JP2015199091A - 収容装置、アークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】振動の発生を抑制することが可能なワイヤの収容装置を提供する。
【解決手段】各々にワイヤ８９が挿通される第１領域４１１Ａと、第２領域４１１Ｂと、第３領域４１１Ｃと、を含む収容体４１を備え、第３領域は、ワイヤの軸線Ｏｘに沿った軸線方向Ｆ１において、第１領域と第２領域との間に位置し、収容体には、軸線方向において第１領域および第３領域の間に位置する第１収容室４１３Ａと、軸線方向において第２領域および第３領域の間に位置する第２収容室４１３Ｂと、が形成され、第１収容室は、軸線方向に直交する第１方向Ｘ１のうちの第２方向Ｘ２側に湾曲した状態で、ワイヤを収容し、第２収容室は、第２方向とは反対の第３方向Ｘ３側に湾曲した状態で、ワイヤを収容し、第１収容室および第２収容室は、第１方向へのワイヤの振動を許容し、振動の際、ワイヤの湾曲状態が変化する。
【選択図】図３

Description

本発明は、収容装置と、アークシステムと、に関する。

従来から、ワイヤを用いて溶接や溶射を行う方法が知られている。このような方法においては、各々がワイヤを送り出すプッシュローラとプルローラとの間に、ワイヤの送給を円滑に行うべく、ワイヤバッファ形成装置が配置されることがある。このようなバッファ形成装置として、特許文献１に示された溶接ワイヤ収納装置が知られている。

同文献に開示の溶接ワイヤ収容装置では、ワイヤコアに包囲された溶接ワイヤが、アーチ状に配置される。溶接ワイヤ収容装置が使用される際、溶接ワイヤ収容装置のワイヤの収容量の変化に伴い、このアーチ形状が変化する。このような従来の溶接ワイヤ収納装置においては、アーチ形状の変化に起因して、溶接ワイヤ収容装置が振動してしまうといった不具合が生じる可能性がある。

特許第４４９０９７６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、振動の発生を抑制することが可能なワイヤの収容装置を提供することをその主たる課題とする。

本発明の第１の側面によると、各々にワイヤが挿通される第１領域と、第２領域と、第３領域と、を含む収容体を備え、前記第３領域は、前記ワイヤの軸線に沿った軸線方向において、前記第１領域と前記第２領域との間に位置し、前記収容体には、前記軸線方向において前記第１領域および前記第３領域の間に位置する第１収容室と、前記軸線方向において前記第２領域および前記第３領域の間に位置する第２収容室と、が形成され、前記第１収容室は、前記軸線方向に直交する第１方向のうちの第２方向側に湾曲した状態で、前記ワイヤを収容し、前記第２収容室は、前記第２方向とは反対の第３方向側に湾曲した状態で、前記ワイヤを収容し、前記第１収容室および前記第２収容室は、前記第１方向への前記ワイヤの振動を許容し、前記振動の際、前記ワイヤの湾曲状態が変化する、ワイヤの収容装置が提供される。

好ましくは、前記ワイヤを支持する支持部を更に備え、前記支持部は、前記軸線方向において、前記第１収容室および前記第２収容室の間に位置する。

好ましくは、前記支持部は、前記収容体に対し回転可能に支持されている。

好ましくは、前記収容体における前記ワイヤの収容量を検出するための検出センサを更に備え、前記検出センサは、前記支持部の前記収容体に対する回転角度を検出する。

好ましくは、前記収容体における前記ワイヤの収容量が大きくなる方向に、前記ワイヤに対し力を与える力付与機構を更に備える。

好ましくは、前記ワイヤを挿通し、前記第１収容室および前記第２収容室に収容されたガイド部を更に備え、前記ガイド部は、第１端部および第２端部を含み、前記第１端部は、前記第１領域または前記第３領域において、前記軸線方向に沿ってスライド移動可能に前記収容体に対し支持されており、前記第２端部は、前記第２領域または前記第３領域において、前記軸線方向に沿ってスライド移動可能に前記収容体に対し支持されている。

好ましくは、前記第１端部に固定された第１ナットと、前記第２端部に固定された第２ナットと、前記収容体に固定された第１スリーブおよび第２スリーブと、を更に備え、前記第１ナットは、前記軸線方向に沿って摺動可能に、前記第１スリーブに支持されており、前記第２ナットは、前記軸線方向に沿って摺動可能に、前記第２スリーブに支持されている。

好ましくは、前記収容体は、絶縁性の材料よりなる。

好ましくは、前記第１領域は、前記収容体の一端に位置し、前記第２領域は、前記収容体の他端に位置し、前記収容体のうち前記第１領域における部位に接続された第１接続部材と、前記収容体のうち前記第２領域における部位に接続された第２接続部材と、を更に備える。

好ましくは、前記収容体には、前記第１収容室に通じる第１開口と、前記第２収容室に通じる第２開口と、が形成され、前記第１開口からは、前記ワイヤが前記収容体に導入され、前記第２開口からは、前記ワイヤが前記収容体の外部へと送り出され、前記第１開口に位置する前記ワイヤの進行方向と、前記第２開口に位置する前記ワイヤの進行方向と、のなす角度は、０〜４５°である。

