(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
上記被係止部には、上記加圧レバーの上記加圧解除位置から上記加圧位置への回動方向の前方に向かうにつれて上記第3方向一方側に変位する第1傾斜面が形成されており、
上記係止部には、上記第1傾斜面に当接しうる第2傾斜面が形成されている、請求項3に記載のワイヤ送給装置。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、溶接ワイヤの送給装置が開示されている。同文献に開示されたワイヤ送給装置は、送給ロール(送給ローラ)および加圧ロール(押圧ローラ)を備えている。送給ロールと加圧ロールとの間に溶接ワイヤが挟み込まれた状態で、送給ロールと加圧ロールとが回転する。これにより、溶接ワイヤは所望の方向に送給される。加圧ロールは加圧ロールホルダ(支持部品)に取り付けられており、加圧ロールホルダの基端部が送給装置本体に回動可能に支持されている。また、加圧ロールホルダの先端部が加圧レバー(力付与器)によって押さえられることにより、送給ロールと加圧ロールとの間に溶接ワイヤが挟み込まれ、加圧ロールから送給ロールに向けて加圧力が付与される。
【0003】
上記従来のワイヤ送給装置において、加圧ロールホルダの先端部が加圧レバーにより押さえられ、送給ロールと加圧ロールとの間に溶接ワイヤが挟み込まれた状態においては、加圧レバーはワイヤの送給方向に対して略直交する方向(特許文献1の
図2、
図3においては図中上方)に延びている。また、加圧レバーは、送給装置本体に送給ロールや加圧ロールの回転軸と平行な軸線周りに回動可能となるように、送給装置本体に支持されている。そして、加圧レバーを旋回(同文献の
図2、
図3において時計回り)させて傾倒する姿勢をとらせることにより、加圧ロールホルダが加圧レバーから解放され、溶接ワイヤや加圧ロールの交換等のメンテナンスが可能となる。
【0004】
ワイヤ送給装置は、例えば溶接ロボットのアーム先端に設けられた溶接トーチの近傍に取り付けられる場合がある。溶接トーチ近傍にワイヤ送給装置が取り付けられる場合、溶接ロボットの作業時に周囲との干渉を避けるために、ワイヤ送給装置の小型化が求められる。しかしながら、上記のように、加圧レバーがワイヤの送給方向に対して略直交する方向に延びるとともに送給ロールや加圧ロールの回転軸と平行な軸線周りに旋回する構成は、ワイヤ送給装置の小型化の要請に対する阻害要因であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、小型化に適したワイヤ送給装置を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。
【0008】
本発明よって提供されるワイヤ送給装置は、第1方向の周りに回転する送給ロールと、上記第1方向の周りに回転し、上記送給ロールとの間にワイヤを挟んだ状態で上記送給ロールを加圧する加圧ロールと、上記加圧ロールを回転可能に支持する加圧ロールホルダと、上記加圧ロールホルダに対し、上記加圧ロールから上記送給ロールに向けて加圧力を付与するための加圧レバーと、上記送給ロール、上記加圧ロールホルダ、および上記加圧レバーを支持する支持体と、を備え、上記加圧ロールホルダは、長手方向の一端側に位置し、上記第1方向に沿う第1軸の周りに回動可能とされており、かつ上記長手方向の他端側において上記加圧レバーから加圧力を受ける受力部を有し、上記加圧レバーは、上記第1方向と、上記第1方向に対して直角であって上記ワイヤの送給方向である第2方向と、のいずれにも直角である第3方向に沿う第2軸の周りに回動可能とされており、上記加圧レバーは、上記加圧ロールホルダに加圧力を付与する加圧位置と、上記加圧ロールホルダの上記第1軸周りの回動を許容する加圧解除位置と、の間を回動可能であることを特徴としている。
【0009】
好ましい実施の形態においては、上記第2軸は、上記第2方向において、上記送給ロールに対して上記第1軸とは反対側に位置する。
【0010】
好ましい実施の形態においては、上記加圧レバーを回動可能に支持し、かつ当該加圧レバーに上記加圧ロールから上記送給ロールに向かう方向である上記第3方向一方側への加圧力を与える加圧機構を更に備える。
【0011】
好ましい実施の形態においては、上記加圧機構は、上記加圧レバーに与える上記第3方向一方側への加圧力を調整可能である。
【0012】
好ましい実施の形態においては、上記加圧レバーは、上記加圧位置をとるとき上記第3方向視において上記加圧ロールホルダに重なり、上記加圧解除位置をとるとき上記第1方向視において上記加圧機構に重なり、かつ上記加圧ロールホルダに重ならない。
