ワイヤ切断装置
【課題】ノズルから延出するワイヤの切断後の長さを高精度に調節するとともに、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ長さが変動した場合でも、前記ワイヤの切断後の長さを適正に変更可能なワイヤ切断装置を提供する。
【解決手段】ワイヤ切断装置１は、ノズル１１２をガイドして位置決めする位置決め部材１０と、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１を支持するワイヤ支持部２４およびワイヤ支持部２４により支持されたワイヤ１１１を切断する切断刃２５を有する刃台２０と、例えば位置決め部材１０が固定されるとともに、刃台２０が位置決め部材１０に対する近接離間方向へ移動可能に取り付けられる基台３０と、基台３０に固定され、刃台２０の位置決め部材１０に対する近接離間方向の位置を調整する調整機構４０とを備え、位置決め部材１０は、ワイヤ１１１のノズル１１２からの延出方向が、刃台２０の他方の移動方向となるようにノズル１１２を位置決めする。
【解決手段】ワイヤ切断装置１は、ノズル１１２をガイドして位置決めする位置決め部材１０と、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１を支持するワイヤ支持部２４およびワイヤ支持部２４により支持されたワイヤ１１１を切断する切断刃２５を有する刃台２０と、例えば位置決め部材１０が固定されるとともに、刃台２０が位置決め部材１０に対する近接離間方向へ移動可能に取り付けられる基台３０と、基台３０に固定され、刃台２０の位置決め部材１０に対する近接離間方向の位置を調整する調整機構４０とを備え、位置決め部材１０は、ワイヤ１１１のノズル１１２からの延出方向が、刃台２０の他方の移動方向となるようにノズル１１２を位置決めする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロウ付け装置のノズルから突出するロウ材であるワイヤを切断するワイヤ切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車ボディのアウターパネル同士の継ぎ目部分をロウ付けにより接合することが行われている。このロウ付けは、例えば比較的高融点の銅材をロウ材として用い、レーザー光の照射により前記ロウ材を溶融させることで行われている。
具体的には、例えば図１０、図１１に示すように、第一アウターパネル１２１および第二アウターパネル１２２をワークとし、この第一アウターパネル１２１と第二アウターパネル１２２との継ぎ目部分１２３をロウ付けする場合、ロボットアーム１０１の先端部に取り付けたロウ付け装置１１０により継ぎ目部分１２３のロウ付けが行われる。
ロウ付け装置１１０は、ロウ材となるワイヤ１１１をノズル１１２から継ぎ目部分１２３へ供給するとともに、レーザートーチ１１３から継ぎ目部分１２３へレーザー光を照射してワイヤ１１１を溶融することにより、ロウ付けを行う。
なお、ロウ付け装置１１０およびロボットアーム１０１の動作は制御装置１３０により制御されている。
【０００３】
ロウ付けを行った後のワイヤ１１１の先端には、図１２に示すように、溶接玉１１１ａが形成される。溶接玉１１１ａはワイヤ１１１の先端に形成される球状の部分であり、溶接玉１１１ａの直径ｄ２はワイヤ１１１の直径ｄ１よりも大きく形成されている。また、ノズル１１２からは、長さＬのワイヤ１１１（溶接玉１１１ａ含む）が延出している。
【０００４】
前述のように、ロウ付け後のワイヤ１１１の先端には溶接玉１１１ａが形成されるが、形成される溶接玉１１１ａの直径ｄ２や、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１の長さＬは、ロウ付け作業毎にばらつく。
例えば、図１３に示すように、形成された溶接玉１１１ａの直径ｄ２が大きかったり、図１４に示すようにノズル１１２から延出するワイヤ１１１の長さＬが長かったりするが、溶接玉１１１ａの直径ｄ２が大きかったり、ワイヤ１１１の長さＬが長かったりした場合に、そのままの状態でロウ付けを行うと、図１５に示すように、ロウ付けにより継ぎ目部分１２３に形成されたビード部１３１の端部に盛り上がり部１３１ａが生じる、ビード盛り上がりの欠陥が発生することとなる。
また、図１６に示すようにノズル１１２から延出するワイヤ１１１の長さＬが短かった場合には、そのままの状態でロウ付けを行うと、図１７に示すように、ロウ付けにより継ぎ目部分１２３に形成されたビード部１３１の端部が短く形成される、ビード引けの欠陥が発生することとなる。
【０００５】
このように、溶接玉１１１ａの直径ｄ２の大きさやワイヤ１１１の長さＬがばらつくと、ロウ付け状態が変動して欠陥が発生することがあることから、ロウ付け状態を安定させて欠陥のない高品質なロウ付けを行うためには、ロウ付けを行う際のワイヤ１１１の長さや直径を一定の値に調節することが重要である。
従って、従来では、ロウ付け作業が終了する毎に、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１を作業者がニッパーなどで所定の長さに切断して溶接玉１１１ａを切り落とし、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１の長さやワイヤ１１１の先端部の径の大きさを揃えることが行われていた。
また、ノズルから延出するワイヤの先端部を切断する技術として、溶接ロボットの動作と連動して溶接ワイヤの先端部を自動的に切断する技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３３５８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前述のように、ロウ付け作業が終了した後に、作業者がニッパーなどでワイヤの先端部を切断する場合、ノズルから延出するワイヤの切断後の長さが一定せずばらつくとともに、切断したワイヤの先端形状が平面形状となったり先細形状となったりするなど様々な形状になるため、ノズルから延出するワイヤの長さやワイヤの先端部の径の大きさを高精度に揃えることが困難であった。また、ロウ付け作業が終了する毎に作業者によるワイヤの切断作業を行う必要があるため、作業が煩雑であり量産性が悪かった。
【０００８】
一方、特許文献１に記載されるように、溶接ロボットの動作と連動してワイヤの先端部を自動的に切断するように構成した場合、ある程度の精度で切断後のワイヤの長さを揃えることが可能であるが、切断後のワイヤ長さの精度が必ずしも十分ではなかった。また、ノズルから延出するワイヤが一定の長さに切断されるように構成されていたので、ワイヤの切断長さを所定の値に設定して一旦切断装置を組み上げた後は、ロウ付けを行うワークやロウ付け条件などが変更されて、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ長さが変動した場合に対応することができなかった。
【０００９】
そこで、本発明においては、ロウ付け装置におけるノズルから延出するワイヤの切断後の長さを高精度に調節するとともに、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ長さが変動した場合でも、前記ワイヤの切断後の長さを適正に変更可能なワイヤ切断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するワイヤ切断装置は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載のごとく、ロウ付け装置のノズルから突出するロウ材であるワイヤを切断するワイヤ切断装置であって、前記ノズルをガイドして位置決めする位置決め部材と、前記ノズルから延出するワイヤを支持するワイヤ支持部およびワイヤ支持部により支持されたワイヤを切断する切断刃を有する刃台と、前記位置決め部材および刃台の一方が固定されるとともに、前記位置決め部材および刃台の他方が前記位置決め部材および刃台の一方に対する近接離間方向へ移動可能に取り付けられる基台と、前記基台に固定され、前記位置決め部材および刃台の他方の、前記位置決め部材および刃台の一方に対する近接離間方向の位置を調整する調整機構とを備え、前記位置決め部材は、前記ワイヤのノズルからの延出方向が、前記位置決め部材および刃台の他方の移動方向となるように、前記ノズルを位置決めする。
