JP3019068B2 - ポジショナー - Google Patents

ポジショナー

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    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426Fixtures for other work
    • B23K37/0452Orientable fixtures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/32Accessories
    • B23K9/323Combined coupling means, e.g. gas, electricity, water or the like
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットを用い
た溶接・切断等の加工を行う際に被加工物のむきを変化
させるためのポジショナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、産業用ロボットの技術は急速に進
歩しているが、そのロボットをサポートするポジショナ
ーは軽視されがちであり、開発もロボットに比べ遅れて
いた。
【0003】以下に、従来のポジショナーについて説明
する。図3は従来のポジショナーの概略構成図である。
図3において、20は溶接物或いは治具を固定回転させ
る導電性の回転テーブル、21は回転テーブル20の中
心に圧入固定されている導電性の中空軸パイプ、22は
中空軸パイプ21の他端に固定されているドーナツ円盤
状の導電性リング、23はリング22に下方より接触し
ているカーボンブラシ、24はカーボンブラシ23をリ
ング22に接触固定するためのスプリング、25はリン
グ22にカーボンブラシ23を固定する端子、26はカ
ーボンブラシ23に接続されているケーブルであり溶接
電流を外部溶接電源に送るためのものである。27は中
空軸パイプ21に固定されている第1のプーリー、28
はモーター29に接続されている第2のプーリー、30
は第1のプーリー27と第2のプーリー28とを連動さ
せるタイミングベルト、31は外装ケース、32はホー
ス或いはケーブル、33は溶接物を固定するための治
具。
【0004】以上のように構成されたポジショナーにお
いて、ケーブル26は外部溶接電源の負電極に接続され
る。ケーブル26はさらにカーボンブラシ23を介して
回転テーブル20に電気的に接続されており、回転テー
ブル20上に保持されているケーブル26を介して外部
溶接電源へ帰還することとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のポジショナーで
は、回転テーブル20を回転させた際、リング22とカ
ーボンブラシ23の接触面で摩耗が発生し、その摩耗粉
がリング22とカーボンブラシ23の接触面に残り放電
現象が発生し溶接電流が不安定となり、溶接不良を引き
起こしていた。
【0006】また、摩耗したカーボンブラシ23を交換
する際、回転テーブル20上に搭載された治具33に供
給するためのホース或いはケーブル32を取り外してか
らでないと、カーボンブラシ23を交換することができ
ない。
【0007】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めのものであり、摩耗粉の影響を阻止して溶接電流を安
定化させ、しかもカーボンブラシの交換作業性を向上さ
せたポジショナーを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の本発明は、治具を載置する導電性の回
転テーブルと、前記回転テーブルを保持する導電性のパ
イプと、前記パイプに通電する導電性リングと、前記導
電性リングに下方から接触する固定されたブラシとを有
し、前記導電性リングとの接触により摩耗するブラシの
面に少なくとも1つの溝を設けたポジショナーである。
【0009】請求項2記載の本発明は、治具を載置する
導電性の回転テーブルと、前記回転テーブルを保持する
導電性のパイプと、前記パイプに接続された導電性リン
グと、前記導電性リングに下方から接触する固定された
ブラシと、前記パイプに設けた第1のプーリと、第1の
プーリとタイミングベルトによって同期駆動する第2の
プーリと、前記第2のプーリを駆動するモータと、前記
導電性リングとブラシを内部に位置させた外装ケースを
有し、前記導電性リングとの接触により摩耗するブラシ
の面に少なくとも1つの溝を設けたポジショナーであ
る。
【0010】請求項3記載の本発明は、溝が放射状であ
ることを特徴とする請求項1または2記載のポジショナ
ーである。
【0011】請求項4記載の本発明は、少なくとも1つ
の溝がブラシ外部に開口してい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ポジショナーである。
【0012】請求項5記載の本発明は、少なくとも2分
割された部材でブラシを構成し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ポジショナーである。
【0013】請求項6記載の本発明は、ブラシがカーボ
ンで構成されたことを特徴とする請求項1から5のいず
れかに記載のポジショナーである。
【0014】
【発明の実施の形態】請求項1または2記載の本発明に
よれば、ブラシからの摩耗粉を溝へ排出できるので、従
来のようなリングとブラシの接触面に残った摩耗粉によ
る放電現象を防止できる。
【0015】請求項3記載の本発明によれば、放射状の
溝により確実に摩耗粉を排出できる。
【0016】請求項4記載の本発明によれば、溝がブラ
シ外部に開口しているので、溝からも摩耗粉を排出で
き、より長時間に渡って放電現象を防止できる。
【0017】請求項5記載の本発明によれば、ブラシを
2分割することで、回転テーブル上に搭載された治具に
供給するためのホース或いはケーブルを取り外さなくと
も容易にブラシを交換することができる。
【0018】なお、ブラシがカーボンで構成されている
ときに上記構成を取ることにより一層の作用効果を奏す
る。
【0019】(実施の形態)以下、本発明の一実施の形
態例について図面を用いて説明する。
【0020】図1は、本発明の一実施の形態例における
ポジショナーの概略構成図、図2は本発明を用いたロボ
ットシステムを示す図である。
【0021】図において、1は溶接物或いは治具を固定
回転させる導電性の回転テーブル、2は回転テーブル1
の中心に圧入固定されている導電性の中空軸パイプ、3
は中空軸パイプ2の他端に固定されているドーナツ円盤
状の導電性リング、4はリング3に下方より接触してい
るカーボンブラシ、5はカーボンブラシ4をリング3に
接触固定するためのスプリング、6はリング3にカーボ
ンブラシ4を固定する端子、7はカーボンブラシ4に接
続されているケーブルであり溶接電流を外部溶接電流に
送るためのものである。8は中空軸パイプ2に固定され
ている第1のプーリー、9はモーター10に接続されて
いる第2のプーリー、11は第1のプーリー8と第2の
プーリー9とを連動させるタイミングベルト、12は外
装ケース、13は溶接物を治具14で固定するためにエ
アー或いは電気を供給するためのホース或いはケーブ
ル、15はポジショナー、16は被溶接物、17はロボ
ット、18は外部溶接電源、19は溶接トーチである。
【0022】カーボンブラシ4のリング3と接触する面
に1つ以上の溝4aを設けている。この溝4aは、例え
ば放射状に設けたり、一部がブラシ外部に開口したりす
る形態をとってもよい。
【0023】以上のような構成において、図2に示すよ
うにケーブル7は外部溶接電源の負電極に接続される。
溶接電源18の正電極はロボット17の先端に保持され
た溶接トーチ19に接続され、ロボット17により被溶
接物16の溶接を行っている。ケーブル7は、カーボン
ブラシ4、リング3、中空軸パイプ2を介して回転テー
ブル1に電気的に接続されており、回転テーブル1上に
保持されている被溶接物と、産業用ロボット先端に固定
した外部溶接電源の溶接トーチとの間でアークを発生さ
せ溶接を行っている。したがって、溶接トーチより流れ
出る溶接電流は被溶接物から回転テーブル1、中空軸パ
イプ2、リング3およびカーボンブラシ4をへてケーブ
ル7を介して外部溶接電源へ帰還することとなる。
【0024】本実施の形態例では、回転テーブル1と、
回転ケーブル1に固定された導電性の中空軸パイプ2
と、回転テーブル1を回転駆動する回動手段とを備え、
中空軸パイプ2がドーナツ円盤状の導電性リング3を備
えるとともに、カーボンブラシ4を導電性リング3を挟
んで回転テーブル1の反対側に2分割で配して導電性リ
ング3の接触面に溝4aを放射状に施して、溝4aの一
部をブラシ外部に開口させ、導電性リング3に接触配置
させている。したがって、回転テーブル1を回転させた
際、導電性リング3とカーボンブラシ4の接触面で摩耗
粉が発生しても、放射状に施した溝4aから排出するこ
とができる、また、摩耗粉を排出することによって放電
現象を防止することができ、溶接電流の安定化を図るこ
とができる。したがって、カーボンブラシ4の耐久性が
格段に向上することとなる。また、カーボンブラシ4を
2分割することにより回転テーブル1上に搭載された治
具14にエアー或いは電気を供給するためのホース或い
はケーブル13を取り外さなくても、容易にブラシ4を
交換することができる。実際に、従来のブラシを交換す
る時間は30分であったが、本実施の形態例のブラシ交
換にかかる時間は、10分ですむ。
【0025】なお、本実施の形態例ではロボット17側
を正電極、ポジショナー15側を負電極としたが、極性
を逆にしても良いことは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のポジショナーは、集電手段をリングを挟んで前記回転
テーブルの反対側にて2分割で配し、リング接触面に溝
を施すことにより、溶接電流の安定化を図り、集電手段
の耐久性を向上することができる。
【0027】また、ブラシの交換作業性も向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態例におけるポジショナー
の概略構成図
【図2】本発明を用いたロボットシステムを示す図
【図3】従来のポジショナーの概略構成図
【符号の説明】
1 回転テーブル 2 中空軸パイプ 3 導電性リング 4 カーボンブラシ(集電手段) 4a 溝 5 スプリング 6 端子 7 ケーブル 8 第1のプーリー 9 第2のプーリー 10 モーター(回動手段) 11 タイミングベルト 12 外装ケース 13 ホース或いはケーブル 14 治具
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 9/12 B23Q 3/02

