KR20230159513A

KR20230159513A - 용접 장치 및 온도 측정 장치

Info

Publication number: KR20230159513A
Application number: KR1020237035685A
Authority: KR
Inventors: 야스하루 사쿠라이; 요시야 다케무라; 시게토 다카다; 아츠시 후쿠나가; 다이세이 후지모토
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2021-04-20
Filing date: 2022-03-25
Publication date: 2023-11-21
Also published as: CA3217453A1; JP2022165670A; US20240217017A1; CN117203014A; JP7498142B2; WO2022224713A1

Abstract

용접 장치는, 용접 토치와 용접 토치를 이동시키는 가동부와, 가동부에 마련되고, 하나의 용접 비드의 형성 후로서 다음의 용접 패스를 용접하기 전의 소정 기간에, 하나의 용접 비드의 온도, 및 하나의 용접 비드의 근방의 피용접물의 온도 중 적어도 하나를 측정 가능한 측정부와, 적어도 측정부를 덮는 것이 가능한 커버부와, 커버부를 지지하는 지지 부재를 구동해서 소정 방향으로 이동시키는 것에 의해 용접 비드의 형성 시에 커버부가 측정부를 덮은 상태로 하고, 지지 부재를 구동해서 소정 방향과는 역방향으로 이동시키는 것에 의해 소정 기간에 커버부가 측정부를 노출시킨 상태로 하는 구동부를 구비한다.

Description

용접 장치 및 온도 측정 장치

본 발명은, 용접 장치 및 온도 측정 장치에 관한 것이다.

피용접물에 대해서 다층 용접을 실시하는 경우에, 하나의 용접 비드의 형성 후로서 다음의 용접 패스를 용접하기 전에, 하나의 용접 비드의 온도나 하나의 용접 비드의 근방의 피용접물의 온도를 측정하는 경우가 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제2008－275482호 공보

여기서, 피용접물에 대해서 용접을 할 때에는, 용접 비드의 형성에 수반해, 스퍼터, 흄 및 복사열이 발생한다. 그리고, 스퍼터, 흄 및 복사열의 영향이, 온도를 측정하는 측정부에 미치면, 측정부에 지장이 생길 가능성이 있다. 그 때문에, 용접 비드의 형성에 수반해 발생하는 스퍼터, 흄 및 복사열로부터 측정부를 보호할 필요가 있다. 이 경우에, 예를 들면 장치의 오작동이나 고장 등의 가능성 및 동작시의 간섭을 저감하기 위해서, 측정부를 보호하기 위한 구성은, 복잡하지 않고 간단하고 소형인 구성인 것이 바람직하다.

본 발명은, 간단하고 소형인 구성에 의해, 온도를 측정하는 측정부를 보호하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적 하에서, 본 발명은, 피용접물에 대해서, 다층 용접 가능한 용접 장치에 있어서, 용접 토치와, 상기 용접 토치를 이동시키는 가동부와, 상기 가동부에 마련되고, 하나의 용접 비드의 형성 후로서 다음의 용접 패스를 용접하기 전의 소정 기간에, 당해 하나의 용접 비드의 온도, 및 당해 하나의 용접 비드의 근방의 상기 피용접물의 온도 중 적어도 하나를 측정 가능한 측정부와, 적어도 상기 측정부를 덮는 것이 가능한 커버부와, 상기 커버부를 지지하는 지지 부재를 구동해서 소정 방향으로 이동시키는 것에 의해, 상기 용접 비드의 형성 시에 당해 커버부가 상기 측정부를 덮은 상태로 하고, 당해 지지 부재를 구동해서 당해 소정 방향과는 역방향으로 이동시키는 것에 의해, 상기 소정 기간에 당해 커버부가 당해 측정부를 노출시킨 상태로 하는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 용접 장치이다.

여기서, 상기 구동부는, 압축 공기를 이용해서 상기 지지 부재를 구동하면 좋다.

또, 상기 용접 토치에 대신해서 다른 툴을 이용할 때에 이용되는 압축 공기를 공급하는 공급부를 구비하고, 상기 구동부는, 상기 공급부가 공급하는 압축 공기를 이용해서 상기 지지 부재를 구동하면 좋다.

또, 상기 커버부가 이동할 때에, 상기 구동부와는 별도로, 해당 커버부의 이동을 안내하는 안내부를 구비하면 좋다.

또, 상기 안내부는, 상기 커버부가 상기 측정부를 노출시킨 상태에서 해당 측정부에 의한 온도의 측정이 가능하도록, 해당 측정부의 주위를 덮으면 좋다.

또, 상기 피용접물에 있어서의 상기 측정부에 의한 온도의 측정 위치를 나타내는 표시부를 구비하면 좋다.

또, 상기 표시부는, 상기 커버부가 상기 측정부를 덮을 때에 해당 측정부와 함께 해당 커버부로 덮이고, 해당 커버부가 해당 측정부를 노출시킬 때에 해당 측정부와 함께 노출되면 좋다.

또, 상기 가동부는, 구동축을 거쳐서 이동 가능하게 구성된 복수의 링크부를 가지며, 상기 측정부는, 상기 용접 토치가 장착되는 상기 링크부에 의해 보지되면 좋다.

또, 상기 측정부는, 기준 자세의 상기 가동부에 있어서의 좌우 방향의 적어도 한쪽측에 배치되면 좋다.

이러한 목적 하에서, 본 발명은, 용접 토치를 가동부에 의해 이동시켜서 피용접물에 대해 다층 용접 가능한 용접 장치에서 이용되는 온도 측정 장치에 있어서, 상기 가동부에 마련되고, 하나의 용접 비드의 형성 후로서 다음의 용접 패스를 용접하기 전의 소정 기간에, 해당 하나의 용접 비드의 온도, 및 해당 하나의 용접 비드의 근방의 상기 피용접물의 온도 중 적어도 하나를 측정 가능한 측정부와, 적어도 상기 측정부를 덮는 것이 가능한 커버부와, 상기 커버부를 지지하는 지지 부재를 구동해서 소정 방향으로 이동시키는 것에 의해 상기 용접 비드의 형성 시에 해당 커버부가 상기 측정부를 덮은 상태로 하고, 해당 지지 부재를 구동해서 해당 소정 방향과는 역방향으로 이동시키는 것에 의해 상기 소정 기간에 해당 커버부가 해당 측정부를 노출시킨 상태로 하는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 온도 측정 장치이다.

본 발명에 의하면, 간단하고 소형인 구성에 의해, 온도를 측정하는 측정부를 보호할 수가 있다.

