专利名称：电弧焊机器人的焊矩缆线处理构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及搭载了电弧焊用的焊矩的工业用机器人中的焊矩缆线处理构造。
背景技术：
作为机器人的一个典型的应用有所谓的电弧焊。电弧焊机器人就是将电弧焊用的焊矩(以下简称为“焊矩”)搭载到手臂前端附近对工件实行电弧焊的工业用机器人。在使用了电弧焊机器人的作业现场，多数的情况是必须将电弧焊机器人的手臂放入工件、夹具、周边机器等之间的狭窄间隙内进行焊接作业。在这种情况下，伴随着电弧焊机器人的动作容易产生干涉的问题。
尤其是，与在比较狭窄的范围内动作的机器人的前端部的手臂或焊矩等相比，更大的危险性是与焊矩连接的焊矩缆线与周边的工件、夹具、周边机器等的干涉。其理由之一是，为了确保焊丝的送给稳定性，焊矩缆线在机器人的周边松缓地传送，从而与周边的干涉的区域增大了这部分。
在此背景下，提出了多个有关焊矩缆线的干涉的问题的提案。图1就是其中一例，是用主视图表示采用了特愿2003-14942号(特开2004-223576号公报)中公开的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的图。如图所示，在电弧焊机器人(以下简称为机器人)1的前臂基部10的前端绕第1轴线A可以旋转地设置第1手腕单元11，在该第1手腕单元11上绕第2轴线B可以旋转或可以转动地设置第2手腕单元12。而且，在第2手腕单元12上借助于传动机构13绕第3轴线C可以旋转或可以转动地支撑焊矩。第3轴线C与第2轴线大体垂直且与第1轴线A相隔规定距离。换而言之，焊矩2绕相对机器人最终旋转轴偏离一定量的平行轴C可以旋转或可以转动地被支撑。
在前臂基部10上借助于支撑底座5设置滑动机构6，在该机构6上搭载送丝装置4。送丝装置4将焊丝由焊丝卷筒拉出，再利用焊矩缆线3将其输送给焊矩2。焊丝以及送丝装置的供电用焊接电源装置21经由供电缆线22而进行。供电的控制内容(焊接电压/电流的控制和焊丝供给的控制)按照由机器人控制装置20发送到焊接电源装置21的指令而进行。
位于前臂基部10上的滑动机构6沿大体平行于第1轴线A的方向自由地往复移动。在滑动机构6上搭载金属送给装置4。滑动机构6利用了例如由机器人控制装置20进行控制的直线马达。因此，滑动机构6上的送丝装置4的位置也能够通过机器人控制装置20进行控制，使得适当地维持焊矩缆线3的张力状态。
这样，在特愿2003-14942号公开的焊矩缆线处理构造中，绕相对机器人的最终旋转轴偏离一定量的平行的轴可以旋转地设置焊矩2的同时，将送丝装置4可以滑动地搭载在机器人的前臂基部10上。因此，即使在焊矩2的姿势发生了变化的场合，焊矩缆线3的动作也不会发生较大的变化，并将焊矩缆线3与工件、夹具、周边机器的干涉抑制为最小的状态，从而实现稳定的焊丝供给。
另外，特愿2004-71304号中的提案提出由于朝向前臂后方牵引将上述的送丝装置可以滑动地搭载在机器人的前臂基部上的滑块，因而防止了焊矩缆线过分地被牵引或过分地松弛。
但是，即使在采取了特愿2003-14942号及特愿2004-71304号中所提案的对策的场合下，由于送丝装置搭载到设置在前臂基部上的滑动机构上，所以必须在从焊接机器人的上方至后方的空间内有足够大的余度。即，从图1也可以容易地理解，由于送丝装置的位于在设置在前臂基部上的滑动机构上，而且，在滑动机构上向前臂的斜上后方移动，另外，也会引起连同前臂的绕D轴的旋转运动，所以，一旦前臂的周边没有足够大的余度，则容易引起与外部装置、壁面等的干涉等的其他问题的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电弧焊机器人的焊矩缆线处理构造，不仅产生利用上述滑动机构所获得的作用(防止焊矩缆线的过度松弛或紧张)，同时能够回避因将送丝装置搭载到前臂上而产生的干涉问题。
