CN117203014A - 焊接装置以及温度测定装置 - Google Patents
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Abstract
焊接装置具备:焊炬;可动部,其使焊炬移动;测定部,其设置于可动部,并能够在一个焊道的形成后且焊接下一焊接道次前的规定期间测定一个焊道的温度以及一个焊道的附近的被焊接物的温度中的至少一方;罩部,其至少能够覆盖测定部;以及驱动部,其通过驱动对罩部进行支承的支承构件向规定方向移动从而在焊道的形成时设为罩部覆盖测定部的状态,并通过驱动支承构件向与规定方向相反的方向移动从而在规定期间设为罩部使测定部露出的状态。
Description
技术领域
本发明涉及焊接装置以及温度测定装置。
背景技术
在对被焊接物进行多层焊接的情况下,有时在一个焊道的形成后且焊接下一焊接道次前,测定一个焊道的温度、一个焊道的附近的被焊接物的温度(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2008-275482号公报
发明内容
发明要解决的课题
在此,在对被焊接物进行焊接时,伴随着焊道的形成,产生溅射、烟气以及辐射热。并且,当溅射、烟气以及辐射热的影响波及到测定温度的测定部时,有可能对测定部产生障碍。因此,需要保护测定部免于伴随着焊道的形成而产生的溅射、烟气以及辐射热的影响。在该情况下,例如为了降低装置的误工作、故障等的可能性以及动作时的干涉,用于保护测定部的结构优选为不复杂而简易且小型的结构。
本发明的目的在于利用简易且小型的结构保护测定温度的测定部。
用于解决课题的方案
基于该目的,本发明为一种焊接装置,其能够对被焊接物进行多层焊接,所述焊接装置的特征在于,具备:焊炬;可动部,其使所述焊炬移动;测定部,其设置于所述可动部,并能够在一个焊道的形成后且焊接下一焊接道次前的规定期间测定该一个焊道的温度以及该一个焊道的附近的所述被焊接物的温度中的至少一方;罩部,其至少能够覆盖所述测定部;以及驱动部,其通过驱动对所述罩部进行支承的支承构件向规定方向移动从而在所述焊道的形成时设为该罩部覆盖所述测定部的状态,并通过驱动该支承构件向与该规定方向相反的方向移动从而在所述规定期间设为该罩部使该测定部露出的状态。
在此,优选的是,所述驱动部使用压缩空气驱动所述支承构件。
另外,优选的是,所述焊接装置具备供给在代替所述焊炬而利用其他工具时使用的压缩空气的供给部,所述驱动部使用所述供给部供给的压缩空气来驱动所述支承构件。
另外,优选的是,所述焊接装置具备在所述罩部移动时在所述驱动部以外另行对该罩部的移动进行引导的引导部。
另外,优选的是,所述引导部以在所述罩部使所述测定部露出的状态下能够由该测定部进行温度的测定的方式覆盖该测定部的周围。
另外,优选的是,所述焊接装置具备表示所述被焊接物中的所述测定部的温度的测定位置的显示部。
另外,优选的是,所述显示部在所述罩部覆盖所述测定部时与该测定部一起被该罩部覆盖,并在该罩部使该测定部露出时与该测定部一起露出。
另外,优选的是,所述可动部具有构成为能够经由驱动轴而移动的多个连杆部,所述测定部被安装所述焊炬的所述连杆部保持。
另外,优选的是,所述测定部配置于基准姿态的所述可动部的左右方向中的至少一方侧。
基于该目的,本发明为一种温度测定装置,其在能够利用可动部使焊炬移动而对被焊接物进行多层焊接的焊接装置中使用,所述温度测定装置的特征在于,具备:测定部,其设置于所述可动部,并能够在一个焊道的形成后且焊接下一焊接道次前的规定期间测定该一个焊道的温度以及该一个焊道的附近的所述被焊接物的温度中的至少一方;罩部,其至少能够覆盖所述测定部;以及驱动部,其通过驱动对所述罩部进行支承的支承构件向规定方向移动从而在所述焊道的形成时设为该罩部覆盖所述测定部的状态,并通过驱动该支承构件向与该规定方向相反的方向移动从而在所述规定期间设为该罩部使该测定部露出的状态。
发明效果
根据本发明,能够利用简易且小型的结构保护测定温度的测定部。
附图说明
图1是本实施方式的焊接装置的整体图。
图2是将基准姿态的焊接机器人的工具部放大并从Y轴方向观察到的侧视图。
图3是将基准姿态的焊接机器人的工具部放大并从Z轴方向观察到的俯视图。
图4是本实施方式的温度测定装置的分解立体图。
