多关节焊接机器人制造技术

本发明专利技术提供一种多关节焊接机器人，其具有经由驱动轴连结多个臂部的多关节臂，且焊丝沿着多关节臂配置。在至少任一臂部的臂内侧形成有凹陷的凹部，在凹部收容有焊丝的至少一部分。

Multi-joint welding robot

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多关节焊接机器人
本专利技术涉及多关节焊接机器人。
技术介绍
通常，已知在多关节臂的前端具备焊炬的电弧焊接用的多关节焊接机器人(例如，参照专利文献1～3)。专利文献1～3的多关节焊接机器人具备：以能够在基座上回旋的方式设置的回旋部、在回旋部的上方以能够被驱动旋转的方式设置的臂、以及安装于臂的前端的焊炬。多关节焊接机器人驱动回旋部、臂的各关节，从而能够进行所希望的焊接加工动作。在该多关节焊接机器人中，焊丝以插穿管道线缆的状态被供给，且沿着各臂被配置至焊炬。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5715198号公报专利文献2：日本专利第4142304号公报专利文献3：日本特开2011-67893号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，如专利文献1那样，在沿着多关节焊接机器人的各臂配置焊丝的情况下，有时若焊丝的弯曲的曲率半径变小，则会使焊丝产生弯曲倾向。焊丝的弯曲倾向在焊接时使焊丝的前端位置(焊接位置)产生意料之外的位置偏移，从而成为焊接品质降低的主要原因。另外，专利文献2的多关节焊接机器人构成为，在臂前端设置有手腕部，且在该手腕部具备马达和减速器。在手腕部中使用设置有从负载相反侧贯穿至负载侧的中空部的中空轴减速器。将焊丝配置为插穿该中空部，从而减少由手腕部的动作引起的弯曲，且防止焊丝卷绕于臂的情况。然而，中空轴减速器的使用成为成本上升的主要原因。另外，即使使用在径向上偏置地配置的马达来代替中空轴马达，并构成为经由齿轮而与减速器连接，也会由于齿轮的齿隙而产生旋转偏移。其结果是，容易在臂产生摇晃，从而焊接位置的对位精度降低。另外，在不使用中空减速器的情况下，需要将减速器从手腕部的回旋轴偏置，并使用齿轮等将手腕部的回旋轴与减速器连接。在该情况下，也会产生焊接位置的对位精度由于齿轮的齿隙而降低，从而焊接品质降低的可能性。专利文献3记载了上述问题的应对技术。在专利文献3的焊接机器人中，焊丝进给装置经由转动的托架而被安装于在上部臂的基端部设置的支承体。在随着焊接机器人的姿势变化而焊炬线缆相对于焊丝进给装置拉伸以及按压时，托架转动，从而允许焊丝进给装置相对于支承体的接近和分离。然而，在该结构中，焊丝进给装置配置于上部臂的基端部的支承体。因此，为了增大焊接机器人的下部臂与上部臂之间的动作角度，需要将供焊丝插穿的管道线缆从焊丝进给装置的后部(焊炬相反侧)朝向机器人的外部延伸。因此，存在在焊接机器人的动作中，焊丝进给用的管道线缆较大地移动，管道线缆由于自身的惯性力而破损，从而导致焊接作业停止的可能性。另外，若对焊接机器人的下部臂与上部臂之间的动作角度进行限制，则能够在维持专利文献3中的焊丝进给装置的配置位置的状态下将焊丝从下部臂、机器人固定部朝向机器人的外部延伸。然而，在该情况下，由于臂的动作角度的限制而较大地损害了机器人的便利性。本专利技术是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供一种多关节焊接机器人，其具有低成本的结构，且能够在确保臂的刚性的同时避免焊丝的前端位置的精度降低，并且能够减少机器人手腕附近对工件的干涉，从而防止管道线缆、焊丝的破损。用于解决课题的方案本专利技术的一个方式是一种多关节焊接机器人，具有经由驱动轴连结多个臂部而成的多关节臂，并且沿着至少任一臂部配置焊丝，其中，在所述任一臂部中，在臂外周的至少一部分形成有朝向臂轴心凹陷的凹部，在所述凹部内收容有所述焊丝的至少一部分。根据该多关节焊接机器人，将焊丝收容于凹部，从而能够防止焊丝在机器人驱动时以较小的曲率半径弯曲的情况，进而防止焊丝产生弯曲倾向。另外，由于无需将减速器等驱动部件设为具有中空部的特殊形状，因此能够实现成本降低，并且能够确保臂部的刚性。此外，由于不受齿轮的齿隙的影响，因此能够高精度地定位焊接位置，从而提高焊接品质。另外，优选的是，形成有所述凹部的臂部与使该臂部绕所述臂轴心旋转的驱动轴连接，所述凹部的底面形成从该臂部的所述臂外周到所述臂轴心的深度。根据该结构，即使臂部朝向各种方向，焊丝也不会从凹部内脱落，且能够以低电阻追随臂部的动作。