本发明通过采用如下缆线处理构造来解决上述技术问题在电弧焊机器人的前臂以外的位置设置送丝装置，在前臂基部上设置从该送丝装置向焊矩配设的焊矩缆线的「中途安装部」或「中途导向部」的缆线处理构造。在前臂上设置焊矩缆线的「中途安装部)的场合，在该安装部上，借助于沿与第1轴线大体平行的方向自如往复移动的滑动机构安装焊矩缆线的中途部位。另外，在前臂基部上设置焊矩缆线的「中途导向部」的场合，在该引导部上，设置以沿与上述第1轴线大体平行的方向自如往复移动的状态引导焊矩缆线的中途部位的引导部件。
进一步详细地说，本发明是一种如下焊矩缆线的处理构造，其具备包括前臂基部和第1手腕单元的前臂、第2手腕单元以及焊矩，上述第1手腕单元绕沿着上述前臂的长度方向的第1轴线可以旋转地设置在前臂基部的前端，上述第2手腕单元绕与上述第1轴线大体垂直相交的第2轴线可以旋转地设置在上述第1手腕单元上，上述焊矩绕与上述第2轴线大体垂直且与上述第1轴线相隔规定距离的第3轴线可以旋转地设置在上述第2手腕单元上，并且，使用焊矩缆线向上述焊矩供给焊丝，并且具有以下特征。
首先根据第1方案，从设置在上述前臂上以外的地方的送丝装置经过设置在上述前臂基部上的中途安装部朝向焊矩配设上述焊矩缆线；借助沿与上述第1轴线大体平行的方向自如往复移动的滑动机构将上述焊矩缆线的中途部位安装在上述中途安装部上。
这里，上述送丝装置既可以设置在例如机器人可动手臂部以外的地方(第2方案)，或者也可以搭载到机器人的上臂部(第3方案)或旋转机体部(第4方案)。
而且，在第2方案或第3方案中可以设置沿与上述第1轴线平行且与上述焊矩相反的方向对上述滑动机构的滑块施加拉近力的构件(第5方案)。
下面，根据第6方案，从设置在上述前臂上以外的地方的送丝装置经过设置在上述前臂基部上的中途导向部朝向焊矩配设上述焊矩缆线。并且以沿焊矩缆线的长度方向自如往复移动的状态引导上述焊矩缆线的中途部位的导向部件安装在中途导向部上。
这里，在上述前臂后部，能够具有吸收该焊矩缆线自身的动作的多余的长度地配设上述焊矩缆线。
另外，绕与焊矩缆线的长度方向成直角的轴可以旋转地支撑上述引导部件(第7方案)。再者，在第6方案或第7方案中具备以下特征具备沿与上述焊矩缆线的长度方向平行且与上述焊矩相反的方向对上述导向部件施加拉近力的构件。(第8方案)。
另外，在上述的任何一个发明中都能够做成上述焊矩缆线具有包含焊丝用套管、辅助气体用管路以及焊接电流用导体的多个管线体；上述多个管线体由挠性导管覆盖；上述导管的一端以上述焊矩一侧的第1连接部与上述焊矩连接的同时，上述导管的另一端以上述送丝装置一侧的第2连接部与上述送丝装置连接(第9方案)。
在本发明中，由于送丝装置搭载在与前臂不同的其他地方，所以能够简化前臂上部的装置，结果，避免了在机器人后部乃至其上方产生较大的干涉区域。另外，机器人手腕轴动作时，能够将焊矩缆线的动作限制在中途安装部或中途导向部内，从而能够使焊矩电缆的动作稳定。
为此，焊矩缆线不会过度的紧张和过度的松弛，即使手腕进行动作焊矩缆线的曲率变化也会保持在较小的范围，从而焊矩缆线的动作稳定。另外，结果是使用焊矩缆线进行的送丝不会不稳定，从而提高焊接质量。
通过以下参照附图对本发明的优选实施例进行的详细说明会更清楚地理解本发明的上述及其他目的、特征及优点。
图1是用主视图表示采用以往技术的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。
图2a是用主视图表示具有根据本发明的第1实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。