图5是本实施方式的传感器部的整体图。
图6是本实施方式的温度测定装置的剖视图。
图7A是本实施方式的温度测定装置的动作的说明图,且是从对象物侧沿A方向观察温度测定装置而得到的图。
图7B是本实施方式的温度测定装置的动作的说明图,且是从对象物侧沿A方向观察温度测定装置而得到的图。
图8是示出本实施方式的焊接装置的动作流程的一例的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是本实施方式的焊接装置1的整体图。
需要说明的是,如图1所示那样,在本实施方式的说明中,水平方向设为X轴以及Y轴。X轴与Y轴正交。另外,铅垂方向设为Z轴。Z轴相对于X轴以及Y轴分别正交。
如图1所示那样,焊接装置1具有将作为焊接的对象即被焊接物的一例的工件W彼此焊接的焊接机器人10、作为供给压缩空气的供给部的一例的空气压缩机70、控制焊接机器人10的动作的控制装置80以及用于供给焊接电流的电源90。
[焊接机器人10]
焊接机器人10根据用途而存在各种种类。在本实施方式的说明中,使用在钢筋的焊接中使用的焊接机器人10的例子。另外,本实施方式的焊接机器人10是多关节机器人。并且,本实施方式的焊接机器人10是对工件W进行电弧焊接的机器人。
如图1所示那样,焊接机器人10具有基台部100、可动的操纵器部20以及装配于操纵器部20的工具部30。并且,焊接机器人10具有向控制装置80中继电信号等或者从空气压缩机70中继压缩空气的中继箱35以及测定温度的温度测定装置40。
(基台部100)
基台部100例如固定于地板等设置对象。并且,基台部100支承包括操纵器部20在内的焊接机器人10的各结构部。
(操纵器部20)
操纵器部20具有回转部21、下臂部22、上臂部23、手腕回转部24、手腕弯曲部25以及手腕旋转部26。需要说明的是,在以下的说明中,在不区别回转部21、下臂部22、上臂部23、手腕回转部24、手腕弯曲部25以及手腕旋转部26的情况下,将各自称为“连杆部”。
回转部21经由沿着铅垂方向的第一驱动轴S1而与基台部100连接。并且,回转部21能够绕第一驱动轴S1相对于基台部100回转。
下臂部22经由沿着水平方向的第二驱动轴S2而与回转部21连接。下臂部22能够绕第二驱动轴S2相对于回转部21旋转。
上臂部23经由沿着水平方向的第三驱动轴S3而与下臂部22连接。上臂部23能够绕第三驱动轴S3相对于下臂部22旋转。
手腕回转部24经由第四驱动轴S4而与上臂部23连接。手腕回转部24能够绕第四驱动轴S4相对于上臂部23旋转。
手腕弯曲部25经由沿着水平方向的第五驱动轴S5而与手腕回转部24连接。手腕弯曲部25能够绕第五驱动轴S5相对于手腕回转部24旋转。
手腕旋转部26经由第六驱动轴S6而与手腕弯曲部25连接。手腕旋转部26能够绕第六驱动轴S6相对于手腕弯曲部25旋转。并且,在本实施方式的手腕旋转部26装配工具部30。
并且,操纵器部20通过以第一驱动轴S1~第六驱动轴S6为旋转中心使各连杆部移动,从而使工具部30的后述的焊炬31相对于工件W移动到任意的位置。
接着,对焊接机器人10的基准姿态进行说明。
本实施方式中的基准姿态是指焊接机器人10中的第一驱动轴S1~第六驱动轴S6的旋转角度设定为相对于预先规定的基准所成的角度成为0度的原点角度的状态。
在本实施方式中,原点角度能够例示焊接机器人10成为以下的状态的角度。例如,如图1所示那样,原点角度是下臂部22设为沿着铅垂方向的状态的第二驱动轴S2的角度。并且,原点角度是上臂部23以及手腕弯曲部25分别设为沿着水平方向的状态的第三驱动轴S3以及第五驱动轴S5的角度。并且,原点角度是第二驱动轴S2、第三驱动轴S3以及第五驱动轴S5设为成为相互平行的状态的第一驱动轴S1、第四驱动轴S4以及第六驱动轴S6的角度。
(工具部30)
工具部30具有进行焊接的焊炬31以及支承焊炬31的焊炬支承部32。
焊炬31在进给焊丝的同时,使从电源90供给的电流向该焊丝流动而在工件W形成焊道。
焊炬支承部32在一端部保持焊炬31。另外,焊炬支承部32在另一端部连结于手腕旋转部26。并且,焊炬支承部32与手腕旋转部26一体地移动。并且,焊炬支承部32使支承的焊炬31与手腕旋转部26一体地移动。