另外，将焊丝配置至臂轴心的深度，从而即使焊丝的姿势由于臂部的驱动而发生变化，焊丝也不会在局部以较小的曲率半径弯曲，从而不会使焊丝产生弯曲倾向。另外，优选的是，所述凹部沿着所述臂轴心形成。根据该结构，将焊丝配置在沿着第二臂部的长轴的凹部，从而能够避免焊丝与周围构件的干涉。另外，优选的是，形成有所述凹部的臂部在所述臂外周的与所述凹部的形成侧相反的一侧形成有朝向所述臂轴心凹陷的对置侧凹部。根据该结构，能够通过对置侧凹部而将臂部进一步减重，从而由于伴随着臂部的轻量化的惯性力的减少效果，能够实现多关节焊接机器人的高速移动。另外，由于对置侧凹部能够收容线缆、软管类，因此能够提高焊丝、其他线缆、软管类的配置自由度。另外，优选的是，形成有所述凹部的臂部在该臂部的至少一部分设置有固定所述焊丝的支承构件。根据该结构，即使驱动臂部，也能够始终将焊丝稳定地维持为收容于凹部的状态。另外，优选的是，所述焊丝插穿管道线缆。根据该结构，焊丝被管道线缆保护。另外，优选的是，所述管道线缆插穿包括供给保护气体的气体软管、循环冷却水的冷却水软管、供给焊接电流的电缆中至少任一项的一根复合线缆。根据该结构，能够通过一根焊炬线缆来实施多关节焊接机器人朝向焊炬的焊丝、保护气体、焊接电流的各供给、冷却水的循环等，从而无需采用复杂的供给路径的结构。专利技术效果根据本专利技术，具有低成本的结构，且能够在确保臂的刚性的同时避免焊丝的前端位置的精度降低，并且能够减少机器人手腕附近对工件的干涉，从而防止管道线缆、焊丝的破损。附图说明图1是焊接系统的整体结构图。图2是示出第一结构例的多关节焊接机器人的外观立体图。图3是示意性示出图2所示的多关节焊接机器人的驱动轴的说明图。图4是上部臂的主要部分立体图。图5是图4所示的上部臂的V-V线剖视图。图6是示意性示出基于手腕回旋部的驱动的凹部内的焊炬线缆的位置的说明图。图7是设置有抑制焊炬线缆的浮起的防脱构件的凹部的剖视图。图8是具有倾斜面的凹部的剖视图。图9是多关节机器人的第二结构例，且是与图4所示的上部臂的V-V线剖面相对应的剖视图。图10是多关节机器人的第三结构例，且是与图4所示的上部臂的V-V线剖面相对应的剖视图。图11是多关节机器人的第四结构例，且是与图4所示的上部臂的V-V线剖面相对应的剖视图。图12是示出设置于上部臂部的凹部的其他结构例的多关节机器人的局部剖视图。图13是示出设置于上部臂部的凹部的其他结构例的多关节机器人的局部剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本专利技术不局限于以下说明的实施方式。图1是焊接系统的整体结构图。焊接系统100具备多关节焊接机器人11、控制装置13、焊接电源15、以及示教控制器17。在多关节焊接机器人11的前端轴连接有末端执行器19。末端执行器19具有焊炬21，也可以如图示例那样具备使焊炬21在彼此正交的两个轴上摆动的双轴摆动器23。作为末端执行器19，除了焊炬21之外，也可以为切断机等其他工具。由该多关节焊接机器人11进行的焊接加工通过以下方式进行：通过控制装置13来驱动多关节焊接机器人11，从而使焊炬21向焊接位置移动，并且，通过焊接电源15控制焊接电流、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多关节焊接机器人，其具有经由驱动轴连结多个臂部而成的多关节臂，并且沿着至少任一臂部配置焊丝，其中，在所述任一臂部中，在臂外周的至少一部分形成有朝向臂轴心凹陷的凹部，在所述凹部内收容有所述焊丝的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.01 JP 2017-0171121.一种多关节焊接机器人，其具有经由驱动轴连结多个臂部而成的多关节臂，并且沿着至少任一臂部配置焊丝，其中，在所述任一臂部中，在臂外周的至少一部分形成有朝向臂轴心凹陷的凹部，在所述凹部内收容有所述焊丝的至少一部分。2.根据权利要求1所述的多关节焊接机器人，其中，形成有所述凹部的臂部与使该臂部绕所述臂轴心旋转的驱动轴连接，所述凹部的底面形成从该臂部的所述臂外周到所述臂轴心的深度。3.根据权利要求1或2所述的多关节焊接机器人，其中，所述凹部沿着所述臂轴心形成。4.根据权利要求1或2所述的多关节焊接机器人，其中，形成有所述凹部的臂部在所述臂外周的与所述凹部的形成侧相反的一侧形成有朝向所述臂轴心凹陷的对置侧凹部。5.根据权利要求3所述的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：樱井康晴，鹿勇气，村上元章，五十岚大智，凑达治，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP