CN110402176B - 焊接用传感器装置 - Google Patents

焊接用传感器装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110402176B
CN110402176B CN201880017497.4A CN201880017497A CN110402176B CN 110402176 B CN110402176 B CN 110402176B CN 201880017497 A CN201880017497 A CN 201880017497A CN 110402176 B CN110402176 B CN 110402176B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
flow path
gas flow
welding
sensor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880017497.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110402176A (zh
Inventor
谷信博
齐藤洋和
大西健吾
野口智弘
金井大辅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Daihen Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Daihen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp, Daihen Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of CN110402176A publication Critical patent/CN110402176A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110402176B publication Critical patent/CN110402176B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/095Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0956Monitoring or automatic control of welding parameters using sensing means, e.g. optical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/12Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/32Accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/32Accessories
    • B23K9/325Devices for supplying or evacuating shielding gas
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245Housings for sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

如果从传感器装置的排放口不能稳定地排放气体,烟尘等将过量地进入装置外部的检测光所通过的路径内,传感器装置的检测精度会发生偏差。在传感器装置(1)的保护盖(40)形成有使吹送到保护板(44)的气体流动的第二气体流路(47),在第二气体流路(47)形成有使激光(L2)通过并将流动于第二气体流路(47)的气体向激光被投射侧排放的投射用排放口(48a)和检测用排放口(48b)。在第二气体流路(47),在保护盖(40)与盒主体(30)之间形成有将流动于第二气体流路(47)的气体蓄压的蓄压室(47a)。在蓄压室(47a),以气体流向投射用排放口(48a)和检测用排放口(48b)的方式形成有作为使气体流出的通气孔的狭缝(47b)。

Description

焊接用传感器装置
技术领域
本发明涉及一种适合进行工件焊接的焊接用传感器装置。
背景技术
以往,对于具有坡口形状的一对铁板等工件通过电弧焊接等而进行对接焊等的焊接时,将焊炬靠近工件(的对接的坡口形状的部分)。在该状态下,向从焊炬供给的焊丝的前端和工件之间施加电压,在它们之间产生电弧。通过这样,焊丝熔化,工件被加热而熔化,能够将工件彼此焊接。
在进行焊接时,焊炬与工件之间的距离或工件的形状,对工件的焊接质量带来影响。根据这一点,例如在专利文献1之中,有关于测量工件形状和到工件距离的焊接用传感器装置的提案。
专利文献1所公开的焊接用传感器装置具备:投射激光的投射部;以及检测从工件表面反射的激光的检测部,该焊接用传感器装置根据所检测的激光来测量工件的形状。投射部和检测部容纳于盒主体。在保护盖形成有使气体流动的排放口。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-195502号公报
发明概述
发明所要解决的课题
在此,根据专利文献1的焊接用传感器装置,通过从排放口排放气体,能够防止焊接时产生的烟尘进入到装置内部。但是,在流入传感器装置的气体脉动等的情况下,会发生气体不能稳定地从传感器装置的排放口排放的问题。如果从传感器装置排放的气体的流动不稳定,烟尘等将过量地进入装置外部的检测光所通过的路径内,传感器装置的检测精度会发生偏差。
本发明鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够提高检测精度的焊接用传感器装置。
解决课题的手段
发明人经过多次专心致志地研究发现了以下内容:如果从排放口排放的气体的流动不稳定,有烟尘等将过量地进入包含排放口的检测光所通过的路径内的危险,传感器装置的检测精度会发生偏差。于是,发明人得出下述内容:通过在排放口附近设置蓄压室,使从排放口排放的气体的流动稳定,能够稳定检测光所通过的途径的状态。
本发明是发明人根据新的发现而完成的,本发明所涉及的焊接用传感器装置,其特征在于,具备:传感器单元,该传感器单元至少具备将来自焊接工件表面的光作为检测光而检测的检测部,并通过所述检测部检测的所述检测光来测量所述工件的状态或者从所述检测部到所述工件的距离;盒主体,该盒主体容纳所述传感器单元,并形成有使朝向所述检测部的检测光通过的至少一个的通过部;以及保护盖,该保护盖具有使所述检测光透射的保护板,并以利用所述保护板覆盖所述通过部的方式而安装在所述盒主体,在所述保护盖形成有使吹送到所述保护板的气体流动的气体流路,在所述气体流路形成有使所述检测光通过、并将流动于所述气体流路的气体排放的排放口,在所述气体流路,在所述保护盖与所述盒主体之间,形成有将流动于所述气体流路的气体蓄压的蓄压室,在所述蓄压室,以气体流向所述排放口的方式形成有使气体流出的通气孔。
根据本发明,通过形成蓄压室,能够使形成在保护盖与盒主体之间的气体流路内的气体的压力稳定。由此,利用通过蓄压室而稳定的压力,能够将从通气孔流出的气体从检测光所通过的排放口排放,所以,能够抑制传感器单元测量精度发生偏差。由于能将气体稳定地吹送到保护盖,所以能够稳定地抑制灰尘等异物附着在保护盖。另外,本发明中所说的“工件的状态”是指,包括焊接前或焊接后的工件的形状、或者形成在工件的熔化状态的焊接部(熔池)的熔化状态或焊接部的形状等的意思。
在此,如果以气体流向排放口的方式能够使气体流出,则通气孔的位置和个数没有特别的限制,但是作为更优选的方式,所述保护盖具备:所述保护板以及保持所述保护板的保持部件,所述通气孔,在所述蓄压室的两侧,形成在所述保护板与所述保持部件之间。
根据该方式,通过在蓄压室的两侧设置一对狭缝,能够从相对侧将气体更均匀地吹送到保护板,并能将吹送的气体稳定地排放。
