JP2001246463A - 管体加工装置 - Google Patents
管体加工装置Info
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- JP2001246463A JP2001246463A JP2000058410A JP2000058410A JP2001246463A JP 2001246463 A JP2001246463 A JP 2001246463A JP 2000058410 A JP2000058410 A JP 2000058410A JP 2000058410 A JP2000058410 A JP 2000058410A JP 2001246463 A JP2001246463 A JP 2001246463A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】管体を高い加工精度で高度に複雑に加工する。
汎用性を高める。 【解決手段】作業ツール１の作業位置を調整する複数軸
と作業ツール１の作業位置での姿勢を調整する複数軸と
を備え作業ツール１が交換取付けされる多軸式のロボッ
トアーム２と、ロボットアーム２に対する交換用として
管体Ｐを加工する少なくとも１つの加工用ツール１ａ，
１ｂと管体Ｐの実測値を計測するセンシング用ツール１
ｃとが用意された作業ツール１と、ロボットアーム２を
管体Ｐの軸方向へ走行させる走行機構３と、管体Ｐを芯
軸を中心に回転させる回転機構４とからなる。
汎用性を高める。 【解決手段】作業ツール１の作業位置を調整する複数軸
と作業ツール１の作業位置での姿勢を調整する複数軸と
を備え作業ツール１が交換取付けされる多軸式のロボッ
トアーム２と、ロボットアーム２に対する交換用として
管体Ｐを加工する少なくとも１つの加工用ツール１ａ，
１ｂと管体Ｐの実測値を計測するセンシング用ツール１
ｃとが用意された作業ツール１と、ロボットアーム２を
管体Ｐの軸方向へ走行させる走行機構３と、管体Ｐを芯
軸を中心に回転させる回転機構４とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、管体を切断加工
等する管体加工装置に係る技術分野に属する。
等する管体加工装置に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】 従来、管体加工装置としては、例え
ば、特開昭６２−１９７２７３号公報に記載のものが知
られている。
ば、特開昭６２−１９７２７３号公報に記載のものが知
られている。
【０００３】この従来の管体加工装置は、図５に示すよ
うに、管体Ｐを溶融切断加工するトーチである作業ツー
ル１と、作業ツール１を捻転可能にするハンドラ２ａを
備えたロボットアーム２と、ロボットアーム２を管体Ｐ
の軸方向へ走行させる走行機構３と、管体Ｐを芯軸を中
心に回転させる回転機構４とからなる。
うに、管体Ｐを溶融切断加工するトーチである作業ツー
ル１と、作業ツール１を捻転可能にするハンドラ２ａを
備えたロボットアーム２と、ロボットアーム２を管体Ｐ
の軸方向へ走行させる走行機構３と、管体Ｐを芯軸を中
心に回転させる回転機構４とからなる。
【０００４】この従来の管体加工装置によると、走行機
構３によるロボットアーム２の走行と回転機構４による
管体Ｐの回転とにより、管体Ｐの全面での作業ツール１
の作業（溶融切断加工）が可能になる。そして、ロボッ
トアーム２のハンドラ２ａによる作業ツール１の捻転に
より、作業ツール１の作業位置での姿勢を調整すること
が可能になる。このため、溶接のための開先角度を形成
しつつ管体Ｐを溶融切断することが可能になる。
構３によるロボットアーム２の走行と回転機構４による
管体Ｐの回転とにより、管体Ｐの全面での作業ツール１
の作業（溶融切断加工）が可能になる。そして、ロボッ
トアーム２のハンドラ２ａによる作業ツール１の捻転に
より、作業ツール１の作業位置での姿勢を調整すること
が可能になる。このため、溶接のための開先角度を形成
しつつ管体Ｐを溶融切断することが可能になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 前述の従来の管体加
工装置では、ロボットアーム２に作業ツール１を捻転可
能にするハンドラ２ａを備えているものの、ハンドラ２
ａの構造的な限界から、例えば管体Ｐが互いに入合う相
貫溶接で要求される高度に複雑な開先角度を形成するこ
とができないという問題点がある。
工装置では、ロボットアーム２に作業ツール１を捻転可
能にするハンドラ２ａを備えているものの、ハンドラ２
ａの構造的な限界から、例えば管体Ｐが互いに入合う相
貫溶接で要求される高度に複雑な開先角度を形成するこ
とができないという問題点がある。
【０００６】さらに、管体Ｐの溶融切断加工以外に使用
することができないため、汎用性が低いという問題点が
ある。
することができないため、汎用性が低いという問題点が
ある。
