JPH0661677B2 - 加工位置検出装置 - Google Patents

加工位置検出装置

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JPH0661677B2
JPH0661677B2 JP62261576A JP26157687A JPH0661677B2 JP H0661677 B2 JPH0661677 B2 JP H0661677B2 JP 62261576 A JP62261576 A JP 62261576A JP 26157687 A JP26157687 A JP 26157687A JP H0661677 B2 JPH0661677 B2 JP H0661677B2
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JP
Japan
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light
support
gas
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prevention frame
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信雄 柴田
明 平井
利雄 赤津
恭一 川崎
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加工(溶接,塗装,組立,切断,穴あけ等の
加工)位置を検出する加工位置検出装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の加工位置検出装置として、特開昭55−3033
9号に記載されている装置がある。この装置は、溶接加
工における開先部分にスリツト光を照射する光学系と、
開先面からの光切断像を撮像装置と、撮像装置から出力
される画像信号を処理する画像処理装置で構成されてい
る。しかし、溶接中のスパツタやヒユームによつて生じ
る上記光学系と撮像装置の画像入力部の汚れに対して配
慮されていなかつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、スパツタ(溶接中に溶接ワイヤ端部ま
たは溶融池から飛散するスラグ,金属粒),ヒユーム
(溶融金属の気化、または有機部の不完全燃焼によつて
生じたガス状の物質が凝縮して生成し、空中に浮遊する
固定粒子)が発生することに対して配慮されておらず、
光切断に用いるスリツト光照射経路に付着して経路をさ
またげたり、あるいは開先画像の観測経路に付着して視
野をさまたげてしまい、精度良く溶接位置を認識するこ
とが困難となる問題があつた。
また、このような問題は、溶接に限らず、塗装加工にお
ける塗料の飛散、組立時のじんあい等の加工時の空中浮
遊物によつて同様に発生する。
したがつて、本発明の目的は、このような認識不良の問
題をなくした、信頼性の高い加工位置検出装置を提供す
ることである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、TVカメラ等の観測用光学系の受光手段の
前面に透明の保護体を配し、この保護体から認識すべき
物体側に伸びる中空の防止枠を設けると共に、この保護
枠内にガスを噴射するためのガス供給手段を設けたこと
によつて達成される。
〔作用〕
物体からの映像は、中空の保護枠内の空間,透明の保護
体を経て観測用光学系の受光手段の受光面に到達し、こ
こで光電変換されて映像信号が形成される。この際、中
空の防止枠内にはガス供給手段によりガスが噴射されて
いるので、ヒユームやスパツタ等の空中浮遊物が中空の
防止枠内に侵入しようとしてもパージされる。したがつ
て、空中浮遊物が中空の防止枠内に侵入し、更には透明
の保護体表面に付着することによる不具合はなくなる。
〔実施例〕
以下、第1図〜第3図を参照して本発明を溶接位置検出
装置に適用した場合の実施例を説明する。
第1図は、本発明の実施例における溶接位置検出装置を
概略的に示した図である。溶接トーチ1を用いて被溶接
部材2a,2bの開先面3をアーク溶接する状態を示
す。作業能動部である溶接トーチ1は、被溶接部材2
a,2bの開先面3と対向する電極部4を有し、この電
極部4と開先面3の間に電気アークを発生させる。投光
手段5は第1の投光部6と第2の投光部7を有し、これ
らは、スリツト状に鋭く集光した光(線状光線)を溶接
トーチ1の開先面3のアーク点Pに先行するアーク点近
傍位置に互いに一部が重なるように照射する。図中、線
分Q〜Qは、前述の投光部6,7によつて開先面3
上に生じる光切断像を表す。受光手段9は、例えばIT
Vカメラのようなものであり、前述の光切断像を観測
し、溶接位置を検出する。
10,11および12は、光学系保護用の透明の保護体
(以下、透明窓と略す)で例えばガラス板のようなもの
である。13,14および15は、スパツタ,ヒユーム
の侵入防止を行うための中空の枠(以下、防止枠と略
す)である。10と13,11と14は、互いに一体的
に取付けられ各々投光部6および7の光照射口に設置さ
れている。12と15も同様に、一体的構造で受光手段
9の光切断画像入射口に設置されている。第1図に示し
たように、アーク発生部Pと溶接トーチ1の先端部との
延長線で生成される円錐柱Rの内部に上述した投光手段
5と受光手段8とが配置されているので、アーク中のス
パツタがこれらの光学系に直進して侵入することが防止
される効果がある。
第2図は、透明窓10(および11,12)と防止枠1
3(および14,15)の構造の概略説明図である。防
止枠13の内側にはネジ状の溝部16を設けている。こ
れによつて、溶接中に発生するスパツタが防止枠13の
内側に衝突した際に屈折して透明窓10に侵入すること
が防止される効果がある。さらに、防止率13には透明
窓10に近接した箇所にガス注入口17を設置してい
