JP3393110B2 - 自動加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマ溶接加
工などの各種自動加工に用いられる自動加工装置に関す
る。

【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。

【０００３】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）。

【０００４】このような装置では、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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そのため、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。

【０００６】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。

【０００７】また、サイクルタイムを短くして加工効率
を向上させるものとして、例えば特開平３−２８１０８
２号公報に記載されるように、ワークを支持固定するワ
ークテーブルの上方位置に、レーザ光を照射するレーザ
加工ヘッドを左右方向、上下方向へ移動自在に設けてな
るレーザ加工機において、上記ワークテーブルを複数の
分割テーブルに分割して設け、各分割テーブルを前後方
向に移動自在に設けてなるものも提案されている。しか
しながら、この装置では、レーザ加工ヘッドを左右方
向、上下方向へ移動自在とするだけでなく、ワークが支
持固定される分割テーブル（ワークテーブル）もレーザ
加工機の中で前後方向に移動自在としているため、モー
タの数が大きくなり、高価となるばかりでなく、制御軸
数も多くなり、制御が複雑になる。

【０００８】そこで、発明者は、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
手段とが設けられている自動加工装置を発明し、先に出
願している（特願平１１−３１１７４２号参照）。

【０００９】しかしながら、そのような装置では、前記
ローダーの移動方向に平行なＸ軸方向とそれに直交する
Ｙ軸方向に加工機を移動させるようにしているので、加
工機は、Ｘ軸方向において固定された状態で加工機をＹ
軸方向に移動させ、加工するようにしているので、加工
箇所が複数あるような場合においては、加工ステーショ
ンにおいてＸ軸方向にローダーを、加工箇所に対応させ
て複数回移動させる必要があり、加工効率の点において
改善の余地があった。

【００１０】この発明は、産業用ロボットを利用するこ
とで、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た自動加
工装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動加工装
置は、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
各加工ステーションにおいて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、前記位置決め
されたワークが前記押さえ付け手段によって加工テーブ
ル上に押さえ付けられて固定された状態で前記ワークに
対して加工を行う産業用ロボットとが、前記ローダーに
設けられているものである。すなわち、本発明は、実公
平７−５３８２５号公報に記載される装置とは異なり、
ローダーを、ワークを加工テーブル上に置くための手段
としてではなく、位置決めされたワークの加工を行う産
業用ロボットを搬送するための手段として用いるもので
ある。よって、ローダーによって、ワークが搬送される
ことはない。ここで、「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、加工テーブル上に与えられた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。

【００１２】ここで、各加工ステーションごとに異なる
加工を行うようにすることもできるのはもちろんであ
り、その場合は、産業用ロボットがローダー上において
各加工ステーションごとに産業用ロボットが異なるティ
ーチングポイントを移動し異なる動きをするようにして
もよいし、各ステーションごとに、異なる状態に位置決
めする位置決め手段を設けて、加工動作は同一でも、異
なる加工態様となるようすることもできる。

【００１３】本発明に係る自動加工装置によれば、ま
ず、特定の加工ステーションにローダーが位置し加工が
行われている際に、すでに加工が完了している加工ステ
ーションの加工テーブル上の加工完了のワークが取り除
かれると共に、その次に加工が行われる加工ステーショ
ンの加工テーブル上に未加工のワークが置かれ、その加
工ステーションの位置決め手段あるいはその他の手段に
よって適切に位置決めされ、仮押さえなどがされる。こ
のように特定の加工ステーションにおいて加工が行われ
ている際に、他の加工ステーションにおいて、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、これらに要する時間はサイクルタイムとし
てカウントされない。また、産業用ロボットによる加工
中は、加工を行っている加工ステーションにローダーが
位置しているので、上記ローダーが位置している加工ス
テーション以外の加工ステーションは、上方が開放され
た状態にあり、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。

【００１４】そして、特定の加工ステーションにおいて
加工が終了した後、次に加工が行われる加工ステーショ
ンにローダーが移動し、その加工ステーションにおいて
位置決めされたワークが、ローダーの押さえ付け手段に
よって、加工テーブル上に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。

