WO2018142891A1 - 多関節溶接ロボット - Google Patents

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WO2018142891A1
WO2018142891A1 PCT/JP2018/000788 JP2018000788W WO2018142891A1 WO 2018142891 A1 WO2018142891 A1 WO 2018142891A1 JP 2018000788 W JP2018000788 W JP 2018000788W WO 2018142891 A1 WO2018142891 A1 WO 2018142891A1
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WO
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arm
welding
cable
recess
articulated
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PCT/JP2018/000788
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English (en)
French (fr)
Inventor
康晴 櫻井
勇気 鹿
元章 村上
大智 五十嵐
達治 湊
Original Assignee
株式会社神戸製鋼所
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Filing date
Publication date
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Priority to US16/476,672 priority patent/US11400538B2/en
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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms

Definitions

  • the present invention relates to an articulated welding robot.
  • an articulated welding robot for arc welding having a welding torch at the tip of an articulated arm is known (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the articulated welding robots of Patent Documents 1 to 3 include a swivel portion that is turnable on a base, an arm that is rotatably driven above the swivel portion, and a welding torch that is attached to the tip of the arm. .
  • the multi-joint welding robot can perform a desired welding operation by driving each joint of the turning unit and the arm.
  • a welding wire is supplied in a state of being inserted through a conduit cable and arranged along each arm up to the welding torch.
  • the articulated welding robot of Patent Document 2 is provided with a wrist at the tip of the arm, and is provided with a motor and a speed reducer at the wrist.
  • a hollow shaft speed reducer provided with a hollow portion penetrating from the anti-load side to the load side is used for the wrist portion.
  • a hollow shaft speed reducer increases the cost.
  • a motor that is offset in the radial direction and is connected to a speed reducer via a gear causes rotational deviation due to gear backlash.
  • the arm is likely to sway, and the welding position alignment accuracy decreases.
  • a hollow speed reducer is not used, it is necessary to offset the speed reducer from the wrist turning shaft and connect the wrist turning shaft and the speed reducer with a gear or the like. Even in that case, there is a possibility that the welding position alignment accuracy is lowered by the gear backlash, and the welding quality is lowered.
  • Patent Document 3 A technique for solving the above problem is described in Patent Document 3.
  • a wire feeding device is attached to a support body provided at a base end portion of an upper arm via a rotating bracket.
  • the bracket is rotated to allow the wire feeding device to approach and separate from the support.
  • the wire feeder is disposed on the support at the base end of the upper arm. Therefore, in order to increase the operating angle between the lower arm and the upper arm of the welding robot, the conduit cable through which the welding wire is inserted is directed from the rear part of the wire feeding device (on the side opposite to the welding torch) to the outside of the robot. Need to be extended. Therefore, during the operation of the welding robot, the wire feeding conduit cable may move greatly, the conduit cable may be damaged by its own inertial force, and the welding operation may be stopped.
  • the welding wire is directed from the lower arm or the robot fixing portion to the outside of the robot while maintaining the arrangement position of the wire feeding device in Patent Document 3. Can be extended. However, in this case, the convenience of the robot is greatly impaired due to the limitation of the arm operating angle.
  • the present invention has been made in view of the above-described matters, and an object of the present invention is to reduce the accuracy of the tip position of the welding wire while ensuring the rigidity of the arm while having a low-cost configuration, and a robot.
  • An object of the present invention is to provide an articulated welding robot that can reduce interference with a workpiece near the wrist and prevent damage to a conduit cable and a welding wire.
  • One aspect of the present invention is an articulated welding robot having a multi-joint arm in which a plurality of arm portions are connected via a drive shaft, and a welding wire is disposed along at least one of the arm portions.
  • a recess that is recessed toward the arm axis is formed in at least a portion of the outer periphery of the arm, and at least a portion of the welding wire is accommodated in the recess.
  • the arm portion in which the recess is formed is connected to a drive shaft that rotates the arm portion around the arm axis, and the bottom surface of the recess extends from the outer periphery of the arm of the arm portion to the arm axis. It is preferable to be formed to a depth. According to this configuration, even when the arm portion is directed in various directions, the welding wire can follow the movement of the arm portion with low resistance without being detached from the inside of the recess. In addition, since the welding wire is disposed at a depth that reaches the arm axis, even if the position of the welding wire changes due to the driving of the arm portion, the welding wire is not locally bent with a small radius of curvature. Bending wrinkles do not occur.
  • the said recessed part is formed along the said arm axial center. According to this structure, a welding wire is arrange
  • the arm part in which the said recessed part was formed has the opposing side recessed part recessed toward the said arm axial center on the opposite side to the formation side of the said recessed part of the said arm outer periphery.
  • the arm portion can be further thinned by the opposed concave portion, and the high-speed movement of the articulated welding robot can be realized by the effect of reducing the inertial force accompanying the weight reduction of the arm portion.
  • a cable and a hose can be accommodated in the opposing side recessed part, the arrangement
  • the arm part in which the said recessed part was formed is provided with the supporting member which fixes the said welding wire in the at least one part of the said arm part. According to this configuration, even when the arm portion is driven, the state in which the welding wire is always accommodated in the recess can be stably maintained.
  • the said welding wire is penetrated by the conduit cable. According to this configuration, the welding wire is protected by the conduit cable.
  • the conduit cable is preferably inserted into one composite cable including at least one of a gas hose for supplying shielding gas, a cooling water hose for circulating cooling water, and a power cable for supplying welding current.
  • a gas hose for supplying shielding gas
  • a cooling water hose for circulating cooling water
  • a power cable for supplying welding current.
  • the present invention it is possible to avoid deterioration in accuracy of the tip position of the welding wire while ensuring the rigidity of the arm while having a low-cost configuration, and to reduce interference with a workpiece near the robot wrist. And damage to the welding wire can be prevented.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a welding system. It is an external appearance perspective view which shows the articulated welding robot of a 1st structural example. It is explanatory drawing which shows typically the drive shaft of the articulated welding robot shown in FIG. It is a principal part perspective view of an upper arm.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the upper arm shown in FIG. 4 taken along the line VV. It is explanatory drawing which shows typically the position of the torch cable in a recessed part by the drive of a wrist turning part. It is sectional drawing of the recessed part which provided the retaining member which suppresses the raising of a torch cable. It is sectional drawing of the recessed part which has an inclined surface.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a welding system. It is an external appearance perspective view which shows the articulated welding robot of a 1st structural example. It is explanatory drawing which shows typically the drive shaft of the articulated welding robot shown in FIG. It is a principal part perspective view of an upper arm.
  • FIG. 5 is a second configuration example of the articulated robot, and is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line VV of the upper arm shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a third configuration example of the articulated robot, and is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line VV of the upper arm shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a fourth configuration example of the articulated robot, and is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line VV of the upper arm shown in FIG. 4. It is a partial cross section figure of the articulated robot which shows the other structural example of the recessed part provided in an upper arm part. It is a partial cross section figure of the articulated robot which shows the other structural example of the recessed part provided in an upper arm part.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a welding system.
