JPS6363574A - シ−ムトラッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、技術分野 本発明は、例えばワークに対して溶接作業を行右ぐある
センサ及び該センサを回転させるための電動機を有する
。センサはワークにライトスポットを投射４るための光
源並びに位置感知検出器上にライトスポットを再生する
光学部材とを有する。

センサは、ワークに面するその側に、該センサによって
射出されそして該センサへ反射されて戻る光線のための
窓を右する円板の形状にされた熱シールドを設けられる
。

口、背景技術 前記種類のシームトラッキング製品は、米国特許第４．
５０１．９５０号から既に知られている。。

既知装置の欠点は、それが横り向に大きい空間を必要と
することであり、そのことは該装置が狭い空間、例えば
自動車のボゲー内側、ぐ溶接作業を実施するのに適さな
いことを意味する。

もしセンサを溶接トーチにより近く配ｄすることによっ
て前記種類の装置の寸法を減じようどりるならば、溶接
アークの放射熱に対しＣセンサをどのようにして保護す
るか、また、光学的構成要素をどのようにして溶接の煙
害から保護するかに関して問題が生じる。先行技術に＞
７４づくシームトラッキング装置においては、これら問
題は満星されるいかなる解決をも与えられていない。

ハ０発明の開示 本発明の目的は、主としてアーク溶接のために意図され
た頑丈な設計のシームトラッキング装置であって狭い空
間における溶接のためにすぐれた接近可能性を提供しそ
してイの光学しンリ°が熱放射、スパッタ、可視度を悪
化させる炒りなどに対し良好に保護されるものを提供す
ることである。

これは、本発明に従って、センサに隣接して、センサの
ワークに対面しない側に、ロボットの手に関連して固定
的に取付けられるハウジングが配置され、該ハウジング
が、圧縮空気を供給するホースが接続される吸込口と、
空気の流れがその開口から外方へ通過するように形成さ
れた熱シールドと連通する吐出口とを備えた空間を有す
ることを特徴とする設計によって達成される。

センＩすを冷却するための圧縮空気はシームトラフ４−
ング装置のハウジング内の中心気密空間を介してセンサ
へ供給されるから、圧縮空気ホースがセン勺及び電動機
のための接続ケーブルの至近に配置され得そしておそら
くこれらケーブルと一緒に束ねられ得るという利点が特
に得られる。このようにして、ケーブルとホースはロボ
ットの作業環境内に在る物体との接触時に生じ得る損傷
に対しでより良く保護され、そして狭い空間内における
ロボットの操作性が改善される。

以下、本発明は添付図面に示される実施例を参照してさ
らに極めて詳細に説明されるＣあろう。

二、提示実施例の説明 第１図〜第３図に示されるシームｌ−ラッキング装置は
、主として、例えば特願昭６２　１４４９９３号に開示
された構成の産業用ロボットによるアーク溶接において
用いられるように構成される。

本シームトラッキング装置は軽金属から鋳造されたハウ
ジング１であってアタッチメント２を介してロボットの
手の工具アタッチメント３に取付けられるものを有する
。シームトラッキング及び距離測定は円柱形のセンサ４
を用いて行われ、該センサ４はハウジング１に対して回
転自イｌでありイして半導体レーザー及び位置感知光検
出器を右りる。センサ４を回転させるためパルス■換器
５によって制御されるステッピング電動機６がハウジン
グ１に取付けられる。ステッピング電動機６　Ｇ；１ハ
ウジング７によって覆われる。

前記ハウジング１の、ロボットのｆから最も遠く離れて
位置される、実質的に円柱形の部分に、内スリーブ８が
固定的に取付Ｇノられている。このスリーブ８と前記セ
ンサ４に偏心配置された穴とを通って、第３図に概略的
に図示されるアーク溶接のための溶接トーチ１０が延び
る。溶接トーチ１０の溶接電極１１はホース１２を通じ
て前方へ給送される。該ホース１２を通じて、さらに、
保護ガスが溶接点へ供給される。

前記センサ４は歯車１３に螺着され、歯車１３は内リン
グ１４に結合され、該内リング１４は玉軸受１５を介し
て前記内スリーブ８に回転自在にジ）７−ナル担持され
る。歯車１３は電動機６のシャフトに取付けられた小歯
車１７から歯付きベルト１６を介して駆動される。歯付
きベルト１６はねじ１８によって緊張され、それにより
、電動機６とセンサ４との間の動ノｊ伝達においてバツ
クラツシを防止し得る。

