JPH0654475U - トーチホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トーチを最適な位置に位置調整する際の作業
を容易且つ迅速に行う。 【構成】 アーム先端部にトーチ９を取付けるトーチホ
ルダ８をジョイントプレート１０、Ｌ型ブラケット１１
及びトーチクランプ１２で成し、ジョイントプレート１
０とＬ型ブラケット１１とを水平方向に延びる位置調整
用のボルトＢ４で連結し、Ｌ型ブラケット１１とトーチ
クランプ１２とを垂直方向に延びる位置調整用のボルト
Ｂ５で連結する。これにより、トーチクランプ１２に保
持されているトーチ９の位置を上下方向及び前後方向ば
かりでなく左右方向にも調整できるようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ロボットのアーム先端部にトーチを取付けるためのトーチホルダに 係り、特に、レーザ加工機等のアーム先端部に保持されたトーチの保持位置の調 整を行うための構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、レーザ加工機やプラズマ加工機等は、ロボットのアームの先端部に トーチホルダを介してトーチが保持されており、前記アームの移動及び回転によ ってトーチをワークに近接した位置の所定軌跡上で移動させてワークの溶接や切 断を行うようにしている。

【０００３】 具体的には、図３及び図４に示すように、ロボットのアームａは、アーム本体 ｂと該アーム本体ｂに対して垂直方向に延びる回転軸心Ｉ回りに回転自在に支持 された「く」字状のサブアームｃとを備えてなっている。そして、このサブアー ムｃの下端部には、前記垂直方向の回転軸心Ｉに対して４５°の傾斜角度をもっ て傾斜された回転軸心II回りに回転自在な回転部材ｄが配設されており、この回 転部材ｄにトーチホルダｅが取付けられ、このトーチホルダｅによってトーチｆ を保持している。また、前記トーチホルダｅは、ジョイントプレートｇとトーチ クランプｈとでなっている。前記ジョイントプレートｇは、前記回転部材ｄの回 転軸心IIに対して捩れの位置において該回転軸心IIに直交し且つ図３及び図４に 示す状態では水平方向に延びるボルトＢ１によって回転部材ｄに支持されている 。また、トーチクランプｈは、その中央部にトーチｆを保持するための開口ｉが 形成されており、この開口ｉにトーチｆが挿入保持されている一方、このトーチ クランプｈの側面上端部は図３及び図４に示す状態において水平方向に延びるボ ルトＢ２によって前記ジョイントプレートｇの下端部に取付けられている。

【０００４】 そして、このような構成において、サブアームｃのアーム本体ｂに対する回転 や回転部材ｄの回転に伴うトーチホルダｅのサブアームｃに対する回転が行われ る際、トーチｆから照射されるレーザ光等の焦点位置ｏが変動しないように、前 記垂直方向の回転軸心Ｉと該回転軸心Ｉに対して４５°傾斜した回転軸心IIとの 交点ｏが前記焦点位置ｏに一致するようにトーチｆの保持位置が位置調整されて いる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述したような構成において、前記各回転軸心Ｉ，IIの交点ｏとト ーチｆから照射されるレーザ光等の焦点位置ｏとが一致するようにトーチｆの保 持位置を調整する際には、前記２つのボルトＢ１，Ｂ２を回動軸としてジョイン トプレートｇを回転部材ｄに対して回動させたりトーチクランプｈをジョイトプ レートｇに対して回動させるようにしてトーチｆを調整することになる。ところ が、これでは、トーチｆの上下方向の及び前後方向（図４における左右方向）の 位置調整は十分に行えるものの左右方向（図４における紙面鉛直方向）の位置調 整を行うことはできず、特に、ジョイントプレートｇの加工精度が十分に得られ ていないような場合には、トーチｆを最適な位置に位置調整することができなか った。また、トーチｆを最適な位置に位置調整できるような場合であっても、そ の位置調整の自由度が低いために最適な位置に位置調整するには長時間を要して しまい、定期的にジョイントプレートｇを交換するような場合には、この位置調 整作業に長時間を要してしまうことから本加工機による切断作業等の効率の低下 を招いていた。

