CN110430960B - 焊接用传感器装置 - Google Patents

Abstract

焊接时在焊接装置和工件之间流动的气体，给焊接带来大的影响。焊接用传感器装置(1)具备传感器单元(2)、以及具有容纳盒(容纳部)(3)和遮蔽部件(遮蔽部)(5)的容纳体(3A)。遮蔽部件(5)安装在容纳盒(3)，并遮蔽工件(W)焊接时所产生的辐射热之中朝向容纳盒(3)下侧的容纳盒(3)表面的辐射热。遮蔽部件(5)，以从第二气体流路(47)的检测用排放口(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)的气体的流动方向而倾斜。

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容纳盒，该容纳盒由壳体(盒主体)和保护盖构成。在保护盖形成有遮蔽部，该遮蔽部遮蔽工件焊接时产生的飞溅物。而且，在保护盖形成有沿投射部的光轴方向使气体流动的狭缝，气体从位于狭缝端部的排放口排出。

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

根据专利文献1的传感器装置，通过从狭缝排放气体，虽然能够防止焊接时产生的烟尘进入容纳盒内，但是从狭缝排放的气体朝向工件焊接侧流动，该气体在焊接部发生混合。

而且，例如在进行电弧焊接时，为了在焊接中不使熔化金属和氧气等的活性气体发生反应，有时候以将电弧周围覆盖的方式从焊炬前端流出不活性气体(也就是所谓的保护气体)。但是，即使像这样地流动保护气体，也会由于上述气体引起保护气体的流动混乱，空气中的活性气体会混入到焊接部。

本发明鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种焊接用传感器装置，通过从传感器装置排放的气体，能够降低对焊接带来的影响。

解决课题的手段

发明人经过多次专心致志地研究，得出下述结论：利用将焊接时产生的辐射热遮蔽的遮蔽部，改变从排放口排放的气体向工件侧的流动，并利用气体能够冷却传递到遮蔽部的辐射热。

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，至少具备：传感器单元，该传感器单元测量焊接工件的状态或者到所述工件的距离；以及具有容纳部和遮蔽部的容纳体，该容纳部容纳所述传感器单元并且内部形成有使气体流动的气体流路，该遮蔽部遮蔽所述工件焊接时所产生的辐射热之中朝向所述容纳部的辐射热，所述遮蔽部，以从所述气体流路的排放口排放出的气体吹送到所述遮蔽部并向所述工件焊接侧的相反侧流动的方式，相对于通过所述排放口的所述气体的流动方向而倾斜。

根据本发明，通过遮蔽部，从排放口排放的气体吹送到遮蔽部，所以，利用气体能够冷却遮蔽部。而且，吹送到遮蔽部的气体向工件焊接侧的相反侧流动，所以气体变得难以流向工件焊接侧。由此，在工件焊接部位，能够降低排放口排放的气体(的流动)的影响，能够稳定地进行焊接。

在此，如果气体能够从排放口排放，气体流路例如也可以以冷却容纳盒内部的方式而形成，其形态没有特别的限制。但是，作为更优选的方式，所述传感器单元至少具备检测部，该检测部将来自焊接工件表面的光作为检测光而检测，所述容纳体具备盒主体以及保护盖，该盒主体作为容纳部而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，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，所述气体流路，在比所述保护板更靠近所述排放口侧，以将气体从相对位置朝向所述保护板吹送、并使吹送到所述保护板的气体流向所述排放口的方式而形成。

根据该方式，在比保护板更靠近排放口侧，将气体从相对位置朝向所述保护板吹送，以此能够降低异物等附着在保护板，并且能够降低朝向保护板的烟尘。而且，从相对位置朝向保护板吹送的气体的彼此，与保护板的表面发生碰撞并互相发生碰撞，其流动失速，汇流的气体能够从排放口排放。通过这样，气体的流动速度失速，所以气体变得更难以流向工件焊接侧。

