JP2019048310A - 回転可能なワークテーブルを備えるワーク支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の用途に対応することが可能なワークテーブル支持装置が求められている。【解決手段】ワーク支持装置５０は、ベース５２と、ベース５２に回転可能に支持された導電性のワークテーブル６２と、ベース５２に対して固定される集電ブラシ５８であって、ワークテーブル６２の端面に摺動可能に接触して該ワークテーブル６２に電力を供給する集電ブラシと、ベースに着脱可能に取り付けられ、集電ブラシ及び上記端面を取り囲むカバー１００であって、互いに組み立て及び分解が可能な複数のカバーセグメント１１２、１１４、１１６、及び１１８を有する、カバー１００とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、回転可能なワークテーブルを備えるワーク支持装置に関する。

アーク溶接ロボットによってワークをアーク溶接するときに、該ワークを回転させるワーク支持装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−０３６２３１号公報

アーク溶接においては、ワークを連続回転（例えば、一回転以上）させる用途（以下、「連続回転用途」とする）と、ワークを所定の角度（例えば、３６０°以下）だけ回転させる毎に元の位置まで逆転させることで、ワークを連続回転させない用途（以下、「非連続回転用途」とする）がある。これらの用途に柔軟に対応することが可能なワーク支持装置が求められている。

本開示の一態様において、ワーク支持装置は、ベースと、ベースに回転可能に支持された導電性のワークテーブルであって、ワークを支持する第１端面、及び該第１端面とは反対側の第２端面を有する、ワークテーブルと、ベースに対して固定されるように着脱可能な集電ブラシであって、第２端面に摺動可能に接触してワークテーブルに電力を供給する集電ブラシと、ベースに着脱可能に取り付けられ、集電ブラシ及び第２端面を取り囲むカバーであって、互いに組み立て及び分解が可能な複数のカバーセグメントを有する、カバーとを備える。

本開示によれば、複数のカバーセグメントの組み立て及び分解が可能であるので、ワーク支持装置の用途に応じて、カバーを後付け、及び取り外しすることができる。このため、連続回転用途と非連続回転用途の双方に柔軟に対応することができる。

一実施形態に係るアーク溶接システムの図である。 図１に示すワーク支持装置の斜視図である。 図２に示すワーク支持装置の斜視図である。 図２に示すワーク支持装置を、図中のｙ−ｚ平面で切断した断面図である。 図２に示すワーク支持装置を、集電ブラシを通過する平面で切断した断面図である。 図２に示すワーク支持装置から、カバー、グリスカップ、及びオイルシールハウジングを省略した斜視図であって、集電リングのリングセグメントのうちの１つを分解した状態を示す。 図２に示すワーク支持装置から、カバー及びグリスカップを省略した斜視図であって、オイルシールハウジングを分解した状態を示す。 図７に示すワーク支持装置の分解斜視図であって、理解の容易のために、ワークテーブルの下側部分を不図示にしている。 カバーセグメントの分解斜視図である。 図２に示すワーク支持装置から、集電ブラシ、集電リング及びカバーを省略し、電力ケーブルがワークテーブルに直接接続された状態を示す。 他の実施形態に係るワーク支持装置の斜視図である。 図１１に示すワーク支持装置から、絶縁カバーを省略した斜視図である。 さらに他の実施形態に係るワーク支持装置の斜視図である。 さらに他の実施形態に係るワーク支持装置の正面図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。まず、図１を参照して、一実施形態に係るアーク溶接システム１０について説明する。

アーク溶接システム１０は、制御装置１２、アーク溶接ロボット１４、及びワーク支持装置５０を備える。制御装置１２は、少なくとも１つのプロセッサ及びメモリ（図示せず）を有し、アーク溶接ロボット１４及びワーク支持装置５０を制御する。アーク溶接ロボット１４は、垂直多関節ロボットであって、ベース１６、旋回胴１８、ロボットアーム２０、及びエンドエフェクタ２２を有する。

ワーク支持装置５０には、被溶接ワーク（図示せず）が設置される。ワーク支持装置５０は、制御装置１２からの指令の下、被溶接ワークを回転軸線Ｏ_１周りに回転させる。

制御装置１２は、ワーク支持装置５０を動作させて被溶接ワークを回転させつつ、アーク溶接ロボット１４を動作させて、該被溶接ワークをエンドエフェクタ２２によってアーク溶接する。

次に、図２〜図９を参照して、ワーク支持装置５０について説明する。なお、以下の説明においては、図中の直交座標系を方向の基準とし、便宜上、ｘ軸プラス方向を右方、ｙ軸プラス方向を前方、ｚ軸プラス方向を上方とする。本実施形態においては、ｙ軸方向は、回転軸線Ｏ_１と平行である。

また、以下の説明において軸方向とは、ワークテーブルの回転軸線Ｏ_１の方向を示し、径方向とは、該回転軸線Ｏ_１を中心とした円の半径方向を示し、周方向とは、該円の円周方向（すなわち、回転軸線Ｏ_１周りの方向）を示す。

