JPH0726070U

JPH0726070U - プラズマ切断機のティーチングノズル装置

Info

Publication number: JPH0726070U
Application number: JP5833693U
Authority: JP
Inventors: 法正藤田; 裕一山元; 和隆服部
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-05-16
Anticipated expiration: 2008-09-30
Also published as: JP2605124Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】プラズマ切断機のティーチングノズル装置に
係わり、特には、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溶断作業時の経路教示に用いるティ
ーチングノズル装置および部材の損傷を防止できるノズ
ル装置の改良に関する。【構成】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装置において、
ティーチングノズルの先端部より直列に配設した二つの
緩衝手段からなり、さらに、二つの緩衝手段の内、一つ
の緩衝手段の長さがほぼスタンドオフの距離よりなる緩
衝手段よりなり、他の一つが少なくともスタンドオフの
距離よりなる緩衝手段よりも長い距離の緩衝手段からな
る。

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装置に係わり、特には、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溶断作業時の経路教示に用いるティーチングノズル装置の改良に関する。

【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により行われるプラズマ溶断作業に用いられるノズルは、実開昭６２−１７２５８０号公報に図４に示す緩衝付の教示用ノズル５１が開示されているとともに、実開昭６２−１７２５８０号公報ではこれに着脱可能な角度検証ゲージ５２が示されている。この緩衝付の教示用ノズル５１は一般的に、図５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、および連結板５６等を介して、装着されている。また、図示しないが切断ノズルには、切断用に用いるガスのガス供給管、および電線が付設されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、実開昭６２−１７２５８０号公報に示されている平板の面取り加工、平板の溶断等から、最近ではプラズマ切断機の切断精度の向上にともない折り曲げた複雑な形状の部材、あるいは、球半径等の切断等の用途が拡大されている。このような複雑の形状を精度良く切断するために、材料から切断ノズルの位置のスタンドオフの距離（通常ではスタンドオフは約１．５ｍｍ程度）、および、ワークの切断線を精度良く合わせることができる装置が要望されている。実開昭６２−１７２５８０号公報で示している緩衝付の教示用ノズルでは、３次元に曲がっている複雑な形状の部材などの経路教示に用いた場合に、緩衝量が小さいと緩衝を吸収することが出来ず教示用ノズルを破損するか、あるいは、部材にキズをつける等の不具合が生ずる。また、緩衝量を大きくすると教示用ノズルが部材に当接し縮小してもその縮小量を正確に把握できず正確なスタンドオフの距離が得られない。また、実開昭６２−１７２５８０号公報の着脱可能な角度検証ゲージは、切断角度を正確に合わせるための装置であり、これでは正確なスタンドオフの距離を調整できない。本考案は上記問題に着目し、プラズマ切断機のティーチングノズル装置に係わり、特には、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溶断作業時の経路教示に用いるティーチングノズル装置および部材の損傷を防止できるノズル装置の改良に関する。

【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は、本考案に係わる第１の考案では、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装置において、ティーチングノズルの先端部より直列に配設した二つの緩衝手段からなる。

【０００５】また、第１の考案を主体とする第２の考案では、二つの緩衝手段の内、一つの緩衝手段の長さがほぼスタンドオフの距離よりなる緩衝手段よりなり、他の一つが少なくともスタンドオフの距離よりなる緩衝手段よりも長い距離の緩衝手段からなる。

【０００６】第３の考案では、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装置において、経路・位置での教示時に所定量以上縮小したことが判別可能な緩衝手段からなる。

【０００７】第３の考案を主体とする第４の考案では、緩衝手段の所定量以上の縮小がスタンドオフの距離の許容量である。

【０００８】

【作用】

上記構成によれば、折り曲げた複雑な形状の部材、あるいは、球半径等に経路・位置を教示するのに精度良く教示できるとともに、切断するときにも材料から切断ノズルの位置のスタンドオフの距離、および、ワークの切断線に精度良く合わせることができる。すなわち、３次元に曲がっている複雑な形状の部材などの経路教示に用いても、緩衝量が大きいので教示用ノズルを破損することなく、また、部材にキズをつける等のこともなく、かつ、正確なスタンドオフの距離が得られる。

