JPH0713908Y2 - 溶接ロボットにおける集塵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、溶接トーチとワークとを制御手段により相
対的に位置制御して自動溶接作業を行う溶接ロボットに
おける集塵装置、すなわち溶接作業により発生する煙，
熱ガス，有機ガス等の溶接ヒュームを吸引除去する装置
に関する。

（従来の技術とその課題） 溶接ロボットによる溶接作業中に発生する溶接ヒューム
を除去するために、従来より種々の集塵装置が提案され
ている。その一例として、例えば実開昭57-194789号公
報に示されたものがある。第３図はその提案例にかかる
集塵装置を示す図である。この集塵装置Ｂが適用された
溶接ロボットにおいては、３次元的に移動可能な支持部
材50の先端部に溶接トーチ取付用のトーチ取付具50aに
よって溶接トーチ51が取付けられている。そして、この
溶接トーチ51を覆うように、以下に説明する集塵装置Ｂ
が設けられている。

この集塵装置Ｂでは、板材52がブラケット53により支持
部材50の先端部に固設されている。また、板材52の外周
面には耐熱性を有する可撓性材質の帯状板54が巻装され
ており、溶接トーチ51を覆うように、板材52とで下方開
放の空間55を形成している。そのため、溶接作業中に溶
接ヒュームが発生しても、その溶接ヒュームは板材52と
帯状板54とで形成されるその空間55によって確実に補集
される。

また、板材52の所定位置に開口52a,52bがそれぞれ設け
られている。そして、これら開口52a,52bに排気管56a,5
6bの一方端がそれぞれ接続される一方、排気管56a,56b
の他方端が図示を省略する集塵機に接続されている。し
たがって、上記のようにして補集された溶接ヒュームは
開口52a,52bおよび排気管56a,56bを介して集塵機に吸引
除去される。こうして、溶接作業中に発生した溶接ヒュ
ームを確実に除去して、溶接ロボット周囲への溶接ヒュ
ームの拡散を防止している。

ところで、従来より周知のように、溶接トーチ51には、
溶接ワイヤおよびシールドガスホース等を挿通させたコ
ンジットケーブル（以下「ケーブル」という）57が接続
されている。そこで、同図に示すように、ケーブル57が
帯状板54の一部に設けられた切込み54aを介し空間55内
に導入されて溶接トーチ51に接続されている。したがっ
て、例えば溶接トーチ51を垂直軸線Ｌ回りに回転させる
と、その回転運動にしたがってケーブル57が切込み54a
を介して空間55に引き入れられたり、また逆にその空間
55から外部に押し出されたりする。このとき、ケーブル
57の移動は常に切込み54aを通して行われるため、ケー
ブル57の移動のしかたによっては、ケーブル57がその空
間55内で予期しない位置で大きく折れ曲がったり、板材
52や帯状板54に接触して、溶接トーチ51に余分な力が作
用することがある。その結果、その力により溶接トーチ
51の移動が拘束されて、溶接トーチ51を所望の姿勢に位
置決めすることができないことがある。

（考案の目的） この考案は、上記課題を解消するためになされたもの
で、溶接トーチの姿勢制御に何の影響も与えずに、溶接
作業において発生した溶接ヒュームを除去することがで
きる溶接ロボットにおける集塵装置を提供することを目
的とする。

（目的を達成するための手段） この考案は、少なくとも１次元的に移動可能な支持部材
に溶接トーチを取り付けてワークと溶接トーチの相対位
置を制御可能とした溶接ロボットにおける集塵装置であ
って、上記目的を達成するために、前記溶接トーチの上
方位置で前記支持部材に固設された固定板材と、前記固
定板材の直下位置で前記溶接トーチを取り囲むように設
けられて、前記固定板材とで下方開放の空間を形成する
フード部材と、前記溶接トーチの前記支持部材への取付
位置を中心に前記フード部材が前記固定板材に対し回転
自在となるように、前記フード部材の上部を前記固定板
材に連結する連結機構部と、前記フード部材を貫通して
前記溶接トーチに接続されたケーブルと、前記固定板材
に接続されて前記空間に連通する排気管と、溶接作業に
より発生した溶接ヒュームを前記排気管を介して吸引す
る集塵手段とを備えている。