在此,如果能够期待得到上述效果,则通气孔的形状和个数没有特别的限制,但是作为更优选的方式,所述通气孔是狭缝。通过使通气孔为狭缝,狭缝对于气体的流动起限制作用,能够将蓄压室的压力保持为一定,而且,通过狭缝能够排放出带状的高速的气体。
在此,通过狭缝的气体如果朝向保护板,则气体流路的形状没有特别的限制。但是,作为更优选的方式,在比所述狭缝更靠近下游侧(也就是所述工件侧),在与所述狭缝相对设置的所述气体流路的壁面形成有诱导槽,该诱导槽以使从所述狭缝流出的气体朝向所述保护板的方式将气体诱导。
根据该方式,通过狭缝的气体被诱导槽诱导,能够将气体从激光的被投射侧(也就是工件侧)吹送到保护板。
在此,如果使气体能够从通气孔稳定地流出来,则蓄压室的形状没有特别的限制。但是,作为更优选的方式,所述保护盖具备:所述保护板以及保持所述保护板的保持部件,在所述气体流路,形成有将气体导入到所述蓄压室的导入流路,所述蓄压室具有第一蓄压室和第二蓄压室,该第一蓄压室在所述保持部件和所述盒主体之间、导入有来自所述导入流路的气体,该第二蓄压室在所述保护板和所述盒主体之间、使从所述第一蓄压室流入的气体从所述通气孔流出,在所述第一蓄压室和所述第二蓄压室之间,形成有限制从所述第一蓄压室流向所述第二蓄压室的气体流量的限制部。
根据该方式,通过设置限制部,能够使在第一蓄压室蓄压的气体流动到第二蓄压室,所以能够使形成有狭缝的第二蓄压室的压力更稳定。其结果,能够使气体从狭缝稳定地流出。
另外,如果利用第一蓄压室而使朝向第二蓄压室的气体的压力稳定,则第一蓄压室的形状没有特别的限制。但是,作为更优选的方式,在所述第一蓄压室,形成有沿所述导入流路的两侧延伸的一对空间。而且,作为更进一步优选的方式,在形成于所述第一蓄压室的各个空间,形成有沿所述导入流路并将所述空间隔开的至少一个的隔开壁。
根据该方式,由于在沿导入流路的两侧形成一对空间,从导入流路流入的气体在第一蓄压室均匀流动,能够使第一蓄压室的压力更稳定。特别是通过设置沿导入流路将空间隔开的隔开壁,使第一蓄压室的气体的流动稳定,能够更尽早地使第一蓄压室的压力稳定。
而且,如果能够将气体导入到蓄压室,则导入流路的形状和位置没有特别的限制。但是,作为更优选的方式,在所述保护板的两侧,所述通气孔形成在所述保护板和所述保持部件之间,所述导入流路,以将气体导入到形成于所述保护板的两侧的通气孔彼此中央的方式而形成。
由此,能够将流入蓄压室的气体均匀地流向形成于保护板两侧的一对狭缝。其结果,能够从相对的狭缝将气体均匀地吹送到保护板。
作为更优选的方式,在所述盒主体形成有使冷却所述传感器单元的气体流动的第一气体流路,使吹送到所述保护板的气体流动的所述气体流路,是与所述第一气体流路相连通、并以使气体从所述保护板附近排放的方式而使气体流动的第二气体流路,在所述盒主体形成有气体供给口和气体排放口,该气体供给口向所述第一气体流路供给气体,该气体排放口将供给到所述第一气体流路的气体从所述盒主体排放到所述焊接用传感器装置的外部。
根据该方式,由于从盒主体的气体供给口供给的气体流入第一气体流路,所以,能够冷却焊接时容纳在盒主体的传感器单元。另外,由于第二气体流路与第一气体流路相连通,所以供给的气体也流入第二气体流路,并从保护板附近排放。由此,能够防止焊接时产生的烟尘等流向保护板。
在此,在从盒主体的气体供给口供给的气体的压力高的情况下,也就是气体过量地供给的情况下,能够将供给到第一气体流路的过量气体从气体排放口排放到焊接用传感器装置的外部。由此,能够从保护盖将气体稳定地排放。其结果,能够进行传感器单元的稳定测量并能够进行稳定的焊接。
在此,如果能够在盒主体形成第一气体流路、气体供给口以及气体排放口,第一气体流路例如也可以是从气体供给口供给的气体流入到容纳有传感器单元的盒主体的容纳空间内之后,供给到第一气体流路那样的结构。但是,作为更优选的方式,所述第一气体流路与所述气体供给口和所述气体排放口相连接,所述第二气体流路以从所述第一气体流路分歧的方式而连通。
根据该方式,从盒主体的气体供给口供给的气体流动于第一气体流路并从气体排放口排放,所以,即使供给的气体中含有灰尘、油等,也不会附着在传感器单元。而且,第二气体流路以从第一气体流路分歧的方式而连通,第二气体流路中供给有比较冷的气体,所以,能够抑制焊接时保护盖的温度上升。
在此,如果能够向盒主体的第一气体流路供给气体并能够将供给的气体排放,则气体供给口和气体排放口的位置没有特别的限制。但是,作为更优选的方式,相对于所述焊接用传感器装置,在将所述盒主体的位于所述工件焊接侧的表面作为所述盒主体的前面、将其相反侧的表面作为所述盒主体的背面时,所述气体供给口形成在所述盒主体的前面侧,所述气体排放口形成在所述盒主体的背面侧。
根据该方式,通过从气体供给口供给的气体,能够有效地冷却焊接时容易被加热的盒主体的前面。被来自盒主体前面的热量所加热的气体,向盒主体的背面侧流动,能够从气体排放口排放。由此,能够抑制焊接时容纳在盒主体的传感器单元的升温。
如上所述,如果第一气体流路通过气体能够有效地冷却盒主体,则其结构没有特别的限制。但是,作为更优选的方式,所述盒主体具备:容纳所述传感器单元并形成有所述通过部的筐体;以及覆盖所述筐体的外壁面的盖子,在所述筐体的外壁面以及所述盖子的面对所述外壁面的表面之中的至少一方,形成有与所述第一气体流路的形状相对应的蛇行蜿蜒状的槽部,通过利用所述盖子覆盖所述筐体的外壁面,形成有所述第一气体流路的至少一部分。
根据该方式,由于在筐体和盖子之间形成蛇行蜿蜒状的第一气体流路,所以能够将盒主体均匀地冷却。另外,即使在第一气体流路附着有包含于气体的灰尘或油等,也不需要将传感器单元从筐体卸下,通过将盖子从筐体卸下,能够容易地进行清扫和维修。
在此,如果能够调节流动于第二气体流路的气体的流量,例如也可以在第一气体流路的气体排放口附近设置限制部件,但作为更优选的方式,在所述第一气体流路和所述第二气体流路相连通的部位,设置有限制流入到所述第二气体流路的气体流量的限制部件。
根据该方式,通过在第一气体流路和第二气体流路相连通的部位设置限制部件,能够从第一气体流路使稳定流量的气体流入第二气体流路。
另外,作为限制部件的更优选的方式,在所述限制部件形成有截面积不同的多个开口,在所述第一气体流路和所述第二气体流路相连通的部位,以选择多个所述开口之中的一个开口并以使气体通过所选择的开口的方式,形成有容纳所述限制部件的容纳部。
根据该方式,在形成于限制部件的不同截面积的多个开口之中,选择一个开口,通过该开口能够将来自第一气体流路的气体流向第二气体流路。由此,利用一个限制部件,能够根据所选择的开口的截面积来调整流入第二气体流路的气体。
如果能够从保护盖如上所述地排放气体,则第二气体流路的气体的流动方向没有特别的限制,但作为更优选的方式,相对于所述焊接用传感器装置,在将所述保护盖的位于所述工件焊接侧的表面作为所述保护盖的前面、将其相反侧的表面作为所述保护盖的背面时,所述第二气体流路,以气体从所述保护盖的前面侧向背面侧流动的方式而形成。
根据该方式,通过流入到第二气体流路的气体,能够有效地冷却焊接时容易被加热的保护盖的前面侧。被来自保护盖前面的热量所加热的气体,向保护盖的背面侧流动,能够从保护板附近排放。由此,能够抑制焊接时保护盖的升温。特别是如果在第二气体流路形成有沿所述保护盖的前面延伸的冷却用流路,能够有效地冷却容易被加热的保护盖的前面。
在此,如果通过冷却用流路能够有效地冷却保护盖,则第二气体流路的结构没有特别的限制,但作为更优选的方式,在第二气体流路,在所述保护盖与所述盒主体之间还形成有蓄压室和导入流路,该蓄压室将流动于所述第二气体流路的气体蓄压,该导入流路使气体从所述冷却用流路流入所述蓄压室,在所述导入流路附近的所述蓄压室形成有多个翅片。
根据该方式,将从冷却用流路传递到蓄压室的热量,利用形成在气体流路的翅片释放,并通过流动于第二气体流路的气体能够将翅片所释放的热量释放到焊接用传感器装置的外部。其结果,保护盖的温度难以上升,传感器单元难以被加热。
发明的效果
根据本发明,能够使从盒主体供给的气体稳定并能够从保护盖排放。
附图简要说明
