JP2003025067A - 多軸制御溶接装置 - Google Patents
多軸制御溶接装置Info
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- JP2003025067A JP2003025067A JP2001208193A JP2001208193A JP2003025067A JP 2003025067 A JP2003025067 A JP 2003025067A JP 2001208193 A JP2001208193 A JP 2001208193A JP 2001208193 A JP2001208193 A JP 2001208193A JP 2003025067 A JP2003025067 A JP 2003025067A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アークによりモータが劣化しない多軸制御溶
接装置を提供すること。 【解決手段】 溶接線上に溶接軌跡を描くための多軸制
御溶接装置において、各軸を動作させるための駆動用モ
ータを溶接アーク発生部からの輻射熱による劣化を防止
するに充分離れた位置にある構成部材に取付けて、該構
成部材から動力伝達機構を介してトーチ部及びその近傍
の駆動軸を駆動させる軸構成とした多軸制御溶接装置で
ある。平行アーム１１をガイドにしてリニアベアリング
１７が平行アーム１１上に配置されているので、平行ア
ーム１１に取り付けられたＡＶＣ軸モータ８の駆動によ
り平行アーム１１が矢印Ｖ方向にスライドする。平行ア
ーム１１のこの動きにより平行アーム１１の先端から伸
びるトーチ支持用のロッド１０が移動してトーチ２が作
動する。モータ７からチェン１４を介してトーチ２を回
転させて、ワイヤ３はトーチ２の周りを回ることができ
る。
接装置を提供すること。 【解決手段】 溶接線上に溶接軌跡を描くための多軸制
御溶接装置において、各軸を動作させるための駆動用モ
ータを溶接アーク発生部からの輻射熱による劣化を防止
するに充分離れた位置にある構成部材に取付けて、該構
成部材から動力伝達機構を介してトーチ部及びその近傍
の駆動軸を駆動させる軸構成とした多軸制御溶接装置で
ある。平行アーム１１をガイドにしてリニアベアリング
１７が平行アーム１１上に配置されているので、平行ア
ーム１１に取り付けられたＡＶＣ軸モータ８の駆動によ
り平行アーム１１が矢印Ｖ方向にスライドする。平行ア
ーム１１のこの動きにより平行アーム１１の先端から伸
びるトーチ支持用のロッド１０が移動してトーチ２が作
動する。モータ７からチェン１４を介してトーチ２を回
転させて、ワイヤ３はトーチ２の周りを回ることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多軸制御溶接装置
に関し、特に各軸駆動用モータの熱劣化を防いだ多軸制
御溶接装置に関する。
に関し、特に各軸駆動用モータの熱劣化を防いだ多軸制
御溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に多軸制御溶接装置は複雑な溶接線
を描くことができるようにトーチ及びワイヤを駆動させ
る多数の軸を備えている。図３（図３（ａ）は側面図、
図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ｂ方向から見たトーチ部
分の一部拡大図）には多軸制御溶接装置を用いて傾斜し
た鋼板５にスタッブ４を自動ＴＩＧ溶接する場合を示し
ている。
を描くことができるようにトーチ及びワイヤを駆動させ
る多数の軸を備えている。図３（図３（ａ）は側面図、
図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ｂ方向から見たトーチ部
分の一部拡大図）には多軸制御溶接装置を用いて傾斜し
