(57)【要約】【課題】  送給部材が受けるラジアル荷重を低減できるワイヤ供給機構を提供すること。【解決手段】  第１方向周りに回転する送給ローラ５３５を含む送給部材５３と、前記第１方向周りに回転する押圧ローラ５４５を含む押圧部材５４と、前記第１方向周りに回転する荷重低減回転体５５５を含む荷重低減部材５５と、を備え、送給部材５３は、前記第１方向に沿って延びる、送給ローラ５３５の回転軸を含み、押圧ローラ５４５は、送給ローラ５３５との間にワイヤ８９１を挟んだ状態で、送給ローラ５３５に対し、前記第１方向に直交する第２方向Ｘ２に向かう力Ｆ１を与え、荷重低減回転体５５５は、送給部材５３に対し、第３方向Ｘ３に向かう力Ｆ２を与える。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向周りに回転する送給ローラを含む送給部材と、
前記第１方向周りに回転する押圧ローラを含む押圧部材と、
前記第１方向周りに回転する荷重低減回転体を含む荷重低減部材と、を備え、
前記送給部材は、前記第１方向に沿って延びる、前記送給ローラの回転軸を含み、
前記押圧ローラは、前記送給ローラとの間にワイヤを挟んだ状態で、前記送給ローラに対し、前記第１方向に直交する第２方向に向かう力を与え、
前記荷重低減回転体は、前記送給部材に対し、前記第２方向とは反対の第３方向に向かう力を与える、ワイヤ供給機構。
【請求項２】
前記荷重低減回転体は、前記送給ローラに直接接する、請求項１に記載のワイヤ供給機構。
【請求項３】
前記押圧部材は、前記押圧ローラを支持するローラ支持部品を含み、
前記荷重低減部材は、前記荷重低減回転体を支持する回転体支持部品を含み、
前記ローラ支持部品および前記回転体支持部品に連結された力付与機構を更に備え、
前記力付与機構は、前記ローラ支持部品に対し前記第２方向に向かって所定大きさの力を加え、且つ、前記回転体支持部品に対し前記第３方向に向かって前記所定大きさの力を加える、請求項１または請求項２に記載のワイヤ供給機構。
【請求項４】
前記力付与機構は、前記ワイヤが送給されるワイヤ送給経路を避ける位置に配置されている、請求項３に記載のワイヤ供給機構。
【請求項５】
前記ワイヤを挟んだ状態で、前記押圧ローラが前記送給ローラに与える前記第２方向に向かう力の大きさと、前記荷重低減部材が前記送給ローラに与える前記第３方向に向かう力の大きさと、は互いに同一である、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のワイヤ供給機構。
【請求項６】
前記荷重低減回転体は、前記押圧ローラの直径よりも直径の小さいローラである、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のワイヤ供給機構。
【請求項７】
前記荷重低減部材は、前記第１方向周りに回転する追加の荷重低減回転体を含み、
前記荷重低減回転体と、前記追加の荷重低減回転体とは、仮想平面に対して互いに反対側に位置しており、
前記仮想平面は、前記送給ローラの回転中心線を含み、且つ、前記第１方向および前記第２方向に平行である、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のワイヤ供給機構。
【請求項８】
前記送給部材と、前記押圧部材と、前記荷重低減部材と、を支持する支持部材を更に備える、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のワイヤ供給機構。
【請求項９】
前記送給ローラを回転させる駆動機構を更に備える、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のワイヤ供給機構。
【請求項１０】
前記駆動機構は、モータを含み、前記モータは、前記回転軸に直接連結されている、請求項９に記載のワイヤ供給機構。
【請求項１１】
前記駆動機構は、モータと、前記モータの回転速度を減少させる減速機と、を含み、前記減速機は、前記回転軸に直接連結されている、請求項９に記載のワイヤ供給機構。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のワイヤ供給機構と、
ワイヤが巻かれたワイヤリールを取り付けるワイヤリールハブと、を備える、ワイヤ送給装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のワイヤ供給機構と、
