JP2015131324A - 送給装置、送給ローラ、およびアーク処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】送給ローラを容易に交換することができる送給装置を提供すること。
【解決手段】外周部に溶接ワイヤ８１を当接させて当該溶接ワイヤ８１を送給するための送給ローラ２１と、送給ローラ２１が着脱可能に外嵌され、回転軸線Ｏｘ周りに回転可能な回転軸２３と、を備えた送給装置２０であって、送給ローラ２１に設けられた第１溝部２１１（送給ローラ側規制部）と、回転軸２３に設けられた突起２３１（回転軸側規制部）とが互いに係合することにより、送給ローラ２１および回転軸２３の回転軸線Ｏｘ周りの相対回転を規制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、送給装置、送給ローラ、およびアーク処理システムに関する。

従来、アーク溶接等のアーク処理を行う際には、溶接ワイヤが用いられている（たとえば特許文献１を参照）。同文献に開示された装置は、ワイヤ供給源と、送給装置と、を備えている。ワイヤ供給源には溶接ワイヤが巻き付けられている。送給装置は、ワイヤ供給源に巻き付けられた溶接ワイヤを溶接トーチに送り込むためのものである。

特許文献１に開示された送給装置は、送給ローラとしての駆動用ローラ（１ａ）および加圧用ローラ（１ｂ）を備えている。これら両ローラ（１ａ，１ｂ）の間には溶接ワイヤ（３）が挟まれており、駆動用ローラ（１ａ）が回転駆動すると、両ローラのそれぞれの外周部に当接した溶接ワイヤが送給される。

上記した送給ローラは、溶接ワイヤの径に対応するものへの交換やメンテナンスを行うために、たとえば回転軸に対して着脱可能に外嵌される。そして、送給ローラおよび回転軸は、たとえばねじ部材による締結や専用の治具を用いるなどの手段によって、互いの相対回転が規制されるように固定される。

しかしながら、上記従来の構成において、送給ローラを交換する際には、ねじ部材を回すための工具や専用の治具が必要である。このため、送給ローラを交換するためには工具や治具を別途常備しておく必要があった。また、工具や治具を用いて行う送給ロールの交換は、作業性が悪かった。

特開２０１２−２４４５５９号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、工具等を用いることなく、送給ローラを容易に交換することができる送給装置を提供することをその主たる課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

本発明の第１の側面によると、外周部に溶接ワイヤを当接させて当該溶接ワイヤを送給するための送給ローラと、上記送給ローラが着脱可能に外嵌され、回転軸線周りに回転可能な回転軸と、を備えた送給装置であって、上記送給ローラに設けられた送給ローラ側規制部と、上記回転軸に設けられた回転軸側規制部とが互いに係合することにより、上記送給ローラおよび上記回転軸の上記回転軸線周りの相対回転を規制する、送給装置が提供される。

好ましくは、上記送給ローラ側規制部および上記回転軸側規制部の一方は、突起により構成されており、上記送給ローラ側規制部および上記回転軸側規制部の他方は、上記突起が進入しうる凹溝により構成されている。

好ましくは、上記凹溝は、上記送給ローラおよび上記回転軸のうち上記凹溝が設けられた一方において、上記回転軸線の延びる方向における端面から当該回転軸線の延びる方向に延びる第１溝部を含む。

好ましくは、上記凹溝は、上記送給ローラに設けられており、上記送給ローラには、上記回転軸線の延びる方向における一方の端面から他方の端面まで通じる追加の凹溝が設けられ、上記第１溝部は、上記回転軸の基端部に対して遠い位置にある端面から延びており、上記送給ローラを、上記回転軸線の延びる方向において上記回転軸の先端側に向けて付勢する付勢手段、を更に備える。

好ましくは、上記凹溝は、上記第１溝部につながり、上記回転軸線周りの周方向に沿って延びる第２溝部を含む。

好ましくは、上記凹溝は、上記送給ローラに設けられており、上記第１溝部は、上記送給ローラにおいて、上記回転軸線の延びる方向における一方の端面から他方の端面まで通じており、上記第２溝部は、上記回転軸線の延びる方向における中央に位置する。

好ましくは、上記第２溝部は、上記第１溝部を挟んで上記周方向の両側に延びている。

好ましくは、上記凹溝は、上記第２溝部の端部につながり、上記回転軸線の延びる方向に延びる第３溝部を含む。

好ましくは、上記第３溝部は、上記第２溝部の上記端部から、上記端面に向かって延びており、上記送給ローラを、上記回転軸線の延びる方向において上記回転軸の先端側に向けて付勢する付勢手段、を更に備える。

好ましくは、上記送給ローラ側規制部は、上記送給ローラの内周部に設けられた非円形穴により構成され、上記回転軸側規制部は、上記回転軸の外周部に設けられ、上記非円形穴に嵌合する非円形軸部により構成される。

好ましくは、上記送給ローラ側規制部は、当該送給ローラ側規制部の内周部に設けられたねじ穴により構成され、上記回転軸側規制部は、上記ねじ穴に螺合するねじ軸により構成される。