需要说明的是,本实施方式的焊接机器人10在工具部30中能够更换为上述的焊炬31以外的工具。在本实施方式的焊接机器人10中,作为工具部30,能够代替焊炬31以及焊炬支承部32,而将焊渣风铲(未图示)装配于手腕旋转部26。焊渣风铲是用于将在形成于工件W的焊道产生的焊渣除去的工具。焊渣风铲例如通过将振动的针抵于焊道,从而将在焊道产生的焊渣去除。
(中继箱35)
中继箱35具有空气控制部351以及温度传感器放大器352。
在本实施方式中,通过空气的流动路径(以下称为“空气路径”),从空气压缩机70向焊渣风铲等工具供给压缩空气。另外,通过空气路径,从空气压缩机70向后述的气缸部60供给压缩空气。
并且,空气控制部351控制空气路径中的压缩空气的流动。空气控制部351使用空气流速控制阀,控制在空气路径流动的压缩空气的流速。另外,空气控制部351使用空气开闭控制阀,进行空气路径中的压缩空气的流路的开闭。由此,空气控制部351控制在空气路径流动的压缩空气的流速、流量,例如驱动焊渣风铲的叶片、或者驱动后述的气缸部60。
需要说明的是,空气控制部351基于来自控制装置80的控制指令而动作。
温度传感器放大器352与温度测定装置40的后述的传感器线缆55电连接。温度传感器放大器352将经由传感器线缆55而从后述的温度传感器52输出的电压放大。并且,温度传感器放大器352将放大了的电压送向控制装置80。需要说明的是,在本实施方式中,控制装置80将输入的电压值换算为测定温度。但是,温度传感器放大器352也可以将从温度测定装置40取得的电压值换算为测定温度,并送向控制装置80。
(温度测定装置40)
图2是将基准姿态的焊接机器人10的工具部30放大并从Y轴方向观察到的侧视图。图3是将基准姿态的焊接机器人10的工具部30放大并从Z轴方向观察到的俯视图。
如图2所示那样,温度测定装置40设置于操纵器部20、与操纵器部20连接的焊炬支承部32等在焊接机器人10中使焊炬31移动的可动部。并且,本实施方式的温度测定装置40在相对于工件W的一个焊道的形成后且在工件W焊接下一焊接道次前的规定期间测定一个焊道的温度或一个焊道的附近的工件W的温度。需要说明的是,本实施方式的温度测定装置40也可以在上述的规定期间测定一个焊道的温度以及一个焊道的附近的工件W的温度这两方。
在此,上述的焊道的附近能够例示工件W中的从形成于工件W的焊道例如分离约10mm的位置。并且,一个焊道中的温度的测定位置例如能够例示形成了的焊道的长度方向上的中央部的一部位。需要说明的是,温度测定装置40也可以在一个焊接道次的焊道的长度方向上测定不同的多个部位的温度。并且,该内容在测定焊道的附近的工件W的温度的情况下也相同。
如图2所示那样,本实施方式的温度测定装置40设置于工具部30的焊炬支承部32。如上所述,焊炬支承部32与操纵器部20的手腕旋转部26连接。因此,温度测定装置40经由焊炬支承部32而保持于手腕旋转部26。由此,温度测定装置40通过作为操纵器部20的末端的手腕旋转部26而与焊炬31一体地移动。
另外,在本实施方式的焊接机器人10中,通过将温度测定装置40设置于支承焊炬31的焊炬支承部32,从而将温度测定装置40与焊炬31的相对位置关系固定。
在此,焊接机器人10相对于工件W使焊炬31移动到预先规定的位置而进行焊接。在该情况下,焊接机器人10的使焊炬31相对于工件W移动的焊炬支承部32等可动部需要以不与工件W干涉的方式使焊炬31移动。即,在焊接机器人10中,焊炬31的移动受到由焊炬支承部32等可动部的外形带来的制约。例如,优选的是,如图2所示那样,在工具部30的铅垂方向上的上侧的区域A1以及下侧的区域A2不设置焊炬31以及焊炬支承部32以外的构造部,以不妨碍焊炬31相对于工件W的移动。
于是,如图3所示那样,在本实施方式的焊接机器人10中,在从铅垂方向即Z轴方向的上侧且使操纵器部20沿着X轴方向的方向观察基准姿态的焊接机器人10的情况下,在操纵器部20的左右方向上的一方侧配置温度测定装置40。在图3所示的例子中,温度测定装置40从焊炬31侧观察时配置于焊炬支承部32中的面向纸面时的左侧。这样,本实施方式的温度测定装置40在基准姿态的焊接机器人10中未配置于工具部30的铅垂方向上的上侧、铅垂方向上的下侧,而配置于左右方向上的侧部。
