JPS6165961A - 安全取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、種々の外力を受ける部材を取付けるのに用い
らｎる安全取付装置に関し、この安全取付装置は外力が
過大になった場合この部材が破損するのを防ぐように機
能する。本発明による安全取付装置は、溶接トーチを取
付けるロボット溶接用として設計されたもので、本明細
書にては溶接作業状態を例として本発明を説明する。し
かし、当業者は上記の溶接作業例は本発明の安全取付装
置が適用される多くの使用目的の単なる一例に過ぎない
ことを理解するであろう。

電弧溶接作業にロボットを使用する場合、浴後トーチが
突然にある障害に出遭うことがしばしば起こる。これに
は種々の原因があるが、主として。

作業者の誤操作及び機器の故障によるものであるＯもし
このような原因によって衝突が起こると、ロボットが直
ち（こ停止して破損を防止することが肝要である。はと
んどのロボットは、トーチがなんらかのアースされた金
属肉体と接触した場合にロボットの制御を引きはずすト
ーチ接触回路を装備できるｏしかし、もしロボットが正
常速度で動いていれば、ロボットが停止する前に損傷が
起こるであろう。そのうえ、このようなトーチ接触回路
は、溶接スパッタの発生、イオン化されたガスの存在な
ど（こよって起こる妨害的な引きはすしをしばしば受け
る。

トーチの軽度の衝突でも、通常若干の移動量が生じその
ためにロボットの再プロゲラミンクに時間をかけなけれ
ばならない０さらに激しい衝突の場合には、溶接トーチ
ばかりでなくロボット自身の機械要素にも大きい損傷を
起こし得る。

ロボット式溶接用としての安全取付装置の種々の所望特
性はつぎのとおりである０ １、　安全取付装置は、できる限り多くの運動平面内で
順応できるように可撓性をもたなければならない。

２、安全取付装置を移動するのに必要な力は、ロボット
に損傷を与える力よりも小さくなければならない。

３、安全取付装置は、障害または外力を取除いたときに
反覆式の精密さをもってその予設定位置（原始位置）に
戻らなけｎばならない０４、安全装置を移動するのに要
する力は、正常なロボット作業中に装着されている溶接
ケーブル、ホースなどの束縛を受けて溶接トーチに作用
される力よりも大きくなけイｔばならない。

５、安全取付装置は、安全取付装置がその移動限度に達
する前にロボットが停止できるように、ロボット制御装
置にロボットの不正常移動を指示するなんらかの装置を
装着すべきである。

６、安全取付装置は、高温、煙、溶接ス・くツタ、オゾ
ン及び高レベルの紫外線及びベータ線放射のような電弧
溶接作業現場付近に存在する環境状態に耐えられなけれ
ばならない。

７、　安全取付装置は、その構造が頑丈でなければなら
ない。

８、安全取付装置は、ロボットの動的性能に妥協を求め
させないために最小重量をもたなけれはならない。

本発明の好適実施例によれば、上記の所望特注をすべて
具有する安全取付装置が提供される。

本発明の特色はつぎのとおりである。

本発明による安全装置は、縦軸線をもつハウジングと、
前記縦軸線に沿って滑動するように前記ハウジング内に
取付けられた第１可動部材と、前記第１可動部材と停止
部材間で前記ハウジング内に取付けらｎかつ前記縦軸線
に沿って滑動し、前記縦軸線まわりに回転しかつ前記縦
軸線に関して傾斜運動するように前記ハウジング内に取
付けられる第２可動部材と、前記第１可動部材と停止部
材間に前記第２可動部材を押し挾むために前記第２可動
部材に対して前記第１可動部材を偏倚する偏倚装置と、
ＯＮ位置とＯＦＦ位置とをもちかつ前記第１可動部材に
よって前記縦軸線に沿った前記第１可動部材の一つの位
置においてその二つの位置の一方の位置をとり、かつ前
記縦軸線に沿つ１こ＠記第１部材の他の位置ζζおいて
その二つの位置の他方の位置をとるスイッチ装置を含み
、前記第１及び第２可動部材がカム表面とカムフォロワ
表面とによって互いに接触して前記第１可動部材がその
前記第１位置にある原始位置から前記縦軸線まわりの前
記第２可動部材の回転がカム表面・カムフォロワ作用に
よって前記第１可動部材をその前記他の位置に移動し、
前記第１可動部材はまた該第１可動部材に向う前記縦軸
線に沿った前記第２可動部材の運動と前記縦軸線に対す
る前記第２可動部材の頌きとの作用（こよってその前記
他の位置にその一つの位置から可動である。