【0013】
好ましい実施の形態においては、上記支持体は、上記第3方向一方側に突出する係止部を有し、上記加圧レバーは、上記第3方向一方側の反対側である第3方向他方側に突出し、上記加圧レバーが上記加圧位置にあるとき上記係止部により係止される被係止部を有する。
【0014】
好ましい実施の形態においては、上記被係止部には、上記加圧レバーの上記加圧解除位置から上記加圧位置への回動方向の前方に向かうにつれて上記第3方向一方側に変位する第1傾斜面が形成されており、上記係止部には、上記第1傾斜面に当接しうる第2傾斜面が形成されている。
【0015】
好ましい実施の形態においては、上記支持体の上記係止部は、上記第2方向において、上記送給ロールに対して上記第2軸とは反対側に位置する。
【0016】
好ましい実施の形態においては、上記加圧レバーは、周辺部よりも上記第3方向一方側に突出し、上記加圧位置をとるときに上記受力部に当接する突出部を有する。
【0017】
好ましい実施の形態においては、上記加圧ロールは、上記加圧ロールホルダの上記第1軸および上記受力部の間における上記第1軸寄りに位置し、上記第1方向に沿う第3軸の周りに回転可能に支持されている。
【0018】
好ましい実施の形態においては、上記送給ロールを回転させるモータを更に備え、上記モータの出力軸に上記送給ロールが固定されている。
【0019】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【0022】
図1は、本発明に係るワイヤ送給装置が溶接ロボットに組み込まれた一例を示しており、溶接ロボットの概略構成図である。同図に示す溶接ロボットB1は、例えば複数のアーム7を備えた多関節型ロボットであり、先端には溶接トーチ8が設けられている。本実施形態において、ワイヤ送給装置A1は、アーム7の先端と溶接トーチ8の基端との間に介在している。例えばパワーケーブル9を介して溶接トーチ8にワイヤが供給されると、当該ワイヤは、ワイヤ送給装置A1によって溶接トーチ8の先端側内部に設けられた給電チップに向けて送給され、溶接トーチ8先端の開口から外部に送り出される。また、溶接トーチ8には、電力およびシールドガスが供給される。電源装置から上記パワーケーブルを介して電力が供給され、この電力は、溶接トーチ8内部の給電チップを介してワイヤに供給される。シールドガスは、ガスボンベから供給され、溶接トーチ8内を流れて溶接トーチ8先端の開口から外部に噴出される。
【0023】
図2〜
図9に示すように、ワイヤ送給装置A1は、送給ロール11、加圧ロール12、加圧ロールホルダ20、加圧レバー30、加圧機構40、支持体50およびモータ60を備えており、収容ケース51(
図1参照)の内部に収容されている。支持体50は、収容ケース51に固定された固定構造部である。収容ケース51には、開閉扉511が設けられており、メンテンス時には当該開閉扉511を開けて加圧ロール12等へのアクセスが可能となっている。なお、
図2、
図4は、開閉扉511の正面側から見た図であり、当該開閉扉511を開いた場合の開口部分を仮想線で表している。
【0024】
送給ロール11は、加圧ロール12と協働して、ワイヤWを所望の方向に送り出すためのものである。本実施形態においては、
図9に示すように、送給ロール11は、モータ60の出力軸61に固定されている。当該出力軸61は、第1方向X(
図3、
図5参照、
図2、
図4、
図9においては紙面に対して垂直な方向)に沿って延びている。これにより、上記出力軸61は、第1方向X周りに回転する。出力軸61が第1方向X周りに回転することに伴い、送給ロール11は第1方向X周りに回転する。
【0025】
送給ロール11の外周面111には、溝112が形成されている。溝112は、上記モータ60の出力軸61の径方向側を向いている。溝112は、送給ロール11の外周面111から凹んでいる。溝112はワイヤWをガイドするために形成されている。
【0026】
加圧ロール12は、ワイヤWを挟んで送給ロール11と反対側に配置される。本実施形態においては、加圧ロール12は、第3軸O3の周りに回転可能に支持されている。第3軸O3は、第1方向Xに沿って延びている。これにより、加圧ロール12は第1方向X周りに回転する。
【0027】
加圧ロール12の外周面121は、送給ロール11の外周面111に対向している。加圧ロール12の外周面121には、溝122が形成されている。溝122は、第3軸O3の軸線の径方向側を向いている。加圧ロール12の溝122と送給ロール11の溝112との間にワイヤWが挟まれた状態で加圧ロール12および送給ロール11が回転することにより、ワイヤWが送給される。なお、加圧ロール12の外周面121に溝を形成せずに、この加圧ロール12の外周面121と送給ロール11の溝112との間にワイヤWを挟むように構成してもよい。