（実施例） 第２図はこの考案にかかる集塵装置を備えた溶接ロボッ
ト１を示す斜視図である。同図において、１対のワーク
取付具2,2′が基台３上に左右離間・対向して据え付け
られている。これらのワーク取付具2,2′には、円板状
のワーク取付板2a,2a′が互いに向き合うようにそれぞ
れ取り付けられている。なお、取付板2aはワーク取付具
２に対し回転自在である一方、取付板2a′は背面に設置
されたモータ2bよって矢印θ方向に回転可能となるよう
に構成されている。

ワーク取付具2,2′の後方位置に柱4,4′が一定間隔離隔
して基台３上に立設されるとともに、これら柱4,4′の
上端部の間に梁５が架設されている。また、この梁５上
に、図示を省略するモータによってＸ方向に移動自在な
左右移動体６が設けられている。

この左右移動体６の上部には、前後移動体７が嵌挿され
ており、図示を省略するモータによってＹ方向に移動自
在となるように構成されている。また、この前後移動体
７の前端部に上下移動体８が嵌挿されて、図示を省略す
るモータによってＺ方向に移動自在となるように構成さ
れている。

この上下移動体８の下端部には、前方に延びた支持部材
９が固設されている。そして、第1A図に示すように、こ
の支持部材９の前方端にトーチ取付具10によって溶接ト
ーチ11が取り付けられている。また、トーチ取付具10に
は、モータ（図示省略）が接続されており、このモータ
によって溶接トーチ11を垂直軸線Ｌのまわり（矢印Ψ方
向）に回転駆動することができる。

第２図において、Ａはこの考案にかかる集塵装置であ
る。この集塵装置Ａでは、第1A図に示すように、略円盤
状の固定板材12の略中心位置12aが垂直軸線Ｌ上に位置
するように、固定板材12が支持部材９の前方部9aに固設
されている。また、固定板材12の直下位置に、略円筒形
状のフード13aとフード13aの外周面に巻装された耐熱性
を有する可とう性材質の帯状板13bとで構成されたフー
ド部材13が配置されており、このフード部材13と固定板
材12とで溶接トーチ11を覆うようにして下方開放の空間
SPを形成している。また、固定板材12とフード部材13と
の間には連結機構部14が設けられており、この連結機構
部14によってフード部材13は固定板材12に対し回転自在
に連結される。

この連結機構部14は、固定板材12の中心位置12aから周
囲三方向に向けて等距離だけ離隔した位置に３本のピン
14aを配置しており、各ピン14aを、第1B図に示すよう
に、固定板材12に固定している。各ピン14aには、軸受1
4bを介してガイドローラ14cが回転自在に設けられると
ともに、そのガイドローラ14cに、ピン14dによってフー
ド13aに固着されたガイドリング14eの外周面が係合され
ている。また、フード13aの側面部に設けられた開口13c
を介して溶接ワイヤおよびシールドガスホース等を挿通
させたコンジットケーブル（以下「ケーブル」という）
15が空間SP内に導入されて溶接トーチ11に接続されてい
る。

一方、上記のように構成された溶接ロボット１と別個切
り離して集塵機16が所定位置に配設され、以下のように
構成された吸引ダクト組立体17を介して固定板材12の開
口（符号図示せず）に接続されている。

集塵機16の背面に設けられた吸引口（図示せず）には、
蛇腹状の伸縮可能な後部ダクト18の一方端が接続されて
いる。このダクト18の中間部はガイドレール19に沿って
Ｘ方向に移動自在なダクトホルダ20より適宜支持されて
いる。また、後部ダクト18の他方端は前後移動体７の後
端面に固設された固定管21の一方の開口21aに接続され
ている。なお、この固定管21の他方端には左右１対の分
岐接続管22a,22bが固設されている。

分岐接続管22a,22bには、蛇腹状の伸縮可能な中間ダク
ト23a,23bの一方端がそれぞれ接続される一方、それら
ダクト23a,23bの他方端は上下移動体８の上端部に固設
された固定管24a,24bの一方端にそれぞれ接続されてい
る。

さらに、固定管24a,24bの他方端に蛇腹状の伸縮可能な
吸引ダクト25a,25bの一方端がそれぞれ接続される一
方、吸引ダクト25a,25bの他方端が吸引管26a,26bを介し
て固定板材12の開口にそれぞれ接続されている。

