JPS61126968A - ろう付け装置 - Google Patents

ろう付け装置

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JPS61126968A
JPS61126968A JP24860484A JP24860484A JPS61126968A JP S61126968 A JPS61126968 A JP S61126968A JP 24860484 A JP24860484 A JP 24860484A JP 24860484 A JP24860484 A JP 24860484A JP S61126968 A JPS61126968 A JP S61126968A
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brazing
burner
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sensor
soldering
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Mitsuo Makino
光男 牧野
Yoichiro Maehara
前原 洋一郎
Yasuto Kawada
川田 康人
Sumio Nagashima
永島 純雄
Masaaki Sato
正明 佐藤
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Toshiba Corp
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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〕 本発明は三次元位置検出装置をそなえ、しかも品覆の切
換えに容易に対応でき、ロボットとの組合せに好適なろ
う付け装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近時、溶接作業やろう付け作業の自動化が広く採用され
ている。特にロボットとの組合せにより多品種少量生産
に適用することが行なわれている。
このような自動化に際しては、最も問題となるのは相互
の位置関係であるが、これの対策として、例えば発明者
等が先に出願した特願昭58−229780号に記載さ
れているように、視覚センサと触覚センサとを組合わせ
て用いて三次元位置検出を行なっている。しかしこの方
法によると、触覚センナを用いるため検出に時間がかか
り、装置が複雑になる欠点があるっ一方ろう付け部材の
固定が緩い場合は、触覚センサによりろう付け部材が移
動してしまう欠点がある。
また溶接ロボットなどにおいては、位置検出方法として
、ロボットとは別に固定した2台のカメラを用い、溶接
部材の三次元的位置を検出する方法が実用化されている
。しふ、しこの方法では、溶接ロボットと位置センサと
が別々にあるため、溶接位置が大きく変更された場合、
位置センナを人手により変更し、再調節する必要があり
、多品種少量生産には適さないという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明は、上述の事情にかんがみてなされたもので1.
ろう付け部材に接触しないで迅速にろう付け部位の検出
ができ、しかもろう付け部位が大きく変更されても対応
が容易で多品種少量生産に適したろう付け装置を提供す
ることを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、ろう付け部材のろう付け部位を加熱するバー
ナを有する加熱部と、視覚センサおよびこれの光軸方向
の位置を検出する光学的手段を有し、ろう付け部位の三
次元的位置検出をする位置認識部と、ろう付け部位にろ
う材を案内供給する案内ノズルを有するろう材供給部と
、上記バーナ、視覚センサ、光学的手段および案内ノズ
ルを相互の位置関係を所定関係に保って保持しながら、
これらを移動位置ぎめする位置ぎめ部と、上記視覚セン
サに取込まれた画像の処理に基づき位置ぎめ部を駆動し
てバーナをろう付け部位に対し二次元的に位置ぎめし、
光学的手段からの位置情報によ、リバーナの光軸方向の
位置ぎめをした後バーナを駆動してろう付け部を加熱し
、案内ノズルを駆動してろう付け部にろう材を供給する
ように各部を制御する制御装置とからなるろう付け装置
である。
〔発明の実施例〕
以下本発明の詳細を第1図ないし第5図に示す一実施例
によシ説明する。
本実施例は冷却器の組立工程においで使用されるろう付
け装置であって、冷却器から延出している一方の鋼管に
他方の鋼管を挿入してろう付けするもので、第6図に示
すように、ろう付け部材(1)は径大な一方の部材(2
)の端部にこれよシ径小な他方の部材(3)を挿入し、
その挿入端(4)をろう付け部位(5)とするものであ
る。そして組立ラインに沿って間けつ移送されて来た冷
却器は、延出している一方の部材(2)に他方の部材(
3)を単〈挿入保持させた状態で本ろう付け装置の前に
送られて来る。従って停止位置においてはろう付け部位
