JP6378302B2 - アーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造 - Google Patents
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Description
本発明は、アーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造に関するものである。
従来、アーク溶接ロボットにおいては、前腕の後部にワイヤ送給装置が配置され、アーク溶接ロボットの後方から導かれてきた溶接ワイヤが、ワイヤ送給装置を前後方向に貫通するように配置されて、ワイヤ送給装置によって、前腕の先端に取り付けられた溶接トーチに供給されるものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、特許文献1の溶接ワイヤ処理構造においては、溶接ワイヤのワイヤ送給装置への供給をガイドするワイヤ用ホースが、ワイヤ送給装置の後面から真っ直ぐ後方に延びるように接続されている。このため、ワイヤ用ホースがアーク溶接ロボットの後方に大きく出っ張っており、アーク溶接ロボットの動作に伴うワイヤ用ホースと周辺物体との干渉を回避するために、周辺物体をアーク溶接ロボットから大きく遠ざけて配置する必要があり、多くのスペースが必要となるという不都合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、アーク溶接ロボットの動作に伴うワイヤ用ホースの周辺物体との干渉を低減して、アーク溶接ロボットの設置スペースを縮小することができるアーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の一態様は、先端に溶接トーチを備えたアームの後部に取り付けられたワイヤ送給装置の後端面から前方に向かって前記ワイヤ送給装置に溶接ワイヤを供給するワイヤ用ホースと、該ワイヤ用ホースを前記後端面に取り付けるコネクタとを備え、該コネクタが、前記ワイヤ送給装置による前記溶接ワイヤの送給方向に対して交差する方向に前記ワイヤ用ホースを接続し、前記溶接ワイヤの前記送給方向に沿う軸線回りに任意の角度で前記ワイヤ送給装置に固定されるアーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造を提供する。
本発明の一態様は、先端に溶接トーチを備えたアームの後部に取り付けられたワイヤ送給装置の後端面から前方に向かって前記ワイヤ送給装置に溶接ワイヤを供給するワイヤ用ホースと、該ワイヤ用ホースを前記後端面に取り付けるコネクタとを備え、該コネクタが、前記ワイヤ送給装置による前記溶接ワイヤの送給方向に対して交差する方向に前記ワイヤ用ホースを接続し、前記溶接ワイヤの前記送給方向に沿う軸線回りに任意の角度で前記ワイヤ送給装置に固定されるアーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造を提供する。
本態様によれば、ワイヤ用ホースによって供給されてきた溶接ワイヤが、ワイヤ送給装置の後端面からワイヤ送給装置内に供給され、ワイヤ送給装置によってアームの先端に備えられた溶接トーチに送給される。ワイヤ用ホースをワイヤ送給装置の後端面に取り付けるコネクタがワイヤ送給装置による送給方向に対して交差する方向にワイヤ用ホースを取り付けているので、ワイヤ用ホース内を後方から供給されてきた溶接ワイヤがコネクタ内において湾曲させられてワイヤ送給装置に供給される。
これにより、ワイヤ用ホースのワイヤ送給装置の後端面から後方への出っ張りが低減され、周辺物体との干渉を低減することができる。その結果、アーク溶接ロボットの設置スペースを縮小することができる。
上記態様においては、前記コネクタが、前記溶接ワイヤの前記送給方向に沿う軸線回りに任意の角度で前記ワイヤ送給装置に固定されていることで、コネクタ内で溶接ワイヤを湾曲させて、ワイヤ送給装置の後端面から後方へのワイヤ用ホースの出っ張りを低減できるとともに、周辺物体が存在する左右いずれかの方向へのワイヤ用ホースの出っ張りを抑制して、周辺物体との干渉をより確実に回避することができる。