前記ワイヤ供給機構によって供給されたワイヤを用いてアーク処理を行うロボットと、を備える、アークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ供給機構、ワイヤ送給装置、およびアークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には溶接用ワイヤ送給装置が開示されている。同文献に開示された溶接用ワイヤ送給装置は、送給用ローラおよび加圧ローラを備えている。送給用ローラと加圧ローラとの間に溶接用ワイヤが挟み込まれた状態で、送給用ローラと加圧ローラとが回転する。これにより、溶接用ワイヤは所望の方向に送給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−１２１８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
同文献に開示の構成においては、溶接用ワイヤを挟み込むために、送給用ローラには加圧ローラから力が加えられる。これにより、送給部材（送給用ローラおよび送給用ローラの回転軸）はラジアル荷重を受ける。このようなことでは、送給用ローラの回転軸や、当該回転軸を保持するベアリングの摩耗が生じやすく、回転軸やベアリングの寿命が短くなってしまう。
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、送給部材が受けるラジアル荷重を低減できるワイヤ供給機構を提供することをその主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によると、第１方向周りに回転する送給ローラを含む送給部材と、前記第１方向周りに回転する押圧ローラを含む押圧部材と、前記第１方向周りに回転する荷重低減回転体を含む荷重低減部材と、を備え、前記送給部材は、前記第１方向に沿って延びる、前記送給ローラの回転軸を含み、前記押圧ローラは、前記送給ローラとの間にワイヤを挟んだ状態で、前記送給ローラに対し、前記第１方向に直交する第２方向に向かう力を与え、前記荷重低減回転体は、前記送給部材に対し、前記第２方向とは反対の第３方向に向かう力を与える、ワイヤ供給機構が提供される。
【０００７】
好ましくは、前記荷重低減回転体は、前記送給ローラに直接接する。
【０００８】
好ましくは、前記押圧部材は、前記押圧ローラを支持するローラ支持部品を含み、前記荷重低減部材は、前記荷重低減回転体を支持する回転体支持部品を含み、前記ローラ支持部品および前記回転体支持部品に連結された力付与機構を更に備え、前記力付与機構は、前記ローラ支持部品に対し前記第２方向に向かって所定大きさの力を加え、且つ、前記回転体支持部品に対し前記第３方向に向かって前記所定大きさの力を加える。
【０００９】
好ましくは、前記力付与機構は、前記ワイヤが送給されるワイヤ送給経路を避ける位置に配置されている。
【００１０】
好ましくは、前記ワイヤを挟んだ状態で、前記押圧ローラが前記送給ローラに与える前記第２方向に向かう力の大きさと、前記荷重低減部材が前記送給ローラに与える前記第３方向に向かう力の大きさと、は互いに同一である。
【００１１】
好ましくは、前記荷重低減回転体は、前記押圧ローラの直径よりも直径の小さいローラである。
【００１２】
好ましくは、前記荷重低減部材は、前記第１方向周りに回転する追加の荷重低減回転体を含み、前記荷重低減回転体と、前記追加の荷重低減回転体とは、仮想平面に対して互いに反対側に位置しており、前記仮想平面は、前記送給ローラの回転中心線を含み、且つ、前記第１方向および前記第２方向に平行である。
【００１３】
好ましくは、前記送給部材と、前記押圧部材と、前記荷重低減部材と、を支持する支持部材を更に備える。
【００１４】
好ましくは、前記送給ローラを回転させる駆動機構を更に備える。
【００１５】
好ましくは、前記駆動機構は、モータを含み、前記モータは、前記回転軸に直接連結されている。
【００１６】
好ましくは、前記駆動機構は、モータと、前記モータの回転速度を減少させる減速機と、を含み、前記減速機は、前記回転軸に直接連結されている。
【００１７】
本発明の第２の側面によると、本発明の第１の側面によって提供されるワイヤ供給機構と、ワイヤが巻かれたワイヤリールを取り付けるワイヤリールハブと、を備える、ワイヤ送給装置が提供される。
【００１８】
本発明の第３の側面によると、本発明の第１の側面によって提供されるワイヤ供給機構と、前記ワイヤ供給機構によって供給されたワイヤを用いてアーク処理を行うロボットと、を備える、アークシステムが提供される。
【００１９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるアークシステムの正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるワイヤ送給装置の正面図である。
