JPH0839250A

JPH0839250A - 自動溶接装置

Info

Publication number: JPH0839250A
Application number: JP7066613A
Authority: JP
Inventors: Antonio C Arantes; アントニオ・クルミルド・アラント; Francois Pierquin; フランソワ・ピエルキヤン; Pierre M P Ruault; ピエール・ミシエル・フイリツプ・リユオ
Original assignee: Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA; SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1994-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 1996-02-13
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: FR2717724B1; CA2145340C; FR2717724A1; US5512726A; ATE156052T1; EP0673704B1; DE69500478T2; EP0673704A1; CA2145340A1; JP2968927B2; GR3024909T3; DE69500478D1; ES2105846T3

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、溶接トーチを搬送する溶接担当ロ
ボットのみによる溶接トーチの交換を可能にする自動溶
接装置に関わる。【構成】本発明の自動溶接装置において、ロボットの
アームは（１）は異なる仕事に使用される、ラック上に
並べられた複数のトーチを一つ一つ把持できるように備
える。接合手段は、外部の介入なしにあらゆる機能の継
続を確実に行うように構成されている。特に、材料の供
給ワイヤ（８）を案内し、アーム（１）の組み付け面
（１３）にトーチを逆にロックするように接続が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動溶接装置に関する。

【０００２】本発明の目的は、手作業のないすなわち溶
接トーチを搬送する溶接担当ロボットのみによる溶接ト
ーチの交換を可能にすることにある。本発明は被溶接加
工物が多様であるため溶接トーチを頻繁に交換しなけれ
ばならない状況において有効であるが、溶接トーチを他
の工具に交換する必要性がある場合にも使用することが
できる。

【０００３】

【従来の技術】現在の方法は、ボルトを使用して手で溶
接トーチを順次アームに締め付けまたボルトを緩めるも
のであるが、これには相当な時間を要しかつ人員も必要
である。また、予備部分がアーム上に丸められ必要に応
じ自動に供給される材料供給ワイヤを、溶接トーチに固
定されガス吹き出しノズルまたはアーク生成電極の近傍
で停止するワイヤガイド管路、より短くはワイヤガイド
と呼称されるものに案内するのに用いられる可撓被覆の
端部であって、ロボット・アームに支持されている可撓
被覆の端部を締め付けたり緩める必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
作業を実行しても欠点のおそれがないようにして、アー
ムおよび溶接トーチを可逆的な方法で自動的に組み立て
ることから成る。アームおよび溶接トーチに関してはボ
ルト締めによる組み立ては行わずこれを他の手段と置き
換える。

【０００５】一方、ロボット・アームが、電気、流体ま
たは材料供給ワイヤを供給するため溶接トーチに接続さ
れているラックに掛けられた種々の溶接トーチを把握す
るのに適した自動溶接装置は、特許ＵＳ−Ａ−４８８３
９３９に記載されている。しかしながら同装置は、材料
供給ワイヤが、溶融バスに吹き付けられるガスの案内管
路の中央にもたらされ、それ自身が電気アーク形成電極
の役目を果たすＭＩＧ溶接法でしか使用できない。本方
法は、一定速度で送られる材料供給ワイヤが、溶接の実
際の条件に比例した可変流量で溶解するが、被溶接物の
距離は一定に保たれるので、使用が簡単である。換言す
れば、実際に存在する電気的および熱的現象によって、
ワイヤと溶接部品およびアークの間隔の自動調整が行わ
れるのである。

【０００６】ＴＩＧ法またはプラズマ法といった、消費
されることがなく、ワイヤとは別の電極によってアーク
が生じる他の溶接方法では状況が変化する。その場合、
電極を被溶接物から一定の距離に保たなければならない
が、ロボット・アームはこれを行うことができない。な
ぜならロボット・アームは一定の経路を描き、同一ロッ
トではあるが若干異なるワークを相次いで溶接する場合
あるいは経路が正確に定義されていない場合、ワークの
形状に正確に対応しないからである。既知の機械および
設備は、電極およびこれを支持するノズルとは異なるワ
イヤガイドを起点としてワイヤを電極から一定の位置に
案内しつつ電極の距離を常に一定に調整するというこの
問題に対し、解答を示していない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はまさにこの問題
を解決するものであり、さらに、溶接トーチまたは工具
の端部がロボット・アームの端部とは若干異なる軌跡を
描くようなその他の方法にも応用が可能である。

