JPH06335818A - 溶接ワイヤ切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水平回転軸１７を中心として回転可能な可動
刃８と、この可動刃８の円周軌道面に接するように設け
られた固定刃６とにより、アーク溶接ロボットのトーチ
ノズル１から繰り出される溶接ワイヤ２の先端部を切断
する装置であって、アーク溶接ロボットにおいて溶接ワ
イヤ２を切断させるために要する作業時間を少しでも短
縮することができるようにする。 【構成】 アーク溶接ロボットが、トーチノズル１を移
動させる移動データに基づいてこれから溶接ワイヤ２が
所定の切断位置に達したことを判断し、得られた移動完
了信号を可動刃８の駆動回路へ送り、この駆動回路が直
ちに可動刃８を回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アーク溶接ロボットの
トーチノズルから繰り出される溶接ワイヤの先端部を切
断するための切断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アーク溶接ロボットによる自動溶接は、
被溶接部材に対する溶接開始点が適正となるようにトー
チノズルの位置付けを常に監視し、位置ズレが発見され
たときにはこれを自動修正しながら作業を進めるように
なっている。ところが、トーチノズルの位置検出は、そ
のノズル端から繰り出された溶接ワイヤの先端部を被検
対象としているため、連続して溶接を行うことによって
溶接ワイヤの先端部に酸化被膜が形成された場合等に
は、正確な位置検出ができなくなり、従って良好なアー
クスタートができず、溶接欠陥を招来するおそれがあっ
た。そこで、これを防止するうえで、溶接ワイヤにおい
て酸化被膜の形成部位を除去すると共に、トーチノズル
からの溶接ワイヤの繰出し長さを一定に保つようにする
ために、溶接ワイヤの先端部を必要に応じて切断する切
断装置が開発されている（実願昭６３−４８４０号参
照）。

【０００３】従来のこの種切断装置は、水平回転軸によ
りその周囲で刃先が円周移動するように設けられた可動
刃と、待機状態にある可動刃の刃先から側方へ所定間隔
をおいた位置に設けられ、この可動刃の刃先が描く円周
軌道面に接する位置に刃先を向けるようになされた固定
刃とを有した構成となっている。そして、アーク溶接ロ
ボットがトーチノズルを移動させて、待機状態にある可
動刃と固定刃との間（切断位置）へ溶接ワイヤを差し入
れようとする場合に、トーチノズルが所定配置で取り付
けられたリミットスイッチの感知用触子を押圧操作する
ようになり、これによって可動刃が自動的に回転を開始
するようになっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の切断装置で
は、トーチノズルがリミットスイッチの感知用触子を押
圧操作しはじめてからリミットスイッチが実際に接点の
切換動作を行うまでの時間にバラツキが生じ易いもので
あったため、その確実性を得るために、リミットスイッ
チが切換動作を行う基準点を、溶接ワイヤが切断位置を
かなり奥深く差し入れられた状態に合わせるようにして
いた。その結果、溶接ワイヤが切断位置へ差し入れられ
たことに対する可動刃の回転開始時期が遅く（応答性が
悪く）なり、溶接ワイヤを切断するために要する作業時
間を長引かせることになっていた。また、当然のことな
がら、可動刃と固定刃との間へ溶接ワイヤを差し入れる
時点では、溶接ワイヤの位置検出に誤差が含まれている
ため、可動刃が待機状態にあるときの刃先位置と固定刃
の刃先位置との間隔を広く開けた状態にしておかなけれ
ばならず、このことも、可動刃の動作時間（回転を開始
してから切断が行われるまでの時間）を長引かせる原因
となっていた。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、溶接ワイヤの先端部を切断するために要する
作業時間を短縮して、溶接ワイヤの切断装置としてはも
とより、アーク溶接ロボット全体としての作動効率をも
高めることができる溶接ワイヤ切断装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明では、アーク溶接ロボットのトーチノズルから繰り出
される溶接ワイヤの先端部を切断する装置において、水
平回転軸によりその周囲で刃先が円周移動するように設
けられ待機状態では刃先を上方へ向けた姿勢で略垂直に
停止する可動刃と、待機状態にある可動刃の刃先から側
方へ所定間隔をおいた位置に設けられこの可動刃の刃先
が描く円周軌道面に接する位置に刃先を向けた固定刃
と、前記アーク溶接ロボットがトーチノズルを移動させ
て上記の待機状態にある可動刃と固定刃との間へ溶接ワ
イヤを差し入れたときに、アーク溶接ロボットから送ら
れるトーチノズルの移動完了信号により可動刃を回転開
始させる駆動回路とを有していることを特徴としてい
る。