これにより、ノズルから延出するワイヤの延出寸法を調整することが可能であり、ロウ付けを行うのに適正なワイヤの延出寸法を高精度に設定することができるので、ロウ付け状態を安定させて欠陥のない高品質なロウ付けを行うことが可能となる。
また、ロウ付けする対象物やロウ付け条件が変更して、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ長さが変動した場合でも、前記調整機構により前記位置決め部材および刃台の他方をスライドさせてワイヤの延出寸法を調整することで、ワイヤを同じワイヤ切断装置にて適正なワイヤ長さに切断することが可能となる。
【００１１】
また、請求項２記載のごとく、前記位置決め部材は、前記基台に固定されまたは移動可能に取り付けられる位置決め用支持部と、前記位置決め用支持部に、該位置決め用支持部に対する相対位置を変動可能に支持されるとともに、前記ノズルを挿入することによりガイドするガイド部とを備え、前記ガイド部が前記ノズルをガイドした状態で、前記ワイヤのノズルからの延出方向における前記ガイド部の前記位置決め用支持部に対する位置を一定位置に固定可能である。
これにより、ノズルをガイド部へ挿入する際の姿勢が位置ずれや角度ずれを生じていた場合でも、前記位置ずれや角度ずれを吸収することができ、前記ノズルをガイド部により適正にガイドすることが可能となる。
【００１２】
また、請求項３記載のごとく、前記刃台のワイヤ支持部は、所定の間隔を隔てて配置され、それぞれワイヤを支持する一対の支持部材を備え、前記刃台の切断刃は、前記一対の支持部材の間に配置される。
これにより、前記一対の支持部材によりワイヤを両持ち支持することができ、両持ち支持されたワイヤを切断刃により切断することとなるので、切断部にダレを生じさせることなくワイヤの切断を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以下の効果を奏する。
つまり、本発明によれば、ノズルから延出するワイヤの延出寸法を調整することが可能であり、ロウ付けを行うのに適正なワイヤの延出寸法を高精度に設定することができるので、ロウ付け状態を安定させて欠陥のない高品質なロウ付けを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ワイヤ切断装置を示す斜視図である。
【図２】ワイヤ切断装置を示す側面図である。
【図３】位置決め部材の位置決め用支持部およびガイド部を示す斜視図である。
【図４】位置決め部材を示す側面断面図である。
【図５】ノズルをガイド部に係合した状態の位置決め部材を示す側面断面図である。
【図６】ノズルの径の違いによるノズルの位置決め用壁からの突出寸法の変化を示す側面断面図であり、（ａ）はノズルの径が細い場合の突出寸法を示す図、（ｂ）はノズルの径が太い場合の突出寸法を示す図である。
【図７】切断刃が上方回動した状態の刃台を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図８】切断刃が下方回動してワイヤを切断した状態の刃台を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図９】切断刃の刃部における傾斜面の傾斜角度を示す側面図である。
【図１０】ロボットアームの先端部に取り付けたロウ付け装置によりワークの継ぎ目部分のロウ付けを行う様子を示す斜視図である。
【図１１】ワークの継ぎ目部分のロウ付けを行うロウ付け装置を示す斜視図である。
【図１２】ノズルから延出するワイヤの先端部に形成される溶接玉を示す側面図である。
【図１３】先端部に大きな溶接玉が形成されたワイヤを示す側面図である。
【図１４】ノズルからの延出長さが長いワイヤを示す側面図である。
【図１５】形成された溶接玉が大きい、またはノズルからの延出長さが長いワイヤによりロウ付けを行った場合のビードを示す斜視図である。
【図１６】ノズルからの延出長さが短いワイヤを示す側面図である。
【図１７】ノズルからの延出長さが短いワイヤによりロウ付けを行った場合のビードを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００１６】
図１、図２に示すワイヤ切断装置１は、図１０に示したようなロウ付け装置１１０のノズル１１２から突出するロウ材であるワイヤ１１１を切断するための装置であり、前記ノズル１１２をガイドして位置決めする位置決め部材１０と、前記ノズル１１２から延出するワイヤ１１１を支持するワイヤ支持部２４およびワイヤ支持部２４により支持されたワイヤ１１１を切断する切断刃２５を有する刃台２０と、前記位置決め部材１０が固定されるとともに、前記刃台２０が前記位置決め部材１０に対する近接離間方向へ移動可能に取り付けられる基台３０と、前記基台３０に固定され、前記刃台２０の、前記位置決め部材１０に対する近接離間方向の位置を調整する調整機構４０とを備えている。
また、ワイヤ切断装置１は載置台５０上に載置されており、固定具５１・５１により載置台５０に取り付けられている。
【００１７】
前記刃台２０のワイヤ支持部２４は一対の支持部材２２・２３を備えており、一対の支持部材２２・２３は所定の間隔を隔てた状態で支持板２１に立設されている。
支持部材２２・２３には、それぞれワイヤ１１１が通過可能な支持孔２２ａ・２３ａが、支持部材２２・２３の離間方向へ形成されており、支持孔２２ａ・２３ａへワイヤ１１１を貫通させることで、支持部材２２・２３によりワイヤ１１１を支持するように構成している。
前記切断刃２５は、支持部材２２と支持部材２３との間に配置され、該支持部材２２・２３により回動中心２５ｂを中心にして回動可能に支持されている。
また、切断刃２５の回動中心２５ｂは、該切断刃２５の一端部に配置されており、前記切断刃２５の他端部は、前記載置台５０の支持片５５により支持されたバネなどの弾性部材５６により上方に付勢されている。
【００１８】
前記切断刃２５の下面には刃部２５ａが形成されており、前記支持孔２２ａ・２３ａへワイヤ１１１を貫通させて支持部材２２・２３によりワイヤ１１１を支持した状態で、前記切断刃２５を上方から下方へ回動することで、前記ワイヤ１１１を切断することができるように構成されている。
つまり、刃台２０においては、支持部材２２・２３により両持ち支持されたワイヤ１１１を、上方から下方へ向けて回動する切断刃２５により切断するように構成されている。
【００１９】
また、前記支持板２１は、固定具３１・３１により、基台３０に対して支持部材２２・２３の離間方向（支持部材２２・２３における支持孔２２ａ・２３ａの形成方向）へスライド可能に取り付けられている。
前記固定具３１・３１は、前記支持板２１における、支持部材２２・２３の離間方向と直交する方向の両端部に配置されており、支持板２１の前記両端部を基台３０との間で挟持することにより、支持板２１を基台３０に対してスライド可能に支持している。
これにより、支持板２１に支持部材２２・２３を立設し、切断刃２５を支持部材２２・２３により回転可能に支持して構成される刃台２０が、基台３０に対してスライド可能に取り付けられている。
【００２０】
前記位置決め部材１０は、基台３０における前記刃台２０のスライド方向の一端部に固設されている。
図３、図４に示すように、位置決め部材１０は、前記基台３０に固定された位置決め用支持部１１と、位置決め用支持部１１に、該位置決め用支持部１１に対する相対位置を変動可能に支持されるとともに、前記ノズル１１２をガイドするガイド部１２とを備えている。
位置決め用支持部１１は、例えば、有底の円筒状凹部が形成されたブロック状部材にて構成されており、前記円筒状凹部が位置決め用支持部１１の内部空間１１ａとして構成されている。前記内部空間１１ａに構成される円筒状凹部の底部は位置決め用壁１１ｂとして構成され、前記位置決め用支持部１１は、位置決め用壁１１ｂが内部空間１１ａの刃台２０側に位置するように配置されている。位置決め用壁１１ｂには、刃台２０のスライド方向に貫通する貫通孔１１ｃが形成されている。
【００２１】
前記位置決め用支持部１１の内部空間１１ａには略円柱形状に形成された前記ガイド部１２が嵌装されている。