图2b是用右侧视图表示具有根据本发明的第1实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。
图3a是用主视图表示具有根据本发明的第2实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。
图3b是用右侧视图表示具有根据本发明的第2实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。
图4a是用主视图表示具有根据本发明的第3实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。
图4b是用右侧视图表示具有根据本发明的第3实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。
图5a是用主视图表示具有根据本发明的第4实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。
图5b是用右侧视图表示具有根据本发明的第4实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。
图6a是说明第4实施例的变型例的图。
图6b是说明第4实施例的变形例的另一个图。
图7a是用姿势1的主视图表示第1手腕单元动作时的焊矩缆线的动作的图。
图7b是用姿势2的主视图表示第1手腕单元动作时的焊矩缆线的动作的图。
图7c是用姿势3的主视图表示第1手腕单元动作时的焊矩缆线的动作的图。
图8a是用姿势4的主视图表示第2手腕单元动作时的焊矩缆线的动作的图。
图8b是用姿势5的主视图表示第2手腕单元动作时的焊矩缆线的动作的图。
图8c是用姿势6的主视图表示第2手腕单元动作时的焊矩缆线的动作的图。
图9是表示焊矩2的支撑、旋转机构的例子的剖视图。
图10是表示焊矩缆线的截面构造的例子的剖视图。
图11是表示焊矩缆线的截面构造的另一个例子的剖视12是表示焊矩缆线的截面构造的再另一例子的剖视13是说明焊矩缆线的中途导向部的图面。
具体实施例方式
以下参照图2～图13对本发明的几个实施例进行说明。如上所述，本发明的缆线处理构造的基本特征是由在“前臂上以外的地方”设置的送丝装置起经过设置前臂基部上的「中途安装部」或「中途导向部」，朝向焊矩配设焊矩缆线，而且对“前臂上以外的地方”可以进行各种选择。
在这里作为典型的例子，(1)将在机器人上以外的适当地方设置的例子用第1实施例进行说明，(2)将搭载到机器人的上臂上的例子用第2实施例进行说明，(3)将搭载到机器人的旋转体上的例子用第3实施例及第4实施例进行说明。另外，即使对于在选择「中途安装部」、「中途导向部」的其中之一时，也有自由度，这里，第1～第3实施例中采用「中途安装部」，第4实施例中采用「中途导向部」。还有，第2～第4实施例中，为了避免对同样的事项进行反复的说明，只针对与第1实施例的不同点进行说明。
图2a及图2b是用主视图和右侧视图分别表示具有根据本发明的第1实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。电弧焊机器人1是6轴构成的机器人，在前臂基部10上的前端，绕第1轴线A可以旋转地设置第1手腕单元11，在该第1手腕单元11上绕第2轴线B可以旋转地设置第2手腕单元。而且，在第2手腕单元12上，借助于传动机构13绕第3轴线C可以旋转地支撑焊矩2。第3轴线C与第2轴线大体垂直且与第1轴线A相隔规定距离。换而言之，绕相对机器人最终旋转轴偏离一定量的平行的轴C可以旋转地支撑焊矩2。