本発明の第２の側面によると、本発明の第１の側面によって提供される収容装置と、前記ワイヤを送給する第１送給装置と、を備える、アークシステムが提供される。

好ましくは、前記ワイヤを送給する第２送給装置を更に備え、前記第１送給装置は、前記ワイヤを前記収容装置へ送り出すプッシュ装置であり、前記第２送給装置は、前記収容装置から前記ワイヤを引っ張るプル装置である。

好ましくは、前記第１送給装置および前記収容装置の間に配置され、前記ワイヤを収容する第１ケーブルと、前記第２送給装置および前記収容装置の間に配置され、前記ワイヤを収容する第２ケーブルと、を更に備える。

好ましくは、前記第１送給装置から送り出された前記ワイヤを、被処理部材へと導くトーチを更に備える。

好ましくは、前記収容装置を支持するロボットを更に備える。

好ましくは、前記収容装置は、前記ロボットに対し回動可能に支持されている。

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。

本発明の第１実施形態のアークシステムを示す図である。 図１に示したアークシステムを模式的に示す図（一部構成については断面を示す）である。 図２に示した収容装置を示す断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図３に示した収容装置を背面から見た図である。 力付与機構を示す断面図である。 収容装置によるワイヤの収容量が最大となったときの断面図である。 収容装置によるワイヤの収容量が最小となったときの断面図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例の収容装置の断面図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例の収容装置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

＜第１実施形態＞
図１〜図９を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態のアークシステムを示す図である。図２は、図１に示したアークシステムを模式的に示す図（一部構成については断面を示す）である。

これらの図に示すアークシステムＡ１は、ロボット１と、第１送給装置２１と、第２送給装置２２と、収容装置４と、第１ケーブル６Ａと、第２ケーブル６Ｂと、トーチ７と、を備える。

ロボット１は被処理部材Ｗ１に対してアーク処理を行う。このような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。本実施形態では、ロボット１は、被処理部材Ｗ１に対して自動でアーク溶接を行う。ロボット１は、たとえば多関節ロボットである。ロボット１は、第１送給装置２１および第２送給装置２２によって送給されたワイヤ８９を用いてアーク処理を行う。

第１送給装置２１は、被処理部材Ｗ１に向かってワイヤ８９を送給するためのものである。第１送給装置２１は、ワイヤ８９を収容装置４へ送り出すプッシュ装置である。第１送給装置２１は、２つの第１送給ローラ２１１を含む。第１送給ローラ２１１は、少なくともいずれか一方が駆動部（図示略）によって駆動される。第１送給ローラ２１１間にワイヤ８９を挟みこんだ状態で、第１送給ローラ２１１は互いに逆回転をする。これにより、第１送給ローラ２１１は、ワイヤ供給源２９から繰り出されるワイヤ８９を被処理部材Ｗ１に向かって送り出す。

ワイヤ供給源２９はたとえば、ワイヤ８９が巻かれたワイヤリールである。あるいは、ワイヤ供給源２９はパックワイヤであってもよい。

第２送給装置２２は、被処理部材Ｗ１に向かってワイヤ８９を送給するためのものである。第２送給装置２２は、収容装置４からワイヤ８９を引っ張るプル装置である。第２送給装置２２は、２つの第２送給ローラ２２１を含む。第２送給ローラ２２１は、少なくともいずれか一方が駆動部（図示略）によって駆動される。第２送給ローラ２２１間にワイヤ８９を挟みこんだ状態で、第２送給ローラ２２１は互いに逆回転をする。これにより、第２送給ローラ２２１は、収容装置４から送り出されたワイヤ８９を被処理部材Ｗ１に向かって送り出す。

図３は、図２に示した収容装置を示す断面図である。

収容装置４は、ワイヤ８９を収容するためのものである。本実施形態では、収容装置４はワイヤ８９のバッファ機構として機能する。収容装置４は、ワイヤ８９の軸線Ｏｘに沿った軸線方向Ｆ１において、第１送給装置２１および第２送給装置２２の間に配置されている。第１送給装置２１によって送られたワイヤ８９は、収容装置４に蓄えられ、その後、第２送給装置２２に向かう。アークシステムＡ１の使用時において、収容装置４によるワイヤ８９の収容量は変動する。収容装置４によるワイヤ８９の収容量が変動すると、第１送給装置２１および第２送給装置２２の間のワイヤ８９の経路長が変動する。図１に示すように、本実施形態では、収容装置４は、点Ｃ１を中心として、ロボット１に対し回動可能に支持されている。

収容装置４は、収容体４１と、支持部４３と、検出センサ４５（図６参照）と、力付与機構４６（図６参照）と、ガイド部４７と、を含む。

収容体４１は、ワイヤ８９を収容するためのものである。本実施形態においては、収容体４１は絶縁性の材料よりなる。収容体４１を構成する絶縁性の材料は、たとえば樹脂である。