在此，作为更优选的方式，所述传感器单元至少具备：向焊接工件的表面投射激光的投射部；以及作为所述检测部而检测从所述工件表面反射的激光的检测部，所述传感器单元根据检测的所述激光而测量所述工件的形状或者到所述工件的距离，在所述盒主体，作为所述通过部，形成有：使来自所述投射部的激光通过的投射用通过部；以及使朝向所述检测部的激光通过的检测用通过部，所述保护板具备：覆盖所述投射用通过部的投射用保护部；以及覆盖所述检测用通过部的检测用保护部，在所述保护板，作为所述排放口，形成有：将吹送到所述投射用保护部的气体排放的投射用排放口；以及将吹送到所述检测用保护部的气体排放的检测用排放口，所述检测用排放口的使气体流动的流路的截面，比所述投射用排放口的使气体流动的流路的截面大，所述检测用排放口形成于比所述投射用排放口更靠近所述遮蔽部侧。

根据该方式，检测用排放口的使气体流动的流路的截面比投射用排放口的使气体流动的流路的截面大，所以从检测用排放口流出的气体流量比从投射用排放口流出的气体流量多。由于气体流量多的检测用排放口，形成于比投射用排放口更靠近遮蔽部侧，所以，能够将从检测用排放口排放的更多的气体吹送到遮蔽部。通过该吹送的气体，能够将从投射用排放口流出的气体冲跑到工件焊接侧的相反侧。由此，最终能够使从投射用排放口和检测用排放口双方排放的气体流向工件焊接侧的相反侧。

如上所述，如果通过遮蔽部能够使气体流向工件焊接侧的相反侧，则在容纳体可以只有容纳部和遮蔽部。但是，作为更优选的方式，所述容纳体具备诱导部，该诱导部与所述遮蔽部共同作用、以包围所述保护盖的方式而沿所述工件侧延伸。

如上所述，从相对位置朝向保护板吹送的气体互相发生碰撞。所以，从排放口(投射用排放口和检测用排放口)排放的气体，容易地扩散到保护盖的周围。即使在这样的情况下，根据该方式，通过诱导部和遮蔽部能够抑制排放口附近的气体扩散到保护盖的周围，能够将气体诱导至工件侧。

如果通过诱导部能够将气体诱导至工件侧，诱导部也可以与保护盖无间隙地相接触。但是，作为更优选的方式，所述保护盖形成有：形成在与所述遮蔽部相对位置的前侧面；形成在与所述前侧面相反侧的背侧面；以及与所述前侧面和所述背侧面连接的一对横侧面，所述诱导部以包围一对所述横侧面和所述背侧面的方式而形成，在所述诱导部与各个所述横侧面之间形成有间隙。

根据该方式，通过在诱导部与保护盖的各个横侧面之间形成的间隙，能够遮断焊接时所产生的辐射热从诱导部向保护盖传递。而且，通过从排放口排放的气体的流动，能够从诱导部与保护盖的各个横侧面之间形成的间隙，将干净的空气(大气)吸入到诱导部内部的空间。通过吸入的空气的流动，能够抑制从排放口排放的气体朝向比保护盖的横侧面更靠外侧的方向的流动。

作为更优选的方式，所述诱导部通过安装件安装在所述背侧面。由此，由于安装件位于工件焊接侧的相反侧，所以不会直接暴露于工件焊接时所产生的辐射热。其结果，即使诱导部被辐射热加热，也能够降低热量通过保护盖而加热容纳在盒主体的传感器单元。

如上所述，诱导部的形状，如果能够诱导从排放口排放的气体，则没有特别的限制，但是，作为更优选的方式，所述诱导部具备：形成在与各个所述横侧面相对位置的横板部；以及与所述横板部连接且形成在与所述背侧面相对位置的背板部，所述横板部的工件侧的边缘部，以随着从所述遮蔽部侧向所述背板部靠近而向所述保护盖接近的方式而倾斜。