【0028】
加圧ロール12の回転方向は、送給ロール11の回転方向とは反対である。加圧ロール12および送給ロール11がワイヤWを挟んだ状態で回転すると、加圧ロール12および送給ロール11からワイヤWに摩擦力が働き、ワイヤWが送給される。ワイヤWの送給方向(第2方向Y)は第1方向Xに対して直角であり、本実施形態では、ワイヤWは
図2の右方向に送給される。
【0029】
図3、
図4、
図9等に示すように、本実施形態において、ワイヤWの送給方向に沿って一対のワイヤガイド52が設けられている。ワイヤガイド52は、パワーケーブル9を介して供給されるワイヤWをガイドする。ワイヤガイド52にはワイヤWを挿通させるための孔が形成されている。これにより、ワイヤガイド52は、パワーケーブル9を介して供給されてきたワイヤWを、ワイヤ送給装置A1の外部に適切に案内する。ワイヤ送給装置A1を経たワイヤWは、溶接トーチ8の内部を通過して溶接トーチ8の先端側に送り出される。
【0030】
図4、
図5に示した加圧ロールホルダ20は、支持体50に回動可能に支持されている。この加圧ロールホルダ20は、第1軸O1周りに回動する。第1軸O1は、加圧ロールホルダ20の基端側に位置し、第1方向Xに沿って延びている。これにより、加圧ロールホルダ20は第1方向X周りに回動可能である。加圧ロールホルダ20の先端側には、受力部21が設けられている。受力部21は、加圧レバー30から加圧力を受ける部分である。
【0031】
図9に示すように、加圧ロールホルダ20には、加圧ロール12を回転可能に支持する回転軸部22が設けられている。これにより、加圧ロール12は、第3軸O3周りに回転可能である。第3軸O3(回転軸部22)は、加圧ロールホルダ20において、第1軸O1および受力部21の間における第1軸O1寄りに位置する。
【0032】
加圧レバー30は、後述の加圧機構40のハウジング41により回動可能に支持されている。この加圧レバー30は、加圧ロール12から送給ロール11に向けて加圧力を付与するためのものである。加圧レバー30は、第2軸O2周りに回動する。第2軸O2は、第2方向Yにおいて、送給ロール11に対して第1軸O1とは反対側に位置する。第2軸O2は、第3方向Zに沿って延びている。第3方向Zは、第1方向Xおよび第2方向Yのいずれにも直角である。
【0033】
加圧レバー30は、
図2、
図3に示す加圧位置と、
図4、
図5に示す加圧解除位置と、の間を回動可能である。
図2、
図3に示した加圧位置は、加圧レバー30が加圧ロールホルダ20に加圧力を付与する位置である。加圧レバー30が加圧位置にあるとき、第3方向Z視において加圧レバー30(後述の上壁31)が加圧ロールホルダ20と重なっている。
図4、
図5に示した加圧解除位置は、加圧ロールホルダ20の第1軸O1周りの回動を許容する位置である。加圧レバー30が加圧解除位置にあるとき、第3方向Z視において加圧レバー30(上壁31)が加圧ロールホルダ20と重ならない。また、加圧レバー30が加圧解除位置にあるとき、加圧レバー30は、第1方向X視において加圧機構40に重なり、かつ加圧ロールホルダ20に重ならない。本実施形態において、加圧レバー30が加圧位置と加圧解除位置の間を回動する際の第2軸O2周りの回動角度は、約90°である。
【0034】
図2〜
図5、
図9に示すように、加圧レバー30は、上壁31、縦壁32、延出部33、および被係止部34を有する。上壁31は基端が回動軸部35に連結されるとともに、概略水平に先端まで延びている。回動軸部35は、ハウジング41の上部に形成された取付孔411に嵌挿され、ハウジング41に対して相対回動可能かつ軸方向に相対移動不能である。上壁31の基端側下面には、突出部311が形成されている。突出部311は、周辺部よりも突出する部位である。突出部311は、加圧ロール12から送給ロール11に向かう方向である第3方向一方側Z1(
図8、
図9における下側)に突出している。
図8に示すように、本実施形態において、突出部311は、上壁31の幅方向に沿って帯状に設けられている。なお、
図3、
図5等に示すように、上壁31の先端上面には、凹段部312が形成されている。
【0035】
縦壁32は、上壁31の中間ないし先端から垂下して延びている。縦壁32は、上壁31の幅方向における一端側(
図2、
図9における紙面手前側)につながっている。延出部33は、縦壁32の下端付近から当該縦壁32の厚さ方向(