【００１５】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でき、また、ローダーは、
ワークを搬送するということはなくなり、ワークが位置
決めされている加工ステーションに移動し、産業用ロボ
ットによる加工動作中は、その加工ステーションに滞在
するという動作を繰り返すようになるため、実公平７−
５３８２５号公報に記載される装置のように、加工完了
から次の加工開始までの間にローダーが加工ステーショ
ン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。

【００１６】この場合には、前記産業用ロボットは、複
数台設けられており、前記加工テーブル上のすべての位
置をいずれかのロボットのティーチングポイントとする
ことができる位置関係でもって前記ローダーに設けられ
ていることが望ましい。ここで、複数台とは、ワークに
おける加工部位（例えば溶接線）の数と同数であるかあ
るいはそれ以上であることを意味し、そのようにするこ
とが、それらの加工部位を各産業用ロボットにて同時に
加工し加工効率を向上させることができるという観点か
ら、望ましい。

【００１７】このようにすれば、各加工ステーションに
おいて、ローダーが停止した状態で、加工テーブル上に
載置されたワークのすべての部分に対して、加工の部位
・態様の制限を受けることなく、産業用ロボットによる
加工を行うことが無理なく実現される。

【００１８】また、前記産業用ロボットとしては、加工
精度を確保するために、高軌跡精度を有する産業用ロボ
ットや、エンドエフェクタに機械式あるいは電気式の直
線ならい手段を取り付けて高軌跡精度を確保するように
した産業用ロボットを用いる必要があるが、例えば溶接
加工を行う装置の場合には、前記産業用ロボットを、エ
ンドエフェクタとして、幅の広い溶接ビードが得られる
溶接加工具を備える多関節ロボットとすれば、多関節ロ
ボット自体の直線軌跡精度が低くても、幅の広い溶接ビ
ードを得られるので、直線軌跡精度を確保するために特
別な工夫をしなくても、目的とする溶接加工を行うこと
ができる。ここで、「幅の広い溶接ビードが得られる溶
接加工具を備える」とは、溶接用の熱源としてレーザ
ーを使用し、かつ幅広い溶接ビードが得られるようなス
ピニング、スキャニングなどの使用の溶接加工ヘッドを
用いた場合、溶接用の熱源としてプラズマ，ＭＩＧ、
ＴＩＧ、半自動などの熱源を用いた場合などに該当する
ことを意味する。

【００１９】また、前記加工ステーションと前記ローダ
ーとの間には、前記ローダー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。

【００２０】このようにすれば、各加工ステーションに
おいて、ローダーが定位置に位置決めされ、ワークに対
して、押さえ付け手段が精度よく適用され、また、結果
としてロボットも精度よく位置が決まり、加工を繰り返
す場合であっても、同一箇所に対して精度よく加工され
る。

【００２１】また、前記位置決め手段は、前記加工ステ
ーション又はローダー側に設けられたアクチュエータ
と、該アクチュエータにて進退駆動される係合部材と、
前記ローダー又は加工ステーション側に設けられ前記係
合部材が係脱可能に係合する被係合部材とを有するもの
とすることができる。

【００２２】このようにすれば、アクチュエータを作動
させることで、加工ステーション又はローダー側の係合
部材とローダー又は加工ステーション側の被係合部材と
の係脱による機械的な位置決めが簡単かつ容易に実現さ
れる。

【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。

【００２４】図１（ａ）は本発明に係る自動プラズマ溶
接加工装置の平面図である。

【００２５】本発明に係る自動プラズマ溶接加工装置１
は、図１に示すように、一方の側に第１の加工ステーシ
ョンＳ１を、他方の側に第２の加工ステーションＳ２を
それぞれ備えている。第１及び第２の加工ステーション
Ｓ１，Ｓ２は、共に、溶接加工を行う部分で、加工テー
ブル（第２の加工ステーションＳ２の加工テーブル１１
のみ図示）を備えている。

【００２６】第１及び第２の加工ステーションＳ１，Ｓ
２の間には、それらの間を往復移動する移動式のローダ
ー１３が設けられている。このローダー１３は、移動方
向に長い門型形状のフレーム１４を備え、その左右両側
に移動用のモータ１５が設けられ、自走式に構成されて
いる。