【図３】図２に示したワイヤ供給機構の部分拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図（一部構成省略）である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる、送給ローラ、押圧ローラ、および、荷重低減回転体の位置関係を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかるワイヤ供給機構の他の例を示す断面図（一部構成省略）である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかるワイヤ供給機構の正面図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかるワイヤ供給機構の正面図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる、送給ローラ、押圧ローラ、荷重低減回転体、および、追加の荷重低減回転体の位置関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１〜図６を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１実施形態にかかるアークシステムの正面図である。
【００２４】
同図に示すアークシステムＡ１は、ロボット１と、ワイヤ送給装置２と、トーチ３と、を備える。
【００２５】
ロボット１は母材Ｗに対してアーク処理を行う。このようなアーク処理としては、たとえば、溶接および溶射が挙げられる。本実施形態では、ロボット１は、母材Ｗに対して自動でアーク溶接を行う。ロボット１は、たとえば多関節ロボットである。
【００２６】
ワイヤ送給装置２は、トーチ３にワイヤ８９１を送給するためのものである。図１では、ワイヤ送給装置２を模式的に示している。
【００２７】
図２は、本発明の第１実施形態にかかるワイヤ送給装置の正面図である。
【００２８】
ワイヤ送給装置２は、フレーム２１と、ワイヤ供給機構２３と、ワイヤガイド２５と、ワイヤリールハブ２７と、を含む。ワイヤ送給装置２はカバーも含んでいることが多いが、理解の便宜上、図２ではカバーの図示を省略している。
【００２９】
フレーム２１はたとえば金属よりなる。本実施形態では、フレーム２１は底板および側板等を有する。各側板は、底板に立設されている。ワイヤリールハブ２７は、フレーム２１における側板に固定されている。ワイヤリールハブ２７には、ワイヤ８９１が巻かれたワイヤリール２９が取り付けられる。これにより、ワイヤリール２９はフレーム２１に回転可能に固定される。ワイヤガイド２５はフレーム２１に固定されている。ワイヤガイド２５は送給されているワイヤ８９１をガイドする。具体的には、ワイヤガイド２５にはワイヤ８９１を挿通させるための穴が形成されている。これにより、ワイヤガイド２５は、ワイヤ供給機構２３から送給されてきたワイヤ８９１を、ワイヤ送給装置２の外部に適切に案内する。
【００３０】
ワイヤ供給機構２３はワイヤ８９１を母材Ｗ（図１参照）側に供給するためのものである。本実施形態では、ワイヤ供給機構２３はワイヤ８９１をトーチ３に供給する。ワイヤ供給機構２３はフレーム２１に固定されている。
【００３１】
図３は、図２に示したワイヤ供給機構の部分拡大図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図（一部構成省略）である。
【００３２】
図２〜図４に示すように、ワイヤ供給機構２３は、支持部材５１と、駆動機構５２と、送給部材５３と、押圧部材５４と、荷重低減部材５５と、力付与機構５７と、ベアリング５９と、を含む。
【００３３】
支持部材５１は、たとえば、金属よりなり、駆動機構５２と、送給部材５３と、押圧部材５４と、力付与機構５７と、ベアリング５９とを支持している。支持部材５１は、フレーム２１に支持されている。
【００３４】
送給部材５３は、押圧部材５４と協働して、ワイヤ８９１を所望の方向に送り出すための部材である。本実施形態においては、送給部材５３は、第１方向Ｘ１周りに回転する部材である。送給部材５３は、回転軸５３３と、送給ローラ５３５とを有する。送給部材５３は、支持部材５１に対して回転可能に支持されている。
【００３５】