前記ガイド部１２の外径寸法および厚み寸法は、それぞれ前記内部空間１１ａの内径寸法および深さ寸法よりも小さく形成されており、ガイド部１２は、内部空間１１ａの内周面および位置決め用壁１１ｂとの間に隙間を有した状態で、該内部空間１１ａに収納されている。
【００２２】
また、内部空間１１ａの内周面とガイド部１２の外周面との間には、ばねなどの弾性部材にて構成されるフロート支持材１３・１３・・・が介装され、内部空間１１ａの位置決め用壁１１ｂとガイド部１２における位置決め用壁１１ｂ側の面との間にはばねなどの弾性部材にて構成されるフロート支持材１４・１４・・・が介装されており、ガイド部１２は前記フロート支持材１３・１３・・・およびフロート支持材１４・１４・・・により位置決め用支持部１１に支持されている。
この場合、前記フロート支持材１３・１３・・・およびフロート支持材１４・１４・・・は弾性部材にて構成されているので、ガイド部１２は位置決め用支持部１１に対して、刃台２０のスライド方向および刃台２０のスライド方向と直交する方向への移動が許容された状態で支持されている。
【００２３】
また、位置決め用支持部１１の位置決め用壁１１ｂとガイド部１２の間には球状部材１５・１５・・・が介在している。本例の場合、各球状部材１５・１５・・・は、それぞれフロート支持材１４・１４・・・に内包されている。
【００２４】
前記ガイド部１２には、刃台２０のスライド方向に貫通するガイド孔１２ａが形成されている。前記ガイド孔１２ａは、位置決め用壁１１ｂ側へいくに従って縮径するテーパー状の円筒形状に形成されており、該ガイド孔１２ａの反位置決め用壁１１ｂ側から前記ノズル１１２が挿入可能に構成されている。
図５に示すように、ワイヤ切断装置１の前記ノズル１１２は、先端へいくに従って縮径するテーパー形状を有した、先端を切り落とした状態の円錐形状に形成されている。
【００２５】
そして、ノズル１１２を前記ガイド孔１２ａに反位置決め用壁１１ｂ側から挿入すると、ノズル１１２がガイド孔１２ａから位置決め用壁１１ｂ側へ所定寸法だけ突出した状態で、ノズル１１２とガイド孔１２ａとが係合し、ガイド孔１２ａによりノズル１１２がガイドされるように構成されている。
このように、ノズル１１２とガイド孔１２ａとが係合して、ガイド孔１２ａによりノズル１１２がガイドされた状態では、ノズル１１２のガイド孔１２ａからの突出寸法ａは一定となっている。
【００２６】
また、ノズル１１２をガイド孔１２ａに反位置決め用壁１１ｂ側から挿入して、ガイド孔１２ａによりノズル１１２をガイドする場合には、ノズル１１２がガイド孔１２ａに係合することで、ガイド部１２が位置決め用壁１１ｂ側へ押圧されるが、ガイド部１２が位置決め用壁１１ｂ側へ押圧されると、ガイド部１２が球状部材１５・１５・・・を介して位置決め用壁１１ｂの内側面に当接し、刃台２０のスライド方向において球状部材１５・１５・・・の外径寸法分だけ位置決め用壁１１ｂから離間した位置に位置決めされることとなる。
つまり、球状部材１５・１５・・・を介して位置決め用壁１１ｂに当接したガイド部１２は、位置決め用壁１１ｂから反位置決め用壁１１ｂ側へ、球状部材１５・１５・・・の外径寸法となる離間寸法ｂだけ離間した位置に位置決めされることとなる。
【００２７】
このように、ノズル１１２がガイド部１２にガイドされ、かつガイド部１２が位置決め用支持部１１の位置決め用壁１１ｂに対して位置決めされている状態では、ノズル１１２の位置決め用壁１１ｂの内側面から刃台２０側への突出寸法ｃは、ノズル１１２のガイド孔１２ａからの突出寸法ａから、ガイド部１２の位置決め用壁１１ｂからの離間寸法ｂを減じた寸法となり、一定となる。
つまり、ノズル１１２の先端位置は、前記位置決め用支持部１１により、位置決め用壁１１ｂの内側面から刃台２０側へ突出寸法ｃだけ突出した位置に位置決めされることとなり、位置決め用支持部１１により位置決めされたノズル１１２から延出するワイヤ１１１は、刃台２０のスライド方向へ延出することとなる。
また、位置決め用支持部１１により位置決めされたノズル１１２から延出するワイヤ１１１は、前記支持部材２２・２３の支持孔２２ａ・２３ａに挿通された状態となり、該支持部材２２・２３により両持ち支持されることとなる。
【００２８】
また、位置決め部材１０のガイド部１２は、前述のように、弾性部材にて構成されるフロート支持材１３・１３・・・およびフロート支持材１４・１４・・・を介して位置決め用支持部１１に支持されており、該位置決め用支持部１１に対する相対位置を移動可能に構成されている。
従って、ノズル１１２をガイド部１２のガイド孔１２ａへ挿入する際に、ノズル１１２のガイド孔１２ａに対する位置が上下左右方向（刃台２０のスライド方向と直交する方向）にずれていたり、ノズル１１２の姿勢が刃台２０のスライド方向に対して傾斜していて角度ずれを生じていたりした場合でも、ガイド部１２がノズル１１２の位置ずれや角度ずれに応じて位置決め用支持部１１に対して移動することで、前記位置ずれや角度ずれを吸収することができ、前記ノズル１１２をガイド孔１２ａに適正に係合することが可能となっている。
【００２９】
前記調整機構４０は、前記基台３０に固定される調整具であるマイクロメーター４１を備えている。
図２に示すように、前記マイクロメーター４１は、その本体部４１ａが基台３０に固設される基台側取付片４３に取付固定されており、本体部４１ａから延出するスピンドル４１ｂが該本体部４１ａに対して伸縮するように構成されている。
前記スピンドル４１ｂの本体部４１ａに対する伸縮は、本体部４１ａのスピーダー部またはシンブル部を回転操作することにより行われる。
また、スピンドル４１ｂの先端部は、前記刃台２０の支持板２１に固設された刃台側取付片４２に接続されている。
そして、基台３０に固定したマイクロメーター４１の本体部４１ａを操作して、該本体部４１ａに対してスピンドル４１ｂを伸縮させることで、前記刃台２０が基台３０に対してスライドするように構成している。
前記調整機構４０は、マイクロメーター４１、刃台側取付片４２、および基台側取付片４３にて構成されている。
【００３０】
本ワイヤ切断装置１においては、ノズル１１２を位置決め用支持部１１によりガイドするとともに、前記ノズル１１２から延出するワイヤ１１１を前記刃台２０のワイヤ支持部２４にて支持した状態で、前記切断刃２５を上方から下方へ回動することで、前記ワイヤ１１１を切断するように構成されている。
この場合、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１は、ノズル１１２からの延出寸法がｙとなる箇所（ワイヤ支持部２４における位置決め部材１０側の支持部材２３と切断刃２５との境界部）で切断されることとなるが（図２参照）、このワイヤ１１１の延出寸法ｙは、前記マイクロメーター４１により前記刃台２０をスライドさせることで調整することが可能となっている。
【００３１】
つまり、調整機構４０のマイクロメーター４１および位置決め部材１０は基台３０に固定されていて、該マイクロメーター４１の本体部４１ａを基台３０に固設している基台側取付片４３と位置決め部材１０における位置決め用壁１１ｂとの間隔ｄは一定で不変となっており、位置決め用支持部１１にガイドされたノズル１１２の位置決め用壁１１ｂからの突出寸法ｃも一定であるため、マイクロメーター４１により前記刃台２０をスライドさせて、基台側取付片４３とワイヤ１１１の切断箇所との間の寸法ｘを変化させることで、前記ワイヤ１１１の延出寸法ｙを調整することが可能となる。
【００３２】
このように、ワイヤ切断装置１においては、調整機構４０のマイクロメーター４１と位置決め部材１０とは共に基台３０に固定されていて互いの位置関係が一定であり、この位置関係を基準として調整機構４０によりワイヤ１１１の延出寸法ｙを調整することが可能であるので、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ１１１の延出寸法ｙを高精度に設定することができ、ロウ付け状態を安定させて欠陥のない高品質なロウ付けを行うことが可能となっている。
また、ロウ付けする対象物やロウ付け条件が変更して、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ長さが変動した場合でも、前記調整機構４０により前記刃台２０をスライドさせてワイヤ１１１の延出寸法ｙを調整することで、ワイヤ１１１を同じワイヤ切断装置１にて適正なワイヤ長さに切断することが可能となる。