【０００８】本発明は、その最も一般的な実施様態にお
いては、 −制御装置と、組み付け面をもった任意数の溶接トーチ
の組み付け面とを具備したロボット・アーム −トーチの格納場所を具備したラックとを含む自動溶接装置であって、アームがワイヤ状供給
材料マガジンと、ワイヤ送り装置と、組み付け面に固定
されたワイヤガイド路と、トーチのそれぞれをアームに
可逆的な方法で自動的にクランプする手段とを含み、ト
ーチがワイヤの案内路を含み、アームおよびトーチの組
み付け面が唯一無二の組み付け位置を含み、組み付け面
が１つになりクランプが行われた後、クランプされたト
ーチのワイヤガイド路が、アームのワイヤの案内路の延
長となる自動溶接設備に関する。

【０００９】その場合、ロボット・アームの制御コンピ
ュータに、トーチの格納場所にトーチを探しに行く−格
納場所は既知であるため−ようプログラムするか、反対
にその格納場所にトーチを置きに行くようプログラムす
ることが可能であると同時に、選択された直後のトーチ
であって、ワイヤガイドの固定部と可動部とが連続して
いるためアーム上に載せられたトーチのワイヤガイドの
中に材料供給ワイヤを送ることが可能である。その際、
入れ子手段により、アーム上のトーチの位置が不適当と
なる危険性はない。

【００１０】本発明の独創性は、トーチが、トーチの別
の部分に接続された可動ノズルを含むことと、組み付け
面が、距離調整についての機械的連結により、前記可動
ノズルに属することと、トーチのワイヤガイド路がノズ
ルに固定された部分と、トーチの他の部分に固定された
部分とから成り、案内路のこの２つの部分は互いに相手
の内部を滑動することにある。このようにして、電極、
より一般的には工具の端部は工具とは独立して移動し、
ワイヤはその全長にわたりワイヤガイドに案内された状
態を保つ。

【００１１】距離調節装置はアーク電圧を用いて制御す
ることも可能である。電圧が過多であれば、溶接トーチ
は被溶接物から後退し、反対に電圧が過少であれば溶接
トーチは被溶接物に近づく。この制御は既知のものであ
る。

【００１２】本発明の種々の特徴およびその他の目的、
特殊性は、有効な実施様態を示す以下の図を参照するこ
とにより、より正確に理解されよう。

【００１３】

【実施例】溶接装置の活動要素は、コンピュータ２によ
って操縦されるロボット・アーム１であり、このコンピ
ュータはアームの移動と機能状態を制御する。アーム１
は、望みの敏捷さを与えるように、間を関節で繋いで動
かせるようにした複数の関節幹材から成る。現在は多く
の種類の恰好のロボット・アームが存在するので、ここ
では遠位幹材３とこれに先立つ幹材４を表示するにとど
め、アームの残りは台座１７で象徴されている。幹材
３、４は軸５の周りに関節で繋がれ、その動きは両端が
関節で繋がれたジャッキ６によって定められる。遠位幹
材３は、溶接材料供給ワイヤ８を収納部を構成するリー
ル７を有する。ワイヤ８の自由端はワイヤガイド９の中
に通され、このワイヤガイド９は遠位幹材３に沿って通
り、柔軟な管状さやの構造物を有する。ワイヤガイド９
はモータ１０の位置で中断され、このモータ１０は、ロ
ーラ１１または同種の手段を駆動して、ワイヤ８をロー
ラ１１上で擦って引っ張る。遠位幹材３は末端金具１２
で終わっており、この末端金具１２は平坦な組み付け面
１３で止められ、この面の中にワイヤガイド９の終端が
導かれる。

【００１４】すぐ後に述べるトーチ２０は、組み付け面
１３に固定された後に使用される。これらのトーチ２０
は複数の形式にすることができるが、図１では、その中
の３形式、２０ａ、２０ｂ、２０ｃを表示している。こ
れらは、本質的に１つの水平肘板２２から成る棚２１の
上に整列され、この水平肘板２２の一側面の上に整列区
画２３が開かれている。図２に見える存在ピックアップ
１６が各整列区画２３に付属している。これはコンピュ
ータ２に接続され、放置されたトーチ２０を受け入れる
ために、整列区画が空であるかどうかをコンピュータに
示す。水平肘板２２はさらに、ワイヤカッタ１４の代わ
りになるはさみを有する。この器具は溶接工程の後に、
少なくともトーチを交換するときに使用される。実際に
はワイヤ８の端部で、溶融されそして固化される球形の
材料が形成され、そしてこの球はワイヤが引っ込まない
ようにする。これは、すぐ後に述べるトーチのワイヤガ
イドの中で球が閉塞する恐れがあるからである。したが
って、トーチをワイヤカッタ１４の上に持ってくると、
ワイヤ８はワイヤのスリット１５の中を進む。このスリ
ットにはさみ及び図示されていない光電検知器がある。
検知器がワイヤ８の存在をつきとめて、はさみにワイヤ
の背後で再び閉じるよう指令すると、はさみはワイヤ８
の先端を切断する。こうして、トーチ２０からワイヤを
引っ込めるためにワイヤ８を巻き取ることができる。ト
ーチ２０を正確に位置づけることで十分であるから、前
記の動作には何ら複雑さは見られないことは自明であ
る。そこで、ワイヤカッタ１４の位置は既知である。

