JP2003094168A - 溶接用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】産業用ロボットの手首部に取り付けた溶接用ト
ーチの取付け構造の改良に関するものである。 【解決手段】手首部の下部に設けられた手首部・トーチ
連結機構内に配設されたベアリングによって回転機構付
き溶接用トーチの上部が回転自在に支持され、マニピュ
レータの第６軸の回転を回転機構付き溶接用トーチに伝
える回転伝達手段を有し、回転機構付き溶接用トーチの
回転軸と回転機構付き溶接用トーチに接続されたワイヤ
送給・電力供給用コンジット内のワイヤ挿通軸とを一致
させ、第６軸の中心軸と回転機構付き溶接用トーチの回
転軸との間に距離を設け、ワイヤ送給・電力供給用コン
ジットによって供給された電力を回転機構付き溶接用ト
ーチに供給する電力供給手段とを有した溶接用ロボット
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットの
手首部に取り付けた消耗電極ガスシールドアーク溶接用
トーチ（以下、溶接用トーチという）の取付け構造の改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、溶接の作業能率を向上させるため
に、産業用ロボットを用いて溶接を自動化することが広
く行われている。図２は産業用ロボットの一例である垂
直多関節型６軸ロボットの一般的な構成を示す図であ
る。同図において、マニピュレータ１の手首部１ａに、
手首部・トーチ連結体３０を介して溶接用トーチ４が取
り付けられ、ワイヤ送給装置６から送給されてくる消耗
電極ワイヤ（以下、ワイヤという）がワイヤ送給・電力
供給用コンジット５を通してこの溶接用トーチ４に送給
される。また、溶接用電源装置２９からワイヤ送給・電
力供給用コンジット５を通して溶接用トーチ４に電力が
供給される。２はマニピュレータ１を制御するロボット
制御装置であり、３はマニピュレータ１を操作するため
のティーチペンダントである。垂直多関節型６軸ロボッ
トはロボット制御装置２によって、第１軸乃至第６軸か
ら成る６つの軸を回転させて溶接用トーチの先端４ａを
制御する。

【０００３】マニピュレータ１の手首部１ａの溶接用ト
ーチ４の取付け構造は、従来、図３に示す構造であっ
た。図３は、従来技術のマニピュレータ１の手首部１ａ
の溶接用トーチ４の取付け構造を示す図である。溶接用
トーチ４は、通常、溶接用トーチ４の先端４ａから供給
されるワイヤの先端位置（ツール先端位置）が、マニピ
ュレータ１の第６軸の中心軸７の線上に位置するように
手首部・トーチ連結体３０（図３の従来技術では手首部
・トーチ連結部材３１）によって手首部１ａに取付けら
れている。したがって、溶接用トーチ４の中心軸３５
は、第６軸の中心軸７とずれているが、溶接用トーチ４
の回転軸は第６軸の中心軸７と一致している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図３において、マニピ
ュレータ１の第６軸を回転させるとワイヤ送給・電力供
給用コンジット５が捻れ、溶接用トーチ４に送給するワ
イヤが捻れやすくなり、ワイヤの先端位置を所望の溶接
狙い位置に一致させることができない。また、溶接用ト
ーチ４に供給されるワイヤは、通常、図３に示すよう
に、ワイヤリール８に巻かれているために曲がり癖がつ
いている。このワイヤの曲がり癖は一定ではないため
に、ワイヤ送給・電力供給用コンジット５が捻れると、
溶接用トーチ４に送給するワイヤがさらに捻れやすくな
る。

【０００５】さらに、図３のＡ部に示すように、ワイヤ
送給・電力供給用コンジット５の半径が小さくなるとワ
イヤの送給抵抗が増加して一定速度のワイヤ送給を行う
ことができない。この結果、均一で美麗な溶接ビード外
観を得ることができない。特に、ワイヤの材質がアルミ
の場合、アルミは柔らかいために、ワイヤ送給・電力供
給用コンジット５が捻れてワイヤの送給抵抗が増加する
と一定速度の送給が困難になる場合がある。

【０００６】また、マニピュレータ１の第６軸を回転さ
せるとワイヤ送給・電力供給用コンジット５を捻ったり
半径を小さく曲げることがあるために、ワイヤ送給・電
力供給用コンジット５の寿命を短縮することになる。

