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公開番号2025117116
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024011807
出願日2024-01-30
発明の名称エンドツールホルダ、及び、作業ロボットシステム
出願人リンクウィズ株式会社
代理人個人,個人
主分類B23K 9/12 20060101AFI20250804BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】従来の作業ロボットでは、狭い作業領域にトーチを侵入させることが難しい問題があった。
【解決手段】本発明のエンドツールホルダは、取り付けベース部21に回転可能に取り付けられるトーチホルダ22、23と、トーチ24と共に回転するようにトーチ24に取り付けられ、トーチ24の先端領域にフィラーを供給するフィラーガイド26と、取り付けベース部21に取り付けられ、トーチホルダ22、23を回転させるモータ25と、を備え、トーチホルダ22、23は、トーチホルダ22、23及びトーチ24がモータ25の駆動力により回転させられた際に、トーチホルダ22、23の回転中心軸がトーチ24の先端の回転中心軸と一致するようにトーチ24を保持し、モータ25は、回転軸がトーチホルダ22、23及びトーチ24の回転中心軸と一致するように、トーチホルダ22、23及びトーチ24の回転中心軸の延長線上に配置される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ロボットアームのツール取付部に取り付けられる取り付けベース部と、
前記取り付けベース部に回転可能に取り付けられ、トーチを保持するトーチホルダと、
前記トーチと共に回転するように前記トーチに取り付けられ、前記トーチの先端領域にフィラーを供給するフィラーガイドと、
前記取り付けベース部に取り付けられ、前記トーチホルダを回転させるモータと、を備え、
前記トーチホルダは、前記トーチホルダ及び前記トーチが前記モータの駆動力により回転させられた際に、前記トーチホルダの回転中心軸が前記トーチの先端の回転中心軸と一致するように前記トーチを保持し、
前記モータは、回転軸が前記トーチホルダ及び前記トーチの回転中心軸と一致するように、前記トーチホルダ及び前記トーチの回転中心軸の延長線上に配置される、エンドツールホルダ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記フィラーガイドは、前記フィラーガイドが前記トーチと共に回転するように前記トーチに前記フィラーガイドを固定するフィラーガイド固定部を備える、請求項１に記載のエンドツールホルダ。
【請求項３】
前記ベース部と連結され、前記トーチにより作業が実施される作業領域の形状をスキャンするスキャナユニットを保持するスキャナ保持部を備える、請求項２に記載のエンドツールホルダ。
【請求項４】
前記スキャナユニットは、前記スキャナ保持部への取付部となる複数のスキャナジョイントを備え、前記複数のスキャナジョイントは、前記スキャナユニットの外装の異なる位置に設けられる、請求項３に記載のエンドツールホルダ。
【請求項５】
前記モータは、回転軸の回転力を直接前記トーチホルダに伝達するダイレクトドライブ方式により前記トーチホルダを回転させる、請求項１に記載のエンドツールホルダ。
【請求項６】
前記ロボットアームは、前記モータの回転位置を制御する制御部を備え、
前記モータの回転位置は、事前に実施する接触判定処理において、前記フィラーガイドが作業対象物に接触しないと判定した位置になるように前記制御部により制御される、請求項１に記載のエンドツールホルダ。
【請求項７】
ロボットアームと、
前記ロボットアームに取り付けられるエンドツールを保持するエンドツールホルダと、
前記ロボットアームの姿勢制御及び前記エンドツールの制御を行う制御部と、を備え、
前記エンドツールホルダは、
前記ロボットアームのツール取付部に取り付けられる取り付けベース部と、
前記取り付けベース部に回転可能に取り付けられ、トーチを保持するトーチホルダと、
前記トーチと共に回転するように前記トーチに取り付けられ、前記トーチの先端領域にフィラーを供給するフィラーガイドと、
前記取り付けベース部に取り付けられ、前記トーチホルダを回転させるモータと、を備え、
前記トーチホルダは、前記トーチホルダ及び前記トーチが前記モータの駆動力により回転させられた際に、前記トーチホルダの回転中心軸が前記トーチの先端の回転中心軸と一致するように前記トーチを保持し、
前記モータは、回転軸が前記トーチホルダ及び前記トーチの回転中心軸と一致するように、前記トーチホルダ及び前記トーチの回転中心軸の延長線上に配置され、
前記制御部は、
