專利名稱：具有電弧焊接裝置的電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電弧焊接裝置，尤其涉及電弧焊接機(jī)器人以及包含該電弧焊接機(jī)器人的電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電弧焊接裝置200如圖12A和圖12B所示，具備多電極型的焊炬202、第1送絲裝置204a以及第2送絲裝置204b和第1焊炬纜線206a和第2焊炬纜線206b，它們搭載到機(jī)器人機(jī)構(gòu)部208上。焊炬202固定在機(jī)器人機(jī)構(gòu)部208的手腕單元210上，為了將多種(圖示例為2種)的焊絲送給焊炬202，第1送絲裝置204a和第2送絲裝置204b分別通過第1焊炬纜線206a和第2焊炬纜線206b與焊炬202連接。第1送絲裝置204a以及第2送絲裝置204b根據(jù)由未圖示的焊接控制裝置發(fā)出的指令，選擇一地將焊絲送給焊炬202。
另外，其他的電弧焊接機(jī)器人也有這樣構(gòu)成的準(zhǔn)備多組包含焊炬、焊炬纜線和送絲裝置的組合，可以只將各組合的焊炬通過未圖示的工具交換單元在機(jī)器人機(jī)構(gòu)部替換安裝。在該電弧焊接機(jī)器人中，例如，將使用的組合焊炬固定在機(jī)器人的手腕單元，同時將沒用使用的其他的組合焊炬在各組合焊炬纜線和送絲裝置分別連接的狀態(tài)下固定在保持單元上，通過將這些焊炬根據(jù)需要進(jìn)行交換，以便能在焊接中使用。
現(xiàn)有的電弧機(jī)器人中，在機(jī)器人前端固定多電極焊炬，多個焊炬纜線以及與這些焊炬纜線的各個對應(yīng)的多個送絲裝置成為必要，因此出現(xiàn)了以下問題不僅焊絲送給部變大致使與其他的周邊機(jī)器或構(gòu)造物產(chǎn)生干涉，而且焊絲送給部變重導(dǎo)致對機(jī)器人機(jī)構(gòu)部的負(fù)荷增大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，使電弧焊接裝置的送絲裝置小型化及輕量化。
為了達(dá)成以上目的，本發(fā)明提供一種電弧焊接裝置具備用于使用焊絲進(jìn)行焊接的單極型焊炬；接受多根焊絲的供給且具有用于分別驅(qū)動該多根焊絲的各根的多個驅(qū)動單元的一個送絲裝置；以及控制上述焊炬及上述送絲裝置的動作的焊接控制裝置，上述焊接控制裝置選擇地使上述多個焊絲驅(qū)動單元中的任意一個動作，被選擇的焊絲驅(qū)動單元只將一根焊絲送給上述焊炬，進(jìn)行電弧焊接。
采用本發(fā)明的電弧焊接裝置，由于在一個送絲裝置設(shè)置多個焊絲驅(qū)動單元，所以只利用一個送絲裝置便可以擇一地將多根焊絲中的一根送給焊炬。
在上述電弧焊接裝置中，最好是上述多個焊絲驅(qū)動單元的各個包含對向配置的驅(qū)動輥和從動輥，上述多個焊絲驅(qū)動單元的驅(qū)動輥全部由一個發(fā)動機(jī)驅(qū)動，在被選擇的焊絲驅(qū)動單元中，在上述驅(qū)動輥和上述從動輥之間挾持焊絲的挾持位置上使上述驅(qū)動輥和上述從動輥相對移動，同時在上述被選擇的焊絲驅(qū)動單元以外的焊絲驅(qū)動單元中，在上述驅(qū)動輥和上述從動輥離開的離開位置上使上述驅(qū)動輥和上述從動輥相對移動，由此選擇地使上述多個焊絲驅(qū)動單元中的一個動作。另外，刀可以是上述多個焊絲驅(qū)動單元的各個包含驅(qū)動輥和從動輥，上述多個焊絲驅(qū)動單元的各個在驅(qū)動輥和從動輥(46b)之間挾持各不相同的焊絲，通過使一個馬達(dá)的驅(qū)動軸選擇地與支撐上述多個焊絲驅(qū)動裝置中的一個驅(qū)動輥的轉(zhuǎn)動軸配合，選擇地使上述多個焊絲驅(qū)動單元中的一個驅(qū)動輥動作。通過這樣的構(gòu)成，可以以簡單的構(gòu)造，使選擇性地驅(qū)動多根焊絲中的一根成為可能。
最好是，上述焊炬和上述送絲裝置的上述多個焊絲驅(qū)動單元之間由焊絲通過內(nèi)部的送絲路徑連接，該送絲路徑包括從上述多個焊絲驅(qū)動單元分別容納焊絲的多個焊絲導(dǎo)入路徑部；與上述焊炬連接的一個焊絲導(dǎo)出路徑部；以及使上述多個焊絲導(dǎo)入路徑結(jié)合并與上述一個焊絲導(dǎo)出路徑連接的合流部。通過利用這樣的送絲路徑將焊炬和送絲裝置連接，可以以簡單的構(gòu)造使只將多根焊絲中的一根送給焊炬成為可能。