【００２７】また、前記両加工ステーションＳ１，Ｓ２
の間には、フレーム１４下側のスライダがスライド可能
に係合するガイドレール１６が平行に設けられており、
そのガイドレール１６に沿ってローダー１３が、両加工
ステーションＳ１，Ｓ２間を往復移動するようになって
いる。

【００２８】すなわち、前記モータ１５は、鉛直方向に
延び下端にピニオンが固着されたモータ軸（図示せず）
を有し、該ピニオンがガイドレール１６に沿って設けら
れたラック１８と噛み合うように構成され、図示しない
制御手段にて移動用のモータ１５を回転制御してピニオ
ンを回転することで、ローダー１３がガイドレール１６
に沿って精度よく移動するように構成されている。

【００２９】また、前記フレーム１４は、具体的に図示
していないが、加工中において位置決めされたワークが
移動しないようにするために、加工テーブル１１上に対
しワークを押さえ付ける押さえ付け手段（図示せず）が
設けられている。

【００３０】前記フレーム１４の上側には、多関節ロボ
ットである４台のプラズマ溶接ロボット２１（産業用ロ
ボット）が、平面視で対称に位置するように設けられ、
該各溶接ロボット２１は、エンドエフェクタとして、幅
の広い溶接ビードが得られるプラズマ溶接具を備えてい
る。この位置関係で配置することで、前記４台の溶接ロ
ボット２１は、前記加工テーブル１１，１２上のすべて
位置を、いずれかのロボット２１のティーチングポイン
トとすることができ、それらに対するティーチングは図
示しないロボットコントローラによってなされる。よっ
て、加工ステーションＳ１，Ｓ２において所定の位置に
停止した状態で、ローダーを移動させることなく、４台
の溶接ロボット２１により、ワークに対する溶接を実現
できる。なお、溶接ロボットを１台とする場合であっ
て、その溶接ロボットのティーチングポイントを前記加
工テーブル１１，１２上のすべて位置とすることができ
ない場合や押さえ付け手段による押さえ付け位置を変更
する必要がある場合には、加工開始から加工終了までの
間に、ローダーを１回若しくは複数回移動させるように
してもよい。

【００３１】さらに、前記両加工ステーションＳ１．Ｓ
２の一側（前側）には両ステーションに共通のワーク搬
入ロボット２２が、他側（後側）には両ステーションに
共通の完成品搬出ロボット２３がそれぞれ配設されてい
る。前記ワーク搬入ロボットは、第１及び第２の加工ス
テーションＳ１，Ｓ２に沿って延びるベース台２２ａ上
に、ワーク搬入部２２ｂが旋回可能にかつ移動可能に設
けられており、両加工ステーションＳ１，Ｓ２に対し
て、加工前のワークＷ１１，Ｗ２１の搬入を行う共通の
ロボットとなっている。一方、前記完成品搬出ロボット
２３も、同様に、第１及び第２の加工ステーションＳ
１，Ｓ２に沿って延びるベース台２３ａ上に、ワーク搬
出部２３ｂが旋回可能にかつ移動可能に設けられてお
り、両加工ステーションＳ１，Ｓ２から、加工終了後の
ワークＷ１２，Ｗ２２（完成品）の搬出を行う共通のロ
ボットとなっている。

【００３２】前記両加工ステーションＳ１，Ｓ２の前後
両側には、それぞれ、４つのワーク搬入コンベヤ２４
Ａ，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｂ及び４つの完成品搬出コン
ベヤ２５Ａ，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｂが並列に配設され
ており、ワーク搬入ロボット２２が、前記ワーク搬入コ
ンベヤ２４Ａ，２４Ｂの端部より加工前のワークＷ１
１，Ｗ２１を受け取り、第１の加工ステーションＳ１に
はワークＷ１１を、第２の加工ステーションＳ２にはワ
ークＷ２１をそれぞれ搬入するようになっている。前記
各コンベヤ２４Ａ，２４Ｂは、ワークＷ１１，Ｗ２１を
搬送パレット２６上に位置決めして搬送するもので、所
定位置でワーク搬入ロボット２２が、搬送パレット２６
上からワークＷ１１，Ｗ２１を受け取るようになってい
る。