【０００７】さらに、管体Ｐの理論値に基づいて加工を
自動制御する際に、管体Ｐの実測値が理論値と異なる場
合に制御を有効に補正することができないため、加工精
度が低下してしまうという問題点がある。
自動制御する際に、管体Ｐの実測値が理論値と異なる場
合に制御を有効に補正することができないため、加工精
度が低下してしまうという問題点がある。
【０００８】本発明は、このような問題点を考慮してな
されたもので、管体を高い加工精度で高度に複雑に加工
することができる汎用性の高い管体加工装置を提供する
ことを課題とする。
されたもので、管体を高い加工精度で高度に複雑に加工
することができる汎用性の高い管体加工装置を提供する
ことを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】 前述の課題を解決する
ため、本発明に係る管体加工装置は、次のような手段を
採用する。
ため、本発明に係る管体加工装置は、次のような手段を
採用する。
【００１０】即ち、請求項１では、作業ツールの作業位
置を調整する複数軸と作業ツールの作業位置での姿勢を
調整する複数軸とを備え作業ツールが交換取付けされる
多軸式のロボットアームと、ロボットアームに対する交
換用として管体を加工する少なくとも１つの加工用ツー
ルと管体の実測値を計測するセンシング用ツールとが用
意された作業ツールと、ロボットアームを管体の軸方向
へ走行させる走行機構と、管体を芯軸を中心に回転させ
る回転機構とからなる。
置を調整する複数軸と作業ツールの作業位置での姿勢を
調整する複数軸とを備え作業ツールが交換取付けされる
多軸式のロボットアームと、ロボットアームに対する交
換用として管体を加工する少なくとも１つの加工用ツー
ルと管体の実測値を計測するセンシング用ツールとが用
意された作業ツールと、ロボットアームを管体の軸方向
へ走行させる走行機構と、管体を芯軸を中心に回転させ
る回転機構とからなる。
【００１１】この手段では、多軸式のロボットアームを
採用して高度に複雑な加工を可能にするとともに、ロボ
ットアームに対して作業ツールを交換可能にして汎用性
を高めている。また、交換される作業ツールとしてセン
シング用ツールを用意して、加工用ツールの加工範囲で
の管体の実測値を計測をし、管体の理論値，実測値の相
違を補正した自動制御を可能にして、加工精度を高めて
いる。
採用して高度に複雑な加工を可能にするとともに、ロボ
ットアームに対して作業ツールを交換可能にして汎用性
を高めている。また、交換される作業ツールとしてセン
シング用ツールを用意して、加工用ツールの加工範囲で
の管体の実測値を計測をし、管体の理論値，実測値の相
違を補正した自動制御を可能にして、加工精度を高めて
いる。
【００１２】また、請求項２では、請求項１の管体加工
装置において、加工用ツールの１つは管体を切断加工す
る切断ツールであることを特徴とする。
装置において、加工用ツールの１つは管体を切断加工す
る切断ツールであることを特徴とする。
【００１３】この手段では、管体の加工として切断加工
が選択される。
が選択される。
【００１４】また、請求項３では、請求項１または２の
管体加工装置において、加工用ツールの１つは管体の表
面に情報印を記入する罫書ツールであることをことを特
徴とする。
管体加工装置において、加工用ツールの１つは管体の表
面に情報印を記入する罫書ツールであることをことを特
徴とする。
【００１５】この手段では、管体の加工として表面への
情報印の記入が選択される。
情報印の記入が選択される。
【００１６】
【発明の実施の形態】 以下、本発明に係る管体加工装
置の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
置の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１７】この実施の形態では、図１，図２に示すよ
うに、多軸式、例えば、６軸式のロボットアーム２が採
用されている。
うに、多軸式、例えば、６軸式のロボットアーム２が採
用されている。
【００１８】６軸式のロボットアーム２は、図２に詳細
に示されるように、作業ツール１の作業位置を調整する
３軸ａ，ｂ，ｃと作業ツール１の作業位置での姿勢を調
整する３軸ｄ，ｅ，ｆとを備えてなるもので、最近広範
に利用されてきている公知のものである。端末の軸ｆに
は、ボルト，アダプタ等により作業ツール１が交換可能
になっている。
に示されるように、作業ツール１の作業位置を調整する
３軸ａ，ｂ，ｃと作業ツール１の作業位置での姿勢を調
整する３軸ｄ，ｅ，ｆとを備えてなるもので、最近広範
に利用されてきている公知のものである。端末の軸ｆに
は、ボルト，アダプタ等により作業ツール１が交換可能
になっている。
【００１９】このロボットアーム２は、支持台５に支持
されて走行機構により管体Ｐの軸方向へ走行するように
なっている。なお、支持台５には、交換用として用意さ
れた作業ツール１が保管されるストック用アーム６が取
