JPH05347179A

JPH05347179A - ロボット等に接続可能な高周波加熱装置

Info

Publication number: JPH05347179A
Application number: JP19582292A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Miyazaki; 力宮崎
Original assignee: Miyaden Co Ltd
Current assignee: Miyaden Co Ltd
Priority date: 1992-06-13
Filing date: 1992-06-13
Publication date: 1993-12-27

Abstract

(57)【要約】【目的】加熱コイル等を任意の箇所に設置し得て、溶
接ロボット等での高周波加熱を容易に行うことができ
る、ロボット等に接続可能な高周波加熱装置を提供する
ことを目的とする。【構成】ロボット（１１）のアーム（１２）先端部分
に、加熱コイル（１６）と変成器（１４）とを配設し、
ロボット（１１）に近接配置した高周波発生器（１７）
の出力側と、変成器（１４）の入力側とを可橈性の連結
部材（１８）で連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波加熱装置に係わ
り、特に溶接ロボット等に接続可能な高周波加熱装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロウ付けする場合に使用される高
周波加熱装置は、例えば図６に示すものが知られてい
る。図において、１は高周波発生器であり、その出力端
子２に延長用の銅板等からなるリード線３を接続し、そ
の先端部を、直方体状のケース４内に設けた共振回路５
の一端に接続する。ケース４はキャスターにより移動可
能に支持された可動台（図示せず）に固定され、その右
壁に銅板製の電極６を突出固定し、この電極６に共振回
路５の他端を接続する。また一対の銅板製のホルダ７を
絶縁板８を介して重ね合わせて前記電極６間に介装し、
ボルト締め固定し、該ホルダ７に銅パイプ製の加熱コイ
ル９の両端部をロウ付け固定する。この加熱コイル９は
その突出端部に環状に湾曲させたコイル部９ａを有し、
その両端部にホースコスクタ９ｂを固着し、このホース
コネクタ９ｂに各ホース１０を接続する。上記ホース１
０の一端は、高周波発生器１を介して、図示しない冷却
水供給装置のウォータポンプ等に接続し、該ウォータポ
ンプ等によりホース１０を介して加熱コイル９に冷却水
を流通させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この高周波加
熱装置にあっては、加熱コイル９がケース４に取り付け
られているため、ロウ付けしようとする部品Ｗを加熱コ
イル９部に向けて移動させねばならず、冷蔵庫あるいは
空調機の熱交換器等の如く、大物の本体に取り付けられ
て移動困難なロウ付け部品は、上記加熱コイル９で加熱
することができないという問題点があった。特に昨今の
ように、製造工程の省力化が進む中で、上記のようなロ
ウ付け部品の、溶接ロボット等によるロウ付け作業が困
難なため、該作業が省力化の大きな妨げとなっているの
が実状である。本発明は上記の問題点を解決することを
目的とし、加熱コイル等を任意の箇所に設置し得て、溶
接ロボット等での高周波加熱を容易に行うことができ
る、ロボット等に接続可能な高周波加熱装置を提供する
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明の高周波加熱装置は、ロボットに近接配置さ
れて高周波電流を発生する高周波発生器と、前記ロボッ
トのアームに配設される変成器と、前記アームの先端部
分に配設され、前記変成器の出力側に接続される加熱コ
イルと、前記高周波発生器の出力側と変成器の入力側と
を連結する可橈性の連結部材とを備えたことを特徴とす
るものである。

