JPH0530866Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、腕の先端部に溶接ガンを具える溶
接ロボツトの配線構造に関するものである。

（従来の技術） 腕の先端部に溶接ガンを具える溶接ロボツトに
おいては、その溶接ガンと固定位置に設けた溶接
電源とを接続する溶接ケーブルを配線する他、溶
接ガンの電極チツプの作動を確認するためその溶
接ガンに設けた信号出力手段としてのリミツトス
イツチと上記溶接ロボツトの制御装置とを接続す
る信号伝達ケーブルや、溶接ガンに対し所定位置
にワークがあることを検知するためその溶接ガン
に設けた信号出力手段としての近接センサと上記
制御装置とを接続する信号伝達ケーブルを配線
し、さらに所要に応じ、腕先端部に対する溶接ガ
ンの姿勢等を変化させるための、信号入力および
出力手段としてのサーボモータ駆動の手首機構
や、溶接ガンに対しワークを位置決め固定するた
めの位置決めクランプ機構のリミツトスイツチ等
と上記制御装置とを接続する信号伝達ケーブルを
配線する必要がある。そして、これらの配線は、
従来の溶接ロボツトにあつては、溶接ケーブルと
信号伝達ケーブルとを近接させて配置すると溶接
時に大きな電流が溶接ケーブルに流れて電磁誘導
により信号伝達ケーブルにノイズが生じ誤動作を
招くおそれがあるため、信号伝達ケーブルは腕の
内部に貫通させるものとする一方、溶接ケーブル
は、作業場所の上方に設置したレール等に沿つて
移動可能なフツクにより吊り下げて、溶接ロボツ
トの腕から離れた位置で作業空間内を引回すもの
としていた。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら上記従来の配線では、溶接ロボツ
トの作動による溶接ガンの移動に伴い溶接ケーブ
ルも溶接ガンから大きく離れた位置で作業空間内
を大きく移動するので、溶接ケーブルとワーク等
との干渉が生じ易く、これを避けるため、溶接ガ
ンの移動可能な範囲がせばめられるという問題が
あり、このことは、複数のロボツトを互いに近接
した位置で作動させる場合に特に重大であつた。

この考案は上述の課題を有利に解決した配線構
造を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この考案の溶接ロボツトの配線構造は、腕の先
端部に少なくとも溶接ガンを具える溶接ロボツト
において、前記腕を、互いに平行に延在させた少
なくとも二本の、電磁シールド性を持つ中空フレ
ームを用いて構成し、前記溶接ガンと溶接電源と
を接続する溶接ケーブルを、前記二本の中空フレ
ームの一方の内部に貫通させて配線するととも
に、前記腕の先端部に設けた信号入出力手段と当
該溶接ロボツトの制御装置とを接続する信号伝達
ケーブルを、前記二本の中空フレームの他方の内
部に貫通させて配線することを特徴とする。

（作用） かかる配線構造にあつては、溶接ケーブルと信
号伝達ケーブルとをそれぞれ別個のフレームによ
り電磁シールドしているので、溶接ケーブルを信
号伝達ケーブルから離して作業空間内で引回さな
くとも、信号伝達ケーブルにノイズを生じさせる
ことがない。

従つてこの配線構造によれば、溶接ケーブルと
ワーク等との干渉を生じさせることなく溶接ガン
の移動可能範囲を大幅に拡張することができ、さ
らに、複数のロボツトを作動させる場合にも容易
にそれらを近接位置で作動させることができる。

（実施例） 以下に、この考案の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

第１図ａ，ｂおよびｃは、この考案の溶接ロボ
ツトの配線構造の一実施例を示す正面図、下面図
および側面図であり、ここにおける溶接ロボツト
は、いわゆる直交座標型のもので、作業場所に水
平に設けた図中仮想線で示すフレーム１に沿つて
基部２を水平方向（Ｙ方向；図中矢印Ｙで示す）
へ移動させる基部移動機構１０と、その基部２に
支持した腕３を基部２に対して水平かつＹ方向と
直交する方向（Ｘ方向；図中矢印Ｘで示す）へ移
動させる腕移動機構２０と、その腕３の先端部
（第１図ａ，ｂでは左方端部）に支持した手首と
しての移動ブラケツト４を腕３に対し垂直方向
（Ｚ方向；図中矢印Ｚで示す）へ移動させる手首
機構としての移動ブラケツト移動機構３０と、移
動ブラケツト４をさらに腕３に対し、Ｘ方向へ延
在する中心軸線Ｒまわりに回動させる移動ブラケ
ツト回動機構４０とを具えてなる。

