JP2000296421A - 機械加工システム - Google Patents
機械加工システムInfo
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- JP2000296421A JP2000296421A JP10474999A JP10474999A JP2000296421A JP 2000296421 A JP2000296421 A JP 2000296421A JP 10474999 A JP10474999 A JP 10474999A JP 10474999 A JP10474999 A JP 10474999A JP 2000296421 A JP2000296421 A JP 2000296421A
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- machining
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/0095—Gripping heads and other end effectors with an external support, i.e. a support which does not belong to the manipulator or the object to be gripped, e.g. for maintaining the gripping head in an accurate position, guiding it or preventing vibrations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きなスペースを必要とせず、同一ライン上
でプラズマ加工やレーザー加工とともに機械加工を行え
るようにした機械加工システムを提供する。 【解決手段】 ロボットアーム(22)先端に取付けベース
(30)を取付け、該取付けベースには加工ツール(40)と保
持ツール(50)を取付け、ロボットアームを平面内又は空
間内で移動させてロボットアーム先端を任意の位置に設
定し、加工ツールでワーク(W) を加工するとともに、保
持ツールでワークを保持し、加工ツールのワークに対す
る加工力に起因する反力を保持ツールとワークで受け
る。
でプラズマ加工やレーザー加工とともに機械加工を行え
るようにした機械加工システムを提供する。 【解決手段】 ロボットアーム(22)先端に取付けベース
(30)を取付け、該取付けベースには加工ツール(40)と保
持ツール(50)を取付け、ロボットアームを平面内又は空
間内で移動させてロボットアーム先端を任意の位置に設
定し、加工ツールでワーク(W) を加工するとともに、保
持ツールでワークを保持し、加工ツールのワークに対す
る加工力に起因する反力を保持ツールとワークで受け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は機械加工システム
に関し，特に大きなスペースを必要とせず、同一ライン
上でプラズマ加工やレーザー加工とともに機械加工を行
えるようにしたシステムに関する。
に関し，特に大きなスペースを必要とせず、同一ライン
上でプラズマ加工やレーザー加工とともに機械加工を行
えるようにしたシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】加工ツール、例えばドリルを用いてワー
クに機械加工を行う場合、加工ツールがワークに対して
与える加工力に起因して反力が発生し、加工力が大きい
ほど反力も大きくなり、加工精度に悪影響を与える。
クに機械加工を行う場合、加工ツールがワークに対して
与える加工力に起因して反力が発生し、加工力が大きい
ほど反力も大きくなり、加工精度に悪影響を与える。
【０００３】そこで、従来の機械加工システムでは剛性
のある門型（ガントリー）又は片持ち型の支柱や剛性の
ある梁（ビーム）にスライド機構を設けて各種加工ツー
ルを装着し、加工ツールをスライドさせ位置決めしてワ
ークを加工する方式が一般的に採用されていた。
のある門型（ガントリー）又は片持ち型の支柱や剛性の
ある梁（ビーム）にスライド機構を設けて各種加工ツー
ルを装着し、加工ツールをスライドさせ位置決めしてワ
ークを加工する方式が一般的に採用されていた。
【０００４】他方、本件発明者らは、コンベアラインの
逆方向搬送力に抗して推進機構で長尺ワーク後端を押し
て前進させ、手作業に頼らず、型鋼等の長尺ワークを自
動的に順送りしながら、プラズマ加工やレーザー加工を
順次行えるようにした長尺ワークの順送り自動加工装置
を開発し、出願するに至った（特開平０８−１４１８５
８号公報、参照）
逆方向搬送力に抗して推進機構で長尺ワーク後端を押し
て前進させ、手作業に頼らず、型鋼等の長尺ワークを自
動的に順送りしながら、プラズマ加工やレーザー加工を
順次行えるようにした長尺ワークの順送り自動加工装置
を開発し、出願するに至った（特開平０８−１４１８５
８号公報、参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の機
械加工システムを上記従来公報記載のコンベアラインの
加工エリア近傍に設置するようにすると、機械加工シス
テムの不使用時、ワークの搬入搬出時あるいは他の加工
ロボットによる加工時等には支柱や梁、加工ツールが邪