【００１５】水平肘板２２は他の水平肘板２６の支柱２
５に固定されており、水平肘板２６の上に、ガス、水、
電気を柔軟管２８を介して選択的にトーチ２０に分配す
るための制御箱２７が置かれ、この柔軟管２８は制御箱
２７に連結されている。支柱２５の頂部に形成されて装
置の残り部分を占めるブラケット２９によって、柔軟管
２８の乱雑な分散が避けられる。ブラケット２９は本質
的に、垂直軸３１の周りで支柱２５に関節で繋がれた片
持ち梁式のビーム３０から成り、このビーム３０は滑車
３２を有し、滑車３２には柔軟管２８がばね索３３によ
って掛けられ、ばね索３３は、柔軟管２８が引っ張られ
てアーム１が低下するとすぐに緩み、アームがトーチ２
０を運び去り、トーチ２０が解放されるとすぐに、柔軟
管２８をその出発位置に再び持ち上げる。さらにビーム
３０は、滑車３２を吊っているそり３５がビーム３０に
沿って滑動できるようにするトラック３４を備えてい
る。一般にゴム製である柔軟管３２の弾性が不足の場合
には、他のばね索からは、そり３５が支柱２５に対して
ビーム３０の原点に戻る。このような懸吊装置によっ
て、柔軟ケーブル２８を装置の他の要素から遠ざけてお
くこと、及び特にアーム１の上と側方に保持しておくこ
とは容易である。したがって、柔軟ケーブルが他の要素
と絡み合う恐れはない。

【００１６】ここで、トーチ２０を示す図２に言及す
る。ここで詳しく見ると、ガス噴射ノズル４２（または
計画される溶接法にしたがった電極９０の収納部）の保
持装置４１と保持装置４１の上にあってノズル４２の側
方に延びている横側のワイヤガイド４３から成るバーナ
４０、アーム１に組み立てるための上部分４４、及び上
部分４４とバーナ４０に連結された距離調整装置４５が
ある。距離調整装置４５は、溶接ビードに正確に並行に
なることはできないアーム１へのプログラミングによっ
て課される動きがどうであっても、溶接しようとする部
品から望みの距離にバーナ４０をとどめるために、バー
ナ４０を前進または後退させることのできる装置であ
る。ここでは、上部分４４は、アーム１の末端金具１２
の組み付け面１３に連結された組み付け面４７によって
成端された組み付け板４６と共に形成されている。組み
付け板４６には孔が開けられ、組み付け面４７には中央
くり抜き部４８、側方受口孔４９、２列の供給用導孔５
０、及び組み付け板４６の端部近くにある電気コネクタ
５１と、ワイヤガイド４３に連結されたワイヤガイド口
５２が見られる。最後に、２対のピン５３、５４が組み
付け板４６の隅近くの端部附近で側方に突きささってい
る。ピン５３、５４の目的はトーチ２０の整列である。
このために、水平肘板２２は各整列区画２３に、４つの
クリップ５６を着けた装置５５を有する。各クリップ５
６は、弾性であるが十分に堅固な真直ぐの下薄板５７と
もっと柔軟な弾性上薄板５８から構成され、外部薄板の
中央部分は上に向かって突起５９状に曲がっており、そ
の自由端６０もまた上に向かって突起５９状に曲がって
いる。クリップ５６のうちの２つは装置５５の側枝の先
の整列区画２３の入口に位置し、他の２つは側枝を連結
する装置５５の横断材の上、整列区画２３の底に位置す
る。トーチ２０を必要な精度で整列区画２３に導く場合
には、ピン５３は入口クリップ５６の中を貫通し、ピン
５４は底のクリップの中を貫通する。ピンは薄板５７と
５８との間を滑動し、上薄板５８を押しのけてこれを曲
げ、そして突起５９の下に保持される。反対の動きでト
ーチ２０を引っ張ることも困難なく達成される。

