JPH0753825Y2

JPH0753825Y2 - 自動加工装置

Info

Publication number: JPH0753825Y2
Application number: JP8027391U
Authority: JP
Inventors: 禧明青木; 睦裕中沢
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1995-12-13
Anticipated expiration: 2005-12-13
Also published as: JPH0524185U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動レーザ溶接装置な
ど、自動加工装置に関するもので、とくに、ワーク（被
加工物）の取り扱いを合理的に行うものである。

【０００２】

【従来の技術】溶接や切断・曲げ・打抜きなどといった
加工を、ワークに対して自動的に行う場合、加工そのも
のだけではなく、ワークの取り扱いについても自動化す
ることが求められる。取り扱いとはすなわち、準備され
た未加工のワークを、加工機（溶接機や切断機など）
のそばまで搬入する、加工に適するように位置ぎめす
る、加工中に位置がずれないように固定する−こと
などである。

【０００３】そういったワークの取り扱いを自動化した
装置の例は、実開昭５９−１０２２８２号公報に開示さ
れている。同公報の装置は、加工機本体（レーザ発射ノ
ズルなど）の真下（いわば加工ステーション）に設置さ
れる中継コンベアと、その両側の搬入コンベア・搬出コ
ンベアとの間で、ワーク取り付け用のパレット（加工
台）を順次移送するものである。ワークは、搬入コンベ
アの位置でパレットに固定され、パレットごと中継コン
ベア上に運ばれて位置ぎめされたうえ、加工される。パ
レットは、その後に搬出コンベアの上まで運ばれてワー
クを取り除かれたのち、別の搬送路で上記三組のコンベ
ア間を逆送されて搬入コンベア上に戻される。

【０００４】そのほか、パレットを使用しない例として
は、図５のように、準備台５１のある準備ステーション
５０と実際の加工を行う加工ステーション６０との間
に、往復移動式のローダー７０を配置した装置がある。
このローダー７０は、準備台５１上に置かれたワーク６
を上方からマグネット７２等で保持して加工ステーショ
ン６０まで搬入し、加工用テーブル６１上に置いたのち
準備ステーション５０に戻る。搬入されたワーク６に対
しては、加工ステーション６０における該当の機器が位
置ぎめ・固定したうえ加工を施す。それらのうち固定に
ついては、リフター６５によって上昇したテーブル６１
に対し、流体圧シリンダ６６を上方から伸ばしてワーク
を押えつける（クランプする）。

【０００５】前述した搬入・位置ぎめ・固定とい
う三つの機能について考察すると、ここに記した二例の
うちまず前者の装置では、は三組のコンベアが行い、
はパレットと中継コンベアとが、またはパレット
が、それぞれ果たしている。一方、後者の装置では、
の機能のみを移動式ローダー７０がなし、・の機能
は加工ステーション６０が果たしている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】前記自動加工装置のう
ち前者の例（実開昭５９−１０２２８２号公報の装置）
では、加工の能率を上げるためには三台のパレットが必
要である。あるパレットに取り付けられたワークが中継
コンベア上で加工を受けている間に、搬入コンベア上の
パレットには未加工のワークを固定し、搬出コンベア上
のパレットからは加工ずみのワークを取り出すのが、明
らかに能率的だからである。

【０００７】ところが、パレットの台数を増やすにあた
り、つぎのような不都合が生じる。加工の際、パレット
は中継コンベアによって位置ぎめされるが、そのパレッ
ト内でのワークの位置はパレット自身が定めることか
ら、パレットには、上記のように位置ぎめ・固定と
いう二つの機能が必要である。つまり、機能上、パレッ
トの構造は単純でないために、その台数の増加は設備コ
ストを大幅に引き上げてしまう。そしてワークが大きい
（したがってパレットも大型化する）場合ほど、コスト
上のそのデメリットは増大する。また、中継コンベアに
よって位置ぎめされるパレットの特定点とそのパレット
内でのワークの固定位置との関係を、三台のパレットに
おいて同一にしなければならないことは、製作および保
全上の負担でもある。