好ましくは、上記送給ローラは、上記回転軸線周りの周方向において分割された複数の部材からなる。

好ましくは、上記送給ローラの上記外周部には、上記溶接ワイヤの当接部位を避けた位置において把持用の凹部が設けられている。

本発明の第２の側面によると、回転軸に外嵌させて本発明の第１の側面に係る送給装置を構成するのに用いられる、送給ローラが提供される。

本発明の第３の側面によると、本発明の第１の側面に係る送給装置と、上記送給装置によって送給された溶接ワイヤを用いてアーク処理を行うロボットと、を備える、アーク処理システムが提供される。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明に係るアーク処理システムの一例を示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る送給装置を示す要部正面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の第１実施形態に係る送給装置の要部分解斜視図である。 送給ローラの取付け手順を説明するための断面図である。 本発明の第２実施形態に係る送給装置を示す要部正面図である。 本発明の第２実施形態に係る送給装置の要部分解斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る送給装置を示す要部正面図である。 本発明の第３実施形態に係る送給装置の要部分解斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る送給装置を示す要部正面図である。 本発明の第４実施形態に係る送給装置の要部分解斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１は、本発明に係るアーク処理システムの一例を示す概略構成図である。アーク処理としては、たとえば、溶接および溶射が挙げられる。図１に示す本実施形態のアーク処理システムＡ１は、溶接システムであり、溶接ワイヤ８１を消耗電極として母材Ｗの溶接を行うためのものである。アーク処理システムＡ１は、ロボット１０と、送給装置２０と、を備える。

ロボット１０は、溶接ワイヤを用いてアーク処理を行うものであり、本実施形態では多関節アーム型のアーク溶接ロボットである。ロボット１０は、３次元に設定された溶接経路に沿って、トーチ１１６を所定の方向姿勢をとらせつつ、誘導することができる。ロボット１０は、ベース１１１と、第１アーム１１２と、第２アーム１１３と、トーチ支持部材１１４と、トーチ１１６と、を含む。

ベース１１１は、たとえば床面に固定されている。第１アーム１１２は、ベース１１１に対して回動可能に連結されている。第２アーム１１３は、第１アーム１１２に対して回動可能に連結されている。トーチ支持部材１１４は、第２アーム１１３に対して回動可能に連結されている。なお、ロボット１０におけるアームの構成やトーチ支持部材１１４の支持機構の構成については、本実施形態で説明するものに限定されない。

トーチ１１６はトーチ支持部材１１４に支持されている。トーチ１１６はトーチボディおよびワイヤ送出ノズルを有する。トーチ１１６からは溶接ワイヤ８１が送り出される。

送給装置２０は、ワイヤリール８０に巻かれた溶接ワイヤ８１を、母材Ｗに向かって送給する。本実施形態では、送給装置２０は、プッシュ装置である。そのため、送給装置２０は、ワイヤリール８０から繰り出される溶接ワイヤ８１を押動送りする。

図２、図３は、本発明の第１実施形態に係る送給装置２０を示している。図２、図３に示すように、本実施形態の送給装置２０は、モータ２５と、一対の回転軸２３，２３と、一対の送給ローラ２１，２１と、ばね部材２７，２７とを備える。

送給ローラ２１，２１は、円環状をなしており、回転軸線Ｏｘの延びる方向（軸線方向Ｚ１）周りに回転する。本実施形態において、送給ローラ２１の外周部には、溝２１９が形成されている。溝２１９は、ローラの周面から回転軸線Ｏｘに向かって凹んでいる。溝２１９は溶接ワイヤ８１をガイドするために形成されている。なお、送給ローラ２１の詳細については後述する。

回転軸２３，２３は、送給ローラ２１，２１の回転軸である。回転軸２３は、軸線方向Ｚ１に沿って延びている。回転軸２３の延びる方向が、回転軸線Ｏｘの延びる方向に一致する。

本実施形態では、図３に示すように、下方に位置する回転軸２３は、軸線方向Ｚ１に延びるモータ軸２５１に固定されており、これら回転軸２３およびモータ軸２５１の軸心は一致する。下方に位置する回転軸２３、およびモータ軸２５１は、軸線方向Ｚ１周りに回転する。下方に位置する回転軸２３には、送給ローラ２１が着脱可能に取付けられており、回転軸２３および送給ローラ２１は、一体となって回転する。本実施形態では、下方に位置する回転軸２３は、モータ軸２５１を介して支持板２６に支持されている。モータ軸２５１は、支持板２６を貫通しており、支持板２６とモータ軸２５１との間にはベアリング２５２が介装される。

図３に示すように、上方に位置する回転軸２３は、軸線方向Ｚ１に延びる支持軸２６１に固定されており、これら回転軸２３および支持軸２６１の軸心は一致する。上方に位置する回転軸２３および支持軸２６１は、軸線方向Ｚ１周りに回転する。上方に位置する回転軸２３には、送給ローラ２１が着脱可能に取付けられており、回転軸２３および送給ローラ２１は、一体となって回転する。本実施形態では、上方に位置する回転軸２３は、支持軸２６１を介して支持板２６に支持されている。支持軸２６１は、支持板２６を貫通しており、支持板２６と支持軸２６１との間にはベアリング２６２が介装される。

