JP2520436Y2 - ウォータジェット切断ロボットの切断機支持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、超高圧の切断用水を
切断機のウォータジェットノズルから噴射して所定のワ
ークを自動切断するウォータジェット切断ロボットの切
断機支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３にウォータジェット切断ロボットの
一部が示されている。この図３においてロボットの手首
軸１４の端部にはブラケット５０が、この手首軸１４と
共に動くように取付けられている。またこのブラケット
５０の端部には、ウォータジェットノズル２２を備えた
切断機２０が装着されている。この種のウォータジェッ
ト切断ロボットに不可欠な超高圧の切断用水は、この圧
力に耐えれるステンレス製のリジットな圧力管１６によ
り、前記ウォータジェットノズル２２に供給されるよう
になっている。そしてこの圧力管１６は前記手首軸１４
の動きに対応できるように、二箇所の相対的な可動部に
それぞれ配置されたスイベルジョイント１７，１８を通
じて配管されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】図３において前記ロボ
ットの手首軸１４は、その軸心回りに３６０°の回転が
可能である。しかし実際には前記ブラケット５０の一部
と前記圧力管１６の一部との干渉を避ける必要があり、
通常は約２７０°の回転しかできないようにロボットの
ソフトウエアをプログラムしている。このため前記切断
機２０のウォータジェットノズル２２を手首軸１４の軸
心回りに２７０°以上回転させる必要が生じた場合は、
切断機２０による切断作業を中断してロボットの姿勢を
変更しなければならず、また極端な場合には切断不能領
域が生じる。

【０００４】この考案の技術的課題は、ロボットの手首
軸の回転に伴う可動部と圧力管との干渉を簡単な装置で
回避し、ウォータジェットノズルを備えた切断機により
ワークのどのような部位でもロボットの動きで自動切断
可能とすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、この考案におけるウォータジェット切断ロボットの
切断機支持装置は次のように構成されている。すなわち
ロボットにおける手首軸の各方向の動きにより、ウォー
タジェットノズルを備えた切断機で所定のワークを自動
切断するウォータジェット切断ロボットにおいて、前記
ロボットの手首軸に固定された第一ブラケットと、前記
切断機が装着されているとともに前記第一ブラケットに
対して前記手首軸の軸心回りの回転可能に結合された第
二ブラケットと、この第二ブラケットを第一ブラケット
に対し所定の回転角で位置決め可能なディテント機構
と、ロボットとは別に配置されて前記手首軸の軸心回り
の回転に対して前記第二ブラケットを静止状態に保持可
能な保持部材とを備えている。

【０００６】

【作用】前記構成においてロボットの手首軸の回転に伴
い、前記第一ブラケットと前記切断機のウォータジェッ
トノズルに切断用水を供給しているリジットな圧力管と
が干渉するおそれがある場合は、切断機が装着されてい
る前記第二ブラケットの一部（例えば切断機の一部）
を、ロボットの操作によって前記保持部材に保持させ
る。この状態で前記手首軸をその軸心回りに回転させる
と、この回転に対して前記第二ブラケットは前記保持部
材により静止状態に保持されているため、この第二ブラ
ケットと前記第一ブラケットとが手首軸の軸心回りに相
対的に回転し、かつ前記ディテント機構により所定の回
転角で位置決めされる。この結果、ロボットの手首軸に
固定されている前記第一ブラケットと前記切断機のウォ
ータジェットノズルとの回転位置が相対的に変わること
となる。これによって第一ブラケットと前記圧力管との
干渉を避けつつワークのどのような部位でもロボットの
動きで自動切断できる。

【０００７】

【実施例】次に本考案の一実施例を図１及び図２にした
がって説明する。まず図２にロボット１０の全体が斜視
図で示されている。このロボット１０は例えば六軸関節
型であって、ベース１１に対する脚部１２の旋回及び曲
げ動作、この脚部１２に対する腕部１３の伏仰動作及び
腕部１３の先端に出ている手首軸１４の軸心回りの回転
が可能である。

【０００８】前記ロボット１０の手首軸１４には、第一
ブラケット３０及び第二ブラケット３２を介在して切断
機２０が装着されている。この切断機２０はウォータジ
ェットノズル２２を備え、超高圧の切断用水をこのウォ
ータジェットノズル２２から噴射することで所定のワー
ク（図示しない）の切断が可能である。前記切断用水
は、その水圧に耐えれるステンレス製のリジットな圧力
管１６により、前記ウォータジェットノズル２２に供給
されるようになっている。なおこの圧力管１６は、ロボ
ット１０の脚部１２に対する腕部１３の伏仰動作及び手
首軸１４の軸心回りの回転に対応できるように二箇所に
それぞれ配置されたスイベルジョイント１７，１８を通
じて配管されている。

【０００９】図１に前記切断機２０の支持部が拡大して
示されている。この図１から明らかなように、前記第一
ブラケット３０はロボット１０の手首軸１４の端部に対
し、この手首軸１４と共に動くように固定されている。
また前記第二ブラケット３２は、第一ブラケット３０の
端部に対し前記手首軸１４の軸心回りに相対的に回転で
きるようにボールベアリング３４を介在して組付けられ
ている。しかも両ブラケット３０，３２の間には、これ
らの相対的な回転を例えば９０°毎に位置決めできるデ
ィテント機構３６が設けられている。このディテント機
構３６は、前記手首軸１４の軸心を中心とする円周上の
複数箇所において前記第一ブラケット３０側に組付けら
れたボール３６ａ及びスプリング３６ｂと、両ブラケッ
ト３０，３２が相対的に９０°回転する毎に前記ボール
３６ａが係合するように前記第二ブラケット３２側に形
成された凹部（図示しない）とからなる周知の構造であ
る。