本発明の他の態様は、先端に溶接トーチを備えたアームの後部に取り付けられたワイヤ送給装置の後端面から前方に向かって前記ワイヤ送給装置に溶接ワイヤを供給するワイヤ用ホースと、該ワイヤ用ホースを前記後端面に取り付けるコネクタとを備え、該コネクタが、前記ワイヤ送給装置による前記溶接ワイヤの送給方向に対して交差する方向に前記ワイヤ用ホースを接続し、前記溶接ワイヤの前記送給方向に沿う軸線回りに回転可能に前記ワイヤ送給装置に取り付けられ、前記コネクタが、前記送給方向に対する前記ワイヤ用ホースの傾斜を維持しながら前記軸線回りに回転するアーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造を提供する。
このようにすることで、コネクタ内で溶接ワイヤを湾曲させて、ワイヤ送給装置の後端面から後方へのワイヤ用ホースの出っ張りを低減できるとともに、アーク溶接ロボットの動作に応じて、コネクタを回転させて、左右両方向へのワイヤ用ホースの出っ張りを抑制することができる。
このようにすることで、コネクタ内で溶接ワイヤを湾曲させて、ワイヤ送給装置の後端面から後方へのワイヤ用ホースの出っ張りを低減できるとともに、アーク溶接ロボットの動作に応じて、コネクタを回転させて、左右両方向へのワイヤ用ホースの出っ張りを抑制することができる。
また、上記態様においては、前記コネクタが、前記ワイヤ用ホース内を供給されて来た前記溶接ワイヤを貫通可能な中空部を備えるコネクタ本体と、該コネクタ本体に着脱可能に取り付けられ、前記中空部の内面を被覆するコイルライナとを備えていてもよい。
このようにすることで、中空部内で湾曲する溶接ワイヤがコイルライナに接触してコネクタ本体への接触が回避される。コイルライナが摩耗した場合には交換することができ、コネクタ本体の摩耗を防止することができる。
このようにすることで、中空部内で湾曲する溶接ワイヤがコイルライナに接触してコネクタ本体への接触が回避される。コイルライナが摩耗した場合には交換することができ、コネクタ本体の摩耗を防止することができる。
また、上記態様においては、前記コネクタが、前記ワイヤ用ホース内を供給されて来た前記溶接ワイヤを貫通可能な中空部を備えるコネクタ本体と、該コネクタ本体内部に回転可能に取り付けられ、前記溶接ワイヤを最小曲げ半径以上の曲率半径で前記ワイヤ送給装置への供給を案内する複数のガイドローラとを備えていてもよい。
このようにすることで、溶接ワイヤの外周面においてガイドローラを転動させることにより、コネクタ内における溶接ワイヤの移動が複数のガイドローラによって案内され、溶接ワイヤが最小曲げ半径より小さい曲げ半径となることを防止することができる。これにより、ワイヤ送給装置に供給される溶接ワイヤに曲がり癖が付くことを防止して溶接トーチに適正に溶接ワイヤを送給することができる。
このようにすることで、溶接ワイヤの外周面においてガイドローラを転動させることにより、コネクタ内における溶接ワイヤの移動が複数のガイドローラによって案内され、溶接ワイヤが最小曲げ半径より小さい曲げ半径となることを防止することができる。これにより、ワイヤ送給装置に供給される溶接ワイヤに曲がり癖が付くことを防止して溶接トーチに適正に溶接ワイヤを送給することができる。
また、上記態様においては、前記コネクタ本体が前記溶接ワイヤの曲げ半径を変更可能に可撓性を有していてもよい。
このようにすることで、コネクタ本体を変形させて、溶接ワイヤの曲げ半径を最小曲げ半径以上の範囲で任意に変更して溶接ワイヤに無理な曲げ応力がかからないようにすることができる。
このようにすることで、コネクタ本体を変形させて、溶接ワイヤの曲げ半径を最小曲げ半径以上の範囲で任意に変更して溶接ワイヤに無理な曲げ応力がかからないようにすることができる。
本発明によれば、アーク溶接ロボットの動作に伴うワイヤ用ホースの周辺物体との干渉を低減して、アーク溶接ロボットの設置スペースを縮小することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係るアーク溶接ロボット100の溶接ワイヤ処理構造1について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る溶接ワイヤ処理構造1は、図1に示されるように、例えば、直立多関節型のアーク溶接ロボット100における溶接ワイヤ処理構造である。
本実施形態に係る溶接ワイヤ処理構造1は、図1に示されるように、例えば、直立多関節型のアーク溶接ロボット100における溶接ワイヤ処理構造である。
