JPH01277706A - 溶接用光センサ - Google Patents
溶接用光センサInfo
- Publication number
- JPH01277706A JPH01277706A JP10802788A JP10802788A JPH01277706A JP H01277706 A JPH01277706 A JP H01277706A JP 10802788 A JP10802788 A JP 10802788A JP 10802788 A JP10802788 A JP 10802788A JP H01277706 A JPH01277706 A JP H01277706A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- protective cover
- front surface
- optical
- surface protective
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- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、溶接ロボットを自動制御するための溶接用の
倣いセンサとして用いられる溶接用光センサに関するも
のである。
倣いセンサとして用いられる溶接用光センサに関するも
のである。
［従来の技術］
従来、溶接ロボットを自動制御するための溶接用の倣い
センサとして、光学的測距方式を用いた光センサが用い
られている。第５図は従来の溶接用光センサの使用状態
を示す斜視図である。この光センサはセンサ本体３の投
光窓４から光ビームＰを照射し、鉄板等のワークＷにて
反射された反射光Ｒを受光窓５から検知し、反射光Ｒの
入射角度に基づいて三角測距の原理を用いてワークＷま
での距離を測定するものであり、投光窓４から照射され
る光ビームＰを走査することにより、ワークＷの表面形
状を検出できるようになっている。
センサとして、光学的測距方式を用いた光センサが用い
られている。第５図は従来の溶接用光センサの使用状態
を示す斜視図である。この光センサはセンサ本体３の投
光窓４から光ビームＰを照射し、鉄板等のワークＷにて
反射された反射光Ｒを受光窓５から検知し、反射光Ｒの
入射角度に基づいて三角測距の原理を用いてワークＷま
での距離を測定するものであり、投光窓４から照射され
る光ビームＰを走査することにより、ワークＷの表面形
状を検出できるようになっている。
図中、Ｔは溶接トーチである。
［発明が解決しようとする課Ｉｆｆ］
上述の溶接用光センサにあっては、溶接により発生した
スパッタ（鉄が溶けた直径１〜２ＩＩＩＩの玉）が、投
光窓４や受光窓５の前面に勢い良く当たり、スパッタが
付着し、堆績してくることにより、光の透過率が悪くな
り、正確な検出ができなくなるという問題があった。そ
こで、従来、光センサの前面に交換可能なカバーガラス
を装着し、光の透過率が悪くなるとカバーガラスを交換
するようにしていた。ところが、カバーガラスにはスパ
ッタが付着しやすく、１０分〜３０分に１回というよう
に頻繁にカバーガラスの交換を行う必要があるため、実
用的ではなかった。
スパッタ（鉄が溶けた直径１〜２ＩＩＩＩの玉）が、投
光窓４や受光窓５の前面に勢い良く当たり、スパッタが
付着し、堆績してくることにより、光の透過率が悪くな
り、正確な検出ができなくなるという問題があった。そ
こで、従来、光センサの前面に交換可能なカバーガラス
を装着し、光の透過率が悪くなるとカバーガラスを交換
するようにしていた。ところが、カバーガラスにはスパ
ッタが付着しやすく、１０分〜３０分に１回というよう
に頻繁にカバーガラスの交換を行う必要があるため、実
用的ではなかった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、溶接部から飛散するスパッタの
付着を少なくした溶接用光センサを提供することにある
。
の目的とするところは、溶接部から飛散するスパッタの
付着を少なくした溶接用光センサを提供することにある
。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る溶接用光センサにあっては、上記の課題を
解決するために、第１図に示すように、光学プラスチッ
クよりなる前面保護カバー１，２を備えることを特徴と
するものである。
解決するために、第１図に示すように、光学プラスチッ
クよりなる前面保護カバー１，２を備えることを特徴と
するものである。
ここで、光学プラスチックとしては、アリルジグリコー
ルカーボネイト、ポリメチルメタクリレート、ポリスチ
レン、ポリカーボネイト等があるが、これらを試用して
みたところ、アリルジグリコールカーボネイトが最も効
果的であった。
ルカーボネイト、ポリメチルメタクリレート、ポリスチ
