JP5277701B2 - Welding equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボットアーム又は自動溶接機などに連結部材を介して溶接トーチを取り付ける溶接装置に関する。 The present invention relates to a welding apparatus for attaching a welding torch to a robot arm or an automatic welding machine via a connecting member.
自動溶接ロボットや自動溶接機などの溶接装置においては、溶接トーチが、ロボットや自動溶接機のアームあるいはステイなどの取り付け可能な部分(以下、本体部分)に連結部材を介して連結され、本体の制御部で予めティーチングされた移動軌跡に沿って移動しつつワークに溶接する。 In a welding apparatus such as an automatic welding robot or an automatic welding machine, a welding torch is connected to an attachable part (hereinafter referred to as a main body part) such as an arm or a stay of a robot or an automatic welding machine via a connecting member. The workpiece is welded to the workpiece while moving along the movement locus previously taught by the control unit.
溶接トーチは、溶接ガンあるいは溶接ノズルとも称されるが、湾曲されたものの場合は、溶接トーチの交換時あるいはリセット時にその前後位置、曲がり方向などが交換前と同様にならないと正確な溶接ができない。 Welding torches are also called welding guns or welding nozzles, but if they are curved, accurate welding is not possible unless the front and rear positions and bending directions are the same as before the replacement when the welding torch is replaced or reset. .
したがって、例えば、下記特許文献1では、溶接トーチの上部に設けた円筒状把持部の前方側に突出部を設け、この突出部と溶接トーチの後端との連結をスライド嵌合とすることにより前後位置の調整を、また外周ネジ締め付け構造とすることにより曲がり方向の調整を容易に行うことができるようにしている。このようにすれば、溶接トーチと、溶接トーチの頂端に接続されたパワーケーブルや把持部との位置関係は良好なものとなるものの、本体部分との取付関係が考慮されていない。 Therefore, for example, in the following Patent Document 1, a protrusion is provided on the front side of the cylindrical gripping portion provided on the upper part of the welding torch, and the connection between the protrusion and the rear end of the welding torch is set as a slide fit. By adjusting the front-rear position and the outer peripheral screw tightening structure, the bending direction can be easily adjusted. In this way, although the positional relationship between the welding torch and the power cable or gripping part connected to the top end of the welding torch becomes good, the mounting relationship with the main body portion is not considered.
特に、溶接トーチは、溶接ワイヤを溶かしつつ実際に溶接作業を行う部分であるため、適切に溶接が行われるか否かは、その形状も重要であるが、本体部分の制御部で予めティーチングされた移動軌跡に沿って移動するので、本体部分との位置関係が重要である。実際に、溶接トーチをセットするには、本体部分の所定位置を基点としゲージを用いて正確に設定し、先端取付位置の精度を高める必要がある。 In particular, since the welding torch is a part where the welding operation is actually performed while melting the welding wire, whether or not the welding is properly performed is important, but the shape of the welding torch is taught in advance by the control unit of the main body part. Therefore, the positional relationship with the main body portion is important. Actually, in order to set the welding torch, it is necessary to set it accurately using a gauge with a predetermined position of the main body portion as a base point, and to increase the accuracy of the tip mounting position.
ところが、溶接トーチと本体部分とを連結する連結部材は、一般に、いわゆるC字状クランプ部材が使用され、2つのC字状クランプ部材を合わせて溶接トーチの基端部(上部)を把持し、C字状クランプ部材の端部に設けられたボルトを締め付ける、いわば外周締め付け構造となっている。 However, generally, a so-called C-shaped clamp member is used as a connecting member for connecting the welding torch and the main body portion, and the base end portion (upper part) of the welding torch is gripped by combining the two C-shaped clamp members. A bolt provided at the end of the C-shaped clamp member is tightened, that is, an outer periphery tightening structure.
