JP2014231066A - ティーチングチップ - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のティーチングチップでティーチングを行うと、溶接ワイヤの巻癖による曲がりを考慮していないため、実際に溶接する際には溶接ワイヤの曲がり分の距離だけティーチングを修正する必要がある。この問題を解消できるティーチングチップを提供する。【解決手段】ティーチングチップ30は溶接用トーチ13のチップボディ21に対して着脱自在に取り付けられるチップ本体31を有し、チップ本体31にはワイヤ挿通孔34を有する。ティーチングチップ30はチップ本体31の自由端33に支持される基端と、先端と、前記基端と前記先端間にワイヤ挿通孔34から導出されたワイヤWを挿通して前記先端から突出可能な挿通部42とを有するワイヤガイド部材40を有する。ワイヤガイド部材40はワイヤWの巻癖を許容するコイルスプリングにて構成され、挿通部42がコイルスプリングの内周面で囲まれて形成されている。【選択図】図1
Description
本発明は、溶接用トーチに取り付けられるティーチングチップに関するものである。
従来、溶接ロボットでは、チップ先端から溶接ワイヤを溶接条件に合わせた長さに突き出し、この状態でワーク溶接箇所の溶接線上に沿って移動させてティーチングを行っている。その際、溶接ワイヤがワークと接触して干渉すると、溶接ワイヤが曲がってしまうため、干渉状態から回復しても溶接ワイヤが元の状態に戻らず、ティーチング条件が狂ってしまう。このため、曲がった溶接ワイヤの曲がりを修復する必要があり、ティーチングに時間がかかったり、上手くティーチングができず、溶接欠陥につながる場合がある。このため、ティーチングに熟練を要していた。
上記の問題を解消するために、図5(a)及び図5(b)(特許文献1)のティーチングチップが提案されている。
図5(a)のティーチングチップ60は、チップ本体62と、チップ本体62の基端に設けられて図示しない溶接用トーチに対して着脱自在にねじ込みされる雄ネジ部64と、チップ本体62の先端に揺動自在に支持された針部材66を有する。針部材66はその先端が溶接用トーチの軸心上に位置するように配置されており、ワーク等に干渉して、傾いた際に、チップ本体62内に設けられた図示しないバネ部材の弾性力により、元の位置に復帰するように支持されている。
図5(a)のティーチングチップ60は、チップ本体62と、チップ本体62の基端に設けられて図示しない溶接用トーチに対して着脱自在にねじ込みされる雄ネジ部64と、チップ本体62の先端に揺動自在に支持された針部材66を有する。針部材66はその先端が溶接用トーチの軸心上に位置するように配置されており、ワーク等に干渉して、傾いた際に、チップ本体62内に設けられた図示しないバネ部材の弾性力により、元の位置に復帰するように支持されている。
図5(b)のティーチングチップ70は、チップ本体72と、チップ本体72の基端に設けられて図示しない溶接用トーチに対して着脱自在にねじ込みされる雄ネジ部74と、チップ本体72の先端に支持されたコイルスプリング76を有する。コイルスプリング76は、その先端が溶接用トーチの軸心上に位置するように配置されており、ワーク等に干渉して、曲げられた際に、自身の弾性力により、先端が元の位置に復帰する。
図5(a)、(b)のティーチングチップ60,70は、給電チップの代わりに溶接用トーチのトーチボディ先端に取り付けられて、ティーチング作業が行われる。このティーチング作業時に、ティーチングチップ60の針部材66がワークに干渉した場合は傾斜するが、干渉が解除されると元の位置に戻る。また、ティーチングチップ70のコイルスプリング76はワークに干渉した場合は曲がるが、干渉が解除されるとコイルスプリング76の先端が元の位置に戻る。このように、ティーチングチップ60,70がワーク等に干渉した際に、針部材66、コイルスプリング76が傾斜したり、曲がったとしても、干渉が解除されると、針部材66、コイルスプリング76は、元の位置に戻るため、溶接ロボットのティーチング作業を効率よくできる利点がある。
しかしながら、溶接ワイヤは溶接で使用される直前まではワイヤリール、或いは、ペールパックにおいて巻回されているため、溶接ワイヤには巻癖がつく。このため、溶接ワイヤが給電チップから突出した部位には前記巻癖により曲がった状態で突き出されることが多い。
従来、図5(a)、(b)のティーチングチップでティーチング作業を行った場合、溶接ワイヤの上記の巻癖による曲がりを考慮していないため、実際に溶接する際には溶接ワイヤの曲がり分の距離だけティーチングを修正する必要がある。
この修正にも熟練を要するため、ティーチング作業に時間を要する問題があった。
