專(zhuān)利名稱(chēng)：弧焊機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種弧焊機(jī)器人。
背景技術(shù)：
在自動(dòng)化生產(chǎn)的焊接生產(chǎn)線中，經(jīng)常使用6軸關(guān)節(jié)型弧焊機(jī)器人，并且近年來(lái)，已要求高速和高質(zhì)量的焊接，以提高生產(chǎn)率。
為實(shí)現(xiàn)高速和高質(zhì)量的弧焊，必須穩(wěn)定地送絲，常規(guī)地，利用安裝元件，該安裝元件用于以這樣的方式來(lái)把送絲裝置安裝在機(jī)器人的主體上送絲裝置能在減小用于引導(dǎo)焊絲的導(dǎo)管的曲率的方向上變動(dòng)位置，由此減小送絲阻力(例如，參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
在此，圖5是上述常規(guī)弧焊機(jī)器人的外視圖。機(jī)器人主體101包括底座部分101a，其安裝在生產(chǎn)線(未示出)上；回轉(zhuǎn)部分101b，其安裝在底座101a的上部，并可在水平方向上回轉(zhuǎn)；上臂部分101c，其安裝在回轉(zhuǎn)部分101b上，并可前后擺動(dòng)；前臂部分101d，其安裝在上臂部分101c上，并可在垂直方向上擺動(dòng)；和腕部分101e，其安裝在前臂部分101d，并具有3自由度。安裝在腕部分101e上的焊炬102的定位是通過(guò)底座部分101a、回轉(zhuǎn)部分101b、上臂部分101c和前臂部分101d的協(xié)調(diào)工作來(lái)進(jìn)行的，而焊炬102的方向由腕部分101e的操作來(lái)決定，由此使弧焊機(jī)器人執(zhí)行在自由姿態(tài)下的弧焊操作。參考標(biāo)號(hào)105表示送絲裝置，其安裝在安裝件106上，把焊絲103從安裝在生產(chǎn)線上的絲供應(yīng)源104提供給焊炬102。另外，107表示導(dǎo)管，其包括用于把送絲裝置105和焊炬102連接起來(lái)的導(dǎo)管前部107a及用于把送絲裝置105和絲供應(yīng)源104連接起來(lái)的導(dǎo)管后部107b。焊絲103由送絲裝置105進(jìn)給穿過(guò)導(dǎo)管107的內(nèi)部而到焊接部分(未示出)。在送絲裝置105上，安裝有連接電纜和/或氣管109，它們分別用于提供焊接電源，傳送打開(kāi)和關(guān)閉焊接輔助氣體的信號(hào)，提供送絲裝置的電源，和提供焊接輔助氣體；而且，連接電纜和/或氣管109直接連接到焊接電源(未示出)、氣供應(yīng)源(未示出)、外控制單元(未示出)和類(lèi)似物。另外，301表示旋轉(zhuǎn)軸，其安裝在安裝件106和前臂部分101d之間，可以前后旋轉(zhuǎn)，使得送絲裝置105可以前后擺動(dòng)。
現(xiàn)在，在此描述上述結(jié)構(gòu)的弧焊機(jī)器人的操作。當(dāng)由于機(jī)器人主體101的各部分的姿態(tài)的變化而使焊炬102向后移動(dòng)并由此接近送絲裝置時(shí)，一力施加到彎曲的導(dǎo)管前部107a，該力以增加導(dǎo)管前部107a的曲率的方式使該前部107a變形；但是，因?yàn)槭箤?dǎo)管前部107a的曲率減小的恢復(fù)力(反作用力)的作用，導(dǎo)管前部107a使送絲裝置105向后擺動(dòng)，由此能夠保持小的曲率。由于焊絲103移動(dòng)穿過(guò)如此結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管107，因而可以防止焊絲103的變形，從而使焊絲103可以穩(wěn)定地進(jìn)給。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1JP-A-8-57648公開(kāi)(圖1)然而，在上述常規(guī)的弧焊機(jī)器人中，由于連接電纜和/或氣管因機(jī)器人主體的姿態(tài)和送絲裝置的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)而到處擺動(dòng)時(shí)，恐怕連接電纜和/或氣管與外部設(shè)備相干擾而由此受到損害。另外，發(fā)現(xiàn)一個(gè)缺點(diǎn)是，機(jī)器人主體需要額外的安裝空間來(lái)保證外部設(shè)備與機(jī)器人主體之間的足夠距離，以避免這種干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供不僅可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定送絲而且可以防止連接電纜和/或氣管與外部設(shè)備相干擾的弧焊機(jī)器人。
