JP2001225242A - Processing jig - Google Patents

Processing jig

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JP2001225242A
JP2001225242A JP2000034531A JP2000034531A JP2001225242A JP 2001225242 A JP2001225242 A JP 2001225242A JP 2000034531 A JP2000034531 A JP 2000034531A JP 2000034531 A JP2000034531 A JP 2000034531A JP 2001225242 A JP2001225242 A JP 2001225242A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movable
processing
industrial robot
axis
work
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000034531A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mutsuhiro Nakazawa
睦裕 中澤
Hideyuki Tanaka
秀幸 田中
Yoshiaki Aoki
禧明 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Co Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Co Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP2000034531A priority Critical patent/JP2001225242A/en
Publication of JP2001225242A publication Critical patent/JP2001225242A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing jig capable of securing usual processing accuracy even if an industrial robot is used as a driving means by enhancing the rectilinear locus accuracy of the industrial robot by a low-priced and simple structure, and also to rationalize a method for carrying work in and out. SOLUTION: A movable member 13 is provided so that it can move in the X-axis direction on a base block 2 with processing stages S1, S2 disposed thereon in the X-axis direction while a movable table 14 is provided on the member 13 so that it can move in a direction normal to the X-axis direction. A first guide means 16 is provided between the block 2 and the member 13 to guide the member 13 in the X-axis direction. A second guide means 18 is provided between the member 13 and the table 14 to guide the table 14 in the Y-axis direction. The table 14 is equipped with a laser irradiator 15 for processing work and a pressing means 21 for pressing the work against each processing station. The industrial robot 22 is connected to the table 14, and the table 14 is moved in the X-axis and Y-axis directions.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ溶接加工
などの各種加工に用いられる加工治具に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing jig used for various kinds of processing such as laser welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、溶接や切断・曲げ・打ち抜き
などといった加工を、ワークに対して自動的に行う自動
加工装置は知られている。そのような自動加工装置とし
て、出願人は、先に、準備台を含む準備ステーション
と、加工機本体及び加工テーブルを含む加工ステーショ
ンとを備え、準備ステーションより加工ステーションへ
のワークの搬入、搬入されたワークの位置決め、及び加
工のためのワークの固定を自動的に行う自動加工装置で
あって、上記二つのステーション間を往復するように移
動式のローダーを設け、そのローダーに、準備台の上の
ワークを保持・運搬して加工テーブル上に置く手段と、
加工用テーブルに対してワークを押さえ付ける手段とを
配備し、加工ステーションに、上記テーブル上に置かれ
たワークを位置決めする手段を配備したものを提案して
いる(例えば、実公平7−53825号公報参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an automatic processing apparatus for automatically performing processing such as welding, cutting, bending, and punching on a workpiece. As such an automatic processing apparatus, the applicant first has a preparation station including a preparation table, and a processing station including a processing machine main body and a processing table, and loads and loads a work from the preparation station to the processing station. An automatic processing apparatus for automatically positioning a work and fixing the work for processing, wherein a movable loader is provided so as to reciprocate between the two stations, and the loader is provided on a preparation table. Means for holding and transporting the workpiece and placing it on the processing table,
It has been proposed to provide a means for pressing a work against a processing table, and to provide a processing station with means for positioning a work placed on the table (for example, Japanese Utility Model Publication No. 7-53825). Gazette).

【0003】この装置では、加工ステーションでの加工
が終了すると、ローダーが次に加工するワークを取りに
準備ステーションまで戻り、ワークをもって加工ステー
ションに戻ってくるという具合に、1つの加工サイクル
ごとに、準備ステーションと加工ステーションとの間を
ローダーが必ず往復移動することになる。また、ローダ
ーが加工ステーションにあるときは、準備ステーション
には次に加工されるワークがプリセットされるだけで、
加工のためのワークの位置決めなどの作業は、ローダー
が加工ステーション側に移動してきて、ワークが加工ス
テーション上に載置されてから行うようになっている。
[0003] In this apparatus, when the processing in the processing station is completed, the loader returns to the preparation station for the work to be processed next, and returns to the processing station with the work. The loader always moves back and forth between the preparation station and the processing station. Also, when the loader is in the processing station, the work station to be processed next is simply preset in the preparation station.
Work such as positioning of a work for processing is performed after the loader moves to the processing station side and the work is placed on the processing station.

【0004】前述した自動加工装置において、1つの加
工完了から、次の加工開始までの時間としては、前記往
復移動に要する時間に、位置決めなどの作業時間が加算
されることになり、1加工当たりのサイクルタイムがか
なり長くなり、加工効率が低い。また、加工ステーショ
ンの両側に準備ステーションを設け、該両準備ステーシ
ョンから交互にワークが加工ステーションに搬送されて
くるようにすれば、加工効率を高めることはできるが、
そのようにするには、自動加工装置1台に対しローダー
及び加工機が2セット必要になり、高価となる。
In the above-described automatic processing apparatus, the time required from the completion of one processing to the start of the next processing is such that the work time for positioning and the like is added to the time required for the reciprocating movement. Cycle time is considerably long and the processing efficiency is low. Further, if the preparation stations are provided on both sides of the processing station, and the work is alternately transported from both the preparation stations to the processing station, the processing efficiency can be increased.
To do so, two sets of loaders and processing machines are required for one automatic processing apparatus, which is expensive.

【0005】そこで、発明者は、安価かつ簡単な構成
で、加工完了から次の加工開始までの時間を短くして、
加工効率を向上させることを目的として、加工テーブル
を含む複数の加工ステーションと、該複数の加工ステー
ションの間を移動する移動式のローダーとを備え、各加
工ステーションにおいて、位置決めされたワークの加工
を行う自動加工装置であって、前記ローダーに、加工機
と、前記加工テーブルに対してワークを押さえ付ける押
さえ付け手段とを設けたものを開発し、先に出願してい
る(特願平11−146380号及び特願平11−35
9055号参照)。
The inventor of the present invention has reduced the time from the completion of processing to the start of the next processing with an inexpensive and simple configuration.
For the purpose of improving the processing efficiency, a plurality of processing stations including a processing table, and a movable loader that moves between the plurality of processing stations, and, in each processing station, processing of a workpiece that is positioned. An automatic processing apparatus for performing the above-mentioned processing, in which the loader is provided with a processing machine and a pressing means for pressing a work against the processing table, has been developed and has been filed earlier (Japanese Patent Application No. Hei 11-1997). No. 146380 and Japanese Patent Application No. 11-35
No. 9055).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そのような自動加工装
置においては、ローダーが準備ステーションと加工ステ
ーションとの間で往復移動するため、ローダーを往復移
動させる駆動手段(例えばモータ)が必要であり、コス
トアップの原因となっている。
In such an automatic processing apparatus, since the loader reciprocates between the preparation station and the processing station, driving means (for example, a motor) for reciprocating the loader is required. It causes cost increase.

【0007】ところで、例えば、レーザ溶接加工(直線
溶接加工)を行う場合には、前述したような自動加工装
置を用いることなく、エンドエフェクタとして溶接トー
チを有する現状の溶接ロボット単体で溶接加工を行うこ
とが考えられるが、レーザ溶接加工においては、溶接線
とレーザ光の照射位置のずれ(目はずれ)の許容値が、
きちんと突き合わせがなされて隙間がない状態でも、
0.3mm程度以下と小さく、これに突き合わせ部の隙
間を考えると0.1mm程度以下の直線軌跡精度が要求
されるのに対し、現状の溶接ロボットの直線軌跡精度で
は、一般に、この要求の数値を満足することが困難であ
る。また、仮に、そのような直線軌跡精度を満足できる
溶接ロボットが開発されても、前述した突き合わせ溶接
加工を行うためには、溶接の対象となるワークを位置決
め治具にて位置決めすることと、ワークを加工する部位
(加工ステージ)にワークを搬入し、溶接終了後搬出す
ることが必要になる。
[0007] For example, when performing laser welding (linear welding), welding is performed by a current welding robot alone having a welding torch as an end effector without using the above-described automatic processing apparatus. However, in the laser welding process, the allowable value of the deviation between the welding line and the irradiation position of the laser beam (blindness),
Even when there are no gaps,
While the linear trajectory accuracy of about 0.1 mm or less is required when considering the gap between the butted portions, it is generally as small as about 0.3 mm or less. Is difficult to satisfy. Also, even if a welding robot capable of satisfying such linear trajectory accuracy is developed, in order to perform the butt welding described above, it is necessary to position a workpiece to be welded with a positioning jig, It is necessary to carry the work into the part (working stage) where the work is to be carried out, and carry it out after welding is completed.