収容体４１は、第１領域４１１Ａと、第２領域４１１Ｂと、第３領域４１１Ｃと、を含む。第３領域４１１Ｃは、ワイヤ８９の軸線Ｏｘに沿った軸線方向Ｆ１において、第１領域４１１Ａと第２領域４１１Ｂとの間に位置する。すなわち、第１領域４１１Ａ、第３領域４１１Ｃ、および第２領域４１１Ｂは、軸線方向Ｆ１において、被処理部材Ｗ１側に向かうにつれて、第１領域４１１Ａからこの順番に位置している。本実施形態では、第１領域４１１Ａは、収容体４１の一端に位置し、第２領域４１１Ｂは、収容体４１の他端に位置する。そして第３領域４１１Ｃは収容体４１の略中央に位置する。本実施形態とは異なり、第１領域４１１Ａおよび第２領域４１１Ｂが収容体４１の端ではない途中部分に位置していてもよい。また、第３領域４１１Ｃは収容体４１の略中央に位置している必要はない。

図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

図３〜図５に示すように、収容体４１には、第１収容室４１３Ａと、第２収容室４１３Ｂと、第１開口４１５Ａと、第２開口４１５Ｂと、が形成されている。

第１収容室４１３Ａは、軸線方向Ｆ１において第１領域４１１Ａおよび第３領域４１１Ｃの間に位置する。第１収容室４１３Ａは、軸線方向Ｆ１に直交する第１方向Ｘ１のうちの第２方向Ｘ２側に湾曲した状態で、ワイヤ８９を収容する。第１収容室４１３Ａは、第１方向Ｘ１へのワイヤ８９の振動を許容する。この振動の際、ワイヤ８９の湾曲状態が変化する。これにより、第１収容室４１３Ａのワイヤ８９の収容量が変化する。図８は、第１収容室４１３Ａのワイヤ８９の収容量が最大となっている場合を示している。図９は、第１収容室４１３Ａのワイヤ８９の収容量が最小となっている場合を示している。図３は、第１収容室４１３Ａのワイヤ８９の収容量が、図８と図９に示す場合の中間値となっている場合を示している。

第２収容室４１３Ｂは、ワイヤ８９の軸線Ｏｘに沿った軸線方向Ｆ１において第２領域４１１Ｂおよび第３領域４１１Ｃの間に位置する。第２収容室４１３Ｂは、第２方向Ｘ２とは反対の第３方向Ｘ３側に湾曲した状態で、ワイヤ８９を収容する。第２収容室４１３Ｂは、第１方向Ｘ１へのワイヤ８９の振動を許容する。この振動の際、ワイヤ８９の湾曲状態が変化する。これにより、第２収容室４１３Ｂのワイヤ８９の収容量が変化する。図８は、第２収容室４１３Ｂのワイヤ８９の収容量が最大となっている場合を示している。図９は、第２収容室４１３Ｂのワイヤ８９の収容量が最小となっている場合を示している。図３は、第２収容室４１３Ｂのワイヤ８９の収容量が、図８と図９に示す場合の中間値となっている場合を示している。

図８では、第１収容室４１３Ａおよび第２収容室４１３Ｂのワイヤ８９の収容量が最大となっているため、収容体４１のワイヤ８９の収容量が最大となっている。図９では、第１収容室４１３Ａおよび第２収容室４１３Ｂのワイヤ８９の収容量が最小となっているため、収容体４１のワイヤ８９の収容量が最小となっている。図３では、第１収容室４１３Ａおよび第２収容室４１３Ｂのワイヤ８９の収容量が図８と図９に示す場合の中間値となっているため、収容体４１のワイヤ８９の収容量が、図８と図９に示す場合の中間値となっている。

第１開口４１５Ａは第１収容室４１３Ａに通じている。第１開口４１５Ａからはワイヤ８９が収容体４１に導入される。一方、第２開口４１５Ｂは第２収容室４１３Ｂに通じている。第２開口４１５Ｂからは、ワイヤ８９が収容体４１の外部へと送り出される。第１開口４１５Ａに位置するワイヤ８９の進行方向と、第２開口４１５Ｂに位置するワイヤ８９の進行方向とのなす角度は、たとえば、０〜４５°である。本実施形態では、第１開口４１５Ａに位置するワイヤ８９の進行方向と、第２開口４１５Ｂに位置するワイヤ８９の進行方向とのなす角度は、０°である。

図３〜図５等に示すガイド部４７は、ワイヤ８９を挿通し、第１収容室４１３Ａおよび第２収容室４１３Ｂに収容されている。ガイド部４７は、チューブ状を呈しており、ライナと称されることもある。ガイド部４７は、第１端部４７Ａおよび第２端部４７Ｂを含む。第１端部４７Ａは、第１領域４１１Ａまたは第３領域４１１Ｃにおいて、軸線方向Ｆ１に沿ってスライド移動可能に収容体４１に対し支持されている。本実施形態では、第１端部４７Ａは、第１領域４１１Ａにおいて、軸線方向Ｆ１に沿ってスライド移動可能に収容体４１に対し支持されている。第２端部４７Ｂは、第２領域４１１Ｂまたは第３領域４１１Ｃにおいて、軸線方向Ｆ１に沿ってスライド移動可能に収容体４１に対し支持されている。本実施形態では、第２端部４７Ｂは、第２領域４１１Ｂにおいて、軸線方向Ｆ１に沿ってスライド移動可能に収容体４１に対し支持されている。