ここで、基部移動機構１０は、フレーム１に水
平に固定した図中仮想線で示す二本のガイドレー
ル１１に、基部２に固定した四個のボール循環式
のスライダ１２をそれぞれ嵌合わせ、ガイドレー
ル１１に沿うようにフレーム１に固定したボール
ねじ軸１３に、基部２に支持したボールナツト１
４を螺合させ、そのボールナツト１４を、基部２
に設けたサーボモータ１５にベルト１６を介し駆
動結合して回転可能ならしめた構成を有し、また
腕移動機構２０は、腕３に固定した二本のガイド
レール２１に、基部２に固定した四個のボール循
環式のスライダ２２をそれぞれ嵌合わせ、ガイド
レール２１の間にて腕３に支持したボールねじ軸
２３を、基部２に固定したボールナツト２４に螺
合させ、ボールねじ軸２３をまた、腕３に設けた
サーボモータ２５にカツプリング２６を介し駆動
結合して回転可能ならしめた構成を有する。

そして、移動ブラケツト移動機構３０は、腕３
の先端部に垂直方向へ延在させて固定した二本の
ガイドレール３１に、回動機構ホルダ３２に固定
した四個のボール循環式のスライダ３３を嵌合わ
せ、ガイドレール３１の間にて腕３の先端部に支
持したボールねじ軸３４を、回動機構ホルダ３２
に固定したボールナツト３５に螺合させ、ボール
ねじ軸３４をまた、腕３の先端部に設けたサーボ
モータ３０にベルト３７を介し駆動結合して回転
可能ならしめた構造を有し、また移動ブラケツト
回動機構４０は、回動機構ホルダ３２に固定した
支持部材４１にサーボモータ４２と減速機４３と
を設け、サーボモータ４２の出力軸４２ａと減速
機４３の入力軸４３ａとを結合するとともに、減
速機４３の、入力軸４３ａの回転を減速して出力
する回転部材４３ｂに、上記移動ブラケツト４を
固定した構造を有する。

尚、ここにおける腕３は、第２図に示すよう
に、各々電磁シールド性を持つとともにその横断
面形状が長方形をなす角パイプからなる二本の中
空フレーム３ａ，３ｂを、これも角パイプからな
る複数の連結部材３ｃにより、それらのフレーム
３ａ，３ｂが互いに平行に延在するように固定結
合した構成を有する。

さらに、上記移動ブラケツト４には、イコライ
ズ機構５ａと、作動確認用の内蔵リミツトスイツ
チとを有する通常のエアシリンダ駆動のスポツト
溶接ガン５と、図示しない溶接タイマを介し溶接
電源からもたらされる電圧を引下げてその溶接ガ
ン５に供給する溶接トランス６とが固定してあ
り、この一方上記腕３の後端部には、上記溶接ガ
ンのエアシリンダを作動させる電磁式エアバルブ
７と、その電磁式エアバルブとの作動を制御する
コントローラ８とが固定してある。

かかる構成の溶接ロボツトの作動を、ここでは
図示しない制御装置により制御するものとする。

これがためここでは、上記制御装置と、サーボ
モータ１５，２５，３６および４２とをそれぞれ
接続する信号伝達ケーブル５０，５１，５２およ
び５３を設け、また、上記制御装置と、コントロ
ーラ８および上記溶接ガン内蔵のリミツトスイツ
チとをそれぞれ接続する信号伝達ケーブル５４お
よび５５を設け、さらに、上記溶接タイマと溶接
トランス６とを接続する溶接ケーブルとしての一
次ケーブル５６を設け、加えて、溶接ガン５のエ
アシリンダと電磁式エアバルブ７とを接続する二
本のエアホース５７を設ける。

ここで、上記信号伝達ケーブル５２，５３およ
び５５と、二本のエアホース５７とは、第２図に
示すように、腕３を構成する二本の中空フレーム
３ａ，３ｂのうちの一方３ｂ（図では下側のもの）
の内部に貫通させて、サーボモータ３６，４２お
よび溶接ガン５から上記制御装置および電磁式エ
アバルブ７へ導くように配線し、この一方、上記
一次ケーブル５６は、二本の中空フレーム３ａ，
３ｂのうちの他方３ａ（図では上側のもの）の内
部に貫通させて、溶接トランス６から上記溶接タ
イマへ導くように配線する。

