JPS60124467A - ろう付ロボット - Google Patents

ろう付ロボット

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Publication number
JPS60124467A
JPS60124467A JP22978083A JP22978083A JPS60124467A JP S60124467 A JPS60124467 A JP S60124467A JP 22978083 A JP22978083 A JP 22978083A JP 22978083 A JP22978083 A JP 22978083A JP S60124467 A JPS60124467 A JP S60124467A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing
section
head
heating
brazing material
Prior art date
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Pending
Application number
JP22978083A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Makino
光男 牧野
Yoichiro Maehara
前原 洋一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP22978083A priority Critical patent/JPS60124467A/ja
Publication of JPS60124467A publication Critical patent/JPS60124467A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ろう付作業を自動的に行うろう付ロボットに
関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
ろう付は、ろうを用いて母材を溶融せずして。
溶融したろうを利用して結合する方法でちって、作業が
比較的簡単かつ確実に結合できるため、例えばパイプ材
などの結合に広く利用されている。
しかしながら、ろう付作業において、被ろう何体のろう
付は位置のばらつきが大きいことが自動化の大きな障害
となっている場合が多い。したがって、一般にはろう付
作業は人力に依存している。
このため、作業能率の向上をはかることが困難である。
のみならず、ろう付作業は相当の経験を必要とし1作業
者の熟練度によってろう付品質が大きく左右される欠点
をもっている。一方、一部において、ろう付与用自動機
が使用されているが。
このような専用自動機は、生産能率は高い反面、多機種
混合ライン又は設計変更が多い機種の生産ラインには適
用できない欠点をもっている。
〔発明の目的〕
本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、多機種
混合ラインにおけるろう付作業にも適用可能な柔軟性(
フレキシビリティ)を有するろう付ロボットを提供する
ことを目的とする。
〔発明の概要〕
ろう付部を加熱する加熱部及びこの加熱部と一定の位置
関係を有するろう付部にろう材を供給するろう材供給部
のろう付部に対する相対的位置をこれら加熱部及びろう
材供給部とともに位置決め部に取付けられた位置認識部
により検出し、検出結果に基づいて加熱部及びろう材供
給部の位置決めを正確に行うことにより、高信頼性のろ
う付作業を自動的に行うようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以Y、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第1図は、本実施例のろう付ロボットの全体構のろう付
部(1a)に近接して加熱する加熱部(2)と、この加
熱5(2)を支持して位置決めする位置決め部(3)と
、上記加熱部(2)に一体的に取着されたろう封状のろ
う材(5)を供給するろう材供給部(6)と、上記加熱
部(2)1位置決め部(3)、ろう何位R認識部(4)
及びろう材供給部(6)に電気的に接続された例えばマ
イクロコンビーータなどからなる演算制御部(力とから
構成されている。しかして、上記位置決め部(3)は、
いわゆる直交座標系ロボットを本体としている。すなわ
ち、この位置決め部(3)は、X方向(第1図紙面垂直
方向)にモータにより駆動自在なXテーブルαυと、こ
のXテーブル(1υに立設されX方向に直交するZ方向
つま9上下方向にモータにより駆動自在−6zテーブル
住邊と、とのXテーブルに取付けられX、Z方向に直交