た鋼板５にスタッブ４を自動ＴＩＧ溶接する場合を示し
ている。
【０００３】多軸制御溶接装置にはスタッブ４内部に挿
入されたアーム９を上下方向に移動させるＶ軸、同じく
アーム９をその中心軸方向に回転させるＣ軸、アーム９
を径方向に移動させるＲ軸、トーチ２をロッド１０によ
り矢印Ｋ方向に傾斜させるＫ軸、アーク長を制御する矢
印Ｖ方向に動くＡＶＣ軸が必要である。ロッド１０は平
行リンク１１、１１の先端部に取り付けられ、該平行リ
ンク１１、１１の基部に設けられたＫ軸モータ１２で矢
印Ｋ方向に平行リンクを平行移動させる構成である。
入されたアーム９を上下方向に移動させるＶ軸、同じく
アーム９をその中心軸方向に回転させるＣ軸、アーム９
を径方向に移動させるＲ軸、トーチ２をロッド１０によ
り矢印Ｋ方向に傾斜させるＫ軸、アーク長を制御する矢
印Ｖ方向に動くＡＶＣ軸が必要である。ロッド１０は平
行リンク１１、１１の先端部に取り付けられ、該平行リ
ンク１１、１１の基部に設けられたＫ軸モータ１２で矢
印Ｋ方向に平行リンクを平行移動させる構成である。
【０００４】さらに、トーチ２に対してワイヤ３をワイ
ヤノズル６を介して挿入する位置を変化させるために矢
印Ａ方向に回転するＷ軸１３が多軸制御溶接装置には設
けられている。このように合計６つの軸を用いて傾斜鋼
板５に鉛直方向を向いた円筒状のスタッブ４を自動溶接
できる（参照：（財）溶接学会 関西支部技術セッショ
ン『溶接構造物に対する新技術の挑戦』Ｈ７．１１．２
７発行）。
ヤノズル６を介して挿入する位置を変化させるために矢
印Ａ方向に回転するＷ軸１３が多軸制御溶接装置には設
けられている。このように合計６つの軸を用いて傾斜鋼
板５に鉛直方向を向いた円筒状のスタッブ４を自動溶接
できる（参照：（財）溶接学会 関西支部技術セッショ
ン『溶接構造物に対する新技術の挑戦』Ｈ７．１１．２
７発行）。
【０００５】図３に示すようにスタッブ４が傾斜鋼板５
に多数隣接配置されている場合には、多軸制御溶接装置
の多軸構造を実現するために、従来は図４に示すような
トーチ部構造が用いられた。
に多数隣接配置されている場合には、多軸制御溶接装置
の多軸構造を実現するために、従来は図４に示すような
トーチ部構造が用いられた。
【０００６】図４は図３に示す多軸制御溶接装置のトー
チ部の拡大図であり、トーチ２の基部にはＷ軸１３が該
トーチ２と同軸上に設けられ、該Ｗ軸１３の径方向に伸
びたアーム１８の先端にワイヤノズル６が接続され、Ｗ
軸１３の矢印Ａ方向の回転でスタッブ４と傾斜鋼板５と
の接続部の溶接領域にトーチ２を近づけ、且つワイヤ３
を供給することができる。
チ部の拡大図であり、トーチ２の基部にはＷ軸１３が該
トーチ２と同軸上に設けられ、該Ｗ軸１３の径方向に伸
びたアーム１８の先端にワイヤノズル６が接続され、Ｗ
軸１３の矢印Ａ方向の回転でスタッブ４と傾斜鋼板５と
の接続部の溶接領域にトーチ２を近づけ、且つワイヤ３
を供給することができる。
【０００７】Ｗ軸１３は軸受２１を介してトーチ基体２
２に回転自在に支持されているが、トーチ基体２２には
Ｗ軸１３を回転させるＷ軸モータ７が設置されており、
該Ｗ軸モータ７はモータ回転軸７ａに設けられたギア２
３がＷ軸１３に設けられたギア２４と噛合することでＷ
軸１３を回転させる。
２に回転自在に支持されているが、トーチ基体２２には
Ｗ軸１３を回転させるＷ軸モータ７が設置されており、
該Ｗ軸モータ７はモータ回転軸７ａに設けられたギア２
３がＷ軸１３に設けられたギア２４と噛合することでＷ
軸１３を回転させる。
【０００８】また、トーチ基体２２にはＡＶＣ軸送りネ
ジ２６が設けられており、該ＡＶＣ軸送りネジ２６はＡ
ＶＣ軸２７と一体構造をなし、該ＡＶＣ軸２７は軸受２
８を介してＡＶＣ基体３０に支持されている。該ＡＶＣ
基体３０にはＡＶＣ軸モータ８とガイドシャフト３１が
固着されている。ガイドシャフト３１はトーチ基体２２
の内部から挿脱可能な構成であり、ＡＶＣ軸モータ８の
