JPH02155572A - 消耗電極アーク溶接用ロボット - 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、多関節型産業用ロボットである消耗電極ア
ーク溶接用ロボントに関するものである。

〔従来の技術〕

従来例を第４図に示す。従来は、汎用産業用ロボットの
アームｌの手首に、作業者が手に持って溶接していた形
式のトーチ２を、トーチホルダ３を介して取付ける構造
であった。ケーブル４は、送給装置６から送給する消耗
電極を案内するものであり、垂れ下がりを防止するため
にばね５で支えている。

アーム１の手首部には２つの回転中心Ａ、　　Ｂがあり
、トーチ２を図示の状態から溶接姿勢を変える場合、２
つの回転中心Ａ、Ｂの回りに同時に矢印で示すように回
転させる。例えば、図に二点鎖線で示すように動かす。

この場合、ケーブル４およびばね５も二点鎖線で示すよ
うに動く。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、溶接中にこのようなトーチ姿勢の変更を行う
と、アーク切れが生じたり、アークが不安定になりスパ
ッタが多量に発生し、良好な溶接が行えないことが多い
。

この原因は、次のように考えられる。ケーブル４の湾曲
状態の変更によりケーブル４が伸縮し、ケーブル長の変
化分だけ一瞬に内部の消耗電極（図示せず）がトーチ２
から突出し、または引っ込む、そのため、本来あるべき
定速送給が乱れ、その結果アーク溶接現象が乱れるもの
と考えられる。

また、ケーブル４の湾曲状態の変更により、内部の消耗
電＋ｉがケーブル内壁と接触している点が変化する。そ
のため、摩擦力の急変あるいは消耗電掘のケーブル内で
の遊び状態の２．変が生じ、あるべき定速送給性が乱れ
る。これが原因とも考えられる。

このように、従来の消耗電極アーク溶接用ロボットでは
、トーチ姿勢の変更により、溶接現象が乱れ、良好な溶
接結果が得られないことがあった。

この他、ケーブル４をアームｌの外でばね５により支え
ているため、アームｌの急激な加速時に、ケーブル４が
ふらつき、アームｌが停止しても、ケーブル４の振れが
止まらず、トーチ２の先端がふらつくことがあった。こ
の対策として、アーム１の速度を低く抑えることが必要
であり、生産性が低下するという問題点もある。

さらに、アームｌの外にあるケーブル４がワークや周囲
の治具等に干渉し、狭隘箇所への適用に制限されるとい
う問題点がある。

前記ような、ケーブル４の振れや干渉を回避するには、
ケーブル４の弛みを無くす必要があるが、トーチ姿勢に
よってトーチ２から消耗電極送給装置６までの長さが異
なるため、必要最大長さにせざるを得ない。そのため、
トーチ姿勢によって余るケーブル部分が外側へ大きく飛
び出すことを回避できなかった。

この発明の目的は、溶接途中にトーチ姿勢を変えても安
定して溶接が行え、また消耗電極管路がアームの外にあ
まり突出せず、アーム移動速度の高速性および狭隘箇所
への適用性に優れた消耗電極アーク溶接用ロボットを提
供することである。

〔課題を解決するための手段］ この発明の消耗電極アーク溶接用ロボットは、多関節型
のロボットにおいて、トーチを取付けたアームのトーチ
の姿勢を変える各関節部の回転中心に、消耗電極管路を
配したものである。

〔作用〕

この発明の構成によると、消耗電極管路が関節部の回転
中心にあるため、関節部を回転させてトーチの姿勢をか
えても、消耗電極管路の曲がり状態や長さが変わらず、
消耗電極管路の内壁と消耗型）へとの接触点の変化も生
じない。したがって、消耗電極の定速送給を安定して行
える。

また、消耗電極管路が関節部の回転中心にあり、長さが
変化しないので、消耗電極管路の長さを最短とし、アー
ムの内部またはその近傍に配置できる。そのため、ワー
クや治具との干渉が少なく、かつアームの動作による消
耗電極管路の振動も生じない。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説
明する。

第２図に示すように、アーム７には手首回転関節部３１
の駆動用のモータ８を内蔵しており、ベアリングｌＯで
連結した手首曲げ軸本体１１をギヤ９を介して回転駆動
できる０手首曲げ軸本体１１には回転中心に位置して消
耗電極案内孔１１ａを設けてあり、その一端に出口部を
対向させて消耗電極管路３０の消耗電極管路部分１２を
アーム７に固定しである。消耗電極管路部分１２の基端
は、アーム７に設置した消耗電極送給装置（図示せず）
から導出されている。

手首曲げ軸本体１１内には手首曲げ関節部３２の駆動用
のモータ１３が固定してあり、ヘアリング１５で手岐曲
げ軸本体１１と連結した手首ひねり軸本体１６を傘歯車
１４を介して駆動できる。

