JPH03227827A - ミクロジョイントワークの切断・パレタイジング装置 - Google Patents

ミクロジョイントワークの切断・パレタイジング装置

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JPH03227827A
JPH03227827A JP1993190A JP1993190A JPH03227827A JP H03227827 A JPH03227827 A JP H03227827A JP 1993190 A JP1993190 A JP 1993190A JP 1993190 A JP1993190 A JP 1993190A JP H03227827 A JPH03227827 A JP H03227827A
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cutting
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Toshiyuki Tanabe
田辺 利之
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ミクロジヨイント部を有したワークの外形抜
きを行うとともに、外形抜きが施されたワークをパレタ
イジングする装置に関する。
〔従来の技術〕
一般にワークの外形抜き加工を行う場合には、得ようと
する加工品を一回のプレス加工で打抜く方法以外に、プ
レス加工による切断の際、加工品のコーナ部分を切り離
さず約0.1〜0.15mm程度ミクロジヨイント部と
して残しておき、その後、ミクロジヨイント部を切断し
て、加工品の外形抜きを行う加工方法がある。
従来、ミクロジヨイント部を切断する技術としては、た
とえば実開昭61−159121号公報に見られること
く、ミクロジヨイント部を有したワークの対向辺を把持
する把持装置と、このワークの上方に、軸周にリンクを
介1−て打撃子が所要数設けられた回転軸とを具え、こ
の回転軸かワーク全面上を走査するように該回転軸を回
転させて、上記打撃子によるハンマリングによってミク
ロジヨイント部を切断するものかある。そして、得られ
た加]二品は把持装置のベルトコンベアに落下されて、
各パレットに搬送、仕分けされる。
〔発明か解決しようとする課題〕
しかし、上記技術は、ミクロジヨイント部切断を打撃子
によってワークに面圧力を加えることにより行うことか
ら、切断を確実に行うことかできないという欠点を何し
ている。
また、上記技術は、ワーク全面にわたり回転軸を走査す
る必要かあるか、この走査に要する時間が多大なもので
あり、作業効率が大幅に損なわれることとなっていた。
さらにまた、上記技術は、打撃子によってワークに力を
加えるようにしているが、このワークに加えられる力に
よって、ワーク面か歪んでしまうことがある。この歪み
は、ワークが薄板の場合に特に著しく、加工品の品質の
低下を招来することとなっていた。
〔課題を解決するための手段および作用〕そこでこの発
明では、ミクロジヨイント部を残した切断加工が行われ
たワークの前記ミクロジヨイント部を切断して外形抜き
加工を行うとともに、該外形抜きされたワークを各パレ
ットに仕分けるミクロジヨイントワークの切断・パレタ
イジング装置において、アーム先端のハンド交換が可能
な多関節ロボットと、前記ミクロジヨイント部を切断す
るハサミを有したハサミ付ハンドと、前記外形抜きされ
たワークを吸着する吸着パッドを有した吸容バッド付l
\ンドと、前記多関節ロボットのアーム先端に前記ハサ
ミ付I\ンドを装着して、前記外形抜き加工を行うとと
もに、前記多関節ロボットのアーム先端に前記吸着パッ
ド付l\ンドを装着して、外形抜きされたワークをパレ
ットに仕分けるように前記多関節ロボットの各軸、前記
ノ1サミおよび前記吸着パッドを駆動制御するコントロ
ラとを具えるようにしている。
すなわち、かかる構成によれば、前記多関節ロボットの
アーム先端に前記・1サミ付l\ンドを装着して、ハサ
ミによりミクロジヨイント部が切断される。そして、前
記多関節ロボットのアーム先端に前記吸着パッド付ハン