【００３３】
また、前記ガイド部１２のガイド孔１２ａに係合するノズル１１２の径が異なった場合、ノズル１１２の位置決め用壁１１ｂからの突出寸法ｃが変化するが、例えば図６に示すように、ノズル１１２の径ｒが小さい（ノズル１１２が細い）場合は前記突出寸法ｃが大きくなり（図６（ａ）参照）、ノズル１１２の径ｒが大きい（ノズル１１２が太い）場合は前記突出寸法ｃが小さくなるが、このようにノズル１１２の径によりノズル１１２の位置決め用壁１１ｂからの突出寸法ｃが変化した場合でも、前記調整機構４０により前記刃台２０をスライドさせて、ワイヤ１１１の延出寸法ｙを高精度に調整することが可能である。
【００３４】
ワイヤ切断装置１では、前述のように、支持部材２２・２３により両持ち支持されたワイヤ１１１を切断刃２５にて切断するように構成されているが、その切断機構について具体的に説明する。
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、切断刃２５は回動中心２５ｂを中心にして回動可能に構成されるとともに、弾性部材５６により上方に付勢されている。切断刃２５は、弾性部材５６により上方に付勢された状態では、支持部材２２・２３により支持されたワイヤ１１１の上方に位置している。
また、切断刃２５の近傍にはサーボモータ２６が配設されており、サーボモータ２６の駆動軸２６ａにはカム部材２７が一体的に回転可能に取り付けられている。サーボモータ２６の動作は、ロウ付け装置１１０やロボットアーム１０１の動作を制御するための制御装置１３０により制御するように構成している。
なお、図７（ａ）に示す状態では、カム部材２７は切断刃２５に当接していない。
【００３５】
このように、切断刃２５の回動位置がワイヤ１１１の上方にある状態から、制御装置１３０の制御によりサーボモータ２６を回転駆動してカム部材２７を回転させると、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、カム部材２７が切断刃２５に当接して、該切断刃２５を弾性部材５６の付勢力に抗して下方へ押圧する。カム部材２７により押圧された切断刃２５は下方へ回動して、ワイヤ１１１を切断する。
この場合、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１は、ワイヤ支持部２４における位置決め部材１０側に配置される支持部材２３と切断刃２５との境界部にて切断され、切断後におけるノズル１１２から延出するワイヤ１１１の長さは、ノズル１１２の先端部から前記支持部材２３と切断刃２５との境界部までの長さ（図２における延出寸法ｙ）となる。
【００３６】
また、ワイヤ支持部２４における支持部材２２と支持部材２３との間隔は、切断刃２５の厚み寸法と略同じに構成されており、上下回動により支持部材２２と支持部材２３との間を摺動する切断刃２５と支持部材２２および支持部材２３との間には、切断刃２５の摺動動作を許容するだけの極僅かな隙間が設けられているのみである。
このように、ワイヤ１１１を支持部材２２・２３により両持ち支持することで、切断部にダレを生じさせることなく、ワイヤ１１１の切断を行うことが可能となっている。
また、切断刃２５と支持部材２２・２３との隙間を極僅かな大きさに設定することで、ワイヤ１１１を高精度で切断することが可能となっている。
【００３７】
また、図９に示すように、切断刃２５の下面に形成される刃部２５ａは、厚み方向における両端部から中央部へ向かうに従って凹んでいく谷溝形状に形成されている。つまり、刃部２５ａは、厚み方向における両端部が最も下方に突出し、中央部が最も上方に位置していて、両端部から中央部へいくに従って上方へ傾斜する傾斜面を有している。
前記刃部２５ａの傾斜面の傾斜角度θは、例えば水平方向（切断刃２５の厚み方向）に対して１°となるように設定されている。
この傾斜面の傾斜角度θは、旋盤バイトの刃部における逃げ角と同様の機能を有するものであり、前記刃部２５ａを、所定の傾斜角度θを有する傾斜面にて構成される谷溝形状に形成することで、ワイヤ１１１を切断した際の切断面を凹凸がない滑らかな平面にすることが可能となる。
また、前記傾斜面の傾斜角度θを１°程度に設定した場合、ワイヤ１１１の切断面を滑らかな平面にするとともに、切断刃２５の耐久性を向上させることが可能となる。
【００３８】
また、固定具５１・５１により載置台５０に取り付けられるワイヤ切断装置１は、刃台２０のスライド方向と同じ方向（ノズル１１２のガイド孔１２ａへの挿入方向）にスライド可能に構成されている。
載置台５０におけるワイヤ切断装置１の載置面には支持部材５２が固設されており、前記支持部材５２と、ワイヤ切断装置１における基台３０の反位置決め用支持部１１側の端面との間にばねなどの弾性部材５３・５３が介装されている。
ワイヤ切断装置１にスライド方向の力が加わっていない場合には、ワイヤ切断装置１は弾性部材５３・５３の付勢力がかからない位置に停止している。
【００３９】
一方、ノズル１１２をガイド部１２のガイド孔１２ａに挿入して両者が係合した際には、ワイヤ切断装置１にはノズル１１２の挿入方向（ワイヤ切断装置１のスライド方向）への力がかかるが、この場合、ワイヤ切断装置１はノズル１１２の挿入方向へスライドする。ワイヤ切断装置１がノズル１１２の挿入方向へスライドすると、弾性部材５３・５３が圧縮されて、ワイヤ切断装置１には弾性部材５３・５３によるノズル１１２の挿入方向とは反対方向への力がかかるようになる。
そして、ノズル１１２がガイド孔１２ａに係合したことにより生じるノズル１１２の挿入方向への力と、弾性部材５３・５３によるノズル１１２の挿入方向とは反対方向への力とが釣り合った箇所でワイヤ切断装置１の移動が停止する。
このように、ワイヤ切断装置１は、ノズル１１２をガイド孔１２ａに挿入して係合する際に、その力を弾性部材５３・５３により受けて緩和するように構成しており、ノズル１１２がガイド孔１２ａに係合した際の衝撃を和らげることができ、ワイヤ切断装置１の寿命を向上することが可能となっている。
【００４０】
また、本例のワイヤ切断装置１では、位置決め部材１０を基台３０に固定するとともに、刃台２０を基台３０に対してスライド可能とし、基台３０に固定した調整機構４０により前記刃台２０の位置決め部材１０に対する近接離間方向の位置を調整するように構成しているが、刃台２０を基台３０に固定するとともに、位置決め部材１０を基台３０に対してスライド可能とし、基台３０に固定した調整機構４０により前記位置決め部材１０の刃台２０に対する近接離間方向の位置を調整するように構成することも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１ ワイヤ切断装置
１０ 位置決め部材
１１ 位置決め用支持部
１２ ガイド部
１２ａ ガイド孔
２０ 刃台
２１ 支持板
２２・２３ 支持部材
２４ ワイヤ支持部
２５ 切断刃
２５ａ 刃部
３０ 基台
４０ 調整機構
４１ マイクロメーター
４１ａ 本体部
４１ｂ スピンドル
５０ 載置台
１１０ ロウ付け装置
１１１ ワイヤ
１１１ａ 溶接玉
１１２ ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロウ付け装置のノズルから突出するロウ材であるワイヤを切断するワイヤ切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車ボディのアウターパネル同士の継ぎ目部分をロウ付けにより接合することが行われている。このロウ付けは、例えば比較的高融点の銅材をロウ材として用い、レーザー光の照射により前記ロウ材を溶融させることで行われている。
具体的には、例えば図１０、図１１に示すように、第一アウターパネル１２１および第二アウターパネル１２２をワークとし、この第一アウターパネル１２１と第二アウターパネル１２２との継ぎ目部分１２３をロウ付けする場合、ロボットアーム１０１の先端部に取り付けたロウ付け装置１１０により継ぎ目部分１２３のロウ付けが行われる。
ロウ付け装置１１０は、ロウ材となるワイヤ１１１をノズル１１２から継ぎ目部分１２３へ供給するとともに、レーザートーチ１１３から継ぎ目部分１２３へレーザー光を照射してワイヤ１１１を溶融することにより、ロウ付けを行う。