【０００６】 本考案は、この点に鑑みてなされたものであって、トーチを最適な位置に位置 調整する際の作業が容易且つ迅速に行えるように、トーチの左右方向の位置調整 をも行うことができる構成を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案では、トーチホルダに、ジョイントプレ ートを支持しているボルトに対して直交する方向でトーチクランプを支持するボ ルトを備えたブラケットを設けるようにした。具体的に、請求項１記載の考案は 、移動及び回転自在なアームの先端部にトーチを取付けるためのトーチホルダを 対象としている。そして、アーム先端部の回転部材の回転軸心に対して垂直な方 向に延びる第１回動軸によって前記回転部材に連結されて、この第１回動軸の軸 心回りに回動されて前記回転部材に対する位置調整が可能なジョイントプレート と、トーチの外側面を把持するトーチクランプと、前記ジョイントプレートとト ーチクランプとを連結する連結部材とを備えさせ、前記連結部材に、前記第１回 動軸に対して平行に延びる第２回動軸によって前記ジョイントプレートに連結さ れて、この第２回動軸の軸心回りに前記ジョイントプレートに対する相対的な回 動が自在とされた第１調整板部と、前記第１及び第２回動軸に対して垂直な方向 に延びる第３回動軸によって前記トーチクランプに連結されて、この第３回動軸 の軸心回りに前記トーチクランプに対する相対的な回動が自在とされた第２調整 板部とを備えさせるような構成としている。

【０００８】 請求項２記載の考案は、前記請求項１記載のトーチホルダにおいて、トーチを 、ワークに向ってレーザ光を照射するレーザトーチとし、アームの複数の回転軸 の軸心の交点位置とトーチからのレーザ光の焦点位置とを一致させるように、ジ ョイントプレートの回転部材に対する回動位置、第１調整板部のジョイントプレ ートに対する相対的な回動位置及びトーチクランプの第２調整板部に対する相対 的な回動位置が調整されるような構成としている。

【０００９】

【作用】

上記の構成により本考案では、以下に述べるような作用が得られる。請求項１ 記載の考案では、ジョイントプレートの回転部材に対する回動位置、第１調整板 部のジョイントプレートに対する相対的な回動位置を調整することによってトー チを上下及び前後方向に位置調整し、また、トーチクランプの第２調整板部に対 する相対的な回動位置を調整することによってトーチを前記調整方向とは垂直な 方向の左右方向に位置調整する。このように、トーチを左右方向に位置調整でき るので、トーチを正確且つ容易に所定位置に位置決めすることができることにな る。

【００１０】 請求項２記載の考案では、特に、トーチの正確な位置調整が要求されるレーザ 加工機に適用した場合に、アームの複数の回転軸の軸心の交点位置とトーチから のレーザ光の焦点位置とを一致させる作業が容易に行える。

【００１１】

【実施例】

次に、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図１には本例に係るレー ザ加工機のアーム部分の正面図を示し、図２にはその側面図を示している。そし て、このレーザ加工機のアーム１は、アーム本体２と該アーム本体２に対して垂 直方向に延びる回転軸心Ｉ回りに回転自在に支持された略「く」字状のサブアー ム３とを備えてなっている。前記アーム本体２は、図示しないロボット本体に支 持されており、このロボット本体の移動に伴ってサブアーム３と共に移動するよ うになっている。また、前記サブアーム３は、連結アーム４とモータ部５とでな り、前記連結アーム４の上端部が、アーム本体２から鉛直下方に延び且つ前記回 転軸心Ｉを回転中心とする回転軸２ａに円板状の取付金具６を介して連結されて おり、この回転軸２ａの回転に伴って連結アーム４とモータ部５とが一体となっ てアーム本体２に対して回転するようになっている。また、この連結アーム４の 取付金具６に対する取付構造としては、連結アーム４の上端部に取付板部４ａが 一体形成されており、一方、取付金具６の下面中央部には、前記取付板部４ａよ りも大形の溝型の凹陥部６ａが形成されており、この凹陥部６ａに連結アーム４ の取付板部４ａが収容された状態で、前記凹陥部６ａの側縁部下端に押え板６ｂ ，６ｂが取付けられて、この押え板６ｂの上面が前記取付板部４ａの下面に当接 することにより、連結アーム４の落下が防止されながら、この連結アーム４が取 付金具６に支持されている。また、前記取付金具６の側面と取付板部４ａの側面 との間には取付板６ｃがネジ止めによって架設されており、これによっても連結 アーム４の落下が防止されている。更に、前記凹陥部６ａの外壁部分及び前記取 付板６ｃには押えネジ６ｄ，６ｄ，…が水平方向に貫通して配設されており、こ の押えネジ６ｄの先端部が連結アーム４の取付板部４ａの側面を押圧するように なっていて、各押えネジ６ｄ，６ｄ，…の凹陥部６ａ内への突出量を調整するこ とによって連結アーム４の配設位置の調整が行えるようになっている。尚、この 押えネジ６ｄによって連結アーム４の位置調整が行われた後は、取付金具６の上 面から位置決めボルト６ｅが取付板部４ａに螺着され、これによって連結アーム ４が取付金具６に保持された状態となるので、この後、前記押えネジ６ｄは外さ れるようになっている。