(5)の位置はほぼ一定の位置にある。
本装置は位置ぎめ部αDと、位置認識部α2と、加熱部
a3と、ろう材供給部(14)と、制御部a9とから構
成されている。各部につき説明すると、位置ぎめ部αυ
は直角座標形のロボットで、図面に直角な方向く移動す
るX軸c21Jと、支持体(社)をもちX軸Qυの移動
方向に直角で矢印時方向に移動するY@(財)と、一端
がX軸(21)上に固定されて立設され、Y軸241を
矢印(ハ)、すなわち上下方向に移動させるZ軸■とか
らなっている。支持体(至)は、支持台(5)上にブラ
ケット(至)を固定して構成されていて、ブラケット弼
の上面はほぼ15度下方に傾斜した取付面一になってい
る。後述する各部の移動はこの上に取付けられており、
制御部CISにより位置ぎめ部側は制御されるので、支
持体(社)に取付けられた移動部はX。
Y、Z方向に移動自在である。
なお、支持体(23はバーナの角度がろう付け部材(1
)に対し15〜750になるように1位置決め部に対し
可動になっている。
加熱部α東は、ブラケットw上に取付けられた加熱ヘッ
ドCυと、加熱制御装置G3とからなっている。加熱ヘ
ッドC(1)は、バーナ(至)とこれを前後動させるバ
ーナ駆動体(ロ)とからなっ℃いて、バーナ(至)は本
体管C353の先端に円弧状に形成したノズル(至)、
(至)をそれらの先端が離間対向するように取付けて構
成されていて、対向した先端間にろう付け部位(5)を
位置させて加熱する。バーナ駆動体(ロ)は取付面四に
固定された保持体c3nにエア・シリンダ装置(至)を
取付け、一方保持体C37)に一対の案内棒(31。
(至)を摺動自在に挿通し、これの一端にエア・シリン
ダ装置(至)のピストンロッド(4Gを接続して摺動駆
動するようにして構成されている0そして案内棒(至)
Kバーナ(至)が取付けられていて、前進位置に於てノ
ズル(7)、(至)はろう付け部位(5)に上下から対
向するようになっている。
加熱制御装置(至)は図示してないが燃焼ガスの圧力調
節装置やガス混合装置などが内蔵されていて適切なガス
が導管(41)を介して本体管(ト)に送り込まれるが
、その強弱切換えは制御部α9力為らの指令によりなさ
れている。
ろう材供給部(141は支持体(2)に設けられたろう
材案内ヘッド(4りとろう材供給装置f4t19とから
なっている。ろう材供給ヘッド(lは、ブラケット(ハ
)の取付け面翰に固定された保持片(4ηに設けられた
エアシリンダ装置(至)と、これを貫通した中空なピス
トンロッド(4湧の先端に取付けられた案内ノズル■と
からなっていて、ろう材5υはピストンロッド(41を
通って案内ノズル(ト)から突出して、ピストンロッド
四の前進により所定位置に臨むよう(なっている。
ろう材供給装置(ハ)はろう材6Dを巻回したスプール
りととれを一定長さ送シ出す送りローラ63をそなえて
いて、指令によりローラ(至)が一定量回転して所定長
さのろう材51)が供給される。
位置認識部αつは、視覚センサ(至)と光学的手段とし
ての投光体間とをそなえている。視覚センナ(ト)は支
持体−の支持台(5)上に取付けられていて、例えばC
CD (Charged Coupled Devic
e )カメラ、工業用テレビジ言ン(I TV )カメ
ラなどで構成される。そしてろう付け部位(5)に対向
したときは制御部α9からの指令により、その画像によ
る位置情報を制御部α9に入力する。投光体5ηは、視
覚上/す鏝に隣接して支持台(財)上に取付けられてい
る。これは光源と光学系とを内蔵していて、視覚センサ
ーの光軸(至)に交差する(平行でなければよい)細い
ビーム状のスポット光りを放射する。これはろう付け部
材(1)に対向したとき、その対向部表面にスポット状
の光点(60a)を形成する。
制御部(1′9は主制御装置曽と、位置ぎめ部Uに接材
供給装置(へ)に接続されたろう材コントローラ((至
)とからなっている。主制御装置−はマイクロコンビエ
ータを内蔵していて、画像処理や上記の各コントローラ
鏝、(6η、槌を介して各部を制御し、各部に指令して
順次動作を遂行させるようになっている。詳細は本実施
例の作動とともに説明する。
次に本実施例の作動につき説明する。
ろう付け部材(5)が図示しない搬送装置により送られ
て本ろう付け装置の前に停止すると、その信号が主制御
装置(□□□に入力する。これによシ第4図に示す流れ
図のステップがプログラム通9に主制御装置(へ)によ
り遂行されるつまず停止信号の入力により主制御装置−
は位置ぎめコントローラ(Gのを介して位置ぎめ部側で
あるロボットを駆動し、予め定められた設定位置へ視覚
センサ鏝を移動させろう付け部位(5)に対向させる。
ここで視覚センサーはろう付け部位(5)の画像を取込
む。次にこの画像の位置情報と予め記憶された所定の位
置情報とを主制御装置的で比較演算して光軸(至)に直
角な平面内におけるろう付け部1位(5)の縦横方向の
位置が検出される。次にこの二次元の位置情報にもとづ
き主制御装置fiE9は位置ぎめ部aDのロボットを駆
動し、縦横の位置修正を行ない、これにより例えば視覚
センナ(至)とろう付け部位(5)とは二次元的には所
定の位置関係になる。次に第5図に示すようにスポット