モータ２５は、下方に位置する回転軸２３を回転させるためのものである。本実施形態では、モータ２５の回転は、モータ軸２５１と下方に位置する回転軸２３とを介して、下方に位置する送給ローラ２１に伝達される。本実施形態において、下方に位置する送給ローラ２１は、駆動用ローラである。本実施形態とは異なり、モータ２５の回転が、１又は複数のギアや１又は複数の追加の回転軸を介して、送給ローラ２１に伝達されてもよい。

上方に位置する送給ローラ２１は、下方に位置する送給ローラ２１との間に溶接ワイヤ８１を挟んでおり、加圧用ローラである。図２に示すように、たとえば下方に位置する送給ローラ２１が時計回りに回転すると、上方に位置する送給ローラ２１は、下方に位置する送給ローラ２１と反対方向（反時計回り）に回転する。

ばね部材２７，２７は、たとえば圧縮コイルばねである。ばね部材２７，２７は、支持板２６と送給ローラ２１，２１との間に介在しており、回転軸２３，２３を囲むように配置される。

次に、送給ローラ２１および回転軸２３の具体的構造について説明する。なお、図２、図３において下方に位置する送給ローラ２１と上方に位置する送給ローラ２１、下方に位置する回転軸２３と上方に位置する回転軸２３は、それぞれ実質的に同一の構成である。

図３に示すように、本実施形態において、回転軸２３には、一対の突起２３１，２３１（回転軸側規制部）が設けられている。これら突起２３１，２３１は、回転軸２３の外周部から径方向外方に突出しており、回転軸線Ｏｘを挟んで互いに離れた位置にある。回転軸２３の先端側の端面２３ａから突起２３１，２３１までのそれぞれの距離は、同一である。

送給ローラ２１には、一対の第１溝部２１１，２１１および一対の追加の凹溝２１５，２１５が設けられている。これら第１溝部２１１，２１１および追加の凹溝２１５，２１５は、送給ローラ２１の内周部に設けられる。図４に示すように、一対の追加の凹溝２１５，２１５は、軸線方向Ｚ１に沿って延びている。一対の追加の凹溝２１５，２１５は、送給ローラ２１において、回転軸線Ｏｘの延びる方向における一方の端面２１ａから他方の端面２１ｂまで通じる。一対の追加の凹溝２１５，２１５は、回転軸線Ｏｘを挟んで互いに対向している。

一対の第１溝部２１１，２１１は、軸線方向Ｚ１に沿って延びている。一対の第１溝部２１１，２１１は、送給ローラ２１において、回転軸２３の基端部に対して遠い位置にある端面２１ａから延びている。一対の第１溝部２１１，２１１は、一対の追加の凹溝２１５，２１５に対して、送給ローラ２１の周方向において異なる位置にあり、また、回転軸線Ｏｘを挟んで互いに対向している。一対の第１溝部２１１，２１１は、それぞれ、本発明でいう凹溝（送給ローラ側規制部）を構成する。

送給ローラ２１の内径寸法は、回転軸２３の外径寸法よりも僅かに大きく、送給ローラ２１は回転軸２３に対して外嵌されている。追加の凹溝２１５の幅寸法（送給ローラ２１の周方向における寸法）は、突起２３１の幅寸法（回転軸２３の周方向における寸法）よりも僅かに大きい。第１溝部２１１の幅寸法は、突起２３１の幅寸法よりも僅かに大きい。本実施形態では、図３に示すように、送給ローラ２１を回転軸２３に取り付けた状態において、第１溝部２１１に突起２３１が進入している。これにより、送給ローラ２１と回転軸２３との軸線方向Ｚ１周りの相対回転が規制される。

次に、送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける手順について説明する。

送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける際には、まず、図４に示すように、送給ローラ２１周方向における追加の凹溝２１５の位置と、回転軸２３周方向における突起２３１の位置とを合わせる。次に、送給ローラ２１を回転軸２３基端側（図中矢印Ｎ１方向）に押し込む。ここで、図５に示すように、送給ローラ２１をばね部材２７の付勢力に抗して回転軸２３に外嵌させつつ、突起２３１を追加の凹溝２１５に進入させる。そして、突起２３１が追加の凹溝２１５を通過するまで送給ローラ２１を押し込む。次に、送給ローラ２１を図４における矢印Ｎ２方向に回転させ、第１溝部２１１および突起２３１の周方向における位置を合わす。

次いで、送給ローラ２１の回転軸２３基端側への押し込みを開放する。そうすると、ばね部材２７の復元力により送給ローラ２１は回転軸２３先端側（図５における矢印Ｎ１方向の反対方向）に移動しつつ、第１溝部２１１に突起２３１が進入する。そして、図３に示したように、第１溝部２１１の奥まで突起２３１が進入した状態で送給ローラ２１の回転軸２３先端側への移動が規制される。このとき、送給ローラ２１は、ばね部材２７により、軸線方向Ｚ１における回転軸２３の先端側に向けて付勢される。