レン、ポリカーボネイト等があるが、これらを試用して
みたところ、アリルジグリコールカーボネイトが最も効
果的であった。
［作用］
以下、本発明の作用について説明する。上述のように、
従来は前面保護カバーとしてカバーガラスを用いていた
わけであるが、スパッタの付着が顕著であった。そこで
、溶融した鉄玉がカバーガラスに付着するメカニズムを
分析したところ、ガラス表面の濡れ性が良いために、溶
融した鉄工がガラス表面に付着し、更に高温であるため
に、鉄の成分とガラスの成分が何等かの化学反応を起こ
し、ガラス表面に融着することが分かった。つまり、ガ
ラスは珪素酸化物を主成分とし、溶融した鉄は空気中の
酸素と反応して酸化鉄となり、化学的に極めて類似した
構造となるので、高温状態では交じりやすいと考えられ
る。このような観点から、本発明者らは、表面の濡れ性
が悪く、溶融状態の鉄と反応せず、光学的に透明である
素材として、光学プラスチックを前面保護カバーに用い
たところ、スパッタは全く付着せず、非常に良好な結果
が得られることを発見した０本発明はこの発見に基づい
てなされたものであり、溶接部から飛散するスパッタの
付着を飛躍的に低減できるものである。
従来は前面保護カバーとしてカバーガラスを用いていた
わけであるが、スパッタの付着が顕著であった。そこで
、溶融した鉄玉がカバーガラスに付着するメカニズムを
分析したところ、ガラス表面の濡れ性が良いために、溶
融した鉄工がガラス表面に付着し、更に高温であるため
に、鉄の成分とガラスの成分が何等かの化学反応を起こ
し、ガラス表面に融着することが分かった。つまり、ガ
ラスは珪素酸化物を主成分とし、溶融した鉄は空気中の
酸素と反応して酸化鉄となり、化学的に極めて類似した
構造となるので、高温状態では交じりやすいと考えられ
る。このような観点から、本発明者らは、表面の濡れ性
が悪く、溶融状態の鉄と反応せず、光学的に透明である
素材として、光学プラスチックを前面保護カバーに用い
たところ、スパッタは全く付着せず、非常に良好な結果
が得られることを発見した０本発明はこの発見に基づい
てなされたものであり、溶接部から飛散するスパッタの
付着を飛躍的に低減できるものである。
［実施例１］
第１図は本発明の第１実施例の斜視図である。
本実施例の溶接用光センサは、光学プラスチックよりな
る前面保護カバー１．２をセンサ本体３の前面に着脱自
在に装着できるように構成されている。センサ本体３の
投光窓４の両側には磁石６が、受光窓５の両側には磁石
７がそれぞれ配されている。押さえ板８．９は鉄板のよ
うな強磁性体よりなり、それぞれ磁石６，７にて吸着さ
れる。投光窓４を覆う前面保護カバー１は、押さえ板８
とセンサ本体３の間に保持され、受光窓５を覆う前面保
護カバー２は押さえ板つとセンサ本体３の間に保持され
るものである。各押さえ板８．９には、それぞれ投光窓
４及び受光窓５と対応する形状の開口部１０．１１が設
けられている。また、開口部１０．１１と投光窓４及び
受光窓５の位置合わせのために、凸部１２．１３が各押
さえ板８，９に設けられており、センサ本体３にはこれ
らの凸部１２．１３に対応する凹部１４，１５が設けら
れている。
る前面保護カバー１．２をセンサ本体３の前面に着脱自
在に装着できるように構成されている。センサ本体３の
投光窓４の両側には磁石６が、受光窓５の両側には磁石
７がそれぞれ配されている。押さえ板８．９は鉄板のよ
うな強磁性体よりなり、それぞれ磁石６，７にて吸着さ
れる。投光窓４を覆う前面保護カバー１は、押さえ板８
とセンサ本体３の間に保持され、受光窓５を覆う前面保
護カバー２は押さえ板つとセンサ本体３の間に保持され
るものである。各押さえ板８．９には、それぞれ投光窓
４及び受光窓５と対応する形状の開口部１０．１１が設
けられている。また、開口部１０．１１と投光窓４及び
受光窓５の位置合わせのために、凸部１２．１３が各押
さえ板８，９に設けられており、センサ本体３にはこれ
らの凸部１２．１３に対応する凹部１４，１５が設けら
れている。
本実施例において、前面保護カバー１，２を交換可能な
構造にしであるのは、スパッタ以外（例えば、ヒユーム
、紫外線等）の原因で保護カバーが劣化してきたときに
、新しい保護カバーと交換できるようにしたものである
。これらのスパッタ以外の原因による保護カバー１，２
の交換頻度は十分に少ないので、実用上問題のないもの
である。
構造にしであるのは、スパッタ以外（例えば、ヒユーム
、紫外線等）の原因で保護カバーが劣化してきたときに
、新しい保護カバーと交換できるようにしたものである
。これらのスパッタ以外の原因による保護カバー１，２
の交換頻度は十分に少ないので、実用上問題のないもの
である。
［実施例２］
第２図は本発明の第２実施例の斜視図であり、第３図は
その要部断面図である０本実施例にあっては、溶接部の
熱による光学プラスチックの変形を防止するために、光
