JPH10180456A - 可動ジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部を通して電流の供給が可能な可動ジョイ
ントを提供する。 【解決手段】 油圧シリンダ１８のロッド２０が上方へ
移動すると、第１給電ロッド１６と第１給電チップ２４
が上方へ移動し、第１給電チップ２４と第１給電フラン
ジ２６とが圧接する。また、第１給電チップ２４が上方
へ移動すると、リンク３６が時計方向へ回転する。この
結果、第２給電ロッド３４が第２給電フランジ５２を押
圧する方向へ移動し、第２給電チップ５０と第２給電フ
ランジ５２が接触する。よって、二次ケーブル１９から
第１給電ロッド１６に溶接電流を供給すると、溶接電流
は、第１給電ロッド１６、第１給電チップ２４、第１給
電フランジ２６、リンク３６、第２給電ロッド３４、第
２給電チップ５０、第２給電フランジ５２を流れ、スタ
ッドガン５６に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は可動ジョイントに係
り、特に、回転軸を備えた溶接ロボット等に使用される
可動ジョイントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車体を溶接する溶接ロ
ボット等に使用される可動ジョイントにおいては、可動
ジョイントに装着したスタットガンに二次ケーブルによ
って溶接電流を供給している。

【０００３】図３に示される如く、この様な可動ジョイ
ント１００では、鉛直方向に延びる第１の回転軸１０２
を回転中心にして、ロボット１００の基部１００Ａが、
図３の矢印Ｘ方向に回転可能になっている。また、スタ
ットガン１０４を取り付けたスタットガン取付部１００
Ｂが、水平方向に延びる第２の回転軸１０６とともに基
部１００Ａに対して、図３の矢印Ｙ方向に回転可能にな
っている。従って、スタットガン１０４は溶接位置に応
じて図３の矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向へ自在に移動可能
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な可動ジョイント１００では、スタットガン１０４に溶
接電流を供給するための二次ケーブル１０８が、スタッ
トガン１０４の一方の端部に形成された電流供給部１０
４Ａに直接固定されている。従って、二次ケーブル１０
８が、可動ジョイント１００の外側近傍に配線されてい
る。このため、スタットガン１０４の矢印Ｘ方向及び矢
印Ｙ方向への移動に二次ケーブル１０８が追従する際
に、二次ケーブル１０８に折れ、捩じれ、こすれ等が発
生すると共に、二次ケーブル１０８に電流を流すことに
よって磁界が発生し、この磁界により、二次ケーブル１
０８が引っ張られ可動ジョイント１００に干渉すること
もあり、二次ケーブル１０８の寿命が短くなるという不
具合があった。また、二次ケーブル１０８を交換する際
には、元の取り廻しを再現する作業が煩雑になる。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、内部を通して
電流の供給が可能な可動ジョイントを提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の可動ジョイントは、回転軸のセンターに相対回転可能
に配設された給電ロッドと、該給電ロッドに設けられた
給電チップと、前記給電ロッドの軸方向移動により前記
給電チップと接離可能とされ、前記給電チップと離間し
た状態で前記給電チップに対して回転可能となる給電フ
ランジと、を有することを特徴としている。

【０００７】従って、給電ロッドの軸方向移動により給
電チップと給電フランジとが離間した状態でジョイント
部が可動する。また、給電ロッドの軸方向移動により給
電チップと給電フランジとが当接した状態では、給電ロ
ッドに供給された電流は、給電チップを介して給電フラ
ンジに流れる。このため、可動ジョイントの内部を通し
て電流の供給が可能となる。

【０００８】請求項２に記載の本発明の可動ジョイント
は、第１回転軸のセンターに相対回転可能に配設され、
駆動手段により第１回転軸の軸方向へ移動される第１給
電ロッドと、該第１給電ロッドに設けられた第１給電チ
ップと、前記第１給電ロッドの軸方向移動により前記第
１給電チップと接離可能とされ、前記第１給電チップと
離間した状態で前記第１給電チップに対して回転可能と
なるとともに、前記第１給電ロッドとともに軸方向へ移
動する第１給電フランジと、該第１給電フランジに連動
して作動する駆動力伝達手段と、第２回転軸のセンター
に相対回転可能に配設され前記駆動力伝達手段により回
転軸の軸方向へ移動される第２給電ロッドと、該第２給
電ロッドに設けられた第２給電チップと、前記第２給電
ロッドの軸方向移動により前記第２給電チップと接離可
能とされ、前記第２給電チップと離間した状態で前記第
２給電チップに対して回転可能となる第２給電フランジ
と、を有することを特徴としている。

【０００９】従って、第１回転軸の作動においては、第
１給電チップと第１給電フランジとが離間し、第２回転
軸の作動においては、第２給電チップと第２給電フラン
ジとが離間する。