送給ローラ２１を回転軸２３から取り外す際には、上記した送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける作業と反対の作業を行う。即ち、送給ローラ２１をばね部材２７の付勢力に抗して回転軸２３の基端側に押し込み、突起２３１が送給ローラ２１の第１溝部２１１から退避する位置まで、当該送給ローラ２１を軸線方向Ｚ１に沿って移動させる。次に、送給ローラ２１を周方向に回転させ、追加の凹溝２１５および突起２３１の周方向における位置を合わす。次いで、送給ローラ２１の回転軸２３基端側への押し込みを開放する。そして、送給ローラ２１を、突起２３１が追加の凹溝２１５を通過するまで引き出す。これにより、送給ローラ２１を回転軸２３から取り外すことができる。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態において、送給ローラ２１に設けられた第１溝部２１１（送給ローラ側規制部）と回転軸２３に設けられた突起２３１（回転軸側規制部）とが互いに係合することにより、送給ローラ２１と回転軸２３との軸線方向Ｚ１周りの相対回転が規制される。このような構成によれば、工具等を用いることなく回転軸２３に対して送給ローラ２１の取付け・取り外しを行うことができ、たとえば送給ローラ２１の交換に際し、当該交換作業を容易に行うことができる。

本実施形態では、送給ローラ２１を回転軸２３に取り付けた状態において、回転軸２３に設けられた突起２３１が、送給ローラ２１の軸線方向Ｚ１に延びる第１溝部２１１に進入することにより、突起２３１と第１溝部２１１とが軸線方向Ｚ１周りの回転に対して互いに係合した状態となる。このような構成によれば、図２からもよく理解されるように、回転軸２３が軸線方向Ｚ１周りのいずれの方向に回転しても、送給ローラ２１と回転軸２３との軸線方向Ｚ１周りの相対回転は適切に阻止される。

回転軸２３への送給ローラ２１の取り付け時には、第１溝部２１１の奥まで突起２３１が進入した状態で送給ローラ２１の回転軸２３先端側への移動が規制される。このとき、送給ローラ２１は、ばね部材２７により、軸線方向Ｚ１における回転軸２３の先端側に向けて付勢される。このような構成によれば、送給ローラ２１の装着状態において、回転軸２３に対する当該送給ローラ２１の軸線方向Ｚ１への移動が規制されており、送給ローラ２１が回転軸２３から不当に脱落することは回避される。

本実施形態では、一対の第１溝部２１１，２１１と一対の突起２３１，２３１との各々が互いに係合する。このような構成によれば、送給ローラ２１と回転軸２３との相対回転の規制および送給ローラ２１の脱落の回避が、より確実になされる。

図６〜図１１は、本発明に係る送給装置の他の実施形態を示している。なお、図６以降の図においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。

図６、図７は、本発明の第２実施形態に係る送給装置を示している。本実施形態の送給装置２０Ａは、送給ローラ２１の内周部に設けられた溝の構成が上記実施形態と異なっている。また、本実施形態では、上記第１実施形態の送給装置２０に設けられたばね部材２７を具備していない。

本実施形態においては、送給ローラ２１の内周部には、一対の第１溝部２１１Ａ，２１１Ａおよび一対の第２溝部２１２Ａ，２１２Ａが設けられている。第１溝部２１１Ａは、軸線方向Ｚ１に沿って延びている。第１溝部２１１Ａは、送給ローラ２１において、軸線方向Ｚ１における一方の端面２１ａから他方の端面２１ｂまで通じている。一対の第１溝部２１１Ａ，２１１Ａは、回転軸線Ｏｘを挟んで互いに対向している。第２溝部２１２Ａは、第１溝部２１１Ａにつながり、回転軸線Ｏｘ周りの周方向に沿って延びている。第２溝部２１２Ａは、軸線方向Ｚ１における中央に位置する。一対の第１溝部２１１Ａ，２１１Ａおよび一対の第２溝部２１２Ａ，２１２Ａは、それぞれ、本発明でいう凹溝（送給ローラ側規制部）を構成する。

本実施形態において、送給ローラ２１の外周部の適所には、把持用の凹部２１７が設けられている。凹部２１７は、送給ローラ２１の交換等の際に作業者が当該送給ローラ２１を掴み易くするためのものであり、溝２１９を避けた位置に複数が均等に配されている。