モータ回転軸８ａに設けられたギア３３がＡＶＣ軸２７
に設けられたギア３４と噛合することで、ＡＶＣ軸２７
を回転させる。該ＡＶＣ軸２７の回転でＡＶＣ軸送りネ
ジ２６が作動してＡＶＣ軸２７を矢印Ｖ方向に摺動させ
ると、該ＡＶＣ軸２７の摺動を安定させるためのガイド
シャフト３１が同時に矢印Ｖ方向に動く。
ジ２６が設けられており、該ＡＶＣ軸送りネジ２６はＡ
ＶＣ軸２７と一体構造をなし、該ＡＶＣ軸２７は軸受２
８を介してＡＶＣ基体３０に支持されている。該ＡＶＣ
基体３０にはＡＶＣ軸モータ８とガイドシャフト３１が
固着されている。ガイドシャフト３１はトーチ基体２２
の内部から挿脱可能な構成であり、ＡＶＣ軸モータ８の
モータ回転軸８ａに設けられたギア３３がＡＶＣ軸２７
に設けられたギア３４と噛合することで、ＡＶＣ軸２７
を回転させる。該ＡＶＣ軸２７の回転でＡＶＣ軸送りネ
ジ２６が作動してＡＶＣ軸２７を矢印Ｖ方向に摺動させ
ると、該ＡＶＣ軸２７の摺動を安定させるためのガイド
シャフト３１が同時に矢印Ｖ方向に動く。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】スタッブ４が傾斜した
鋼板５に多数隣接配置されている場合には、多軸制御溶
接装置を設置できる空間が狭いため、小型のモータを組
み合わせた図４に示すトーチ部の構造が最適であると考
えられていた。
鋼板５に多数隣接配置されている場合には、多軸制御溶
接装置を設置できる空間が狭いため、小型のモータを組
み合わせた図４に示すトーチ部の構造が最適であると考
えられていた。
【００１０】しかしながら、図４に示す構造は溶接時に
アークが発生する部位とモータ設置位置が近く、アーク
光の輻射熱でモータ設置部の温度が１００℃程度まで上
昇し、モータ７、８の寿命を著しく低下させ、数週間の
稼働の後にはモータ７、８を交換する必要があった。こ
のため、溶接装置そのものの稼働率が低下し、溶接物の
生産性向上の障害となっていた。
アークが発生する部位とモータ設置位置が近く、アーク
光の輻射熱でモータ設置部の温度が１００℃程度まで上
昇し、モータ７、８の寿命を著しく低下させ、数週間の
稼働の後にはモータ７、８を交換する必要があった。こ
のため、溶接装置そのものの稼働率が低下し、溶接物の
生産性向上の障害となっていた。
【００１１】本発明の課題は、アークによりモータが劣
化しない多軸制御溶接装置を提供することである。
化しない多軸制御溶接装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、溶
接線上に溶接軌跡を描くための多軸制御溶接装置におい
て、各軸を動作させるための駆動用モータを溶接アーク
からの輻射熱による劣化を防止するに充分離れた位置に
ある構成部材に取付けて、該構成部材から動力伝達機構
を介してトーチ部及びその近傍の駆動系を駆動させる軸
構成とした多軸制御溶接装置である。
接線上に溶接軌跡を描くための多軸制御溶接装置におい
て、各軸を動作させるための駆動用モータを溶接アーク
からの輻射熱による劣化を防止するに充分離れた位置に
ある構成部材に取付けて、該構成部材から動力伝達機構
を介してトーチ部及びその近傍の駆動系を駆動させる軸
構成とした多軸制御溶接装置である。
【００１３】例えばＲＣＤスタッブなど傾斜板にスタッ
ブなどを溶接する場合には複雑な溶接軌跡を描く場合が
あり、このような場合には、各軸を動作させるための軸
駆動用モータを溶接アークからの輻射熱による劣化を防
止するに充分離れた位置、例えばアーク発生部位から１
００ｍｍ以上離れた部位に配置する。
ブなどを溶接する場合には複雑な溶接軌跡を描く場合が
あり、このような場合には、各軸を動作させるための軸
駆動用モータを溶接アークからの輻射熱による劣化を防
止するに充分離れた位置、例えばアーク発生部位から１
００ｍｍ以上離れた部位に配置する。
