JP2000015446A - ポジショナー - Google Patents

ポジショナー

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JP2000015446A JP10183739A JP18373998A JP2000015446A JP 2000015446 A JP2000015446 A JP 2000015446A JP 10183739 A JP10183739 A JP 10183739A JP 18373998 A JP18373998 A JP 18373998A JP 2000015446 A JP2000015446 A JP 2000015446A
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 産業用ロボットを用いた加工を行う際に被加
工物の向きを変化させるためのポジショナーにおいて、
スパッタとブラシ摩耗の影響を阻止して溶接電流を安定
化させ、しかも集電手段の耐久性とブラシ交換の作業性
を向上させることを目的とする。 【解決手段】 カーボンブラシ４を２分割以上かつリン
グ３の接触面に溝を放射状に施しているために、摩耗粉
を溝から排出できリング３とカーボンブラシ４との接触
面における放電現象の防止および接触電流の安定化を図
ることができる。また、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、容易にカーボン
ブラシ４を交換することができる。

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
電性リングに接触するブラシとを有し、前記導電性リン
グに接触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接触するブラシと、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
ングに接触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
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年８月４日（１９９９．８．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【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ブラシとを有し、前記導
電性リングに接触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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【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
導電性リングに接触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。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１０月２６日（１９９９．１０．
２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【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。

Claims (6)

    【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
    に接触するブラシとを有し、前記導電性リングに接触す
    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
    グに接触するブラシと、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、前記導電性リングに接触するブラシ
    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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