  • the welding system 100 includes an articulated welding robot 11, a control device 13, a welding power source 15, and a teaching controller 17.
  • An end effector 19 is connected to the tip shaft of the multi-joint welding robot 11.
  • the end effector 19 includes a welding torch 21 and may include a two-axis weaver 23 that swings the welding torch 21 around two axes that are orthogonal to each other as illustrated.
  • the end effector 19 may be another tool such as a cutting machine in addition to the welding torch 21.
  • the articulated welding robot 11 is driven by the control device 13 to move the welding torch 21 to the welding position, and the welding current and arc voltage are controlled by the welding power source 15.
  • the arc is generated between the welding wire 20 at the tip of the welding torch 21 and the workpiece W.
  • the control device 13 drives the articulated welding robot 11 based on the teaching data input from the teaching controller 17.
  • the control device 13 is a computer device that controls each part of the welding system 100 when the CPU reads and executes a program stored in a storage unit such as a ROM, a RAM, or a hard disk.
  • the welding wire 20 which is a consumable electrode such as a flux-cored wire or a solid wire is supplied to the tip of the welding torch 21 by being fed from the wire pack 14 by a wire feeding device (not shown).
  • the welding power source 15 is connected to the welding torch 21 and the workpiece W through the power cable 16.
  • a welding current is supplied to the welding torch 21 through a power cable disposed in the articulated welding robot 11 in accordance with a command from the control device 13. Further, a shielding gas is supplied to the welding torch 21 to protect the atmospheric entrainment during welding.
  • the welding torch 21 is also supplied with cooling water for cooling the torch.
  • the control device 13 supplies a welding current from the welding power source 15 between the tip of the welding wire 20 and the workpiece W, and generates an arc at the tip of the welding torch 21 in a shielding gas atmosphere. Then, the welding torch 21 in which the arc is generated is moved along the locus previously taught by the multi-joint welding robot 11. Thereby, the workpiece
  • FIG. 2 is an external perspective view showing the multi-joint welding robot of the first configuration example
  • FIG. 3 is an explanatory view schematically showing the drive shaft of the multi-joint welding robot shown in FIG.
  • the multi-joint welding robot 11 has a multi-joint arm in which a plurality of arm portions are connected via a drive shaft, and here, a general six-axis robot having six drive shafts is shown.
  • the multi-joint welding robot 11 may be, for example, a 7-axis robot or a multi-axis robot having another configuration in addition to the exemplified 6-axis robot.
  • the multi-joint welding robot 11 includes a base 31 fixed to the installation surface, a turning portion 33 provided on the base 31 so as to be turnable around the first drive shaft S1, and one end portion via the second drive shaft S2.
  • a lower arm (arm part) 35 connected to the turning part 33 and rotatable around the second drive shaft S2, and an upper arm (arm part) connected to the other end of the lower arm 35 via the third drive shaft S3.
  • 37 a wrist turning portion 39 provided on the upper arm 37 and rotatable around the arm axis by the fourth drive shaft S4, and a wrist bending portion 41 connected to the wrist turning portion 39 via the fifth drive shaft S5.
  • a wrist rotating portion 43 connected to the tip of the wrist bending portion 41 with the sixth drive shaft S6.
  • the lower arm 35, the upper arm 37, the wrist turning part 39, the wrist bending part 41, and the wrist rotating part 43 constitute an articulated arm.
  • the first drive shaft S1 to the sixth drive shaft S6 of the articulated welding robot 11 are each driven by a drive motor such as a servo motor (not shown).
  • a drive motor such as a servo motor (not shown).
  • Each of these drive motors receives a drive signal from the control device 13 (see FIG. 1), and the rotation angle of each drive shaft is controlled. Thereby, the welding torch 21 can be positioned in a desired posture in the X, Y, Z space.
  • the biaxial weaver 23 described above is attached between the welding drive torch 21 and the sixth drive shaft S6 of the wrist rotating portion 43 that is the most advanced axis of the articulated arm.
  • the biaxial weaver 23 may not be provided.
  • the welding torch 21 of this configuration is supported by the biaxial weaver 23 so that the tip of the torch is swingable in the biaxial direction.
  • the multi-joint welding robot 11 is equipped with a wire feeding device 45 that feeds a consumable electrode (hereinafter referred to as a welding wire 20) to the welding torch 21.
  • a wire feeding device 45 that feeds a consumable electrode (hereinafter referred to as a welding wire 20) to the welding torch 21.
  • the wire feeding device 45 is connected to the control device 13 (see FIG. 1) via a communication line (not shown), and controls feeding of the welding wire 20 according to a command signal from the control device 13.
  • the welding wire 20 is fed through the insertion hole of the conduit cable 47 and fed out through the insertion hole. Thereby, the handleability of the welding wire 20 can be enhanced while preventing the welding wire 20 from being damaged.
  • the wire feeding device 45 is, for example, the base end side (non-rotating side of the fourth drive shaft S4) of the upper arm 37 near the cable adapter 55 described later,
  • the arm 35 may be disposed on the side close to the first drive shaft S1.
  • Shield gas supplied to the welding torch 21 is supplied through a gas hose 49 from a gas supply device (not shown). Similarly, the cooling water is circulated through a cooling water hose 51 from a cooling water circulation device (not shown). The welding current output from the welding power source 15 is supplied through the power cable 53.
  • the conduit cable 47, the gas hose 49, the cooling water hose 51, and the power cable 53 are connected to the base 31 and the swivel portion 33 from the base 31 to the cable adapter 55 provided in the vicinity of the third drive shaft S3 of the upper arm 37. It is arranged along the periphery and the lower arm 35.
  • the conduit cable 47, the gas hose 49, the cooling water hose 51, and the power cable 53 are combined into one torch cable 57 that is a composite cable.
  • the torch cable 57 is disposed between the cable adapter 55 and the welding torch 21.
  • FIG. 4 is a perspective view of the main part of the upper arm 37.
  • a recess 61 that is recessed from the outer peripheral surface toward the fourth drive shaft S ⁇ b> 4 serving as the arm axis is formed along the arm axis of the upper arm 37.
  • the recess 61 is a bottomed recess, and at least a part of the torch cable 57 is accommodated in the recess along the longitudinal direction of the recess 61.
  • the recess 61 is provided with a support member 63 that supports the torch cable 57 in a state in which the torch cable 57 is accommodated in the recess 61 at the proximal end 61a on the third drive shaft S3 side of the upper arm 37.
  • the support member 63 only needs to be able to support the torch cable 57.
  • an annular member such as a binding band can be used.
  • the support member 63 may fix the torch cable 57 to the upper arm 37, but is preferably a member that supports the torch cable 57 with a gap so as to be movable in the cable axial direction.
  • the support member 63 may be a pressing member that presses the torch cable 57 into the recess 61.
  • the supporting member 63 introduces the torch cable 57 from the base end side of the upper arm 37 to the recessed portion 61 while being inclined with respect to the fourth drive shaft S4.
  • the outer peripheral surface of the torch cable 57 introduced at an inclination is pressed against the bottom surface 61b of the recess 61 by the elasticity of the cable itself. That is, the torch cable 57 is housed in the recess 61 while being biased toward the bottom surface 61 b by being fixed to the upper arm 37 by the support member 63.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the upper arm 37 shown in FIG.
  • a recess 61 is formed in the upper arm 37 to a depth from the outer peripheral surface of the upper arm 37 to the axis of the fourth drive shaft S4.
  • the bottom surface 61b of the recess 61 is formed at a position deeper than the axis of the fourth drive shaft S4, and the axial center of the torch cable 57 pressed against the bottom surface 61b is near the fourth drive shaft S4, or The position coincides with the fourth drive shaft S4.
  • a one-dot chain line in the figure is a center line La passing through the fourth drive shaft S4 of the upper arm 37.
  • the torch cable 57 does not necessarily need to have the axial center position coincided with the fourth drive shaft S4 in the recess 61, and may be accommodated in the inner space of the recess 61. Centrifugal force acts on the torch cable 57 accommodated in the recess 61 when the upper arm 37 is rotationally driven around the fourth drive shaft S4. Even when this centrifugal force is applied, the torch cable 57 is supported on the bottom surface 61b of the recess 61 by the support member 63 (see FIG. 4), so that at least a part of the torch cable 57 is accommodated in the recess 61. . Therefore, the torch cable 57 is prevented from protruding from the recess 61.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the position of the torch cable 57 in the recess 61 by driving the wrist turning portion 39.
  • the wrist turning portion 39 turns around the fifth drive shaft S5
  • the curvature radius of the torch cable 57 changes between the recess 61 and the welding torch 21. Therefore, in the recess 61, the torch cable 57 rises or sinks from the bottom surface 61 b of the recess 61 at the distal end 61 c opposite to the proximal end 61 a, depending on the turning position of the wrist turning portion 39.
  • the cable posture changes.
  • the torch cable 57 is supported by the support member 63 at the proximal end 61a and is urged toward the bottom surface 61b, the torch cable 57 is detached from the recess 61 even if the arrangement posture at the distal end 61c changes. There is no. That is, the torch cable 57 is only slightly lifted from the bottom surface 61b in the concave portion 61 at the distal end side end portion 61c, and is not greatly displaced.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the recess 61 ⁇ / b> A provided with a retaining member that suppresses lifting of the torch cable 57.
  • the upper arm 37 may be provided with a retaining member 65 at the distal end 61c of the recess 61A in which the torch cable 57 is disposed.
  • the retaining member 65 suppresses the protrusion 61 from protruding from the recess 61 even if the torch cable 57 on the distal end 61c side is about to rise. Thereby, interference with a surrounding member and the torch cable 57 can be prevented, and damage to the torch cable 57 can be prevented.
  • the retaining member 65 for example, an annular member such as a binding band can be used.
  • the retaining member 65 is an annular member having a diameter larger than that of the support member 63 so as to be able to absorb the displacement of the torch cable 57 at the end 61c of the recess 61A.
  • the wrist turning portion 39 for example, at an intermediate position in the longitudinal direction of the recess 61A or at the distal end 61c of the recess 61A. It may be arranged on the outer peripheral surface on the reference) side.
  • the cross-sectional shape of the recesses 61 and 61A described above is not limited to a rectangular shape. 6 and 7, the inner wall surfaces of the end portions 61 a and 61 A in the longitudinal direction at the proximal end 61 a and the distal end 61 c are shown as upright surfaces perpendicular to the arm axis of the upper arm 37. However, these inner wall surfaces may be inclined surfaces.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a recess 61B having an inclined surface.
  • the inner wall surfaces at the proximal end 61a and the distal end 61c are inclined surfaces that gradually become shallower from the bottom 61b of the recess 61B toward the outside in the axial direction.
  • the support member 63 by attaching the support member 63 to the inclined surface of the proximal end 61a, the torch cable 57 is bent more gently than the upright surface and guided to the bottom surface 61b. Thereby, it becomes difficult to bend the welding wire.
  • the urging force to the bottom surface 61b is increased by the elasticity of the curved torch cable 57, and the protrusion of the torch cable 57 from the recess 61B can be suppressed.
  • the torch cable 57 can be arranged along the inclined surface and abuts against the edge portion between the recess 61 and the outer peripheral surface of the upper arm 37. Can be prevented.
  • the torch cable 57 is disposed in the recesses 61, 61 ⁇ / b> A, 61 ⁇ / b> B of the upper arm 37 along the fourth drive axis S ⁇ b> 4 that is the arm axis.
  • the projecting part of the torch cable 57 from the outer peripheral surface of the cable is reduced.
  • the centrifugal force acting on the torch cable 57 is reduced when the robot is driven, the protrusion from the recesses 61, 61A, 61B due to the centrifugal force of the torch cable 57 is suppressed. As a result, the torch cable 57 is less likely to interfere with workpieces and members around the robot.
  • the torch cable 57 is arranged in the arm axis of the upper arm 37 or in the vicinity of the arm axis. It is done. Further, since the S4 axis is not a hollow structure, the rigidity of the upper arm 37 can be sufficiently ensured. Further, the torch cable 57 can be passed through the axial center of the upper arm 37 without the S4 shaft having a hollow structure.
  • the torch cable 57 that is a composite cable is not limited to being arranged between the welding torch 21 and the cable adapter 55, but may be arranged between the base 31 and the base 31. In that case, the wiring structure can be simplified.
  • FIG. 9 is a second configuration example of the articulated robot, and is a cross-sectional view taken along line VV of the upper arm 37 shown in FIG.
  • the same members and parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
  • the torch cable of the articulated robot of this configuration is a conduit cable 47 through which a welding wire is inserted.
  • a gas hose 49 for supplying sealing gas, a cooling water hose 51 for supplying cooling water, and a power cable 53 are the same as the conduit cable 47.
  • a separate body is provided in the recess 61.
  • the diameter of the torch cable (conduit cable 47) is reduced compared to the case of the first configuration example, and the elastic force of the torch cable itself can be suppressed to be small.
  • the conduit cable 47 itself is flexibly deformed and moved in response to an external force, and the curvature radius of the resulting curve can be kept small. Thereby, it can be set as the structure which is hard to produce the bending wrinkle of the welding wire penetrated.
  • FIG. 10 is a third configuration example of the articulated robot, and is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line VV of the upper arm shown in FIG.
  • a recess 61 similar to that described above is formed in the upper arm 37A of the articulated robot having this configuration.
