首４の先端に固設されたトーチ３によって切断される。

ロボットによりこの切断作業をさせるときは第４図及び
第５図に示すように、トーチ３の切断開始点Ｐ１．中間
点Ｐ３．終了点Ｐ、のそれぞれの位置及びトーチ３の鋼
管１の切線及び法線とのそれぞれ角度θ、及びθ、をロ
ボットヘテイーチングする必要がある。ロボットはこれ
らの３点の位置ｐ、　、　ｐ、　、　ｐ、が与えられれ
ば円弧補間によってｐ、、ｐ、、ｐｓを通る円軌跡を画
くことが可能となる。

一般に管端のタブ板７を切断する場合にプラズマ切断ト
ーチを用いると、溶断部７ａは第５図に示すようにトー
チ面が巾広となり反対側は狭くなる。従って切断面を管
端面と同一面上に合わせる場合は該図に示すようにθ、
を設定し、Ｐ、。

Ｐ、、Ｐ、の３点についてティーチングすることが必要
である。またこの溶接部７ａはθ、が変わると変化する
ため、３点Ｐ、、Ｐ、、Ｐ、のそれぞれに対して同一の
角度θ８及びθ、をティーチングしておかないと溶断中
が変化し、精度良い切断面を得ることは不可能となる。

本実施例によるティーチング治具によれば、トーチ当座
１２を目盛１０，１３によってそれぞれ角度θ２．θ、
に正確に設定することができ、それぞれ蝶ナツト１１．
１４によって位置固定したのち、トーチ３とトーチ当座
１２が当接し、台座８の４個の調整ボルト１５の先端が
鋼管１の内面に対して安定して接するようにロボットを
ティーチングすれば、簡単にしかも正確にトーチ姿勢を
合わせることができる。このときこのティーチング治具
は軽量に作られており、トーチ３とトーチ当座１２とを
接触させれば調整ボルト１５の先端と鋼管１の内面との
接触状態は目視で見ることができる。またトーチ３の軸
中心と同じ軸中心を持ったトーチ当座１２の円筒面を基
準面としているため、トーチ３が回ってもトーチ位置が
変ることがない。従ってロボットの軸の自由度は少なく
てもよく、ロボットの使用制限がなくなるという利点が
ある。

本実施例はＵＯｍ管１の端面につけたタグ板７を切断す
る場合について説明したが、鋼管や円弧状の板または平
板を切断または溶接する場合でも同様の効果がある。

〔発明の効果〕

上述のとおり本発明によれば、ロボット用ティーチング
治具にトーチの軸を中心とした円筒形の基準面を持った
傾動可能なトーチ当座を設けるとともに、このトーチ当
座を傾動間座を介して台座を取り付けこの台座に高さ調
整可能な４個の支点を設けたものであるから、被加工物
に対するトーチの姿勢を簡単にかつ正確に合わせること
ができ。

精密な切断溶接作業ができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロボット用ティーチング治具の一
実施例を示す側面図、第２図は第１図の正面図、第３図
は第１図の平面図、第４図はトーチによる管の切断時の
ティーチングを示す正面図、第５図は第４ｗＩの切断部
の詳細を示す一部断面側面図、第６図は従来のティーチ
ング治具を示す側面図、第７図、第８図及び第９図は従
来のトーチ角度設定用治具を示すそれぞれ側面図、正面
図及び平面図である。 １・・・鋼管、３・・・トーチ、４・・・ロボット、８
・・・台座、９・・・傾動間座、１２・・・トーチ当座
、１５・・・調整ボルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ロボットを用いて材料を溶接または切断するときに
   、ロボットにトーチの姿勢をテイーチングするロボット
   用テイーチング治具において、前記溶接または切断用ト
   ーチと同心状に当接する円筒形の基準面を設けたトーチ
   当座と、このトーチ当座を移動可能に支承する傾動間座
   と、この傾動間座を傾動可能に支承する台座と、この台
   座に設けられ前記トーチの姿勢を定める４個の高さ調整
   可能な支点とを設けてなることを特徴としたロボット用
   テイーチング治具。