【0008】このような事情から、前述したような自動
加工装置、すなわち直線軌跡精度を確実に確保できる直
交タイプの専用の加工装置を設計しているのが現状であ
る。
Under such circumstances, it is the present state of the art to design an automatic processing apparatus as described above, that is, a dedicated processing apparatus of an orthogonal type capable of reliably ensuring the accuracy of the linear trajectory.

【0009】そこで、発明者は、産業用ロボットの可動
範囲内にある空間の一平面で、前記ロボットの直線軌跡
精度を向上させることができれば、前記加工ヘッドに対
し産業用ロボットを連係し、それを外部駆動手段として
利用することで、前記加工ヘッドを産業用ロボットでも
って移動させ、同様の加工作業を行うことができるとい
うことに着想した。また、このように産業用ロボットを
外部駆動手段として利用することにすれば、加工ヘッド
を移動させるために、駆動手段を備えるローダーを用い
る必要はなくなり、駆動手段を省略することが可能とな
って、コストダウンを図れるという利点も生ずる。
Therefore, if the inventor can improve the linear trajectory accuracy of the robot in one plane within the movable range of the industrial robot, the industrial robot is linked to the machining head, By using as an external driving means, it was conceived that the same processing operation can be performed by moving the processing head by an industrial robot. In addition, if the industrial robot is used as the external driving means as described above, it is not necessary to use a loader having the driving means to move the processing head, and the driving means can be omitted. Also, there is an advantage that the cost can be reduced.

【0010】この発明は、安価かつ簡単な構成で、産業
用ロボットの可動範囲内にある空間の一平面で、産業用
ロボットの直線軌跡精度を向上させて、産業用ロボット
を駆動手段として用いても、従来の加工精度を確保でき
る加工治具を提供し、併せて、ワークの搬入・搬出も合
理的な方法で可能とすることも目的とする。
The present invention improves the linear trajectory accuracy of an industrial robot on one plane in a space within the movable range of the industrial robot with an inexpensive and simple configuration, and uses the industrial robot as a driving means. Another object of the present invention is to provide a processing jig capable of securing the conventional processing accuracy, and at the same time, to enable loading and unloading of a work by a rational method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る加工治具
は、位置決めされたワークの加工が行われる複数の加工
ステージを備える加工治具であって、前記複数の加工ス
テージがベース台上に第1の方向に配置され、該ベース
台上に、可動部材が前記第1の方向に移動可能なるよう
に設けられ、前記可動部材の上に、可動テーブルが前記
第1の方向を横切る第2の方向に移動可能なるように設
けられ、前記ベース台と前記可動部材との間には前記可
動部材を前記第1の方向に案内する第1の案内手段が設
けられ、前記可動部材と前記可動テーブルとの間には前
記可動テーブルを前記第2の方向に案内する第2の案内
手段が設けられ、前記可動テーブルは、前記ワークに対
して加工動作を行う加工ヘッドと、前記各加工ステージ
においてワークを押さえ付ける押さえ付け手段とが設け
られると共に、前記可動テーブルに前記可動テーブルを
前記第1及び第2の方向に移動させる産業用ロボットが
連係可能とされている構成である。すなわち、本発明
は、加工ヘッドを移動させる駆動手段を備えておらず、
産業用ロボットを外部駆動手段として利用することで、
加工ヘッドを移動させるものである。ここで、「横切
る」とは、第2の方向が第1の方向に必ずしも直交する
必要がないことを意味し、各加工ステージにおいて加工
ヘッドが移動する方向が、第1の方向に対して角度をな
す第2の方向に平行な方向であれば足りる。「産業用ロ
ボット」は、自動制御によるマニピュレーション機能を
もち、いろいろな作業がプログラムで行える、産業界で
一般に使用されているロボットを意味し、少なくとも第
1の方向及び第2の方向について、可動テーブルの移動
を行わせることができるものであればよく、与えられた
2点間を数学的な演算により直線に沿った点群で近似す
る直線補間が可能なタイプのロボットすべてを適用する
ことが可能である。また、「連係可能」とは、産業用ロ
ボットによって可動テーブルを移動させることができる
ように、可動テーブルと産業用ロボットとをつなげるこ
とができることを意味する。
A processing jig according to the present invention is a processing jig provided with a plurality of processing stages for processing a positioned work, wherein the plurality of processing stages are mounted on a base table. A movable member is disposed on the base table so as to be movable in the first direction, and a movable table is provided on the movable member, the movable table intersecting the first direction. The first guide means for guiding the movable member in the first direction is provided between the base and the movable member, and the movable member and the movable member are provided between the base member and the movable member. Second guide means for guiding the movable table in the second direction is provided between the table and the table. The movable table includes a processing head that performs a processing operation on the work, Press work With the example attached pressing means are provided, an industrial robot for moving the movable table in the movable table to said first and second directions is the configuration which is a linkable. That is, the present invention does not include a driving unit for moving the processing head,
By using industrial robots as external drive means,
This is for moving the processing head. Here, “crossing” means that the second direction does not necessarily have to be orthogonal to the first direction, and the direction in which the processing head moves in each processing stage is at an angle with respect to the first direction. A direction parallel to the second direction is sufficient. “Industrial robot” means a robot generally used in the industry that has a manipulation function by automatic control and can perform various operations by programs, and has a movable table in at least a first direction and a second direction. Any type of robot that can perform linear interpolation that approximates a given point between two given points with a point group along a straight line by mathematical operation is applicable. It is. Also, “cooperable” means that the movable table and the industrial robot can be connected so that the movable table can be moved by the industrial robot.

【0012】このようにすれば、可動テーブルに産業用
ロボットを連係することで、該産業用ロボットにて、可
動テーブルを可動部材と一緒に第1の方向に移動させる
ことができ、また、可動テーブルを、可動部材が停止し
た状態で、第2の方向に移動させることができるように
なる。その場合、可動部材や可動テーブルを移動させる
産業用ロボットの直線軌跡精度が高くなくても、第1の
方向に移動させる場合には第1の案内手段にて、第2の
方向に移動させる場合には第2の案内手段にてそれぞれ
案内されることで、可動テーブル(加工ヘッド)の移動
について一定の直線軌跡精度が確保される。つまり、加
工ヘッドは産業用ロボットを駆動手段として移動せしめ
られるが、加工ヘッドの直線軌跡精度は第1及び第2の
案内手段によって確実に確保され、加工ヘッドの移動速
度の制御が産業用ロボットにて行われるだけである。
With this configuration, by linking the industrial robot to the movable table, the movable table can be moved together with the movable member in the first direction by the industrial robot. The table can be moved in the second direction with the movable member stopped. In that case, even if the linear trajectory of the industrial robot that moves the movable member or the movable table is not high, when the industrial robot is moved in the first direction, it is moved in the second direction by the first guide means. Are guided by the second guide means, so that a constant linear trajectory accuracy is ensured for the movement of the movable table (processing head). In other words, the machining head is moved using the industrial robot as the driving means, but the linear trajectory accuracy of the machining head is reliably ensured by the first and second guide means, and the control of the moving speed of the machining head is controlled by the industrial robot. It is just done.

【0013】よって、まず、可動部材が位置し、押さえ
付け手段にてワークが押さえ付けられている特定のステ
ージにおいては、産業用ロボットが可動テーブルを第2
の方向に移動させ、可動テーブルに設けられている加工
ヘッドによってワークに対して、第2の方向に沿って加
工が行われる。このとき、すでに加工が完了している別
の加工ステージにおいては、加工完了のワークを取り除
くと共に、その次に加工が行われる加工ステージ上に未
加工のワークが置かれ、その加工ステージのワーク位置
決め手段により適切に位置決めされ、仮押さえなどがさ
れる。
Therefore, first, at a specific stage where the movable member is located and the work is pressed by the pressing means, the industrial robot moves the movable table to the second stage.
, And the workpiece is processed in the second direction by the processing head provided on the movable table. At this time, in another processing stage that has already been processed, the work that has been processed is removed, and an unprocessed work is placed on the processing stage where processing is performed next, and the work positioning of that processing stage is performed. It is appropriately positioned by means, and temporary holding is performed.