ワーク支持装置５０は、ベース５２、モータ収容部５４、給電機構５６、集電ブラシ５８（図５〜図８）、減速装置６０、及びワークテーブル６２を備える。ベース５２は、土台部６４及び環状部６６を有する。土台部６４は、ワークセルの床の上に固定される。環状部６６は、土台部６４の上側に固設されている。

モータ収容部５４は、四角柱状の中空部材であって、ベース５２の後側に固定されている。モータ収容部５４は、モータ（図示せず）を内部に収容する。該モータは、上述の制御装置１２からの指令に応じて、ワークテーブル６２を回転させるための動力を発生させる。

給電機構５６は、第１の給電シャフト６８、第２の給電シャフト７０、シリンダ７２、及びバネ７４（図５）を有する。第１の給電シャフト６８の基端は、モータ収容部５４に設けられた端子部７５に電気的に接続される一方、第１の給電シャフトの先端は、第２の給電シャフト７０の後端７０ａに接続されている。第１の給電シャフト６８は、モータ収容部５４に形成された開口５４ａから外部へ延出する。

図５に示すように、第２の給電シャフト７０は、ｙ軸方向へ延び、その前端７０ｂが、集電ブラシ５８の後端５８ａと嵌合している。こうして、端子部７５、第１の給電シャフト６８、第２の給電シャフト７０、及び集電ブラシ５８は、互いに導通する。シリンダ７２は、第２の給電シャフト７０をｙ軸方向へ摺動可能に受容する。

バネ７４は、シリンダ７２の内部に配置されている。具体的には、バネ７４は、シリンダ７２の後壁７２ａと、第２の給電シャフト７０に形成された段差部７０ｃとの間に介挿され、第２の給電シャフト７０を前方へ付勢する。

このバネ７４の付勢力によって、第２の給電シャフト７０の前端７０ｂは、集電ブラシ５８の後端５８ａに押圧される。これにより、第２の給電シャフト７０と集電ブラシ５８とを確実に導通接触させることができる。

集電ブラシ５８は、ベース５２に対して移動不能となるように、第２の給電シャフト７０に、絶縁した状態で、着脱可能に取り付けられている。集電ブラシ５８は、導電性であって、その前端５８ｂが、ワークテーブル６２の後端面９８（第２端面）と導通接触している。なお、後端面９８については、後述する。集電ブラシ５８は、例えば、黄銅から構成される。

減速装置６０は、集電ブラシ５８の径方向内側に配置されている。図４及び図５に示すように、減速装置６０は、筒状であって、その中心部に中空部７６を有する。減速装置６０は、ベース５２の環状部６６に固定され、回転軸線Ｏ_１を中心とするように配置されている。

減速装置６０は、例えば多段ギア機構を有し、その入力段が、モータ収容部５４の内部に収容されたモータの出力シャフトに機械的に連結されている一方、その出力段が、ワークテーブル６２に連結されている。

モータ収容部５４に収容されたモータが出力シャフトを回転させたときの回転力は、該出力シャフトから減速装置６０へ伝達し、その回転数が該減速装置６０で減速された後、ワークテーブル６２に伝達される。こうして、ワークテーブル６２は、モータ収容部５４に収容されたモータによって回転駆動される。

ワークテーブル６２は、回転軸線Ｏ_１の周りに回転可能となるように、ベース５２に支持されている。図４〜図６に示すように、ワークテーブル６２は、テーブル本体７８、及び集電リング８０を有する。

テーブル本体７８は、導電性の円環状部材であって、前端面（第１端面）８２と、該前端面８２とは反対側の後端面８４と、前端面８２と後端面８４との間で延在する外周面８６と、テーブル本体７８を軸方向に貫通する中心孔８８を有する。

前端面８２及び後端面８４は、互いに平行な平面である。前端面８２は、ワークテーブル６２の前端面を画定する。この前端面８２には、治具（図示せず）が設置され、被溶接ワークは、該冶具にクランプされる。こうして、被溶接ワークは、治具を介して、前端面８２に支持される。

上述した減速装置６０の出力段は、テーブル本体７８の後端面８４に連結されている。後端面８４と減速装置６０との間には、絶縁リング９０が介挿されている。絶縁リング９０は、ワークテーブル６２と減速装置６０とを電気的に絶縁する。

集電リング８０は、テーブル本体７８の後端面８４に固定され、テーブル本体７８の外周面８６に隣接して配置されている。図６に示すように、集電リング８０は、周方向に並ぶように配置された計４個のリングセグメント９２を有する。

なお、図６は、計４個のリングセグメント９２のうち、右上に配置される１つのリングセグメント９２が、テーブル本体７８から取り外された状態を示している。また、図６においては、計４個のリングセグメント９２のうち、右下に配置される１つのリングセグメント９２が、図示されていない。