【００１４】このようにアーク発生部位から離れた位置
に軸駆動用モータを配置することでモータの熱劣化が防
げ、アーク発生部位近傍の溶接装置の構成部材は耐熱温
度が１００℃程度以上ある部品を用いることができる。
に軸駆動用モータを配置することでモータの熱劣化が防
げ、アーク発生部位近傍の溶接装置の構成部材は耐熱温
度が１００℃程度以上ある部品を用いることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１に本発明の実施の形態になる
多軸制御溶接装置を用いて傾斜した鋼板５にスタッブ４
を自動ＴＩＧ溶接する場合の要部側面図を示す。多軸制
御溶接装置にはスタッブ４内部に挿入されたアーム９を
上下方向に移動させるＶ軸、同じくアーム９をその中心
軸周りに回転させるＣ軸、アーム９を径方向に移動させ
るＲ軸、トーチ２をロッド１０により矢印Ｋ方向に傾斜
させるＫ軸、アーク長を制御するＡＶＣ軸が必要であ
る。ロッド１０は平行リンク１１、１１の先端部に取り
付けられ、該平行リンク１１、１１の基部に設けられた
ＡＶＣ軸モータ８でＡＶＣ軸を矢印Ｖ方向に平行リンク
１１、１１を平行移動させる構成である。また、平行リ
ンク１１、１１の基部に設けられたＫ軸モータ１２で矢
印Ｋ方向に平行リンクを平行移動させる。
多軸制御溶接装置を用いて傾斜した鋼板５にスタッブ４
を自動ＴＩＧ溶接する場合の要部側面図を示す。多軸制
御溶接装置にはスタッブ４内部に挿入されたアーム９を
上下方向に移動させるＶ軸、同じくアーム９をその中心
軸周りに回転させるＣ軸、アーム９を径方向に移動させ
るＲ軸、トーチ２をロッド１０により矢印Ｋ方向に傾斜
させるＫ軸、アーク長を制御するＡＶＣ軸が必要であ
る。ロッド１０は平行リンク１１、１１の先端部に取り
付けられ、該平行リンク１１、１１の基部に設けられた
ＡＶＣ軸モータ８でＡＶＣ軸を矢印Ｖ方向に平行リンク
１１、１１を平行移動させる構成である。また、平行リ
ンク１１、１１の基部に設けられたＫ軸モータ１２で矢
印Ｋ方向に平行リンクを平行移動させる。
【００１６】さらに、トーチ２に対してワイヤ３をワイ
ヤノズル６を介して挿入する位置を変化させるためにロ
ッド１０上にはＷ軸モータ７が設けられている。このよ
うに合計６つの軸を用いて傾斜鋼板５に鉛直方向を向い
た円筒状のスタッブ４を自動溶接する。
ヤノズル６を介して挿入する位置を変化させるためにロ
ッド１０上にはＷ軸モータ７が設けられている。このよ
うに合計６つの軸を用いて傾斜鋼板５に鉛直方向を向い
た円筒状のスタッブ４を自動溶接する。
【００１７】図１に示すようにスタッブ４が傾斜鋼板５
に隣接配置されている場合に、多軸制御溶接装置の多軸
構造を実現し、かつモータがアーク発生部で熱劣化しな
いためのトーチ部の構造を図２に示す。図１の２本の平
行アーム１１、１１をガイドにしてリニアベアリング１
７、１７が平行アーム１１、１１上に配置されているの
で、平行アーム１１に取り付けられたＡＶＣ軸モータ８
の駆動により平行アーム１１、１１は矢印Ｖ方向にスラ
イドする。平行アーム１１、１１のこの動きにより平行
アーム１１、１１の先端から伸びるトーチ支持用のロッ
ド１０が移動してトーチ２が作動する。
に隣接配置されている場合に、多軸制御溶接装置の多軸
構造を実現し、かつモータがアーク発生部で熱劣化しな
いためのトーチ部の構造を図２に示す。図１の２本の平
行アーム１１、１１をガイドにしてリニアベアリング１
７、１７が平行アーム１１、１１上に配置されているの
で、平行アーム１１に取り付けられたＡＶＣ軸モータ８
の駆動により平行アーム１１、１１は矢印Ｖ方向にスラ
イドする。平行アーム１１、１１のこの動きにより平行
アーム１１、１１の先端から伸びるトーチ支持用のロッ
ド１０が移動してトーチ２が作動する。
【００１８】また、Ｗ軸モータ７は前記ロッド１０上に
取り付けられており、図１の矢印Ａ方向から見た側面図