并且,如图2所示那样,温度测定装置40在从水平方向即Y轴方向观察基准姿态的焊接机器人10的情况下,设置于比工具部30的外形即轮廓C靠内侧的位置。并且,温度测定装置40即使在配置于工具部30的左右方向上的一方侧的状态下,也不相对于区域A1、区域A2突出。
接着,对温度测定装置40的构造详细进行说明。
图4是本实施方式的温度测定装置40的分解立体图。
图5是本实施方式的传感器部50的整体图。
图6是本实施方式的温度测定装置40的剖视图。
如图4所示那样,温度测定装置40具备安装各种部件的台座部41、至少覆盖温度传感器52(后述)的罩部42、检知温度的传感器部50以及作为驱动罩部42的驱动部的一例的气缸部60。
台座部41是截面形成为L状的板状的构件。并且,台座部41具有第一面部411以及以从第一面部411立起的方式设置的第二面部412。
在第一面部411安装传感器部50以及气缸部60。并且,第一面部411形成将温度测定装置40设置于焊炬支承部32(参照图2)时的设置面。第一面部411在温度测定装置40设置于焊炬支承部32的状态下,以沿着XZ平面(参照图2)的方式设置。第一面部411的从Y轴方向观察的情况下的形状为长方形,并设置为短边411a相对于X轴倾斜预先规定的角度α并且长边411b相对于Z轴倾斜角度α。以下,将短边411a延伸的方向称为“A方向”,将长边411b延伸的方向称为“B方向”。
第二面部412沿着Y轴方向(参照图2)呈板状延伸而形成。第二面部412在温度测定装置40设置于焊炬支承部32的状态下,以朝向焊炬31侧的方式设置。并且,第二面部412以夹设于传感器部50以及气缸部60与焊炬31(参照图2)之间的方式设置。
并且,第二面部412具有第一开口部413、第二开口部414以及第三开口部415。
第一开口部413是形成为U状的开口。第一开口部413如图7所示那样将罩部42侧开放。并且,第一开口部413设置于与传感器部50的后述的测定透镜521对置的位置。
第二开口部414是形成为圆形状的开口。并且,第二开口部414设置于与传感器部50的后述的第一激光照射部53对置的位置。
第三开口部415是形成为圆形状的开口。并且,第三开口部415设置于与传感器部50的后述的第二激光照射部54对置的位置。
并且,第二面部412与罩部42的后述的罩面部422对置地设置(参照图6)。另外,第二面部412沿着罩部42的移动方向而设置。并且,第二面部412作为在罩部42移动时在气缸部60的后述的轴62以外另行对罩部42的移动进行引导的引导部的一例而发挥功能。
在此,如后所述,本实施方式的罩部42仅被气缸部60的后述的轴62支承。因此,罩部42存在根据基于轴62的支承状态而相对于轴62旋转的可能性。与此相对,本实施方式的第二面部412假设即使罩部42要旋转,也通过引导罩部42而使罩部42的移动稳定。
如图4所示那样,罩部42是形成为箱状的构件。罩部42具有顶面部421、从顶面部421分别立起的罩面部422、背面部423、第一侧面部424以及第二侧面部425。并且,罩部42设置为能够使箱状的开口42H朝向台座部41而相对于台座部41移动。
罩面部422在温度测定装置40中能够与传感器部50的后述的测定透镜521对置。另外,罩面部422具有罩开口部422H。罩开口部422H在罩部42的移动方向上设置于与台座部41的第一开口部413对应的位置。
并且,罩面部422通过移动,而根据罩开口部422H相对于温度传感器52(后述)的位置使温度传感器52露出、或者覆盖温度传感器52。
背面部423具有线缆开口部423H。线缆开口部423H在背面部423中形成使传感器部50的后述的传感器线缆55以及气缸部60的后述的空气管63通过的部位。
并且,罩部42固定于气缸部60的后述的轴62。具体而言,罩部42的顶面部421被固定构件426与轴62夹入。并且,罩部42被轴62支承。并且,罩部42伴随着气缸部60的轴62的动作而移动。
如图5所示那样,传感器部50具有设置台51、作为测定部的一例的温度传感器52、作为显示部的一例的第一激光照射部53、作为显示部的一例的第二激光照射部54以及传感器线缆55。
设置台51保持温度传感器52、第一激光照射部53以及第二激光照射部54。并且,设置台51固定于台座部41(参照图4)。
另外,设置台51具有在调整第一激光照射部53以及第二激光照射部54各自的激光的朝向时使用的标识51M。
