JP2021030263A - Welding robot - Google Patents

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勇太 横山
Yuta Yokoyama
勇太 横山
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Abstract

To provide a welding robot that enables adjustment of an irradiation position of laser light with respect to a position of a tip of a welding wire and adjustment of an optic axis of laser light with respect to an advancing angle of the welding wire to be easily made.SOLUTION: A bracket 10 of a welding robot comprises an irradiation position adjustment part 15 that adjusts an irradiation position F of a welding laser head with respect to a work-piece, and an angle adjustment part 16 that adjusts an advancing angle θ of the welding wire of an arc-welding torch, where the irradiation position adjustment part 15 can make adjustment of the irradiation position F and the angle adjustment part 16 can make adjustment of the advancing angle θ independently from each other.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、レーザ光とアーク放電を利用した溶接ロボットに関する。 The present invention relates to a welding robot using laser light and arc discharge.

従来から、この種の溶接装置として、特許文献1には、ワークにレーザ光を照射する溶接用レーザヘッドと、レーザ光の光軸に対して所定の送給角度で溶接ワイヤをワークに向かって送給しながら、溶接ワイヤの先端とワークとの間にアークを発生させるアーク溶接用トーチと、を備えた溶接装置が提案されている。 Conventionally, as this type of welding apparatus, Patent Document 1 describes a welding laser head that irradiates a work with a laser beam, and a welding wire toward the work at a predetermined feeding angle with respect to the optical axis of the laser beam. A welding device including an arc welding torch that generates an arc between the tip of a welding wire and a work while feeding the wire has been proposed.

この溶接装置では、溶接用レーザヘッドは、装置本体に取付けられており、アーク溶接用トーチは、調整機構を介して溶接用レーザヘッドに取付けられている。溶接用レーザヘッドのレーザ光と、アーク溶接用トーチから送給される溶接ワイヤとの、相対的な位置調整は、調整機構により行われる。 In this welding apparatus, the welding laser head is attached to the apparatus main body, and the arc welding torch is attached to the welding laser head via an adjusting mechanism. The relative position adjustment between the laser beam of the welding laser head and the welding wire supplied from the arc welding torch is performed by the adjusting mechanism.

特開2016−30289公報JP-A-2016-30289

しかしながら、特許文献1の溶接装置において、調整機構による調整では、装置本体に取付けられた溶接用レーザヘッドを基準として、溶接用レーザヘッドに対して、アーク溶接用トーチの位置を合わせ込む作業を行うことになる。 However, in the welding apparatus of Patent Document 1, in the adjustment by the adjusting mechanism, the position of the arc welding torch is adjusted with respect to the welding laser head with the welding laser head attached to the apparatus main body as a reference. It will be.

具体的には、特許文献1の調整機構は、レーザ光の照射位置に対して溶接ワイヤの先端の位置を調整した後、レーザ光の光軸に対して溶接ワイヤの送給角度を調整する構造になっている。 Specifically, the adjustment mechanism of Patent Document 1 has a structure in which the position of the tip of the welding wire is adjusted with respect to the irradiation position of the laser beam, and then the feeding angle of the welding wire is adjusted with respect to the optical axis of the laser beam. It has become.

したがって、たとえば、溶接用レーザヘッドの照射位置に対して、溶接ワイヤの先端の位置のみを調整しようとしても、この調整の際に、溶接ワイヤの送給角度が僅かにずれてしまうことがある。結果として、レーザ光の光軸に対する溶接ワイヤの送給角度も、調整機構で再度調整しなければならない。特に、このような溶接装置の構造を例えばロボットに搭載した場合、ロボットの周りの作業スペースは狭いことが多く、調整の作業性がさらに難しくなる。 Therefore, for example, even if only the position of the tip of the welding wire is adjusted with respect to the irradiation position of the welding laser head, the feeding angle of the welding wire may be slightly deviated during this adjustment. As a result, the feed angle of the welding wire with respect to the optical axis of the laser beam must also be readjusted by the adjusting mechanism. In particular, when the structure of such a welding device is mounted on a robot, for example, the work space around the robot is often narrow, and the workability of adjustment becomes more difficult.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レーザ光の照射位置と溶接ワイヤの先端の位置との調整と、レーザ光の光軸と溶接ワイヤの送給角度との調整と、を簡単に行うことができる溶接ロボットを提供することにある。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to adjust the irradiation position of the laser beam and the position of the tip of the welding wire, and to send the optical axis of the laser beam and the welding wire. The purpose is to provide a welding robot that can easily adjust the feeding angle.

前記課題を鑑みて、本発明に係る溶接ロボットは、ワークにレーザ光を照射する溶接用レーザヘッドと、前記溶接用レーザヘッドのレーザ光の光軸に対して所定の送給角度から溶接ワイヤを前記ワークに向かって送給しながら、前記溶接ワイヤの先端と前記ワークとの間にアークを発生させるアーク溶接用トーチと、前記溶接用レーザヘッドおよび前記アーク溶接用トーチがブラケットを介して先端に固定されたロボット本体と、を少なくとも備えた溶接ロボットであって、前記ブラケットは、前記ワークに対する前記溶接用レーザヘッドの照射位置を調整する照射位置調整部と、前記アーク溶接用トーチの前記溶接ワイヤの前記送給角度を調整する角度調整部と、を備えており、前記照射位置調整部による前記照射位置の調整と、前記角度調整部による前記送給角度の調整とが独立して調整可能になっていることを特徴とする。 In view of the above problems, the welding robot according to the present invention connects a welding laser head that irradiates a work with a laser beam and a welding wire from a predetermined feeding angle with respect to the optical axis of the laser beam of the welding laser head. An arc welding torch that generates an arc between the tip of the welding wire and the work while feeding toward the work, and the welding laser head and the arc welding torch are brought to the tip via a bracket. A welding robot including at least a fixed robot body, wherein the bracket includes an irradiation position adjusting portion for adjusting an irradiation position of the welding laser head with respect to the work, and the welding wire of the arc welding torch. It is provided with an angle adjusting unit for adjusting the feeding angle of the above, and the adjustment of the irradiation position by the irradiation position adjusting unit and the adjustment of the feeding angle by the angle adjusting unit can be adjusted independently. It is characterized by being welded.

本発明によれば、ブラケットは、照射位置調整部と角度調整部とを備えており、照射位置調整部によるレーザ光の照射位置の調整と、角度調整部による溶接ワイヤの送給角度の調整とが独立して調整可能になっている。したがって、照射位置調整部で、溶接ワイヤの先端の位置に対する溶接用レーザヘッドの照射位置の調整を行い、角度調整部で、レーザ光の光軸に対するアーク溶接用トーチの送給角度の調整を行うことができる。 According to the present invention, the bracket includes an irradiation position adjusting unit and an angle adjusting unit, and the irradiation position adjusting unit adjusts the irradiation position of the laser beam and the angle adjusting unit adjusts the feeding angle of the welding wire. Can be adjusted independently. Therefore, the irradiation position adjusting unit adjusts the irradiation position of the welding laser head with respect to the position of the tip of the welding wire, and the angle adjusting unit adjusts the feeding angle of the arc welding torch with respect to the optical axis of the laser beam. be able to.

このように、アーク溶接用トーチの溶接ワイヤの先端の位置を直接調整しなくても、溶接用レーザヘッドの照射位置を調整すれば、結果として、溶接ワイヤの先端の位置に対する溶接用レーザヘッドの照射位置の調整を行うことができる。 In this way, if the irradiation position of the welding laser head is adjusted without directly adjusting the position of the tip of the welding wire of the arc welding torch, as a result, the welding laser head with respect to the position of the tip of the welding wire The irradiation position can be adjusted.

したがって、本発明によれば、たとえばレーザ光の位置調整を行っても、角度調整部による溶接ワイヤの送給角度が変化することはないので、これまでは、アーク溶接用トーチによる溶接ワイヤの先端の位置を調整すれば、溶接ワイヤの送給角度を調整し直さなければならないところ、本発明によればこのような煩雑な調整作業を行う必要はない。 Therefore, according to the present invention, for example, even if the position of the laser beam is adjusted, the feeding angle of the welding wire by the angle adjusting portion does not change. Therefore, until now, the tip of the welding wire by the arc welding torch has been used. If the position of the welding wire is adjusted, the feeding angle of the welding wire must be readjusted. However, according to the present invention, it is not necessary to perform such a complicated adjustment work.

