WO2018169048A1 - 溶接用センサ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a welding sensor device suitable for welding workpieces.
- Patent Document 1 proposes a welding sensor device that measures the shape of the workpiece or the distance to the workpiece.
- the welding sensor device shown in Patent Document 1 includes a light projecting unit that projects laser light and a detection unit that detects laser light reflected from the surface of the work, and the shape of the work is detected from the detected laser light. Is measuring.
- the light projecting unit and the detection unit are housed in a housing case including a housing (case body) and a protective cover.
- the protective cover is formed with a shielding plate that shields spatter from the workpiece generated during welding. Further, the protective cover is formed with a slit so that the gas flows in a direction along the optical axis of the light projecting unit, and the gas is discharged from the discharge port located at the end of the slit.
- a welding sensor device includes a sensor unit for measuring a state of a workpiece to be welded or a distance to the workpiece, and the sensor unit.
- a container having a housing part in which a gas flow path through which gas flows is formed, and a shielding part that shields radiant heat toward the housing part among radiant heat generated during welding of the workpiece,
- the shielding sensor device is provided with at least the shielding unit, and the shielding unit is opposite to a side on which the work is welded when the gas discharged from the discharge port of the gas channel is blown to the shielding unit. It is inclined with respect to the flow direction of the gas passing through the discharge port so as to flow to the side.
- the shielding part can be cooled with the gas. Furthermore, since the gas blown to the shielding part flows to the side opposite to the side on which the workpiece is welded, it becomes difficult for the gas to flow to the side on which the workpiece is welded. Thereby, in the location where the workpiece
- a detection discharge port through which the gas blown to the detection protection part is discharged, and a cross section of the flow path through which the gas of the detection discharge port flows is the gas of the light emission discharge port.
- the detection outlet is larger than the cross section of the flow channel, and the detection outlet is formed closer to the shielding portion than the projection outlet.
- the flow path cross section through which the gas at the detection discharge port flows is larger than the cross section of the flow path through which the gas at the light emission discharge port flows. More than the gas flow from the outlet. Since the detection outlet having a large flow rate of gas is formed closer to the shielding part than the light emission outlet, more gas discharged from the detection outlet can be blown onto the shielding part. With this blown gas, the gas flowing from the light emission discharge port can be pushed away to the side opposite to the side on which the workpiece is welded. Thereby, the gas discharged
- the gas blown to the protective plate from the opposed position collides with each other. For this reason, the gas from the emission port (projection emission port and detection emission port) is likely to diffuse around the protective cover. Even in such a case, according to this aspect, the gas near the discharge port can be prevented from diffusing around the protective cover by the guide portion and the shielding portion, and the gas can be guided to the workpiece side. .
- the guide part may be in contact with the protective cover without a gap.
- the protective cover includes a front side surface formed at a position facing the shielding portion, a back side surface formed on the opposite side of the front side surface, the front side surface and the back side surface.
- a pair of lateral side surfaces continuous to each other, and the guide portion is formed so as to surround the pair of lateral side surfaces and the back side surface, and between the guide portion and each lateral side surface.
- a gap is formed.
- the transmission of radiant heat generated during welding from the guide portion toward the protective cover can be blocked by the gap formed between the guide portion and each lateral side surface of the protective cover. Furthermore, clean air (atmosphere) can be sucked into the space in the guide portion from the gap formed between the guide portion and each lateral side surface of the protective cover by the flow of the gas discharged from the discharge port. The flow of the sucked air can prevent the gas discharged from the discharge port from flowing in the direction outside the lateral side surface of the protective cover.
- the guide portion is attached to the back side surface via an attachment.
- the fixture since the fixture is located on the side opposite to the side on which the workpiece is welded, it is not directly exposed to the radiant heat generated when the workpiece is welded.
- the guide portion is heated by radiant heat, it is possible to reduce heating of the sensor unit housed in the case body via the protective cover due to this heat.
- the shape of the guide portion is not particularly limited as long as it can guide the gas discharged from the discharge port as described above.
- a horizontal plate portion formed at a position facing the horizontal side surface; and a back plate portion formed at a position facing the back side surface and continuing to the horizontal plate portion; and a workpiece of the horizontal plate portion
- the side edge portion is inclined so as to approach the protective cover as it proceeds from the shielding portion side to the back plate portion.
- edge portion on the workpiece side of the horizontal plate portion of the guide portion is inclined so as to approach the protective cover as it proceeds from the shielding member side to the back plate portion of the guide portion, It becomes easy to flow to the opposite side to the side to be welded.
- FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of the welding sensor device shown in FIG. 3, and is a schematic perspective view in a state where a cover of a case body is removed. It is the typical perspective view which looked at the case main body of the welding sensor apparatus shown in FIG. 5 from the bottom face side. It is a disassembled perspective view of the protective cover shown in FIG. FIG.
- a welding sensor device (hereinafter referred to as a sensor device) according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
- the sensor apparatus 1 which concerns on this embodiment is attached to the welding apparatus 9 via the jig
- a welding wire 93 is supplied to the welding torch 91 of the welding apparatus 9, and a voltage is applied between the tip of the welding wire 93 sent from the welding torch 91 and the workpiece W during welding. The arc A is generated between them. Accordingly, the welding wire 93 and the workpiece W are melted, and the molten pool P is generated in the workpiece W, so that the workpiece W can be welded. While forming the molten pool P in the workpiece
- the workpiece W is drawn as one workpiece for convenience, but butt welding, fillet welding, lap welding, etc. are performed on two or more workpieces. It is not limited.
- the welding between the workpieces is specified as arc welding using a welding wire.
- TIG welding electron beam welding, laser beam welding, gas welding, and the like, for example. Welding may be used.
- the sensor device 1 measures the shape with the workpiece W or the distance to the workpiece W.
- a sensor device (sensor head) 1 includes a sensor unit 2 and a housing 3 ⁇ / b> A that houses the sensor unit 2.
- the housing 3A includes a housing case (housing portion) 3 to which the protective cover 40 is attached, a shielding member (shielding portion) 5 and a guide member (guide portion) 6 that are attached to the housing case 3.
- the housing case 3, the shielding member 5, and the guide member 6 are separable members, but may have a structure in which these are integrated.
- the sensor unit 2 is a device for measuring the shape of the workpiece W or the distance to the workpiece W (from the sensor unit 2) by the detected laser beam (detection beam) L2.
- the sensor unit 2 projects a light projecting unit 21 that projects laser light L1 onto the surface of the workpiece W to be welded, and a detection unit 22 that detects the laser light L2 reflected from the surface of the work.
- the light projecting unit 21 includes a laser light source 21b that generates laser light, and a light projecting device (optical system) 21a that projects (projects) the laser light L1 generated from the laser light source 21b onto the workpiece W. .
- the detection unit 22 includes a light receiving device (optical system) 22a that receives the laser light L2 reflected from the surface of the workpiece W by the laser light L1 projected from the light projecting device 21a, and the laser light transmitted from the light receiving device 22a. And a detection device 22b for detecting L2.
- the light receiving device 22a sends the received laser light L2 to the detecting device 22b, and the detecting device 22b is, for example, an imaging device (camera), detects the laser light L2, and transmits the data of the detected laser light L2 to the outside of the sensor device. Or it transmits to the image processing apparatus (not shown) inside a sensor apparatus.
- the shape (state) of the workpiece W or the distance from the sensor unit 2 (specifically, the laser light source 21b) to the workpiece W is measured.
- the welding torch 91 and the workpiece W are measured from the measured distance. The distance is converted.
- the sensor unit 2 measures the state (shape) of the workpiece W or the distance from the detection unit 22 to the workpiece W using the laser beams L1 and L2.
- the sensor unit 2 uses the laser beam.
- light generated from, for example, the molten pool P of the workpiece W at the time of welding, or light reflected on the workpiece W from an external light source or the like may be detected as detection light.
- the light projecting unit 21 of the sensor unit 2 shown in this embodiment is omitted, and the detection unit receives a detection light (optical system) that receives detection light directed to the surface of the workpiece W, and transmits from the light reception device.
- examples of the gas supplied to the first gas flow path 35 include air (atmosphere), helium gas, argon gas, nitrogen gas, carbon dioxide gas, and a gas obtained by mixing these gases.
- the welding sensor device 1 can be cooled during welding, and is preferably a chemically stable gas with respect to the welded portion of the workpiece W.
- a shield gas supply source (not shown) for welding Gas from may be used.
- the first gas flow path 35 includes a first cooling flow path 35a formed in the interior of the case body 30 on the front surface 30a side (in the wall portion forming the front surface 30a) from a gas supply port 37c described later. I have.
- the first gas flow path 35 is divided from the middle of the first cooling flow path 35a at the diversion port 35b, and is formed by covering the groove 35e formed on the side surface 35g of the housing 31 with the cover 32d.
- a flow path 35d is further provided.
- the first cooling channel 35 a communicates with the second gas channel 47 at the communication port 35 c of the case body 30.
- the second cooling flow path 35d communicates with a third cooling flow path 35f formed in the wall portion forming the back surface 30b of the case body 30, and the third cooling flow path communicates with the gas discharge port 37e. Yes.
- connection terminal 37 a for outputting a detection signal from the sensor unit 2, a connection for supplying power to the sensor unit 2, inputting a control signal to the sensor unit 2, etc.