事前に実施する接触判定処理において、前記トーチ、前記フィラーガイド及び前記エンドツールホルダが作業対象物に接触しないと判定した位置になるように前記ロボットアームの姿勢及び前記モータを制御する、作業ロボットシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はエンドツールホルダ、及び、作業ロボットシステムに関し、特に、フィラーの供給を要する溶接ツールを保持するエンドツールホルダ、及び、エンドツールホルダが装着される作業ロボットシステムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
溶接作業には、トーチの溶融を伴う溶極溶接とトーチを溶融させること無く母材を溶融させて母材同士を溶接する非溶極溶接がある。この非溶極溶接では、溶融金属を棒状にして供給するフィラーを用いることがある。このようなフィラーを用いる場合、溶接トーチに隣接した位置にフィラーを供給するフィラーガイドが設けられる。そこで、フィラーガイドを有し、かつ、ロボットアームの先端に溶接トーチツールを適用する場合の技術が特許文献1に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－６６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、フィラーガイドを溶接箇所の形状に合わせて移動させるためのフィラーガイド回転機構にギア等を含むため、フィラーガイド回転機構が大きく、狭い作業領域にトーチを侵入させることが出来ない等の作業性が悪い問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、ロボットアームのツール取付部に取り付けられる取り付けベース部と、前記取り付けベース部に回転可能に取り付けられ、トーチを保持するトーチホルダと、前記トーチと共に回転するように前記トーチに取り付けられ、前記トーチの先端領域にフィラーを供給するフィラーガイドと、前記取り付けベース部に取り付けられ、前記トーチホルダを回転させるモータと、を備え、前記トーチホルダは、前記トーチホルダ及び前記トーチが前記モータの駆動力により回転させられた際に、前記トーチホルダの回転中心軸が前記トーチの先端の回転中心軸と一致するように前記トーチを保持し、前記モータは、回転軸が前記トーチホルダ及び前記トーチの回転中心軸と一致するように、前記トーチホルダ及び前記トーチの回転中心軸の延長線上に配置される、エンドツールホルダである。
【０００６】
本発明の一態様は、ロボットアームと、前記ロボットアームに取り付けられるエンドツールを保持するエンドツールホルダと、前記ロボットアームの姿勢制御及び前記エンドツールの制御を行う制御部と、を備え、前記エンドツールホルダは、前記ロボットアームのツール取付部に取り付けられる取り付けベース部と、前記取り付けベース部に回転可能に取り付けられ、トーチを保持するトーチホルダと、前記トーチと共に回転するように前記トーチに取り付けられ、前記トーチの先端領域にフィラーを供給するフィラーガイドと、前記取り付けベース部に取り付けられ、前記トーチホルダを回転させるモータと、を備え、前記トーチホルダは、前記トーチホルダ及び前記トーチが前記モータの駆動力により回転させられた際に、前記トーチホルダの回転中心軸が前記トーチの先端の回転中心軸と一致するように前記トーチを保持し、前記モータは、回転軸が前記トーチホルダ及び前記トーチの回転中心軸と一致するように、前記トーチホルダ及び前記トーチの回転中心軸の延長線上に配置され、前記制御部は、事前に実施する接触判定処理において、前記トーチ、前記フィラーガイド及び前記エンドツールホルダが作業対象物に接触しないと判定した位置になるように前記ロボットアームの姿勢及び前記モータを制御する、作業ロボットシステムである。
【０００７】
本発明の一態様は、フィラーガイドをトーチに固定した上で、トーチ先端の回転軸とモータの回転軸とが同一軸上になるようにトーチを保持するトーチホルダを有することで、フィラーガイドを回転させるための構成を小さくすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、トーチを用いたロボットアームによる作業性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１にかかる作業ロボットシステムの概略図である。
実施の形態１にかかるエンドツールホルダの概略図である。
実施の形態１にかかるセンサユニットの概略図である。
実施の形態１にかかる作業ロボットシステムによる作業の状態を説明する図である。
実施の形態２にかかる作業ロボットシステムの概略図である。
実施の形態２にかかる作業情報データ生成システムのブロック図である。
実施の形態２にかかる作業ロボットシステムにおける作業の流れを説明するフローチャートである。
実施の形態２にかかる作業情報データ生成処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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