温度传感器52具有测定透镜521以及检测测定透镜521汇聚的红外线的检测元件(未图示)。并且,温度传感器52通过检知从测定对象即焊道、焊道的附近的工件W放射出的红外线,从而确定焊道、焊道的附近的工件W的温度。即,温度传感器52不与测定对象的焊道、焊道的附近的工件W接触,而非接触地测定焊道、焊道的附近的工件W的温度。
测定透镜521在设置台51中设置于焊炬31(参照图3)侧。并且,测定透镜521在由温度传感器52测定焊道、焊道的附近的工件W的温度时,朝向焊道、工件W。
检测元件例如能够使用热电堆。检测元件通过吸收红外线从而温度上升。并且,检测元件输出与上升了的温度相应的电压值的电信号。
第一激光照射部53以及第二激光照射部54朝向对象物照射线状的激光即线激光。第一激光照射部53所照射的线激光与第二激光照射部54所照射的线激光在工件W等对象物处相交。并且,本实施方式的第一激光照射部53以及第二激光照射部54设定为各自照射的线激光相交的点表示温度传感器52的温度的测定位置。
如上所述,温度传感器52非接触地测定焊道、焊道的附近的工件W的温度。因此,作业者难以通过目视确认温度传感器52的测定位置。与此相对,本实施方式的温度测定装置40通过第一激光照射部53以及第二激光照射部54而将温度的测定位置可视化。并且,本实施方式的温度测定装置40例如在将温度的测定位置的设定编入动作程序时等,使作业者能够确认测定位置。
传感器线缆55具有将温度传感器52所输出的电压值的电信号送向中继箱35的信号线。另外,传感器线缆55具有将用于第一激光照射部53以及第二激光照射部54照射线激光的电流向第一激光照射部53以及第二激光照射部54供给的供电线。
如图6所示那样,气缸部60具有工作缸部61、作为支承构件的一例的轴62以及作为空气的路径的空气管63。
工作缸部61固定于台座部41。另外,在工作缸部61插入轴62的一方的端部。并且,工作缸部61以轴62能够沿轴向移动的方式支承轴62。
工作缸部61在内部具有供从空气管63供给的压缩空气流入的第一室611以及第二室612。第一室611形成在从工作缸部61推出轴62时供压缩空气流入的空间。第二室612形成在向工作缸部61拉入轴62时供压缩空气流入的空间。需要说明的是,在第一室611以及第二室612,分别以能够使压缩空气流入的方式连接有空气管63。
轴62是在轴向上较长地延伸的棒状的构件。轴62的一端侧插入工作缸部61。另外,轴62在另一端侧与罩部42连接。在本实施方式的轴62形成有内螺纹。并且,通过将罩部42夹在轴62与固定构件426之间,并将固定构件426紧固于轴62的内螺纹,从而轴62支承罩部42。并且,轴62构成为能够沿轴向移动。并且,轴62从工作缸部61突出、或者退向工作缸部61侧。
空气管63的一端经由中继箱35的空气控制部351而与空气压缩机70连通,另一端与工作缸部61连通。并且,空气管63将空气压缩机70的压缩空气向工作缸部61供给。
并且,在气缸部60中,通过经由空气管63向第一室611以及第二室612中的任一方选择性地供给压缩空气,从而轴62突出、或者退出。并且,气缸部60通过驱动轴62,从而使与轴62连接的罩部42移动。
需要说明的是,如上述那样,在本实施方式的温度测定装置40中,为了驱动罩部42而使用气缸部60,但并不限定于使用气缸部60。只要是能够驱动对罩部42进行支承的支承构件,并使支承构件向规定方向上的一方与另一方移动而使罩部42移动的结构,则也可以是其他构造。
接着,对温度测定装置40中的罩部42的移动动作进行说明。
图7A、图7B是本实施方式的温度测定装置40的动作的说明图,且是从对象物侧沿A方向观察温度测定装置40而得到的图。
需要说明的是,图7A示出罩部42相对于台座部41分离的状态,图7B示出罩部42相对于台座部41接近的状态。
如图7A所示那样,气缸部60利用向工作缸部61供给的压缩空气驱动轴62,在轴62的轴向上,使轴62向相对于工作缸部61分离的方向移动。即,气缸部60将轴62从工作缸部61推出。这样一来,支承于轴62的罩部42向相对于台座部41分离的方向移动。
并且,罩部42成为罩面部422的罩开口部422H与温度传感器52的测定透镜521对置的状态。由此,罩部42设为使温度传感器52的测定透镜521露出的状态。