このため、前述のように前後位置の調整や曲がり方向の調整が可能であっても、本体部分との関係で正確に位置決めしようとすれば、極めて面倒な調整作業となっている。2つのC字状クランプ部材の端部をボルト締めすれば、内部の溶接トーチの位置や方向性は、C字状クランプ部材の内周面形状により規制され、本体部分に対し溶接トーチの上下位置や回動位置を所定の位置にセットしても、締め付け時に位置ズレを起こすことになり、調整時の位置合わせが困難で、手順化が難しく、セットに手間がかかるという不具合がある。 For this reason, even if it is possible to adjust the front-rear position and the bending direction as described above, it is an extremely troublesome adjustment work if accurate positioning is attempted in relation to the main body portion. If the ends of the two C-shaped clamp members are bolted, the position and direction of the internal welding torch are regulated by the shape of the inner peripheral surface of the C-shaped clamp member, and the vertical position of the welding torch Even if the rotation position is set to a predetermined position, a position shift occurs at the time of tightening, and it is difficult to align at the time of adjustment, and it is difficult to make a procedure.
しかも、溶接トーチは、溶接作業時の移動動作に伴ってパワーケーブルも振り回されることになるため、パワーケーブルからの力が溶接トーチに伝達すると、外周締め付け構造の場合には、連結部材の内部で溶接トーチが位置ズレを起こすことがある。
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、振り回されるパワーケーブルからの力による溶接トーチの位置ズレを確実に防止し、本体部分に対する傾斜状態、上下位置、回動位置の調整が容易にできる溶接トーチを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems associated with the prior art described above, and reliably prevents misalignment of the welding torch due to the force from the swung power cable. An object of the present invention is to provide a welding torch capable of easily adjusting a moving position.
かかる目的を達成する本発明に係る溶接装置は、ケーブルが接続された溶接トーチを、ロボットアームや自動溶接機の本体部分と連結部材を介して取り付ける溶接装置であって、前記連結部材は、前記溶接トーチを保持するホルダー部材と、前記本体部分に取り付けられるブラケット部材と、前記ホルダー部材と前記ブラケット部材との間に設けられる電気絶縁部材と、当該電気絶縁部材を保持するスライドベース部材と、を有し、前記ホルダー部材、前記電気絶縁部材、前記スライドベース部材及び前記ブラケット部材の相互を溝部と突部からなる凹凸嵌合部により連結し、凹凸嵌合部は、溶接トーチの基部軸線に沿う方向に伸延する溝部と突部により構成し、前記方向にスライド可能としたことを特徴とする。 A welding apparatus according to the present invention that achieves such an object is a welding apparatus that attaches a welding torch to which a cable is connected to a main body portion of a robot arm or an automatic welding machine via a connecting member, and the connecting member includes: A holder member that holds the welding torch, a bracket member that is attached to the main body portion, an electrical insulating member that is provided between the holder member and the bracket member, and a slide base member that holds the electrical insulating member. The holder member , the electrical insulating member, the slide base member, and the bracket member are connected to each other by a concave / convex fitting portion including a groove portion and a protruding portion, and the concave / convex fitting portion extends along the base axis of the welding torch. It is configured by a groove and a protrusion extending in the direction, and is slidable in the direction.
本発明によれば、溶接トーチを保持するホルダー部材と、本体部分に取り付けられるブラケット部材と、前記ホルダー部材と前記ブラケット部材との間に設けられる電気絶縁部材と、当該電気絶縁部材を保持するスライドベース部材との相互を溝部と突部との凹凸嵌合部により連結したので、前記溶接トーチの頂部に接続されたパワーケーブルから力が加わっても、凹凸嵌合部がこの力に対向し、各所に設けられたボルトの緩みを防止し、溶接トーチの位置ズレを防止することができる。 According to the present invention, a holder member that holds a welding torch, a bracket member that is attached to a main body portion, an electrical insulating member that is provided between the holder member and the bracket member, and a slide that holds the electrical insulating member Since the recesses and protrusions between the base member and the base member are connected to each other by the concave / convex fitting portion, even if a force is applied from the power cable connected to the top of the welding torch, the concave / convex fitting portion faces this force, It is possible to prevent the bolts provided at various places from loosening and to prevent the displacement of the welding torch.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態に係るロボット溶接トーチを示す概略側面図、図2は図1の2−2線に沿う断面図、図3は図1の3−3線に沿う断面図、図4は連結部材の分解斜視図である。 1 is a schematic side view showing a robot welding torch according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the connecting member.
