JP2000000673A - Slug removing device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接作業にて生成
されるスラグを多芯タガネで除去するスラグ除去装置に
関し、特に小型のロボットに搭載して自動運転を可能に
するスラグ除去装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slag removing device for removing slag generated in a welding operation with a multi-core slag, and more particularly to a slag removing device mounted on a small robot to enable automatic operation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】溶接は金属材料を接合する技術で、多く
は溶接トーチと母材の間で発生するアーク熱で母材と溶
接材を溶融し、接合すべき金属間に原子接合を生じさせ
て溶接する。このとき、溶融金属は凝固して溶接金属を
形成し、その表面はスラグで覆われる。スラグは、溶接
材の被覆材がアーク熱で分解して生じた金属化合物およ
び母材や溶接材の心線から生じた金属酸化物で、アーク
端からの溶融金属を大気から保護しながら溶融池に移行
し溶融池表面で凝固する。凝固したスラグは不透明なガ
ラス体であり、高温の溶接金属表面を覆って保護し急冷
を防ぐと共にビードの形状を整える作用がある。2. Description of the Related Art Welding is a technique for joining metal materials. In many cases, arc heat generated between a welding torch and a base material is used to melt the base material and the welded material to form an atomic bond between the metals to be joined. And weld. At this time, the molten metal solidifies to form a weld metal, and its surface is covered with slag. Slag is a metal compound formed by the decomposition of the coating material of the welding material due to arc heat and metal oxide generated from the core wire of the base metal and the welding material.The slag protects the molten metal from the arc end from the atmosphere while protecting the molten metal from the atmosphere. And solidifies on the surface of the molten pool. The solidified slag is an opaque glass body that has a function of covering and protecting the high-temperature weld metal surface, preventing quenching, and adjusting the shape of the bead.
【０００３】しかし、溶接終了後は溶接表面を覆おうス
ラグを除去して美しい溶接仕上げ面が現れるようにする
必要がある。また、溶接施工時に十分注意しないとスラ
グ介在物が融合物に残留したスラグ巻込みを発生し、溶
接強度が劣化する場合がある。特に、多層溶接を行うと
きは、溶接性を良くし、スラグ巻き込みを防止するため
毎層毎にあるいは適当な層毎にスラグ除去を行う必要が
ある。従来、適当な長さの溶接が終わる毎に作業員が、
エア駆動式多芯タガネやエアチッパ等のスラグ除去工具
を溶接線に沿って少しずつ移動させながら、振動するタ
ガネ先端などを施工後の溶接面に当てて、スラグに衝撃
を与えて破砕し除去して、溶接面仕上げとスラグ巻込み
の防止を行っていた。However, after welding, it is necessary to remove the slag covering the welding surface so that a beautiful welded surface appears. In addition, if care is not taken during welding, slag inclusions may remain in the fusion material and cause slag entrainment, which may degrade welding strength. In particular, when performing multi-layer welding, it is necessary to remove slag for each layer or for each appropriate layer in order to improve weldability and prevent slag entrainment. Conventionally, every time an appropriate length of welding is completed,
While moving a slag removal tool such as an air-driven multifilament or air chipper little by little along the welding line, the vibrating tip is applied to the welded surface after construction, and the slag is impacted to crush and remove. Thus, the welding surface was finished and slag was prevented from being involved.
【０００４】このような従来方法によれば、特に多層溶
接では、所定数の層を溶接する毎に溶接施工を休止し生
成したスラグを除去しては上層の溶接を行うため、溶接
にかかる時間と手間が大きかった。なお、特開平６−２
８５６４６号公報には、柱材など軸心周りに回転させて
周方向の溶接を自動的に行う自動溶接機に併用される自
動運転が可能なスラグ除去装置が開示されている。According to such a conventional method, particularly in the case of multi-layer welding, each time a predetermined number of layers are welded, the welding operation is stopped, the generated slag is removed, and the upper layer is welded. It was troublesome. It should be noted that JP-A-6-2
JP-A-85646 discloses a slag removing device capable of automatic operation that is used in conjunction with an automatic welding machine that automatically rotates in a circumferential direction by rotating a column member around an axis.
【０００５】開示されたスラグ除去装置は、角柱などを
周方向に沿って自動溶接する場合に用いられる。溶接用
ワーク支持装置に溶接しようとする角柱を水平に保持し
水平軸心周りに回転させながら側部のレール上に配置し
た自動溶接機により溶接する装置に併用するもので、ス
ラグ除去装置を自動溶接機と対向する側部に設けたレー
ル上に配設し、自動溶接機に追従して溶接部分を追跡し
ながらスラグ除去を行うようにしたものである。従来、
自動溶接中に溶接作業を中断して作業員が手作業でスラ
グ除去を行う必要があったため長時間の連続自動溶接が
不可能で自動溶接装置の性能を十分発揮できなかった
が、このスラグ除去装置を併用することにより、長時間
の自動溶接が可能になり作業員の手作業も不要でスラグ
巻込みもない高品質溶接が可能となった。[0005] The disclosed slag removing device is used for automatically welding a prism or the like along a circumferential direction. The slag removal device is used in conjunction with a device that holds the prism to be welded to the welding work support device horizontally and rotates it around the horizontal axis with an automatic welding machine placed on the side rail. The slag is disposed on a rail provided on the side facing the welding machine, and the slag is removed while following the automatic welding machine and tracking the welded portion. Conventionally,
Since the welding work had to be interrupted during automatic welding and the operator had to manually remove the slag, continuous automatic welding for a long time was not possible and the performance of the automatic welding equipment could not be fully exhibited. By using the equipment together, it is possible to perform automatic welding for a long time, and it is possible to perform high-quality welding without the need for manual work of operators and slag entrainment.
