JPH0429475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスポツト溶接用ロボツトに係り、詳し
くは、溶接ガンの冷却液や溶接ガン押圧用シリン
ダを作動させる流体を給排するホースが、ロボツ
ト本体内に取り付けられているスポツト溶接用ロ
ボツトに関するものである。

〔従来の技術〕

スポツト溶接は代表的な重ね抵抗溶接であり、
二枚の板を重ね合わせ、これを一対の丸棒状の電
極で挟んで通電加圧し、点状に溶接する溶接法で
ある。電極は溶接部に通電するだけでなく加圧も
行うので、その温度が上がる。そのために、電気
および熱伝導の良好な硬度の高い特殊な銅合金な
どが用いられ、通常、水冷される。

自動車の組立工場などでは、Ｃ型ガンやＸ型ガ
ンと称される一対の電極を具備した溶接ガン装
置、あるいは、裏当て電極とスタツドガンを具備
したスタツドガン装置などをいわゆる溶接ロボツ
トの手首に装着し、車体やフレーム各部を溶接し
ている。今日では、このような溶接ロボツトによ
るスポツト溶接は、人手で溶接しにくい箇所で
も、教示した通り忠実に、迅速かつ正確に施工で
きるので、量産工場には欠かせない存在となつて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記の溶接ロボツトでは、冷却液や
溶接ガンを挟圧するためのガン押圧用シリンダを
作動させる流体などの給排のために、ホースが必
要とされる。そのために、溶接ロボツトの近傍に
支柱を立設して支持梁などを設け、これらに充分
な「ゆとり」を持たせてホースを架け渡し、地上
に設けられた接続栓とロボツトの手首とを接続し
ている。あるいは、天井に設けた接続栓から宙吊
りにしたホースを介して、ロボツトの手首に接続
するなどしている。

したがつて、これらのホースの取付作業は、溶
接ロボツトを据え付けた後に、実際のロボツトの
作動状態にあわせて、ゆとりなどを調整する必要
がある。この作業は、ロボツトの据え付けが終了
してからでなければ行うことができず、そのため
に少なかぬ時間と手間を要していた。

また、支柱などをロボツトの近傍に配置する場
合、かなりのスペースを必要とする。さらに、フ
レキシブルなホースを露出させたままで、しか
も、ゆとりを持たせたやや不安定な状態で架け渡
すので、ロボツトの動作に伴いホースがロボツト
や懸吊装置と繰り返して接触し、度々屈曲されま
たは引つ張られるために破損しやすい状況にあ
り、保守管理上好ましくないという難点がある。
また、ロボツトの動作範囲に制限が課せられるな
どの欠点もあり、その改善が強く望ませる。

ところで、ロボツトアームに回転継手装置を設
け、その固定部側に、溶接ガンや圧着シリンダな
どを冷却するための流体を給排する通路を形成し
て、それに給排配管を接続する一方、回転継手装
置の回転部側にも、溶接ガンや圧着シリンダなど
に至る通路を形成させた装置が、特開昭57−
146484号公報に記載されている。

このロボツト装置では、ロボツトアーム自体が
固定されたものと同一であり、可動部分は溶接ガ
ンや圧着シリンダなどだけとなつている。それゆ
えに、冷却水の通路構造は比較的簡単なもので済
む。しかし、ロボツト装置におけるアームが装置
の基台に対して回動や旋回をすると共に、ロボツ
トアームの先端の手首が、旋回、揺動、回転など
をする場合には、回転継手装置の回転部側から溶
接ガンや圧着シリンダまでの経路におけるホース
の姿勢が、作動の都度大きく変化することにな
る。それのみならず、ロボツトアームは長いのが
一般的であり、ホースのゆとりが多く必要とな
り、したがつて、ホースの損耗は避けがたい状態
となる問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされた
もので、その目的は、ロボツト装置が、基台やそ
れに取り付けられたロボツトアーム、そのロボツ
トアームの先端に手首が設けられた多関節ロボツ
トにあつて、溶接ガンの冷却液や溶接ガン押圧用
シリンダを作動させる流体を供給または排出する
ホースが破損しにくく、かつ、ホースを支持する
ための支柱などを要することなく、装置全体をコ
ンパクトに形成させることができるスポツト溶接
用ロボツトを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、地面に設置した基台上に支承体が回
転自在に設けられ、その支承体から張り出すよう
にロボツトアームが回動または旋回可能に取り付
けられ、そのロボツトアームの先端における手首
にスポツト溶接ガンが装着され、その手首がロボ
ツトアームに対して旋回、揺動、回転するなどに
より、スポツト溶接ガンの位置決めがされるよう
になつている工業用ロボツトに適用される。