- a terminal 37b is provided on the upper surface of the case body 30, there are a gas supply port 37 c for supplying gas to the first gas flow path 35 and the protective cover 40, and a gas discharge port 37 e for discharging gas from the first gas flow path 35. Is provided.
- a lamp 37d for displaying the ON / OFF state of the power of the sensor unit 2 is provided.
- the protective cover 40 constitutes a part of the housing case 3 and has a protective plate 44.
- the protective cover 40 is attached by a fastener 72 such as a screw from the bottom surface side of the case main body 30 so as to cover the projection passage part 36a and the detection passage part 36b with the protection plate 44 (for example, FIG. (See FIGS. 5 and 10).
- the protective cover 40 includes a cartridge 41 provided with a protective plate 44, and a holder 45 that detachably holds the cartridge 41.
- the holder 45 is connected to the case main body by a fastener 72 from the bottom surface side. 30 (see FIGS. 4 and 10).
- the protective cover 40 includes a pair of a front side surface 40a formed at a position facing the shielding member 5, a back side surface 40b formed on the opposite side of the front side surface 40a, and a pair of continuous front side surface 40a and back side surface 40b. Lateral side surfaces 40c and 40c are formed.
- the cartridge 41 is detachably attached to the holder 45 from the back side 40b side of the protective cover 40 (see, for example, FIGS. 5 and 7).
- the holder 45 is attached to the case main body 30 with the fastener 72 in a state where the fastener 72 such as a bolt is inserted into the spacer 45f. Further, the sealing material 45b is used for flowing gas from the first gas flow path 35 formed in the case main body 30 to the second gas flow path 47 formed between the protective cover 40 and the holder main body 45a. A communication hole 45e is formed.
- the spacer 45f is preferably made of a material having lower thermal conductivity than the material of the case main body 30 and the protective cover 40.
- the spacer 45f is made of a ceramic material. Consists of.
- the material of the spacer 45f is also made of a material having a lower thermal conductivity than the protective cover 40 and the case main body 30, heat transmitted from the protective cover 40 to the case main body 30 via the spacer 45f can be reduced.
- a leaf spring 49 that is bent so as to form a convex portion 49 a is attached to the holder 45, and the convex portion 49 a of the leaf spring 49 engages with the concave portion 41 a of the cartridge 41.
- the cartridge 41 can be held in the holder 45.
- the leaf spring 49 is elastically deformed when the grasping portion 41b of the cartridge 41 is grasped and the cartridge 41 is pulled out from the holder 45, the engagement between the concave portion 41a of the cartridge 41 and the convex portion 49a of the leaf spring 49 can be easily performed. Can be released.
- the cartridge 41 includes a protection plate 44, and the protection plate 44 is held by the cartridge body 42 so as to be detachable from the cartridge body 42 by a clip 41c.
- the protective plate 44 is preferably made of a transparent material that transmits the laser beams L1 and L2. Examples of the material include glass and resin.
- the protection plate 44 includes a light projecting protection part 44a that covers the light projecting passage part 36a, and a detection protection part 44b that covers the detection passage part 36b.
- a covering portion 44c on which a metal film is formed is provided. By providing the covering portion 44 c, it can be easily recognized that the protective plate 44 is disposed on the cartridge 41.
- the light projecting passage portion 36a and the detection passage portion 36b of the case body 30 are covered with the light projecting protection portion 44a and the detection protection portion 44b of the protection plate 44 with the cartridge 41 mounted. It has been broken. Thereby, it can suppress that the fumes etc. which generate
- the second gas flow path 47 is formed so that gas is blown toward the protective plate 44 from an opposed position on the discharge port side to be described later than the protective plate 44.
- the second gas flow path 47 is formed such that gas is blown toward the light projecting protection portion 44a side from the opposed position on the light projecting emission port 48a side than the protection plate 44.
- the second gas flow path 47 is formed so that gas is blown toward the detection protection portion 44b from an opposed position on the detection discharge port 48b side of the protection plate 44.
- the second gas flow path 47 is a flow path formed in the protective cover 40 in a state where the protective cover 40 is attached to the case body 30.
- a pressure accumulation chamber 47a is formed in the second gas flow path 47 (see, for example, FIGS. 7, 8A, and 8B).
- the pressure accumulating chamber 47a stabilizes the pressure of the gas in the second gas flow path 47 in the space formed between the cartridge 41 and the case body 30.
- the case main body 30 is omitted.
- the light projecting passage portion 36a of the case body 30 is located at a position facing the light projecting protection portion 44a, and not shown in FIG. 8B, but facing the detection protection portion 44b.
- the detection passage portion 36b of the case body 30 is located at the position where the detection is performed. Furthermore, in FIG. 8A, FIG. 8B, and FIG. 11, which will be described later, the gas flow is indicated by arrows, and when referring to these drawings, the gas flow is described by attaching the symbol “F” to the gas. To do.
- slits 47b and 47b are formed between the light projecting protection portion 44a of the protection plate 44 and the cartridge body 42 on both sides of the pressure accumulation chamber 47a.
- the slit 47b serves as a throttle for the flow of the gas F, the pressure in the pressure accumulating chamber 47a can be kept constant, and the gas F with an increased flow rate is released from the slit 47b.
- a guide groove 47c for guiding the flow is formed downstream of the slit 47b. Specifically, the guide groove 47c is formed in the holder main body 45a of the holder 45 so as to face the slit 47b.
- the gas F is less likely to flow to the side on which the workpiece W is welded (that is, the welding torch 91 side), so that stable welding can be performed.
- the gas F By blowing the gas F from the opposed position to the light projecting protection part 44a of the protection plate 44 on the emission port side of the protection plate, foreign matter or the like adheres to the light projection protection part 44a of the protection plate, and light projection It is possible to reduce fumes entering the discharge port 48a.
- slits 47b and 47b are also formed between the detection protection portion 44b of the protection plate 44 and the cartridge body 42 on both sides of the pressure accumulation chamber 47a. Downstream of the slit 47b, the flow of the gas F is guided so that the gas F that has passed through the slit 47b and has flowed toward the detection outlet 48b from the protective cover 40 flows toward the detection protection portion 44b.
- a guide groove 47c is formed. Specifically, the guide groove 47c is formed in the holder main body 45a of the holder 45 so as to face the slit 47b.
- the cross section of the flow path through which the gas F of the detection discharge port 48b flows is larger than the cross section of the flow path of the light emission discharge port 48a through which the gas F flows.
- the flow rate of the flowing gas F is larger than the flow rate of the gas F flowing from the light emission discharge port 48a.
- the detection outlet 48b having a large flow rate through which the gas F flows is formed closer to the shielding member 5 than the light emission outlet 48a (see FIG. 10), so that more of the emission from the detection outlet 48b is released.
- the gas F can be sprayed onto the shielding member 5. Thereby, the shielding member 5 can be efficiently cooled from the back surface 51b side.
- the shielding member 5 which comprises the sensor apparatus 1 is below the accommodation case 3 among the radiant heat generate
- the shielding member 5 scatters from the molten pool P and shields the spatter S directed toward the lower surface of the housing case 3.
- the material of the shielding member 5 is preferably made of a material having a lower thermal conductivity than the material of the housing case 3.
- the shielding member 5 is preferably made of a non-metallic material such as a resin material or a ceramic material having a lower thermal conductivity than the metal material. . Since the material of the shielding member 5 is made of a material having a lower thermal conductivity than the material of the housing case 3, it is possible to reduce the transfer of heat from the shielding member 5 to the housing case 3. For this reason, since the sensor unit 2 in the housing case 3 is not easily affected by radiant heat, the detection accuracy of the sensor unit 2 can be ensured.
- the shielding member 5 includes a plate-like portion 51 that shields radiant heat generated during welding, and two first attachment portions 52 and 52 for attaching the shielding member 5 to the housing case 3. Is formed.
- Each first mounting portion 52 is formed on the back surface 51b of the plate-like portion 51 located on the opposite side to the front surface 51a side to which the workpiece W is welded.
- a second attachment portion 46 for attaching the shielding member 5 is formed on the back surface 51b side of the plate-like portion 51. In a state where the shielding member 5 is attached to the protective cover 40, the second attachment portion 46 is disposed between the two first attachment portions 52, 52 of the shielding member 5.
- the first attachment portion 52 of the shielding member 5 and the second attachment portion 46 of the protective cover 40 extend along the direction in which the plate-like portion 51 of the shielding member 5 extends (specifically, the lateral direction of the sensor device 1). Through holes 52a and 46a are formed through which the mounting shaft 73 is inserted.
- the shaft 73 is made of, for example, a metal material or a ceramic material.
- the shielding member 5 protects the housing case 3 by inserting a shaft 73 through the through holes 52a of the pair of first mounting portions 52 and the through holes 46a of the second mounting portion 46 formed between them. It is attached to the cover 40.
- the shaft 73 includes a shaft main body 73a and a screw body 73b that can be screwed to the shaft main body 73a. After the shaft main body 73a is inserted into the through holes 52a and 46a from the side surface side of the housing case 3 (protective cover 40), the screw member 73b is tightened into the shaft main body 73a to attach the shielding member 5 to the protective cover 40. be able to.
- a guide member 6 to be described later can be sandwiched from both sides by the shaft main body 73a and the head portions 73c and 73d of the screw body 73b via the guide member 6 to be described later.