為解決在上述常規(guī)弧焊機(jī)器人中所發(fā)現(xiàn)的以上問(wèn)題，提供一種弧焊機(jī)器人，其包括機(jī)器人主體，其構(gòu)造為使得其操作可以被控制；用于傳送焊絲的送絲裝置；用于支承所述送絲裝置于機(jī)器人主體上的旋轉(zhuǎn)管軸，使得所述送絲裝置可以在沿大致與所述焊絲的傳送方向相同的方向延伸的所述旋轉(zhuǎn)管軸的旋轉(zhuǎn)表面上旋轉(zhuǎn)；和進(jìn)行焊接所必要的連接電纜和/或氣管，其中，所述連接電纜和/或氣管被引導(dǎo)通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)管軸的中空部分，然后被引導(dǎo)通過(guò)機(jī)器人主體的底座部分。
在根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人中，送絲裝置利用所述旋轉(zhuǎn)管軸而可旋轉(zhuǎn)地支承在機(jī)器人主體的前臂部分。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人中，連接電纜和/或氣管包括至少下述之一用于焊接電源的電纜、用于打開(kāi)和關(guān)閉焊接輔助氣體的信號(hào)的電纜、用于送絲裝置電源的電纜和用于提供焊接輔助氣體的氣管。
另外，根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人還包括保護(hù)殼，其不僅用于掩蓋送絲裝置，而且用于掩蓋從送絲裝置延伸到旋轉(zhuǎn)管軸的連接電纜和/或氣管的部分。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以使導(dǎo)管保持小的曲率，由此穩(wěn)定地傳送焊絲，同時(shí)，可避免電纜和/或氣管到處擺動(dòng)，由此能夠防止電纜和/或氣管與外部設(shè)備相干擾，從而防止因該干擾所造成的損害。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人的實(shí)施方式1的外視圖。
圖2是實(shí)施方式1的局部放大橫截面圖，示出送絲裝置安裝在機(jī)器人主體上的狀態(tài)。
圖3是實(shí)施方式1的外視圖，示出焊炬2向后移動(dòng)的機(jī)器人的第一狀態(tài)。
圖4是實(shí)施方式1的外視圖，示出焊炬2向后移動(dòng)的機(jī)器人的第二狀態(tài)。
圖5是常規(guī)弧焊機(jī)器人的外視圖。
參考符號(hào)說(shuō)明1機(jī)器人主體1a底座部分1d前臂部分3焊絲5送絲裝置8旋轉(zhuǎn)管軸8a中空部分9連接電纜和/或氣管10保護(hù)殼具體實(shí)施方式
下面，參照?qǐng)D1至4描述實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。
(實(shí)施方式1)圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1的弧焊機(jī)器人的外視圖。圖2是上述弧焊機(jī)器人的送絲裝置部分的局部放大橫截面圖。順便提及，圖2是沿圖1所示的線A-A截取的橫截面圖。
本發(fā)明的特征為其送絲裝置部分。雖然該弧焊機(jī)器人的操作及焊接方法與前述的常規(guī)弧焊機(jī)器人的相似，但在此還將簡(jiǎn)要地描述。
在圖1中，機(jī)器人主體1包括底座部分1a，其安裝在生產(chǎn)線上；回轉(zhuǎn)部分1b，其安裝在底座1a的上部，并可在水平方向上回轉(zhuǎn)；上臂部分1c，其安裝在回轉(zhuǎn)部分1b上，并可前后擺動(dòng)；前臂部分1d，其安裝在上臂部分1c上，并可在垂直方向上擺動(dòng)；和腕部分1e，其安裝在前臂部分1d，并具有3個(gè)自由度。安裝在腕部分1e上的焊炬2的定位是通過(guò)底座部分1a、回轉(zhuǎn)部分1b、上臂部分1c和前臂部分1d的協(xié)調(diào)工作來(lái)進(jìn)行的，而焊炬2的方向由腕部分1e的操作來(lái)決定，由此使弧焊機(jī)器人執(zhí)行在自由姿態(tài)下的弧焊操作。