焊矩2的支撑、旋转机构的例子在图9中表示。如图所示，在第2手腕单元12上设置第6轴驱动用的伺服马达M，在该伺服马达M上结合有减速装置50。减速装置50内置支撑输出侧的凸缘(以下称输出凸缘)50a的轴承。在借助于该伺服马达M和减速装置50a绕轴D被旋转控制的输出凸缘50上结合有输入齿轮51。
另外，在输出凸缘50a的底座部分安装了齿轮箱框体52。焊矩2借助于轴承54绕与轴线B垂直且从轴线A(参照图2)离开规定距离的轴线C可以旋转地安装在齿轮箱框体52上。
与输入齿轮51啮合地安装与焊矩一体化的输出齿轮55。由此，按照从机器人控制装置20发出的指令，便可以自由地旋转控制焊矩2的方向。该例中，示出了用齿轮进行的旋转力的传递，但是，当然，也可以用使用了传动带和滑轮的构成等其它的动力传递单元对焊矩2的方向进行旋转控制。
再者，比较理想的是防备因绕焊矩2的长度方向的轴旋转而改变姿势的情况，焊矩2和焊矩缆线3的结合部利用众所周知的自由旋转连接器构造以可以旋转的状态进行支撑。这样的话，即使使焊矩2绕焊矩轴D旋转，也能够在焊矩缆线3上不产生拧绕。
返回图2，符号7表示用于将送丝装置4设置在机器人1的外部的支架。在支架7的前端部的载置台8上设置送丝装置4。在支架7上能够使用高度低于机器人1的装置。另外，比较理想的是根据需要能够调节支架7的高度。这样一来，送丝装置4便不象以往那样位于前臂上，而是设置在支架7的载置台8上，由焊丝卷筒将焊丝拉出，利用焊矩缆线3输送给焊矩2。
焊矩缆线3在从送丝装置4至焊矩2的途中，经由借助于滑动机构6而设置在前臂基部10上的中途安装部3a。滑动机构6具有借助于支撑底座5而设置在前臂基部10上的直线导轨6a、和沿着大体平行于第1轴线A的方向可以滑动地安装在该直线导轨6a上的滑块6b，而且在滑块6b上夹紧(固定)焊矩缆线3的中途部。符号3h是设置在第2手腕单元12上的插通导向件3h，焊矩缆线3经过该插通导向件3h连接到焊矩2上。
在本实施例所采用的滑动机构6上附设了以基本一定的力总是将滑块6b向后方牵引的机构。即，在滑块6b的后端附近连接线材81的一端，线材81的另一端连接到张力产生装置80上。符号82是引导线材81的滑轮，安装在支撑底座5的后端附近。因此，线材81介由滑轮82连接滑块6b和张力产生装置80。张力产生装置80自身是利用了例如弹簧、气缸等众所周知的装置，例如安装在前臂基部10的后部。符号3b表示滑块6b被向前臂基部10的后方一侧牵引时所能产生的焊矩缆线3的松弛部分。比较理想的是根据需要可以通过由顶棚91使悬挂物(弹簧)9垂下然后再弹性悬挂焊矩缆线3，以便使松弛部分3b不接触机器人1。
另外，在本发明中示出附设了以基本一定的力将滑块6b向后方牵引的机构的例子，但对于滑块机构6可以进行多种变型。例如，排除该牵引机构，在直线导轨6a上的滑块6b的位置也可以根据专门施加在中途安装部3a上力而进行确定。
向焊丝及送丝装置4的供电可以与以往相同。即，利用焊接电源装置21通过供电缆线22进行向焊丝及送丝装置4的供电。供电的控制内容(焊接电压/电流的控制、送丝的控制)按照由机器人控制装置20输送到焊接电源装置21的指令进行。
进行焊接时机器人根据机器人控制装置20发出的指令移动到目标位置，该目标位置是安装在手腕前端的焊矩2以指定的姿势将焊丝抽出到焊接对象物的焊接位置的位置。另外，机器人控制装置20同时也向焊接电源装置21发出焊接指令，焊接电源装置21与机器人1的动作同步控制焊矩前端焊丝部的焊接电压和焊接电流。
这里，对焊矩缆线3的构造进行说明。本发明中使用的焊矩缆线3的构造没有特别的限制，例如能够采用图10所示的焊矩缆线构造。即，在缆线的中心部配设套管(导线管)32，利用该套管32的内部空间作为焊丝31的通路。套管32被收容到辅助气体流动的气体软管33内，而且，在气体软管33的外侧配置了导电体34。导电体34有2根或以上(通常为多根)，这些导电体34沿着气体软管33的外周相互取得一定的间隔地排列，从外侧卷绕押带35。并且在押带35的外侧设置护套36。