その特徴とするところは、第１図を参照して、
スポツト溶接ガン２の冷却液や溶接ガン押圧用シ
リンダ３を作動させる流体を外部から供給または
外部へ排出する配管５が、基台７の内部に配置さ
れる。その配管５が固定して接続される固定部８
ａと支承体１４と共に回転する回転部８ｂとから
なる回転継手８が、ロボツト本体６内に設けられ
る。その回転部８ｂには、ロボツト本体６内にあ
つて、スポツト溶接ガン２や溶接ガン押圧用シリ
ンダ３に至るホース９が接続される。そして、ホ
ース９は、ロボツト本体６から出た後に、ロボツ
トアーム４に沿うように配設される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ロボツトアームの任意の動作
によつても、ホースが捩れたり過度の屈曲をした
り、あるいは、ロボツトアームなどと接触するこ
とがなく、スポツト溶接ガンや溶接ガン押圧用シ
リンダなどを作動させる流体を給排するホースの
耐久性が向上する。また、ホースがロボツト本体
内に取り付けられるので、ホースを支持するため
の支柱などを設ける必要がなく、それでいてホー
スの変形余力が残された状態で支持することがで
きる。その結果、ロボツト装置を設置するための
スペースが小さくて済み、かつ、ロボツトの動作
範囲がホースによつて制限されることも少なくな
る。

一方、ロボツト装置を据え付けるときには、ホ
ースを予めロボツト本体内に取り付けておくこと
ができるので、従来のように、ロボツトを据え付
けた後に、現場合わせで調整しつつホースを取り
付けるような煩雑な作業が回避され、設置工期の
短縮を図ることができる。

〔実施例〕

以下に、本発明をその実施例に基づいて詳細に
説明する。

本実施例に示すスポツト溶接用ロボツトは、制
御手段を具備し、教示した通りの動作を繰り返し
行う工業用ロボツトである。このロボツトは、第
１図に示すように、基台７が地面上に設置され、
その基台７上に支承体１４が回転自在に設けられ
ている。

その支承体１４からは、ロボツトアーム４が張
り出すようにして、支承体１４に回動または旋回
可能に取り付けられている。そのロボツトアーム
４の先端における手首１には、スポツト溶接ガン
２が装着されると共に、そのスポツト溶接ガン２
を作動させる押圧用シリンダ３が装備され、その
手首１がアーム４に対して旋回、揺動、回転する
などにより、スポツト溶接ガンの位置決めがされ
るようになつている。

そして、スポツト溶接ガン２の冷却液や押圧用
のエアシリンダ３を作動させる流体を供給または
排出する配管５が基台７の内部に設置され、ロボ
ツトアーム４の回動または旋回を許容させるため
に、ロボツト本体６内に回転継手８が内蔵されて
いる。

その回転継手８の固定部８ａには、上記した配
管５が固定して接続される一方、回転継手８の回
転部８ｂは支承体１４と共に回転し、その回転部
８ｂには、ロボツト本体６内にあつて、スポツト
溶接ガン２やエアシリンダ３に至るホース９が接
続される。さらには、それらのホース９は、ロボ
ツト本体６から出た後に、ロボツトアーム４に沿
うよう配設され、かつ、若干の変形余力を残して
支持されている。

上記手首１は、ロボツト本体６に設けられるロ
ボツトアーム４の一端４ａのスイベル体１０、ベ
ンド体１１およびツイスト体１２から構成され、
ロボツトアーム４の他端４ｂにおけるケーシング
１３内には、図示しない駆動手段があつて、その
駆動手段により、揺動、回転などの動作を行うこ
とができるようになつている。

ロボツトアーム４の他端４ｂは支承体１４の上
端に連結され、支承体１４は地上に設けられた基
台７に対して旋回自在に立設され、駆動手段１４
ａにより作動される。したがつて、ロボツトアー
ム４は水平面内に自在に旋回できるので、手首１
は、図示しない制御手段により、コンベアライン
で移送される車体やフレームなどの部品のあらゆ
る部位に、教示した通りに迅速な対応をすること
ができる。

手首１に取り付けられるスポツト溶接ガン２
は、第２図に示すようないわゆるＣ型ガンで、ツ
イスト体１２に取り付けられる取付部２ａから下
方に延設される湾曲した支持部材２ｂの先端部に
固定電極１５が設けられる一方、接続部２ａに固
定されるエアシリンダ３のロツド端に取付部材を
介して取り付けられる可動電極１６が、固定電極
１５に対向して配置される。

そのエアシリンダ３は複動式のシリンダで、ホ
ース接続端３ａ，３ｂにエアホースが接続され、
固定電極１５に対して可動電極１６を自在に押圧
操作できる。両電極１５，１６には、冷却のため
に冷却液配管１５ａ，１５ｂおよび冷却液配管１
６ａ，１６ｂが設けられ、それぞれ冷却液給排用
のホースに接続されている。