である図２に示すように、ロッド１０上のＷ軸モータ７
の回転がロッド１０に沿って配置されるチェーン１４を
介してベベルギア１５に伝えられ、Ｗ軸１３駆動用ベベ
ルギア１６を介してＷ軸１３を駆動し、該Ｗ軸１３と同
軸上のトーチ２を回転させることができる。該トーチ２
の径方向に伸びたアーム１８の先端にワイヤノズル６が
接続されトーチ２の矢印Ｒ方向の回転で溶接領域にワイ
ヤ３を供給できるようになっている。
取り付けられており、図１の矢印Ａ方向から見た側面図
である図２に示すように、ロッド１０上のＷ軸モータ７
の回転がロッド１０に沿って配置されるチェーン１４を
介してベベルギア１５に伝えられ、Ｗ軸１３駆動用ベベ
ルギア１６を介してＷ軸１３を駆動し、該Ｗ軸１３と同
軸上のトーチ２を回転させることができる。該トーチ２
の径方向に伸びたアーム１８の先端にワイヤノズル６が
接続されトーチ２の矢印Ｒ方向の回転で溶接領域にワイ
ヤ３を供給できるようになっている。
【００１９】本実施の形態によれば、各モータ７、８を
アーク発生部から離すことができるので、モータ７、８
の温度上昇がなく、その長寿命化できる。さらに、動力
を伝達させる部品もチェーン１４、ギヤ１５、１６を使
用しているため、１００℃程度の温度上昇では支障なく
使用することができる。この結果、溶接装置の故障が少
なくなり、稼働率が向上し、生産性増加となる。
アーク発生部から離すことができるので、モータ７、８
の温度上昇がなく、その長寿命化できる。さらに、動力
を伝達させる部品もチェーン１４、ギヤ１５、１６を使
用しているため、１００℃程度の温度上昇では支障なく
使用することができる。この結果、溶接装置の故障が少
なくなり、稼働率が向上し、生産性増加となる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、多軸駆動用の各モータ
をアーク発生部から離すことができるので、モータの温
度上昇がなく長寿命化でき、動力を伝達させる部品が耐
熱性の高い部材だけから構成できるので、溶接装置の故
障が少なくなり、その稼働率が向上し、溶接製品の生産
性増加となる。
をアーク発生部から離すことができるので、モータの温
度上昇がなく長寿命化でき、動力を伝達させる部品が耐
熱性の高い部材だけから構成できるので、溶接装置の故
障が少なくなり、その稼働率が向上し、溶接製品の生産
性増加となる。
【図１】 本発明の実施の形態になる多軸制御溶接装置
を用いて傾斜した鋼板にスタッブを自動ＴＩＧ溶接する
場合の要部側面図である。
を用いて傾斜した鋼板にスタッブを自動ＴＩＧ溶接する
場合の要部側面図である。
【図２】 図１の多軸制御溶接装置のＷ軸の動作説明図
（図１の矢印Ａ方向から見た図）である。
（図１の矢印Ａ方向から見た図）である。
【図３】 従来の多軸制御溶接装置を用いて傾斜した鋼
板にスタッブを自動ＴＩＧ溶接する場合の要部側面図
（図３（ａ））と図３（ａ）の矢印Ｂ方向から見たトー
チ部分の一部拡大図（図３（ｂ））である。
板にスタッブを自動ＴＩＧ溶接する場合の要部側面図
（図３（ａ））と図３（ａ）の矢印Ｂ方向から見たトー
チ部分の一部拡大図（図３（ｂ））である。
【図４】 図３のトーチ部分の詳細図である。
２ トーチ ３ ワイヤ
４ スタッブ ５ 傾斜鋼板
６ ワイヤノズル ７ Ｗ軸モータ
７ａ モータ回転軸 ８ ＡＶＣモータ
８ａ モータ回転軸 ９ アーム
１０ ロッド １１ 平行リンク
１２ Ｋ軸モータ １３ Ｗ軸
１４ チェーン １５、１６ ベベルギ
ア １７ リニアベアリング １８ アーム ２１ 軸受 ２２ トーチ基体 ２３、２４ ギア ２６ ＡＶＣ軸送りネ
ジ ２７ ＡＶＣ軸 ２８ 軸受 ３０ ＡＶＣ基体 ３１ ガイドシャフト ３３、３４ ギア
ア １７ リニアベアリング １８ アーム ２１ 軸受 ２２ トーチ基体 ２３、２４ ギア ２６ ＡＶＣ軸送りネ
ジ ２７ ＡＶＣ軸 ２８ 軸受 ３０ ＡＶＣ基体 ３１ ガイドシャフト ３３、３４ ギア