本発明の目的は、溶接ワイヤを溶接条件に併せた長さに突き出させて、溶接ワイヤの巻癖が付いた状態を保持してティーチング作業を行うことができるとともに、干渉して、干渉が解除された後は、巻癖による曲がりを再現してティーチングを続行することができるティーチングチップを提供することにある。
本発明の目的は、溶接ワイヤを溶接条件に併せた長さに突き出させて、溶接ワイヤの巻癖が付いた状態を保持してティーチング作業を行うことができるとともに、干渉して、干渉が解除された後は、巻癖による曲がりを再現してティーチングを続行することができるティーチングチップを提供することにある。
上記問題点を解決するために、本発明は、溶接用トーチのチップボディに対して着脱自在に取り付けられる取付端と、自由端を有するとともに、前記取付端と前記自由端間を貫通するワイヤ挿通孔を有するチップ本体と、前記チップ本体の自由端に支持される基端と、先端と、前記基端と前記先端間に前記ワイヤ挿通孔から導出されたワイヤを挿通して前記先端から突出可能な挿通部とを有するワイヤガイド部材を有し、前記ワイヤガイド部材は、前記ワイヤの巻癖を許容するコイルスプリングにて構成され、前記挿通部が、前記コイルスプリングの内周面で囲まれて形成されているティーチングチップを要旨としている。
前記ワイヤガイド部材は、前記コイルスプリングを形成しているコイル線の線径が前記基端に行くほど大きく、先端へ行くほど前記線径を小さくしてもよい。
また、前記ワイヤガイド部材は、前記コイルスプリングを形成しているコイル線の巻ピッチが前記基端に行くほど短く、先端へ行くほど前記巻ピッチが長くしている不等ピッチコイルにより構成してもよい。
また、前記ワイヤガイド部材は、前記コイルスプリングを形成しているコイル線の巻ピッチが前記基端に行くほど短く、先端へ行くほど前記巻ピッチが長くしている不等ピッチコイルにより構成してもよい。
また、前記ワイヤガイド部材は、コイル径が小径のコイルスプリングがコイル径が大径のコイルスプリング内に配置された複数のコイルスプリングにより構成されていてもよい。
また、本発明は、溶接用トーチのチップボディに対して着脱自在に取り付けられる取付端と、自由端を有するとともに、前記取付端と前記自由端間を貫通するワイヤ挿通孔を有するチップ本体と、前記チップ本体の自由端に支持される基端と、先端と、前記基端と前記先端間に前記ワイヤ挿通孔から導出されたワイヤを挿通して前記先端から突出可能な挿通部とを有するワイヤガイド部材を有し、前記ワイヤガイド部材は、ワイヤの巻癖を許容する形状を有し、干渉により変形した際には、形状回復温度以上にすると干渉前の元の形状に復帰する形状記憶合金で形成されているティーチングチップを要旨としている。
前記ワイヤガイド部材は、前記チップ本体に対して取り外し可能に支持された取付部材に対して装着されていてもよい。
本発明によれば、溶接ワイヤを溶接条件に併せた長さに突き出させて、溶接ワイヤの巻癖が付いた状態を保持してティーチング作業を行うことができるとともに、干渉して、干渉が解除された後は、巻癖による曲がりを再現してティーチングを続行することができる。
(第1実施形態の構成)
以下、本発明を具体化したティーチングチップを説明する。まず、溶接用ロボットの制御システムを図2を参照して説明する。
以下、本発明を具体化したティーチングチップを説明する。まず、溶接用ロボットの制御システムを図2を参照して説明する。
図2に示すように、複数のアームからなるマニピュレータ11端に設けられた手首部12の先端には、エンドエフェクタである溶接用トーチ13が取付けられている。ワイヤリール14に巻かれた溶接ワイヤW(以下、単にワイヤという、図3参照)はコンジットパイプ15に挿通されてマニピュレータ11に取付けられたワイヤ送給機16によって溶接用トーチ13に送給される。なお、本実施形態では、ワイヤリール14を使用しているがペールパックを使用してもよい。
ワイヤWはワイヤリール14(或いは、ペールパック)からワイヤ送給機16までは、コンジットパイプ15によってガイドされ、ワイヤ送給機16から溶接用トーチ13までは、一線式パワーケーブル26(すなわち、トーチケーブル)によってガイドされて送給される。
そして、溶接用電源装置17から一線式パワーケーブル26を介して溶接用トーチ13に電力が供給され、ガスボンベ18から溶接用トーチ13に前記シールドガスが供給される。ティーチペンダント19からはロボット制御装置10に指令信号が入力される。このロボット制御装置10からは前記指令信号に基づく制御信号がマニピュレータ11に入力されて、マニピュレータ11の第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13の先端位置が制御される。