本実施形態とは異なり、第１端部４７Ａは、第３領域４１１Ｃにおいて、軸線方向Ｆ１に沿ってスライド移動可能に収容体４１に対し支持されていてもよい。同様に、第２端部４７Ｂは、第３領域４１１Ｃにおいて、軸線方向Ｆ１に沿ってスライド移動可能に収容体４１に対し支持されている。この場合、たとえば、ガイド部４７は、第１収容室４１３Ａに収容される部品と、第２収容室４１３Ｂに収容される部品の、２つ以上の部品によって構成するとよい。

支持部４３はワイヤ８９を支持するためのものである。本実施形態では、支持部４３は、ガイド部４７に挿通されたワイヤ８９を支持する。支持部４３は、軸線方向Ｆ１において、第１収容室４１３Ａおよび第２収容室４１３Ｂの間に位置する。本実施形態では、支持部４３は第３領域４１１Ｃに配置されている。支持部４３は、たとえば、第１部位４３１および第２部位４３２を有している。第１部位４３１および第２部位４３２は、ガイド部４７を挟持している。これにより、第３領域４１１Ｃに位置するガイド部４７が、軸線方向Ｆ１にスライド移動することが防止される。

本実施形態では、支持部４３は、収容体４１に対し回転可能に支持されている。図８に示すように、第１収容室４１３Ａのワイヤ８９の収容量および第２収容室４１３Ｂのワイヤ８９の収容量が大きくなる場合には、支持部４３は収容体４１に対し反時計周りに回転する。一方、図９に示すように、第１収容室４１３Ａのワイヤ８９の収容量および第２収容室４１３Ｂのワイヤ８９の収容量が小さくなる場合には、支持部４３は収容体４１に対し時計周りに回転する。

支持部４３は収容体４１に対し回転している必要は必ずしもなく、支持部４３が収容体４１に対し回動しないように固定されていてもよい。

図６は、図３に示した収容装置を背面から見た図である。図７は、力付与機構を示す断面図である。図６では、検出センサ４５および力付与機構４６を、ハッチングを用いて簡略化して示している。

図６に示す検出センサ４５は、収容体４１におけるワイヤ８９の収容量を検出する。本実施形態では、検出センサ４５は角度センサであり、支持部４３の収容体４１に対する回転角度を検出する。なお、検出センサ４５は、支持部４３の収容体４１に対する回転角度を検出するものでなくてもよい。たとえば、検出センサ４５は、第１収容室４１３Ａや第２収容室４１３Ｂにおけるガイド部４７のアーチの頂点の位置を検出するセンサであってもよい。または、検出センサ４５は、第１端部４７Ａや第２端部４７Ｂの軸線方向Ｆ１における変位を検出するセンサであってもよい。

図６、図７に示す力付与機構４６は、収容体４１におけるワイヤ８９の収容量が大きくなる方向に、ワイヤ８９に対し力を与える。

力付与機構４６の一例は以下のとおりである。本実施形態では、力付与機構４６は、円盤４６１と、回転部材４６２と、軸４６５と、ねじりばね４６７と、を含む。

円盤４６１は円形状の板であり、収容体４１に固定されている。回転部材４６２は、一部が円盤４６１に挿入されている（図示略）。回転部材４６２は支持部４３に固定されており、回転部材４６２の回転軸と支持部４３の回転軸は同一である。支持部４３が回転すると、回転部材４６２も同様に回転する。回転部材４６２の側面には、穴４６３が形成されている。

軸４６５は円盤４６１に立設されている。ねじりばね４６７は一端が軸４６５に固定され、他端が回転部材４６２における穴４６３に挿入されている。そして、ねじりばね４６７の途中部分は、回転部材４６２周りに巻回されている。

収容体４１におけるワイヤ８９の収容量が最大の時に（図８参照）、ねじりばね４６７は自然状態となる。そして、支持部４３が図８の時計回りに回転すると（すなわち収容体４１によるワイヤ８９の収容量が小さくなると）、回転部材４６２は反時計周りに回転する。回転部材４６２の回転に伴い穴４６３も回転するから、ねじりばね４６７がたわんでいく。ねじりばね４６７がたわむと、ねじりばね４６７の弾性力によって、回転部材４６２に時計回り方向への力が付与される。これにより、支持部４３に反時計回り方向への力が付与される。これにより、収容体４１におけるワイヤ８９の収容量が大きくなる方向に、支持部４３からガイド部４７を介してワイヤ８９に対し力が与えられる。

図３に示すように、本実施形態においては、収容装置４は、第１ナット４８１Ａと、第１スリーブ４８２Ａと、第２ナット４８１Ｂと、第２スリーブ４８２Ｂと、を更に備える。第１ナット４８１Ａと、第１スリーブ４８２Ａと、第２ナット４８１Ｂと、第２スリーブ４８２Ｂとはいずれも、金属よりなる。

