JPS6376759A - 再加工切断装置とその制御方法 - Google Patents

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〉 この発明は綱材の再加工、再切断を行うことを目的とし
たものである。

〈従来の技術〉 従来、鋼板の型切りはＮＣ溶ＵＴ機などで行われるが、
一般には切ｔｔＪＴ線に沿った開先加工を行うことは難
しく、構造物のブラケット、カセットプレートなどでは
穴加工を要するものがあり、切断と同時にこれらの加工
を同時に行いうるちのがない。

又、ロボットを用いティーチングプレイバンクによる再
加工も試みられているが、ロボットに対し正しい位置に
再加工ピースをセントすることが難しく、未だ普遍的な
再加工の座を占めるに到っていない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 再加工ピースの搬入サイクルタイムをクーポンの搬入、
再切断、搬出のサイクルタイムにあわせること。板厚、
材質の変化に対し、切断トーチ、火口の選択とそれに伴
う時間を排除すること。切断パターンの多様性に対し即
応しうろこと。材料を移動することにより材料上の座標
系と加工装置の座標系との間にずれを生じ、正しい再加
工ができない。

以上の分割された工程間を被加工材を搬出するに当り、
被加工材の位置決めを一度限りとして余分な付加時間と
設備を省略ことが必要である。特に材料移動に伴う座標
系の変化は最新のロボット切断に於いても、その都度テ
ィーチングを行わねばならぬ不便さのため活用を妨げて
きた。

〈問題点を解決するための手段〉 以上、提起した問題点に対し、全工程のサイクルタイム
を統一して流れ作業化するため、再加工材の発生のサイ
クルタイムを基本とし、それに数倍する再加工工程に対
し、加工範囲を分割して複数の加工工程とし、切断に対
しては板厚、材質、側稜角度に対しトーチ、火口を選定
し、孔明けのドリルを替える必要性に対しては、複数の
切断トーチに異なる火口を装着したもの、或いは異なる
サイズのドリルを設けておき、選択的に使用することに
した。

再加エバターンの多様性に対しては、常識的な手段とし
て数値制御、或いは類似の一最にロボットで採用されて
いるティーチングプレイバック方式の制御によりトーチ
などの加工具を駆動する。

被加工材の工程間移動と各工程における位置の補償に対
しては、被加工材の工程間の移動を水平に回転するター
ンテーブルにより行うものとし、該ターンテーブルの円
周角を整数分割した線上に各工程を配置した。材料の位
置決めはターンテーブルに再加工ピースを挿入する工程
で被加工材をターンテーブルにセントするに際して、タ
ーンテーブル上にセット治具を設けて正しい位置にセッ
トしうるようにした。

く作用〉 以上、本発明の方法によれば、再加工ピースの搬入と正
しい位置にセツティングすること、加工、製品の払出し
などの工程が、それぞれ別々の場所で他の工程に煩わさ
れることなく、主体作業である加工を行っている間に搬
入、搬出などの付加的な段取り作業が行われるので、こ
れらの段取り作業が作業時間に組み込まれることがなく
、いわゆる外段取り扱いとなって、切断作業の能率を著
しく高めることができる。且つ、各工程の作業は専開化
され、他の工程に煩わされることがないためにＮＨ化、
自動化も容易である。又、材料の工程間移動がターンタ
ープルに限定さ名るので、複雑なコンベアラインを伴わ
ず、設備コスト、保全の点でも大きな利益が得られる。

更に、生産量の増大に対してはターンテーブルの工程数
を予め増やしておいて予備加工ステーシンとしておけば
、将来の増設、技術の進歩に伴う各工程の設備機器の交
換に対して対応できるだけでなく、新設部を旧設部の稼
動状態に於いて設置することも可能である。

〈実施例〉 第１図は本発明に係る実施例を示し、再加工の頻度の高
い再加工ピースの一部に溶接のための開先加工などの側
稜再切断、孔加工についての例をのべ、側稜のみの場合
、孔加工のみの場合及び側稜と孔明の両方を伴うものに
も対応しうるちのを示すが、側稜切断或いは孔明のみの
単能の装置とすることもできる。

図において１は水平に設けられたターンテーブルで、中
心部はターンテーブルの回転軸２を伴うターンテーブル
の核となる部分、３は該ターンテーブルの最外周を構成
する枠部で、４はターンテーブルの外枠を支える脚部を
示し、床上に水平に設けた円形レール上を転動し、テー
ブルの回転を妨げず、且つテーブル及び再加工ピースの
荷重を支えるようにしたものである。

５は切断定盤を構成する格子状に配置した再加工ピース
の受は部で、ターンテーブルの外枠とターンテーブルの
核となる中心部との間に設け、切断の繰り返しによる損
耗に対しては交換を可能としたものである。