【００１７】供給用導孔５０は、アーム１からトーチ２
０へガスまたはあらゆる種類の流体を随時に供給するこ
とを目的とする。組み付け面１３と４７が結合される
と、これらはアーム１に所属する類似の導孔の延長上に
来る。同様に、アーム１の端面１３は、コネクタ５１に
接続されてトーチ２０に電気を供給できるようにする電
気コネクタ６１を有し、ワイヤガイド９はワイヤガイド
４３に接続される。組み付け面１３と４７の正確な位置
付けは、受口孔４９の中を貫通するアーム１の組み付け
面１３にある１対のパイオン６２によって確保される。
最後に、アーム１の組み付け面１３は鎖錠圧気ジャッキ
６３を備え、このジャッキは、ロッド６５の先端の周囲
に放射状の配置で等間隔に配された３つの突起６４の移
動を制御し、このロッド６５は組み付け面１３を越え、
組立てが行われると中央くり抜き部４８を貫通する。こ
れらの突起は、ロッド６５を通して拡がるジャッキ６３
の作動流体が突起を伸ばすと、くり抜き部４８の内壁に
穿かれた溝６６の中をかなり正確に貫通し、そして逆作
用によってそこから浮き出る。こうしてジャッキ６３
は、トーチ２０を可逆的に、またはむしろいずれか一方
的な様式でアーム１に鎖錠するために、コンピュータ２
によって制御される。

【００１８】コネクタ５１と６１の接続によって、捕ら
えられたトーチ２０の識別信号をコンピュータ２に供給
することができることにも注目すべきである。このこと
は、特にトーチ２０がその整列区画２３内で順序を変更
される場合に、あらゆるエラーを避けることになる。実
際に、制御箱２７は各トーチ２０に特定の信号を恒久的
に配達し、この信号は電気コネクタ５１に到達する。コ
ンピュータ２がアーム１によって捕らえられたトーチ２
０を識別すると、コンピュータ２は、制御箱２７がトー
チ２０にその仕事に必要な流体を配送するように、制御
箱２７に作用する。この識別機能は、説明されてはいな
いが簡単な電子的手段で確証される。

【００１９】ここで図３に移る。アーム１のワイヤガイ
ド９はガイド管７０によって成端され、このガイド管７
０は末端金具１２を通って組み付け面１３まで伸び、ト
ーチ２０の組立のためにワイヤガイド５２の口金に連結
されている。組み付け板４６の中に入り込んで、ワイヤ
ガイド５２の口金は、管７２によって成端されたガイド
皿７１の中で狭くなっており、管７２はより大きな直径
の管７３の中で滑動することができ、管７３は、図示す
るようにバーナ４０とトーチ２０の装置４１に深く連関
したワイヤガイド４３の漏斗７４によって成端されてい
るが、管７２は、トーチ２０の上部分４４に深く連関し
ている。トーチ２０が取り付けられた後、事前に溶接の
ために絶えず進められるワイヤ８は、ガイド皿７１と漏
斗７４によってガイドされ、常にワイヤガイド４３の先
端に到達しており、ワイヤガイド４３は、ガイド・ノズ
ル７５を形成するためにノズル４２の前で先細になって
いる。電極９０が、溶接すべき２つの機械部品９１、９
２の中間継目に向けられる。距離調整装置４５の重要な
要素が示されている。すなわち装置４１に深く連関する
ラック７６、電動機７８で駆動されるピニオン７７、並
びにラック７６の端部にある２つの行程終了センサ７
９、ラック７６の側にある前記端部の中間距離にある中
央センサ８９、及びピニオン７７の移動を測定する回転
センサ８０である。電動機７８はピニオン７７と噛み合
うラック７６を垂直に移動させ、こうしてトーチ２０と
ノズル４２と電極９０の高さを調節し、電極９０はその
高さで溶接する部品の上を通過する。装置４１は機械的
連結によって上部分４４の下を垂直に滑り、この機械的
連結は図示されていないが、ガイドレールまたは円柱の
外観をとることができる。センサ７９、８０、８９は、
コネクタ５１、６１によってコンピュータ２に接続さ
れ、これらのコネクタはアーム１とトーチ２０に所属す
る電線８３、８４の部分を結合し、アーク電圧を予め確
定された固定値に調節することに基づく純粋に自立的な
制御ループに甘んずる代わりに、トーチ２０の調節を完
遂させることができ、この値にしたがってコンピュータ
２は、電極９０と部品９１、９２との間のアーク電圧を
測定し、そして電極９０を移動させるよう電動機７８に
作用する。