本發(fā)明另外還提供一種電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)，具備如上所述的電弧焊接裝置；保持該電弧焊接裝置的上述焊炬的機(jī)器人機(jī)構(gòu)部；以及對上述機(jī)器人機(jī)構(gòu)部的動作進(jìn)行控制的機(jī)器人控制裝置。
在上述電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)中，上述電弧焊接裝置的上述送絲裝置也可以設(shè)置在上述機(jī)器人機(jī)構(gòu)部上，也可以設(shè)置在上述機(jī)器人機(jī)構(gòu)部的外部。
采用本發(fā)明的電弧焊接裝置以及電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)，由于只用一個焊絲供給裝置便能夠選擇地使多根焊絲中的一根送給焊炬，所以能夠使送絲部小型化，能夠使其與周邊裝置的干涉的可能性降低。另外，由于送絲部變輕，從而使對機(jī)器人機(jī)構(gòu)部的負(fù)荷減輕。


以下，參照附圖基于本發(fā)明的優(yōu)選實施例，對本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖1A及圖1B分別是表示采用本發(fā)明的第1實施例的工業(yè)用電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)的整體構(gòu)成的主視圖以及右側(cè)視圖。
圖2是焊炬纜線的剖視圖。
圖3是表示圖1A和圖1B所示的電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)中使用的焊炬以及焊炬纜線的構(gòu)成的概略圖。
圖4A以及圖4B分別是表示圖1A和圖1B所示的電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)中使用的送絲裝置的構(gòu)成的概略的橫剖視圖以及側(cè)剖視圖。
圖5是表示圖4A和圖4B所示的送絲裝置的輥驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一個例子的立體圖。
圖6是表示圖4A和圖4B所示的送絲裝置的輥驅(qū)動機(jī)構(gòu)的另一個例子的立體圖。
圖7A以及圖7B分別表示將圖4A和圖4B所示的送絲裝置的輥驅(qū)動機(jī)構(gòu)的另一個例子的從動輥省略后的狀態(tài)的俯視圖和側(cè)視圖。
圖8A以及圖8B分別是表示采用本發(fā)明的第2實施例的工業(yè)用電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)的整體構(gòu)成的主視圖和右側(cè)視圖。
圖9是表示圖8A以及圖8B所示的機(jī)器人系統(tǒng)中使用的焊絲套管合流部的構(gòu)造的剖視圖。
圖10A及圖10B分別是表示采用本發(fā)明的第3實施例的工業(yè)用電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)的整體構(gòu)成的主視圖以及右側(cè)視圖。
圖11是表示圖10A和圖10B所示的電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)中使用的送絲裝置的構(gòu)成的概略的橫剖視圖。
圖12A和圖12B是表示現(xiàn)有的電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)的整體構(gòu)成的主視圖和右側(cè)視圖。
具體實施例方式
以下參照附圖，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。
圖1A及圖1B分別表示采用本發(fā)明的第1實施例的工業(yè)用電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)10的整體構(gòu)成。電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)10具備電弧焊接裝置12、機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14和控制機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14的動作的機(jī)器人控制裝置16。電弧焊接裝置12具備焊炬18、通過焊炬纜線20a、20b將多種焊絲22a、22b中的一個選擇地送給焊炬18的一個送絲裝置24和控制焊炬18以及送絲裝置24的動作的焊接控制裝置26。焊炬18以及送絲裝置24搭載到機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14上。