図1において、溶接トーチ10は、ロボット1に設けられた先端アーム(本体部分)2の下端に連結部材20を介して取り付けられている。
In FIG. 1, a
先端アーム2は、逆L字状をしており、その基端は、ロボット1の手首部3に設けられたロッド4にC字状クランプ部材5により取り付けられている。C字状クランプ部材5は、図2に示すように、先端アーム2の端部に設けられた断面C字状の2枚の板材5aを有し、板材5aによりロッド4を挟み、ボルトB5により締め付け固定するものである。なお、図1中、C字状クランプ部材5から垂下されたものは、溶接トーチ10の先端位置を位置決めするためのゲージGである。
The
溶接トーチ10は、パイプベンダーにより「く」字状に湾曲された銅合金製のパイプであり、このパイプの上端は、連結部材20により保持される保持部兼給電部(以下、保持部11と略称)と回動調整機構Kを介して連結されている。回動調整機構Kは、C字状リング部材K1とボルトB5とからなり、外周締め付けによりパイプである溶接トーチ10の上端を保持部11に取り付けるもので、溶接トーチ10の保持部11に対する回動位置を調整した後、位置固定することができる。
The
保持部11の上端に形成されたネジ部12には、パワーケーブル13の先端部が螺合されている。このパワーケーブル13には、溶接ワイヤWが挿通して伸延され、溶接ワイヤWは、ロボット1側に設けられた制御部Sにおいて予めティーチングされた移動軌跡に沿って移動する溶接トーチ10より押し出されつつ電気的エネルギにより溶融され、ワーク(不図示)を溶接する。
The front end portion of the
連結部材20は、図1,3に示すように、溶接トーチ10の保持部11を保持するホルダー部材21と、先端アーム2に取り付けられるブラケット部材22と、ホルダー部材21とブラケット部材22との間に設けられる電気絶縁部材23と、電気絶縁部材23を保持するスライドベース部材24と、を有している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the connecting
特に、本実施形態では、ホルダー部材21、ブラケット部材22、電気絶縁部材23及びスライドベース部材24の相互を、上下方向、つまり溶接トーチ10の基部軸線に沿う方向に伸延する溝部Mと突部Tの凹凸嵌合部25(図4参照)により連結している。
In particular, in this embodiment, the groove member M and the protrusion T that extend the
このような溝部Mと突部Tにより部材相互間を連結すれば、溶接トーチ10がティーチングされた移動軌跡に沿って移動するとき、溶接トーチに接続されたパワーケーブル13が振り回されることにより生じる力を凹凸嵌合部25が受け、溶接トーチ10に伝達することが防止できることになり、しかも、先端アーム2に対する溶接トーチ10の取付位置の調整も容易になる。
If the members are connected to each other by the groove M and the protrusion T, when the
さらに詳述する。ホルダー部材21、ブラケット部材22、電気絶縁部材23及びスライドベース部材24は、図4に示すように構成されている。まず、ホルダー部材21は、平面視T字状の頭部21aと平坦部21bとを有しており、頭部21aには、パワーケーブル13が挿通される通孔21cが開設され、平坦部21bには、上下方向に伸延する突部T1と、4つのボルトB1が挿通するボルト孔O1が形成されている。
Further details will be described. The
電気絶縁部材23は、全体が合成樹脂あるいはゴム材などの電気絶縁材料により構成された板材であるが、ホルダー部材21側には、ホルダー部材21の突部T1が嵌合する溝部M2が形成され、その反対面には、突部T2が形成され、いずれも上下方向に伸延するように形成されている。また、電気絶縁部材23には、前記ボルトB1が螺合するネジ孔O2と、突部T2を中心として対称位置にボルトB2が螺合するネジ孔O3も形成されている。なお、ネジ孔O2には、ヘリサート26が設けられ、前記ボルトB1と後述のボルトB3の先端が共に螺合するようになっている。
The
スライドベース部材24は、電気絶縁部材23より多少薄肉の板材であり、電気絶縁部材側には、電気絶縁部材23の突部T2と嵌合する溝部M3が、その反対面には、突部T3がいずれも上下方向に伸延するように形成され、また、ボルトB2が挿通するボルト孔O4と、ボルトB3が挿通する通孔O5も形成されている。
The
ブラケット部材22は、スライドベース部材24側に、スライドベース部材の突部T3と嵌合する溝部M4が形成され、外側縁部に前記ボルトB3が挿通する長孔O6が設けられ、ボルトB3がネジ孔O3に螺合された状態でもブラケット部材22が上下位置調整可能となっており、この上下位置調整後にブラケット部材22を電気絶縁部材23やスライドベース部材24に締め付け固定可能となっている。また、ブラケット部材22の側部には、先端アーム2と連結するボルトB4が螺合されるネジ孔O7が形成されているが、このネジ孔O6間には、ピン27が打ち込まれるピン用孔O8も形成されている。