学プラスチックよりなる前面保護カバー１．２の裏面に
ガラス板１６．１７を密着させたものである。光学プラ
スチックの耐熱温度は１００℃以下であり、溶接部から
飛散するスパッタのように瞬間的に接触する場合には熱
的な影響は殆ど無いが、鉄板に生じる溶融池や溶接用の
トーチからの輻射熱の影響を受けて、軟化することがあ
る。もちろん、光センナと溶融池、溶接用のトーチとの
距離によって熱的影響の度合が違うわけであるが、凡そ
２０Ｏｎ＋ｍ以内に近付くと、光学プラスチックに反り
が生じる。このような反りは光学的に誤差の原因となる
場合があるので、極力抑える必要がある。そこで、本実
施例では、第３図の断面図に示すように、光学プラスチ
ックとガラス板を密着させて保持するものである。ガラ
ス板の耐熱温度は光学プラスチックよりも遥かに高いの
で、スパッタに強い光学プラスチックと耐熱温度の高い
ガラス板とを密着させて取り付けることによって、スパ
ッタの付着を防止し、且つ反りの発生を防止できる。な
お、本実施例のガラス板１６．１７は押さえ板８，９に
て保持されており、取り外しできるような構造になって
いるが、センサ本体３に接着固定しても良い。
その要部断面図である０本実施例にあっては、溶接部の
熱による光学プラスチックの変形を防止するために、光
学プラスチックよりなる前面保護カバー１．２の裏面に
ガラス板１６．１７を密着させたものである。光学プラ
スチックの耐熱温度は１００℃以下であり、溶接部から
飛散するスパッタのように瞬間的に接触する場合には熱
的な影響は殆ど無いが、鉄板に生じる溶融池や溶接用の
トーチからの輻射熱の影響を受けて、軟化することがあ
る。もちろん、光センナと溶融池、溶接用のトーチとの
距離によって熱的影響の度合が違うわけであるが、凡そ
２０Ｏｎ＋ｍ以内に近付くと、光学プラスチックに反り
が生じる。このような反りは光学的に誤差の原因となる
場合があるので、極力抑える必要がある。そこで、本実
施例では、第３図の断面図に示すように、光学プラスチ
ックとガラス板を密着させて保持するものである。ガラ
ス板の耐熱温度は光学プラスチックよりも遥かに高いの
で、スパッタに強い光学プラスチックと耐熱温度の高い
ガラス板とを密着させて取り付けることによって、スパ
ッタの付着を防止し、且つ反りの発生を防止できる。な
お、本実施例のガラス板１６．１７は押さえ板８，９に
て保持されており、取り外しできるような構造になって
いるが、センサ本体３に接着固定しても良い。
［実施例３］
第４図は本発明の第３実施例の要部断面図である０本実
施例にあっては、光学プラスチックよりなる前面保護カ
バー１（又は２）とガラス板１６（又は１７）とを透明
接着剤１８で接着している。光学プラスチックとガラス
板とでは線膨張率が異なるため、透明接着剤１８として
は、弾力性のあるエポキシ系の接着剤を用いることが望
ましい、また、ガラス板の表面に光学プラスチックをコ
ーティングしても同様の効果が得られることは言うまで
もない。
施例にあっては、光学プラスチックよりなる前面保護カ
バー１（又は２）とガラス板１６（又は１７）とを透明
接着剤１８で接着している。光学プラスチックとガラス
板とでは線膨張率が異なるため、透明接着剤１８として
は、弾力性のあるエポキシ系の接着剤を用いることが望
ましい、また、ガラス板の表面に光学プラスチックをコ
ーティングしても同様の効果が得られることは言うまで
もない。
［発明の効果］
本発明の溶接用光センサは、光学プラスチックよりなる
前面保護カバーを備えるので、溶接部から飛散するスパ
ッタの付着が飛躍的に少なくなり、前面保護カバーの交
換頻度が激減し、溶接作業の中断時間が短くて済むとい
う効果がある。
前面保護カバーを備えるので、溶接部から飛散するスパ
ッタの付着が飛躍的に少なくなり、前面保護カバーの交
換頻度が激減し、溶接作業の中断時間が短くて済むとい
う効果がある。
また、光学プラスチックの裏面にガラス板を密着して取
り付けるようにすれば、光学プラスチックの熱変形を少
なくすることができ、溶接用光センサを溶接用のトーチ
に近付けることが可能になるという効果がある。
り付けるようにすれば、光学プラスチックの熱変形を少
なくすることができ、溶接用光センサを溶接用のトーチ
に近付けることが可能になるという効果がある。
さらに、光学プラスチックの裏面に透明接着剤を用いて
ガラス板を接着しても同様の効果が得られる。
ガラス板を接着しても同様の効果が得られる。
第１図は本発明の第１実施例の斜視図、第２図は本発明
の第２実施例の斜視図、第３図は同上の要部断面図、第
４図は本発明の第３実施例の要部断面図、第５図は従来
例の使用状態を示す斜視図である。 １．２は前面保護カバー、３はセンサ本体、４は投光窓
、５は受光窓である。
の第２実施例の斜視図、第３図は同上の要部断面図、第
４図は本発明の第３実施例の要部断面図、第５図は従来
例の使用状態を示す斜視図である。 １．２は前面保護カバー、３はセンサ本体、４は投光窓