回転軸５３３は送給ローラ５３５の回転軸である。回転軸５３３は、第１方向Ｘ１に沿って延びている。回転軸５３３は、支持部材５１に対し回転可能に支持されている。本実施形態では、回転軸５３３は、ベアリング５９を介して支持部材５１に対して支持されている。回転軸５３３は、第１方向Ｘ１周りに回転する。
【００３６】
送給ローラ５３５は、回転軸５３３に固定されている。そのため、回転軸５３３が第１方向Ｘ１に回転することに伴い、送給ローラ５３５は第１方向Ｘ１周りに回転する。送給ローラ５３５は、押圧ローラ５４５（後述）とともに、ワイヤ８９１を送給する機能を果たす。本実施形態では、送給ローラ５３５は円盤状である。送給ローラ５３５はローラ周面５３５ａを有する。ローラ周面５３５ａは、回転軸５３３の軸線の径方向側を向いている。送給ローラ５３５には、溝５３５ｂが形成されている。溝５３５ｂは、ローラ周面５３５ａから凹んでいる。溝５３５ｂはワイヤ８９１をガイドするために形成されている。
【００３７】
駆動機構５２は、送給ローラ５３５（本実施形態では送給部材５３、すなわち、回転軸５３３および送給ローラ５３５）を回転させるためのものである。駆動機構５２は支持部材５１に固定されている。本実施形態においては、駆動機構５２はモータ５２１および減速機５２３を有する。モータ５２１の回転は、減速機５２３によって回転速度が減少させられて、送給部材５３（回転軸５３３および送給ローラ５３５）に伝達される。これにより、回転軸５３３および送給ローラ５３５が第１方向Ｘ１周りに回転する。このように、本実施形態では、送給ローラ５３５が駆動ローラとして機能する。モータ５２１および減速機５２３の位置関係はどのようなものであってもよい。本実施形態では、モータ５２１が減速機５２３に対し図４の上側に配置されている。図４に示す例では、減速機５２３が回転軸５３３に直接連結されている。また、図６に示すように、駆動機構５２が減速機５２３を有していなくてもよい。図６に示す例では、モータ５２１が回転軸５３３に直接連結されている。
【００３８】
押圧部材５４は、送給ローラ５３５との間にワイヤ８９１を挟持して、ワイヤ８９１を溝５３５ｂの内面に押圧するためのものである。これにより、押圧部材５４は、ワイヤ８９１を介して送給ローラ５３５を押圧する。押圧部材５４は、ローラ支持部品５４１と、回転軸５４３と、押圧ローラ５４５と、を有する。
【００３９】
ローラ支持部品５４１は、支持部材５１に回動可能に支持されている。ローラ支持部品５４１は軸５４９周りに回動する。回転軸５４３は押圧ローラ５４５の回転軸である。回転軸５４３は、第１方向Ｘ１に沿って延びている。回転軸５４３は、ローラ支持部品５４１に固定されている。
【００４０】
押圧ローラ５４５は、回転軸５４３に回転可能に支持されて、第１方向Ｘ１周りに回転する。図５は、送給ローラ５３５、押圧ローラ５４５、および、荷重低減回転体５５５（後述）の位置関係を模式的に示す図である。押圧ローラ５４５は、送給ローラ５３５との間にワイヤ８９１を挟んだ状態で、送給ローラ５３５を押圧する。具体的には、押圧ローラ５４５は、送給ローラ５３５との間にワイヤ８９１を挟んだ状態で、送給ローラ５３５に対し、第１方向Ｘ１に直交する第２方向Ｘ２に向かう力Ｆ１を与える。これにより、送給部材５３は、第２方向Ｘ２に向かうラジアル荷重を受ける。なお、本実施形態において、第２方向Ｘ２は、押圧ローラ５４５の回転中心線Ｌ４から送給ローラ５３５の回転中心線Ｌ３に向かう方向に一致する。押圧ローラ５４５が送給ローラ５３５に力Ｆ１を与えるための機構（力付与機構５７）については後述する。押圧ローラ５４５の回転方向は、送給ローラ５３５の回転方向とは反対である。本実施形態では、押圧ローラ５４５は、駆動ローラである送給ローラ５３５の従動ローラとして機能する。押圧ローラ５４５および送給ローラ５３５がワイヤ８９１を挟んだ状態で回転すると、押圧ローラ５４５および送給ローラ５３５からワイヤ８９１に摩擦力が働き、ワイヤ８９１が送給される。本実施形態では、ワイヤ８９１は図３の右方向に送給される。図３では、ワイヤ８９１が送給されるワイヤ送給経路Ｐ１およびワイヤ８９１を、２点鎖線で示している。ワイヤ送給経路Ｐ１は、送給ローラ５３５と押圧ローラ５４５との間から、図３の右方向に向かっている。
【００４１】
図３、図４に示すように、本実施形態では、押圧ローラ５４５は円盤状である。押圧ローラ５４５はローラ周面５４５ａを有する。ローラ周面５４５ａは、回転軸５４３の軸線の径方向側を向いている。ローラ周面５４５ａは、送給ローラ５３５におけるローラ周面５３５ａに対向している。ローラ周面５４５ａと送給ローラ５３５との間にワイヤ８９１が挟まれた状態で押圧ローラ５４５および送給ローラ５３５が回転することにより、ワイヤ８９１が送給される。
【００４２】