- the housing case 3 is protected by a metal elastic member 75 that biases the shielding member 5 toward the side to which the workpiece W is welded in a state where the shielding member 5 is attached to the housing case 3 (the protective cover 40).
- the cover 40 is attached to the second mounting portion 46.
- a gap is formed between the housing case 3 and the plate-like portion 51 of the shielding member 5 with the elastic member 75 biasing the shielding member 5, and the guide member 6 and the plate of the shielding member 5.
- a gap is also formed between the shaped part 51 (see FIG. 4). This gap makes it difficult to transfer heat from the shielding member 5 to the housing case 3.
- the elastic member 75 elastically biases the shielding member in a state where the gap is formed, the elastic member 75 functions as an impact buffering material, so that damage to the shielding member 5 can be suppressed.
- the detection is performed such that the gas F released from the detection outlet 48b is blown to the shielding member 5 and flows to the side opposite to the side to which the workpiece W is welded.
- the shielding member 5 is inclined with respect to the flow direction d of the gas F passing through the discharge port 48b. Specifically, the shielding member 5 is disposed in a region where the detection outlet 48b is projected along the flow direction d of the gas F. The shielding member 5 is inclined so as to approach the workpiece W as it proceeds to the side opposite to the side to which the workpiece W is welded.
- the “flow direction of the gas F passing through the discharge port” as used in this specification refers to the direction in which the gas F flows in the center of the flow path cross section of the discharge port.
- the shielding member 5 can be cooled by the gas F.
- the gas F sprayed to the shielding member 5 flows to the side opposite to the side to which the workpiece W is welded, the gas F is difficult to flow to the side to which the workpiece W is welded.
- emitted from the discharge port 48b for a detection can be reduced and the stable welding can be performed in the location where the workpiece
- the gases F blown to the protective plate 44 from the opposed positions collide with each other while colliding with the surface of the protective plate 44, and the flow is stalled and joined.
- the released gas F can be discharged from the detection outlet 48b.
- the gas F is less likely to flow to the side where the workpiece W is welded.
- the gas F blown from the light emission discharge port 48a is pushed away from the side to which the workpiece is welded by the gas F blown to the shielding member 5 from the detection discharge port 48b. be able to. Thereby, the gas F discharged
- the guide member 6 cooperates with the shielding member 5 and surrounds the protective cover together with the shielding member 5, so that the gas F is prevented from diffusing around the protective cover 40, and the laser beam The gas F can be guided to the side where L1 is projected.
- the guide member 6 is formed so as to surround the pair of lateral side surfaces 40c, 40c and the back side surface 40b of the protective cover 40.
- a gap D is formed between the side surface 40c.
- the guide member 6 includes a lateral plate portion 61 formed at a position facing each lateral side surface 40c, and a back plate formed at a position continuing to the lateral plate portion 61 and facing the back side surface 40b. Part 63.
- the gap D described above is formed between the lateral side surface 40c of the protective cover 40 and the lateral plate portion 61 of the guide member 6 facing the protective side surface 40c.
- the back plate portion 63 is formed with a cutout portion 63a for pulling out the cartridge 41 of the protective cover 40 (see FIG. 3).
- the gap D formed between the lateral side surface 40c of the protective cover 40 and the lateral plate portion 61 of the guide member 6 facing the protective cover 40 is generated during welding from the guide member 6 toward the protective cover 40.
- the transmission of the radiant heat H can be cut off.
- the vicinity of the gap D becomes negative due to the flow of the gas F discharged from the light emission outlet 48a and the detection outlet 48b. Accordingly, the guide member 6 and the shielding member 5 are surrounded from the vicinity of the side surface of the case body 30 through the gap D formed between the horizontal plate portion 61 of the guide member 6 and each lateral side surface 40c of the protective cover 40. Air (atmosphere) is sucked into the created space. This sucked air flow can prevent the gas emitted from the light emission outlet 48a and the detection outlet 48b from flowing in the direction outside the lateral side surface 40c of the protective cover 40.
- Air atmosphere
- the edge 61a on the side where the workpiece W of the horizontal plate 61 is welded is inclined so as to approach the protective cover 40 as it proceeds from the shielding member 5 side to the back plate 63. (See FIG. 3 and FIG. 11). Accordingly, as shown in FIG. 11, the gas F easily flows to the side (rear side) opposite to the side on which the workpiece W is welded.