なお、ロウ付け装置１１０およびロボットアーム１０１の動作は制御装置１３０により制御されている。
【０００３】
ロウ付けを行った後のワイヤ１１１の先端には、図１２に示すように、溶接玉１１１ａが形成される。溶接玉１１１ａはワイヤ１１１の先端に形成される球状の部分であり、溶接玉１１１ａの直径ｄ２はワイヤ１１１の直径ｄ１よりも大きく形成されている。また、ノズル１１２からは、長さＬのワイヤ１１１（溶接玉１１１ａ含む）が延出している。
【０００４】
前述のように、ロウ付け後のワイヤ１１１の先端には溶接玉１１１ａが形成されるが、形成される溶接玉１１１ａの直径ｄ２や、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１の長さＬは、ロウ付け作業毎にばらつく。
例えば、図１３に示すように、形成された溶接玉１１１ａの直径ｄ２が大きかったり、図１４に示すようにノズル１１２から延出するワイヤ１１１の長さＬが長かったりするが、溶接玉１１１ａの直径ｄ２が大きかったり、ワイヤ１１１の長さＬが長かったりした場合に、そのままの状態でロウ付けを行うと、図１５に示すように、ロウ付けにより継ぎ目部分１２３に形成されたビード部１３１の端部に盛り上がり部１３１ａが生じる、ビード盛り上がりの欠陥が発生することとなる。
また、図１６に示すようにノズル１１２から延出するワイヤ１１１の長さＬが短かった場合には、そのままの状態でロウ付けを行うと、図１７に示すように、ロウ付けにより継ぎ目部分１２３に形成されたビード部１３１の端部が短く形成される、ビード引けの欠陥が発生することとなる。
【０００５】
このように、溶接玉１１１ａの直径ｄ２の大きさやワイヤ１１１の長さＬがばらつくと、ロウ付け状態が変動して欠陥が発生することがあることから、ロウ付け状態を安定させて欠陥のない高品質なロウ付けを行うためには、ロウ付けを行う際のワイヤ１１１の長さや直径を一定の値に調節することが重要である。
従って、従来では、ロウ付け作業が終了する毎に、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１を作業者がニッパーなどで所定の長さに切断して溶接玉１１１ａを切り落とし、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１の長さやワイヤ１１１の先端部の径の大きさを揃えることが行われていた。
また、ノズルから延出するワイヤの先端部を切断する技術として、溶接ロボットの動作と連動して溶接ワイヤの先端部を自動的に切断する技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３３５８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前述のように、ロウ付け作業が終了した後に、作業者がニッパーなどでワイヤの先端部を切断する場合、ノズルから延出するワイヤの切断後の長さが一定せずばらつくとともに、切断したワイヤの先端形状が平面形状となったり先細形状となったりするなど様々な形状になるため、ノズルから延出するワイヤの長さやワイヤの先端部の径の大きさを高精度に揃えることが困難であった。また、ロウ付け作業が終了する毎に作業者によるワイヤの切断作業を行う必要があるため、作業が煩雑であり量産性が悪かった。
【０００８】
一方、特許文献１に記載されるように、溶接ロボットの動作と連動してワイヤの先端部を自動的に切断するように構成した場合、ある程度の精度で切断後のワイヤの長さを揃えることが可能であるが、切断後のワイヤ長さの精度が必ずしも十分ではなかった。また、ノズルから延出するワイヤが一定の長さに切断されるように構成されていたので、ワイヤの切断長さを所定の値に設定して一旦切断装置を組み上げた後は、ロウ付けを行うワークやロウ付け条件などが変更されて、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ長さが変動した場合に対応することができなかった。
【０００９】
そこで、本発明においては、ロウ付け装置におけるノズルから延出するワイヤの切断後の長さを高精度に調節するとともに、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ長さが変動した場合でも、前記ワイヤの切断後の長さを適正に変更可能なワイヤ切断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するワイヤ切断装置は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載のごとく、ロウ付け装置のノズルから突出するロウ材であるワイヤを切断するワイヤ切断装置であって、前記ノズルをガイドして位置決めする位置決め部材と、前記ノズルから延出するワイヤを支持するワイヤ支持部およびワイヤ支持部により支持されたワイヤを切断する切断刃を有する刃台と、前記位置決め部材および刃台の一方が固定されるとともに、前記位置決め部材および刃台の他方が前記位置決め部材および刃台の一方に対する近接離間方向へ移動可能に取り付けられる基台と、前記基台に固定され、前記位置決め部材および刃台の他方の、前記位置決め部材および刃台の一方に対する近接離間方向の位置を調整する調整機構とを備え、前記位置決め部材は、前記ワイヤのノズルからの延出方向が、前記位置決め部材および刃台の他方の移動方向となるように、前記ノズルを位置決めする。
これにより、ノズルから延出するワイヤの延出寸法を調整することが可能であり、ロウ付けを行うのに適正なワイヤの延出寸法を高精度に設定することができるので、ロウ付け状態を安定させて欠陥のない高品質なロウ付けを行うことが可能となる。
また、ロウ付けする対象物やロウ付け条件が変更して、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ長さが変動した場合でも、前記調整機構により前記位置決め部材および刃台の他方をスライドさせてワイヤの延出寸法を調整することで、ワイヤを同じワイヤ切断装置にて適正なワイヤ長さに切断することが可能となる。
【００１１】
また、請求項２記載のごとく、前記位置決め部材は、前記基台に固定されまたは移動可能に取り付けられる位置決め用支持部と、前記位置決め用支持部に、該位置決め用支持部に対する相対位置を変動可能に支持されるとともに、前記ノズルを挿入することによりガイドするガイド部とを備え、前記ガイド部が前記ノズルをガイドした状態で、前記ワイヤのノズルからの延出方向における前記ガイド部の前記位置決め用支持部に対する位置を一定位置に固定可能である。
これにより、ノズルをガイド部へ挿入する際の姿勢が位置ずれや角度ずれを生じていた場合でも、前記位置ずれや角度ずれを吸収することができ、前記ノズルをガイド部により適正にガイドすることが可能となる。
【００１２】
また、請求項３記載のごとく、前記刃台のワイヤ支持部は、所定の間隔を隔てて配置され、それぞれワイヤを支持する一対の支持部材を備え、前記刃台の切断刃は、前記一対の支持部材の間に配置される。
これにより、前記一対の支持部材によりワイヤを両持ち支持することができ、両持ち支持されたワイヤを切断刃により切断することとなるので、切断部にダレを生じさせることなくワイヤの切断を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以下の効果を奏する。
つまり、本発明によれば、ノズルから延出するワイヤの延出寸法を調整することが可能であり、ロウ付けを行うのに適正なワイヤの延出寸法を高精度に設定することができるので、ロウ付け状態を安定させて欠陥のない高品質なロウ付けを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ワイヤ切断装置を示す斜視図である。
【図２】ワイヤ切断装置を示す側面図である。
【図３】位置決め部材の位置決め用支持部およびガイド部を示す斜視図である。
【図４】位置決め部材を示す側面断面図である。
【図５】ノズルをガイド部に係合した状態の位置決め部材を示す側面断面図である。
【図６】ノズルの径の違いによるノズルの位置決め用壁からの突出寸法の変化を示す側面断面図であり、（ａ）はノズルの径が細い場合の突出寸法を示す図、（ｂ）はノズルの径が太い場合の突出寸法を示す図である。