【０００６】しかし、開示されたスラグ除去装置は、多
芯タガネの振動負荷に耐えるため極めて頑丈な構造体に
搭載する必要があり、ツールのハンドリング性が良くな
く、また溶接対象が限られ各種の対象について使用する
汎用性が乏しい。なお、スラグ除去を自動化するためス
ラグ除去装置をロボットに適用することも考えられる
が、従来の溶接ロボットでは、スラグ除去装置の振動が
極めて大きくロボットの許容負荷範囲を超えるので適用
が困難である。なお、研削ロボットや切削ロボットに用
いるような大型のロボットに適用すると、溶接後のスラ
グ除去に要求されるきめ細かいハンドリング性能を達成
することはできない。However, the disclosed slag removing device needs to be mounted on an extremely sturdy structure in order to withstand the vibration load of the multi-core saw, and the handling of the tool is not good. Poor versatility to use for objects. In order to automate slag removal, it is conceivable to apply a slag removal device to a robot. However, it is difficult to apply a conventional welding robot because the vibration of the slag removal device is extremely large and exceeds the allowable load range of the robot. When applied to a large robot such as a grinding robot or a cutting robot, fine handling performance required for removing slag after welding cannot be achieved.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、エア駆動式多芯タガネの振動負荷
を軽減してロボットハンドに適用できるようにしたスラ
グ除去装置を提供することにある。特に溶接ロボット用
のハンドに適用できる程度の振動負荷に抑制したスラグ
除去装置を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a slag removing apparatus which can be applied to a robot hand by reducing the vibration load of an air-driven multi-core saw. is there. In particular, it is an object of the present invention to provide a slag removing device that suppresses a vibration load to a level that can be applied to a hand for a welding robot.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のスラグ除去装置は、エア駆動式多芯タガネ
などの振動式スラグ除去工具を支持部材を介して装置基
盤に取り付けたものであって、スラグ除去工具と支持部
材の間に第１の吸振装置を配設してスラグ除去工具の振
動を吸収し、さらに支持部材と装置基盤の間に第２の吸
振装置を備えて取付面に対する垂直方向の振動を吸収し
平行方向の動きを抑制することを特徴とする。なお、第
１吸振装置と第２吸振装置の振動吸収方向が同じ平面内
で交叉するように配設することがより好ましい。In order to solve the above-mentioned problems, a slag removing apparatus according to the present invention comprises a vibrating slag removing tool such as an air-driven multi-core tapper mounted on a device base via a support member. A first vibration absorbing device is disposed between the slag removing tool and the support member to absorb vibration of the slag removing tool, and further provided with a second vibration absorbing device between the support member and the device base. Is characterized by absorbing vibration in the vertical direction with respect to and suppressing movement in the parallel direction. It is more preferable that the first vibration absorber and the second vibration absorber be arranged so that the vibration absorbing directions intersect in the same plane.
【０００９】スラグ除去装置は、多芯タガネ等の振動式
スラグ除去工具に内蔵されたエアシリンダもしくはピス
トンが４０〜６０Ｈｚ程度の往復運動をし、これにつれ
てスラグ除去工具先端が軸方向に振動して工具先端を溶
接ビード表面に形成されるスラグに繰り返し衝突させて
スラグを破砕し剥離させる。スラグを破砕する力はスラ
グ除去工具に対する反力となるので、工具部分の振動力
はかなり大きくなり、スラグ除去工具の支持部材は強い
振動運動を行う。しかし、本発明のスラグ除去装置で
は、支持部材と振動式スラグ除去工具の間に適当な振動
吸収性を有する第１吸振装置が存在してスラグ除去工具
の駆動軸方向の振動を吸収するため、支持部材の振動は
大きく緩和される。In the slag removing device, an air cylinder or a piston incorporated in a vibrating slag removing tool such as a multi-core sagger makes a reciprocating motion of about 40 to 60 Hz, and the tip of the slag removing tool vibrates in the axial direction. The tool tip repeatedly collides with the slag formed on the surface of the weld bead to crush and separate the slag. Since the force for crushing the slag becomes a reaction force against the slag removing tool, the vibration force of the tool portion becomes considerably large, and the support member of the slag removing tool performs a strong vibration motion. However, in the slag removing device of the present invention, there is a first vibration absorbing device having a suitable vibration absorbing property between the supporting member and the vibration type slag removing tool to absorb the vibration in the drive axis direction of the slag removing tool. The vibration of the support member is greatly reduced.
【００１０】また、さらに支持部材と装置基盤の間に第
２吸振装置が存在して、装置基盤の支持部材取付面を押
す方向の振動を抑制するのでスラグ除去工具が作動する
ときの振動は大きく減衰した状態で装置基盤に伝達され
る。したがって、スラグ除去装置を支持する装置あるい
は作業員は工具の振動を直接受容する必要が無く、スラ
グ除去装置の静止時における荷重に近い負荷を負担すれ
ば足りる。なお、第２吸振装置は支持部材が取付面に対
して平行方向にずれにくい構造を有するので、スラグ除
去工具の多芯タガネ部分等の荷重のために工具の姿勢が
狂うことがなく、工具先端が目標とする位置に正しく当
接するように制御することができる。Further, since a second vibration absorber exists between the support member and the device base to suppress the vibration in the direction of pressing the support member mounting surface of the device base, the vibration when the slag removing tool operates is large. It is transmitted to the device base in an attenuated state. Therefore, the device or the worker supporting the slag removing device does not need to directly receive the vibration of the tool, and it suffices that the slag removing device bear a load close to the load when the slag removing device is at rest. Since the second vibration absorbing device has a structure in which the supporting member is unlikely to be displaced in the direction parallel to the mounting surface, the posture of the tool is not disturbed by the load of the multi-core loose part of the slag removing tool, and the tool tip is not disturbed. Can be controlled so as to correctly contact the target position.