光霞がろう付け部材(1)上に形成する光屯(60a)
の画像と適正なろう付け位置における光点位置(sob
)の画像との間隔dを用いて演算処理してろう付け部位
(5)の高さ方向、すなわち光軸(至)方向の位置誤差
ΔHを算出し、これに基づいて位置ぎめ部Qllのロボ
ットを駆動し結局最終的に三次元的に視覚センサ(ト)
とろう付け部位(5)とは所定の位置関係に位置き゛め
されたことになる。なおこの位置関係におhて、バーナ
駆動体(ロ)が作動してバーナ(至)が所定長前進した
場合にはノズル(ト)、弼はその間にろう付け部位(5
)が介挿されて、最適の加熱位置を占めるように調節さ
れており、ろう材の案内ノズル閃も同様に調節されてい
る。三次元の位置ぎめが完了すると、次に主制御装置(
(ト)の指令によりバーナ駆動体64)が作動し、バー
ナ(至)が前進し、同時にフレームは強くなり、ろう付
け部位(5)を加熱する。一定時間経過後エアシリンダ
装置(喝が駆動されて、案内ノズル印が前進し一定期間
後ろう材がろう材供給部a4)によりろう付け部位(5
)に供給されさらに一定時間経過後、バーナ(至)およ
び案内ノズル65〔は後退し、フレームは弱く切換えら
れてろう付けは完了する。続いて位置ぎめ部αDである
ロボットが待避点移動を行ない1サイクルが終る。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明のろう付け装置は非接触で
三次元位置ぎめが可能であるとともに。
加熱用のバーナ、ろう材供給用の案内ノズル、視覚セン
サなどを位置ぎめ装置の支持部に取付け、常に一体的に
移動できるように構成したので、ろう付け部位の大きな
変更く対しても位置ぎめ部の移sKよシ全体が一体とな
って移動できるから、相互間の再調整は不要で、迅速【
対応でき、品種の切換えにも短時間で対応できる。また
非接触で三次元位置ぎめができるのでろう付け部位が不
所望に動くようなことはない。
【図面の簡単な説明】
81図は本発明の一実施例の全体構成図、第2図は同じ
く要部の平面図、第3図は同じく正面図。 第4図は同じく作動を説明する流れ図、第5図は同じく
三次元位置ぎめの説明図、第6図は上記実施例によりろ
う付けした部材の要部断面図である。 (1)・・・ろう付け部材、 (5)・・・ろう付け部
位、C11l・・・位置ぎめ部、  α2・・・位置認
識部、(13・・・加熱部、    I・・・ろう材供
給部、霞・・制御部、    (2)・・・支持体、(
至)・・−バーナ、    (財)・・・バーナ駆動体
。 (4樽・・・ノズル駆動体、 ■・・・案内ノズル、6
υ・・・ろう材、    鏝・・・視覚センサ、6η・
・・投光体、(至)・・・光軸、碍・・・スポット光、
(60a)・・・光点。 第 1 図 第2図 I 第 5 図 第6図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持体を有しこれをろう付け部材のろう付け部位
    に対し進退自在に移動して位置ぎめする位置ぎめ部と、
    上記支持体に設けられて上記ろう付け部位を加熱するバ
    ーナを有する加熱部と、上記支持体に設けられて上記ろ
    う付け部位にろう材を案内する案内ノズルを有するろう
    材供給部と、上記支持体に設けられて上記ろう付け部位
    に対向してこれの画像をとり込み二次元の位置情報を得
    る視覚センサおよび上記支持体に設けられて上記視覚セ
    ンサの光軸方向の位置情報を得る光学的手段を有する位
    置認識部と、上記位置認識部からの位置情報と予め設定
    された位置情報とにより演算処理して上記位置ぎめ部に
    指令し上記バーナを上記ろう付け部位に対して予め設定
    された相対的位置関係に位置ぎめしその後上記バーナを
    前進させて上記ろう付け部位を加熱しさらに上記案内ノ
    ズルを前進させて上記ろう付け部位にろう材を供給する
    制御部とを具備したことを特徴とするろう付け装置。
  2. (2)加熱部は支持体に設けられてバーナを進退駆動す
    るバーナ駆動体を有し、ろう材供給部は支持体に設けら
    れて案内ノズルを進退駆動するノズル駆動体を有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のろう付け装
    置。
  3. (3)光学的手段は視覚センサの光軸に対し一定角度傾
    けたスポット光を照射する投光体を有することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項または第2項記載のろう付け
    装置。
JP24860484A 1984-11-27 1984-11-27 ろう付け装置 Granted JPS61126968A (ja)

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JPH0373384B2 JPH0373384B2 (ja) 1991-11-21

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