【0014】このように特定の加工ステージにおいて加
工が行われている際に、別の加工ステージにおいて、加
工完了のワークの処理及び未加工のワークのセッティン
グが行われるので、加工ステージでのワークの搬出・搬
入が合理的に行われ、これらはサイクルタイムとしてカ
ウントされない。また、加工中は、加工を行っている加
工ステージに可動部材が位置しているので、上記可動部
材が位置している加工ステージ以外の加工ステージは、
上方が開放され障害物がない状態にあり、次に加工すべ
きワークの準備作業を容易に行うことができる。
As described above, when processing is performed in a specific processing stage, processing of a completed workpiece and setting of an unprocessed work are performed in another processing stage. Unloading and loading are performed rationally, and they are not counted as cycle time. Also, during processing, since the movable member is located on the processing stage that is performing processing, the processing stages other than the processing stage where the movable member is located,
Since the upper part is open and there are no obstacles, the work for preparing the work to be processed next can be easily performed.

【0015】そして、前記特定の加工ステージにおいて
加工が終了した後、産業用ロボットにて可動テーブルが
第1の方向に移動することで、次に加工が行われる加工
ステージに、加工テーブルが可動部材と一緒に移動する
ことになる。そして、その加工ステージにおいて予め位
置決めされたワークが、可動部材の押さえ付け手段によ
って、加工ステージにおいて押さえ付けられて固定され
る。このように固定された状態で、次の加工が行われる
ことになる。
After the processing in the specific processing stage is completed, the movable table is moved in the first direction by the industrial robot, so that the movable table is moved to the next processing stage by the movable member. Will move with you. Then, the work positioned in advance in the processing stage is pressed and fixed in the processing stage by means for pressing the movable member. The next processing is performed in the state of being fixed as described above.

【0016】このようにして、安価かつ簡単な構成で、
加工完了から次の加工開始までの時間を短くして、加工
効率を向上させることを実現することができ、また、可
動部材は、ワークを搬送することなく、ワークが位置決
めされている加工ステージに移動し、加工を行うという
ことを繰り返して行うことができるようになる。よっ
て、加工完了から次の加工開始までの間に可動部材が加
工ステージ間を往復移動するということがなくなり、サ
イクルタイムが短縮化される。また、1つのサイクルタ
イムでの加工時間の占める割合が大きくなり、加工効率
が向上し、それによるコストダウンも図れる。
In this way, with a low-cost and simple configuration,
It is possible to shorten the time from the completion of processing to the start of the next processing, thereby improving the processing efficiency.The movable member can be moved to the processing stage where the workpiece is positioned without transporting the workpiece. Moving and processing can be performed repeatedly. Therefore, the movable member does not reciprocate between the processing stages between the completion of the processing and the start of the next processing, and the cycle time is shortened. Further, the ratio of the machining time in one cycle time is increased, the machining efficiency is improved, and the cost can be reduced.

【0017】前記特定の加工ステージ上での加工の際に
は、押さえ付け手段がワークを押さえ付け、その反力で
可動部材の静止状態が維持され、可動テーブルが第2の
方向に沿って移動する際に可動部材が不用意に移動する
ということはない。しかしながら、そのような場合に、
可動部材が確実に移動しないようにすると共に可動部材
の、各加工ステージでの停止精度を高めるために、前記
加工ステージと前記可動部材との間に、前記可動部材の
位置決めを行う位置決め手段が設けられていることが望
ましい。
At the time of processing on the specific processing stage, the pressing means presses the work, the movable member is kept stationary by the reaction force, and the movable table moves in the second direction. In doing so, the movable member does not move carelessly. However, in such cases,
Positioning means for positioning the movable member is provided between the processing stage and the movable member in order to ensure that the movable member does not move and to enhance the stopping accuracy of the movable member at each processing stage. Is desirable.

【0018】このようにすれば、位置決め手段によって
可動部材が位置決めされることで、加工ステージでの可
動部材の停止精度が高められ、可動テーブル(加工ユニ
ット)を精度よく移動させる上で有利となるだけでな
く、可動部材を可動テーブルが第2の方向に平行に移動
している加工中に、可動部材が不用意に移動するという
ことを確実に防止できる。そして、各加工ステージにお
いて、可動部材が定位置に位置決めされるので、加工を
繰り返しても同一箇所に精度よく加工できる。
With this configuration, since the movable member is positioned by the positioning means, the stopping accuracy of the movable member on the processing stage is increased, which is advantageous in moving the movable table (processing unit) with high precision. In addition, it is possible to reliably prevent the movable member from being carelessly moved while the movable table is being moved in parallel with the second direction. In each of the processing stages, the movable member is positioned at a fixed position, so that the processing can be performed at the same location with high accuracy even if the processing is repeated.

【0019】また、前記第1の案内手段は、前記第1の
方向に沿って設けられた第1のガイドレールと、前記可
動部材に設けられ該第1のガイドレールにスライド可能
に係合する第1のスライダとを備え、前記第2の案内手
段は、前記第2の方向に沿って設けられた第2のガイド
レールと、前記可動部材に設けられ該第2のガイドレー
ルにスライド可能に係合する第2のスライダとを備える
ようにすれば、簡単な構造で、可動部材(可動テーブ
ル)の第1の方向における移動及び可動テーブルの第2
の方向における移動について、一定の直線軌跡精度が確
保される。
Further, the first guide means is provided on the movable member, along a first guide rail provided along the first direction, and is slidably engaged with the first guide rail. A first slider, wherein the second guide means is provided on the movable member and is slidable on the second guide rail, the second guide rail being provided along the second direction. By providing a second slider to be engaged with, the movement of the movable member (movable table) in the first direction and the second movement of the movable table can be achieved with a simple structure.
, A certain linear trajectory accuracy is secured.

【0020】さらに、前記可動テーブルは、前記産業用
ロボットのアームの先端部が、前記産業用ロボットの軌
跡精度の誤差分を吸収する弾性部材又はリンク機構を介
して結合されるように構成すれば、産業用ロボットの軌
跡精度の誤差分が前記弾性部材又はリンク機構によって
吸収され、精度よく加工される。
Further, the movable table may be configured such that the tip of the arm of the industrial robot is connected via an elastic member or a link mechanism that absorbs an error in the trajectory accuracy of the industrial robot. In addition, the error of the trajectory accuracy of the industrial robot is absorbed by the elastic member or the link mechanism, and is processed with high accuracy.

【0021】また、前記可動テーブルは、前記産業用ロ
ボットのアームの先端部が連係可能とされ、前記加工ヘ
ッドは、前記産業用ロボットのアームの先端部に設けら
れるエンドエフェクタで構成されるようにすることもで
きる。この場合は、ロボットのエンドエフェクタを第1
及び第2の方向に精度よく案内する治具として機能する
ことになる。
The movable table can be linked to the tip of an arm of the industrial robot, and the processing head is constituted by an end effector provided at the tip of the arm of the industrial robot. You can also. In this case, the robot's end effector
And it functions as a jig for guiding the second direction with high accuracy.