图1是本发明实施方式所涉及的、安装在焊接装置状态下的焊接用传感器装置的侧视图。
图2是从一侧观察图1所示焊接用传感器装置时的立体图。
图3是从另一侧观察图1所示焊接用传感器装置时的立体图。
图4是图3所示焊接用传感器装置的分解立体图、是将盒主体的盖子拆下状态的立体图。
图5是从底面侧观察图4所示焊接用传感器装置的盒主体时的立体图。
图6是图4所示保护盖的分解立体图。
图7是包含图4所示保护盖的部分的放大图。
图8是将图4所示的盒主体拆下状态的焊接用传感器装置的俯视图。
图9是沿图8的A-A线的剖面图。
图10是沿图8的B-B线的剖面图。
图11A是沿图8的C-C线的剖面图。
图11B是沿图8的D-D线的剖面图。
图12是图1所示焊接用传感器装置的遮蔽部件的分解立体图。
图13是将图9所示的遮蔽部件拆下状态的焊接用传感器装置的仰视图。
发明的具体实施方式
以下,参照图1至图13对本发明的实施方式所涉及的焊接用传感器装置(以下简称为传感器装置)进行详细说明。
1.关于传感器装置1的安装状态和传感器装置1的整体结构
如图1所示,本实施方式所涉及的传感器装置1,通过安装用夹具8 而安装于焊接装置9。焊接装置9的焊炬91供给有焊丝93。焊接时,向从焊炬91供给的焊丝93的前端和工件W之间施加电压,以此在它们之间产生电弧A。通过这样,焊丝93和工件W熔化,在工件W产生熔池 P,能够进行工件W的焊接。工件W形成有熔池P,按图1箭头所示方向移动焊接装置9,在工件W彼此形成焊接部(焊道)B。另外,在图1中,将工件W方便性地作为一个工件而描绘,但是,其是对两个以上的工件彼此进行对接焊、角焊、搭接焊等。焊接方法没有特别的限制。另外,在本实施方式之中,将工件彼此的焊接规定为使用焊丝的电弧焊,除此之外,也可以为例如TIG焊接、电子束焊接、激光束焊接、气焊等其他的焊接。
为了通过焊接装置9对工件W进行稳定地焊接,测量焊炬91与工件W的距离、或工件W的形状是重要的。在此,在本实施方式之中,作为一个例子,通过传感器装置1来测量工件W的形状或者到工件W的距离。
如图1所示,本实施方式所涉及的传感器装置(传感器头)1具备:传感器单元2;以及容纳传感器单元2的容纳体3A。在本实施方式之中,容纳体3A具备:安装有保护盖40的容纳盒(容纳部)3;安装于容纳盒3 的遮蔽部件(遮蔽部)5;以及诱导部件(诱导部)6。在本实施方式之中,容纳盒3、遮蔽部件5和诱导部件6是能够分开的部件,但它们也可以是一体形成的构造。另外,根据要求也可以省略构成容纳体3A的遮蔽部件5 和诱导部件6。
2.关于传感器单元2
传感器单元2是通过检测的激光(检测光)L2来测量工件W的形状或 (从传感器单元2)到工件W的距离的装置。在本实施方式之中,作为一个例子,传感器单元2具备:向焊接工件W的表面投射激光L1的投射部 21;以及检测从工件表面反射的激光L2的检测部22。投射部21具备:产生激光的激光光源21b;以及将激光光源21b发出的激光L1向工件W 投射的投射装置(光学***)21a。
检测部22具备:光接收装置(光学***)22a以及检测装置22b,该光接收装置22a接收投射装置21a投射的激光L1而被工件W表面反射的激光L2,该检测装置22b检测从光接收装置22a传送来的激光L2。光接收装置22a向检测装置22b传送所接收的激光L2。检测装置22b,例如是摄像装置(相机),检测激光L2,并将检测的激光L2的数据传送到画像处理装置(未图示),该画像处理装置设置在传感器装置外部或传感器装置内部。画像处理装置,测量工件W的形状(状态)或从传感器单元2(具体而言,激光光源21b)到工件W的距离,例如,画像处理装置根据测量的距离来换算焊炬91与工件W的距离。
另外,在本实施方式之中,作为传感器单元的一个例子,虽然例示了具备投射部21和检测部22的传感器单元2,但是,例如也可以将投射部作为其他的单元而将其设在焊接用传感器装置1的外部,以此可以省略传感器单元2的投射部21。在这种情况下,由于焊接用传感器装置1 不具有投射部21,所以能够省略后述的投射用的各个部位(例如后述的盒主体30的投射用通过部36a、保护板44的投射用保护部44a等)。
另外,在本实施方式之中,虽然传感器单元2使用激光L1、L2来测量工件W的形状(状态)或从检测部22到工件W的距离,但是,例如也可以不使用激光,而将焊接时工件W的例如熔池P所产生的光、或来自外部光源等的而被工件W反射的光,作为检测光而检测。在这种情况下,也可以省略本实施方式所示的传感器单元2的投射部21。检测部也可以至少具备:接收朝向工件W表面的检测光的光接收装置(光学***);以及检测从光接收装置传送来的检测光的摄像装置(相机)。焊接用传感器装置1如果不具有投射部21,能够省略后述的投射用的各个部件。所检测的检测光的数据被传送到传感器装置外部或传感器装置内部的画像处理装置(未图示),能够测量工件W的状态(例如熔池P的熔化状态等)。也可以根据所测量的工件W的状态,来控制焊接时在从焊炬91供给的焊丝 93的前端和工件W之间的施加电压。
3.关于容纳盒3
容纳盒3容纳传感器单元2,并形成有使投射部21发出的激光L1 和朝向检测部22的激光L2通过的通过部(具体参照图5的投射用通过部 36a和检测用通过部36b)。通过部若能够使激光L1和L2透射,例如也可以是开口状态的,开口部也可以覆盖有使激光L1和L2能够透射的材料(例如,透明的树脂或玻璃等)。在本实施方式之中,容纳盒3具备盒主体30以及保护盖40(参照图4)。
3-1.关于盒主体30
在本实施方式之中,盒主体30是用于容纳传感器单元2的组装体。如图2和图3所示,盒主体30是在具有容纳传感器单元2的凹部(未图示) 的筐体31的两侧安装盖子32a、32b而形成的,该盖子32a、32b通过螺丝等的紧固件71而与筐体31固定。位于一侧的盖子32a是覆盖容纳有上述传感器单元2的凹部的。如图4、图5所示,位于另一侧的盖子32b 通过覆盖筐体31而在盒主体30形成蛇行蜿蜒(serpentine)状的第一气体流路35。通过向第一气体流路35供给气体,能够冷却盒主体30内部的传感器单元2,能够降低焊接时传感器单元2的升温。另外,在图4和图5 中,表示将盖子32b拆下状态的盒主体30。
在此,作为供给第一气体流路35的气体,能够列举空气(大气)、氦气、氩气、氮气、二氧化碳以及这些气体的混合气体等,优选焊接时能够冷却传感器装置1,并且是相对于工件W的焊接部具有化学稳定性的气体,例如也可以利用焊接用保护气体的供给源(未图示)所供给的气体。
在盒主体30的上表面设有:用于输出传感器单元2的检测信号等的连接端子37a;以及用于向传感器单元2供给电力和向传感器单元2输入控制信号等的连接端子37b。而且,在盒主体30的上表面还设有:向第一气体流路35和保护盖40供给气体的气体供给口37c;以及将气体从第一气体流路35排放的气体排放口37e。此外,在盒主体30的上表面,还设有显示传感器单元2电源接通、断开等状态的显示灯37d。
如图5所示,在容纳传感器单元2的状态下,在盒主体30,作为通过部形成有:使来自投射部21的激光L1通过的投射用通过部36a;以及使朝向检测部22的激光L2通过的检测用通过部36b。另外,在盒主体 30,形成有用于确认后述匣子41有无的传感器(未图示)的检测用窗36c。在本实施方式之中,在盒主体30,虽然投射用通过部36a和检测用通过部36b分别形成,但如果能够确保传感器单元2的检测精度,投射用通过部36a和检测用通过部36b也可以连续形成。在本实施方式之中,投射用通过部36a和检测用通过部36b是在圆形状的开口部设置使激光L1、 L2透射的圆板的部分。
3-2.关于保护盖40
保护盖40构成容纳盒3的一部分,并具有保护板44。保护盖40,以利用保护板44覆盖投射用通过部36a和检测用通过部36b的方式,从盒主体30底面侧通过插通贯穿孔45d的螺丝等紧固件72而被安装(参照图10和图11A、图11B等)。更具体而言,如图6所示,保护盖40具备:具有保护板44的匣子41;以及装卸自如地保持匣子41的保持件45。保持件45 从底面侧通过紧固件72而安装在盒主体30。