这样一来，因为将导电体34相互取得一定的间隔地配置，所以当安装后的焊矩缆线3上发生弯曲或扭曲的变形时，导电体34向避开这些弯曲或扭曲的变形的方向移动，从而能够减轻导电体34的变形疲劳。
另外，也可以采用在图11中用符号40表示的焊矩缆线。如该图所示，焊矩缆线40具有使用了护套44和护套46两个护套的双重构造。在内侧的护套44内设置送丝弹簧42。该送丝弹簧42被卷绕成螺旋状，使得形成包围焊矩缆线40的截面中心附近的隧道的通路，在该隧道状的通路内焊丝41能够自由地通过。
另外，在内侧的护套44和外侧的护套46之间设置了电缆45。该电缆45是为了焊接向焊矩2输送电力的缆线。电缆45在送丝装置4内与供电缆线22电连接的同时，在焊矩2内与焊丝电连接。另外，在内侧的护套44内确保有空间43，由辅助气体源供给的辅助气体(非活性气体)在利用该空间43形成的通路内流动。经过该辅助气体通路的辅助气体从焊矩前端的开口朝向焊接部位喷射。
另外，也可以采用在图2中用符号60表示的焊矩缆线。如该图所示，焊矩缆线60具有用多芯缆线65的挠性导管(管)66覆盖作为焊丝61的通路而被利用的套管(导线管)62、流过辅助气体的气体软管63、有将多根导电体64捆绑而构成的可动的构造。作为导管66的材料能够从例如具有一定柔软性的各种树脂材料中适当地选择。配设套管62通过气体软管63内，使其通过导管66的几乎轴芯的位置。换而言之，由套管62及气体软管63构成的二重管通过导管66的几乎轴芯的位置。辅助气体用气体软管63的长度设定为短于其他的管线，在焊矩缆线60的构成单元内该辅助气体用气体软管63最先弯曲并承受扭曲力地被组装。因此，回避了拉力直接作用于导管66上。
另一方面，将多根导电体64捆绑构成的活动性多芯缆线65和套管62在内部通过的气体软管63在导管66内被分别配置插通。即，在气体软管63和活动多芯缆线65之间，不象在以往构造(参照图10及图11)中那样的整理而成的一根集合管线构成，活动多芯缆线65被配设在偏离了导管66的轴芯规定距离的位置。
这样，因为供给焊丝和辅助气体的管线(套管62、气体软管63)和供给焊接电流的管线(将导电图64捆绑的活动多芯缆线65)分别通过导管66，所以能够将各管线的线经制得较细。利用由套管62和气体软管63组成的双重管能够使非常细的焊丝顺利地通过，另外该双重管在辅助气体的流通上没有障碍的范围内能够制成十分细小的外径。另外，对于活动多芯缆线65，因为能够将多根细导电体64捆绑整理为1根缆线，所以无论是缩小其线径，还是使其具有挠性(柔软性)都变得非常容易。
图12所示的焊矩缆线，使用了导线管，从而可以将焊矩缆线自身的刚性适度地提高。由此，不必追加施加牵引力的部件，而可以相应于焊矩缆线上的作用力自如往复移动独立插通导向体。
「第2实施例]图3a及图3b分别用主视图、右侧视图表示具有根据本发明的第2实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。本实施例与上述的第1实施例的不同是首先送丝装置4的设置位置有所变更。即，在本实施例中，在机器人1的上臂14上以众所周知的固定构件(固定螺栓等)将送丝装置支撑物15安装在适当的地方，借助于该送丝装置支撑物15设置送丝装置4。
另外，焊矩缆线3用中途安装部固定在滑块6上，保持沿前臂(前臂基部10+第2手腕单元12)的长度方向可动。位于在比滑块6b靠后方的焊矩缆线3在滑块6b和送丝装置4之间吸收滑块6b的移动量。符号3c表示该吸收时所发生的松弛部分。