  • a facing recess 62 that is recessed toward the arm axis is formed with the bottom surfaces facing each other. That is, the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the upper arm 37A is H-shaped by the pair of concave portions 61 and the opposed concave portion 62.
  • a conduit cable 47 through which a welding wire is inserted is accommodated in the recess 61, and a gas hose 49, a cooling water hose 51, a power cable 53, and the like are accommodated in the opposing recess 62.
  • the cables and hoses accommodated in the pair of recesses 61 and the opposed recess 62 are not limited to the above example.
  • the gas hose 49, the cooling water hose 51, and the power cable 53 may be distributed and arranged in appropriate combinations in the recess 61 and the opposing recess 62, respectively.
  • the weight of the upper arm 37A can be reduced, and the inertial force can be suppressed, so that the configuration can be advantageous for high-speed operation. And the freedom degree of arrangement
  • positioning of each cable, a hose, etc. can be raised.
  • FIG. 11 is a fourth configuration example of the articulated robot, and is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line VV of the upper arm shown in FIG.
  • the upper arm 37B of the multi-joint robot of this configuration has an insertion hole 67 instead of the facing side recess 62 of the third configuration example.
  • Conduit cable 47 is accommodated in recess 61, and gas hose 49, cooling water hose 51, power cable 53, and the like are accommodated in insertion hole 67.
  • the cable and the hose accommodated in the recess 61 and the insertion hole 67 are not limited to the above example, and can be arbitrarily combined.
  • the weight of the upper arm 37B can be reduced, and the inertial force when the upper arm 37B is driven can be suppressed, so that it is advantageous for high-speed movement.
  • the gas hose 49, the cooling water hose 51, the power cable 53, etc. are arrange
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can make changes and applications based on combinations of the configurations of the embodiments, descriptions in the specification, and well-known techniques. This is also the scope of the present invention, and is included in the scope for which protection is sought.
  • the upper arm 37 may be formed with an opening 40 penetrating in the depth direction of the concave portion 61C in the vicinity of the wrist turning portion 39 of the tip end portion 61c of the concave portion 61C. .
  • the torch cable 57 toward the wrist turning portion 39 is inserted into the opening 40, and the change in the posture of the torch cable 57 that changes due to the turning of the wrist turning portion 39 can be absorbed in the opening 40.
  • the torch cable 57 disposed along the recess 61C enters the opening 40 from the end 61d to form the loop 57a.
  • the loop portion 57a facilitates the extension of the torch cable 57 from the recessed portion 61C toward the welding torch 21 and the drawing into the opening 40, and the protrusion of the torch cable 57 to the outside of the upper arm 37 can be suppressed.
  • the torch cable 57 does not come off from the recess 61C, and the wrist turning unit 39 can be driven with low resistance. Further, the torch cable 57 is prevented from being bent with a small curvature radius.