- the guide member 6 is attached to the back side surface 40b of the guide member 6 at the back plate portion 63 via an attachment 76 such as a screw. Since the fixture 76 is located on the side opposite to the side on which the workpiece W is welded, it is not directly exposed to the radiant heat generated when the workpiece W is welded. As a result, even if the guide member is heated by radiant heat, it is possible to reduce heating of the sensor unit 2 accommodated in the case main body 30 via the protective cover 40 due to this heat.
- the guide member 6 is formed with a cut portion 66 into which the shaft 73 enters, and the shaft 73 is accommodated in the cut portion 66 formed in the guide member 6.
- the two attachments 76, 76 are removed, and the fastening of the shaft body 73a and the screw body 73b is loosened.
- the guide member 6 is pulled out rearward, the shaft 73 is pulled out from the cut portion 66, and the guide member 6 can be easily detached from the sensor device 1. Accordingly, the protective cover 40 can be inspected with the shielding member 5 attached to the protective cover 40 and with the guide member 6 removed from the protective cover 40.
- the sensor unit projects laser light on the workpiece, receives laser light reflected from the workpiece as detection light, and measures the state (shape) of the workpiece and the distance from the detection unit to the workpiece.
- the sensor unit may detect the light reflected from the workpiece or the light emitted from the workpiece during welding with an imaging device (camera) as detection light to detect the welding state of the workpiece.
- an imaging device camera
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Abstract
溶接の際に、溶接装置とワークとの間に気体が流れると、溶接に与える影響が大きい。センサ装置1は、センサユニット2と、収容ケース(収容部)3および遮蔽部材(遮蔽部)5を有した収容体3Aを備えている。遮蔽部材5は、収容ケース3に取付けられ、ワークWの溶接時に発生する輻射熱のうち、収容ケース3の下側の収容ケース3の表面に向かう輻射熱を遮蔽する。遮蔽部材5は、第2ガス流路47の検出用放出口48bから放出された気体が、遮蔽部材5に吹き付けられて、ワークWが溶接される側とは反対側に流れるように、検出用放出口48bを通過する気体の流れ方向に対して傾斜している。
Description
本発明は、ワークの溶接を行うに好適な溶接用センサ装置に関する。
従来から、開先形状を有した一対の鉄板などのワークに対して、アーク溶接などにより突合せ溶接などの溶接を行う際には、溶接トーチをワーク(突き合わせた開先形状の部分)に近づける。この状態で、溶接トーチから送られる溶接用ワイヤの先端と、ワークとの間に電圧を印加することにより、これらの間にアークを発生させる。これにより、溶接用ワイヤが溶融するとともに、ワークが加熱されて溶融し、ワーク同士の溶接を行うことができる。
溶接を行う際には、溶接トーチとワークとの距離または、ワークの形状は、ワークの溶接の品質に影響する。このような点から、例えば、特許文献1には、ワークとの形状またはワークまでの距離を測定する溶接用センサ装置が提案されている。
特許文献1に示す溶接用センサ装置は、レーザ光を投光する投光部と、ワークの表面から反射したレーザ光を検出する検出部と、を備え、検出されたレーザ光から、ワークの形状を測定している。投光部と検出部とは、ハウジング(ケース本体)と保護カバーとで構成された収容ケースに収容されている。保護カバーには、溶接時に発生するワークからのスパッタを遮蔽する遮蔽板が形成されている。さらに、保護カバーには、投光部の光軸に沿った方向に、気体が流れるようにスリットが形成されており、スリットの端部に位置する放出口から、気体が放出される。
特許文献1のセンサ装置によれば、スリットから気体が放出されることにより、溶接時に発生するヒュームが収容ケース内に入ることを防止することができるが、スリットから放出される気体は、ワークが溶接される側に向かって流れ、溶接部にこの気体が混在することが考えられる。
さらに、たとえば、アーク溶接を行う際には、溶接中に溶融金属と酸素等の活性ガスが反応を起こさないように、アーク周辺を覆うように溶接トーチ先端から不活性ガス(いわゆる、シールドガス)を流すことがある。しかしながら、仮に、このようなシールドガスを流したとしても、上述した気体によりシールドガスの流れが乱れ、空気中の活性ガス等が溶接部に混入することが考えられる。
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、センサ装置から放出される気体により、溶接に与える影響を低減することができる溶接用センサ装置を提供することにある。
発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、溶接時に発生する輻射熱を遮蔽する遮蔽部を利用すれば、ワーク側に向かって放出口から放出される気体の流れを変えつつ、遮蔽部に入熱された輻射熱を気体で冷却することができるとの新たな知見を得た。
本発明は、発明者らの新たな知見によるものであり、本発明に係る溶接用センサ装置は、溶接されるワークの状態または前記ワークまでの距離を測定するセンサユニットと、前記センサユニットを収容するとともに、内部に気体が流れるガス流路が形成された収容部と、前記ワークの溶接時に発生する輻射熱のうち、前記収容部に向かう輻射熱を遮蔽する遮蔽部と、を有した収容体と、を少なくとも備えた、溶接用センサ装置であって、前記遮蔽部は、前記ガス流路の放出口から放出された気体が、前記遮蔽部に吹き付けられて、前記ワークが溶接される側とは反対側に流れるように、前記放出口を通過する前記気体の流れ方向に対して傾斜していることを特徴とする。
本発明によれば、遮蔽部により、放出口から放出された気体が、遮蔽部に吹き付けられるので、遮蔽部を気体で冷却することができる。さらに、遮蔽部に吹き付けられた気体は、ワークが溶接される側とは反対側に流れるので、ワークが溶接される側に気体が流れ難くなる。これにより、ワークの溶接される箇所では、放出口から放出される気体(の流れ)の影響を低減し、安定した溶接を行うことができる。
ここで、放出口から気体が放出されるのであれば、ガス流路は、例えば、収容ケース内を冷却するように形成されていてもよく、特にその形態は限定されるものではない。しかしながら、より好ましい態様としては、前記センサユニットは、溶接されるワークの表面からの光を検出光として検出する検出部を少なくとも備え、前記収容体は、前記収容部として、前記センサユニットを収容するとともに、前記検出部へ向かう検出光が通過する少なくとも1つの通過部が形成されたケース本体と、前記検出光を透過する保護プレートを有し、前記通過部を前記保護プレートで覆うように、前記ケース本体に取付けられた保護カバーと、を備えており、前記ガス流路は、前記保護プレートよりも前記放出口側において、対向した位置から気体が前記保護プレートに向かって吹き付けられ、前記保護プレートに吹き付けられた気体が前記放出口に向かうように形成されている。
この態様によれば、保護プレートよりも放出口側において、対向した位置から保護プレートに気体を吹き付けることにより、保護プレートに異物等が付着するとともに、保護プレートに向かうヒュームを低減することができる。さらに、対向した位置から保護プレートに吹き付けられる気体同士は、保護プレートの表面に衝突しつつ相互に衝突し、その流れは失速し、合流した気体を放出口から放出することができる。このようにして、気体の流速を失速させるので、ワークが溶接される側に気体がより流れ難くなる。
ここで、より好ましい態様としては、前記センサユニットは、溶接されるワークの表面にレーザ光を投光する投光部と、前記検出部として前記ワークの表面から反射したレーザ光を検出する検出部と、を少なくとも備え、検出された前記レーザ光から、前記ワークの形状または前記ワークまでの距離を測定するセンサユニットであり、前記ケース本体には、前記通過部として、前記投光部からのレーザ光が通過する投光用通過部と、前記検出部へのレーザ光が通過する検出用通過部と、が形成されており、前記保護プレートは、前記投光用通過部を覆う投光用保護部と、前記検出用通過部を被う検出用保護部と、を備えており、前記保護プレートには、前記放出口として、前記投光用保護部に吹き付けられた気体が放出される投光用放出口と、前記検出用保護部に吹き付けられた気体が放出される検出用放出口と、が形成されており、前記検出用放出口の気体が流れる流路断面は、前記投光用放出口の気体が流れる流路断面よりも大きく、前記検出用放出口は、前記投光用放出口よりも、前記遮蔽部側に形成されている。
この態様によれば、検出用放出口の気体が流れる流路断面は、投光用放出口の気体が流れる流路断面よりも大きいため、検出用放出口から流れる気体の流量は、投光用放出口から流れる気体の流量よりも多い。気体が流れる流量が多い検出用放出口は、投光用放出口よりも、遮蔽部側に形成されているので、検出用放出口から放出されたより多くの気体を遮蔽部に吹き付けることができる。この吹き付けられた気体により、投光用放出口から流れる気体を、ワークが溶接される側とは反対側に押し流すことができる。これにより、投光用放出口および検出用放出口の双方から放出される気体を、最終的にはワークが溶接される側とは反対側に流すことができる。
上述したように、遮蔽部によりワークが溶接される側とは反対側に気体を流すことができるのであれば、収容体には収容部と遮蔽部のみであってもよい。しかしながら、より好ましい態様としては、前記収容体は、前記遮蔽部と共働して前記保護カバーの周りを囲うように、前記ワーク側に延在したガイド部を備える。