[도 1] 본 실시 형태의 용접 장치의 전체도이다.
[도 2] 기준 자세의 용접 로봇의 툴부를 확대해서 Y축 방향으로부터 본 측면도이다.
[도 3] 기준 자세의 용접 로봇의 툴부를 확대해서 Z축 방향으로부터 본 평면도이다.
[도 4] 본 실시 형태의 온도 측정 장치의 분해 사시도이다.
[도 5] 본 실시 형태의 센서부의 전체도이다.
[도 6] 본 실시 형태의 온도 측정 장치의 단면도이다.
[도 7a] 본 실시 형태의 온도 측정 장치의 동작의 설명도로서, 온도 측정 장치를 대상물측으로부터 A 방향으로 본 도면이다.
[도 7b] 본 실시 형태의 온도 측정 장치의 동작의 설명도로서, 온도 측정 장치를 대상물측으로부터 A 방향으로 본 도면이다.
[도 8] 본 실시 형태의 용접 장치의 동작 플로우의 일례를 나타내는 흐름도이다.

이하, 첨부 도면을 참조해서, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태의 용접 장치(1)의 전체도이다.

덧붙여 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 설명에 있어서, 수평 방향은 X축 및 Y축으로 한다. X축과 Y축은 직교한다. 또, 연직 방향은 Z축으로 한다. Z축은 X축 및 Y축으로 대해 각각 직교한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 용접 장치(1)는 용접의 대상인 피용접물의 일례로서의 워크(W)끼리를 용접하는 용접 로봇(10)과, 압축 공기를 공급하는 공급부의 일례로서의 에어 컴프레서(70)와, 용접 로봇(10)의 동작을 제어하는 제어 장치(80)와, 용접 전류를 공급하기 위한 전원(90)을 가진다.

［용접 로봇(10)］

용접 로봇(10)은, 용도에 따라 여러가지 종류가 있다. 본 실시 형태의 설명에서는, 철골의 용접에 사용되는 용접 로봇(10)의 예를 이용한다. 또, 본 실시 형태의 용접 로봇(10)은, 다관절 로봇이다. 게다가 본 실시 형태의 용접 로봇(10)은, 워크(W)에 대해서 아크 용접을 실시하는 로봇이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 용접 로봇(10)은, 기대부(100)와, 가동하는 매니퓰레이터부(20)와, 매니퓰레이터부(20)에 장착되는 툴부(30)를 가진다. 게다가 용접 로봇(10)은, 제어 장치(80)에 전기 신호 등을 중계하기도 하고 에어 컴프레서(70)로부터 압축 공기를 중계하기도 하는 중계 박스(35)와, 온도를 측정하는 온도 측정 장치(40)를 가진다.

(기대부(100))

기대부(100)는, 예를 들면 마루 등의 설치 대상에 고정된다. 그리고, 기대부(100)는 매니퓰레이터부(20)를 포함해서 용접 로봇(10)의 각 구성부를 지지한다.

(매니퓰레이터부(20))

매니퓰레이터부(20)는 선회부(21), 하완부(22), 상완부(23), 손목 선회부(24), 손목 휨부(25) 및 손목 회전부(26)를 가진다. 덧붙여 이하의 설명에 있어서, 선회부(21), 하완부(22), 상완부(23), 손목 선회부(24), 손목 휨부(25) 및 손목 회전부(26)를 구별하지 않는 경우에는, 각각을 「링크부」라고 칭한다.

선회부(21)는 연직 방향에 따른 제1 구동축(S1)을 거쳐서 기대부(100)에 접속한다. 그리고, 선회부(21)는 제1 구동축(S1) 둘레로 기대부(100)에 대해서 선회 가능하다.

하완부(22)는 수평 방향에 따른 제2 구동축(S2)을 거쳐서 선회부(21)에 접속한다. 하완부(22)는 제2 구동축(S2) 둘레로 선회부(21)에 대해서 회전 가능하다.

상완부(23)는 수평 방향에 따른 제3 구동축(S3)을 거쳐서 하완부(22)에 접속한다. 상완부(23)는 제3 구동축(S3) 둘레로 하완부(22)에 대해서 회전 가능하다.

손목 선회부(24)는 제4 구동축(S4)을 거쳐서 상완부(23)에 접속한다. 손목 선회부(24)는 제4 구동축(S4) 둘레로 상완부(23)에 대해서 회전 가능하다.

손목 휨부(25)는 수평 방향에 따른 제5 구동축(S5)을 거쳐서 손목 선회부(24)에 접속한다. 손목 휨부(25)는 제5 구동축(S5) 둘레로 손목 선회부(24)에 대해서 회전 가능하다.

손목 회전부(26)는 제6 구동축(S6)을 거쳐서 손목 휨부(25)에 접속한다. 손목 회전부(26)는 제6 구동축(S6) 둘레로 손목 휨부(25)에 대해서 회전 가능하다. 그리고, 본 실시 형태의 손목 회전부(26)에는 툴부(30)가 장착된다.

그리고, 매니퓰레이터부(20)는 제1 구동축(S1)~제6 구동축(S6)을 회전 중심으로 해서 각 링크부를 움직이는 것에 의해, 워크(W)에 대해서 임의의 위치에 툴부(30)의 후술하는 용접 토치(31)를 이동시킨다.

이어서, 용접 로봇(10)의 기준 자세에 대해 설명한다.

본 실시 형태에 있어서의 기준 자세란, 용접 로봇(10)에 있어서의 제1 구동축(S1)~제6 구동축(S6)의 회전 각도가, 미리 정해진 기준에 대해서 이루는 각도가 0도가 되는 원점 각도로 설정된 상태이다.

본 실시 형태에 있어서, 원점 각도는, 용접 로봇(10)이 이하의 상태가 되는 각도인 것을 예시할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 원점 각도는, 하완부(22)가 연직 방향을 따른 상태로 하는 제2 구동축(S2)의 각도이다. 게다가 원점 각도는, 상완부(23) 및 손목 휨부(25)가 각각 수평 방향을 따른 상태로 하는 제3 구동축(S3) 및 제5 구동축(S5)의 각도이다. 게다가 원점 각도는, 제2 구동축(S2), 제3 구동축(S3) 및 제5 구동축(S5)이 서로 평행이 되는 상태로 하는 제1 구동축(S1), 제4 구동축(S4) 및 제6 구동축(S6)의 각도이다.

(툴부(30))

툴부(30)는, 용접하는 용접 토치(31)와, 용접 토치(31)를 지지하는 토치 지지부(32)를 가진다.

용접 토치(31)는, 용접 와이어를 송급하면서, 전원(90)으로부터 공급된 전류를 해당 용접 와이어에 흘려 워크(W)에 용접 비드를 형성한다.

토치 지지부(32)는 일단부에서 용접 토치(31)를 보지한다. 또, 토치 지지부(32)는 타단부에서 손목 회전부(26)에 연결된다. 그리고, 토치 지지부(32)는 손목 회전부(26)와 일체적으로 이동한다. 게다가 토치 지지부(32)는, 지지하는 용접 토치(31)를 손목 회전부(26)와 일체적으로 이동시킨다.