构成保护盖40的保持件45具备保持件主体45a和密封件45b。在保持件主体45a,以使气体从形成于盒主体30的第一气体流路35流向保护盖40和盒主体30之间的方式,形成有第二气体流路47。密封件45b是防止流动在保持件主体45a与盒主体30之间的第二气体流路47的气体泄漏的部件,由具有挠性并能够压缩变形的橡胶或树脂等片材构成。
而且,在保持件主体45a和密封件45b形成有贯穿孔45c、45d。在贯穿孔45c、45d***有环状的隔离件45f。隔离件45f以与保持件主体 45a的形成有贯穿孔45d的周边落座的方式而设置。像这样,使四个隔离件45f落座于保持件主体45a的贯穿孔45d,通过使这些隔离件插通密封件45b的贯穿孔45c,以此能够将密封件45b设置在正确的位置。其结果,通过保护盖40和盒主体30之间的密封件45b的错位,能够避免形成于它们之间的第二气体流路47的密封性能的降低。另外,在将螺丝等紧固件72插通在隔离件45f内部的状态下,保持件45通过紧固件72安装在盒主体30。另外,在密封件45b形成有连通孔45e,该连通孔45e用于使气体从形成于盒主体30的第一气体流路35向形成于保护盖40与盒主体30之间的第二气体流路47流动。
隔离件45f优选由导热率比盒主体30和保护盖40的材料低的材料构成。例如,在盒主体30和保护盖40由金属材料构成的情况时,隔离件 45f由陶瓷材料构成。而且,隔离件45f由导热率比保护盖40和盒主体 30的材料低的材料构成,所以,能够降低从保护盖40通过隔离件45f而向盒主体30的传热。
如图6所示,在保持件主体45a,以形成有凸部49a的方式安装有弯曲的板弹簧49,通过板弹簧49的凸部49a与匣子41的凹部41a卡合,能够将匣子41保持在保持件45。另一方面,在将匣子41的把持部41b 把持并将匣子41从保持件45拔出的时候,由于板弹性49弹性变形,所以能够容易地解除匣子41的凹部41a与板弹簧49的凸部49a的卡合。
匣子41具备保护板44,保护板44通过夹子41c以从匣子主体42拆卸自如的方式而保持在匣子主体42。保护板44的材料优选使激光L1、 L2透射的透明材料,作为其材料,可列举玻璃、树脂等。保护板44具备:覆盖投射用通过部36a的投射用保护部44a;以及覆盖检测用通过部36b 的检测用保护部44b,在其之间,具备形成有铝箔等金属膜的被覆部44c。通过设置被覆部44c,能够容易地观察保护板44设置在匣子41。
在本实施方式之中,在安装匣子41的状态下,在盒主体30的投射用通过部36a和检测用通过部36b,分别覆盖有保护板44的投射用保护部44a和检测用保护部44b。由此,能够抑制焊接时产生的烟尘等侵入到投射用通过部36a和检测用通过部36b。
4.关于气体流路
4-1.关于第一气体流路35
如上所述,在本实施方式之中,如图4所示,在盒主体30形成有使冷却传感器单元2的气体流动的第一气体流路35。在保护盖40形成有第二气体流路47,该第二气体流路47与第一气体流路35相连通,并以使气体从保护板44附近向工件W侧(下方)排放的方式而使气体流动。在盒主体30形成有气体供给口37c和气体排放口37e,该气体供给口37c向第一气体流路35供给气体,该气体排放口37e将供给到第一气体流路35 的气体从盒主体30排放到焊接用传感器装置1的外部。
从盒主体30的气体供给口37c供给的气体,流动于第一气体流路35,能够冷却焊接时容纳在盒主体30的传感器单元2。其结果,能够将传感器装置1内部零件的耐热温度降低,所以,能够在传感器装置1使用耐热温度低的、较廉价的材料。另外,能够省略传感器装置1内的、仅用于隔热目的而设置的零件,能够抑制盒主体30内的放热空间,能够将盒主体30的尺寸变小。能够抑制焊接时传感器装置1与工件等其他部件等发生机械性的干涉。另外,由于第二气体流路47与第一气体流路35相连通,所以供给的气体也流动于第二气体流路47,并从保护板44附近排放出来。由此,能够防止焊接时产生的烟尘等流入到保护板44。
在此,在从盒主体30的气体供给口37c供给的气体的压力高的情况下,也就是气体过量地供给的情况下,能够将供给到第一气体流路35的过量的气体从气体排放口37e排放。由此,能够从保护盖40将气体稳定地排放。其结果,能够进行传感器单元2的稳定测量并能够进行稳定的焊接。
在此,如果第一气体流路35能够冷却传感器单元2,则也可以不形成后述的第一冷却流路35a,而从气体供给口37c将气体供给到盒主体 30的内部,将供给的气体直接吹送到传感器单元2。但是,在本实施方式之中,作为优选的方式,如图4和图5所示,第一气体流路35,在其两端分别与气体供给口37c和气体排放口37e相连接,第二气体流路47 以从第一气体流路35中途分歧的方式而连通。
具体而言,在本实施方式之中,第一气体流路35具有第一冷却流路 35a,该第一冷却流路35a从气体供给口37c开始,形成在盒主体30的前面30a侧的内部(形成前面30a的壁部内部)。第一气体流路35具有第二冷却流路35d,该第二冷却流路35d在分流口35b从第一冷却流路35a的中途分流。第二冷却流路35d是利用盖子32b将形成在筐体31外壁面(,侧面)35g的蛇行蜿蜒状的槽部35e覆盖而形成的。另外,第一冷却流路35a 在盒主体30的连通口35c与第二气体流路47相连通。而且,第二冷却流路35d与形成在壁部内部的第三冷却流路35f相连通,该壁部形成盒主体30的背面30b。第三冷却流路35f与气体排放口37e相连通。像这样,第一气体流路35不与容纳传感器单元2的空间直接相连通,所以,第一气体流路35内的气体不会吹送到传感器单元2。
由此,从盒主体30的气体供给口37c供给的气体,不会流入到容纳传感器单元2的空间,而流动于第一气体流路35并从气体排放口37e排放,所以,即使供给的气体中含有灰尘、油等,也不会附着在传感器单元2。而且,第二气体流路47以从第一气体流路35分歧的方式而连通,第二气体流路47中供给有比较冷的气体,所以,能够抑制焊接时保护盖 40的温度上升。
如图2至图5所示,相对于传感器装置1,在将盒主体30的位于工件W焊接侧的表面作为前面30a时,在盒主体30形成有将其相反侧的表面作为盒主体30的背面30b的表面。在此,如果能够有效地冷却传感器单元2,则气体供给口37c和气体排放口37e的形成位置没有特别的限制。在本实施方式之中,作为更优选的方式,气体供给口37c形成在盒主体30的前面30a侧,气体排放口37e形成在盒主体30的背面30b侧。
由此,通过从气体供给口37c供给的气体,能够有效地冷却焊接时容易被加热的盒主体30的前面30a。被来自盒主体30前面30a的热量所加热的气体,向盒主体30的背面30b侧流动,能够从气体排放口37e排放。由此,能够抑制焊接时容纳在盒主体30的传感器单元2的升温。
在此,如果能够利用通过第一气体流路35的气体冷却盒主体30内部,第一气体流路35例如也可以是由与气体供给口37c和气体排放口37e 相连接的管子而形成的。但是,在本实施方式之中,如上所述,作为更优选的方式,在盒主体30的筐体31的外壁面,形成有与第一气体流路 35的第二冷却流路35d相对应的蛇行蜿蜒状的槽部35e,第一气体流路 35的第二冷却流路35d是利用盖子32b将筐体31的槽部35e覆盖而形成的。在本实施方式中,在盖子32b的表面中与筐体31的外壁面35g相接触的部分,设置有密封件32c。另外,在本实施方式之中,虽然在筐体 31侧设置蛇行蜿蜒状的槽部35e,但是,例如也可以在筐体31的外壁面35g以及盖子32b的面对外壁面35g的表面之中的至少一方,形成与第二冷却流路35d的形状相对应的蛇行蜿蜒状的槽部。
像这样,在本实施方式之中,由于在筐体31和盖子之间形成蛇行蜿蜒状的第二冷却流路35d,所以能够将盒主体30更均匀地冷却。另外,即使在第二冷却流路35d附着有包含于气体的灰尘或油等,也不需要将传感器单元2从筐体31卸下,通过将盖子32b从筐体31卸下,能够容易地进行清扫和维修。
4-2.关于限制部件43
