JPH0341897Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、消耗性ワイヤとTIG溶接用トーチと
を備えたTIG溶接用ロボツトに関するものであ
る。

＜従来の技術＞ 一般に消耗性ワイヤとTIG溶接用トーチとを用
いて溶接する場合、均一な溶接結果を得るため
に、消耗性ワイヤとTIG溶接用トーチとの配置状
態を所望の状態に選定して溶接を行なつている。

従来、上記に関するTIG溶接用ロボツトとして
は、第８図に示されるものが提言されている。即
ち、TIG溶接用トーチ９と、このトーチの長軸を
中心として回転自在な回転部材１３′に連結され
た消耗性ワイヤ用の供給管１５と、回転部材１
３′を回転させる回転用駆動機１７と、駆動機１
７の回転量を検出するための検出器１９とをロボ
ツトの先端部材８に支持し、先端部材８の位置を
被溶接線に沿つて適宜に移動させると共に、先端
部材８の位置変位に拘わらず供給管１５とTIG溶
接用トーチ９との配置状態を所望の状態に選定す
るために、適宜に回転用駆動機１７を駆動させて
いる。例えば、第９図の実線で示される状態で
X₁方向に溶接し、続いてX₂方向に溶接する場合、
供給管１５が２点鎖線で示される状態となるよう
に回転駆動機１７を駆動させた後、溶接が行なわ
れている。この場合、通常検出器１９の検出信号
に基いて回転駆動機１７の制御が行われている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ ところが、TIG溶接作業においては、溶接スタ
ート時に非消耗性電極と被溶接物との間に高周波
電圧を印加してアークを発生させているが、この
ときに、同時に強磁界が発生する。この強磁界、
すなわち電気的ノイズが電気的信号制御回路に作
用して誤動作を招いていた。すなわち、供給管が
暴発的に回動したり、それ以降供給管の微細な制
御が行なうことができないため、作業が危険であ
る上、所望の溶接結果を得られないという欠点が
あつた。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記従来の問題点に着目して、本考案に係る
TIG溶接用ロボツトは、TIG溶接用トーチと該ト
ーチの長軸を中心として回転自在な回転部材に連
結された消耗性ワイヤ用の供給管とを支持する先
端部材の位置を適宜に制御しつつ溶接するTIG溶
接用ロボツトにおいて、駆動機と、該駆動機によ
り回転される回動体と、該回動体の回転量を検出
する検出器とよりなる回転駆動機構をロボツト本
体の基部側の外界に配設し、略平行な２本の長尺
の可撓管の両端部を前記回転駆動機構の固定側と
前記先端部材とに夫々支持し、前記可撓管内を貫
通するワイヤケーブルの一端部を前記回動体の回
動に追従して変位すべく連結すると共に、他端部
を、前記回転部材に巻回して連結し、かつ前記ワ
イヤケーブルを張設したことを特徴とする。

＜本考案の作用＞ 本考案に係るTIG溶接用ロボツトは、消耗性ワ
イヤ用の供給管を回動させるための回転駆動機構
をロボツト本体の基部側の外界に設けることによ
り、回転駆動機構の検出器とTIG溶接用トーチと
は充分に離間するため、検出器を含む電気的信号
制御回路が、溶接スタート時に生起する電気的ノ
イズにより擾乱されることはなく、所望の制御を
行うことができる。

また、回転駆動機構の固定側とロボツトの先端
部材とに夫々の端部が支持される長尺の可撓管は
極めて長尺であるため、先端部材が自在に位置変
位されても、上記両端支持された略平行な２本の
長尺の可撓管は適宜の湾曲状態となり、この長尺
の可撓管内を貫通するワイヤケーブルの端部を回
転駆動機構により適宜に変位させること、すなわ
ち、回転部材および供給管を上記電気的信号制御
回路に基いて所望の状態に回動させることができ
る。