するY方向にモータにより駆動自在なYテーブル(13
)と、とのYテーブル(13)の前記被ろう封体保持部
側先端部にX−Y平面上において矢印θ1方向に回動角
調節自在に取着された第1の枢支体Iと、この第1の枢
支体αaの先端にY−Z平面上において矢印θ2方向に
回動角調節自在に取着された第2の枢支体(151とか
らなっている。この第2の枢支体051は、円筒状部分
αeと、この円筒状部分(16)の下部に被ろう何体(
])に向って突設された帯状の基板部発側とからなって
いる。この基板部分a7)には、第2図及び第3図に示
すように% 2枚の支持板(18>、(1’Jが立設さ
れている。これら支持板081の上部には、第1及び第
2の空気圧シリンダ(20)、(2+)がそれらの長手
方向が基板部分(lηの長手方向と平行となるように支
持されている。そして、第1の空気圧シリンダ(20の
基板部分収η前端側に設けられたピストンロッド翰先端
には、保持片(ハ)が垂設されている。この保持片0階
には、先端が2またに分岐して一定距離だけ離間して対
向する一対のバーナ(24a)、 (24b)となった
金属製のガス供給管(251の分岐部が支持固定されピ
ストンロッド(22に追従して進退するようになってい
る。このガス供給管(251は、支持板(+、B、 H
を貫通し。
可撓性のガス供給管を介してXテーブル(11)から離
間して設置され供給ガス量の調整を行うバーナ制御装置
(イ)に接続されている。これら第1の空気圧シI)7
ダH,保持片(23、−、< −す(24a)、 (2
4b) 、ガス供給管(イ)及びバーナ制御装置((2
)は、加熱部(2)を構成している。一方、第2の空気
圧シリンダ(2υの基板部分ση前端側に設けられたピ
ストンロッド(5)先端には、保持片(至)が垂設され
ている。この保持片(ハ)には、ろう材供給管(2坤カ
、バー す(24a)、 (24b)と一定の位置関係
をもって、支持固定されピストン四イド(2ηに追従し
て進退するようになっている。
このろう材供給管翰の先端部は、一対のバーナ(24a
)、 (24b)の先端部によシ形成された間隙のほぼ
中央部にろう材(5)を供給できる位置に設定されてい
る。さらに、ろう材供給管(281には、Xテーブルα
υから離間して設置されろう材(5)を送り駆動するモ
ータを有するろう材送り装置(7)から供給されたろう
材(5)が挿入されている。これら、第2の空気圧シリ
ンダQ1)、保持片(2)、ろう材供給管(2)及びろ
う材送り装置(■は、ろう材供給部(6)を構成してい
る。しかして、支持板(ILHには、第1及び第2の空
気圧シリンダ(イ)、 (21)取付位置の中間部分直
下において、例えばCCD (Charge Coup
led Device)カメラ、工業用テレビジョン(
ITV)カメラなどの視覚センサt3υが取付けられて
いる。この視覚センサt31)の光軸04は、ピストン
ロッド(J2.(27)の軸線と平行に設定され・てい
る。そうして、第3図に示すように前記バーナ(24a
)、 (24b)?は、光軸0擾側に湾曲し、バーナ(
24a)、 (24b)先端を結ぶ直線Mが光軸C33
と直角に交差するように設定さ些ている。さらに、支持
板(IL(IIには゛、第2の空気圧シリンダ(21)
の直下位置において、第3の空気圧シリンダ(ト)がそ
のピストンロッドC34)側が上方に傾斜して取付けら
れている。上記ピストンロッド−)先端にはこのピスト
ンロッド04)に対しわずかに傾斜した触覚センサ0ω
がピストンロッド(財)に追従して進退するように取付
けられている。この触覚センサ(ハ)は。
れている差動変圧器(35b)とからなっている。しか
して、視覚センサ01)、第3の空気圧シリンダ(ハ)
及び触覚センサt35)は、位置認識部(4)をなして
いる。
なお、第2の枢支体04)、第1.第2.第3の空気圧
シリンダ+2屯’ (21)、 C33)、バーナ(2
4a)、 (24b) 、支持板ae、(ls、保持片
(23) 、 (2al 、ろう材供給管C鳴、視覚セ
ンサG+)及び触覚センサ0句は、ろう付ヘッド(36
)を構成していて、保護板C17)によりその側部を保
獲されている。しかして、上記視覚センサ(31)は、
バーナ(24a)、 (24b)及びろう材供給管C9
)の進退方向(3sa)、 (3sb) ツまりピスト
yo、7ド(22)、(27)の軸線方向に直角な平面
における位置認識を行う=うに設けられている。また、
触覚センサGつは、ろう付ヘット責場とろう何部(1a
)と′の距離を測定するように設けられている。こ、れ
ら視覚センサ0υ及び触覚センサGつは、演算制御部(
力に電気的に接続され、入力した位置検出信号に基づい
て、位置決め部(3)を駆動し、ろう付ヘッド(至)を
適正位置に位置決めするようになっている。さらに、こ