【０００７】また前記駆動回路は、可動刃の１回転を検
知する検知手段が、可動刃による溶接ワイヤの切断完了
を検出した時点で、アーク溶接ロボットのトーチノズル
を溶接ワイヤの脱出方向へ移動させるようにしておくこ
とが好ましい。

【０００８】

【作用】アーク溶接ロボットは、トーチノズルを移動さ
せて待機状態にある可動刃と固定刃との間へ溶接ワイヤ
を差し入れた場合に、トーチノズルの移動データからそ
の移動完了時点を判断することができるものであり、駆
動回路は、この移動完了時点をアーク溶接ロボットから
移動完了信号として受け取り、これにより可動刃の回転
を開始させるようになっている。従って、トーチノズル
の位置検知に誤差が含まれることがないから、溶接ワイ
ヤの差し入れに略瞬間的に応答して可動刃を回転開始さ
せることができるものである。また、このようにトーチ
ノズルの位置検知が正確となるから、可動刃と固定刃と
の刃先間隔を可及的に狭くでき、可動刃の動作時間も短
縮できる。

【０００９】溶接ワイヤが切断されると同時に（可動刃
が待機状態に戻るまでの回転を続けている途中であって
も）、トーチノズルを溶接ワイヤが脱出する方向へ移動
させるようにすると、時間的ロスを更に小さくすること
ができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１乃至図３に示すように本発明に係る切断装置３
は、ベース１０上に雄ねじ軸１１を介して立設された４
本の密着コイルバネ４により、略水平状態を維持しつつ
若干の水平遊動を許容されるように保持された可動支持
台５を有しており、この可動支持台５に対して全体が組
み立てられた構成となっている。

【００１１】即ち、この可動支持台５は、その正面側端
部から下向きに折曲された正面作業板３７を有してお
り、この正面作業板３７の裏面部に、減速機９を介して
モータ７が取り付けられている。この減速機９は、正面
作業板３７を貫通してその正面側へ突出する水平回転軸
１７（図１参照）を有している。この水平回転軸１７に
は筒状をしたボス具１８が取り付けられており、このボ
ス具１８には、水平回転軸１７の回転時にその周囲を刃
先１９が円周移動するような状態で可動刃８が取り付け
られている。この可動刃８は、刃先１９を上方へ向けた
姿勢で略垂直となるように停止する状態を、待機状態と
されている。

【００１２】水平回転軸１７の回転方向は、図１を正面
視したときの時計回り方向である。正面作業板３７の正
面部にあって、待機状態にある上記可動刃８の刃先１９
から側方（図１の右側方）へ所定間隔をおいた位置に
は、取付台１５及び姿勢保持片１３を介して固定刃６が
取り付けられている。この固定刃６の刃先２０は、図４
に示すように可動刃８の刃先１９が描く円周軌道面に接
するように位置付けられており、水平回転軸１７が回転
するのに伴って、可動刃８の刃先１９が固定刃６の刃先
２０に極めて近接した状態で通過するようになる。その
ため、これら可動刃８と固定刃６との間に溶接ワイヤ２
が差し込まれているときにはその切断が可能となる。