リングセグメント９２の各々は、円弧状の導電性平板（例えば鉄）であって、前端面９４、及び該前端面９４とは反対側の後端面９６を有する。本実施形態においては、リングセグメント９２の各々は、テーブル本体７８の後端面８４に、ボルト等の締結具（図示せず）で、着脱可能に取り付けられる。

計４個のリングセグメント９２がテーブル本体７８の後端面８４に取り付けられたとき、これらリングセグメント９２の後端面９６は、周方向に連なって、集電リング８０の後端面９８（第２端面）を画定する。この後端面９８は、周方向に延在する円環状の平面である。この後端面９８は、ワークテーブル６２の後端面の一部を画定する。

上述した集電ブラシ５８の前端５８ｂは、集電リング８０の後端面９８に相対摺動可能に接触する。こうして、集電ブラシ５８と集電リング８０とは、互いに導通する。ワークテーブル６２が回転されると、集電ブラシ５８の前端５８ｂは、集電リング８０の後端面９８と導通接触しつつ、該後端面９８上を相対摺動する。

ワーク支持装置５０の外部に設置された外部電源から端子部７５に供給された電力は、第１の給電シャフト６８及び第２の給電シャフト７０を通して、集電ブラシ５８に供給される。集電ブラシ５８は、集電リング８０の後端面９８との導通接触を通して、該集電リング８０に電力を供給する。こうして、被溶接ワークをアーク溶接するための電力がワークテーブル６２に供給される。

ワーク支持装置５０は、カバー１００、蓋１０２、グリスカップ１０４、オイルシールハウジング１０６、オイルシール１０８（図４及び図５）、及びスリップリング１１０をさらに備える。

カバー１００は、ベース５２に着脱可能に取り付けられ、集電ブラシ５８、及び集電リング８０の後端面９８を径方向外側から取り囲む。カバー１００は、塵埃又は切削液等の異物が内部に進入するのを防止する構造（すなわち、防塵構造、又は防滴構造）を有し、集電ブラシ５８及び後端面９８を密閉する。

カバー１００は、複数のカバーセグメント１１２、１１４、１１６、１１８、及び１２０を有する。複数のカバーセグメント１１２、１１４、１１６、１１８、及び１２０の各々は、絶縁体である。

カバーセグメント１１２及び１１４は、ワークテーブル６２及びオイルシールハウジング１０６の後側に隣接して配置され、周方向に並ぶように配置されている。これらカバーセグメント１１２及び１１４は、第１群のカバーセグメントを構成する。

図８及び図９に示すように、カバーセグメント１１２及び１１４の各々は、円弧状である。カバーセグメント１１２は、円筒壁１１２ａと、該円筒壁１１２ａの前端から径方向外方へ突出するフランジ壁１１２ｂとを有する。

円筒壁１１２ａは、減速装置６０の径方向外側に隣接し、該減速装置６０を環囲する。円筒壁１１２ａの周方向端部には、切り欠き１１２ｃが形成されている。フランジ壁１１２ｂの径方向外側の端部には、前方へ突出する鍔部１１２ｄが形成されている。

カバーセグメント１１４は、カバーセグメント１１２の下側に配置され、円筒壁１１４ａと、該円筒壁１１４ａの前端から径方向外方へ突出するフランジ壁１１４ｂとを有する。円筒壁１１４ａは、減速装置６０の径方向外側に隣接し、該減速装置６０を環囲する。円筒壁１１４ａの周方向端部には、凸部１１４ｃが形成されている。フランジ壁１１４ｂの径方向外側の端部には、前方へ突出する鍔部１１４ｄが形成されている。

カバーセグメント１１２及び１１４は、互いに着脱可能に連結される。具体的には、カバーセグメント１１２の周方向端部１１２ｅと、カバーセグメント１１４の周方向端部１１４ｅとは、互いに当接し、凸部１１４ｃは、切り欠き１１２ｃに嵌入される。この状態で、凸部１１４ｃが、ボルト等の締結具１２２（図８）によって、カバーセグメント１１２の円筒壁１１２ａに固定される。

このようにカバーセグメント１１２及び１１４が互いに連結されたとき、図７に示すように、カバーセグメント１１２の周方向端部１１２ｆと、カバーセグメント１１４の周方向端部１１４ｆとは互いに周方向に離隔し、その間に隙間が形成される。

カバーセグメント１１２及び１１４は、オイルシールハウジング１０６の後端面１０６ａに着脱可能に取り付けられる。具体的には、カバーセグメント１１２のフランジ壁１１２ｂ、及びカバーセグメント１１４のフランジ壁１１４ｂは、ボルト等の締結具（図示せず）によって、オイルシールハウジング１０６の後端面１０６ａに固定される。

このとき、鍔部１１２ｄ及び１１４ｄは、図４及び図５に示すように、オイルシールハウジング１０６の後端面１０６ａの径方向外側の端部に形成された環状凹部１０６ｂと嵌合する。こうして、カバーセグメント１１２及び１１４は、オイルシールハウジング１０６の後端面１０６ａに固定される。