【０００８】一方、前記二例のうち後者（図５）の装置
では、移動式のローダー７０が加工ステーション６０へ
のワークの搬入のみを行うため、つぎの不都合が生じ
る。

【０００９】すなわち、第一には、加工ステーション６
０でワーク６が加工されている間、能率向上の目的で準
備台５１上に次の（未加工の）ワーク６を置こうとする
と、ローダー７０の存在がその作業の支障になる。ロー
ダー７０は、ワーク６を加工ステーション６０に搬入し
て加工用テーブル６１上に置くとすぐに準備ステーショ
ン５０に戻り、準備台５１の上方に位置するからであ
る。これを回避するためには、ローダー７０に比べて準
備台５１を長くしたり、準備台５１を超えた先にまでロ
ーダー７０を移動したりするとよいが、いずれの場合も
装置の占有スペースや設備コストの増大をまねく。

【００１０】第二には、ワーク６を搬入したローダー７
０が準備ステーション５０に戻ったのち、加工ステーシ
ョン６０の各機器がそのワーク６を位置ぎめ・固定した
うえ加工するが、その際、加工ステーション６０では、
たとえば固定のために、加工用テーブル６１がローダー
７０の高さ相当分以上の距離を上昇せねばならない。こ
のことは、リフター６５にかなりの能力を要求するほ
か、この上昇の時間が待ち時間となって加工能率を下げ
る結果となる。

【００１１】こういった二つの例からみて、前記した
搬入・位置ぎめ・固定の各機能を何に行わせるかに
より、設備の合理性や加工能率・準備作業の行いやすさ
などが異なると考えられる。

【００１２】本考案の目的は、コストの増大につながる
設備的なムダが少なく、準備ステーションにおいてワー
クの準備作業が行いやすく、また、能率的に加工を進め
られる自動加工装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本考案の自動加工装置
は、準備台を含む準備ステーションと、加工機本体およ
び加工用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ぎめ、および加工のための
ワークの固定を自動的に行う自動加工装置であり、つぎ
のとおり構成したものである。すなわち、第一に、上記
二つのステーション間を往復するよう移動式のローダー
を設け、そのローダーに、準備台上のワークを保持・運
搬して加工用テーブル上に置く手段（以下、これを搬入
手段という）と、加工用テーブルに対してワークを押さ
えつける手段（以下、押圧手段という）とを配備した。
そして第二に、加工ステーションに、上記テーブル上に
置かれたワークの位置ぎめをする手段（以下、位置ぎめ
手段という）を配備した。

【００１４】いいかえれば、本考案の装置では、前記
（搬入）の機能はローダーに、（位置ぎめ）の機能は
加工ステーションにそれぞれ受けもたせ、（固定）の
機能は、加工ステーション内に入ったローダーと、その
加工ステーションの加工用テーブルとによってなさしめ
るようにした。

【００１５】

【作用】本考案の自動加工装置は、準備ステーションに
おける準備台上に仮置きされた未加工のワークを、つぎ
のように取り扱う。すなわち、準備台上のワークを、
上記ローダーの搬入手段が保持してローダーにより加工
ステーションへ移動し、加工用テーブル上に置く、同
テーブル上に置かれたそのワークを、加工ステーション
の位置ぎめ手段が適切に位置ぎめする、位置ぎめされ
たワークを、上記ローダーの押圧手段が加工用テーブル
上に押さえつけて固定する。こうしてワークを固定した
状態で加工機本体が実際の加工を始めるが、この〜
に関連し、本考案の装置には、作用上つぎの特徴があ
る。

【００１６】a) 加工中、上記のローダーが加工ステー
ションにあるため、そのローダーが上方からワークを保
持する方式のものであっても、加工の間は準備ステーシ
ョンにおける準備台の上方が開放された状態になり、次
に加工すべきワークの準備作業（未加工のワークを準備
台上に配列して仮置きする作業など）が行いやすい。加
工中にローダーが加工ステーションにあるのは、その
間、ローダーが上記のように、ワークを固定するため
に機能しているからである。

【００１７】b) ワークの固定は、加工ステーションの
加工用テーブルとローダーの押圧手段とによってワーク
をクランプすることにより行うので、固定のための動作
時間が短い。つまり、本来の加工作業を速やかに開始す
ることができて、加工能率が高い。押圧手段が加工ステ
ーション自体（ローダーの進入位置よりも上方）に備わ
っていてローダーの高さより下方の加工用テーブルとの
間でワークをクランプする場合に比べると、押圧手段に
必要な下降ストロークもしくは加工用テーブルに必要な
上昇ストロークが短縮されるため、上記のによると、
速やかに固定が完了するのである。

