JPH0551415B2 - - Google Patents

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JPH0551415B2
JPH0551415B2 JP59058043A JP5804384A JPH0551415B2 JP H0551415 B2 JPH0551415 B2 JP H0551415B2 JP 59058043 A JP59058043 A JP 59058043A JP 5804384 A JP5804384 A JP 5804384A JP H0551415 B2 JPH0551415 B2 JP H0551415B2
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JP
Japan
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robot
rotary tool
arm
drill
tool
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JP59058043A
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English (en)
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JPS60201845A (ja
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Yukio Nishihama
Juzo Sawada
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/5468Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q1/5468Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明はドリル等の回転工具を用いた加工装
置に関するものであつて、特にロボツトを用いて
穿孔等の重負荷作業を行うのに好適なドリル等の
回転工具を用いた加工装置に係る。
(従来技術) ドリル等を用いた穿孔作業においては、作業装
置に対して、ドリルの回転方向及び軸方向への反
力や振動が作用する。したがつて、各種ロボツト
を用いてこのような作業を行なおうとする場合、
上記反力及び振動を受支するために、ロボツト本
体に充分な剛性を付与する必要があり、装置全体
を大形で頑丈なものにしなければならない。しか
しながら装置を上記のような剛性を有するものと
した場合には、ロボツトが高価なものになり、し
かもその運動性(作動速度)が低下してしまい、
充分な作業能率を得ることが不可能になるという
欠点が生じる。しかもロボツトの作業部に上記し
た振動が直接的に作用することから、使用時間の
経過とともに、その精度が低下してしまうという
問題も生じている。
(発明の目的) この発明は上記に鑑みなされたもので、その目
的は、ロボツトの作動部に直接的に振動が作用す
るのを防止し得るドリル等の回転工具を用いた加
工装置を提供し、その結果、充分な運動性を有す
る簡素な構成のロボツトでもつて、穿孔等の重負
荷作業を行うことを可能とし、しかも振動等に起
因するロボツトの精度低下を防止することにな
る。
(発明の構成及び作用) 上記目的に沿うこの発明のドリム等の回転工具
を用いた加工装置は、ドリル等の回転工具を支持
するための工具支持装置と、上記回転工具の位置
制御を行うロボツトとから成り、上記工具支持装
置は、ベースに支持された遊動アームにガイド機
構を介して回転工具を取着し、上記ガイド機構に
は、上記回転工具をその軸方向に摺動自在に保持
させ、一方上記遊動アームには、上記回転工具を
上記回転軸とは略直交する平面内に移動可能に保
持させると共に、さらにこの移動位置において、
遊動アームを固定するための固定手段を設けるこ
とで構成する一方、上記ロボツトは、上記回転工
具を上記平面内において位置決めする機構と、上
記回転工具を軸方向に移動させる駆動機構とを備
えて成り、さらに上記ロボツトによる位置決め、
上記固定手段による遊動アームの固定、及び上記
駆動機構による回転工具の軸方向移動を連動制御
するための連動制御手段を設けたことを特徴とし
ている。
上記の結果、ロボツトによつて遊動アームを駆
動することにより回転工具の位置決めを行い、こ
の位置で固定手段によつて遊動アームを固定し、
この状態でロボツトによつて回転工具をその軸方
向に移動させ、穿孔等の作業を行うことが可能と
なる。この際、回転工具に作用する回転方向への
反力や振動は、遊動アームの剛性及び固定手段に
よつて受支され、ロボツト側へは回転工具の軸方
向の反力のみが作用することになる。この軸方向
反力は、通常は小さく、しかも振動的ではないの
で、ロボツトに大きな剛性は必要とされず、簡素
な構成のロボツトでも穿孔等の重負荷作業を行う
ことが可能となる。
(実施例) 次ぎにこの発明のドリル等の回転工具を用いた
加工装置の具体的な実施例につき、図面を参照し
つつ詳細に説明する。
図において、1は工具支持装置の全体を、また
2はロボツトを全体のそれぞれ示している。工具
支持装置1は、床面等の基盤3に立設されたベー
ス4と、ベース4に支持された遊動アーム5と、
遊動アーム5の先端部に取着されたガイド機構6
とを有しており、このガイド機構6に回転工具、
例えばドリル7が取着されている。上記ベース4
は上下方向に延びるレール8を有しており、この
レール8に遊動アーム5の後端部が摺動自在に保
