JPH06246446A - ロボット熔接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボットにト−チユニットを装着して、ワ−
ク面にナット等の被熔接部材をスポット熔接するための
装置に関し、作業の円滑性、確実性、効率性を図る。 【構成】 ロボットにオ−トハンドチェンジャ−を介し
て接続したト−チユニット１は、ト−チ部Ｔと被熔接部
材供給装置Ｂとから成り、ト−チ部Ｔは、固定支持板２
にスプリング５を介して吊持された取付基板３に、二本
のト−チ４，４が先端部４ａを対角状に近接させ且つ垂
直部基端４ｂを基点に許容範囲の外開きを可能にして装
着され、前記取付基板３の中心部より垂直下向きに被熔
接部材の押え込みストロ−ク機構７がスプリング６を介
して吊持されて構成され、被熔接部材供給装置Ｂは、前
記押え込みストロ−ク機構７の背後部に被熔接部材の装
填マガジン８と一個宛て切出し装置９とを配備して構成
され、ト−チユニット１の発進基地１２に前記装填マガ
ジン８に被熔接部材を補給する手段を備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボット熔接装置、特
にロボットにト−チユニットを装着して、ワ−ク上にナ
ット等の被熔接部材をスポット熔接するための装置に関
する。

【０００２】

【従来技術】これまでの上記ロボット熔接装置には、次
のような難点がある。即ち、ナット等の被熔接部材の送
給が、フィ−ダ−と接続したチュ−ブにより行なってい
るため、送給装置が移動した場合、チュ−ブの捩れ等に
より被熔接部材が途中で詰まってしまう。また複数の送
給装置を混在させると、チュ−ブ同士が絡んで動作が限
定されてしまう。さらに被熔接部材を板上に保持する手
段がないため熔接部位が水平面に限られる。さらにまた
一本ト−チであるため被熔接部材の熔接箇所が対向二箇
所ある場合には移動による二重の手間を要する。なお送
給装置を固定とし、ワ−ク側を移動させる一般的な方式
においては、平板の四隅に被熔接部材を熔接する場合に
は、ワ−クのサイズの四倍のスペ−スが必要となり不合
理である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記難点を
解消するとともに以下に説明するような作業の円滑性、
確実性、効率性を図るロボット熔接装置を提供するもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はロボットにオ−トハンドチェンジャ−ＡＨ
Ｃを介してト−チユニット１を接続する。即ちこのト−
チユニット１は、制御指令により発進基地１２を離れ、
設定軌道ファイルに沿って動作し、再び発進基地１２へ
帰還する。そしてこのト−チユニット１は、ト−チ部Ｔ
と被熔接部材供給装置Ｂとから成る。まずト−チ部Ｔ
は、前記オ−トハンドチェンジャ−ＡＨＣと一体の固定
支持板２にスプリング５を介して吊持された取付基板３
に、対峙する二本のト−チ４，４が、先端部４ａを対角
状に近接させ且つ垂直部基端４ｂを基点に許容範囲の外
開きを可能にして装着されている。また前記取付基板３
の中心部より垂直下向きに被熔接部材の押え込みストロ
−ク機構７がスプリング６を介して吊持されて構成され
る。他方、被熔接部材供給装置Ｂは、前記押え込みスト
ロ−ク機構７の背後部に被熔接部材の装填マガジン８と
一個宛て切出し装置９とを配備して構成される。そして
前記ト−チユニット１発進基地１２に前記装填マガジン
８に被熔接部材を補給する手段を備えたことを特徴とす
るロボット熔接装置である。

【０００５】

【実施例】以下図面の実施例に基づいて説明すると、図
１にト−チユニット１を示す。このト−チユニット１
は、図３に示すようにロボットにオ−トハンドチェンジ
ャ−ＡＨＣを介して接続され、制御指令により発進基地
１２を離れ、設定軌道ファイルに沿って動作し、同じく
制御指令により以下説明する各動作部の作動を行い、再
び発進基地１２へ帰還する。

【０００６】そして再び図１に示すように、このト−チ
ユニット１は、ト−チ部Ｔと被熔接部材供給装置Ｂとか
ら成る。まずト−チ部Ｔは、前記オ−トハンドチェンジ
ャ−ＡＨＣと一体の固定支持板２にスプリング５を介し
て吊持された取付基板３に、対峙する二本のト−チ４，
４が、先端部４ａを対角状に近接させ且つ垂直部基端４
ｂを基点に許容範囲の外開きを可能なように、取付基板
３の直下部位に装置した水平ストロ−ク機構１０と連結
して装着される。また前記取付基板３の中心部より垂直
下向きに被熔接部材の押え込みストロ−ク機構７がスプ
リング６を介して吊持される。この押え込みストロ−ク
機構７は、熔接時においてワ−ク１１上に配した被熔接
部材Ｎを保持するためのもので、アクチェ−タ７ａより
押出されるシャフト７ｂの先端部にコレットチャックの
保持部材７ｃを装着し、さらにシャフト７ｂの中間に絶
縁体７ｄを介在させてある。