【0022】このようにすれば、産業用ロボットのアー
ムの先端部が可動テーブルに連係されることで、そのエ
ンドエフェクタが可動テーブルに取り付けられた加工ヘ
ッドとして機能することとなり、産業用ロボットのエン
ドエフェクタが、第1及び第2の案内手段によって第1
及び第2の方向に案内され、所望の加工が精度よく行わ
れる。よって、例えば、産業用ロボットが、エンドエフ
ェクタとして溶接トーチを有する溶接ロボットの場合に
は、溶接トーチの第1及び第2の方向への直線軌跡精度
が確保され、ロボット自体の直線軌跡精度はそれほど高
くなくても、精度よく溶接される。
With this configuration, the end of the arm of the industrial robot is linked to the movable table, so that the end effector functions as a processing head attached to the movable table. The effector is controlled by the first and second guide means to the first
And in the second direction, and the desired processing is performed with high accuracy. Therefore, for example, when the industrial robot is a welding robot having a welding torch as an end effector, the linear trajectory accuracy of the welding torch in the first and second directions is secured, and the linear trajectory accuracy of the robot itself is not so large. Even if not high, it is welded with high accuracy.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に沿って説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明に係るレーザ溶接加工治具の
正面図、図2は同平面図、図3は同側面図、図4は図3
のIV部詳細図である。
FIG. 1 is a front view of a laser welding jig according to the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, FIG. 3 is a side view thereof, and FIG.
FIG.

【0025】本発明に係るレーザ溶接加工治具1は、図
1〜図4に示すように、位置決めされたワークの加工が
行われる第1及び第2の加工ステージS1,S2を備
え、該第1及び第2の加工ステージS1,S2は、基礎
上に固定されたベース台2上に第1の方向(以下X軸方
向という)において一定間隔を存して隣り合うように配
置され、そのX軸方向においてベース台2が長く形成さ
れている。前記第1及び第2の加工ステージS1,S2
には、レーザ溶接加工を行う加工テーブル11,12が
設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the laser welding jig 1 according to the present invention includes first and second processing stages S1 and S2 for processing a positioned work. The first and second processing stages S1 and S2 are arranged on a base table 2 fixed on a foundation so as to be adjacent to each other at a fixed interval in a first direction (hereinafter referred to as an X-axis direction). The base 2 is formed long in the axial direction. The first and second processing stages S1, S2
Are provided with processing tables 11 and 12 for performing laser welding.

【0026】また、前記第1及び第2の加工ステージS
1,S2には、各加工テーブル11,12に対し、加工
されるワーク(例えば薄鋼板)を所定の加工位置に位置
決めするための位置決め手段(図示せず)が設けられて
いる。なお、本例においては、2つの板状のワークを溶
接により接合するティラードブランク材の加工に用いら
れ、直線状の溶接線を有するものである。溶接により接
合する2つのワークは同じものでなくてもよく、例えば
板厚が異なっていてもよい。
The first and second processing stages S
1, S2 is provided with positioning means (not shown) for positioning a work (for example, a thin steel plate) to be processed at a predetermined processing position with respect to each of the processing tables 11 and 12. In addition, in this example, it is used for the processing of the tailored blank material which joins two plate-shaped workpieces by welding, and has a linear welding line. The two works to be joined by welding may not be the same, and may have different plate thicknesses, for example.

【0027】前記ベース台2の上には、可動部材13
が、X軸方向に移動可能なるように設けられている。ま
た、前記可動部材13の上には、可動テーブル14が、
前記X軸方向に直交する第2の方向(以下Y軸方向とい
う)に移動可能なるように設けられ、該可動テーブル1
4上に、ワークに対してレーザ溶接動作を行うレーザー
照射機15(加工ヘッド)が設けられている。このレー
ザ照射機15は、先端加工部15Aが、照射機本体15
Bに対し前記X軸方向及びY軸方向に直交する第3の方
向(以下Z軸方向という)において、すなわち上下方向
において移動するように構成されている。尚、前記Y軸
方向が、前記ティラードブランク材の溶接線に平行とな
る。
A movable member 13 is provided on the base 2.
Are provided so as to be movable in the X-axis direction. On the movable member 13, a movable table 14 is provided.
The movable table 1 is provided so as to be movable in a second direction (hereinafter, referred to as a Y-axis direction) orthogonal to the X-axis direction.
A laser irradiator 15 (working head) for performing a laser welding operation on the workpiece is provided on the workpiece 4. The laser irradiator 15 is configured such that the tip processing portion 15A is
It is configured to move in a third direction (hereinafter, referred to as a Z-axis direction) perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to B, that is, in the vertical direction. The Y-axis direction is parallel to the welding line of the tailored blank material.

【0028】前記可動部材13は、Y軸方向に延びる門
型形状のメインフレーム部13Aと、該メインフレーム
部13AにX軸方向において隣接し前記メインフレーム
部13Aより高さが低いサブフレーム部13Bとを備え
ている。
The movable member 13 has a gate-shaped main frame portion 13A extending in the Y-axis direction, and a sub-frame portion 13B adjacent to the main frame portion 13A in the X-axis direction and having a lower height than the main frame portion 13A. And

【0029】そして、前記ベース台2の上の両側には、
X軸方向に沿って延びる第1のガイドレール16Aが設
けられる一方、前記可動部材13(メインフレーム部1
3A及びサブフレーム部13B)の下部に前記第1のガ
イドレール16Aにスライド可能に係合する第1のスラ
イダ16Bが設けられている。前記第1のガイドレール
16Aと第1のスライダ16Bとによって、可動部材1
3をX軸方向に案内する第1の案内手段16が構成さ
れ、前記可動部材13が、前記第1の案内手段16によ
ってX軸方向に一定の精度でもって案内されつつ、第1
及び第2の加工ステージS1,S2の間を往復移動する
ことになる。なお、前記第1のガイドレール16Aの両
端部付近には、それ以上の可動部材13の移動を規制す
るストッパ17が配設されている。
Then, on both sides of the base 2,
While the first guide rail 16A extending along the X-axis direction is provided, the movable member 13 (the main frame 1
A first slider 16B slidably engaged with the first guide rail 16A is provided below the 3A and the sub-frame portion 13B). The movable member 1 is formed by the first guide rail 16A and the first slider 16B.
First guide means 16 for guiding the movable member 13 in the X-axis direction is provided, and the movable member 13 is guided by the first guide means 16 in the X-axis direction with a certain accuracy.
And reciprocate between the second processing stages S1 and S2. In the vicinity of both ends of the first guide rail 16A, stoppers 17 for restricting further movement of the movable member 13 are provided.

【0030】また、前記可動部材13のメインフレーム
部13Aの上側には、可動テーブル14が、Y軸方向に
沿って移動可能なるように設けられている。すなわち、
可動部材13上には、第2のガイドレール18AがY軸
方向に沿って設けられる一方、前記可動テーブル14の
下部に前記第2のガイドレール18Aにスライド可能に
係合する第2のスライダ(図示せず)が移動可能に支持
されている。前記第2のガイドレール18Aと第2のス
ライダとによって、可動テーブル14をY軸方向に案内
する第2の案内手段18が構成され、前記可動テーブル
14が、Y軸方向に一定の精度でもって案内されつつ往
復移動するようになっている。
A movable table 14 is provided above the main frame 13A of the movable member 13 so as to be movable along the Y-axis direction. That is,
A second guide rail 18A is provided on the movable member 13 along the Y-axis direction, and a second slider (slidably engaged with the second guide rail 18A below the movable table 14). (Not shown) is movably supported. The second guide rail 18A and the second slider constitute second guide means 18 for guiding the movable table 14 in the Y-axis direction, and the movable table 14 is provided with a certain precision in the Y-axis direction. It is designed to reciprocate while being guided.

【0031】さらに、前記サブフレーム部13Bには、
加工中において位置決めされたワークを固定するため
に、加工ステージS1,S2において、ワークを加工テ
ーブル11,12上に押さえ付ける押さえ付け手段21
が設けられている。前記押さえ付け手段21は、アクチ
ュエータ21Aと、そのアクチュエータ21AにてZ軸
方向において昇降される加圧具21Bとを備え、アクチ
ュエータ21Aの駆動により加圧具21Bを下降させ、
加工テーブル11,12との間でワークをクランプすれ
ば、ワークが移動しないようにできるようになってい
る。ここで、前記加圧具21Bの上昇位置は、可動部材
13のX軸方向の移動の際に、加圧具21Bが加工テー
ブル11,12やワークに接触しない位置であればよ
く、ワークをクランプするのに必要な加圧具21Bの移
動距離はごく短くてよいので(数十mm程度)、その移
動に要する時間も短くてすむ。
Further, in the sub-frame section 13B,
Pressing means 21 for pressing the work on the processing tables 11 and 12 in the processing stages S1 and S2 to fix the work positioned during the processing.
Is provided. The pressing means 21 includes an actuator 21A, and a pressing tool 21B that is moved up and down in the Z-axis direction by the actuator 21A. The pressing tool 21B is lowered by driving the actuator 21A.
If the work is clamped between the processing tables 11 and 12, the work can be prevented from moving. Here, the ascending position of the pressing tool 21B may be any position at which the pressing tool 21B does not come into contact with the processing tables 11, 12 or the work when the movable member 13 moves in the X-axis direction. Since the moving distance of the pressurizing tool 21B required to perform this operation may be very short (about several tens of mm), the time required for the movement can be short.

