JP2605124Y2 - プラズマ切断機のティーチングノズル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、プラズマ切断機のティ
ーチングノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラズマ切断のティーチングプレ
イバック方式で用いるティーチングノズルとしては、実
開昭６２−１７２５８０号公報のものが知られる。同公
報には、図２に示す緩衝付の教示用ノズル５１と、この
教示用ノズル５１に着脱可能な角度検証ゲージ５２とが
開示されている。教示用ノズル５１は一般的に、図３に
示す多関節ロボットの水平アーム５３に回転軸５４、連
結部５５及び連結板５６等を介して装着される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで最近では、プ
ラズマ切断機の切断精度の向上に伴い、上記公報に開示
されている平板の面取り加工や切断等だけでなく、折り
曲げた複雑形状や球半径等の切断にも用途が拡大してい
る。このような複雑形状を精度良く切断するためには、
被切断材から切断ノズル先端までの高さであるスタンド
オフ（通常、約１．５ｍｍ程度）と、被切断材上の切断
線とに精度良く合わせることができるティーチングノズ
ルが要望されている。ところが上記公報で開示の緩衝付
の教示用ノズル５１を３次元に曲がっている複雑形状の
被切断材等の経路教示に用いた場合、緩衝量が小さい
と、緩衝を吸収できずに教示用ノズル５１が破損した
り、また被切断材がキズつく等の不具合が生ずる。一
方、緩衝量を大きくすると、教示用ノズル５１が被切断
材に当接して縮小してもその縮小量を正確に把握できず
に正確なスタンドオフに一致させられない不都合があ
る。尚、着脱可能な角度検証ゲージ５２では、切断角度
を正確に合わせても、正確なスタンドオフを調整できな
い。本考案は、上記問題に着目し、ロボット等の可動装
置に装着され、プラズマ切断機による切断作業時の経路
教示に用いるティーチングノズルにおいて、切断品質に
高影響を及ぼすスタンドオフを教示時から確保でき、こ
のスタンドオフをもって切断用ノズルによる実際の切断
作業を高品質で行えると共に、ティーチングノズル自体
の損傷を防止でき、かつ被切断材の損傷も防止できるプ
ラズマ切断機のティーチングノズルを提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案に係わるプラズマ切断機のティーチングノズ
ルは、ロボット等の可動装置に装着され、溶断作業の経
路・位置を可動装置の記憶装置に教示する時に用いるプ
ラズマ切断機のティーチングノズルにおいて、ティーチ
ング針と、ティーチング針を被切断材料に押圧する小バ
ネとを有する小緩衝部と、ティーチング針をガイドし、
かつ被切断材料に当接したときに軸芯の方向に移 動する
ガイド部材と、ガイド部材を被切断材料に押圧する大バ
ネとを有する大緩衝部とからなり、ティーチング針は、
ティーチング針の先端が被切断材料に当接してないとき
にティーチング針の先端がガイド部材の先端からスタン
ドオフの寸法だけ突出されており、小バネは、大バネよ
りも小さい取付け荷重で装着されており、両緩衝部は、
それぞれの緩衝量を外観自在とされていることを特徴と
する。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、 （１）小バネは、大バネよりも小さい取付け荷重で装着
されている。従って緩衝時は、先ず小緩衝部が緩衝量を
吸収し短縮し、ノズル破損を防止する。そして小緩衝部
によっても全緩衝量を吸収できないときは、大緩衝部が
引き続き緩衝量を吸収し短縮する。このため、ノズルの
破損は元より、被切断材のキズ付きも防止できる。従っ
て折り曲げた複雑形状や球半径等の被切断材の経路・位
置に対しても、ノズルの破損や被切断材のキズ付きに注
意を払うとの心労もなく正確に思い切った教示を行え
る。 （２）しかも、両緩衝部の緩衝量は外観自在であり、ま
た、小緩衝部の緩衝量がスタンドオフ相当であるため、
教示時のスタンドオフ管理が極めて容易である。具体的
には、先ず小緩衝部が緩衝量を吸収し短縮すると、スタ
ンドオフ以下となっていることを教示作業者は容易に認
識できる。言い換えれば、所定のスタンドオフを自在に
維持した上での教示を正確に行い易い。 （３）即ち上記構成によれば、ロボット等の可動装置に
装着され、プラズマ切断機による切断作業時の経路教示
に用いるティーチングノズルにおいて、切断品質に高影
響を及ぼす切断経路とスタンドオフとを正確に教示で
き、この切断経路とスタンドオフとをもって切断用ノズ
ルによる実際の切断作業を高品質で行えると共に、ティ
ーチングノズル自体の損傷を防止でき、かつ被切断材の
損傷も防止できる。