再者，在本发明中，虽没有采用第1实施例中使用的张力产生装置(张力产生装置80、线材81和滑轮82)，但是不用说，也可以与第1实施例同样采用该装置。
图4a及图4b是分别用主视图和右侧视图表示具有根据本发明的第3实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。在本实施例中，在机器人1的旋转手臂16上将送丝装置支撑物17以众所周知的固定构件(固定螺丝等)安装在适当的地方，借助于该送丝装置支撑物17设置送丝装置4。
另外，焊矩缆线3用中途安装部3a固定在滑块6上，沿前臂(前臂基部10+第2手腕单元12)的长度方向保持可动。位于比滑块6b靠后方的焊矩缆线3在滑块6b和送丝装置4之间吸收滑块6b的移动量。符号3d表示该吸收时所发生的松弛部分。
再者，在本发明中，虽没有采用第1实施例中使用的张力产生装置(张力产生装置80、线材81和滑轮82)，但是不用说，也可以与第1实施例同样采用该装置。
图5a及图5b是用主视图和右侧视图分别表示具有根据本发明的第4实施例的焊矩缆线处理构造的电弧焊机器人系统的概略构成的图。在本实施例中的送丝装置4的设置位置与第3实施例相同。即，在机器人1的旋转手臂16上将送丝装置支撑物17以众所周知的固定构件(固定螺栓等)安装在适当的地方，借助于该送丝装置支撑物17设置送丝装置4。
本实施例与上述的第1～第3实施例特别不同的是设置了中途导向部3f而非中途安装部3a。中途导向部3f借助于与第1～第3实施例同样的滑动机构6而设置。即，如图13所示，在滑块6b上设置插通导向体6c，焊矩缆线3通过该插通导向体6c而被引导。插通导向体6c被设计成具有比焊矩缆线3的外径大的多，焊矩缆线3具有一定的富余长度，沿与前臂的长度方向大体平行的方向以自如往复移动的状态被引导。根据不同的场合，插通导向体6c也可以绕与焊矩缆线的长度方向垂直的轴可以旋转被支撑。因此，例如即使在第1手腕单元进行旋转动作的场合，也可以缓和作用在焊矩缆线上的弯曲。
在本实施例中，位于比滑块6b靠后方的焊矩缆线3也在滑块6b和送丝装置4之间吸收滑块6b的移动量。图5中的符号3e表示该吸收时发生的松弛部分。
另外，本实施例与上述第1～第3实施例其他不同点是在第2手腕单元12上安装了光滑导向板19。光滑导向板19的表面成为焊矩缆线3的光滑导向面。在该光滑导向板19上也设置与插通导向体6c同样的插通导向体3g，焊矩缆线3通过该插通导向体3g而被引导。该光滑导向板19由平滑、焊矩缆线3接触后易于滑动的挠性材料构成。如图所示，光滑导向板19也可以向从焊矩2离开的一侧厚度逐渐减小(特别参照图6)，另外，厚度也可以不变。其前端作为自由端。如若设置这样的光滑导向板19，能够更加确实地防止焊矩缆线3从机器人机体前端接触、缠绕前端部分。
再者，在本实施例中，没采用第1实施例中使用的张力产生装置(张力产生装置80、线材81，滑轮82)，但不用说可以采用与第1实施例同样的方式。另外，为了实现进一步的构造简化，也可以省略滑动机构6，直接在支撑底座5或前臂基部10上设置中途导向部3f。
图6表示第4实施例的一个变型例。首先，对图6a进行说明。采用如下构成省略滑动机构6，直接在前臂基部10上设置中途导向部3f。设置在中途安装部3f上的插通导向体3g”设计成大于焊矩缆线3的外径，焊矩缆线3在与焊矩缆线的长度方向大体平行的方向能够自如往复移动地被引导。另外，如图所示，通过利用导向支撑体等在前臂的适当的地方设置同样的插通导向体3g’来支撑焊矩缆线3。另外，在光滑导向板19上也设置插通导向体3g支撑焊矩缆线3。利用这些插通导向体，即使在机器人手腕轴进行动作的场合，焊矩缆线也能够以一直沿着前臂的状态，保持稳定地动作。再者，在本变形例中，没有采用第1实施例中使用的张力产生装置，但不用说也能够采用与第1实施例同样的方式。