【0032】なお、前記レーザ照射機15の先端加工部
15AはZ軸方向において移動するように構成されてい
るが、押さえ付け手段21が上下するのと干渉しない位
置でレーザ照射機15を可動部材13のメインフレーム
部13Aに固定するようにすれば、特にZ軸方向におい
て移動するようにしなくても差し支えない。また、Z軸
方向に移動させる駆動手段を備える場合であっても、加
工ヘッドであるレーザ照射機15自体が備えている必要
はなく、サーボモータやエアシリンダ等の別の駆動手段
を用いることができるし、後述する産業用ロボットによ
り移動させるようにすることも可能である。
Although the end processing portion 15A of the laser irradiator 15 is configured to move in the Z-axis direction, the laser irradiator 15 is moved at a position where it does not interfere with the pressing means 21 moving up and down. If the main frame 13 is fixed to the main frame 13A, the main frame 13 does not need to be moved in the Z-axis direction. Further, even when a drive unit for moving in the Z-axis direction is provided, the laser irradiation device 15 itself as the processing head does not need to be provided, and another drive unit such as a servomotor or an air cylinder may be used. Alternatively, it can be moved by an industrial robot described later.

【0033】前記可動テーブル14は、側方に突出する
被取付部14aを有し、該被取付部14aに、産業用ロ
ボット22のアーム先端を結合すれば、前記産業用ロボ
ット22にて、ベース台2に対し可動部材13(可動テ
ーブル14)をX軸方向に、可動部材13に対し可動テ
ーブル14をY軸方向に移動させることができるように
構成されている。前記産業用ロボット22は、レーザ溶
接加工治具1の外側に配設され、第1及び第2の加工ス
テージS1,S2の間に位置している。ここで、前記産
業用ロボット22としては、例えば、直接補間が可能な
タイプの多関節ロボットが用いられ、そのロボット22
のアーム22aの先端が、可動テーブル14の被取付部
14aに、図5に示すように、産業用ロボット22の軌
跡精度の誤差分を吸収する弾性部材23を用いて結合さ
れている。
The movable table 14 has a mounting portion 14a protruding laterally. If the tip of the arm of the industrial robot 22 is connected to the mounting portion 14a, the base of the industrial robot 22 can be adjusted. The movable member 13 (movable table 14) can be moved in the X-axis direction with respect to the table 2, and the movable table 14 can be moved in the Y-axis direction with respect to the movable member 13. The industrial robot 22 is disposed outside the laser welding jig 1 and is located between the first and second processing stages S1 and S2. Here, as the industrial robot 22, for example, an articulated robot of a type capable of direct interpolation is used.
As shown in FIG. 5, the tip of the arm 22a is connected to the mounting portion 14a of the movable table 14 by using an elastic member 23 that absorbs an error in the trajectory accuracy of the industrial robot 22.

【0034】よって、産業用ロボット22が直線補間し
て、前記可動テーブル14を第1及び第2の案内手段1
6,18に案内させつつ直線移動させるとき、前記弾性
部材23によって、産業用ロボット22の軌跡精度の誤
差分が吸収されることになるので、直線軌跡精度がよく
ない産業用ロボットを使用することもできる。前記弾性
部材23は、金属製の環状フランジ23Aに対し一側に
膨出するゴム23Bが固着されて構成され(例えば、商
品名TOYO DIAMOUNT K TYPE SERIES 防振ゴムK2000
型)、前記環状フランジ23Aが、前記可動テーブル1
4の被取付部14aにボルト(図示せず)を介して取り
付けられる一方、前記ゴム23Bが、前記産業用ロボッ
ト23のアーム22aの先端に設けられた取付基板24
にボルト25を介して取り付けられる。尚、前記ゴム2
3Bは、比較的低いバネ定数を有し、広範囲な振動を絶
縁防止する。
Accordingly, the industrial robot 22 performs linear interpolation to move the movable table 14 to the first and second guiding means 1.
When the linear robot is moved linearly while being guided by the robot 6, 18, the error of the trajectory accuracy of the industrial robot 22 is absorbed by the elastic member 23. Can also. The elastic member 23 is configured such that a rubber 23B bulging to one side is fixed to an annular flange 23A made of metal (for example, TOYO DIAMOUNT K TYPE SERIES brand name anti-vibration rubber K2000).
The movable table 1).
4 is attached to the mounting portion 14a via a bolt (not shown), and the rubber 23B is attached to the mounting substrate 24 provided at the tip of the arm 22a of the industrial robot 23.
Is attached via a bolt 25. The rubber 2
3B has a relatively low spring constant and prevents insulation of a wide range of vibrations.

【0035】また、各加工ステージS1,S2には、加
工ステージS1,S2と可動部材13との間に、前記可
動部材13の位置決めを行う位置決め手段26が設けら
れている。前記位置決め手段26は、図4に詳細を示す
ように、前記加工ステージS1,S2側に設けられたア
クチュエータ26Aと、該アクチュエータ26Aにて進
退駆動される係合ロッド部材26Bと、前記可動部材1
3側に設けられ前記係合ロッド部材26Bが係脱可能に
係合する被係合部材26Cとを有する。
Each of the processing stages S1 and S2 is provided with a positioning means 26 for positioning the movable member 13 between the processing stages S1 and S2 and the movable member 13. As shown in detail in FIG. 4, the positioning means 26 includes an actuator 26A provided on the processing stage S1, S2 side, an engagement rod member 26B driven forward and backward by the actuator 26A, and the movable member 1
And an engaged member 26C, which is provided on the third side and engages with the engaging rod member 26B in a detachable manner.

【0036】続いて、上記レーザ溶接加工治具1による
加工動作について説明する。
Next, the processing operation by the laser welding jig 1 will be described.

【0037】例えば可動部材13が第1の加工ステージ
S1に位置している際には、現在可動部材13が位置し
ていない第2の加工ステージS2の加工テーブル12上
に溶接前のワーク(例えば、ティラードブランク材とな
る2つのワーク)が、溶接線がY軸方向となるように置
かれ、位置決め作業、仮押さえ作業などの一連の作業が
なされる。この一連の作業は、人手又はロボット等の機
械的手段によって行われるが、可動部材13は第1の加
工ステージS1にあって、第2の加工ステージS2(加
工テーブル12)の上方は開放され障害物がない状態で
あるので、きわめてスムーズに行うことができる。
For example, when the movable member 13 is located on the first processing stage S1, a work before welding (for example, a work before welding) is placed on the processing table 12 of the second processing stage S2 where the movable member 13 is not currently located. , Two works to be tailored blanks) are placed so that the welding line is in the Y-axis direction, and a series of operations such as a positioning operation and a temporary holding operation are performed. This series of operations is performed manually or by mechanical means such as a robot. However, the movable member 13 is located on the first processing stage S1, and the upper part of the second processing stage S2 (the processing table 12) is opened and an obstacle is generated. Since there is no object, it can be performed extremely smoothly.

【0038】そして、第1の加工ステージS1での溶接
が完了すると、レーザ照射機15の先端加工部15Aと
押さえ付け手段21の加圧具21Bとを、加工テーブル
11,12やワークに接触しない退避位置まで後退さ
せ、ワークがアンクランプ状態とされる。そして、位置
決め手段26による位置決めが解除される。
When the welding at the first processing stage S1 is completed, the tip processing portion 15A of the laser irradiator 15 and the pressing tool 21B of the pressing means 21 do not contact the processing tables 11, 12 and the work. The workpiece is retracted to the retracted position, and the workpiece is placed in an unclamped state. Then, the positioning by the positioning means 26 is released.