より好ましい態様としては、前記照射位置調整部は、少なくとも前記レーザ光の光軸に沿った第1方向に、前記照射位置が調整可能になっており、前記照射位置調整部により移動する前記溶接用レーザヘッドの照射位置の軌跡と、前記角度調整部により移動する溶接ワイヤの先端の軌跡とが、同一平面上にある。これらの軌跡が同一平面上であることを前提として、さらに好ましい態様としては、前記照射位置調整部は、前記レーザ光の光軸に対して直交する第2方向に、前記照射位置がさらに調整可能になっている。 In a more preferred embodiment, the irradiation position adjusting unit is capable of adjusting the irradiation position at least in the first direction along the optical axis of the laser beam, and is moved by the irradiation position adjusting unit for welding. The locus of the irradiation position of the laser head and the locus of the tip of the welding wire moved by the angle adjusting portion are on the same plane. Assuming that these trajectories are on the same plane, in a more preferable embodiment, the irradiation position adjusting unit can further adjust the irradiation position in the second direction orthogonal to the optical axis of the laser beam. It has become.

この態様によれば、照射位置調整部により移動する溶接用レーザヘッドの照射位置の軌跡と、角度調整部により移動する溶接ワイヤの先端の軌跡とが、同一平面上にあるので、これらの軌跡が異なる平面上に存在する場合に比べて、溶接ロボットのコンパクト化を図ることができる。さらに、照射位置調整部が、レーザ光の光軸に対して直交する第2方向に照射位置がさらに調整可能になっていれば、溶接ロボットのさらなるコンパクト化を図ることができる。 According to this aspect, since the locus of the irradiation position of the welding laser head moved by the irradiation position adjusting portion and the locus of the tip of the welding wire moved by the angle adjusting portion are on the same plane, these loci are The welding robot can be made more compact than when it exists on different planes. Further, if the irradiation position adjusting unit can further adjust the irradiation position in the second direction orthogonal to the optical axis of the laser beam, the welding robot can be further made compact.

ここで、ブラケットの照射位置調整部による照射位置の調整と、角度調整部による送給角度の調整とが独立して調整可能であれば、たとえば、ロボットの本体に、照射位置調整部と角度調整部とが、1つのブラケットを介して取付けられていてもよい。しかしながら、より好ましい態様としては、前記ブラケットは、前記ロボット本体の先端に固定されるブラケット本体を備えており、前記角度調整部は、前記アーク溶接用トーチを固定するとともに、前記ブラケット本体に可動自在に取付けられており、前記照射位置調整部は、前記溶接用レーザヘッドを固定するとともに、前記ブラケット本体に可動自在に取付けられている。 Here, if the adjustment of the irradiation position by the irradiation position adjustment unit of the bracket and the adjustment of the feeding angle by the angle adjustment unit can be adjusted independently, for example, the irradiation position adjustment unit and the angle adjustment can be performed on the robot body. The portions may be attached via one bracket. However, in a more preferred embodiment, the bracket includes a bracket body fixed to the tip of the robot body, and the angle adjusting portion fixes the arc welding torch and is movable to the bracket body. The irradiation position adjusting portion is attached to the bracket body while fixing the welding laser head.

この態様によれば、ブラケットに対してアーク溶接用トーチそのものの取付け位置を直接調整することなく、ブラケット本体に対して角度調整部を移動することで、角度調整部を介して溶接ワイヤの送給角度を簡単に調整することができる。同様に、溶接用レーザヘッドそのものの取付け状態を直接調整することなく、ブラケット本体に対して照射位置調整部を移動することで、レーザ光の照射位置を簡単に調整することができる。 According to this aspect, the welding wire is fed through the angle adjusting portion by moving the angle adjusting portion with respect to the bracket body without directly adjusting the mounting position of the arc welding torch itself with respect to the bracket. The angle can be easily adjusted. Similarly, the irradiation position of the laser beam can be easily adjusted by moving the irradiation position adjusting portion with respect to the bracket body without directly adjusting the mounting state of the welding laser head itself.

さらに好ましい態様としては、前記角度調整部と前記照射位置調整部とは、前記ブラケット本体を挟んで、前記ブラケット本体に取付けられている。この態様によれば、角度調整部と照射位置調整部とが、ブラケット本体を挟んで取付けられているので、溶接用レーザヘッドと、アーク溶接用トーチとの取付け位置を離間することができる。これにより、溶接用レーザヘッドとアーク溶接用トーチとの機械的な干渉、これらに付随するケーブル等の機械的な干渉を回避することができる。さらに、レーザ光の照射位置の軌跡と溶接ワイヤの先端の軌跡が同一平面上にある場合には、このような機械的な干渉がし易いところ、角度調整部と照射位置調整部とをブラケット本体を挟んで離間させることにより、このような機械的な干渉を回避することできる。 In a more preferable embodiment, the angle adjusting unit and the irradiation position adjusting unit are attached to the bracket body with the bracket body sandwiched between them. According to this aspect, since the angle adjusting portion and the irradiation position adjusting portion are attached with the bracket body interposed therebetween, the attachment positions of the welding laser head and the arc welding torch can be separated from each other. As a result, it is possible to avoid mechanical interference between the welding laser head and the arc welding torch, and mechanical interference of cables and the like associated therewith. Further, when the locus of the laser beam irradiation position and the locus of the tip of the welding wire are on the same plane, the angle adjusting portion and the irradiation position adjusting portion are combined with the bracket main body in a place where such mechanical interference is likely to occur. By sandwiching and separating them, such mechanical interference can be avoided.

本発明によれば、レーザ光の照射位置と溶接ワイヤの先端の位置との調整と、レーザ光の光軸と溶接ワイヤの送給角度との調整と、を簡単に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to easily adjust the irradiation position of the laser beam and the position of the tip of the welding wire, and the optical axis of the laser beam and the feeding angle of the welding wire.

本発明の実施形態に係る溶接ロボットを正面側から視た斜視図である。It is a perspective view which looked at the welding robot which concerns on embodiment of this invention from the front side. 図1に示す溶接ロボットを背面側から視た斜視図である。It is a perspective view which looked at the welding robot shown in FIG. 1 from the back side. (a)は、図1に示す溶接ロボットによるレーザ光の照射位置の軌跡と溶接ワイヤの先端の位置の軌跡を説明するための模式的斜視図であり、(b)は、(a)の平面図である。(A) is a schematic perspective view for explaining a locus of a laser beam irradiation position by a welding robot shown in FIG. 1 and a locus of a position of a tip of a welding wire, and (b) is a plan view of (a). It is a figure. 図1に示す溶接ロボットのブラケットを正面側から視た模式的斜視図である。It is a schematic perspective view which looked at the bracket of the welding robot shown in FIG. 1 from the front side. 図4に示すブラケットの背面側から視た模式的斜視図である。It is a schematic perspective view seen from the back side of the bracket shown in FIG. 図4に示すブラケットの正面側の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the front side of the bracket shown in FIG. 図5に示すブラケットの背面側の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the back side of the bracket shown in FIG. 図5に示すブラケットの角度調整部を取外した状態を示した斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the angle adjusting portion of the bracket shown in FIG. 5 is removed. (a)は、図6に示すブラケット本体から第1スライド部材を取外した状態を示した斜視図であり、(b)は、第1スライド部材を背面側から視た斜視図である。(A) is a perspective view showing a state in which the first slide member is removed from the bracket main body shown in FIG. 6, and (b) is a perspective view of the first slide member viewed from the back side. (a)は、図4に示すブラケットから、第2スライド部材を取外した状態を示した斜視図であり、(b)は、第2スライド部材を背面側から視た斜視図である。(A) is a perspective view showing a state in which the second slide member is removed from the bracket shown in FIG. 4, and (b) is a perspective view of the second slide member viewed from the back side.

以下に、本発明の実施形態に係る溶接ロボット1(以下、ロボット1という)を図1〜図10を参照しながら詳述する。 Hereinafter, the welding robot 1 (hereinafter referred to as robot 1) according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10.

図1および図2に示すように、ロボット1は溶接用レーザヘッド4およびアーク溶接用トーチ5が、ブラケット10を介して、ロボット本体2の先端20aに取付けられた溶接ロボットである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the robot 1 is a welding robot in which a welding laser head 4 and an arc welding torch 5 are attached to a tip 20a of a robot body 2 via a bracket 10.

1.ロボット本体2について
ロボット本体2は、マニュピュレータであり、基台21と、基台21に取付けられたリンク機構20Aと、リンク機構20Aに取付けられた手首組立体20Bと、を備えている。本実施形態のリンク機構20Aと手首組立体20Bとで、多関節アームを構成している。
1. 1. About the robot main body 2 The robot main body 2 is a manipulator, and includes a base 21, a link mechanism 20A attached to the base 21, and a wrist assembly 20B attached to the link mechanism 20A. The link mechanism 20A and the wrist assembly 20B of the present embodiment form an articulated arm.