持されている。9はバランサであつて、このバラ
ンサ9を設けることによつて、遊動アーム5のベ
ース4に対する上下方向への移動をスムーズに行
なうことを可能としてある。なお、上記ベース4
と遊動アーム5との間には、遊動アーム5をベー
ス4に対して所定の上下方向位置にて固定するた
めのブレーキ(図示せず)が設けられているもの
とする。
上記遊動アーム5は、ベース4側から順に配設
された第1アーム5a、第2アーム5b、第3ア
ーム5cをそれぞれ有しており、各アーム5a,
5b及び5b,5c間はそれぞれ水平方向に回転
自在に枢着されている。また各アーム5a,5
b,5cの各枢着部には、固定手段としてのブレ
ーキ10,11がそれぞれ取着され、各アーム5
a,5b,5cを任意の回動位置において、止定
し得るようなされている。そして上記第3アーム
5cの先端部に、上記したようにガイド機構6が
取着されている訳であるが、このガイド機構6は
第3アーム5cの先端部に取着された上下方向に
延びるレール12と、このレール12に摺動自在
に、しかもこの摺動方向以外への動きを規制され
た状態で保持された工具ホルダ13とより成るも
ので、この工具ホルダ13にドリル7が回転自在
に下向きに装着されている。またこの工具ホルダ
13の上端部には、後記するロボツト2のクラン
プによつて把持される把持用突部14が設けられ
ている。なお図示しないが、上記レール12の上
端部と下端部とには、それぞれストツパが設けら
れており、このストツパによつて工具ホルダ13
の上下方向の移動範囲が規制されているものとす
る。
一方上記ロボツト2は、図の場合には、スカラ
形ロボツトであつて、基盤3から上方に延びる本
体フレーム15と、本体フレーム15に保持され
た駆動アーム16とを有している。本体フレーム
15には上下方向に延びるレール17が設けられ
ており、このレール17に支持ブラケツト18が
摺動自在に保持されている。なお、この支持ブラ
ケツト18は、図示しない駆動源によつて上下方
向に駆動されるものとする。上記支持ブラケツト
18に上記駆動アーム16が支持されている訳で
あるが、この駆動アーム16は支持ブラケツト1
8に枢着された第1駆動アーム16aと、この第
1駆動アーム16aの先端部に枢着された第2駆
動アーム16bとを有しており、各アーム16
a,16bはいずれも水平方向に回動自在に配設
されている。また上記各枢着部には、各アーム1
6a,16bの駆動用モータ19,20が取着さ
れている。上記第2駆動アーム17bの先端部に
は、エアシリンダ21が下向きに取着されてお
り、このエアシリンダ21のロツドの先端部にク
ランプ22が取着されている。このクランプ22
は上記した工具ホルダ13の把持用突部14を把
持するためのものである。なお、23は基盤3上
に載置されたワーク台であつて、このワーク台2
3にはクランプ治具24が配設され、この治具2
4によつて被加工体Aをクランプし得るようなさ
れている。
上記ロボツト2においては、好ましくは駆動ア
ーム16の先端部をダブルハンドとすることによ
り、ドリル7による穿孔作業のほか、被加工体A
の搬出、搬入をも行えるようにする。すなわち、
図示しないが、駆動アーム16の先端部分を水平
軸心回りに回転可能に形成し、その一方の回転位
置においては上記のようなクランプ22が下向き
の作動状態に位置し、他方の回転位置においては
被加工体Aの搬入、搬出用のハンドリング作動部
が下向きの作動状態に位置するようにしておく訳
である。またクランプ22に力覚センサを取付
け、この信号によつてエアシリンダ21の流量調
節を行い、ドリル7を被加工体Aに衝撃なく接触
し得るようにしておく。
次ぎに上記装置を用いて被加工体Aの穿孔を行
う場合の手順について説明するが、以下の一連の
手順は連動制御手段(図示せず)によつて制御さ
れるものである。まず上記ロボツト2のハンドリ
ング作動部によつて被加工体Aを把持すると共
に、ワーク台23の所定位置に載置し、クランプ
治具24によつて被加工体Aを固定する。この
際、工具支持装置1の遊動アーム5は所定の退避
位置に位置し、この状態でブレーキ10,11に
よつて固定されている。次いでロボツト2はその
クランプ22を下向きに位置させると共に、この
クランプ22を工具支持装置1の把持用突部14
の位置まで移動させ、クランプ22によつて把持
用突部14を把持する。なおこの時、ブレーキ1
0,11は解除され、遊動アーム5は水平方向に
自由に回動し得るような状態となる。次いで、ロ
ボツト2の駆動アーム16を駆動し、ドリム7を
所定位置、例えば予めテイーチングによつて定め
られた位置まで移動させる。そしてこの際の位置
決め動作完了の信号に基づいてブレーキ10,1
1を再び作動させて遊動アーム5をこの位置に止
定する。この状態でドリル7を回転させ、エアシ
リンダ21を作動させてドリル7を下降させ、穿
孔作業を行う。この部分の穿孔作業が終了する
と、エアシリンダ21によつてドリル7を引上げ
ると共に、ブレーキ10,11を解除し、他の必
要な個所へとドリム7を移動させ、上記と同様に
して穿孔作業を行う。これらの作業が終了する
と、駆動アーム16によつてドリム7を所定の退
避位置に移動させ、この位置でブレーキ10,1
1を作動させて遊動アーム5を止定する。その
後、クランプ22を把持用突部14から離脱させ
ると共に、クランプ治具24を解除し、ハンドリ
ング用作動部によつて被加工体Aをワーク台23
から取り外し、所定の位置に搬出して一連の作業
を終了する。
なお、上記装置において、被加工体Aの高さ方
向の寸法が変化したために遊動アーム5の上下方