【０００７】また、溶接用トーチ４の先端４ａに取り付
けた給電チップにワイヤが接触することによってワイヤ
に電力が供給されるが、マニピュレータ１の第６軸を回
転させてワイヤが捻れると、ワイヤと給電チップとの接
触点が一定にならない。この結果、ワイヤと給電チップ
との接触点からワイヤの先端までの長さであるワイヤ突
き出し長が一定にならないために、ワイヤの溶融量が一
定にならず、溶け込み形状を均一にすることができな
い。

【０００８】さらに、ワイヤと給電チップとの接触点が
一定にならないために、ワイヤと給電チップとの接触点
が移動するごとにアーキングが発生するために給電チッ
プが摩耗しやすくなり、給電チップの寿命が短縮され
る。

【０００９】また、図３に示すマニピュレータ１を動作
させて第６軸を回転させると、同図に示すように、ワイ
ヤ送給・電力供給用コンジット５がマニピュレータ１の
アーム９に当り、第６軸をそれ以上回転させることがで
きない。したがって、例えば、被溶接物に対する溶接用
トーチ４の先端角度を一定として被溶接物の円周を溶接
する場合、ワイヤ送給・電力供給用コンジット５がアー
ム９に当たって第６軸を回転させることができない溶接
部分は、溶接を一端停止させて、溶接用トーチ４の先端
角度を変更させて、この先端角度に対応した溶接電流
値、溶接電圧値及び溶接速度に変化させて溶接しなけれ
ばならない。また、被溶接物の円周を多層盛り溶接する
場合、ワイヤ送給・電力供給用コンジット５がマニピュ
レータ１のアーム９に当り、第６軸をそれ以上回転させ
ることができないために、継ぎ目のない溶接ビードを形
成することもできない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】出願時の請求項１に記載
の発明は、図４乃至図７に示すように、実施例１の溶接
用ロボットであって、溶接用ロボットの手首部１ａに手
首部・トーチ連結体の一端を取付け、その他端に溶接用
トーチを取付け、消耗電極ワイヤをワイヤ送給・電力供
給用コンジット５に挿通して溶接用トーチに送給される
溶接用ロボットにおいて、図７に示すように、 手首部１ａの下部に設けられた手首部・トーチ連結機
構３２内に配設されたベアリング１２、１３によって回
転機構付き溶接用トーチの上部３３ｂが回転自在に支持
され、 マニピュレータ１の第６軸の回転を回転機構付き溶接
用トーチ３３に伝える回転伝達手段を有し、 回転機構付き溶接用トーチ３３の回転軸と回転機構付
き溶接用トーチ３３に接続されたワイヤ送給・電力供給
用コンジット５（図４）内のワイヤ挿通軸とを一致さ
せ、 第６軸の中心軸７と回転機構付き溶接用トーチの回転
軸３４との間に距離Ｄ１（図４）を設け、 ワイヤ送給・電力供給用コンジット５によって供給さ
れた電力を回転機構付き溶接用トーチ３３に供給する電
力供給手段とを有した溶接用ロボットである。

【００１１】出願時の請求項２に記載の発明は、図１１
及び図１２に示すように、実施例２の溶接用ロボットで
あって、溶接用ロボットの手首部１ａに手首部・トーチ
連結体の一端を取付け、その他端に溶接用トーチを取付
け、消耗電極ワイヤをワイヤ送給・電力供給用コンジッ
ト５に挿通して溶接用トーチに送給される溶接用ロボッ
トにおいて、図１２に示すように、 手首部１ａの下部に設けられた手首部・トーチ連結機
構３２内に配設されたベアリング１２、１３によって回
転機構付き溶接用トーチの上部３３ｂが回転自在に支持
され、 マニピュレータ１の第６軸の下部に設けられた第７軸
モータ２６の回転を回転機構付き溶接用トーチ３３に伝
える回転伝達手段を有し、 回転機構付き溶接用トーチ３３の回転軸と回転機構付
き溶接用トーチ３３に接続されたワイヤ送給・電力供給
用コンジット５（図１１）内のワイヤ挿通軸とを一致さ
せ、 第６軸の中心軸７と回転機構付き溶接用トーチの回転
軸３４との間に距離Ｄ１（図１１）を設け、 ワイヤ送給・電力供給用コンジット５によって供給さ
れた電力を回転機構付き溶接用トーチ３３に供給する電
力供給手段とを有した溶接用ロボットである。