ドを装着して、吸着パッドによりワークを吸着して、ワ
ークが各パレットに搬送、仕分けされる。
また、この発明では、前記コントローラは、前Me ミ
クロジヨイント部を残した切断加工が行われる際に使用
されるデータに基づき前記多関節ロボットの各軸を制御
する。
すなわち、多関節ロボットの各軸の制御は、通常であれ
ば、ティーチングといった前処理が必要であるが、こう
した前処理を行うことなく、前記ミクロジヨイント部を
残した切断加工が行われる際に使用されるデータを使用
して、ロボット各軸が自動的に駆動される。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
第1図に本発明に係るミクロジヨイントワークの切断・
パレタイジング装置の実施例装置の全体構成を示す。
同図に示すようにこの装置は、図示していないタレット
パンチプレスにおいて、得ようとする複数の加工品のコ
ーナ部に相当するミクロジヨイント部を残して切断加工
が施されたワークWKが手動にて搬送されて載置された
ワーク架台1と、このワーク架台1上のワークWKのミ
クロジヨイント部を、先端回動部11に装着される後述
するノ\サミ付ハンド12のハサミ13(第2図参照)
によって切断するとともに、ミクロジヨイント部の切断
が終了して得られた打ち抜き加工品を、先端回動部11
に装着される後述するバキュームパッド付ハンド40の
バキュームパッド(吸盤)49によって吸着して加工品
の種類に応して複数の仕分はパレット3・・・のそれぞ
れに供給する、合計4軸の水平多関節ロボット7と、ハ
サミ付ハンド12とバキュームパッド付きハンド40と
のハンド交換か行われるハンド置台2と、上記タレット
パンチプレスの駆動制御に使用されるNCデータがX−
Yの2次元直交座標系の形式で人力される自動プログラ
ミング装置4と、自動プログラミング装置4の入力NC
データかオンライン転送されて、この転送NCデータの
内容を直交座標系から後述するロボット座標系に変換し
、ロボット7の各軸を駆動制御する制御プログラムを作
成する座標変換装置5と、この座標変換装置5て作成さ
れた制御プログラムに基づきロボット8の各軸を駆動す
る駆動信号を各軸のサーボモータに出力するとともに、
後述するエアシリンダおよびエア圧回路(第5図参照)
の各方向制御弁を駆動する駆動信号をこれらエアシリン
ダ、各方向制御弁に出力するロボットコントローラ6と
から構成されている。
ここにロボット7の各軸は、それぞれ矢印A、B。
CおよびDに示すように回動される。すなわち、第4軸
について説明するに、第2アーム9(アーム8を第1と
した場合)の先端に配設された駆動ユニット10内部の
サーボモータを駆動源にして先端回動部11が矢印り方
向に回動される。なお、上記架台1の長辺側には図示し
ていない2つのストッパが、また架台1の短辺側には1
つのストッパが配設されている。しかして、タレッチパ
ンチプレスにおいて切断加工が行われたワークWKが手
動で搬送されて、上記長辺側の2つのストッパにワーク
WKの長辺を突き当てるとともに、上記短辺側のストッ
パにワークWKの短辺を突き当てることによってワーク
WKの位置決めが行われる。
なお、また、上記NCデータはフロッピディスク5aに
記憶、格納した後、座標変換装置5に直接入力するよう
にしてもよい。また、NCテープの形式で入力する実施
も可能である。
第2図に、上記ノ\サミ付/Xンド]2がロボ、ソト8
の先端回動部11に接続された場合の縦断面図を示す。
すなわち、同図に示すように、先端回動部11には、ロ
ッド14か矢印E1、E2方向に移動自在に嵌挿されて
いる。このロッド14の一方端にはピストン部14aが
形成されており、該ピストン部14aはシリンダ室33
に摺動自在に嵌挿されている。ピストン部14aは、エ
ア管路31.32を介してシリンダ室33の伸張側、縮
退側の各シリンダ室33a、33bに所要のエア圧回路
から所定圧のエアを圧送することにより、上記矢印E1
、E2方向に移動することになる。一方、ロッド14の
他端にはコレットチャック15が配設されている。この
コレットチャック15は周知のごとく、第6図の斜視図