順便提及，雖然在此省略了詳細(xì)的描述，但是，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的弧焊機(jī)器人與用于控制焊接機(jī)器人和焊炬一體地形成一個(gè)系統(tǒng)的單元配合時(shí)，該弧焊機(jī)器人可以根據(jù)由預(yù)設(shè)的程序確定的操作方式運(yùn)行或者由人工操作。
另外，參考標(biāo)號(hào)5表示送絲裝置，其把焊絲3從安裝在生產(chǎn)線上的絲供應(yīng)源4提供給焊炬2。另外，7表示導(dǎo)管，其包括用于把送絲裝置5和焊炬2連接起來(lái)的導(dǎo)管前部7a及用于把送絲裝置5和絲供應(yīng)源4連接起來(lái)的導(dǎo)管后部7b。焊絲3在焊炬2的方向上由送絲裝置5進(jìn)給穿過(guò)導(dǎo)管7的內(nèi)部而被送出，即到達(dá)待焊接的部分。
接著，將參照?qǐng)D1和2詳細(xì)描述作為本發(fā)明特征部分的本發(fā)明送絲裝置部分。
如圖1所示，送絲裝置5被保護(hù)殼10掩蓋，利用旋轉(zhuǎn)管軸(rotary pipeshaft)而可旋轉(zhuǎn)地支承在機(jī)器人主體1的前臂部分1d上。圖2詳細(xì)地示出了該部分，是沿圖1所示的線A-A截取的橫截面圖。如圖2的橫截面圖所示，旋轉(zhuǎn)管軸中形成有中空部分8a。旋轉(zhuǎn)管軸8與安裝件6一體地形成，利用軸承機(jī)件8b而可旋轉(zhuǎn)地安裝在前臂部分1d上，從而可以繞其旋轉(zhuǎn)中心軸8c旋轉(zhuǎn)。即，送絲裝置5可以自由旋轉(zhuǎn)，其大致在與送絲方向相同的方向上延伸的表面作為該送絲裝置5的旋轉(zhuǎn)表面。順便提及，圖1所示的箭號(hào)B示出了送絲裝置5的旋轉(zhuǎn)方向。
另外，在送絲裝置5上，安裝有連接電纜和/或氣管9，它們分別用于提供焊接電源，傳送打開(kāi)和關(guān)閉焊接輔助氣體的信號(hào)，提供送絲裝置的電源，和提供焊接輔助氣體；而且，連接電纜和/或氣管9從中空部分8a被引入前臂部分1d的內(nèi)部，然后從底座部分1a被引到外面，最后分別連接到焊接電源(未示出)、氣供應(yīng)源(未示出)、外控制單元(未示出)和類(lèi)似物。另外，10表示安裝在安裝件6上的保護(hù)殼。保護(hù)殼10所具有的形狀使得保護(hù)殼10不僅可以掩蓋送絲裝置5，而且可以掩蓋從送絲裝置5延伸到旋轉(zhuǎn)管軸8的部分連接電纜和/或氣管9。
下面，將描述包括上述結(jié)構(gòu)的送絲裝置5的弧焊機(jī)器人的操作。首先，當(dāng)由于機(jī)器人主體1的各部分的姿態(tài)的變化而使焊炬2向后移動(dòng)并由此接近送絲裝置時(shí)，焊炬2這樣的運(yùn)動(dòng)給彎曲的導(dǎo)管前部7a一個(gè)增加導(dǎo)管前部7a的曲率的力，由此，如圖3所示，導(dǎo)管前部7a大大地彎曲。但是，當(dāng)這種狀態(tài)發(fā)生時(shí)，如圖4所示，導(dǎo)管前部7a對(duì)此有反作用并產(chǎn)生減小其曲率的恢復(fù)力(反作用力)，由此使送絲裝置5如箭號(hào)C所示向后旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)管前部7a動(dòng)作以保持小的曲率。
接著，電纜和/或氣管9從送絲裝置5被引導(dǎo)，然后被引導(dǎo)通過(guò)保護(hù)殼10、旋轉(zhuǎn)管軸8和機(jī)器人主體1的相應(yīng)內(nèi)部部分，隨后連接到焊接電源(未示出)、氣供應(yīng)源(未示出)、外控制單元(未示出)和類(lèi)似物，其中電纜和/或氣管9從底座1a被固定到?jīng)]有操作進(jìn)行的生產(chǎn)線的位置。即，可以防止電纜和/或氣管9到處擺動(dòng)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，可以使導(dǎo)管7保持小的曲率，由此穩(wěn)定送絲，同時(shí)，可防止電纜和/或氣管9到處擺動(dòng)，這使得可以防止電纜和/或氣管9與外部設(shè)備相干擾，從而防止因該干擾所造成的損害。
順便提及，在本實(shí)施方式中，雖然絲供應(yīng)源4安裝在生產(chǎn)線上，但它也可以安裝在回轉(zhuǎn)部分1b、上臂部分1c、前臂部分1d和安裝件6中的任何一個(gè)上。另外，雖然保護(hù)殼10形成的形狀使得它既能掩蓋送絲裝置又能掩蓋電纜和/或氣管9，但它還可以具有這樣的形狀，即，使得只掩蓋電纜和/或氣管9。