機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14例如垂直多關(guān)節(jié)型最好是具備保持焊炬18的手腕單元142、在支撐送絲裝置24的同時在一端具有手腕單元142的前臂144、連接在前臂144的另一端的上臂146以及使上臂146旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體148。
焊接控制裝置26為了控制送絲裝置24的動作借助于連接纜線28連接到送絲裝置24上，同時為了取得機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14的動作和焊接動作的同步借助于另外的連接纜線30還與機(jī)器人控制裝置16連接。另外，焊接控制裝置26內(nèi)置有焊接電源，利用通過連接纜線28、送絲裝置24以及焊炬纜線20a、20b內(nèi)而延伸的供電纜線32(參照圖2)，焊炬18和焊接電源連接。采用這樣的構(gòu)成，焊接控制裝置26根據(jù)機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14的動作，在控制送絲裝置24的動作的同時，由焊接電源通過供電纜線32控制供給焊炬18的焊接電流以及焊接電壓。再者，在如圖所示的例子中，雖然送絲裝置24搭載到機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14的前臂144的后方，但當(dāng)然也可以設(shè)置在前臂144的前方、上臂146、旋轉(zhuǎn)體148等機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14的其他部位。作為其他的方式，也可以將送絲裝置24配置在機(jī)器人機(jī)構(gòu)部18的外部。
焊炬18由只能夠接納一根焊絲的單電極型的焊炬構(gòu)成。焊炬18和送絲裝置24由焊炬纜線20a、20b連接。如圖2詳細(xì)所示的那樣，在焊炬纜線20a、20b的內(nèi)部分別延伸著構(gòu)成送絲路徑的焊絲導(dǎo)入路徑部的焊絲套管34a、34b，各焊絲22a、22b通過分別對應(yīng)的焊絲套管34a、34b的內(nèi)部，供給焊炬18。另外，焊炬纜線20a、20b還具有作為在焊接時使用的輔助氣體的供給管的功能。詳細(xì)地說，在焊炬纜線20a、20b內(nèi)，圍繞焊絲套管34a、34b配置輔助氣體管36a、36b，形成雙重管構(gòu)造，輔助氣體便通過焊絲套管34a、34b的外周面和輔助氣體管36a、36b的內(nèi)周面之間的環(huán)狀空間。焊絲套管34a、34b和輔助氣體管36a、36b最好同心配置。
如圖3所示，在焊炬18的后端部(送絲裝置側(cè)端部)，形成有連接通過各焊炬纜線20a、20b而延伸的焊絲套管34a、34b以及輔助氣體管36a、36b且構(gòu)成焊絲導(dǎo)入路徑的一部分的多個入口側(cè)通路38a、38b，同時在焊炬18的前端部，形成有從在焊炬18的前端形成的噴嘴44延伸且構(gòu)成送絲路徑的焊絲導(dǎo)出路徑部的一個出口側(cè)通路40，通過在入口側(cè)通路38a、38b和出口側(cè)通路40之間形成的遷移部42，使多個入口側(cè)通路38a、38b結(jié)合，連接到一個出口側(cè)通路40。即，遷移部42具有作為送絲路徑的多個焊絲導(dǎo)入路徑部38的合流部的功能。這樣一來，通過入口側(cè)通路38a或38b、遷移部42以及出口側(cè)通路40，使被選擇的一根焊絲22a或22b從噴嘴44突出，用于焊接。
另外，在本實施例中，通過輔助氣體36a、36b供給的輔助氣體經(jīng)過入口側(cè)通路38、遷移部42以及出口側(cè)通路40從噴嘴44噴出，用來焊接。再者，在上述實施例中，在兩根焊炬纜線20a、20b內(nèi)各個焊絲套管34a、34b延伸，但當(dāng)然也可以在一根焊炬纜線內(nèi)兩根焊絲套管34a、34b延伸。在該情況下，由于需要的焊炬纜線只有一根，所以獲得了構(gòu)造簡單化、使周邊裝置與焊炬纜線的干涉的可能性減小的效果。