【０００７】他方、被熔接部材供給装置Ｂは、前記押え
込みストロ−ク機構７の背後部に被熔接部材の縦筒状の
装填マガジン８を設けるとともにその下端口に一個宛て
切出し装置９の先端を臨ませて構成される。

【０００８】そして図２に示すように、前記ト−チユニ
ット１を発進基地１２に安置したとき、装填マガジン８
が着座するテ−ブルの対応位置に、下方から押し上げる
垂直ストロ−ク機構１３を埋設するとともにその押し上
げ口１４に被熔接部材Ｎを供給する一個宛て切出し装置
１５を設け、さらにその一個宛て切出し装置１５の先端
部のトレイ１６に被熔接部材Ｎを送込む給送フィ−ダ１
７の先端を臨ませて、前記装填マガジン８に被熔接部材
Ｎを下方から一個づつせりあげて装填できるようにして
ある。

【０００９】

【作用】今、以上の構成のロボット熔接装置により、ワ
−ク上面にナットをスポット熔接する場合について説明
すると、まず図５に、システム工程ラインの実施例が示
される。即ち、同図において２０がＵタ−ン状の搬送コ
ンベアで、その始端側にワ−ク供給装置を配してオ−ト
ハンド１９によって送り込まれるワ−ク１１が、また終
端側にワ−ク排出装置を配してオ−トハンド１９によっ
て排出されるワ−ク１１が示されている。そして搬送コ
ンベア２０の途上にワ−ク位置決め装置１８を設け、そ
の一側方に、本発明に係るト−チユニット１を接続する
二台のロボットＲを備え、前記ワ−ク位置決め装置１８
の前方と後方の搬送コンベア２０直上部位に前記ト−チ
ユニット１の発進基地１２及びそのト−チユニット１に
ナットＮを送込む給送フィ−ダ１７を夫々備えてある。
そして同図中２１が、上記システム、各動作部の制御指
令系である。

【００１０】次に動作順序に従って説明すると、 イ．ワ−ク位置決め装置１８により搬送コンベア２０上
に送り込まれたワ−ク１１を位置決めする。 ロ．ロボットＲにてト−チユニット１を把持し、発進基
地１２よりワ−ク１１の目標熔接位置へ移動。 ハ．ト−チユニット１の被熔接部材供給装置Ｂにより、
ナットＮをワ−ク１１の所定位置へ供給する。より具体
的には、装填マガジン８内のナットＮを一個宛て切出し
装置９のワンストロ−ク動作により前記所定位置へ切り
出す。 ニ．ト−チユニット１を、そのト−チ部Ｔの二本のト−
チ４でナットＮを挟む位置まで下降させ押え込みストロ
−ク機構７によりナットＮを保持する。より具体的に
は、アクチェ−タ７ａより押出されるシャフト７ｂの先
端部の保持部材７ｃがナットＮに着座し、押さえ込むこ
とによりこれをワ−ク１１面へ不動状態に保持する。こ
の際、ト−チ部Ｔのト−チ４，４は、その取付基板３が
スプリング５を介して固定支持板２に吊持され、さらに
押え込みストロ−ク機構７がスプリング６を介して前記
取付基板３に吊持されて構成されているから、それらス
プリング５、６の二重フロ−ティング作用によりワ−ク
１１面を基準にしてナットＮとト−チ４，４の相対位置
関係が一定に保たれる。より具体的には、まず、押え込
みストロ−ク機構７が、その保持部材７ｃがナットＮに
着座し押さえ込むことにより、ワ−ク１１の面角度（基
準面）に倣い、これに追随してト−チ４が倣う。さらに
この際、シャフト７ｂの中間に絶縁体７ｄを介在させて
あるからオ−トハンドチェンジャ−ＡＨＣの電気信号線
へのア−ス電流の分流による信号線の焼損およびノイズ
発生事故を未然に防止する。 ホ．ト−チ４の火口からアセチレンガスを吹出してスポ
ット熔接開始。 ヘ．熔接完了と同時に、ト−チユニット１の上昇、ロボ
ットＲによる発進基地１２への帰還。 ト．以上の動作を繰り返し、全ての熔接を完了したワ−
ク１１はワ−ク位置決め装置１８から解放されて搬送コ
ンベア２０により排出側へ移送される。 チ．この間、ト−チユニット１の被熔接部材供給装置Ｂ
の装填マガジン８内が空になったときは、発進基地１２
において、給送フィ−ダ１７と接続する一個宛て切出し
装置１５が作動してナットＮを装填マガジン８の直下に
断続的に送り、これと同時に作動する垂直ストロ−ク機
構１３により一個づつせりあげて装填するものとする。
なおこの間ロボットＲはト−チユニット１を解放して他
の作業をすることができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明は以上のようで、ト−チユニット
１の構造において、被熔接部材の供給にチュ−ブ方式を
採らないので、円滑且つ確実な供給が可能となり、また
複数のト−チユニット１を交叉させられる。ト−チ側を
自在に動かせるので、ワ−クを固定するスペ−スを保有
すれば足り、空間効率が良くなる。ト−チ４が二本対峙
して対向二ケ所の熔接が同時に完了するので、サイクル
タイム短縮が図れるとともに熱歪による被熔接部材の浮
きの虞が解消される。また被熔接部材を押え込みストロ
−ク機構７で保持した状態で熔接するものであるから傾
斜ワ−ク面でも熔接可能であり、さらにト−チ４，４
は、その取付基板３がスプリング５を介して固定支持板
２に吊持され、さらに押え込みストロ−ク機構７がスプ
リング６を介して前記取付基板３に吊持されて、所謂二
重フロ−ティング機能を果たすから、ワ−ク１１面を基
準にして被熔接部材Ｎとト−チ４，４の相対位置関係が
常に一定に保たれる。ト−チユニット１の発進基地１２
において被熔接部材Ｎの補給が行なわれるようにしたか
ら、前記の如くその補給中、ロボットが他の作業を行な
えて生産効率を挙げることが可能となった。そしてその
補給手段を、給送フィ−ダ１７〜一個宛て切出し装置１
５〜垂直ストロ−ク機構１３の順次動作により装填マガ
ジン８に一個づつせりあげる態樣としたものについて
は、被熔接部材が整然且つ確実に装填され、後のワ−ク
１１の熔接部への切り出し、押え込みストロ−ク機構７
の保持部材７ｃの着座が確実に行える。各部品単位の交
換を可能として経済性を高めた、など幾多の効果をもた
らし、まことに有利なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るト−チユニットを示し、（イ）が
正面図、（ロ）が側面図。