【００２０】センサ７９、８０の面白味を示すトーチ２
０の高さを溶接のために事前に調節する具体的な方法
を、次に説明する。バーナ４０を行程の中間に置き、そ
れからゆっくりトーチ２０を手動モードで溶接する部品
に近付けるのが十分であることが本当ならば、この可能
性は完全自動機能モードでは自由に使われない。溶接サ
イクルが始まると、コンピュータ２は捕らえられたトー
チ２０の展開を無視し、スラストを探さなければならな
い。これは高速で実施される。行程終了センサ７９は、
機械的スラストにそりを入れて損害を生じさせないよう
にし、また優れた精度を提供することができる。中央セ
ンサ８９は、トーチ２０は進められず、電極９０は溶接
すべき部品に衝突しないことを保証するある規準を提供
するので、次にトーチ２０は行程半ばに置かれて、特別
に注意することなく溶接すべき部品に近づく。次の段階
は、部品の前にバーナ４０をゆっくり移動させて、以前
の方法と合致した既知の許容値にアーク電圧を制御する
ことであるが、ここでは、この調節が実施されるとすぐ
に、電極９０を動かすことなくロボット・アーム１を移
動させて、バーナ４０を行程半ばに戻すことが可能であ
る。溶接軌道を走破すると、両方向に同じバーナ４０の
移動能力を準備するが、このことは軌道の不正確さ、ま
たは部品９１、９２間の寸法上の不正確さによってスラ
ストに入る危険性を減らす。しかしこの状況が発生した
場合には、行程終了センサ７９は、この状況を検出して
ロボット・アームを停止させる。するとオペレーターに
通知するために警報が出される。しかし溶接サイクルが
事故もなく、またコンピュータ１のメモリー内容を消す
停電もなく終了した場合には、トーチが同じシリーズに
おける後続の部品９１、９２に近づくことができるよう
に、新たに中央センサ８９によってバーナ４０を行程半
ばに引き戻すことで十分である。中央センサ８９は、バ
ーナ４０の移動測定の不正確さを累積することなく、正
確な再調整を保証するために必要である。ロボット・ア
ーム１の軌跡は、シリーズの部品９１と９２の対の各々
にとって、溶接サイクル開始直前におけるバーナ４０の
行程半ばへの後述する置き直しの結果と違った並進の修
正のためにプログラムされた軌跡と同じである。

【００２１】センサ７９、８９の他の利点は、プログラ
ミング機能のいくつかの特殊な状況にも見ることができ
る。バーナ４０をさらにその行程の中央で取り替え、そ
して溶接を中断しないようにするために、容認されうる
行程の終端に近づくかどうかをプログラムした移動の変
更をアーム１に課することは、とりわけ可能である。こ
れらのあらゆる移動の間に、互いに嵌まった管７２、７
３の滑動はワイヤ８を良好にガイドし保持している。

【００２２】この箇所配置は図１のトーチ２０ａに特定
のもので、そこではノズル４２は垂直であり、トーチの
位置調節はトーチの延長または収縮の動きによる。ノズ
ル４２がトーチの軸に直角に方向づけられている２０ｂ
のようなトーチについては（図４）、調節移動は横断方
向となる。そこでカイド管７３は、実際には漏斗７４の
延長となるガイド漏斗８１に代えられる。垂直ラック７
６は水平ラック８２に代えられ、システムの残りは変更
されない。また、トーチ２０の可能性にしたがってワイ
ヤ８の正しいガイドを保証するための他のシステムも提
案することができる。

【００２３】距離調整装置４５は、これを図４における
直交面９３、９４のような複数の選択面によって組み付
け板４６に固定することができれば、すべてのトーチ２
０について同じにすることができる。これらの面は、組
み付け板４６を横断する孔９７の延長に来る同じ配列の
ねじ立て９５の群を備えている。ねじ９６が孔９７とね
じ立て９５の中に嵌合し、凝った固定を確実にしてい
る。

【００２４】本発明の重要性は低いがまだ興味ある他の
態様を、次の各図面を参照して説明する。

【００２５】改良されたワイヤ前進システム１１０を図
５から図７までに示す。ここには図１のモータ１０が再
見されるが、これはウォーム９８を、間接的には第１ピ
ニオン９９駆動させるもので、第１ピニオンはそれ自体
でその動きを２つの平行な歯車１００に伝達し、これら
の歯車の歯は外側に延び、中心の、歯の部分１０１の間
に溝１０３が穿かれた滑らかな部分１０２を有し、溝１
０３の中にワイヤが貫通し、こうしてワイヤ８をうまく
引き込むことができるようにする。アイドル・ローラ１
０４が歯車１００の下、溝１０３の前に拡がり、ワイヤ
８を溝の中に強制的に通させる。さらに、ダイス型１０
５がピニオン９９の下に配置され、こうしてワイヤ８は
これを横断して、溝１０３とローラ１０４との間で真っ
直ぐに直され、ワイヤがリール７に上で受ける可能性が
あり、またワイヤガイド９の中で引き起こす波動やこれ
に続く壁上の摩擦によってワイヤの進行を邪魔する、曲
線変形を抑える。