另外,通过罩部42向相对于台座部41分离的方向移动,从而罩面部422设为使第一激光照射部53以及第二激光照射部54露出的状态。
在此,在本实施方式的温度测定装置40中,在罩部42与温度传感器52、第一激光照射部53以及第二激光照射部54之间设置有台座部41的第二面部412。第二面部412虽然利用第一开口部413使测定透镜521露出,但是覆盖测定透镜521的周围。另外,第二面部412虽然利用第二开口部414以及第三开口部415使第一激光照射部53以及第二激光照射部54露出,但是覆盖第一激光照射部53以及第二激光照射部54各自的周围。
这样,温度测定装置40在罩部42使温度传感器52、第一激光照射部53以及第二激光照射部54露出的状态下,台座部41的第二面部412覆盖温度传感器52、第一激光照射部53以及第二激光照射部54的周围。由此,温度测定装置40使温度的测定、线激光的照射能够进行,并且保护温度传感器52、第一激光照射部53以及第二激光照射部54。
如图7B所示那样,气缸部60利用向工作缸部61供给的压缩空气驱动轴62,在轴62的轴向上,使轴62向相对于工作缸部61接近的方向移动。即,气缸部60将轴62向工作缸部61拉入。这样一来,支承于轴62的罩部42向相对于台座部41接近的方向移动。
并且,罩部42的罩面部422的罩开口部422H从温度传感器52的测定透镜521后退。其结果是,罩部42成为未形成罩开口部422H的区域与温度传感器52对置的状态。由此,罩部42成为覆盖温度传感器52的测定透镜521的状态。
另外,通过罩部42向相对于台座部41接近的方向移动,从而罩面部422成为覆盖第一激光照射部53以及第二激光照射部54的状态。
本实施方式的罩部42如参照图4说明的那样,形成为箱状。因此,罩部42通过向相对于台座部41接近的方向移动,从而成为将设置于台座部41的传感器部50以及气缸部60整体包入的状态。
并且,本实施方式的温度测定装置40通过驱动轴62,从而使轴62沿着轴62的轴向向一方侧与另一侧移动,并使罩部42移动。这样,本实施方式的温度测定装置40利用简易且小型的结构实现罩部42的移动。
尤其是,在本实施方式的温度测定装置40中,罩部42相对于气缸部60的轴62直接支承。另外,在温度测定装置40中,在罩部42使温度传感器52露出、或者覆盖温度传感器52时罩部42移动的方向与气缸部60的驱动轴即轴62移动的方向成为相同的方向。在该点上,本实施方式的温度测定装置40与例如在气缸部60与罩部42之间夹设别的构造部、或者向相对于气缸部60的驱动轴即轴62的移动方向不同的方向传递动力而使罩部42移动那样的结构相比,成为简易且小型的结构。
需要说明的是,本实施方式的温度测定装置40也可以具有对传感器部50喷射压缩空气的鼓风机。并且,在温度测定装置40中,也可以利用鼓风机喷射的压缩空气将附着于温度传感器52、第一激光照射部53以及第二激光照射部54的异物吹飞。在该情况下,用于鼓风机的压缩空气能够从空气压缩机70供给。
对如以上那样构成的温度测定装置40的温度传感器52的测定轴进行说明。
如图3所示那样,焊炬31的中心轴L1所通过的XZ面与温度传感器52的测定轴L2所通过的XZ面在Y轴方向上分离恒定距离。并且,在本实施方式的焊接机器人10中,避免温度传感器52的测定轴L2与焊炬31的中心轴L1的干涉。即,温度测定装置40在要测定对象物的温度时,不受焊炬31的温度的影响。
并且,在本实施方式的焊接机器人10中,设定为温度测定装置40的温度传感器52的测定轴L2与焊道、焊道的附近的工件W对应。由此,温度测定装置40能够测定焊道、焊道的附近的工件W的温度。
并且,如上所述,焊炬31与温度测定装置40的相对位置关系被固定。因此,温度测定装置40的温度传感器52的测定轴L2位置能够根据焊炬31的电弧点的坐标容易地计算。
[空气压缩机70]
图1所示的空气压缩机70通过驱动转子、活塞而将压缩了的空气向压缩空气的供给目的地供给。
在此,在作为工具部30的焊渣风铲装配于操纵器部20的情况下,空气压缩机70为了驱动焊渣风铲的针,而向焊渣风铲供给压缩空气。
另外,空气压缩机70对温度测定装置40的气缸部60供给压缩空气。这样,空气压缩机70也进行气缸部60的驱动。