基台21は、設置面に設置されており、設置面に固定された固定台21aと、設置面に対して直交する方向に沿った第1軸J1の周りに旋回する旋回台21bと、を備えている。旋回台21bは、固定台21aに固定されたモータの出力軸(図示せず)が接続されている。これにより、このモータの駆動で、旋回台21bを固定台21aに対して第1軸J1の周りに旋回させることができる。 The base 21 is installed on the installation surface, and has a fixed base 21a fixed to the installation surface and a swivel base 21b that swivels around the first axis J1 along a direction orthogonal to the installation surface. I have. An output shaft (not shown) of a motor fixed to the fixed base 21a is connected to the swivel base 21b. Thereby, by driving this motor, the swivel base 21b can be swiveled around the first axis J1 with respect to the fixed base 21a.

リンク機構20Aは、平行リンク機構であり、第1〜第3アーム22〜24を備えている。第1アーム22(ロアアーム)は、ロボット1の前方側、すなわち、手首組立体20B側において、基台21の旋回台21bに、第1モータ27aを介して、連接部分28aで回動自在に枢着されている。本実施形態では、第1アーム22は、第1軸J1と直交する第2軸J2の周りに、基台21に対して枢動自在(回動自在)となる。 The link mechanism 20A is a parallel link mechanism and includes first to third arms 22 to 24. The first arm 22 (lower arm) is rotatably pivotally attached to the swivel base 21b of the base 21 at the connecting portion 28a via the first motor 27a on the front side of the robot 1, that is, on the wrist assembly 20B side. It is worn. In the present embodiment, the first arm 22 is pivotally movable (rotatable) with respect to the base 21 around the second axis J2 orthogonal to the first axis J1.

第2アーム23および第3アーム24は、第1アーム22の枢動を安定させるための補助アームである。第2アーム23は、ロボット1の後方側において、基台21の旋回台21bに、連接部分28bで枢動自在(回動自在)に連接されている。第3アーム24は、その両端部において、第1アーム22の先端および第2アーム23の先端に、枢動自在(回動自在)に枢着されている。 The second arm 23 and the third arm 24 are auxiliary arms for stabilizing the pivotal movement of the first arm 22. The second arm 23 is pivotally (rotatably) connected to the swivel base 21b of the base 21 at the connecting portion 28b on the rear side of the robot 1. The third arm 24 is pivotally (rotatably) pivotally attached to the tip of the first arm 22 and the tip of the second arm 23 at both ends thereof.

具体的には、第3アーム24と第1アーム22とは、連接部分28dで枢動自在に連接されている。一方、第3アーム24と第2アーム23とは、連接部分28cで枢動自在に連接されている。これにより、第3アーム24は、第2回転軸J2と平行となる第3回転軸J3の周りに、第1アーム22に対して枢動自在(回動自在)となり、第1アーム22により軸支される。 Specifically, the third arm 24 and the first arm 22 are pivotally connected at the connecting portion 28d. On the other hand, the third arm 24 and the second arm 23 are pivotally connected at the connecting portion 28c. As a result, the third arm 24 becomes pivotally movable (rotatable) with respect to the first arm 22 around the third rotating shaft J3 parallel to the second rotating shaft J2, and is pivoted by the first arm 22. Be provided.

本実施形態では、リンク機構20Aには、手首組立体20Bが枢動自在に取付けられている。具体的には、手首組立体20Bは、第4アーム(アッパアーム)25を備えており、第4アーム25は、リンク機構20Aに対して、回動自在に枢着されている。第4アーム25は、ロボット1の腕部に相当する。第3アーム24に対する第1アーム22および第4アーム25の回転軸は、第3回転軸J3で同じ回転軸である。 In the present embodiment, the wrist assembly 20B is pivotally attached to the link mechanism 20A. Specifically, the wrist assembly 20B includes a fourth arm (upper arm) 25, and the fourth arm 25 is rotatably pivotally attached to the link mechanism 20A. The fourth arm 25 corresponds to the arm portion of the robot 1. The rotation axes of the first arm 22 and the fourth arm 25 with respect to the third arm 24 are the same rotation axes as the third rotation axis J3.

第1アーム22に対する第4アーム25の相対的な枢動は、第2モータ27bにより行われる(図2参照)。第2モータ27bの出力軸は、第3回転軸J3の周りに枢動するように第1アーム22に接続される。これにより、第1アーム22に対して、第4アーム25を第2モータ27bの本体と共に回動させることができる。 The relative pivot of the fourth arm 25 with respect to the first arm 22 is performed by the second motor 27b (see FIG. 2). The output shaft of the second motor 27b is connected to the first arm 22 so as to pivot around the third rotation shaft J3. As a result, the fourth arm 25 can be rotated with respect to the first arm 22 together with the main body of the second motor 27b.

第4アーム25の基端は、第4アーム25の軸心に沿った第4回転軸J4の周りに回動自在に接続(連接)されている。第4アーム25の基端には、第3モータ27c(図2参照)が固定されており、第3モータ27cの出力軸(図示せず)は、第4回動軸J4に第4アーム25が回動するように第4アーム25に接続されている。第3モータ27cの駆動により、第4アーム25を第4回動軸J4の周りに回動させることができる。 The base end of the fourth arm 25 is rotatably connected (connected) around the fourth rotating shaft J4 along the axis of the fourth arm 25. A third motor 27c (see FIG. 2) is fixed to the base end of the fourth arm 25, and the output shaft (not shown) of the third motor 27c is attached to the fourth rotation shaft J4 by the fourth arm 25. Is connected to the fourth arm 25 so as to rotate. By driving the third motor 27c, the fourth arm 25 can be rotated around the fourth rotation shaft J4.

さらに、第4アーム25の先端は、ロボット1の手首部に相当し、その先端には溶接用レーザヘッド4およびアーク溶接用トーチ5からなるエンドエフェクタ(図示せず)を支持する支持アーム26が取付けられている。支持アーム26は、第4アーム25に内蔵されたモータおよび動力伝津ベルト等により、第4アーム25に対して、揺動軸J5の周りを揺動(回動)するとともに、エンドエフェクタが取付けられる支持アーム26が回動軸J6の周りに回動するように構成されている。支持アーム26の先端が、ロボット本体2の先端20aに相当する。なお、回動軸J6は、第4回動軸および揺動軸J5と直交しており、後述する溶接用レーザヘッド4のレーザ光Lの光軸Cは、回動軸J6と平行である。 Further, the tip of the fourth arm 25 corresponds to the wrist portion of the robot 1, and a support arm 26 for supporting an end effector (not shown) including a welding laser head 4 and an arc welding torch 5 is attached to the tip thereof. It is installed. The support arm 26 swings (rotates) around the swing shaft J5 with respect to the fourth arm 25 by a motor and a power transmission belt built in the fourth arm 25, and an end effector is attached to the support arm 26. The support arm 26 is configured to rotate around the rotation shaft J6. The tip of the support arm 26 corresponds to the tip 20a of the robot body 2. The rotation shaft J6 is orthogonal to the fourth rotation shaft and the swing shaft J5, and the optical axis C of the laser beam L of the welding laser head 4 described later is parallel to the rotation shaft J6.

2.溶接用レーザヘッド4について
本実施形態では、ロボット本体2の先端20aに、ブラケット10を介して、溶接用レーザヘッド4およびアーク溶接用トーチ5が取付けられている。溶接用レーザヘッド4は、図3(a)および(b)に示すように、所定の照射位置FでワークWにレーザ光Lを照射する装置である。
2. About the welding laser head 4 In the present embodiment, the welding laser head 4 and the arc welding torch 5 are attached to the tip 20a of the robot body 2 via the bracket 10. As shown in FIGS. 3A and 3B, the welding laser head 4 is a device that irradiates the work W with the laser beam L at a predetermined irradiation position F.

溶接用レーザヘッド4は、光ファイバ(図示せず)を介して、レーザ発振器(図示せず)に接続されている。これにより、レーザ発振器から発信したレーザ光を、光ファイバを介して溶接用レーザヘッド4に送ることができる。溶接用レーザヘッド4に送られたレーザ光は、ヘッド内の集光レンズ(図示せず)により集光され、集光されたレーザ光Lは、ワークWに所定の照射位置Fで照射される。 The welding laser head 4 is connected to a laser oscillator (not shown) via an optical fiber (not shown). As a result, the laser light transmitted from the laser oscillator can be sent to the welding laser head 4 via the optical fiber. The laser light sent to the welding laser head 4 is focused by a condenser lens (not shown) in the head, and the focused laser light L is irradiated to the work W at a predetermined irradiation position F. ..

なお、レーザ発振器は、YAGレーザ発振器またはCOレーザ発振器などを挙げることができ、数kWの発信出力が得られ、集光したレーザ光Lで、ワークを溶接することができるのであれば、その発振器の種類は特に限定されるものではない。 Examples of the laser oscillator include a YAG laser oscillator and a CO 2 laser oscillator, and if a transmission output of several kW can be obtained and the workpiece can be welded with the focused laser light L, the laser oscillator can be used. The type of oscillator is not particularly limited.