送絲裝置24如圖4A以及圖4B所示，從多個焊絲卷筒(未圖示)供給多種焊絲22a、22b，在連接送絲裝置24的出口側(cè)的焊炬纜線20a、20b的焊絲套管34a、34b內(nèi)輸送各焊絲22a、22b。送絲裝置24像這樣作為用于驅(qū)動各焊絲22a、22b進(jìn)行輸送的焊絲驅(qū)動單元46，具備多組相向配置的驅(qū)動輥46a和從動輥46b(圖示例中為2組)，如圖4B所示，各焊絲22a、22b在相向的驅(qū)動輥46a和從動輥46b之間延伸。如圖5所示，多個焊絲驅(qū)動單元46的驅(qū)動輥46a全部固定在一個驅(qū)動軸48上，通過借助于減速器50連接在驅(qū)動軸48上的一個馬達(dá)(發(fā)動機(jī))52，被同時旋轉(zhuǎn)。另一方面，多個從動軸46全部被可以轉(zhuǎn)動地安裝在一個曲軸54上，該曲軸54通過氣旋式致動器(ェァロ一タリァクチュ一タ)(未圖示)等便可以轉(zhuǎn)動。
各從動輥46b在曲軸54的轉(zhuǎn)動軸線56的周圍在周向上被等間隔(即，等角度間隔)配置。因此，通過使曲軸54繞轉(zhuǎn)動軸線56轉(zhuǎn)動，只在多個焊絲驅(qū)動單元46中的一個上，驅(qū)動輥46a和從動輥46接觸，且在這些輥之間挾持焊絲22a或22b的挾持位置上使從動輥46b移動的同時，利用另外的焊絲驅(qū)動單元46上，在驅(qū)動輥46a和從動輥46b只相離焊絲22a、22b的直徑以上的距離的相離位置上使從動輥46b移動。由于在位于挾持位置的驅(qū)動輥46a和從動輥46b之間的焊絲22a或22b被挾持在兩個輥之間，所以伴隨著驅(qū)動輥46a的轉(zhuǎn)動焊絲22a和22b被驅(qū)動。另一方面，由于位于離間位置的驅(qū)動輥46a和從動輥46b之間的焊絲22b或22a沒有被挾持在兩個輥之間，所以驅(qū)動輥46a的驅(qū)動力無法傳遞給焊絲22b和22a，焊絲22b和22a不被驅(qū)動。因此，通過控制繞曲軸54繞轉(zhuǎn)動軸線56的轉(zhuǎn)動角度，能夠選擇地使多個焊絲驅(qū)動單元46中的一個動作。
如圖4A以及圖4B所示，在送絲裝置24具備兩個焊絲驅(qū)動單元46的情況下，可以是兩個從動輥46b在曲軸54的轉(zhuǎn)動軸線56周圍以180度的角度間隔地被配置而形成曲軸54。另外，在使用三個焊絲驅(qū)動單元46的情況下，可以是三個從動輥46b在曲軸54的轉(zhuǎn)動軸線56的周圍以120度的角度間隔地被配置而形成曲軸54。
像這樣，通過利用一個馬達(dá)52使多個驅(qū)動單元46的驅(qū)動輥46a全部轉(zhuǎn)動，便沒必要在各驅(qū)動輥46a的每一個上設(shè)置一個馬達(dá)，能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)造的簡單化和輕量化。另外，由于各焊絲驅(qū)動單元46的驅(qū)動輥46a以及從動輥46b的挾持位置和相離位置之間的移動是通過一個氣旋式致動器等(未圖示)完成的，所以能夠伴將隨著使只選擇地使多個焊絲驅(qū)動單元46中的一個動作成為可能的構(gòu)造的復(fù)雜化抑制在最小限度。但是，當(dāng)然也可以設(shè)置多個馬達(dá)，分別利用不同的馬達(dá)驅(qū)動各驅(qū)動輥46a。另外，如圖6所示，也可以通過另一個氣缸58使各從動輥46b在挾持位置和相離位置之間移動。在該情況下，將各從動輥46b可以旋轉(zhuǎn)地支撐在氣缸58的活塞桿58a的前端部，通過使活塞桿58a伸縮進(jìn)行從動輥46b的移動。
圖7A以及圖7B表示送絲裝置24的另一個實施例。在該實施例中，分別安裝了驅(qū)動輥46a和齒輪60的兩個轉(zhuǎn)動軸62離開焊絲22a、22b的輸送方向而配置，在可以移動的支撐部件64上可以旋轉(zhuǎn)地被支撐。另外，在兩個旋轉(zhuǎn)軸62之間配置了由馬達(dá)66驅(qū)動且安裝有小齒輪68的驅(qū)動軸70。兩個齒輪60和小齒輪68整齊排列在焊絲22a、22b的輸送方向上，通過利用另一個的致動器(未圖示)使支撐部件64相對驅(qū)動軸70在焊絲22a、22b的輸送方向前后移動，使安裝在任意一方的轉(zhuǎn)動軸62上的齒輪60與安裝在驅(qū)動軸70上的小齒輪68配合，選擇地驅(qū)動安裝在安裝有與小齒輪68配合的齒輪60的轉(zhuǎn)動軸62上的驅(qū)動輥46a。關(guān)于從動輥46b，可以采用圖5或圖6所示的構(gòu)成。即使采用這樣的構(gòu)成，也可以通過一個馬達(dá)選擇地使多個焊絲驅(qū)動單元46中的一個動作。