【０００５】

【作用】本発明の高周波加熱装置において、ロボット等
のアームに配設した変成器と、ロボットに搭載もしくは
近接配置した高周波発生器とを、可橈性を有する連結部
材で連結する。この連結部材は、例えば一対のリード線
をそれぞれ囲繞した可橈性のホースで構成し、この連結
部材により、アームの動作に支障をきたすことなく、変
成器と高周波発生器とが電気的に接続されると共に、冷
却水の循環経路が同時に形成される。そして、アームの
先端部分に配設した加熱コイルと変成器とを接続するこ
とにより、加熱装置のパワーをロスさせることなく、移
動自在なアーム先端部分での高周波加熱が可能となり、
ロボット等によるロウ付け作業を行うことができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１〜図５は、本発明に係わる高周波加
熱装置を示している。図１において、溶接ロボット１１
は、可動部分としてのアーム１２を有し、このアーム１
２は駆動装置１３等によって、例えば矢印イ〜ハの如く
移動自在に構成されている。上記アーム１２の先端部分
には、その上面に変成器１４が固定されると共に、ホル
ダー１５を介して加熱コイル１６が配設されている。上
記変成器１４の入力側は、ロボット１１の一側面に配置
された高周波発生器１７の出力側に連結部材１８で接続
されている。また、変成器１４の出力側は、連結部材１
９で上記加熱コイル１６に接続されている。なお、ロボ
ット１１は、入出力装置２０によって入力されたプログ
ラムに従って自動的に動作する。上記高周波発生器１７
は、図２に示す如く構成されている。即ち、高周波発生
器１７は、フルブリッジに接続された４個のＩＧＢＴ
（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴ
ｒａｓｉｓｔｏｒ）２１〜２４を有し、ＩＧＢＴ２１、
２２の各コレクタと、直流電源のプラス端子２５に接続
されたチョークコイル２７との間にはダイオード２８、
２９が順方向に接続されている。また、ＩＧＢＴ２３、
２４の各エミッタと、直流電源のマイナス端子２６との
間にはダイオード３０、３１が順方向に接続されてい
る。

【０００７】上記ＩＧＢＴ２１〜２４のコレクターエミ
ッタ間には、抵抗３２〜３５とコンデンサ３６〜３９と
からなるスナバ回路がそれぞれ接続されると共に、上記
ダイオード２８〜３１には、抵抗４０〜４３とコンデン
サ４４〜４７とからなるスナバ回路がそれぞれ接続され
ている。これらのスナバ回路により、ＩＧＢＴ２１〜２
４の逆電圧等による破壊が防止される。また、ＩＧＢＴ
２１のエミッタ（ＩＧＢＴ２３のコレクタ）及びＩＧＢ
Ｔ２２のエミッタ（ＩＧＢＴ２４のコレクタ）は、トラ
ンス４８の一次側に接続されている。このトランス４８
の二次側には並列共振コンデンサ４９が接続される。こ
の高周波発生器１７の出力側、即ちトランス４８の二次
側は、上記連結部材１８によって、変成器１４に接続さ
れている。変成器１４は、図３に示す如く空芯の単巻コ
イル５０を有している。この単巻コイル５０は、例えば
円形の銅パイプで形成され、その両端にはワンタッチ式
のホースコネクタ５１、５２と、端子５３、５４がそれ
ぞれ固定されている。また単巻コイル５０の端子５４側
には端子５５が固定され、この端子５５は、端子５３、
５５間の巻数と端子５４、５５間の巻数の比が所定値と
なる位置に固定されている。

【０００８】変成器１４の出力側である上記端子５４、
５５には、上記連結部材１９を介して加熱コイル１６が
接続されている。この加熱コイル１６は、例えば図４に
示す如く構成される。即ち、加熱コイル１６は、導電性
の一対の保持板５６、５７を有し、この保持板５６、５
７には導電性の一対の連結ブロック５８、５９が接続さ
れている。上記保持板５６、５７は、その外側表面に、
ホースコスネタ６０、６１がロウ付け等により固着さ
れ、このホースコネクタ６０、６１には、銅製の角パイ
プ６２、６３が連結されている。角パイプ６２、６３の
先端部には、銅パイプを湾曲状に屈曲させたコイル部６
４、６５の一端部を固着すると共に、コイル部６４、６
５の他端部は連結されている。上記連結ブロック５８、
５９には、ナット６６、６７を介してニップル６８、６
９が固着され、このニップル６８、６９にはパイプ７
０、７１が固着されている。また、連結ブロック５８、
５９には、ホースコネクタ７２、７３が固着されてい
る。この連結ブロック５８、５９は上記保持板５６、５
７の一端部に固着され、これにより、パイプ７０、７１
と上記コイル部６４、６５とが電気的に接続されてい
る。なお、パイプ７０、７１には一対の孔７０ａ、７１
ａが穿設されている。