送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける際には、まず、図７に示すように、送給ローラ２１周方向における第１溝部２１１Ａの位置と、回転軸２３周方向における突起２３１の位置とを合わせる。次に、送給ローラ２１を回転軸２３基端側（図中矢印Ｎ１方向）に押し込む。このとき、回転軸２３の突起２３１が、送給ローラ２１の端面２１ｂ側から第１溝部２１１Ａに進入する。次に、軸線方向Ｚ１における突起２３１の位置が第２溝部２１２Ａと一致したところで、送給ローラ２１を図７における矢印Ｎ２方向に回転させ、第２溝部２１２Ａに突起２３１を進入させる。そして、第２溝部２１２Ａの奥まで突起２３１が進入した状態で送給ローラ２１の回転軸２３に対する相対回転が規制される（図６における下方の送給ローラ２１および回転軸２３を参照）。送給ローラ２１を回転軸２３から取り外す際には、上記した送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける作業と反対の作業を行えばよい。

なお、図６において上方に位置する送給ローラ２１は、稼働時の回転方向が下方に位置する送給ローラ２１と反対である。このため、上方に位置する送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける際には、図６に示されるように、第１溝部２１１Ａに対して第２溝部２１２Ａの延びる方向が下方に位置する送給ローラ２１と反対となるようにする。本実施形態では、第１溝部２１１Ａが軸線方向Ｚ１における一方の端面２１ａから他方の端面２１ｂまで通じており、第２溝部２１２Ａが軸線方向Ｚ１における中央に位置する。このため、図６において上方に位置する送給ローラ２１を取り付ける際には、端面２１ｂが手前側となるように送給ローラ２１を反転させて、回転軸２３の突起２３１を、送給ローラ２１の端面２１ａ側から第１溝部２１１Ａに進入させる。次いで、図７に示した矢印Ｎ２方向と反対方向に送給ローラ２１を回転させればよい。

本実施形態において、送給ローラ２１に設けられた第２溝部２１２Ａ（送給ローラ側規制部）と回転軸２３に設けられた突起２３１（回転軸側規制部）とが互いに係合することにより、送給ローラ２１と回転軸２３との軸線方向Ｚ１周りの相対回転が規制される。このような構成によれば、工具等を用いることなく回転軸２３に対して送給ローラ２１の取付け・取り外しを行うことができ、たとえば送給ローラ２１の交換に際し、当該交換作業を容易に行うことができる。

本実施形態では、送給ローラ２１の外周部に把持用の凹部２１７が設けられている。このような構成によれば、送給ローラ２１の取付け作業および取り外し作業に際し、作業性の向上が期待できる。

また、上記した第１溝部２１１Ａおよび第２溝部２１２Ａを具備する構成によれば、互いに回転方向が異なる下方と上方の送給ローラ２１，２１（駆動用ローラおよび加圧用ローラ）について、同一のものを兼用して用いることができる。これにより、送給ローラ２１の交換等に際して、当該送給ローラ２１の管理が容易となる。

図８、図９は、本発明の第３実施形態に係る送給装置を示している。本実施形態の送給装置２０Ｂは、送給ローラ２１の内周部に設けられた溝の構成が上記実施形態と異なっている。また、本実施形態では、上記第１実施形態の送給装置２０に設けられたばね部材２７を具備していない。

本実施形態においては、送給ローラ２１の内周部には、一対の第１溝部２１１Ｂ，２１１Ｂおよび一対の第２溝部２１２Ｂ，２１２Ｂが設けられている。第１溝部２１１Ｂは、軸線方向Ｚ１に沿って延びている。第１溝部２１１Ｂは、送給ローラ２１における端面２１ｂから延びている。一対の第１溝部２１１Ｂ，２１１Ｂは、回転軸線Ｏｘを挟んで互いに対向している。第２溝部２１２Ｂは、第１溝部２１１Ｂにつながり、回転軸線Ｏｘ周りの周方向に沿って延びている。第２溝部２１２Ｂは、第１溝部２１１Ｂを挟んで回転軸線Ｏｘ周りの周方向の両側に延びている。一対の第１溝部２１１Ｂ，２１１Ｂおよび一対の第２溝部２１２Ｂ，２１２Ｂは、それぞれ、本発明でいう凹溝（送給ローラ側規制部）を構成する。

送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける際には、まず、図９に示すように、送給ローラ２１周方向における第１溝部２１１Ｂの位置と、回転軸２３周方向における突起２３１の位置とを合わせる。次に、送給ローラ２１を回転軸２３基端側（図中矢印Ｎ１方向）に押し込む。このとき、回転軸２３の突起２３１が、送給ローラ２１の端面２１ｂ側から第１溝部２１１Ｂに進入する。次に、突起２３１が第１溝部２１１Ｂの奥まで到達し、突起２３１の軸線方向Ｚ１における位置が第２溝部２１２Ｂと一致したところで、送給ローラ２１を図９における矢印Ｎ２方向に回転させ、第２溝部２１２Ｂに突起２３１を進入させる。そして、第２溝部２１２Ｂの奥まで突起２３１が進入した状態で送給ローラ２１の回転軸２３に対する相対回転が規制される（図８における下方の送給ローラ２１および回転軸２３を参照）。送給ローラ２１を回転軸２３から取り外す際には、上記した送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける作業と反対の作業を行えばよい。