上述した溶接ロボツトによれば、制御装置から
信号伝達ケーブル５０〜５３を介しサーボモータ
１５，２５，３６および４２に駆動信号を伝達し
て、サーボモータ１５，２５，３６および４２を
この駆動信号に応じて作動させ、かつそれらから
制御装置に信号伝達ケーブル５０〜５３を介し作
動位置に関する信号を伝達することにより、移動
ブラケツト４、ひいては溶接ガン５を、Ｘ，Ｙお
よびＺ方向へ所定量移動させるとともに中心軸線
Ｒまわりに所定量回動させて、ワークの所定位置
に配置することができる。

そしてここでは、制御装置から信号伝達ケーブ
ル５４を介しコントローラ８に制御信号を伝達す
る一方、エア供給用ホース５８から電磁式エアバ
ルブ７へエア圧を供給して、電磁式エアバルブ７
に、二本のエアホース５７の一方を介し溶接ガン
５のエアシリンダの一方のポートへエア圧を選択
的に供給させ、これによつて溶接ガン５の電極チ
ツプを進退移動させるとともに、その電極チツプ
の進出移動にともない、上記溶接タイマから一次
ケーブル５６を介し溶接トランス６、ひいては溶
接ガン５に溶接電流を供給することにより、電極
チツプ間にワークを挟持してそこにスポツト溶接
を施すことができ、溶接ガン５に内蔵したリミツ
トスイツチの出力信号を信号伝達ケーブル５５を
介し制御装置へ伝送することにより、このスポツ
ト溶接が正常に行われたか否かを確認することが
できる。

しかも、上述の溶接ロボツトの配線構造によれ
ば、一次ケーブル５６と信号伝達ケーブル５２，
５３および５５とを、それぞれ別個のフレーム３
ａ，３ｂの内部に貫通させて独立に電磁シールド
していることから、一次ケーブル５６を信号伝達
ケーブル５２，５３，５５から離して作業空間内
で引回さなくとも、信号伝達ケーブル５２，５３
および５５にノイズを生じさせることがないの
で、一次ケーブル５６と、ワークや作業場所に設
置した他の設備との干渉を生じさせることなく溶
接ガンの移動可能範囲を広範囲にとることがで
き、さらに、複数の溶接ロボツトあるいは、溶接
ロボツトおよびワークの位置決めを行うロボツト
を同時に作動させる場合にも、容易にそれらを近
接させて作動させることができる。

尚、電磁シールドの方法としては、周知の種々
の方法が採用でき、例えばフレーム３ａ，３ｂそ
のものを電磁シールド性を有する材質のもので形
成したり、電磁シールド性を有する別部材で覆う
等が考えられる。

以上図示例に基づき説明したが、この考案は上
述の例に限定されるものでなく、例えば、多関節
型の溶接ロボツトにも適用することができ、また
信号伝達ケーブルとして、溶接ガンに設けたワー
ク確認用センサからのものや、溶接ガンに併設し
た位置決め装置等からのものを配線する場合にも
適用することができる。

（考案の効果） かくしてこの考案の溶接ロボツトの配線構造に
よれば、溶接ケーブルを信号伝達ケーブルから離
して作業空間内で引回さなくとも、信号伝達ケー
ブルにノイズを生じさせることがないので、溶接
ケーブルとワーク等との干渉を生じさせることな
く溶接ガンの移動可能範囲を大幅に拡張すること
ができ、さらに、複数のロボツトを作動させる場
合にも容易にこれらを近接位置で作動させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂおよびｃはこの考案の溶接ロボツ
トの配線構造の一実施例を示す正面図、下面図お
よび側面図、第２図は第１図ａの−線に沿う
断面図である。 ２……基部、３……腕、３ａ，３ｂ……中空フ
レーム、４……移動ブラケツト、５……溶接ガ
ン、６……溶接トランス、７……電磁式エアバル
ブ、５０〜５５……信号伝達ケーブル、５６……
一次ケーブル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 腕３の先端部に少なくとも溶接ガン５を具える
   溶接ロボツトにおいて、 前記腕を、互いに平行に延在させた少なくとも
   二本の、電磁シールド性を持つ中空フレーム３
   ａ，３ｂを用いて構成し、 前記溶接ガンと溶接電源とを接続する溶接ケー
   ブル５６を、前記二本の中空フレームの一方３ａ
   の内部に貫通させて配線するとともに、前記腕の
   先端部に設けた信号入出力手段と当該溶接ロボツ
   トの制御装置とを接続する信号伝達ケーブル５
   ２，５３，５５を、前記二本の中空フレームの他
   方３ｂの内部に貫通させて配線することを特徴と
   する、溶接ロボツトの配線構造。