従つて安全に、所望の溶接結果を得ることがで
きる。

＜実施例＞ 以下、本考案を図示の実施例により詳細に説明
する。

今、例えば多関節アーム式のTIG溶接用ロボツ
トについて説明すると、第１図乃至第６図におい
て、１は固定の枠体２に対して水平方向に旋回自
在に支持された旋回台、３および４は夫々回動自
在に支持された下腕および上腕、５は上腕４に対
して回動自在に支持された第１の支持部材、６は
第１の支持部材５の回動方向と直交する方向に回
動自在に支持された第２の支持部材で、上記旋回
台１乃至第２の支持部材６により加工用ロボツト
の本体７が構成されている。８はロボツト本体７
の先端部に支持された先端部材、９は、先端部材
８に着脱自在に支持されたTIG溶接用トーチであ
る。このTIG溶接用トーチ９を適宜の機構により
支持することができるが、例えば、先端部材８に
トーチ９の外径よりも大径の孔８０１を穿設し、
この孔８０１にトーチ９を挿入した状態で、孔８
０１の両端部のネジに螺合する止メネジ１１，１
１を締付け、弾性部材１２，１２の縮径作用によ
りトーチ９を支持させる。このようにすれば、着
脱時にトーチ９を損傷させる虞れがなく、しかも
孔８０１に挿通し得る種々のトーチを任意に着脱
することができる。１３は孔８０１を略同心状
に、先端部材８に対して回転自在に支持された回
転部材、１４は消耗性ワイヤ用の供給管１５を着
脱自在に支持する支持具で、この支持具１４は回
転部材１３と実質的に一体に構成される。１６は
ロボツト本体の基部側にロボツト本体と離間して
配設された回転駆動機構で、この回転駆動機構１
６は、駆動機１７と、この駆動機１７により回転
される回動体１８と、回動体１８の回転量を検出
するロータリーエンダー、ポテンシヨンメータ等
の適宜の検出器１９とにより構成されている。２
４，２４は略平行な２本の長尺の可撓管で、夫々
の両端部が回転駆動機構１６の固定側の枠体２１
とロボツトの先端部材８とに支持されている。こ
の長尺の可撓管２４，２４の両端支持部、即ち枠
体２１と先端部材８との夫々の支持部を２４ａ，
２４ｂ，２４Ａ，２４Ｂ、で示す。長尺の可撓管
２４，２４内を貫通するワイヤケーブル２５は、
一端側が回動体１８の回動に追従して変位すべく
連結されると共に、他端側が回転部材１３に巻回
して連結されている。例えば、第６図に示される
ごとく、可撓管２４は線材が螺旋状に巻回されて
形成され、この可撓管２４の端部には可撓管２４
に螺着する取付具２４１が配設されている。な
お、可撓管２４の外周部は、合成樹脂などの適宜
の可撓性外被により覆われている。また、ワイヤ
ケーブル２５の端部には、例えば、円環状など適
宜の形状をしたワイヤ止め具２５１が固着されて
いる。この可撓管２４およびワイヤケーブル２５
の他端部も、第６図に示される構造と同一に構成
されている。２６，２６は長尺の可撓管２４，２
４を遊度をもつて支持する懸垂具である。

ところで、ワイヤケーブル２５を回転部材１３
に巻回して連結し易くするために、例えば回転部
材１３の上部外周部には溝１３１が形成され、第
４図および第５図に示されるごとく、円周方向に
適宜に離間した位置に深さの異なる軸方向の孔１
３２，１３３が端面から穿設されている。さらに
回転部材１３の端面から夫々の孔１３２，１３３
の深さに見合つた軸方向のスリツト１３４，１３
５が放射線に対して適宜に傾斜して配設されてい
る。更に、例えば、回転駆動機構１６の回動体１
８にも上記と同様の溝１３１，孔１３２，１３
３、およびスリツト１３４，１３５を設けてあ
り、これらを同符号にて示す。

上記において、ワイヤケーブル２５を回転部材
１３と回動体１８とに連結させる場合について説
明する。

長尺の可撓管２４の先端部材８側の支持部２４
Ａより突出するワイヤケーブル２５を、先端部材
８に枢支されたガイドローラ２７を介して回転部
材１３の溝１３１に導き、第２図および第４図に
おける反時計方向にワイヤケーブル２５を巻きつ
けた状態で、ワイヤ止メ具２５１を孔１３２に挿
入して固定する。この場合、ワイヤケーブル２５
の端部は溝１３１からスリツト１３４内に導かれ
る。また、このワイヤケーブル２５の他端部は、
枠体２１側の支持部２４ａより突出し、この突出
部が回動体１８の溝１３１内を、第２図における
時計方向に巻きつけた状態で、ワイヤ止メ具２５
１を回動体１８の孔１３２内に挿入して固定す
る。他方、先端部材８側の支持部２４Ｂより突出
するワイヤケーブル２５は、上記と同様のガイド
ローラ２８により案内されつつ回転部材１３の溝
１３１に導かれ、第２図および第４図における時
計方向に巻きつけられた状態でワイヤ止メ具２５
１が孔１３３に挿入されて固定される。このワイ
ヤケーブル２５の他端部は、枠体２１側の支持部
２４ｂからのワイヤケーブル２５の突出部が、回
動体１８の溝１３１内を、第２図における反時計
方向に巻きつけられた状態でで、ワイヤ止メ具２
５１が回動体１８の孔１３３内に挿入されて固定
される。

上記により、回転部材１３とワイヤケーブル２
５，２５および回動体１８とワイヤケーブル２
５，２５が夫々一体的に連結されている。

なお、上記のごとく連結されたワイヤケーブル
２５，２５を張設するために、回動体１８を回動
自在に支持する支持部材２２を、枠体２１に対し
て離間させている。例えば、枠体２１に螺合する
ネジ部材２３，２３，…により支持部材２２を
X₂方向に所定量変位させた位置で支持部材２２
を取付けている。

上記構成において、ロボツト本体７を適宜に制
御することによりTIG溶接が行なわれる。

溶接作業時に、先端部材８の位置が種々の状態
に変化するが、長尺の可撓管２４の端部２４Ａ，
２４Ｂは先端部材８に支持されると共に他端部２
４ａ，２４ｂは枠体２１に支持されているため、
長尺の可撓管２４，２４は先端部材８の位置変位
に相応した適宜の湾曲状態となる。この場合、ワ
イヤケーブル２５，２５に当接するガイドローラ
２７，２８も先端部材８と共に位置変位するた
め、回転駆動機構１６が非稼動時には、供給管１
５とTIG溶接用トーチ９とは殆んど初期状態と同
一の状態で先端部材８と共に移送される。溶接に
伴なつて、TIG溶接用トーチ９に対する供給管１
５の位置を変化させるときには、回転駆動機構１
６を作動させて、回動体１８を適宜の方向に回転
させることにより遂行することができる。例え
ば、第２図において、回転駆動機構１６により回
動体１８を時計方向に所望量回転させると、回動
体１８へのワイヤケーブル２５，２５の巻取りお
よび巻戻しが行なわれるため、先端部材８に枢支
されたガイドローラ２７，２８により拘束されつ
つワイヤケーブル２５，２５が回転部材１３を時
計方向に所定量回転させる。

ところで、供給管１５の制御は、検出器１９を
含む電気的信号制御回路により遂行されている
が、本考案においては、上記のごとく、回転駆動
機構１６がロボツト本体７の基部側の外界に設け
られて、回転駆動機構１６の検出器１９とTIG溶
接用トーチ９とは充分に離間するため、検出器１
９を含む電気的信号制御回路が、TIG溶接のスタ
ート時に発生する強磁界、すなわち電気的ノイズ
により擾乱されることはない。このため、供給管
１５を所望の状態に位置制御することができる。
従つて、安全にかつ所望の溶接結果を得ることが
できる。

なお、上記のごとく、２組の可撓管とワイヤケ
ーブルとを用いればワイヤケーブルの端部の連結
を確実に行なうことができるが、２本の可撓管と
１本のワイヤケーブルとすることもできる。即
ち、ワイヤケーブルが両端を有する場合には、回
転部材１３および回動体１８のいずれかにワイヤ
ケーブル２５を巻回して連結することができる。
また、ワイヤケーブル２５がエンドレス状である
場合には、回転部材１３および回動体１８にワイ
ヤケーブル２５を夫々巻回して連結することがで
きる。さらに、回転駆動機構１６はラツク−ピニ
オン方式として回動体１８を回動させることがで
きる。更に、第７図に示されるごとく、回動体１
８に噛合つて、相互に反対方向に直線移動する移
動部材２９，２９にワイヤケーブル２５，２５の
端部を夫々連結することもできる。