次に、溶接用トーチ13の構造について説明する。
図3に示すように、溶接用トーチ13のトーチボディ20にはチップボディ21が装着されている。前記チップボディ21の先端21aには給電チップ22が装着されている。給電チップ22は、略筒状に形成されるとともにその基端は雄ネジ部22aとなっている。給電チップ22は、前記チップボディ21の先端21aの雌ネジ孔21bに対して雄ネジ部22aが着脱自在にねじ込みされている。
図3に示すように、溶接用トーチ13のトーチボディ20にはチップボディ21が装着されている。前記チップボディ21の先端21aには給電チップ22が装着されている。給電チップ22は、略筒状に形成されるとともにその基端は雄ネジ部22aとなっている。給電チップ22は、前記チップボディ21の先端21aの雌ネジ孔21bに対して雄ネジ部22aが着脱自在にねじ込みされている。
給電チップ22の中心軸部分にはワイヤWを挿通するための断面円形の孔が設けられている。給電チップ22とワイヤWとが内接することによってワイヤWに給電される。
前記チップボディ21の中央部の周りには絶縁ブッシュ25が装着されている。
前記チップボディ21の中央部の周りには絶縁ブッシュ25が装着されている。
また、チップボディ21の先端21aには、給電チップ22とチップボディ21の先端周面をほぼ覆うように配置されたオリフィス24が取り付けられている。
絶縁ブッシュ25には、給電チップ22と前記オリフィス24を囲繞するノズル23が取付けられている。オリフィス24の上端側のフランジ面は、ノズル23の内面の段差部に当接している。
絶縁ブッシュ25には、給電チップ22と前記オリフィス24を囲繞するノズル23が取付けられている。オリフィス24の上端側のフランジ面は、ノズル23の内面の段差部に当接している。
ガスボンベ18から供給されたシールドガスは、トーチボディ20及びチップボディ21のガス通路兼用のワイヤを挿通するそれぞれの貫通孔を経由して、チップボディ21の先端部に配設されているオリフィス24の孔を通してノズル23内に噴出される。そして、前記ガスはノズル23の先端開口から噴出してアーク、溶融池及びその周辺を大気中の窒素及び酸素から遮蔽する。
次に、本実施形態のティーチングチップ30について説明する。
図1、及び図4(a)、(b)に示すように、ティーチングチップ30は、略筒状に形成されたチップ本体31と、前記チップ本体31の自由端33に装着されたワイヤガイド部材40を有する。前記チップ本体31の取付端32には雄ネジが形成されて前記チップボディ21の先端21aの雌ネジ孔21bに対して着脱自在にねじ込み可能となっている。
図1、及び図4(a)、(b)に示すように、ティーチングチップ30は、略筒状に形成されたチップ本体31と、前記チップ本体31の自由端33に装着されたワイヤガイド部材40を有する。前記チップ本体31の取付端32には雄ネジが形成されて前記チップボディ21の先端21aの雌ネジ孔21bに対して着脱自在にねじ込み可能となっている。
また、チップ本体31、取付端32及び自由端33には、同軸となる断面円形のワイヤ挿通孔34が貫通され、取付端32側からワイヤWを挿通可能である。また、ティーチングチップ30のチップ本体構造は、給電チップ22自体の構造と同様に設けられ、ワイヤ挿通孔34の内径は給電チップ22と同様にワイヤWとが内接可能となっている。また、ティーチングチップ30は、給電チップ22と外形と略同形状となっており、すなわち、外形寸法は同一である。
なお、ティーチング時にはワイヤWへの給電が行われないため、チップ本体31の材質は、限定するものではなく、導電性、絶縁性を問わない。従って、チップ本体31は、例えば金属製、合成樹脂等により形成すればよい。
ワイヤガイド部材40の自由端33に対する固定は、溶接、接着剤による接着等があり、限定されるものではない。ワイヤガイド部材40の材質とティーチングチップ30の材質に応じた種々の公知の固定方法で行えばよい。
また、ワイヤガイド部材40の長さは、図3に示すように溶接条件の1つである給電チップ22からのワイヤWの突き出し量L(すなわち、チップ本体31の自由端33からの突き出し量L1)よりも短い長さに設定されている。これにより、ティーチング時にワイヤWの先端は、ワイヤガイド部材40から外部に露出するようにされている。
本実施形態ではワイヤガイド部材40は、コイルスプリングにて構成されている。前記コイルスプリングは、ワイヤWを挿通可能な挿通部42を有する。挿通部42はコイルスプリングを構成するコイル線の内周面で囲まれることにより形成されている。
また、ワイヤWは、溶接で使用される直前まではワイヤリール14において巻回されているため、巻癖がつくものである。