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 治具を載置する導電性の回転テーブル
    と、前記回転テーブルを保持する導電性のパイプと、前
    記パイプに通電する導電性リングと、前記導電性リング
    に下方から接触する固定されたブラシとを有し、前記導
    電性リングとの接触により摩耗するブラシの面に少なく
    とも1つの溝を設けたポジショナー。
  2. 【請求項2】 治具を載置する導電性の回転テーブル
    と、前記回転テーブルを保持する導電性のパイプと、前
    記パイプに接続された導電性リングと、前記導電性リン
    グに下方から接触する固定されたブラシと、前記パイプ
    に設けた第1のプーリと、第1のプーリとタイミングベ
    ルトによって同期駆動する第2のプーリと、前記第2の
    プーリを駆動するモータと、前記導電性リングとブラシ
    を内部に位置させた外装ケースを有し、前記導電性リン
    との接触により摩耗するブラシの面に少なくとも1つ
    の溝を設けたポジショナー。
  3. 【請求項3】 溝が放射状であることを特徴とする請求
    項1または2記載のポジショナー。
  4. 【請求項4】 少なくとも1つの溝がブラシ外部に開口
    していることを特徴とする請求項1から3のいずれかに
    記載のポジショナー。
  5. 【請求項5】 少なくとも2分割された部材でブラシを
    構成したことを特徴とする請求項1から4のいずれかに
    記載のポジショナー。
  6. 【請求項6】 ブラシがカーボンで構成されたことを特
    徴とする請求項1から5のいずれかに記載のポジショナ
    ー。
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