【００１０】前記切断機２０は第二ブラケット３２に装
着されている。またこの切断機２０は、超高圧の切断用
水を前記ウォータジェットノズル２２から噴射させたり
停止させたりできる電磁バルブ２４を備えている。一
方、前記圧力管１６のうち前記スイベルジョイント１８
から切断機２０に通じる間の管１６ａは、前記手首軸１
４の軸線上において第一ブラケット３０の中間部分３１
で支持されている。そしてこの管１６ａは、前記第二ブ
ラケット３２の回転軸心部に形成されている孔３３にゆ
るく挿通され、かつジョイント１９を通じて切断機２０
に接続されている。すなわちこの管１６ａは、前記ジョ
イント１９の箇所で第一ブラケット３０側と第二ブラケ
ット３２側（切断機２０側）との相対的な回転を逃がす
ようになっている。

【００１１】図２に示されているように、前記ロボット
１０の近くには保持部材４０が配置されている。この保
持部材４０は、ベース４１の上に支柱４２が立てられ、
かつこの支柱４２の上端から横へ延びた部分の端に半円
筒形状の受部４３が固定されている。この受部４３は前
記切断機２０の外周面の一部を受承可能な寸法に設定さ
れている。

【００１２】前記構成において、超高圧の切断用水は図
１に示されている前記圧力管１６を通じて切断機２０に
供給されており、前記電磁バルブ２４の制御によって前
記ウォータジェットノズル２２から切断用水を噴射でき
る。この切断用水の噴射とロボット１０の前述した各種
の動きとにより、所定のワークを自動切断することがで
きる。前記ロボット１０の各種の動きのうち、前記手首
軸１４がその軸心回りに回転操作された場合を見てみる
と、前記第一ブラケット３０及び第二ブラケット３２が
手首軸１４と共に回転し、もって前記切断機２０も手首
軸１４の軸心回りに回転する。このとき前記圧力管１６
において、図２に示されている前記の両スイベルジョイ
ント１７，１８の間に位置している管１６ｂと、手首軸
１４の軸線上に配置されている前記管１６ａとは、前記
スイベルジョイント１８によって相対的に回転できる。

【００１３】さてワークの形状や切断作業の状況によっ
ては、前記手首軸１４の回転に伴う前記第一ブラケット
３０と前記管１６ｂとの干渉を避けられない場合があ
る。そこでこの場合は、前記切断機２０の外周面の一部
を前記保持部材４０の受部４３に受承させるようにロボ
ット１０を作動させる。この結果は図１の切断機２０と
仮想線で示されている保持部材４０との関係から明らか
なように、第二ブラケット３２が手首軸１４の回転に対
して静止状態に保持されたこととなる。この状態で前記
手首軸１４を第一ブラケット３０と共に回転させれば、
この第一ブラケット３０と前記第二ブラケット３２とが
手首軸１４の軸心回りに相対的に回転する。そして両ブ
ラケット３０，３２は前記ディテント機構３６により例
えば９０°の回転角毎に位置決めされる。なお前記管１
６ａにおける第一ブラケット３０側と第二ブラケット３
２側（切断機２０側）との相対的な回転は、前記ジョイ
ント１９によって逃がされる。

【００１４】このようにして両ブラケット３０，３２の
相対的な回転位置を変えることで、結果的には第一ブラ
ケット３０と前記切断機２０のウォータジェットノズル
２２との回転位置が相対的に変えられる。したがって第
一ブラケット３０と前記管１６ａとの干渉を避けつつ、
ウォータジェットノズル２２を手首軸１４の軸心回りの
全領域（３６０°）でいかなる方向でも向けて切断作業
を続けれる。

【００１５】

【考案の効果】以上のようにこの考案は、ロボットの手
首軸に固定されている第一ブラケットと切断機が装着さ
れた第二ブラケットとを、この手首軸の軸心回りに相対
的に回転させて位置決めでき、これによって第一ブラケ
ットと圧力管との干渉を避けつつワークのどのような部
位でもウォータジェットノズルを備えた前記切断機によ
り自動切断を続けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロボットにおける切断機の支持部を一部破断し
て表した側面図である。

【図２】ロボットの全体を表した斜視図である。

【図３】従来のロボットにおける切断機の支持部を表し
た側面図である。

【符号の説明】

１０ ロボット １４ 手首軸 ２０ 切断機 ２２ ウォータジェットノズル ３０ 第一ブラケット ３２ 第二ブラケット ３６ ディテント機構 ４０ 保持部材

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットにおける手首軸の各方向の動き
   により、ウォータジェットノズルを備えた切断機で所定
   のワークを自動切断するウォータジェット切断ロボット
   において、前記ロボットの手首軸に固定された第一ブラ
   ケットと、前記切断機が装着されているとともに前記第
   一ブラケットに対して前記手首軸の軸心回りの回転可能
   に結合された第二ブラケットと、この第二ブラケットを
   第一ブラケットに対し所定の回転角で位置決め可能なデ
   ィテント機構と、ロボットとは別に配置されて前記手首
   軸の軸心回りの回転に対して前記第二ブラケットを静止
   状態に保持可能な保持部材とを備えたウォータジェット
   切断ロボットの切断機支持装置。