このため、本実施形態では、コイルスプリングの弾性は、ワイヤリール14(或いは、ペールパック)により巻回されたワイヤWの巻癖を許容するように予め調整されている。
このため、本実施形態では、コイルスプリングの弾性は、ワイヤリール14(或いは、ペールパック)により巻回されたワイヤWの巻癖を許容するように予め調整されている。
本実施形態では、例えば、コイルスプリングを形成しているコイル線の巻ピッチを、等ピッチとし、前記コイル線の線径をその基端に行くほど大きく、先端へ行くほど小さくしている。このようにすることにより、コイルスプリングの先端に行くほど弾性力が小さくなり、その先端側のコイルスプリングの弾性力よりもワイヤWの巻癖による押圧力が勝ることにより、ワイヤWの巻癖を許容するようにしている。
図4(a)に示すワイヤガイド部材40の二点鎖線は、ワイヤWの巻癖により、ワイヤガイド部材40の中心軸の先端が湾曲したことを示している。なお、ワイヤガイド部材40の先端からワイヤWを突き出した場合、その巻癖の湾曲方向は一定ではないため、説明の便宜上、図4(a)においては、ワイヤガイド部材40の先端が右に曲がった場合及び左曲がった場合の例を示している。
(第1実施形態の作用)
上記のように構成されたティーチングチップ30の作用を説明する。
図1に示すようにティーチングチップ30を使用する場合、チップボディ21の先端21aから給電チップ22を取り外して、雌ネジ孔21bに対してティーチングチップ30の取付端32をねじ込みして取付けする。
上記のように構成されたティーチングチップ30の作用を説明する。
図1に示すようにティーチングチップ30を使用する場合、チップボディ21の先端21aから給電チップ22を取り外して、雌ネジ孔21bに対してティーチングチップ30の取付端32をねじ込みして取付けする。
そして、図1に示すように給電チップ22からのワイヤWの突き出し量Lと、チップ本体31からのワイヤWの突き出し量L1とが同じとなるようにティーチペンダント19を操作して、ワイヤ送給機16を制御する。このことによりワイヤWをワイヤ挿通孔34、挿通部42に挿通して、ワイヤWの先端がワイヤガイド部材40から突き出される。
チップ本体31の自由端33から突き出されたワイヤWは、ワイヤリール14(或いは、ペールパック)に巻回されたときの巻癖により、ワイヤガイド部材40の弾性力に抗して曲がろうとする。前述したようにワイヤガイド部材40(コイルスプリング)の弾性は、ワイヤリール14(或いは、ペールパック)により巻回されたワイヤWの巻癖を許容するように予め調整されている。このため、図4(a)で例示したようにワイヤガイド部材40の先端が曲がり、溶接時の給電チップ22から突き出された状態と同じようにワイヤWの曲がった状態となる。従って、この状態で作業者は、ティーチペンダント19を操作してティーチング作業を行う。
このため、溶接ワイヤWを溶接条件に併せた長さに突き出させて、ワイヤWの巻癖が付いた状態を保持してティーチング作業を行うことができる。
また、図4(b)に示すようにティーチング時に、ワイヤガイド部材40から突出したワイヤWが、ワーク45に干渉したときは、その干渉により、ワイヤガイド部材40は、その弾性力に抗して曲がる。しかし、ロボットのマニピュレータ11が動作して干渉が解除した場合、ワイヤガイド部材40の弾性力により、元の状態、すなわち、干渉直前のワイヤWが曲がった状態に復元する。従って、ティーチング作業をそのまま継続して行うことができる。
また、図4(b)に示すようにティーチング時に、ワイヤガイド部材40から突出したワイヤWが、ワーク45に干渉したときは、その干渉により、ワイヤガイド部材40は、その弾性力に抗して曲がる。しかし、ロボットのマニピュレータ11が動作して干渉が解除した場合、ワイヤガイド部材40の弾性力により、元の状態、すなわち、干渉直前のワイヤWが曲がった状態に復元する。従って、ティーチング作業をそのまま継続して行うことができる。
作業者は、ティーチング作業が終了した後、ティーチペンダント19を操作して、ワイヤ送給機16を制御することにより溶接ワイヤWの先端をチップボディ21内まで退避させる。この状態で、作業者はティーチングチップ30をチップボディ21から取り外し、給電チップ22をチップボディ21に対して取付ける。
本実施形態のティーチングチップ30によれば、下記の特徴がある。
(1) 本実施形態のティーチングチップ30は、溶接用トーチ13のチップボディ21に対して着脱自在に取り付けられる取付端32と、自由端33を有するとともに、ワイヤ挿通孔34を有するチップ本体31を備える。また、ティーチングチップ30は、チップ本体31の自由端33に支持される基端と、先端と、前記基端と前記先端間にワイヤ挿通孔34から導出されたワイヤWを挿通して先端から突出可能な挿通部42とを有するワイヤガイド部材40を有する。そして、ワイヤガイド部材40は、ワイヤWの巻癖を許容するコイルスプリングにて構成され、挿通部42が、コイルスプリングの内周面で囲まれて形成されている。