【００１２】出願時の請求項３に記載の発明は、図１３
に示すように、実施例３の溶接用ロボットであって、溶
接用ロボットの手首部１ａに溶接用トーチを取付け、消
耗電極ワイヤが溶接用トーチに送給される溶接用ロボッ
トにおいて、 手首部１ａの下部に設けられたケース３８内に配設さ
れたベアリングによって回転機構付き溶接用トーチ３３
が回転自在に支持され、 手首部１ａの下部にマニピュレータ１の第６軸の中心
軸７と同芯軸に回転機構付き溶接用トーチ３３を設け、 ワイヤ送給用コンジットチューブ２７が手首部１ａに
設けられた貫通孔を挿通して回転機構付き溶接用トーチ
３３に接続され、 回転機構付き溶接用トーチ３３の回転軸とワイヤ送給
コンジットチューブ２７内のワイヤ挿通軸とを一致さ
せ、 手首部１ａの下部に設けられたケース３８に接続され
た電力供給用コンジットケーブル２８によって供給され
た電力を回転機構付き溶接用トーチ３３に供給する電力
供給手段とを有した溶接用ロボットである。

【００１３】出願時の請求項４に記載の発明は、出願時
の請求項１又は出願時の請求項２に記載の回転伝達手段
が、図７及び図１２に示すように、 第６軸に第１タイミングプーリ２４を連結させ、 回転機構付き溶接用トーチ３３に第２タイミングプー
リ２５を固定し、 第１タイミングプーリ２４と第２タイミングプーリ２
５とをタイミングベルト１８で連結した回転伝達手段で
ある溶接用ロボットである。

【００１４】出願時の請求項５に記載の発明は、出願時
の請求項１に記載の回転伝達手段が、第６軸に一方の
歯車を連結させ、 他方の歯車を回転機構付き溶接用トーチ３３と同軸固
定し、 これらの歯車を歯合させた回転伝達手段である溶接用
ロボットである。

【００１５】出願時の請求項６に記載の発明は、出願時
の請求項２に記載の回転伝達手段が、第７軸モータ２
６に一方の歯車を連結させ、 他方の歯車を回転機構付き溶接用トーチ３３と同軸固
定し、 これらの歯車を歯合させた回転伝達手段である溶接用
ロボットである。

【００１６】出願時の請求項７に記載の発明は、出願時
の請求項１又は出願時の請求項２又は出願時の請求項３
に記載の回転機構付き溶接用トーチ３３の先端が湾曲し
ている溶接用ロボットである。

【００１７】出願時の請求項８に記載の発明は、出願時
の請求項１又は出願時の請求項２又は出願時の請求項３
に記載の電力供給手段が、図７に示すように、 コンジット５（２８）からカーボンブラシ２１に電力
を供給する電力供給第１接続体２０（図６）と、 回転機構付き溶接用トーチ３３と同軸固定された円周
面を有して回転機構付き溶接用トーチ３３と共に回転す
るスリップリング１９と、 スリップリング１９と接触して電力を供給するカーボ
ンブラシ２１とから成る溶接用ロボットである。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本出願に係る発明の特徴
を最もよく表す図である。後述する図４と同じなので、
説明は図４で後述する。発明の実施の形態は、出願時の
請求項４に記載の溶接用ロボットであって、溶接用ロボ
ットの手首部１ａに手首部・トーチ連結体の一端を取付
け、その他端に溶接用トーチを取付け、消耗電極ワイヤ
をワイヤ送給・電力供給用コンジット５に挿通して溶接
用トーチに送給される溶接用ロボットにおいて、手首部
１ａの下部に設けられた手首部・トーチ連結機構３２内
に配設されたベアリング１２、１３によって回転機構付
き溶接用トーチの上部３３ｂが回転自在に支持され、第
６軸に第１タイミングプーリ２４を連結させ、回転機構
付き溶接用トーチ３３に第２タイミングプーリ２５を固
定し、第１タイミングプーリ２４と第２タイミングプー
リ２５とをタイミングベルト１８で連結し、回転機構付
き溶接用トーチ３３の回転軸と回転機構付き溶接用トー
チ３３に接続されたワイヤ送給・電力供給用コンジット
５内のワイヤ挿通軸とを一致させ、第６軸の中心軸７と
回転機構付き溶接用トーチの回転軸３４との間に距離Ｄ
１を設け、ワイヤ送給・電力供給用コンジット５によっ
て供給された電力を回転機構付き溶接用トーチ３３に供
給する電力供給手段とを有した溶接用ロボットである。