本実施例ではターンテーブルの回転角を６分割し、０°
、６０°、１８０°、２４０°、３００ａをそれぞれワ
ークステーション■、■、■−・・−・・−・−■で示
し、■は再加工ピースの挿入ステーション、■■・・−
・−■は再加工ステージョン、■は搬出ステーションと
したものである。加工ステージョンの数は必要に応じ複
数ステーションを設けることができ、例えば、４５″ピ
ツチにすれば８ステーションとなる。

６はワークステーション■の近傍にコンベア、台車或い
は集積場所７に置かれるか、或いはターンテーブル上に
おかれた再加工ピースを示す。８は再加工ピースの搬入
機で、−例としてクレーンを用い、吊具９を電磁石式と
したものを示すが、別な手段としてはエヤーや液圧によ
る押込シリンダーを用いることも可能である。

再加工すべきピース６の外周は必ずしも直線で形成され
てはいないので、ターンテーブルに対して正しい位置に
挿入することができない場合は、適当な治具パレット１
０に装着したものをターンテーブルに挿入し、位置決め
を容易にする。

１１．１２はターンテーブルの核となる部分に設けた再
加工ピース又は再加工ピースをセットした治具パレット
の位置決め機構で、１１はピン孔及びピンによる位置決
め、１２は再加工ピース６又は治具１０をエアーシリン
ダーなどにより確実にターンテーブル上に把持するクラ
ンプ装置を示す。

■、■は切断ステーションとした場合を示し、１３はテ
ィーチングプレイバック或いはＮＣデータにより切断を
コントロールされる切断機である。

同種作業を複数ステーションで行うのは、作業を分割し
てサイクルタイムを短縮し、生産速度を筒める手段であ
る。又別な使用方法としては異種の再加工ピースを混合
して挿入し、選択的に加工を行わせることも可能である
。

第２図は切断機の構造例を示し、（ｘ、ｙ、ｚ）直交立
体３軸と、切断トーチがｘ−ｙ平面となす角及び切断ト
ーチのｘ−ｙ平面上の投影がＸ軸となす角などで定義し
うる２ケの角度を制御して、切断トーチに播鉢状の円錐
運動を与えうるようにした２軸の制御軸と合わせ、最低
５軸制御を行うようにしたもので、１４はワークステー
ションに対してターンテーブルの円周の切線方向に平行
な軸（Ｘ座標軸）の案内となるヘースで、Ｘ台座１５を
サーボモータ１６により駆動せしめるようにしたもの、
１７はＸ台座上に垂直に固定したｙ軸の基準となるコラ
ムを示し、ｚ軸制御サーボモータ１８により、２ブロツ
ク１９をコラムに沿ってサーボモーク１８により上下位
置制御を行わしめる。

２０．２１は２ブロツク１９に設けたｙ軸アーム及びｙ
軸アームを案内し駆動するユニットで、サーボモータ２
２により制御されるもの、２３はアーム２０の先端に位
置する切断トーチで、トーチに播こぎ運動を与えるトー
チ角度制御機構に装着され、該制御機構は２台のサーボ
モータ２４．２５により駆動される。

以上の構造は一般に直交座標系の５軸制御ロボツトに見
られる形態であるが、近時アームタイプでありながら直
交座標入力により内部演算を行い得るロボットも存在す
るので、切断機そのものの構造については特に目新しい
ものではない。

再加工切断のパターンについては、ＮＣデータを入力す
るＮＣ切断機となるが、繰り返し性のあるものについて
は１回だけティーチングを行い、その後はプレイバンク
の繰り返しで再加工を行うようにするのが一般的である
。

孔加工に対しては、ドリルを（ｘ、ｙ、ｚ）直交３軸座
標方向に駆動すればよいので、３軸ＮＣ制御或いはティ
ーチング、プレイバンク方式により行われ、機器の構成
はガス切断の場合よりも単純である。

第３図は再加工の対象の概念および全体の制御の概念を
示す図で、図において（Ａ）は再加工ピースの再加工の
概念を示す図で、２６は再加工ピースを示し、２７は型
切断された初期の切断輪郭線で、型切断に際しては（ｘ
ｏ、ｙｏ）座標系で切断されたもの、２８で示す斜線を
ほどこした部分は再加工された前核切断部、２９は孔加
工部を示す。