に示すように先端長手方向に複数の切目が形成されてい
て、このため切目か形成された先端部]、 5 aか円
周方向に伸張、縮退自在となっている。
ニレソトチャック15か嵌挿された状態において、該コ
レットチャック15にはハサミ付ハンド12のプルスタ
ッド16が係止されている。先端回動部]1にはエア通
路17が形成されていて、該エア通路17は後述するエ
ア圧回路60(第5図参照)の管路30に連通している
。エア通路17はテーパ面18においてエア通路開口部
1つを有している。また、先端回動部1]の先端面の所
定位置には、ハサミ付ハンド12のキー20に応した形
状のキー溝21か形成されている。そして、先端回動部
11の外壁には所定の電源に接続されたケーブル34を
結線した所要のコネクタが他のケーブルと接続自在に配
設されている。
一方、ハサミ付ハンド12は、大きくは上記プルスタッ
ド16が先端に配設され、上記テーパ面18と同一テー
パ形状を有するテーバ部材22と、ボディ25と、ハサ
ミ]3とから構成されている。
テーバ部材22には、キー溝21にキー20が接合した
状態において、エア通路17の開口部1つと連通ずるエ
ア通路23か形成されている。このエア通路23は、ボ
ディ25のエア通路24に連通し、ており、このエア通
路24は、さらにエア通路閉[1部24aにおいてボデ
ィ25のシリンダ室27の縮退側の7リング室27aに
連通しているシリンダ室27にはピストン26か矢印F
1、F2方向に摺動自在に嵌挿されている。このピスト
ン26は伸張側のシリンダ室27bに配設されたハネ2
8に支承されており、バネ28はさらにンJンダカバ2
9の壁面に当接されている。一方、ピストン26の他方
の端部には/’%サミ13の両)\サミ部材1−.3 
a、13bが作動軸26aを回動中心にして矢印G〕、
G2方向に回動自在に軸6されている。
そこでいま、前記エア圧回路60の管路30からエア通
路]7.23および24を介してシリンダ室27aにエ
アか圧送されると、エア圧かピストン・26の受圧面2
6bに作用する。すると、二〇受圧面26bに作用する
エア圧かノ・ネ28の付勢力に打ち勝って、ピストン2
5か縮退側の矢印F1方向に移動するに至る。し2かし
て、ホデイ25の外壁525aに各ノ\ザミ部祠1’3
a、13bか点接触されて当接されているから、作動軸
26aのF1方向の移動に伴い、上記ハサミ部材13a
、13bは外壁25aに規制されてハサミ部材13a、
13bが作動軸26aを回動中心にして矢印G1方向(
切断方向)に回動するに至る。
さて、つきに第3図にバキュームパッド付ハンド40が
ロボット7の先端回動部11に接続された場合の縦断面
図を示す。
このバキュームパッド付ハンド40は第2図の場合と同
様なテーバ部祠41、エア通路42、プルスタッド43
およびキ〜44を具えている。さらに、テーバ部材41
にはL字形状のブラケット46か延設されており、この
ブラケット46の先端にはハネ48を介して/<キュー
ムパツド4つを矢印H1、H2方向に移動させるガイド
ロッド47か配設されている。エア通路42とハキュー
ムパソド49の吸着面49aとはホース45によって連
通されている。
そこでいま、上記エア王回路60によって管路30、エ
ア通路17、エア通路42およびホース45内のエアか
排気されて、真空状態になるとバキュー・ムパソド49
の吸着面49aにワークWKを版行することができるこ
とになる。
また、バキュームパッド付ハンド40は真空光′1.に
よってワークWKを吸着するようにしているか、第4図
に示すように磁力によってワークWKを吸着するマクネ
ット付ハンド50を使用する実施も可能である。すなわ
ち、同図に示すようにこのマクネット付ハンド50は、
第2図の場合と同様なテーバ部材51、プルスタンド5
2およびキ53を具えている。さらに、テーパ部材51
にはL字形状のブラケット54が延設されており、この
ブラケット54の先端にはバネ56を介して電磁マグネ
ット57を矢印■1、■2方向に移動させるガイドロッ
ト55が配設されている。電磁マグネット57にはケー
ブル58が接続されていて、さらにこのケーブル58か