在此,为使所希望的流量的气体流入第二气体流路47,例如也可以在气体供给口37c或气体排放口37e设置流量调节阀。但在本实施方式之中,作为更优选的方式,如图7所示,在第一气体流路35和第二气体流路47相连通的部位,设置有将流入第二气体流路47的气体流量进行限制的限制部件43。更具体而言,限制部件43容纳在形成于第二气体流路47的最上游的容纳部47d。由此,能够使稳定流量的气体从第一气体流路35流入第二气体流路47。
在此,作为更优选的方式,限制部件43由相对设置的一对板状部43a、 43b以及在一端侧将它们连接的连接部43c而形成,在各个板状部43a、 43b形成有截面积不同的两个开口43d、43e。第一气体流路35和第二气体流路46相连通的容纳部47d,以选择两个开口43d、43e之中的一个开口43d(43e)、并以使气体通过所选择的开口43d(43e)的方式,成为能够容纳限制部件43的形状。具体而言,在本实施方式之中,通过使相对设置的一对板状部43a、43b的位置互相颠倒,以此能够选择两个开口43d、 43e之中的一个开口43d(43e)。
像这样,如图9所示,利用一个限制部件43,流动于第一冷却流路 35a的气体能够通过限制部件43的开口43d,并通过板状部43a、43b彼此之间的空间43f而流入第二气体流路47。在此情况下,由于能够选择两个开口43d、43e之中的一个开口43d(43e),能够根据所选择的开口 43d(43e)的截面积而调整流入第二气体流路47的气体。另外,在本实施方式之中,虽然在限制部件43形成截面积不同的两个开口,但如果能够选择多个开口之中的一个开口,则其个数没有特别限制。
4-3.关于第二气体流路47(气体流路)
在本实施方式之中,作为其优选的方式,与第一气体流路35相连通的第二气体流路47,形成在保护盖40和盒主体30之间,并以气体从保护盖40的前面40a侧向背面40b侧流动的方式而形成(参照图8和图10)。从第一气体流路35流入到第二气体流路47的气体,能够有效地冷却焊接时容易被加热的保护盖40的前面40a侧。被来自保护盖40的前面40a 的热量所加热的气体,向保护盖40的背面40b侧流动,能够从保护板44 附近排放。由此,能够抑制焊接时保护盖40的升温。
作为更优选的方式,在第二气体流路47形成有沿保护盖40的前面 40a延伸的冷却用流路47e。由此,能够有效地冷却容易被加热的保护盖 40的前面40a。
在第二气体流路47,在比冷却用流路47e更靠近下游,形成有蓄压室47a。如上所述,蓄压室47a形成在保护盖40和盒主体30之间。通过形成蓄压室47a,在匣子41和盒主体30之间形成的空间,能够使第二气体流路47内部的气体压力稳定。
在蓄压室47a,形成有使气体流出的狭缝(通气孔)47b。由此,利用通过蓄压室47a而稳定的压力,能够使被限制的气体从蓄压室47a通过狭缝47b流出。
在此,如果以使气体流向保护板44的方式能够使气体流出,则通气孔不局限于狭缝47b,也可以是圆孔、长孔、矩形孔或者将其间断设置的孔等。在本实施方式之中,通过使通气孔为狭缝47b,狭缝47b对于气体的流动起限制作用,能够将蓄压室47a内的压力保持为一定,而且,通过狭缝47b能够排放出带状的高速的气体。
而且,如果从蓄压室47a的气体被吹送到保护板44之后能够排放到外部,则狭缝(通气孔)47b的个数和位置没有特别限制。但是,在本实施方式之中,作为更优选的方式,狭缝47b,在夹着保护板44的蓄压室47a 的两侧,形成在保护板44与匣子主体(保持部件)42之间。
具体而言,狭缝47b形成在夹着保护板44的投射用保护部44a的位置、以及夹着检测用保护部44b的位置。像这样,通过在夹着保护板44 的蓄压室47a的两侧形成一对狭缝47b、47b,能够从相对侧使气体更均匀地分别吹送到投射用保护部44a和检测用保护部44b。在此,匣子主体 42和保持件45相当于本发明的“保持部件”。
在此,在第二气体流路47,除蓄压室47a之外,还形成有导入流路 47f,该导入流路47f将气体从冷却用流路47e导入到蓄压室47a(参照图 6和图8)。冷却用流路47e与导入流路47f相连通,在导入流路47f附近的蓄压室47a,形成有沿单一方向延伸的多个翅片(隔开壁)47m。在本实施方式之中,作为更优选的方式,构成从导入流路47f到蓄压室47a的第二气体流路47,以气体从保护盖40的前面40a侧向背面40b侧流动的方式而形成。在蓄压室47a,翅片47m从前面40a侧向背面40b侧延伸。
由此,从冷却用流路47e传递到蓄压室47a的热量,被形成在蓄压室47a的多个翅片47m释放,由翅片47m释放的热量被流动在第二气体流路47的气体释放到传感器装置1的外部。其结果,保护盖40的温度难以升高,传感器单元2难以被加热。
在此,将气体导入到蓄压室47a的导入流路47f,优选以使气体导入到形成于保护板44两侧的一对狭缝47b、47b彼此中央的方式而形成。由此,能够将流入到蓄压室47a的气体均匀地流向形成于保护板44两侧的一对狭缝47b、47b。由此,能够从相对设置的狭缝47b、47b将气体均匀地吹送到保护板44的投射用保护部44a和检测用保护部44b。
而且,如图8和图10所示,蓄压室47a,优选从上游侧依序具有第一蓄压室47g和第二蓄压室47h。具体而言,第一蓄压室47g形成在保持部45和盒主体30之间,并与将气体导入到蓄压室47a的导入流路47f 相连通。第二蓄压室47h形成在匣子41和盒主体30之间,在第二蓄压室47h形成有狭缝47b。
如图10所示,在第一蓄压室47g和第二蓄压室47h之间,形成有将从第一蓄压室47g流向第二蓄压室47h的气体流量进行限制的限制部 47j。通过设置该限制部47j,能够将在第一蓄压室47g蓄压的气体首先利用限制部47j进行限制之后流入到第二蓄压室47h,所以能够使形成有狭缝47b的第二蓄压室47h的压力更稳定。其结果,能够稳定地将气体从狭缝47b流出。
在此,如图8所示,在第一蓄压室47g,优选形成有沿导入流路47f 的两侧延伸的一对空间47k。特别更优选在形成于第一蓄压室的各个空间 47k,形成有沿导入流路47f并将空间47k隔开的隔开壁(翅片)47m。在本实施方式之中,隔开壁47m与上述的翅片47m是同一部分,该部分具有两种功能。
像这样,由于在沿导入流路47f的两侧形成一对空间47k,从导入流路47f流入的气体在第一蓄压室47g均匀流动,能够使第一蓄压室47g 的压力更稳定。特别是通过设置沿导入流路47f将空间47k隔开的隔开壁 47m,使第一蓄压室47g的气体的流动稳定,能够更尽早地使第一蓄压室 47g的气体稳定。隔开壁47m的个数和形状虽然没有特别限制,但是,形成在各个空间47k的隔开壁47m,优选为夹着导入流路47f而呈线对称的结构。
而且,在第二气体流路47形成有排放口,该排放口将吹送到保护板 44的气体向激光L1的被投射侧排放,激光能够通过该排放口。具体而言,在本实施方式之中,在将匣子41安装于保持件45的状态下,排放口由投射用排放口48a和检测用排放口48b构成,投射用排放口48a是将吹送到投射用保护部44a的气体排放的口,检测用排放口48b是将吹送到检测用保护部44b的气体排放的口。向工件W投射的激光L1和气体都能通过投射用排放口48a,从工件反射的检测用激光L2和气体都能通过检测用排放口48b。由此,利用通过蓄压室47a而稳定的压力,能够将从狭缝47b流出的气体从使激光L1、L2通过的投射用排放口48a和检测用排放口48b排放,所以能够抑制传感器单元2测量精度发生偏差。
如图11A和图11B所示,在本实施方式之中,作为更优选的方式,第二气体流路47,以从狭缝47b流出的气体从激光L1的被投射侧(也就是工件W侧)流向保护板44的方式而形成。由此,利用通过蓄压室47a 而稳定的压力,能够将从狭缝47b流出的气体吹送到保护板44。其结果,能够稳定地抑制灰尘等异物附着在保护板44。
在本实施方式之中,作为更优选的方式,如图11A和图11B所示,在狭缝47b的下游侧形成有诱导气体F流动的诱导槽47c。诱导槽47c是以使比保护板44更靠近投射用排放口48a侧或检测用排放口48b侧流动的气体F流向投射用保护部44a或检测用保护部44b的方式而形成的槽。具体而言,诱导槽47c形成在与狭缝47b相对设置的保持件45的保持件主体45a的部分(第二气体流路47的壁面)。