上述したように、対向した位置から保護プレートに吹き付けられた気体は、相互に衝突する。このため、放出口(投光用放出口および検出用放出口)からの気体は、保護カバーの周りに拡散しやすい。このような場合であっても、この態様によれば、ガイド部と遮蔽部とにより、放出口近傍の気体が保護カバーの周りに拡散することを抑え、ワーク側に気体を案内することができる。
ガイド部により、ワーク側に気体を案内することができるのであれば、ガイド部は保護カバーに隙間無く接触していてもよい。しかしながら、より好ましい態様としては、前記保護カバーは、前記遮蔽部に対向した位置に形成された前側面と、前記前側面の反対側に形成された背側面と、前記前側面と前記背側面とに連続した一対の横側面とが形成されており、前記ガイド部は、前記一対の横側面と前記背側面とを囲うように形成されており、前記ガイド部と前記各横側面との間には、間隙が形成されている。
この態様によれば、ガイド部と保護カバーの各横側面との間に形成された間隙により、ガイド部から保護カバーに向かう、溶接時に発生する輻射熱の伝達を遮断することができる。さらに、放出口から放出した気体の流れにより、ガイド部と保護カバーの各横側面との間に形成された間隙から、クリーンなエア(大気)をガイド部内の空間に吸い込むことができる。この吸い込んだエアの流れにより、保護カバーの横側面よりも外側の方向に、放出口から放出した気体が流れることを抑えることができる。
より好ましい態様としては、前記ガイド部は、取付け具を介して、前記背側面に取付けられている。これにより、取付け具は、ワークが溶接される側とは反対側に位置するので、ワークの溶接時に発生する輻射熱に直接晒されることはない。このような結果、ガイド部が輻射熱により加熱されたとしても、この熱により保護カバーを介して、ケース本体に収容されたセンサユニットが加熱されることを低減することができる。
ガイド部の形状は、上述するように、放出口から放出された気体を案内することができるのであれば、特に限定されるものではないが、より好ましい態様としては、前記ガイド部は、前記各横側面に対向する位置に形成された横板部と、前記横板部に連続し、前記背側面に対向する位置に形成された背板部と、を備えており、前記横板部のワーク側の縁部は、前記遮蔽部側から前記背板部に進むに従って、前記保護カバーに近づくように傾斜している。
この態様によれば、ガイド部の横板部のワーク側の縁部は、遮蔽部材側からガイド部の背板部に進むに従って、保護カバーに近づくように傾斜しているので、気体が、ワークの溶接される側とは反対側に流れ易くなる。
本発明によれば、収容ケースの放出口から放出された気体が、遮蔽部に吹き付けられて、ワークが溶接される側とは反対側に流れるため、収容ケースの放出口から放出される気体が、溶接に与える影響を低減することができる。
以下に、本発明の実施形態に係る溶接用センサ装置(以下、センサ装置という)を図1~図11を参照しながら詳述する。
1.センサ装置1の取付け状態とセンサ装置1の全体構成について
図1に示すように、本実施形態に係るセンサ装置1は、取付け用治具8を介して、溶接装置9に取付けられている。溶接装置9の溶接トーチ91には、溶接用ワイヤ93が供給され、溶接の際には、溶接トーチ91から送られる溶接用ワイヤ93の先端と、ワークWとの間に電圧を印加することにより、これらの間にアークAを発生させる。これにより、溶接用ワイヤ93およびワークWを溶融するとともに、ワークWに溶融池Pが生成され、ワークWの溶接を行うことができる。ワークWに溶融池Pを形成しつつ、図1に示す矢印の方向に溶接装置9が移動し、ワークW同士に溶接部(ビード)Bを形成する。なお、図1では、便宜的にワークWを1つのワークとして描いているが、2つ以上のワーク同士に対して突合せ溶接、すみ肉溶接、重ね溶接等するものであり、溶接方法は、特に限定されるものではない。また、本実施形態では、ワーク同士の溶接を溶接用ワイヤを用いたアーク溶接に特定しているが、この他にも、たとえば、TIG溶接、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、ガス溶接等の他の溶接であってもよい。
図1に示すように、本実施形態に係るセンサ装置1は、取付け用治具8を介して、溶接装置9に取付けられている。溶接装置9の溶接トーチ91には、溶接用ワイヤ93が供給され、溶接の際には、溶接トーチ91から送られる溶接用ワイヤ93の先端と、ワークWとの間に電圧を印加することにより、これらの間にアークAを発生させる。これにより、溶接用ワイヤ93およびワークWを溶融するとともに、ワークWに溶融池Pが生成され、ワークWの溶接を行うことができる。ワークWに溶融池Pを形成しつつ、図1に示す矢印の方向に溶接装置9が移動し、ワークW同士に溶接部(ビード)Bを形成する。なお、図1では、便宜的にワークWを1つのワークとして描いているが、2つ以上のワーク同士に対して突合せ溶接、すみ肉溶接、重ね溶接等するものであり、溶接方法は、特に限定されるものではない。また、本実施形態では、ワーク同士の溶接を溶接用ワイヤを用いたアーク溶接に特定しているが、この他にも、たとえば、TIG溶接、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、ガス溶接等の他の溶接であってもよい。
溶接装置9により、ワークWに対して安定した溶接を行うためには、溶接トーチ91とワークWとの距離または、ワークWの形状を、測定することは重要である。そこで、本実施形態では、その一例としてセンサ装置1で、ワークWとの形状またはワークWまでの距離を測定する。
図1に示すように、本実施形態に係るセンサ装置(センサヘッド)1は、センサユニット2と、センサユニット2を収容する収容体3Aとを備えている。本実施形態では、収容体3Aは、保護カバー40が取付けられた収容ケース(収容部)3と、収容ケース3に取付けられた遮蔽部材(遮蔽部)5およびガイド部材(ガイド部)6、を備えている。本実施形態では、収容ケース3と、遮蔽部材5と、ガイド部材6とは、分離可能な部材であるが、これらが一体化した構造であってもよい。また、必要に応じて、収容体3Aを構成するガイド部材6を省略してもよい。
2.センサユニット2について
センサユニット2は、検出されたレーザ光(検出光)L2により、ワークWの形状または(センサユニット2から)ワークWまでの距離を測定するための装置である。本実施形態では、センサユニット2は、その一例として、溶接されるワークWの表面にレーザ光L1を投光する投光部21と、ワークの表面から反射したレーザ光L2を検出する検出部22と、を備えている。投光部21は、レーザ光を発生させるレーザ光源21bと、レーザ光源21bから発生したレーザ光L1を、ワークWに投光(投射)する投光装置(光学系)21aと、を備えている。
センサユニット2は、検出されたレーザ光(検出光)L2により、ワークWの形状または(センサユニット2から)ワークWまでの距離を測定するための装置である。本実施形態では、センサユニット2は、その一例として、溶接されるワークWの表面にレーザ光L1を投光する投光部21と、ワークの表面から反射したレーザ光L2を検出する検出部22と、を備えている。投光部21は、レーザ光を発生させるレーザ光源21bと、レーザ光源21bから発生したレーザ光L1を、ワークWに投光(投射)する投光装置(光学系)21aと、を備えている。
検出部22は、投光装置21aから投光されたレーザ光L1が、ワークWの表面から反射したレーザ光L2を受光する受光装置(光学系)22aと、受光装置22aから送られたレーザ光L2を検出する検出装置22bと、を備えている。受光装置22aは、検出装置22bに受光したレーザ光L2を送り、検出装置22bは、例えば撮像装置(カメラ)であり、レーザ光L2を検出し、検出したレーザ光L2のデータを、センサ装置外部またはセンサ装置内部の画像処理装置(図示せず)に送信する。画像処理装置では、ワークWの形状(状態)またはセンサユニット2(具体的にはレーザ光源21b)からワークWまでの距離が測定され、例えば、測定された距離から、溶接トーチ91とワークWとの距離が換算される。
なお、本実施形態では、センサユニットの一例として、投光部21を検出部22とを備えたセンサユニット2を示したが、例えば、投光部を別ユニットとして、これを溶接用センサ装置1の外部に設け、センサユニット2の投光部21を省略してもよい。この場合には、溶接用センサ装置1は、投光部21を有しないので、後述する投光用の各部位(例えば、後述するケース本体30の投光用通過部36a、保護プレート44の投光用保護部44aなど)を省略することができる。
また、本実施形態では、センサユニット2は、レーザ光L1、L2を利用して、ワークWの状態(形状)または検出部22からワークWまでの距離を測定したが、例えば、レーザ光を利用せず、溶接時にワークWの例えば溶融池Pから発生した光、または、外部の光源等からワークWに反射した光を検出光として検出してもよい。この場合も、本実施形態で示した、センサユニット2の投光部21が省略され、検出部は、ワークWの表面に向かう検出光を受光する受光装置(光学系)と、受光装置から送られた検出光を検出する撮像装置(カメラ)とを少なくとも備えればよい。溶接用センサ装置1は、投光部21を有しないので、後述する投光用の各部位を省略することができる。検出した検出光のデータは、センサ装置外部またはセンサ装置内部の画像処理装置(図示せず)に送信され、ワークWの状態(例えば溶融池Pの溶融状態等)を測定することができる。この測定したワークWの状態から、溶接時の溶接トーチ91から送られる溶接用ワイヤ93の先端と、ワークWとの間に印加される電圧を制御してもよい。その他にも、センサユニットが、超音波または電磁波を利用して、溶接されるワークWの状態またはワークWまでの距離を測定してもよい。
3.収容ケース3について
収容ケース3は、センサユニット2を収容するとともに、投光部21から発するレーザ光L1および検出部22へ向かうレーザ光L2が通過する通過部(具体的には図5の投光用通過部36aおよび検出用通過部36b参照)が形成されている。通過部は、レーザ光L1およびL2を透過させることができれば、例えば、開口した状態のものであってもよく、開口部に、レーザ光L1およびL2が透過可能な材料(例えば、透明な樹脂またはガラスなど)が覆われていてもよい。本実施形態では、収容ケース3は、ケース本体30と、保護カバー40と、を備えている。
収容ケース3は、センサユニット2を収容するとともに、投光部21から発するレーザ光L1および検出部22へ向かうレーザ光L2が通過する通過部(具体的には図5の投光用通過部36aおよび検出用通過部36b参照)が形成されている。通過部は、レーザ光L1およびL2を透過させることができれば、例えば、開口した状態のものであってもよく、開口部に、レーザ光L1およびL2が透過可能な材料(例えば、透明な樹脂またはガラスなど)が覆われていてもよい。本実施形態では、収容ケース3は、ケース本体30と、保護カバー40と、を備えている。
3-1.ケース本体30について
本実施形態では、ケース本体30は、センサユニット2を収容するための組立体である。図2、図3に示すように、ケース本体30は、センサユニット2を収容する凹部(図示せず)を有した筐体31の両側に、カバー32a、32bがネジなどの締結具71を介して被着されている。一方側のカバー32aは、上述したセンサユニット2が収容された凹部を覆うものである。図4、図5に示すように、他方側のカバー32bは、シール材32cを介して、筐体31を覆うことによりケース本体30にサーペンタイン形状の第1ガス流路35を形成する。