図３に示す第１スリーブ４８２Ａは、筒状を呈しており、収容体４１に固定されている。第１ナット４８１Ａは、ガイド部４７における第１端部４７Ａに固定されている。第１ナット４８１Ａにはワイヤ８９が挿通される。第１ナット４８１Ａは、第１スリーブ４８２Ａ内に位置している。第１ナット４８１Ａは、軸線方向Ｆ１に沿って摺動可能に、第１スリーブ４８２Ａに支持されている。これにより、第１端部４７Ａの軸線方向Ｆ１に沿ったスライド移動が、スムーズに行われる。

第２スリーブ４８２Ｂは、筒状を呈しており、収容体４１に固定されている。第２ナット４８１Ｂは、ガイド部４７における第２端部４７Ｂに固定されている。第２ナット４８１Ｂにはワイヤ８９が挿通される。第２ナット４８１Ｂは、第２スリーブ４８２Ｂ内に位置している。第２ナット４８１Ｂは、軸線方向Ｆ１に沿って摺動可能に、第２スリーブ４８２Ｂに支持されている。これにより、第２端部４７Ｂの軸線方向Ｆ１に沿ったスライド移動が、スムーズに行われる。

第１接続部材４９Ａは、収容体４１のうち第１領域４１１Ａにおける部位に接続および固定されている。第１接続部材４９Ａにはワイヤ８９が挿通される。第１接続部材４９Ａはたとえば金属よりなる。

図２に示す第２接続部材４９Ｂは、収容体４１のうち第２領域４１１Ｂにおける部位に接続および固定されている。第２接続部材４９Ｂにはワイヤ８９が挿通される。本実施形態では、第２接続部材４９Ｂはアダプタ４９１および接続金具４９２を含む。アダプタ４９１は収容体４１に接続および固定されている。アダプタ４９１には、溶接ケーブルの接続口（詳細な図示は省略）が設けられている。アダプタ４９１における、当該接続口にはガスチューブや電力線やアース線等を接続することが可能である。接続金具４９２はアダプタ４９１に接続および固定されている。接続金具４９２は第１接続部材４９Ａと略同様のものである。接続金具４９２と収容体４１との間に、アダプタ４９１が配置されている。

図１、図２に示す第１ケーブル６Ａは、第１送給装置２１および収容装置４の間に配置され、ワイヤ８９を収容する。第１ケーブル６Ａにはワイヤ８９が挿通される。第１ケーブル６Ａはたとえばコンジットケーブルと称されることもある。第１ケーブル６Ａには、ワイヤ８９をガイドするためのライナ（図示略）が挿通されていてもよい。

第２ケーブル６Ｂは、第２送給装置２２および収容装置４の間に配置され、ワイヤ８９を収容する。第２ケーブル６Ｂにはワイヤ８９が挿通される。第２ケーブル６Ｂはたとえば一線式パワーケーブルと称されることもある。第２ケーブル６Ｂには、たとえば、アダプタ４９１における接続口に接続された、ガスチューブからガスをトーチ７に供給するチューブや、電力線からの電力をトーチ７に供給するための線が、挿通されている。第２ケーブル６Ｂには、ワイヤ８９をガイドするためのライナ（図示略）が挿通されていてもよい。

トーチ７は、第１送給装置２１から送り出されたワイヤ８９を、被処理部材Ｗ１へと導くためのものである。トーチ７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７におけるチップ（図示略）を介してワイヤ８９へと電力が供給され、アーク処理（溶接や溶射）が行われる。

アークシステムＡ１の動作は簡単に述べると以下の通りである。

第１送給装置２１によるワイヤ８９の送給速度よりも第２送給装置２２によるワイヤ８９の送給速度が小さい場合には、収容体４１におけるワイヤ８９の収容量が大きくなる（図８参照）。逆に、第２送給装置２２によるワイヤ８９の送給速度が第１送給装置２１によるワイヤ８９の送給速度よりも大きい場合には、収容体４１におけるワイヤ８９の収容量が小さくなる（図９参照）。収容体４１におけるワイヤ８９の収容量は常時監視され、第１送給装置２１による送給速度を調整するなどして、収容体４１におけるワイヤ８９の収容量、すなわち、第１送給装置２１と第２送給装置２２との間のワイヤ８９の経路長が一定するように制御される。

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は、第１収容室４１３Ａは、軸線方向Ｆ１に直交する第１方向Ｘ１のうちの第２方向Ｘ２側に湾曲した状態で、ワイヤ８９を収容する。第２収容室４１３Ｂは、第２方向Ｘ２とは反対の第３方向Ｘ３側に湾曲した状態で、ワイヤ８９を収容する。第１収容室４１３Ａおよび第２収容室４１３Ｂは、第１方向Ｘ１へのワイヤ８９の振動を許容し、振動の際、ワイヤ８９の湾曲状態が変化する。このような構成によると、収容体４１によるワイヤ８９の収容量が大きくなる場合、第１収容室４１３Ａでは、湾曲しているワイヤ８９の経路は第２方向Ｘ２側に変位し、第２収容室４１３Ｂでは、湾曲しているワイヤ８９の経路は第３方向Ｘ３側に変位する（図８）。一方、収容体４１によるワイヤ８９の収容量が小さくなる場合、第１収容室４１３Ａでは、湾曲しているワイヤ８９の経路は第３方向Ｘ３側に変位し、第２収容室４１３Ｂでは、湾曲しているワイヤ８９の経路は第２方向Ｘ２側に変位する（図９）。このように、本実施形態によると、収容体４１によるワイヤ８９の収容量が変化する際、第１収容室４１３Ａ内におけるワイヤ８９の経路と、第２収容室４１３Ｂ内におけるワイヤ８９の経路とを、互いに反対側に変位させることが可能となる。これにより、第１収容室４１３Ａ内のワイヤ８９の振動に起因して発生しうる収容体４１の振動と、第２収容室４１３Ｂ内のワイヤ８９の振動に起因して発生しうる収容体４１の振動と、は互いに打ち消し合う。その結果、収容装置４の振動の発生を抑制することが可能となる。