【図２】同上ト−チユニットを発進基地に安置した状態
の一部破断側面図。

【図３】ロボットに装着されたト−チユニットがワ−ク
面の熔接部上方に移動した状態の使用状態側面図。

【図４】本発明装置を実施するシステム工程ラインの一
例を示す略図的平面図。

【符合の説明】

１ ト−チユニット Ｔ ト−チ部 Ｂ 被熔接部材供給装置 Ｒ ロボット ＡＨＣ オ−トハンドチェンジャ− ２ 固定支持板 ３ 取付基板 ４ ト−チ ４ａ ト−チ先端部 ４ｂ ト−チ垂直部基端 ５ スプリング ６ スプリング ７ 押え込みストロ−ク機構 ７ａ アクチェ−タ ７ｂ シャフト ７ｃ 保持部材 ７ｄ 絶縁体 ８ 装填マガジン ９ 一個宛て切出し装置 １０ 水平ストロ−ク機構 １１ ワ−ク １２ 発進基地 １３ 垂直ストロ−ク機構 １４ 押し上げ口 １５ 一個宛て切出し装置 １６ トレイ １７ 給送フィ−ダ Ｎ 被熔接部材（ナット） １８ ワ−ク位置決め装置 １９ オ−トハンド ２０ 搬送コンベア ２１ 制御指令系

【手続補正書】

【提出日】平成３年３月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 ロボット熔接装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボット熔接装置、特
にロボットにトーチユニットを装着して、ワーク上にナ
ット等の被熔接部材をアーク熔接するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術】これまでの上記ロボット熔接装置には、次
のような難点がある。即ち、ナット等の被熔接部材の送
給が、フィーダーと接続したチューブにより行なってい
るため、送給装置が移動した場合、チューブの捩れ等に
より被熔接部材が途中で詰まってしまう。また複数の送
給装置を混在させると、チューブ同士が絡んで動作が限
定されてしまう。さらに被熔接部材を板上に保持する手
段がないため熔接部位が水平面に限られる。さらにまた
一本トーチであるため被熔接部材の熔接箇所が対向二箇
所ある場合には移動による二重の手間を要する。なお送
給装置を固定とし、ワーク側を移動させる一般的な方式
においては、平板の四隅に被熔接部材を熔接する場合に
は、ワ−クのサイズの四倍のスペースが必要となり不合
理である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記難点を
解消するとともに以下に説明するような作業の円滑性、
確実性、効率性を図るロボット熔接装置を提供するもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はロボットにオートハンドチェンジャーＡＨ
Ｃを介してトーチユニット１を接続する。即ちこのトー
チユニット１は、制御指令により置台１２を離れ、設定
軌道ファイルに沿って動作し、再び前記置台１２へ帰還
する。そしてこのトーチユニット１は、トーチ部Ｔと被
熔接部材供給装置Ｂとから成る。まずトーチ部Ｔは、前
記オートハンドチェンジャーＡＨＣと一体の固定支持板
２にスプリング５を介して吊持された取付基板３に、対
峙する二本のトーチ４，４が、先端部４ａを対角状に近
接させ且つ垂直部基端４ｂを基点に許容範囲の外開きを
可能にして装着されている。また前記取付基板３の中心
部より垂直下向きに被熔接部材の押え込みストローク機
構７がスプリング６を介して吊持されて構成される。他
方、被熔接部材供給装置Ｂは、前記押え込みストローク
機構７の背後部に被熔接部材の装填マガジン８と一個宛
て切出し装置９とを配備して構成される。そして前記ト
ーチユニット１置台１２に前記装填マガジン８に被熔接
部材を補給する手段を備えたことを特徴とするロボット
熔接装置である。