魔になるという問題が生じた。
械加工システムを上記従来公報記載のコンベアラインの
加工エリア近傍に設置するようにすると、機械加工シス
テムの不使用時、ワークの搬入搬出時あるいは他の加工
ロボットによる加工時等には支柱や梁、加工ツールが邪
魔になるという問題が生じた。
【０００６】これに対し、機械加工システムに移動機構
を設けることも考えられたが、機械加工システムが移動
するスペースが必要となり、コスト高になることから、
上記従来の機械加工システムを上記従来公報記載のコン
ベアラインに設置することは到底できなかった。
を設けることも考えられたが、機械加工システムが移動
するスペースが必要となり、コスト高になることから、
上記従来の機械加工システムを上記従来公報記載のコン
ベアラインに設置することは到底できなかった。
【０００７】その為、穴あけやねじ加工等の機械加工は
別ラインで行う必要があり、ワークをライン間で何度も
移動させる必要があって非常に煩雑であり、生産性が低
いのが実情である。
別ラインで行う必要があり、ワークをライン間で何度も
移動させる必要があって非常に煩雑であり、生産性が低
いのが実情である。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑み、大きなスペ
ースを必要とせず、同一ライン上でプラズマ加工やレー
ザー加工とともに機械加工を行えるようにした機械加工
システムを提供することを課題とする。
ースを必要とせず、同一ライン上でプラズマ加工やレー
ザー加工とともに機械加工を行えるようにした機械加工
システムを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係る機
械加工システムは、ロボットアームを平面内又は空間内
で移動させてロボットアーム先端を任意の位置に設定し
うる加工ロボットと、上記ロボットアーム先端に取付け
られる取付けベースと、該取付けベースに支持され、ワ
ークを機械加工する加工ツールと、上記取付けベースに
支持され、上記加工すべきワークを保持して上記加工ツ
ールのワークに対する加工力に起因する反力を上記ワー
クとともに受ける保持ツールと、を備えたことを特徴と
する。
械加工システムは、ロボットアームを平面内又は空間内
で移動させてロボットアーム先端を任意の位置に設定し
うる加工ロボットと、上記ロボットアーム先端に取付け
られる取付けベースと、該取付けベースに支持され、ワ
ークを機械加工する加工ツールと、上記取付けベースに
支持され、上記加工すべきワークを保持して上記加工ツ
ールのワークに対する加工力に起因する反力を上記ワー
クとともに受ける保持ツールと、を備えたことを特徴と
する。
【００１０】本発明の特徴の１つは保持ツールでワーク
を保持し、加工ツールの加工力に起因する反力を保持ツ
ールとワークとで受けるようにした点にある。これによ
り、ロボットアームには反力はほとんど作用せず、機械
加工を高い精度で行うことができる。
を保持し、加工ツールの加工力に起因する反力を保持ツ
ールとワークとで受けるようにした点にある。これによ
り、ロボットアームには反力はほとんど作用せず、機械
加工を高い精度で行うことができる。
【００１１】また、従来のような門型支柱、片持ち型支
柱あるいは梁等を用いる必要がないので、大きなスペー
スを必要とせず、上記従来公報（特開平０８−１４１８
５８号公報）記載の自動加工装置にも容易に採用するこ
とができる。その結果、同一ライン上でプラズマ加工や
レーザー加工とともに機械加工を行うことができ、生産
性を大幅に向上できる。
柱あるいは梁等を用いる必要がないので、大きなスペー
スを必要とせず、上記従来公報（特開平０８−１４１８
５８号公報）記載の自動加工装置にも容易に採用するこ
とができる。その結果、同一ライン上でプラズマ加工や
レーザー加工とともに機械加工を行うことができ、生産
性を大幅に向上できる。
【００１２】ロボットはそのアームを平面内又は空間内
で移動させてロボットアーム先端を任意の位置に設定で
きればどのような方式や構造でもよく、又ロボットは床
面に設置してもよく、例えば台車等に設置することもで
きる。また、加工ツールは具体的にはドリル、切削刃、
切断鋸及びこれらを駆動する機構を有する加工ツールが
含まれるが、ワークに対して加工力を作用させて加工す
るものであればどのようなものでもよい。
で移動させてロボットアーム先端を任意の位置に設定で
きればどのような方式や構造でもよく、又ロボットは床
面に設置してもよく、例えば台車等に設置することもで
きる。また、加工ツールは具体的にはドリル、切削刃、
切断鋸及びこれらを駆動する機構を有する加工ツールが
含まれるが、ワークに対して加工力を作用させて加工す
るものであればどのようなものでもよい。
【００１３】取付けベースはロボットアーム先端に固定
してもよいが、通常は加工の種類に応じてロボットアー
ム先端の加工ツールを段取り替えするのが一般的であ
る。そこで、取付けベースはロボットアーム先端に着脱
可能に取付けられるのが好ましい。取付けベースのロボ
ットアーム先端への取付けはプラズマ加工機やレーザー
加工機等の他のツールについて採用されている取付け構
造を採用することができる。
してもよいが、通常は加工の種類に応じてロボットアー
ム先端の加工ツールを段取り替えするのが一般的であ
る。そこで、取付けベースはロボットアーム先端に着脱