像这样,如图11A和图11B所示,从狭缝47b通过的气体,被该诱导槽47c诱导。被诱导的气体,能够将气体从比保护板44更靠近激光的被投射侧(也就是工件W侧)吹送到保护板44的投射用保护部44a和检测用保护部44b。而且,从保护板44的投射用保护部44a或检测用保护部 44b的两侧吹送到保护板44的投射用保护部44a或检测用保护部44b侧的气体F彼此相向流动。相向流动的气体F,与保护板44的投射用保护部44a或检测用保护部44b的表面发生碰撞并互相发生碰撞,其流动失速,汇流的气体F能够从投射用排放口48a或检测用保护部44b排放。其结果,由于气体F的流速失速,所以气体F变得更难以流向工件W焊接侧(也就是焊炬91侧),能够进行稳定的焊接。
再加上,在本实施方式之中,检测用排放口48b的使气体F流动的流路的截面比投射用排放口48a的使气体F流动的流路的截面大。所以,从检测用排放口48b流出的气体F的流量比从投射用排放口48a流出的气体F的流量多。另外,检测用排放口48b,形成于比投射用排放口48a 更靠近遮蔽部件5侧(参照图11A、图11B)。其结果,能够将更多的气体F从检测用排放口48b吹送到遮蔽部件5,所以能够从背面51b侧有效地冷却遮蔽部件5。
5.关于遮蔽部件5
如图1所示,传感器装置1的容纳体3A也可以进一步地具备遮蔽部件5。遮蔽部件5将工件W焊接时所产生的辐射热之中朝向容纳盒3下方侧(具体而言,形成有投射用通过部36a和检测用通过部36b的一侧) 的容纳盒3表面的辐射热进行遮蔽。遮蔽部件5,将从熔池P飞溅出来、并朝向容纳盒3下方侧表面的飞溅物S进行遮蔽。
在此,遮蔽部件5优选由导热率比容纳盒3的材料低的材料构成。在本实施方式之中,在盒主体30和保护盖40由金属材料构成的情况时,遮蔽部件5优选由导热率比该金属材料低的树脂材料或陶瓷材料等非金属材料构成。由于遮蔽部件5由导热率比容纳盒3的材料低的材料构成,所以能够降低从遮蔽部件5向容纳盒3的热传递。于是,容纳盒3内部的传感器单元2难以受到辐射热的影响,所以能够确保传感器单元2的检测精度。
如图12所示,在遮蔽部件5形成有:将焊接时产生的辐射热遮蔽的板状部51;以及将遮蔽部件5安装在容纳盒3的两个第一安装部52、52。各个第一安装部52,形成在位于工件W焊接表面51a侧的相反侧的、板状部51的背面51b。
在容纳盒3的保护盖40(具体而言,保持件45),在朝向板状部51的背面51b侧,形成有用于安装遮蔽部件5的第二安装部46。在将遮蔽部件5安装在保护盖40的状态下,第二安装部46设置在遮蔽部件5的两个第一安装部52、52之间。
在遮蔽部件5的第一安装部52和保护盖40的第二安装部46,沿着遮蔽部件5的板状部51的延伸方向(具体而言,传感器装置1的横向),形成有插通安装用轴73的贯穿孔52a、46a。轴73例如由金属材料或陶瓷材料构成。
遮蔽部件5,通过将轴73插通一对第一安装部52的贯穿孔52a以及形成在它们之间的第二安装部46的贯穿孔46a而安装在容纳盒3的保护盖40。轴73具备轴主体73a以及与轴主体73a能自由螺合的螺丝体73b。通过从容纳盒3(保护盖40)的侧面一侧将轴主体73a插通贯穿孔52a、46a 之后,再将螺丝体73b拧入轴主体73a,以此能够将遮蔽部件5安装在保护盖40。从后述的诱导部件6的两侧,利用轴主体73a以及螺丝体73b 的头部73c、73d能够夹持该诱导部件6。
在容纳盒3,在将遮蔽部件5安装在容纳盒3(的保护盖40)的状态下,将遮蔽部件5向工件W焊接侧施力的、金属制的弹性部件75安装在保护盖40的第二安装部46。在本实施方式之中,在利用弹性部件75将遮蔽部件5施力的状态下,在容纳盒3(的保护盖40)和遮蔽部件5的板状部 51之间形成有间隙,在诱导部件6和遮蔽部件5的板状部51之间也形成有间隙(参照图2)。通过该间隙,能够使从遮蔽部件5朝向容纳盒3的热量难以传递。另外,利用弹性部件75,在形成该间隙的状态下,将遮蔽部件5弹性地施力,弹性部件75作为缓冲材料而起作用,所以能够抑制遮蔽部件5的破损。
在此,作为更优选的方式,在将遮蔽部件5安装在容纳盒3的保护盖40的状态下,在遮蔽部件5的板状部51与保护盖40之间形成有上述间隙,并且,遮蔽部件5在板状部51的离开工件W的方向的端部51c 而与保护盖40的前面40a相接触(参照图12)。所以,能够稳定地安装遮蔽部件5,并且热量难以从遮蔽部件5传递到保护盖40。
而且,如上所述,在第二气体流路47形成有向单一方向延伸多个翅片47m。由此,从遮蔽部件5传递到保护盖40的热量被形成在第二气体流路47的多个翅片47m释放。特别是,在本实施方式之中,作为更优选的方式,第二气体流路47以气体从保护盖40的前面40a侧向背面40b 侧流动的方式而形成,所以,在保护盖40的前面40a,能够将从相接触的板状部51端部51c传递来的热量有效地释放。而且,由于形成在第二气体流路47的翅片47m也从焊接时温度高的保护盖40的前面40a侧向温度低的背面40b侧延伸,所以能够将传递到翅片47m的热量更有效地释放。
在本实施方式之中,遮蔽部件5,以从检测用排放口48b排放出的气体吹送到遮蔽部件5并向工件W焊接侧的相反侧流动的方式,相对于通过检测用排放口48b的气体的流动方向d而倾斜。从检测用排放口48b 沿着流动方向d直进的气体,与倾斜的遮蔽部件5的板状部51的背面51b 相碰撞。由此,从检测用排放口48b排放的气体,被吹送到遮蔽部件5,所以能够利用气体冷却遮蔽部件5。而且,吹送到遮蔽部件5的气体,向工件W焊接侧的相反侧流动,所以气体难以向工件W焊接侧流动。由此,在工件的焊接部位,能够降低从检测用排放口48b排放的气体(的流动)的影响,能够稳定地进行焊接。
6.关于诱导部件6
传感器装置1也可以更进一步地具备诱导部件6。诱导部件6与遮蔽部件5共同作用,以与遮蔽部件5一起包围保护盖40的方式而沿激光L1 的被投射侧(图中的下方)延伸(例如参照图2和图3)。也就是,通过诱导部件6和遮蔽部件5形成喷嘴,该喷嘴将从排放口(投射用排放口48a和检测用排放口48b)排放的气体向投射有激光L1的工件W侧诱导。诱导部件6由金属材料或陶瓷材料构成,在本实施方式之中,作为诱导部件6 的优选材料,例如可以列举黄铜。由于诱导部件6由黄铜构成,能够反射焊接时产生的红外线。
而且,在本实施方式之中,如图13所示,诱导部件6以包围保护盖 40的一对横侧面40c、40c和背面40b的方式而形成,在诱导部件6与各个横侧面40c之间形成有间隙D。更进一步地具体而言,诱导部件6具备:形成在与各个横侧面40c相对位置的横板部61;以及与横板部61连接且形成在与背面40b相对位置的背板部63。在保护盖40的横侧面40c 和与其相对的诱导部件6的横板部61之间,形成有上述间隙D。在背板部63,形成有将保护盖40的匣子41***的缺口部63a(参照图3)。
像这样,在本实施方式之中,通过在保护盖40的横侧面40c和与其相对的诱导部件6的横板部61之间形成的间隙D,能够遮断焊接时所产生的、从诱导部件6朝向保护盖40的辐射热H的传递(参照图1)。而且,通过从投射用排放口48a和检测用排放口48b排放的气体的流动,间隙D 附近变成负压。由此,通过诱导部件6的横板部61与保护盖40的各个横侧面40c之间形成的间隙D,气体(大气)从盒主体30的侧面附近被吸入到由诱导部件6和遮蔽部件5所围成的空间内。通过该吸入气体的流动,能够抑制从投射用排放口48a和检测用排放口48b排放的气体朝向比保护盖40的横侧面40c更靠外侧的方向的流动。
作为更优选的方式,在本实施方式之中,横板部61的工件W焊接侧的边缘部61a,随着从遮蔽部件5侧向背板部63靠近,以向保护盖40 接近的方式而倾斜(参照图2和图3)。由此,排放的气体容易向工件W焊接侧的相反侧(后方侧)流动。
而且,如图12所示,在诱导部件6形成有放入轴73的缺口部66,轴73容纳在形成于诱导部件6的缺口部66。在将诱导部件6拆下时,首先将两个安装件76、76拆下,将轴主体73a和螺丝体73b松开。其次,如果将诱导部件6向后方拔出,轴73就从缺口部66***,能够容易地将诱导部件6从传感器装置1拆下。由此,在将遮蔽部件5安装在保护盖40的状态下,并在将诱导部件6从保护盖40拆下的状态下,能够检查保护盖40。