上記の回転継手８は、第３図に示すように、冷
却液供給孔１７、排出孔１８および空気供給孔１
９が穿設された円柱状の固定部８ａと、これに回
動自在に被嵌されかつ前記各孔１７，１８，１９
と対応する周溝１７ａ，１８ａ，１９ａが形成さ
れ、各周溝には外部に貫通する接続孔１７ｂ，１
８ｂ，１９ｂが設けられたリング状の回転部８ｂ
とよりなつている。そして、回転部８ｂの回動に
よつても、常時、両者間に所定の流体を移送でき
る。

上記した固定部８ａは、ロボツトの基台７内に
固設された管接続部材２０上に立設している支持
配管２１上に固着される。管接続部材２０の一側
部は、基台７の側部に設けられる管接続栓部７ａ
と配管１７ｃ，１８ｃ，１９ｃを介して接続され
る一方、他側部は、支持配管２１内に配設される
配管１７ｄ，１８ｄ，１９ｄを介して、上記固定
部８ａの各供給孔１７、排出孔１８および空気供
給孔１９と接続されている。回転部８ｂには、ニ
ツプル１７ｅ，１８ｅ，１９ｅが設けられ、各ホ
ース９，９の一端が接続される。

各ホース９は、ケーシング１４ｂで覆われた支
承体１４内に収納され、支承体１４の上端に設け
られた開口１４ｃ（第１図参照）から外部に露出
し、ロボツトアーム４に取り付けられた支持部材
４ｃ，４ｃにゆとりをもつて支持され、手首１の
近傍で一括して固縛されている。そして、図示し
ないが、冷却水用ホースは変形余力を残して、ス
ポツト溶接ガン２の各取付端に接続される。

エア供給用のホースは、空気供給孔１９のすぐ
下流で支承体１４の下部のやや上方に設けられた
切換弁２２に接続され、二本のホースでエアシリ
ンダ３に空気の給排が行われるようになつてい
る。なお、上記の回転部８ｂは、支承体１４の下
部に設けた段部にボルト２３によつて固着され、
支承体１４はベアリング２４を介して、水平面内
に回動自在に基台７に支承される。

このような構成にしておけば、ホース９がロボ
ツトアーム４に支持部材４ｃを介して安定に支持
されると共に、ゆとりをもつて各持続端に取り付
けられるので、教示に従つて、手首１があらゆる
動作を行つても、例えば、第１図の仮想線で示さ
れるように、過度の屈曲や引つ張りあるいは接触
などをすることがない。したがつて、ホース９は
損傷を受けにくく長期の使用に耐える一方、ロボ
ツトの動作範囲に制限が課せられることがない。

また、ホース９の一部を支承体１４内に収納し
たので、その部分が充分に保護されると共に、支
柱を立設する必要がなく、ロボツトの配置スペー
スが小さくて済む。さらに、ロボツト据え付け時
には、ホース９はロボツト本体６に予め取り付け
られているので、従来のように、ロボツト本体を
設置した後に、現場合わせを行いつつホースを取
り付ける必要がなく、工期を短縮できる。

なお、実施例においては、回転継手８の固定部
８ａをロボツトの基台７の下部に設けたが、本発
明はその取付位置を特定するものではなく、ホー
ス９の捩れを解消または緩和できる個所に取り付
ければよく、機種によりロボツト本体６の適宜な
箇所が選択される。したがつて、例えば支承体１
４の上部など、回動もしくは旋回する部分に対応
する固定部分などに設けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に示すスポツト溶接用
ロボツトの正面図、第２図はＣ型ガンの正面図、
第３図は回転継手の断面図である。 １……手首、２……スポツト溶接ガン（Ｃ型ガ
ン）、３……溶接ガン押圧用シリンダ（エアシリ
ンダ）、４……ロボツトアーム、５……配管、６
……ロボツト本体、７……基台、８……回転継
手、８ａ……固定部、８ｂ……回転部、９……ホ
ース、１４……支承体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地面に設置した基台上に支承体が回転自在に
   設けられ、その支承体から張り出すようにロボツ
   トアームが回動または旋回可能に取り付けられ、
   そのロボツトアームの先端における手首にスポツ
   ト溶接ガンが装着され、その手首がロボツトアー
   ムに対して旋回、揺動、回転するなどにより、ス
   ポツト溶接ガンの位置決めがされるようになつて
   いる工業用ロボツトにおいて、 上記基台の内部には、前記スポツト溶接ガンの
   冷却液や溶接ガン押圧用シリンダを作動させる流
   体を外部から供給または外部へ排出する配管が配
   置され、 その配管が固定して接続される固定部と前記支
   承体と共に回転する回転部とからなる回転継手
   が、ロボツト本体内に設けられ、 前記回転部には、ロボツト本体内にあつて、ス
   ポツト溶接ガンや溶接ガン押圧用シリンダに至る
   ホースが接続され、 上記ホースは、ロボツト本体から出た後に、ロ
   ボツトアームに沿うように配設されていることを
   特徴とするスポツト溶接用ロボツト。