【００３３】そして、前記各加工ステーションＳ１，Ｓ
２には、具体的に図示していないが、プラズマ溶接加工
されるワークＷ１１，Ｗ１２を所定の加工位置に位置決
めするための位置決め手段として、固定ピンや移動型セ
ッティングゲージが、加工テーブル１１，１２上に設け
られている。

【００３４】また、加工が終了すると、完成品搬出ロボ
ット２３が、第１の加工ステーションＳ１からはワーク
Ｗ１２を、第２の加工ステーションＳ２からはワークＷ
２２をそれぞれ搬出し、前記完成品搬出コンベヤ２５
Ａ，２５Ｂの端部に、溶接加工が終了したワークＷ１
２，Ｗ２２を受け渡すようになっている。前記各コンベ
ヤ２５Ａ，２５Ｂも、ワークＷ１２，Ｗ２２を搬送パレ
ット２７上に位置決めして搬送するもので、所定位置で
完成品搬出ロボット２３が、搬送パレット２７上からワ
ークＷ１２，Ｗ２２を受け取るようになっている。な
お、ワークＷ１１，Ｗ２１，Ｗ１２，Ｗ２２の搬入及び
搬出作業は、必ずしもロボットによる必要はなく、その
他の機械的手段や人手によって行うようにしてもよい。

【００３５】前記両加工ステーションＳ１．Ｓ２の一側
方にはＮＧ品搬出パレット３１及びダボパンチ装置３２
（単体機）が、他側方には複数のロボット制御盤３３及
びシステム制御盤３４がそれぞれ配設されている。

【００３６】続いて、上記自動プラズマ溶接加工装置１
による加工動作について説明する。

【００３７】例えばローダー１３が第１の加工ステーシ
ョンＳ１に位置している際には、現在ローダー１３が位
置していない第２の加工ステーションＳ２の加工テーブ
ル１１上に、ワーク搬入用ロボット２２にて、ワークＷ
２１（例えば、板厚の異なる板材を溶接するテーラード
ブランク材）が置かれ、加工ステーションＳ２内の前記
ゲージなどの位置決め手段による位置決めなどの一連の
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、ローダー１３は、
第１の加工ステーションＳ１にあって、第２の加工ステ
ーションＳ２の加工テーブル１１の上方は開放されてい
るので、きわめてスムーズに行うことができる。

【００３８】そして、第１の加工ステーションＳ１での
加工が完了すると、ローダー１３が、第１の加工ステー
ションＳ１から第２の加工ステーションＳ２に向かって
移動する。この移動の際及び第２の加工ステーションＳ
２での加工動作が行われているときに、第１の加工ステ
ーションＳ１の加工テーブルの上方が開放され、加工が
完了したワークＷ１２の搬出が行われ、次に加工する予
定のワークＷ１１が載置され、位置決めなどの一連の作
業が行われる。

【００３９】一方、ローダー１３が第２のステーション
Ｓ２に達すると、ローダー１３に搭載されている押さえ
付け手段によって、位置決めされたワークが加工テーブ
ル１１上に移動不能に押さえ付けられる。なお、ローダ
ー１３の停止位置は、移動用のモータ１５としてサーボ
モータを用いて、制御手段（図示省略）によるモータ制
御により決定するように構成されているが、後述するよ
うに、各加工ステーションＳ１，Ｓ２とローダー１３と
の間に前記ローダー１３の位置決めを行う位置決め手段
を設け、機械的に位置決めするように構成することも可
能である。

【００４０】このようにして固定された後、ローダー１
３に搭載されている各溶接ロボット２１のエンドエフェ
クタであるプラズマ溶接加工具が、定められたプログラ
ムに従って移動することにより、ワークＷ２１に対する
溶接加工が行われる。また、ワークにおいては溶接線が
複数本あり、それに対応する複数台の溶接ロボット２１
（本例では溶接線が４本でるので、それと同数の４台の
溶接ロボット）が設けられており、前記溶接線を同時に
溶接することができるので、効率よく溶接加工でき、短
時間で加工を終了させることができる。また、前記プラ
ズマ溶接加工具は、幅の広い溶接ビードが得られるもの
であるので、溶接ロボット２１を汎用性の高い多関節ロ
ボットで構成し、溶接ロボット２１の直線軌跡精度が低
くなっても、直線軌跡精度を確保するための特別な工夫
をすることなく、溶接加工をすることができる。