【００１２】 また、モータ部５は、ケーシング５ａ内に図示しないモータが収容されてなり 、このモータの回転軸５ｂがケーシング５ａの下端から突出され、この突出部分 に略八角柱状の回転部材７が取付けられている。また、このモータの回転軸５ｂ は、前記垂直方向の回転軸心Ｉに対して４５°の傾斜角度をもって傾斜された回 転軸心IIを回転中心として回転自在となっており、この回転軸５ｂの回転に伴っ て前記回転部材７がモータ部５に対して回転するようになっている。

【００１３】 そして、この回転部材７にはトーチホルダ８を介してトーチ９が取付けられて いる。前記トーチホルダ８は、ジョイントプレート１０、本考案でいう連結部材 としてのＬ型ブラケット１１及びトーチクランプ１２でなっている。前記ジョイ ントプレート１０は、前記回転部材７の回転軸心IIに対して捩れの位置において 該回転軸心IIに直交し且つ図１及び図２に示す状態では水平方向に延びる本考案 でいう第１回動軸としてのボルトＢ３によって回転部材７に締結されている。

【００１４】 そして、本例の特徴とする部材としての前記Ｌ型ブラケット１１は、上下方向 に延びる本考案でいう第１調整板部としての鉛直部１１ａと該鉛直部１１ａの下 端から水平方向に延びる本考案でいう第２調整板部としての水平部１１ｂとが一 体形成されて成り、前記鉛直部１１ａが、前記ボルトＢ３と平行に水平方向に延 びる本考案でいう第２回動軸としてのボルトＢ４によって前記ジョイントプレー ト１０の側面下端部に締結されている。また、前記水平部１１ｂには上下方向に 貫通するボルト孔が形成されており、このボルト孔には前記トーチクランプ１２ を支持するための本考案でいう第３回動軸としてのボルトＢ５が挿入されている 。また、トーチクランプ１２は、その中央部にトーチ９を保持するための開口１ ２ａが形成されており、この開口１２ａにトーチ９が挿入保持されている一方、 このトーチクランプ１２の上面には前記ボルトＢ５が螺着されており、これによ ってこのトーチクランプ１２はＬ型ブラケット１１に支持されている。つまり、 このトーチクランプ１２は前記ボルトＢ３，Ｂ４に対して垂直な方向に延びるボ ルトＢ５によってＬ型ブラケット１１に連結されている。また、このトーチクラ ンプ１２の開口１２ａは上部が切欠かれており、この切欠部分に亘ってボルトＢ ６が螺合され、このボルトＢ６の締結力によって前記切欠部分の間隔寸法を小さ くすることによりトーチ９をトーチクランプ１２に強固に支持させている。

【００１５】 このような構成により、トーチ９は、水平方向に延びる２本のボルトＢ３，Ｂ ４と垂直方向に延びる１本のボルトＢ５によって回転部材７に対してジョイント プレート１０、Ｌ型ブラケット１１及びトーチクランプ１２を介して保持されて いる。

【００１６】 次に、トーチ９の位置調整作業について説明する。この作業は、サブアーム３ のアーム本体２に対する回転や回転部材７の回転に伴うトーチホルダ８のサブア ーム３に対する回転が行われる際、トーチ９からのレーザ光の焦点位置Ｏが変動 しないように、前記垂直方向の回転軸心Ｉと該回転軸心Ｉに対して４５°傾斜し た回転軸心IIとの交点Ｏが前記焦点位置Ｏに一致するようにトーチ９の保持位置 を調整するための動作である。上述したように、回転部材７とジョイントプレー ト１０との間及びジョイントプレート１０とＬ型ブラケット１１との間は水平方 向に延びるボルトＢ３，Ｂ４によって締結されているので、この各ボルトＢ３， Ｂ４を僅かに弛めることにより、この各ボルトＢ３，Ｂ４を回動中心としてジョ イントプレート１０は回転部材７に対して回動可能となり且つＬ型ブラケット１ １はジョイントプレート１０に対して回動可能となる。従って、この回動による 位置調整によってトーチ９の上下方向（図２の矢印Ａ方向）及び前後方向（図２ の矢印Ｂ方向）の位置や該トーチ９の軸線の延長方向を上下（図２の矢印Ｃ方向 ）に調整することができることになる。

【００１７】 そして、本例の構成では、このような上下方向の調整ばかりでなく左右方向の 位置調整を容易に行うこともできる。つまり、上述したように、Ｌ型ブラケット １１とトーチクランプ１２との間は鉛直方向に延びるボルトＢ５によって締結さ れているので、このボルトＢ５を僅かに弛めることにより、このボルトＢ５を回 動中心としてトーチクランプ１２はＬ型ブラケット１１に対して左右（図１の矢 印Ｄ方向）に回動可能となる。従って、この回動による位置調整によってトーチ ９の左右方向の位置調整を行うことができることになる。