The
このようにピン27を用いてブラケット部材22と先端アーム2とを連結すれば、先端アーム2に対しブラケット部材22がピン27の1点を中心に回動可能となり、ブラケット部材22に連結されている溶接トーチ10の、先端アーム2である本体部分に対するあおり角θ(図1参照)を調整することができるあおり調整機構A(図1参照)を構成することになる。なお、あおり角θの調整を容易にするために、先端アーム2に開設された通孔O9(図4参照)を長孔にするかあるいはボルトB4の径より大きな径のものにしてもよい。
If the
次に作用を説明する。 Next, the operation will be described.
まず、ゲージGに対応する位置となるようにロボット1の先端アーム2を所定のティーチング位置に停止する。
First, the
次に、電気絶縁部材23の突部T2をスライドベース部材24の溝部M3に嵌合し、2者をボルトB2により連結すると共に、先端アーム2の先端に連結部材20のブラケット部材22をボルトB3により電気絶縁部材23に仮止めし、ピン27を通孔O8に打ち込む。これにより、先端アーム2に対しブラケット部材22がピン27を中心に回動可能状態となる。
Next, the projecting portion T2 of the electrical insulating
また、ブラケット部材22の溝部M4にスライドベース部材24の突部T3を、電気絶縁部材23の溝部M2にホルダー部材21の突部T1を、それぞれ嵌合し、ホルダー部材21の通孔21cに溶接トーチ10の保持部11を挿通する。これにより、連結部材20を構成する部材が全て連結された状態になる。
Further, the projection T3 of the
そして、溶接トーチ10の保持部11に溶接トーチ10の基端部を回動調整機構Kを介して仮止め連結する。
Then, the base end portion of the
この状態で、先端アーム2の基端にゲージGを取り付け、ゲージGの凹部に仮止めした溶接トーチ10の先端を当接する。この結果、溶接トーチ10は。その先端位置が正規の位置となり、傾斜状態も決められる。
In this state, the gauge G is attached to the proximal end of the
この状態を保持して、連結部材20のブラケット部材22に対し電気絶縁部材23及びスライドベース部材24とホルダー部材21とを、突部T及び溝部Mを利用して上下にスライドし、ボルトB3とボルトB1を電気絶縁部材23のヘリサート25に仮止めすると、連結部材20を介して溶接トーチ10が先端アーム2に仮止めされる。
Holding this state, the electrical insulating
一方、溶接トーチ10は、ゲージGに保持した状態で、その基端部を保持部11に対し軸中心に回動すると共に、保持部11を上下にスライドして調整し、さらにあおり調整機構Aであおり角θを調整し、溶接トーチ10が所定の上下位置や角度位置にし、回動調整機構KのボルトB5、ホルダー部材21のボルトB1、ブラケット部材22のボルトB1を締め付けると、溶接トーチ10は、ホルダー部材21と固定的に連結される。この連結後、ホルダー部材21の頭部21aにピン28(図1参照)を打ち込み、ホルダー部材21とパワーケーブル13とを位置固定する。
On the other hand, while the
このようにして溶接トーチ10の取り付けが完了すると、溶接トーチ10の頂部に電源供給用のパワーケーブル13を接続すると共に、パワーケーブル13内を通って溶接ワイヤWを挿通し、ロボット1を作動させる。
When the attachment of the
ロボット1の作動中、溶接トーチ10は、ティーチングされた所定の移動軌跡に沿って移動するが、溶接トーチ10の頂部に接続されたパワーケーブル13が移動に伴って振り回され、その力が連結部材20に加わるが、この力に対しては凹凸嵌合部25がこれに対向することになり、各所に設けられたボルトBの緩みは防止され、溶接トーチ10が位置ズレを起こすことはない。したがって、溶接トーチ10がワークに対し近づく方向性やワークとの間での溶接角度などを適切に設定され、精度よく溶接を行うことができる。
During operation of the robot 1, the
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、前記実施形態では、連結部材は、ホルダー部材、電気絶縁部材、スライドベース部材及びブラケット部材を凹凸嵌合部で相互に嵌合し、ボルトにより連結しているが、これのみでなくボルトを使用することなく、いわゆるパッチン止めなどのような手段による連結であっても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, the connecting member includes a holder member, an electrical insulating member, a slide base member, and a bracket member that are fitted to each other at the concave-convex fitting portion and connected by bolts. The connection by means such as so-called patching stop may be used without using.