カバーセグメント１１２及び１１４がオイルシールハウジング１０６に固定されたとき、図７に示すように、集電ブラシ５８は、カバーセグメント１１２の周方向端部１１２ｆと、カバーセグメント１１４の周方向端部１１４ｆとの間の隙間に配置される。

カバーセグメント１１６及び１１８は、カバーセグメント１１２及び１１４の後方に隣接して配置され、円を形成するように周方向に並んで配置されている。これらカバーセグメント１１６及び１１８は、第２群のカバーセグメントを構成する。

カバーセグメント１１６及び１１８の各々は、半円状である。カバーセグメント１１６の外周には、取り付け部１１６ａが設けられており、該取り付け部１１６ａに周方向に隣接した位置に、該取り付け部１１６ａの外周面から径方向内側へ凹む凹部１１６ｃが形成されている。また、カバーセグメント１１６の周方向端部には、凸部１１６ｂが設けられている。

一方、カバーセグメント１１８の後端には、後方へ突出するように取り付け部１１８ａが設けられている。また、カバーセグメント１１８の周方向端部には、切り欠き１１８ｃが設けられている。

カバーセグメント１１６及び１１８は、互いに着脱可能に連結される。具体的には、カバーセグメント１１６の周方向両端と、カバーセグメント１１８の周方向両端とが、互いに当接し、凸部１１６ｂが、切り欠き１１８ｃに嵌入される。この状態で、凸部１１６ｂが、ボルト等の締結具１２６（図８）によって、カバーセグメント１１８に固定される。

カバーセグメント１１６及び１１８は、ベース５２の前端部に着脱可能に取り付けられる。具体的には、図８に示すように、ベース５２の前端部には、カバーセグメント１１８の取り付け部１１８ａに対応する凹部１２４がそれぞれ形成されている。これら凹部１２４は、カバーセグメント１１８の取り付け部１１８ａにそれぞれ対応する位置に、配置されている。

カバーセグメント１１８の取り付け部１１８ａは、ベース５２の前端部に形成された凹部１２４に嵌入され、ボルト等の締結具１２８（図８）によって、ベース５２の前端部に固定される。

図７に示すようにカバーセグメント１１６及び１１８がベース５２に連結されたとき、カバーセグメント１１６の凹部１１６ｃは、集電ブラシ５８と減速装置６０との間を通過するように、集電ブラシ５８の径方向内側に配置される。

図８に示すように、カバーセグメント１１２及び１１６は、取り付け具１３０を介して、互いに着脱可能に連結される。取り付け具１３０は、ｙ軸方向へ延在する第１の部分１３０ａと、第１の部分１３０ａの後端から下方へ突出する第２の部分１３０ｂとを有する。

第１の部分１３０ａには、ボルト等の締結具１３２が設けられている。締結具１３２によって、カバーセグメント１１６の取り付け部１１６ａが、カバーセグメント１１２の円筒壁１１２ａに連結される。

一方、取り付け具１３０の第２の部分１３０ｂは、ベース５２の環状部６６の後端部に形成された凹部１３４（図６）に嵌入され、ボルト等の締結具１３５によって、環状部６６の後端部に着脱可能に連結される。このように、カバーセグメント１１２及び１１６は、取り付け具１３０を介して、互いに連結されるとともに、ベース５２に連結される。

図２及び図３に示すように、カバーセグメント１２０は、ｙ軸方向から見て略扇形の外形を有し、カバーセグメント１１２の周方向端部１１２ｆと、カバーセグメント１１４の周方向端部１１４ｆとの間に配置され、集電ブラシ５８を外側から覆う。

カバーセグメント１２０は、ボルト等の締結具１３６によって、その周方向一方の端部がカバーセグメント１１２のフランジ壁１１２ｂに着脱可能に連結され、その周方向他方の端部がカバーセグメント１１４のフランジ壁１１４ｂに着脱可能に連結される。

カバーセグメント１２０の径方向外側の端部には、該カバーセグメント１２０を径方向に貫通する開口１３８が形成されている。この開口１３８は、カバーセグメント１２０の内部に収容された集電ブラシ５８を使用者が外部から視認するのを可能とする。

また、カバーセグメント１２０の後端壁には、該後端壁をｙ軸方向に貫通する貫通孔１４０が形成されている。この貫通孔１４０に、上述した第２の給電シャフト７０が挿通されている。

本実施形態においては、カバーセグメント１２０は、互いに着脱可能に連結された複数の部材１２０ａ及び１２０ｂから構成されている。部材１２０ｂは、部材１２０ａの後側に配置され、ボルト等の締結具１４２によって該部材１２０ａに固定される。開口１３８は、部材１２０ａ及び１２０ｂによって画定され、貫通孔１４０は、部材１２０ｂに形成されている。