【０００５】

【実施例】以下図面の実施例に基づいて説明すると、図
１にトーチユニット１を示す。このトーチユニット１
は、図３に示すようにロボットにオートハンドチェンジ
ャーＡＨＣを介して接続され、制御指令により置台１２
を離れ、設定軌道ファイルに沿って動作し、同じく制御
指令により以下説明する各動作部の作動を行い、再び置
台１２へ帰還する。

【０００６】そして再び図１に示すように、このトーチ
ユニット１は、トーチ部Ｔと被熔接部材供給装置Ｂとか
ら成る。まずトーチ部Ｔは、前記オートハンドチェンジ
ャーＡＨＣと一体の固定支持板２にスプリング５を介し
て吊持された取付基板３に、対峙する二本のトーチ４，
４が、先端部４ａを対角状に近接させ且つ垂直部基端４
ｂを基点に許容範囲の外開きを可能なように、取付基板
３の直下部位に装置した水平ストロ−ク機構１０と連結
して装着される。また前記取付基板３の中心部より垂直
下向きに被熔接部材の押え込みストローク機構７がスプ
リング６を介して吊持される。この押え込みストローク
機構７は、熔接時においてワーク１１上に配した被熔接
部材Ｎを保持するためのもので、アクチェータ７ａより
押出されるシャフト７ｂの先端部にコレットチャックの
保持部材７ｃを装着し、さらにシャフト７ｂの中間に絶
縁体７ｄを介在させてある。

【０００７】他方、被熔接部材供給装置Ｂは、前記押え
込みストローク機構７の背後部に被熔接部材の縦筒状の
装填マガジン８を設けるとともにその下端口に一個宛て
切出し装置９の先端を臨ませて構成される。

【０００８】そして図２に示すように、前記トーチユニ
ット１を置台１２に安置したとき、装填マガジン８が着
座するテーブルの対応位置に、下方から押し上げる垂直
ストローク機構１３を埋設するとともにその押し上げ口
１４に被熔接部材Ｎを供給する一個宛て切出し装置１５
を設け、さらにその一個宛て切出し装置１５の先端部の
トレイ１６に被熔接部材Ｎを送込む給送フィーダ１７の
先端を臨ませて、前記装填マガジン８に被熔接部材Ｎを
下方から一個づつせりあげて装填できるようにしてあ
る。

【０００９】

【作用】今、以上の構成のロボット熔接装置により、ワ
ーク上面にナットをアーク熔接する場合について説明す
ると、まず図４に、システム工程ラインの実施例が示さ
れる。即ち、同図において２０がＵターン状の搬送コン
ベアで、その始端側に素材ワークストック用パレットを
配してローディングアンドパレタイジングロボット１９
によって送り込まれるワーク１１が、また終端側に完成
ワークストック用パレットを配して前記ロボット１９に
よって排出されるワーク１１が示されている。即ちパレ
ットはロボット１９により移動され、従来のパレット駆
動装置を不要とし、その分シンプル化を図れる。そして
搬送コンベア２０の途上にワーク位置決め装置１８を設
け、その一側方に、本発明に係るトーチユニット１を接
続する二台のロボットＲを備え、前記ワーク位置決め装
置１８の前方と後方の搬送コンベア２０直上部位に前記
トーチユニット１の置台１２及びそのトーチユニット１
にナットＮを送込む給送フィーダ１７を夫々備えてあ
る。そして同図中２１が、上記システム、各動作部の制
御指令系である。

【００１０】次に動作順序に従って説明すると、 イ．ワーク位置決め装置１８により搬送コンベア２０上
に送り込まれたワーク１１を位置決めする。ロ．ロボットＲに起動をかけ、ハンドチェンジをしなが
ら各種作業をやらせる。その間トーチユニット１は図４
における置台１２にセットされており、ナットＮが装填
マガジン８へ補給される。そしてロボットＲは空荷にて
置台１２の位置に位置決めされる。 ハ．ロボットＲにてトーチユニット１を把持し、置台１
２よりワーク１１の目標熔接位置へ移動。 ニ．トーチユニット１の被熔接部材供給装置Ｂにより、
ナットＮをワーク１１の所定位置へ供給する。より具体
的には、装填マガジン８内のナットＮが一個宛て切出し
装置９のワンストローク動作により切り出され押え込み
ストローク機構７によりナットＮを保持する。より具体
的には、アクチェータ７ａより押出されるシャフト７ｂ
の先端部の保持部材７ｃがナットＮに着座し押さえ込む
ことによりこれをワーク１１面へ不動状態に保持する。
この際、トーチ部Ｔのトーチ４，４は、その取付基板３
がスプリング５を介して固定支持板２に吊持され、さら
に押え込みストローク機構７がスプリング６を介して前
記取付基板３に吊持されて構成されているから、それら
スプリング５、６の二重フローティング作用によりワー
ク１１面を基準にしてナットＮとトーチ４，４の相対位
置関係が一定に保たれる。より具体的には、まず、押え
込みストローク機構７が、その保持部材７ｃがナットＮ
に着座し押さえ込むことにより、ワーク１１の面角度
（基準面）に倣い、これに追随してトーチ４が倣う。さ
らにこの際、シャフト７ｂの中間に絶縁体７ｄを介在さ
せてあるからオートハンドチェンジャーＡＨＣの電気信
号線へのアース電流の分流による信号線の焼損およびノ
イズ発生事故を未然に防止する。 ホ．ナットＮの着座確認をもって切出し装置９は戻さ
れ、同時に熔接スタート信号が送られてトーチ４，４の
火口からはシールドガスが吹出され、アーク熔接が開始
される。 ヘ．熔接完了と同時に、押え込みストローク機構７が戻
り、その確認を以てロボットＲは次の目的位置へ移動す
る。 ト．以上の（ニ）〜（ヘ）動作を繰り返し、全ての熔接
を完了し、ロボットＲによりトーチユニット１は置台１
２へ戻され、他方ワーク１１はワーク位置決め装置１８
から解放されて搬送コンベア２０により排出側へ移送さ
れる。 チ．ナットＮの装填マガジン８への補給は、給送フィー
ダ１７と接続する一個宛て切出し装置１５が作動してナ
ットＮを装填マガジン８の直下に断続的に送り、これと
同時に作動する垂直ストローク機構１３により一個づつ
せりあげて装填するものとする。なおこの間ロボットＲ
はトーチユニット１を解放して他の作業をすることがで
きる。