【００４１】第２の加工ステーションＳ２での溶接加工
が終了した後、押し付け手段による押し付けを解除した
後、ローダー１３を第１の加工ステーションＳ１側に移
動させ、第１の加工ステーションＳ１において新たな溶
接加工前のワークＷ１１に対し、溶接加工が行われる一
方、第２の加工ステーションＳ２において溶接加工完了
後のワークＷ２２が、完成品搬出用ロボット２３によっ
て、加工テーブル１１から取り出される。

【００４２】このように、ローダー１３は、２つの加工
ステーションＳ１，Ｓ２の間を移動し、各加工ステーシ
ョンＳ１，Ｓ２において交互に加工が行われるので、ロ
ス時間は、一方の加工ステーションから他方の加工ステ
ーションに移動するのに要する時間と、押さえ付け手段
によって加工テーブル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、前述した実公平７−５３８２５
号公報に記載の装置に比べて、サイクルタイムの短縮化
が図れる。

【００４３】上記に本発明の自動加工装置の一実施の形
態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、次に説明するように、上記に説明した本発明
の自動プラズマ溶接加工装置の細部についても種々の変
更が可能である。 （１）前記ローダー１３は、単一のフレーム１４を備え
るように構成しているが、本発明はそれに限定されるも
のではなく、例えば図２に示すように、ローダーのフレ
ームを、産業用ロボット（図示せず）を支持するメイン
フレーム１４Ａと、それとは別のサブフレーム１４Ｂを
有し、該サブフレーム１４Ｂに、押さえ付け手段４１が
支持されるようにすることも可能である。ここで、前記
押さえ付け手段４１は、アクチュエータ４２と、そのア
クチュエータ４２にて上下方向において昇降される押さ
え付け具４３とを備え、アクチュエータ４２の駆動によ
り押さえ付け具４３を下降させ、加工テーブル１１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。

【００４４】このようにすれば、押さえ付け手段４１に
てワークを加工テーブル１１に対し押さえ付けた際に、
その反力はサブフレーム１４Ｂによって受けられ、サブ
フレーム１４Ｂは撓むかもしれないが、産業用ロボット
は、サブフレーム１４Ｂとは別のメインフレーム１４Ａ
に支持されているので、その撓みによる影響は受けず、
産業用ロボットによる加工精度が損なわれることはない
ようにすることができる。

【００４５】さらに、前記各加工ステーションＳ１，Ｓ
２においては、前記ローダー１３を位置決めする位置決
め手段４５が設けられている。位置決め手段４５は、例
えば図３に詳細を示すように、ローダーのサブフレーム
１４Ｂと加工ステーションとの間に設けるようにしてい
るが、メインフレーム１４Ａと加工ステーションとの間
に設けるようにしてもよい。前記位置決め手段４５は、
前記加工ステーションＳ１，Ｓ２側に設けられたアクチ
ュエータ４６と、該アクチュエータ４６にて進退駆動さ
れる係合ロッド部材４７と、前記サブフレーム１４Ｂ側
に設けられ前記係合ロッド部材４７が係脱可能に係合す
る被係合部材４８とを有する構成となっているが、逆
に、加工ステーション側に被係合部材を、ローダーのフ
レーム側に係合ロッド部材を設けるようにしてもよい。

【００４６】このようにすれば、各加工ステーションＳ
１，Ｓ２において、ローダーが定位置に機械的に位置決
めされ、ワークに対して、押さえ付け手段４１が精度よ
く適用され、また、同一の加工を繰り返えす場合であっ
ても、同一箇所に精度よく加工できる。