【００２６】また、前進システム１１０が空まわりしな
いこと、及びワイヤ８が実際に引き込まれること、を保
証することも望ましく、これは、ワイヤがワイヤガイド
９の中でねじれたり詰まったりした場合に止めることが
できる。したがって一種の符号器１０６が配置され、こ
の符号器の目盛り歯車はワイヤ８に対して押圧され、ロ
ーラ１０４の近くで、反対側のローラ１０７によって真
っ直ぐに保たれる。ワイヤ８は目盛り歯車を前進方向に
回転させ、符号器１０６がワイヤ８が止まったことをコ
ンピュータ２に知らせた場合には、コンピュータ２は警
報を発する。

【００２７】別のダイス型１０８が、ローラ１０４、符
号器１０６、及びワイヤガイド９の間に配置されて、ワ
イヤ８をきちんとガイドし続ける。

【００２８】改良された距離調整装置１１１を図８と図
９に示す。ここで前記の調整器４５のいくつかの要素が
再見される。ここで違った配列でも同じ参照番号でこれ
らの要素を表示する。モータ８０はここでは、ベルト１
１５で合併された一対のプーリー１１３、１１４によっ
て減速機１１２に連結されている。減速機１１２の出力
軸１１６は３つの重なった円形カム１１７ａ、１１７
ｂ、１１７ｃを保持している。カム１１７の各々は空角
部分１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃを有し、これはセン
サ７９、８９の１つの前にあり、この前でカムが回転し
て、関連するセンサの接触子１１９がカム１１７の空角
部分１１８の前に延びると、その接触子は弛められ、し
かしそうでなければカム１１７によって押し返される。

【００２９】空角部分１１８は距離調整装置１１１の行
程の基準を定義する。図８の位置では、行程中央センサ
８９は、カム１１７ａの空角部分１１８ａの端に接触子
１１９を有する。出力軸１１６の時計方向の回転が接触
子１１９を弛め、このことは行程の他の半分を通過する
ことを意味する。この回転は、行程終了センサ７９の１
つの接触子１１９がカム１１７ｃの空角部分１１８ｃの
端によって押し返されるまで、続けられる。このセンサ
はここでは７９ｃで示されている。逆方向の回転も可能
である。そこで、他の行程終了センサ（７９ｂｄで示
す）の接触子１１９は、カム１１７の空角部分１１８ｂ
の端に到達して、弛められ、逆行程の終点を示すことに
よって終了する。行程の終点がセンサ７９の接触子１１
９の逆の動き（弛めと押圧）によって表示され、行程中
央センサ８９は常に行程のどの中間にあるかを示すこ
と、に留意すべきであり、このことは、トーチ２０の距
離の調整をさらに確実なものにする色々な信号に起因す
る冗長な情報をもたらす。

【００３０】ねじ１２０はカム１１７を互いに、またラ
ックを引っ張るための出力軸１１６のピニオン１２１と
結合させる。したがって、カム１１７の角をなす滑り及
び軸方向の滑りは禁物である。

【００３１】最後に、トーチ２０ｂを図１０と図１１に
示す。これは、孔の中での溶接のような色々な時には困
難な作業に採用することができるようにする調整の可能
性によって、特に注目されるものである。そのノズル
は、ラック７６付きねじ止めフランジ１２５を含み、こ
のフランジからリブ１２６が延び、このリブはピボット
１２７と円弧溝１２８を受け入れる。しかしトーチ２０
ｂの主部品は柱身１２９であり、これはピボット１２７
に関節で繋がれたホーク１３０によって背後で成端さ
れ、その分枝は円弧溝１２８を通過するボルト１３１に
よって結合されている。ボルトを締め付けると、ホーク
１３０はリブ１２６を挟み、柱身１２９の方向を確実に
保持する。

【００３２】また柱身１２９は、それが部品の穴部に打
ち込まれる場合に引っ掛からないように、できるだけ滑
らかにする。この理由で、ワイヤガイド４３は、柱身１
２９の孔１３２の中に、その最大長さの部分にわたって
端部を除いて密閉するが、この特殊性によって、その長
さを容易に調整することができる。これに、孔の拡張部
１３２の中の短い部分にラック１３３を備え、柱身１２
９を横切る歯付きでねじ頭を有する軸１３４がラック１
３３と噛み合い、こうして、ねじ回しを使用するだけで
ワイヤガイド４３を前進後退させることができる。次
に、同様に軸１３４の少し後ろにあって柱身１２９を横
切るねじ１３５を回して、ワイヤガイド４３を固定する
ことができる。

【００３３】この概念では、ワイヤガイド４３を、図４
の漏斗８１に入れることができるたわみ部分１３６によ
って後部で連結することができる。同じような方法で、
流体や電気の伝送をするための柔軟管１３７は柱身１２
９を組み付け板４６に連結する。柱身１２９には孔が開
けられ、これは図示されていないが、これらの柔軟管を
電極９０まで延ばすものである。さらに、孔１３８が設
けられ、これは軸方向であるが前方で、ワイヤガイド４
３の先端と電極９０の方を向いた斜めオリフィス１３９
によって外部に出ている。ここに良好な溶接実施を監視
する内視鏡１４０を入れることができる。