对图6b进行说明。在图6b中，去除了图6a的插通导向体3g’及导向支撑体。在图6b中虽然去除了中央的插通导向体3g’，但因为将光滑导向板19的自由端的位置沿前臂长度方向延伸，所以能够将插通导向体3g的位置也靠近插通导向体3g”的位置，为此，与图6a同样，即使在机器人手腕轴动作的场合下，焊矩缆线也能够以一直沿着前臂的状态，保持稳定地动作。另外，因为借助于轴承等将插通导向体3g”绕与焊矩缆线的长度方向垂直的轴可以旋转地固定在前臂上，可以缓和作用在焊矩缆线上的弯曲或扭曲。
以上在任何一个实施例或变形型中，因为没有采用像以往那样将送丝装置4搭载到前臂4上的构造，所以前臂基部10上的装置能够简化，结果，避免了在机器人后部乃至其上方产生较大的干涉区域。另外，当机器人手腕轴动作的场合，因为没有使用将焊矩缆线拉伸到与作业工具(焊矩2)相反一侧的特别装置，而是设置了限制焊矩缆线3的动作的中途安装部或中途导向部，所以能够使焊矩缆线3的动作稳定。故而，不再有焊矩缆线3的过分紧张和过分松弛的情况，即使机器人手腕动作焊矩缆线3的曲率变化也保持在较小的范围内，焊矩缆线的动作也比较稳定。另外，其结果是，使用焊矩缆线3进行的送丝便不再不稳定，从而提高了焊接质量。
例如图7a至图7c所示，第1手腕单元在姿势1～姿势3之间进行动作时，因为焊矩缆线3缠绕到前臂上，前臂后部直线导轨的滑块移动到作业工具一侧，但因为利用中途安装部3a(或中途导向部3f)引导焊矩缆线，所以能够稳定焊矩缆线3的动作。换句话就是，对于焊矩缆线3而言，只是缠绕到前臂上的必要的长度，即中途安装部3a(或中途导向部3f)和送丝装置4之间的焊矩缆线部移动到作业工具一侧，上臂部分的焊矩缆线3可以保持稳定的动作。
焊矩缆线3被图6所示的光滑导向板19引导，与上述同样，能够将焊矩缆线3保持稳定的动作。
另外，如图8a～图8c所示，在第2手腕单元在姿势4～姿势6之间进行动作时，因为焊矩缆线3通过第2手腕单元动作使焊矩缆线3的作业工具一侧的安装位置发生变化，所以直线导轨的滑块向焊矩2一侧移动，但因为手腕前端的导向部件3h(图5的例子中为3g)和中途安装部3a(或中途导向部3f)引导焊矩缆线3，所以能够使焊矩缆线3的动作稳定。换句话就是，就焊矩缆线3而言，只是焊矩2一侧的固定端(例如导线管固定端)进行移动所必要的长度，即中途安装部3a(或中途导向部3f)和送丝装置4之间的焊矩缆线部移动到焊矩2的一侧，上臂部分周边的焊矩缆线3可以保持稳定的动作。
这里可以利用图6所示的光滑导向板19代替导向部件3h引导焊矩缆线3，与上述同样，能够保持焊矩缆线3稳定的动作。
以上利用本发明的优选实施例对本发明进行了详细的说明，但可以理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下本领域的技术人员可以进行各种改变、省略和补充。
权利要求
1.一种电弧焊机器人(1)的焊矩缆线处理构造，具备包括前臂基部(10)和第1手腕单元(11)的前臂、第2手腕单元(12)以及焊矩(2)，上述第1手腕单元(11)绕沿着上述前臂的长度方向的第1轴线(A)可以旋转地设置在前臂基部(10)的前端，上述第2手腕单元(12)绕与上述第1轴线(A)大体垂直相交的第2轴线(B)可以旋转地设置在上述第1手腕单元(11)上，上述焊矩(2)绕与上述第2轴线(B)大体垂直且与上述第1轴线(A)相隔规定距离的第3轴线(C)可以旋转地设置在上述第2手腕单元(12)上，并且，使用焊矩缆线(3)向上述焊矩(2)供给焊丝，其特征在于，从设置在上述前臂上以外的地方的送丝装置(4)经过设置在上述前臂基部(10)上的中途安装部(3a)朝向焊矩(2)配设上述焊矩缆线(3)；借助沿与上述第1轴线(A)大体平行的方向自如往复移动的滑动机构(6)将上述焊矩缆线(3)的中途部位安装在上述中途安装部(3a)上。