【０００６】

【実施例】以下、実施例を図１を参照し説明する。図１
は実施例なるプラズマ切断機のティーチングノズル１の
概略構成断面図であり、多関節ロボット部等の可動装置
は省略し、またノズル先端部のみを示している。

【０００７】図１において、ノズル１は、切断用ノズル
３０において、その先端部中心にある電極を二つの緩衝
部１０、２０に組み換えてある。緩衝部１０、２０の
内、小さい方の緩衝部１０（以下「小緩衝部１０」とい
う）はノズル先端部（図示右側）の軸芯中心位置に設け
られ、他の大きい方の緩衝部２０（以下「大緩衝部２
０」という）は小緩衝部１０の図示左側（ノズル反先端
側）の軸芯中心位置に小緩衝部１０に対して直列に設け
られている。

【０００８】小緩衝部１０は、略中央部からノズル反先
端側方向側で外径を小径化する段付き面１１ａを有し、
被切断材３の切断位置に先端を当接可能なティーチング
針１１と、ティーチング針１１を被切断材３に押圧する
小さいバネ１２（以下「小バネ１２」という）と、ノズ
ル先端側端面をティーチング針１１の段付き面１１ａに
当接すると共にノズル反先端側端面を小バネ１２のノズ
ル先端側に当接して当該小バネ１２のバネ力を受け、こ
れによりティーチング針１１の図示左右方向への移動を
規制する第１バネ受け１３とを有して構成される。

【０００９】一方、大緩衝部２０は、ティーチング針１
１の図示左右方向への移動をガイドし、かつ被切断材３
に先端が当接してさらに押し込まれた時にノズル反先端
側方向にそれ自体が移動するガイド部材２１と、ガイド
部材２１のノズル反先端側内にノズル先端側を螺設さ
れ、かつノズル先端側端面で小バネ１２のノズル反先端
側を受ける第２バネ受け２２と、第２バネ受け２２を介
してガイド部材２１を被切断材３に押圧可能とする大き
いバネ２３（以下「大バネ２３」という）と、大バネ２
３と第２バネ受け２２のノズル反先端側部とを内嵌して
ガイドし、かつ大バネ２３のノズル反先端側端面を支持
する筒形の第１プラグ２４と、第１プラグ２４のノズル
反先端側端面にノズル先端側端面を当接する凹形の第２
プラグ２５とを有して構成される。尚、第１、第２プラ
グ２４、２５は一体でもよい。ところで、ガイド部材２
１は筒状の保持部材２６の筒内に図示左右方向に摺動可
能に内嵌されて保持される。保持部材２６は、この保持
部材２６のノズル反先端側端面に先端側端面を当接する
第１プラグ２４と共に、キャップ３１に内嵌され固設さ
れた第３プラグ２７内に固設されている。

【００１０】上記実施例において、ティーチング針１１
が被切断材３に当接していないとき、ティーチング針１
１はガイド部材２１の先端より所定高さのスタンドオフ
Ｌだけ外部へ突出している。また、小バネ１２は大バネ
２３よりも小さい取付荷重で装着されている。