【００１９】

【実施例】［実施例１］図４は、本発明の実施例１のマ
ニピュレータ１の手首部１ａに手首部・トーチ連結機構
３２によって回転機構付き溶接用トーチ３３を取付けた
溶接用ロボットを示す図である。また、図５は、回転機
構付き溶接トーチ３３及び手首部・トーチ連結機構３２
の側面図であり、図６は、回転機構付き溶接用トーチ３
３及び手首部・トーチ連結機構３２の正面図であり、図
７は、回転機構付き溶接用トーチ３３及び手首部・トー
チ連結機構３２の断面図である。

【００２０】本発明の実施例１の溶接用ロボットを示す
図４において、従来技術の溶接用ロボットを示す図３と
同機能に同符号を付して図４の説明を省略する。図４に
おいて、第６軸の中心軸７と回転機構付き溶接用トーチ
の回転軸３４との間に距離Ｄ１を設けている。次に、図
７の回転機構付き溶接用トーチ３３及び手首部・トーチ
連結機構３２の断面図について説明する。同図におい
て、手首部・トーチ転結機構３２を形成するケース１０
がマニピュレータ１の第６軸の下部に固定され、第６軸
側が開放されたケース１０が手首部１ａに取付けられて
いる。回転機構付き溶接用トーチ３３の先端が湾曲し、
ケース１０内において、回転機構付き溶接用トーチ３３
の中空軸１１が第１ベアリング１２と第２ベアリング１
３とで支持されている。中空軸１１の上部に図４に示す
ワイヤ送給・電力供給用コンジット５が装着されてい
る。中空軸１１の下部に装着されたフランジ１４の下部
にショックセンサ１５が設けられ、このショックセンサ
１５の下部にトーチ本体１６が装着されている。このシ
ョックセンサ１５は、回転機構付き溶接用トーチ３３の
先端と被溶接物との衝突を検出して、その検出信号を図
２に示すロボット制御装置２に入力する。

【００２１】図４で示したワイヤ送給・電力供給用コン
ジット５によってワイヤ送給装置６から送給されるワイ
ヤが回転機構付き溶接用トーチ３３に送給され、溶接用
電源２９から供給される電力及びシールドガスが回転機
構付き溶接用トーチ３３に供給される。ワイヤ送給・電
力供給用コンジット５によって送給されたワイヤが図７
に示す中空軸１１を挿通してトーチ本体１６を挿通して
トーチ本体１６の先端に装着された給電チップ１７に送
給される。第１タイミングプーリ２４が第６軸と連結さ
れ、第２タイミングプーリ２５が中空軸１１と同軸に固
定されている。第１タイミングプーリ２４と第２タイミ
ングプーリ２５との間にタイミングベルト１８が掛けら
れている。第１タイミングプーリ２４及び第２タイミン
グプーリ２５はケース１０にそれぞれ回転自在に軸支さ
れている。

【００２２】中空軸１１にスリップリング１９が固定さ
れていて、図４に示すワイヤ送給・電力供給用コンジッ
ト５に接続された図６に示す電力供給第１接続体２０が
図７に示すカーボンブラシ２１に接続され、このカーボ
ンブラシ２１がばね２２によってスリップリング１９に
押し当てられている。したがって、ワイヤ送給・電力供
給用コンジット５から供給された電力は、電力供給第１
接続体２０→カーボンブラシ２１→スリップリング１９
→中空軸１１→フランジ１４→図６に示す電力供給第２
接続体２３→トーチ本体１６→給電チップ１７と供給さ
れてワイヤに供給される。

【００２３】したがって、マニピュレータ１の第６軸が
回転すると、第６軸に連結された第１タイミングプーリ
２４が回転してタイミングベルト１８によって第２タイ
ミングプーリ２５が回転して中空軸１１が回転し、トー
チ本体１６が回転する。したがって、第６軸を回転して
も中空軸１１の軸芯は移動せずワイヤ送給・電力供給用
コンジット５も移動しないので、第６軸を回転すること
によってワイヤ送給・電力供給用コンジット５が捻れる
ことがなく、ワイヤ送給・電力供給用コンジット５を挿
通するワイヤも捻れることがない。

【００２４】また、マニピュレータ１を動作させて第６
軸を回転させてもワイヤ送給・電力供給用コンジット５
がマニピュレータ１の図４に示すアーム９に当ることが
ない。したがって、例えば、被溶接物に対する回転機構
付き溶接用トーチ３３の先端角度を一定として被溶接物
の円周を溶接する場合、ワイヤ送給・電力供給用コンジ
ット５がアーム９に当たって第６軸を回転させることが
できない溶接部分は、溶接を一端停止させて回転機構付
き溶接用トーチ３３の先端角度を変更させることがな
く、継続して溶接することができる。また、被溶接物の
円周を多層盛り溶接する場合も、継ぎ目のない溶接ビー
ドを形成することができる。