ケーブル34にブラシ34aを介して電気的に接続され
る態様でテーパ部材51に支承されている。
そこでいま、所要の電圧がケーブル34、ケーブル58
を介して電磁マグネット57に供給されると、電磁マグ
ネット57の吸着面57aから磁力線か発生して、ワー
クWKを吸着することができることになる。
ところで、上記エア通路17に連通ずるエア圧回路60
は、たとえば第5図に示すような構成になっており、第
1図に示す駆動ユニット10の内部に配設されている。
同図に示すようにこのエア圧回路60は、エア圧源61
と、上記ロボットコントローラ6から出力される電気指
令に応じてエア圧源61で発生したエアを、流量制御弁
68、真空発生器65にそれぞれ供給するノーマルクロ
ーズ形の方向制御弁62.63と、上記ロボットコント
ローラ6から出力される電気指令に応じて真空発生器6
5と消音器66とを遮断するノーマルオープン形の方向
制御弁64と、フィルタ69と真空発生器65との間に
配設され、真空発生器65に向かう方向のみにエアを供
給する逆止弁67とから構成され、流量制御弁68て流
量か制限されたエアがフィルタロつを介して管路30に
供給されるとともに、管路30内のエアはフィルタ6つ
、逆+L弁67、真空発生器65、方向制御弁64を介
して消音器66に排気されて、消音される。70は、管
路3r)か真空状態に到達した時点で管路3oを閉塞す
るように作動する圧力スイッチである。
以下、上記説明した第1図から第6図に第7図を併せ参
照してロポソl−7の動作について説明する。
タレットパンチプレスはX−Y2次元直交座標系の形式
で記述された上記NCデータに基づき駆動されて、同プ
レスは、fjlようとする複数の加]二品のコーナ部に
相当するミクロジヨイント部を残して切断加工を行う。
この切断加工は、一つの加工品のコーナのX、Yの2次
元座標位置(XY+)、(X2、Y2)   を結ぶ直
線を切断するようにX−Y2輔を駆動することにより行
う。
切断加圧後、ワークWKがワーク架台]に手動にて搬送
されて、ワークWKの長、短辺が上記各ストッパに当接
されて位置決めがなされると、ロボット7によりミクロ
ジヨイント部の切断工程が開始される。
一般にロボットはツール先端位置に応じたロボット各軸
の位置を11標値として各軸が制御される。
いま、切断加工すべきミクロジヨイント部はそれぞれ」
−記するように2次元座標位置として与えられているか
ら、与えられた2次元座標位置に応じたロボット7の第
2、第3軸(回動軸)の各目標回転位置を直交座標系か
ら極座標系への座標変換の手法により容易に得ることか
できる。そして、ミクロジヨイント部の切断方向に応し
て第4軸(回動軸)の目標回転位置か決定される。また
、各加工品の中心位置に応した各軸(第2、第3輔)の
「1標回転位置も同様に得られる。以」−のようにタレ
ッi・パンチプレスのNCデータをロボット各軸の目標
回転位置に変換する処理か座標変換装置5て実行されて
、これら各軸の目標回転位置を示す信号かロボットコン
トローラ6に出力される。
ロボット7は、前回の工程においてパレタイジングを行
ったため、先端回動軸11にバキュームパッド付へノド
40か装着されているものとする。
するき、ロボットコントローラ6は、ロボット7の各軸
を制御してバキュームパッド付ハンド40先端をハンド
置台2に移動させ、同ハンド40を所定のハンド収容部
に収容する。この収容の際、ロボットコントローラ6は
上記駆動ユニット10内のエアシリンダに駆動信号を与
えてロッド14を第7図の矢印11方向にコレットチャ
ック15の先端部15aかテーバ面18に至るまで移動
させる。すると、先端部15 aか円周方向に伸張して
コレットチャック15からプルスタッド43が離脱され
るに至る。
その後、ロボットコントローラ6はロボット7の各軸を
制御して先端回動軸11の端面をハサミ付ハンド12の
収容部に移動させて同ハンド12のプルスタット16の
頭部がコレットチャック15の先端部15a内に収まる
ようにする。そして、上記エアシリンダに駆動信号を与
えてロッド14を矢印J2方向に移動させると、第7図