図３〜図５に示す荷重低減部材５５は、送給部材５３が受けるラジアル荷重を低減するためのものである。荷重低減部材５５は、回転体支持部品５５１と、回転軸５５３と、荷重低減回転体５５５と、を有する。
【００４３】
回転体支持部品５５１は、支持部材５１に回動可能に支持されている。回転体支持部品５５１は軸５５９周りに回動する。回転軸５５３は荷重低減回転体５５５の回転軸である。回転軸５５３は、第１方向Ｘ１に沿って延びている。回転軸５５３は、回転体支持部品５５１に固定されている。
【００４４】
荷重低減回転体５５５は、回転軸５５３に回転可能に支持されて、第１方向Ｘ１周りに回転する。本実施形態において荷重低減回転体５５５はローラである。図５に示すように、荷重低減回転体５５５は、送給部材５３に対し、第２方向Ｘ２とは反対の第３方向Ｘ３に向かう力Ｆ２を与える。これにより、送給部材５３が受けるラジアル荷重が低減される。なお、本実施形態において、第３方向Ｘ３は、荷重低減回転体５５５の回転中心線Ｌ５から送給ローラ５３５の回転中心線Ｌ３に向かう方向に一致する。本実施形態では、荷重低減回転体５５５は、送給ローラ５３５に直接接している。そして、荷重低減回転体５５５は送給ローラ５３５に対し直接、力Ｆ２を与えている。更に、押圧ローラ５４５と送給ローラ５３５とがワイヤ８９１を挟んだ状態で押圧ローラ５４５が送給ローラ５３５に与える第２方向Ｘ２に向かう力Ｆ１の大きさと、荷重低減部材５５（本実施形態では荷重低減回転体５５５）が送給ローラ５３５に与える第３方向Ｘ３に向かう力Ｆ２の大きさと、が互いに同一であることが、好ましい。荷重低減回転体５５５の回転方向は、送給ローラ５３５の回転方向とは反対である。本実施形態では、荷重低減回転体５５５は、駆動ローラである送給ローラ５３５の従動ローラとして機能する。なお、本実施形態では、ローラである荷重低減回転体５５５の直径と、押圧ローラ５４５の直径は同一である。
【００４５】
本実施形態では、荷重低減回転体５５５は円盤状である。荷重低減回転体５５５は、回転体周面５５５ａを有する。回転体周面５５５ａは、回転軸５５３の軸線の径方向側を向いている。回転体周面５５５ａは、送給ローラ５３５におけるローラ周面５３５ａに対向している。
【００４６】
図３、図４に示す力付与機構５７は、押圧ローラ５４５を送給ローラ５３５に押し付けるためのものである。力付与機構５７は、ローラ支持部品５４１および回転体支持部品５５１を連結している。図４に示すように、力付与機構５７は、ワイヤ送給経路Ｐ１を避ける位置に配置されている。これは、力付与機構５７がワイヤ８９１の送給を妨げることを防止するためである。力付与機構５７の具体的構成はどのようなものであってもよいが、本実施形態においては次のとおりである。
【００４７】
力付与機構５７は、ハンドル５７１と、棒５７２と、バネ５７３と、ピン５７５と、中間部材５７９と、を有する。
【００４８】
棒５７２は、ピン５７５を介して回転体支持部品５５１に連結されている。図３、図４では、棒５７２は、回転体支持部品５５１から第３方向Ｘ３に沿って延びている。図４によく表れているように、棒５７２は、ワイヤ送給経路Ｐ１を避ける位置に配置されている。すなわち、上述のように、力付与機構５７は、ワイヤ送給経路Ｐ１を避ける位置に配置されている。バネ５７３は棒５７２にはめ込まれており、棒５７２を囲んでいる。ハンドル５７１は棒５７２に固定されている。ハンドル５７１は、棒５７２の延びる方向周りに回転させられることにより、棒５７２の延びる方向に沿って棒５７２がハンドル５７１に対してわずかに進退する。これにより、バネ５７３の縮み具合（すなわちバネ５７３の生成する弾性力）が調整される。
【００４９】
図４に示すように、力付与機構５７においてバネ５７３は縮んだ状態に保たれているため、バネ５７３の下方は、中間部材５７９を介してローラ支持部品５４１の先端５４１ａに対し下方に向かう力を与えている。これにより、ローラ支持部品５４１には、第２方向Ｘ２に向かって所定大きさの力Ｆ３が与えられる。一方、バネ５７３の上方は、ハンドル５７１に上方に向かう力を与えている。これにより、ハンドル５７１に固定された棒５７２を介して、回転体支持部品５５１には、第３方向Ｘ３に向かって前記所定大きさの力Ｆ４が与えられる。力Ｆ４および力Ｆ３の大きさは同一である。すなわち、ローラ支持部品５４１および回転体支持部品５５１には、バネ５７３を介して、互いに逆向きであり且つ互いに同一の大きさの力が与えられる。
【００５０】