【００１１】特に、第１吸振装置と第２吸振装置の振動
吸収方向が４５度などある角度を持って交叉するように
配設されていれば、スラグ除去工具の振動方向のうち装
置基盤が受ける振動方向の成分が小さくなるので、吸振
装置で振動が完全に吸収できない場合にも装置基盤に作
用するスラグ除去工具の振動力が小さくなり、作動中の
振動式スラグ除去工具を容易に保持できる。交叉角はス
ラグ除去工具の振動力を装置基盤の軸方向と軸に垂直な
方向に適当に分力するものであればよく、たとえば１５
度から７５度までの適当な値が選ばれる。Particularly, if the vibration absorbing directions of the first vibration absorbing device and the second vibration absorbing device are arranged so as to intersect at a certain angle such as 45 degrees, the device base receives the vibration direction of the slag removing tool. Since the component in the vibration direction is reduced, the vibration force of the slag removing tool acting on the device base is reduced even when the vibration cannot be completely absorbed by the vibration absorbing device, and the vibrating slag removing tool in operation can be easily held. The crossing angle may be any value as long as it appropriately disperses the vibration force of the slag removing tool in the axial direction of the device base and in the direction perpendicular to the axis.
An appropriate value from degrees to 75 degrees is selected.
【００１２】さらに、第１吸振装置と第２吸振装置は少
なくとも一方が、パッシブダンパもしくは防振樹脂で構
成されることが好ましく、特に第２吸振装置に防振樹脂
を用いることがより好ましい。また、第１吸振装置と第
２吸振装置をいずれも防振樹脂にするとより容易に振動
抑制が出来る。パッシブダンパは各種仕様のものが市場
で入手しやすく、また外部から特別のエネルギーを与え
なくても軸方向の振動を吸収するので、多芯タガネ等ス
ラグ除去工具の振動特性に応じて選んだパッシブダンパ
を振動方向に１個以上たとえば３から６個配設すること
により、適切に振動吸収することができる。特に振動式
スラグ除去工具の軸に対し同心円上に等間隔で対称的に
配設すると、製作が容易で振動吸収性も良好である。Further, it is preferable that at least one of the first vibration absorber and the second vibration absorber is made of a passive damper or a vibration-proof resin, and it is more preferable to use a vibration-proof resin for the second vibration-absorber. Further, when both the first vibration absorbing device and the second vibration absorbing device are made of a vibration-proof resin, the vibration can be more easily suppressed. Passive dampers with various specifications are readily available in the market and absorb axial vibrations without applying special energy from the outside.Therefore, passive dampers selected according to the vibration characteristics of slag removal tools such as multi-core tappers are available. By arranging one or more, for example, three to six dampers in the vibration direction, vibration can be appropriately absorbed. In particular, if the vibration type slag removing tool is arranged symmetrically at equal intervals on the concentric circle with respect to the axis of the tool, the manufacture is easy and the vibration absorption is good.
【００１３】また、防振樹脂は合成ゴムなど弾性を有す
る樹脂を剛体で挟んで接着剤などで固定し、剛体に設け
たネジ棒などの接合機構により構造体に固定できるよう
にしたものである。防振樹脂も様々な仕様に対応するも
のが容易に手にはいる。なお、防振樹脂には、樹脂の厚
さ方向の振動を吸収すると共に幅方向の動きに対しても
適当な振動吸収性を持たせたものもあり、かなり大きな
荷重や振動力が掛っても樹脂の幅方向に歪みにくいもの
を選択することもできる。防振樹脂も１個以上適当な数
のものを対称に配設して用いることが好ましい。Further, the vibration-proofing resin is such that a resin having elasticity such as synthetic rubber is sandwiched between rigid bodies and fixed with an adhesive or the like, and can be fixed to the structure by a joining mechanism such as a screw rod provided on the rigid body. . Anti-vibration resins that meet various specifications are readily available. In addition, some anti-vibration resins absorb vibration in the thickness direction of the resin and have appropriate vibration absorption properties for movement in the width direction, so even if a considerably large load or vibration force is applied. A resin that is hardly distorted in the width direction of the resin can also be selected. It is preferable to use one or more suitable vibration-proofing resins symmetrically.
【００１４】これらパッシブダンパと防振樹脂はそれぞ
れ第１吸振装置と第２吸振装置のいずれに用いてもよい
が、特に第２吸振装置に防振樹脂を用いると、多芯タガ
ネの振動のうち装置基盤の軸に垂直な成分を適当に吸収
するので、スラグ除去装置がより扱いやすくなる効果が
ある。もちろん、第１吸振装置と第２吸振装置の両方に
防振樹脂を用いるようにしてもよい。さらに、ロボット
ハンドに取り付けるための取付フランジを備えることが
好ましい。本発明のスラグ除去装置は振動負荷が抑制さ
れているので、比較的小型のロボットに取付けて自動的
にスラグ処理を行うようにすることができる。The passive damper and the vibration damping resin may be used for either the first vibration damping device or the second vibration damping device, respectively. Since the component perpendicular to the axis of the device base is appropriately absorbed, there is an effect that the slag removing device becomes easier to handle. Of course, a vibration-proof resin may be used for both the first vibration absorber and the second vibration absorber. Furthermore, it is preferable to provide a mounting flange for mounting to the robot hand. Since the slag removing device of the present invention suppresses the vibration load, the slag removing device can be attached to a relatively small robot to automatically perform slag processing.
【００１５】また、本発明のロボット装置は、取付フラ
ンジを設けた上記記載のスラグ除去装置をロボットハン
ドに取り付けたことを特徴とする。特に、溶接ロボット
と組み合わせてスラグ処理ロボットを用いることによ
り、溶接部分を追跡しながらスラグ処理して表面仕上げ
するなど複雑な溶接作業も自動的にかつ迅速に行うよう
にすることができる。また、多層溶接を行う場合も溶接
を中断せずにきめ細かいスラグ処理を行うことができ
る。Further, the robot apparatus of the present invention is characterized in that the above-described slag removing device provided with a mounting flange is mounted on a robot hand. In particular, by using a slag processing robot in combination with a welding robot, complicated welding operations such as slag processing and surface finishing while tracking a welded portion can be performed automatically and quickly. Also, when performing multi-layer welding, fine slag processing can be performed without interrupting welding.