なお、第２図への図示は省略されているが、上記構成の
溶接ロボット１および集塵機16は別に設けたマイクロコ
ンピュータ内臓の制御手段に電気的に接続されており、
制御部からの信号にしたがって予めプログラムされた工
程順序に従ってワークＷをθ方向に回転、また溶接トー
チ11のX,Y,Z,Ψ方向への移動を制御しながら、ワークＷ
の自動溶接を行う。また、溶接ロボット１による自動溶
接の開始と同時に、制御部から集塵開始指令が集塵機16
に与えられて、集塵機16が始動する。したがって、自動
溶接処理最中に発生した溶接ヒュームは固定板材12とフ
ード部材13とで構成される空間SP内に確実に補修され、
さらに固定板材12の開口13cおよび吸引ダクト組立体17
を介して集塵機16に吸引除去される。その結果、溶接ロ
ボット１周囲への溶接ヒュームの拡散が確実に防止さ
れ、溶接ロボット１付近を良好な作業環境に保つことが
できる。

ところで、溶接トーチ11の姿勢を変えるために、例えば
第1A図に示す状態にある溶接トーチ11を垂直軸線Ｌ回り
に回転させると、その回転運動にしたがってケーブル15
がその回転方向に引っぱられる。そのため、上記提案例
（第３図）では、ケーブル57が切込み54aを介して空間5
5に引き入れられたり、また逆にその空間55から外部に
押し出されたりして、上記のように溶接トーチの姿勢制
御に支障を来していた。

しかしながら、この実施例では、上記のように、フード
部材13が固定板材12に対し回転自在に保持されているた
めに、垂直軸線Ｌ回りに溶接トーチ11が回転してケーブ
ル15が引っぱられると、その引張力によってフード部材
13が同方向に回転する。そのため、ケーブル15が空間SP
内に引き入れられたり、また逆にその空間SPから外部に
押し出されたりすることはなく、、ケーブル15を第1A図
に示す状態のままで溶接トーチ11を垂直軸線Ｌ回りの回
転を行うことができる。したがって、溶接トーチ11の移
動がケーブル15により拘束されることはなく、常に溶接
トーチ11を所望の姿勢に位置決めすることができる。

なお、この考案にかかる集塵装置を適用することができ
る溶接ロボットは上記実施例で説明したものに限定され
るわけではなく、溶接ロボット全般にこの集塵装置を取
り付け可能である。

（考案の効果） 以上のように、この考案によれば、固定板材を溶接トー
チの上方位置で支持部材に固設するとともに、その固定
板材の直下位置にフード部材を設けて、前記溶接トーチ
を取り囲むように下方開放の空間を形成しているので、
溶接作業において発生した溶接ヒュームを確実に除去す
ることができる。また、前記フード部材を前記固定板材
に回転自在に連結して溶接トーチに接続されたケーブル
を前記フード部材に貫通させているため、前記溶接トー
チの移動に応じ前記フード部材が回転して、ケーブルに
よって前記溶接トーチの移動が拘束されることはなく、
前記溶接トーチを所望の姿勢に精度良く制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第1A図はこの考案にかかる集塵装置を示す図であり、第
1B図はその部分拡大図であり、第２図はその集塵装置を
備えた溶接ロボットを示す斜視図であり、第３図は提案
例にかかる集塵装置を示す図である。 １……溶接ロボット、９……支持部材、11……溶接トー
チ、12……固定板材、13……フード部材、14……連結機
構部、15……ケーブル、SP……空間、Ｗ……ワーク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１次元的に移動可能な支持部材
   に溶接トーチを取り付けてワークと溶接トーチの相対位
   置を制御可能とした溶接ロボットにおいて、 前記溶接トーチの上方位置で前記支持部材に固設された
   固定板材と、 前記固定板材の直下位置で前記溶接トーチを取り囲むよ
   うに設けられて、前記固定板材とで下方開放の空間を形
   成するフード部材と、 前記溶接トーチの前記支持部材への取付位置を中心に前
   記フード部材が前記固定板材に対し回転自在となるよう
   に、前記フード部材の上部を前記固定板材に連結する連
   結機構部と、 前記フード部材を貫通して前記溶接トーチに接続された
   ケーブルと、 前記固定板材に接続されて前記空間に連通する排気管
   と、 溶接作業により発生した溶接ヒュームを前記排気管を介
   して吸引する集塵手段とを備えたことを特徴とする溶接
   ロボットにおける集塵装置。