付けられている。
されて走行機構により管体Ｐの軸方向へ走行するように
なっている。なお、支持台５には、交換用として用意さ
れた作業ツール１が保管されるストック用アーム６が取
付けられている。
【００２０】この実施の形態の作業ツール１としては、
２つの加工用ツールと１つのセンシング用ツールとが用
意されている。１つの加工用ツールは、管体Ｐをプロパ
ンガス等により溶融切断加工するトーチからなる切断ツ
ール１ａである。他の１つの加工用ツールは、管体Ｐの
表面に記号，模様，数値等の情報印をＹＡＧレーザで記
入する罫書ツール１ｂである。なお、罫書ツール１ｂ
は、ロボットアーム２の動作とは独立して選択された記
号等を記入することのできるユニット体に構成されてい
る。センシング用ツールは、管体Ｐの実測値を距離から
計測するレーザ，ＣＣＤカメラからなる距離センサツー
ル１ｃである。
２つの加工用ツールと１つのセンシング用ツールとが用
意されている。１つの加工用ツールは、管体Ｐをプロパ
ンガス等により溶融切断加工するトーチからなる切断ツ
ール１ａである。他の１つの加工用ツールは、管体Ｐの
表面に記号，模様，数値等の情報印をＹＡＧレーザで記
入する罫書ツール１ｂである。なお、罫書ツール１ｂ
は、ロボットアーム２の動作とは独立して選択された記
号等を記入することのできるユニット体に構成されてい
る。センシング用ツールは、管体Ｐの実測値を距離から
計測するレーザ，ＣＣＤカメラからなる距離センサツー
ル１ｃである。
【００２１】走行機構３は、走行レール３ａと、走行レ
ール３ａを走行する走行台車３ｂと、走行台車３ｂを走
行駆動する走行モータ３ｃとからなる。走行台車３ｂに
は、前述の支持台５と作業ツール１に接続した駆動源
部，制御盤を含む機器類７とが搭載されている。
ール３ａを走行する走行台車３ｂと、走行台車３ｂを走
行駆動する走行モータ３ｃとからなる。走行台車３ｂに
は、前述の支持台５と作業ツール１に接続した駆動源
部，制御盤を含む機器類７とが搭載されている。
【００２２】回転機構４は、走行機構３の走行レール３
ａと平行に敷設された走行レール４１と、走行レール４
１を走行して位置変更が可能で管体Ｐを下支えする管体
受台４２と、走行レール４１の端部に固定設置され管体
Ｐの端部を掴んで軸芯を中心に回転させるチャック部４
３とからなる。
ａと平行に敷設された走行レール４１と、走行レール４
１を走行して位置変更が可能で管体Ｐを下支えする管体
受台４２と、走行レール４１の端部に固定設置され管体
Ｐの端部を掴んで軸芯を中心に回転させるチャック部４
３とからなる。
【００２３】回転機構４の管体受台４２は、図４に詳細
に示されるように、走行レール４１を走行する台車４２
ａにハンドル４２ｂで回転されるネジ棒４２ｃが支持さ
れている。ネジ棒４２ｃは、中央部から逆方向へネジ溝
が刻設されそれぞれの半部にナット４２ｄが螺合されて
いる。ナット４２ｄには、先端に管体Ｐに当接する受ロ
ーラ４２ｅが回転可能に支持されたリンク４２ｆがそれ
ぞれ回転可能に支持されている。なお、両リンク４２ｆ
は、中央部が連結軸４２ｇで回転可能に連結されてい
る。従って、ハンドル４２ｂの回転によって、管体Ｐの
径に対応して受ローラ４２ｅの位置を調整することがで
きる。なお、台車４２ａは、締付ストッパ４２ｈによっ
て走行レール４１に締付け固定されて位置設定されるよ
うになっている。
に示されるように、走行レール４１を走行する台車４２
ａにハンドル４２ｂで回転されるネジ棒４２ｃが支持さ
れている。ネジ棒４２ｃは、中央部から逆方向へネジ溝
が刻設されそれぞれの半部にナット４２ｄが螺合されて
いる。ナット４２ｄには、先端に管体Ｐに当接する受ロ
ーラ４２ｅが回転可能に支持されたリンク４２ｆがそれ
ぞれ回転可能に支持されている。なお、両リンク４２ｆ
は、中央部が連結軸４２ｇで回転可能に連結されてい
る。従って、ハンドル４２ｂの回転によって、管体Ｐの
径に対応して受ローラ４２ｅの位置を調整することがで
きる。なお、台車４２ａは、締付ストッパ４２ｈによっ
て走行レール４１に締付け固定されて位置設定されるよ
うになっている。
【００２４】回転機構４のチャック部４３は、図３に詳
細に示されるように、径方向へスライドして管体Ｐを３
方向から掴むチャック片４３ａが１２０度の角度を介し
たガイド部４３ｂに支持されている。ガイド部４３ｂ
は、円板形の回転板４３ｃの表面に固定されている。回
転板４３ｃは、裏面に取付けられたギア４３ｄ，回転軸
４３ｅで結したモータ４３ｆ，モータギア４３ｇによっ
て回転されるようになっている。
細に示されるように、径方向へスライドして管体Ｐを３
方向から掴むチャック片４３ａが１２０度の角度を介し
たガイド部４３ｂに支持されている。ガイド部４３ｂ
は、円板形の回転板４３ｃの表面に固定されている。回
転板４３ｃは、裏面に取付けられたギア４３ｄ，回転軸
４３ｅで結したモータ４３ｆ，モータギア４３ｇによっ
て回転されるようになっている。
【００２５】この実施の形態によると、まず、ロボット