덧붙여, 본 실시 형태의 용접 로봇(10)은, 툴부(30)에 있어서, 상술한 용접 토치(31)와는 다른 툴로 교환 가능하게 되어 있다. 본 실시 형태의 용접 로봇(10)에서는, 툴부(30)로서, 용접 토치(31) 및 토치 지지부(32)에 대신해서, 슬래그 치퍼(미도시)를 손목 회전부(26)에 장착하는 것이 가능하게 되어 있다. 슬래그 치퍼는, 워크(W)에 형성된 용접 비드에서 발생한 슬래그를 제거하기 위한 툴이다. 슬래그 치퍼는, 예를 들면, 진동하는 니들을 용접 비드에 맞히는 것에 의해, 용접 비드에서 발생한 슬래그를 없앤다.

(중계 박스(35))

중계 박스(35)는, 에어 제어부(351)와 온도 센서 앰프(352)를 가지고 있다.

본 실시 형태에서는, 공기의 유동 경로(이하 「공기 경로」라 함)에 의해, 에어 컴프레서(70)로부터 슬래그 치퍼 등의 툴에 압축 공기가 공급된다. 또, 공기 경로에 의해, 에어 컴프레서(70)로부터 후술하는 에어 실린더부(60)에 압축 공기가 공급된다.

그리고, 에어 제어부(351)는 공기 경로에 있어서의 압축 공기의 흐름을 제어한다. 에어 제어부(351)는 에어 유속 제어 밸브를 이용해서, 공기 경로를 흐르는 압축 공기의 유속을 제어한다. 또, 에어 제어부(351)는 에어 개폐 제어 밸브를 이용해서, 공기 경로에 있어서의 압축 공기의 유로의 개폐를 실시한다. 이것에 의해, 에어 제어부(351)는 공기 경로를 흐르는 압축 공기의 유속이나 유량을 제어해서, 예를 들면 슬래그 치퍼의 블레이드를 구동하기도 하고 후술하는 에어 실린더부(60)를 구동하기도 한다.

덧붙여 에어 제어부(351)는 제어 장치(80)로부터의 제어 커멘드에 근거해 동작한다.

온도 센서 앰프(352)는, 온도 측정 장치(40)의 후술하는 센서 케이블(55)과 전기적으로 접속하고 있다. 온도 센서 앰프(352)는, 센서 케이블(55)을 거쳐서, 후술하는 온도 센서(52)로부터 출력된 전압을 증폭한다. 그리고, 온도 센서 앰프(352)는, 증폭한 전압을 제어 장치(80)에 보낸다. 덧붙여 본 실시 형태에서는, 제어 장치(80)가 입력된 전압치를 측정 온도로 환산한다. 다만, 온도 센서 앰프(352)는, 온도 측정 장치(40)로부터 취득한 전압치를 측정 온도로 환산해서, 제어 장치(80)에 보내도 괜찮다.

(온도 측정 장치(40))

도 2는, 기준 자세의 용접 로봇(10)의 툴부(30)를 확대해서 Y축 방향으로부터 본 측면도이다. 도 3은, 기준 자세의 용접 로봇(10)의 툴부(30)를 확대해서 Z축 방향으로부터 본 평면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 온도 측정 장치(40)는 매니퓰레이터부(20)나, 매니퓰레이터부(20)에 접속하는 토치 지지부(32) 등, 용접 로봇(10)에 있어서 용접 토치(31)를 이동시키는 가동부에 마련된다. 그리고, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 워크(W)에 대한 하나의 용접 비드의 형성 후로서 워크(W)에 다음의 용접 패스를 용접하기 전의 소정 기간에, 하나의 용접 비드의 온도 또는 하나의 용접 비드의 근방의 워크(W)의 온도를 측정한다. 덧붙여 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 상기의 소정 기간에, 하나의 용접 비드의 온도 및 하나의 용접 비드의 근방의 워크(W)의 온도의 양자를 측정해도 괜찮다.

여기서, 상술한 용접 비드의 근방이란, 워크(W)에 있어서, 워크(W)에 형성된 용접 비드로부터 예를 들면 약 10mm 이격된 위치를 예시할 수가 있다. 게다가 하나의 용접 비드에 있어서의 온도의 측정 위치는, 예를 들면, 형성된 용접 비드의 길이 방향에 있어서의 중앙부의 한 개소를 예시할 수가 있다. 덧붙여 온도 측정 장치(40)는 하나의 용접 패스의 용접 비드의 길이 방향에 있어서 상이한 복수 개소의 온도를 측정해도 괜찮다. 그리고, 이 내용은, 용접 비드의 근방의 워크(W)의 온도를 측정하는 경우에 있어서도 마찬가지이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 툴부(30)의 토치 지지부(32)에 마련되어 있다. 상술한 것처럼, 토치 지지부(32)는, 매니퓰레이터부(20)의 손목 회전부(26)에 접속하고 있다. 따라서, 온도 측정 장치(40)는 토치 지지부(32)를 거쳐서, 손목 회전부(26)에 보지된다. 이것에 의해, 온도 측정 장치(40)는 매니퓰레이터부(20)의 말단인 손목 회전부(26)에 의해, 용접 토치(31)와 일체적으로 이동한다.

또, 본 실시 형태의 용접 로봇(10)에서는, 온도 측정 장치(40)를, 용접 토치(31)를 지지하는 토치 지지부(32)에 마련하는 것에 의해, 온도 측정 장치(40)와 용접 토치(31)의 상대적인 위치 관계를 고정하고 있다.

여기서, 용접 로봇(10)은, 워크(W)에 대해서 용접 토치(31)를 미리 정해진 위치로 이동시켜 용접을 실시한다. 이 경우에, 용접 로봇(10)은, 워크(W)에 대해서 용접 토치(31)를 이동시키는 토치 지지부(32) 등의 가동부가, 워크(W)에 간섭하지 않도록 용접 토치(31)를 이동시킬 필요가 있다. 즉, 용접 로봇(10)에 있어서, 용접 토치(31)의 이동은, 토치 지지부(32) 등의 가동부의 외형에 의한 제약을 받게 된다. 예를 들면, 워크(W)에 대한 용접 토치(31)의 이동의 방해가 되지 않도록, 도 2에 도시한 바와 같이, 툴부(30)의 연직 방향에 있어서의 상측의 영역(A1) 및 하측의 영역(A2)에는, 용접 토치(31) 및 토치 지지부(32) 이외의 구조부를 마련하지 않는 것이 바람직하다.

그래서, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 용접 로봇(10)에서는, 기준 자세의 용접 로봇(10)을 연직 방향인 Z축 방향의 상측으로서, X축 방향으로 매니퓰레이터부(20)가 따르는 방향으로부터 본 경우에, 매니퓰레이터부(20)의 좌우 방향에 있어서의 한쪽측에 온도 측정 장치(40)가 배치된다. 도 3에 도시하는 예에서는, 온도 측정 장치(40)는 용접 토치(31)측에서 보아, 토치 지지부(32)에 있어서의 지면을 향해 좌측에 배치된다. 이와 같이, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 기준 자세의 용접 로봇(10)에 있어서, 툴부(30)의 연직 방향에 있어서의 상측이나 연직 방향에 있어서의 하측은 아니고, 좌우 방향에 있어서의 측부에 배치된다.