根据该方式，横板部的工件侧的边缘部，以随着从遮蔽部侧向诱导部的背板部靠近而向保护盖接近的方式而倾斜，所以，气体容易流向工件焊接侧的相反侧。

发明的效果

根据本发明，从容纳盒的排放口排放的气体吹送到遮蔽部、并流向工件焊接侧的相反侧，所以能够降低从容纳盒的排放口排放的气体对焊接带来的影响。

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1所示焊接用传感器装置的侧视图。

图5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6是从底面侧观察图5所示焊接用传感器装置的盒主体时的立体图。

图7是图4所示保护盖的分解立体图。

图8A是沿图7的A-A线的截面图。

图8B是沿图7的B-B线的截面图。

图9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10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。

图11是用于说明图4所示焊接用传感器装置的气体流动的侧视图。

发明的具体实施方式

以下，参照图1至图11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(光学系统)21a。

检测部22具备：光接收装置(光学系统)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(光学系统)；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)。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。此外，传感器单元也可以使用超声波或电磁波来测量焊接工件W的状态或者到工件W的距离。

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6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。

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通过密封件32c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。

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从后述的气体供给口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还具有第二冷却流路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，该第二冷却流路35d是利用盖子32d将形成在筐体31侧面35g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。通过向第一气体流路35供给气体，以此冷却盒主体30内的传感器单元2，能够降低焊接时传感器单元2的升温。

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6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底面侧通过螺丝等紧固件72而被安装(例如参照图4、图₅和图10等)。更具体而言，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(例如参照图4和图10)。

在保护盖40形成有前侧面40a、背侧面40b和一对横侧面40c、40c，该前侧面40a形成在与遮蔽部件5相对的位置，该背侧面40b形成在前侧面40a的相反侧，该一对横侧面40c、40c与前侧面40a和背侧面40b连接。匣子41从保护盖40的背侧面40b侧相对于保持件4装卸自如(例如参照图5和图7等)。

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插入有环状的隔离件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。由此，通过密封件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。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与保持件主体45a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也由导热率比保护盖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7所示，在保持件45，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。

此处，作为更优选的方式，第二气体流路47，在比保护板44更靠近后述的排放口侧，以将气体从相对位置朝向保护板44吹送的方式而形成。具体来说，第二气体流路47，在比保护板44更靠近投射用排放口48a侧，以将气体从相对位置朝向投射用保护部44a侧吹送的方式而形成。同样，第二气体流路47，在比保护板44更靠近检测用排放口48b侧，以将气体从相对位置朝向检测用保护部44b侧吹送的方式而形成。

在保持件45的第二气体流路47，形成有将吹送到保护板44的气体排放到激光L1的被投射侧(也就是工件侧)的排放口。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。

此处，在将保护盖40安装在盒主体30的状态下，第二气体流路47是形成在保护盖40的流路。在第二气体流路47形成有蓄压室47a(例如参照图7、图8A以及图8B)。蓄压室47a，在匣子41与盒主体30之间形成的空间，使第二气体流路47内的气体的压力稳定。另外，在图8A和图8B省略盒主体30。另外，虽然在图8A没有图示，但盒主体30的投射用通过部36a位于与投射用保护部44a相对的位置，虽然在图8B没有图示，但盒主体30的检测用通过部36b位于与检测用保护部44b相对的位置。而且，在图8A、图8B以及后述的图11之中，用箭头表示气体的流动，在参照这些图时，对气体付与符号“F”来说明气体的流动。

如图8A所示，在蓄压室47a的两侧，在保护板44的投射用保护部44a与匣子主体42之间，形成有狭缝47b、47b。通过狭缝47b对气体F的流动进行限制，能够将蓄压室47a内的压力保持一定，气体F以高的流速从狭缝47b排放出来。

而且，在狭缝47b的下游，以使通过狭缝47b且向比保护盖40更靠近投射用排放口48a侧流动的气体F流向投射用保护部44a的方式，形成有诱导气体F流动的诱导槽47c。具体而言，诱导槽47c，以与狭缝47b相对的方式，而形成在保持件45的保持件主体45a。

通过像这样，从保护板44的投射用保护部44a的两侧吹送到保护板44的投射用保护部44a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排放。