可能に取付けられるのが好ましい。取付けベースのロボ
ットアーム先端への取付けはプラズマ加工機やレーザー
加工機等の他のツールについて採用されている取付け構
造を採用することができる。
【００１４】保持ツールは加工すべきワークを保持して
加工ツールのワークに対する加工力に起因する反力をワ
ークととともに受けることができればどのような方式や
構造のものでもよい。具体的には、ワークを磁着する電
磁石、ワークを吸引して保持する真空吸引装置、ワーク
を引っ掛けて保持するか又は挟持するフック機構で構成
されることができる。
加工ツールのワークに対する加工力に起因する反力をワ
ークととともに受けることができればどのような方式や
構造のものでもよい。具体的には、ワークを磁着する電
磁石、ワークを吸引して保持する真空吸引装置、ワーク
を引っ掛けて保持するか又は挟持するフック機構で構成
されることができる。
【００１５】
【作用及び発明の効果】本発明によれば、加工ツールと
保持ツールを取付けベースに支持し、保持ツールでワー
クを保持し、加工ツールの加工力に起因する反力を保持
ツール及びワークで受けるようにしたので、加工力に起
因する反力は保持ツールとワークとで受けられ、ロボッ
トアームにはほとんど作用せず、機械加工を高い精度で
行うことができる。
保持ツールを取付けベースに支持し、保持ツールでワー
クを保持し、加工ツールの加工力に起因する反力を保持
ツール及びワークで受けるようにしたので、加工力に起
因する反力は保持ツールとワークとで受けられ、ロボッ
トアームにはほとんど作用せず、機械加工を高い精度で
行うことができる。
【００１６】このように加工力に起因する反力がロボッ
トアームに作用しないので、従来のような門型支柱、片
持ち型支柱あるいは梁等を用いる必要がなく、大きなス
ペースを必要としない。その結果、特開平０８−１４１
８５８号公報に記載の自動加工装置にも容易に採用する
ことができ、同一ライン上でプラズマ加工やレーザー加
工とともに機械加工を行うことができ、生産性を大幅に
向上できる。
トアームに作用しないので、従来のような門型支柱、片
持ち型支柱あるいは梁等を用いる必要がなく、大きなス
ペースを必要としない。その結果、特開平０８−１４１
８５８号公報に記載の自動加工装置にも容易に採用する
ことができ、同一ライン上でプラズマ加工やレーザー加
工とともに機械加工を行うことができ、生産性を大幅に
向上できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図につい
て説明する。図１及び図２は本発明に係る機械加工シス
テムの好ましい実施形態を示す。図において、床面ＧＬ
上には作業台１０が設置され、該作業台１０の側方には
ロボット２０のベース２１が固定され、該ベース２１上
にはロボットアーム２２が支持され、該ロボットアーム
２２の先端には取付けベース３０が取付ピン等によって
着脱可能に装着され、該取付けベース３０には加工ツー
ル４０及び保持ツール５０が支持されている。なお、作
業台１０は本例のシステムを特開平０８−１４１８５８
号公報記載の地蔵加工装置に適用する場合にはコンベア
ラインとすることができる。
て説明する。図１及び図２は本発明に係る機械加工シス
テムの好ましい実施形態を示す。図において、床面ＧＬ
上には作業台１０が設置され、該作業台１０の側方には
ロボット２０のベース２１が固定され、該ベース２１上
にはロボットアーム２２が支持され、該ロボットアーム
２２の先端には取付けベース３０が取付ピン等によって
着脱可能に装着され、該取付けベース３０には加工ツー
ル４０及び保持ツール５０が支持されている。なお、作
業台１０は本例のシステムを特開平０８−１４１８５８
号公報記載の地蔵加工装置に適用する場合にはコンベア
ラインとすることができる。
【００１８】上記加工ツール４０において、取付けベー
ス３０には上下スライド機構４２及び上下スライド機構
４２を駆動するエアーシリンダや油圧シリンダ等の駆動
源４３が取付けられ、上下スライド機構４２には駆動モ
ータ等の駆動源４１がスライド可能に支持され、駆動源
４１にはドリル（ツール）４５が装着されている。
ス３０には上下スライド機構４２及び上下スライド機構
４２を駆動するエアーシリンダや油圧シリンダ等の駆動
源４３が取付けられ、上下スライド機構４２には駆動モ
ータ等の駆動源４１がスライド可能に支持され、駆動源
４１にはドリル（ツール）４５が装着されている。
【００１９】他方、保持ツール５０は電磁石５１とこれ
を着磁する励磁コイル５２とから構成され、電磁石５１
は加工ツール４０の加工力に抗し得る磁着力を発揮する
ようになっている。
を着磁する励磁コイル５２とから構成され、電磁石５１
は加工ツール４０の加工力に抗し得る磁着力を発揮する
ようになっている。
【００２０】作業台１０に設置されたワークＷを穴あけ
加工する場合、ロボットアーム２２の先端に取付けベー
ス３０を取付ピン等で取付け、図１に示されるように、
ロボット２０のロボットアーム２２を空間内で作動さ
せ、加工ツール４０をワークＷの穴あけ加工すべき位置
上方まで移動させ、保持ツール５０の電磁石５１をワー
クＷ上に載せた後、ロボットアーム２２の作動を停止さ
せて位置決めする。
加工する場合、ロボットアーム２２の先端に取付けベー
ス３０を取付ピン等で取付け、図１に示されるように、
ロボット２０のロボットアーム２２を空間内で作動さ