る。このガス注入口17を介して高圧ガス例えば圧縮空
気のようなものを矢印Aから吹き付けることによつて、
ガスは一度透明窓表面を吹き付けた後、防止枠13の内
部を通り矢印Bの方向に押し出される。すなわち、アー
ク発生により空気中に浮遊するヒユームは、矢印Bの方
向に押し出されて透明窓10に侵入することを防ぐ効果
がある。さらに、透明窓10にゴミ等の不要なものが付
着したとしても高圧ガスが透明窓10の表面に吹き付け
られているので容易に取り除かれる効果がある。
また、防止枠13がアーク点に先行する部分に向いてい
る(第1図のQ点)ことと、透明窓10が防止枠13
による開口内側の端部に配置されていることからスパツ
タが直接透明窓10まで侵入される確率が低減され、透
明窓10にスパツタが付着することが防止される。
第3図は、本発明の一実施例を示す概略構成図である。
第3図において、第1図と同一部品には同一の符号で示
した。18は支持体で溶接トーチ1の外周に配置し、溶
接トーチ1の中心を軸中心とする回転可能構造となつて
いる。投光部6と7、受光手段8は、この支持体18に
取付けられている。支持体5の上部に固定した歯車19
を取付ける。一方、溶接トーチを取付けている取付金具
20には、モータ21を固定し、モータ21の回転軸に
取付けた歯車22と歯車19を係合する伝達機構を形成
する。この伝達機構により、モータ21の回転力を支持
体18に伝達し、支持体18を溶接トーチ1の軸まわり
に回転させる。
支持体5は、前述した防止枠13,14および15のガ
ス注入口(合計3ケ所)以外は外気と遮断して気密構造
としている。支持体5の上部のガス注入口23から高圧
ガスを注入することにより、高圧ガスは支持体5の内部
に充満したのち、防止枠14,15および16の注入口
から第2図で説明したように外部に出射する。これによ
つて、前述したように溶接中に発生するヒユームが透明
窓10,11および12に付着することが防止される。
また、防止枠内にガスを噴射することで支持体5の内部
にガスの対流が生じ、この結果内部の温度上昇をも防止
できる効果がある。ガスは低温であるほどその効果は大
きい。なお、防止枠内には溝部を形成している。これに
よつて、仮に枠内に浮遊物が侵入した場合にも、それら
を捕捉することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、支持体内のガスがガス注入口,防止枠
を通して外部に流出するので、観測用光学系の受光手段
の前面に加工の際の空中浮遊物が付着するのを防止する
ことができ、信頼性の高い加工位置検出を実現すること
ができる。さらに、支持体に供給されたガスは前述した
ような防止枠への噴出により、支持体内にガスの対流を
生起するので、溶接によって生じる温度上昇による応力
の発生等による検出器への悪影響を防止することがで
き、その点でも装置全体の信頼性を向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概略説明図、第2図は透明
窓と防止枠の構造説明図、第3図は本発明の一実施例を
示す概略構成図である。 1……溶接トーチ、3……開先面、4……電極部、6,
7……投光部、8……受光手段、10,11,12……
透明窓、13,14,15……防止枠、18……支持
体、17,23……ガス注入口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 恭一 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所習志野工場内 (56)参考文献 特開 昭58−181477(JP,A) 特開 昭59−223817(JP,A) 特開 昭61−168829(JP,A) 実開 昭58−136202(JP,U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スリット状の光線を物体上の測定すべき位
    置に照射する投光部と、スリット状の光線を照射した際
    に得られる映像を入力する受光手段と、前記投光部およ
    び受光手段を溶接トーチの部分に集中配置した加工位置
    検出装置において、前記溶接トーチの周囲に、筒状の支
    持体を気密に設け、この支持体内に前記投光部および受
    光手段を配置し、前記支持体の投光部および受光手段に
    対向する部分に、一方に開口部を有し、前記投光部およ
    び受光部側に透明窓を有する防止枠を設け、前記支持体
    にこの内部にガスを供給するガス注入口を設け、前記防
    止枠の支持体内に位置する部分に、支持体内のガスを取
    り込むガス注入口を設けたことを特徴とする加工位置検
    出装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の加工位置検出
    装置において、前記防止枠の内面部に溝を形成したこと
    を特徴とする加工位置検出装置。
JP62261576A 1987-10-19 1987-10-19 加工位置検出装置 Expired - Lifetime JPH0661677B2 (ja)

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JPH01109055A JPH01109055A (ja) 1989-04-26
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JPH0691586A (ja) * 1992-09-17 1994-04-05 Fanuc Ltd 視覚型アークセンサのスパッタ防止装置
JP2008298528A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Nec Corp 光学式膜厚モニター及びそれを用いた成膜装置

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