Claims (2)
- 【請求項１】 溶接線上に溶接軌跡を描くための多軸制
御溶接装置において、各軸を動作させるための駆動用モ
ータを溶接アークからの輻射熱による劣化を防止するに
充分離れた位置にある構成部材に取付けて、該構成部材
から動力伝達機構を介してトーチ部及びその近傍の駆動
系を駆動させる軸構成としたことを特徴とする多軸制御
溶接装置。 - 【請求項２】 トーチ部の駆動用モータをアーク発生部
から１００ｍｍ以上遠ざける構成としたことを特徴とす
る請求項１記載の多軸制御溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001208193A JP2003025067A (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | 多軸制御溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001208193A JP2003025067A (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | 多軸制御溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003025067A true JP2003025067A (ja) | 2003-01-28 |
Family
ID=19044066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001208193A Pending JP2003025067A (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | 多軸制御溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003025067A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100778466B1 (ko) | 2007-07-26 | 2007-11-21 | 강태욱 | 자동 원주용접장치 |
| CN110560840A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-13 | 河南省昊搏自动化设备有限公司 | 一种激光识别焊缝位置并自动焊接的系统及焊接方法 |
| KR102161649B1 (ko) * | 2019-05-21 | 2020-10-05 | 두산중공업 주식회사 | 3차원 타원형 곡면부 자동 용접장치 |
-
2001
- 2001-07-09 JP JP2001208193A patent/JP2003025067A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100778466B1 (ko) | 2007-07-26 | 2007-11-21 | 강태욱 | 자동 원주용접장치 |
| KR102161649B1 (ko) * | 2019-05-21 | 2020-10-05 | 두산중공업 주식회사 | 3차원 타원형 곡면부 자동 용접장치 |
| CN110560840A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-13 | 河南省昊搏自动化设备有限公司 | 一种激光识别焊缝位置并自动焊接的系统及焊接方法 |
| CN110560840B (zh) * | 2019-09-29 | 2023-10-27 | 河南省昊搏自动化设备有限公司 | 一种激光识别焊缝位置并自动焊接的系统及焊接方法 |
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