【図７】切断刃が上方回動した状態の刃台を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図８】切断刃が下方回動してワイヤを切断した状態の刃台を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図９】切断刃の刃部における傾斜面の傾斜角度を示す側面図である。
【図１０】ロボットアームの先端部に取り付けたロウ付け装置によりワークの継ぎ目部分のロウ付けを行う様子を示す斜視図である。
【図１１】ワークの継ぎ目部分のロウ付けを行うロウ付け装置を示す斜視図である。
【図１２】ノズルから延出するワイヤの先端部に形成される溶接玉を示す側面図である。
【図１３】先端部に大きな溶接玉が形成されたワイヤを示す側面図である。
【図１４】ノズルからの延出長さが長いワイヤを示す側面図である。
【図１５】形成された溶接玉が大きい、またはノズルからの延出長さが長いワイヤによりロウ付けを行った場合のビードを示す斜視図である。
【図１６】ノズルからの延出長さが短いワイヤを示す側面図である。
【図１７】ノズルからの延出長さが短いワイヤによりロウ付けを行った場合のビードを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００１６】
図１、図２に示すワイヤ切断装置１は、図１０に示したようなロウ付け装置１１０のノズル１１２から突出するロウ材であるワイヤ１１１を切断するための装置であり、前記ノズル１１２をガイドして位置決めする位置決め部材１０と、前記ノズル１１２から延出するワイヤ１１１を支持するワイヤ支持部２４およびワイヤ支持部２４により支持されたワイヤ１１１を切断する切断刃２５を有する刃台２０と、前記位置決め部材１０が固定されるとともに、前記刃台２０が前記位置決め部材１０に対する近接離間方向へ移動可能に取り付けられる基台３０と、前記基台３０に固定され、前記刃台２０の、前記位置決め部材１０に対する近接離間方向の位置を調整する調整機構４０とを備えている。
また、ワイヤ切断装置１は載置台５０上に載置されており、固定具５１・５１により載置台５０に取り付けられている。
【００１７】
前記刃台２０のワイヤ支持部２４は一対の支持部材２２・２３を備えており、一対の支持部材２２・２３は所定の間隔を隔てた状態で支持板２１に立設されている。
支持部材２２・２３には、それぞれワイヤ１１１が通過可能な支持孔２２ａ・２３ａが、支持部材２２・２３の離間方向へ形成されており、支持孔２２ａ・２３ａへワイヤ１１１を貫通させることで、支持部材２２・２３によりワイヤ１１１を支持するように構成している。
前記切断刃２５は、支持部材２２と支持部材２３との間に配置され、該支持部材２２・２３により回動中心２５ｂを中心にして回動可能に支持されている。
また、切断刃２５の回動中心２５ｂは、該切断刃２５の一端部に配置されており、前記切断刃２５の他端部は、前記載置台５０の支持片５５により支持されたバネなどの弾性部材５６により上方に付勢されている。
【００１８】
前記切断刃２５の下面には刃部２５ａが形成されており、前記支持孔２２ａ・２３ａへワイヤ１１１を貫通させて支持部材２２・２３によりワイヤ１１１を支持した状態で、前記切断刃２５を上方から下方へ回動することで、前記ワイヤ１１１を切断することができるように構成されている。
つまり、刃台２０においては、支持部材２２・２３により両持ち支持されたワイヤ１１１を、上方から下方へ向けて回動する切断刃２５により切断するように構成されている。
【００１９】
また、前記支持板２１は、固定具３１・３１により、基台３０に対して支持部材２２・２３の離間方向（支持部材２２・２３における支持孔２２ａ・２３ａの形成方向）へスライド可能に取り付けられている。
前記固定具３１・３１は、前記支持板２１における、支持部材２２・２３の離間方向と直交する方向の両端部に配置されており、支持板２１の前記両端部を基台３０との間で挟持することにより、支持板２１を基台３０に対してスライド可能に支持している。
これにより、支持板２１に支持部材２２・２３を立設し、切断刃２５を支持部材２２・２３により回転可能に支持して構成される刃台２０が、基台３０に対してスライド可能に取り付けられている。
【００２０】
前記位置決め部材１０は、基台３０における前記刃台２０のスライド方向の一端部に固設されている。
図３、図４に示すように、位置決め部材１０は、前記基台３０に固定された位置決め用支持部１１と、位置決め用支持部１１に、該位置決め用支持部１１に対する相対位置を変動可能に支持されるとともに、前記ノズル１１２をガイドするガイド部１２とを備えている。
位置決め用支持部１１は、例えば、有底の円筒状凹部が形成されたブロック状部材にて構成されており、前記円筒状凹部が位置決め用支持部１１の内部空間１１ａとして構成されている。前記内部空間１１ａに構成される円筒状凹部の底部は位置決め用壁１１ｂとして構成され、前記位置決め用支持部１１は、位置決め用壁１１ｂが内部空間１１ａの刃台２０側に位置するように配置されている。位置決め用壁１１ｂには、刃台２０のスライド方向に貫通する貫通孔１１ｃが形成されている。
【００２１】
前記位置決め用支持部１１の内部空間１１ａには略円柱形状に形成された前記ガイド部１２が嵌装されている。
前記ガイド部１２の外径寸法および厚み寸法は、それぞれ前記内部空間１１ａの内径寸法および深さ寸法よりも小さく形成されており、ガイド部１２は、内部空間１１ａの内周面および位置決め用壁１１ｂとの間に隙間を有した状態で、該内部空間１１ａに収納されている。
【００２２】
また、内部空間１１ａの内周面とガイド部１２の外周面との間には、ばねなどの弾性部材にて構成されるフロート支持材１３・１３・・・が介装され、内部空間１１ａの位置決め用壁１１ｂとガイド部１２における位置決め用壁１１ｂ側の面との間にはばねなどの弾性部材にて構成されるフロート支持材１４・１４・・・が介装されており、ガイド部１２は前記フロート支持材１３・１３・・・およびフロート支持材１４・１４・・・により位置決め用支持部１１に支持されている。
この場合、前記フロート支持材１３・１３・・・およびフロート支持材１４・１４・・・は弾性部材にて構成されているので、ガイド部１２は位置決め用支持部１１に対して、刃台２０のスライド方向および刃台２０のスライド方向と直交する方向への移動が許容された状態で支持されている。
【００２３】
また、位置決め用支持部１１の位置決め用壁１１ｂとガイド部１２の間には球状部材１５・１５・・・が介在している。本例の場合、各球状部材１５・１５・・・は、それぞれフロート支持材１４・１４・・・に内包されている。
【００２４】
前記ガイド部１２には、刃台２０のスライド方向に貫通するガイド孔１２ａが形成されている。前記ガイド孔１２ａは、位置決め用壁１１ｂ側へいくに従って縮径するテーパー状の円筒形状に形成されており、該ガイド孔１２ａの反位置決め用壁１１ｂ側から前記ノズル１１２が挿入可能に構成されている。
図５に示すように、ワイヤ切断装置１の前記ノズル１１２は、先端へいくに従って縮径するテーパー形状を有した、先端を切り落とした状態の円錐形状に形成されている。
【００２５】
そして、ノズル１１２を前記ガイド孔１２ａに反位置決め用壁１１ｂ側から挿入すると、ノズル１１２がガイド孔１２ａから位置決め用壁１１ｂ側へ所定寸法だけ突出した状態で、ノズル１１２とガイド孔１２ａとが係合し、ガイド孔１２ａによりノズル１１２がガイドされるように構成されている。
このように、ノズル１１２とガイド孔１２ａとが係合して、ガイド孔１２ａによりノズル１１２がガイドされた状態では、ノズル１１２のガイド孔１２ａからの突出寸法ａは一定となっている。
【００２６】
また、ノズル１１２をガイド孔１２ａに反位置決め用壁１１ｂ側から挿入して、ガイド孔１２ａによりノズル１１２をガイドする場合には、ノズル１１２がガイド孔１２ａに係合することで、ガイド部１２が位置決め用壁１１ｂ側へ押圧されるが、ガイド部１２が位置決め用壁１１ｂ側へ押圧されると、ガイド部１２が球状部材１５・１５・・・を介して位置決め用壁１１ｂの内側面に当接し、刃台２０のスライド方向において球状部材１５・１５・・・の外径寸法分だけ位置決め用壁１１ｂから離間した位置に位置決めされることとなる。