【００１６】また、取付フランジと装置基盤の間に延長
アームを介装するようにしてもよい。延長アームを用い
ると、ロボットハンドが邪魔して溶接箇所に十分近付け
ない場合にも多芯タガネの先端を溶接面に当接させてス
ラグ除去を行うことができるようになる。まお、本発明
のスラグ除去装置を構成する部材には特殊な加工を要す
るものがなく、市販の部品を組み合わせれば製作できる
ので、著しい効果を有するにもかかわらず、製作費用や
保守費用が嵩まないで経済的である。Further, an extension arm may be interposed between the mounting flange and the device base. The use of the extension arm makes it possible to remove the slag by abutting the tip of the multi-core slug on the welding surface even when the robot hand does not obstruct the welding point sufficiently. In addition, since the members constituting the slag removing device of the present invention do not require special processing and can be manufactured by combining commercially available parts, the production cost and maintenance cost are increased despite having a remarkable effect. It is economical.
【００１７】さらに、本発明の溶接ロボットシステム
は、上記記載の取付フランジを備えたスラグ除去装置と
溶接トーチを自動で持ち替えて連続して自動溶接を行う
ことを特徴とする。このように、１台のロボット装置で
溶接を行い、次にスラグ除去装置に持ち替えてスラグ処
理をするようにすれば、それぞれ専用のロボットを用い
るより経済的である。Further, the welding robot system according to the present invention is characterized in that the slag removing device having the above-described mounting flange and the welding torch are automatically held and automatically welded continuously. In this way, if welding is performed by one robot device and then the slag is removed by switching to a slag removing device, it is more economical than using dedicated robots.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明について実施例に基
づき図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明のス
ラグ除去装置の第１の実施例を示す側面図、図２は本実
施例における多芯タガネ部分を示す一部断面側面図、図
３は図２の吸振装置ハウジングの中を左側から見た図
面、図４は本実施例の使用状態を示す構成図、図５は本
発明のスラグ除去装置の第２の実施例を示す側面図、第
６図は本発明のスラグ除去装置の第３の実施例を示す側
面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of a slag removing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing a multi-core slug portion in the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is a configuration diagram showing a use state of the present embodiment, FIG. 5 is a side view showing a second embodiment of the slag removing device of the present invention, and FIG. 6 is a slag removing device of the present invention. FIG. 9 is a side view showing a third embodiment of the device.
【００１９】[0019]
【実施例１】本実施例のスラグ除去装置は、従来よく使
用されてきたエア駆動式多芯タガネを支持部材を介して
装置基盤に固定したもので、装置基盤部分をロボットア
ームに取り付けて自動的にスラグ除去処理を行えるよう
にしたものである。図１に示したように、スラグ除去装
置１０の多芯タガネ部１は途中で適当な角度θ偏向した
板材からなる支持部材３を介して装置基盤５に固定され
る。多芯タガネ部１はシリンダ部１１とタガネ部１２と
吸振装置１３からなる。[Embodiment 1] The slag removing apparatus of the present embodiment is an apparatus in which an air-driven multi-core slug, which has been often used, is fixed to an apparatus base via a supporting member. This enables the slag removal processing to be performed. As shown in FIG. 1, the multi-core slug portion 1 of the slag removing device 10 is fixed to the device base 5 via a support member 3 made of a plate material deflected by an appropriate angle θ in the middle. The multi-core loose part 1 includes a cylinder part 11, a loose part 12, and a vibration absorbing device 13.
【００２０】シリンダ部１１はピストンを内蔵してい
て、ノズル１４から供給される圧空によりピストンが４
０〜６０Ｈｚで往復動するようになっている。タガネ部
１２では、硬質な多芯タガネ１５が筒体１６により束ね
られていて、シリンダ部１１のピストンの往復動につれ
て各タガネが筒体から伸縮動する。このように圧空シリ
ンダで駆動されるタガネ１５が溶接金属の上を覆うスラ
グに繰り返し衝突すると、スラグが破砕して溶接部から
剥離して除去される。多芯タガネの振動力が所定の値以
上なければスラグを破砕することができないから、従来
の多芯タガネ支持装置では多芯タガネからの反力を確実
に受け止めるためにかなり頑丈な構造を有する必要があ
った。The cylinder portion 11 has a built-in piston, and the compressed air supplied from the nozzle 14
It reciprocates at 0 to 60 Hz. In the flap part 12, hard multi-core flaps 15 are bundled by a cylinder 16, and each flap expands and contracts from the cylinder as the piston of the cylinder part 11 reciprocates. As described above, when the chisel 15 driven by the compressed air cylinder repeatedly collides with the slag covering the weld metal, the slag is crushed and separated from the welded portion and removed. Since the slag cannot be crushed unless the vibration force of the multifilament wire is greater than the specified value, the conventional multifilament wire support device must have a fairly strong structure to reliably receive the reaction force from the multifilament wire. was there.
【００２１】本実施例のスラグ除去装置１０は多芯タガ
ネ部１２とそれを支持する支持部材３との間に吸振装置
１３を介在させて、振動の緩和を図っている。吸振装置
１３は、図２に一部切り欠いた状態で示したように、支
持部材３に止めネジ１７で固定されたハウジング１８の
なかに６本のパッシブダンパ１９を仕込んだもので、パ
ッシブダンパ１９はシリンダ部１１の軸方向と平行にか
つその軸心を中心とする同心円上に等間隔に配設されて
いる。パッシブダンパ１９には、伸縮機構を持ち伸びと
縮みの運動に対して抵抗力が働く構造になったもので、
オイルダンパ、摩擦ダンパ、粘弾性ダンパ、電磁ダン
パ、空気ダンパなど各種のものがある。In the slag removing device 10 of the present embodiment, a vibration absorbing device 13 is interposed between the multi-core loose portion 12 and the supporting member 3 for supporting the same to reduce vibration. As shown in a partially cut-away state in FIG. 2, the vibration damping device 13 is a device in which six passive dampers 19 are provided in a housing 18 fixed to a support member 3 with set screws 17. Reference numerals 19 are disposed at equal intervals on a concentric circle parallel to the axial direction of the cylinder portion 11 and about the axis thereof. The passive damper 19 has a structure that has an expansion and contraction mechanism and resists the movement of expansion and contraction.
There are various types such as an oil damper, a friction damper, a viscoelastic damper, an electromagnetic damper, and an air damper.
