JPH03110067A - ロボット用ウィービング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野」 本発明はロボット用ＡＣＣセンサ（Ａｒｃ　Ｃｕｒｒｅ
ｎｔＣｏｎｔｒｏｌセンサ）ｔこ必要なウィービング動
作及びウィービング位置検出を行うウィービング装置の
構造に関する。

〔従来の技術〕

従来のウィービング装置は溶接の肉盛り幅（ビード幅）
ｋ広げることを目的として構成されていた８このため、
ある瞬間に溶接トーチが、ウィービング】周期の動作の
どの位置にあるかを正確ｌ、二検出することが困難であ
り、ロボッ１−のへＣＣセンザに適用することが離しか
った。また、溶接＋ヘーチの取り付は方法に特別の注意
が払われていなかったため、ウィービング時の溶接点の
運動方向と溶接ワイヤの長ざ方向のなす角度が、９０′
から大きくダれでおり、ＡＣＣセンサ用のウィービング
には不向きであった。

一方、ＡＣＣセンサ用のウィービングの動作として、ロ
ボットの動きを使う方法があった。ロボットの動作でウ
ィービングを行う時には、ある瞬間に、溶接トーチが、
ウィービング１周期の動作のどの位置にあるかをＡＣＣ
センサに、出力することは可能となる。しかし、この方
法では、ロボットのアームを動かすことになるため、ウ
ィービング周波数はロボットの応答周波数までしか上げ
られないため、ＡＣＣセンサの性能向上には限界があっ
た。また、ロボットアームの動作によらず、ロボットの
手首の回転によってウィービングを行う方法では、手首
の１自由度がウィービング動作の動作専用として使用さ
れ、ロボットが持つ全自由度が、位置と方向を定める自
由度として使用できなくなるという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、ウィービング周波数を上げながら、あ
る瞬時のウィービングの位置をＡＣＣセンサに取り込む
ことを両立させるという、ＡＣＣセンサから要求される
仕様について配慮がなされていなかった。

本発明は、ウィービング中の溶接トーチの位置をＡＣＣ
センサに取り込みながら、ウィービング周波数を高める
ためのロボット用ウィービング装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため１本発明では、ウィービングを
行うための動力源となるモータとモータの回転運動をウ
ィービングの往復回転運動に変換する機構を提供し、溶
接トーチまわりの最小限の部分を動作させるようにした
。また、ウィービングの運動部に位置検出器を設け、溶
接トーチの位置をＡＣＣセンサに出力するようにした。

〔作用〕

本発明では、ウィービングを行うための動力源としてモ
ータを１個用意しているため、ウィービングを行うため
に、ロボットアームや、ロボットの手首を動かす必要が
なく、ロボットの自由度は縮退しない、また、ウィービ
ングで動作する部分は、ロボットアームやロボット手首
が動作する場合に比べ、小型・軽量化されるため、応答
性を向上させることができ、ウィービング周波数を高く
することができる。ウィービングの位置を、ウィービン
グ往復回転運動の中心に接続する検出器。

あるいは、ウィービング駆動用モータの軸端に取り付け
た検出器で検出する。これにより、ＡＣＣセンサに必要
な溶接トーチの位置を検出することができる。

溶接ワイヤ長さ方向に垂直にウィービング方向が定まる
ように、溶接トーチを取り付ける構造とすることにより
、ロボットコントローラ内部での溶接トーチのロボット
座標内での角度の計算が簡単に行える。

４節リンクを使うことによりモータの回転運動をウィー
ビング往復回転運動に変換する機構を簡単な小形形状に
することができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図〜第２図により説明す
る。第１図において、ロボット用ウィービング装置が、
ロボット手先のフランジ１５に取り付けられている。溶
接トーチ１は、溶接トーチ固定具２で１本ウィービング
装置に取り付けられている６本ウィービング装置のウィ
ービング回転軸７は、溶接ワイヤ３の長さ方向５の直線
上に位置しており、直線５とウィービング回転軸７は垂
直になっている。ウィービングを行う時、軸７の回りに
、溶接トーチは往復運動６を行う、往復運動６の軌跡は
回転軸７を中心とする円弧上に存在する。