なお、図８において上方に位置する送給ローラ２１は、稼働時の回転方向が下方に位置する送給ローラ２１と反対である。本実施形態では、第２溝部２１２Ｂが第１溝部２１１Ｂを挟んで回転軸線Ｏｘ周りの周方向の両側に延びている。このため、上方に位置する送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける際には、回転軸２３の突起２３１を、送給ローラ２１の第１溝部２１１Ｂに進入させた後、図９の矢印Ｎ２方向と反対方向に送給ローラ２１を回転させればよい。

本実施形態において、送給ローラ２１に設けられた第２溝部２１２Ｂ（送給ローラ側規制部）と回転軸２３に設けられた突起２３１（回転軸側規制部）とが互いに係合することにより、送給ローラ２１と回転軸２３との軸線方向Ｚ１周りの相対回転が規制される。このような構成によれば、工具等を用いることなく回転軸２３に対して送給ローラ２１の取付け・取り外しを行うことができ、たとえば送給ローラ２１の交換に際し、当該交換作業を容易に行うことができる。

また、上記した第１溝部２１１Ｂおよび第２溝部２１２Ｂを具備する構成によれば、互いに回転方向が異なる下方と上方の送給ローラ２１，２１（駆動用ローラおよび加圧用ローラ）について、同一のものを兼用して用いることができる。これにより、送給ローラ２１の交換等に際して、当該送給ローラ２１の管理が容易となる。さらに、本実施形態において、第２溝部２１２Ｂは、第１溝部２１１Ｂを挟んで回転軸線Ｏｘ周りの周方向の両側に延びている。このような構成によれば、互いに回転方向が異なる下方と上方の送給ローラ２１，２１（駆動用ローラおよび加圧用ローラ）のいずれを取り付ける場合であっても、回転軸２３の突起２３１を送給ローラ２１の同一の端面２１ｂ側から第１溝部２１１Ｂに進入させればよく、送給ローラ２１を反転させなくてよい。

図１０、図１１は、本発明の第４実施形態に係る送給装置を示している。本実施形態の送給装置２０Ｃは、送給ローラ２１の内周部に設けられた溝の構成が上記実施形態と異なっている。

本実施形態においては、送給ローラ２１の内周部には、一対の第１溝部２１１Ｃ，２１１Ｃ、一対の第２溝部２１２Ｃ，２１２Ｃおよび一対の第３溝部２１３Ｃ，２１３Ｃが設けられている。第１溝部２１１Ｃは、送給ローラ２１の端面２１ｂから軸線方向Ｚ１に沿って延びている。一対の第１溝部２１１Ｃ，２１１Ｃは、回転軸線Ｏｘを挟んで互いに対向している。第２溝部２１２Ｃは、第１溝部２１１Ｃにつながり、回転軸線Ｏｘ周りの周方向に沿って延びている。第３溝部２１３Ｃは、第２溝部２１２Ｃの端部につながっており、軸線方向Ｚ１に沿って延びている。第３溝部２１３Ｃは、端面２１ｂ側に向かって延びている。一対の第１溝部２１１Ｃ，２１１Ｃ、一対の第２溝部２１２Ｃ，２１２Ｃおよび一対の第３溝部２１３Ｃ，２１３Ｃは、それぞれ、本発明でいう凹溝（送給ローラ側規制部）を構成する。

本実施形態において、送給ローラ２１は、回転軸線Ｏｘ周りの周方向において分割された複数（本実施形態では２つ）の部材からなる。図１０、図１１において、これら２つの部材の境界線が表れている。送給ローラ２１を構成する２つの部材は、各々が第１溝部２１１Ｃ、第２溝部２１２Ｃ、第３溝部２１３Ｃを有する。送給ローラ２１を構成する２つの部材は、たとえば溶接やねじによる締結などの適宜手段（図示略）により、一体とされている。

送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける際には、まず、図１１に示すように、送給ローラ２１周方向における第１溝部２１１Ｃの位置と、回転軸２３周方向における突起２３１の位置とを合わせる。次に、送給ローラ２１を回転軸２３基端側（図中矢印Ｎ１方向）に押し込む。このとき、送給ローラ２１をばね部材２７の付勢力に抗して回転軸２３に外嵌させつつ、回転軸２３の突起２３１を、送給ローラ２１の端面２１ｂ側から第１溝部２１１Ｃに進入させる。次に、突起２３１が第１溝部２１１Ｃの奥まで到達し、突起２３１の軸線方向Ｚ１における位置が第２溝部２１２Ｃと一致したところで、送給ローラ２１を図１１における矢印Ｎ２方向に回転させ、第２溝部２１２Ｃに突起２３１を進入させる。