手首曲げ軸本体１１に沿う消耗電極管路部分１７は、人
口部が手首曲げ軸本体１１の回転中心の消耗電極案内孔
１１ａと連通し、出口部が手首ひねり軸本体１６の回転
中心と一致している。

手首ひねり軸本体１６内には手首ひねり関節部３３（第
１図）の駆動用のモータ１８が固定してあり、ヘアリン
グ２０で手首ひねり軸本体１６に回転自在に支持された
トーチ本体２１をギヤ１９を介して回転駆動できる。手
首ひねり軸本体１６内の消耗電極管路部分２２の入口部
は、手首ひねり軸本体Ｉ６の回転中心部を貫通し、消耗
電極管路部分１７の出口部と対向して開口している。消
耗電極管路部分２２の出口部は、トーチ本体２１の回転
中心に配置され、トーチ本体２１の消耗電極ガイド孔２
１ａに対向して開口している。

トーチ本体２１は、消耗電極ガイド孔２１ａを中心部に
設け、先端にコンタクトチンプ２３とノズル２４とを設
けである。

上記構成の動作を説明する。消耗電極管路３０内の消耗
電極は、アーム７に設置した送給装置（図示せず）から
定速送給する。トーチ本体２１から突出した消耗電極の
先端部とワークとの間でアークを発生させ、アーク溶接
する。必要な場合は、溶接途中で各関節部３１〜３３を
回転させ、トーチ本体２１の姿勢を変える。

消耗電極管路３０は、回転１曲げ、ひねりの各関節部３
１〜３３の回転中心にあるため、これら関節部３１〜３
３を回転させてトーチ本体２１の姿勢をかえても、消耗
電極管路３０の曲がり状態や長さが変わらず、消耗電極
管路３０の内壁と消耗電極との接触点の変化も生じない
。したがって、溶接途中でトーチ本体２１の姿勢を変え
ても消耗電極の定速送給を安定して行え、安定した溶接
が行える。

また、消耗電極管路３０が関節部３１〜３３の回転中心
にあって長さが変化しないので、消耗電極管路３０を最
短とし、アーム７、手首まげ軸本体１１．および手首ひ
ねり軸本体１６の内部またはその近傍に配置できる。そ
のため、ワークや治具との干渉が少なく、狭隘箇所への
適用性に優れ、しかもアーム７の動作による消耗電極管
路３０の振動も生じず、アーム７の高速動作が可能で生
産性が向上する。消耗電極管路３０はこのように変形さ
せる必要がないので、剛体のパイプで形成してもよい。

なお、消耗電極送給装置は、通常はアーム７の手首直前
部分に設置され、また消耗電極管路３０とワークや治具
との干渉は、アーム７の先端での問題である。そのため
、トーチの姿勢を変える手首関節部３１〜３３のみに対
して消耗電極管路３０を回転中心に配置すれば、充分に
前記各効果を発揮できる。

また、前記実施例ではトーチ姿勢変更関節として３軸を
有するものとしたが、２軸の場合にもこの発明を適用す
ることができる。その場合も前記と同様な効果が得られ
る。

〔発明の効果〕

この発明の消耗電極アーク溶接用ロボントは、消耗電極
管路が関節部の回転中心にあるため、関節部を回転させ
てトーチの姿勢をかえても、消耗電極管路の曲がり状態
や長さが変わらず、消耗電極管路の内壁とＷｊ耗電極と
の接触点の変化も生じない。したがって、溶接途中でト
ーチの姿勢を変えても消耗電極の定速送給を安定して行
え、安定したン容接が行える。

また、消耗電極管路が関節部の回転中心にあって長さが
変化しないので、消耗電極管路を最短とし、アームの内
部またはその近傍に配置できる。

そのため、ワークや治具との干渉が少なく、狭隘箇所へ
の適用性に優れ、しかもアームの動作による消耗電極管
路の振動も生じず、アームの高速動作が可能で生産性が
向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の破断側面図、第２図は第
１図の■−■線に沿う階段断面図、第３図は第１図のＩ
ＩＩ−ＩＩＩ線断面図、第４図は従来例の側面図である
。 ７・・・アーム、１１・・・手首曲げ軸本体、１２・・
・消耗電極管路部分、１６・・・手首ひねり軸本体、１
７・・消耗電極管路部分、２１・・・トーチ本体、２２
消耗電極管路部分、３０・・・消耗電極管路、３１・手
首回転関節部、３２・・・手首曲げ関節部１．３３・・
・手首ひねり関節部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 消耗電極アーク溶接用のトーチをアームに設けた多関節
   型のロボットにおいて、前記トーチの姿勢を変える各関
   節部の回転中心に、消耗電極管路を配したことを特徴と
   する消耗電極アーク溶接用ロボット。