2.根据权利要求1所述的电弧焊机器人(1)的焊矩缆线处理构造，其特征在于，上述送丝装置(4)设置在机器人可动手臂部以外的地方。
3.根据权利要求1所述的电弧焊机器人(1)的焊矩缆线处理构造，其特征在于，上述送丝装置(4)搭载在上述电弧焊机器人(1)的上臂部(14)上。
4.根据权利要求1所述的电弧焊机器人(1)的焊矩缆线处理构造，其特征在于，上述送丝装置(4)搭载在上述电弧焊机器人(1)的旋转机体部(16)上。
5.根据权利要求2或3所述的电弧焊机器人(1)的焊矩缆线处理构造，其特征在于，具备沿与上述第1轴线(A)平行且与上述焊矩相反的方向对上述滑动机构(6)的滑块(6b)施加拉近力的构件(80)。
6.一种电弧焊机器人(1)的焊矩缆线处理构造，具备包括前臂基部(10)和第1手腕单元(11)的前臂、第2手腕单元(12)以及焊矩(2)，上述第1手腕单元(11)绕沿着上述前臂的长度方向的第1轴线(A)可以旋转地设置在前臂基部(10)的前端，上述第2手腕单元(12)绕与上述第1轴线(A)大体垂直相交的第2轴线(B)可以旋转地设置在上述第1手腕单元(11)上，上述焊矩(2)绕与上述第2轴线(B)大体垂直且与上述第1轴线(A)相隔规定距离的第3轴线(C)可以旋转地设置在上述第2手腕单元(12)上，并且，使用焊矩缆线(3)向上述焊矩(2)供给焊丝，其特征在于，从设置在上述前臂上以外的地方的送丝装置(4)经过设置在上述前臂基部(10)上的中途导向部(3a)朝向焊矩(2)配设上述焊矩缆线(3)；以沿上述焊矩缆线的长度方向自如往复移动的状态引导上述焊矩缆线(3)的中途部位的导向部件(3f)安装在上述中途导向部(3a)上。
7.根据权利要求6所述的电弧焊机器人(1)的焊矩缆线处理构造，其特征在于，上述导向部件(3f)绕与焊矩缆线(3)的长度方向呈直角的轴可以旋转地被支撑。
8.根据权利要求6或7所述的电弧焊机器人(1)的焊矩缆线处理构造，其特征在于，具备沿与上述焊矩缆线(3)的长度方向平行且与上述焊矩相反的方向对上述导向部件(3f)施加拉近力的构件(80)。
9.根据权利要求1至8中任何一项所述的电弧焊机器人(1)的焊矩缆线处理构造，其特征在于，上述焊矩缆线(3、60)具有包含焊丝用套管(62)、辅助气体用管路(63)以及焊接电流用导体(64)的多个管线体；上述多个管线体由挠性导管(66)覆盖；上述导管(66)的一端以上述焊矩一侧的第1连接部与上述焊矩(2)连接的同时，上述导管(66)的另一端以上述送丝装置一侧的第2连接部与上述送丝装置(4)连接。
全文摘要
本发明涉及一种电弧焊机器人的焊矩缆线处理构造，在机器人的前臂基部的前端绕轴线可以旋转地设置第1手腕单元，在该第1手腕单元上绕第2轴线可以旋转地设置第2手腕单元，在第2手腕单元上借助于传动机构绕与轴线大体垂直且与轴线相隔规定距离的轴线可以旋转地支撑焊矩。送丝装置设置在前臂以外的地方(载置台上、上臂上、旋转机体上等)。将焊矩缆线用中途安装部安装在沿与第1轴线大体平行的方向可动地安装的滑块上。也可以利用滑轮将连接张力产生装置的线材折返，再将滑块向后方牵引。也可以设置中途导向部代替安装部将焊矩缆线沿着与第1轴线大体平行的方向可动地进行引导。从而，防止焊矩缆线的过度松弛或紧张以及因送丝装置产生的干涉。
文档编号B23K9/133GK1714981SQ20051007984
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年6月30日
发明者井上俊彦, 中山一隆, 岩山贵敏 申请人:发那科株式会社