図5〜
図7参照)に突出している。
【0036】
被係止部34は、延出部33の先端に設けられている。被係止部34は、延出部33から、第3方向一方側Z1の反対側である第3方向他方側Z2(
図5〜
図7における上側)に突出している。
図6、
図7に示すように、支持体50の適所には、第3方向一方側Z1に突出する係止部53が設けられている。加圧レバー30が加圧位置にあるとき、加圧レバー30の被係止部34は支持体50の係止部53により係止される。この係止部53と被係止部34との係止によって、加圧レバー30の加圧位置から加圧解除位置に向かう回動動作が制限される。
図2、
図6から理解されるように、本実施形態において、係止部53は、第2方向Yにおいて、送給ロール11に対して第2軸O2とは反対側に位置する。
【0037】
図7に示すように、本実施形態において、被係止部34には第1傾斜面341が形成されている。また、係止部53には第2傾斜面531が形成されている。第1傾斜面341は、加圧レバー30の上記加圧解除位置から上記加圧位置への回動方向の前方(
図7では図中右側)に向かうにつれて第3方向一方側Z1に変位する。第2傾斜面531は、第1傾斜面341と同様に
図7中右側に向かうにつれて第3方向一方側Z1に変位しており、第1傾斜面341に当接しうる。
図7において、加圧レバー30が加圧解除位置から加圧位置へ向けて回動する途中の状態を仮想線で表す。
【0038】
加圧機構40は、加圧レバー30に第3方向一方側Z1への加圧力を与えるものである。加圧機構40は、ハウジング41、付勢部材42、調整ねじ43、および調整ディスク44を備えている。ハウジング41は、支持体50に支持されており、第3方向Zに沿って所定範囲内で移動可能とされている。ハウジング41は、その上端部において加圧レバー30を支持している。加圧レバー30は、ハウジング41に対して、第2軸O2周りに相対回動可能、かつ第2軸O2が延びる第3方向Zに相対移動不能に支持されている。
【0039】
図9に示すように、付勢部材42は、ハウジング41の下端寄りに内装されている。付勢部材42は、上端が支持体50の環状凹部54に嵌挿し、かつ下端が調整ディスク44に当接している。付勢部材42は、支持体50から反力を受けつつ調整ディスク44を介してハウジング41に図中下向きの力を付与する。付勢部材42は、例えば圧縮コイルばねである。
【0040】
調整ねじ43は、ハウジング41の下端において当該ハウジング41に支持されている。調整ねじ43は、ハウジング41に対して、相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能である。調整ディスク44はねじ孔を有するナット部材であり、当該ねじ孔に調整ねじ43のねじ部が螺合している。調整ディスク44は、ハウジング41の下端に内装されており、ハウジング41に対して相対回転不能である。調整ねじ43を回転させると、調整ディスク44が支持体50の環状凹部54に対して近接ないし離反する。これにより、付勢部材42の全長が変化し、この付勢部材42により付与される力を調整することができる。
【0041】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0042】
本実施形態において、加圧レバー30は、第3方向Zに沿う第2軸O2の周りに回動可能とされており、加圧ロールホルダ20に加圧力を付与する加圧位置と、上記加圧ロールホルダの上記第1軸周りの回動を許容する加圧解除位置と、の間を回動可能である。このような構成によれば、加圧レバー30が
図4、
図5に示した加圧解除位置にあるとき、当該加圧レバー30は、ワイヤ送給装置A1を正面側から見たとき(第1方向X視)の収容ケース51の開口部分(
図4の紙面手前側)に向かう姿勢をとることができる。したがって、加圧ロールホルダ20の周辺において、ワイヤWや加圧ロール12の交換等のメンテナンス時に加圧レバー30を旋回させるための余計な空間を確保する必要がない。このことは、ワイヤ送給装置A1の小型化に適する。
【0043】
加圧レバー30の回動軸(第2軸O2)は、第2方向Yにおいて、送給ロール11に対して、加圧ロールホルダ20の回動軸である第1軸O1とは反対側に位置する(
図4参照)。このような構成によれば、加圧レバー30が加圧解除位置にあるとき、当該加圧レバー30は、ワイヤ送給装置A1を正面側から見たとき(第1方向X視)に加圧ロールホルダ20、送給ロール11や加圧ロール12と重ならない位置にくる。したがって、ワイヤWや加圧ロール12の交換等のメンテナンス時に加圧レバー30が作業の妨げとなることはなく、メンテナンス時の作業性に優れる。