【００１１】

【発明の効果】本発明は以上のようで、トーチユニット
１の構造において、被熔接部材の供給にチューブ方式を
採らないので、円滑且つ確実な供給が可能となり、また
複数のトーチユニット１を交叉させられる。トーチ側を
自在に動かせるので、ワークを固定するスペースを保有
すれば足り、空間効率が良くなる。トーチ４が二本対峙
して対向二ケ所の熔接が同時に完了するので、サイクル
タイム短縮が図れるとともに熱歪による被熔接部材の浮
きの虞が解消される。また被熔接部材を押え込みストロ
ーク機構７で保持した状態で熔接するものであるから傾
斜ワーク面でも熔接可能であり、さらにトーチ４，４
は、その取付基板３がスプリング５を介して固定支持板
２に吊持され、さらに押え込みストローク機構７がスプ
リング６を介して前記取付基板３に吊持されて、所謂二
重フローティング機能を果たすから、ワーク１１面を基
準にして被熔接部材Ｎとトーチ４，４の相対位置関係が
常に一定に保たれる。トーチユニット１の置台１２にお
いて被熔接部材Ｎの補給が行なわれるようにしたから、
前記の如くその補給中、ロボットが他の作業を行なえて
生産効率を挙げることが可能となった。そしてその補給
手段を、給送フィーダ１７〜一個宛て切出し装置１５〜
垂直ストローク機構１３の順次動作により装填マガジン
８に一個づつせりあげる態様としたものについては、被
熔接部材が整然且つ確実に装填され、後のワーク１１の
熔接部への切り出し、押え込みストローク機構７の保持
部材７ｃの着座が確実に行える。各部品単位の交換を可
能として経済性を高めた、など幾多の効果をもたらし、
まことに有利なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトーチユニットを示し、（イ）が
正面図、（ロ）が側面図。

【図２】同上トーチユニットを置台に安置した状態の一
部破断側面図。

【図３】ロボットに装着されたトーチユニットがワーク
面の熔接部上方に移動した状態の使用状態側面図。

【図４】本発明装置を実施するシステム工程ラインの一
例を示す略図的平面図。

【符合の説明】 １ トーチユニット Ｔ トーチ部 Ｂ 被熔接部材供給装置 Ｒ ロボット ＡＨＣ オートハンドチェンジャー ２ 固定支持板 ３ 取付基板 ４ トーチ ４ａ トーチ先端部 ４ｂ トーチ垂直部基端 ５ スプリング ６ スプリング ７ 押え込みストローク機構 ７ａ 同上アクチェータ ７ｂ シャフト ７ｃ 保持部材 ７ｄ 絶縁体 ８ 装填マガジン ９ 一個宛て切出し装置 １０ 水平ストローク機構 １１ ワーク １２ トーチユニット置台 １３ 垂直ストローク機構 １４ 押し上げ口 １５ 一個宛て切出し装置 １６ トレイ １７ 給送フィーダ Ｎ 被熔接部材（ナット） １８ ワーク位置決め装置 １９ ローディングアンドパレタイジングロボット ２０ 搬送コンベア ２１ 制御指令系

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１（イ）

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年６月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトーチユニットを示す正面図。