【００１０】一方、給電する際には、駆動手段により第
１給電ロッドが第１回転軸の軸方向へ移動する。これに
よって、第１給電ロッドに設けられた第１給電チップが
第１給電フランジと当接する。また、第１給電フランジ
が第１給電ロッドに連動して移動すると、駆動力伝達手
段を介して、第２給電ロッドが第２回転軸の軸方向へ移
動する。これによって、第２給電ロッドに設けられた第
２給電チップが移動し、第２給電フランジと当接する。

【００１１】このため、第１給電ロッドに供給された電
流は、第１給電チップ、第１給電フランジ、駆動力伝達
手段、第２給電ロッド、第２給電チップを介して第２給
電フランジに流れる。この結果、可動ジョイントの内部
を通して電流の供給が可能となる。

【００１２】請求項３に記載の本発明は、請求項２に記
載の可動ジョイントにおいて、前記駆動力伝達手段がリ
ンクであることを特徴としている。

【００１３】従って、第１回転軸の作動においては、第
１給電チップと第１給電フランジとが離間し、第２回転
軸の作動においては、第２給電チップと第２給電フラン
ジとが離間する。

【００１４】一方、給電する際には、駆動手段により第
１給電ロッドが第１回転軸の軸方向へ移動する。これに
よって、第１給電ロッドに設けられた第１給電チップが
第１給電フランジと当接する。また、第１給電フランジ
が第１給電ロッドに連動して移動すると、リック機構を
介して、第２給電ロッドが第２回転軸の軸方向へ移動す
る。これによって、第２給電ロッドに設けられた第２給
電チップが移動し、第２給電フランジと当接する。

【００１５】このため、第１給電ロッドに供給された電
流は、第１給電チップ、第１給電フランジ、リンク、第
２給電ロッド、第２給電チップを介して第２給電フラン
ジに流れる。この結果、可動ジョイントの内部を通して
電流の供給が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の可動ジョイントの一実施
形態を図１及び図２に従って説明する。

【００１７】図２に示される如く、本実施形態の可動ジ
ョイント１０はロボット溶接に使用されており、可動ジ
ョイント１０の上部には、鉛直方向に延びる第１回転軸
１２が配設されている。この第１回転軸１２は、支持板
１３に固定されており、第１回転軸１２の下部に配設さ
れた基部１０Ａが、支持板１３に対して図２の矢印Ｘ方
向へ回転（水平面内で回転）するようになっている。

【００１８】図１に示される如く、第１回転軸１２のセ
ンターには、貫通孔１４が穿設されており、この貫通孔
１４内には、第１給電ロッド１６が第１回転軸１２に相
対回転可能、且つ、軸方向（図１の矢印Ａ方向及び矢印
Ｂ方向）へ移動可能に挿入されている。第１給電ロッド
１６の上端部１６Ａは、上方の支持部１７に固定された
駆動手段としての油圧シリンダ１８のロッド２０に連結
部材２２を介して連結されており、油圧シリンダ１８を
作動させると、第１給電ロッド１６が軸方向（図１の矢
印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）へ移動するようになってい
る。また、第１給電ロッド１６の上端部１６Ａ近傍に
は、溶接電流供給用の二次ケーブル１９が連結されてい
る。

【００１９】第１給電ロッド１６の下端部１６Ｂには、
第１給電チップ２４が設けられている。この第１給電チ
ップ２４には第１給電フランジ２６が水平面内で回転可
能に係合されており、第１給電ロッド１６が下方にある
場合（図１の位置にある場合）には、第１給電チップ２
４と第１給電フランジ２６は、非接触状態となってい
る。一方、第１給電ロッド１６が上方へ移動した場合に
は、第１給電チップ２４の上面２４Ａが第１給電フラン
ジ２６に当接するようになっている。

【００２０】図２に示される如く、溶接装置１０の基部
１０Ａの側面下部には、水平方向に延びる第２回転軸３
０が配設されており、第２回転軸３０は、基部１０Ａに
対して図２の矢印Ｙ方向へ回転（垂直面内で回転）する
ようになっている。

【００２１】図１に示される如く、第２回転軸３０のセ
ンターには、貫通孔３２が穿設されている。この貫通孔
３２内には、第２給電ロッド３４が、第２回転軸３０に
相対回転可能、且つ、軸方向（図１の矢印Ｃ方向及び矢
印Ｄ方向）へ移動可能に挿入されている。第２給電ロッ
ド３４の一方の端部３４Ａは、駆動力伝達手段としての
Ｌ字状のリンク３６の下端部３６Ａに軸３８によって回
転可能に連結されている。リンク３６の中央屈曲部３６
Ｂは、基部１０Ａに立設さたピン４０に軸支されてい
る。このピン４０は、第２給電ロッド３４に対して直交
する方向で且つ水平方向に配設されており、リンク３６
は、ピン４０を中心にして、図１の時計回転方向（図１
の矢印Ｅ方向）及び図１の反時計回転方向（図１の矢印
Ｆ方向）へ回転可能に軸支されている。また、リンク３
６の他方の端部３６Ｃには、軸４２を介して第１給電フ
ランジ２６の下部に形成された連結部４４の下端部４４
Ａが回転可能に軸支されている。

