JP5809145B2 - アークによるプロセスを監視する監視モジュール - Google Patents
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Description
さらに、GB2325107Aは、装置を示しており、その装置においてレーザーが溶接すべき工作物上に第1の基準マークを投影する。ビデオカメラが、この第1の基準マークとこの基準マークの周囲を記録し、イメージ内へ第2の基準マークを挿入する。溶接プロセスの間、溶接ピストルは、第1と第2の基準マークが重なるように調節される。
さらに、DE102004039410Aは、自動的な加工プロセスを閉ループ制御する方法と装置を開示している。その場合に光源および光源と加工すべき工作物との間に配置された光学系を用いて、工作物の加工ヘッドによって加工される領域上に光ラインが投影される。さらに、光ラインが第2の光学系によって受信配置上へ結像されて、評価装置によって加工機械の少なくとも1つの加工パラメータが、プロフィール推移から求められたパラメータの実際値と目標値との比較に従って閉ループ制御される。
さらに、US4471207は、アーク溶接システムを開示しており、それにおいて溶接プロセスはトーンを用いて監視することができ、そのトーンは溶接電圧と溶接電流に従って変調される。具体的には、トーンの音の強さは溶接電流に従って、トーンの周波数は溶接電圧に従って変化される。
さらに、US4764655は、レーザー加工機械を示しており、それにおいて工作物上のレーザービームの焦点が、ビデオカメラを用いて観察される。検出されたイメージに基づいて、レーザービームの直径が求められる。
そして、WO2007/098609A1は、カメラを示しており、そのハウジングに圧縮空気接続端が装備されている。その場合に、供給された空気は、冷却と清掃に用いられる。カメラのレンズをきれいに保つために、圧縮空気はカメラハウジング内でレンズの領域に配置された流出開口部を通して案内される。それによって、レンズから離れるように向いて、カメラの光学軸内に方向付けされた空気流が生じる。
さらに、US2008/0310140A1は、一般的にフォト器具のフラッシュランプ用のディフューザを示している。
さらに、WO98/22850は、フレームを有するフォト器具用のフィルタ配置、フレーム内へ挿入されるフィルタおよびフレーム内にフィルタを固定する固定部を開示している。
そして、WO2009/018391A1は、一般的にビデオカメラを開示しており、それにおいてイメージセンサのイメージ平面は、カメラハウジングに対して回動させることができる。
− ハウジングは圧縮空気接続端および空気出口またはハウジングに配置された方向変換装置を有しており、その空気出口または方向変換装置は、流出する空気ビームをカメラの光学軸に対して横方向に方向づけするために設けられており(従っていわゆるクロスジェットを発生させ)、かつ
− 圧縮空気によってもたらされる空気流が、光源および/または制御部および/または光源のためのチャージ回路の上方で案内されている。
このようにして、監視モジュールの光学的コンポーネントに、溶接プロセスのようなプロセスによってもたらされた煙、スモークおよび堆積物がつかないようにするために、(製造ホール内に初めから設けられている)圧縮空気供給を利用することができる。好ましくは、監視モジュール内の汚れを回避することができるようにするために、監視モジュールは、空気フィルタも有している。特に空気フィルタによって、カバーが圧縮空気によって汚れることにより、保護ガラスないしカバーの清掃効果が損なわれることがないようにされる。
空気の流れ推移内に電子的および/または電気的コンポーネントが配置されていることによって、圧縮空気はそれらを冷却するために使用することができ、従ってシナージー的に二重利用を満たす。特に、必要な光出力が高いことにより著しく加熱されるフラッシュランプのためのチャージ回路を冷却することができる。もちろん前記コンポーネントを冷却するために水冷却循環を設けることもできる。
−感光性のセンサを有し、そのセンサが、実質的にアークに対して方向づけさており、かつ
−制御部が、感光性のセンサの信号のための入力を有するので、光源の出力が、感光性のセンサの信号に従って制御可能である。
2 カメラ
3 光源
4 制御部
5 ハウジング
6 圧縮空気接続端
7 空気出口
8 チャージ回路
9 カバー
10 ディフューザ
11 レンズ
12 マイクロフォン
13 アーク電流源のための入力
14 感光性センサ
15 冷却通路
16 清掃通路
17 冷却接続
18 ボディ
19 ランプベース
20 電流供給ケーブル用の開口部
21 ビデオケーブル用の開口部
22 オーディオケーブル用の開口部
23 フィルタ
24 LEDアレイ
25 リフレクタ
26 (溶接)バーナー
27 パイプベンド
28 ガスノズル
29 固定装置
30 工業用ロボット
31 エネルギ供給
32 供給ケーブル
33 ネット線
A カメラの光学軸
B 空気の流れの推移
C アーク
Claims (22)
- −カメラ(2)、
−光源(3)、
−カメラ(2)によるイメージ検出の時に発光するように光源(3)を駆動する、制御部(4)、および
−少なくとも前記カメラ(2)、前記光源(3)及び前記制御部(4)がその中に配置されている、共通のハウジング(5)を有する、アーク(C)によるプロセスを監視するための監視モジュール(1..1”)であって、アーク(C)が、バーナー(26)によって案内される、前記監視モジュールにおいて、
−ハウジング(5)が、圧縮空気接続端(6)と空気出口(7)またはハウジング(5)に配置された方向変換装置を有しており、前記空気出口または方向変換装置が、流出する空気噴流をカメラ(2)の光学軸(A)に対して横方向に方向付けするために設けられており、
−前記圧縮空気接続端(6)に供給された圧縮空気によってもたらされた空気流が、光源(3)および/または制御部(4)および/または光源(3)のためのチャージ回路(8)を介して案内されている、
ことを特徴とする監視モジュール。 - カメラ(2)と光源(3)が、アーク(C)の方向に方向付けされており、前記方向付けが溶接箇所とハウジング(5)の間の間隔に応じて調整されており、カメラ(2)の光学軸(A)と光源(3)の光学軸が互いに交差するように構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の監視モジュール(1..1”)。