(1) 本実施形態のティーチングチップ30は、溶接用トーチ13のチップボディ21に対して着脱自在に取り付けられる取付端32と、自由端33を有するとともに、ワイヤ挿通孔34を有するチップ本体31を備える。また、ティーチングチップ30は、チップ本体31の自由端33に支持される基端と、先端と、前記基端と前記先端間にワイヤ挿通孔34から導出されたワイヤWを挿通して先端から突出可能な挿通部42とを有するワイヤガイド部材40を有する。そして、ワイヤガイド部材40は、ワイヤWの巻癖を許容するコイルスプリングにて構成され、挿通部42が、コイルスプリングの内周面で囲まれて形成されている。
この結果、本実施形態によれば、溶接ワイヤを溶接条件に併せた長さに突き出させて、溶接ワイヤの巻癖が付いた状態を保持してティーチング作業を行うことができる。また、ワークに干渉して、干渉が解除された後は、巻癖による曲がりを再現してティーチングを続行することができる。
(2) 本実施形態の、ティーチングチップ30においては、ワイヤガイド部材40は、コイルスプリングを形成しているコイル線の線径が基端に行くほど大きく、先端へ行くほど線径を小さくしている。この結果、ワイヤガイド部材40は、ワイヤWの巻癖を許容することが可能となる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態のティーチングチップ30を図6(a)、(b)を参照して説明する。
次に、第2実施形態のティーチングチップ30を図6(a)、(b)を参照して説明する。
なお、第1実施形態と同一構成及び相当する構成については、同一符号を付してその説明を省略し、第1実施形態と異なる構成について説明する。
本実施形態では、ワイヤガイド部材40は、形状記憶合金からなり、挿通部42を有して筒状に形成されている。ワイヤガイド部材40は、ワイヤWが給電チップ22からの突き出し量Lで突き出された際、ワイヤリール14(或いは、ペールパック)による巻癖によって突き出し部分の曲がりを許容するように長さ方向において予め曲がって形成されている。
本実施形態では、ワイヤガイド部材40は、形状記憶合金からなり、挿通部42を有して筒状に形成されている。ワイヤガイド部材40は、ワイヤWが給電チップ22からの突き出し量Lで突き出された際、ワイヤリール14(或いは、ペールパック)による巻癖によって突き出し部分の曲がりを許容するように長さ方向において予め曲がって形成されている。
また、ティーチングチップ30のチップ本体31にワイヤWを挿通した状態では、ワイヤWの巻癖による湾曲方向が一定ではなく、湾曲方向が決められない場合もあり得る。このため、本実施形態ではワイヤガイド部材40は、その湾曲方向に巻癖が発揮できるように、自由端33に対してその軸心Oの回りで回転自在に取り付けられている。
図6(b)には、ワイヤガイド部材40が自由端33に対して軸心Oを中心に回転自在に取り付けする場合の一例を示している。同図に示すように、ワイヤガイド部材40の基端には、複数の係合フランジ片41を有している。前記係合フランジ片41は、自由端33の外周面に形成した周溝33aに対して、周方向に摺動自在に係合されている。この係合フランジ片41により、ワイヤガイド部材40は、周溝33aに対して離脱不能に、かつ軸心Oの回りで回転可能となっている。
なお、ロボットの溶接作業においては、ティーチングチップ30のチップ本体31にワイヤWを挿通した状態で、ワイヤWの巻癖による湾曲方向が常に一定方向である場合もありえる。この場合には、上記図6(b)に示す構造に代えて、そのワイヤWの巻癖による湾曲とワイヤガイド部材40の湾曲を合わせるようにしてワイヤガイド部材40を自由端33に対して固定してもよい。
前記形状記憶合金には、代表的にはNi−Ti系形状記憶合金を挙げることができるが、限定するものではない。例えば、前記Ni−Ti系形状記憶合金は、所定温度(すなわち、形状回復温度)以上の温度により、干渉による変形を、干渉前の形状に復元することが可能である。一般的には、Ni−Ti系形状記憶合金の場合、形状回復温度は80℃〜−20℃の範囲にあるため、形状回復温度は、ワイヤガイド部材40に使用するNi−Ti系形状記憶合金の材質に応じて変更すればよい。
(第2実施形態の作用)
上記のように構成されたティーチングチップ30の作用を説明する。