このように、複数のカバーセグメント１１２、１１４、１１６、１１８、及び１２０は、互いに組み立てられてカバー１００を構成する一方、締結具（１２２、１２６、１２８、１３２、１３４）を取り外すことによって、個々に分解することもできる。

蓋１０２は、開口１３８に着脱可能に嵌め込まれ、該開口１３８を閉塞する。蓋１０２には、該蓋１０２を貫通する開口１０２ａ（図５）が形成されている。カバーセグメント１２０内の集電ブラシ５８を視認する場合、使用者は、蓋１０２を開口１３８から取り外す。これにより、使用者は、集電ブラシ５８及び集電リング８０の摩耗状態等を視認できる。

グリスカップ１０４は、蓋１０２の開口１０２ａに嵌め込まれている。グリスカップ１０４は、その内部に導電性のグリスを貯蔵しており、該グリスを集電ブラシ５８の内部空間Ｓ（図５）に供給する。このグリスによって、集電リング８０の後端面９８に対する集電ブラシ５８の相対摺動が潤滑になる。

オイルシールハウジング１０６は、ワークテーブル６２を外側から取り囲むように配置され、上述したように、カバーセグメント１１２及び１１４のフランジ壁１１２ｂ及び１１４ｂに対して、軸方向に着脱することができる。

オイルシールハウジング１０６の後端面１０６ａの径方向外側の端部には、上述した環状凹部１０６ｂが形成され、該環状凹部１０６ｂに、フランジ壁１１２ｂ及び１１４ｂに設けられた鍔部１１２ｄ及び１１４ｄが嵌入される。

図４及び図５に示すように、オイルシール１０８は、ワークテーブル６２とオイルシールハウジング１０６との間に介挿され、ワークテーブル６２とオイルシールハウジング１０６との間の隙間を封止する。

このオイルシール１０８は、ワークテーブル６２（すなわち、テーブル本体７８及び集電リング８０）の外周面に相対摺動可能に接触する。このオイルシール１０８によって、ワークテーブル６２とオイルシールハウジング１０６との間の隙間から異物が進入するのを防止できる。

スリップリング１１０は、減速装置６０の中空部７６、及びワークテーブル６２の中心孔８８に挿入されている。スリップリング１１０は、いわゆる回転継手であって、固定部１１０ａと、該固定部１１０ａに回転可能に連結された回転部１１０ｂとを有する。

固定部１１０ａは、減速装置６０に対して移動不能となるように中空部７６に挿入されている一方、回転部１１０ｂは、ワークテーブル６２とともに一体となって回転可能となるように、中心孔８８に挿入されている。

スリップリング１１０の内部において、複数の線条体１４４（図５）が配設されている。これら線条体１４４は、ワークテーブル６２の前端面８２に被溶接ワークをクランプするための流体用の流路管、又は他の電子機器を制御するための制御信号を伝送する信号線等を有する。

以上に述べたように、本実施形態においては、カバー１００は、互いに組み立て及び分解が可能な複数のカバーセグメント１１２、１１４、１１６、１１８、及び１２０を有している。この構成によれば、連続回転用途と非連続回転用途の双方に柔軟に対応することができる。この作用効果について、以下に説明する、
連続回転用途の場合、回転中のワークテーブル６２にアーク溶接用の電力を継続して供給する必要がある。したがって、ワークテーブル６２の円環状の後端面９８と、該後端面９８に摺動可能に接触する集電ブラシ５８とが必要となる。この場合、後端面９８と集電ブラシ５８との接触部分に塵埃又は切削液等の異物が付着するのを防止するために、該後端面９８及び該集電ブラシ５８を密閉するカバー１００が必要となる。

一方、非連続回転用途の場合、ワークテーブル６２を回転させる必要がないので、アーク溶接用の電力を供給するための電力ケーブルＣを、図１０に示すように、ワークテーブル６２に直接接続すればよい。

この場合、円環状の後端面９８及び該後端面９８に摺動可能に接触する集電ブラシ５８が不要となる。したがって、該後端面９８及び該集電ブラシ５８を密閉するカバー１００も、不要となる。

本実施形態によれば、複数のカバーセグメント１１２、１１４、１１６、１１８、及び１２０を、組み立て及び分解することができるので、ワーク支持装置５０の用途に応じて、カバー１００を後付け、及び取り外しすることができる。

したがって、非連続回転用途の場合は、カバー１００及び集電ブラシ５８を取り外してワーク支持装置５０を稼働させることがでる。このため、集電ブラシ５８が不要となる非連続回転用途で該集電ブラシ５８を使用して、該集電ブラシ５８又はワークテーブル６２の後端面９８が不必要に摩耗してしまうのを防止できる。

また、非連続回転用途の場合に不要となる集電ブラシ５８及びカバー１００を省略することで、ワーク支持装置５０を、該非連続回転用途に最低限必要となる構成部品から構築することが可能となる。その結果、非連続回転用途のためのワーク支持装置５０の構造を、図１０に示すようにコンパクトにすることができる。