如上所述,在本实施方式的焊接装置1中,具备供给在代替焊炬31而利用焊渣风铲等其他工具时使用的压缩空气的空气压缩机70。并且,在温度测定装置40中,使用在利用其他工具时使用的空气压缩机70驱动罩部42。
需要说明的是,在焊接装置1中,空气压缩机70并不限于焊渣风铲的针的驱动,能够在以下的动作中利用。
空气压缩机70能够在更换焊炬31与焊渣风铲的工具更换器的驱动中使用。
另外,空气压缩机70能够在用于将由焊渣风铲除去了的焊渣吹飞的鼓风机的空气的喷射中使用。
另外,空气压缩机70能够在焊炬31中在对焊丝在焊炬31的前端的突出部进行维持的焊丝夹持器的驱动中使用。
另外,能够在用于清扫在焊炬31的前端附着的异物的鼓风机的空气的喷射中使用。
并且,空气压缩机70能够在用于切断焊丝的焊丝切断器的驱动中使用。
[控制装置80]
图1所示的控制装置80例如由计算机构成。计算机由执行控制程序的CPU(CentralProcessing Unit)、存储起动程序等的非易失性的半导体存储器、执行控制程序的易失性的半导体存储器以及记录从焊接机器人10收集的各种信息的硬盘装置等构成。
并且,控制装置80控制焊接机器人10以及空气压缩机70的动作。
控制装置80为了进行对工件W的焊接,基于根据工件W的形状等预先设定的焊接程序来控制操纵器部20的移动动作。并且,控制装置80控制工具部30中的焊炬31的焊接动作。
另外,控制装置80控制温度测定装置40的温度的测定以及罩部42的动作。控制装置80对从温度测定装置40取得的与温度相关的信息进行处理。
并且,控制装置80具有规定利用罩部42覆盖温度传感器52或者使温度传感器52露出的时机的动作程序。该动作程序规定在对工件W进行着焊接时罩部42设为覆盖温度传感器52的状态。另外,该动作程序规定在一个焊道的形成后且焊接下一焊接道次前的规定期间罩部42设为使温度传感器52露出的状态。并且,控制装置80经由中继箱35的空气控制部351而进行温度测定装置40中的罩部42的动作的控制。
接着,对使用焊接装置1的焊接动作进行具体说明。
图8是示出本实施方式的焊接装置1的动作流程的一例的流程图。
以下,说明使用焊接装置1对工件W进行在一个焊接道次中形成的一个焊道层叠其他焊道来作为其他焊接道次的多层焊接的例子。
如图8所示那样,首先,开始焊接任务(步骤101)。当开始焊接任务时,焊接机器人10按照控制装置80的控制,使用操纵器部20使焊炬31向工件W中的规定的位置移动。并且,焊接机器人10使用焊炬31开始对工件W的焊接。
需要说明的是,在使用焊炬31开始对工件W的焊接时,在温度测定装置40中,罩部42成为覆盖温度传感器52的状态。并且,在利用焊炬31进行焊接时,保护温度测定装置40中的温度传感器52免于伴随着焊道的形成而产生的溅射、烟气以及辐射热的影响。
并且,当一个焊接道次中的焊道的形成结束时,执行一个焊接道次的焊道的温度的测定(步骤102)。
此时,在温度测定装置40中,罩部42设为使温度传感器52露出的状态。
控制装置80按照预先制作出的动作程序控制操纵器部20,温度使温度测定装置40向传感器52能够测定工件W上的一个焊接道次中的焊道的温度的位置移动。并且,控制装置80基于由温度传感器52测定出的电压值,确定焊道的温度。
这样,本实施方式的温度测定装置40在一个焊道的形成后且焊接下一焊接道次前的规定期间罩部42成为使温度传感器52露出的状态,并利用温度传感器52进行一个焊道的温度的测定。
接着,控制装置80判定测定出的焊道的温度是否为阈值以下(步骤103)。
在测定的焊道的温度为阈值以下的情况(在步骤103中为是)下,控制装置80返回步骤101,向接着一个焊接道次的其他焊接道次的形成转移。由此,进行在一个焊道层叠其他焊道的多层焊接。
另一方面,在一个焊接道次中的焊道的温度超过阈值的情况(在步骤103中为否)下,控制装置80不进行接着一个焊接道次的其他焊接道次中的焊接的开始,而待机一定时间(步骤104)。之后,当经过一定时间时,再次测定一个焊接道次中的焊道的温度(步骤102)。
需要说明的是,在步骤104中,也可以代替一定时间的待机或在一定时间的待机的基础上,进行对工件W的冷却、或者进行工件W中的别的位置的焊接作业。
之后,在判定为测定出的一个焊接道次的焊道的温度为阈值以下的情况(在步骤103中为是)下,控制装置80返回步骤101,向接着一个焊接道次的其他焊接道次的形成转移。