本実施形態では、第１収容室４１３Ａおよび第２収容室４１３Ｂの各々にて、ワイヤ８９を振動させるので、１つの収容室のみにてワイヤ８９を振動させる場合と比べて、ワイヤ８９の振幅を小さくすることが可能となる。ワイヤ８９の振幅を小さくできると、収容装置４の振動の発生を、更に抑制することが可能となる。

収容装置４の振動の発生を抑制できることは、ワイヤ８９の高速の送り出しと引戻しを行うのに、非常に好適である。

本実施形態においては、支持部４３は、収容体４１に対し回転可能に支持されている。このような構成によると、第１収容室４１３Ａにて湾曲しているワイヤ８９の経路が第２方向Ｘ２側に変位した場合、支持部４３が反時計回りに回転する。支持部４３が反時計回りに回転すると、支持部４３の支持するワイヤ８９の軸線Ｏｘが反時計回りに回転し、第２収容室４１３Ｂにて湾曲しているワイヤ８９の経路が第３方向Ｘ３側に変位する。同様に、第２収容室４１３Ｂにて湾曲しているワイヤ８９の経路が第３方向Ｘ３側に変位した場合、支持部４３が時計回りに回転する。支持部４３が時計回りに回転すると、支持部４３の支持するワイヤ８９の軸線Ｏｘが時計回りに回転し、第１収容室４１３Ａにて湾曲しているワイヤ８９の経路が第２方向Ｘ２側に変位する。このように、本実施形態の構成は、第１収容室４１３Ａ内におけるワイヤ８９の経路と、第２収容室４１３Ｂ内におけるワイヤ８９の経路とを、同時に互いに反対側に変位させるのに適する。よって、第１収容室４１３Ａ内のワイヤ８９の振動に起因して発生しうる収容体４１の振動と、第２収容室４１３Ｂ内のワイヤ８９の振動に起因して発生しうる収容体４１の振動とを、より効果的に互いに打ち消し合うことが可能となる。その結果、収容装置４の振動の発生を更に抑制することが可能となる。

本実施形態においては、収容装置４は、収容体４１におけるワイヤ８９の収容量を検出するための検出センサ４５を備える。検出センサ４５は、支持部４３の収容体４１に対する回動角度を検出する。このような構成によると、より精密に、収容体４１のワイヤ８９の収容量を検出することができる。よって、ワイヤ８９の送り出しと引戻しを、より高速にすることができる。また、検出センサ４５を用いることによって、第１収容室４１３Ａにおけるワイヤ８９の収容量と、第２収容室４１３Ｂにおけるワイヤ８９の収容量と、を同時に検出できる。そのため、本実施形態の構成は、効率的に収容体４１におけるワイヤ８９の収容量を検出するのに適する。

第１収容室４１３Ａにおけるワイヤ８９の収容量、および、第２収容室４１３Ｂにおけるワイヤ８９の収容量を大きくする場合、ワイヤ８９はより湾曲してゆく。ワイヤ８９はまっすぐに戻る性質がある。そのため、第１収容室４１３Ａにおけるワイヤ８９の収容量、および、第２収容室４１３Ｂにおけるワイヤ８９の収容量を大きくする場合、迅速にワイヤ８９が湾曲してゆかないおそれがある。本実施形態においては、収容装置４は、力付与機構４６を備える。力付与機構４６は、収容体４１におけるワイヤ８９の収容量が大きくなる方向に、ワイヤ８９に対し力を与える。そのため、ワイヤ８９がまっすぐに戻る力が存在したとしても、迅速にワイヤ８９を湾曲させることができる。このことにより、より応答性よく、収容体４１のワイヤ８９の収容量を大きくすることができる。

本実施形態においては、収容装置４はガイド部４７を備える。ガイド部４７は、ワイヤ８９を挿通し、第１収容室４１３Ａおよび第２収容室４１３Ｂに収容されている。ガイド部４７は、第１端部４７Ａおよび第２端部４７Ｂを含む。第１端部４７Ａは、第１領域４１１Ａまたは第３領域４１１Ｃにおいて、軸線方向Ｆ１に沿ってスライド移動可能に収容体４１に対し支持されている。第２端部４７Ｂは、第２領域４１１Ｂまたは第３領域４１１Ｃにおいて、軸線方向Ｆ１に沿ってスライド移動可能に収容体４１に対し支持されている。上述のように、本実施形態では、ワイヤ８９の振幅を小さくすることが可能となる。そのため、本実施形態によると、第１端部４７Ａおよび第２端部４７Ｂのスライド幅を比較的小さくすることができる。これにより、収容体４１内のワイヤ８９のうち、ガイド部４７に挿通されていない部分をより小さくできる。その結果、収容体４１内にてワイヤ８９が座屈するのを防止できる。