アーク溶接ロボット100は、鉛直軸線回りに回転可能なベース110と、該ベース110に水平軸線回りに揺動可能に支持された第1アーム120と、該第1アーム120の先端に水平軸線回りに揺動可能に支持された第2アーム(アーム)130とを備え、第2アーム130の先端に取り付けられた溶接トーチ140と、第2アーム130の後部に取り付けられたワイヤ送給装置150とを備えている。
ワイヤ送給装置150は、図2に示されるように、第2アーム130の後部に取り付けられる筐体151と、該筐体151内に配置されたワイヤ送給ローラ152とを備えている。筐体151には、後端面151aに、後方から供給されてくる溶接ワイヤ2を取り入れる取入口153と、前端面151bに溶接ワイヤ2を前方に送給する送給口154とが設けられている。図1中、符号Cは、筐体151内における溶接ワイヤ2の送給方向に沿う軸線を示している。
ワイヤ送給ローラ152は、取入口153から取り入れられ、送給口154から送給されるように、筐体151内に前後方向に沿って延びる溶接ワイヤ2を径方向に挟む位置に、少なくとも1対2個(図2に示す例では2対4個)配置されている。各対のワイヤ送給ローラ152は、図示しないモータによって逆方向に回転駆動されることにより、間に挟んだ溶接ワイヤ2に摩擦によって駆動力を伝達し、溶接ワイヤ2を長手方向に沿って送り出すようになっている。
本実施形態に係る溶接ワイヤ処理構造1は、アーク溶接ロボット100の後方から溶接ワイヤ2を供給してくるワイヤ用ホース3と、該ワイヤ用ホース3をワイヤ送給装置150の筐体151の後端面151aの取入口153に取り付けるコネクタ4とを備えている。
ワイヤ用ホース3は、図2に示されるように、可撓性を有する外装チューブ5と、該外装チューブ5内に配置され内面を被覆するコイルライナ7とを備えている。溶接ワイヤ2は、ワイヤ用ホース3内のコイルライナ7内を貫通して供給されるようになっている。また、ワイヤ用ホース3は、アーク溶接ロボット100の後方において、天井吊下式のホルダ6によって長手方向の途中位置を支持されている。
ワイヤ用ホース3は、図2に示されるように、可撓性を有する外装チューブ5と、該外装チューブ5内に配置され内面を被覆するコイルライナ7とを備えている。溶接ワイヤ2は、ワイヤ用ホース3内のコイルライナ7内を貫通して供給されるようになっている。また、ワイヤ用ホース3は、アーク溶接ロボット100の後方において、天井吊下式のホルダ6によって長手方向の途中位置を支持されている。
コネクタ4は、図2に示されるように、ワイヤ用ホース3の一端を着脱可能に取り付けるとともに、コネクタ4への取付位置におけるワイヤ用ホース3の長手軸が筐体151内における溶接ワイヤ2の送給方向に対して交差するようにワイヤ用ホース3を筐体151に固定するようになっている。コネクタ4は、図3に示されるように、ワイヤ用ホース3が鉛直平面A内において斜め下方に延びるように取り付けるようになっている。コネクタ4への取付位置におけるワイヤ用ホース3の長手軸と筐体151内における溶接ワイヤ2の送給方向との交差角度θは、30°から90°、好ましくは、30°から45°である。
コネクタ4も、中空部を有するコネクタ本体8と、該コネクタ本体8の内面を被覆するように配置されるコイルライナ9とを備えている。ワイヤ用ホース3内を供給されてきた溶接ワイヤ2はコネクタ4のコイルライナ9内を貫通して筐体151の取入口153から筐体151内に供給されるようになっている。
このように構成された本実施形態に係るアーク溶接ロボット100の溶接ワイヤ処理構造1の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る溶接ワイヤ処理構造1によれば、アーク溶接ロボット100の後方からワイヤ用ホース3によって供給されてきた溶接ワイヤ2は、コネクタ4内のコイルライナ9内を貫通して筐体151の取入口153からワイヤ送給装置150内に取り入れられ、ワイヤ送給ローラ152によって駆動力を加えられて長手方向前方に送られ、第2アーム130の先端に取り付けられている溶接トーチ140に供給される。
本実施形態に係る溶接ワイヤ処理構造1によれば、アーク溶接ロボット100の後方からワイヤ用ホース3によって供給されてきた溶接ワイヤ2は、コネクタ4内のコイルライナ9内を貫通して筐体151の取入口153からワイヤ送給装置150内に取り入れられ、ワイヤ送給ローラ152によって駆動力を加えられて長手方向前方に送られ、第2アーム130の先端に取り付けられている溶接トーチ140に供給される。