需要说明的是,在上述的动作中,使用了利用温度测定装置40测定焊道的温度的例子,但并不限定于该例子。温度测定装置40也可以测定形成了的焊道的附近的工件W的温度。
另外,在前述的实施方式的情况中,作为焊接机器人10而设想在钢筋的焊接中使用的钢筋焊接机器人,但只要是在多层焊接中在一个焊道的形成后且焊接下一焊接道次前的规定期间谋求一个焊道的温度或一个焊道的附近的工件W的温度的测定的用途,则并不限定于钢筋焊接机器人。
并且,在前述的实施方式中,说明了焊接机器人10为多关节机器人的例子,但也可以是单关节型的机器人。在该情况下,温度测定装置40也设置于使焊炬移动的可动部即可。
以上,参照附图对各种实施方式进行了说明,但本发明当然并不限定于该例。只要是本领域技术人员,则显然能够在专利技术方案所记载的范畴内想到各种变更例或修正例,关于这些当然理解为属于本发明的技术范围。另外,也可以在不脱离发明的主旨的范围内,将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。
需要说明的是,本申请基于2021年4月20日申请的日本专利申请(日本特愿2021-071102),其内容在本申请之中作为参照而被引用。
附图标记说明
1:焊接装置,10:焊接机器人,20:操纵器部,30:工具部,31:焊炬,32:焊炬支承部,35:中继箱,40:温度测定装置,41:台座部,42:罩部,50:传感器部,52:温度传感器,53:第一激光照射部,54:第二激光照射部,60:气缸部,70:空气压缩机,80:控制装置。
Claims (10)
1.一种焊接装置,其能够对被焊接物进行多层焊接,
其特征在于,
所述焊接装置具备:
焊炬;
可动部,其使所述焊炬移动;
测定部,其设置于所述可动部,并能够在一个焊道的形成后且焊接下一焊接道次前的规定期间测定该一个焊道的温度以及该一个焊道的附近的所述被焊接物的温度中的至少一方;
罩部,其至少能够覆盖所述测定部;以及
驱动部,其通过驱动对所述罩部进行支承的支承构件向规定方向移动从而在所述焊道的形成时设为该罩部覆盖所述测定部的状态,并通过驱动该支承构件向与该规定方向相反的方向移动从而在所述规定期间设为该罩部使该测定部露出的状态。
2.根据权利要求1所述的焊接装置,其特征在于,
所述驱动部使用压缩空气驱动所述支承构件。
3.根据权利要求2所述的焊接装置,其特征在于,
所述焊接装置具备供给在代替所述焊炬而利用其他工具时使用的压缩空气的供给部,
所述驱动部使用所述供给部供给的压缩空气来驱动所述支承构件。
4.根据权利要求1所述的焊接装置,其中,
所述焊接装置具备在所述罩部移动时在所述驱动部以外另行对该罩部的移动进行引导的引导部。
5.根据权利要求4所述的焊接装置,其中,
所述引导部以在所述罩部使所述测定部露出的状态下能够由该测定部进行温度的测定的方式覆盖该测定部的周围。
6.根据权利要求1所述的焊接装置,其中,
所述焊接装置具备表示所述被焊接物中的所述测定部的温度的测定位置的显示部。
7.根据权利要求6所述的焊接装置,其中,
所述显示部在所述罩部覆盖所述测定部时与该测定部一起被该罩部覆盖,并在该罩部使该测定部露出时与该测定部一起露出。
8.根据权利要求1所述的焊接装置,其中,
所述可动部具有构成为能够经由驱动轴而移动的多个连杆部,
所述测定部由安装有所述焊炬的所述连杆部保持。
9.根据权利要求8所述的焊接装置,其中,
所述测定部配置于基准姿态的所述可动部的左右方向中的至少一方侧。
10.一种温度测定装置,其在能够利用可动部使焊炬移动而对被焊接物进行多层焊接的焊接装置中使用,
其特征在于,
所述温度测定装置具备:
测定部,其设置于所述可动部,并能够在一个焊道的形成后且焊接下一焊接道次前的规定期间测定该一个焊道的温度以及该一个焊道的附近的所述被焊接物的温度中的至少一方;
罩部,其至少能够覆盖所述测定部;以及
驱动部,其通过驱动对所述罩部进行支承的支承构件向规定方向移动从而在所述焊道的形成时设为该罩部覆盖所述测定部的状态,并通过驱动该支承构件向与该规定方向相反的方向移动从而在所述规定期间设为该罩部使该测定部露出的状态。
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