(b)に示すように先端部15aか円周方向に縮退して
プルスタンド16かコレットチャック]5によって係止
されることになる。
こうして、先端回動軸11にハサミ付ハンド12か装着
されると、同ハンド12を再びワーク架台1に移動させ
、前述したミクロジヨイント部切断のための各軸(第2
、第3、第4軸)の11標回転位置(ミクロジヨイント
部に対応する位置)が得られるように各軸のサーボモー
タに駆動信号を出力する。こうして、ハサミ13が切断
しようとするミクロジヨイント部の上部に到来したなら
ば、第1軸(直動軸)を下降駆動するとともに、第5図
のエア圧回路60の方向制御弁62.64の各単動ソレ
ノイドを付勢する信号を出力する。すると、エア庄原6
1からエアか弁62、弁68、フィルタ69、管路30
、通路17.24を介して縮退側のシリンダ室27aに
圧送、流入されて、ピストン26が矢印F1方向に移動
する。これに伴い、ハサミ部材13a、13 bが切断
方向(矢印G1方向)に回動してミクロジヨイント部が
切断される。切断が終了するき、即座に上記各ソレノイ
ドを消勢する(付勢電気信号出力停止)。すると、6弁
62.64は、元の状態に復帰して、縮退側のシリンダ
室27aへの空気圧送、流入が停止され、これに(fい
バネ28の付勢力によってピストン26か矢印F2方向
に移動されて、/1サミ部材1.3 a、 13bが開
放方向(矢印62方向)に移動される。
こうした一連の動作かワークWK全てのミクロジヨイン
ト部について行われると、つぎにロボットコントローラ
6は、ロボット7の各軸を制御してハサミ付ハンド12
先端をノ\ンド置台2に移動させ、今度は前述したI\
ント交換とは逆の態様でハンド12をバキュームパッド
付7\ンド40に交換するようロボット7の6軸並びに
ロット14駆動用のエアシリンダを駆動制御する。
こうして、先端回動軸11にノ1ンド40か装着された
ならば、同ハンド40を再びワーク架台1に移動させ、
前述したミクロジヨイント部吸着のための各軸(第2、
第3軸)の目標回転位置(加]−品の中心位置に対応す
る位置)か得られるように各軸のサーボモータに駆動信
号を出力する。こうして、バキュームパッド49が吸着
しようとする加工品の中心位置の上部に到来したならば
、第1軸(直動軸)を下降駆動するとともに、第5図の
エア圧回路60の方向制御弁64の単動ソレノイドを付
勢する信号を出力する。すると、エア庄原61からエア
が弁63を介して真空発生器65に供給されて、吸着面
49aのエアがホース45、通路42.17、管路30
、フィルタ69および逆止弁67を介して真空発生器6
5に吸い込まれる。管路30内のエアか真空状態に達し
たことは真空スイッチ70て検出されて、管路30か閉
塞される。
こうして加工品はバキュームパッド49に吸着される。
なお、吸着の際、ハネ48はバキュームパッド49をガ
イドロッド47に対して緩衝的に矢印H1方向に移動さ
せる作用をなす。これにより第1軸(直動軸)の強力な
(油圧)下降駆動力が加工品およびハンド40に直接加
わることによる不都合が回避される。
つぎにコントローラ6は吸着された加工品の種類に応し
て加工品が吸着された/%ンド40を所定の仕分はパレ
ット3に移動させる。そして、方向制御弁62.64の
各単動ソレノイドを付勢する信号を出力する。すると、
エア庄原61からエアか弁62、弁68、フィルタ69
、管路30、通路]7、ホース45を介し、て吸着面4
9aに圧送、流出されて、吸着面49aから加工品か離
脱されるに至り、加工品かパレット3内に投入される。
こうした一連の吸着、仕分けの動作かワークWK全での
加工品について行われると、ワーク架台1上のワークW
Kのスクラップ部材を手動で取り除き、つぎのワークW
Kか搬送、位置決めされることになる。以下、上記と同
様な処理が繰り返し実行される。
なお、−枚のワークWKから取れる加工品の形状が全て
同一であれば、ワークWKごとに仕分はパレット3を特
定しておけばよく、また−枚のワークWKから取れる加
工品の形状か異なるのであれば、加工品中心位置に応し
て仕分はバレ・ソト3を特定しておけばよい。
また、ハンド40の替りに第4図のマグネット付ハンド
