JPH0686868U - ワイヤ送給装置取付用回転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転装置の可動台の位置がロボットの姿勢
変化に拘わらず、ほとんど変化することがなく、しか
も、パワーケーブルの動きに応じて可動台の位置が変化
できるような回転装置を提供すること。 【構成】 溶接ロボット６のロボット本体６ｂにワイ
ヤ送給装置５を取り付けるためのワイヤ送給装置取付用
回転装置７において、ロボット本体６ｂに支持される固
定側の枠体１０と、ワイヤ送給装置取付用の可動側の取
付台１３と、前記枠体１０および取付台１３を連結する
球面軸受１１，１２と、枠体１０および取付台１３に当
接する圧縮バネ１６とを配設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、溶接ロボットのロボット本体先端部に移動自在に指示された溶接ト ーチに、溶接ワイヤを安定して送給するために、ロボット本体にワイヤ送給装置 を取り付けるためのワイヤ送給装置取付用回転装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に用いられている溶接ロボットの構成について説明すると、たとえば図１ において、１は溶接電源、２は溶接ワイヤ支持台、３は溶接ワイヤ支持台２に取 り付けられた溶接ワイヤリール、４は溶接ワイヤリール３からワイヤ送給装置５ に、溶接ワイヤを案内するための可撓性を有するコンジット、６は溶接ロボット であって、基台６ａと、基台６ａに対して傾動自在に設けられたロボット本体６ ｂと、ロボット本体６ｂの他端部に回転自在に設けられたアーム６ｃと、アーム ６ｃに回動自在に支持された溶接トーチＴとにより構成されている。

【０００３】 溶接ワイヤは、ワイヤ送給装置５により、パワーケーブル８を介して溶接トー チＴに送給されつつ溶接が行われる。ところで、溶接時には溶接ロボット６が適 宜に位置制御され、特に溶接トーチＴがロボット本体６ｂに対して自在に位置変 位される。この場合、ワイヤ送給装置５をロボット本体６ｂに固定的に支持すれ ば、溶接トーチＴに連結されたパワーケーブル８の一端側が溶接トーチＴと共に 位置変位するのに対して、ワイヤ送給装置５に連結されたパワーケーブル８の他 端側が固定された状態となる。この場合、溶接トーチＴの位置変位によっては、 パワーケーブル８が無理に引張られた状態となったり、必要以上にたるんだ状態 となったりして、溶接ワイヤが安定して送給されない事態が生起する。

【０００４】 この状態を解消するために、回転装置７を介してワイヤ送給装置５をロボット 本体６ｂに取り付け、溶接トーチＴの移動時に、溶接トーチＴの移動によるパワ ーケーブル８の端部の動きに応じてワイヤ送給装置５が可動台ごと回転すること が提言されている。

【０００５】 例えば、従来の回転装置の構造を図５を参照して説明すると、３０はロボット 本体６ｂの一端部に固着される枠体、３１は枠体３０に支持された固定側の球面 軸受、３２は回転側の球面軸受であり、枠体３０および球面軸受３１，３２によ り固定側の基台３３が構成されている。

【０００６】 ３４は球面軸受３２に摺動自在に挿入された軸体、３５は軸体３４の上端部に 一体的に形成された取付台、３６は軸体３４の下端部に締着された回転軸受で、 軸体３４、取付台３５および軸受３６により可動台３７が構成されている。この 可動台３７にワイヤ送給装置５が一体的に取り付けられる。ところで、枠体３０ の内側には軸受３６と半径方向に空隙を有する内壁面３０１が設けられ、当該空 隙の範囲内で軸体３４が球面軸受３１，３２に拘束されつつ、全方向に回転でき るようになっている。このため、取付台３５に支持されたワイヤ送給装置５は、 基台３３に対して、すなわちロボット本体６ｂに対して全方向に回転自在に搭載 されている。さらに、軸体３４は、球面軸受３２と摺動自在であるため、軸体３ ４に対して、取付台３５方向の外力が作用したとき、軸体３４は球面軸受け３２ に対して軸方向に移動されうる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、従来の回転装置では、例えば、図６（Ａ）に示すように、ロボット 本体６ｂの自由端側が下向方向となる場合、回転装置７の可動台３７はワイヤ送 給装置５の自重により、回転装置７の回転中心、すなわち、球面軸受中心よりも 前方側に回転する。すなわち、軸体３４は軸受３６が枠体３０の内壁面３０１に 当接するまで回転する。このとき、勿論、ワイヤ送給装置５も可動台３７ととも に前方側に傾くため、ワイヤ送給装置５に接続されたパワーケーブル８の端部も 、斜め下前方へ移動する。従って、図６（Ａ）に示されるごとく、パワーケーブ ル８は溶接トーチＴとの接続側付近でたるみを生じ、溶接ワイヤの送給が阻害さ れ、溶接トーチＴに対して、安定した溶接ワイヤの送給を行うことができなくな る。