3.アーク溶接用トーチ5について
図3(a)および(b)に示すように、アーク溶接用トーチ5は、溶接用レーザヘッド4のレーザ光Lの光軸Cに対して所定の送給角度θから溶接ワイヤMをワークWに向かって送給しながら、溶接ワイヤMの先端MaとワークWとの間にアークを発生させる装置である。
3. 3. About the arc welding torch 5 As shown in FIGS. 3A and 3B, the arc welding torch 5 is formed from a predetermined feeding angle θ with respect to the optical axis C of the laser beam L of the welding laser head 4. This is a device that generates an arc between the tip Ma of the welding wire M and the work W while feeding the welding wire M toward the work W.

アーク溶接用トーチ5は、電源(図示)およびワイヤ送給装置(図示せず)に接続されている。ワイヤ送給装置は、電源に接続された溶接ワイヤMを、アーク溶接用トーチ5に送給する装置である。本実施形態では、溶接ワイヤMが電極線として用いられ、溶接ワイヤMの先端MaとワークWとの間にアークを発生することにより、溶接ワイヤMとワークWとを同時に溶融させるMIG(Metal Inert Gas)溶接またはMAG(Metal Active Gas)溶接が採用される。なお、アーク溶接用トーチ5には、不活性ガスなどのシールドガスが供給され、このシールドガス雰囲気において、ワークWが溶接される。 The arc welding torch 5 is connected to a power supply (not shown) and a wire feeder (not shown). The wire feeding device is a device that feeds the welding wire M connected to the power supply to the arc welding torch 5. In the present embodiment, the welding wire M is used as an electrode wire, and an arc is generated between the tip Ma of the welding wire M and the work W to simultaneously melt the welding wire M and the work W. Gas) welding or MAG (Metal Active Gas) welding is adopted. A shield gas such as an inert gas is supplied to the arc welding torch 5, and the work W is welded in this shield gas atmosphere.

4.ブラケット10について
本実施形態では、図4および図5に示すように、溶接用レーザヘッド4とアーク溶接用トーチ5とを、ロボット本体2の先端20aに取付けるブラケット10は、ブラケット本体11と、照射位置調整部15と、角度調整部16と、を備えている。
4. Bracket 10 In the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the bracket 10 for attaching the welding laser head 4 and the arc welding torch 5 to the tip 20a of the robot body 2 is the bracket body 11 and the irradiation. A position adjusting unit 15 and an angle adjusting unit 16 are provided.

照射位置調整部15は、ワークWに対する溶接用レーザヘッド4の照射位置Fを、後述する第1および第2方向A1、A2に沿って調整する部分であり、ブラケット10の背面側から固定具41を介してブラケット本体11に可動自在(スライド自在)に取付けられている。角度調整部16は、アーク溶接用トーチ5の溶接ワイヤMの送給角度θを調整する部分であり、ブラケット10の背面側から固定具42を介してブラケット本体11に可動自在(スライド自在)に取付けられている。 The irradiation position adjusting portion 15 is a portion that adjusts the irradiation position F of the welding laser head 4 with respect to the work W along the first and second directions A1 and A2 described later, and is a portion that adjusts the irradiation position F from the back side of the bracket 10 to the fixture 41. It is movably (sliding) attached to the bracket main body 11 via. The angle adjusting portion 16 is a portion for adjusting the feeding angle θ of the welding wire M of the arc welding torch 5, and is movable (sliding) from the back side of the bracket 10 to the bracket body 11 via the fixture 42. It is installed.

本実施形態では、照射位置調整部15による溶接用レーザヘッド4から発するレーザ光Lの照射位置Fの調整と、角度調整部16によるアーク溶接用トーチ5の溶接ワイヤMの送給角度θの調整とが独立して調整可能になっている。ここで「独立して調整可能」とは、溶接用レーザヘッド4によるレーザ光Lの照射位置Fの調整を行っても、アーク溶接用トーチ5による溶接ワイヤMの送給角度θに変化なく(影響を受けず)、アーク溶接用トーチ5による溶接ワイヤMの送給角度θの調整を行っても、溶接用レーザヘッド4によるレーザ光Lの照射位置Fに変化がない(影響を受けない)ことをいう。 In the present embodiment, the irradiation position adjusting unit 15 adjusts the irradiation position F of the laser beam L emitted from the welding laser head 4, and the angle adjusting unit 16 adjusts the feeding angle θ of the welding wire M of the arc welding torch 5. And can be adjusted independently. Here, "independently adjustable" means that even if the irradiation position F of the laser beam L is adjusted by the welding laser head 4, the feeding angle θ of the welding wire M by the arc welding torch 5 does not change ( Even if the feed angle θ of the welding wire M is adjusted by the arc welding torch 5, the irradiation position F of the laser beam L by the welding laser head 4 does not change (is not affected). Say that.

なお、本明細書でいう固定具41、42、44は、ボルトなどの雄ネジ部を有した部材であり、固定具41、42、44による固定方法としては、固定具41、42、44の先端側に位置する被固定部材に雌ネジ部を設け、固定具41、42、44の雄ネジ部をこの雌ネジ部に締め込むことで、複数の被固定部材同士を固定してもよい。また、複数の被固定部材同士に貫通孔を設け、これらの貫通孔に固定具41、42、44を挿通した状態で、その先端にナットなどの締結部材を締め込むことで、複数の被固定部材同士を固定してもよい。 The fixtures 41, 42, 44 referred to in the present specification are members having a male screw portion such as a bolt, and as a fixing method by the fixtures 41, 42, 44, the fixtures 41, 42, 44 are used. A plurality of fixed members may be fixed to each other by providing a female screw portion on the fixed member located on the tip side and tightening the male screw portions of the fixtures 41, 42, 44 to the female screw portion. Further, a plurality of fixed members are provided with through holes, and a plurality of fixed members are fastened to the tips of the fixing tools 41, 42, 44 in a state where the fixtures 41, 42, and 44 are inserted into the through holes. The members may be fixed to each other.

なお、本明細書でいう「正面側」とは、ブラケット10に対して溶接用レーザヘッド4が配置される側のことをいい、「背面側」とは、ブラケット本体11に対して溶接用レーザヘッド4が配置される側とは反対側のことをいう。 The "front side" as used in the present specification means the side where the welding laser head 4 is arranged with respect to the bracket 10, and the "back side" means the welding laser with respect to the bracket main body 11. This refers to the side opposite to the side on which the head 4 is arranged.

4−1.ブラケット本体11および照射位置調整部15について
図4〜図7に示すように、ブラケット本体11は、ロボット本体2の先端20aに取付けられる接続部10aと、ブラケット10の裏面側において、接続部10aに溶接等により固着された支持プレート部11bとを備えている。支持プレート部11bの両側には一対の第1長孔11d、11dが形成されている。第1長孔11dは、第1方向A1に沿って延在し、支持プレート部11bを貫通した貫通孔であり、照射位置調整部15をブラケット本体11に固定するための貫通孔であり、後述する固定具41が挿通される。
4-1. Regarding the bracket main body 11 and the irradiation position adjusting portion 15, as shown in FIGS. 4 to 7, the bracket main body 11 is attached to the connecting portion 10a attached to the tip 20a of the robot main body 2 and to the connecting portion 10a on the back surface side of the bracket 10. It is provided with a support plate portion 11b fixed by welding or the like. A pair of first elongated holes 11d and 11d are formed on both sides of the support plate portion 11b. The first elongated hole 11d is a through hole extending along the first direction A1 and penetrating the support plate portion 11b, and is a through hole for fixing the irradiation position adjusting portion 15 to the bracket main body 11, which will be described later. Fixing tool 41 to be inserted is inserted.

照射位置調整部15は、第1スライド部材13と第2スライド部材14とを備えている。第1スライド部材13は、ブラケット本体11に対して、第1方向A1に沿ってスライド自在に、ブラケット本体11に取付けられている。第2スライド部材14は、第1スライド部材13に対して、第1方向A1と交差する(本実施形態では直交する)第2方向A2に沿ってスライド自在に、第1スライド部材13に取付けられている。本実施形態では、第1方向A1は、レーザ光Lの光軸Cに沿った方向であり、本実施形態では、その一例として鉛直方向である。第2方向A2は、レーザ光Lの光軸Cと交差する方向(第1方向A1と直交する方向であり、本実施形態では、その一例として水平方向である。 The irradiation position adjusting unit 15 includes a first slide member 13 and a second slide member 14. The first slide member 13 is attached to the bracket main body 11 so as to be slidable along the first direction A1 with respect to the bracket main body 11. The second slide member 14 is attached to the first slide member 13 so as to be slidable along the second direction A2 that intersects the first direction A1 (orthogonally in the present embodiment) with respect to the first slide member 13. ing. In the present embodiment, the first direction A1 is a direction along the optical axis C of the laser beam L, and in the present embodiment, the first direction A1 is a vertical direction as an example thereof. The second direction A2 is a direction intersecting the optical axis C of the laser beam L (a direction orthogonal to the first direction A1, and in the present embodiment, the horizontal direction is an example thereof.