게다가 도 2에 도시한 바와 같이, 온도 측정 장치(40)는 기준 자세의 용접 로봇(10)을 수평 방향인 Y축 방향으로부터 본 경우에, 툴부(30)의 외형인 윤곽(C)보다 내측에 마련된다. 그리고, 온도 측정 장치(40)는 툴부(30)의 좌우 방향에 있어서의 한쪽측에 배치된 상태에 있어서도, 영역(A1)이나 영역(A2)에 대해서 돌출하지 않도록 하고 있다.

이어서, 온도 측정 장치(40)의 구조에 대해 상세하게 설명한다.

도 4는, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)의 분해 사시도이다.

도 5는, 본 실시 형태의 센서부(50)의 전체도이다.

도 6은, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)의 단면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 온도 측정 장치(40)는, 각종의 부품이 장착되는 대좌부(41)와, 적어도 온도 센서(52)(후술)를 덮는 커버부(42)와, 온도를 검지하는 센서부(50)와, 커버부(42)를 구동하는 구동부의 일례로서의 에어 실린더부(60)를 구비한다.

대좌부(41)는 단면이 L자형으로 형성된 판상의 부재이다. 그리고, 대좌부(41)는 제1면부(411)와, 제1면부(411)로부터 상승하도록 마련된 제2면부(412)를 가진다.

제1면부(411)에는, 센서부(50) 및 에어 실린더부(60)가 장착된다. 게다가 제1면부(411)는 온도 측정 장치(40)를 토치 지지부(32)(도 2 참조)에 설치할 때의 설치면을 형성한다. 제1면부(411)는 온도 측정 장치(40)가 토치 지지부(32)에 설치된 상태에서, XZ 평면(도 2 참조)을 따르도록 마련된다. 제1면부(411)는 Y축 방향으로부터 본 경우의 형상이 직사각형이며, 단변(411a)이 X축에 대해 미리 정해진 각도(α)로 경사함과 함께 장변(411b)이 Z축에 대해 각도(α)로 경사하도록 마련된다. 이하, 단변(411a)이 연장되는 방향을 「A 방향」, 장변(411b)이 연장되는 방향을 「B 방향」이라 한다.

제2면부(412)는, Y축 방향(도 2 참조)에 따라 판상으로 연장되어 형성된다. 제2면부(412)는, 온도 측정 장치(40)가 토치 지지부(32)에 설치된 상태에서, 용접 토치(31)측을 향하도록 마련된다. 그리고, 제2면부(412)는, 센서부(50) 및 에어 실린더부(60)와, 용접 토치(31)(도 2 참조)의 사이에 개재하도록 마련된다.

게다가 제2면부(412)는, 제1 개구부(413), 제2 개구부(414) 및 제3 개구부(415)를 가진다.

제1 개구부(413)는 U자형으로 형성된 개구이다. 제1 개구부(413)는 도 7에 도시한 바와 같이, 커버부(42)측이 개방되어 있다. 그리고, 제1 개구부(413)는 센서부(50)의 후술하는 측정 렌즈(521)에 대향하는 위치에 마련된다.

제2 개구부(414)는, 원형상으로 형성된 개구이다. 그리고, 제2 개구부(414)는, 센서부(50)의 후술하는 제1 레이저 조사부(53)에 대향하는 위치에 마련된다.

제3 개구부(415)는, 원형상으로 형성된 개구이다. 그리고, 제3 개구부(415)는, 센서부(50)의 후술하는 제2 레이저 조사부(54)에 대향하는 위치에 마련된다.

게다가 제2면부(412)는, 커버부(42)의 후술하는 커버면부(422)에 대향해 마련된다(도 6 참조). 또, 제2면부(412)는, 커버부(42)의 이동 방향에 따라 마련된다. 그리고, 제2면부(412)는, 커버부(42)가 이동할 때에, 에어 실린더부(60)의 후술하는 샤프트(62)와는 별도로, 커버부(42)의 이동을 안내하는 안내부의 일례로서 기능한다.

여기서, 후술하는 바와 같이, 본 실시 형태의 커버부(42)는, 에어 실린더부(60)의 후술하는 샤프트(62)를 따라서만 지지되어 있다. 따라서, 커버부(42)는, 샤프트(62)에 의한 지지 상태에 따라서는, 샤프트(62)에 대해서 회전할 가능성이 있다. 이것에 비해서, 본 실시 형태의 제2면부(412)는, 만일 커버부(42)가 회전하려고 해도, 커버부(42)를 안내하는 것에 의해, 커버부(42)의 이동을 안정시킨다.

도 4에 도시한 바와 같이, 커버부(42)는, 상자형으로 형성된 부재이다. 커버부(42)는, 천정면부(421)와, 천정면부(421)로부터 각각 상승하는 커버면부(422), 배면부(423), 제1 측면부(424) 및 제2 측면부(425)를 가진다. 그리고, 커버부(42)는, 상자형에 있어서의 개구(42H)가 대좌부(41)를 향하도록 해서, 대좌부(41)에 대해서 이동 가능하게 마련된다.

커버면부(422)는, 온도 측정 장치(40)에 있어서 센서부(50)의 후술하는 측정 렌즈(521)와 대향하는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 커버면부(422)는, 커버 개구부(422H)를 가진다. 커버 개구부(422H)는, 커버부(42)의 이동 방향에 있어서, 대좌부(41)의 제1 개구부(413)와 대응하는 위치에 마련된다.

그리고, 커버면부(422)는, 이동하는 것에 의해, 온도 센서(52)(후술)에 대한 커버 개구부(422H)의 위치에 따라, 온도 센서(52)를 노출시키기도 하고 온도 센서(52)를 덮기도 한다.

배면부(423)는 케이블 개구부(423H)를 가진다. 케이블 개구부(423H)는, 배면부(423)에 있어서, 센서부(50)의 후술하는 센서 케이블(55) 및 에어 실린더부(60)의 후술하는 에어 튜브(63)를 통하는 개소를 형성한다.

그리고, 커버부(42)는, 에어 실린더부(60)의 후술하는 샤프트(62)에 고정된다. 구체적으로는, 커버부(42)는, 천정면부(421)가 고정 부재(426)와 샤프트(62)에 의해 끼워져 있다. 그리고, 커버부(42)는, 샤프트(62)에 의해 지지된다. 게다가 커버부(42)는, 에어 실린더부(60)의 샤프트(62)의 동작에 수반해 이동한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 센서부(50)는 설치대(51)와, 측정부의 일례로서의 온도 센서(52)와, 표시부의 일례로서의 제1 레이저 조사부(53)와, 표시부의 일례로서의 제2 레이저 조사부(54)와, 센서 케이블(55)을 가진다.