【００１３】なお、１６は姿勢保持片１３を取付台１５
に固定するためのボルトであるが、このボルト１６を緩
めることによって姿勢保持片１３の左右方向（即ち、固
定刃６を可動刃８に近接又は離反させる方向）への位置
調節ができるようにしておくとよい。可動刃８が回転す
る領域の固定刃６とは反対の側方（図１の左側）には、
リミットスイッチ等の検知手段２２が取り付けられてい
る。この検知手段２２は、可動刃８が回転する領域の正
面部へ向けて回転自在な感知ローラ２５を保持させるよ
うになっている。

【００１４】これに対して可動刃８を保持するボス具１
８には、その正面部における外周に沿った一部（１／４
円周程度）を可動刃８よりも更に正面側へ突出させるこ
とで形成させたカム部２４が設けられており、このカム
部２４が、上記感知ローラ２５と当接し得る位置を周回
するようになっている。従ってカム部２４は、その外周
面をカム山面２４ａとするものであるが、このカム山面
２４ａは、図１から明らかなように可動刃８が上記した
待機状態にあるときには感知ローラ２５を押圧操作した
最初の状態にあり、図４から明らかなように可動刃８の
刃先１９が固定刃６の刃先２０を通過するまで（即ち、
溶接ワイヤ２の切断が完了する時点まで）その押圧操作
を継続させるようになっている。

【００１５】そのため、この検知手段２２では、可動刃
８が待機状態にあるときから水平回転軸１７が回転を開
始した後、溶接ワイヤ２の切断が完了した時点と、その
後可動刃８が待機状態に戻った時点とを検知することが
できる。切断装置３は、可動刃８と固定刃６とによる切
断作業部分が、溶接ワイヤ２の通過口２７を有した保護
カバー２６（図５参照）によって覆われ、その他の部位
が外装カバー２８によって覆われるようになっている。
３８は切断後のワイヤ屑を排出誘導するシューターであ
る。

【００１６】図６は上記構成になる切断装置３に設けら
れた駆動回路３０の回路図であって、可動刃８の待機状
態を示してある。また、図７はこの駆動回路３０がアー
ク溶接ロボットの制御手段４０に接続された状況を示す
ブロック構成図である。以下、これらの回路構成を各部
の動作状況と共に説明する。切断装置３の駆動回路３０
において、前記検知手段２２は、常時閉の接点３１と常
時開の接点３２とを有しており、このうち接点３１が可
動刃８を駆動させるためのモータ７と直列接続され、接
点３２がリレー３３と直列接続されて、それぞれ両端に
動作電源が印加されるようになっている。上記接点３１
は、アーク溶接ロボットの制御手段４０と接続される入
力接点３５との間で並列回路を形成するようになってい
る。また、上記リレー３３は、上記制御手段４０と接続
される常時閉の出力接点３６を有している。

【００１７】可動刃８の待機時には、前記したように検
知手段２２の感知ローラ２５がカム部２４によって押圧
操作された状態にあるため、この検知手段２２の接点３
１は切断され、接点３２は接続されている。そのためモ
ータ７は停止していると共に、リレー３３は励磁状態と
なって接点３６が切断された状態を保持している。制御
手段４０がトーチノズル１の移動装置４１に対して切断
装置３へ向かわせるための指示を出すことにより、ト
ーチノズル１が所定の移動を行って溶接ワイヤ２を、切
断装置３における可動刃８と固定刃６との間へ差し入れ
た（図１参照）とする。制御手段４０は、移動装置４１
へ送った移動データからトーチノズル１が移動完了位置
に達したことを判断した時点で、移動完了信号を駆動回
路３０へ送り、接点３５を接続させる（）。これによ
りモータ７が短絡して起動され、水平回転軸１７を介し
て可動刃８が回転を開始する（）。