つまり、球状部材１５・１５・・・を介して位置決め用壁１１ｂに当接したガイド部１２は、位置決め用壁１１ｂから反位置決め用壁１１ｂ側へ、球状部材１５・１５・・・の外径寸法となる離間寸法ｂだけ離間した位置に位置決めされることとなる。
【００２７】
このように、ノズル１１２がガイド部１２にガイドされ、かつガイド部１２が位置決め用支持部１１の位置決め用壁１１ｂに対して位置決めされている状態では、ノズル１１２の位置決め用壁１１ｂの内側面から刃台２０側への突出寸法ｃは、ノズル１１２のガイド孔１２ａからの突出寸法ａから、ガイド部１２の位置決め用壁１１ｂからの離間寸法ｂを減じた寸法となり、一定となる。
つまり、ノズル１１２の先端位置は、前記位置決め用支持部１１により、位置決め用壁１１ｂの内側面から刃台２０側へ突出寸法ｃだけ突出した位置に位置決めされることとなり、位置決め用支持部１１により位置決めされたノズル１１２から延出するワイヤ１１１は、刃台２０のスライド方向へ延出することとなる。
また、位置決め用支持部１１により位置決めされたノズル１１２から延出するワイヤ１１１は、前記支持部材２２・２３の支持孔２２ａ・２３ａに挿通された状態となり、該支持部材２２・２３により両持ち支持されることとなる。
【００２８】
また、位置決め部材１０のガイド部１２は、前述のように、弾性部材にて構成されるフロート支持材１３・１３・・・およびフロート支持材１４・１４・・・を介して位置決め用支持部１１に支持されており、該位置決め用支持部１１に対する相対位置を移動可能に構成されている。
従って、ノズル１１２をガイド部１２のガイド孔１２ａへ挿入する際に、ノズル１１２のガイド孔１２ａに対する位置が上下左右方向（刃台２０のスライド方向と直交する方向）にずれていたり、ノズル１１２の姿勢が刃台２０のスライド方向に対して傾斜していて角度ずれを生じていたりした場合でも、ガイド部１２がノズル１１２の位置ずれや角度ずれに応じて位置決め用支持部１１に対して移動することで、前記位置ずれや角度ずれを吸収することができ、前記ノズル１１２をガイド孔１２ａに適正に係合することが可能となっている。
【００２９】
前記調整機構４０は、前記基台３０に固定される調整具であるマイクロメーター４１を備えている。
図２に示すように、前記マイクロメーター４１は、その本体部４１ａが基台３０に固設される基台側取付片４３に取付固定されており、本体部４１ａから延出するスピンドル４１ｂが該本体部４１ａに対して伸縮するように構成されている。
前記スピンドル４１ｂの本体部４１ａに対する伸縮は、本体部４１ａのスピーダー部またはシンブル部を回転操作することにより行われる。
また、スピンドル４１ｂの先端部は、前記刃台２０の支持板２１に固設された刃台側取付片４２に接続されている。
そして、基台３０に固定したマイクロメーター４１の本体部４１ａを操作して、該本体部４１ａに対してスピンドル４１ｂを伸縮させることで、前記刃台２０が基台３０に対してスライドするように構成している。
前記調整機構４０は、マイクロメーター４１、刃台側取付片４２、および基台側取付片４３にて構成されている。
【００３０】
本ワイヤ切断装置１においては、ノズル１１２を位置決め用支持部１１によりガイドするとともに、前記ノズル１１２から延出するワイヤ１１１を前記刃台２０のワイヤ支持部２４にて支持した状態で、前記切断刃２５を上方から下方へ回動することで、前記ワイヤ１１１を切断するように構成されている。
この場合、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１は、ノズル１１２からの延出寸法がｙとなる箇所（ワイヤ支持部２４における位置決め部材１０側の支持部材２３と切断刃２５との境界部）で切断されることとなるが（図２参照）、このワイヤ１１１の延出寸法ｙは、前記マイクロメーター４１により前記刃台２０をスライドさせることで調整することが可能となっている。
【００３１】
つまり、調整機構４０のマイクロメーター４１および位置決め部材１０は基台３０に固定されていて、該マイクロメーター４１の本体部４１ａを基台３０に固設している基台側取付片４３と位置決め部材１０における位置決め用壁１１ｂとの間隔ｄは一定で不変となっており、位置決め用支持部１１にガイドされたノズル１１２の位置決め用壁１１ｂからの突出寸法ｃも一定であるため、マイクロメーター４１により前記刃台２０をスライドさせて、基台側取付片４３とワイヤ１１１の切断箇所との間の寸法ｘを変化させることで、前記ワイヤ１１１の延出寸法ｙを調整することが可能となる。
【００３２】
このように、ワイヤ切断装置１においては、調整機構４０のマイクロメーター４１と位置決め部材１０とは共に基台３０に固定されていて互いの位置関係が一定であり、この位置関係を基準として調整機構４０によりワイヤ１１１の延出寸法ｙを調整することが可能であるので、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ１１１の延出寸法ｙを高精度に設定することができ、ロウ付け状態を安定させて欠陥のない高品質なロウ付けを行うことが可能となっている。
また、ロウ付けする対象物やロウ付け条件が変更して、ロウ付けを行うのに適正なワイヤ長さが変動した場合でも、前記調整機構４０により前記刃台２０をスライドさせてワイヤ１１１の延出寸法ｙを調整することで、ワイヤ１１１を同じワイヤ切断装置１にて適正なワイヤ長さに切断することが可能となる。
【００３３】
また、前記ガイド部１２のガイド孔１２ａに係合するノズル１１２の径が異なった場合、ノズル１１２の位置決め用壁１１ｂからの突出寸法ｃが変化するが、例えば図６に示すように、ノズル１１２の径ｒが小さい（ノズル１１２が細い）場合は前記突出寸法ｃが大きくなり（図６（ａ）参照）、ノズル１１２の径ｒが大きい（ノズル１１２が太い）場合は前記突出寸法ｃが小さくなるが、このようにノズル１１２の径によりノズル１１２の位置決め用壁１１ｂからの突出寸法ｃが変化した場合でも、前記調整機構４０により前記刃台２０をスライドさせて、ワイヤ１１１の延出寸法ｙを高精度に調整することが可能である。
【００３４】
ワイヤ切断装置１では、前述のように、支持部材２２・２３により両持ち支持されたワイヤ１１１を切断刃２５にて切断するように構成されているが、その切断機構について具体的に説明する。
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、切断刃２５は回動中心２５ｂを中心にして回動可能に構成されるとともに、弾性部材５６により上方に付勢されている。切断刃２５は、弾性部材５６により上方に付勢された状態では、支持部材２２・２３により支持されたワイヤ１１１の上方に位置している。
また、切断刃２５の近傍にはサーボモータ２６が配設されており、サーボモータ２６の駆動軸２６ａにはカム部材２７が一体的に回転可能に取り付けられている。サーボモータ２６の動作は、ロウ付け装置１１０やロボットアーム１０１の動作を制御するための制御装置１３０により制御するように構成している。
なお、図７（ａ）に示す状態では、カム部材２７は切断刃２５に当接していない。
【００３５】
このように、切断刃２５の回動位置がワイヤ１１１の上方にある状態から、制御装置１３０の制御によりサーボモータ２６を回転駆動してカム部材２７を回転させると、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、カム部材２７が切断刃２５に当接して、該切断刃２５を弾性部材５６の付勢力に抗して下方へ押圧する。カム部材２７により押圧された切断刃２５は下方へ回動して、ワイヤ１１１を切断する。
この場合、ノズル１１２から延出するワイヤ１１１は、ワイヤ支持部２４における位置決め部材１０側に配置される支持部材２３と切断刃２５との境界部にて切断され、切断後におけるノズル１１２から延出するワイヤ１１１の長さは、ノズル１１２の先端部から前記支持部材２３と切断刃２５との境界部までの長さ（図２における延出寸法ｙ）となる。
【００３６】
また、ワイヤ支持部２４における支持部材２２と支持部材２３との間隔は、切断刃２５の厚み寸法と略同じに構成されており、上下回動により支持部材２２と支持部材２３との間を摺動する切断刃２５と支持部材２２および支持部材２３との間には、切断刃２５の摺動動作を許容するだけの極僅かな隙間が設けられているのみである。