설치대(51)는, 온도 센서(52), 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)를 보지한다. 그리고, 설치대(51)는 대좌부(41)에 고정된다(도 4 참조).

또, 설치대(51)는 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)의 각각의 레이저의 방향을 조정할 때에 이용되는 마크(51M)를 가진다.

온도 센서(52)는, 측정 렌즈(521)와, 측정 렌즈(521)가 집광한 적외선을 검출하는 검출 소자(미도시)를 가진다. 그리고, 온도 센서(52)는, 측정 대상인 용접 비드나 용접 비드의 근방의 워크(W)로부터 방사된 적외선을 검지하는 것에 의해, 용접 비드나 용접 비드의 근방의 워크(W)의 온도를 특정한다. 즉, 온도 센서(52)는, 측정 대상의 용접 비드나 용접 비드의 근방의 워크(W)에 접촉하는 일 없이, 비접촉으로, 용접 비드나 용접 비드의 근방의 워크(W)의 온도를 측정한다.

측정 렌즈(521)는 설치대(51)에 있어서, 용접 토치(31)(도 3 참조) 측에 마련된다. 그리고, 측정 렌즈(521)는 온도 센서(52)에 의해 용접 비드나 용접 비드의 근방의 워크(W)의 온도를 측정할 때에, 용접 비드나 워크(W)로 향한다.

검출 소자에는, 예를 들면 서모파일을 이용할 수가 있다. 검출 소자는, 적외선을 흡수하는 것에 의해 온도가 상승한다. 그리고, 검출 소자는, 상승한 온도에 따른 전압치의 전기 신호를 출력한다.

제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)는, 선상의 레이저인 라인 레이저를 대상물을 향해 조사한다. 제1 레이저 조사부(53)가 조사한 라인 레이저와, 제2 레이저 조사부(54)가 조사한 라인 레이저는, 워크(W) 등의 대상물에서 교차한다. 그리고, 본 실시 형태의 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)는, 각각 조사한 라인 레이저가 교차하는 점이, 온도 센서(52)에 의한 온도의 측정 위치를 나타내도록 설정되어 있다.

상술한 것처럼, 온도 센서(52)는, 비접촉으로, 용접 비드나 용접 비드의 근방의 워크(W)의 온도를 측정한다. 그 때문에, 온도 센서(52)에 의한 측정 위치를 작업자가 육안으로 확인하는 것이 곤란하다. 이것에 비해서, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)에 의해 온도의 측정 위치를 가시화한다. 그리고, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 예를 들면, 온도의 측정 위치의 설정을 동작 프로그램에 짜넣을 때 등에, 측정 위치를 작업자가 확인할 수 있도록 하고 있다.

센서 케이블(55)은 온도 센서(52)가 출력하는 전압치의 전기 신호를, 중계 박스(35)에 보내는 신호선을 가진다. 또, 센서 케이블(55)은 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)가 라인 레이저를 조사하기 위한 전류를, 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)에 공급하는 급전선을 가진다.

도 6에 도시한 바와 같이, 에어 실린더부(60)는 실린더부(61)와, 지지 부재의 일례로서의 샤프트(62)와, 공기의 경로인 에어 튜브(63)를 가진다.

실린더부(61)는 대좌부(41)에 고정된다. 또, 실린더부(61)에는, 샤프트(62)의 한쪽의 단부가 삽입된다. 그리고, 실린더부(61)는 샤프트(62)가 축 방향으로 이동 가능하게 샤프트(62)를 지지한다.

실린더부(61)는 내부에, 에어 튜브(63)로부터 공급되는 압축 공기가 유입하는 제1실(611) 및 제2실(612)을 가진다. 제1실(611)은, 실린더부(61)로부터 샤프트(62)를 밀어 낼 때에 압축 공기가 유입하는 공간을 형성한다. 제2실(612)은 실린더부(61)에 샤프트(62)를 끌어 들일 때에 압축 공기가 유입하는 공간을 형성한다. 덧붙여 제1실(611) 및 제2실(612)에는, 각각 에어 튜브(63)가 압축 공기를 유입가능하게 접속하고 있다.

샤프트(62)는, 축 방향으로 길게 연장된 막대형의 부재이다. 샤프트(62)는, 일단측이 실린더부(61)에 삽입된다. 또, 샤프트(62)는, 타단측에서 커버부(42)와 접속한다. 본 실시 형태의 샤프트(62)에는, 암나사가 형성되어 있다. 그리고, 샤프트(62)와 고정 부재(426)의 사이에 커버부(42)를 끼우고, 고정 부재(426)를 샤프트(62)의 암나사에 체결하는 것에 의해, 샤프트(62)는 커버부(42)를 지지한다. 게다가 샤프트(62)는 축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 그리고, 샤프트(62)는, 실린더부(61)로부터 돌출하기도 하고 실린더부(61) 측으로 물러나기도 한다.

에어 튜브(63)는 일단이 중계 박스(35)의 에어 제어부(351)를 거쳐서 에어 컴프레서(70)에 연락하고, 타단이 실린더부(61)에 연락한다. 그리고, 에어 튜브(63)는 에어 컴프레서(70)의 압축 공기를 실린더부(61)에 공급한다.

그리고, 에어 실린더부(60)에서는, 에어 튜브(63)를 거쳐서 제1실(611) 및 제2실(612) 중 어느 하나에 선택적으로 압축 공기가 공급되는 것에 의해, 샤프트(62)가 돌출되기도 하고 퇴출되기도 한다. 그리고, 에어 실린더부(60)는 샤프트(62)를 구동하는 것에 의해, 샤프트(62)에 접속되는 커버부(42)를 이동시킨다.

덧붙여 상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)에서는, 커버부(42)를 구동하기 위해서 에어 실린더부(60)를 이용하고 있지만, 에어 실린더부(60)를 이용하는 것에 한정되지 않는다. 커버부(42)를 지지하는 지지 부재를 구동해서, 지지 부재를 소정 방향에 있어서의 한쪽과 다른 쪽으로 이동시켜 커버부(42)를 이동시키는 것이 가능한 구성이면, 다른 구조여도 상관없다.

이어서, 온도 측정 장치(40)에 있어서의 커버부(42)의 이동 동작에 대해 설명한다.

도 7a, 도 7b는, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)의 동작의 설명도이며, 온도 측정 장치(40)를 대상물측으로부터 A 방향으로 본 도면이다.

덧붙여 도 7a는, 대좌부(41)에 대해서 커버부(42)가 멀어진 상태를 나타내고, 도 7b는, 대좌부(41)에 대해서 커버부(42)가 가까워져 있는 상태를 나타내고 있다.

도 7a에 도시한 바와 같이, 에어 실린더부(60)는 실린더부(61)에 공급되는 압축 공기에 의해 샤프트(62)를 구동하고, 샤프트(62)의 축 방향에 있어서, 실린더부(61)에 대해서 멀어지는 방향으로 샤프트(62)를 이동시킨다. 즉, 에어 실린더부(60)는 실린더부(61)로부터 샤프트(62)를 밀어 낸다. 그러면, 샤프트(62)에 지지되는 커버부(42)는, 대좌부(41)에 대해서 멀어지는 방향으로 이동한다.

