JPS63144860A - 自動ろう付け装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はロボット等の位置決め機構にて自動的に位置決
めされて、ろう付け部位に自動的にろう付けを行なう自
動ろう付け装置に係わり、特にバーナの束状態を監視し
て、着火、消火を自動制御するようにした自動ろう付け
装置に関する。

（従来の技術） 近年、ロボットを用いてろう付け作業を自動化した自動
ろう付け装置が開発されいている。このような自動ろう
付け装置においては、コンベアで順次搬入されるろう付
けされるべき部品のろう付け部位を位置検出器で検出し
、バーナやろう材の案内ノズルの位置を自動的に位置決
めする。そして、ろう付け部位をバーナおよびろう材で
自動的にろう付けする。

しかし、このようにロボットを用いてバーナおよびろう
材を自動的に位置決めしてろう付けを行なう自動ろう付
け装置においても、まだ解消すべき次のような課題があ
った。

すなわち、このような装置においては、パーナの燃料と
してガスを使用しているので、必ず着火。

消火操作が必要である。この着火、消火操作のうち、消
火操作のみはガス供給管に電磁弁を介挿して電気信号に
てこの電磁弁を閉じることが可能であるので、確実に消
火できる。しかし、着火操作は安全性の見地から確実に
着火されて炎が発生していることを確認する必要がある
ので、必ず操°作員が実施する必要があった。例えば第
４図に示すように、操作員がマニアル操作でバーナ１の
バーナ火口２からガスを放出させ、このバーナ火口２に
着火装置３の種火４を近接させて、バーナ１を着火する
。なお、図中５は案内ノズル６から繰り出されるろう材
であり、７はろう付けされるろう付け部位である。

さらに、一旦着火した後においても、装置の故障や強風
等にて、ガスが供給されているのに炎が消る（失火）可
能性があるので、係員は常時バーナ１の炎状態を監視し
ている必要がある。

また、このような装置においては、一旦バーナ１を消火
するとマニアル操作で再着火する必要があるので、たと
えコンベアから順次搬入されてくる部品の搬入間隔が長
かったとしてもバーナ１を消火できない。したがって、
ガスの消費量も増大する問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の自動ろう付け装置においては、バーナ
の着火および炎状態の監視は安全上の見地から操作員が
行なう必要かあったので、完全自動化とは言えない問題
があった。従って、作業能率が低下するとともに人件費
等にてろう付製品全体の製造費が上昇する問題もある。

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり
、その目的とするところは、バーナの着火状態を監視す
る炎検出器を設けることによって、安全性を確保したま
までバーナに対する着火および束状態監視を自動的に実
行でき、操作員不在でろう付け作業を完全自動化でき、
作業能率を向上できるとともにろう付け製品の製造費を
低減できる自動ろう付け装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の自動ろう付け装置においては、ろう付け部位を
加熱するバーナを進退させるバーナ駆動機構と、ろう付
け部位にろう材を導く案内ノズルを進退させるろう材ノ
ズル駆ｖＪＲ構と、バーナの着火を行なう点火器と、バ
ーナへの着火を検出する炎検出器と、ろう付け位置を検
出する位置検出器と、この位置検出器にて検出されたろ
う付け位置に対して所定の位置関係となるように、少な
くともバーナ駆動機構とろう材ノズル駆動機構とからな
るろう付けヘッドを移動させる位置決め機構とを備え、
バーナ点火監視制御手段によって、点火器における着火
動作後に炎検出器にてバーナ着火を検出しなかったとき
点火器を再動作させるようにしたものである。

（作用） このように構成された自動ろう付け装置であれば、バー
ナが着火されたか否か又動作途中でバーナが失火したか
否かが炎検出器で常時監視されている。そして、点火器
でバーナの着火を行なうが、仮に正常に着火されなかっ
た場合は、点火器が再度着火動作を行なう。従って、安
全性が十分確保された状態で自動ろう付け動作が実行可
能となる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第２図は実施例の自動ろう付け装置全体を示す斜視図で
ある。この自動ろう付け装置は、直交座標系のＸ軸テー
ブル１１．Ｙ軸テーブル１２．Ｚ軸テーブル１３と、Ｙ
軸テーブル１２の先端に取付けられた支持体１４を介し
て取付けられた姿勢角制御用のθｌテーブル１５．θ２
テーブル１６とからなる位置決めｌ［（ロボット）と、
この位置決め機構のの先端に取付けられたろう付けヘッ
ド１７とで構成されている。

ろう付けヘッド１７には、コンベア１８にて順次搬入さ
れる部品１９の所定のろう付け部位をろう付けするため
のバーナ２０．ろう材を供給する案内ノズル２１．バー
ナ２０の着火を行なう点火器２２．バーナ２０の着火状
態（炎）を検出する炎検出器２３等が搭載されている。