ローラ支持部品５４１は軸５４９を中心に回動可能に支持部材５１に支持されているから、ローラ支持部品５４１に第２方向Ｘ２に向かう力Ｆ３が与えられると、ローラ支持部品５４１に固定された押圧ローラ５４５が送給ローラ５３５に押し付けられる。これにより、送給ローラ５３５には上述の力Ｆ１が与えられる。
【００５１】
一方、回転体支持部品５５１は軸５５９を中心に回動可能に支持部材５１に支持されているから、回転体支持部品５５１に第３方向Ｘ３に向かう力Ｆ４が与えられると、回転体支持部品５５１に支持された荷重低減回転体５５５が送給ローラ５３５に押し付けられる。これにより、送給ローラ５３５には上述の力Ｆ２が与えられる。そして、力Ｆ２と力Ｆ１の大きさが互いに同一となる。
【００５２】
本実施形態とは異なり、力付与機構５７は、バネ５７３等を有している必要は必ずしもない。たとえば、力付与機構５７は、ローラ支持部品５４１および回転体支持部品５５１を上下から挟み込んだ状態で固定するだけの機構であってもよい。
【００５３】
本実施形態とは異なり、押圧ローラ５４５が送給ローラ５３５を押圧するために１つの力付与機構を用いて、荷重低減回転体５５５が送給ローラ５３５を押圧するために他の力付与機構を用いてもよい。
【００５４】
力Ｆ１と力Ｆ２の大きさが互いに同一であることが好ましいが、本実施形態とは異なり、力Ｆ１と力Ｆ２の大きさが互いに異なっていてもよい。たとえば、力Ｆ１の大きさが力Ｆ２の大きさよりも大きくてもよく、あるいは、力Ｆ２が力Ｆ１よりも大きくてもよい。
【００５５】
図２に示すように、本実施形態においては、ワイヤ供給機構２３は、２つのローラ５８を更に備えている。ワイヤリール２９に巻かれたワイヤ８９１は、各ローラ５８にガイドされて、送給ローラ５３５と押圧ローラ５４５との間に導かれ、ワイヤガイド２５からワイヤ送給装置２の外部に送り出される。なお、本実施形態とは異なり、ワイヤ供給機構２３がローラ５８を備えていなくてもよい。
【００５６】
図１に示したトーチ３は、チューブおよびノズル等を有する。チューブおよびノズル内を挿通させられることにより、ワイヤ送給装置２によって送給させられたワイヤ８９１が、母材Ｗ側に供給される。
【００５７】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００５８】
本実施形態においては、ワイヤ供給機構２３は荷重低減部材５５を備える。荷重低減部材５５は、第１方向Ｘ１周りに回転する荷重低減回転体５５５を含む。荷重低減回転体５５５は、送給部材５３に対し、第２方向Ｘ２とは反対の第３方向Ｘ３に向かう力を与える。このような構成によると、送給部材５３が受けるラジアル荷重を低減することができる。送給部材５３が受けるラジアル荷重を低減できると、送給部材５３における回転軸５３３の摩耗を防止することができる。
【００５９】
また、送給部材５３が受けるラジアル荷重を低減できると、駆動機構５２におけるモータ５２１のパワーを小さくでき、モータ５２１の小型化を図ることができる。これにより、ワイヤ供給機構２３の小型化を図ることができる。ワイヤ供給機構２３の小型化を図ることができると、本実施形態ではワイヤ送給装置２の小型化を図ることができる。
【００６０】
また、本実施形態のようにワイヤ供給機構２３がベアリング５９を含む場合においては、ベアリング５９の摩耗を防止することができる。送給部材５３が受けるラジアル荷重を低減できると、送給部材５３を回転させるのに必要な駆動機構５２のパワーを小さくできる。これにより、駆動機構５２におけるモータ５２１の小型化を図ることができる。これは、ワイヤ供給機構２３の小型化に資する。
【００６１】
本実施形態においては、ローラ支持部品５４１および回転体支持部品５５１に連結された力付与機構５７を備える。力付与機構５７は、ローラ支持部品５４１に対し第２方向Ｘ２に向かって所定大きさの力Ｆ３を加え、且つ、回転体支持部品５５１に対し第３方向Ｘ３に向かって所定大きさの力Ｆ４を加える。このような構成によると、互いに反対側に向かう力Ｆ３および力Ｆ４を与えるのに、２つの力付与機構を用いる必要がない。これは、ワイヤ供給機構２３の小型化に資する。
【００６２】
本実施形態においては、ワイヤ８９１を挟んだ状態で、押圧ローラ５４５が送給ローラ５３５に与える第２方向Ｘ２に向かう力Ｆ１の大きさと、荷重低減部材５５が送給ローラ５３５に与える第３方向Ｘ３に向かう力Ｆ２の大きさと、は互いに同一である。このような構成によると、送給部材５３が受けるラジアル荷重をほぼ０にすることができる。その結果、送給部材５３が受けるラジアル荷重を低減できることにより得ることのできる上述の利点を、より効果的に享受できる。
【００６３】