本実施形態では、ケース本体30は、センサユニット2を収容するための組立体である。図2、図3に示すように、ケース本体30は、センサユニット2を収容する凹部(図示せず)を有した筐体31の両側に、カバー32a、32bがネジなどの締結具71を介して被着されている。一方側のカバー32aは、上述したセンサユニット2が収容された凹部を覆うものである。図4、図5に示すように、他方側のカバー32bは、シール材32cを介して、筐体31を覆うことによりケース本体30にサーペンタイン形状の第1ガス流路35を形成する。
ここで、第1ガス流路35に供給される気体としては、エア(大気)、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス、二酸化炭素ガス、および、これらの気体を混合した気体等を挙げることができ、溶接時に溶接用センサ装置1を冷却することができ、ワークWの溶接部に対し化学的に安定した気体であることがより好ましく、たとえば、溶接用のシールドガスの供給源(図示せず)からの気体を利用してもよい。
本実施形態では、第1ガス流路35は、後述するガス供給口37cから、ケース本体30の前面30a側の内部(前面30aを形成する壁部内)に形成された第1冷却流路35aを備えている。第1ガス流路35は、第1冷却流路35aの途中から、分流口35bにおいて分流し、筐体31の側面35gに形成された溝部35eをカバー32dで覆うことにより形成された第2冷却流路35dをさらに備えている。なお、第1冷却流路35aは、ケース本体30の連通口35cにおいて、第2ガス流路47に連通している。さらに、第2冷却流路35dは、ケース本体30の背面30bを形成する壁部内に形成された第3冷却流路35fに連通し、第3冷却流路は、ガス排出口37eに連通している。第1ガス流路35に、気体を供給することにより、ケース本体30内のセンサユニット2を冷却し、溶接時のセンサユニット2の昇温を低減することができる。
ケース本体30の上面には、センサユニット2からの検出信号の出力等を行うための接続端子37a、センサユニット2への電力の供給、センサユニット2への制御信号の入力等を行うための接続端子37bが、設けられている。さらに、ケース本体30の上面には、第1ガス流路35およびに保護カバー40に気体を供給するガス供給口37cと、第1ガス流路35から気体を排出するガス排出口37eと、が設けられている。この他にも、センサユニット2の電源のON、OFF等の状態を表示するランプ37dが設けられている。
図6に示すように、ケース本体30には、センサユニット2を収容した状態で、通過部として、投光部21からのレーザ光L1が通過する投光用通過部36aと、検出部22へのレーザ光L2が通過する検出用通過部36bと、が形成されている。なお、ケース本体30には、後述するカートリッジ41の有無を確認するためのセンサ(図示せず)の検出用の窓36cが形成されている。本実施形態では、ケース本体30に、投光用通過部36aと検出用通過部36bとが個別に形成されているが、センサユニット2による検出精度を確保することができるのであれば、投光用通過部36aと検出用通過部36bとが連続して形成されていてもよい。本実施形態では、投光用通過部36aと検出用通過部36bは、円形状の開口部に、レーザ光L1、L2を透過する円板状プレートが配置された部分である。
3-2.保護カバー40について
保護カバー40は、収容ケース3の一部を構成するものであり、保護プレート44を有している。保護カバー40は、投光用通過部36aと検出用通過部36bを保護プレート44で覆うように、ケース本体30の底面側からネジなどの締結具72により取付けられている(例えば、図4、図5、および図10等参照)。より具体的には、保護カバー40は、保護プレート44を備えたカートリッジ41と、カートリッジ41を着脱自在に保持するホルダ45とを備えており、ホルダ45は、底面側から締結具72によりケース本体30に取付けられている(図4および図10参照)。
保護カバー40は、収容ケース3の一部を構成するものであり、保護プレート44を有している。保護カバー40は、投光用通過部36aと検出用通過部36bを保護プレート44で覆うように、ケース本体30の底面側からネジなどの締結具72により取付けられている(例えば、図4、図5、および図10等参照)。より具体的には、保護カバー40は、保護プレート44を備えたカートリッジ41と、カートリッジ41を着脱自在に保持するホルダ45とを備えており、ホルダ45は、底面側から締結具72によりケース本体30に取付けられている(図4および図10参照)。
保護カバー40には、遮蔽部材5に対向した位置に形成された前側面40aと、前側面40aの反対側に形成された背側面40bと、前側面40aと背側面40bとに連続した一対の横側面40c、40cと、が形成されている。カートリッジ41は、保護カバー40の背側面40b側からホルダ45に着脱自在になっている(例えば、図5および図7等参照)。
保護カバー40を構成するホルダ45は、ホルダ本体45aと、シール材45bと、を備えている。ホルダ本体45aには、ケース本体30に形成された第1ガス流路35から、保護カバー40に気体が流れるように第2ガス流路47が形成されている。シール材45bは、ホルダ本体45aとケース本体30との間に形成された第2ガス流路47を流れる気体の漏出を防止する部材であり、可撓性を有したゴムまたは樹脂等のシート材からなる。
さらに、ホルダ本体45aおよびシール材45bには、貫通孔45c、45dが形成されている。貫通孔45c、45dには、リング状のスペーサ45fが挿入されている。スペーサ45fは、ホルダ本体45aの貫通孔45cが形成された周りに着座するように配置されている。このように、4つのスペーサ45fをホルダ本体45aの貫通孔45dに着座させ、これらをシール材45bの貫通孔45cに挿通させることにより、シール材45bを適正な位置に配置することができる。これにより、シール材45bの位置ずれにより第2ガス流路47のシール性が低下することを回避することができる。ボルトなどの締結具72をスペーサ45fの内部に挿通した状態で、締結具72でホルダ45はケース本体30に取付けられる。また、シール材45bには、ケース本体30に形成された第1ガス流路35から、保護カバー40とホルダ本体45aとの間に形成された第2ガス流路47に、気体を流すための連通孔45eが形成されている。
スペーサ45fは、ケース本体30および保護カバー40の材料よりも、熱伝導率が低い材料からなることが好ましく、例えば、ケース本体30および保護カバー40が金属材料である場合、スペーサ45fは、セラミックス材料からなる。さらにスペーサ45fの材料も、保護カバー40およびケース本体30よりも熱伝導率が低い材料からなるので、保護カバー40からスペーサ45fを介してケース本体30に伝わる熱を低減することができる。
図7に示すように、ホルダ45には、凸部49aが形成されるように屈曲した板バネ49が取付けられており、板バネ49の凸部49aが、カートリッジ41の凹部41aに係合することにより、カートリッジ41をホルダ45に保持することができる。一方、カートリッジ41の把持部41bを把持し、カートリッジ41をホルダ45から引き抜く際には、板バネ49が弾性変形するので、カートリッジ41の凹部41aと板バネ49の凸部49aの係合を簡単に解除することができる。
カートリッジ41は、保護プレート44を備えており、保護プレート44は、クリップ41cにより、カートリッジ本体42から取り外し自在に、カートリッジ本体42に保持されている。保護プレート44は、レーザ光L1、L2を透過する透明な材料が好ましく、その材料としては、例えばガラス、樹脂等を挙げることができる。保護プレート44は、投光用通過部36aを覆う投光用保護部44aと、検出用通過部36bを覆う検出用保護部44bと、を備えており、これらの間には、アルミ箔などの金属膜が形成された被覆部44cを備えている。被覆部44cを設けることにより、カートリッジ41に保護プレート44が配置されていることを簡単に視認することができる。
本実施形態では、カートリッジ41を装着した状態で、ケース本体30の投光用通過部36aおよび検出用通過部36bには保護プレート44の投光用保護部44aおよび検出用保護部44bがそれぞれ覆われている。これにより、溶接時に発生するヒューム等が、投光用通過部36aおよび検出用通過部36bに侵入することを抑えることができる。
ここで、第2ガス流路47は、好ましい態様として、保護プレート44よりも、後述する放出口側において、対向した位置から気体が保護プレート44に向かって吹き付けられるように形成されている。具体的には、第2ガス流路47は、保護プレート44よりも、投光用放出口48a側において、対向した位置から気体が投光用保護部44a側に向かって吹き付けられるように形成されている。同様に、第2ガス流路47は、保護プレート44よりも、検出用放出口48b側において、対向した位置から気体が検出用保護部44bに向かって吹き付けられるように形成されている。
ホルダ45の第2ガス流路47には、保護プレート44に吹き付けられた気体が、レーザ光L1が投光される側(すなわちワーク側)に放出する放出口が形成されている。本実施形態では、放出口は、カートリッジ41をホルダ45に装着した状態で、投光用保護部44aに吹き付けられた気体が放出される投光用放出口48aと、検出用保護部44bに吹き付けられた気体が放出される検出用放出口48bとで構成されている。
ここで、第2ガス流路47は、ケース本体30に保護カバー40を取り付けられた状態で、保護カバー40に形成される流路である。第2ガス流路47には、蓄圧室47aが形成されている(例えば図7、図8A、および図8B参照)。蓄圧室47aは、カートリッジ41とケース本体30との間に形成された空間において、第2ガス流路47内の気体の圧力を安定させるものである。なお、図8Aおよび図8Bでは、ケース本体30を省略している。なお、図8Aでは図示しないが、投光用保護部44aと対向する位置には、ケース本体30の投光用通過部36aが位置し、図8Bでは図示しないが、検出用保護部44bと対向する位置には、ケース本体30の検出用通過部36bが位置する。さらに、図8A、図8B、および後述する図11では、気体の流れを矢印で示しており、これらの図面を参照する際に、気体に符号「F」を付して、気体の流れを説明する。
図8Aに示すように、蓄圧室47aの両側において、保護プレート44の投光用保護部44aとカートリッジ本体42の間には、スリット47b、47bが形成されている。このスリット47bにより、気体Fの流れに対する絞りとなって、蓄圧室47a内の圧力を一定に保つことができ、スリット47bから流速を高めた気体Fが放出される。
さらに、スリット47bの下流には、スリット47bを通過し、保護カバー40よりも投光用放出口48a側に流れた気体Fを、投光用保護部44aに向かって流れるように、気体Fの流れを案内する案内溝47cが形成されている。具体的には、案内溝47cは、スリット47bと対向するように、ホルダ45のホルダ本体45aに形成されている。
このようにして、保護プレート44の投光用保護部44aの両側から、保護プレート44の投光用保護部44aに吹き付けられる気体F同士は向い合って流れる。向い合って流れる気体Fは、保護プレート44の投光用保護部44aの表面に衝突しつつ相互に衝突し、その流れは失速し、合流した気体Fを投光用放出口48aから放出することができる。
本実施形態では、気体Fの流速を失速させるので、ワークWが溶接される側(すなわち、溶接トーチ91側)に気体Fがより流れ難くなるので、安定した溶接を行うことができる。保護プレートよりも放出口側において、対向した位置から保護プレート44の投光用保護部44aに気体Fを吹き付けることにより、保護プレートの投光用保護部44aに異物等が付着するとともに、投光用放出口48aに侵入するヒュームを低減することができる。