せ、加工ツール４０をワークＷの穴あけ加工すべき位置
上方まで移動させ、保持ツール５０の電磁石５１をワー
クＷ上に載せた後、ロボットアーム２２の作動を停止さ
せて位置決めする。
【００２１】次に、励磁コイル５２に通電し、電磁石５
１をワークＷに磁着させてワークＷを保持させた後、駆
動源４３を作動させて駆動源４１を下方にスライドさせ
るとともに、駆動源４１を作動させてドリル４５を駆動
すると、ドリル４５がワークＷに対して前進して穴あけ
加工が行われる。
１をワークＷに磁着させてワークＷを保持させた後、駆
動源４３を作動させて駆動源４１を下方にスライドさせ
るとともに、駆動源４１を作動させてドリル４５を駆動
すると、ドリル４５がワークＷに対して前進して穴あけ
加工が行われる。
【００２２】その際、ドリル４５による穴あけ加工力
（図２の矢印Ａ参照）によってワークＷには反力が生じ
るが、該反力は図２に矢印Ｂで示されるように電磁石４
１とワークＷとによって受けられ、ロボットアーム２２
に作用することはない。その結果、高精度で穴あけ加工
を行うことができる。
（図２の矢印Ａ参照）によってワークＷには反力が生じ
るが、該反力は図２に矢印Ｂで示されるように電磁石４
１とワークＷとによって受けられ、ロボットアーム２２
に作用することはない。その結果、高精度で穴あけ加工
を行うことができる。
【００２３】穴あけ加工が済むと、ロボットアーム２２
を退避させ、ロボットアーム２２の先端から取付けベー
ス３０を外し、次のツールをロボットアーム２２の先端
に装着すればよい。
を退避させ、ロボットアーム２２の先端から取付けベー
ス３０を外し、次のツールをロボットアーム２２の先端
に装着すればよい。
【００２４】従って、従来のような門型支柱、片持ち型
支柱あるいは梁等を用いる必要がなく、大きなスペース
を必要としない結果、特開平０８−１４１８５８号公報
に記載の自動加工装置にも容易に採用でき、同一ライン
上でプラズマ加工やレーザー加工とともに機械加工をも
行うことができ、生産性を大幅に向上できる。
支柱あるいは梁等を用いる必要がなく、大きなスペース
を必要としない結果、特開平０８−１４１８５８号公報
に記載の自動加工装置にも容易に採用でき、同一ライン
上でプラズマ加工やレーザー加工とともに機械加工をも
行うことができ、生産性を大幅に向上できる。
【００２５】なお、電磁石５１を真空吸着装置に置換
し、励磁コイル５２を真空発生装置に置換するようにし
てもよい。
し、励磁コイル５２を真空発生装置に置換するようにし
てもよい。
【００２６】また、図３は本発明の他の実施形態を示
す。本例では取付けベース３０にはコ字状フレーム５３
が固定され、該コ字状フレーム５３の上辺部位にはエア
ーシリンダ５４（又は油圧シリンダ）が取付けられ、該
エアーシリンダ５４のロッドが伸長してコ字状フレーム
５３の下辺部位との間にワークＷが挟持されるようにな
っている。このように、保持ツール５０には機械的を構
成を採用することもできる。
す。本例では取付けベース３０にはコ字状フレーム５３
が固定され、該コ字状フレーム５３の上辺部位にはエア
ーシリンダ５４（又は油圧シリンダ）が取付けられ、該
エアーシリンダ５４のロッドが伸長してコ字状フレーム
５３の下辺部位との間にワークＷが挟持されるようにな
っている。このように、保持ツール５０には機械的を構
成を採用することもできる。
【図１】 本発明に係る機械加工システムの好ましい実
施形態における加工前の状態を示す概略図である。
施形態における加工前の状態を示す概略図である。
【図２】 上記実施形態における加工中の状態を示す概
略図である。
略図である。
【図３】 他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】 １０ 作業台 ２０ ロボット ２２ ロボットアーム ３０ 取付けベース ４０ 加工ツール ４１、４３ 駆動源 ４２ 上下スライド機構 ４５ ドリル（ツール） ５０ 保持ツール ５１ 電磁石 ５２ 励磁コイル ５３ コ字状フレーム ５４ エアーシリンダ Ｗ ワーク
Claims (5)
- 【請求項１】 ロボットアームを平面内又は空間内で移
動させてロボットアーム先端を任意の位置に設定しうる
加工ロボットと、 上記ロボットアーム先端に取付けられる取付けベース
と、 該取付けベースに支持され、ワークを機械加工する加工
ツールと、 上記取付けベースに支持され、上記加工すべきワークを
保持して上記加工ツールのワークに対する加工力に起因
する反力を上記ワークとともに受ける保持ツールと、を
備えたことを特徴とする機械加工システム。 - 【請求項２】 上記取付けベースが上記ロボットアーム
先端に着脱可能に取付けられている請求項１記載の機械
加工システム。 - 【請求項３】 上記保持ツールが上記ワークを磁着する
電磁石で構成されている請求項１記載の機械加工システ
ム。 - 【請求項４】 上記保持ツールが上記ワークを吸引して
保持する真空吸引装置で構成されている請求項１記載の
機械加工システム。 - 【請求項５】 上記保持ツールが上記ワークを引っ掛け
て保持するか又は挟持するフック機構で構成されている