【００２２】従って、第１給電フランジ２６が上方（図
１の矢印Ａ方向）へ移動すると、リンク３６が時計方向
（図１の矢印Ｅ方向）へ回転し、第２給電ロッド３４
が、軸方向（図１の矢印Ｃ方向）へ押し出されるように
なっている。

【００２３】第２給電ロッド３４の他方の端部３４Ｂに
は、第２給電チップ５０が設けられている。この第２給
電チップ５０には第２回転軸３０に固定された第２給電
フランジ５２が鉛直面内で回転可能に係合されており、
第２給電ロッド３４が第２給電フランジ５２から離間す
る方向（図１の矢印Ｄ方向）にある場合には、第２給電
チップ５０と第２給電フランジ５２は、非接触状態とな
っている。一方、第２給電ロッド３４が第２給電フラン
ジ５２を押圧する方向（図１の矢印Ｃ方向）にある場合
には、第２給電チップ５０と第２給電フランジ５２が接
触するようになっている。

【００２４】第２回転軸３０には取付ブラケット５４を
介してスタッドガン５６が固定されており、第２給電フ
ランジ５２はスタッドガン５６に接続されている。

【００２５】次に、本実施形態の作用を説明する。本実
施形態の可動ジョイント１０では、第１回転軸１２及び
第２回転軸３０の作動によって、スタッドガン５６を所
定の位置へ移動する際、第１回転軸１２及び第２回転軸
３０の各センターに配設した第１給電ロッド１６及び第
２給電ロッド３４は回転しない。また、この時、油圧シ
リンダ１８のロッド２０は下方にあるため、第１給電ロ
ッド１６が下方（矢印Ｂ方向）に移動しており、第１給
電チップ２４と第１給電フランジ２６とが離間してい
る。

【００２６】また、第１給電フランジ２６も下方に移動
しており、連結部４４に連結されたリンク３６は時計方
向（矢印Ｆ方向）へ回転した位置（図１の実線の位置）
となっている。この結果、第２給電ロッド３４が第２給
電フランジ５２から離間する方向（矢印Ｄ方向）へ移動
しており、第２給電チップ５０と第２給電フランジ５２
は、非接触状態となっている。

【００２７】第１回転軸１２及び第２回転軸３０の回転
によって、スタッドガン５６の移動が完了すると、油圧
シリンダ１８のロッド２０が上方（矢印Ａ方向）へ移動
する。この移動によって、第１給電ロッド１６と第１給
電チップ２４が上方（矢印Ａ方向）へ移動し、第１給電
チップ２４の上面２４Ａと第１給電フランジ２６とが所
定の面圧で当接する。また、第１給電チップ２４が上方
（矢印Ａ方向）へ移動すると、リンク３６が反時計方向
（矢印Ｅ方向）へ回転し、図１に二点鎖線で示す位置と
なる。この結果、第２給電ロッド３４が第２給電フラン
ジ５２を押圧する方向（矢印Ｃ方向）へ移動し、第２給
電チップ５０が第２給電フランジ５２に所定の面圧で当
接する。よって、二次ケーブル１９から第１給電ロッド
１６に溶接電流を供給すると、溶接電流は、第１給電ロ
ッド１６、第１給電チップ２４、第１給電フランジ２
６、リンク３６、第２給電ロッド３４、第２給電チップ
５０、第２給電フランジ５２を流れ、スタッドガン５６
に供給される。

【００２８】この様に、本実施形態の可動ジョイント１
０では、第１回転軸１２及び第２回転軸３０の作動によ
って、スタッドガン５６が図２の矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ
方向へ回転しても、可動ジョイント１０の内部を通して
電流の供給が可能であると共に、従来技術の様に二次ケ
ーブルが直接スタッドガン５６に接続されていないた
め、二次ケーブル１９に折れ、捩じれ、こすれ等が発生
することがなく、二次ケーブル１９が可動ジョイント１
０と干渉することもない。この結果、二次ケーブル１９
の寿命が長くなる。また、二次ケーブル１９の交換も容
易になる。