同様に、図8Bに示すように、蓄圧室47aの両側において、保護プレート44の検出用保護部44bとカートリッジ本体42の間にも、スリット47b、47bが形成されている。スリット47bの下流には、スリット47bを通過し、保護カバー40よりも検出用放出口48b側に流れた気体Fを、検出用保護部44bに向かって流れるように、気体Fの流れを案内する案内溝47cが形成されている。具体的には、案内溝47cは、スリット47bと対向するように、ホルダ45のホルダ本体45aに形成されている。
このようにして、保護プレート44の検出用保護部44bの両側から、保護プレート44の検出用保護部44bに吹き付けられる気体F同士は向い合って流れるので、保護プレート44の検出用保護部44bの表面に衝突しつつ相互に衝突する。この結果、気体Fの流れは失速し、合流した気体Fを検出用放出口48bから放出することができる。これにより、上述した場合と同じように、溶接の安定性を確保し、検出用保護部44bへの異物の付着および検出用放出口48bへのヒューム侵入を、低減することができる。
これに加えて、本実施形態では、検出用放出口48bの気体Fが流れる流路断面は、投光用放出口48aの気体Fが流れる流路断面よりも大きいため、検出用放出口48bから流れる気体Fの流量は、投光用放出口48aから流れる気体Fの流量よりも多い。気体Fが流れる流量が多い検出用放出口48bは、投光用放出口48aよりも、遮蔽部材5側に形成されている(図10参照)ので、検出用放出口48bから放出されたより多くの気体Fを遮蔽部材5に吹き付けることができる。これにより、遮蔽部材5を裏面51b側から効率良く冷却することができる。
4.遮蔽部材5について
図4に示すように、センサ装置1を構成する遮蔽部材5は、ワークWの溶接時に発生する輻射熱のうち、収容ケース3の下方側(具体的には投光用通過部36aおよび検出用通過部36bが形成された側)の収容ケース3の表面に向かう輻射熱Hを遮蔽している。遮蔽部材5は、溶融池Pから飛散して、収容ケース3の下方側の表面に向かうスパッタSを遮蔽している。
図4に示すように、センサ装置1を構成する遮蔽部材5は、ワークWの溶接時に発生する輻射熱のうち、収容ケース3の下方側(具体的には投光用通過部36aおよび検出用通過部36bが形成された側)の収容ケース3の表面に向かう輻射熱Hを遮蔽している。遮蔽部材5は、溶融池Pから飛散して、収容ケース3の下方側の表面に向かうスパッタSを遮蔽している。
ここで、遮蔽部材5の材料は、収容ケース3の材料よりも熱伝導率が低い材料からなることが好ましい。本実施形態では、ケース本体30および保護カバー40が、金属材料からなる場合、遮蔽部材5は、この金属材料よりも熱伝導率が低い樹脂材料またはセラミックス材料などの非金属材料からなることが好ましい。遮蔽部材5の材料は、収容ケース3の材料よりも熱伝導率が低い材料からなるので、遮蔽部材5から収容ケース3に熱が伝わることを低減することができる。このため、収容ケース3内のセンサユニット2は、輻射熱の影響を受け難いので、センサユニット2の検出精度を確保することができる。
図9に示すように、遮蔽部材5には、溶接時に発生する輻射熱を遮蔽する板状部51と、収容ケース3に遮蔽部材5を取付けるための2つの第1取付け部52、52と、が形成されている。各第1取付け部52は、ワークWが溶接される表面51a側とは反対側の位置する板状部51の裏面51bに、形成されている。
収容ケース3の保護カバー40(具体的にはホルダ45)には、板状部51の裏面51b側において、遮蔽部材5を取り付けるための第2取付け部46が形成されている。遮蔽部材5を保護カバー40に取付けた状態で、第2取付け部46は、遮蔽部材5の2つの第1取付け部52、52の間に配置される。
遮蔽部材5の第1取付け部52および保護カバー40の第2取付け部46には、遮蔽部材5の板状部51が延在する方向(具体的にはセンサ装置1の横方向)に沿って、取付け用のシャフト73を挿通する貫通孔52a、46aが形成されている。シャフト73は、例えば金属材料またはセラミックス材料からなる。
遮蔽部材5は、一対の第1取付け部52の貫通孔52aと、これらの間に形成された第2取付け部46の貫通孔46aとに、シャフト73を挿通することにより、収容ケース3の保護カバー40に取付けられている。シャフト73は、シャフト本体73aと、これに螺着自在なネジ体73bと、を備えている。シャフト本体73aを、収容ケース3(保護カバー40)の側面側から、貫通孔52a、46aに挿通した後、ネジ体73bをシャフト本体73aに締め込むことにより、遮蔽部材5を保護カバー40に取付けることができる。後述するガイド部材6を、その両側から、後述するガイド部材6を介してシャフト本体73aおよびネジ体73bの頭部73c、73dで挟み込むことができる。
収容ケース3には、遮蔽部材5を収容ケース3(の保護カバー40)に取付けた状態で、遮蔽部材5を、ワークWが溶接される側に付勢する金属製の弾性部材75が、保護カバー40の第2取付け部46に取着されている。本実施形態では、弾性部材75で、遮蔽部材5を付勢した状態で、収容ケース3と遮蔽部材5の板状部51との間に間隙が形成され、ガイド部材6と遮蔽部材5の板状部51との間も間隙が形成される(図4参照)。この間隙により、遮蔽部材5から収容ケース3への熱を伝え難くすることができる。また、弾性部材75で、この間隙を形成した状態で、弾性的に遮蔽部材を付勢しているので、弾性部材75が衝撃緩衝材として働くので、遮蔽部材5の破損を抑えることができる。
本実施形態では、図11に示すように、検出用放出口48bから放出された気体Fが、遮蔽部材5に吹き付けられて、ワークWが溶接される側とは反対側に流れるように、検出用放出口48bを通過する気体Fの流れ方向dに対して、遮蔽部材5が傾斜している。具体的には、検出用放出口48bを、気体Fの流れ方向dに沿って投影した領域に、遮蔽部材5が配置されている。遮蔽部材5は、ワークWが溶接される側とは反対側に進むに従って、ワークWに近づくように傾斜している。なお、本明細書でいう「放出口を通過する気体Fの流れ方向」とは、放出口の流路断面の中央において気体Fが流れる方向のことをいう。
検出用放出口48bから流れ方向dに沿って直進する気体Fは、傾斜した遮蔽部材5の板状部51の裏面51bに衝突する。これにより、検出用放出口48bから放出された気体Fが、遮蔽部材5に吹き付けられるので、遮蔽部材5を気体Fで冷却することができる。さらに、遮蔽部材5に吹き付けられた気体Fは、ワークWが溶接される側とは反対側に流れるので、ワークWが溶接される側に気体Fが流れ難くなる。これにより、ワークの溶接される箇所では、検出用放出口48bから放出される気体F(の流れ)の影響を低減し、安定した溶接を行うことができる。これにより、溶接部Bに、この気体Fが混在することを回避することができる。アーク溶接を行う場合には、気体Fによりアークが不安定になることはなく、アークの周りにシールドガスを流したとしても、シールドガスの流れが乱れことはないので、溶接品質を確保することができる。
特に、本実施形態では、図8Bに示すように、対向した位置から保護プレート44に吹き付けられる気体F同士は、保護プレート44の表面に衝突しつつ相互に衝突し、その流れは失速し、合流した気体Fを検出用放出口48bから放出することができる。このようにして、気体Fの流速を失速させるので、ワークWが溶接される側に気体Fがより流れ難くなる。
さらに、図11に示すように、検出用放出口48bから遮蔽部材5に吹き付けられた気体Fにより、投光用放出口48aから流れる気体Fを、ワークが溶接される側とは反対側に押し流すことができる。これにより、投光用放出口48aおよび検出用放出口48bの双方から放出される気体Fを、最終的にはワークWが溶接される側とは反対側に流すことができる。
5.ガイド部材6について
センサ装置1は、ガイド部材6をさらに備えてもよい。ガイド部材6は、遮蔽部材5と共働して遮蔽部材5と保護カバーの周りを囲うように、レーザ光L1が投光される側(図では下方)に延在している(図3および図9参照)。すなわち、ガイド部材6と遮蔽部材5により、放出口(投光用放出口48aおよび検出用放出口48b)から放出される気体Fを、レーザ光Lが投光されるワークW側に向かって案内するノズルが形成される。ガイド部材6は、金属材料またはセラミックス材料からなり、本実施形態では、ガイド部材6は例えば黄銅からなる。ガイド部材6が黄銅からなるので、溶接時に発生する赤外線を反射させることができる。
センサ装置1は、ガイド部材6をさらに備えてもよい。ガイド部材6は、遮蔽部材5と共働して遮蔽部材5と保護カバーの周りを囲うように、レーザ光L1が投光される側(図では下方)に延在している(図3および図9参照)。すなわち、ガイド部材6と遮蔽部材5により、放出口(投光用放出口48aおよび検出用放出口48b)から放出される気体Fを、レーザ光Lが投光されるワークW側に向かって案内するノズルが形成される。ガイド部材6は、金属材料またはセラミックス材料からなり、本実施形態では、ガイド部材6は例えば黄銅からなる。ガイド部材6が黄銅からなるので、溶接時に発生する赤外線を反射させることができる。
ここで、図8Aおよび図8Bに示すように、対向した位置から保護プレート44に吹き付けられた気体Fは、相互に衝突する。このため、放出口(投光用放出口48aおよび検出用放出口48b)からの気体Fは、保護カバー40の周りに拡散しやすい。しかしながら、本実施形態では、ガイド部材6は、遮蔽部材5と共働して、遮蔽部材5と共に保護カバーの周りを囲うので、気体Fが保護カバー40の周りに拡散することを抑え、レーザ光L1が投光される側に気体Fを案内することができる。
さらに、本実施形態では、図10に示すように、ガイド部材6は、保護カバー40の一対の横側面40c、40cと背側面40bとを囲うように形成されており、ガイド部材6と各横側面40cとの間には、間隙Dが形成されている。
より具体的には、ガイド部材6は、各横側面40cに対向する位置に形成された横板部61と、横板部61に連続し、背側面40bに対向する位置に形成された背板部63と、を備えている。保護カバー40の横側面40cと、これに対向するガイド部材6の横板部61とには上述した間隙Dが形成されている。背板部63には、保護カバー40のカートリッジ41を引き出すための切り抜き部63aが形成されている(図3参照)。
本実施形態では、保護カバー40の横側面40cと、これに対向するガイド部材6の横板部61との間に形成された間隙Dにより、ガイド部材6から保護カバー40に向かう、溶接時に発生する輻射熱Hの伝達を遮断することができる。
さらに、投光用放出口48aおよび検出用放出口48bから放出した気体Fの流れにより、間隙Dの近傍が負圧になる。これにより、ガイド部材6の横板部61と保護カバー40の各横側面40cとの間に形成された間隙Dを介して、ケース本体30の側面近傍から、ガイド部材6と遮蔽部材5で囲まれた空間内に、エア(大気)が吸い込まれる。この吸い込んだエアの流れにより、保護カバー40の横側面40cよりも外側の方向に、投光用放出口48aおよび検出用放出口48bから放出した気体が流れることを抑えることができる。
さらに好ましい態様として、本実施形態では、横板部61のワークWが溶接される側の縁部61aは、遮蔽部材5側から背板部63に進むに従って、保護カバー40に近づくように傾斜している(図3および図11参照)。これにより、図11に示すように、気体Fが、ワークWの溶接される側とは反対側(後方側)に流れ易くなる。
また、本実施形態では、ガイド部材6は、ネジなどの取付け具76を介して、背板部63においてガイド部材6の背側面40bに取付けられている。取付け具76は、ワークWが溶接される側とは反対側に位置するので、ワークWの溶接時に発生する輻射熱に直接晒されることはない。このような結果、ガイド部材が輻射熱により加熱されたとしても、この熱により保護カバー40を介して、ケース本体30に収容されたセンサユニット2が加熱されることを低減することができる。