本実施形態では、図9(a)、(b)に示すように、第1スライド部材13の平板状の本体13bの背面には、ブラケット本体11の支持プレート部11bに向かって突出した第1突出部13fが形成されている。一方、ブラケット本体11の支持プレート部11bの表面には、第1突出部13fに係合し、第1方向A1に沿って延在する第1案内溝11gが形成されている。第1案内溝11gに第1突出部13fを係合させることにより、ブラケット本体11に対して、第1スライド部材13を第1方向A1に沿ってスライドさせながら案内することができる。この結果、図3(a)、(b)に示すように、照射位置調整部15は、レーザ光Fの光軸Cに沿った第1方向A1に、照射位置Fの調整が可能になる。このように、第1案内溝11gと第1突出部13fは、溶接用レーザヘッド4を第1方向A1に案内する第1案内部としての機能を果たす。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 9A and 9B, a first slide member 13 projecting toward the support plate portion 11b of the bracket body 11 on the back surface of the flat plate-shaped body 13b of the first slide member 13. A protruding portion 13f is formed. On the other hand, on the surface of the support plate portion 11b of the bracket main body 11, a first guide groove 11g that engages with the first protruding portion 13f and extends along the first direction A1 is formed. By engaging the first protrusion 13f with the first guide groove 11g, the first slide member 13 can be guided to the bracket main body 11 while sliding along the first direction A1. As a result, as shown in FIGS. 3A and 3B, the irradiation position adjusting unit 15 can adjust the irradiation position F in the first direction A1 along the optical axis C of the laser beam F. As described above, the first guide groove 11g and the first protrusion 13f function as the first guide portion for guiding the welding laser head 4 in the first direction A1.

さらに、図10(a)、(b)に示すように、第2スライド部材14の背面には、第1スライド部材13に向かって突出した第2突出部14fが形成されている。一方、第1スライド部材13の本体13bの表面には、第2突出部14fに係合し、第2方向A2に沿って延在する第2案内溝13gが形成されている。第2案内溝13gに第2突出部14fを係合させることにより、第1スライド部材13に対して、第2スライド部材14を第2方向A2に沿ってスライドさせながら案内することができる。この結果、図2に示すように、照射位置調整部15は、第1方向A1と交差する(本実施形態では)第2方向A2に照射位置Fの調整が可能になる。このように、第2案内溝13gと第2突出部14fは、溶接用レーザヘッド4を第2方向A2に案内する第2案内部としての機能を果たす。 Further, as shown in FIGS. 10A and 10B, a second protruding portion 14f protruding toward the first slide member 13 is formed on the back surface of the second slide member 14. On the other hand, on the surface of the main body 13b of the first slide member 13, a second guide groove 13g that engages with the second protrusion 14f and extends along the second direction A2 is formed. By engaging the second protrusion 14f with the second guide groove 13g, the second slide member 14 can be guided to the first slide member 13 while sliding along the second direction A2. As a result, as shown in FIG. 2, the irradiation position adjusting unit 15 can adjust the irradiation position F in the second direction A2 (in the present embodiment) intersecting the first direction A1. In this way, the second guide groove 13g and the second protruding portion 14f function as a second guide portion that guides the welding laser head 4 in the second direction A2.

ブラケット本体11には、第1スライド部材13に当接した状態で、第1スライド部材13の第1方向A1の位置を調整する第1調整部材31が設けられている。具体的には、ブラケット10の正面側において、支持プレート部11bの下部表面には、第1調整部材31を取付けるリブ11cが形成されている。リブ11cは、第2方向A2に沿って延在しており、第1調整部材31は、第2方向A2に沿ったリブ11cの中央のネジ孔に螺着されている。 The bracket main body 11 is provided with a first adjusting member 31 that adjusts the position of the first slide member 13 in the first direction A1 while being in contact with the first slide member 13. Specifically, on the front side of the bracket 10, ribs 11c for attaching the first adjusting member 31 are formed on the lower surface of the support plate portion 11b. The rib 11c extends along the second direction A2, and the first adjusting member 31 is screwed into the screw hole in the center of the rib 11c along the second direction A2.

本実施形態では、第1調整部材31は、第1案内溝11gが延在する方向に沿った第1延長線L1上において、第1スライド部材13に当接している。第1調整部材31を、第1案内溝11gの第1延長線L1上に設けることにより、第1調整部材31による第1スライド部材13の位置決め調整時に、第1突出部13fを中心として第1スライド部材13にモーメントが掛からず、安定した調整を行うことができる。本実施形態では、第1調整部材31には、ナットなどの位置決め部材(締結部材)31aがさらに螺着しており、位置決め部材31aをリブ11cに向かって締め込むことで、第1調整部材31の位置が固定される。 In the present embodiment, the first adjusting member 31 is in contact with the first slide member 13 on the first extension line L1 along the direction in which the first guide groove 11g extends. By providing the first adjusting member 31 on the first extension line L1 of the first guide groove 11g, the first adjusting member 31 is centered on the first protruding portion 13f when the positioning adjustment of the first slide member 13 is performed by the first adjusting member 31. No moment is applied to the slide member 13, and stable adjustment can be performed. In the present embodiment, a positioning member (fastening member) 31a such as a nut is further screwed to the first adjusting member 31, and by tightening the positioning member 31a toward the rib 11c, the first adjusting member 31 The position of is fixed.

ここで、本実施形態では、第1方向A1は、鉛直方向であり、第1調整部材31は、第1スライド部材13の下方から、第1スライド部材13に当接することにより、第1スライド部材13の位置を第1方向A1に沿って調整するものである。これにより、第1スライド部材13の自重を利用することより、下方のみから第1スライド部材13に第1調整部材31を当接すれば、鉛直方向の第1スライド部材13の調整が可能となる。これにより、ブラケット10の構造をシンプルな構造に採用することができる。 Here, in the present embodiment, the first direction A1 is the vertical direction, and the first adjusting member 31 comes into contact with the first slide member 13 from below the first slide member 13 to bring the first slide member 13 into contact with the first slide member 13. The position of 13 is adjusted along the first direction A1. As a result, by utilizing the own weight of the first slide member 13, if the first adjusting member 31 is brought into contact with the first slide member 13 only from below, the first slide member 13 can be adjusted in the vertical direction. As a result, the structure of the bracket 10 can be adopted as a simple structure.

さらに、第1スライド部材13には、第2スライド部材14に当接した状態で、第2スライド部材14の第2方向A2の位置を調整する一対の第2調整部材32、32が設けられている。具体的には、ブラケット10の正面側において、第1スライド部材13の両側には、各第2調整部材32を取付けるリブ13a、13aが形成されている。第2スライド部材14は、リブ13a、13a間に配置されている。各リブ13aは、第1方向A1に沿って延在しており、各第2調整部材32は、第1方向A1に沿って形成されたリブ13aの中央のネジ孔に螺着されている。 Further, the first slide member 13 is provided with a pair of second adjusting members 32, 32 for adjusting the position of the second slide member 14 in the second direction A2 while being in contact with the second slide member 14. There is. Specifically, on the front side of the bracket 10, ribs 13a and 13a for attaching the second adjusting members 32 are formed on both sides of the first slide member 13. The second slide member 14 is arranged between the ribs 13a and 13a. Each rib 13a extends along the first direction A1, and each second adjusting member 32 is screwed into a screw hole in the center of the rib 13a formed along the first direction A1.

本実施形態では、第2調整部材32は、第2案内溝13gが延在する方向に沿った第2延長線L2上において、第2スライド部材14に当接している。第2調整部材32を、第2案内溝13gの第2延長線L2上に設けることにより、第2調整部材32による第2スライド部材14の位置決め調整時に、第2スライド部材14に第2突出部14fを中心としてモーメントが掛からず、安定した調整を行うことができる。さらに、各第2調整部材32には、ナットなどの位置決め部材32aがさらに螺着されており、位置決め部材32aをリブ13aに向かって締め込むことで、各第2調整部材32の位置が固定される。 In the present embodiment, the second adjusting member 32 is in contact with the second slide member 14 on the second extension line L2 along the direction in which the second guide groove 13g extends. By providing the second adjusting member 32 on the second extension line L2 of the second guide groove 13g, the second sliding member 14 has a second protruding portion when the second adjusting member 32 adjusts the positioning of the second slide member 14. No moment is applied around 14f, and stable adjustment can be performed. Further, a positioning member 32a such as a nut is further screwed to each second adjusting member 32, and the position of each second adjusting member 32 is fixed by tightening the positioning member 32a toward the rib 13a. To.