以上对本发明的实施方式进行了详细说明,但是,本发明并不局限于上述实施方式,在不脱离权利要求所记载的本发明宗旨的范围之内,可以对本发明进行各种各样的设计变更。
在本实施方式之中,虽然传感器单元向工件投射激光,将从工件反射的激光作为检测光而接收,并测量工件的状态(形状)和从检测部到工件的距离,但是,例如,传感器单元也可以通过摄像装置(相机)将从工件反射的光或焊接时从工件所产生的光作为检测光而摄像,来检测工件的焊接状态等。
符号说明
1:(焊接用)传感器装置;2:传感器单元;21:投射部;22:检测部; 3:容纳盒;30:盒主体;35:第一气体流路;36a:投射用通过部;36b:检测用通过部;40:保护盖;41:匣子;42:匣子主体;44:保护板; 44a:投射用保护部;44b:检测用保护部;45:保持件;45a:保持件主体;45f:隔离件;46:第二安装部;46a:贯穿孔;47:第二气体流路(气体流路);47b:狭缝(通气孔);47c:诱导槽;47f:导入流路;47g:第一蓄压室;47h:第二蓄压室;47j:限制部;47m:隔开壁(翅片);48a:投射用排放口;48b:检测用排放口;5:遮蔽部件;51:板状部;52:第一安装部;52a:贯穿孔;6:诱导部件;73:轴;75:弹性部件;D:间隙;F:气体;L1、L2:激光;W:工件。

Claims (14)

1.一种焊接用传感器装置,其特征在于,具备:
传感器单元,该传感器单元至少具备将来自焊接工件表面的光作为检测光而检测的检测部,并通过所述检测部检测的所述检测光来测量所述工件的状态或者从所述检测部到所述工件的距离;
盒主体,该盒主体容纳所述传感器单元,并形成有使朝向所述检测部的检测光通过的至少一个的通过部;以及
保护盖,该保护盖具有使所述检测光透射的保护板,并以利用所述保护板覆盖所述通过部的方式而安装在所述盒主体,
在所述保护盖形成有使吹送到所述保护板的气体流动的气体流路,在所述气体流路形成有使所述检测光通过、并将流动于所述气体流路的气体排放的排放口,
在所述气体流路,在所述保护盖与所述盒主体之间,形成有将流动于所述气体流路的气体蓄压的蓄压室,
在所述蓄压室,以气体流向所述排放口的方式形成有使气体流出的通气孔,
所述保护盖具备:所述保护板以及保持所述保护板的保持部件,
在所述气体流路,形成有将气体导入到所述蓄压室的导入流路,
所述蓄压室具有第一蓄压室和第二蓄压室,该第一蓄压室在所述保持部件和所述盒主体之间、导入有来自所述导入流路的气体,该第二蓄压室在所述保护板和所述盒主体之间、使从所述第一蓄压室流入的气体从所述通气孔流出,在所述第一蓄压室和所述第二蓄压室之间,形成有限制从所述第一蓄压室流向所述第二蓄压室的气体流量的限制部。
2.根据权利要求1所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
所述通气孔,在所述蓄压室的两侧,形成在所述保护板与所述保持部件之间。
3.根据权利要求1所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
所述通气孔是狭缝。
4.根据权利要求3所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
在所述工件侧,在与所述狭缝相对设置的所述气体流路的壁面形成有诱导槽,该诱导槽以使从所述狭缝流出的气体朝向所述保护板的方式将气体诱导。
5.根据权利要求1所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
在所述第一蓄压室,形成有沿所述导入流路的两侧延伸的一对空间。
6.根据权利要求5所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
在形成于所述第一蓄压室的各个空间,形成有沿所述导入流路并将所述空间隔开的至少一个的隔开壁。
7.根据权利要求1所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
在所述保护板的两侧,所述通气孔形成在所述保护板和所述保持部件之间,
所述导入流路,以将气体导入到形成于所述保护板的两侧的通气孔彼此中央的方式而形成。
8.根据权利要求1所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
在所述盒主体形成有使冷却所述传感器单元的气体流动的第一气体流路,
使吹送到所述保护板的气体流动的所述气体流路,是与所述第一气体流路相连通、并以使气体从所述保护板附近排放的方式而使气体流动的第二气体流路,
在所述盒主体形成有气体供给口和气体排放口,该气体供给口向所述第一气体流路供给气体,该气体排放口将供给到所述第一气体流路的气体从所述盒主体排放到所述焊接用传感器装置的外部。
9.根据权利要求8所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
所述第一气体流路与所述气体供给口和所述气体排放口相连接,所述第二气体流路以从所述第一气体流路分歧的方式而连通。
10.根据权利要求8所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
相对于所述焊接用传感器装置,在将所述盒主体的位于所述工件焊接侧的表面作为所述盒主体的前面、将其相反侧的表面作为所述盒主体的背面时,
所述气体供给口形成在所述盒主体的前面侧,所述气体排放口形成在所述盒主体的背面侧。
11.根据权利要求8所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
所述盒主体具备:容纳所述传感器单元并形成有所述通过部的筐体;以及覆盖所述筐体的外壁面的盖子,
在所述筐体的外壁面以及所述盖子的面对所述外壁面的表面之中的至少一方,形成有与所述第一气体流路的形状相对应的蛇行蜿蜒状的槽部,
通过利用所述盖子覆盖所述筐体的外壁面,形成有所述第一气体流路的至少一部分。
12.根据权利要求8所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
在所述第一气体流路和所述第二气体流路相连通的部位,设置有限制流入到所述第二气体流路的气体流量的限制部件。
13.根据权利要求8所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
相对于所述焊接用传感器装置,在将所述保护盖的位于所述工件焊接侧的表面作为所述保护盖的前面、将其相反侧的表面作为所述保护盖的背面时,
所述第二气体流路,以气体从所述保护盖的前面侧向背面侧流动的方式而形成。
14.根据权利要求13所述的焊接用传感器装置,其特征在于,
在所述第二气体流路,形成有沿所述保护盖的前面延伸的冷却用流路。
CN201880017497.4A 2017-03-17 2018-03-16 焊接用传感器装置 Active CN110402176B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-053203 2017-03-17
JP2017053203 2017-03-17
JP2017-053081 2017-03-17
JP2017053081 2017-03-17
PCT/JP2018/010484 WO2018169057A1 (ja) 2017-03-17 2018-03-16 溶接用センサ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110402176A CN110402176A (zh) 2019-11-01
CN110402176B true CN110402176B (zh) 2021-09-21

Family