第１図は上記ろう付けヘッド１７の詳細および各構成部
材を駆動制御する制御回路図を示す模式図である。すな
わち、このろう付けヘッド１７の上部には、部品１９の
ろう付け部位２４を加熱するバーナ２０をイグニッショ
ン電極からなる点火器２２に接触することなく回転しな
がら前進および後退を行なわせるバーナ駆動機構２５と
、ろう材２６を供給する案内ノズル２１を前進および後
退させるろう材ノズル駆動機構２７とが一対として配設
されている。

また、ろう付けヘッド１７の下部には、コンベア１８に
載置された部品１９のろう付け部位２４の３次元的位置
検出を行なう位置検出器としての視覚センサ２８、視覚
センサ２８による位置検出を助けるために視覚センサ２
８の軸方向の奥行きを検出するために一定角度（１５°
〜３０°）傾けたスリット光を照射するスリット投光器
２９、前記イグニッション電極からなる点火器２２、視
覚センサ２８の後方に設けられて点火器２２ヘスパーク
用の高電圧を印加する高圧トランス３０、バーナ２０の
火口に対して側面に設けられた紫外線によって炎を検出
する炎検出器２３、及びろう付け作業中に発生する火炎
やフラックスから視覚センサ２８およびスリット投光器
２９のレンズを保護する為のロータリーシリンダにて作
動するシャッター３１が配設されている。

また、コンベア１８に隣接して、コンベア１８上をろう
付される部品１９がこの自動ろう付け装置内の所定位置
に搬入されたことを検出する搬入センサ３２が配設され
ている。

また、図中３３はろう付け動作全体を制御する例えばマ
イクロコンピュータ等で構成されたろう付け制御ＩＩ装
置である。このろう付け制御ｎ装置３３は、バーナ駆動
機構２５．ろう材ノズル駆動機構２７、スリット投光器
２９．シャッター３１のロータリーシリンダ、点火器２
２の高圧トランス３０の動作を制御する。また、このろ
う付け制御装置３３はろう付けヘッド１７を、部品１９
のろう付け部位２４に対して所定の相対位置に位置する
まで、移動させるめの前述した位置決め機構（ロボット
）３４を駆動する駆動回路３５へ駆動指令を送出する。

さらに、ろう付け制御装置３３には、視覚センサ２８か
らの位置信号、炎検出器２３からの炎検出信号、搬入セ
ンサ３２からの位置決め信号が入力される。また、操作
パネル３６からの操作指令信号が入力される。

しかして、前記ろう付けｌｌｌ１１１装＠３３は第３図
の流れ図に従って、コンベア１８にてこの自動ろう付け
装置内へ搬入された部品１９に対するろう付け処理を実
行するようにプログラム構成されている。すなわち、操
作パネル３６の起動スイッチが投入されると、Ｐｌにて
搬入センサ３２からの位置決め信号入力を待つ。コンベ
ア１８に搭載された部品１９が搬入センサ２３の設置位
置に達すると、コンベア１８は停止するとともに、搬入
センサ３２から位置決め信号が入力される。Ｐｌにて位
置決め信号が入力されると、駆動回路３５を介して位置
決め機構（ロボット）３４を駆動して、ろう付けヘッド
１７を予め設定された基準位置へ移動させる。次にＰ２
にて、視覚センサ２８から入力される、ろう付けヘッド
１７を基準座標とする、部品１９のろう付け部位２４の
縦、横位置座標を読取る。Ｐ３にて読取った縦、横位置
座標が予め記憶されたろう付け可能な正常座標であるか
否かを調べる。正常座標でなければ、駆動回路３５を介
して位置決め装置３４を駆動して、ろう付けヘッド１７
の縦、横位置座標を微調整したのち、Ｐ２へ戻り再度視
覚センサ２８で部品１９のろう付け部位２４の縦、横位
置座標を読取る。

そして、Ｐ３にて縦、横位置座標が正常座標であれば、
Ｐ４にてスリット投光器２９を照射して、視覚センサ２
８から部品１９のろう付け部位２４の高さ座標を読取る
。そして、前回と同様にＰ６にて記憶部に設定されてい
る正常な高さ座標と比較する。一致しなければ、再度位
置決め機構３４を駆動してろう付けへラド１７の高さ座
標を微調整する。

Ｐ５にて高さ座標が一致すれば、ろう付けヘッド１７は
ろう付け可能な正常位置に位置しているので、Ｐ６にて
記憶部に設定された着火繰返回数カウンタの回数ｎを限
界回数Ｎに設定する。しかるのち、Ｐ７にて図示しない
電磁弁を開放して、バーナ２０の火口からガスを放出す
ると同時に、高圧トランス３０を駆動して、イグニッシ
ョン電極からなる点火器２２の電極間に一定時間（０，
５〜２．０秒）スパークを発生させる。次にＰ８にて炎
検出器２３から炎検出信号が入力するのを持つ。

所定時間内に炎検出信号が入力されると、バーナ２０は
正常に着火されたと判断する。

バーナ２０が着火されると、Ｐ９にて、バーナ駆動機構
２５およびろう材ノズル駆動機構２７を駆動して、バー
ナ２０および案内ノズル２１を部品の１９のろう付け部
位２４位置まで移動させる。