第2スライド部材14には、溶接用レーザヘッド4を取付けるための4つの取付け孔14a、14a、…が形成されている。これらの取付け孔14a、14a、…を介して第2スライド部材14に溶接用レーザヘッド4を取付けた状態で、溶接用レーザヘッド4のレーザ光Lの光軸Cが、第1方向L1と同じ方向に配向される。 The second slide member 14 is formed with four mounting holes 14a, 14a, ... For mounting the welding laser head 4. The optical axis C of the laser beam L of the welding laser head 4 is the same as that of the first direction L1 in a state where the welding laser head 4 is attached to the second slide member 14 via these mounting holes 14a, 14a, ... Oriented in the direction.

このように構成された第1スライド部材13と第2スライド部材14とは、これらを挿通する4本の固定具41、41、…と、各固定具41の先端に螺着された一対のエンドプレート18、18とにより、ブラケット本体11に取付けられている。第1スライド部材13と第2スライド部材14の固定構造を以下に示す。 The first slide member 13 and the second slide member 14 configured in this way are four fixtures 41, 41, ... For inserting them, and a pair of ends screwed to the tips of the fixtures 41. The plates 18 and 18 are attached to the bracket main body 11. The fixed structures of the first slide member 13 and the second slide member 14 are shown below.

より具体的には、ブラケット本体11の支持プレート部11bの両側に、第1方向A1に沿って延在した一対の第1長孔11dが形成され、第1スライド部材13には、第1長孔11dに対応した位置に4つの貫通孔13dが形成されている。さらに、第2スライド部材14には、貫通孔13dに対応した位置に第2方向A2に沿って延在した4つの第2長孔14dが形成されており、エンドプレート18には、各固定具41の先端に螺着するネジ孔18dが形成されている。 More specifically, a pair of first elongated holes 11d extending along the first direction A1 are formed on both sides of the support plate portion 11b of the bracket main body 11, and the first slide member 13 has a first length. Four through holes 13d are formed at positions corresponding to the holes 11d. Further, the second slide member 14 is formed with four second elongated holes 14d extending along the second direction A2 at positions corresponding to the through holes 13d, and the end plate 18 is formed with each fixture. A screw hole 18d to be screwed to the tip of 41 is formed.

本実施形態では、各固定具41を、第1長孔11d、貫通孔13d、および第2長孔14dに挿通した状態で、エンドプレート18に固定具41を締め込むことで、固定具41でブラケット本体11に第1スライド部材13と第2スライド部材14とが固定される。本実施形態では、エンドプレート18にネジ孔18dを設けて、固定具41の先端を螺着したが、たとえば、エンドプレート18にネジ孔18dの代わりに貫通孔を設け、エンドプレート18から突出した固定具41の先端にナットなどの締結部材を締め込んでもよい。 In the present embodiment, the fixture 41 is inserted into the first elongated hole 11d, the through hole 13d, and the second elongated hole 14d, and the fixture 41 is tightened to the end plate 18 to form the fixture 41. The first slide member 13 and the second slide member 14 are fixed to the bracket body 11. In the present embodiment, the end plate 18 is provided with a screw hole 18d and the tip of the fixture 41 is screwed. For example, the end plate 18 is provided with a through hole instead of the screw hole 18d and protrudes from the end plate 18. A fastening member such as a nut may be tightened to the tip of the fixture 41.

本実施形態では、上述した如く、第1案内溝11gと第1突出部13fとの係合、第2案内溝13gと第2突出部14fとの係合により、第2スライド部材14に取付けられた溶接用レーザヘッド4を、第1および第2方向A1、A2に沿ってより正確かつ容易に調整し、固定前の第1スライド部材13と第2スライド部材14との姿勢は安定している。したがって、この安定した姿勢で、第1長孔11d、貫通孔13d、および第2長孔14dに各固定具41を挿通し易い。さらに、本実施形態では、2つの固定具41、41の先端を、1つのエンドプレート18で位置合わせすることができるので、固定具41の位置ずれを回避することができる。 In the present embodiment, as described above, the first guide groove 11g and the first protruding portion 13f are engaged with each other, and the second guide groove 13g and the second protruding portion 14f are engaged with each other to be attached to the second slide member 14. The welding laser head 4 is adjusted more accurately and easily along the first and second directions A1 and A2, and the postures of the first slide member 13 and the second slide member 14 before fixing are stable. .. Therefore, in this stable posture, the fixtures 41 can be easily inserted into the first elongated hole 11d, the through hole 13d, and the second elongated hole 14d. Further, in the present embodiment, since the tips of the two fixtures 41 and 41 can be aligned with one end plate 18, it is possible to avoid the misalignment of the fixture 41.

このようにして、第1長孔11dと第2長孔14dを位置合わせの基準とせず、これらに固定具41を挿通した状態で、第1案内溝11gに第1突出部13fを滑動させ、第2案内溝13gに第2突出部14fを滑動させて、第1スライド部材13と第2スライド部材14の位置(すなわち、溶接用レーザヘッド4の第1および第2方向A1、A2の位置)を簡単に調整することができる。 In this way, the first elongated hole 11d and the second elongated hole 14d are not used as reference for alignment, and the first protruding portion 13f is slid into the first guide groove 11g with the fixture 41 inserted therein. The second protrusion 14f is slid into the second guide groove 13g, and the positions of the first slide member 13 and the second slide member 14 (that is, the positions of the first and second directions A1 and A2 of the welding laser head 4). Can be easily adjusted.

この際、第1案内溝11gに第1突出部13fを滑動させると、図3(a)、(b)に示すように照射位置調整部15により移動する溶接用レーザヘッド4の照射位置Fの軌跡Tf1は、第1方向A1に沿った軌跡となる。一方、第2案内溝13gに第2突出部14fを滑動させると、照射位置調整部15により移動する溶接用レーザヘッド4の照射位置Fの軌跡Tf2は、第2方向A2に沿った軌跡となる。 At this time, when the first protruding portion 13f is slid into the first guide groove 11g, the irradiation position F of the welding laser head 4 moved by the irradiation position adjusting portion 15 as shown in FIGS. 3A and 3B. The locus Tf1 is a locus along the first direction A1. On the other hand, when the second protrusion 14f is slid into the second guide groove 13g, the locus Tf2 of the irradiation position F of the welding laser head 4 moved by the irradiation position adjusting portion 15 becomes a locus along the second direction A2. ..

ここで、ブラケット本体11には、第1方向A1に沿って第1長孔11dが形成され、第2スライド部材14には、第1方向A1に直交する第2方向A2に沿って第2長孔14dが形成されている。このため、これらの長孔に固定具41を挿通した状態で、第1スライド部材13と第2スライド部材14との位置調整を行った後、ブラケット本体11に第1スライド部材13と第2スライド部材14とを4本の固定具41、41、…で簡単に固定することができる。 Here, the bracket body 11 has a first elongated hole 11d formed along the first direction A1, and the second slide member 14 has a second elongated hole along the second direction A2 orthogonal to the first direction A1. The hole 14d is formed. Therefore, after adjusting the positions of the first slide member 13 and the second slide member 14 with the fixture 41 inserted through these elongated holes, the first slide member 13 and the second slide are inserted into the bracket body 11. The member 14 can be easily fixed with the four fixtures 41, 41, ....

さらに、第1スライド部材13の貫通孔13dが、固定具41の大きさおよび形状に応じた孔であれば、第1および第2長孔11d、14dの大きさおよび形状によらず、締め込み前の固定具41の挿通した姿勢を安定させることができる。これにより、固定具41による固定作業をより簡単に行うことができる。 Further, if the through hole 13d of the first slide member 13 is a hole corresponding to the size and shape of the fixture 41, tightening is performed regardless of the size and shape of the first and second elongated holes 11d and 14d. The inserted posture of the front fixture 41 can be stabilized. As a result, the fixing work by the fixture 41 can be performed more easily.

さらに、本実施形態では、第1案内溝11gまたは第2案内溝13gの少なくとも一方に、グリース等の潤滑剤を配置すれば、ブラケット本体11および第1スライド部材13の間の熱伝導、または、第1スライド部材13および第2スライド部材14の間の熱伝導を抑えることができる。 Further, in the present embodiment, if a lubricant such as grease is arranged in at least one of the first guide groove 11 g and the second guide groove 13 g, heat conduction between the bracket main body 11 and the first slide member 13 or It is possible to suppress heat conduction between the first slide member 13 and the second slide member 14.