【０００９】上記保持板５６、５７は対向配置されて、
その略中央部分には共振用のコンデンサ７２が介装さ
れ、図示しないネジ等によって固定されている。また、
各保持板５６、５７のコイル部６４、６５側は、絶縁板
７３を介して圧接され、ネジ等（図示せず）によって固
定される。また、上記保持板５６、５７の連結ブロック
５８、５９側には、絶縁性の取付板７４、７５の一端部
がネジ７６によって固定されている。この取付板７４、
７５の他端部は、ロボット１１のアーム１２先端部分の
上記ホルダ１５にネジ７７（図１参照）で固定されてい
る。これにより、加熱コイル１５は、上記アーム１２と
一体となって動作する。

【００１０】上記連結部材１９は、上記ニップル６８、
６９部に、その一端がそれぞれ嵌装される、例えば網線
入りのビニールホースからなる可橈性かつ絶縁性のホー
ス７８、７９と、該ホース７８、７９内に収容され、そ
の一端が上記各パイプ７０、７１にそれぞれ加締固定さ
れる、例えば銅のより線等からなるリード線８０、８１
とを有する。そして、上記ホース７８、７９及びリード
線８０、８１の他端は、図５に示す如く、上記変成器１
４に接続されている。即ち、変成器１４の一側面に配設
されたベーク板８２の開口部に、一対の電極板８３、８
４が配設され、この電極板８３、８４の裏面側に、ホー
スコネクタ８５、８６が固着され後部が密閉された角パ
イプ８７、８８がそれぞれ固着されている。また、電極
板８３、８４の前面に接続される一対の電極板８９、９
０には、ナット９１、９２を介してニップル９３、９４
が固着され、このニップル９３、９４にはパイプ９５、
９６が固着されている。そして、ニップル９３、９４の
外周に上記ホース７８、７９の他端が嵌装され、パイプ
９５、９６に上記リード線８０、８１の他端が加締固定
される。なお、電極板８３、８４の開口部分には、電極
板８３、８９及び電極板８４、９０が圧接した際のシー
ル性を保つ為に、ブッシュ、Ｏリング等からなるシール
部材９７、９８が配設されている。また、電極板８３、
８４は、変成器１４の出力端子９９、１００等にそれぞ
れ接続されている。なお、ホース７８、７９は、その両
端が図示しないホースバンド等で固定されると共に、ホ
ース７８、７９全体が束ねられて絶縁性のチューブ１０
１によって囲繞されている。

【００１１】そして、上記電極板８９、９０を電極板８
３、８４に、その各開口部分を対向させた状態で圧接
し、図示しないネジ等により固定する。これにより、加
熱コイル１６の上記ホースコネクタ７２、７３と、変成
器１４のホースコネクタ８５、８６とがホース７８、７
９等を介して連通される。また、変成器１４の電極板８
３、８４と、加熱コイル１６のコイル部６４、６５とが
リード線８０、８１等を介して電気的に接続される。な
お、加熱コイル１５は、図４に二点鎖線で示す如くビニ
ール性のホースによって連結され、冷却水の流路が形成
されている。即ち、ホースコネクタ６０と７２とがホー
スＡによって、また、ホースコネクタ６１と７３とがホ
ースＢによって、さらにホースコネクタ７２と７３とが
ホースＣによってそれぞれ接続されている。これらのホ
ースＡ〜Ｃは、その流路の必要とする流量に応じて、パ
イプ径及び長さが適宜に設定される。

【００１２】一方、上記連結部材１８も、上記連結部材
１９と同様に、可橈性のホース１０２、１０３（図５参
照）と、リード線１０４、１０５とで構成されている。
そして、この連結部材１８の一端と高周波発生器１７の
出力側との接続（図１ｃ部）及び連結部材１８の他端と
変成器１４の入力側との接続（図１ｄ部）も、図５に示
す構成と同一に行われる。これにより、高周波発生器１
７と、加熱コイル１６とが、連結部材１８と連結部材１
９とによって、電気的に接続されると共に、冷却水の流
路が形成されることになる。なお、変成器１４での冷却
水の流路は、図３に示す如く、ホースコネクタ５１から
流入し、単巻コイル５０内を通って、ホースコネクタ５
２から、加熱コイル１６に送られる。そして、加熱コイ
ル１６を循環した冷却水が変成器１４内を通って、上記
ホース１０５に流入する。

【００１３】次に、上記装置の動作について説明する。
まず、上記高周波発生器１７と変成器１４とを連結部材
１８によって、また、変成器１４と加熱コイル１６とを
連結部材１９によってそれぞれ連結する。これにより、
高周波発生器１７と加熱コイル１６との、電気的接続及
び冷却水の流路接続が同時に完了したことになる。この
状態で、高周波発生器１７の電源を入れ、発振回路及び
冷却水供給装置等を作動させると、高周波電流は、連結
部材１８のリード線１０４、１０５を介して、変成器１
４の単巻コイル５０の端子５３、５４間に供給される。
そして、端子５４、５５間からリード線８０、８１を介
して加熱コイル１６に供給される。この時、単巻コイル
５０の端子５４、５５間に誘起される電流は、単巻コイ
ル５０の端子５３、５５間及び端子５４、５５間の巻数
を適宜に設定することによって、大電流が容易に得られ
る。一方、冷却水は、例えば、高周波発生器１７から、
連結部材１８のホース１０２を通り、変成器１４内の単
巻コイル５０のホースコネクタ５１に供給され、ホース
コネクタ５２からホースコネクタ８５を介して、連結部
材１９のホース７８内に流入する。ホース７８内に流入
した冷却水は、上記パイプ７０の孔７０ａから、連結ブ
ロック５８内に流入する。連結ブロック５８に流入した
冷却水は、該ブロック５８のホースコネクタ７２から２
系統に分岐される。即ち冷却水は、ホースＡ、ホースコ
ネクタ６０、パイプ６２、コイル部６４、６５、パイプ
６３、ホースコネクタ６１、ホースＢ、ホースコネクタ
７３を通って連結ブロック５９に至る流路と、ホースＣ
によって、連結ブロック５８から直接連結ブロツク５９
にバイパスされる流路とで流れる。連結ブロック５９内
に流入した冷却水は、パイプ７１の孔７１ａからホース
７９内に流入し、このホース７９内を通り、変成器１４
内のホースコネクタ８６、連結部材１８のホース１０５
等を介して、高周波発生器１７に戻される。この状態で
ロウ付け部品Ｗが加熱され、ロウ付け作業等が行われ
る。

【００１４】このように、上記実施例によれば、加熱コ
イル１６をロボット１１のアーム１２先端部分に取り付
けると共に、この加熱コイル１６と変成器１４とを、リ
ード線８０、８１を囲繞した可橈性のホース７８、７９
で、また、変成器１４と高周波発生器１７とを、リード
線１０４、１０５を囲繞した可橈性のホース１０２、１
０３で連結するため、高周波発生器１７を、例えばロボ
ット１１の本体に搭載もしくは近接配置することができ
る。つまり、ロボット１１のアーム１２が移動しても、
可橈性のホース７８、７９及び１０２、１０３が、これ
に追従し得るため、高周波加熱によるロウ付け作業をロ
ボット１１によって行うことができ、生産ラインの自動
化が可能となる。また、変成器１４を空芯の単巻コイル
５０で構成し、加熱コイル１６の近くに配設しているた
め、加熱コイル１６の近傍で高電流を得ることが可能と
なり、パワーロスを防ぐことができて加熱装置としての
パワーアップが図れると共に、連結部材１８内のリード
線１０４、１０５が低電流仕様でよく、コストダウンが
可能となる。

【００１５】さらに、連結ブロック５８に、供給されて
くる冷却水を２系統に分岐させ得るホースコネクタ７２
を設けたので、冷却水の循環を良好に行うことができ
る。特に、連結部材１８のホース１０２、１０３等が比
較的長い場合、冷却水の入力側であるホース１０２内の
流量に対して、高周波発生器１７側に戻るホース１０３
の流量が減少すると、ホース１０３内の圧力が下がりホ
ース１０３が吸引状態となって、ホース１０３がリード
線１０５に接触する時がある。この時、リード線１０５
の冷却が不十分となり、加熱コイル１６自体の加熱性能
の劣化が生じると共に、ホース１０３の劣化も生じ易
い。しかしながら、上記実施例にあっては、ホースＣに
よって、冷却水を、ホースコネクタ７２からホースコネ
クタ７３に直接バイパスしているため、ホース７９、１
０３内の流量の減少を防ぐことができる。これにより、
上記現象の発生を極力防止することができ、リード線１
０５等の発熱や、ホース１０３等の耐久性の劣化を防止
することができ、安定した高周波加熱が可能になる。ま
た、変成器１４、加熱コイル１６、高周波発生器１７
は、チューブ１０１によって囲繞された２本のホース７
８、７９、１０２、１０３のみで、電気的な接続と冷却
水の流路の接続を同時に行うことができるため、その配
線・配管作業を極めて簡単に行うことができる。

【００１６】なお、上記実施例においては、高周波発生
器１７を溶接ロボット１１に接続する場合について説明
したが、本発明はこれに何等限定されず、アームを有す
る他のロボットあるいはアームに相当する可動部分を有
する工作機械等にも接続し得るものである。また、上記
実施例おいては、変成器１４の単巻コイル５０を空芯で
構成したが、例えば図３に２点鎖線で示すように、コア
１０６を設け、パワーロスをより防ぐようにしてもよ
い。さらに、上記実施例における、加熱コイル形状、冷
却水の配管方法、連結部材の構成等は一例であって、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能で
あることは言うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の高周波加
熱装置によれば、高周波加熱装置のロボット等への接続
が可能となり、高周波加熱によるロウ付け作業等の自動
化を図ることができる。また、加熱装置のパワーアップ
が図れると共に、安定した高周波加熱を行うことができ
る。さらに、配線及び配管作業を極めて簡単に行うこと
ができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面図

【図２】同配線図

【図３】同要部の斜視図

【図４】同要部の平面図

【図５】同要部の一部破断断面図

【図６】本発明の従来例を示す平面図

【符号の説明】

１１：ロボット１２：アーム１４：変成器１６：加熱コイル１７：高周波発生器１８、１９：連結部材７８、７９、１０２、１０３：ホース８０、８１、１０４、１０５：リード線７２：コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットに近接配置されて高周波電流を発
生する高周波発生器と、前記ロボットのアームに配設される変成器と、前記アームの先端部分に配設され、前記変成器の出力側
に接続される加熱コイルと、前記高周波発生器の出力側と前記変成器の入力側とを連
結する可橈性の連結部材とを備えたことを特徴とするロ
ボット等に接続可能な高周波加熱装置。
【請求項２】前記連結部材が、一対の可橈性のリード線
と、このリード線をそれぞれ囲繞する可橈性のホースと
からなることを特徴とする請求項１記載のロボット等に
接続可能な高周波加熱装置。