【００２５】ここで、回転機構付き溶接用トーチ３３を
回転させたときにワイヤの先端位置（ツール先端位置）
が移動して第６軸の中心軸７の線上に位置しなくなる。
しかし、回転機構付き溶接用トーチ３３の長さ、先端の
角度、回転半径のパラメータをロボット制御装置２に入
力しておいて、他の軸を回転機構付き溶接用トーチ３３
の回転と同時に制御することによって、ツール先端位置
を容易に制御することができる。図８は、回転機構付き
溶接用トーチ３３を回転させたときにワイヤの先端位置
を制御することを説明する図である。同図において、実
線で示す回転機構付き溶接用トーチ３３が半回転した場
合、回転機構付き溶接用トーチ３３のワイヤの先端位置
３３ａを移動させないために、マニピュレータ１の各軸
を回転機構付き溶接用トーチ３３の回転と同時に適正値
だけ回転させてワイヤ先端位置３３ａを補正している。

【００２６】次に、例えば、図９又は図１０に示す被溶
接物の内側を溶接する場合、実施例１の溶接用ロボット
は、図４に示すように、回転機構付き溶接用トーチ３３
の中心軸と回転軸３４とが一致するので、図３に示す従
来技術の溶接用ロボットと比較して、図９又は図１０に
示すように、回転機構付き溶接用トーチ３３の先端位置
を制御することが容易である。図９は円形である被溶接
物３６の内側を溶接することを説明する図であり、図１
０は矩形である被溶接物３７の内側を溶接することを説
明する図である。

【００２７】上述した実施例１において、第６軸の回転
を溶接用トーチ４に伝達する手段として、ケース１０に
軸支された第１タイミングプーリ２４及び第２タイミン
グプーリ２５とプーリの回転を伝達するタイミングベル
ト１８とを使用している。この回転伝達手段の代わり
に、第６軸の下部に取付けられたケース１０に回転自在
に軸支されている第１歯車（図示を省略）を同軸にして
固定させて、中空軸１１に同じくケース１０に回転自在
に軸支された第２歯車（図示を省略）を同軸にして固定
して、これらの第１歯車と第２歯車とを歯合させて第６
軸の回転を溶接用トーチ４に伝達させても良い。

【００２８】［実施例２］図１１は、本発明の実施例２
のマニピュレータ１の手首部１ａに手首部・トーチ連結
機構３２によって回転機構付き溶接用トーチ３３を取付
けた溶接用ロボットを示す図である。また、図１２は、
回転機構付き溶接用トーチ３３及び手首部・トーチ連結
機構３２の断面図である。図１１に示すように、第６軸
の中心軸７と回転機構付き溶接用トーチの回転軸３４と
の間に距離Ｄ１を設けている。図１２において、第６軸
の下部に取付けられたケース１０の下部に第７軸モータ
２６を設け、この第７軸モータ２６と連結された第１タ
イミングプーリ２４が溶接用トーチ４の中空軸１１に設
けられた第２タイミングプーリ２５とタイミングベルト
１８で連結され、第７軸モータ２６を回転することによ
って溶接用トーチ４が回転する。その他は図７と同機能
に同符号を付して説明を省略する。したがって、実施例
２の溶接用ロボットは、ロボット制御装置２から出力さ
れる制御信号にしたがって第１軸乃至第６軸に加えて第
７軸モータ２６も回転させて回転機構付き溶接用トーチ
３３の姿勢を変化させるので、実施例１の溶接用ロボッ
トよりも溶接可能な被溶接物の形状の種類を増加させる
ことができる。

【００２９】上述した実施例２において、第７軸モータ
２６の回転を溶接用トーチに伝達する手段として、ケー
ス１０に軸支された第１タイミングプーリ２４及び第２
タイミングプーリ２５とプーリの回転を伝達するタイミ
ングベルト１８とを使用している。この回転伝達手段の
代わりに、第７軸モータ２６の上部に取付けられたケー
ス１０に回転自在に軸支されている第１歯車を同軸にし
て固定させて、溶接用トーチ４の中空軸１１に同じくケ
ース１０に回転自在に軸支された第２歯車を同軸にして
固定して、これらの第１歯車と第２歯車とを歯合させて
第７軸モータ２６の回転を溶接用トーチ４に伝達させて
も良い。