  • the torch cable 57 penetrates the inside of the wrist turning part 39 in the front end side edge part 61c of the recessed part 61C.
  • the torch cable 57 can be easily passed through the wrist turning portion 39.
  • the opening 40 may not be formed.

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Abstract

多関節溶接ロボットは、複数のアーム部が駆動軸を介して連結された多関節アームを有し、溶接ワイヤが多関節アームに沿って配置される。アーム部の少なくともいずれかにアーム内側に窪む凹部が形成され、凹部に溶接ワイヤの少なくとも一部が収容される。

Description

多関節溶接ロボット
　本発明は、多関節溶接ロボットに関する。
　一般に、多関節アームの先端に溶接トーチを備えたアーク溶接用の多関節溶接ロボットが知られている（例えば、特許文献１～３参照）。特許文献１～３の多関節溶接ロボットは、ベース上で旋回可能に設けられた旋回部と、旋回部の上方に回転駆動可能に設けられたアームと、アームの先端に取り付けられた溶接トーチと、を備える。多関節溶接ロボットは、旋回部やアームの各関節が駆動されることで、所望の溶接加工動作が可能になっている。
　この多関節溶接ロボットには、溶接ワイヤが、コンジットケーブルに挿通された状態で供給され、溶接トーチまで各アームに沿って配置される。
日本国特許第５７１５１９８号公報 日本国特許第４１４２３０４号公報 日本国特開２０１１－６７８９３号公報
　しかしながら、特許文献１のように、多関節溶接ロボットの各アームに沿って溶接ワイヤを配置した場合、溶接ワイヤの湾曲の曲率半径が小さくなると、溶接ワイヤに曲げ癖が付くことがある。溶接ワイヤの曲げ癖は、溶接時における溶接ワイヤの先端位置（溶接位置）に意図しない位置ずれを生じさせ、溶接品質を低下させる要因となる。
　また、特許文献２の多関節溶接ロボットは、アーム先端に手首部が設けられ、この手首部にモータと減速機を備えた構成となっている。手首部には、反負荷側から負荷側まで貫通する中空部が設けられた中空軸減速機が使用されている。溶接ワイヤが、この中空部を通じて配置されることにより、手首部の動作による屈曲を少なくし、また、溶接ワイヤがアームに巻き付くことを防止している。
　しかし、中空軸減速機の使用はコストアップの要因となる。また、中空軸モータに代えて、径方向にオフセットして配置されたモータを用い、ギヤを介して減速機と接続した構成としても、ギヤのバックラッシュにより回転ずれが生じる。その結果、アームに揺れが生じやすくなり、溶接位置の位置合わせ精度が低下してしまう。更に、中空減速機を使用しない場合は、減速機を手首部の旋回軸からオフセットさせて、手首部の旋回軸と減速機とをギヤ等で接続する必要がある。その場合でも、ギヤのバックラッシュにより溶接位置の位置合わせ精度が低下し、溶接品質が低下するおそれがある。
　上記問題を対策した技術が、特許文献３に記載される。特許文献３の溶接ロボットは、ワイヤ送給装置が、上部アームの基端部に設けられた支持体に、回動するブラケットを介して取り付けられている。溶接ロボットの姿勢変化に伴う、トーチケーブルのワイヤ送給装置に対する引張り及び押圧時には、ブラケットが回動して、ワイヤ送給装置の支持体に対する接近と離間を許容する構成となっている。しかし、この構成では、ワイヤ送給装置が上部アームの基端部の支持体に配置される。よって、溶接ロボットの下部アームと上部アームとの間の動作角度を大きくするには、溶接ワイヤが挿通されるコンジットケーブルを、ワイヤ送給装置の後部（反溶接トーチ側）からロボットの外部に向けて延出させる必要がある。そのため、溶接ロボットの動作中に、ワイヤ送給用のコンジットケーブルが大きく移動し、コンジットケーブルが自身の慣性力によって破損し、溶接作業が停止するおそれがある。
　また、溶接ロボットの下部アームと上部アームとの間の動作角度を制限すれば特許文献３におけるワイヤ送給装置の配置位置のまま、溶接ワイヤを下部アームやロボット固定部からロボットの外部に向けて延出できる。しかし、その場合には、アームの動作角度の制限のためにロボットの利便性を大きく損なうことになる。
　本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストな構成でありながら、アームの剛性を確保しつつ、溶接ワイヤの先端位置の精度低下を回避でき、かつ、ロボット手首付近のワークへの干渉を低減し、コンジットケーブルや溶接ワイヤの破損を防止できる多関節溶接ロボットを提供することにある。
　本発明の一態様は、複数のアーム部が駆動軸を介して連結された多関節アームを有し、少なくともいずれかのアーム部に沿って溶接ワイヤが配置される多関節溶接ロボットであって、前記いずれかのアーム部は、アーム外周の少なくとも一部に、アーム軸心に向けて窪む凹部が形成され、前記凹部内に前記溶接ワイヤの少なくとも一部が収容される。
　この多関節溶接ロボットによれば、溶接ワイヤを凹部に収容することで、ロボット駆動時において溶接ワイヤが小さな曲率半径で湾曲することを防止でき、溶接ワイヤに曲げ癖が付くことを防止できる。また、減速機等の駆動部品を、中空部を有する特殊な形状にする必要がないため、コスト低減が図れるとともに、アーム部の剛性を確保できる。更に、ギヤのバックラッシュの影響を受けることがないため、溶接位置を高精度に位置決めでき、溶接品質を向上できる。
　また、前記凹部が形成されたアーム部は、当該アーム部を前記アーム軸心回りに回転させる駆動軸が接続され、前記凹部の底面は、当該アーム部の前記アーム外周から前記アーム軸心に至る深さに形成されていることが好ましい。
　この構成によれば、アーム部が種々の方向に向けられても、溶接ワイヤは、凹部内から外れることなく、アーム部の動きに低抵抗で追従できる。また、溶接ワイヤがアーム軸心に至る深さに配置されることで、アーム部の駆動により溶接ワイヤの姿勢が変化しても、局所的に小さな曲率半径で屈曲することがなく、溶接ワイヤに曲げ癖が生じることがない。
　また、前記凹部は、前記アーム軸心に沿って形成されていることが好ましい。
　この構成によれば、溶接ワイヤが第２アーム部の長手軸に沿った凹部に配置されて、溶接ワイヤと周囲部材との干渉が回避できる。
　また、前記凹部が形成されたアーム部は、前記アーム外周の前記凹部の形成側と反対側に、前記アーム軸心に向けて窪む対向側凹部が形成されていることが好ましい。
　この構成によれば、対向側凹部によってアーム部を更に肉抜きでき、アーム部の軽量化に伴う慣性力の軽減効果によって、多関節溶接ロボットの高速移動を実現できる。また、対向側凹部にケーブル、ホース類を収容できるため、溶接ワイヤや他のケーブル、ホース類の配置自由度が高められる。
　また、前記凹部が形成されたアーム部は、当該アーム部の少なくとも一部に、前記溶接ワイヤを固定する支持部材が設けられていることが好ましい。
　この構成によれば、アーム部が駆動されても、溶接ワイヤが常に凹部に収容された状態を安定して維持できる。