【００２９】さらに、本実施形態の可動ジョイント１０
では、駆動力伝達手段にリンク３６を使用したので、構
造が簡単で作動が確実である。

【００３０】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、本発明の可動ジョイントの使用は溶接ロ
ボットに限定されず、可動部に取り付けた工具に電流の
供給を必要とする装置であれば、溶接ロボット以外にも
使用可能である。また、本発明の可動ジョイントは、本
実施形態に示したＸ及びＹ方向に移動する（２軸の可動
ジョイント）以外にも、Ｘ又はＹ方向のいずれか一方の
みに移動する１軸の可動ジョイント、さらには、３軸以
上の可動ジョイントにも適用可能である。

【００３１】また、駆動手段は油圧シリンダ１８に限定
されず、空気圧シリンダ等の他のシリンダ、またはモー
タ、ソレノイド等の駆動手段でもよい。また、駆動力伝
達手段はリンク３６に限定されず、ケーブル、スプリン
グ、ワイヤー等の他の駆動力伝達手段を使用しても良
い。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明の可動ジョイン
トは、回転軸のセンターに相対回転可能に配設された給
電ロッドと、給電ロッドに設けられた給電チップと、給
電ロッドの軸方向移動により給電チップと接離可能とさ
れ、給電チップと離間した状態で給電チップに対して回
転可能となる給電フランジと、を有するため、内部を通
して電流の供給が可能であるという優れた効果を有す
る。

【００３３】請求項２に記載の本発明の可動ジョイント
は、第１回転軸のセンターに相対回転可能に配設され、
駆動手段により第１回転軸の軸方向へ移動される第１給
電ロッドと、第１給電ロッドに設けられた第１給電チッ
プと、第１給電ロッドの軸方向移動により第１給電チッ
プと接離可能とされ、第１給電チップと離間した状態で
第１給電チップに対して回転可能となるとともに、第１
給電ロッドとともに軸方向へ移動する第１給電フランジ
と、第１給電フランジに連動して作動する駆動力伝達手
段と、第２回転軸のセンターに相対回転可能に配設され
駆動力伝達手段により回転軸の軸方向へ移動される第２
給電ロッドと、第２給電ロッドに設けられた第２給電チ
ップと、第２給電ロッドの軸方向移動により第２給電チ
ップと接離可能とされ、第２給電チップと離間した状態
で第２給電チップに対して回転可能となる第２給電フラ
ンジと、を有するため、二次元方向の移動が可能で且つ
内部を通して電流の供給が可能であるという優れた効果
を有する。

【００３４】請求項３に記載の本発明は、請求項２に記
載の可動ジョイントにおいて、前記駆動力伝達手段がリ
ンクであるため、請求項２に記載の効果に加えて、構造
が簡単で作動が確実であるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る可動ジョイントの要
部を一部を断面で示す側面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る可動ジョイントの全
体を示した斜視図である。

【図３】従来の実施形態に係る可動ジョイントの全体を
示した斜視図である。

【符号の説明】

１０ 溶接装置 １２ 第１回転軸 １６ 第１給電ロッド １８ 油圧シリンダ（駆動手段） ２４ 第１給電チップ ２６ 第１給電チップ ３０ 第２回転軸 ３４ 第２給電ロッド ３６ リンク（駆動力伝達手段） ５０ 第２給電チップ ５２ 第２給電フランジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸のセンターに相対回転可能に配設
   された給電ロッドと、 該給電ロッドに設けられた給電チップと、 前記給電ロッドの軸方向移動により前記給電チップと接
   離可能とされ、前記給電チップと離間した状態で前記給
   電チップに対して回転可能となる給電フランジと、 を有することを特徴とする可動ジョイント。
2. 【請求項２】 第１回転軸のセンターに相対回転可能に
   配設され、駆動手段により第１回転軸の軸方向へ移動さ
   れる第１給電ロッドと、 該第１給電ロッドに設けられた第１給電チップと、 前記第１給電ロッドの軸方向移動により前記第１給電チ
   ップと接離可能とされ、前記第１給電チップと離間した
   状態で前記第１給電チップに対して回転可能となるとと
   もに、前記第１給電ロッドとともに軸方向へ移動する第
   １給電フランジと、 該第１給電フランジに連動して作動する駆動力伝達手段
   と、 第２回転軸のセンターに相対回転可能に配設され前記駆
   動力伝達手段により回転軸の軸方向へ移動される第２給
   電ロッドと、 該第２給電ロッドに設けられた第２給電チップと、 前記第２給電ロッドの軸方向移動により前記第２給電チ
   ップと接離可能とされ、前記第２給電チップと離間した
   状態で前記第２給電チップに対して回転可能となる第２
   給電フランジと、 を有することを特徴とする可動ジョイント。
3. 【請求項３】 前記駆動力伝達手段がリンクであること
   を特徴とする請求項２に記載の可動ジョイント。