本実施形態のティーチングチップ30のチップボディ21に対する取付方法及びワイヤWの突き出しは、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
上記のように構成されたティーチングチップ30の作用を説明する。
本実施形態のティーチングチップ30のチップボディ21に対する取付方法及びワイヤWの突き出しは、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
図6(b)に示すようにワイヤガイド部材40がチップ本体31の自由端33に取り付けられている場合を説明する。
この場合、ワイヤガイド部材40に挿通されたワイヤWは、ワイヤガイド部材40の挿通部42内面にワイヤWが当たると、ワイヤガイド部材40の巻癖を許容するようにしてワイヤガイド部材40は自由端33の軸心Oの回りで回転する。この回転により、ワイヤガイド部材40は予めその巻癖に合わせられた形状に曲げられているため、ワイヤWは巻癖が保持されてワイヤガイド部材40の先端から突出する。
この場合、ワイヤガイド部材40に挿通されたワイヤWは、ワイヤガイド部材40の挿通部42内面にワイヤWが当たると、ワイヤガイド部材40の巻癖を許容するようにしてワイヤガイド部材40は自由端33の軸心Oの回りで回転する。この回転により、ワイヤガイド部材40は予めその巻癖に合わせられた形状に曲げられているため、ワイヤWは巻癖が保持されてワイヤガイド部材40の先端から突出する。
従って、この状態で作業者は、ティーチペンダント19を操作してティーチング作業を行う。
このため、溶接ワイヤWを溶接条件に併せた長さに突き出させて、ワイヤWの巻癖が付いた状態を保持してティーチング作業を行うことができる。
このため、溶接ワイヤWを溶接条件に併せた長さに突き出させて、ワイヤWの巻癖が付いた状態を保持してティーチング作業を行うことができる。
また、図6(b)と異なり、ワイヤガイド部材40がチップ本体31の自由端33に固定されている場合は、前述したようにティーチングチップ30のチップ本体31にワイヤWを挿通した状態で、ワイヤWの巻癖による湾曲方向が常に一定方向である場合である。湾曲方向が常に一定である場合は、ワイヤガイド部材40は、その巻癖に合わせられた形状に曲げられて配置されているため、挿通部42に挿通されたワイヤWは巻癖が保持されてワイヤガイド部材40の先端から突出する。
従って、この状態で作業者は、ティーチペンダント19を操作してティーチング作業を行う。
上記のようにいずれの場合も、ティーチング時に、ワイヤガイド部材40から突出したワイヤWが、ワークに干渉したときは、その干渉により、ワイヤガイド部材40は、曲がる。
上記のようにいずれの場合も、ティーチング時に、ワイヤガイド部材40から突出したワイヤWが、ワークに干渉したときは、その干渉により、ワイヤガイド部材40は、曲がる。
この場合は、ロボットのマニピュレータ11が動作して干渉を解除した後、形状回復温度となるように、ワイヤガイド部材40に対して加熱する。加熱方法は、例えば、図示しないヒータで加熱したり、或いは加熱ガス、水蒸気を噴出することにより行う。形状回復温度以上になると、ワイヤガイド部材40は干渉前の形状に復元して、元の状態、すなわち、干渉直前のワイヤガイド部材40の形状に復元してワイヤWの巻癖を保持した状態となる。従って、ティーチング作業をそのまま継続して行うことができる。
本実施形態のティーチングチップ30によれば、下記の特徴がある。
(1) 本実施形態のティーチングチップ30は、溶接用トーチ13のチップボディ21に対して着脱自在に取り付けられる取付端32と、自由端33を有するとともに、取付端32と自由端33間を貫通するワイヤ挿通孔34を有するチップ本体31を備える。
(1) 本実施形態のティーチングチップ30は、溶接用トーチ13のチップボディ21に対して着脱自在に取り付けられる取付端32と、自由端33を有するとともに、取付端32と自由端33間を貫通するワイヤ挿通孔34を有するチップ本体31を備える。
また、ティーチングチップ30は、チップ本体31の自由端33に支持される基端と、先端と、前記基端と前記先端間にワイヤ挿通孔34から導出されたワイヤWを挿通して前記先端から突出可能な挿通部42とを有するワイヤガイド部材40を有する。そして、ワイヤガイド部材40は、ワイヤWの巻癖を許容する形状を有し、干渉により変形した際には、形状回復温度以上にすると干渉前の元の形状に復帰する形状記憶合金で形成されている。この結果、本実施形態においても、溶接ワイヤを溶接条件に併せた長さに突き出させて、溶接ワイヤの巻癖が付いた状態を保持してティーチング作業を行うことができる。また、ワークに干渉して、干渉が解除された後は、巻癖による曲がりを再現してティーチングを続行することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように構成してもよい。