在本实施方式之中，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。在比保护板更靠近排放口侧，将气体F从相对位置朝向保护板44的投射用保护部44a吹送，以此能够降低异物等附着在保护板的投射用保护部44a，并且能够降低朝向投射用排放口48a的烟尘侵入。

同样，如图8B所示，在蓄压室47a的两侧，在保护板44的检测用保护部44b与匣子主体42之间，形成有狭缝47b、47b。在狭缝47b的下游，以使通过狭缝47b且向比保护盖40更靠近检测用排放口48b侧流动的气体F流向检测用保护部44b的方式，形成有诱导气体F流动的诱导槽47c。具体而言，诱导槽47c，以与狭缝47b相对的方式，而形成在保持件45的保持件主体45a。

通过像这样，从保护板44的检测用保护部44b的两侧吹送到保护板44的检测用保护部44b的气体F彼此相向流动，所以，与保护板44的检测用保护部44b的表面发生碰撞并互相发生碰撞。其结果，气体F的流动失速，汇流的气体F能够从检测用排放口48b排放。由此，与上述情况同样，能够确保焊接的稳定性，能够降低异物等附着在检测用保护部44b，并能够降低朝向检测用排放口48b的烟尘侵入。

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。由于气体F流量多的检测用排放口48b，形成于比投射用排放口48a更靠近遮蔽部件5侧(参照图10)，所以，能够将从检测用排放口48b排放的更多的气体F吹送到遮蔽部件5。由此，能够从背面51b侧有效地冷却遮蔽部件5。

4.关于遮蔽部件5

如图4所示，构成传感器装置1的遮蔽部件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H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9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4)。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。

在本实施方式之中，如图11所示，以从检测用排放口48b排放出的气体F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，遮蔽部件5相对于通过检测用排放口48b的气体F的流动方向d而倾斜。具体而言，遮蔽部件5设置在将检测用排放口48b沿气体F的流动方向d投影的范围。遮蔽部件5，随着向工件W焊接侧的相反侧靠近，以向工件W接近的方式而倾斜。另外，本说明书中所说的“通过排放口的气体F的流动方向”是指，在排放口的流路截面的中央位置上的、气体F所流动的方向。

从检测用排放口48b沿着流动方向d直进的气体F，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F，被吹送到遮蔽部件5，所以能够利用气体F冷却遮蔽部件5。而且，吹送到遮蔽部件5的气体F，向工件W焊接侧的相反侧流动，所以气体F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F(的流动)带来的影响，能够稳定地进行焊接。由此，能够防止该气体F在焊接部B发生混合。在进行电弧焊接时，不会引起气体F带来的电弧不稳定，即使将保护气体流向电弧周围，保护气体的流动也不会发生混乱，所以能够确保焊接质量。

特别是在本实施方式之中，如图8B所示，从相对位置朝向保护板44吹送的气体F的彼此，与保护板44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能够从检测用排放口48b排放。通过这样，气体F的流动速度失速，所以气体F变得更难以流向工件W焊接侧。

而且，如图11所示，通过从检测用排放口48b朝向遮蔽部件5吹送的气体F，能够将从投射用排放口48a流出的气体冲跑到工件焊接侧的相反侧。由此，最终能够使从投射用排放口48a和检测用排放口48b双方排放的气体流向工件焊接侧的相反侧。

5.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3和图9)。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，诱导部件6例如由黄铜构成。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。

在此，如图8A和图8B所示，从相对位置朝向保护板44吹送的气体F，互相发生碰撞。所以，从排放口(投射用排放口48a和检测用排放口48b)排放的气体F，容易地扩散到保护盖40的周围。但是，在本实施方式之中，由于诱导部件6与遮蔽部件5共同作用，与遮蔽部件5一起包围保护盖40，所以能够抑制气体F向保护盖40周围扩散，能够将气体F向激光L1的被投射侧诱导。

而且，在本实施方式之中，如图10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连接且形成在与背侧面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拔出来的缺口部63a(参照图3)。

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。

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F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3和图11)。由此，如图11所示，气体F容易向工件W焊接侧的相反侧(后方侧)流动。