【００１８】c) ローダーと加工ステーションとは上記
〜の機能を分担するものであって相当に複雑な構造
をもつが、本考案の装置は、それらを各一台そなえるだ
けで必要な作業を迅速に行う。つまり、複雑な構造体が
複数台必要という前掲の公報記載の装置のような設備的
なムダがない。また、重量物である加工用テーブルをか
なりのストロークにわたって昇降させるという、図５の
装置のような強大な設備能力も不要である。押圧手段の
昇降ストロークも短くてすむ点、さらに、それゆえ加工
機本体の上下移動量が少ない点なども、設備的な所要能
力や精度について有利である。

【００１９】

【実施例】図１〜図４に、本考案の一実施例である自動
レーザ溶接装置を示す。図１・図２・図３はそれぞれ装
置の正面図・平面図・側面図で、図４は、溶接加工中の
加工機本体（レーザ照射機）付近の拡大側面図である。

【００２０】本装置は、図１および図２に示すように、
一方の側（図の左方）に準備ステーション１０を有し、
他方に加工ステーション２０を備えている。準備ステー
ション１０は準備台１１を備え、未溶接のワーク（薄鋼
板）１を準備のためその上で所定の配置に並べるための
部分である。加工ステーション２０は、本来の溶接加工
をなす部分で、加工用テーブル２１とレーザ照射機２２
とが備わっている。照射機２２は、ガイド２２ａに沿う
とともに、それと直角方向のガイド２２ｂ（図３）にも
沿って水平面内で二軸（ｘ軸・ｙ軸）の移動をし、さら
に、先端部の上下移動をも行う。

【００２１】そして本装置には、準備ステーション１０
と加工ステーション２０との間を往復するように移動式
のローダー３０を配備している。鉄骨製のフレーム３１
に移動用のモータ（図示せず）を搭載して、ローダー３
０は自走型に構成している。このローダー３０の第一の
役目は、準備台１１上に準備（仮置き）された未溶接の
ワーク１を加工用テーブル２１上にまで搬入することで
ある。その搬入の手段として、ローダー３０のフレーム
３１には、バキュームカップ３２を下向きに（かつ上下
移動可能に）して多数配置した。準備台１１の上面に置
かれたワーク１をそのカップ３２が上方から保持し、ロ
ーダー３０とともに移動してそのまま加工用テーブル２
１の上まで運搬したのち、バキュームを解除してテーブ
ル２１上に置くのである。

【００２２】加工用テーブル２１上に搬入されたワーク
１を所定の加工位置にセット（位置ぎめ）するための手
段は、固定ピン（図示せず）や移動型のセッティングゲ
ージ（同）をテーブル２１上に設けるなど、加工ステー
ション２０のうちに配備したが、そうして位置ぎめされ
たワーク１を加工中の固定のためにテーブル２１上に押
さえつける手段は、上記のローダー３０内に配備してい
る。図４などに示す加圧具３３がそれで、板状の爪３３
ａを、フレーム３１から延びるプッシュロッド３３ｂの
下端部分に取り付けたものである。ロッド３３ｂを下方
へ伸ばすと、テーブル２１との間で爪３３ａがワーク１
をクランプして動かぬようにする。加圧具３３の上昇位
置は、ローダー３０の移動の際に爪３３ａなどがテーブ
ル２１に当たらない位置であればよいので、ワーク１を
クランプするのに必要な下降距離はごく短く（数十ｍ
ｍ）、それに要する時間もわずかですむ。テーブル２１
を昇降可能にする必要のないことは言うまでもないが、
それゆえに、テーブル２１上で位置ぎめされたワーク１
の位置精度が高いという利点も生じている。