そして、バーナ２０の炎でろう付け部位２４を加熱し、
案内ノズル２１から供給されるろう材２６でもってろう
付けを行なう。ろう付けが終了すると、電磁弁を閉じて
バーナ２０を消火する。さらに、バーナ駆動機構２５．
ろう材ノズル駆動機構２７等の各構成部材およびろう付
ヘッド１７を原点位置へ戻す。

以上で一つの部品１９に対するろう付け処理が終了した
ので、Ｐｌへ戻り、コンベア１８にて次の部品１９が搬
入されるのを待つ。

なお、Ｐ８にて、所定時間内に炎検出信号が入力されな
かった場合、Ｐｌｏにて着火繰返回数カウンタのカウン
トｌｌｎを１だけ減算する。そして、Ｐｌｌにて減算後
のカウント値ｎが負値に達していないことを確認の後、
Ｐ７へ戻り再度点火器２２にて着火動作を実行する。ま
た、Ｐｌｌにてカウント値ｎが負値に達すると、着火繰
返回数が限界値Ｎを越えたので、何等かの異常が発生し
たと判断して、Ｐｌ２にて操作パネル３６に取付けられ
た異常ランプを点灯する。また、ガスの電磁弁を閉じる
とともに装置全体の動作を停止させる。

なお、流れ図には示していないが、ろう付け動作途中で
バーナ２０が失火した場合においても、炎検出器２３か
らの炎検出信号が遮断されるため、ろう付け制御回路３
３はろう付け動作を一旦停止させて、バーナ２０を後退
させる。そして、点火器２２を動作させて再度バーナ２
０を再着火させる。再着火動作を限界回数（Ｎ＞実行し
ても正常に着火されなかった場合は、前述と同様に異常
ランプを点灯して、装置を停止させる。

このように構成された自動ろう付け装置であれば、点火
器２２にてバーナ２０が着火されたことが炎検出器２３
にて確認されてから次の動作に進むようにしている。ま
た、仮に正常着火されなかった場合は、限界回数Ｎに達
するまで、繰返し着火動作が自動実施される。さらに、
限界回数Ｎの着火動作を繰返しても正常に着火されなな
かった場合は、異常ランプが点灯するとともに、装装置
全体が停止する。また、ろう付け動作途中でバーナ２０
が失火した場合も同様の動作が自動的に実行される。

このようにバーナ２０が自動着火されるとともに炎検出
器２３にて常時バーナ２０の炎状前（着火状態）が監視
されているので、操作員はこの自動ろう付け装置を常時
監視する必要ない。したがって、ろう付け作業をより完
全に自動化できる。

その結果、ろう付け作業の能率向上と、人件費の削減に
よる製品の製造費低減化を図れる。

また、従来装置のように操作員がバーナの着火作業のた
めに危険な自動ろう付け装置の可動鞘囲内に立入る必要
ないので、装置が何等かの故障にて突然異常動作を開始
したとしても、操作員の安全は確保できる。

また、従来装置のように種火を用いて常時バーナ２０を
動作させておく必要ないので、ガス等の燃料費を低減で
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、バーナの着火状態
を監視する炎検出器を設けている。よって、安全性を確
保したままでバーナに対する着火および束状態監視を自
動的に実行できるので、操作員不在でろう付け作業を完
全自動化でき、作業能率を向上できるとともにろう付け
製品の製造費を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる自動ろう付け装置の
要部および制御回路を示す模式図、第２図は同実施例装
置全体を示す斜視図、第３図は同実施例の動作を示す流
れ図、第４図は従来装置におけるバーナ着火操作を示す
図である。 １１・・・Ｘ軸テーブル、１２・・・Ｙ軸テーブル、１
３・・・２軸テーブル、１７・・・ろう付けヘッド、１
８・・・コンベア、１９・・・部品、２０・・・バーナ
、２１・・・案内ノズル、２２・・・点火器、２３・・
・炎検出器、２４・・・ろう付け部位、２５・・・バー
ナ駆動機構、２６・・・ろう材、２７・・・ろう付けノ
ズル駆動機構、２８・・・視覚センサ（位置検出器）、
２９・・・スリット投光器、３２・・・搬入センサ、３
３・・・ろう付け制御装置、３４・・・位置決め機構、
３６・・・操作パネル。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ろう付け部位を加熱するバーナを有しこのバーナを進退
   させるバーナ駆動機構と、ろう付け部位にろう材を導く
   案内ノズルを有しこの案内ノズルを進退させるろう材ノ
   ズル駆動機構と、バーナの着火を行なう点火器と、バー
   ナへの着火を検出する炎検出器と、ろう付け位置を検出
   する位置検出器と、この位置検出器にて検出されたろう
   付け位置に対して所定の位置関係となるように、少なく
   ともバーナ駆動機構とろう材ノズル駆動機構とからなる
   ろう付けヘッドを移動させる位置決め機構と、点火器に
   おける着火動作後に炎検出器にてバーナ着火を検出しな
   かったとき点火器を再動作させるバーナ点火監視制御手
   段とを備えたことを特徴とする自動ろう付け装置。