【0039】それから、産業用ロボット22により可動
テーブル14をX軸方向に移動させることで、可動テー
ブル14を支持する可動部材13を、第1の加工ステー
ジS1から第2の加工ステージS2に向かって移動させ
る。この可動部材13の移動は、第1の案内手段16に
よって案内されつつ行われるので、X軸方向について精
度よく行われる。
Then, by moving the movable table 14 in the X-axis direction by the industrial robot 22, the movable member 13 supporting the movable table 14 is moved from the first processing stage S1 to the second processing stage S2. Move. Since the movement of the movable member 13 is performed while being guided by the first guide means 16, the movement is accurately performed in the X-axis direction.

【0040】また、この可動部材13が第1の加工ステ
ージS1から第2の加工ステージS2に移動している際
及び第2の加工ステージS2でレーザ照射機15で溶接
動作が行われているときには、第1の加工ステージS1
の加工テーブル11の上方が開放されており、障害物も
ないので、加工が完了したワークの搬出、次に加工する
予定のワークの載置及び位置決めなどがスムーズに行わ
れる。このように、ワークの搬入・搬出が合理的に行わ
れる。
Also, when the movable member 13 is moving from the first processing stage S1 to the second processing stage S2 and when a welding operation is performed by the laser irradiator 15 on the second processing stage S2. , First processing stage S1
Since the upper part of the processing table 11 is open and there are no obstacles, the unloading of the work that has been processed, and the placement and positioning of the work to be processed next are smoothly performed. In this way, loading / unloading of the work is performed rationally.

【0041】一方、可動部材13が第2の加工ステージ
S2に達すると、まず、第2の加工ステージS2におけ
る位置決め手段26が作動して、可動部材13のX軸方
向の自由な動きが規制される。すなわち、第2の加工ス
テージS2側のアクチュエータ26Aの作動により係合
ロッド部材26Bが前進せしめられて、前記可動部材1
3側の被係合部材26Cに係脱可能に係合し、可動部材
13を機械的に位置決めすることになる。
On the other hand, when the movable member 13 reaches the second processing stage S2, first, the positioning means 26 in the second processing stage S2 operates to restrict the free movement of the movable member 13 in the X-axis direction. You. That is, the engagement rod member 26B is advanced by the operation of the actuator 26A on the second processing stage S2 side, and the movable member 1
The movable member 13 is mechanically positioned by engaging and disengaging with the engaged member 26C on the third side.

【0042】それから、可動部材13に搭載されている
押さえ付け手段23のアクチュエータ23Aの作動によ
り加圧具23Bが下降するので、加圧具23Bによっ
て、位置決めされたワークが加工テーブル12との間に
挟まれ、加工テーブル12上に固定される。このとき、
加圧具23Bによる加圧によって、その反力を受けるサ
ブフレーム部13Bが撓んでも、レーザ照射機15は、
サブフレーム部13Bとは異なるメインフレーム部13
Aに支持されているので、その撓みによる影響は受け
ず、次に行われる溶接加工の精度は確保される。
Then, since the pressing tool 23B is lowered by the operation of the actuator 23A of the pressing means 23 mounted on the movable member 13, the work positioned by the pressing tool 23B is moved between the work table 12 and the pressing tool 23B. It is sandwiched and fixed on the processing table 12. At this time,
Even if the sub-frame portion 13B that receives the reaction force is bent by the pressing by the pressing tool 23B, the laser irradiator 15
Main frame part 13 different from sub-frame part 13B
Since it is supported by A, it is not affected by the deflection, and the accuracy of the next welding process is ensured.

【0043】このようにして固定された後、定められた
プログラムに従って産業用ロボット22が動作して、可
動テーブル14を、第2の案内手段18によって案内さ
せつつ、Y軸方向に移動させる。このとき、可動部材1
3は、位置決め手段26によって位置決めされその動き
が規制されているので、X軸方向やY軸方向に移動する
ことがなく、溶接のための可動テーブル14のY軸方向
への移動には影響を与えない。また、可動テーブル14
上にはレーザ照射機15が搭載されているので、レーザ
照射機15がレーザを照射しながらY軸方向に移動する
ことになり、ワークに対する溶接加工が精度よく行われ
る。
After being fixed in this manner, the industrial robot 22 operates in accordance with a predetermined program, and moves the movable table 14 in the Y-axis direction while being guided by the second guide means 18. At this time, the movable member 1
3 is positioned by the positioning means 26 and its movement is regulated, so that it does not move in the X-axis direction or the Y-axis direction, and does not affect the movement of the movable table 14 for welding in the Y-axis direction. Do not give. In addition, the movable table 14
Since the laser irradiator 15 is mounted above the laser irradiator 15, the laser irradiator 15 moves in the Y-axis direction while irradiating the laser, so that the workpiece can be welded with high precision.

【0044】第2の加工ステージS2での溶接加工が終
了した後、レーザ照射機15の先端加工部15Aや押し
付け手段21の加圧具21Bを退避位置に上昇させた
後、産業用ロボット22を動作させて、可動部材13を
第1の加工ステージS1側に移動させ、第1の加工ステ
ージS1における新たな未加工のワークに対し、同様な
溶接加工を行うと共に、第2の加工ステージS2におけ
る溶接ずみのワークが、人手又は機械的手段によって加
工テーブル12から搬出される。
After the welding at the second processing stage S2 is completed, the tip processing portion 15A of the laser irradiator 15 and the pressing tool 21B of the pressing means 21 are raised to the retracted position, and then the industrial robot 22 is moved. By operating, the movable member 13 is moved to the first processing stage S1 side, the same welding is performed on a new unprocessed work in the first processing stage S1, and the same is performed in the second processing stage S2. The welded work is unloaded from the working table 12 by hand or by mechanical means.

【0045】このように、可動部材13は、産業用ロボ
ット22を駆動手段として、2つの加工ステージS1,
S2の間を移動し、各加工ステージS1,S2において
交互に加工が行われるので、各加工ステージS1,S2
の空き時間を利用してワークの搬入・搬出を合理的に行
うことができ、ロス時間は、一方の加工ステージから他
方の加工ステージに移動するのに要する時間と、押さえ
付け手段21によって加工テーブル11,12との間で
ワークを固定するのに要する時間とだけであり、サイク
ルタイムの短縮化が図れる。
As described above, the movable member 13 is driven by the industrial robot 22 as the driving means,
S2, the processing is performed alternately in each of the processing stages S1 and S2.
Work can be rationally carried in and out using the idle time of the work, and the loss time is determined by the time required to move from one processing stage to the other processing stage and the processing table by the pressing means 21. Only the time required for fixing the work between the workpieces 11 and 12 can reduce the cycle time.

【0046】上記に本発明の加工治具の一実施の形態で
あるレーザ溶接加工治具1について説明したが、本発明
はそれに限定されるものではなく、以下に示すように種
々の変更が可能である。 (1)前記可動部材13と産業用ロボット22のアーム
先端を弾性部材23を介して結合するようにしている
が、弾性部材23に代えて、図6に示すように、産業用
ロボット22の軌跡精度を吸収するリンク機構31(例
えば、商品名協和ユニバーサルジョイント ND型シリ
ーズ)を用いて結合することもできる。前記リンク機構
31は、ロボット22のアーム22aに回転可能に取り
付けられた第1の取付部材31Aと、可動テーブル14
側の被取付部14a′に回転可能に取り付けられた第2
の取付部材31Bと、それらの部材31A,31Bの間
を回転可能に連結するリンク部材31Cとを備える。こ
のようにすれば、産業用ロボット22の軌跡精度の誤差
分が、リンク機構31を構成するリンク部材31Cの角
度の変化で吸収される。
Although the laser jig 1 as an embodiment of the processing jig of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made as shown below. It is. (1) The movable member 13 and the end of the arm of the industrial robot 22 are connected via an elastic member 23. Instead of the elastic member 23, as shown in FIG. The coupling can also be performed using a link mechanism 31 that absorbs accuracy (for example, Kyowa Universal Joint ND type series, trade name). The link mechanism 31 includes a first attachment member 31A rotatably attached to the arm 22a of the robot 22, a movable table 14
Second rotatably mounted on the side mounted portion 14a '.
, And a link member 31C that rotatably connects the members 31A and 31B. With this configuration, the error in the trajectory accuracy of the industrial robot 22 is absorbed by the change in the angle of the link member 31C that forms the link mechanism 31.