の演算制御部(力は、バーナ制御部(ハ)及びろう材送
り装置(7)に同期信号を印加して、ろう付は時に、ろ
う付は部(1a)を加熱するとともに、適正量ずつろう
材(5)を供給するようになっている。さらに、演算制
御部(7)は。
第1.第2.第3の空気圧シリンダa、o、 (211
,oωの電磁制御弁に電気的に接続され、ピストンロッ
ド(2り。
−(27)、(財)の進退運動を適時に行わせるように
なっている。さらKまた。演算制御部(7)は、被ろう
付は体保持部にも電気的に接続され、ろう付けされてい
ない被ろう付は体(1)・・・をつぎつぎと、ろう付は
位置に搬入するとともに、ろう付けされた被ろう付は体
(1)・・・を搬出するようになっている。
つぎに、上記構成のろう付はロボットの作動について詳
述する。
まず、演算制御部(7)から出力された制御信号によシ
被ろう付は体保持部を駆動して、保持治具によシ保持さ
れた被ろう付は体(1)を本夾施例のろう付はロボット
によるろう付は位置に移送する。このとき、ろう付はヘ
ッド(ト)は、視覚センサt31)の視野内にろう付は
部(1a)が入るように1位置決め部(3)によシあら
かじめ設定しておく。また、このとき第1及び第2の枢
支体o4)、(151の回動角は、長手と平行になるよ
うに矢印θ1.θ2方向に調節しておく。また、ピスト
ンロッドへ(27)、 a4)は、演算制御部(7)に
格納されたプログラムに基づいてあらかじめ設定された
位置に設定しておく。ついで、まず。
視覚センサ0υにより得られた映像信号は、演算制御部
(力にて画像処理され、光軸(3つに直交する平面内に
おけるろう付は部(1a)中心の位置座標(Ha’ 、
Vo・)を演算する。さらに請求められたろう付は部(
1a)中心の位置座標(Ho、Vo)と、バーナ(24
a)、 (24b)先端の中間点を通る中心軸つまり光
軸とが一致するように、演算制御部(7)から位置決め
部(3)に制御信号が出力され、この制御信号に基づい
てXテーブルαD及びZテーブル(12が移動し、ろう
付は部(1a)とバーナー(24a)、(24b)とノ
光軸(3aKU角71内における相対的位置ずれが修正
される。このとき。
ろう付は部(1りが所定の位置にある場合、バーナ(2
4a)、 (24b)先端を結ぶ直線Mとろう付は部(
1a)との設定距離は第3の空気圧シリンダ(ハ)のピ
ストンロッド(ロ)の1ストロークである−になるよう
にあらかじめ設定しておく。しかして、演算制御部(7
)から出力された制御信号により第3の空気圧シリンダ
(ハ)のピストンロッド(財)を矢印(38a)方向に
一定量前進させる。すると、適度に傾斜、N曲して設け
られた触覚センサ(至)の検出子(35a)が被ろう付
は体(1)にあたり、差動変圧器(35b)内に押し込
まれ、との差動変圧器(35b)からは、変位量りを示
す変位検出信号が演算制御部(7)に出力される。
一方、変位量り測定後、ピストンロッド(財)は矢印(
38b)方向に後退させ原位置に復帰させる。演算制御
部(7)にては、ろう付は部(1a)が所定の位置にあ
る場合、つまり、ろう付は部(1a)の位置ずれかない
場合に差動変圧器(35b)Kて検出される変位量り。
が記憶されていて、検出された変位量りとの差、すなわ
ち、ろう付は部(1a)の位置ずれ量ΔDを演算する。
ついで、この位置ずれ量ΔDが零となるように、制御信
号が演算制御部(7)から位置決め部(3)に出力され
2この制御信号に基づいてYテーブル(1311が、ろ
う何部(1a)とバーナ(24a)、 (24b)先端
を結ぶ直線Mとろう何部(1a)中心との距離がり。
となるように修正される。17かして、第1の空気圧シ
リンダ(地のピストンロッド(2功を矢印(38a) 
方向に前進させる。その結果、ろう何部(1a)を挾む
ようにバーナ(24a)、 (24b)は位置決めされ
るとともに、ガスを点火し、ろう何部(1a)を加熱す
る。加熱後、第2の空気ポジリンダ(21)のピストン
ロッド(財)を矢印(aga)方向に前進させる。する
と、ろう付供給管(29の先端がろう何部(1a)に近
接する。ついでろう何部の温度が適正温度例えば750
℃以上になったら、ろう材送り装置(7)を作動させて
ろう材(5)をろう材(5)先端がろう何部(1a)に
当接するまで前進させ、ろう何部(1a)にろう材(5
)を一定量供給する。その結果、適正量のろう材(5)
が溶融して、溶融したろう材(5)は、ろう何部(1a
)のクリアランスに毛細管現象により浸透するとともに
、ろう何部(1a )9U域が溶融したろう材(5)に
よりぬれる。しかして、ピストンロッド(2ηを矢印(
38b)方向に後退させ、バーナ(24a)、 (24
b)による加熱を停止するとともに、ピストンロッドぐ
4を矢印(38b)方向に後退させ、前記基準位置にま