另外，雖然使連接電纜和氣管9都通過(guò)機(jī)器人主體1的內(nèi)部，但即使當(dāng)使它們之一通過(guò)機(jī)器人主體1的內(nèi)部時(shí)，也可以獲得良好的效果。
雖然迄今已參照具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯見(jiàn)在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可做進(jìn)一步變化和修改。
本申請(qǐng)基于2004年7月24日提交的JP申請(qǐng)(JP申請(qǐng)2004-186064)，其內(nèi)容在此引用作為參考。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人可以穩(wěn)定送絲，由此能夠進(jìn)行高速和高質(zhì)量的焊接，并且根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人可以把連接電纜和/或氣管儲(chǔ)存在其機(jī)器人主體的內(nèi)部，由此不僅能夠防止連接電纜和/或氣管與外部設(shè)備相干擾，而且能夠節(jié)省用于其安裝的空間，從而根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人可以提高弧焊生產(chǎn)線的生產(chǎn)率并節(jié)省空間。因此，根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人在工業(yè)上是有用的。
權(quán)利要求
1.一種可根據(jù)用于焊接的基于預(yù)設(shè)的程序或人工操作的操作方式而運(yùn)行的弧焊機(jī)器人，其包括機(jī)器人主體，其構(gòu)造為使得其操作可以被控制；用于傳送焊絲的送絲裝置；用于支承所述送絲裝置于所述機(jī)器人主體上的旋轉(zhuǎn)管軸，使得所述送絲裝置可以在沿大致與所述焊絲的傳送方向相同的方向延伸的所述旋轉(zhuǎn)管軸的旋轉(zhuǎn)表面上旋轉(zhuǎn)；和進(jìn)行焊接所必要的連接電纜和/或氣管，其中，所述連接電纜和/或氣管被引導(dǎo)通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)管軸的中空部分，然后被引導(dǎo)通過(guò)所述機(jī)器人主體的底座部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧焊機(jī)器人，其中，所述機(jī)器人主體是6軸關(guān)節(jié)臂機(jī)器人，所述送絲裝置利用所述旋轉(zhuǎn)管軸而可旋轉(zhuǎn)地支承在所述臂機(jī)器人的前臂部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧焊機(jī)器人，其中，所述連接電纜和/或氣管包括至少下述之一用于焊接電源的電纜、用于打開(kāi)和關(guān)閉焊接輔助氣體的信號(hào)的電纜、用于送絲裝置電源的電纜和用于提供焊接輔助氣體的氣管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧焊機(jī)器人，其中，還包括用于掩蓋所述送絲裝置的保護(hù)殼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧焊機(jī)器人，其中，還包括用于掩蓋從所述送絲裝置延伸到所述旋轉(zhuǎn)管軸的所述連接電纜和/或氣管的部分的保護(hù)蓋。
全文摘要
本發(fā)明的弧焊機(jī)器人包括機(jī)器人主體和保護(hù)殼。機(jī)器人主體可以利用支承送絲裝置并包括中空部分的旋轉(zhuǎn)管軸而擺動(dòng)，并且構(gòu)造為使得連接電纜和/或氣管被引導(dǎo)通過(guò)旋轉(zhuǎn)管軸的中空部分然后被引導(dǎo)通過(guò)其前臂部分和底座部分。保護(hù)殼掩蓋從送絲裝置與連接電纜和/或氣管的連接部分延伸到旋轉(zhuǎn)管軸的所述連接電纜和/或氣管的部分。
文檔編號(hào)B25J19/00GK1819889SQ200580000690
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者三島俊之, 向井康士, 高橋涉, 永井節(jié), 大原隆靖 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社