【０００９】

【実施例】

以下に、本考案のプラズマ切断機のティーチングノズル装置の実施例につき、図面を参照して詳細に説明する。図１は本考案の第１実施例のプラズマ切断機のティーチングノズル装置１の概略を示す構成断面図である。なお、本考案では、多関節ロボット部等の可動装置は省略し、ノズル部のみを示している。図１において、本考案のティーチングノズル装置１には、切断用のノズル３０の先端部の中心にある電極の代わりに、二つの緩衝部１０と２０とが組み換えられて配設されている。二つの緩衝部の１０と２０の内の一つの小さい緩衝部１０（以下、小緩衝部１０という）はティーチング装置１の先端部で軸芯中心位置に設けられ、他の一つの大きい緩衝部２０（以下、大緩衝部２０という）は小緩衝部１０の上方（ティーチング装置１の先端部の反対側）の軸芯中心位置に直列に設けられている。

【００１０】小さい緩衝部１０は、被切断材料３の切断位置に当接するティーチング針１１と、ティーチング針１１を被切断材料３に押圧する小さいバネ１２（以下、小バネ１２という）と、一端面をティーチング針１１に他端面をバネ１２に当接しティーチング針１１の位置を規制するバネ受け１３と、からなる。大緩衝部２０は、小さい緩衝部１０のティーチング針１１をガイドし、かつ、被切断材料３に当接した時に軸芯の方向に移動するガイド部材２１と、ガイド部材２１に螺子で固設されるバネ受け２２と、バネ受け２２を介してガイド部材２１を被切断材料３に押圧する大きいバネ２３（以下、大バネ２３という）と、バネ２３をガイドし支持するプラグ２４と、プラグ２４に一端部を当接する凹型のプラグ２５と、からなる。このとき、プラグ２４と凹型のプラグ２５とは一体でもよい。大緩衝部２０のガイド部材２１は保持部材２６により摺動自在に保持され、保持部材２６は保持部材２６に当接するプラグ２４とともに、キャップ３１に固設されるプラグ２７に固設されている。上記において、ティーチング針１１はガイド部材２１よりスタンドオフの寸法Ｌだけ突出されており、また、小バネ１２は大バネ２２よりも小さい取り付け荷重で装着されている。

【００１１】上記構成において、次に作動を説明する。３次元に曲がっている複雑な形状の部材などにおいて、切断位置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経路を教示するとき、例えば、ティーチングノズル装置１の先端部が被切断材料３の部材と接触する。このとき、緩衝量が小さいときには、まず、小さい取り付け荷重の小バネ１２を有する小緩衝部１０のティーチング針１１が逃げて緩衝量を吸収する。この緩衝量でも吸収出来ないときには、大緩衝部２０の大バネ２２が作動し、ガイド部材２１が逃げて緩衝量を吸収する。従って、緩衝量が大きくてもティーチングノズル装置１を破損することなく、また、部材にキズをつける等のこともない。また、切断位置を図示しないコンピュータ等の記憶装置に記憶させ経路を教示するときに、ティーチング針１１が被切断材料３に当接して、ティーチング針１１が逃げても、小さい逃げ量（例えば、スタンドオフ約１．５ｍｍ）を目視していれば、目視でも正確に判定することができ、正確なスタンドオフの距離が得られる。

【００１２】図２は本考案の第２実施例のプラズマ切断機のティーチングノズル装置４０の概略を示す構成断面図である。また、図３はノズル装置のティーチング針部の拡大図である。図２において、本考案のティーチングノズル装置４０には、切断用のノズル３０の先端部の中心にある電極の代わりに、一つの緩衝部６０が組み換えられて配設されている。緩衝部の６０はティーチングノズル装置４０の先端部で軸芯中心位置に設けられている。緩衝部６０は、被切断材料３の切断位置に当接するティーチング針４１と、ティーチング針４１を被切断材料３に押圧するバネ４２と、一端面をティーチング針４１に他端面をバネ４２に当接しティーチング針４１の位置を規制するゴム等の弾性体からなるバネ受け４３と、ティーチング針４１をガイドするガイド部材４４からなる。ガイド部材４４はキャップ３１で切断用のノズル３０に位置決めされ、固設される。また、ガイド部材４４には螺子で固設されるプラグ部材７０が固設され、さらに、プラグ部材７０の外径部には、ガス通路７０ａ、７０ｂが削成されている。