さらに、図9に示すように、ガイド部材6には、シャフト73が入り込む切れ込み部66が形成されており、シャフト73は、ガイド部材6に形成された切り込み部66に収容されている。ガイド部材6を取り外す際には、まず、2つの取付け具76,76を外し、シャフト本体73aとネジ体73bの締結を緩める。次に、ガイド部材6を後方に向かって引き抜けば、シャフト73が切り込み部66から抜け出し、ガイド部材6をセンサ装置1から簡単に取り外すことができる。これにより、遮蔽部材5を保護カバー40に取り付けた状態で、かつ、ガイド部材6を保護カバー40から取り外した状態で、保護カバー40を点検することができる。
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
本実施形態では、センサユニットは、レーザ光をワークに投光し、ワークから反射したレーザ光を検出光として受光し、ワークの状態(形状)および検出部からワークまでの距離を測定したが、たとえば、センサユニットが、ワークから反射する光または溶接時にワークから発する光を、検出光として撮像装置(カメラ)で撮像し、ワークの溶接状態等を検出してもよい。
1:(溶接用)センサ装置、2:センサユニット、21:投光部、22:検出部、3:収容ケース、3A:収容体、30:ケース本体、35:第1ガス流路、36a:投光用通過部、36b:検出用通過部、40:保護カバー、41:カートリッジ、42:カートリッジ本体、44:保護プレート、44a:投光用保護部、44b:検出用保護部、45:ホルダ、45a:ホルダ本体、46:第2取付け部、46a:貫通孔、47:第2ガス流路、5:遮蔽部材(遮蔽部)、51:板状部、52:第1取付け部、52a:貫通孔、6:ガイド部材(ガイド部)、73:シャフト、75:弾性部材、D:間隙、F:気体、L1,L2:レーザ光、W:ワーク
Claims (7)
- 溶接されるワークの状態または前記ワークまでの距離を測定するセンサユニットと、
前記センサユニットを収容するとともに、内部に気体が流れるガス流路が形成された収容部と、前記ワークの溶接時に発生する輻射熱のうち、前記収容部に向かう輻射熱を遮蔽する遮蔽部と、を有した収容体と、を少なくとも備えた、溶接用センサ装置であって、
前記遮蔽部は、前記ガス流路の放出口から放出された気体が、前記遮蔽部に吹き付けられて、前記ワークが溶接される側とは反対側に流れるように、前記放出口を通過する前記気体の流れ方向に対して傾斜していることを特徴とする溶接用センサ装置。 - 前記センサユニットは、溶接されるワークの表面からの光を検出光として検出する検出部を少なくとも備え、
前記収容体は、前記収容部として、前記センサユニットを収容するとともに、前記検出部へ向かう検出光が通過する少なくとも1つの通過部が形成されたケース本体と、
前記検出光を透過する保護プレートを有し、前記通過部を前記保護プレートで覆うように、前記ケース本体に取付けられた保護カバーと、を備えており、
前記ガス流路は、前記保護プレートよりも前記放出口側において、対向した位置から気体が前記保護プレートに向かって吹き付けられ、前記保護プレートに吹き付けられた気体が前記放出口に向かうように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の溶接用センサ装置。 - 前記センサユニットは、溶接されるワークの表面にレーザ光を投光する投光部と、前記検出部として前記ワークの表面から反射したレーザ光を検出する検出部と、を少なくとも備え、検出された前記レーザ光から、前記ワークの形状または前記ワークまでの距離を測定するセンサユニットであり、
前記ケース本体には、前記通過部として、前記投光部からのレーザ光が通過する投光用通過部と、前記検出部へのレーザ光が通過する検出用通過部と、が形成されており、
前記保護プレートは、前記投光用通過部を覆う投光用保護部と、前記検出用通過部を被う検出用保護部と、を備えており、
前記保護プレートには、前記放出口として、前記投光用保護部に吹き付けられた気体が放出される投光用放出口と、前記検出用保護部に吹き付けられた気体が放出される検出用放出口と、が形成されており、
前記検出用放出口の気体が流れる流路断面は、前記投光用放出口の気体が流れる流路断面よりも大きく、
前記検出用放出口は、前記投光用放出口よりも、前記遮蔽部側に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の溶接用センサ装置。 - 前記収容体は、前記遮蔽部と共働して前記保護カバーの周りを囲うように、前記ワーク側に延在したガイド部を備えることを特徴とする請求項2に記載の溶接用センサ装置。
- 前記保護カバーは、前記遮蔽部に対向した位置に形成された前側面と、前記前側面の反対側に形成された背側面と、前記前側面と前記背側面とに連続した一対の横側面とが形成されており、
前記ガイド部は、前記一対の横側面と前記背側面とを囲うように形成されており、
前記ガイド部と前記各横側面との間には、間隙が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の溶接用センサ装置。 - 前記ガイド部は、取付け具を介して、前記背側面に取付けられていることを特徴とする請求項5に記載の溶接用センサ装置。
- 前記ガイド部は、前記各横側面に対向する位置に形成された横板部と、前記横板部に連続し、前記背側面に対向する位置に形成された背板部と、を備えており、前記横板部のワーク側の縁部は、前記遮蔽部側から前記背板部に進むに従って、前記保護カバーに近づくように傾斜していることを特徴とする請求項5に記載の溶接用センサ装置。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5920965U (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-08 | 三菱電機株式会社 | 溶接線センサ−装置 |
JP2000301339A (ja) * | 1999-04-21 | 2000-10-31 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 溶接トーチ用センサ取付ブラケット |
JP2002028786A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-01-29 | Daihen Corp | 溶接用レーザセンサ |
JP2004195502A (ja) | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Jfe Koken Corp | 溶接用レーザセンサ |
JP2011245517A (ja) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Kobe Steel Ltd | 溶接センサ |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4497996A (en) | 1983-01-18 | 1985-02-05 | Automatix Incorporated | Arc welding system with vision |
US4542279A (en) * | 1983-03-07 | 1985-09-17 | General Electric Company | Microvector control for edge and joint following |
DE10312491B3 (de) * | 2003-03-20 | 2005-02-03 | Robert Bosch Gmbh | Drucksensor mit Hitzeschild zum Einsatz in Verbrennungskraftmaschinen |
US6938491B2 (en) * | 2003-04-17 | 2005-09-06 | Cts Corporation | Engine cylinder pressure sensor |
AT508696B1 (de) * | 2009-09-11 | 2015-06-15 | Fronius Int Gmbh | Überwachungsmodul zur überwachung eines prozesses mit einem lichtbogen |
JP5920965B2 (ja) | 2011-05-20 | 2016-05-24 | Hoya株式会社 | マスクブランクの製造方法、転写用マスク用の製造方法、および半導体デバイスの製造方法 |
KR101836809B1 (ko) * | 2011-07-25 | 2018-03-09 | 대우조선해양 주식회사 | 용접선 추적용 레이저 비전 센서 헤드 |
CA3208157A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Ipg Photonics Corporation | Laser welding head with dual movable mirrors providing beam movement and laser welding systems and methods using same |
CN106270947A (zh) | 2016-09-27 | 2017-01-04 | 中国船舶重工集团公司第七六研究所 | 适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置及方法 |
-
2018
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- 2018-03-16 JP JP2019506294A patent/JP7034138B2/ja active Active
- 2018-03-16 US US16/494,146 patent/US11577336B2/en active Active
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- 2018-03-16 EP EP18767593.9A patent/EP3597343B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5920965U (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-08 | 三菱電機株式会社 | 溶接線センサ−装置 |
JP2000301339A (ja) * | 1999-04-21 | 2000-10-31 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 溶接トーチ用センサ取付ブラケット |
JP2002028786A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-01-29 | Daihen Corp | 溶接用レーザセンサ |
JP2004195502A (ja) | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Jfe Koken Corp | 溶接用レーザセンサ |
JP2011245517A (ja) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Kobe Steel Ltd | 溶接センサ |
Also Published As
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