本発明は、ロボットアーム又は自動溶接機などに連結部材を介して溶接トーチを簡単かつ迅速に取り付けることができ、パワーケーブルからの力による溶接トーチの位置ズレも確実に防止できる。 According to the present invention, a welding torch can be easily and quickly attached to a robot arm or an automatic welding machine via a connecting member, and displacement of the welding torch due to a force from a power cable can be reliably prevented.
1…ロボット、
2…アーム、
10…溶接トーチ、
11…保持部、
13…パワーケーブル、
20…連結部材、
21…ホルダー部材、
22…ブラケット部材、
23…電気絶縁部材、
24…スライドベース部材、
25…凹凸嵌合部、
A…あおり調整機構、
K…回動調整機構、
M(M1,M2,M3,M4)…溝部、
T(T1,T2,T3)…突部、
O…ボルト孔、
θ…あおり角。
1 ... Robot,
2 ... arm,
10 ... welding torch,
11 ... holding part,
13 ... Power cable,
20 ... connecting member,
21 ... Holder member,
22 ... Bracket member,
23. Electrical insulating member,
24 ... slide base member,
25: Concavity and convexity fitting part,
A ... tilt adjustment mechanism,
K ... rotation adjustment mechanism,
M (M1, M2, M3, M4) ... groove,
T (T1, T2, T3) ... projection,
O ... Bolt hole,
θ: tilt angle.
Claims (5)
前記連結部材は、前記溶接トーチを保持するホルダー部材と、前記本体部分に取り付けられるブラケット部材と、前記ホルダー部材と前記ブラケット部材との間に設けられる電気絶縁部材と、当該電気絶縁部材を保持するスライドベース部材と、を有し、
前記ホルダー部材、前記電気絶縁部材、前記スライドベース部材及び前記ブラケット部材の相互を溝部と突部からなる凹凸嵌合部により連結し、
前記凹凸嵌合部は、前記溶接トーチの基部軸線に沿う方向に伸延する溝部と突部により構成し、前記方向にスライド可能としたことを特徴とする溶接装置。 A welding device for attaching a welding torch to which a cable is connected via a main body portion and a connecting member of a robot arm or an automatic welding machine,
The connecting member holds a holder member that holds the welding torch, a bracket member that is attached to the main body portion, an electrical insulating member that is provided between the holder member and the bracket member, and holds the electrical insulating member. A slide base member ,
The holder member , the electrical insulating member, the slide base member, and the bracket member are connected to each other by a concave / convex fitting portion including a groove portion and a protrusion portion,
The uneven fitting portion is constituted by a groove portion and a protrusion extending in a direction along the base axis of the welding torch, and is slidable in the direction.
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