【００４７】さらに、また、前記メインフレーム１４Ａ
とサブフレーム１４Ｂとを分離可能な結合手段にて結合
し、各加工ステーションにおいて、ロボットによる加工
範囲を広げるためあるいは押し付け手段による押し付け
部位を変更するためにメインフレーム１４Ａとサブフレ
ーム１４Ｂとの結合を解除し、メインフレーム１４Ａの
み移動できるようにしてもよい（この場合移動用のモー
タ１５はメインフレーム１４Ａに、位置決め手段４５は
サブフレーム１４Ｂにそれぞれ設けられる）。この場
合、メインフレーム１４Ａとサブフレーム１４Ｂとは必
ずしも共通のガイドレール上を移動するようにする必要
はなく、それらが異なるガイドレール上を移動するよう
にすることも可能である。 （２）前記ローダー１３は、それ自体が移動手段（移動
用のモータ１５）を有する自走式であるが、それに限ら
ず、それ自体は移動手段を有さず、ボールねじ手段、牽
引手段やコンベヤ手段によって移動させられるものを用
いることもできるのはいうまでもない。

【００４８】また、外部に、ローダー駆動手段としての
産業用ロボットを設け、その産業用ロボットのアーム先
端部をローダーに連結し、その産業用ロボットによっ
て、ローダーを移動させるようにすることもできる。 （３）前記ローダーに搭載される押さえ付け手段として
は、前述したように、押さえ付け具４３をアクチュエー
タ４２にて昇降させて、該押さえ付け具４３によってワ
ークを加工テーブルに対し上側から押し付けるように構
成しているが、そのアクチュエータとしてプッシュロッ
ド、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、押さえ付け具を下降させて加圧状態を保持できる
ものであれば、他の構成のものを用いることも可能であ
る。

【００４９】よって、例えば、前記自動加工装置におい
ては、産業用ロボットと共に、前記各加工ステーション
において前記加工テーブルに対してワークを押さえ付け
る押さえ付け手段をローダーに設けるようにしている
が、そのような押さえ付け手段として、エンドエフェク
タとして押さえ付け具を有する産業用ロボット（多関節
ロボット）を利用することもできる。すなわち、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、前記位置決めされたワークに対して加工を行う第１
の産業用ロボットと、前記各加工ステーションにおいて
前記加工テーブルに対してワークを押さえ付ける第２の
産業用ロボットとが設けられている構成とすることがで
きる。

【００５０】

【００５１】このようにすれば、ワークの加工もワーク
の押さえ付けも、産業用ロボットで行うことができ、そ
れらの制御を一括して行うことが可能となる。なお、こ
れらの場合にも、前記第１の産業用ロボットは、前記加
工テーブル上のすべての位置をいずれかのロボットのテ
ィーチングポイントとすることができる位置関係でもっ
て前記ローダーに設けられていることが望ましく、ま
た、第１の産業用ロボットの数を、ワークにおける加工
部位（例えば溶接線）の数と同数とするかあるいはそれ
以上とすることが、それらの加工部位を各ロボットにて
同時に加工し、加工効率を向上させるという観点から、
望ましい。

【００５２】そして、前記第２の産業用ロボットとして
は、エンドエフェクタとして、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具を有する多関節ロ
ボットを用いることが望ましい。 （４）前記溶接ロボット２１の数よりも多い複数の溶接
線を有するワークを溶接する場合のように、同一の加工
ステーションで溶接ロボットが溶接動作を繰り返すな
ど、多工程に及ぶ加工を行わせることもできる。 （５）対象とするワークは、薄鋼板（テイラードブラン
ク材）に限定されないのはもちろん、産業用ロボット
も、プラズマ溶接を行うものに限定されず、レーザ溶
接、切断、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。 （６）加工ステーションの数も２個に限定されず、加工
ステーションを複数個として、ローダーを順次移動させ
て、加工を行うようにすることもできる。

【００５３】

【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。

【００５４】本発明の自動加工装置は、複数の加工ステ
ーションの間を、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産業用ロボットを支持する移
動式のローダーが移動するようにしているので、汎用の
産業用ロボットを利用して加工を行うことができ、専用
の加工装置を製造する場合に比べて、設計も容易とな
り、大幅なコストダウンを図ることができる。

【００５５】また、ローダーが加工ステーション間を移
動するとき以外は、加工を行うことができるし、１つの
加工ステーション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ションにおいて、ワークの位置決め
などの必要な作業を行うことができるので、リサイクル
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、ローダーをワークの搬送手段として用いるのではな
いので、バキュームなどのワークを保持する手段は必要
なくなる。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できる。