で復帰させる。かくて、ろう何部(1)のろう付が完了
すると、演算制御部(7)からの制御信号に基づいて、
被ろう封体(1)は、保持部により他の場所に搬入され
、ろう付けされていない新しい被ろう封体(1)が所定
のろう付位置に保持される。以後、同様にしてろう付作
業を継続する。
このように、本実施例のろう付pボットは、ろう付ヘッ
ド(7)の位置修正を位置認識部(4)にょシ自動的に
行うようにしているので、ろう付を正確に所定位置にて
行うことができる。また、位置決め部(3)により、ろ
う付位置の変化に対応してろう付ヘッド(至)の位置変
更を行うことができる柔軟性(フレキシビリティ)を有
しているので、多機種混合ラインにおいて適用した場合
に格別の効果を奏する。
なお、上記実施例においては、第1及び第2の枢支体α
尋、αつの回動角は、光軸I32とYテーブル(11)
の進退方向である矢印Y方向と平行になるように設定し
ているが、これに制約されているととなく、ろう付条件
、被ろう付は体の大きさ、形状、ろう付位置等に応じて
ろう付ヘッド(ト)が適正位置となるように適宜変更し
てよい。つまり、ろう付ヘッド(7)を傾けてろう付を
行わせてもよい。ただ、この場合、ろう付へツρ(ト)
のY方向の位置決めのために、Yテーブル(131及び
Zテーブルaカを駆動する必要がある。さらに、前記触
覚センサ(3つの代妙に、光電式リニアエンコーダ、マ
グネスケール(商品名;ソニーマグネスケール■社製)
、超音波距離計等、他の距離センサに代替してよい。さ
らに、加熱方法についてもバーナ(24a)、 (24
b)の代シに高周波訪導加熱法を採用してもよい。さら
に、第1の枢支体(]4)及び第2の枢支体(1つを演
算制御部(7)からの制御信号によシ自動的に所望位置
にまで回動させるようにしてもよい。さらにまた1位置
決め部(3)は、上記実施例においては、直交座標ロボ
ットシステムを利用しているが%関節ロボット。
極座標ロボットシステム、円筒座標系のロボットシステ
ムを用いてもよい。
〔発明の効果〕
本発明のろう付はロボットは、ろう付作業を行うろう付
ヘッドの被ろう何体に対する位置認識を自動的に行い、
ろう付部に対してろう付ヘッドを適正位置に迅速に位置
決めして自動的にろう付することができる高度の柔軟性
が付与されているので、ろう付作業を信頼性をもって能
率的に行うことができ、その結果として、高品質のろう
何部品を得ることができる。ことに、多機種混合ライン
に本発明のロボットを適用した場合に、格別の効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のろう付ロボットの全体構成
図、第2図及び第3図はそれぞれろう付ヘッドの構造を
示す平面図及び正面図である。 (ia) :ろう付部、 (2) :加熱部。 (3):位置決め部、 (4) :位置認識部。 (5):ろう材、 (6) :ろう材供給部。 (カニ演算制御部。 (24a)、(z4b) :バーナ(加熱ヘッド)。 0I:ろう材供給管(ろう材供給ヘッド)。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ろう何部を加熱する加熱ヘッドを有する加熱部と、上記
    加熱ヘッドを進退自在に支持する位置決め部と、上記加
    熱ヘッドとで定の位置関係をもって上記位置決め部に支
    持され上記ろう何部に対する上記加熱ヘッドの相対的位
    置を検出して位置検出信号を出力する位置認識部と、上
    記加熱部と一定の位置関係をもって上記位置決め部に進
    退自在に支持されたろう材供給ヘッドを有し、このろう
    材供給ヘッドから上記ろう何部にろう材を供給するろう
    材供給部と、上記位置認識部からの位置検出信号を入力
    してろう何時における上記加熱ヘッドの適正ろう対位置
    を演算し演算結果に基づいて上記位置決め部に制御信号
    を出力して上記加熱ヘッド及び上記ろう材供給ヘッドの
    みを前進させ上記適正ろう対位置に位置決めしたのち上
    記加熱部及び上記ろう材供給部に制御信号を出力して上
    記加熱ヘッドにより上記ろう何部を加熱するとともに上
    記ろう材供給ヘッドよシ供給されたろう材を溶融して上
    記ろう何部をろう付する演算制御部とを具備するととを
    特徴とするろう付ロボット。
JP22978083A 1983-12-07 1983-12-07 ろう付ロボット Pending JPS60124467A (ja)

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Cited By (6)

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