アーム２に作業ツール１としてセンシング用ツールであ
る距離センサツール１ｃを選択取付けする。そして、加
工用ツールである切断ツール１ａ，罫書ツール１ｂの作
業位置における管体Ｐの実測値を計測する。この計測で
は、６軸式のロボットアーム２，走行機構３，回転機構
４の組合わせにより、管体Ｐの全面での実施が可能であ
る。この得られた実測値を管体Ｐの理論値と比較して制
御プログラムを補正することにより、管体Ｐの実測値に
対応した自動制御を実行することができるようになる。
従って、加工精度を高めることができる。
アーム２に作業ツール１としてセンシング用ツールであ
る距離センサツール１ｃを選択取付けする。そして、加
工用ツールである切断ツール１ａ，罫書ツール１ｂの作
業位置における管体Ｐの実測値を計測する。この計測で
は、６軸式のロボットアーム２，走行機構３，回転機構
４の組合わせにより、管体Ｐの全面での実施が可能であ
る。この得られた実測値を管体Ｐの理論値と比較して制
御プログラムを補正することにより、管体Ｐの実測値に
対応した自動制御を実行することができるようになる。
従って、加工精度を高めることができる。
【００２６】この後、ロボットアーム２に作業ツール１
として切断ツール１ａまたは罫書ツール１ｂを選択取付
けする。そして、管体Ｐの切断加工や情報印の記入を行
う。この加工では、６軸式のロボットアーム２，走行機
構３，回転機構４の組合わせにより、管体Ｐの全面での
切断ツール１ａ，罫書ツール１ｂの自由な姿勢での実施
が可能である。従って、高度に複雑な加工が可能にな
る。例えば、管体Ｐが互いに入合う相貫溶接で要求され
る高度に複雑な開先角度を形成しつつ、管体Ｐを切断す
ることができる。また、切断加工以外の加工も可能にな
るため、汎用性が高くなる。
として切断ツール１ａまたは罫書ツール１ｂを選択取付
けする。そして、管体Ｐの切断加工や情報印の記入を行
う。この加工では、６軸式のロボットアーム２，走行機
構３，回転機構４の組合わせにより、管体Ｐの全面での
切断ツール１ａ，罫書ツール１ｂの自由な姿勢での実施
が可能である。従って、高度に複雑な加工が可能にな
る。例えば、管体Ｐが互いに入合う相貫溶接で要求され
る高度に複雑な開先角度を形成しつつ、管体Ｐを切断す
ることができる。また、切断加工以外の加工も可能にな
るため、汎用性が高くなる。
【００２７】以上、図示した実施の形態の外に、加工用
ツールとして切断ツール１ａ，罫書ツール１ｂ以外のツ
ールを用意することも可能である。
ツールとして切断ツール１ａ，罫書ツール１ｂ以外のツ
ールを用意することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】 以上のように、本発明に係る管体加工
装置は、多軸式のロボットアームを採用しているため、
高度に複雑な加工が可能になる効果がある。
装置は、多軸式のロボットアームを採用しているため、
高度に複雑な加工が可能になる効果がある。
【００２９】さらに、ロボットアームに対して作業ツー
ルを交換可能にしているため、汎用性が高くなる効果が
ある。
ルを交換可能にしているため、汎用性が高くなる効果が
ある。
【００３０】さらに、交換される作業ツールとしてセン
シング用ツールを用意して、加工用ツールの加工範囲で
の管体の実測値を計測をし、管体の理論値，実測値の相
違を補正した自動制御を可能にしているため、加工精度
が高くなる効果がある。
シング用ツールを用意して、加工用ツールの加工範囲で
の管体の実測値を計測をし、管体の理論値，実測値の相
違を補正した自動制御を可能にしているため、加工精度
が高くなる効果がある。
【図１】 本発明に係る管体加工装置の実施の形態を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】 図１の平面図である（一部拡大図を含む）。
【図３】 図１，図２の要部の拡大側面図である。
【図４】 図１，図２の他の要部の拡大側面図である
【図５】 従来例を示す斜視図である。
１ 作業ツール １ａ 切断ツール（加工用ツール） １ｂ 罫書ツール（加工用ツール） １ｃ 距離センサツール（センシング用ツー
ル） ２ ロボットハンド ３ 走行機構 ４ 回転機構 Ｐ 管体
ル） ２ ロボットハンド ３ 走行機構 ４ 回転機構 Ｐ 管体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 雅司 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内 (72)発明者 公門 泰博 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内
Claims (3)
- 【請求項１】 作業ツールの作業位置を調整する複数軸
と作業ツールの作業位置での姿勢を調整する複数軸とを
備え作業ツールが交換取付けされる多軸式のロボットア
ームと、ロボットアームに対する交換用として管体を加
工する少なくとも１つの加工用ツールと管体の実測値を
計測するセンシング用ツールとが用意された作業ツール
と、ロボットアームを管体の軸方向へ走行させる走行機
構と、管体を芯軸を中心に回転させる回転機構とからな
る管体加工装置。 - 【請求項２】 請求項１の管体加工装置において、加工
用ツールの１つは管体を切断加工する切断ツールである
ことを特徴とする管体加工装置。 - 【請求項３】 請求項１または２の管体加工装置におい
て、加工用ツールの１つは管体の表面に情報印を記入す
る罫書ツールであることを特徴とする管体加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058410A JP2001246463A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 管体加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058410A JP2001246463A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 管体加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001246463A true JP2001246463A (ja) | 2001-09-11 |
Family
ID=18579007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000058410A Pending JP2001246463A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 管体加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001246463A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009097697A1 (en) * | 2008-02-06 | 2009-08-13 | Roboweld Inc. | Hybrid automated welding system |
| CN103817679A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-05-28 | 四川西林石油物资装备有限公司 | 便于移动的石油管道升降标注装置 |
| CN103817681A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-05-28 | 四川西林石油物资装备有限公司 | 标记石油管道加工位置的标注装置 |
| CN104723314A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-06-24 | 吴江市菀坪宝得利缝制设备机械厂 | 一种多功能缸体划线台 |
| CN105127546A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-09 | 兰州兰石重型装备股份有限公司 | 一种大直径筒体削边的方法 |
| KR20160122479A (ko) * | 2015-04-14 | 2016-10-24 | 곽윤태 | 파이프 표면 좌표 표시장치 |
| CN108500941A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-07 | 安徽中鼎金亚汽车管件制造有限公司 | 一种管棒类零件自动划线工装 |
| CN108555490A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-09-21 | 海盐汇通智能家居股份有限公司 | 一种基于螺旋式焊接的焊接架 |
| CN110253342A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-09-20 | 天长市康弘石油管材有限公司 | 一种管道方便寻找切割位置的装置 |
| KR20200127304A (ko) * | 2019-05-01 | 2020-11-11 | 패스코(주) | 링 단조품 자동 절단기 |
| CN117047309A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-11-14 | 山东鑫沃德智能装备有限公司 | 一种激光切割设备 |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000058410A patent/JP2001246463A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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