これに加えて、第1案内溝11gの溝底面と第1突出部13fとの間に、潤滑剤を介在させることにより、ブラケット本体11および第1スライド部材13との間に隙間を形成してもよい。さらに、第2案内溝13gの溝底面と第2突出部14fとの間に、潤滑剤を介在させるにより、第1スライド部材13と第2スライド部材14との間に隙間を形成してもよい。このようにして、ワークWの溶接時の熱が、第2スライド部材14から第1スライド部材13およびブラケット本体11を介してロボット本体2に、伝導することを抑えることができる。 In addition to this, a gap is formed between the bracket main body 11 and the first slide member 13 by interposing a lubricant between the groove bottom surface of the first guide groove 11g and the first protrusion 13f. May be good. Further, a gap may be formed between the first slide member 13 and the second slide member 14 by interposing a lubricant between the groove bottom surface of the second guide groove 13g and the second protrusion 14f. .. In this way, it is possible to prevent the heat during welding of the work W from being conducted from the second slide member 14 to the robot body 2 via the first slide member 13 and the bracket body 11.

このように本実施形態によれば、第1および第2スライド部材13、14を、第1および第2調整部材31、32で個別に調整した後、固定具41でこれらをブラケット本体11に固定することができるので、溶接用レーザヘッド4を簡単かつ精度良く位置調整を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, after the first and second slide members 13 and 14 are individually adjusted by the first and second adjusting members 31 and 32, they are fixed to the bracket body 11 by the fixture 41. Therefore, the position of the welding laser head 4 can be adjusted easily and accurately.

4−2.ブラケット本体11および角度調整部16について
角度調整部16は、アーク溶接用トーチ5の溶接ワイヤMの送給角度θを調整する部分であり、ブラケット10の背面側から固定具42を介してブラケット本体11に取付けられている。図5および図8に示すように、角度調整部16は、アーチ形状(円弧状)の本体部16aを有しており、この本体部16aには、ブラケット本体11に対して、本体部16aを相対的に回動させる円弧状の案内長孔16bが形成されている。本実施形態では、案内長孔16bが形成する円弧の中心と、本体部16aの内側に形成された内周面16hとの曲率中心が一致している。
4-2. Bracket body 11 and angle adjusting part 16 The angle adjusting part 16 is a part that adjusts the feeding angle θ of the welding wire M of the arc welding torch 5, and is a part that adjusts the feeding angle θ from the back side of the bracket 10 via the fixture 42. It is attached to 11. As shown in FIGS. 5 and 8, the angle adjusting portion 16 has an arch-shaped (arc-shaped) main body portion 16a, and the main body portion 16a has a main body portion 16a with respect to the bracket main body 11. An arc-shaped guide elongated hole 16b that is relatively rotated is formed. In the present embodiment, the center of the arc formed by the long guide hole 16b and the center of curvature of the inner peripheral surface 16h formed inside the main body portion 16a coincide with each other.

ブラケット本体11の支持プレート部11bには、本体部16aの円弧の内周面16hの形状に応じて、内周面16hに当接する当接面11hが形成された係合凸部11fが形成されている。当接面11hは、内周面16hと同じ曲率半径を有した円板の一部の外周面と同じ形状である。このように、本体部16aと係合凸部11fは、アーク溶接用トーチ5を、溶接ワイヤMの送給角度θを変化させる回転方向に案内する第2案内部としての機能を果たす。 The support plate portion 11b of the bracket main body 11 is formed with an engaging convex portion 11f having a contact surface 11h that abuts on the inner peripheral surface 16h according to the shape of the inner peripheral surface 16h of the arc of the main body portion 16a. ing. The contact surface 11h has the same shape as the outer peripheral surface of a part of the disk having the same radius of curvature as the inner peripheral surface 16h. In this way, the main body portion 16a and the engaging convex portion 11f function as a second guide portion that guides the arc welding torch 5 in the rotational direction that changes the feeding angle θ of the welding wire M.

角度調整部16によりアーク溶接用トーチ5の位置を調整する際には、固定具42を案内長孔16bに挿通した状態で、係合凸部11fの当接面11hに対して、本体部16aの内周面16hを摺接させることができる。これにより、角度調整部16により移動する溶接ワイヤMの先端Maの軌跡Tmは、円弧を描く(図3(b)参照)。 When adjusting the position of the arc welding torch 5 by the angle adjusting portion 16, the main body portion 16a with respect to the contact surface 11h of the engaging convex portion 11f with the fixture 42 inserted through the guide elongated hole 16b. The inner peripheral surface 16h of the above can be brought into sliding contact. As a result, the locus Tm of the tip Ma of the welding wire M moved by the angle adjusting unit 16 draws an arc (see FIG. 3B).

図4に示すように、角度調整部16の本体部16aの一端側にはガイド16cが形成されており、ガイド16cには、アーク溶接用トーチ5を取付ける接続ブロック16eと係合する係合溝16dが形成されている。接続ブロック16eは、係合溝16dに係合した状態で、ブラケット10の背面側から固定具44により固定されている。本実施形態では、係合溝16dには、アーク溶接用トーチ5から送給されるワイヤMの先端Maの第3方向A3の位置を調整するシム(スペーサ)16fが配置されている。 As shown in FIG. 4, a guide 16c is formed on one end side of the main body portion 16a of the angle adjusting portion 16, and the guide 16c has an engaging groove that engages with the connection block 16e to which the arc welding torch 5 is attached. 16d is formed. The connection block 16e is fixed by the fixture 44 from the back side of the bracket 10 in a state of being engaged with the engagement groove 16d. In the present embodiment, a shim (spacer) 16f for adjusting the position of the tip Ma of the wire M supplied from the arc welding torch 5 in the third direction A3 is arranged in the engaging groove 16d.

具体的には、図2に示すように、シム16fにより、照射位置調整部15により移動する溶接用レーザヘッド4の照射位置Fの軌跡Tf1、Tf2と、角度調整部16により移動する溶接ワイヤMの先端Maの軌跡Tmとが、同一平面P上となるように、シム16fの厚さが設定されている。 Specifically, as shown in FIG. 2, the loci Tf1 and Tf2 of the irradiation position F of the welding laser head 4 moved by the irradiation position adjusting unit 15 by the shim 16f, and the welding wire M moved by the angle adjusting unit 16. The thickness of the shim 16f is set so that the locus Tm of the tip Ma of the above is on the same plane P.

これにより、照射位置調整部15により移動する溶接用レーザヘッド4の照射位置Fの軌跡Tf、Tf2と、角度調整部16により移動する溶接ワイヤMの先端Maの軌跡Tmとが、同一平面P上にあるので、溶接用レーザヘッド4と、アーク溶接用トーチ5とは、同一平面上Pを移動する。この結果、これらの軌跡が異なる平面上に存在する場合に比べて、ロボット1のコンパクト化を図ることができる。 As a result, the loci Tf and Tf2 of the irradiation position F of the welding laser head 4 moved by the irradiation position adjusting unit 15 and the locus Tm of the tip Ma of the welding wire M moved by the angle adjusting unit 16 are on the same plane P. The welding laser head 4 and the arc welding torch 5 move P on the same plane. As a result, the robot 1 can be made more compact than the case where these trajectories exist on different planes.

このようにして、角度調整部16の案内長孔16bと、ブラケット本体11の貫通孔11eに挿通した状態で、角度調整部16で、溶接ワイヤWの送給角度θを調整した後、角度調整部16をブラケット本体11に固定する。この際、ブラケット10の正面側から固定具42の先端をナットなどの締結部材(図示せず)を締め込む。 In this way, with the guide elongated hole 16b of the angle adjusting unit 16 and the through hole 11e of the bracket main body 11 inserted, the angle adjusting unit 16 adjusts the feeding angle θ of the welding wire W, and then adjusts the angle. The portion 16 is fixed to the bracket main body 11. At this time, a fastening member (not shown) such as a nut is tightened from the front side of the bracket 10 to the tip of the fixture 42.

このようにして、角度調整部16により、角度調整部16と照射位置調整部15とは、ブラケット本体11を挟んで、ブラケット本体11に取付けられている。これにより、溶接用レーザヘッド4と、アーク溶接用トーチ5との取付け位置を離間することができ、溶接用レーザヘッド4とアーク溶接用トーチ5との機械的な干渉、これらに付随するケーブル等の機械的な干渉を回避することができる。さらに、レーザ光Lの照射位置Fの軌跡Tfl、Rf2と溶接ワイヤMの先端Maの軌跡Tmが同一平面P上にある場合には、このような機械的な干渉がし易いところ、照射位置調整部15と角度調整部16とをブラケット本体11を挟んで離間させることにより、このような機械的な干渉を回避することできる。 In this way, the angle adjusting unit 16 attaches the angle adjusting unit 16 and the irradiation position adjusting unit 15 to the bracket main body 11 with the bracket main body 11 interposed therebetween. As a result, the mounting positions of the welding laser head 4 and the arc welding torch 5 can be separated from each other, and mechanical interference between the welding laser head 4 and the arc welding torch 5, cables associated therewith, etc. Mechanical interference can be avoided. Further, when the loci Tfl and Rf2 of the irradiation position F of the laser beam L and the locus Tm of the tip Ma of the welding wire M are on the same plane P, such mechanical interference is likely to occur, and the irradiation position is adjusted. By separating the portion 15 and the angle adjusting portion 16 with the bracket main body 11 interposed therebetween, such mechanical interference can be avoided.