　また、前記溶接ワイヤは、コンジットケーブルに挿通されていることが好ましい。
　この構成によれば、溶接ワイヤがコンジットケーブルによって保護される。
　また、前記コンジットケーブルは、シールドガスを供給するガスホース、冷却水を循環させる冷却水ホース、溶接電流を供給するパワーケーブルの少なくともいずれかを含む一本の複合ケーブルに挿通されていることが好ましい。
　この構成によれば、多関節溶接ロボットの溶接トーチへの溶接ワイヤ、シールドガス、溶接電流の各供給や、冷却水の循環等を、一本のトーチケーブルにより実施でき、複雑な供給路の構成にすることがない。
　本発明によれば、低コストな構成でありながら、アームの剛性を確保しつつ、溶接ワイヤの先端位置の精度低下を回避でき、かつ、ロボット手首付近のワークへの干渉を低減し、コンジットケーブルや溶接ワイヤの破損を防止できる。
溶接システムの全体構成図である。 第１構成例の多関節溶接ロボットを示す外観斜視図である。 図２に示す多関節溶接ロボットの駆動軸を模式的に示す説明図である。 上部アームの要部斜視図である。 図４に示す上部アームのV－V線断面図である。 手首旋回部の駆動による凹部内のトーチケーブルの位置を模式的に示す説明図である。 トーチケーブルの浮き上がりを抑制する抜け止め部材を設けた凹部の断面図である。 傾斜面を有する凹部の断面図である。 多関節ロボットの第２構成例であって、図４に示す上部アームのV－V線断面に対応する断面図である。 多関節ロボットの第３構成例であって、図４に示す上部アームのV－V線断面に対応する断面図である。 多関節ロボットの第４構成例であって、図４に示す上部アームのV－V線断面に対応する断面図である。 上部アーム部に設ける凹部の他の構成例を示す多関節ロボットの一部断面図である。 上部アーム部に設ける凹部の他の構成例を示す多関節ロボットの一部断面図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
　図１は溶接システムの全体構成図である。
　溶接システム１００は、多関節溶接ロボット１１と、制御装置１３と、溶接電源１５と、教示コントローラ１７を備える。多関節溶接ロボット１１の先端軸には、エンドエフェクタ１９が接続される。エンドエフェクタ１９は、溶接トーチ２１を有し、図示例のように溶接トーチ２１を互いに直交する２軸で揺動させる２軸ウィーバー２３を備えていてもよい。エンドエフェクタ１９としては、溶接トーチ２１の他に、切断機等の他のツールであってもよい。
　この多関節溶接ロボット１１による溶接加工は、制御装置１３により多関節溶接ロボット１１を駆動して、溶接トーチ２１を溶接位置に移動させ、また、溶接電源１５により溶接電流、アーク電圧を制御して、溶接トーチ２１の先端の溶接ワイヤ２０とワークＷとの間にアークを発生させることで行う。
　制御装置１３は、教示コントローラ１７から入力された教示データに基づいて、多関節溶接ロボット１１を駆動する。この制御装置１３は、ＣＰＵが、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶部に記憶されたプログラムを読み込んで実行することにより、溶接システム１００の各部の制御を行うコンピュータ装置である。
　溶接トーチ２１の先端には、フラックス入りワイヤ、ソリッドワイヤ等の消耗式電極である溶接ワイヤ２０が、ワイヤパック１４から不図示のワイヤ送給装置によって繰り出されることで供給される。溶接電源１５は、電源ケーブル１６を通じて溶接トーチ２１、及びワークＷと接続される。溶接トーチ２１には、制御装置１３からの指令によって、多関節溶接ロボット１１内に配設されたパワーケーブルを通じて溶接電流が供給される。また、溶接トーチ２１には、シールドガスが供給され、溶接時の大気の巻き込みを保護する。また、溶接トーチ２１にはトーチ冷却用の冷却水も供給される。
　制御装置１３は、溶接ワイヤ２０の先端とワークＷとの間に溶接電源１５からの溶接電流を供給して、シールドガス雰囲気にされた溶接トーチ２１の先端にアークを発生させる。そして、アークが発生した溶接トーチ２１を、多関節溶接ロボット１１によって予め教示した軌跡通りに移動させる。これにより、ワークＷが溶接される。
　次に、溶接システム１００の多関節溶接ロボット１１の構成について、更に詳細に説明する。
＜第１構成例＞
　図２は第１構成例の多関節溶接ロボットを示す外観斜視図、図３は図２に示す多関節溶接ロボットの駆動軸を模式的に示す説明図である。
　多関節溶接ロボット１１は、複数のアーム部が駆動軸を介して連結された多関節アームを有しており、ここでは一般的な６つの駆動軸を有する６軸ロボットを示す。多関節溶接ロボット１１は、例示する６軸ロボット以外にも、例えば７軸ロボットや、他の構成の多軸ロボットであってもよい。
　多関節溶接ロボット１１は、設置面に固定されるベース３１と、ベース３１上で第１駆動軸Ｓ１回りに旋回可能に設けられた旋回部３３と、一端部が第２駆動軸Ｓ２を介して旋回部３３と連結され、第２駆動軸Ｓ２回りに回転自在な下部アーム（アーム部）３５と、下部アーム３５の他端部に第３駆動軸Ｓ３を介して接続される上部アーム（アーム部）３７と、上部アーム３７に設けられ、第４駆動軸Ｓ４によりアーム軸線回りに回転可能な手首旋回部３９と、手首旋回部３９に第５駆動軸Ｓ５を介して接続される手首曲げ部４１と、手首曲げ部４１の先端に第６駆動軸Ｓ６を有して接続される手首回転部４３と、を備える。これら下部アーム３５、上部アーム３７及び手首旋回部３９、手首曲げ部４１、手首回転部４３は、多関節アームを構成する。
　多関節溶接ロボット１１の第１駆動軸Ｓ１～第６駆動軸Ｓ６は、それぞれ図示しないサーボモータ等の駆動モータにより駆動される。これら駆動モータは、それぞれ制御装置１３（図１参照）から駆動信号が入力され、各駆動軸の回転角度が制御される。これにより、溶接トーチ２１が、Ｘ，Ｙ，Ｚ空間で所望の姿勢に位置決め可能となっている。
　なお、本構成においては、多関節アームの最先端軸となる手首回転部４３の第６駆動軸Ｓ６と、溶接トーチ２１との間には、前述の２軸ウィーバー２３が取り付けられているが、２軸ウィーバー２３を備えない構成にしてもよい。本構成の溶接トーチ２１は、２軸ウィーバー２３によりトーチ先端が２軸方向に揺動自在に支持される。
　多関節溶接ロボット１１には、溶接トーチ２１に消耗式電極（以降、溶接ワイヤ２０と呼称する）を送給するワイヤ送給装置４５が搭載される。図示例においては、ワイヤ送給装置４５が下部アーム３５の長手方向中間部に設けられた場合を示している。このワイヤ送給装置４５は、不図示の通信線によって制御装置１３（図１参照）と接続され、制御装置１３からの指令信号に従って、溶接ワイヤ２０の送給を制御する。溶接ワイヤ２０は、コンジットケーブル４７の挿通孔に挿通され、挿通孔内で繰り出されることで送給される。これにより、溶接ワイヤ２０の損傷を防止しつつ、溶接ワイヤ２０のハンドリング性を高められる。
　ワイヤ送給装置４５は、上記した下部アーム３５に設ける構成以外にも、例えば、後述するケーブルアダプタ５５付近の上部アーム３７の基端側（第４駆動軸Ｓ４の非回転側）、又は、下部アーム３５の第１駆動軸Ｓ１に近い側に配置してもよい。
　溶接トーチ２１に供給されるシールドガスは、不図示のガス供給装置からガスホース４９を通じて供給される。同様に冷却水は、不図示の冷却水循環装置から冷却水ホース５１を通じて循環される。溶接電源１５から出力される溶接電流は、パワーケーブル５３を通じて供給される。