【０００８】 さらに、図６（Ｂ）に示すように、アーム６ｃおよび溶接トーチＴが、図６（ Ａ）に示される状態から点Ｐ１を中心として、上方向に移動される場合には、位 置が一定のワイヤ送給装置５方向に、パワーケーブル８の端部が近づくことにな るため、パワーケーブル８のたるみが一層増加され、図６（Ａ）に示される状態 よりも、さらに溶接ワイヤの送給状態が阻害される。

【０００９】 他方、図７（Ａ）に示すように、ロボット本体６ｂの自由端側が上向の状態と なる場合、回転装置７の可動台３７は、ワイヤ送給装置５の自重により、回転装 置７の回転中心よりも後方側に回転する。このとき、当然ワイヤ送給装置５も後 方側に傾く。このため、ワイヤ送給装置５に接続されたパワーケーブル８の端部 も後方へ移動しようとするが、パワーケーブル８の他端部は溶接トーチＴに接続 されているため、パワーケーブル８はワイヤ送給装置５と溶接トーチＴとの間で 引張られる状態となる。この場合、ワイヤ送給装置５とパワーケーブル８との接 続部分で局部的な折れ曲がりを生じる。したがって、溶接ワイヤの送給が阻害さ れ、溶接トーチＴに対して安定した溶接ワイヤの送給を行うことができなくなる 。

【００１０】 さらに、図７（Ｂ）に示すように、点Ｐ１を中心として、アーム６ｃおよび溶 接トーチＴが下方向に移動される場合には、パワーケーブル８は図７（Ａ）の状 態よりも更に引張られ、ワイヤ送給装置５と溶接トーチＴとの両方の接続部分で 局部的な折れ曲がりが生じ、溶接トーチＴに対して安定した溶接ワイヤの送給を 行うことができなくなる。

【００１１】 本考案は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ワイヤ送給 装置を搭載するための回転装置であって、回転装置の可動台の位置がロボットの 姿勢変化に拘わらず、ほとんど変化することがなく、しかも、パワーケーブルの 動きに応じて可動台の位置が変化できるような回転装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、溶接ロボットのロボット本体にワイヤ送給装置を取り付けるための ワイヤ送給装置取付用回転装置に適用される。 その特徴とするところは、ロボット本体に支持される固定側の枠体と、ワイヤ 送給装置取付用の可動側の取付台と、前記枠体および取付台を連結する球面軸受 と、枠体および取付台に当接する圧縮バネとを具備したことである。

【００１３】

【実施例】

以下、図示の実施例を参照して本考案を詳細に説明する。図２において、１０ は溶接ロボット本体６ｂの上端部に固定される枠体、１１は枠体１０に一体的に 支持される固定側の球面軸受で、例えば、この球面軸受１１は枠体１０に対して 着脱自在に支持されている。１２は回転側の球面軸受、１３は球面軸受１２が嵌 入される取付台、１４は球面軸受１２と取付台１３とを一体的に支持する止め輪 で、この取付台１３は、球面軸受１１、１２を介して、枠体１０に対して全方向 に回転自在に装着されている。

【００１４】 １５は、取付台１３の下部に一体的に取り付られたバネ受部材、１６は枠体１ ０に配設された円周の溝１０１に収納され、他端部がバネ受部材１５に当接する 圧縮バネ、１７は円周の溝１０１の底部に収納されたドーナツ状の当板、１８は 枠体１０に螺設されたネジ部に螺合する調整ボルトで、この調整ボルト１８は当 板１７に当接すべく、円周方向の３あるいは４本が用いられる。この調整ボルト １８によって、圧縮バネ１６のバネ力が適宜に調整される。なお、調整後、調整 ボルト１８は、ロックナット１９により枠体１０と一体的に支持される。２０は 取付台１３の下部に支持されたクッション部材で、このクッション部材２０は円 周方向の３あるいは４箇所に配設される。２１はクッション部材で、支持具２２ を介して枠体１０に支持されている。なお、取付台１３には、円周方向の移動量 を規制するための突起部１３１，１３２が形成されていて、この突起部１３１， １３２がクッション部材２１に当接する区間内で取付台１３が可動となるよう形 成されている。上記１０及至２２により回転装置７が構成されている。 上記回転装置７にワイヤ送給装置５を搭載し、この回転装置７をロボット本体６ ｂに取り付ける。

【００１５】 ところで、ロボットの姿勢が変化する場合に、回転装置７に搭載されたワイヤ 送給装置５の重心位置変化による回転装置７の傾動量は、圧縮バネ１６を配置す ることによって制限することができる。すなわち、ロボットの姿勢変化があって も、ワイヤ送給装置５の自重は圧縮バネ１６に相殺されて取付台１３が自在に傾 動することはない。勿論、圧縮バネ１６のバネ力の調整状態にもよるが、ほとん ど傾動しないように調整することができる。このため、ロボットの姿勢が変化す る場合でも、ワイヤ送給装置５と溶接トーチＴ間のパワーケーブル８に局部的な 折れ曲がりが生じることはなく、溶接ワイヤを常に安定して溶接トーチＴに送給 することができる。