、５は受光窓である。
Claims (3)
- （１）光学プラスチックよりなる前面保護カバーを備え
ることを特徴とする溶接用光センサ。 - （２）光学プラスチックよりなる前面保護カバーの裏面
にガラス板を密着させたことを特徴とする請求項１記載
の溶接用光センサ。 - （３）光学プラスチックよりなる前面保護カバーの裏面
に透明接着剤にてガラス板を接着したことを特徴とする
請求項１記載の溶接用光センサ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10802788A JPH01277706A (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 溶接用光センサ |
| GB8814270A GB2206690B (en) | 1987-06-30 | 1988-06-16 | Optically scanning displacement sensor |
| IT8848128A IT1219969B (it) | 1987-06-30 | 1988-06-27 | Sensore di spostamento a scansione ottica,basato su calcoli di triangolazione |
| US07/212,228 US4864147A (en) | 1987-06-30 | 1988-06-27 | Optically scanning displacement sensor with linearity correction means |
| DE3822143A DE3822143A1 (de) | 1987-06-30 | 1988-06-30 | Verschiebungssensor mit optischer abtastung |
| GB9107670A GB2243442B (en) | 1987-06-30 | 1991-04-11 | Optically scanning displacement sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10802788A JPH01277706A (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 溶接用光センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01277706A true JPH01277706A (ja) | 1989-11-08 |
Family
ID=14474109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10802788A Pending JPH01277706A (ja) | 1987-06-30 | 1988-04-30 | 溶接用光センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01277706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0578370U (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-26 | 小池酸素工業株式会社 | 切断機に於ける距離検出センサーの保護装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6325315A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-02 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の吸気制御装置 |
-
1988
- 1988-04-30 JP JP10802788A patent/JPH01277706A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6325315A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-02 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の吸気制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0578370U (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-26 | 小池酸素工業株式会社 | 切断機に於ける距離検出センサーの保護装置 |
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