図１０に示すワーク支持装置５０においては、集電ブラシ５８、集電リング８０及びカバー１００が取り外され、電力ケーブルＣが、ワークテーブル６２のテーブル本体７８に直接接続されている。電力ケーブルＣは、電源に接続され、アーク溶接用の電力をテーブル本体７８に直接供給する。

一方、連続回転用途の場合は、集電ブラシ５８及び集電リングを設置するとともに、カバーセグメント１１２、１１４、１１６、１１８、及び１２０を組み立てて、カバー１００としてベース５２に取り付けることによって、集電リング８０及び後端面９８を密閉できる。したがって、集電リング８０及び後端面９８に異物が付着してしまうのを防止することができる。

また、本実施形態においては、カバー１００が、周方向に分割可能な第１群のカバーセグメント１１２及び１１４と、周方向に分割可能な第２群のカバーセグメント１１６及び１１８を有している。この構成によれば、ワークテーブル６２をベース５２に設置した状態でカバー１００を分解することが可能となる。

また、本実施形態においては、第１群のカバーセグメント１１２及び１１４と、第２群のカバーセグメント１１６及び１１８とを、軸方向に分割できる。この構成によれば、ワークテーブル６２をベース５２に設置した状態でカバー１００を分解する作業をさらに容易化できる。

また、本実施形態においては、カバーセグメント１１２、１１４、１１６、１１８、及び１２０の各々は、絶縁体である。この構成によれば、ワークテーブル６２とベース５２とを電気的に絶縁できる。

また、本実施形態においては、集電リング８０は、周方向に並ぶ複数のリングセグメント９２を有している。この構成によれば、用途に応じて集電リング８０を容易に分解及び取り付けできる。

また、本実施形態においては、オイルシールハウジング１０６は、カバー１００に対して、軸方向に着脱することができる。この構成によれば、ワークテーブル６２をベース５２に設置した状態で、オイルシールハウジング１０６をワークテーブル６２から取り外し可能となる。これにより、オイルシール１０８の交換作業を容易化できる。

次に、図１１及び図１２を参照して、他の実施形態に係るワーク支持装置５０’について説明する。ワーク支持装置５０’は、上述のワーク支持装置５０と、絶縁カバー１５２、カバーセグメント１２０’、及びグリスカップ１０４の取付位置において、相違する。

ワーク支持装置５０’は、絶縁カバー１５２を備える。絶縁カバー１５２は、モータ収容部５４の上側に取り付けられ、給電機構５６（具体的には、第２の給電シャフト７０及びシリンダ７２）及びグリスカップ１０４を覆う。絶縁カバー１５２は、オペレータが第２の給電シャフト７０に誤って触れてしまうのを防止する。

カバーセグメント１２０’は、ｙ軸方向から見て略扇形の外形を有する、１つの一体的な部材であって、カバーセグメント１１２の周方向端部１１２ｆと、カバーセグメント１１４の周方向端部１１４ｆとの間に配置され、集電ブラシ５８（図６）を外側から覆う。

カバーセグメント１２０’は、第１の部分１２０ａ’と、該第１の部分１２０ａ’の後端部に一体に設けられた第２の部分１２０ｂ’とを有する。第１の部分１２０ａ’は、締結具１３６によって、その周方向一方の端部がカバーセグメント１１２のフランジ壁１１２ｂに着脱可能に連結され、その周方向他方の端部がカバーセグメント１１４のフランジ壁１１４ｂに着脱可能に連結される。

一方、第２の部分１２０ｂ’の後端壁には、該後端壁を軸方向に貫通する貫通孔１４０が形成されている。この貫通孔１４０に、第２の給電シャフト７０が挿通されている。

グリスカップ１０４は、モータ収容部５４の上側に固定されている。本実施形態においては、グリスカップ１０４内に貯蔵されたグリスは、管１５０を通して、集電ブラシ５８の内部空間Ｓ（図５）に供給される。

管１５０は、グリスカップ１０４から延出し、第２の給電シャフト７０の外周部に設けられたジョイント１５４に接続されている。一方、第２の給電シャフト７０の内部には、連通孔１５６が形成されている。

連通孔１５６は、ジョイント１５４と集電ブラシ５８の内部空間Ｓとの間でｙ軸方向へ延在し、その前端で、集電ブラシ５８の内部空間Ｓに連通する一方、その後端で、ジョイント１５４を通して管１５０の内部と連通している。

グリスカップ１０４内に貯蔵されたグリスは、管１５０内を流動し、ジョイント１５４を通して、連通孔１５６に流入する。連通孔１５６に流入したグリスは、該連通孔１５６内を前方へ流動し、集電ブラシ５８の内部空間Ｓに供給され、集電ブラシ５８と集電リング８０の後端面９８との接触面を潤滑する。