- ハウジング(5)が、バーナー(26)に固定するように形成されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 圧縮空気が少なくとも1つの冷却通路(15)および清掃通路(16)内で案内されており、清掃通路(16)の少なくとも1つの端部が、空気出口(7)として形成されている、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 圧縮空気接続端(6)が冷却通路(15)と接続されており、かつ冷却通路(15)が清掃通路(16)と少なくとも制御部(4)の回りの領域に供給を行なうように形成されている、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の監視モジュール(1..1”)。
- ハウジング(5)が、カメラ(2)と光源(3)のための取外し可能なカバー(9)を有しており、前記カバーが少なくとも部分的に透明であって、かつ空気出口(7)として形成されている、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の監視モジュール(1..1”)。
- カバー(9)が、プラスチックからなる、ことを特徴とする請求項6に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 光源(3)から放出された光を拡散させるためのディフューザ(10)が、光源(3)のためにカバー(9)内に組み込まれている、ことを特徴とする請求項6または7に記載の監視モジュール(1..1”)。
- ハウジング(5)内に付加的にマイクロフォン(12)が配置されている、ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 制御部(4)が、アーク(C)のための電流源からの信号用の入力(13)を有しており、かつイメージ検出プロセスが前記信号によって制御可能である、ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 制御部(4)は、前記電流源が中断または加工プロセスの終了を知らせた場合に、イメージ検出プロセスを停止させるために設けられている、ことを特徴とする請求項10に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 制御部(4)が、アーク(C)用の電流源からの信号のための入力(13)を有しており、かつ光源(3)の出力が前記信号によって調整可能である、ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 制御部(4)は、前記電流源が加工箇所における短絡または加工電流の所定の低下を知らせた場合に、光源(3)の出力を減少させるために設けられている、ことを特徴とする請求項12に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 監視モジュールが、感光性のセンサ(14)を有し、前記センサが実質的にアーク(C)に対して方向付けされており、かつ
制御部(4)が、感光性のセンサ(14)の信号のための入力を有しているので、光源(3)の出力が、感光性のセンサ(14)の信号に従って制御可能である、
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の監視モジュール(1..1”)。 - 制御部(4)は、感光性のセンサ(14)がアーク(C)によって放出された光の所定の低下を記録した場合に、光源(3)の出力を低下させるために設けられている、ことを特徴とする請求項14に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 制御部(4)が、アーク(C)用の電流源からの信号のための入力(13)を有しており、かつイメージ検出プロセスの開始が、前記信号によって調整可能である、ことを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 制御部(4)が次のように、すなわちアーク(C)用の電流源が加工箇所における短絡または加工電流の所定の低下を知らせ、あるいは感光性のセンサ(14)がアーク(C)によって放出された光の所定の低下を記録した場合にのみ、イメージ検出プロセスが実施されるように、準備されている、ことを特徴とする請求項16に記載の監視モジュール(1..1”)。
- 請求項1から17のいずれか一項に記載の監視モジュール(1..1”)の少なくとも1つの開口部のためのカバー(9)であって、
−該カバー(9)が、同心の円筒状の固定面を有する円いフロントディスクからなり、前記円筒状の固定面が、前記フロントディスクよりも小さい直径を有し、かつ
−前記フロントディスク内に空気出口(7)あるいは少なくとも1つの方向変換装置が統合されており、前記空気出口または前記方向変換装置が、流出する空気噴流を監視モジュール(1..1”)のカメラ(2)の光学軸(A)に対して横方向に方向付けするために設けられている、ことを特徴とする前記監視モジュールの少なくとも1つの開口部のためのカバー。 - 前記少なくとも1つの方向変換装置が、前記フロントディスクの円環の外側に配置されている、ことを特徴とする請求項18に記載のカバー。
- 前記円筒状の固定面の少なくとも外表面に、少なくとも1つの固定装置が配置されている、ことを特徴とする請求項18または19に記載のカバー。
- ガスノズル(28)からの保護ガスで保護される、アーク(C)によるプロセスを実施するためのバーナーにおいて、
請求項1から17のいずれか1項に記載の監視モジュール(1..1”)が、バーナー(26)に固定されたことを特徴とする、アークによるプロセスを実施するためのバーナー。 - 前記監視モジュール(1..1”)は、イメージ検出の際にカメラ(2)の光学軸の方向に見てアーク(C)がガスノズル(28)によって少なくとも部分的に覆われるように、当該バーナー(26)に固定された、ことを特徴とする請求項21に記載のバーナー(26)。
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