【００１８】 このように、本例の構成によれば、トーチ９の位置調整を行う際には、上下方 向ばかりでなく、左右方向にも調整することができるので、例えばジョイントプ レート１０に製作誤差が生じているような場合であっても、前記各回転軸心Ｉ， IIの交点とトーチ９の焦点とを容易に一致させることができ、トーチ９を正確且 つ容易に所定位置に位置決めすることができる。また、定期的にジョイントプレ ート１０を交換するような場合にも、この位置調整作業に長時間を要することが ないので本加工機による切断作業等の効率の向上を図ることができる。

【００１９】 尚、本例では、レーザ加工機を例に掲げて説明したが、請求項１記載の考案は これに限らずプラズマ加工機など種々の加工機に適用することもできる。

【００２０】

【考案の効果】

以上、説明してきたように、本考案によれば以下に述べるような効果が発揮さ れる。請求項１記載の考案によれば、ジョイントプレートとトーチクランプとを 連結する連結部材に、ジョイントプレートを支持する第１回動軸に対して平行に 延びる第２回動軸によって前記ジョイントプレートに連結されて、この第２回動 軸の軸心回りに前記ジョイントプレートに対する相対的な回動が自在とされた第 １調整板部と、前記第１及び第２回動軸に対して垂直な方向に延びる第３回動軸 によって前記トーチクランプに連結されて、この第３回動軸の軸心回りに前記ト ーチクランプに対する相対的な回動が自在とされた第２調整板部とを備えさせる ような構成として、トーチの位置調整を、上下方向ばかりでなく、左右方向にも 行えるようにしたために、例えばジョイントプレートに製作誤差が生じているよ うな場合であっても、トーチを正確且つ容易に所定位置に位置決めすることがで き、定期的にジョイントプレートを交換するような場合にも、この位置調整作業 に長時間を要することがないので加工機による切断作業等の効率の向上を図るこ とができる。

【００２１】 請求項２記載の考案によれば、トーチの正確な位置調整が要求されるレーザ加 工機に適用した場合に、アームの複数の回転軸の軸心の交点位置とトーチからの レーザ光の焦点位置とを一致させる作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザ加工機のアーム部分の正面図である。

【図２】レーザ加工機のアーム部分の側面図である。

【図３】従来例における図１相当図である。

【図４】従来例における図２相当図である。

【符号の説明】

１ アーム ７ 回転部材 ８ トーチホルダ ９ トーチ １０ ジョイントプレート １１ Ｌ型ブラケット（連結部材） １１ａ 鉛直部（第１調整板部） １１ｂ 水平部（第２調整板部） １２ トーチクランプ Ｉ，ＩＩ 回転軸心 Ｂ３ ボルト（第１回動軸） Ｂ４ ボルト（第２回動軸） Ｂ５ ボルト（第３回動軸） Ｏ 焦点位置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動及び回転自在なアームの先端部にト
   ーチを取付けるためのトーチホルダであって、 アーム先端部の回転部材の回転軸心に対して垂直な方向
   に延びる第１回動軸によって前記回転部材に連結され
   て、この第１回動軸の軸心回りに回動されて前記回転部
   材に対する位置調整が可能なジョイントプレートと、 トーチの外側面を把持するトーチクランプと、 前記ジョイントプレートとトーチクランプとを連結する
   連結部材とを備えており、 前記連結部材は、前記第１回動軸に対して平行に延びる
   第２回動軸によって前記ジョイントプレートに連結され
   て、この第２回動軸の軸心回りに前記ジョイントプレー
   トに対する相対的な回動が自在とされた第１調整板部
   と、前記第１及び第２回動軸に対して垂直な方向に延び
   る第３回動軸によって前記トーチクランプに連結され
   て、この第３回動軸の軸心回りに前記トーチクランプに
   対する相対的な回動が自在とされた第２調整板部とを備
   えていることを特徴とするトーチホルダ。
2. 【請求項２】 トーチは、ワークに向ってレーザ光を照
   射するレーザトーチであって、アームの複数の回転軸の
   軸心の交点位置とトーチからのレーザ光の焦点位置とを
   一致させるように、ジョイントプレートの回転部材に対
   する回動位置、第１調整板部のジョイントプレートに対
   する相対的な回動位置及びトーチクランプの第２調整板
   部に対する相対的な回動位置が調整されるように構成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載のトーチホル
   ダ。