請求項１記載の機械加工システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10474999A JP2000296421A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 機械加工システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10474999A JP2000296421A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 機械加工システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000296421A true JP2000296421A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14389153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10474999A Pending JP2000296421A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 機械加工システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000296421A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004291132A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 把持装置およびこれを備える多関節ロボット |
| US6857174B2 (en) | 2002-01-15 | 2005-02-22 | Denso Corporation | Robot hand for high load work |
| WO2016193090A1 (de) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Verfahren und anordnung zum einbringen von bohrlöchern in eine oberfläche eines stationär gelagerten werkstückes mit einem an einem knickarmroboter angebrachten bohrwerkzeug |
| DE102017003714A1 (de) * | 2017-04-15 | 2018-10-18 | Audi Ag | Roboteranlage mit Werkzeugfixiereinrichtung |
| JP2019217554A (ja) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 株式会社北川鉄工所 | エンドエフェクタ及びワーク加工方法 |
-
1999
- 1999-04-13 JP JP10474999A patent/JP2000296421A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6857174B2 (en) | 2002-01-15 | 2005-02-22 | Denso Corporation | Robot hand for high load work |
| JP2004291132A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 把持装置およびこれを備える多関節ロボット |
| WO2016193090A1 (de) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Verfahren und anordnung zum einbringen von bohrlöchern in eine oberfläche eines stationär gelagerten werkstückes mit einem an einem knickarmroboter angebrachten bohrwerkzeug |
| US10589394B2 (en) | 2015-06-03 | 2020-03-17 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Method and arrangement of introducing boreholes into a surface of a workpiece mounted in a stationary manner using a boring tool attached to an articulated-arm robot |
| DE102017003714A1 (de) * | 2017-04-15 | 2018-10-18 | Audi Ag | Roboteranlage mit Werkzeugfixiereinrichtung |
| JP2019217554A (ja) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 株式会社北川鉄工所 | エンドエフェクタ及びワーク加工方法 |
| JP7265842B2 (ja) | 2018-06-15 | 2023-04-27 | 株式会社北川鉄工所 | エンドエフェクタ及びワーク加工方法 |
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