【００３４】トーチ２０ｂは着脱可能なノズル１４２を
備えている。電極９０またはすぐに汚れやすいガス拡散
グリッド１４３を交換する必要がある場合に、トーチ２
０ｂの調整を再度しなくてよいようにすることは実際に
有用である。したがってノズル１４２は内部ねじ１４４
によって柱身１２９に結合され、ここに、同軸でより大
きな直径を持つ短いねじ１４５を取り外してアクセスす
る。このねじは蓋の代わりになる。短いねじ１４５は、
内部ねじ１４４の前にあってノズル１４２の中心を占め
る区室１４６を開放させる。ここにガス供給孔１４７が
出ており、柱身１２９の孔を延ばし、溶接の良好な経過
を保証する。区室１４６は電極９０の周りに配置された
一組の孔１４８によって外部に開口している。

【００３５】もっと好ましい方法によって、部品のどれ
かが使用不能になった場合に、ノズル１４２をそっくり
除去したり交換したりすることなしに、電極９０とグリ
ッド１４３を簡単に取り出すことを、計画することがで
きる。図示されていないばねによって電極９０に対して
押圧されている球１４９が、電極を閉止している。しか
し、球を引っ張って電極を取り出すことができ、これは
また電極９０に関連するが拡散装置の開口１５０には関
連していないグリッド１４３も取り出す。そして電極と
グリッドの新しい組合せを、単純なスラストによって配
置することができる。この概念は、トーチが、電極をは
さみで保持する既存の解決法におけるよりもさらにコン
パクトにできる、及び拡散装置の種々の要素が色々な材
料、真鍮、またはステンレス鋼によって製造できる、と
いう追加の利点を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】システムの要素の概略図である。

【図２】トーチとその箇所配置を示す詳細図である。

【図３】ワイヤガイドの様式を示す図である。

【図４】ワイヤガイドの様式を示す図である。

【図５】改良されたワイヤ前進装置を示す図である。

【図６】改良されたワイヤ前進装置を示す図である。

【図７】改良されたワイヤ前進装置を示す図である。

【図８】トーチの距離調整装置の実行を示す詳細図であ
る。

【図９】トーチの距離調整装置の実行を示す詳細図であ
る。

【図１０】改善された概念による特殊なトーチの実行を
示す詳細図である。

【図１１】改善された概念による特殊なトーチの実行を
示す詳細図である。

【符号の説明】

１アーム２コンピュータ７リール８ワイヤ９ワイヤガイド１０モータ１１ローラ１３組み付け面１４ワイヤカッタ２０トーチ２１ラック２３整理区画２７制御箱２８柔軟管２９ブラケット３０ビーム４２ノズル４５距離調整装置４７組み付け面４８中央くり抜き部４９側方受口孔５３ピン５４ピン５７薄板５８薄板６３鎖錠圧気ジャッキ６４突起６５ロッド