【００１３】上記構成において、ティーチング針４１はガイド部材４４よりスタンドオフの寸法Ｌと緩衝吸収量Ｑの長さだけ突出されている。また、ティーチング針４１には、ティーチング針４１の軸の外周部４１ａに長手方向に溝４１ｂが切削されている。切断用のノズル３０には、プラグ部材７０の外側で、切断用のノズル３０にはガス通路３３が設けられ、ガス通路３３はガスあるいは空気を供給する供給源３４に流量調整器３５を介して接続されている。また、他方側ではプラグ部材７０の外径部のガス通路７０ａ、７０ｂに接続されている。ガス通路７０ａ、７０ｂはプラグ部材７０とガイド部材４４との間のバネ室４５に連結され、ティーチング針４１を被切断材料３方向に押圧している。ティーチング針４１の位置を規制するゴム等の弾性体のバネ受け４３は、バネ室４５からガスが漏れないようにシールするとともに、変形量はスタンドオフの許容量だけ変形させている。このとき、流量調整器３５はバネ室４５からガスがティーチング針４１の溝４１ｂを経て被切断材料３方向に漏れたとき、バネ室４５の圧力が低下するようガスが流れるように調整されている。また、ガス通路３３にはガスの供給圧力を検出する圧力計３６と作動を制御する切換弁が配設されている。

【００１４】上記構成において、次に作動を説明する。第１実施例と同様に、３次元に曲がっている複雑な形状の部材などにおいて、ティーチングノズル装置１の先端部が被切断材料３の部材と接触する。このとき、緩衝吸収量Ｑの長さだけ突出しているティーチング針４１が逃げて緩衝量を吸収するのでティーチングノズル装置１を破損することなく、また、部材にキズをつける等のこともない。また、第１実施例と同様にコンピュータ等の記憶装置に記憶させ経路を教示するときに、ティーチング針４１が被切断材料３に当接して、ティーチング針４１が逃げたときに、ティーチング針４１の位置を規制するゴム等の弾性体のバネ受け４３がスタンドオフの許容量だけ変形した場合には、バネ室４５からガスがティーチング針４１の軸の外周部４１ａの長手方向の溝４１ｂから被切断材料３方向に逃げる。この時のガスの漏れる音、あるいは、ガスの供給圧力を検出する圧力計３６の圧力の低下より、スタンドオフの許容量だけ変形したことを正確に判定することができ、正確なスタンドオフの距離が得られる。上記実施例において、第１実施例に第２実施例を取り入れても良いことは言うまでもない。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、折り曲げた複雑な形状の部材、あるいは、球半径等を精度良く切断するために、材料から切断ノズルの位置のスタンドオフの距離、および、ワークの切断線を精度良く合わせることができ、３次元に曲がっている複雑な形状の部材などの経路教示に用いても、緩衝量が大きいので教示用ノズルを破損することなく、また、部材にキズをつける等のこともなく、かつ、正確なスタンドオフの距離が得られるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のプラズマ切断機のティーチングノズル
装置の第１実施例を示す構成図である。

【図２】本考案のプラズマ切断機のティーチングノズル
装置の第２実施例を示す構成図である。

【図３】本考案の第２実施例のノズル装置の拡大図であ
る。

【図４】従来のプラズマ切断機の教示用ノズルの実施例
を示す構成図である。

【図５】従来のプラズマ切断機の教示用ノズルを可動装
置の実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

１、４０……ティーチングノズル装置、３……被切断材
料、１０……小さい緩衝部、１１、４１……ティーチン
グ針、２０……大きい緩衝部、２１……ガイド部材、２
４……保持部材、３０……緩衝部、３６……圧力計。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０５Ｂ 19/408

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【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装置におい
て、ティーチングノズルの先端部より直列に配設した二
つの緩衝手段からな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装置。
【請求項２】二つの緩衝手段の内、一つの緩衝手段の
長さがほぼスタンドオフの距離よりなる緩衝手段よりな
り、他の一つが少なくともスタンドオフの距離よりなる
緩衝手段よりも長い距離の緩衝手段からなる請求項１記
載のプラズマ切断機のティーチングノズル装置。
【請求項３】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装置におい
て、経路・位置での教示時に所定量以上縮小したことが
判別可能な緩衝手段からな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装置。
【請求項４】緩衝手段の所定量以上の縮小がスタンド
オフの距離の許容量である請求項３記載のプラズマ切断
機のティーチングノズル装置。