ウィービングの動作は、４節すンクＡＢＣＤの動作によ
る。第２図に示すモータ１６の出力軸１１が回転すると
、第１図の円板１２が回転する。

この円板１２は４節リンクのひとつの節ＡＢに相当する
０節ＡＢがモータ１６の回転に伴って回転すると１節Ｃ
Ｄは、Ｄを中心として、ＥＤＦの斜線の範囲を揺動する
。この時、モータの動力は、円板１２上のビン９から、
リンク８、ビン１０を介して、フレーム１４に伝達する
。この結果フレーム１４に固定されている、溶接トーチ
固定具２及び溶接トーチ揺動（ウィービング）を行う。

第２図に示すように、モータ１６はフ１ノ・−ムゴ３を
介してロボット手先フランジ１５に固定されている。同
様に、＠】９も、ロボット・手先１５に固定されている
。ここで、溶接トーチ〕、のウィービング時の位置は、
揺動するフ１ノ−ム１４に取り付けられたポテンショメ
ータ１７によって検出される７ボテンシヨメータの軸１
．８は、固定側の軸】９に連結されているため、フレー
ムＪ、４の揺動の位置がポテンショメータ１７で測定さ
れる。

本実施例によれば、モータおよびポテンショメータが溶
接点から遠く配置されるため、溶接時に発生する熱の影
響を小さく抑えることが可能である。また、モータは正
逆回転を行う必要がなく。

一定方向に回転するだけで、揺動運動を得ることができ
る。このため、複雑なモータの制御回路を構成する必要
がない、すなわちモータには、一定の電圧を加えるだけ
で、揺動運動を得ることができる。

また、４節リンクは、単純な構成であるため、小形で安
価に製作することかできる。

他に、ポテンショメータを、出力軸に直接伺けているた
め、ポテンショメータのデータをそのまま、溶接トーチ
の位置として使うことができる、この構成の他に、モー
タ軸にポテンショメータあるいは、エンコーダを伺げろ
方法も考えられるが、その場合、モータ軸の位置を、溶
接トーチの位置に換算する、計算が必要となりオンライ
ンのデータ処理が必要となる９ また、第１図に示す取付方法では、ウィービングの中心
点で２溶接ワイヤ方向が、ロボット手先フランジの中心
を通過しており、ロボット手先フランジの回転により、
ウィービング方向を任意の向きに変えることが容易な構
成となっている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高周波のウィービングを行うことが可
能であり、かつ、ウィービングの位置を検出する。二と
ができる、このため、ＡＣＣセンサの性能を向上するこ
とが可能となる。

また、溶接ワイヤ方向とウィービングの回転中心が、直
交するため、溶接Ｉ・−チの位置をロボッ１−コン１−
ローラに取り込みやすい。

４節リンクの構造は簡単であるため、小型軽量で、高速
な機構を安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のロボット用ウィービング装置の側面
図、第２図は、水平断面図であり、第１図に現われなか
った。モータとポテンショメータの配置を示す図である
７ １・・・溶接トーチ、２・・・溶接トーチ固定具、３・
・・溶接ワイヤ、４・・・ベアリング、５・・・溶接ワ
イヤ長さ方向、６・・・ウィービング動作（ウィービン
グ往復回転動作）、７・・・ウィービング回転軸、８・
・・リンク、９・・・ビン、１−０・・・ビン、１１・
・・モータ出力軸（第２図）、】２・・・円板（第１，
２図）、Ｊ、３・・・モータ支持フｌノ・−ム、１４・
・・揺動フレーム、】５・・・ロボット手先フランジ、
１Ｇ・・・モータ、】７・・・ポテンショメータ、】８
・・・ポテンショメータの回転軸、１９・・・固定側軸
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶接トーチを保持する保持金具と上記保持金具に固
   定された溶接トーチを往復回転運動させる動力を発生す
   るモータと、モータの回転運動を溶接トーチの往復回転
   運動に変換する機構部と、上記機構部の中で、溶接トー
   チの往復回転運動部に連結して、往復回転運動の位置を
   検出する検出器よりなることを特徴とするロボット用ウ
   イービング装置。 ２、請求項１記載のロボット用ウイービング装置におい
   て溶接トーチ中を走行する溶接ワイヤの長さ方向が、溶
   接トーチの往復回転運動の回転中心とほぼ直交すること
   を特徴とするロボット用ウイービング装置。 ３、請求項１記載のロボット用ウイービング装置におい
   て、モータの回転運動を溶接トーチの往復回転運動に変
   換する機構部に四節リンクを使うことを特徴とするロボ
   ット用ウイービング装置。