【００２３】加圧具３３を有することから、ローダー３
０は、ワーク１の溶接加工中にも加工ステーション２０
のうちに留まり、テーブル２１との間でワーク１を固定
するという第二の役目を果たすことになる。ワーク１の
溶接線は図２における線１ａであるが、その真上を照射
機２２がなぞるため、ローダー３０のフレーム３１には
溶接線１ａに対応する隙間部分３１ａを直線状に設けて
いる。また、溶接にとっては溶接線１ａ・１ｂの近傍に
おいてワーク１を固定するのが望ましいので、上記の加
圧具３３は、ローダー３０のうちフレーム３１の隙間部
分３１ａのすぐ両側に並べて取り付けている。なおこの
点は、図４に例示されるとおりである。

【００２４】本装置は、未加工のワーク１をつぎのよう
に取り扱うことにより、前記溶接線１ａに対する溶接を
施す。すなわち、 1) ローダー３０が準備ステーション１０まで移動し、
準備台１１上に仮置きされた未加工のワーク１を複数の
バキュームカップ３２によって保持し、水平に少し（数
十ｍｍ）持ち上げる。

【００２５】2) ワーク１を保持したまま、ローダー３
０が加工ステーション２０内の定位置まで移動し、そこ
でワーク１を下げバキュームを解くことにより、テーブ
ル２１上にワーク１を置く。

【００２６】3) テーブル２１上に置かれたワーク１に
対し、加工ステーション２０内の前記ゲージなど、位置
ぎめのための手段が作動してその位置を定める。

【００２７】4) 位置ぎめされたワーク１を、ローダー
３０の加圧具３３がテーブル２１上に固定する。

【００２８】5) 照射機２２が、定められたプログラム
に従ってレーザを照射しながら移動することにより、溶
接線１ａの溶接を行う。

【００２９】6) 上記3)〜5)の間に、準備ステーション
１０の準備台１１において、次に溶接すべきワーク１の
仮置きなど準備を行う。この作業は、人手またはロボッ
ト等の機械的手段（図示せず）によって行われるもので
はあるが、ローダー３０が加工ステーション２０にあっ
て準備台１１の上が開放状態であるため、極めてスムー
ズに行える。

【００３０】7) 上記の5)によって溶接が終わったのち
は、照射機２２や加圧具３３を上昇させたうえローダー
３０を準備ステーション１０の側へ移動し、新たな未加
工のワーク１に対して上記1)を行うとともに、溶接ずみ
のワーク１を、人手または機械的手段（図示せず）によ
ってテーブル２１から払い出す。

【００３１】以上、一実施例を紹介したが、本考案によ
る自動加工装置にはほかにも各種の実施態様が考えられ
る。たとえば、イ)ローダーを、前記のように自走型でな
く、牽引手段やコンベア類によって移動させられる方式
のものとするのもよい、ロ)ローダーのうち、ワークを保
持する手段は、バキュームカップに限らずマグネット式
などでもよい、ハ)ワークを押さえつける手段も、流体圧
シリンダなどを用いて各種形式に構成できる、ニ)多数の
ワークを複数の溶接線にて溶接することなど、多行程に
およぶ加工を行わせることもできる、ホ)対象とするワー
クが薄鋼板に限らぬことはもちろんである、ヘ)溶接装置
に限定されず、本考案は、切断や曲げ・打抜きなどを行
う各種の自動加工装置に適用できる。

【００３２】

【考案の効果】本考案の自動加工装置にはつぎのような
メリットがある。すなわち、 a) 一組のワークの加工中に、準備ステーションの準備
台において次のワークの準備作業を行いやすい。これ
は、加工能率にとっての利点でもある。

【００３３】b) 加工のために必要なワークの固定が短
時間に行われるので、加工能率が高い。

【００３４】c) 構成がシンプルであるため、設備コス
トが低い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としての自動レーザ溶接装置
を示す正面図である。

【図２】図１の装置の平面図である。

【図３】図１の装置の右側面図である。

【図４】図１の装置について、溶接加工中の加工機本体
およびワーク付近を示す拡大側面図である。

【図５】従来の自動加工装置の一例を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１ワーク１０準備ステーション１１準備台２０加工ステーション２１加工用テーブル２２レーザ照射機（加工機本体）３０ローダー

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ２３Ｑ 7/14

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】準備台を含む準備ステーションと、加工
機本体および加工用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ぎめ、および加工
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移動式のロー
ダーを設け、そのローダーに、準備台上のワークを保持
・運搬して加工用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つ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
の位置ぎめをする手段を配備したことを特徴とする自動
加工装置。