【００１６】 ところで溶接中にロボット姿勢が変化する場合を、図３及び図４により説明す る。図３はロボットの姿勢変化により取付台１３に搭載されたワイヤ送給装置５ の重心位置が変化した場合に、取付台１３が点Ｐ２（＝球面軸受の中心点）を中 心として、時計回りに回動した状態である。例えば、回動しようとする力が、圧 縮バネ１６の復元力よりも大きい場合には、取付台１３に配設されたクッション 部材２０が枠台１０に当接するまで傾動する。このとき、圧縮バネ１６の弾力に より、取付台１３が急激に動作することはない。ここで、バネ力調整用ボルト１ ８を調整することによって、圧縮バネ１６のバネ力を取付台１３が傾動しようと する力と同じぐらいに増加すると、取付台１３は、クッション部材２０が枠台１ ０に当接する前の位置でつり合った状態となり停止する。

【００１７】 図４は、取付台１３が点Ｐ３を中心として反時計回りに、水平方向に回動した 状態を示す図である。このとき、圧縮バネ１６のバネ力により、取付台１３に適 度な摩擦力が作用するため、急激な動作は防止される。なお、図示のごとく、回 動範囲を規制するための突起部１３１がクッション部材２１に当接するまで回動 可能としている。なお、クッション部材２０，２１はゴムあるいはプラスチック 材のものとすれば、取付台１３が当接する場合の衝撃を吸収することができるが 、これにも拘わらず金属材のものとすることもできる。

【００１８】 さらに、圧縮バネ１６のバネ力は、ワイヤ送給装置５の質量等が変化した場合 に傾動しようとする力が変化するため、調整用ボルト等で調整できるほうが便利 であるが、傾動しようとする力に見合ったバネ力を有する圧縮バネを選定すれば 固定的配置とすることができる。

【００１９】 さらにまた、球面軸受１１，１２の固定側および回転側を相互に逆にして使用 しても、機能上問題はない。例えば、球面軸受１２を枠体１０に嵌着し、球面軸 受１１を取付台１３に固定したり、あるいは、取付台１３をロボット本体６ｂに 固定し、枠体１０にワイヤ送給装置を取付けることができる。

【００２０】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、本考案に係るワイヤ送給装置取付用回転装置は 、ロボット本体に支持される固定側の枠体とワイヤ送給装置を取付ける可動側の 取付台とが、球面軸受を介して連結され、かつ、固定側の枠体と可動側の取付台 との間に圧縮バネが設置されているため、ロボット姿勢が変化しても、ワイヤ送 給装置が自らの質量で大きく位置変位することはない。しかも、パワーケーブル の動きに対応して回転装置の可動部が緩やかに回動するため、ワイヤ送給装置と 溶接トーチとを接続するパワーケーブルの局部的な折れ曲がりを防止することが でき、溶接トーチに常に安定して溶接ワイヤを送給することができる。

【００２１】 さらに、圧縮バネのバネ力を調整可能とすることによって、ワイヤ送給装置の 質量等が変化しても、同一の圧縮バネで回転装置の傾動状態に対応することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の対象とする溶接ロボットの全体構成図

【図２】本考案の実施例を示す縦断面図

【図３】図２の使用状態説明図

【図４】図２の IV − IV 線断面矢視図

【図５】従来例を示す縦断面図

【図６】図５の使用状態説明図

【図７】図５の使用状態説明図

【符号の説明】

５ ワイヤ送給装置 ６ 溶接ロボット ６ａ 基台 ６ｂ ロボット本体 ６ｃ アーム Ｔ 溶接トーチ ７ ワイヤ送給装置取付用回転装置 ８ パワーケーブル １０ 枠体 １１，１２ 球面軸受 １３ 取付台 １６ 圧縮バネ １８ バネ力調整用ボルト １３１，１３２ 移動量規制部材

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接ロボットのロボット本体にワイヤ送
   給装置を取り付けるためのワイヤ送給装置取付用回転装
   置において、ロボット本体に支持される固定側の枠体
   と、ワイヤ送給装置取付用の可動側の取付台と、前記枠
   体および取付台を連結する球面軸受と、枠体および取付
   台に当接する圧縮バネとを具備してなるワイヤ送給装置
   取付用回転装置。
2. 【請求項２】 前記圧縮バネは、バネ力調整手段を介し
   て支持されてなる請求項１に記載のワイヤ送給装置取付
   用回転装置。
3. 【請求項３】 前記取付台の水平方向の移動量を規制す
   る当接部材が、前記枠体および取付台に相対的に配設さ
   れてなる請求項１または請求項２に記載のワイヤ送給装
   置取付用回転装置。