以下に、ワイヤ供給機構の他の形態について説明する。なお、以下の説明では、上記と同一もしくは類似の構成については上記と同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【００６４】
＜第２実施形態＞
図７を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。
【００６５】
図７は、本発明の第２実施形態にかかるワイヤ供給機構の正面図である。
【００６６】
同図に示すワイヤ供給機構２３Ａでは、ローラである荷重低減回転体５５５の直径は、押圧ローラ５４５の直径および送給ローラ５３５の直径のいずれよりも小さい。このような構成によると、第１実施形態に述べた作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【００６７】
本実施形態においては、荷重低減回転体５５５の直径に比べて、押圧ローラ５４５の直径が比較的大きいといえる。このような構成は、ワイヤ８９１の送給時において、押圧ローラ５４５とワイヤ８９１とが擦れ合う部分を大きくするのに適する。これにより、押圧ローラ５４５からワイヤ８９１への摩擦力を大きくすることができ、よりしっかりとワイヤ８９１を送ることができる。一方、本実施形態では、ローラである荷重低減回転体５５５の直径は押圧ローラ５４５に比して、比較的小さいといえる。荷重低減回転体５５５は、押圧ローラ５４５とは異なり、ワイヤ８９１に接触するものではない。そのため、荷重低減回転体５５５が小さくてもワイヤ８９１の送給にはあまり影響はない。したがって、本実施形態によると、ワイヤ８９１の送給にあまり影響を与えることなく、ワイヤ供給機構２３の小型化を図るのに適する。
【００６８】
＜第３実施形態＞
図８、図９を用いて、本発明の第３実施形態について説明する。
【００６９】
図８は、本発明の第３実施形態にかかるワイヤ供給機構の正面図である。図９は、本発明の第３実施形態にかかる、送給ローラ、押圧ローラ、荷重低減回転体、および、追加の荷重低減回転体の位置関係を模式的に示す図である。
【００７０】
同図に示すワイヤ供給機構２３Ｂでは、荷重低減部材５５が、追加の回転軸５５７および追加の荷重低減回転体５５８を更に備えている点において、ワイヤ供給機構２３Ａと異なる。追加の回転軸５５７および追加の荷重低減回転体５５８は、上述の回転軸５５３および荷重低減回転体５５５とほぼ同様である。以下説明する。
【００７１】
追加の荷重低減回転体５５８と、荷重低減回転体５５５とは、仮想平面ＶＰに対して互いに反対側に位置している。仮想平面ＶＰは、送給ローラ５３５の回転中心線Ｌ３を含み、且つ、第１方向Ｘ１および第２方向Ｘ２に平行な平面である。そして、本実施形態では、追加の荷重低減回転体５５８の回転中心線Ｌ５２と、荷重低減回転体５５５の回転中心線Ｌ５１とは、仮想平面ＶＰに対して反対側に位置している。図８では、追加の荷重低減回転体５５８は、仮想平面ＶＰの左側に位置している一方、荷重低減回転体５５５は仮想平面ＶＰの右側に位置している。そのため、追加の荷重低減回転体５５８の回転中心線Ｌ５２は、仮想平面ＶＰの左側に位置している一方、荷重低減回転体５５５の回転中心線Ｌ５１は仮想平面ＶＰの右側に位置している。
【００７２】
追加の荷重低減回転体５５８は、追加の回転軸５５７に回転可能に支持されて、第１方向Ｘ１周りに回転する。本実施形態において追加の荷重低減回転体５５８はローラである。図９に示すように、本実施形態においては、追加の荷重低減回転体５５８は、送給部材５３に対し、第２方向Ｘ２とは反対の第３方向Ｘ３に向かう力Ｆ２２を与える。一方、荷重低減回転体５５５は、送給部材５３に対し、第２方向Ｘ２とは反対の第３方向Ｘ３に向かう力Ｆ２１を与える。これにより、送給部材５３が受けるラジアル荷重が低減される。なお、力Ｆ２１と力Ｆ２２との合計が、第１実施形態における力Ｆ２に相当する。本実施形態では、追加の荷重低減回転体５５８は、送給ローラ５３５に直接接している。更に、押圧ローラ５４５と送給ローラ５３５とがワイヤ８９１を挟んだ状態で押圧ローラ５４５が送給ローラ５３５に与える第２方向Ｘ２に向かう力Ｆ１の大きさと、荷重低減部材５５（本実施形態では、荷重低減回転体５５５および追加の荷重低減回転体５５８）が送給ローラ５３５に与える第３方向Ｘ３に向かう力Ｆ２（上述の力Ｆ２１と力Ｆ２２との合力）の大きさと、が互いに同一であることが、好ましい。本実施形態では、追加の荷重低減回転体５５８は、駆動ローラである送給ローラ５３５の従動ローラとして機能する。
【００７３】
本実施形態においても、第２実施形態と同様に、荷重低減回転体５５５および追加の荷重低減回転体５５８の直径は、送給ローラ５３５の直径および押圧ローラ５４５の直径のいずれよりも小さい。