그리고, 커버부(42)는, 커버면부(422)의 커버 개구부(422H)가, 온도 센서(52)의 측정 렌즈(521)와 대향한 상태가 된다. 이것에 의해, 커버부(42)는, 온도 센서(52)의 측정 렌즈(521)를 노출시킨 상태로 한다.

또, 커버부(42)가 대좌부(41)에 대해서 멀어지는 방향으로 이동하는 것에 의해, 커버면부(422)는, 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)를 노출시킨 상태로 한다.

여기서, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)에서는, 커버부(42)와, 온도 센서(52), 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)의 사이에는, 대좌부(41)의 제2면부(412)가 마련되어 있다. 제2면부(412)는, 제1 개구부(413)에서 측정 렌즈(521)를 노출시키지만, 측정 렌즈(521)의 주위를 덮고 있다. 또, 제2면부(412)는, 제2 개구부(414) 및 제3 개구부(415)에 의해, 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)를 노출시키지만, 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)의 각각의 주위를 덮고 있다.

이와 같이, 온도 측정 장치(40)는 커버부(42)가 온도 센서(52), 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)를 노출시킨 상태에서, 대좌부(41)의 제2면부(412)가 온도 센서(52), 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)의 주위를 덮는다. 이것에 의해, 온도 측정 장치(40)는 온도의 측정이나 라인 레이저의 조사를 가능하게 하면서, 온도 센서(52), 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)를 보호한다.

도 7b에 도시한 바와 같이, 에어 실린더부(60)는 실린더부(61)에 공급되는 압축 공기에 의해 샤프트(62)를 구동하고, 샤프트(62)의 축 방향에 있어서, 실린더부(61)에 대해 가까워지는 방향으로 샤프트(62)를 이동시킨다. 즉, 에어 실린더부(60)는 실린더부(61)에 샤프트(62)를 끌어 들인다. 그러면, 샤프트(62)에 지지되는 커버부(42)는, 대좌부(41)에 대해서 가까워지는 방향으로 이동한다.

그리고, 커버부(42)는, 커버면부(422)의 커버 개구부(422H)가, 온도 센서(52)의 측정 렌즈(521)로부터 물러난다. 그 결과, 커버부(42)는, 커버 개구부(422H)가 형성되어 있지 않은 영역이 온도 센서(52)와 대향한 상태가 된다. 이것에 의해, 커버부(42)는 온도 센서(52)의 측정 렌즈(521)를 덮은 상태가 된다.

또, 커버부(42)가 대좌부(41)에 대해서 가까워지는 방향으로 이동하는 것에 의해, 커버면부(422)는 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)를 덮은 상태가 된다.

본 실시 형태의 커버부(42)는, 도 4를 참조하면서 설명한 바와 같이, 상자형으로 형성되어 있다. 따라서, 커버부(42)는, 대좌부(41)에 대해서 가까워지는 방향으로 이동하는 것에 의해, 대좌부(41)에 설치되는 센서부(50) 및 에어 실린더부(60)를 전체적으로 감싸는 상태가 된다.

그리고, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 샤프트(62)를 구동하는 것에 의해, 샤프트(62)의 축 방향에 따라 샤프트(62)를 한쪽측과 다른쪽측으로 이동시켜, 커버부(42)를 이동시킨다. 이와 같이, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 커버부(42)의 이동을, 간단하고 소형인 구성에 의해 실현하고 있다.

특히, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)에서는, 에어 실린더부(60)의 샤프트(62)에 대해서 커버부(42)가 직접적으로 지지된다. 또, 온도 측정 장치(40)는 커버부(42)가 온도 센서(52)를 노출시키도 하고 덮기도 할 때에 커버부(42)가 이동하는 방향과, 에어 실린더부(60)의 구동축인 샤프트(62)가 이동하는 방향이 동일 방향으로 되어 있다. 이 점에 있어서, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 예를 들면 에어 실린더부(60)와 커버부(42)의 사이에 다른 구조부를 개재시키기도 하고 에어 실린더부(60)의 구동축인 샤프트(62)의 이동 방향에 대해서 상이한 방향으로 동력이 전해지도록 해서 커버부(42)를 이동시키기도 하는 것과 같은 구성과 비교해 간단하고 소형인 구성이 되고 있다.

덧붙여 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 센서부(50)에 대해서 압축 공기를 분사하는 에어 블로우를 가지고 있어도 괜찮다. 그리고, 온도 측정 장치(40)에 있어서, 에어 블로우가 분사하는 압축 공기에 의해, 온도 센서(52), 제1 레이저 조사부(53) 및 제2 레이저 조사부(54)에 부착한 이물질을 날려 버리도록 해도 괜찮다. 이 경우에 있어서, 에어 블로우에 이용하는 압축 공기는, 에어 컴프레서(70)로부터 공급할 수가 있다.

이상과 같이 구성되는 온도 측정 장치(40)의 온도 센서(52)의 측정축에 대해 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 용접 토치(31)의 중심축(L1)이 통과하는 XZ 면과, 온도 센서(52)의 측정축(L2)이 통과하는 XZ 면은, Y축 방향으로 일정 거리만큼 떨어져 있다. 그리고, 본 실시 형태의 용접 로봇(10)에서는, 온도 센서(52)의 측정축(L2)과 용접 토치(31)의 중심축(L1)의 간섭을 피할 수 있다. 즉, 온도 측정 장치(40)는 대상물의 온도를 측정하려고 할 때에, 용접 토치(31)의 온도의 영향을 받지 않게 되어 있다.

그리고, 본 실시 형태의 용접 로봇(10)에서는, 온도 측정 장치(40)의 온도 센서(52)의 측정축(L2)이, 용접 비드나 용접 비드의 근방의 워크(W)에 대응하도록 설정되어 있다. 이것에 의해, 온도 측정 장치(40)는 용접 비드나 용접 비드의 근방의 워크(W)의 온도를 측정할 수가 있다.

그리고, 상술한 것처럼, 용접 토치(31)와 온도 측정 장치(40)의 상대적인 위치 관계는 고정되어 있다. 그 때문에, 온도 측정 장치(40)의 온도 센서(52)의 측정축(L2) 위치는, 용접 토치(31)의 아크 점의 좌표로부터 용이하게 계산할 수가 있다.

［에어 컴프레서(70)］

도 1에 나타내는 에어 컴프레서(70)는, 로터나 피스톤을 구동하는 것에 의해 압축한 공기를, 압축 공기의 공급처에 공급한다.

여기서, 툴부(30)로서의 슬래그 치퍼가 매니퓰레이터부(20)에 장착되어 있는 경우, 에어 컴프레서(70)는, 슬래그 치퍼의 니들을 구동하기 위해서, 슬래그 치퍼에 압축 공기를 공급한다.