この場合において、コネクタ4がワイヤ用ホース3をワイヤ送給装置150の後端面151aに斜め下方に傾斜させて取り付けているので、ワイヤ用ホース3内を供給されてきた溶接ワイヤ2は、コネクタ4内において湾曲させられて取入口153から筐体151内に取り入れられる。
これにより、ワイヤ用ホース3がワイヤ送給装置150の後端面151aから後方に大きく出っ張ることが抑制される。
これにより、ワイヤ用ホース3がワイヤ送給装置150の後端面151aから後方に大きく出っ張ることが抑制される。
すなわち、図4に示されるように、ワイヤ用ホース3が筐体151内における溶接ワイヤ2の送給方向に沿って延びていた従来の溶接ワイヤ処理構造200と比較して、ワイヤ用ホース3の後方への出っ張りを大幅に低減することができる。その結果、図5に示されるように、アーク溶接ロボット100の動作に伴うワイヤ用ホース3の周辺物体との干渉を低減して、アーク溶接ロボット100の設置スペースを縮小することができるという利点がある。
なお、本実施形態においては、図3に示されるように、コネクタ4によってワイヤ用ホース3が鉛直平面A内において斜め下方からワイヤ送給装置150の筐体151に接続するように構成したが、これに代えて、図6に示すように、鉛直平面Aに対して傾斜する平面B内において斜め下方からワイヤ送給装置150の筐体151に接続するように構成してもよい。このようにすることで、アーク溶接ロボット100の左右いずれかの後方に配置されている周辺物体とワイヤ用ホース3との干渉を避ける方向にワイヤ用ホース3をルーティングすることができる。これにより、アーク溶接ロボット100の設置スペースをより小さくしても周辺物体との干渉を回避することができる。
また、本実施形態においては、コネクタ4がワイヤ送給装置150の筐体151に固定されることにより、ワイヤ用ホース3の傾斜方向が固定されている場合について説明したが、これに代えて、コネクタ4が、筐体151内における溶接ワイヤ2の送給方向に沿う軸線C回りに回転可能に筐体151に取り付けられていることにしてもよい。これにより、アーク溶接ロボット100のベース110の旋回方向に応じて、ワイヤ用ホース3の傾斜方向を変更するようにコネクタ4が回転させられるので、ワイヤ用ホース3に無理な力が作用することを防止することができる。
また、本実施形態においては、図7に示されるように、コネクタ4が、コネクタ本体8と、該コネクタ本体8内に回転可能に支持され、溶接ワイヤ2の外周面に接触させられて溶接ワイヤ2の送給方向を案内する複数のガイドローラ10とを備えていてもよい。コネクタ本体8内を貫通させられる溶接ワイヤ2の曲げ半径が、最小曲げ半径以上の曲率半径となるようにガイドローラ10によって湾曲を案内することにより、溶接ワイヤ2が過度に湾曲させられて曲がり癖が付かないようにしながら、筐体151内の溶接ワイヤ2の送給方向に対して大きな傾斜角度θでワイヤ用ホース3を傾斜させて取り付けることができる。これにより、ワイヤ用ホース3の後方への出っ張りをさらに抑制することができる。
また、本実施形態においては、図8に示されるように、コネクタ本体8が可撓性を有する材料により構成され、ガイドローラ10が、例えば、板ばね11によって、溶接ワイヤ2を最も湾曲させた状態に付勢されていてもよい。この場合に、溶接ワイヤ2が最も湾曲させられた状態でも、最小曲げ半径以上の曲げ半径となるように設定されていることが好ましい。
このようにすることで、通常の状態では、コネクタ本体8が湾曲させられて、溶接ワイヤ2が最も湾曲させられ、ワイヤ送給装置150の後方に大きく出っ張らないようにワイヤ用ホース3を配置することができる。その一方、図9に示されるように、湾曲状態のままではワイヤ用ホース3に無理な力が作用する姿勢にアーク溶接ロボット100が動作した場合には、ワイヤ用ホース3に加わる外力によって、図7に矢印で示されるように、板ばね11の付勢力に抗してコネクタ本体8の湾曲を延ばす方向に変形させることができる。
また、本実施形態においては、アーク溶接ロボット100の後方に配置された天井吊下式のホルダ6によってワイヤ用ホース3の長手方向の途中位置を支持させることとしたが、これに代えて、図10に示されるように、ベース110に設けられた配線用の孔160を介してルーティングすることにしてもよい。
また、溶接ワイヤ2の種類に応じてコネクタ4を交換することにしてもよい。溶接ワイヤ2の種類が異なる場合には、溶接ワイヤ2の最小曲げ半径も異なるので、コネクタ4を交換することによって、適正な曲げ半径で溶接ワイヤ2を湾曲させるように設定することができる。