【００７４】
このような構成によると、第２実施形態に述べた作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【００７５】
本実施形態によると、送給ローラ５３５に対し、押圧ローラ５４５と、荷重低減回転体５５５と、追加の荷重低減回転体５５８の３つの部品が力を与える。そのため、送給部材５３の位置のずれを防止できる。これにより、送給部材５３が受けるラジアル荷重を低減できることにより得ることのできる上述の利点を、より効果的に享受できる。
【００７６】
なお、本実施形態とは異なり、荷重低減回転体５５５および追加の荷重低減回転体５５８の直径が押圧ローラ５４５の直径と同一であってもよい。あるいは、荷重低減回転体５５５および追加の荷重低減回転体５５８の直径が、押圧ローラ５４５の直径よりも大きくてもよい。また、荷重低減回転体５５５の直径、追加の荷重低減回転体５５８の直径、および、押圧ローラ５４５の直径が、互いに異なっていてもよい。
【００７７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００７８】
上述の実施形態においては、荷重低減回転体５５５および追加の荷重低減回転体５５８がローラである例を示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、荷重低減回転体５５５や追加の荷重低減回転体５５８が歯車のようなものであってもよい。
【００７９】
上述の説明では、荷重低減回転体５５５および追加の荷重低減回転体５５８が送給ローラ５３５に直接接している例を示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、荷重低減回転体５５５や追加の荷重低減回転体５５８が回転軸５３３に直接接しており、荷重低減回転体５５５や追加の荷重低減回転体５５８が回転軸５３３に対し直接力を与えていてもよい。
【００８０】
上述の説明では、送給ローラ５３５が駆動ローラであり、押圧ローラ５４５が従動ローラである例を示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、押圧ローラ５４５が駆動ローラであり、送給ローラ５３５が従動ローラであってもよい。
【００８１】
上述の説明では、ワイヤ供給機構２３が、ワイヤ８９１をプッシュするためのワイヤ送給装置２に用いられる例を示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ワイヤ供給機構２３をワイヤプル装置に用いてもよい。そして、トーチにワイヤ供給機構２３が設けられてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１  ロボット
２  ワイヤ送給装置
２１  フレーム
２３，２３Ａ，２３Ｂ  ワイヤ供給機構
２５  ワイヤガイド
２７  ワイヤリールハブ
２９  ワイヤリール
３  トーチ
５１  支持部材
５２  駆動機構
５２１  モータ
５２３  減速機
５３  送給部材
５３３  回転軸
５３５  送給ローラ
５３５ａ  ローラ周面
５３５ｂ  溝
５４  押圧部材
５４１  ローラ支持部品
５４１ａ  先端
５４３  回転軸
５４５  押圧ローラ
５４５ａ  ローラ周面
５４９  軸
５５  荷重低減部材
５５１  回転体支持部品
５５３  回転軸
５５５  荷重低減回転体
５５５ａ  回転体周面
５５７  追加の回転軸
５５８  追加の荷重低減回転体
５５９  軸
５７  力付与機構
５７１  ハンドル
５７２  棒
５７３  バネ
５７５  ピン
５７９  中間部材
５８  ローラ
５９  ベアリング
８９１  ワイヤ
Ａ１  アークシステム
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ２１，Ｆ２２，Ｆ３，Ｆ４  力
Ｐ１  ワイヤ送給経路
ＶＰ  仮想平面
Ｘ１  第１方向
Ｘ２  第２方向
Ｘ３  第３方向
Ｗ  母材
Ｌ３  回転中心線
Ｌ４  回転中心線
Ｌ５  回転中心線
Ｌ５１  回転中心線
Ｌ５２  回転中心線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014161877.tif 000009
【図８】
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【図９】
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