또, 에어 컴프레서(70)는, 온도 측정 장치(40)의 에어 실린더부(60)에 대해서 압축 공기를 공급한다. 이와 같이, 에어 컴프레서(70)는, 에어 실린더부(60)의 구동도 실시한다.

상술한 것처럼, 본 실시 형태의 용접 장치(1)에서는, 용접 토치(31)를 대신해서, 슬래그 치퍼 등의 다른 툴을 이용할 때에 이용되는 압축 공기를 공급하는 에어 컴프레서(70)를 구비한다. 그리고, 온도 측정 장치(40)에서는, 다른 툴을 이용할 때에 이용되는 에어 컴프레서(70)를 이용해서, 커버부(42)를 구동하도록 하고 있다.

덧붙여 용접 장치(1)에 있어서, 에어 컴프레서(70)는, 슬래그 치퍼의 니들의 구동에 한정함이 없이, 이하의 동작에 이용할 수가 있다.

에어 컴프레서(70)는, 용접 토치(31)와 슬래그 치퍼를 교환하는 툴 체인저의 구동에 이용할 수가 있다.

또, 에어 컴프레서(70)는, 슬래그 치퍼에 의해 제거된 슬래그를 날려 버리기 위한 에어 블로우의 에어의 분사에 이용할 수가 있다.

또, 에어 컴프레서(70)는, 용접 토치(31)에 있어서, 용접 와이어의 용접 토치(31)의 선단에 있어서의 출대를 유지하는 와이어 클램프의 구동에 이용할 수가 있다.

또, 용접 토치(31)의 선단에 부착한 이물질을 청소하기 위한 에어 블로우의 에어의 분사에 이용할 수가 있다.

그리고, 에어 컴프레서(70)는, 용접 와이어를 절단하기 위한 와이어 컷터의 구동에 이용할 수가 있다.

［제어 장치(80)］

도 1에 도시하는 제어 장치(80)는 예를 들면 컴퓨터로 구성된다. 컴퓨터는, 제어 프로그램을 실행하는 CPU(Central Processing Unit)와, 기동 프로그램 등을 기억하는 불휘발성의 반도체 메모리와, 제어 프로그램이 실행되는 휘발성의 반도체 메모리와, 용접 로봇(10)로부터 수집되는 각종 정보를 기록하는 하드 디스크 장치 등으로 구성된다.

그리고, 제어 장치(80)는 용접 로봇(10) 및 에어 컴프레서(70)의 동작을 제어한다.

제어 장치(80)는 워크(W)에 대한 용접을 실시하기 위해서, 워크(W)의 형상 등에 근거하여 미리 설정된 용접 프로그램에 기초해서, 매니퓰레이터부(20)의 이동 동작을 제어한다. 게다가 제어 장치(80)는 툴부(30)에 있어서의 용접 토치(31)의 용접 동작을 제어한다.

또, 제어 장치(80)는 온도 측정 장치(40)의 온도의 측정 및 커버부(42)의 동작을 제어한다. 제어 장치(80)는 온도 측정 장치(40)로부터 취득한 온도에 관한 정보를 처리한다.

게다가 제어 장치(80)는 커버부(42)에 의해 온도 센서(52)를 덮기도 하고 노출시키기도 하는 타이밍을 정하는 동작 프로그램을 가지고 있다. 이 동작 프로그램은, 워크(W)에 대해서 용접을 하고 있을 때에는, 커버부(42)가 온도 센서(52)를 덮은 상태로 하는 것을 정한다. 또, 이 동작 프로그램은, 하나의 용접 비드의 형성 후로서 다음의 용접 패스를 용접하기 전의 소정 기간에, 커버부(42)가 온도 센서(52)를 노출시킨 상태로 하는 것을 정한다. 그리고, 제어 장치(80)는 온도 측정 장치(40)에 있어서의 커버부(42)의 동작의 제어를, 중계 박스(35)의 에어 제어부(351)를 거쳐서 실시한다.

이어서, 용접 장치(1)를 이용한 용접 동작에 대해 구체적으로 설명한다.

도 8은, 본 실시 형태의 용접 장치(1)의 동작 플로우의 일례를 나타내는 흐름도이다.

이하에서는, 용접 장치(1)를 이용해서, 워크(W)에 대해, 하나의 용접 패스에서 형성된 하나의 용접 비드에, 다른 용접 패스로서 다른 용접 비드를 적층시키는 다층 용접을 실시하는 예를 설명한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 우선, 용접 태스크가 개시된다(스텝 101). 용접 태스크가 개시되면, 용접 로봇(10)은, 제어 장치(80)의 제어에 따라, 매니퓰레이터부(20)를 이용해서 용접 토치(31)를 워크(W)에 있어서의 소정의 위치에 이동시킨다. 그리고, 용접 로봇(10)은, 용접 토치(31)를 이용해서 워크(W)에 대한 용접을 개시한다.

덧붙여 용접 토치(31)를 이용해서 워크(W)에 대한 용접이 개시될 때에는, 온도 측정 장치(40)에 있어서, 커버부(42)는, 온도 센서(52)를 덮은 상태로 되어 있다. 그리고, 용접 토치(31)에 의해 용접을 할 때, 온도 측정 장치(40)에 있어서의 온도 센서(52)는, 용접 비드의 형성에 수반해 발생하는 스퍼터, 흄 및 복사열로부터 보호된다.

그리고, 하나의 용접 패스에 있어서의 용접 비드의 형성이 종료하면, 하나의 용접 패스의 용접 비드의 온도의 측정이 실행된다(스텝 102).

이 때, 온도 측정 장치(40)에서는, 커버부(42)는, 온도 센서(52)를 노출시킨 상태로 한다.

제어 장치(80)는 미리 작성된 동작 프로그램에 따라 매니퓰레이터부(20)를 제어해서, 온도 센서(52)가 워크(W) 상의 하나의 용접 패스에 있어서의 용접 비드의 온도를 측정 가능한 위치에 온도 측정 장치(40)를 이동시킨다. 그리고, 제어 장치(80)는 온도 센서(52)로 측정된 전압치에 근거해서, 용접 비드의 온도를 특정한다.

이와 같이, 본 실시 형태의 온도 측정 장치(40)는 하나의 용접 비드의 형성 후로서 다음의 용접 패스를 용접하기 전의 소정 기간에, 커버부(42)가 온도 센서(52)를 노출시킨 상태로 되어, 온도 센서(52)에 의해 하나의 용접 비드의 온도의 측정을 실시한다.

다음에, 제어 장치(80)는 측정된 용접 비드의 온도가 임계값 이하인지 아닌지를 판정한다(스텝 103).

측정한 용접 비드의 온도가 임계값 이하인 경우(스텝 103에서 예), 제어 장치(80)는 스텝 101로 돌아와, 하나의 용접 패스의 다음의 다른 용접 패스의 형성으로 이행한다. 이것에 의해, 하나의 용접 비드에 다른 용접 비드가 적층된 다층 용접이 수행된다.