歯巾１３は半径方向に突出するピン２０を設けられ、該
ピン２０は機械的［１ツカ−２１の形式にされてハウジ
ング１内に取付けられた止め手段と協働し、それにより
、歯車１３の運動は最大限２完全回転に限定される。

前記ハウジング１の円筒形の甲と内スリーブ８との間に
は環状空間２３が画成され、該環状空間２３内において
、センサ４との接続クープル２４が内スリーブ８の周囲
に緩やか［１１つ螺旋状に巻付けられている。このよう
にして、接続ウーブル２４はセンサ４の運動を妨害Ｉ！
ず、そして前記ケーブルの、溶接区域に最も近い部分が
ハウジング１内で十分に保護される。

前記環状空間２３は吸込口２５を右し、それを通じて環
状空間２３はホース２６によって圧縮空気を供給される
。圧縮空気は針山［１２７を通じて前送されて、センサ
４を冷却するためセンサ４に特別に配列された冷却空気
ギレツプに進入する。

冷却空気の主部分は矢印３２で示すようにセンサ４の上
向き吐出口を通じて流れ出る。

環状空間２３は、密閉リング２８，２９．３０並びにホ
ース及びケーブルブシ」の周囲のシールによって、空気
が漏れないように密閉される。

センサ４の下側には耐熱プラスブック円板の形式にされ
た熱シールド４０が配置される。その実隔測が第４図及
び第５図にさらに詳細に図示されている。円板は、溶接
トーチ１０のための偏心耐直された穴４１と、射出光線
及び反射光線のためのそれぞれの開口４２及び４３ど、
据付は穴４４とを有する。前記間０４２，４３は熱シー
ルド４０の上側に配置されたガラスまたはプラスデック
の透明板４５で覆われており、そして例えば熱シールド
４０の下側に突出しそしてそれぞれ射出光線及び反射光
線のための独立した通路４７及び４８を右するスリーブ
形状のスクリーン４６によってスパッタに対しＣ保護さ
れる。

熱シールド４０とセンサ４どの間において、溶接トーチ
１０のための穴４１の周囲にシール４９が、そしＣ熱シ
ールド４０の周縁に沿ってシール５０が、それぞれ、配
列されている。

センサ４の冷却空気ギャップを通って流れた圧縮空気の
一部は、１字配号５１によって示される第４図の位置に
おいて熱シールド４０とセンサ４の下側との間のギＶツ
ブ内に導入される。そこから、空気はｑいに反対方向へ
矢印の方向に流れそして前記透明板４５の相ｎ対向側端
ＨにおいＣ開口５２．５３を通ってそれぞれ通路４７，
４８１．：進入する。前記通路４７．４８を通つ（、空
気の流れは可視範囲の少なくともセンサ４にｊｄ６近く
位置される部分が、煙などから解放状態に保たれるよう
に導かれる。このことは煙が保護板即ち透明板４５上に
）ｌｔ積状態になるのを防＋Ｉニーする。熱シールド４
ｏの光線用の開口４２．４３を通じて流出する空気量は
、言うまでもなく、？？？接トーチ１０の保護ガスを撹
乱するほどに人きい品Ｃあつ（はならない。内通路間に
透明様に近接しＣ設（〕られる〕圧力平衡開口５は撹乱
を防止する、。