【0047】また、産業用ロボットの直線軌跡精度がよ
い場合、若しくは軌跡途中の偏差誤差を無視できるロボ
ットの場合等には、図7に示すように、産業用ロボット
22のアーム22aの先端部を、可動テーブル14の被
取付部14aにボルトなどの締結具を用いて直接に取付
固定することも可能である。この場合、産業用ロボット
22が直線補間してY軸方向に平行移動するときには、
各軸の演算時間の微妙な差やロボット本体の剛性、駆動
系の剛性のために直線軌跡精度が真直線でなくなってい
るが、この量は微少であるため、Y軸方向の方がX軸方
向よりも剛性が高ければ、第1及び第2の案内手段1
6,18によって案内しつつ移動させれば、産業用ロボ
ット22の剛性の範囲(例えば駆動系のバックラッシや
アームの剛性の範囲)の中で吸収できる。尚、前記アー
ムの先端部のエンドエフェクタを、電磁石や真空を利用
した吸着具とし、可動テーブル14の被取付部14aに
吸着により結合されるようにしてもよい。
If the linear trajectory accuracy of the industrial robot is good, or if the deviation error in the course of the trajectory is negligible, as shown in FIG. Alternatively, the movable table 14 can be directly attached and fixed to the attached portion 14a using a fastener such as a bolt. In this case, when the industrial robot 22 performs linear interpolation and moves in parallel in the Y-axis direction,
The linear trajectory accuracy is not a straight line due to the subtle difference in the calculation time of each axis, the rigidity of the robot body, and the rigidity of the drive system. However, since this amount is very small, the X-axis direction is smaller in the Y-axis direction. If the rigidity is higher than the direction, the first and second guide means 1
If it is moved while being guided by 6, 18, it can be absorbed within the range of rigidity of the industrial robot 22 (for example, the range of backlash of the drive system or the range of rigidity of the arm). The end effector at the tip of the arm may be a suction tool using an electromagnet or a vacuum, and may be coupled to the mounting portion 14a of the movable table 14 by suction.

【0048】さらに、産業用ロボットのエンドエフェク
タ(例えば溶接トーチ)を、加工ヘッドとして利用し、
アームの先端部を可動テーブル14に連係することも可
能である。この場合、X軸方向及びY軸方向に直交する
Z軸方向の自由度を残して連係すれば、エンドエフェク
タのZ軸方向の駆動を産業用ロボットにて行うことがで
きる。 (2)前記押さえ付け手段21のアクチュエータ21A
としては、プッシュロッドや、流体圧シリンダなどを用
いることができるのはもちろん、それらに限定されるも
のではなく、加圧具21Bを下降させて加圧状態を保持
できるものであれば用いることが可能である。 (3)前記実施の形態においては、2つのワークを1つ
の溶接線にて溶接するティラードブランク材について適
用しているが、多数のワークを複数の溶接線にて溶接す
ることなど、多工程に及ぶ加工にも用いることもでき
る。 (4)対象とするワークが薄鋼板に限らぬことはもちろ
ん、加工ヘッドも、レーザ溶接を行うレーザ照射機15
に限定されず、切断や、曲げ、打ち抜きなどを行う各種
の加工動作を行うものを採用することができる。 (5)加工ステージの数も2個に限定されず、加工ステ
ージを複数個として、可動部材13を順次移動させて、
加工が実行されるようにすることもできる。 (6)前記可動部材13は、加工ステージにおいて必ず
しも停止している必要はなく、加工中に、加工ヘッドと
共に、X軸方向に移動するようにすることもできる。
Further, an end effector (for example, a welding torch) of an industrial robot is used as a processing head,
The tip of the arm can be linked to the movable table 14. In this case, the industrial robot can drive the end effector in the Z-axis direction if the linkage is performed while leaving the degree of freedom in the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction. (2) Actuator 21A of pressing means 21
As a matter of course, a push rod, a fluid pressure cylinder, or the like can be used, but it is not limited to them. Any material that can hold the pressurized state by lowering the pressurizing tool 21B can be used. It is possible. (3) In the above embodiment, the present invention is applied to a tailored blank material in which two works are welded by one welding line. However, multiple processes such as welding a large number of works by a plurality of welding lines are used. It can also be used for processing that extends to (4) The target work is not limited to a thin steel plate, and the processing head is also a laser irradiator 15 that performs laser welding.
However, the present invention is not limited to this, and it is possible to employ one that performs various processing operations such as cutting, bending, and punching. (5) The number of processing stages is not limited to two, and a plurality of processing stages are used to move the movable member 13 sequentially.
Processing can also be performed. (6) The movable member 13 does not necessarily need to be stopped in the processing stage, and may move in the X-axis direction together with the processing head during processing.

【0049】[0049]

【発明の効果】この発明は、以上に説明したように実施
され、以下に述べるような効果を奏する。
The present invention is embodied as described above, and has the following effects.

【0050】本発明の加工治具は、産業用ロボットに
て、可動テーブルを第1及び第2の方向に移動させる際
に、第1及び第2の案内手段にて案内させつつ移動させ
るようにしているので、産業用ロボットの直線軌跡精度
が高くなくても、第1の案内手段にて可動部材を第1の
方向に、第2の案内手段にて可動テーブルを第2の方向
にそれぞれ、一定の直線軌跡精度を確保して案内しつつ
移動させることができ、加工ヘッドによる加工を精度よ
く行うことができる。よって、直線軌跡精度を要求され
る加工の場合に特に有効である。
According to the processing jig of the present invention, when the movable table is moved in the first and second directions by the industrial robot, the movable table is moved while being guided by the first and second guiding means. Therefore, even if the linear trajectory accuracy of the industrial robot is not high, the movable member is moved in the first direction by the first guide means, and the movable table is moved in the second direction by the second guide means. It is possible to move while guiding while ensuring a certain linear trajectory accuracy, and the processing by the processing head can be performed with high accuracy. Therefore, it is particularly effective in the case of processing that requires linear trajectory accuracy.

【0051】また、複数の加工ステージの間を、可動部
材が移動するようにしているので、可動部材が加工ステ
ージ間を移動するとき以外は、加工を行うことができ、
また、1つの加工ステージにおいて加工をしている間
に、次の加工を行う加工ステージにおいて、ワークの位
置決めなどの必要な作業を行うことができ、ワークの搬
出・搬入を合理的にして、サイクルタイムを短縮するこ
とができる。よって、加工効率を向上させ、コストダウ
ンを図ることができる。それに加えて、可動部材(可動
テーブル)は、移動のための駆動手段を備えておらず、
市販の産業用ロボットを外部駆動手段として利用して移
動させるようになっているので、安価かつ簡単な構成
で、加工完了から次の加工開始までの時間を短くして、
加工効率を向上させることを実現できる。
Further, since the movable member moves between the plurality of processing stages, processing can be performed except when the movable member moves between the processing stages.
In addition, while processing is performed in one processing stage, necessary work such as positioning of a work can be performed in a processing stage where the next processing is performed, and work can be unloaded / loaded in a streamlined manner. Time can be shortened. Therefore, processing efficiency can be improved and cost can be reduced. In addition, the movable member (movable table) has no driving means for movement,
Since it is designed to move using a commercially available industrial robot as external driving means, it is inexpensive and simple, shortening the time from the completion of processing to the start of the next processing,
Improvement of processing efficiency can be realized.

【0052】また、前記加工ステージと可動部材との間
に、前記可動部材の位置決めを行う位置決め手段を設け
ることで、各加工ステージにおいて、可動部材を定位置
に位置決めし、可動テーブルを精度よく移動させること
ができ、また、加工を繰り返しても同一箇所に精度よく
加工することを実現できる。
Further, by providing positioning means for positioning the movable member between the processing stage and the movable member, the movable member is positioned at a fixed position in each processing stage, and the movable table is accurately moved. In addition, even if processing is repeated, it is possible to realize processing with high accuracy at the same location.

