JPH0618701Y2 - 溶接ロボット用トーチホルダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、溶接ロボットに適用されるショックセンサ付
のトーチホルダに関するものである。

（従来の技術） 溶接ロボット手首部の先端シャフトに連接されているシ
ョックセンサ付のトーチホルダは、従来、トーチの先端
部に加わる外力が例えばトーチ保持部に回転モーメント
として作用するように変換する構造であって、トーチが
大きな外力を受けると、トーチ保持部に回転運動がおこ
り、この回転運動をリミットスイッチ等のショックセン
サで検知して溶接ロボットを速やかに停止させていた。

（考案が解決しようとする課題） しかし、トーチの先端部に加わる外力はトーチ保持部に
回転モーメントを作用させる外力だけでなく、あらゆる
方向から外力がはたらく。従って、トーチの軸方向に大
きな外力が加わると、トーチ本体を曲げるだけでなく、
トーチ本体を介してロボットの軸がずれるなどの問題が
あった。

本考案はこのような従来の事情から見て、トーチの先端
部に対し大きな外力がトーチの軸方向に作用しても、ト
ーチ本体の変形等を防ぐことができるようにした溶接ロ
ボット用トーチホルダを提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本考案の溶接ロボット用トーチホルダは、溶接ロボット
手首部の先端シャフトに、トーチを保持するホルダが連
接され、このホルダと前記先端シャフトとの間に、トー
チの軸方向に加わる外力を緩和するためのスライド機構
と、トーチの半径方向に加わる外力を緩和するための回
動機構と、ホルダの移動を検知して溶接ロボットを非常
停止させるためのショックセンサとが設けられたもので
ある。

（作用） 上記の手段による作用は、トーチの軸方向に加わる外力
がスライド機構の短縮動作で緩和される一方、トーチの
半径方向に加わる外力が回動機構の回動動作で緩和され
る。さらに、外力が異常に大きい場合は、ショックセン
サがホルダの移動を検知して溶接ロボットの非常停止が
行われる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図に示すショックセンサ付のトーチホ
ルダ１は、溶接ロボット手首部（図示省略）の先端シャ
フト２に、トーチ３を保持するホルダ４が連接され、こ
のホルダ４と前記先端シャフト２との間に、トーチ３の
軸方向に加わる外力を緩和するためのスライド機構５
と、トーチ３の半径方向に加わる外力を緩和するための
回動機構６と、ホルダ４の移動を検知して溶接ロボット
（図示省略）の動作を非常停止させるためのスライド用
ショックセンサ７および回動用ショックセンサ８とが設
けられて構成されている。

前記ホルダ４はトーチ３のロッド部３ａを挟んで固定す
るように、上半部４ａと下半部４ｂに分割されるととも
に、フランジ４ｃ，４ｃに設けたボルト（図示省略）に
より結合および分割が可能となされている。

前記スライド機構５はステー９、ブラケット１０、主軸
１１、球面軸受１２、筒体１３、スライド用圧縮ばね１
４、ばね押え金１５および係止ピン１６を主要部として
構成されている。

前記ステー９は板状体に形成されたもので、基端部が先
端シャフト２に固着され、中間部に前記主軸１１、球面
軸受１２および係止ピン１６が設けられている。

前記ブラケット１０は略ヘ字形に形成された板状体で、
傾斜部の先端にホルダ４が固定されている。

前記主軸１１はステー９の中間部に設けた球面軸受１２
によりステー９と連結されるとともに、傾動可能に支持
されている。１７は軸受箱、１８は下部ナットである。

前記筒体１３はブラケット１０をステー９の上面に連結
するためのもので、主軸１１の外周にブッシュ１９を介
して摺動可能に嵌合されるとともに、ばね受座１３ａと
ばね押え金１５の間に介装したスライド圧縮ばね１４が
上部ナット２０で締付けられることにより、ブラケット
１０がステー９の上面に対して回動可能に圧縮されて取
付けられている。

前記係止ピン１６はステー９とブラケット１０の相対位
置を決めるためのもので、係止ピン１６の上端面がブラ
ケット１０の下面に設けられた係合凹所２１に臨むよう
に、係止ピン１６の鍔部１６ａと係止ピン１６に嵌合さ
れたばね押え金２２との間に位置決め用圧縮ばね２３が
介装され、このばね押え金２２がステー９下面に設けら
れたヨーク２４のナット２４ａにより押付け強さが調節
可能となされている。

前記回動機構６は上部のブラケット１０、主軸１１、球
面軸受１２、筒体１３および係止ピン１６に、ねじりコ
イルばね２５、固定ピン２６、遊合孔２７および移動ピ
ン２８を組み合わせて構成されている。

前記ねじりコイルばね２５は、トーチ３の半径方向に加
わる外力でトーチ３のブラケット１０とともに主軸１１
を中心として回動するのを緩和させる一方、外力が除か
れるとブラケット１０を第１図の定位置に復帰させるも
ので、コイル部２５ａと互いに間隙をおいて平行する足
部２５ｂ，２５ｃとからなっている。コイル部２５ａは
筒体１３の下端部に嵌合され、足部２５ｂ，２５ｃは固
定ピン２６および移動ピン２８を挟むように嵌合されて
いる。