次いで、第２溝部２１２Ｃの奥まで突起２３１が進入した状態で送給ローラ２１の回転軸２３基端側への押し込みを開放する。そうすると、ばね部材２７の復元力により送給ローラ２１は回転軸２３先端側（図１１における矢印Ｎ１方向の反対方向）に移動しつつ、第３溝部２１３Ｃに突起２３１が進入する。そして、第３溝部２１３Ｃの奥まで突起２３１が進入した状態で送給ローラ２１の回転軸２３先端側への移動が規制される。また、第３溝部２１３Ｃの奥まで突起２３１が進入した状態で送給ローラ２１の回転軸２３に対する相対回転が規制される（図１０における送給ローラ２１および回転軸２３を参照）。このとき、送給ローラ２１は、ばね部材２７により、軸線方向Ｚ１における回転軸２３の先端側に向けて付勢される。送給ローラ２１を回転軸２３から取り外す際には、上記した送給ローラ２１を回転軸２３に取り付ける作業と反対の作業を行えばよい。

本実施形態において、送給ローラ２１に設けられた第３溝部２１３Ｃ（送給ローラ側規制部）と回転軸２３に設けられた突起２３１（回転軸側規制部）とが互いに係合することにより、送給ローラ２１と回転軸２３との軸線方向Ｚ１周りの相対回転が規制される。このような構成によれば、工具等を用いることなく回転軸２３に対して送給ローラ２１の取付け・取り外しを行うことができ、たとえば送給ローラ２１の交換に際し、当該交換作業を容易に行うことができる。

本実施形態では、送給ローラ２１を回転軸２３に取り付けた状態において、回転軸２３に設けられた突起２３１が、送給ローラ２１の軸線方向Ｚ１に延びる第３溝部２１３Ｃに進入することにより、突起２３１と第３溝部２１３Ｃとが軸線方向Ｚ１周りの回転に対して互いに係合した状態となる。このような構成によれば、図１０からもよく理解されるように、回転軸２３が軸線方向Ｚ１周りのいずれの方向に回転しても、送給ローラ２１と回転軸２３との軸線方向Ｚ１周りの相対回転は適切に阻止される。

回転軸２３への送給ローラ２１の取り付け時には、第３溝部２１３Ｃの奥まで突起２３１が進入した状態で送給ローラ２１の回転軸２３先端側への移動が規制される。このとき、送給ローラ２１は、ばね部材２７により、軸線方向Ｚ１における回転軸２３の先端側に向けて付勢される。このような構成によれば、送給ローラ２１の装着状態において、回転軸２３に対する当該送給ローラ２１の軸線方向Ｚ１への移動が規制されており、送給ローラ２１が回転軸２３から不当に脱落することは回避される。

本実施形態において、送給ローラ２１は、回転軸線Ｏｘ周りの周方向において分割された複数の部材からなる。このような構成によれば、送給ローラ２１の内周部に設けられた第１ないし第３溝部２１１Ｃ〜２１３Ｃの形成が容易である。

また、上記した第１溝部２１１Ｃ、第２溝部２１２Ｃ、および第３溝部２１３Ｃを具備する構成によれば、互いに回転方向が異なる下方と上方の送給ローラ２１，２１（駆動用ローラおよび加圧用ローラ）について、同一のものを兼用して用いることができる。これにより、送給ローラ２１の交換等に際して、当該送給ローラ２１の管理が容易となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に変更が可能である。

上記実施形態において、送給ローラ２１に凹溝（第１溝部ないし第３溝部：送給ローラ側規制部）を設け、回転軸２３に突起２３１（回転軸側規制部）を設けていたが、これに限定されない。たとえば、送給ローラに送給ローラ側規制部としての突起を設け、回転軸に回転軸側規制部としての、突起が進入し得る凹溝を設けてもよい。

上記第４実施形態に示した送給装置２０Ｃにおいて、送給ローラ２１が回転軸線Ｏｘ周りの周方向において分割された２つの部材からなる場合を例に挙げて説明したが、送給ローラは、分割された３つ以上の部材から構成してもよい。また、上記第１ないし第３実施形態に示した送給装置２０，２０Ａ，２０Ｂにおいて、送給ローラ２１が分割されていない場合について説明したが、これら第１ないし第３実施形態に示された形状の各送給ローラ２１についても、分割された複数の部材から構成することができる。送給ローラを、分割されていない１つの部材から構成するか、或いは回転軸線Ｏｘ周りの周方向において分割された複数の部材から構成するかについては、適宜選択可能である。

送給ローラに設けられる送給ローラ側規制部、および回転軸に設けられる回転軸側規制部については、突起および凹溝とは異なる構成を採用してもよい。たとえば、送給ローラ側規制部を、送給ローラの内周部に設けられた非円形穴により構成し、回転軸側規制部を、回転軸の外周部に設けられた非円形軸部により構成する。そして、当該非円形軸部を上記非円形穴に嵌合させることにより、送給ローラと回転軸との相対回転を規制するようにしてもよい。この場合、非円形穴および非円形軸部については、種々の形状を採用することができる。たとえば断面楕円形状、断面多角形状とすることができる。また、非円形軸部を先端側に向かうほど断面積が小となるテーパ状に形成し、非円形穴を、当該テーパ状の非円形軸部が嵌合し、かつ密着しうるように傾斜状に形成してもよい。