本実施形態では、第１端部４７Ａのスライド幅を比較的小さくすることができることにより、第１ナット４８１Ａと第１スリーブ４８２Ａとの摩耗により生じる金属カスを低減することができる。同様に、第２ナット４８１Ｂと第２スリーブ４８２Ｂとの摩耗により生じる金属カスを低減することができる。

本実施形態においては、収容体４１は、絶縁性の材料よりなる。このような構成によると、アダプタ４９１に接続される電力線からの電流が収容体４１に伝わるなどして漏電することを、防止できる。

本実施形態においては、収容装置４は、ロボット１に対し回動可能に支持されている。このような構成によると、ロボット１の姿勢の変化に応じて収容装置４を回動させることができる。これにより、ロボット１の姿勢を比較的自由に変化させることができる。

＜第１実施形態の第１変形例＞
図１０を用いて、本発明の第１実施形態の第１変形例について説明する。

図１０は、本発明の第１実施形態の第１変形例の収容装置の断面図である。

なお、以下の説明では、上記と同一または類似の構成については上記と同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

本変形例では、上述の実施形態における力付与機構４６の代わりに、力付与機構４６Ａ，４６Ｂが設けられている。

力付与機構４６Ａは、たとえばコイルばねであり、第１ナット４８１Ａおよび第１スリーブ４８２Ａの間に介在している。力付与機構４６Ａは、図１０の右側に第１ナット４８１Ａに対し力を与えている。これにより、第１ナット４８１Ａとガイド部４７とを介して、第１収容室４１３Ａにおけるワイヤ８９の収容量が大きくなる方向に、ワイヤ８９が力を受けている。

力付与機構４６Ｂは、たとえばコイルばねであり、第２ナット４８１Ｂおよび第２スリーブ４８２Ｂの間に介在している。力付与機構４６Ｂは、図１０の左側に第２ナット４８１Ｂに対し力を与えている。これにより、第２ナット４８１Ｂとガイド部４７とを介して、第２収容室４１３Ｂにおけるワイヤ８９の収容量が大きくなる方向に、ワイヤ８９が力を受けている。

本変形例では、以上のようにして、力付与機構４６Ａ，４６Ｂが、収容体４１におけるワイヤ８９の収容量が大きくなる方向に、ワイヤ８９に対し力を与えている。

このような構成によっても、上述の実施形態と同様の作用効果を奏する。

＜第１実施形態の第２変形例＞
図１１を用いて、本発明の第１実施形態の第２変形例について説明する。

図１１は、本発明の第１実施形態の第２変形例の収容装置の断面図である。

本変形例は、第１開口４１５Ａに位置するワイヤ８９の進行方向と、第２開口４１５Ｂに位置するワイヤ８９の進行方向と、のなす角度は、０°ではなく、２０°である点において、図２に示したものとは異なる。なお、本変形例とは異なり、第１開口４１５Ａに位置するワイヤ８９の進行方向と、第２開口４１５Ｂに位置するワイヤ８９の進行方向と、のなす角度は、１０°や３０°や４０°であってもよい。

本変形例によると、上述のアークシステムＡ１に関して述べた作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。

本変形例によると、図１１に示すように、収容装置４に接続される第１ケーブル６Ａを斜め下側に垂らすことができる。これにより、収容装置４の左側に、第１ケーブル６Ａのための余分なスペースを大きく確保する必要がない。

本発明は、上述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、種々に設計変更自在である。

上記の実施形態や変形例では、収容装置がガイド部を含むとして説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえばワイヤが硬質である場合などには、ガイド部を用いなくてもよい。

上記の実施形態や変形例では、一体物である収容体に、第１収容室および第２収容室が形成されている例を示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、収容体が別体の部品を含み、そのうちの１つの部品に第１収容室が形成され、他の１つの部品に第２収容室が形成されていてもよい。

１ ロボット
２１ 第１送給装置
２１１ 第１送給ローラ
２２ 第２送給装置
２２１ 第２送給ローラ
２９ ワイヤ供給源
４ 収容装置
４１ 収容体
４１１Ａ 第１領域
４１１Ｂ 第２領域
４１１Ｃ 第３領域
４１３Ａ 第１収容室
４１３Ｂ 第２収容室
４１５Ａ 第１開口
４１５Ｂ 第２開口
４３ 支持部
４３１ 第１部位
４３２ 第２部位
４５ 検出センサ
４６ 力付与機構
４６１ 円盤
４６２ 回転部材
４６３ 穴
４６５ 軸
４６７ ねじりばね
４６Ａ 力付与機構
４６Ｂ 力付与機構
４７ ガイド部
４７Ａ 第１端部
４７Ｂ 第２端部
４８１Ａ 第１ナット
４８１Ｂ 第２ナット
４８２Ａ 第１スリーブ
４８２Ｂ 第２スリーブ
４９１ アダプタ
４９２ 接続金具
４９Ａ 第１接続部材
４９Ｂ 第２接続部材
６Ａ 第１ケーブル
６Ｂ 第２ケーブル
７ トーチ
８９ ワイヤ
Ａ１ アークシステム
Ｃ１ 点
Ｆ１ 軸線方向
Ｏｘ 軸線
Ｗ１ 被処理部材
Ｘ１ 第１方向
Ｘ２ 第２方向
Ｘ３ 第３方向

Claims (16)

1. 各々にワイヤが挿通される第１領域と、第２領域と、第３領域と、を含む収容体を備え、
   前記第３領域は、前記ワイヤの軸線に沿った軸線方向において、前記第１領域と前記第２領域との間に位置し、
   前記収容体には、前記軸線方向において前記第１領域および前記第３領域の間に位置する第１収容室と、前記軸線方向において前記第２領域および前記第３領域の間に位置する第２収容室と、が形成され、
   前記第１収容室は、前記軸線方向に直交する第１方向のうちの第２方向側に湾曲した状態で、前記ワイヤを収容し、
   前記第２収容室は、前記第２方向とは反対の第３方向側に湾曲した状態で、前記ワイヤを収容し、
   前記第１収容室および前記第２収容室は、前記第１方向への前記ワイヤの振動を許容し、前記振動の際、前記ワイヤの湾曲状態が変化する、ワイヤの収容装置。
2. 前記ワイヤを支持する支持部を更に備え、
   前記支持部は、前記軸線方向において、前記第１収容室および前記第２収容室の間に位置する、請求項１に記載の収容装置。
3. 前記支持部は、前記収容体に対し回転可能に支持されている、請求項２に記載の収容装置。
4. 前記収容体における前記ワイヤの収容量を検出するための検出センサを更に備え、
   前記検出センサは、前記支持部の前記収容体に対する回転角度を検出する、請求項３に記載の収容装置。
5. 前記収容体における前記ワイヤの収容量が大きくなる方向に、前記ワイヤに対し力を与える力付与機構を更に備える、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の収容装置。
6. 前記ワイヤを挿通し、前記第１収容室および前記第２収容室に収容されたガイド部を更に備え、
   前記ガイド部は、第１端部および第２端部を含み、
   前記第１端部は、前記第１領域または前記第３領域において、前記軸線方向に沿ってスライド移動可能に前記収容体に対し支持されており、
   前記第２端部は、前記第２領域または前記第３領域において、前記軸線方向に沿ってスライド移動可能に前記収容体に対し支持されている、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の収容装置。
7. 前記第１端部に固定された第１ナットと、
   前記第２端部に固定された第２ナットと、
   前記収容体に固定された第１スリーブおよび第２スリーブと、を更に備え、
   前記第１ナットは、前記軸線方向に沿って摺動可能に、前記第１スリーブに支持されており、
   前記第２ナットは、前記軸線方向に沿って摺動可能に、前記第２スリーブに支持されている、請求項６に記載の収容装置。
8. 前記収容体は、絶縁性の材料よりなる、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の収容装置。
9. 前記第１領域は、前記収容体の一端に位置し、前記第２領域は、前記収容体の他端に位置し、
   前記収容体のうち前記第１領域における部位に接続された第１接続部材と、
   前記収容体のうち前記第２領域における部位に接続された第２接続部材と、を更に備える、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の収容装置。
10. 前記収容体には、前記第１収容室に通じる第１開口と、前記第２収容室に通じる第２開口と、が形成され、
    前記第１開口からは、前記ワイヤが前記収容体に導入され、前記第２開口からは、前記ワイヤが前記収容体の外部へと送り出され、
    前記第１開口に位置する前記ワイヤの進行方向と、前記第２開口に位置する前記ワイヤの進行方向と、のなす角度は、０〜４５°である、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の収容装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の収容装置と、
    前記ワイヤを送給する第１送給装置と、を備える、アークシステム。
12. 前記ワイヤを送給する第２送給装置を更に備え、
    前記第１送給装置は、前記ワイヤを前記収容装置へ送り出すプッシュ装置であり、
    前記第２送給装置は、前記収容装置から前記ワイヤを引っ張るプル装置である、請求項１１に記載のアークシステム。
13. 前記第１送給装置および前記収容装置の間に配置され、前記ワイヤを収容する第１ケーブルと、
    前記第２送給装置および前記収容装置の間に配置され、前記ワイヤを収容する第２ケーブルと、を更に備える、請求項１２に記載のアークシステム。
14. 前記第１送給装置から送り出された前記ワイヤを、被処理部材へと導くトーチを更に備える、請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載のアークシステム。
15. 前記収容装置を支持するロボットを更に備える、請求項１１ないし請求項１４のいずれかに記載のアークシステム。
16. 前記収容装置は、前記ロボットに対し回動可能に支持されている、請求項１５に記載のアークシステム。

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