前記固定ピン２６はブラケット１０に設けられた弓形の
遊合孔２７が遊合できるように、ステー９の先端部に固
定されている。一方、移動ピン２８はブラケット１０に
固定されていて、ブラケット１０が主軸１１まわりで回
動するとき、ねじりコイルばね２５の足部２５ｂ，２５
ｃのいずれかを押し拡げるように構成されている。

前記スライド用ショックセンサ７および回動用ショック
センサ８はリミットスイッチ等が適用され、その取付位
置はホルダ４の移動が検知できるところに選定される。
すなわち、スライド用ショックセンサ７はブラケット１
０の起き上がりによっておこる筒体１３のばね受座１３
ａの上昇移動を検知できる位置に設けられ、また回動用
ショックセンサ８はブラケット１０の回動動作でおこる
係止ピン１６の下降移動を検知できる位置に設けられ
る。

次に、上記実施例の作用について説明する。

溶接ロボット（図示省略）で溶接を行う場合、トーチ３
およびホルダ４が固定されたブラケット１０はスライド
用圧縮ばね１４でステー９側に付勢され、しかも係止ピ
ン１６が位置決めがなされることによって、第１図に示
す定位置に位置している。

そして、トーチ３の軸方向に僅かな外力がはたらくとき
は、ブラケット１０が係止ピン１６を支点とする小さな
起伏動作をする一方、主軸１１が球面軸受１２で小さな
揺動動作をするとともに、主軸１１に対して摺動する筒
体１３でスライド用圧縮ばね１４が伸縮動作をすること
によって、前記軸方向の僅かな外力が緩和される。

また、トーチ３の半径方向に僅かな外力がはたらくと、
ブラケット１０は主軸１１を中心として交互に反転する
正逆方向の小さな回動動作をねじりコイルばね２５の復
元力を受けて行うことにより、係止ピン１６が係合凹所
２１から逃げ出さない状態を保ちながら、前記半径方向
の僅かな外力が緩和される。

いまもし、トーチ３の軸方向に大きな外力が加わると、
トーチ３およびホルダ４は、ブラケット１０とともに係
止ピン１６を支点として第１図で反時計まわりに大きく
起き上がる一方、主軸１１と球面軸受１２が傾動すると
ともに、ブラケット１０とともに主軸１１に対して上方
に揺動する筒体１３がスライド用圧縮ばね１４を短縮動
作をさせる。したがって、筒体１３のばね受座１３ａが
スライド用ショックセンサ７に当接して、このスライド
用ショックセンサ７の検知信号により溶接ロボット（図
示省略）の動作が素早く停止される。

その後、トーチ３の軸方向の外力が取り除かれると、ト
ーチ３、ホルダ４、ブラケット１０および筒体１３はス
ライド用圧縮ばね１４の伸張力で定位置に復帰する。

また、トーチ３の半径方向に大きな外力が加わると、ト
ーチ３およびホルダ４は、ブラケット１０とともに主軸
１１を中心として回動する。このブラケット１０の回動
動作で移動ピン２８がねじりコイルばね２５の足部２５
ｂ，２５ｃのいずれかを押し拡げてねじりコイルばね２
５の復元力を蓄える一方、ブラケット１０の係合凹所２
１が位置決め用圧縮ばね２３の付勢力にうちかって係止
ピン１６を下方に押し下げる。したがって、係止ピン１
６の下端部が回動用ショックセンサ８に当接して、この
回動用ショックセンサ８の検知信号により溶接ロボット
（図示省略）の動作が素早く停止される。

その後、トーチ３の半径方向の外力が取り除かれると、
トーチ３およびホルダ４は、ブラケット１０とともにね
じりコイルばね２５の復元力で定位置に復帰し、位置決
め用圧縮ばね２３の伸張力で押し上げられる係止ピン１
６の上端がブラケット１０の係合凹所２１に復帰して位
置決めがなされる。

（考案の効果） 本考案の溶接ロボット用トーチホルダは、トーチを保持
するホルダと溶接ロボット手首部の先端シャフトとの間
に、トーチの軸方向に加わる外力を緩和するためのスラ
イド機構と、トーチの半径方向に加わる外力を緩和する
ための回動機構と、ホルダの移動を検知して溶接ロボッ
トを非常停止させるためのショックセンサとが設けられ
たものであるから、トーチのあらゆる方向から加わる外
力を緩和する。したがって、トーチ本体を曲げたり、ロ
ボットの軸がずれたりするおそれがなくなって設備の信
頼性が著しく向上とするという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は溶接ロボ
ット用トーチホルダを一部断面にして示す正面図、第２
図は第１図のII−II線で見た回動機構の一部を示す断面
図である。 １……溶接ロボット用トーチホルダ ２……先端シャフト、３……トーチ ４……ホルダ、５……スライド機構 ６……回動機構 ７……スライド用ショックセンサ ８……回動用ショックセンサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】溶接ロボット手首部の先端シャフトに、ト
   ーチを保持するホルダが連接され、このホルダと前記先
   端シャフトとの間に、トーチの軸方向に加わる外力を緩
   和するためのスライド機構と、トーチの半径方向に加わ
   る外力を緩和するための回動機構と、ホルダの移動を検
   知して溶接ロボットを非常停止させるためのショックセ
   ンサとが設けられたことを特徴とする溶接ロボット用ト
   ーチホルダ。