下面，作為送絲裝置以使用了圖4A以及圖4B和圖5所示的形式裝置的場合為例，對圖1A以及圖1B所示的焊接機(jī)器人系統(tǒng)10的焊接動作進(jìn)行說明。
在焊接工件時，成為對象的工件安裝在配置在機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14前方的焊接夾具(夾具)上。根據(jù)來自機(jī)器人控制裝置16的指令，機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14識別工件的種類，與焊接控制裝置26協(xié)動作，按照相應(yīng)工件的條件進(jìn)行焊接。詳細(xì)地說，焊接控制裝置26根據(jù)工件的種類，對送絲裝置24發(fā)出使用的焊絲的種類和焊絲的輸送速度以及使用的輔助氣體的種類的指令，同時控制供給焊炬18的焊接電流以及焊接電壓等。另外，機(jī)器人控制裝置16根據(jù)焊接控制裝置26指令的焊接電流和焊接電壓等信息，控制機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14的動作，使其以適當(dāng)?shù)暮附铀俣冗M(jìn)行焊接。
因此，本發(fā)明中，對變更按工件種類使用的焊絲的種類的方法進(jìn)行說明。對于未圖示的工件A以及工件B，分別指定焊絲22a以及焊絲22b。當(dāng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14從機(jī)器人控制裝置16接受了要對工件A進(jìn)行焊接的指令時，因為必需對焊炬18輸送焊絲22a，所以焊接控制裝置26對焊絲輸送裝置24輸出焊絲22a的輸送指令。該指令如上所述借助連接纜線28向送絲裝置24發(fā)送。這樣，送絲裝置24選擇應(yīng)進(jìn)行動作的焊絲驅(qū)動單元46，進(jìn)行被選擇的驅(qū)動單元46的動作準(zhǔn)備。即，通過氣旋式致動器等使曲軸54旋轉(zhuǎn)，使對應(yīng)所使用的焊絲22a的焊絲驅(qū)動單元46的從動輥46b接近驅(qū)動輥46a并使焊絲22a挾持在從動輥46b和驅(qū)動輥46a之間。此時，在對應(yīng)焊絲22b的焊絲驅(qū)動單元46的從動輥46b和驅(qū)動輥46a之間成為相離焊絲22b的直徑以上的距離的狀態(tài)。
接下來，通過使送絲裝置24的馬達(dá)52進(jìn)行動作并且使驅(qū)動輥46a旋轉(zhuǎn)，這樣，便使被選擇的焊絲驅(qū)動單元46進(jìn)行動作，將應(yīng)該使用的焊絲22a輸送到與其對應(yīng)的焊炬纜線20a的焊絲套管34a內(nèi)，通過連接在焊絲套管34a的焊炬18的入口側(cè)通路38a、遷移部42以及出口側(cè)通路40，從焊炬18的噴嘴44使焊絲22a只突出規(guī)定的量。再者，由于輸送量與送絲裝置24的馬達(dá)的轉(zhuǎn)動量成正比，所以通過對馬達(dá)52的轉(zhuǎn)動量的監(jiān)視，能夠?qū)斔土窟M(jìn)行控制。另外，當(dāng)對從噴嘴44突出的焊絲22a的突出量的控制比較困難時，也可以在機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14的周邊準(zhǔn)備焊絲剪鉗(未圖示)，利用機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14使焊絲22a移動至相對剪鉗規(guī)定的位置，用剪鉗將該焊絲22a切斷。
下面，焊接控制裝置26一邊通過供電纜線32將被指令的焊接電流或焊接電流供給焊炬18，一邊以指令的焊絲送給速度通過送絲裝置24輸送焊絲22a，使用輸送的焊絲22a對工件A進(jìn)行焊接。在焊接時，從焊炬18的噴嘴44同時放出輔助氣體，在焊接中使用。而且，一旦工件A的焊接完成，有關(guān)下一個焊接工件的種類的信息便從機(jī)器人控制裝置16發(fā)送到機(jī)器人機(jī)構(gòu)部14以及焊接控制裝置26。