附図を参照しての本発明についての以下の説明から本発
明は明らかになるであろう。

図には、本発明の好適実施例を構成する安全取付装置１
０を示す。この安全取付装置１０はロボット１１に取付
けらｎているが、ロボットは本発明の部分を構成しない
ので単にその一部のみを示し、かつ安全装置ｉｏは溶接
トーチ１３が取付けられた取付はブラケット１２を担持
または取付けている。

安全取付装ｆｆ１Ｏは縦軸線１５をもつハウジング１４
を含む。ハウジング１４は例えばアルミニウムで造られ
、かつ図示の実施例では簡単に中空円筒体である０縦軸
線１５と平行に設けられた直線溝穴または溝１６がハウ
ジング１４の内側壁（こ設けられ、この溝の目的は後述
の説明から明らかになるであろう。

可動部材１７がハウジング１４内に取付けられ、ハウジ
ング１４内でピストンのように機能する。

可動部材１７は円筒形態で、ハウジング１４の内側壁と
当接しつつ縦軸線１５に沿って可動である。

可動部材１７の上端面１８には円筒形凹部１９が形成さ
れている。可動部材１７の下端面２０にはカムフォロワ
表面２１が形成され、図示の実施例ではＶ形状をもつ。

第２可動部材２２がハウジング１４内に取付けらｎｌそ
の一部分２３は可動部材１７と停止部材２４間に挾まれ
て配設される。停止部材または保持板２４は簡単な環状
形態をもち、アルミニウムで造ることが好適で、かつ例
えばねじファスナなどの任意適切な手段でハウジング１
４に固定される。保持板２４は拡大穴２５をもち、部分
２３と一体に形成された可動部材２２の軸部２６を収容
し、軸部２６は穴２５を通ってハウジンク１４から延び
る。可動部材２２は、ハウジング１４内に取付けられ、
縦軸線１５に沿って運動し、縦軸線まわりに回転しかつ
縦軸線１５に対して傾斜運動を行うが、それらの運動は
第２，４及び３図それぞれに示されている。

停止部材２４からハウジンク１４の反対端にカバー板２
７が固定され、このカバー板は一般に円板形状をもつ。

カバー板２７はアルミニウムで造ることが好適で、ねじ
ファスナなどの任意適切な手段によってロボット１１及
びハウソング１４に固定される。カバー板２７の下端面
は可動部材１７の上面１８に１９で示すように凹部か形
成されているのと同様に、５０で示すように凹部が形成
されている。

カバー板２７、ハウジング１４及び保持板２４はボルト
５２によって合体保持され、ボルト頭はカバー板２７内
に凹入されかつボルトはハウジング１４内に穴明けられ
た溝を貫通し保持板２４とねじ係合される。