【００５６】この場合において、前記産業用ロボットを
複数台とし、前記加工テーブル上のすべての位置をいず
れかのロボットのティーチングポイントとすることがで
きる位置関係でもって前記ローダーに設けるようにすれ
ば、各加工ステーションにおいて、ローダーが停止した
状態で、加工テーブル上に載置されたワークのすべての
部分に対して、加工の態様の制限を受けることなく、産
業用ロボットによる加工を行うことできる。また、複数
台の産業用ロボットで同時に加工することができるの
で、加工時間が短くなり、加工効率が向上する。

【００５７】前記産業用ロボットを、エンドエフェクタ
として、幅の広い溶接ビードが得られる溶接加工具を備
える多関節ロボットとすれば、多関節ロボットの直線軌
跡精度が低くても、幅の広い溶接ビードを得られるの
で、直線軌跡精度を確保するために特別な工夫をしなく
ても、溶接加工を行うことができる。

【００５８】また、前記各加工ステーションにおいて、
前記ローダーを位置決めする位置決め手段を備えるよう
にすれば、各加工ステーションにおいて、ローダーを定
位置に機械的に位置決めすることが可能となり、ワーク
に対して押さえ付け手段を精度よく適用することがで
き、また、加工を繰り返しても同一箇所に精度よく加工
できる。

【００５９】さらに、前記位置決め手段が、前記加工ス
テーション又はローダー側に設けられたアクチュエータ
と、該アクチュエータにて進退駆動される係合部材と、
前記ローダー又は加工ステーション側に設けられ前記係
合部材が係脱可能に係合する被係合部材とを有するよう
にしているので、アクチュエータを作動させることで、
係合部材と被係合部材との係脱（機械的な位置決め）を
簡単かつ容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動プラズマ溶接加工装置の平面
図である。

【図２】他の実施の形態についての自動プラズマ溶接加
工装置の側面図である。

【図３】図２のIII部の詳細図である。

【符号の説明】

１ 自動プラズマ溶接加工装置 １１ 加工テーブル １２ 加工テーブル １３ ローダー １４ フレーム １５ 移動用のモータ １６ ガイドレール ２１ プラズマ溶接ロボット ４１ 押さえ付け手段 ４５ 位置決め手段 ４６ アクチュエータ ４７ 係合ロッド部材 ４８ 被係合部材 Ｓ１ 第１の加工ステーション Ｓ２ 第２の加工ステーション Ｗ１１ 加工前のワーク Ｗ１２ 加工終了後のワーク Ｗ２１ 加工前のワーク Ｗ２２ 加工終了後のワーク

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−332583（ＪＰ，Ａ) 特開2001−205485（ＪＰ，Ａ) 特開2001−38488（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294958（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−70779（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 10/00 B23K 37/00 B25J 9/10 B25J 9/16 B25J 9/22

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、前記各加工ステーションにおいて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、前記位置
   決めされたワークが前記押さえ付け手段によって加工テ
   ーブル上に押さえ付けられて固定された状態で前記ワー
   クに対して加工を行う産業用ロボットとが、前記ローダ
   ーに 設けられていることを特徴とする自動加工装置。
2. 【請求項２】 前記産業用ロボットは、複数台設けられ
   ており、前記加工テーブル上のすべての位置をいずれか
   のロボットのティーチングポイントとすることができる
   位置関係でもって前記ローダーに設けられている請求項
   １記載の自動加工装置。
3. 【請求項３】 前記産業用ロボットは、エンドエフェク
   タとして、幅の広い溶接ビードが得られる溶接加工具を
   備える多関節ロボットである請求項１又は２記載の自動
   加工装置。
4. 【請求項４】 前記加工ステーションと前記ローダーと
   の間には、前記ローダー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１〜３のいずれかに記載の自動
   加工装置。
5. 【請求項５】 前記位置決め手段は、前記加工ステーシ
   ョン又はローダー側に設けられたアクチュエータと、該
   アクチュエータにて進退駆動される係合部材と、前記ロ
   ーダー又は加工ステーション側に設けられ前記係合部材
   が係脱可能に係合する被係合部材とを有するものである
   請求項４記載の自動加工装置。