【0044】
加圧機構40(ハウジング41)は加圧レバー30を回動可能に支持しており、当該加圧機構40は、加圧レバー30に与える第3方向一方側Z1への加圧力を調整可能である。このような構成によれば、加圧機構40による加圧力の調整と、加圧レバー30による加圧位置ないし加圧解除位置の回動とは、それぞれ分離した操作により行う。したがって、加圧機構40による加圧力の調整を、きめ細かく正確に行うことができる。
【0045】
加圧ロールホルダ20は、長手方向一端側において第1軸O1周りに回動可能とされており、長手方向の他端側において加圧レバー30から加圧力を受ける受力部21を有する。加圧ロール12は、加圧ロールホルダ20の第1軸O1および受力部21の間における第1軸O1寄りに位置し、第1方向Xに沿う第3軸O3の周りに回転可能に支持されている。このような構成によれば、加圧レバー30から受力部21にかかる加圧力を増幅させて加圧ロール12から送給ロール11に向けて作用させることができる。
【0046】
加圧レバー30(上壁31)は、突出部311を有する(
図8、
図9参照)。突出部311は、周辺部よりも第3方向一方側Z1に突出し、加圧レバー30が加圧位置をとるときに受力部21に当接する。このような構成によれば、加圧レバー30(突出部311)から加圧ロールホルダ20(受力部21)への加圧点が変化することなく略一定位置となる。これにより、加圧ロール12から送給ロール11に向けて付与される加圧力が所望値となるように正確に設定することができ、より的確なワイヤ送給を実現することが可能となる。
【0047】
本実施形態において、
図8に表れているように、受力部21は、加圧レバー30が加圧解除位置から加圧位置へ向けて回動する際の加圧レバー30の進入側端が第3方向一方側Z1に変位するように傾斜している。このような構成によれば、加圧レバー30が加圧位置に向けて第2軸O2周りに回動する際、加圧レバー30(突出部311)が傾斜状の受力部21に当接しつつスムーズに所定位置まで回動することが可能である。
【0048】
支持体50は、第3方向一方側Z1に突出する係止部53を有する。加圧レバー30は、第3方向他方側Z2に突出する被係止部34を有する。加圧レバー30が加圧位置にあるとき被係止部34は係止部53により係止される。このような構成によれば、加圧レバー30の加圧位置から加圧解除位置に向かう回動動作が制限されてロックされた状態となり、加圧ロールホルダ20に対する加圧が適切になされる。また、加圧レバー30が加圧位置にあるとき、加圧レバー30には加圧ロールホルダ20(受力部21)から第3方向他方側Z2に向く反力が作用する。ここで、第3方向他方側Z2に突出する被係止部34が固定構造部である係止部53(支持体50)に係止される構成によれば、上記ロックされた状態を適切に維持することができる。
【0049】
加圧レバー30の被係止部34には第1傾斜面341が形成されており、支持体50の係止部53には第2傾斜面531が形成されている(
図7参照)。第1傾斜面341は、加圧レバー30の加圧解除位置から加圧位置への回動方向の前方に向かうにつれて第3方向一方側Z1に変位する。第2傾斜面531は、第1傾斜面341に当接しうる。このような構成によれば、加圧レバー30が加圧位置に向けて回動する際、第1傾斜面341および第2傾斜面531の当接によって被係止部34が第3方向一方側Z1に向かうようにガイドされる。そして、加圧レバー30が第3方向一方側Z1に向けて弾性的に変位して被係止部34が係止部53を乗り越え、加圧レバー30が加圧位置をとるとともに上記のロックされた状態となる。したがって、加圧レバー30を加圧解除位置から加圧位置に向けて回動させるだけで加圧レバー30がロックされた状態になり、作業性に優れる。
【0050】
本実施形態において、支持体50の係止部53は、第2方向Yにおいて、送給ロール11に対して第2軸O2とは反対側に位置する。したがって、係止部53およびこれに係止される被係止部34は、第2軸O2から比較的離れた位置にある。また、
図5、
図6に示されるように、加圧レバー30(上壁31)の先端には凹段部312が形成されており、この凹段部312は第2軸O2から被係止部34と同程度離れた位置にある。このような構成によれば、係止部53に被係止部34を係止させる際、凹段部312を摘んで操作することにより、加圧レバー30を比較的小さな操作力によって回動させることができる。
【0051】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に包摂される。