このようにして、本実施形態では、照射位置調整部15による溶接用レーザヘッド4から発するレーザ光Lの照射位置Fの調整と、角度調整部16によるアーク溶接用トーチ5の溶接ワイヤMの送給角度θの調整とが独立して調整可能になっている。 In this way, in the present embodiment, the irradiation position adjusting unit 15 adjusts the irradiation position F of the laser beam L emitted from the welding laser head 4, and the angle adjusting unit 16 sends the welding wire M of the arc welding torch 5. The adjustment of the supply angle θ can be adjusted independently.

図3(a)、(b)に示すように、照射位置調整部15で、溶接ワイヤMの先端Maの位置に対する溶接用レーザヘッド4の照射位置Fの調整を行い、角度調整部16で、レーザ光Lの光軸Cに対するアーク溶接用トーチ5の送給角度θの調整を行うことができる。このような結果、アーク溶接用トーチ5の溶接ワイヤMの先端Maの位置を第1方向A1に直接調整しなくても、溶接用レーザヘッド4の照射位置Fを調整すれば、結果として、溶接ワイヤMの先端Maの位置に対する溶接用レーザヘッド4の照射位置Fの調整を行うことができる。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the irradiation position adjusting unit 15 adjusts the irradiation position F of the welding laser head 4 with respect to the position of the tip Ma of the welding wire M, and the angle adjusting unit 16 adjusts the irradiation position F. The feeding angle θ of the arc welding torch 5 with respect to the optical axis C of the laser beam L can be adjusted. As a result, even if the position of the tip Ma of the welding wire M of the arc welding torch 5 is not directly adjusted in the first direction A1, if the irradiation position F of the welding laser head 4 is adjusted, the result is welding. The irradiation position F of the welding laser head 4 can be adjusted with respect to the position of the tip Ma of the wire M.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs are designed without departing from the spirit of the present invention described in the claims. You can make changes.

本実施形態では、ブラケット本体11が、照射位置調整部15と角度調整部16とに分解可能に取付けられているが、これらがブラケット本体とともに一体的に形成されていてもよい。 In the present embodiment, the bracket main body 11 is detachably attached to the irradiation position adjusting portion 15 and the angle adjusting portion 16, but these may be integrally formed with the bracket main body.

本実施形態では、ブラケット本体11に第1案内溝11gを設け、第1スライド部材13に第1突出部13fを設けたが、第1スライド部材に第1案内溝を設け、ブラケット本体に第1突出部を設けてもよい。同様に、第1スライド部材13に第2案内溝13gを設け、第2スライド部材14に第2突出部14fを設けたが、第2スライド部材に第2案内溝を設け、第1スライド部材に第2突出部を設けてもよい。さらに本実施形態では、第1および第2突出部と、これに対応する第1および第2案内溝とを、1組ずつ設けたが、これらを複数組ずつ設けてもよい。 In the present embodiment, the bracket body 11 is provided with the first guide groove 11g, and the first slide member 13 is provided with the first protrusion 13f. However, the first slide member is provided with the first guide groove, and the bracket body is first provided with the first guide groove. A protrusion may be provided. Similarly, the first slide member 13 is provided with the second guide groove 13 g, and the second slide member 14 is provided with the second protrusion 14f. However, the second slide member is provided with the second guide groove, and the first slide member is provided with the second guide groove. A second protrusion may be provided. Further, in the present embodiment, the first and second protrusions and the corresponding first and second guide grooves are provided one by one, but a plurality of sets of these may be provided.

1:溶接ロボット、2:ロボット本体、4:溶接用レーザヘッド、5:アーク溶接用トーチ、10:ブラケット、11:ブラケット本体、11g:第1案内溝、13g:第2案内溝、13f:第1突出部、14f:第2突出部、15:照射位置調整部、16:角度調整部、41:固定具、A1:第1方向、A2:第2方向、C:光軸、F:照射位置、L1:第1延長線、L2:第2延長線、M:溶接ワイヤ、P:平面、Tf1、Tf2:照射位置の軌跡、Tm:ワイヤ先端の軌跡、W:ワーク、θ:送給角度
1: Welding robot 2: Robot body 4: Laser head for welding 5: Torch for arc welding 10: Bracket, 11: Bracket body, 11g: 1st guide groove, 13g: 2nd guide groove, 13f: No. 1 protruding part, 14f: second protruding part, 15: irradiation position adjusting part, 16: angle adjusting part, 41: fixture, A1: first direction, A2: second direction, C: optical axis, F: irradiation position , L1: 1st extension line, L2: 2nd extension line, M: welding wire, P: flat surface, Tf1, Tf2: locus of irradiation position, Tm: locus of wire tip, W: work, θ: feeding angle

Claims (5)

ワークにレーザ光を照射する溶接用レーザヘッドと、
前記溶接用レーザヘッドのレーザ光の光軸に対して所定の送給角度から溶接ワイヤを前記ワークに向かって送給しながら、前記溶接ワイヤの先端と前記ワークとの間にアークを発生させるアーク溶接用トーチと、
前記溶接用レーザヘッドおよび前記アーク溶接用トーチがブラケットを介して先端に固定されたロボット本体と、
を少なくとも備えた溶接ロボットであって、
前記ブラケットは、
前記ワークに対する前記溶接用レーザヘッドの照射位置を調整する照射位置調整部と、
前記アーク溶接用トーチの前記溶接ワイヤの前記送給角度を調整する角度調整部と、
を備えており、
前記照射位置調整部による前記照射位置の調整と、前記角度調整部による前記送給角度の調整とが独立して調整可能になっていることを特徴とする溶接ロボット。
A laser head for welding that irradiates the work with laser light,
An arc that generates an arc between the tip of the welding wire and the work while feeding the welding wire toward the work from a predetermined feeding angle with respect to the optical axis of the laser beam of the welding laser head. Welding torch and
A robot body in which the welding laser head and the arc welding torch are fixed to the tip via a bracket,
It is a welding robot equipped with at least
The bracket
An irradiation position adjusting unit that adjusts the irradiation position of the welding laser head with respect to the work,
An angle adjusting unit for adjusting the feeding angle of the welding wire of the arc welding torch, and
Is equipped with
A welding robot characterized in that the adjustment of the irradiation position by the irradiation position adjusting unit and the adjustment of the feeding angle by the angle adjusting unit can be independently adjusted.
前記照射位置調整部は、少なくとも前記レーザ光の光軸に沿った第1方向に、前記照射位置が調整可能になっており、
前記照射位置調整部により移動する前記溶接用レーザヘッドの照射位置の軌跡と、前記角度調整部により移動する溶接ワイヤの先端の軌跡とが、同一平面上にあることを特徴とする請求項1に記載の溶接ロボット。
The irradiation position adjusting unit can adjust the irradiation position at least in the first direction along the optical axis of the laser beam.
The first aspect of the present invention is that the locus of the irradiation position of the welding laser head moved by the irradiation position adjusting unit and the locus of the tip of the welding wire moved by the angle adjusting unit are on the same plane. Described welding robot.
前記照射位置調整部は、前記レーザ光の光軸に対して直交する第2方向に、前記照射位置がさらに調整可能になっていることを特徴とする請求項2に記載の溶接ロボット。 The welding robot according to claim 2, wherein the irradiation position adjusting unit can further adjust the irradiation position in a second direction orthogonal to the optical axis of the laser beam. 前記ブラケットは、前記ロボット本体の先端に固定されるブラケット本体を備えており、前記角度調整部は、前記アーク溶接用トーチを固定するとともに、前記ブラケット本体に可動自在に取付けられており、前記照射位置調整部は、前記溶接用レーザヘッドを固定するとともに、前記ブラケット本体に可動自在に取付けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶接ロボット。 The bracket includes a bracket body fixed to the tip of the robot body, and the angle adjusting portion fixes the arc welding torch and is movably attached to the bracket body to irradiate the irradiation. The welding robot according to any one of claims 1 to 3, wherein the position adjusting unit fixes the welding laser head and is movably attached to the bracket body. 前記角度調整部と前記照射位置調整部とは、前記ブラケット本体を挟んで、前記ブラケット本体に取付けられていることを特徴とする請求項4に記載の溶接ロボット。

The welding robot according to claim 4, wherein the angle adjusting unit and the irradiation position adjusting unit are attached to the bracket body with the bracket body interposed therebetween.

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