【００１８】可動刃８が固定刃６を通過して溶接ワイヤ
２を切断する（図４参照）と、検知手段２２の感知ロー
ラ２５がカム部２４から外れて押圧操作が解除されるよ
うになるため、接点３１は接続され接点３２は切断され
る（）。そのため、モータ７の駆動は接点３１を介し
て継続されるようになるが、リレー３３の励磁が解けて
接点３６が接続状態にされる。

【００１９】この接点３６の接続が駆動回路３０から制
御手段４０へ信号として送られるため（）、制御手段
４０はこの信号を受信した時点で（可動刃８が待機状態
に戻るための回転を引き続き行っている途中であって
も）、トーチノズル１の移動装置４１に対して切断装置
３から脱出させるための指示を出す。従って、トーチ
ノズル１は次の溶接開始点又はクリーナー装置（図示
略）等へ向けて移動を開始する。

【００２０】可動刃８が待機状態に戻った時点で、再び
検知手段２２の感知ローラ２５がカム部２４によって押
圧操作され、接点３１は切断、接点３２は接続状態とな
るので、モータ７が停止されると共に、リレー３３が励
磁状態となる。なお、本発明において、モータ７の起動
を人為的操作によって行わせるためのスタートスイッチ
を設けておくことは勿論可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、上述の構成を具備するもので
あって、駆動回路が、アーク溶接ロボットから送られる
トーチノズルの移動完了信号を受けてモータを起動させ
ているので、溶接ワイヤの差し入れに略瞬間的に応答し
て確実に可動刃を回転開始させることができるようにな
っている。そのため、時間的ロスを徹底的に排除するこ
とができる。また、このように溶接ワイヤの差し入れに
対して瞬間的且つ正確な応答が可能であるから、可動刃
と固定刃との刃先間隔を可及的に狭くしてその動作時間
の短縮を図ることもできる。その結果、溶接ワイヤの先
端部を切断するために要する作業時間を、従来に比して
格段と短縮することができるようになり、アーク溶接ロ
ボットとしての作動効率を高めることにも繋がる。

【００２２】溶接ワイヤの切断と略同時にトーチノズル
を脱出移動させるようにすれば、時間的ロスを更に小さ
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す正面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】図１中の主要部を拡大して示す動作説明図であ
る。

【図５】保護カバーを示す斜視図である。

【図６】駆動回路を示す回路図である。

【図７】アーク溶接ロボットとの接続状況を示すブロッ
ク構成図である。

【符号の説明】

１ トーチノズル ２ 溶接ワイヤ ３ 切断装置 ６ 固定刃 ８ 可動刃 １７ 水平回転軸 １９ 可動刃の刃先 ２０ 固定刃の刃先 ２２ 検知手段 ３０ 駆動回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーク溶接ロボットのトーチノズルから
   繰り出される溶接ワイヤの先端部を切断する装置におい
   て、水平回転軸によりその周囲で刃先が円周移動するよ
   うに設けられ待機状態では刃先を上方へ向けた姿勢で略
   垂直に停止する可動刃と、待機状態にある可動刃の刃先
   から側方へ所定間隔をおいた位置に設けられこの可動刃
   の刃先が描く円周軌道面に接する位置に刃先を向けた固
   定刃と、前記アーク溶接ロボットがトーチノズルを移動
   させて上記の待機状態にある可動刃と固定刃との間へ溶
   接ワイヤを差し入れたときに、アーク溶接ロボットから
   送られるトーチノズルの移動完了信号により可動刃を回
   転開始させる駆動回路とを有していることを特徴とする
   溶接ワイヤ切断装置。
2. 【請求項２】 前記駆動回路は、可動刃の１回転を検知
   する検知手段が、可動刃による溶接ワイヤの切断完了を
   検出した時点で、アーク溶接ロボットのトーチノズルを
   溶接ワイヤの脱出方向へ移動させるようになされている
   ことを特徴とする請求項１記載の溶接ワイヤ切断装置。