セン勺４及びその駆動電動機のそれぞれのための接続ケ
ーブル２４及び１９並びに１Ｆ縮空気ホース２６は、第
１図から明らかなように、共通ホース５５及び束帯５６
によつ−（保持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づいて構成されＩこシームトラッキ
ング装置の側面図、第２図は第１図に示したシームトラ
ッキング装置の上面図、第３１図（，１イーの回転ユニ
ットが第２図の■−■線に沿った断面を以て示されるシ
ームトラッキング装置の側面図、第４図はシームトラッ
キング装置センサのための熱シールドの上面図、第５図
は第４図の■−ｖ線に沿って切られた熱シールドの断面
図である。 図面上、１・・・・・・ハ１クジング、３・・・・・・
アタッチメント、４・・・・・・セン勺、６・・・・・
・電動機、８・・・・・・内スリーブ、１０・・・・・
・溶接トーチ、２３・・・・・・環状空間、２５・・・
・・・吸込口、２６・・・・・・圧縮空気ホース、２７
・・・・・・吐出口、４０・・・・・・熱シールド、４
２．４３・・・・・・開「１．４５・・・・・・透明板
、４６・旧・・スクリーン、４７．４８・・・・・・通
路、５２．５３・・・・・・開口、５４・・・・・・バ
カ平衡開口。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）例えばワークに対して溶接作業を行うための産業
   用ロボットの手の工具アタッチメント（３）に取付けら
   れるようにされたシームトラッキング装置であつて、溶
   接トーチ（１０）、該溶接トーチ（１０）に相対して回
   転自在であるセンサ（４）、及び該センサを回転させる
   ための電動機（６）を有し、前記センサ（４）が前記ワ
   ークにライトスポットを投射するための光源及び位置感
   知検出器上にライトスポットを再生するための光学部材
   を有し、前記センサがワークに面するその側に、該セン
   サによつて射出されそして該センサへ反射されて戻る光
   線のための少なくとも１個の開口（４２，４３）を有す
   る円板の形式の熱シールド（４０）を設けられたものに
   おいて、前記センサ（４）に隣接して、センサの前記ワ
   ークに対面しない側に、前記ロボットの手に関連して固
   定的に取付けられるハウジング（１）が配置され、該ハ
   ウジングが、圧縮空気を供給するホース（２６）が接続
   される吸込口（２５）並びに空気の流れが前記開口（４
   ２，４３）から外方へ通過するように形成された熱シー
   ルド（４０）と連通する吐出口（２７）を備えた空間（
   ２３）を有することを特徴とするシームトラツキング装
   置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のシームトラツキング
   装置において、吐出口（２７）が、センサ（４）内に配
   列されたギャップ及び／または通路と連通し、前記ギヤ
   ツプ及び／または通路がセンサ（４）を冷却するための
   圧縮空気によつて通過されるようにされていることを特
   徴とするシームトラッキング装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項記載のシーム
   トラツキング装置において、熱シールド（４０）が、前
   記開口（４２，４３）の周囲に配置されそしてワークへ
   の方向に突出するスリーブ形状のスクリーン（４６）を
   設けられていることを特徴とするシームトラツキング装
   置。
4. （４）特許請求の範囲第３項記載のシームトラツキング
   装置において、スクリーン（４６）が、発射光線及び反
   射光線のそれぞれのための２個の独立した光線通路（４
   ７）及び（４８）を有することを特徴とするシームトラ
   ツキング装置。
5. （５）特許請求の範囲第４項記載のシームトラツキング
   装置において、開口（４２，４３）が透明保護板（４５
   ）によつて覆われ、そしてその端縁において熱シールド
   （４０）に二つの反対方向から光線通路への空気吐出開
   口（５２，５３）が設けられることを特徴とするシーム
   トラツキング装置。
6. （６）特許請求の範囲第５項記載のシームトラツキング
   装置において、圧力平衡開口（５４）が透明保護板（４
   ５）の下側に近接して２個の光線通路（４７，４８）の
   間に配置されていることを特徴とするシームトラツキン
   グ装置。
7. （７）特許請求の範囲第１項から第６項の何れか一つの
   項に記載のシームトラツキング装置において、前記空間
   （２３）が環状であり、その外側においてはハウジング
   （１）の円筒形の壁によつて、そしてその内側において
   はハウジング（１）内に固着され溶接トーチ（１０）を
   包囲する円筒形のスリーブ（８）によつてそれぞれ制限
   されていることを特徴とするシームトラツキング装置。
8. （８）特許請求の範囲第１項から第７項の何れか一つの
   項に記載のシームトラツキング装置において、溶接トー
   チ（１０）がセンサ（４）によつて包囲されていること
   を特徴とするシームトラツキング装置。
9. （９）特許請求の範囲第７項または第８項記載のシーム
   トラツキング装置において、センサ（４）が環状空間（
   ２３）の下端部分内に延びる駆動車（１３）に取付けら
   れることと、密閉リング（２８，２９）が前記駆動車（
   １３）と環状空間（２３）の壁との間に配置されること
   とを特徴とするシームトラツキング装置。
10. （１０）特許請求の範囲第７項から第９項の何れか一つ
    の項に記載の装置において、センサ（４）との接続ケー
    ブル（２４）が、前記環状空間（２３）を通過し、該空
    間において前記ケーブルが、前記センサ（４）が端位置
    からハウジング（１）との関係において少なくとも３６
    ０°回転され得るように内部の円筒形スリーブ（８）の
    周囲に螺旋状に複数回緩やかに巻付けられることを特徴
    とするシームトラツキング装置。