如果接下來焊接的工件為工件A，那么使用同一根焊絲22a進(jìn)行焊接，但是如果接下來應(yīng)焊接的工件為B時，那么在開始焊接之前按照以下的順序變更向焊炬18供給的焊絲的種類。焊接控制裝置26首先使送絲裝置24的馬達(dá)52以與輸送時相反的方向轉(zhuǎn)動，相對送絲裝置24使焊絲22a從焊炬18向送絲裝置24一側(cè)后退。這時，使焊絲22a的前端后退到在遷移部42的分歧點(diǎn)向送絲裝置24一側(cè)超過的位置。
接下來，焊接控制裝置26相對送絲裝置24輸出適合工件B的焊絲22b的輸送指令。于是，送絲裝置24如上所述使曲軸54轉(zhuǎn)動，使對應(yīng)所使用的焊絲22b的焊絲驅(qū)動單元46的從動輥46b接近驅(qū)動輥46a，使焊絲22b挾持在從動輥46b和驅(qū)動輥46a之間。然后，通過使送絲裝置24的馬達(dá)52動作，使驅(qū)動輥46a轉(zhuǎn)動，而使被選擇的焊絲驅(qū)動單元46動作，使應(yīng)使用的焊絲22b輸送到與其向?qū)?yīng)的焊炬纜線20b的焊絲套管34b內(nèi)，通過連接到焊絲套管34b的焊炬18的入口側(cè)通路38b、遷移部42以及出口側(cè)通路40，從焊炬18的噴嘴44使焊絲22b只突出規(guī)定的量。
另外，當(dāng)希望在對使用的焊絲22a、22b的種類進(jìn)行更換同時也更換輔助氣體的種類的場合時，在送絲裝置24上分別搭載各自的電磁閥(未圖示)，通過焊接控制裝置控制這些電磁閥的開關(guān)，進(jìn)行輔助氣體的種類的更換。根據(jù)需要，還能夠直到輔助氣體的成分充分地被替換為止進(jìn)行提前送氣。
而且，焊接控制裝置26一邊將指令的焊接電流或焊接電流通過供電纜線32供給焊炬18，一邊以指令的送絲速度利用送絲裝置24輸送焊絲22b，利用輸送的焊絲22b對工件B進(jìn)行焊接。
還有，當(dāng)下一個應(yīng)處理的工件為工件A時，也可以如上所述使對應(yīng)工件A的焊絲22b的前端后退至超越焊炬18的遷移部42的分歧點(diǎn)的送絲裝置24一側(cè)的位置，同樣，也可以將對應(yīng)工件A的焊絲22a輸送到焊炬18，進(jìn)行焊接。
圖8A以及圖8B表示采用本發(fā)明的第2實施例的工業(yè)用電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)10’的整體構(gòu)成。電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)10’與第1實施例的不同之處在于，送絲路徑的多個焊絲導(dǎo)入路徑部合流為一體的合流部被設(shè)置在焊炬纜線74內(nèi)，而不是在焊炬72內(nèi)。至于其他的構(gòu)成，與電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)10相同，這里不進(jìn)行詳細(xì)說明。再者，在第2實施例中，在與第1實施例的各部分的對應(yīng)的部分，使用了相同的參照符號。
這里，參照圖9，對焊炬纜線74以及焊絲套管76的合流部74c、76c的構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)說明。在第2實施例中，送絲路徑的焊絲導(dǎo)入路徑部在焊炬纜線74的區(qū)域內(nèi)合流，而不是在焊炬72內(nèi)合流。在圖示的情況下，使用二股即Y字形的焊炬纜線74以及焊絲套管76，二個焊絲導(dǎo)入路徑部合流并連接到焊絲導(dǎo)出路徑部。更加詳細(xì)地說，在Y字形的焊炬纜線74的合流部74c，配置有形成Y字形的內(nèi)部通路80的中繼塊78，通過焊炬纜線74的各分支74a、74b內(nèi)而延伸的焊絲套管76a、76b通過中繼塊78的內(nèi)部通路80，和內(nèi)部通路80同樣成為Y字形并合流，再通過成為一個的焊絲套管76c在焊炬72內(nèi)形成的內(nèi)部通路82，連接到在焊炬72的前端部形成的噴嘴84上。另外，在中繼塊78的內(nèi)部通路80的送絲裝置24一側(cè)的端部，使用連接器等將輔助氣體導(dǎo)管36a、36b連接起來，輔助氣體通過中繼塊78的內(nèi)部通路80的內(nèi)周面以及焊炬72的內(nèi)部通路82的內(nèi)周面和焊絲套管76c、76d的外周面之間，供給到焊炬72的前端的輔助氣體噴射口86。
在第2實施例中，至焊炬纜線74內(nèi)的中繼塊78跟前的焊絲套管76a、76b形成焊絲導(dǎo)入路徑，中繼塊78的內(nèi)部通路80以及其內(nèi)部的焊絲套管76c形成合流部，焊炬72內(nèi)的內(nèi)部通路82以及其內(nèi)部的焊絲套管76d形成焊絲導(dǎo)出路徑。
從送絲裝置14輸送并通過焊炬纜線74a、74b的內(nèi)部的焊絲套管76a、76b內(nèi)的焊絲22a、22b，通過中繼塊78的內(nèi)部通路80以及焊炬72的內(nèi)部通路82內(nèi)的焊絲套管76c、76d，從噴嘴84突出，用來焊接。另一方面，輔助氣體從未圖示的氣體供給源被供給，通過各焊炬纜線74的輔助氣體導(dǎo)管36a、36b，通過中繼塊78的內(nèi)部通路80以及焊炬72的內(nèi)部通路82的內(nèi)周面和焊絲套管的外周面之間的空間，從焊炬72的輔助氣體噴射口86放出使用。
這里供給焊接電流、焊接電壓的供電纜線32分別沿著輔助氣體導(dǎo)管36a、36b在焊炬纜線74a、74b內(nèi)延伸，連接到也具有作為供電塊的功能的中繼塊78上。中繼塊78由導(dǎo)電材料形成，通過該中繼塊78向焊炬72供電。當(dāng)然，如上所述，也能夠?qū)⒏鞴╇娎|線泄漏匯總成一根。再者，焊絲套管76由絕緣材料形成，焊絲22a、22b在到達(dá)配設(shè)在噴嘴84上的焊嘴88之前都不會接觸電流流動的焊炬72。
在希望在更換使用的焊絲22a、22b的種類時，同時也對輔助氣體的種類進(jìn)行變更的場合，也可以在送絲裝置24上分別搭載電池閥(未圖示)，通過控制這些電磁閥的開關(guān)，進(jìn)行輔助氣體的種類的更換。根據(jù)需要，還能夠在輔助氣體的成分充分地更換之前進(jìn)行提前送氣。因為使用了電磁閥，輔助氣體不會逆流，但是為了更萬無一失也可以將逆止閥(未圖示)配置在中繼塊78的送絲裝置一側(cè)，由此，便可以縮短輔助氣體的更換的時間。
另外，在該電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)10’中，如例如特開2004-223576號公報中說明的那樣，相對手腕單元142的輸出凸緣，繞離開輸出凸緣的轉(zhuǎn)動軸規(guī)定距離的軸線可以旋轉(zhuǎn)地設(shè)置焊炬72，采用具有設(shè)置在前臂144上并可以移動地支撐焊炬纜線74的滑動機(jī)構(gòu)和將該滑動機(jī)構(gòu)向與作業(yè)工具相反方向拉近的張力產(chǎn)生裝置的構(gòu)成，所以可以使焊接時的焊炬纜線74的動作穩(wěn)定。二股焊炬纜線74由于通常體積較大，有時會有與周邊裝置的干涉的問題，但采用上述構(gòu)成，即使是焊接姿勢變化較大的焊接動作，焊炬纜線74的動作也會變少，可以做到焊炬纜線74不與周邊裝置干涉地進(jìn)行焊接。
在上述第2實施例中，Y字形焊炬纜線74的合流部74c鄰接焊炬72而設(shè)置。這樣的構(gòu)成具有如下優(yōu)點(diǎn)當(dāng)對焊絲22a、22b的種類進(jìn)行更換時，縮短了至此使用的焊絲22a、22b從焊炬72的噴嘴84后退到合流部74c所必需的距離，從而縮短了更換作業(yè)所需的時間。但是，Y字形的焊炬纜線74的合流部74c也可以鄰接送絲裝置24而設(shè)置。這樣的構(gòu)成具有的優(yōu)點(diǎn)是在送絲裝置24和焊炬72之間延伸的焊炬纜線74大部分匯總為一根，從而使其與其他的周邊裝置等的干涉的可能性降低。
另外，如圖10A、圖10B、以及圖11中所示的第3實施例的電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)10”，也可以在送絲裝置24內(nèi)設(shè)置送絲路徑的合流部，從送絲裝置24只延伸一根送絲路徑。在該場合，如圖11所示，可以將與圖9所示的第2實施例的中繼塊78同樣的中繼塊90配置在送絲裝置24的焊絲驅(qū)動單元46的出口側(cè)。在該第3實施例中，中繼塊90形成送絲路徑的焊絲導(dǎo)入路徑以及合流部，焊炬纜線92以及焊炬72的內(nèi)部通路內(nèi)的焊絲套管形成焊絲導(dǎo)出路徑。
權(quán)利要求