한편, 하나의 용접 패스에 있어서의 용접 비드의 온도가 임계값을 넘는 경우(스텝 103에서 아니오), 제어 장치(80)는 하나의 용접 패스의 다음의 다른 용접 패스에 있어서의 용접의 개시를 실시하지 않고, 일정 시간 대기시킨다(스텝 104). 그 후, 일정 시간이 경과하면, 하나의 용접 패스에 있어서의 용접 비드의 온도를 다시 측정한다(스텝 102).

덧붙여 스텝 104에 있어서, 일정 시간의 대기 대신에, 또는 일정 시간의 대기에 덧붙여, 워크(W)에 대한 냉각을 실시하거나 워크(W)에 있어서의 다른 위치의 용접 작업을 실시하거나 해도 괜찮다.

그 후, 측정한 하나의 용접 패스의 용접 비드의 온도가 임계값 이하로 판정된 경우(스텝 103에서 예)에는, 제어 장치(80)는 스텝 101로 돌아와, 하나의 용접 패스 다음의 다른 용접 패스의 형성으로 이행한다.

덧붙여 상술한 동작에서는, 온도 측정 장치(40)를 이용해서, 용접 비드의 온도를 측정하는 예를 이용하고 있지만, 이 예로 한정되지 않는다. 온도 측정 장치(40)는 형성된 용접 비드의 근방의 워크(W)의 온도를 측정해도 괜찮다.

또, 전술한 실시의 형태의 경우에는, 용접 로봇(10)으로서 철골의 용접에 사용되는 철골 용접 로봇을 상정하고 있지만, 다층 용접에 있어서 하나의 용접 비드의 형성 후로서 다음의 용접 패스를 용접하기 전의 소정 기간에, 하나의 용접 비드의 온도 또는 하나의 용접 비드의 근방의 워크(W)의 온도의 측정이 요구되는 용도이면, 철골 용접 로봇에 한정되지 않는다.

게다가 전술한 실시의 형태에서는, 용접 로봇(10)이 다관절 로봇인 예를 설명했지만, 단관절형의 로봇에서도 상관없다. 이 경우에 있어서도, 온도 측정 장치(40)는 용접 토치를 이동시키는 가동부에 마련하면 좋다.

이상, 도면을 참조하면서 각종의 실시의 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자이면, 특허 청구의 범위에 기재된 범주 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 그것들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 또, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 상기 실시의 형태에 있어서의 각 구성 요소를 임의로 조합해도 괜찮다.

덧붙여 본 출원은, 2021년 4월 20일에 출원한 일본 특허 출원 제2021－071102호에 근거하는 것이며, 그 내용은 본 출원에서 참조로 원용된다.

1…용접 장치, 10…용접 로봇, 20…매니퓰레이터부, 30…툴부, 31…용접 토치, 32…토치 지지부, 35…중계 박스, 40…온도 측정 장치, 41…대좌부, 42…커버부, 50…센서부, 52…온도 센서, 53…제1 레이저 조사부, 54…제2 레이저 조사부, 60…에어 실린더부, 70…에어 컴프레서, 80…제어 장치

Claims

피용접물에 대해서, 다층 용접 가능한 용접 장치에 있어서,
용접 토치와,
상기 용접 토치를 이동시키는 가동부와,
상기 가동부에 마련되고, 하나의 용접 비드의 형성 후로서 다음의 용접 패스를 용접하기 전의 소정 기간에, 해당 하나의 용접 비드의 온도, 및 해당 하나의 용접 비드의 근방의 상기 피용접물의 온도 중 적어도 하나를 측정 가능한 측정부와,
적어도 상기 측정부를 덮는 것이 가능한 커버부와,
상기 커버부를 지지하는 지지 부재를 구동해서 소정 방향으로 이동시키는 것에 의해 상기 용접 비드의 형성 시에 해당 커버부가 상기 측정부를 덮은 상태로 하고, 해당 지지 부재를 구동해서 해당 소정 방향과는 역방향으로 이동시키는 것에 의해 상기 소정 기간에 해당 커버부가 해당 측정부를 노출시킨 상태로 하는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는,
용접 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동부는, 압축 공기를 이용해서 상기 지지 부재를 구동하는 것을 특징으로 하는,
용접 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 용접 토치를 대신해서 다른 툴을 이용할 때에 이용되는 압축 공기를 공급하는 공급부를 구비하고,
상기 구동부는, 상기 공급부가 공급하는 압축 공기를 이용해서 상기 지지 부재를 구동하는 것을 특징으로 하는,
용접 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 커버부가 이동할 때에, 상기 구동부와는 별도로, 해당 커버부의 이동을 안내하는 안내부를 구비하는 것을 특징으로 하는,
용접 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 안내부는, 상기 커버부가 상기 측정부를 노출시킨 상태에서 해당 측정부에 의한 온도의 측정이 가능하도록, 해당 측정부의 주위를 덮는 것을 특징으로 하는,
용접 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 피용접물에 있어서의 상기 측정부에 의한 온도의 측정 위치를 나타내는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는,
용접 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 표시부는, 상기 커버부가 상기 측정부를 덮을 때에 해당 측정부와 함께 해당 커버부로 덮이고, 해당 커버부가 해당 측정부를 노출시킬 때에 해당 측정부와 함께 노출되는 것을 특징으로 하는,
용접 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가동부는, 구동축을 거쳐서 이동 가능하게 구성된 복수의 링크부를 가지며,
상기 측정부는, 상기 용접 토치가 장착되는 상기 링크부에 의해 보지되는 것을 특징으로 하는,
용접 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 측정부는, 기준 자세의 상기 가동부에 있어서 좌우 방향의 적어도 한쪽측에 배치되는 것을 특징으로 하는,
용접 장치.
용접 토치를 가동부에 의해 이동시켜 피용접물에 대해서 다층 용접 가능한 용접 장치에서 이용되는 온도 측정 장치에 있어서,
상기 가동부에 마련되고, 하나의 용접 비드의 형성 후로서 다음의 용접 패스를 용접하기 전의 소정 기간에, 해당 하나의 용접 비드의 온도, 및 해당 하나의 용접 비드의 근방의 상기 피용접물의 온도 중 적어도 하나를 측정 가능한 측정부와,
적어도 상기 측정부를 덮는 것이 가능한 커버부와,
상기 커버부를 지지하는 지지 부재를 구동해서 소정 방향으로 이동시키는 것에 의해 상기 용접 비드의 형성 시에 해당 커버부가 상기 측정부를 덮은 상태로 하고, 해당 지지 부재를 구동해서 해당 소정 방향과는 역방향으로 이동시키는 것에 의해 상기 소정 기간에 해당 커버부가 해당 측정부를 노출시킨 상태로 하는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는,
온도 측정 장치.