（Ｂ）は再加工時の状態を示し、３０はターンテーブル
３１に治具３２によりセントされた被加工材で、再加工
線はターンテーブル上の座標（ｘ＋＋　ｙ＋）で定義さ
れ、実際の再加工は切断機３３ａ、或いは孔明機３３ｂ
の座標系（ｘ、　　ｙ＋　　ｚ−−−−−−−−）によ
り制御される。この位置関係で特に重要視されるのは、
再加工材が（ｘ＋＋　ｙ＋）座標に対し常に一定の関係
を保ち、繰り返し精度が高いことを要求され、先に第１
図で述べた１１〜１３によるセット治具が有効に作用す
る。切断ａ３３ａ、孔明ａ３３　ｂの座標系は常にター
ンテーブルと一定の関係を保たしめる必要がある。３４
ａ、３４ｂ−・−は、各再加工機械の独立した制御部、
３４２はターンテーブルの制御部を示し、３５は、３４
　ａ　、　４３　ｂ−−−、および３４ｚで示す各コン
トローラをターンテーブルに連動し、且つ夫々のコント
ローラに対してデータをアウトプットしたり同期化を図
る群制御コントローラを示す。

〈発明の効果〉 本発明に係る再加工切断装置は、型切断されたピースに
開先、側稜切断、或いは穴加工を追加する目的に対して
、再加工ピースを数工区に区分されたステーションに於
いて、極めて効率良く挿入、それぞれの位置にて分割加
工され搬出も行われるので、構造が全体的に極めて簡単
でコンパクトであり、しかも大量生産することができる
特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の簡略説明図。 第２図は切断機の構造例の斜視説明図。 第３図は再加工の対称の機械の概念図である。 １、　ターンテーブル　　５．切断定盤６、　ピース　
　　　　　１０．治　具１３、切断機　　　　　　１５
．ｘ台座１７、コラム　　　　　　１９．２ブロツク２
０、ｙ軸アーム　　　　２６．再加工ピース３０、被加
工材　　　　　３１．ターンテーブル３２、治　具　　
　　　　３３ａ、切断機３３ｂ、孔明機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水平に回転するターンテーブルに別工程で切断さ
   れた部品を載荷して再加工を行わしめる装置に於いて、
   ターンテーブルの回転角を整数等分割して作業ステーシ
   ョンとし、第１ステーションに於いて再加工対象の部品
   をターンテーブル上の位置決め治具により載荷位置決め
   を行い、第２ステーション以降に再加工機と完成部品の
   搬出装置を設け、再加工をそれぞれの作業ステーション
   に分割するか、異なる部品の異なる再加工を選択的に行
   わしめるようにした、ターンテーブル式再加工切断装置
   。
2. （２）水平に回転するターンテーブルに別工程で切断さ
   れた部品を載荷して再加工を行わしめる装置に於いて、
   ターンテーブルの回転角を整数等分割して作業ステーシ
   ョンとし、第１ステーションに於いて再加工対象の部品
   をターンテーブル上の位置決め治具により載荷位置決め
   を行い、第２ステーション以降に再加工機と完成部品の
   搬出装置を設け、再加工をそれぞれの作業ステーション
   に分割するか、異なる部品の異なる再加工を選択的に行
   わしめるようにした、ターンテーブル式再加工装置のタ
   ーンテーブルの構造に関し、ターンテーブルの核となる
   部分の外周にガス切断に適した格子定盤を設けたことを
   特徴とするターンテーブル式再加工切断装置。
3. （３）水平に回転するターンテーブルに別工程で切断さ
   れた部品を載荷して再加工を行わしめる装置に於いて、
   ターンテーブルの回転角を整数等分割して作業ステーシ
   ョンとし、第１ステーションに於いて再加工対象の部品
   をターンテーブル上の位置決め治具により載荷位置決め
   を行い、第２ステーション以降に再加工機と完成部品の
   搬出装置にを設け、再加工をそれぞれの作業ステーショ
   ンに分割するか、異なる部品の異なる再加工を選択的に
   行わしめるようにした前記のターンテーブル式再加工装
   置の制御に当り、各加工装置のデジタル制御に対して必
   要な加工データを分割し分配する処理装置を介して入力
   することを特徴とした再加工切断装置。
4. （４）水平に回転するターンテーブルに別工程で切断さ
   れた部品を載荷して再加工を行わしめる装置に於いて、
   ターンテーブルの回転角を整数等分割して作業ステーシ
   ョンとし、第１ステーションに於いて再加工対象の部品
   をターンテーブル上の位置決め治具により載荷位置決め
   を行い、第２ステーション以降に再加工機と完成部品の
   搬出装置を設け、再加工をそれぞれの作業ステーション
   に分割するか、異なる部品の異なる再加工を選択的に行
   わしめるようにした、ターンテーブル式再加工装置に於
   いて、ターンテーブルの停止信号により、各作業ステー
   ションの作業開始の信号となすことを特徴とした制御方
   法。