【００２２】パッシブダンパ１９の先端は、シリンダ部
１１のピストン２０に固定されたプレート２１の面に当
接しており、支持部材３の表面に突出した調整ネジ２２
でダンパの全長を変えることにより振動吸収性が調節で
きるようになっている。なお、図３に示したように、プ
レート２１には案内溝２３が設けられていて、これにハ
ウジング１８の突起が嵌合した状態で摺動し、プレート
２１がハウジング１８の中で回転しないようになってい
る。吸振装置１３が多芯タガネ１２の軸方向の振動力を
吸収するため、支持部材３に伝わる振動は著しく緩和さ
れる。The tip of the passive damper 19 is in contact with the surface of the plate 21 fixed to the piston 20 of the cylinder portion 11, and the adjusting screw 22 protrudes from the surface of the support member 3.
The vibration absorption can be adjusted by changing the overall length of the damper. As shown in FIG. 3, the plate 21 is provided with a guide groove 23, which slides in a state where the projection of the housing 18 is fitted to the plate 21 so that the plate 21 does not rotate in the housing 18. It has become. Since the vibration absorbing device 13 absorbs the axial vibration force of the multi-core saw 12, the vibration transmitted to the support member 3 is significantly reduced.
【００２３】支持部材３は１個または複数の防振樹脂３
１を介して装置基盤５の取付面５１に固定されている。
防振樹脂３１は防振ゴムなどの緩衝材を剛体で挟んだも
ので、必要とする振動吸収性に応じた多様な性能のもの
が市販されている。本実施例では防振樹脂３１は取付面
５１の中心軸に対して対称に取り付けられている。図１
においては、軸位置と上下左右に各１個、合わせて５個
の防振樹脂３１を取り付けた状況を示しているが、防振
樹脂３１の選択自由度は大きいので、ロボットなど支持
機構の負荷容量、スラグ除去部の振動負荷と荷重、パッ
シブダンパ１９との振動吸収力の分担、経済性や取り扱
い容易性などを勘案して数量や配置を決めればよい。The support member 3 includes one or a plurality of anti-vibration resins 3
1 is fixed to the mounting surface 51 of the device base 5.
The anti-vibration resin 31 has a cushioning material such as anti-vibration rubber sandwiched between rigid bodies, and is available on the market in various performances according to the required vibration absorption. In this embodiment, the anti-vibration resin 31 is mounted symmetrically with respect to the center axis of the mounting surface 51. FIG.
Shows a situation in which a total of five anti-vibration resins 31 are mounted, one each at the top, bottom, left, and right of the shaft position. The quantity and arrangement may be determined in consideration of the capacity, the vibration load and load of the slag removing unit, the sharing of the vibration absorbing force with the passive damper 19, economy, ease of handling, and the like.
【００２４】支持部材３は屈折角θでくの字形に曲がっ
ているため、吸振装置１３で緩和されて伝達される多芯
タガネ部１の振動力はさらに折れ角θで分力されるの
で、装置基盤５の取付面５１に直接に伝播せず面に垂直
な方向の成分は十分小さくなる。従って、装置基盤５の
軸方向に作用する振動力は小さく、特に強い耐震性能を
持たないロボットハンドでもスラグ除去装置を把持して
スラグ除去処理を行うことができる。Since the support member 3 is bent in a U-shape at the refraction angle θ, the vibration force of the multi-core loose part 1 which is relaxed and transmitted by the vibration absorbing device 13 is further divided by the bending angle θ. The component that does not directly propagate to the mounting surface 51 of the device base 5 and is perpendicular to the surface is sufficiently small. Therefore, the vibration force acting in the axial direction of the device base 5 is small, and a slag removing process can be performed by a robot hand having no particularly strong seismic performance by holding the slag removing device.
【００２５】なお、装置基盤５の取付面５１には面と平
行な方向に支持部材３に作用する多芯タガネ１３の減衰
した振動力成分の他に多芯タガネ部１の荷重が加わる
が、防振樹脂３１の振動吸収性により大きな位置ずれを
起こすことなく多芯タガネの姿勢を保持して、処理対象
の溶接面にタガネ先端を当て続けることができる。な
お、屈折角θは多芯タガネの振動力と支持する荷重に基
づいて決めればよいが、垂直に対して１５度から７５度
の範囲で選択することが好ましい。It should be noted that, in addition to the attenuated vibration force component of the multi-core tapper 13 acting on the support member 3 in a direction parallel to the surface, a load of the multi-core tapper portion 1 is applied to the mounting surface 51 of the device base 5. The posture of the multi-core slug can be maintained without causing a large displacement due to the vibration absorbing property of the vibration-proof resin 31, and the slug tip can be kept in contact with the welding surface to be processed. Note that the refraction angle θ may be determined based on the vibration force of the multi-core spring and the supporting load, but is preferably selected in the range of 15 to 75 degrees with respect to the vertical.
【００２６】装置基盤５には、エアチャック５２が設け
られていて、ホース口５３から導入される操作圧空によ
り多芯タガネ部１から取付面５１までの部分の着脱が自
在にできるようになっている。また、スラグ除去作業中
にロボットに極端な過負荷がかかる場合に備えて、過負
荷保護装置５４を装着してある。過負荷保護装置５４は
適当な遊びを設けて過剰な力を受けるときに力を逸らす
と共に、過負荷状態をロボット制御装置に報知してロボ
ットを緊急停止させる。The device base 5 is provided with an air chuck 52 so that the portion from the multi-core slug portion 1 to the mounting surface 51 can be freely attached and detached by operating pressure air introduced from a hose port 53. I have. In addition, an overload protection device 54 is provided in case an extreme overload is applied to the robot during the slag removal operation. The overload protection device 54 provides an appropriate play to deflect the force when receiving an excessive force, and also notifies the robot control device of the overload state to stop the robot immediately.