・ 第1実施形態では、図7(a)に示すように、コイルスプリングを形成しているコイル線Sの巻ピッチPを等ピッチとし、前記コイル線Sの線径をその基端に行くほど大きく、先端へ行くほど小さくした。この構成に代えて、図7(b)に示すようにワイヤガイド部材40を形成しているコイル線Sの巻ピッチPを基端に行くほど短く、先端側へ行くほど巻ピッチを長くしている不等ピッチコイルにより構成されていてもよい。図7(b)において、基端側巻ピッチP>先端側巻ピッチP1としている例である。
・ 第1実施形態では、図7(a)に示すように、コイルスプリングを形成しているコイル線Sの巻ピッチPを等ピッチとし、前記コイル線Sの線径をその基端に行くほど大きく、先端へ行くほど小さくした。この構成に代えて、図7(b)に示すようにワイヤガイド部材40を形成しているコイル線Sの巻ピッチPを基端に行くほど短く、先端側へ行くほど巻ピッチを長くしている不等ピッチコイルにより構成されていてもよい。図7(b)において、基端側巻ピッチP>先端側巻ピッチP1としている例である。
すなわち、このように構成することにより、コイルスプリングの先端に行くほど弾性力が小さくなり、その先端側のコイルスプリングの弾性力よりもワイヤWの巻癖による押圧力が勝ることにより、ワイヤWの巻癖を許容するようになる。
・ 第1実施形態では、ワイヤガイド部材40を1つのコイルスプリングにより構成したが、多重コイルスプリングによりワイヤガイド部材40を構成してもよい。
すなわち、図7(c)〜(d)は、多重コイルである2重コイルの例を示している。同図に示すように、これらの例では小径のコイル径を有するコイルスプリングをコイ大径のコイル径を有するコイルスプリング内に配置している。
すなわち、図7(c)〜(d)は、多重コイルである2重コイルの例を示している。同図に示すように、これらの例では小径のコイル径を有するコイルスプリングをコイ大径のコイル径を有するコイルスプリング内に配置している。
図7(c)〜(d)に示すように外側に配置される外側コイルスプリング40aと、外側コイルスプリング40a内に配置される内側コイルスプリング40bは、下記の構成の場合がある。
(a) 図7(c)に示すように、外側コイルスプリング40a、内側コイルスプリング40bを共に、コイルスプリングを形成しているコイル線の巻ピッチは、等ピッチとし、前記コイル線の線径をその基端に行くほど大きく、先端へ行くほど小さくする。
(b) 図7(d)に示すように、外側コイルスプリング40a、内側コイルスプリング40bを共に、コイルスプリングを形成しているコイル線の巻ピッチを基端に行くほど短く、先端へ行くほど巻ピッチを長くしている不等ピッチコイルにより構成する。
(c) 図示はしないが、外側コイルスプリング、内側コイルスプリングのいずれか一方のコイルスプリングを形成しているコイル線の巻ピッチは、等ピッチとするとともに、前記コイル線の線径をその基端に行くほど大きく、先端へ行くほど小さくする。残りの他方のコイルスプリングを形成しているコイル線の巻ピッチを基端に行くほど短く、先端へ行くほど巻ピッチを長くしている不等ピッチコイルにより構成する。
(d) 外側コイルスプリング、内側コイルスプリングのいずれか一方の先端を短くし、他方の先端を長くする。そして、長くした方のコイルスプリングの弾性を、ワイヤWの巻癖による押圧力に負けるように調整したものとする。この場合の長くした方のコイルスプリングの弾性を、ワイヤWの巻癖による押圧力に負けるように調整する方法は、上記の図7(a)、(b)で示すいずれの方法でもよい。
・ 前記各実施形態では、ワイヤガイド部材40、外側コイルスプリング40a,及び内側コイルスプリング40bをチップ本体31に対して直接固定するようにした。この構成に代えて、取付部材を介してチップ本体31に対して取付けしてもよい。
取付部材の形状は、限定はしないが、例えば、キャップ状に形成してもよい。
図8は取付部材をキャップ状に形成した場合の例である。図8に示すように取付部材50は、ワイヤ挿通孔34と連通する透孔56を有する底板51と、底板51周縁に立設した周壁52を有する。そして、自由端33に対して被せた状態で接着してもよい。また、自由端33の外周に雄ネジを設けるとともに、周壁52の内周面に雌ネジを設けて、取付部材50をねじ込みにより着脱自在としてもよい。
図8は取付部材をキャップ状に形成した場合の例である。図8に示すように取付部材50は、ワイヤ挿通孔34と連通する透孔56を有する底板51と、底板51周縁に立設した周壁52を有する。そして、自由端33に対して被せた状態で接着してもよい。また、自由端33の外周に雄ネジを設けるとともに、周壁52の内周面に雌ネジを設けて、取付部材50をねじ込みにより着脱自在としてもよい。