【００３０】図１２において、上述した第７軸モータ２
６は、第６軸の下部に第６軸と同心軸に設けているが、
第６軸の下部に第６軸と同心軸に設けることに限定され
ない。

【００３１】［実施例３］図１３は、本発明の実施例３
のマニピュレータ１の手首部１ａに回転機構付き溶接用
トーチ３３を取付けた溶接用ロボットを示す図である。
同図において、第６軸側が開放されたケース３８がマニ
ピュレータ１の手首部１ａに取付けられている。回転機
構付き溶接用トーチ３３の先端が湾曲し、ケース３８内
において、図７に示す実施例１と同様に、回転機構付き
溶接用トーチ３３内の中空軸１１が第１ベアリング１２
と第２ベアリング１３とで支持されている。ワイヤ送給
用コンジットチューブ２７は手首部１ａに設けられた貫
通孔を挿通して回転機構付き溶接用トーチ３３に接続さ
れて、ワイヤがこのワイヤ送給用コンジットチューブ２
７を挿通して回転機構付き溶接用トーチ３３に供給され
る。また、溶接用電源装置２９から供給される電力及び
シールドガスが電力供給用コンジットケーブル２８を通
して回転機構付き溶接用トーチ３３に供給される。電力
供給手段は図７に示す実施例１の回転機構付き溶接用ト
ーチ３３の電力供給手段と同じであるので、説明を省略
する。

【００３２】したがって、マニピュレータ１の第６軸が
回転すると、第６軸に連結された回転機構付き溶接用ト
ーチ３３が回転する。したがって、第６軸を回転しても
回転機構付き溶接用トーチ３３内の中空軸１１の軸芯は
移動せずワイヤ送給用コンジットチューブ２７も移動し
ないので、第６軸を回転することによってワイヤ送給用
コンジットチューブ２７が捻れることがなく、ワイヤ送
給用コンジットチューブ２７を挿通するワイヤも捻れる
ことがない。また、実施例３の溶接用ロボットは、第６
軸の中心軸７と回転機構付き溶接用トーチ３３の中空軸
１１の中心軸とが同一であるので、図４に示した実施例
１のように第６軸の中心軸７と回転機構付き溶接用トー
チ３３の中空軸１１の中心軸との間に距離Ｄ１を設けて
いないので、溶接用トーチ４の姿勢の制御をより容易に
行うことができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の実施例１の溶接用ロボットは、
第６軸を回転させて回転機構付き溶接用トーチ３３を回
転させたときにワイヤ送給・電力供給用コンジット５が
捻れることがないので、下記の効果を有する。 （１）回転機構付き溶接用トーチ３３に送給するワイヤ
が捻れることがないので、ワイヤの先端位置を所望の溶
接狙い位置に一致させることができる。 （２）ワイヤ送給・電力供給用コンジット５の半径を小
さくなってワイヤの送給抵抗が増加することがないの
で、一定速度のワイヤ送給を行うことができ、均一で美
麗な溶接ビード外観を得ることができる。 （３）ワイヤ送給・電力供給用コンジット５を捻ったり
半径が小さく曲げることがないので、ワイヤ送給・電力
供給用コンジット５の寿命を伸ばすことができる。 （４）ワイヤと給電チップ１７との接触点が一定になる
ので、ワイヤと給電チップ１７との接触点からワイヤの
先端までの長さであるワイヤ突き出し長が一定になり、
ワイヤの溶融量が一定になり、溶け込み形状を均一にす
ることができる。 （５）ワイヤと給電チップ１７との接触点が一定になる
ので、給電チップ１７が摩耗することを減少させること
ができ、給電チップ１７の寿命を伸ばすことができる。 （６）マニピュレータ１を動作させて第６軸を回転させ
てもワイヤ送給・電力供給用コンジット５がマニピュレ
ータ１のアーム９に当ることがない。したがって、例え
ば、被溶接物に対する回転機構付き溶接用トーチの先端
角度を一定として被溶接物の円周を溶接する場合、ワイ
ヤ送給・電力供給用コンジット５がアーム９に当たって
第６軸を回転させることができない溶接部分は、溶接を
一端停止させて溶接用トーチ４の先端角度を変更させる
ことがなく、継続して溶接することができる。また、被
溶接物の円周を多層盛り溶接する場合も、継ぎ目のない
溶接ビードを形成することができる。 （７）図９又は図１０に示す被溶接物の内側を溶接する
場合、回転機構付き溶接用トーチ３３の中心軸と回転軸
３４とが一致するので、回転機構付き溶接用トーチ３３
の先端位置を制御することが容易である。

【００３４】本発明の実施例２の溶接用ロボットは、上
記の実施例１の溶接用ロボットが有する効果を有し、さ
らに、第１軸乃至第６軸に加えて第７軸モータ２６も回
転させて回転機構付き溶接用トーチ３３の姿勢を変化さ
せるので、実施例１の溶接用ロボットよりも溶接可能な
被溶接物の形状の種類を増加させることができる。

【００３５】本発明の実施例３の溶接用ロボットは、第
６軸の中心軸７と回転機構付き溶接用トーチ３３の中空
軸１１の中心軸とが同一であるので、実施例１のように
第６軸の中心軸７と回転機構付き溶接用トーチ３３の中
空軸１１の中心軸との間に距離Ｄ１を設けていないの
で、溶接用トーチ４の姿勢の制御をより容易に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本出願に係る発明の特徴を最もよく表す図であ
る。

【図２】産業用ロボットの一例である垂直多関節型６軸
ロボットの一般的な構成を示す図である。

【図３】従来技術のマニピュレータ１の手首部１ａの溶
接用トーチ４の取付け構造を示す図である。

【図４】本発明の実施例１のマニピュレータ１の手首部
１ａに手首部・トーチ連結機構３２によって回転機構付
き溶接用トーチ３３を取付けた溶接用ロボットを示す図
である。

【図５】本発明の実施例１の回転機構付き溶接トーチ３
３及び手首部・トーチ連結機構３２の側面図である。

【図６】本発明の実施例１の回転機構付き溶接用トーチ
３３及び手首部・トーチ連結機構３２の正面図である。

【図７】本発明の実施例１の回転機構付き溶接用トーチ
３３及び手首部・トーチ連結機構３２の断面図である。

【図８】本発明の実施例１の回転機構付き溶接用トーチ
３３を回転させたときにワイヤの先端位置を制御するこ
とを説明する図である。

【図９】本発明の実施例１の溶接用ロボットが円形であ
る被溶接物３６の内側を溶接することを説明する図であ
る。

【図１０】本発明の実施例１の溶接用ロボットが矩形で
ある被溶接物３７の内側を溶接することを説明する図で
ある。

【図１１】本発明の実施例２のマニピュレータ１の手首
部１ａに手首部・トーチ連結機構３２によって回転機構
付き溶接用トーチ３３を取付けた溶接用ロボットを示す
図である。

【図１２】本発明の実施例２の回転機構付き溶接用トー
チ３３及び手首部・トーチ連結機構３２の断面図であ
る。

【図１３】本発明の実施例３のマニピュレータ１の手首
部１ａに回転機構付き溶接用トーチ３３を取付けた溶接
用ロボットを示す図である。

【符号の説明】

１ マニピュレータ １ａ 手首部 ２ ロボット制御装置 ３ ティーチペンダント ４ 溶接用トーチ ５ ワイヤ送給・電力供給用コンジット ６ ワイヤ送給装置 ７ 第６軸の中心軸 ８ ワイヤリール ９ アーム １０ ケース １１ 中空軸 １２ 第１ベアリング １３ 第２ベアリング １４ フランジ １５ ショックセンサ １６ トーチ本体 １７ 給電チップ １８ タイミングベルト １９ スリップリング ２０ 電力供給第１接続体 ２１ カーボンブラシ ２２ ばね ２３ 電力供給第２接続体 ２４ 第１タイミングプーリ ２５ 第２タイミングプーリ ２６ 第７軸モータ ２７ ワイヤ送給用コンジットチューブ ２８ 電力供給用コンジットケーブル ２９ 溶接用電源装置 ３０ 手首部・トーチ連結体（従来技術及び本発明） ３１ 手首部・トーチ連結部材（従来技術） ３２ 手首部・トーチ連結機構（本発明） ３３ 回転機構付き溶接用トーチ ３３ａ 回転機構付き溶接用トーチのワイヤ先端位置 ３３ｂ 回転機構付き溶接用トーチの上部 ３４ 回転機構付き溶接用トーチの回転軸 ３５ 溶接用トーチの中心軸（従来技術） ３６、３７ 被溶接物

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接用ロボットの手首部に手首部・トー
   チ連結体の一端を取付け、その他端に溶接用トーチを取
   付け、消耗電極ワイヤをワイヤ送給・電力供給用コンジ
   ットに挿通して溶接用トーチに送給される溶接用ロボッ
   トにおいて、前記手首部の下部に設けられた手首部・ト
   ーチ連結機構内に配設されたベアリングによって回転機
   構付き溶接用トーチの上部が回転自在に支持され、マニ
   ピュレータの第６軸の回転を回転機構付き溶接用トーチ
   に伝える回転伝達手段を有し、回転機構付き溶接用トー
   チの回転軸と前記回転機構付き溶接用トーチに接続され
   た前記ワイヤ送給・電力供給用コンジット内のワイヤ挿
   通軸とを一致させ、前記第６軸の中心軸と前記回転機構
   付き溶接用トーチの回転軸との間に距離を設け、前記ワ
   イヤ送給・電力供給用コンジットによって供給された電
   力を前記回転機構付き溶接用トーチに供給する電力供給
   手段とを有した溶接用ロボット。
2. 【請求項２】 溶接用ロボットの手首部に手首部・トー
   チ連結体の一端を取付け、その他端に溶接用トーチを取
   付け、消耗電極ワイヤをワイヤ送給・電力供給用コンジ
   ットに挿通して溶接用トーチに送給される溶接用ロボッ
   トにおいて、前記手首部の下部に設けられた手首部・ト
   ーチ連結機構内に配設されたベアリングによって回転機
   構付き溶接用トーチの上部が回転自在に支持され、マニ
   ピュレータの第６軸の下部に設けられた第７軸モータの
   回転を回転機構付き溶接用トーチに伝える回転伝達手段
   を有し、回転機構付き溶接用トーチの回転軸と前記回転
   機構付き溶接用トーチに接続された前記ワイヤ送給・電
   力供給用コンジット内のワイヤ挿通軸とを一致させ、前
   記第６軸の中心軸と前記回転機構付き溶接用トーチの回
   転軸との間に距離を設け、前記ワイヤ送給・電力供給用
   コンジットによって供給された電力を前記回転機構付き
   溶接用トーチに供給する電力供給手段とを有した溶接用
   ロボット。
3. 【請求項３】 溶接用ロボットの手首部に溶接用トーチ
   を取付け、消耗電極ワイヤが溶接用トーチに送給される
   溶接用ロボットにおいて、前記手首部の下部に設けられ
   たケース内に配設されたベアリングによって回転機構付
   き溶接用トーチが回転自在に支持され、前記手首部の下
   部にマニピュレータ１の第６軸の中心軸と同芯軸に回転
   機構付き溶接用トーチを設け、ワイヤ送給用コンジット
   チューブが前記手首部に設けられた貫通孔を挿通して前
   記回転機構付き溶接用トーチに接続され、回転機構付き
   溶接用トーチの回転軸と前記ワイヤ送給コンジットチュ
   ーブ内のワイヤ挿通軸とを一致させ、前記手首部の下部
   に設けられた前記ケースに接続された電力供給用コンジ
   ットケーブルによって供給された電力を前記回転機構付
   き溶接用トーチに供給する電力供給手段とを有した溶接
   用ロボット。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載の回転伝達
   手段が、第６軸に第１タイミングプーリを連結させ、回
   転機構付き溶接用トーチに第２タイミングプーリを固定
   し、前記第１タイミングプーリと前記第２タイミングプ
   ーリとをタイミングベルトで連結した手段である溶接用
   ロボット。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の回転伝達手段が、第６
   軸に一方の歯車を連結させ、他方の歯車を回転機構付き
   溶接用トーチと同軸固定し、これらの歯車を歯合させた
   手段である溶接用ロボット。
6. 【請求項６】 請求項２に記載の回転伝達手段が、第７
   軸モータに一方の歯車を連結させ、他方の歯車を回転機
   構付き溶接用トーチと同軸固定し、これらの歯車を歯合
   させた手段である溶接用ロボット。
7. 【請求項７】 請求項１又は請求項２又は請求項３に記
   載の回転機構付き溶接用トーチの先端が湾曲している溶
   接用ロボットである。
8. 【請求項８】 請求項１又は請求項２又は請求項３に記
   載の電力供給手段が、コンジットからカーボンブラシに
   電力を供給する電力供給第１接続体と、回転機構付き溶
   接用トーチと同軸固定された円周面を有して前記回転機
   構付き溶接用トーチと共に回転するスリップリングと、
   前記スリップリングと接触して電力を供給するカーボン
   ブラシとから成る溶接用ロボット。