1 溶接ワイヤ処理構造
2 溶接ワイヤ
3 ワイヤ用ホース
4 コネクタ
8 コネクタ本体
9 コイルライナ
10 ガイドローラ
100 アーク溶接ロボット
130 第2アーム(アーム)
140 溶接トーチ
150 ワイヤ送給装置
151a 後端面
2 溶接ワイヤ
3 ワイヤ用ホース
4 コネクタ
8 コネクタ本体
9 コイルライナ
10 ガイドローラ
100 アーク溶接ロボット
130 第2アーム(アーム)
140 溶接トーチ
150 ワイヤ送給装置
151a 後端面
Claims (6)
- 先端に溶接トーチを備えたアームの後部に取り付けられたワイヤ送給装置の後端面から前方に向かって前記ワイヤ送給装置に溶接ワイヤを供給するワイヤ用ホースと、該ワイヤ用ホースを前記後端面に取り付けるコネクタとを備え、
該コネクタが、前記ワイヤ送給装置による前記溶接ワイヤの送給方向に対して交差する方向に前記ワイヤ用ホースを接続し、前記溶接ワイヤの前記送給方向に沿う軸線回りに任意の角度で前記ワイヤ送給装置に固定されるアーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造。 - 先端に溶接トーチを備えたアームの後部に取り付けられたワイヤ送給装置の後端面から前方に向かって前記ワイヤ送給装置に溶接ワイヤを供給するワイヤ用ホースと、該ワイヤ用ホースを前記後端面に取り付けるコネクタとを備え、
該コネクタが、前記ワイヤ送給装置による前記溶接ワイヤの送給方向に対して交差する方向に前記ワイヤ用ホースを接続し、前記溶接ワイヤの前記送給方向に沿う軸線回りに回転可能に前記ワイヤ送給装置に取り付けられ、
前記コネクタが、前記送給方向に対する前記ワイヤ用ホースの傾斜を維持しながら前記軸線回りに回転するアーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造。 - 前記コネクタが、前記ワイヤ用ホース内を供給されて来た前記溶接ワイヤを貫通可能な中空部を備えるコネクタ本体と、該コネクタ本体に着脱可能に取り付けられ、前記中空部の内面を被覆するコイルライナとを備える請求項1または請求項2に記載のアーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造。
- 前記コネクタが、前記ワイヤ用ホース内を供給されて来た前記溶接ワイヤを貫通可能な中空部を備えるコネクタ本体と、該コネクタ本体内部に回転可能に取り付けられ、前記溶接ワイヤを最小曲げ半径以上の曲率半径で前記ワイヤ送給装置への供給を案内する複数のガイドローラとを備える請求項1または請求項2に記載のアーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造。
- 前記コネクタ本体が前記溶接ワイヤの曲げ半径を変更可能に可撓性を有する請求項4に記載のアーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造。
- 前記コネクタへの取付位置における前記ワイヤ用ホースの長手軸と、前記ワイヤ送給装置による前記溶接ワイヤの送給方向との交差角度が、30°から90°である請求項1から請求項5のいずれかに記載のアーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造。
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JP2016249202A JP6378302B2 (ja) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | アーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2018103192A JP2018103192A (ja) | 2018-07-05 |
JP6378302B2 true JP6378302B2 (ja) | 2018-08-22 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016249202A Active JP6378302B2 (ja) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | アーク溶接ロボットの溶接ワイヤ処理構造 |
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