このように、ワイヤ１１１を支持部材２２・２３により両持ち支持することで、切断部にダレを生じさせることなく、ワイヤ１１１の切断を行うことが可能となっている。
また、切断刃２５と支持部材２２・２３との隙間を極僅かな大きさに設定することで、ワイヤ１１１を高精度で切断することが可能となっている。
【００３７】
また、図９に示すように、切断刃２５の下面に形成される刃部２５ａは、厚み方向における両端部から中央部へ向かうに従って凹んでいく谷溝形状に形成されている。つまり、刃部２５ａは、厚み方向における両端部が最も下方に突出し、中央部が最も上方に位置していて、両端部から中央部へいくに従って上方へ傾斜する傾斜面を有している。
前記刃部２５ａの傾斜面の傾斜角度θは、例えば水平方向（切断刃２５の厚み方向）に対して１°となるように設定されている。
この傾斜面の傾斜角度θは、旋盤バイトの刃部における逃げ角と同様の機能を有するものであり、前記刃部２５ａを、所定の傾斜角度θを有する傾斜面にて構成される谷溝形状に形成することで、ワイヤ１１１を切断した際の切断面を凹凸がない滑らかな平面にすることが可能となる。
また、前記傾斜面の傾斜角度θを１°程度に設定した場合、ワイヤ１１１の切断面を滑らかな平面にするとともに、切断刃２５の耐久性を向上させることが可能となる。
【００３８】
また、固定具５１・５１により載置台５０に取り付けられるワイヤ切断装置１は、刃台２０のスライド方向と同じ方向（ノズル１１２のガイド孔１２ａへの挿入方向）にスライド可能に構成されている。
載置台５０におけるワイヤ切断装置１の載置面には支持部材５２が固設されており、前記支持部材５２と、ワイヤ切断装置１における基台３０の反位置決め用支持部１１側の端面との間にばねなどの弾性部材５３・５３が介装されている。
ワイヤ切断装置１にスライド方向の力が加わっていない場合には、ワイヤ切断装置１は弾性部材５３・５３の付勢力がかからない位置に停止している。
【００３９】
一方、ノズル１１２をガイド部１２のガイド孔１２ａに挿入して両者が係合した際には、ワイヤ切断装置１にはノズル１１２の挿入方向（ワイヤ切断装置１のスライド方向）への力がかかるが、この場合、ワイヤ切断装置１はノズル１１２の挿入方向へスライドする。ワイヤ切断装置１がノズル１１２の挿入方向へスライドすると、弾性部材５３・５３が圧縮されて、ワイヤ切断装置１には弾性部材５３・５３によるノズル１１２の挿入方向とは反対方向への力がかかるようになる。
そして、ノズル１１２がガイド孔１２ａに係合したことにより生じるノズル１１２の挿入方向への力と、弾性部材５３・５３によるノズル１１２の挿入方向とは反対方向への力とが釣り合った箇所でワイヤ切断装置１の移動が停止する。
このように、ワイヤ切断装置１は、ノズル１１２をガイド孔１２ａに挿入して係合する際に、その力を弾性部材５３・５３により受けて緩和するように構成しており、ノズル１１２がガイド孔１２ａに係合した際の衝撃を和らげることができ、ワイヤ切断装置１の寿命を向上することが可能となっている。
【００４０】
また、本例のワイヤ切断装置１では、位置決め部材１０を基台３０に固定するとともに、刃台２０を基台３０に対してスライド可能とし、基台３０に固定した調整機構４０により前記刃台２０の位置決め部材１０に対する近接離間方向の位置を調整するように構成しているが、刃台２０を基台３０に固定するとともに、位置決め部材１０を基台３０に対してスライド可能とし、基台３０に固定した調整機構４０により前記位置決め部材１０の刃台２０に対する近接離間方向の位置を調整するように構成することも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１ ワイヤ切断装置
１０ 位置決め部材
１１ 位置決め用支持部
１２ ガイド部
１２ａ ガイド孔
２０ 刃台
２１ 支持板
２２・２３ 支持部材
２４ ワイヤ支持部
２５ 切断刃
２５ａ 刃部
３０ 基台
４０ 調整機構
４１ マイクロメーター
４１ａ 本体部
４１ｂ スピンドル
５０ 載置台
１１０ ロウ付け装置
１１１ ワイヤ
１１１ａ 溶接玉
１１２ ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロウ付け装置のノズルから突出するロウ材であるワイヤを切断するワイヤ切断装置であって、
前記ノズルをガイドして位置決めする位置決め部材と、
前記ノズルから延出するワイヤを支持するワイヤ支持部およびワイヤ支持部により支持されたワイヤを切断する切断刃を有する刃台と、
前記位置決め部材および刃台の一方が固定されるとともに、前記位置決め部材および刃台の他方が前記位置決め部材および刃台の一方に対する近接離間方向へ移動可能に取り付けられる基台と、
前記基台に固定され、前記位置決め部材および刃台の他方の、前記位置決め部材および刃台の一方に対する近接離間方向の位置を調整する調整機構とを備え、
前記位置決め部材は、前記ワイヤのノズルからの延出方向が、前記位置決め部材および刃台の他方の移動方向となるように、前記ノズルを位置決めする、
ことを特徴とするワイヤ切断装置。
【請求項２】
前記位置決め部材は、前記基台に固定されまたは移動可能に取り付けられる位置決め用支持部と、前記位置決め用支持部に、該位置決め用支持部に対する相対位置を変動可能に支持されるとともに、前記ノズルを挿入することによりガイドするガイド部とを備え、
前記ガイド部が前記ノズルをガイドした状態で、前記ワイヤのノズルからの延出方向における前記ガイド部の前記位置決め用支持部に対する位置を一定位置に固定可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ切断装置。
【請求項３】
前記刃台のワイヤ支持部は、所定の間隔を隔てて配置され、それぞれワイヤを支持する一対の支持部材を備え、
前記刃台の切断刃は、前記一対の支持部材の間に配置される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワイヤ切断装置。
【請求項１】
ロウ付け装置のノズルから突出するロウ材であるワイヤを切断するワイヤ切断装置であって、
前記ノズルをガイドして位置決めする位置決め部材と、
前記ノズルから延出するワイヤを支持するワイヤ支持部およびワイヤ支持部により支持されたワイヤを切断する切断刃を有する刃台と、
前記位置決め部材および刃台の一方が固定されるとともに、前記位置決め部材および刃台の他方が前記位置決め部材および刃台の一方に対する近接離間方向へ移動可能に取り付けられる基台と、
前記基台に固定され、前記位置決め部材および刃台の他方の、前記位置決め部材および刃台の一方に対する近接離間方向の位置を調整する調整機構とを備え、
前記位置決め部材は、前記ワイヤのノズルからの延出方向が、前記位置決め部材および刃台の他方の移動方向となるように、前記ノズルを位置決めする、
ことを特徴とするワイヤ切断装置。
【請求項２】
前記位置決め部材は、前記基台に固定されまたは移動可能に取り付けられる位置決め用支持部と、前記位置決め用支持部に、該位置決め用支持部に対する相対位置を変動可能に支持されるとともに、前記ノズルを挿入することによりガイドするガイド部とを備え、
前記ガイド部が前記ノズルをガイドした状態で、前記ワイヤのノズルからの延出方向における前記ガイド部の前記位置決め用支持部に対する位置を一定位置に固定可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ切断装置。
【請求項３】
前記刃台のワイヤ支持部は、所定の間隔を隔てて配置され、それぞれワイヤを支持する一対の支持部材を備え、
前記刃台の切断刃は、前記一対の支持部材の間に配置される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワイヤ切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１７２９３９（Ｐ２０１０−１７２９３９Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８７４８（Ｐ２００９−１８７４８）
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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