【0053】また、前記第1及び第2の案内手段を、ガ
イドレールと、該ガイドレールにスライド可能に係合す
るスライダとを備えるように構成すれば、簡単な構造
で、可動部材の第1の方向における移動及び可動テーブ
ルの第2の方向における移動について、一定の直線軌跡
精度を確保することができる。
If the first and second guide means are provided with a guide rail and a slider slidably engaged with the guide rail, the first member of the movable member has a simple structure. , And the movement of the movable table in the second direction, a certain linear trajectory accuracy can be secured.

【0054】前記産業用ロボットのアームの先端部を前
記可動テーブルに、前記産業用ロボットの軌跡精度の誤
差分を吸収する弾性部材又はリンク機構を介して結合す
るようにすれば、前記弾性部材やリンク機構によって、
産業用ロボットの軌跡精度の誤差分を吸収することがで
きる。
If the tip of the arm of the industrial robot is connected to the movable table via an elastic member or a link mechanism that absorbs an error in the trajectory accuracy of the industrial robot, the elastic member or By the link mechanism,
The error of the trajectory accuracy of the industrial robot can be absorbed.

【0055】また、前記可動テーブルに、産業用ロボッ
トのアームの先端部を連係可能とし、前記加工ヘッドを
前記産業用ロボットのエンドエフェクタで構成するよう
にすれば、産業用ロボットのX軸方向及びY軸方向にお
ける直線軌跡精度を、第1及び第2の案内手段にて案内
することで確保することができ、産業用ロボット自体の
直線軌跡精度が高くなくても、産業用ロボットにて精度
よく加工することができる。
Further, if the tip of the arm of the industrial robot can be linked to the movable table and the machining head is constituted by the end effector of the industrial robot, the X-axis direction of the industrial robot and The linear trajectory accuracy in the Y-axis direction can be ensured by guiding the first and second guide means, and even if the linear trajectory accuracy of the industrial robot itself is not high, the industrial robot can accurately perform the trajectory. Can be processed.

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

【図1】本発明に係るレーザ溶接加工治具の正面図であ
る。
FIG. 1 is a front view of a laser welding jig according to the present invention.

【図2】同平面図である。FIG. 2 is a plan view of the same.

【図3】同側面図である。FIG. 3 is a side view of the same.

【図4】図3におけるIV部の詳細図である。FIG. 4 is a detailed view of an IV section in FIG. 3;

【図5】本発明に係るレーザ溶接加工治具の可動部材と
産業用ロボットのアームとの連係部分についての説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory view of a linking portion between a movable member of the laser welding jig according to the present invention and an arm of an industrial robot.

【図6】本発明に係るレーザ溶接加工治具の可動部材と
産業用ロボットのアームとの連係部分についての他の実
施の形態の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of another embodiment of a linking portion between the movable member of the laser welding jig and the arm of the industrial robot according to the present invention.

【図7】本発明に係るレーザ溶接加工治具の可動部材と
産業用ロボットのアームとの連係部分についての別の実
施の形態の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view of another embodiment of a linking portion between the movable member of the laser welding jig and the arm of the industrial robot according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S1 第1の加工ステージ S2 第2の加工ステージ 1 レーザ溶接加工治具 2 ベース台 11 加工テーブル 12 加工テーブル 13 可動部材 13A メインフレーム部 13B サブフレーム部 14 可動テーブル 14a 被取付部 15 レーザ照射機 16 第1の案内手段 16A 第1のガイドレール 16B 第1のスライダ 18 第2の案内手段 18A 第2のガイドレール 21 押さえ付け手段 22 産業用ロボット 22a アーム 23 弾性部材 26 位置決め手段 31 リンク機構 S1 first processing stage S2 second processing stage 1 laser welding jig 2 base table 11 processing table 12 processing table 13 movable member 13A main frame portion 13B sub-frame portion 14 movable table 14a mounted portion 15 laser irradiator 16 1st guide means 16A 1st guide rail 16B 1st slider 18 2nd guide means 18A 2nd guide rail 21 Pressing means 22 Industrial robot 22a Arm 23 Elastic member 26 Positioning means 31 Link mechanism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 禧明 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 Fターム(参考) 3C033 HH11 PP02 4E068 BE00 CA14 CE02 CE04 CE09 CE11 DA14  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiaki Aoki 3-1-1, Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term in Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Factory (reference) 3C033 HH11 PP02 4E068 BE00 CA14 CE02 CE04 CE09 CE11 DA14

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位置決めされたワークの加工が行われる
複数の加工ステージを備える加工治具であって、 前記複数の加工ステージがベース台上に第1の方向に配
置され、該ベース台上に、可動部材が前記第1の方向に
移動可能なるように設けられ、前記可動部材の上に、可
動テーブルが前記第1の方向を横切る第2の方向に移動
可能なるように設けられ、 前記ベース台と前記可動部材との間には前記可動部材を
前記第1の方向に案内する第1の案内手段が設けられ、
前記可動部材と前記可動テーブルとの間には前記可動テ
ーブルを前記第2の方向に案内する第2の案内手段が設
けられ、 前記可動テーブルは、前記ワークに対して加工動作を行
う加工ヘッドと、前記各加工ステージにおいてワークを
押さえ付ける押さえ付け手段とが設けられると共に、前
記可動テーブルに前記可動テーブルを前記第1及び第2
の方向に移動させる産業用ロボットが連係可能とされて
いることを特徴とする加工治具。
1. A processing jig provided with a plurality of processing stages for processing a positioned work, wherein the plurality of processing stages are arranged on a base table in a first direction, and are mounted on the base table. A movable member is provided so as to be movable in the first direction, and a movable table is provided on the movable member so as to be movable in a second direction crossing the first direction; First guide means for guiding the movable member in the first direction is provided between the table and the movable member,
A second guide unit that guides the movable table in the second direction is provided between the movable member and the movable table. The movable table includes a processing head that performs a processing operation on the workpiece. And a pressing means for pressing a work in each of the processing stages, and the movable table is attached to the movable table by the first and second movable tables.
A processing jig characterized in that an industrial robot that moves in the direction of can be linked.
【請求項2】 前記加工ステージと前記可動部材との間
には、前記可動部材の位置決めを行う位置決め手段が設
けられている請求項1記載の加工治具。
2. The processing jig according to claim 1, wherein a positioning means for positioning the movable member is provided between the processing stage and the movable member.
【請求項3】 前記第1の案内手段は、前記ベース台に
前記第1の方向に沿って設けられた第1のガイドレール
と、前記可動部材に設けられ前記第1のガイドレールに
スライド可能に係合する第1のスライダとを備え、 前記第2の案内手段は、前記可動部材に前記第2の方向
に沿って設けられた第2のガイドレールと、前記可動テ
ーブルに設けられ前記第2のガイドレールにスライド可
能に係合する第2のスライダとを備える請求項1又は2
記載の加工治具。
3. The first guide means is slidable on a first guide rail provided on the base table along the first direction, and slidable on the first guide rail provided on the movable member. A second slider that is provided on the movable member along the second direction, and a second slider that is provided on the movable table. And a second slider slidably engaged with the second guide rail.
The processing jig described.
【請求項4】 前記可動テーブルは、前記産業用ロボッ
トのアームの先端部が、前記産業用ロボットの軌跡精度
の誤差分を吸収する弾性部材又はリンク機構を介して結
合されるように構成されている請求項1〜3のいずれか
に記載の加工治具。
4. The movable table is configured such that a distal end portion of an arm of the industrial robot is connected via an elastic member or a link mechanism that absorbs an error in trajectory accuracy of the industrial robot. The processing jig according to claim 1.
【請求項5】 前記可動テーブルは、前記産業用ロボッ
トのアームの先端部が連係可能とされ、 前記加工ヘッドは、前記産業用ロボットのアームの先端
部に設けられるエンドエフェクタで構成される請求項1
〜3のいずれかに記載の加工治具。
5. The movable table, wherein a tip of an arm of the industrial robot can be linked, and the processing head is constituted by an end effector provided at a tip of the arm of the industrial robot. 1
4. The processing jig according to any one of items 1 to 3.
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