50を使用する場合でも同様に加工品の吸着、離脱がで
きることは明らかである。
なお、実施例では水平多関節ロボットを想定しているが
これに限定されることなく、垂直多関節ロボットを使用
する実施もまた可能である。
このように実施例によれば、ミクロジヨイント部の切断
をハサミ13により行うようにしたので、ワークWKに
おける歪み発生が防止されて、加工品の品質が向上する
とともに、切断を確実に行うことができるようになる。
また、実施例によれば、ロボット7によりミクロジヨイ
ント部の切断を行うとともに、加工品をパレタイズする
ようにしたので、作業の高速化が図れ、作業時間が大幅
に短縮される。
また、実施例によれば、タレットパンチプレスの加工に
使用されるNCデータに基づき、ロボット7の各軸が駆
動制御される。このため、通常の前処理(ティーチング
)を必要としないので、これに要する時間分たけ作業効
率か向上するとともに、オペレータの負担か軽減される
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、切断が確実になさ
れるとともに、加工品に歪みに発生することがなくなり
、これにより装置の信頼性を大幅に向上させることがで
きる。
また、作業効率が大幅に向上するとともに、オペレータ
の負担が大幅に軽減される。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明に係るミクロジヨイントワークの切断
・パレタイジング装置の一構成例を概念的に示す外観図
、第2図は、第1図に示すロボットのアーム先端に装着
されるハサミ付ハンドの一構成例を示す縦断面図、第3
図は、第1図に示すロボットのアーム先端に装着される
バキュームパッド付ハンドの一構成例を示す縦断面図、
第4図は、第1図に示すロボットのアーム先端に装着さ
れるマグネット付ハンドの一構成例を示す縦断面図、第
5図は、第2図に示すハサミおよび第3図に示すバキュ
ームバッドを駆動するエア圧回路の一例を示す回路図、
第6図は、第2図から第4図に示すコレットチャックの
外観を示す斜視図、第7図(a)、(b)は、第6図に
示すコレットチャックによりハンドの着脱が行われる様
子を説明するために用いた説明図である。 1・・・ワーク架台、2・・ハンド置台、3・・・仕分
はバレット、5・・・座標変換装置、7・・・ロボット
、]2・・・ハサミ付ハンド、40・・・バキュームパ
ッド付ハンド、50・・・マグネット付ハンド。 8 第4図 マ T−61 f’7’% 第5図 第6図 (0) 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ミクロジョイント部を残した切断加工が行われた
    ワークの前記ミクロジョイント部を切断して外形抜き加
    工を行うとともに、該外形抜きされたワークを各パレッ
    トに仕分けするミクロジョイントワークの切断・パレタ
    イジング装置において、アーム先端のハンド交換が可能
    な多関節ロボットと、 前記ミクロジョイント部を切断するハサミを有したハサ
    ミ付ハンドと、 前記外形抜きされたワークを吸着する吸着パッドを有し
    た吸着パッド付ハンドと、 前記多関節ロボットのアーム先端に前記ハサミ付ハンド
    を装着して、前記外形抜き加工を行うとともに、前記多
    関節ロボットのアーム先端に前記吸着パッド付ハンドを
    装着して、外形抜きされたワークを各パレットに仕分け
    るように前記多関節ロボットの各軸、前記ハサミおよび
    前記吸着パッドを駆動制御するコントローラと を具えたことを特徴とするミクロジョイントワークの切
    断・パレタイジング装置。
  2. (2)前記コントローラは、前記ミクロジョイント部を
    残した切断加工が行われる際に使用されるデータに基づ
    き前記多関節ロボットの各軸を制御するものである請求
    項(1)記載のミクロジョイントワークの切断・パレタ
    イジング装置。
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