次に、図１３を参照して、さらに他の実施形態に係るワーク支持装置１６０について説明する。なお、図１３は、上述の図６に対応する斜視図であって、理解の容易のために、カバー１００及びオイルシールハウジング１０６を不図示としている。

ワーク支持装置１６０は、図１１及び図１２に示すワーク支持装置５０’と、以下の構成において相違する。すなわち、ワーク支持装置１６０は、上述の集電ブラシ５８及び給電機構５６の代わりに、集電ブラシ１６２及び給電ケーブル１６４をそれぞれ備える一方、上述のグリスカップ１０４を備えていない。

給電ケーブル１６４は、その一端が、端子部７５（図３）に電気的に接続され、その他端が、集電ブラシ１６２に電気的に接続される。ワーク支持装置１６０の外部に設置された外部電源から端子部７５に供給された電力は、給電ケーブル１６４を通して、集電ブラシ１６２に供給される。

集電ブラシ１６２は、ベース５２に対して着脱可能に固定されている。集電ブラシ１６２の前端１６２ａは、集電リング８０の後端面９８に相対摺動可能に接触する。これにより、集電ブラシ１６２は、ワークテーブル６２に電力を供給する。上述のカバー１００は集電ブラシ１６２及び後端面９８を覆うように設置される。具体的には、カバーセグメント１１２、１１４、１１６及び１１８は、後端面９８を覆い、カバーセグメント１２０’は、集電ブラシ１６２を覆う。

本実施形態においては、集電ブラシ１６２は、導電性カーボンから構成されている（いわゆる、カーボンブラシ）。このように集電ブラシ１６２をカーボンから構成することによって、集電ブラシ１６２と後端面９８との間の摩擦が減少するので、集電ブラシ１６２と後端面９８とをグリスによって潤滑させる必要がない。したがって、上述のグリスカップ１０４を省略できる。

また、集電ブラシ１６２と後端面９８とが接触したときの導通性も向上することから、集電ブラシ１６２の前端１６２ａを後端面９８に押圧させる必要もない。このため、上述のバネ７４を省略することもできる。

なお、上述の実施形態においては、計４個のリングセグメント９２の各々がテーブル本体７８に着脱可能に取り付けられる場合について述べた。しかしながら、これに限らず、計４個のリングセグメント９２のうちの一部のみが、テーブル本体７８に着脱可能であってもよい。

例えば、図６に示す実施形態において、計４個のリングセグメント９２のうち、右上に配置された第１のリングセグメント９２のみが、テーブル本体７８に着脱可能であってもよい。

この場合において、該第１のリングセグメント９２は、アーク放電の始点及び終点に対応する位置に、配置されたものであってもよい。ここで、連続回転用途において、アーク放電の始点及び終点に対応する、ワークテーブル６２及び集電リング８０の周方向位置（以下、アーク放電始点位置、アーク放電終点位置とする）は、不変である場合がある。

このアーク放電始点位置及びアーク放電終点位置が、第１のリングセグメント９２上に配置された場合、アーク溶接を繰り返すにつれて、第１のリングセグメント９２上のアーク放電始点位置及びアーク放電終点位置が、特に摩耗することになる。

したがって、第１のリングセグメント９２のみをテーブル本体７８に着脱可能とすることによって、摩耗し易い第１のリングセグメント９２のみを適宜交換できる。この構成によれば、集電リング８０のメンテナンスに係るコストを削減できる。

その一方で、第１のリングセグメント９２以外の、計３個のリングセグメント９２は、テーブル本体７８に一体的に固定される。この場合において、該３個のリングセグメント９２を、１つの一体的な環状部材として構成してもよい。

また、上述の実施形態においては、第１群のカバーセグメントを、周方向に並ぶ２つのカバーセグメント１１２及び１１４から構成した場合について述べた。しかしながら、これに限らず、第１群のカバーセグメントを、周方向に並ぶｎ個のカバーセグメントから構成してもよい（ｎは、３以上の整数）。

上述の実施形態においては、第２群のカバーセグメントを、周方向に並ぶ２つのカバーセグメント１１６及び１１８から構成した場合について述べた。しかしながら、これに限らず、第２群のカバーセグメントを、周方向に並ぶｎ個のカバーセグメントから構成してもよい（ｎは、３以上の整数）。

また、上述の実施形態においては、１個の集電ブラシ５８が設けられている場合について述べたが、これに限らず、複数の集電ブラシが設けられてもよい。このような実施形態を、図１４に示す。

図１４に示すワーク支持装置５０”は、上述のワーク支持装置５０と、以下の構成において相違する。すなわち、ワーク支持装置５０”は、集電ブラシ５８Ａ及び５８Ｂと、グリスカップ１０４Ａ及び１０４Ｂと、給電機構５６Ａ及び５６Ｂとを備える。