【図２】本発明に係るトーチユニットを示す側面図。

【図３】同上トーチユニットを置台に安置した状態の一
部破断側面図。

【図４】ロボットに装着されたトーチユニットがワーク
面の熔接部上方に移動した状態の使用状態側面図。

【図５】本発明装置を実施するシステム工程ラインの一
例を示す略図的な平面図。

【符合の説明】 １ トーチユニット Ｔ トーチ部 Ｂ 被熔接部材供給装置 Ｒ ロボット ＡＨＣ オートハンドチェンジャー ２ 固定支持板 ３ 取付基板 ４ トーチ ４ａ トーチ先端部 ４ｂ トーチ垂直部基端 ５ スプリング ６ スプリング ７ 押え込みストローク機構 ７ａ アクチェータ ７ｂ シャフト ７ｃ 保持部材 ７ｄ 絶縁体 ８ 装填マガジン ９ 一個宛て切出し装置 １０ 水平ストローク機構 １１ ワーク １２ トーチユニット置台 １３ 垂直ストローク機構 １４ 押し上げ口 １５ 一個宛て切出し装置 １６ トレイ １７ 給送フィーダ Ｎ 被熔接部材（ナット） １８ ワーク位置決め装置 １９ ローディングアンドパレタイジングロボット ２０ 搬送コンベア ２１ 制御指令系

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年３月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 ロボット熔接装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボット熔接装置、特
にロボットにトーチユニットを装置して、ワーク上にナ
ット等の被熔接部材をアーク熔接するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術】これまでの上記ロボット熔接装置には、次
のような難点がある。即ち、ナット等の被熔接部材の送
給が、フィーダーと接続したチューブにより行なってい
るため、送給装置が移動した場合、チューブの捩れ等に
より被熔接部材が途中で詰まってしまう。また複数の送
給装置を混在させると、チューブ同士が絡んで動作が限
定されてしまう。さらに被熔接部材を板上に保持する手
段がないため熔接部位が水平面に限られる。さらにまた
一本トーチであるため被熔接部材の熔接箇所が対向二箇
所ある場合には移動による二重の手間を要する。なお送
給装置を固定とし、ワーク側を移動させる一般的な方式
においては、平板の四隅に被熔接部材を熔接する場合に
は、ワークのサイズの四倍のスペースが必要となり不合
理である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記難点を
解消するとともに以下に説明するような作業の円滑性、
確実性、効率性を図るロボット熔接装置を提供するもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はロボットにオートハンドチェンジャーＡＨ
Ｃを介してトーチユニット１を接続する。即ちこのトー
チユニット１は、制御指令により置台１２を離れ、設定
軌道ファイルに沿って動作し、再び前記置台１２へ帰還
する。そしてこのトーチユニット１は、トーチ部Ｔと被
熔接部材供給装置Ｂとから成る。まずトーチ部Ｔは、前
記オートハンドチェンジャーＡＨＣと一体の固定支持板
２にスプリング５を介して吊持された取付基板３に、対
峙する二本のトーチ４，４が、先端部４ａを対角状に近
接させ且つ垂直部基端４ｂを基点に許容範囲の外開きを
可能にして装着されている。また前記取付基板３の中心
部より垂直下向きに被熔接部材の押え込みストローク機
構７がスプリング６を介して吊持されて構成される。他
方、被熔接部材供給装置Ｂは、前記押え込みストローク
機構７の背後部に被熔接部材の装填マガジン８と一個宛
て切出し装置９とを配備して構成される。そして前記ト
ーチユニット１置台１２に前記装填マガジン８に被熔接
部材を補給する手段を備えたことを特徴とするロボット
熔接装置である。

【０００５】

【実施例】以下図面の実施例に基づいて説明すると、図
１にトーチユニット１を示す、このトーチユニット１
は、図３に示すようにロボットにオートハンドチェンジ
ャーＡＨＣを介して接続され、制御指令により置台１２
を離れ、設定軌道ファイルに沿って動作し、同じく制御
指令により以下説明する各動作部の作動を行い、再び置
台１２へ帰還する。

【０００６】そして再び図１に示すように、このトーチ
ユニット１は、トーチ部Ｔと被熔接部材供給装置Ｂとか
ら成る。まずトーチ部Ｔは、前記オートハンドチェンジ
ャーＡＨＣと一体の固定支持板２にスプリング５を介し
て吊持された取付基板３に、対峙する二本のトーチ４，
４が、先端部４ａを対角状に近接させ且つ垂直部基端４
ｂを基点に許容範囲の外開きを可能なように、取付基板
３の直下部位に装置した水平ストローク機構１０と連結
して装着される。また前記取付基板３の中心部より垂直
下向きに被熔接部材の押え込みストローク機構７がスプ
リンク６を介して吊持される。この押え込みストローク
機構７は、熔接時においてワーク１１上に配した被熔接
部材Ｎを保持するためのもので、アクチェータ７ａより
押出されるシャフト７ｂの先端部にコレットチャックの
保持部材７ｃを装着し、さらにシャフト７ｂの中間に絶
縁体７ｄを介在させてある。

【０００７】他方、被熔接部材供給装置Ｂは、前記押え
込みストローク機構７の背後部に被熔接部材の縦筒状の
装填マガジン８を設けるとともにその下端口に一個宛て
切出し装置９の先端を臨ませて構成される。