向の位置を変化させる必要のある場合には、次の
ようにして位置の変更を行う。まず遊動アーム5
とレール8との間のブレーキを解除し、駆動アー
ム16によつて工具ホルダ13を上方又は下方に
移動させ、工具ホルダ13をレール12の上端又
は下端のストツパに当接させる。そしてこの状態
からさらに駆動アーム16を上方又は下方に移動
させることにより、この力で遊動アーム5を所定
の位置にまで移動させる訳である。
上記した装置においては、穿孔作業中にドリル
7に作用する回転方向への反力や振動は、ガイド
機構6を介して遊動アーム5に伝達され、この遊
動アーム5の剛性とブレーキ10,11によつて
受支されることになる。したがつてロボツト2の
駆動アーム16には上記のような反力や振動は伝
達されず、ドリル7の軸方向のみの反力が作用す
ることになる。この軸方向の反力は、通常は小さ
く、しかも振動的ではないので、ロボツト2の各
部には大きな剛性は必要とされない。したがつて
上記のように簡素な構成で、運動性(作動速度)
の優れたロボツト2を使用して穿孔等の重負荷作
業を行うことが可能となる。しかも回転方向への
反力や振動がロボツト2の駆動アーム16へ伝わ
るのを防止し得るために、このような重負荷作業
を長時間継続しても、ロボツト2の位置決め精度
が低下してしまうこともない。
また上記のようにロボツト2の駆動アーム17
の先端部をダブルハンドとし、比較的軽量な被加
工体Aの搬出、搬入をも併せて行うようにした場
合には、一台のロボツト2で複数の作業を行える
ことになるので経済的であり、また便利である。
以上にこの発明のドリル等の回転工具を用いた
加工装置の一実施例の説明をしたが、この発明の
ドリル等の回転工具を用いた加工装置は上記実施
例に限られるものではなく、種々変更して実施す
ることが可能である。例えば上記においては、工
具支持装置とロボツトとして、複数のアームを枢
着した方式の、いわゆるスカラ形のものを用いて
いるが、直交形や円筒座標形等の種々の形式のも
のを採用することが可能である。また上記におい
ては、ドリルをその軸方向に駆動するのにエアシ
リンダを用いた例を示しているが、他の液体シリ
ンダを用いることが可能であるし、さらにこのよ
うなシリンダを設けることなく、ロボツトの駆動
アームを下方に駆動することによつても、ドリル
の駆動を行うことが可能である。また上記におい
ては、回転工具としてドリルを用いた例を示して
いるが、リーマ等の他の工具を使用することもも
ちろん可能である。
(発明の効果) この発明のドリル等の回転工具を用いた加工装
置は上記のように構成されたものであり、したが
つてこの発明のドリル等の回転工具を用いた加工
装置によれば、ドリルを用いた穿孔作業等の重負
荷作業において、作業中に発生する回転方向への
反力や振動を有効に吸収することが可能となる。
そのためロボツトの作動部に直接的に上記のよう
な力が作用するのを防止することができ、この結
果、充分な運動性を有する簡素な構成のロボツト
でもつて、穿孔等の重負荷作業を行うことが可能
となる。しかも振動等に起因するロボツトの精度
低下を防止することが可能となるので、ロボツト
の耐久性を向上することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のドリル等の回転工具を用い
た加工装置の一実施例を示す説明図である。 4……ベース、5……遊動アーム、6……ガイ
ド機構、7……ドリル、10,11……ブレー
キ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ドリル等の回転工具7を支持するための工具
    支持装置1と、上記回転工具7の位置制御を行う
    ロボツト2とから成り、上記工具支持装置1は、
    ベース4に支持された遊動アーム5にガイド機構
    6を介して回転工具7を取着し、上記ガイド機構
    6には、上記回転工具7をその軸方向に摺動自在
    に保持させ、一方上記遊動アーム5には、上記回
    転工具7を上記回転軸とは略直交する平面内に移
    動可能に保持させると共に、さらにこの移動位置
    において、遊動アーム5を固定するための固定手
    段10,11を設けることで構成する一方、上記
    ロボツト2は、上記回転工具7を上記平面内にお
    いて位置決めする機構と、上記回転工具7を軸方
    向に移動させる駆動機構21とを備えて成り、さ
    らに上記ロボツト2による位置決め、上記固定手
    段10,11による遊動アーム5の固定、及び上
    記駆動機構21による回転工具7の軸方向移動を
    連動制御するための連動制御手段を設けたことを
    特徴とするドリル等の回転工具を用いた加工装
    置。
JP5804384A 1984-03-26 1984-03-26 ドリル等の回転工具を用いた加工装置 Granted JPS60201845A (ja)

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JP5804384A JPS60201845A (ja) 1984-03-26 1984-03-26 ドリル等の回転工具を用いた加工装置

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JPS60201845A JPS60201845A (ja) 1985-10-12
JPH0551415B2 true JPH0551415B2 (ja) 1993-08-02

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