【００２７】図４は、本実施例のスラグ除去装置を汎用
ロボットに装着した状態を示す斜視図である。スラグ除
去装置の振動負荷が大幅に軽減されたため、従来溶接ロ
ボットに使用されていた比較的小型のロボットに装着す
ることも可能である。本実施例では、動作教示が可能な
多関節ロボット６のハンド部６１にスラグ除去装置１０
を固定したので、任意の溶接線に沿って任意の姿勢でス
ラグを除去することができる。したがって、自動溶接ロ
ボットが溶接した部分を追跡しながらスラグを除去して
表面を仕上げていくことができる。また、多層溶接の場
合にも溶接層を重ねる毎にスラグを除去して施工するこ
とができるので溶接品質が向上する。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the slag removing device of this embodiment is mounted on a general-purpose robot. Since the vibration load of the slag removing device has been greatly reduced, the device can be mounted on a relatively small robot that has been conventionally used for a welding robot. In the present embodiment, the slag removing device 10 is attached to the hand section 61 of the articulated robot 6 capable of teaching movement.
Is fixed, the slag can be removed in any posture along any welding line. Therefore, it is possible to remove the slag and finish the surface while tracking the portion welded by the automatic welding robot. In addition, even in the case of multi-layer welding, the slag can be removed each time a welding layer is superimposed, so that the welding quality is improved.
【００２８】また、従来は溶接ロボットによる自動溶接
でも作業者によるスラグ除去作業が必要で自動運転を中
断しなければならなかったが、上記機能により、自動溶
接ロボットを停止させずに長時間連続自動運転ができる
ようになった。さらに、エアチャック５２によりロボッ
トハンドが溶接トーチとスラグ除去装置を持ち替えるこ
とが可能なので、１台のロボットにより溶接動作とスラ
グ除去動作を交互に実施するようにすることも可能にな
った。Conventionally, even in the automatic welding by the welding robot, the slag removal work by the operator was required and the automatic operation had to be interrupted. However, the above function allows the automatic welding robot to be continuously operated for a long time without stopping. I can now drive. Further, since the robot hand can switch the welding torch and the slag removing device by the air chuck 52, the welding operation and the slag removing operation can be alternately performed by one robot.
【００２９】[0029]
【実施例２】本実施例のスラグ除去装置は、第１実施例
に延長アームを備えてスラグ除去装置とロボットハンド
の距離を調整できるようにしたもので、他の部分に変わ
りはない。本実施例のスラグ除去装置は図５に示すよう
に、装置基盤５の取付面５１に支持部材３の防振樹脂３
１を直接取り付ける代わりに、延長アーム５５を介して
取り付ける。延長アーム５５は中間フランジ５６と取付
フランジ５８の間に複数の延長ビーム５７を固定したも
ので、防振樹脂５９を介して取付面５１に固定される。
また、支持部材３の防振樹脂３１は取付フランジ５８に
固定される。[Embodiment 2] The slag removing apparatus according to the present embodiment is different from the first embodiment in that an extension arm is provided so that the distance between the slag removing apparatus and the robot hand can be adjusted. As shown in FIG. 5, the slag removing device of this embodiment has a vibration damping resin 3 of a support member 3 on a mounting surface 51 of a device base 5.
Instead of mounting 1 directly, it is mounted via extension arm 55. The extension arm 55 has a plurality of extension beams 57 fixed between the intermediate flange 56 and the mounting flange 58, and is fixed to the mounting surface 51 via an anti-vibration resin 59.
Further, the vibration-proof resin 31 of the support member 3 is fixed to the mounting flange 58.
【００３０】多芯タガネ部１の振動の伝播は吸振装置１
３により大幅に低減し、さらに防振樹脂３１によりロボ
ットフランジ面への振動伝播が抑制されるので、多芯タ
ガネ部１をロボットフランジ面から大きく離して設置し
ても構造的な無理が無く十分支持できる。本実施例で
は、適当な長さの延長アーム５５を介装することによ
り、溶接動作後のスラグ除去に最も都合の良い位置に装
置を据え付けて作業させることができる。たとえば、溶
接トーチとスラグ除去装置を取り替えながら作業する場
合には、溶接トーチの作用点近くまでタガネ先端が届く
ように設定すると、ロボットに対する動作教示が容易に
なる。なお、本実施例では延長アーム５５の両端に防振
機構３１、５９を介装したが、いずれか一方の防振機構
を省略してフランジ面に固設して用いても良いことは言
うまでもない。The propagation of the vibration of the multifilament section 1 is performed by the vibration absorbing device 1.
3 greatly reduces the vibration propagation to the robot flange surface by the anti-vibration resin 31, so that even if the multi-core flap 1 is installed far away from the robot flange surface, there is no structural unreasonableness. I can support it. In this embodiment, by interposing the extension arm 55 having an appropriate length, the apparatus can be installed and operated at a position most convenient for removing the slag after the welding operation. For example, when working while exchanging the welding torch and the slag removing device, if the setting is made so that the tip of the flap reaches near the point of application of the welding torch, the operation teaching to the robot becomes easy. In this embodiment, the anti-vibration mechanisms 31 and 59 are provided at both ends of the extension arm 55. However, it goes without saying that one of the anti-vibration mechanisms may be omitted and fixed to the flange surface. .