【０００８】そして図２に示すように、前記トーチユニ
ット１を置台１２に安置したとき、装填マガジン８が着
座するテーブルの対応位置に、下方から押し上げる垂直
ストローク機構１３を埋設するとともにその押し上げ口
１４に披熔接部材Ｎを供給する一個宛て切出し装置１５
を設け、さらにその一個宛て切出し装置１５の先端部の
トレイ１６に被熔接部材Ｎを送込む給送フィーダ１７の
先端を臨ませて、前記装填マガジン８に被熔接部材Ｎを
下方から一個づつせりあげて装置できるようにしてあ
る。

【０００９】

【作用】今、以上の構成のロボット熔接装置により、ワ
ーク上面にナットをアーク熔接する場合について説明す
ると、まず図４に、システム工程ラインの実施例が示さ
れる。即ち、同図において２０がＵターン状の搬送コン
ベアで、その始端側に素材ワークストック用パレットを
配してローディングアンドバレタイジングロボット１９
によって送り込まれるワーク１１が、また終端側に完成
ワークストック用パレットを配して前記ロボット１９に
よって排出されるワーク１１が示されている。即ちパレ
ットはロボット１９により移動され、従来のパレット駆
動装置を不要とし、その分シンプル化を図れる。そして
搬送コンベア２０の途上にワーク位置決め装置１８を設
け、その一側方に、本発明に係るトーチユニット１を接
続する二台のロボットＲを備え、前記ワーク位置決め装
置１８の前方と後方の搬送コンベア２０直上部位に前記
トーチュニット１の置台１２及びそのトーチユニット１
にナットＮを送込む給送フィーダ１７を夫々備えてあ
る。そして同図中２１が、上記システム、各動作部の制
御指令系である。

【００１０】次に動作順序に従って説明すると、 イ．ワーク位置決め装置１８により搬送コンベア２０上
に送り込まれたワーク１１を泣置決めする。 ロ．ロボットＲに起動をかけ、ハンドチェンジをしなが
ら各種作業をやらせる。その間トーチユニット１は図４
における置台１２にセットされており、ナットＮが装填
マガジン８へ補給される。そしてロボットＲは空荷にて
置台１２の位置に位置決めされる。 ハ．ロボットＲにてトーチユニット１を把持し、置台１
２よりワーク１１の目標熔接位置へ移動。 ニ．トーチユニット１の被熔接部材供給装置Ｂにより、
ナットＮをワーク１１の所定位置へ供袷する。より具体
的には、装填マガジン８内のナットＮが一個宛て切出し
装置９のワンストローク動作により切り出され押え込み
ストローク機構７によりナットＮを保持する。より具体
的には、アクチェータ７ａより押出されるシャフト７ｂ
の先端部の保持部材７ｃがナットＮに着座し押さえ込む
ことによりこれをワーク１１面へ不動状態に保持する。
この際、トーチ部Ｔのトーチ４，４は、その取付基板３
がスプリング５を介して固定支持板２に吊持され、さら
に押え込みストコーク機構７がスプリング６を介して前
記取付基板３に吊持されて構成されているから、それら
スプリング５、６の二重フローティング作用によりワー
ク１１面を基準にしてナットＮとトーチ４，４の相対位
置関係が一定に保たれる。より具体的には、まず、押え
込みストローク機構７が、その保持部材７ｃがナットＮ
に着座し押さえ込むことにより、ワーク１１の面角度
（基準面）に倣い、これに追随してトーチ４が倣う。さ
らにこの際、シャフト７ｂの中間に絶縁体７ｄを介在さ
せてあるからオートハンドチェンジャーＡＨＣの電気信
号線へのアース電流の分流による信号線の焼損およびノ
イズ発生事故を末然に防止する。 ホ．ナットＮの着座確認をもって切出し装置９は戻さ
れ、同時に熔接スタート信号が送られてトーチ４，４の
火口からはシールドガスが吹出され、アーク熔接が開始
される。 ヘ．熔接完了と同時に、押え込みストローク機構７が戻
り、その確認を以てロボットＲは次の目的位置へ移動す
る。 ト．以上の（ニ）〜（ヘ）動作を繰り返し、全ての熔接
を完了し、ロボットＲによりトーチユニット１は置台１
２へ戻され、他方ワーク１１はワーク位置決め装置１８
から解放されて搬送コンベア２０により排出側へ移送さ
れる。 チ．ナットＮの装填マガジン８への補給は、給送フィー
ダ１７と接続する一個宛て切出し装置１５が作動してナ
ットＮを装填マガジン８の直下に断続的に送り、これと
同時に作動する垂直スロトーク機構１３により一個づつ
せりあげて装填するものとする。なおこの間ロボットＲ
はトーチユニット１を解放して他の作業をすることがで
きる。