　これらコンジットケーブル４７、ガスホース４９、冷却水ホース５１、パワーケーブル５３は、ベース３１から、上部アーム３７の第３駆動軸Ｓ３の近傍に設けたケーブルアダプタ５５に至るまで、ベース３１と旋回部３３の周囲と、下部アーム３５に沿わせて配置される。ケーブルアダプタ５５では、コンジットケーブル４７、ガスホース４９、冷却水ホース５１、パワーケーブル５３が、複合ケーブルである一本のトーチケーブル５７に纏められる。このトーチケーブル５７は、ケーブルアダプタ５５から溶接トーチ２１の間に配置される。
　次に、上部アーム３７の詳細な構成について説明する。
　図４は上部アーム３７の要部斜視図である。
　上部アーム３７のアーム外周の少なくとも一部には、外周面からアーム軸心となる第４駆動軸Ｓ４に向けて窪む凹部６１が、上部アーム３７のアーム軸心に沿って形成される。凹部６１は有底凹部であって、凹部内には、凹部６１の長手方向に沿ってトーチケーブル５７の少なくとも一部が収容される。
　凹部６１には、上部アーム３７の第３駆動軸Ｓ３側となる基端側端部６１ａに、トーチケーブル５７を凹部６１内に収容した状態で支持する支持部材６３が設けられる。支持部材６３は、トーチケーブル５７を支持できればよく、例えば結束バンド等の環状部材が利用できる。また、支持部材６３は、トーチケーブル５７を上部アーム３７に固定するものであってもよいが、トーチケーブル５７をケーブル軸方向に移動可能に隙間を有して支持する部材であるのが好ましい。その場合、トーチケーブル５７に生じる湾曲が、小さな曲率半径の屈曲にならず、溶接ワイヤに曲げ癖が付くことを防止できる。このような曲げ癖を防止することで、溶接ワイヤの先端位置の精度低下を回避することができる。なお、支持部材６３は、凹部６１内にトーチケーブル５７を押圧する押圧部材であってもよい。
　支持部材６３は、トーチケーブル５７を、上部アーム３７の基端側から第４駆動軸Ｓ４に対して傾斜させて凹部６１に導入する。傾斜して導入されたトーチケーブル５７の外周面は、ケーブル自身の弾性によって凹部６１の底面６１ｂに押し当てられる。つまり、トーチケーブル５７は、支持部材６３によって上部アーム３７に固定されることで、底面６１ｂに向けて付勢された状態で凹部６１内に収容される。
　図５は図４に示す上部アーム３７のV－V線断面図である。
　上部アーム３７には、凹部６１が上部アーム３７の外周面から第４駆動軸Ｓ４の軸心に至る深さまで形成される。図示例では、凹部６１の底面６１ｂは、第４駆動軸Ｓ４の軸心よりも深い位置に形成され、底面６１ｂに押し当てられるトーチケーブル５７の軸中心は、第４駆動軸Ｓ４の近傍、又は第４駆動軸Ｓ４と一致する位置となる。なお、図中の一点鎖線は、上部アーム３７の第４駆動軸Ｓ４を通る中心線Ｌａである。
　上記のように、トーチケーブル５７は、凹部６１内で必ずしも軸心位置を第４駆動軸Ｓ４に一致させる必要はなく、凹部６１の内部空間に収容されていればよい。凹部６１に収容されたトーチケーブル５７には、上部アーム３７が第４駆動軸Ｓ４回りに回転駆動された際に遠心力が作用する。この遠心力が作用した場合でも、トーチケーブル５７は、支持部材６３（図４参照）によって凹部６１の底面６１ｂに支持されているため、トーチケーブル５７の少なくとも一部が凹部６１内に収容される。したがって、トーチケーブル５７は、凹部６１からのはみ出しが抑制されている。
　図６は手首旋回部３９の駆動による凹部６１内のトーチケーブル５７の位置を模式的に示す説明図である。
　手首旋回部３９が第５駆動軸Ｓ５回りに旋回した場合、トーチケーブル５７は、凹部６１から溶接トーチ２１までの間で湾曲の曲率半径が変化する。そのため、凹部６１内では、基端側端部６１ａと反対側の先端側端部６１ｃにおいて、トーチケーブル５７が凹部６１の底面６１ｂから浮き上がったり、沈んだりして、手首旋回部３９の旋回位置によってケーブル姿勢が変化する。しかし、トーチケーブル５７は、基端側端部６１ａで支持部材６３により支持され、底面６１ｂに向けて付勢されるため、先端側端部６１ｃにおける配置姿勢が変化しても凹部６１から外れることはない。つまり、トーチケーブル５７は、先端側端部６１ｃにおいて、凹部６１内で底面６１ｂから僅かに浮き上がりが生じるだけに留まり、大きな変位は生じない。
　図７はトーチケーブル５７の浮き上がりを抑制する抜け止め部材を設けた凹部６１Ａの断面図である。
　上部アーム３７は、トーチケーブル５７が配置される凹部６１Ａの先端側端部６１ｃに、抜け止め部材６５が設けられてもよい。抜け止め部材６５は、先端側端部６１ｃ側のトーチケーブル５７に浮き上がりが生じようとしても、凹部６１からのはみ出しを抑制する。これにより、周囲部材とトーチケーブル５７の干渉を防止し、トーチケーブル５７の破損を防止できる。この抜け止め部材６５としては、例えば、結束バンド等の環状部材を使用できる。
　抜け止め部材６５は、凹部６１Ａの先端側端部６１ｃにおけるトーチケーブル５７の変位を吸収可能に、支持部材６３よりも大径の環状部材とされる。また、抜け止め部材６５は、凹部６１Ａの先端側端部６１ｃに設ける以外にも、例えば、凹部６１Ａの長手方向中間位置や、凹部６１Ａの先端側端部６１ｃよりも手首旋回部３９（図６参照）側の外周面上に配置されていてもよい。
　上記した凹部６１，６１Ａの断面形状は、矩形状に限らない。図６、図７には、凹部６１，６１Ａの基端側端部６１ａと先端側端部６１ｃにおける長手方向端部の各内壁面を、上部アーム３７のアーム軸線に垂直な直立面で示したが、これら内壁面は傾斜面であってもよい。
　図８は傾斜面を有する凹部６１Ｂの断面図である。
　この凹部６１Ｂは、基端側端部６１ａと先端側端部６１ｃにおける内壁面を、凹部６１Ｂの底面６１ｂから軸方向外側に向けて徐々に浅くなる傾斜面としている。その場合、基端側端部６１ａの傾斜面に支持部材６３を取り付けることで、トーチケーブル５７が直立面の場合よりも緩やかに湾曲して底面６１ｂに導かれる。これにより、溶接ワイヤの曲げ癖が付きにくくなる。また、湾曲したトーチケーブル５７の弾性によって底面６１ｂへの付勢力が高められ、トーチケーブル５７の凹部６１Ｂからのはみ出しを抑制できる。
　更に、先端側端部６１ｃの傾斜面に抜け止め部材６５を取り付けることで、トーチケーブル５７を、傾斜面に沿った配置にでき、凹部６１と上部アーム３７の外周面とのエッジ部に突き当たることを防止できる。
　上記構成の多関節溶接ロボット１１によれば、上部アーム３７の凹部６１，６１Ａ，６１Ｂ内に、アーム軸心である第４駆動軸Ｓ４に沿ってトーチケーブル５７が配置されるため、上部アーム３７の外周面からのトーチケーブル５７の突出部位が低減する。また、ロボット駆動時にトーチケーブル５７に作用する遠心力が小さくなるため、トーチケーブル５７の遠心力による凹部６１，６１Ａ，６１Ｂからのはみ出しも抑制される。これにより、トーチケーブル５７は、ワークやロボット周囲の部材との干渉が生じにくくなる。そして、上部アーム３７が第４駆動軸Ｓ４回りに駆動されても、トーチケーブル５７が上部アーム３７のアーム軸心、又はアーム軸心の近傍に配置されるため、トーチケーブル５７の振れが小さく抑えられる。また、Ｓ４軸が中空構造でないため、上部アーム３７の剛性を十分に確保することができる。さらに、Ｓ４軸を中空構造にしなくても、トーチケーブル５７を上部アーム３７の軸心に通すことができる。
　また、複合ケーブルであるトーチケーブル５７は、溶接トーチ２１からケーブルアダプタ５５まで間に配置することに限らず、ベース３１までの間に配置した構成であってもよい。その場合、配線構造をより簡単にできる。
＜第２構成例＞