可動部材１７はばね２８によって可動部材２２に対して
偏倚さｎ１可動部材２２の部分２３を可動部材１７の下
端面と停止部材２４間で押し挾む。

はね２８はカバー板２７と可動部材間で圧縮されかつ凹
部１９及び５０内に取付けられたその自由端をもつ。

スイッチ２９は、ハウジング１４に取付けられかつＯＮ
位置とＯＦＦ位置をもつ。保護カバー５１がスイッチ２
９を囲んで固定される。一般に、スイッチ２９は可動部
材１７ｉこよって作用さイ１．すなわち縦軸線１５に沿
った可動部材１７の−っの位置〔原始位置）（こおいて
スイッチ２９はその二つの位置の一つ、すなわちＯＮま
たはＯＦＦにあり、一方縦軸線１５に沿った可動部材１
７の池の位置においてスイッチ２９はその二つの位置の
他のものすなわちＯＦＦまたはＯＮそれぞれにある。図
示の実施例（こおいて、スイッチ２９の作用は、ハウジ
ング１４を部分的に貫通しかつ可動部材１７の原始位置
において可動部材１７のｌ１ｌＩＩＩ壁に形成さｎた凹
部３２内に配置されたボール３１と係合するスイッチ作
用部材３０によって達成される。縦軸線１５に沿った可
動部材１７の第１図に示すその原始位置からの任意の移
動は、ボール３１をスイッチ作用部材３０と係合するよ
うに移動させるが、この状態はすべて第２，３及び４図
に明示される。

もちろん、スイッチ２９を作用する図示の技術は本発明
から逸脱せずに用いることができる多くの種々の技術の
一つに過きない。

溝孔１６内に突出するピン３４が可動部材１７の開口内
に取付けられる。ピン３４と溝孔１６は単に協働するの
みで構成要素の原始位置においてボール３１が凹部３２
内に定着するのを保証する０これはまた環状形態ｌこ凹
み３２を形成して可動部材１７の原始位置においてホー
ル３１が縦軸線１５まわりに実施される部材１７のいか
なる回転運動にも拘らず凹み３２内に定着させるこきに
よって達成される０ 既述のように、可動部材１７の下端面２０が部分的にカ
ムフォロワ表面２１によって構成されるＯ可動部材２２
の部分２３の上面はカム表面３３である。カム表面３３
は一般に円錐形であるが二つの平坦部をもちこれらの面
は互いに向き合ってほぼＶ形状をもち可動部材１７の原
始位置・カムフォロワ面２１内に定着する。

よって、種々の構成部品の原始位置において、カム表面
３３はカムフォロワ表面２１内に定着し、かつスイッチ
２９はその二つの位置の一つにおいて、スイッチ３０は
ボール３１によっては作動さｎていない。

゛溶接トーチ１３を横方向に移動しようとする力が溶接
トーチ１３に加えられたとき、可動部材２２は第３図に
示すように、縦軸線１５に関して傾斜し、可動部材２２
を動かし、可動部材１７を第３図に示すように縦軸線１
５に沿って上方へ移動させ、スイッチ２９をその他方の
位置に引き外させもし直接上向き力が第２図の矢印で示
すように、溶接トーチに作用されると、可動部材２２は
縦軸線１５に沿って移動し可動部材１７を上向きに移動
させてスイッチ２９を再び引き外させる０回転力（縦軸
線１５に関して）が溶接トーチ１３に作用されるとき、
カム表面３３・カムフォロワ表面２１との保合は、第４
図に示すように縦軸線１５に沿って可動部材１７を上向
きに移動させてスイッチ２９を再び引き外させる。

上述の説明から、可動部材２２が任意の横方向に移動さ
れ、縦軸線１５に沿って上方へ移動されあるいは縦軸線
１５に関して回転されるとき、可動部材１７はその原始
位置（第１図）から移動され、かつスイッチ２９は可動
部材１７がその原始位置にあるときそのＯＮまたはＯＦ
Ｆ位置から移動され、可動部材１７がその原始位置から
離れる方向に移動されるときＯＦＦまたはＯＮ位置にそ
れぞれ移動されることが分かる０もちろん、スイッチ２
９はロボツ）１１用の制御装置（図示せず）に連結され
、溶接トーチ１３の異常な移動の結果としてなんらかの
損傷が生じる前にロボットをトリップさせる。

