JP2019120534A - 溶接用センサ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下に図1〜図9を参照して、第1実施形態に係るセンサ装置1を説明する。
1.センサ装置1の取付け状態とセンサ装置1の全体構成について
図1に示すように、本実施形態に係るセンサ装置1は、取付け用治具8を介して、溶接装置9に取付けられている。溶接装置9の溶接トーチ91には、溶接用ワイヤ93が供給され、溶接の際には、溶接トーチ91から送られる溶接用ワイヤ93の先端と、ワークWとの間に電圧を印加することにより、これらの間にアークAを発生させる。これにより、溶接用ワイヤ93が溶融するとともに、ワークWに溶融池Pが生成され、ワークWの溶接を行うことができる。ワークWに溶融池Pを形成しつつ、図1に示す矢印の方向に溶接装置9が移動し、ワークW同士に溶接部(ビード)Bを形成する。なお、図1では、便宜的にワークWを1つのワークとして描いているが、2つ以上のワーク同士に対して突合せ溶接、すみ肉溶接、重ね溶接等するものであり、溶接方法は、特に限定されるものではない。また、本実施形態では、ワーク同士の溶接を溶接用ワイヤを用いたアーク溶接に特定しているが、この他にも、たとえば、TIG溶接、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、ガス溶接等の他の溶接であってもよい。
センサユニット2は、検出されたレーザ光(検出光)L2により、ワークWの形状または(センサユニット2から)ワークWまでの距離を測定するための装置である。本実施形態では、センサユニット2は、その一例として、溶接されるワークWの表面にレーザ光L1を投光する投光部21と、ワークの表面から反射したレーザ光L2を検出する検出部22と、を備えている。投光部21は、レーザ光を発生させるレーザ光源21bと、レーザ光源21bから発生したレーザ光L1を、ワークWに投光(投射)する投光装置(光学系)21aと、を備えている。
図1および図4に示すように、収容ケース3は、センサユニット2を収容するとともに、投光部21から発するレーザ光L1および検出部22へ向かうレーザ光L2が通過するように構成されている。レーザ光L1およびL2を透過させることができれば、例えば、開口した状態のものであってもよく、この開口した部分に、レーザ光L1およびL2が透過可能な材料(例えば、透明な樹脂またはガラスなど)が覆われていてもよい。本実施形態では、収容ケース3は、ケース本体30と、保護カバー40と、を備えている。
本実施形態では、ケース本体30は、センサユニット2を収容するための組立体である。図2および図3に示すように、ケース本体30は、センサユニット2を収容する凹部(図示せず)を有した筐体31の両側に、カバー32a、32bがネジなどの締結具71を介して被着されている。なお、図2〜4では、センサ装置1の表面うち、溶接装置9が配置される側の表面を表側表面30aとし、その反対側を裏側表面30bとして表している。
図2〜4に示すように、保護カバー40は、収容ケース3の一部を構成するものである。保護カバー40は、例えば、金属材料または樹脂材料からなり、ケース本体30の底面側からネジなどの締結具74により取付けられている。保護カバー40は、ケース本体30に取付けることにより、第1ガス流路35に連通した第2ガス流路45が形成されており、第2ガス流路45には、第1放出口42および第2放出口43が形成されている。
図1〜4に示すように、センサ装置1を構成する遮蔽部材5は、ワークWの溶接時に発生する輻射熱のうち、収容ケース3の下方側(具体的には、第1および第2放出口42、43)に向かう輻射熱Hを遮蔽している。遮蔽部材5は、溶融池Pから飛散して、収容ケース3の下方側の表面に向かうスパッタSを遮蔽している。遮蔽部材5は、板状の部材であり、収容ケース3からワークW側に向かって延在している。
以下に図10〜図12を参照して、第2実施形態に係るセンサ装置1を説明する。なお、第2実施形態では、第1実施形態に対して、遮蔽部材5の構造のみが、相違するので、その他の構成は、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
以下に図13〜図15を参照して、第3実施形態に係るセンサ装置1を説明する。なお、第2実施形態では、第1実施形態に対して、遮蔽部材5の構造と、冷却媒体の供給ルートが相違するので、その他の構成は、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
Claims (8)
- 溶接されるワークの状態または前記ワークまでの距離を測定するセンサユニットと、
前記センサユニットを収容する収容部と、前記ワークの溶接時に発生する輻射熱のうち、前記収容部に向かう輻射熱を遮蔽する遮蔽部と、を有した収容体と、
を少なくとも備えた、溶接用センサ装置であって、
前記遮蔽部の内部には、冷却媒体が流れる冷却流路が形成されていることを特徴とする溶接用センサ装置。 - 前記ワークが溶接される側に面した側を前記遮蔽部の表側表面とし、その反対側の表面を裏側表面としたときに、
前記冷却流路を流れる冷却媒体の放出口が、前記遮蔽部の裏側表面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の溶接用センサ装置。 - 前記遮蔽部は、前記収容部から前記ワーク側に向かって延在しており、前記遮蔽部の先端側の周縁に沿って、前記放出口が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の溶接用センサ装置。
- 前記遮蔽部は、前記収容部から前記ワーク側に向かって延在しており、前記冷却流路は、前記遮蔽部の先端に向かって広がるように形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶接用センサ装置。
- 前記遮蔽部は、前記収容部から前記ワーク側に向かって延在しており、前記冷却流路は、前記遮蔽部の先端に向かって前記冷却媒体が流れるように形成されており、
前記冷却流路には、前記遮蔽部の基端から先端に沿った方向に、複数のフィンが形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶接用センサ装置。 - 前記遮蔽部は、板状であり、
前記冷却流路は、前記遮蔽部の厚さ方向の断面における前記遮蔽部の中心線よりも、前記ワークが溶接される側の前記遮蔽部の内部に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の溶接用センサ装置。 - 前記ワークが溶接される側に面した側を前記遮蔽部の表側表面とし、その反対側の表面を裏側表面としたときに、
前記冷却流路への冷却媒体の導入口が、前記遮蔽部の裏側表面に形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の溶接用センサ装置。 - 前記遮蔽部は、複数の板状部材を重ね合わせた構造であり、
前記複数の板状部材は、ワークが溶接される側に面した前記遮蔽部の表面が形成された表面板状部材と、ワークが溶接される側に面した表面と反対側の前記遮蔽部の裏面が形成された裏面板状部材と、前記表面板状部材と前記裏面板状部材とにより挟み込むことにより、前記冷却流路を形成する中間板状部材とを少なくとも備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の溶接用センサ装置。
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