取付部材50には、例えば図7(a)〜(d)に図示した構成のワイヤガイド部材40、又は、第2実施形態で説明したワイヤガイド部材40を装着してもよい。
また、取付部材50を上記のようにチップ本体31に対して着脱自在に構成した場合、複数の取付部材50のそれぞれに対して、ワイヤガイド部材40の長さを種々変更したものを予め装着したものを用意することができる。このようにした場合、給電チップ22からのワイヤWの突き出し量Lの大きさに応じたものを用意することも可能となる。
また、取付部材50を上記のようにチップ本体31に対して着脱自在に構成した場合、複数の取付部材50のそれぞれに対して、ワイヤガイド部材40の長さを種々変更したものを予め装着したものを用意することができる。このようにした場合、給電チップ22からのワイヤWの突き出し量Lの大きさに応じたものを用意することも可能となる。
L…突き出し量、P…巻ピッチ、S…コイル線、W…ワイヤ、
13…溶接用トーチ、21…チップボディ、30…ティーチングチップ、
31…チップ本体、32…取付端、33…自由端、34…ワイヤ挿通孔、
40…ワイヤガイド部材、42…挿通部、50…取付部材。
13…溶接用トーチ、21…チップボディ、30…ティーチングチップ、
31…チップ本体、32…取付端、33…自由端、34…ワイヤ挿通孔、
40…ワイヤガイド部材、42…挿通部、50…取付部材。
Claims (6)
- 溶接用トーチのチップボディに対して着脱自在に取り付けられる取付端と、自由端を有するとともに、前記取付端と前記自由端間を貫通するワイヤ挿通孔を有するチップ本体と、
前記チップ本体の自由端に支持される基端と、先端と、前記基端と前記先端間に前記ワイヤ挿通孔から導出されたワイヤを挿通して前記先端から突出可能な挿通部とを有するワイヤガイド部材を有し、
前記ワイヤガイド部材は、前記ワイヤの巻癖を許容するコイルスプリングにて構成され、前記挿通部が、前記コイルスプリングの内周面で囲まれて形成されているティーチングチップ。 - 前記ワイヤガイド部材は、前記コイルスプリングを形成しているコイル線の線径が前記基端に行くほど大きく、先端へ行くほど前記線径を小さくしている請求項1に記載のティーチングチップ。
- 前記ワイヤガイド部材は、前記コイルスプリングを形成しているコイル線の巻ピッチが前記基端に行くほど短く、先端へ行くほど前記巻ピッチが長くしている不等ピッチコイルにより構成されている請求項1又は請求項2に記載のティーチングチップ。
- 前記ワイヤガイド部材は、コイル径が小径のコイルスプリングがコイル径が大径のコイルスプリング内に配置された複数のコイルスプリングにより構成されている請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項に記載のティーチングチップ。
- 溶接用トーチのチップボディに対して着脱自在に取り付けられる取付端と、自由端を有するとともに、前記取付端と前記自由端間を貫通するワイヤ挿通孔を有するチップ本体と、
前記チップ本体の自由端に支持される基端と、先端と、前記基端と前記先端間に前記ワイヤ挿通孔から導出されたワイヤを挿通して前記先端から突出可能な挿通部とを有するワイヤガイド部材を有し、
前記ワイヤガイド部材は、ワイヤの巻癖を許容する形状を有し、干渉により変形した際には、形状回復温度以上にすると干渉前の元の形状に復帰する形状記憶合金で形成されているティーチングチップ。 - 前記ワイヤガイド部材は、前記チップ本体に対して取り外し可能に支持された取付部材に対して装着されている請求項1乃至請求項5のうちいずれか1項に記載のティーチングチップ。
Priority Applications (1)
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JP2019025530A (ja) * | 2017-08-01 | 2019-02-21 | 株式会社ダイヘン | 給電チップ、および溶接トーチ |
CN111867773A (zh) * | 2018-03-20 | 2020-10-30 | 株式会社富士 | 等离子体装置、等离子体头用喷嘴模型 |
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2013
- 2013-05-28 JP JP2013112147A patent/JP2014231066A/ja active Pending
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