而且，在本实施方式之中，诱导部件6，在背板部63，通过螺丝等安装件76而安装在保护盖40的背面40b。由于安装件76位于工件W焊接侧的相反侧，该安装件76不会直接暴露于工件W焊接时所产生的辐射热。其结果，即使诱导部件被辐射热加热，也能够降低热量通过保护盖40而加热容纳在盒主体30的传感器单元2。

而且，如图9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拔出来，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；3A：容纳体；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；46：第二安装部；46a：贯穿孔；47：第二气体流路；5：遮蔽部件(遮蔽部)；51：板状部；52：第一安装部；52a：贯穿孔；6：诱导部件(诱导部)；73：轴；75：弹性部件；D：间隙；F：气体；L1、L2：激光；W：工件。

Claims (7)

1.一种焊接用传感器装置，其特征在于，至少具备：

传感器单元，该传感器单元测量焊接工件的状态或者到所述工件的距离；以及

具有容纳部和遮蔽部的容纳体，该容纳部容纳所述传感器单元并且内部形成有使气体流动的气体流路，该遮蔽部遮蔽所述工件焊接时所产生的辐射热之中朝向所述容纳部的辐射热，

所述遮蔽部，以从所述气体流路的排放口排放出的气体吹送到所述遮蔽部并向所述工件焊接侧的相反侧流动的方式，相对于通过所述排放口的所述气体的流动方向而倾斜，

所述传感器单元至少具备检测部，该检测部将来自焊接工件表面的光作为检测光而检测，所述排放口包含使所述检测光通过并且使所述气体流路的气体排放出的检测用排放口。

2.根据权利要求1所述的焊接用传感器装置，其特征在于，

所述容纳体具备盒主体以及保护盖，该盒主体作为容纳部而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，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，

所述气体流路，在比所述保护板更靠近所述排放口侧，以将气体从相对位置朝向所述保护板吹送、并使吹送到所述保护板的气体流向所述检测用排放口的方式而形成。

3.根据权利要求2所述的焊接用传感器装置，其特征在于，

所述传感器单元具备：向焊接工件的表面投射激光的投射部，所述传感器单元根据检测的所述激光而测量所述工件的形状或者到所述工件的距离，

在所述盒主体，作为所述通过部，形成有：使来自所述投射部的激光通过的投射用通过部；以及使朝向所述检测部的激光通过的检测用通过部，

所述保护板具备：覆盖所述投射用通过部的投射用保护部；以及覆盖所述检测用通过部的检测用保护部，

作为所述排放口，设有：将吹送到所述投射用保护部的气体排放的投射用排放口；以及将吹送到所述检测用保护部的气体排放的所述检测用排放口，

所述检测用排放口的使气体流动的流路的截面，比所述投射用排放口的使气体流动的流路的截面大，

所述检测用排放口形成于比所述投射用排放口更靠近所述遮蔽部侧。

4.根据权利要求2所述的焊接用传感器装置，其特征在于，

所述容纳体具备诱导部，该诱导部与所述遮蔽部共同作用、以包围所述保护盖的方式而沿所述工件侧延伸。

5.根据权利要求4所述的焊接用传感器装置，其特征在于，

所述保护盖形成有：形成在与所述遮蔽部相对位置的前侧面；形成在与所述前侧面相反侧的背侧面；以及与所述前侧面和所述背侧面连接的一对横侧面，

所述诱导部以包围一对所述横侧面和所述背侧面的方式而形成，

在所述诱导部与各个所述横侧面之间形成有间隙。

6.根据权利要求5所述的焊接用传感器装置，其特征在于，

所述诱导部通过安装件安装在所述背侧面。

7.根据权利要求5所述的焊接用传感器装置，其特征在于，

所述诱导部具备：形成在与各个所述横侧面相对位置的横板部；以及与所述横板部连接且形成在与所述背侧面相对位置的背板部，

所述横板部的工件侧的边缘部，以随着从所述遮蔽部侧向所述背板部靠近而向所述保护盖接近的方式而倾斜。

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