【００１１】上記実施例の作用効果を説明する。３次元
に曲がっている複雑形状等の被切断材３において、切断
線を図示しないコンピュータ等の記憶装置に記憶させる
ために切断経路を教示するとき、ノズル１の先端（即
ち、ティーチング針１１の先端）を被切断材３に接触さ
せる。このとき、緩衝量が小さいときは、先ず小さい取
付荷重の小バネ１２を有する小緩衝部１０のティーチン
グ針１１がガイド部材２１内に没入し逃げて緩衝量を吸
収する。そしてこの緩衝量でも吸収できないときは、テ
ィーチング針１１がガイド部材２１内に没入し切り（即
ち、ティーチング針１１がスタンドオフＬだけノズル反
先端側へ移動してガイド部材２１の先端が被切断材３に
接触し）、大緩衝部２０の大バネ２３が縮み、ガイド部
材２１が保持部材２６内に没入し逃げて緩衝量を吸収す
る。従って緩衝量が大きくても、ノズル１が破損するこ
となく、また被切断材３がキズつくこともない。また、
ティーチング針１１がガイド部材２１内に没入して逃げ
たときは、これを簡単に視認できるため、これによりス
タンドオフが無くなったことを正確に把握できる。換言
すれば、適正なスタンドオフＬの維持管理が容易であ
り、適正なスタンドオフＬを維持した教示を行える。こ
れにより適正なスタンドオフ管理を要求されるプラズマ
切断作業に対するティーチングノズルとして極めて最適
なものとなり、切断作業が高品質となる。勿論、ガイド
部材２１が保持部材２６内に没入すれば、これも容易に
視認でき、そのときスタンドオフ（例えば約１．５ｍ
ｍ）が無くなって教示が極めて不良であることも視認で
きる。

【００１２】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
３次元に曲がっている複雑形状等の経路教示に用いても
緩衝量が大きいので破損することがなく、また被切断材
にキズをつける等のこともない。またティーチング針の
移動を視認でき、この視認によって適正なスタンドオフ
を維持した教示を行える。従って切断作業時、切断用ノ
ズルのスタンドオフが適正に維持されるため、適正なス
タンドオフ管理が要求されるプラズマ切断機による切断
作業を高品質で行える。勿論、ガイド部材が保持部材内
に没入すれば、これも容易に視認でき、そのときスタン
ドオフが無くなって教示が不良であることも視認でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の概略構成断面図である。

【図２】従来のプラズマ切断機のティーチングノズル例
の構成断面図である。

【図３】プラズマ切断機のティーチングノズルの可動装
置例の斜視図である。

【符号の説明】

１：ティーチングノズル、３：被切断材、１０：小緩衝
部、１１：ティーチング針、２０：大緩衝部、２１：ガ
イド部材、２６：保持部材、３０：切断用ノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−204179（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−82487（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−6065（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−190470（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 10/00 B25J 9/22 G05B 19/408

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボット等の可動装置に装着され、溶断
   作業の経路・位置を可動装置の記憶装置に教示する時に
   用いるプラズマ切断機のティーチングノズルにおいて、ティーチング針(11)と、ティーチング針(11)を被切断材
   料(3)に押圧する小バネ(12)とを有する小緩衝部(10)
   と、 ティーチング針(11)をガイドし、かつ被切断材料(3)に
   当接したときに軸芯の方向に移動するガイド部材(21)
   と、ガイド部材(21)を被切断材料(3)に押圧する大バネ
   (23)とを有する大緩衝部(20)とからなり、 ティーチング針(11)は、ティーチング針(11)の先端が被
   切断材料(3)に当接してないときにティーチング針(11)
   の先端がガイド部材(21)の先端からスタンドオフの寸法
   (L)だけ突出されており、 小バネ(12)は、大バネ(23)よりも小さい取付け荷重で装
   着されており、 両緩衝部(10,20)は、それぞれの緩衝量を外観自在とさ
   れてい ることを特徴とするプラズマ切断機のティーチン
   グノズル。