1.一種電弧焊接裝置(12)，其特征在于，具備用于使用焊絲(22a；22b)進(jìn)行焊接的單極型焊炬(18；72)；接受多根焊絲(22a；22b)的供給且具有用于分別驅(qū)動該多根焊絲(22a；22b)的各根的多個驅(qū)動單元(46)的一個送絲裝置(24)；以及控制上述焊炬(18；72)及上述送絲裝置(24)的動作的焊接控制裝置(26)，上述焊接控制裝置(26)選擇地使上述多個焊絲驅(qū)動單元(46)中的任意一個動作，被選擇的焊絲驅(qū)動單元(46)只將一根焊絲(22a；22b)送給上述焊炬(18；72)，進(jìn)行電弧焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧焊接裝置，其特征在于，上述多個焊絲驅(qū)動單元(46)的各個包含對向配置的驅(qū)動輥(46a)和從動輥(46b)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電弧焊接裝置，其特征在于，上述多個焊絲驅(qū)動單元(46)的驅(qū)動輥(46a)全部由一個發(fā)動機(jī)(52)驅(qū)動，在被選擇的焊絲驅(qū)動單元中，在上述驅(qū)動輥(46a)和上述從動輥(46b)之間挾持焊絲(22a；22b)的挾持位置上使上述驅(qū)動輥(46a)和上述從動輥(46b)相對移動，同時在上述被選擇的焊絲驅(qū)動單元以外的焊絲驅(qū)動單元(46)中，在上述驅(qū)動輥(46a)和上述從動輥(46b)離開的離開位置上使上述驅(qū)動輥(46a)和上述從動輥(46b)相對移動，由此選擇地使上述多個焊絲驅(qū)動單元(46)中的一個動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電弧焊接裝置，其特征在于，上述多個焊絲驅(qū)動單元(46)的各個在驅(qū)動輥(46a)和從動輥(46b)之間挾持各不相同的焊絲(22a；22b)，通過使一個馬達(dá)的驅(qū)動軸(70)選擇地與支撐上述多個焊絲驅(qū)動裝置(46)中的一個驅(qū)動輥(46a)的轉(zhuǎn)動軸(62)配合，選擇地使上述多個焊絲驅(qū)動單元(46)中的一個驅(qū)動輥(46a)動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧焊接裝置，其特征在于，上述焊炬(18；72)和上述送絲裝置(24)的上述多個焊絲驅(qū)動單元(46)之間由焊絲(22a；22b)通過內(nèi)部的送絲路徑連接，該送絲路徑包括從上述多個焊絲驅(qū)動單元分別容納焊絲的多個焊絲導(dǎo)入路徑部(34a；34b；38a；38b)；與上述焊炬(18；72)連接的一個焊絲導(dǎo)出路徑部(40)；以及使上述多個焊絲導(dǎo)入路徑結(jié)合并與上述一個焊絲導(dǎo)出路徑連接的合流部(42)。
6.一種電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)(10)，其特征在于，具備權(quán)利要求1至5中任意一項所述的電弧焊接裝置(12)；保持該電弧焊接裝置(12)的上述焊炬(18；72)的機(jī)器人機(jī)構(gòu)部(14)；以及控制上述機(jī)器人機(jī)構(gòu)部(14)的動作的機(jī)器人控制裝置(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，上述電弧焊接裝置(12)的上述送絲裝置(24)設(shè)置在上述機(jī)器人機(jī)構(gòu)部(14)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，上述電弧焊接裝置(12)的上述送絲裝置(24)設(shè)置在上述機(jī)器人機(jī)構(gòu)部(14)的外部。
全文摘要
本發(fā)明涉及電弧焊接裝置，尤其涉及電弧焊接機(jī)器人以及包含該電弧焊接裝置的電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)。電弧焊接裝置具備單極型焊炬；接受多根焊絲的供給且具有將該多根焊絲的各個分別驅(qū)動的多個驅(qū)動單元的一個送絲裝置；以及控制焊炬以及送絲裝置的動作的焊接控制裝置。焊接控制裝置選擇地使多根焊絲驅(qū)動單元的任意一個動作，通過被選擇的焊絲驅(qū)動單元只將一根焊絲輸送至焊炬，進(jìn)行電弧焊接。另外，電弧焊接機(jī)器人系統(tǒng)具備電弧焊接裝置、保持電弧焊接裝置的焊炬的機(jī)器人機(jī)構(gòu)部和控制機(jī)器人機(jī)構(gòu)部的動作的機(jī)器人控制裝置。
文檔編號B23K9/00GK1806989SQ20061000145
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月18日
發(fā)明者高橋廣光, 井上俊彥 申請人:發(fā)那科株式會社