さらにまた、長尺の可撓管は螺旋状管の内面に
適宜の減摩部材を施したり、捩り線を管状とした
り、あるいは比較的硬質の適宜の合成樹脂材によ
り形成することができる。

また、上記回転駆動機構１６電磁気遮蔽用カバ
ー３１を設ければ、外的電磁気ノイズから保護さ
れるのでTIG溶接用ロボツトが誤動作する虞れは
なく安全である。

更に加工用ロボツトとしては、直交座標式、極
座標式、円筒座標式などのいずれのものも適用で
きることは勿論である。

なお、TIG溶接用ロボツトの作業領域が広範囲
である場合、先端部材の移動位置の変更に伴なつ
て、長尺の可撓管が極端に湾曲されて、長尺の可
撓管の内壁面とワイヤケーブルとの強制接触によ
りワイヤケーブルが僅かに変位することがある。
この場合、供給管の位置は僅かに変位する。しか
もこの変位は、先端部材の位置を特定することに
より殆んど決定される。従つて本考案に係るTIG
溶接用ロボツトをテイーチングプレイバツク方式
とすることにより、より確実な溶接結果を得るこ
とができる。即ち、テイーチング操作時に、先端
部材の位置に特定される供給管の位置変位を見込
んで供給管の位置を教示することにより、プレイ
バツク動作、即ちTIG溶接作業が確実に行なわれ
る。

＜考案の効果＞ 本考案に係るTIG溶接用ロボツトは、消耗性ワ
イヤ用の供給管を回動させるための回転駆動機構
をロボツト本体の基部側の外界に設けることによ
り、回転駆動機構の検出器とTIG溶接用トーチと
は充分に離間するため、検出器を含む電気的信号
制御回路が、溶接スタート時に生起する電気的ノ
イズにより擾乱されることはなく、所望の制御を
行うことができる。

また、回転駆動機構の固定側とロボツトの先端
部材とに夫々の端部が支持される長尺の可撓管は
極めて長尺であるため、先端部材が自在に位置変
位されても、上記両端支持された略平行な２本の
長尺の可撓管は適宜の湾曲状態となり、この長尺
の可撓管内を貫通するワイヤケーブルの端部を回
転駆動機構により適宜に変位させること、すなわ
ち回転部材および供給管を上記電気的信号制御回
路に基いて所望の状態に回動させることができ
る。

従つて安全に、所望の溶接結果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例を示す正面図、第２
図は第１図の平面図であつて、第２図Ａは第１図
の−線断面矢視図、第２図Ｂはロボツトの基
部側の平面図、第３図は第２図Ａの縦断面図、第
４図は第２図Ａの要部平面図、第５図は第４図の
−線断面図、第６図は第１図の要部部品の縦
断面図、第７図は本考案の要部変形例図で第２図
Ｂに相当する図、第８図は従来例の一部を示す正
面図、第９図は第８図の状態説明図である。 ７……ロボツトの本体、８……先端部材、９…
…TIG溶接用トーチ、１３……回転部材、１５…
…消耗性ワイヤ用の供給管、１６……回転駆動機
構、１８……回動体、１９……検出器、２１……
固定の枠体、２４……長尺の可撓管、２５……ワ
イヤケーブル、２７，２８……ガイドローラ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ TIG溶接用トーチと、該トーチの長軸を中心
   として回転自在な回転部材に連結された消耗性
   ワイヤ用の供給管とを支持する先端部材の位置
   を適宜に制御しつつ溶接するTIG溶接用ロボツ
   トにおいて、駆動機と、該駆動機により回転さ
   れる回動体と、該回動体の回転量を検出する検
   出器とよりなる回転駆動機構をロボツト本体の
   基部側の外界に配設し、略平行な２本の長尺の
   可撓管の両端部を前記回転駆動機構の固定側と
   前記先端部材とに夫々支持し、前記可撓管内を
   貫通するワイヤケーブルの一端側を前記回動体
   の回動に追従して変位すべく連結すると共に、
   他端側を、前記回転部材に巻回して連結し、か
   つ前記ワイヤケーブルを張設してなるTIG溶接
   用ロボツト。 ２ 前記ロボツトは、テイーチングプレイバツク
   方式である実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載のTIG溶接用ロボツト。