【００３１】[0031]
【実施例３】本実施例のスラグ除去装置は、図６に示す
ように、第１実施例における吸振装置としてパッシブダ
ンパを用いる代わりに防振樹脂を用いたものである。タ
ガネ部１２のハウジングに支持用フランジ２４を固設
し、シリンダ部１１に固定される支持部材３との間に防
振樹脂２５を介装する。防振樹脂２５は多芯タガネを中
心とする円上に等間隔に３個以上配置することが好まし
い。圧空によりピストン２０が駆動されて発生する振動
は支持部材３に伝播する際に防振樹脂２５により十分減
衰するので、ロボットアームに伝搬する振動負荷が小さ
くなる。適当な振動吸収性を有する防振樹脂を選択すれ
ば捻れ方向の動きを規制することもできるので、第１実
施例と比較してより簡単な構造で効果的に軸方向の振動
減衰ができる。Embodiment 3 As shown in FIG. 6, the slag removing apparatus of this embodiment uses a vibration damping resin instead of using a passive damper as the vibration absorbing device of the first embodiment. A support flange 24 is fixed to the housing of the bottom section 12, and a vibration-proof resin 25 is interposed between the support flange 3 and the support member 3 fixed to the cylinder section 11. It is preferable that three or more anti-vibration resins 25 are arranged at equal intervals on a circle centered on the multi-core sludge. The vibration generated when the piston 20 is driven by the compressed air is sufficiently attenuated by the vibration-proof resin 25 when propagating to the support member 3, so that the vibration load transmitted to the robot arm is reduced. If an anti-vibration resin having an appropriate vibration absorbing property is selected, the movement in the torsional direction can be regulated, so that the axial vibration can be effectively damped with a simpler structure than in the first embodiment.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のスラグ除去
装置は、スラグを破砕するために必要とされる強力な振
動を２個の吸振装置により緩和するので、ロボットハン
ドに取り付けて自動運転によりスラグ除去処理を行うこ
とが可能になる。また特殊な部品を使用しないので、低
コストで構成できる。さらに、溶接ロボットのハンドが
自動的に溶接トーチと持ち替えるように構成することに
より、複雑な溶接や多種多様な溶接工程に適用して良好
な溶接を施工することができる。As described above, in the slag removing device of the present invention, the powerful vibration required for crushing the slag is reduced by the two vibration absorbing devices. Slag removal processing can be performed. In addition, since special parts are not used, the configuration can be performed at low cost. Furthermore, by configuring the welding robot's hand to automatically switch to the welding torch, it is possible to apply the present invention to complicated welding and a variety of welding processes, thereby performing good welding.
【図１】本発明のスラグ除去装置の第１実施例を示す側
面図である。FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of a slag removing device of the present invention.
【図２】本実施例における多芯タガネ部分を示す一部断
面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing a multi-core slug portion in the present embodiment.
【図３】本実施例に用いる吸振装置ハウジングの中を左
側から見た図面である。FIG. 3 is a view of the inside of a vibration absorber housing used in the present embodiment as viewed from the left side.
【図４】本実施例の使用状態を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a use state of the present embodiment.
【図５】本発明のスラグ除去装置の第２実施例を示す側
面図である。FIG. 5 is a side view showing a second embodiment of the slag removing device of the present invention.
【図６】本発明のスラグ除去装置の第３実施例を示す側
面図である。FIG. 6 is a side view showing a third embodiment of the slag removing device of the present invention.
１ 多芯タガネ部 １１ シリンダ部 １２ タガネ部 １３ 吸振装置 １４ ノズル １５ タガネ １６ 筒体 １７ 止めネジ １８ ハウジング １９ パッシブダンパ ２０ ピストン ２１ プレート ２２ 調整ネジ ２３ 案内溝 ２４ フランジ ２５ 防振樹脂 ３ 支持部材 ３１ 防振樹脂 ５ 装置基盤 ５１ 取付面 ５２ エアチャック ５３ ホース口 ５４ 過負荷保護装置 ５５ 延長アーム ５６ 中間フランジ ５７ 延長ビーム ５８ 取付フランジ ５９ 防振樹脂 ６ ロボット装置 ６１ ロボットハンド １０ スラグ除去装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 Multi-core screw part 11 Cylinder part 12 Screw part 13 Vibration absorber 14 Nozzle 15 Screw 16 Cylindrical body 17 Set screw 18 Housing 19 Passive damper 20 Piston 21 Plate 22 Adjusting screw 23 Guide groove 24 Flange 25 Anti-vibration resin 3 Support member 31 Vibration resin 5 Device base 51 Mounting surface 52 Air chuck 53 Hose port 54 Overload protection device 55 Extension arm 56 Intermediate flange 57 Extension beam 58 Mounting flange 59 Anti-vibration resin 6 Robot device 61 Robot hand 10 Slag removal device
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年４月１５日（１９９９．４．１
５）[Submission date] April 15, 1999 (1999.4.1
5)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項１[Correction target item name] Claim 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【請求項１】 支持部材を介して振動式スラグ除去工具
を搭載するスラグ除去装置であって、該多芯タガネと前
記支持部材の間にスラグ除去工具の駆動軸方向の振動を
吸収する第１の吸振装置を配設し、該支持部材を装置基
盤に取り付ける面に該取付面に対して垂直であって前記
第１吸振装置の振動吸収方向と異なる方向に振動吸収し
該取付面に対し平行方向の動きを抑制して前記スラグ除
去工具を支える第２の吸振装置を備えたことを特徴とす
るスラグ除去装置。 ─────────────────────────────────────────────────────
1. A slag removing device which mounts a vibration type slag removing tool via a supporting member, wherein the first slag removing device absorbs vibration in a drive axis direction of the slag removing tool between the multi-core slug and the supporting member. wherein a vertically of disposed a vibration absorber, against the mounting surface to the surface mounting the support member to the device infrastructure
Vibration is absorbed in a direction different from the vibration absorbing direction of the first vibration absorbing device. The movement in the direction parallel to the mounting surface is suppressed to remove the slag.
A slag removing device comprising a second vibration absorbing device for supporting a removing tool . ────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年７月１５日（１９９９．７．１
５）[Submission date] July 15, 1999 (1999.7.1)
5)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項１[Correction target item name] Claim 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【請求項１】 支持部材を介して振動式スラグ除去工具
を搭載するスラグ除去装置であって、該多芯タガネと前
記支持部材の間にスラグ除去工具の駆動軸方向の振動を
吸収する第１の吸振装置を配設し、該支持部材を装置基
盤に取り付ける面に該取付面に対して垂直であって前記
第１吸振装置の振動吸収方向と異なる方向に振動吸収し
該取付面に対し平行方向の動きを抑制して前記スラグ除
去工具を支える第２の吸振装置を備えたことを特徴とす
るスラグ除去装置。 ─────────────────────────────────────────────────────
1. A slag removing device which mounts a vibration type slag removing tool via a supporting member, wherein the first slag removing device absorbs vibration in a drive axis direction of the slag removing tool between the multi-core slug and the supporting member. wherein a vertically of disposed a vibration absorber, against the mounting surface to the surface mounting the support member to the device infrastructure
Vibration is absorbed in a direction different from the vibration absorbing direction of the first vibration absorbing device. The movement in the direction parallel to the mounting surface is suppressed to remove the slag.