さらに、送給ローラの内周部に送給ローラ側規制部としてのねじ穴を設け、回転軸の外周部に回転軸側規制部としてのねじ軸を設け、当該ねじ軸が上記ねじ穴に螺合するように構成してもよい。この場合、上記ねじ軸およびねじ穴については、稼働時の回転軸の回転方向において互いが締まるようにねじ加工を施せばよい。

Ａ１ アーク処理システム
Ｏｘ 回転軸線
Ｚ１ 軸線方向
Ｗ 母材
１０ ロボット
１１１ ベース
１１２ 第１アーム
１１３ 第２アーム
１１４ トーチ支持部材
１１６ トーチ
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 送給装置
２１ 送給ローラ
２１ａ 端面
２１ｂ 端面
２１１，２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ 第１溝部（送給ローラ側規制部）
２１２Ａ，２１２Ｂ，２１２Ｃ 第２溝部（送給ローラ側規制部）
２１３Ｃ 第３溝部（送給ローラ側規制部）
２１５ 追加の凹溝
２１７ 把持用の凹部
２１９ 溝
２３ 回転軸
２３ａ 端面（回転軸の先端側の端面）
２３１ 突起
２５ モータ
２５１ モータ軸
２５２ ベアリング
２６ 支持板
２６１ 支持軸
２６２ ベアリング
２７ ばね部材（付勢手段）
８０ ワイヤリール
８１ 溶接ワイヤ

Claims (15)

1. 外周部に溶接ワイヤを当接させて当該溶接ワイヤを送給するための送給ローラと、
   上記送給ローラが着脱可能に外嵌され、回転軸線周りに回転可能な回転軸と、を備えた送給装置であって、
   上記送給ローラに設けられた送給ローラ側規制部と、上記回転軸に設けられた回転軸側規制部とが互いに係合することにより、上記送給ローラおよび上記回転軸の上記回転軸線周りの相対回転を規制する、送給装置。
2. 上記送給ローラ側規制部および上記回転軸側規制部の一方は、突起により構成されており、
   上記送給ローラ側規制部および上記回転軸側規制部の他方は、上記突起が進入しうる凹溝により構成されている、請求項１に記載の送給装置。
3. 上記凹溝は、上記送給ローラおよび上記回転軸のうち上記凹溝が設けられた一方において、上記回転軸線の延びる方向における端面から当該回転軸線の延びる方向に延びる第１溝部を含む、請求項２に記載の送給装置。
4. 上記凹溝は、上記送給ローラに設けられており、
   上記送給ローラには、上記回転軸線の延びる方向における一方の端面から他方の端面まで通じる追加の凹溝が設けられ、
   上記第１溝部は、上記回転軸の基端部に対して遠い位置にある端面から延びており、
   上記送給ローラを、上記回転軸線の延びる方向において上記回転軸の先端側に向けて付勢する付勢手段、を更に備える、請求項３に記載の送給装置。
5. 上記凹溝は、上記第１溝部につながり、上記回転軸線周りの周方向に沿って延びる第２溝部を含む、請求項３に記載の送給装置。
6. 上記凹溝は、上記送給ローラに設けられており、
   上記第１溝部は、上記送給ローラにおいて、上記回転軸線の延びる方向における一方の端面から他方の端面まで通じており、
   上記第２溝部は、上記回転軸線の延びる方向における中央に位置する、請求項５に記載の送給装置。
7. 上記第２溝部は、上記第１溝部を挟んで上記周方向の両側に延びている、請求項５に記載の送給装置。
8. 上記凹溝は、上記第２溝部の端部につながり、上記回転軸線の延びる方向に延びる第３溝部を含む、請求項５に記載の送給装置。
9. 上記第３溝部は、上記第２溝部の上記端部から、上記端面に向かって延びており、
   上記送給ローラを、上記回転軸線の延びる方向において上記回転軸の先端側に向けて付勢する付勢手段、を更に備える、請求項７に記載の送給装置。
10. 上記送給ローラ側規制部は、上記送給ローラの内周部に設けられた非円形穴により構成され、
    上記回転軸側規制部は、上記回転軸の外周部に設けられ、上記非円形穴に嵌合する非円形軸部により構成される、請求項１に記載の送給装置。
11. 上記送給ローラ側規制部は、当該送給ローラ側規制部の内周部に設けられたねじ穴により構成され、
    上記回転軸側規制部は、上記ねじ穴に螺合するねじ軸により構成される、請求項１に記載の送給装置。
12. 上記送給ローラは、上記回転軸線周りの周方向において分割された複数の部材からなる、請求項１ないし１０のいずれかに記載の送給装置。
13. 上記送給ローラの上記外周部には、上記溶接ワイヤの当接部位を避けた位置において把持用の凹部が設けられている、請求項１ないし１２のいずれかに記載の送給装置。
14. 回転軸に外嵌させて請求項１ないし１３のいずれかに記載の送給装置を構成するのに用いられる、送給ローラ。
15. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の送給装置と、
    上記送給装置によって送給された溶接ワイヤを用いてアーク処理を行うロボットと、を備える、アーク処理システム。

Images