溶接トーチ１３に作用する外力を除去すると、ばね２８
の圧力がすべての構成要素を第１図に示す原始位置に戻
す。

もし望むならば、溶接トーチ１３の電極が丁度縦軸線１
５に達するように溶接トーチ１３を取付けるのに便宜の
ために可動部材２２の軸部２６に計器（図示せず）を取
外し可能に装着することもできる。

以上の如く、本発明の好適実施例について述べたが、本
発明の主旨及び範囲から逸脱せずに種々の変更態様を実
施できることは当業者には理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である安全を付装置の部分
破断前面図でこの安全装置を取付けた口ホットの一部分
と、この安全取付装置に取付けられた溶接トーチブラケ
ットと、該ブラケットに支持された溶持トーチを示し、
第２．３．４図は、第１図に示す形式の安全取付装置の
部分破断前面図で、該装置の構成部品の種々の状、態を
示し安全取付装置の作用を述べるのに用いらｎ、第５図
は、本発明を実施する安全取付装置の幾つかの構成部品
の斜視図である。 １０：安全取付装置 ｌｌ：ロボット １２：取付ブラケット １３：溶接トーチ １４：ハウジンク １５：縦１袖線 １６：溝穴 １７：可動部材 １８二可動部材上端面 １９：円筒形凹部 ２０：可動部材下端面 ２１：カムフォロワ表面 ２２：第２’ｕｌ動部材 ２３：第２可動部材の部分 ２４：停止部材 ２５：拡大穴 ２６：可動部材軸部 ２７：カバー板 ２８：はね ２９：スイッチ ３０：スイッチ作動部材 ３１：ボール ３２：凹部 ３３：カム表面 ３４：ピン ５０：凹部 ５１：保護カバー ５バボルト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、縦軸線をもつハウジングと、前記縦軸線に沿つて滑
   動するように前記ハウジング内に取付けられた第１可動
   部材と、前記可動部材と停止部材間で前記ハウジング内
   に取付けられかつ前記縦軸線に沿つて滑動し、前記縦軸
   線まわりに回転しかつ前記縦軸線に関して傾斜運動する
   ように前記ハウジング内に取付けられる第２可動部材と
   、前記第１可動部材と停止部材間に前記第２可動部材を
   押し挾むために前記第２可動部材に対して前記第１可動
   部材を偏倚する偏倚装置と、ＯＮ位置とＯＦＦ位置とを
   もちかつ前記第１可動部材によつて前記縦軸線に沿つた
   前記第１可動部材の一つの位置においてその二つの位置
   の一方の位置をとり、かつ前記縦軸線に沿つた前記第１
   部材の他の位置においてその二つの位置の他方の位置を
   とるスイッチ装置を含み、前記第１及び第２可動部材が
   カム表面とカムフォロワ表面とによつて互いに接触して
   前記第１可動部材がその前記第１位置にある原始位置か
   らの前記縦軸線まわりの前記第２部材の回転がカム表面
   ・カムフォロワ作用によつて前記第１可動部材をその前
   記他の位置に移動し、前記第１可動部材はまた該第１可
   動部材に向う前記縦軸線に沿つた前記第２可動部材の運
   動と前記縦軸線に対する前記第２可動部材の傾きとの作
   用によつてその前記他の位置にその一つの位置から可動
   である安全取付装置。 ２、前記偏倚装置がばねである特許請求の範囲第１項記
   載の安全取付装置。 ３、前記カム表面が前記第２可動部材上にありかつ前記
   カムフォロワ表面が前記第１可動部材上にある特許請求
   の範囲第１項記載の安全取付装置。 ４、前記カム表面と前記カムフォロワ表面が一般にＶ形
   状の定着表面である特許請求の範囲第１項記載の安全取
   付装置。 ５、前記カム表面が前記第２可動部材上にありかつ前記
   カムフォロワ表面が前記第１可動部材上にある特許請求
   の範囲第４項記載の安全取付装置。 ６、溶接トーチ取付ブラケット及び前記ブラケットを第
   ２可動部材に固定する装置を含む特許請求の範囲第１項
   記載の安全取付装置。