A slag removing device comprising a second vibration absorbing device for supporting a removing tool . ────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年７月１５日（１９９９．７．１
５）[Submission date] July 15, 1999 (1999.7.1)
5)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【請求項２】 前記吸振装置の少なくとも一方が軸に対
して対称に配設した１個以上のパッシブダンパで構成さ
れることを特徴とする請求項１記載のスラグ除去装置。 Wherein at least one of deslagging apparatus according to claim 1, characterized in that it is composed of one or more passive dampers disposed symmetrically with respect to the axis of the vibration absorber.
【請求項３】 前記吸振装置の少なくとも一方が軸に対
して対称に配設した１個以上の防振樹脂で構成されるこ
とを特徴とする請求項１記載のスラグ除去装置。 Wherein at least one of deslagging apparatus according to claim 1, characterized in that it is composed of one or more anti-vibration resin disposed symmetrically with respect to the axis of the vibration absorber.
【請求項４】 前記第１吸振装置がパッシブダンパによ
り構成され、前記第２吸振装置が防振樹脂により構成さ
れたものであることを特徴とする請求項１から３のいず
れかに記載のスラグ除去装置。 Wherein said first vibration absorber is constituted by a passive damper, slag according to any one of claims 1 to 3, wherein the second vibration absorbing device is characterized in that which is constituted by a vibration damping resin Removal device.
【請求項５】 さらにロボットハンドに取り付けるため
の取付フランジを備えたことを特徴とする請求項１から
４のいずれかに記載のスラグ除去装置。 5. The apparatus according to claim 1, further comprising a mounting flange for mounting to the robot hand.
5. The slag removing device according to any one of 4 .
【請求項６】 前記取付フランジと前記装置基盤の間に
延長アームを介装することを特徴とする請求項５記載の
スラグ除去装置。 6. The slag removal device according to claim 5, characterized in that the interposed extension arm between said device base and the mounting flange.
【請求項７】 請求項５または６記載のスラグ除去装置
を取り付けたロボット装置。 7. A robotic device fitted with a slag removal device according to claim 5 or 6, wherein.
【請求項８】 請求項５または６記載のスラグ除去装置
と溶接トーチを自動で持ち替え連続自動運転を行うこと
を特徴とする溶接ロボットシステム。 8. A welding robot system wherein the slag removing device according to claim 5 and the welding torch are automatically held to perform continuous automatic operation.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 正治 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内 Ｆターム(参考） 2D058 AA11 BA13 BB00 DA15 DA16 3J048 AA02 AC01 AC04 AC05 AC08 AD07 AD16 BA03 BA18 BD01 BE02 BE04 BE09 BE11 DA07 EA07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shoji Yamaguchi 118 Futatsuka, Noda City, Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industries Noda Factory F-term (reference) 2D058 AA11 BA13 BB00 DA15 DA16 3J048 AA02 AC01 AC04 AC05 AC08 AD07 AD16 BA03 BA18 BD01 BE02 BE04 BE09 BE11 DA07 EA07
Claims (9)
を搭載するスラグ除去装置であって、該多芯タガネと前
記支持部材の間にスラグ除去工具の駆動軸方向の振動を
吸収する第１の吸振装置を配設し、該支持部材を装置基
盤に取り付ける面に該取付面に対する垂直方向の振動を
吸収し該取付面に対し平行方向の動きを抑制する第２の
吸振装置を備えたことを特徴とするスラグ除去装置。1. A slag removing device which mounts a vibration type slag removing tool via a supporting member, wherein the first slag removing device absorbs vibration in a drive axis direction of the slag removing tool between the multi-core slug and the supporting member. And a second vibration absorbing device is provided on a surface on which the support member is mounted on the device base, for absorbing vibration in a direction perpendicular to the mounting surface and suppressing movement in a direction parallel to the mounting surface. A slag removal device characterized by the above-mentioned.
振動吸収方向が同じ平面内にあって交叉していることを
特徴とする請求項１記載のスラグ除去装置。2. The slag removing device according to claim 1, wherein the vibration absorbing directions of the first vibration absorbing device and the second vibration absorbing device are in the same plane and cross each other.
して対称に配設した１個以上のパッシブダンパで構成さ
れることを特徴とする請求項１または２記載のスラグ除
去装置。3. The slag removing device according to claim 1, wherein at least one of said vibration absorbing devices is constituted by one or more passive dampers arranged symmetrically with respect to an axis.
して対称に配設した１個以上の防振樹脂で構成されるこ
とを特徴とする請求項１または２記載のスラグ除去装
置。4. The slag removing device according to claim 1, wherein at least one of said vibration absorbing devices is made of at least one vibration-proof resin disposed symmetrically with respect to an axis.
り構成され、前記第２吸振装置が防振樹脂により構成さ
れたものであることを特徴とする請求項１から４のいず
れかに記載のスラグ除去装置。5. The slag according to claim 1, wherein said first vibration absorbing device is constituted by a passive damper, and said second vibration absorbing device is constituted by a vibration isolating resin. Removal device.
の取付フランジを備えたことを特徴とする請求項１から
５のいずれかに記載のスラグ除去装置。6. The slag removing device according to claim 1, further comprising a mounting flange for mounting to a robot hand.
延長アームを介装することを特徴とする請求項６記載の
スラグ除去装置。7. The slag removing device according to claim 6, wherein an extension arm is interposed between the mounting flange and the device base.
を取り付けたロボット装置。8. A robot device equipped with the slag removing device according to claim 6.
と溶接トーチを自動で持ち替え連続自動運転を行うこと
を特徴とする溶接ロボットシステム。9. A welding robot system wherein the slag removing device and the welding torch according to claim 6 or 7 are automatically held to perform continuous automatic operation.
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