　図９は多関節ロボットの第２構成例であって、図４に示す上部アーム３７のV－V線断面図である。以降の説明においては、同一の部材や部位については同一の符号を付与することでその説明を簡略化、又は省略する。
　本構成の多関節ロボットのトーチケーブルは、溶接ワイヤを挿通するコンジットケーブル４７であり、シールガスを供給するガスホース４９、冷却水を供給する冷却水ホース５１、パワーケーブル５３は、コンジットケーブル４７とは別体に凹部６１内に設けられる。
　上記構成によれば、第１構成例の場合よりもトーチケーブル（コンジットケーブル４７）が細径化され、トーチケーブル自体の弾性力を小さく抑えられる。このため、コンジットケーブル４７自体が外力に応じて柔軟に変形、及び移動して、結果として発生する湾曲の曲率半径が小さく抑えられる。これにより、挿通される溶接ワイヤの曲げ癖が、更に生じにくい構成にできる。
＜第３構成例＞
　図１０は多関節ロボットの第３構成例であって、図４に示す上部アームのV－V線断面に対応する断面図である。
　本構成の多関節ロボットの上部アーム３７Ａには、上述同様の凹部６１が形成される。また、アーム外周の凹部６１の形成側と反対側に、底面同士を対向させて、アーム軸心に向けて窪む対向側凹部６２が形成される。つまり、上部アーム３７Ａは、一対の凹部６１及び対向側凹部６２によって、長手方向に直交する断面がＨ形とされている。図示例においては、凹部６１には溶接ワイヤが挿通されたコンジットケーブル４７が収容され、対向側凹部６２にはガスホース４９、冷却水ホース５１、パワーケーブル５３等が収容される。
　一対の凹部６１及び対向側凹部６２に収容されるケーブルやホースは、上記例に限らない。例えば、ガスホース４９、冷却水ホース５１、パワーケーブル５３は、それぞれ凹部６１，対向側凹部６２に、適宜の組合せで分散配置されていてもよい。
　上記構成によれば、上部アーム３７Ａを第１構成例の場合よりも多く肉抜きできるため、上部アーム３７Ａの軽量化が図れ、慣性力が抑えられて高速動作に有利な構成にできる。そして、各ケーブルやホース等の配置自由度を高められる。
＜第４構成例＞
　図１１は多関節ロボットの第４構成例であって、図４に示す上部アームのV－V線断面に対応する断面図である。
　本構成の多関節ロボットの上部アーム３７Ｂは、第３構成例の対向側凹部６２の代わりに挿通孔６７が形成されている。凹部６１にはコンジットケーブル４７が収容され、挿通孔６７には、ガスホース４９、冷却水ホース５１、パワーケーブル５３等が収容される。
　本構成においても、凹部６１と挿通孔６７に収容されるケーブルやホースは、上記例に限らず、任意の組合せにできる。
　本構成によれば、上部アーム３７Ｂの肉抜きにより軽量化が図れ、上部アーム３７Ｂの駆動時における慣性力が抑えられて高速移動に有利な構成にできる。また、挿通孔６７内にガスホース４９、冷却水ホース５１、パワーケーブル５３等が配置されるため、各ホース、ケーブルが保護され、外部からの損傷を受けることがない。
　このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
　例えば、図１２に示すように、上部アーム３７は、凹部６１Ｃの先端側端部６１ｃの手首旋回部３９の近傍で、凹部６１Ｃの深さ方向に貫通する開口部４０が形成されていてもよい。その場合、手首旋回部３９に向かうトーチケーブル５７が開口部４０に挿入されて、手首旋回部３９の旋回によって変化するトーチケーブル５７の姿勢変化を、この開口部４０内で吸収できる。つまり、凹部６１Ｃ内に沿って配置されるトーチケーブル５７が、端部６１ｄから開口部４０に入り込み、ループ部５７ａを形成する。このループ部５７ａによって、トーチケーブル５７の凹部６１Ｃから溶接トーチ２１に向けての繰り出しや、開口部４０内への引き込みが円滑となり、トーチケーブル５７の上部アーム３７外側へのはみ出しを抑制できる。これにより、手首旋回部３９の旋回によってトーチケーブル５７の姿勢が大きく変化しても、トーチケーブル５７が、凹部６１Ｃから外れることがなく、しかも、低抵抗で手首旋回部３９を駆動できる。また、トーチケーブル５７が小さな曲率半径で湾曲することが防止される。
　また、図１３に示すように、凹部６１Ｃの先端側端部６１ｃにおいて、トーチケーブル５７が手首旋回部３９の内部を挿通する構成としても良い。凹部６１において、トーチケーブル５７が上部アーム３７の軸心を通る構成の場合、容易にトーチケーブル５７を手首旋回部３９の内部に通すことが可能である。なお、開口部４０は形成されていなくても良い。
　本出願は２０１７年２月１日出願の日本国特許出願（特願２０１７－１７１１２）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　１１　多関節溶接ロボット
　３３　旋回部
　３７，３７Ａ，３７Ｂ　上部アーム
　４７　コンジットケーブル
　４９　ガスホース
　５１　冷却水ホース
　５３　パワーケーブル
　５７　トーチケーブル
　６１，６１Ａ　凹部
　６１ａ　基端側端部
　６１ｂ　底面
　６２　対向側凹部
　６３　支持部材
　６５　抜け止め部材
　６７　挿通孔
１００　溶接システム

Claims (10)

  1. 　複数のアーム部が駆動軸を介して連結された多関節アームを有し、少なくともいずれかのアーム部に沿って溶接ワイヤが配置される多関節溶接ロボットであって、
    　前記いずれかのアーム部は、アーム外周の少なくとも一部に、アーム軸心に向けて窪む凹部が形成され、
    　前記凹部内に前記溶接ワイヤの少なくとも一部が収容される多関節溶接ロボット。
  2. 　前記凹部が形成されたアーム部は、当該アーム部を前記アーム軸心回りに回転させる駆動軸が接続され、
    　前記凹部の底面は、当該アーム部の前記アーム外周から前記アーム軸心に至る深さに形成されている請求項１に記載の多関節溶接ロボット。
  3. 　前記凹部は、前記アーム軸心に沿って形成されている請求項１又は請求項２に記載の多関節溶接ロボット。
  4. 　前記凹部が形成されたアーム部は、前記アーム外周の前記凹部の形成側と反対側に、前記アーム軸心に向けて窪む対向側凹部が形成されている請求項１又は請求項２に記載の多関節溶接ロボット。
  5. 　前記凹部が形成されたアーム部は、前記アーム外周の前記凹部の形成側と反対側に、前記アーム軸心に向けて窪む対向側凹部が形成されている請求項３に記載の多関節溶接ロボット。
  6. 　前記凹部が形成されたアーム部は、当該アーム部の少なくとも一部に、前記溶接ワイヤを支持する支持部材が設けられている請求項１又は請求項２に記載の多関節溶接ロボット。
  7. 　前記凹部が形成されたアーム部は、当該アーム部の少なくとも一部に、前記溶接ワイヤを支持する支持部材が設けられている請求項３に記載の多関節溶接ロボット。
  8. 　前記凹部が形成されたアーム部は、当該アーム部の少なくとも一部に、前記溶接ワイヤを支持する支持部材が設けられている請求項４に記載の多関節溶接ロボット。
  9. 　前記溶接ワイヤは、コンジットケーブルに挿通されている請求項１又は請求項２に記載の多関節溶接ロボット。
  10. 　前記コンジットケーブルは、シールドガスを供給するガスホース、冷却水を循環させる冷却水ホース、溶接電流を供給するパワーケーブルの少なくともいずれかを含む一本の複合ケーブルに挿通されている請求項９に記載の多関節溶接ロボット。
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