フロントページの続き (72)発明者フランソワ・ピエルキヤンフランス国、91540・メヌシイ、アブニユ・ドユ・ボワ・シヤペ、７・アー (72)発明者ピエール・ミシエル・フイリツプ・リユオフランス国、91700・フルリイ・メロジ、リユ・ルジエ・ドウ・リスル、２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御装置（２）と、組み付け面（４７）
を備えるいくつかの接合トーチ（２０）との組み付け面
（１３）とを備えるロボットのアーム（１）と、トーチ
（２０）用の収納場所（２３）を備えるラック（２１）
とを有する自動溶接装置であって、アーム（１）は、ワ
イヤ（８）状供給材料のマガジン（７）と、ワイヤの前
進装置（１０、１１、１１０）と、組み付け面（１３）
に固定されたワイヤ（８）の案内管（９）と、アーム
（１）上への各トーチ（２０）の自動可逆ロック手段
（６３〜６５）とを有し、アーム及びトーチの組み付け
面は単一の組み付け位置で接合手段（４９、６２）を有
し、前記組み付け位置により組み付け面がつなぎ合わさ
れてロックが完了し、ロックされたトーチのワイヤの案
内管がアームのワイヤの案内管の延長上に位置し、トー
チは、組み付け面（４７）が属するトーチ（２０）の他
の部分（４４）に距離調整機械連結装置（４５）により
連結された可動の突端（４０）と、突端に固定された部
分（７３）及びトーチの他の部分（４４）に固定された
部分（７２）からなるトーチのワイヤ案内管とを有して
おり、案内管の二つの部分は（７２、７３）は一方が他
方の中で滑動する自動溶接装置。
【請求項２】前記トーチがワイヤの案内管と協働して
突端に担持される電極保持溝のノズル（４２）を有する
請求項１に記載の自動溶接装置。
【請求項３】前記トーチ及びアームが、組み付け面に
至り組み付け位置で連結する流体の供給管を有する請求
項１に記載の自動溶接装置。
【請求項４】前記トーチを見おろす高さでトーチ（２
０）の可撓性供給管（２８）を有する請求項１に記載の
自動溶接装置。
【請求項５】垂直材（２９）の回りを回転し、柔軟管
（２８）の弾性サスペンションが沿って滑動する突出す
るビーム（３０）からなるブラケットを有する請求項４
に記載の自動溶接装置。
【請求項６】前記接合手段は二つのピン（６２）と二
つの孔（４９）とを有し、ロック手段はトーチ（２０）
の組み付け面（４７）にうがかれた空洞（４８）のスロ
ート中に突起（６４）を有して同時に広がるジャッキを
有する請求項１に記載の自動溶接装置。
【請求項７】前記トーチ（２０）は二つの対向側面か
ら突き出す少なくとも一対のピン（５３または５４）を
有し、ラック（２１）の収納場所（２３）はピンを支持
する突出面（５７）に備えられた小さな穴からなる請求
項１に記載の自動溶接装置。
【請求項８】ピン（５３または５４）を保持するため
の変形部分（５９）を備えた弾性薄片（５８）は端部で
突出面上に固定されている請求項７に記載の自動溶接装
置。
【請求項９】前記ラック（２１）はワイヤカッタ（１
４）を有する請求項１に記載の自動溶接装置。
【請求項１０】前記トーチは、トーチがアームに接合
された時に制御装置（２）に連結される識別システム
（５１、６１）を有する請求項１に記載の自動溶接装
置。
【請求項１１】前記ノズル及びトーチは、組み付け面
（１３、４７）に至り、組み付け位置で連結し、制御装
置を距離制御機械連結装置に接続する電線（８３、８
４）を有する請求項１に記載の自動溶接装置。
【請求項１２】ワイヤの案内管の突端（４０）に固定
された部分（７３）はアームの案内管（９）の正面で広
がる（７１）請求項１に記載の自動溶接装置。
【請求項１３】距離調節機械連結装置（４５）は連結
装置の位置表示器（７９、８９）を有する請求項１に記
載の自動溶接装置。
【請求項１４】位置表示器は前記連結装置の可動部分
（７６）の二つの走行終了表示器（７９）と一つの走行
途上表示器（８９）とを有する請求項１３に記載の自動
溶接装置。
【請求項１５】位置表示器は個別の一体化されたカム
（１１７）により制御される請求項１４に記載の自動溶
接装置。
【請求項１６】走行途上表示器（８９）は二つの半分
の走行上で走行途上表示器（８９）の二つの異なる信号
を生成するよう構成された形を有しているカムにより制
御される請求項１５に記載の自動溶接装置。
【請求項１７】走行終了表示器（７９）は走行の終了
時にそれぞれ示される異なる信号を発信するように構成
されているる請求項１３に記載の自動溶接装置。
【請求項１８】ワイヤの前進装置（１１０）はワイヤ
の起立手段を有する請求項１に記載の自動溶接装置。
【請求項１９】ワイヤの起立手段は、一対のワイヤ前
進ホイール（１００）とホイールの正面に夫々位置する
一対のローラ（１０４）と、ホイールとローラの間に設
けられたダイ（１０５）からなり、ワイヤはホイールと
ローラの間に締め付けられる請求項１８に記載の自動溶
接装置。
【請求項２０】ワイヤ前進装置（１１０）は、ワイヤ
に押しつけられたホイール（１０７）を有する移動セン
サ（１０６）を有する請求項１８に記載の自動溶接装
置。
【請求項２１】いくつかのトーチ（２０ｂ）がワイヤ
案内（４３）の前進位置調整手段（１３３、１３４）を
有する請求項１に記載の自動溶接装置。
【請求項２２】いくつかのトーチ（２０ｂ）が方向調
整可能な突端（１２５〜１３１）を有する請求項１に記
載の自動溶接装置。
【請求項２３】いくつかのトーチ（２０ｂ）は可動な
ノズル（１４２）を有する請求項１に記載の自動溶接装
置。
【請求項２４】いくつかのトーチは内視鏡（１４０）
の通路の空洞（１３８）を有する請求項１に記載の自動
溶接装置。
【請求項２５】いくつかのトーチ（２０ｂ）は、拡散
グリッド（１４３）に一体化され、押さえボール（１５
０）を有するシステムによりノズル（１４２）上に保持
される電極とともに構成される請求項１に記載の自動溶
接装置。