集電ブラシ５８Ａ及び５８Ｂは、周方向に並ぶように配置されており、ワークテーブル６２（集電リング８０）の後端面９８と、相対摺動可能に接触して、該ワークテーブル６２に電力を供給する。

この場合、カバー１００は、集電ブラシ５８Ａを覆うカバーセグメント１２０Ａと、集電ブラシ５８Ｂを覆うカバーセグメント１２０Ｂとを有する。カバーセグメント１２０Ａ及び１２０Ｂの各々は、上述のカバーセグメント１２０と同様の構成を有してもよい。また、カバー１００は、カバーセグメント１２０Ａ及び１２０Ｂの間で延在する円弧状のカバーセグメント（図示せず）を有する。

グリスカップ１０４Ａ及び１０４Ｂは、上述のグリスカップ１０４と同様の構成を有し、集電ブラシ５８Ａ及び５８Ｂの内部空間Ｓにグリスをそれぞれ供給する。また、給電機構５６Ａ及び５６Ｂは、上述の給電機構５６と同様の構成を有し、集電ブラシ５８Ａ及び５８Ｂに電力をそれぞれ供給する。

このように、複数の集電ブラシ５８Ａ及び５８Ｂを設けることによって、仮に一方の集電ブラシとワークテーブル６２（集電リング８０）との間に異物が混入したとしても、他方の集電ブラシによってワークテーブル６２に電力を供給できる。これにより、ワークテーブル６２への電力供給の安定性を高めることができる。同様に、図１１又は図１３に示す実施形態において、複数の集電ブラシ１６２Ａ及び１６２Ｂを設けてもよい。

また、図１１に示す絶縁カバー１５２を、図１に示すワークテーブル支持装置５０に適用してもよい。また、図１１に示す絶縁カバー１５２を、図１３に示すワークテーブル支持装置１６０に適用し、該絶縁カバー１５２によって給電ケーブル１６４を覆ってもよい。

以上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。

１０ アーク溶接システム
５０，５０’，１６０ ワーク支持装置
１６，５２ ベース
６０ 減速装置
６２ ワークテーブル
５８，５８Ａ，５８Ｂ，１６２ 集電ブラシ
７８ テーブル本体
８０ 集電リング
１００ カバー
１０２ 蓋
１０６ オイルシールハウジング
１０８ オイルシール
１１０ スリップリング
１１２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ カバーセグメント

Claims (12)

1. ベースと、
   前記ベースに回転可能に支持された導電性のワークテーブルであって、ワークを支持する第１端面、及び該第１端面とは反対側の第２端面を有する、ワークテーブルと、
   前記ベースに対して固定されるように着脱可能な集電ブラシであって、前記第２端面に摺動可能に接触して前記ワークテーブルに電力を供給する集電ブラシと、
   前記ベースに着脱可能に取り付けられ、前記集電ブラシ及び前記第２端面を取り囲むカバーであって、互いに組み立て及び分解が可能な複数のカバーセグメントを有する、カバーと、を備える、ワーク支持装置。
2. 前記カバーは、その内部に異物が進入するのを防止する構造を有する、請求項１に記載のワーク支持装置。
3. 前記複数のカバーセグメントの各々は、絶縁体である、請求項１又は２に記載のワーク支持装置。
4. 前記ワークテーブルを外側から取り囲むように配置され、前記カバーに着脱可能に取り付けられるオイルシールハウジングと、
   前記ワークテーブルと前記オイルシールハウジングとの間に介挿され、該ワークテーブルと該オイルシールハウジングとの間の隙間を封止するオイルシールと、をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
5. 前記カバーには、該カバーの外部から前記集電ブラシを視認可能とする開口が設けられており、
   前記ワーク支持装置は、前記カバーに着脱可能に取り付けられ、前記開口を閉塞する蓋をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
6. 中空部を中心に有し、前記ワークテーブルに回転力を伝達する減速装置と、
   前記中空部に挿入され、流路管又は信号線が内部で配設されるスリップリングと、をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
7. 複数の前記集電ブラシを備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
8. 前記ワークテーブルは、
   前記第１端面を有するテーブル本体と、
   前記テーブル本体に取り付けられ、前記第２端面を有する集電リングと、を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
9. 前記集電リングは、前記ワークテーブルの回転軸線の周りに並ぶ複数のリングセグメントを有する、請求項８に記載のワーク支持装置。
10. 前記複数のリングセグメントのうちの少なくとも１つは、前記テーブル本体に着脱可能に取り付けられる、請求項９に記載のワーク支持装置。
11. 前記複数のカバーセグメントは、前記ワークテーブルの回転軸線の周りに並ぶように配置され、各々が円弧状である第１群の前記カバーセグメントを有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
12. 前記複数のカバーセグメントは、前記回転軸線の周りに並ぶように配置され、各々が円弧状である第２群の前記カバーセグメントであって、前記第１群のカバーセグメントに隣接して配置される、第２群の前記カバーセグメントをさらに有する、請求項１１に記載のワーク支持装置。

Images