ID=63522316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880017497.4A Active CN110402176B (zh) 2017-03-17 2018-03-16 焊接用传感器装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11491572B2 (zh)
EP (1) EP3597344B1 (zh)
JP (1) JP7085528B2 (zh)
CN (1) CN110402176B (zh)
WO (1) WO2018169057A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7479626B2 (ja) 2020-04-27 2024-05-09 旭サナック株式会社 センサ、及びこのセンサを備える塗装装置
CN113399790A (zh) * 2021-07-07 2021-09-17 安徽工布智造工业科技有限公司 一种焊接用识别装置及方法
CN113458559B (zh) * 2021-07-07 2022-11-04 安徽工布智造工业科技有限公司 一种焊接用激光识别装置及方法
CN113399789B (zh) * 2021-07-08 2022-09-23 安徽工布智造工业科技有限公司 一种焊接用视觉定位装置及方法
CN114544637A (zh) * 2022-03-28 2022-05-27 唐山英莱科技有限公司 焊缝跟踪传感器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5352260A (en) * 1976-10-25 1978-05-12 Hitachi Ltd Shutter for automatic profiling welder
JPH08132235A (ja) * 1994-11-11 1996-05-28 Fanuc Ltd 産業用溶接ロボットの冷却装置
JPH09141433A (ja) * 1995-11-15 1997-06-03 Fanuc Ltd 自動熱加工機のセンサ冷却装置
US5918793A (en) * 1994-08-03 1999-07-06 Kopke, Sr.; William Peter Weld test apparatus and method
JP3098007B1 (ja) * 1999-04-21 2000-10-10 川崎重工業株式会社 溶接トーチ用センサ取付ブラケット
JP2011245517A (ja) * 2010-05-27 2011-12-08 Kobe Steel Ltd 溶接センサ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63118516U (zh) * 1987-01-26 1988-08-01
JPH0780645A (ja) * 1993-09-08 1995-03-28 Fanuc Ltd 溶接センサの冷却装置
JP2002028786A (ja) * 2000-07-10 2002-01-29 Daihen Corp 溶接用レーザセンサ
JP2004195502A (ja) 2002-12-18 2004-07-15 Jfe Koken Corp 溶接用レーザセンサ
US8066955B2 (en) * 2003-10-17 2011-11-29 James M. Pinchot Processing apparatus fabrication
KR101836809B1 (ko) 2011-07-25 2018-03-09 대우조선해양 주식회사 용접선 추적용 레이저 비전 센서 헤드
EP2892547B1 (en) 2012-09-10 2020-08-12 Xencor, Inc. A dominant negative tnf-alpha inhibitor for use in treating neurological disorders of the cns
US9541755B2 (en) * 2014-04-11 2017-01-10 Servo-Robot Inc. Protective nozzle for a laser camera

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5352260A (en) * 1976-10-25 1978-05-12 Hitachi Ltd Shutter for automatic profiling welder
US5918793A (en) * 1994-08-03 1999-07-06 Kopke, Sr.; William Peter Weld test apparatus and method
JPH08132235A (ja) * 1994-11-11 1996-05-28 Fanuc Ltd 産業用溶接ロボットの冷却装置
JPH09141433A (ja) * 1995-11-15 1997-06-03 Fanuc Ltd 自動熱加工機のセンサ冷却装置
JP3098007B1 (ja) * 1999-04-21 2000-10-10 川崎重工業株式会社 溶接トーチ用センサ取付ブラケット
JP2011245517A (ja) * 2010-05-27 2011-12-08 Kobe Steel Ltd 溶接センサ

Also Published As

Publication number Publication date
EP3597344B1 (en) 2024-05-01
US20200016676A1 (en) 2020-01-16
JPWO2018169057A1 (ja) 2020-01-23
CN110402176A (zh) 2019-11-01
JP7085528B2 (ja) 2022-06-16
US11491572B2 (en) 2022-11-08
WO2018169057A1 (ja) 2018-09-20
EP3597344A4 (en) 2021-01-27
EP3597344A1 (en) 2020-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110402176B (zh) 焊接用传感器装置
CN110430961B (zh) 焊接用传感器装置
CN110430960B (zh) 焊接用传感器装置
US6791061B2 (en) Optical machining device
CN109967826B (zh) 焊接用传感器装置
CN109967827B (zh) 焊接用传感器装置
US9541755B2 (en) Protective nozzle for a laser camera
JPH0379687B2 (zh)
US20230294193A1 (en) Sensor protecting case, imaging device, welding system, cooling method for sensor, and cooling control method for sensor
CN113399789B (zh) 一种焊接用视觉定位装置及方法
KR20210047002A (ko) 레이저 용접 장치용 보호 모듈
CN113950614B (zh) 壳体和加工装置的使用方法
CN215966801U (zh) 一种焊接用定位装置
CN113458559B (zh) 一种焊接用激光识别装置及方法
CN113399792B (zh) 一种焊接用高精度激光识别装置及方法
CA2848564A1 (en) Protective nozzle for a laser camera

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant