JP2014117789A - 天吊り型溶接ロボットのケーブル保持装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ケーブル保持装置30が、最下端アーム16(第2アーム)の全長より短く、最下端アーム16の側面に沿って固定されている。ケーブル保持装置30は、上方から供給されたケーブル29を把持し溶接トーチ24に向けて案内するケーブルガイド32と、ケーブルガイド32を最下端アーム16に沿って溶接トーチ24と反対方向に移動して溶接トーチ24との間の移動方向の弛みを低減するスライド装置34と、ケーブルガイド32の溶接トーチ24側が上方を向く方向にケーブルガイド32を付勢して回動する回動装置40と、を備える。
【選択図】図2
Description
特許文献2は、天吊り溶接ロボットの上端部のロボット旋回部にケーブル処理金具が固定され、スプリングバランサ及びケーブル保持具を介してトーチケーブルの中間部分が支持されるものである。
特許文献3は、溶接トーチを先端部に有する前腕の基部上に前腕の長手方向に沿って移動可能なスライド機構が設けられたものである。
また、トーチの移動によりケーブルの屈曲半径が変化するため、溶材ワイヤがアルミである場合などは、ケーブルによる屈曲変化が溶接ワイヤの曲がり癖となり、施工品質が悪化又は不安定となるなどの問題点があった。
天吊り型溶接ロボットは、溶接用のケーブルが接続された溶接トーチと、溶接トーチを把持するトーチ把持装置と、先端部にトーチ把持装置を取り付け末端部から下方又は斜め下方に延びる最下端アームとを有し、トーチ把持装置は、最下端アームの長さ方向の軸線を含む直交3軸まわりに搖動可能であり、
ケーブル保持装置は、最下端アームの全長より短く、最下端アームの側面に沿って固定されており、
上方から供給されたケーブルを把持し溶接トーチに向けて案内するケーブルガイドと、
ケーブルガイドを最下端アームに沿って溶接トーチと反対方向に移動して溶接トーチとの間の移動方向の弛みを低減するスライド装置と、
ケーブルガイドの溶接トーチ側が上方を向く方向にケーブルガイドを付勢して回動する回動装置と、を備えることを特徴とする天吊り型溶接ロボットのケーブル保持装置が提供される。
また、上方からケーブルガイドまでのケーブルは、最下端アームの上端より上方に位置するので、ワークの狭隘部に最下端アームを挿入する場合にワークとは干渉しない。
この図において、大型枠組構造物Bは、平板状のパネル1の表面に複数列のロンジ2を配置する一方、これらロンジ2と直交する方向にトランス3を一定間隔で配置し、パネル1とロンジ2とトランス3とで形成され四方が囲まれた枠組部分(溶接対象領域4)の内側交差部5を溶接することで構成される。
すなわち、本発明が溶接対象とする大型枠組構造物Bは、水平に位置するパネル1と、パネル1の上面に固定され互いに間隔を隔てて長手方向に延びる複数のロンジ2と、パネル1の上面に固定され互いに間隔を隔ててロンジ2と直交する幅方向に延びる複数のトランス3とからなる。
またこの例において、ロンジ2及びトランス3は、それぞれの上端部に水平に延びる水平部材2a、3aを有している。
なお、本発明において、大型枠組構造物Bは、この構成に限定されず、その他の構造であってもよい。
また、溶接対象領域4の具体的な溶接箇所は、図中に5で示す内側交差部である。なお、本発明の溶接箇所は、この例に限定されず、溶接対象領域4の内側であればよい。
天吊り型溶接ロボット10は、そのベース11が水平レール(図示せず)に吊り下げられ、水平レールに沿って移動し、その下方において溶接対象領域4を溶接可能に構成された逆吊多関節溶接ロボットである。
また、溶接トーチ24は、第3回転部22に取り付けられる。
言い換えれば、天吊り型溶接ロボット10は、溶接用のケーブル29が接続された溶接トーチ24と、溶接トーチ24を把持するトーチ把持装置23と、先端部にトーチ把持装置23を取り付け末端部から下方又は斜め下方に延びる最下端アーム16とを有する。また、トーチ把持装置23は、最下端アーム16の長さ方向の軸線を含む直交3軸(第4軸R4、第5軸R5、第6軸R6)まわりに搖動可能に構成されている。
なお溶接ワイヤ26aの供給手段は、ワイヤ供給装置28のみによるプッシュ方式でも、ワイヤ供給装置28と溶接トーチ24とで供給するプッシュプル方式でもよい。
なお、この例ではケーブル29の内側を通して溶接ワイヤ26aを溶接トーチ24まで供給しているが、本発明はこれに限定されず、電力、冷却媒体、燃料等を通すケーブルであってもよい。
この図において、ケーブル保持装置30は、ケーブルガイド32、スライド装置34、及び回動装置40を備える。
ケーブルガイド32は、上方から供給されたケーブル29を把持し溶接トーチ24に向けて案内する。
スライド装置34は、ケーブルガイド32を最下端アーム16に沿って溶接トーチ24と反対方向に移動して溶接トーチ24との間の移動方向の弛みを低減する。
回動装置40は、ケーブルガイド32の溶接トーチ側が上方を向く方向にケーブルガイド32を付勢して回動し、溶接トーチ24との間のケーブル29の曲率半径を大きくする。
この例で、引張装置39は、スライド38を所定の力で引っ張る定荷重バネ39である。
レール37とスライド38は、1軸のリニアスライダであり、レール37に対してスライド38が姿勢を保持したまま直線上を摺動するようになっている。
定荷重バネ39は、例えばコンストンバネであり、スライド38の移動範囲にわたりほぼ一定の力でスライド38を引っ張るようになっている。「所定の力」は、ケーブルガイド32と溶接トーチ24との間に位置するケーブル29から移動方向に受ける力が過大にならず、かつその間の移動方向の弛みを低減するように設定するのがよい。この力は例えば、1〜10Nの範囲である。
付勢部材46は、この例では、両端がスライド38とガイド把持部材42にそれぞれ取り付けられた引張バネであるが、その他のバネであってもよい。
付勢部材46による付勢力は、トーチ後端からのケーブル29の角度が急激に変化することなく、ほぼ一定の曲率を保つことができるように設定するのがよい。この力は例えば、1〜10Nの範囲である。
また、上方からケーブルガイド32までのケーブル29は、最下端アーム16の上端より上方に位置するので、ワークの狭隘部に最下端アーム16を挿入する場合にワークとは干渉しない。
すなわち、ケーブルガイド32の溶接トーチ側が上方を向く方向にケーブルガイド32を付勢して回動する回動装置40を備えるので、溶接トーチ24の下端部が前後左右に動く場合でも、溶接トーチ24とケーブルガイド32との間のケーブル29の曲率半径を大きく維持し、ケーブル29のねじれやケーブル29の屈曲半径の変化を抑制して溶接ワイヤ26aの曲がり癖を低減することができる。
これは溶接ワイヤ26aがアルミなど曲がり癖が付きやすい場合には非常に効果的であり、溶接個所ごとのケーブル位置、曲率に再現性があるため、これに起因する溶接ワイヤ26aの曲がり癖にも再現性があり、予めのロボットティーチングでこれを考慮した軌道生成を行うことで施工品質が安定し、高品質な施工が可能となる。
上述の例で、スライド38は、コンパクトな配置をするために定荷重バネ39で張力を与えているが、同様に動作するスプリングバランサなどを使用してもよい。
また上述の例で、ガイド把持部材42に旋回力を与えるために、組立性、メンテ性を考慮して引張バネを使用しているが、より省スペースで配置するためにねじりコイルばねを使用してもよい。
またケーブル29の曲率をより安定させるために、ケーブル保持装置30の前後のケーブル部にスプリングバランサなどで重力方向にケーブルを支持してもよい。
また上述の例では、ワイヤ供給装置28及びワイヤリール26を溶接ロボット10上に設置しているが、ワイヤパックなどを使用して、ロボット外部にワイヤ供給装置28を備えてもよい。この場合、ケーブル保持装置30を、例えばロボット10の第1アーム14上にも追加設置してもよい。
4 溶接対象領域、5内側交差部、
10 天吊り型溶接ロボット(溶接ロボット)、
11 ベース、12 旋回部、14 第1アーム、
16 第2アーム(最下端アーム)、18 第1回転部、
20 第2回転部、22 第3回転部、
23 トーチ把持装置、24 溶接トーチ、
26 ワイヤリール、26a 溶接ワイヤ、
28 ワイヤ供給装置、29 ケーブル、
30 ケーブル保持装置、32 ケーブルガイド、
34 スライド装置、37 レール、
38 スライド、39 引張装置(定荷重バネ)、
40 回動装置、42 ガイド把持部材、
44 旋回軸受、46 付勢部材(引張バネ)
Claims (3)
- 上方から吊り下げられた天吊り型溶接ロボットのケーブル保持装置であって、
天吊り型溶接ロボットは、溶接用のケーブルが接続された溶接トーチと、溶接トーチを把持するトーチ把持装置と、先端部にトーチ把持装置を取り付け末端部から下方又は斜め下方に延びる最下端アームとを有し、トーチ把持装置は、最下端アームの長さ方向の軸線を含む直交3軸まわりに搖動可能であり、
ケーブル保持装置は、最下端アームの全長より短く、最下端アームの側面に沿って固定されており、
上方から供給されたケーブルを把持し溶接トーチに向けて案内するケーブルガイドと、
ケーブルガイドを最下端アームに沿って溶接トーチと反対方向に移動して溶接トーチとの間の移動方向の弛みを低減するスライド装置と、
ケーブルガイドの溶接トーチ側が上方を向く方向にケーブルガイドを付勢して回動する回動装置と、を備えることを特徴とする天吊り型溶接ロボットのケーブル保持装置。 - 前記スライド装置は、最下端アームの長さ方向の軸線方向に延びるレールと、レールに沿って移動可能なスライドと、スライドを溶接トーチと反対方向に最下端アームの長さの範囲内で引っ張る引張装置とを有し、
前記スライドにケーブルガイドが取り付けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の天吊り型溶接ロボットのケーブル保持装置。 - 前記回動装置は、ケーブルガイドを把持するガイド把持部材と、ガイド把持部材を最下端アームの軸方向に直交する回転軸を中心に搖動可能に保持する旋回軸受と、ガイド把持部材の溶接トーチ側を上方に付勢する付勢部材とを有する、ことを特徴とする請求項1に記載の天吊り型溶接ロボットのケーブル保持装置。
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CN106151691A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 安徽零点精密机械有限责任公司 | 一种管线包固定装置 |
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