【００１１】

【発明の効果】本発明は以上のようで、トーチユニット
１の構造において、被熔接部材の供給にチューブ方式を
採らないので、円滑且つ確実な供給が可能となり、また
複数のトーチユニット１を交叉させられる。トーチ側を
自在に動かせるので、ワークを固定するスペースを保有
すれば足り、空間効率が良くなる。トーチ４が二本対峙
して対向二ケ所の熔接が同時に完了するので、サイクル
タイム短縮が図れるとともに熱歪による被熔接部材の浮
きの虞が解消される。また被熔接部材を押え込みストロ
ーク機構７で保持した状態で熔接するものであるから傾
斜ワーク面でも熔接可能であり、さらにトーチ４，４
は、その取付基板３がスプリング５を介して固定支持板
２に吊持され、さらに押え込みストローク機構７がスプ
リング６を介して前記取付基板３に吊持されて、所謂二
重フローティング機能を果たすから、ワーク１１面を基
準にして被熔接部材Ｎとトーチ４，４の相対位置関係が
常に一定に保たれる。トーチユニット１の置台１２にお
いて被熔接部材Ｎの補給が行なわれるようにしたから、
前記の如くその補給中、ロボットが他の作業を行なえて
生産効率を挙げることが可能となった。そしてその補給
手段を、給送フィーダ１７〜一個宛て切出し装置１５〜
垂直ストローク機構１３の順次動作により装填マガジン
８に一個づつせりあげる態様としたものについては、被
熔接部材が整然且つ確実に装填され、後のワーク１１の
熔接部への切り出し、押え込みストローク機構７の保持
部材７ｃの着座が確実に行える。各部品単位の交換を円
能として経済性を高めた、など幾多の効果をもたらし、
まことに有利なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトーチユニットを示し、（イ）が
正面図、（ロ）が側面図。

【図２】同上トーチユニットを置台に安置した状態の一
部破断側面図。

【図３】ロボットに装着されたトーチユニットがワーク
面の熔接部上方に移動した状態の使用状態側面図。

【図４】本発明装置を実施するシステム工程ラインの一
例を示す略図的平面図。

【符合の説明】 １ トーチユニット Ｔ トーチ部 Ｂ 被熔接部材供給装置 Ｒ ロボット ＡＨＣ オートハンドチェンジャー ２ 固定支持板 ３ 取付基板 ４ トーチ ４ａ トーチ先端部 ４ｂ トーチ垂直部基端 ５ スプリング ６ スプリング ７ 押え込みストローク機構 ７ａ アクチェータ ７ｂ シャフト ７ｃ 保持部材 ７ｄ 絶縁体 ８ 装填マガジン ９ 一個宛て切出し装置 １０ 水平ストローク機構 １１ ワーク １２ トーチユニット置台 １３ 垂直ストローク機構 １４ 押し上げ口 １５ 一個宛て切出し装置 １６ トレイ １７ 給送フィーダ Ｎ 被熔接部材（ナット） １８ ワーク位置決め装置 １９ ローディンクアンドパレタイジングロボット ２０ 搬送コンベア ２１ 制御指令系

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットにオ−トハンドチェンジャ−Ａ
   ＨＣを介して接続したト−チユニット１は、ト−チ部Ｔ
   と被熔接部材供給装置Ｂとから成り、ト−チ部Ｔは、前
   記オ−トハンドチェンジャ−ＡＨＣと一体の固定支持板
   ２にスプリング５を介して吊持された取付基板３に、対
   峙する二本のト−チ４，４が、先端部４ａを対角状に近
   接させ且つ垂直部基端４ｂを基点に許容範囲の外開きを
   可能にして装着され、また前記取付基板３の中心部より
   垂直下向きに被熔接部材の押え込みストロ−ク機構７が
   スプリング６を介して吊持されて構成され、他方被熔接
   部材供給装置Ｂは、前記押え込みストロ−ク機構７の背
   後部に被熔接部材の装填マガジン８と一個宛て切出し装
   置９とを配備して構成され、前記ト−チユニット１の発
   進基地１２に前記装填マガジン８に被熔接部材を補給す
   る手段を備えたことを特徴とするロボット熔接装置。
2. 【請求項２】 ト−チ４，４の許容範囲の外開きが、取
   付基板３の直下部位に装置した水平ストロ−ク機構１０
   により行うようにした請求項１のロボット熔接装置。
3. 【請求項３】 被熔接部材の押え込みストロ−ク機構７
   が、アクチェ−タ７ａより押出されるシャフト７ｂの先
   端に保持部材７ｃを装着して成る請求項１又は請求項２
   のロボット熔接装置。
4. 【請求項４】 保持部材７ｃがコレットチャックである
   請求項３のロボット熔接装置。
5. 【請求項５】 シャフト７ｂの中間に絶縁体７ｄを介在
   させた請求項３または請求項４のロボット熔接装置。
6. 【請求項６】 ト−チユニット１の発進基地１２に装填
   マガジン８に被熔接部材を補給する手段を備えた請求項
   １乃至請求項５のうちいずれか１項記載のロボット熔接
   装置。
7. 【請求項７】 被熔接部材を補給する手段が、装填マガ
   ジン８が着座するテ−ブルの対応位置に下方から押し上
   げる垂直ストロ−ク機構１３を埋設すると共にその押し
   上げ口１４に被熔接部材を供給する一個宛て切出し装置
   １５を設け、さらにその一個宛て切出し装置１５のトレ
   イ１６に被熔接部材を送込む給送フィ−ダ１７の先端を
   臨ませて成る請求項６のロボット熔接装置。