專利名稱：焊炬位置控制裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及對將鐵、不銹鋼、鋁等構(gòu)造物的板等的被焊接材焊接的焊 接裝置的焊接焊炬、進行氣體切斷以將被焊接材熔斷的氣體切斷裝置的氣 體切斷焊炬那樣的焊炬的位置進行控制的焊炬位置控制裝置。
背景技術(shù)：
作為用來將要接合的多個被焊接材的金屬熔融接合的焊接方法，以往 有各種各樣的方法已被實用化。
圖IO是作為其一例而表示用母材端和水冷銅壁包圍熔融池、用碳酸氣
體等屏蔽、產(chǎn)生電弧而進行的二氧化碳氣體保護焊裝置中的一形式圖，在
作為要對接焊接的兩個被焊接材的鋼板1和鋼板2中的一個鋼板1上，經(jīng) 由磁鐵5設置沿著兩鋼板1和2的對接焊接部的坡口那樣3的行進用軌道4， 以使其相對于該坡口 3平行，將具備車輪6以使其沿著該行進用軌道4的 左右兩端部的軌道面轉(zhuǎn)動的焊接臺車7，經(jīng)由該車輪6行進自如地載置在上 述行進用軌道4上，通過未圖示的驅(qū)動裝置，使焊接臺車7能夠自己行進。 在上述焊接臺車7上，朝下安裝有焊接焊炬8，使焊炬前端位于坡口3上， 通過使焊接臺車7沿著行進用軌道4行進，由焊接焊炬8將鋼板1和2焊 接。9是操作箱(例如參照非專利文獻l)。
非專利文獻1橋本憲一郎及其他3人，《高能率簡易工P夕卜口力' 義了一夕溶接裝置SEGARC-2 (高效率簡單電氣體電弧焊接裝置 SEGARC-2)》，技術(shù)報告，株式會社神戶制鋼所，焊接棒事業(yè)部技術(shù)部， 1981年6月，第21巻，第134號，P.6 12。
但是，在非專利文獻1中記載的焊接裝置的情況下，使前端面向坡口 3 的焊接焊炬8沿著坡口 3移動的是在行進用軌道4上行進的焊接臺車7。因 此，設置在被焊接的兩張鋼板1和2的一個的上表面上的行進用軌道4需 要設置為使其與作為鋼板1與2的焊接線的坡口 3平行，如果至少有焊接
線與行進用軌道4的偏移，則隨著焊接臺車7行進，焊接焊炬8的前端與 作為焊接線的坡口 3的位置偏移。如果發(fā)生焊接位置的偏移，則該焊接部 成為缺陷焊接，所以需要修正焊接焊炬8的前端與坡口3位置的偏移。此 外，如果焊接長度變長，則還有通過人力進行的焊接焊炬的位置修正變得 復雜、并且如果變得復雜則不能避免焊接效率降低的問題。
代替使焊接臺車7在上述行進用軌道4上行進，如果是在鋼板1或2 上設置齒條、使上述齒條嚙合在設于焊接臺車上的小齒輪上、使焊接臺車 沿著齒條行進的結(jié)構(gòu)，也有與上述同樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的是在不使焊接臺車沿著行進用軌道等行進、或者 在沿著行進用軌道等行進的情況下、即使將療進用軌道等隨意設置也能夠 進行控制以使焊接焊炬的前端位置能夠總是位于坡口的中心。
本發(fā)明為了解決上述問題，構(gòu)成為，使載置在要接合的多個被焊接部 件中的一個被焊接部件上的臺車，沿著坡口向前后方向行進，在該臺車上 支承著位于上述坡口的上方的坡口傳感器和焊炬，以使其能夠在驅(qū)動裝置 作用下向與坡口正交的左右方向移動，并且具備包括上述坡口傳感器的坡 口形狀識別裝置，進而，按照來自上述坡口形狀識別裝置的指令能夠使上 述驅(qū)動裝置動作或動作停止。
此外在與上述同樣的結(jié)構(gòu)中，代替將坡口傳感器和焊炬支承在臺車上、 以使其能夠在驅(qū)動裝置作用下向與坡口正交的左右方向移動，將坡口傳感 器和焊炬支承在臺車上、以使其能夠在驅(qū)動裝置作用下向上下方向移動、 或者能夠在驅(qū)動裝置作用下向沿著坡口的進行方向移動。
進而，在上述結(jié)構(gòu)中，除了將坡口傳感器和焊炬支承在臺車上、以使 其能夠在驅(qū)動裝置作用下向與坡口正交的左右方向移動以外、還能夠在與 上述驅(qū)動裝置不同的驅(qū)動裝置的作用下向上下方向移動，進而，支承上述 開口傳感器和焊炬、以使其能夠在與上述各驅(qū)動裝置不同的驅(qū)動裝置的作 用下向沿著坡口的進行方向移動。
此外，上述機構(gòu)中的坡口形狀識別裝置由處理來自坡口傳感器的坡口 信號的坡口信號處理裝置、和具有運算由該坡口信號處理裝置檢測到的坡
口的位置并求出與預先設定的坡口的原點位置的偏移量、并且對臺車上的 驅(qū)動裝置輸出指令的功能的位置運算裝置構(gòu)成。 發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，可以發(fā)揮如下優(yōu)良的效果。 (1 )求出傳感檢測后的坡口的位置與預先設定的坡口的原點位置的偏 移量，使坡口傳感器和焊炬移動，以使該偏移量為零，所以能夠使焊炬前 端的位置自動地與傳感檢測后的坡口位置相匹配。
(2) 通過上述(1)能夠省略控制臺車行進的軌道的設置，使設備簡單化。
(3) 通過上述(1)和(2)，即使設置臺車的行進軌道或架子等的情 況下，能夠隨便(，7)進行設置，使它們的設置容易。


圖1是表示本發(fā)明的焊炬位置控制裝置的一實施方式的圖，是從圖2 的I-I方向觀察的概略主視圖。 圖2是圖1的概略俯視圖。 圖3是本發(fā)明的焊炬位置控制裝置的控制框圖。
圖4是表示本發(fā)明的悍炬位置控制裝置的另一實施方式的圖，是從圖5 的IV-IV方向觀察的概略主視圖。 圖5是圖4的概略主視圖。 圖6是圖5的VI部的放大立體圖。
圖7是表示本發(fā)明的焊炬位置控制裝置的另一實施方式的圖，是從圖8
的vn-vn方向觀察的概略主視圖。
圖8是圖7的概略俯視圖。
圖9是圖7及圖8所示的實施方式的控制框圖。
圖IO是表示以往的焊接裝置的一例的主視圖。
具體實施例方式
以下，參照

用來實施本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式。
圖1至圖3是作為本發(fā)明的一實施方式而表示焊接焊炬的位置控制裝 置的一例的圖，表示在將作為要接合的被焊接材的兩張鋼板10、 ll對接焊
接的情況下適用的結(jié)構(gòu)。
在以水平狀態(tài)放置的兩片鋼板10和11的對接焊接中，例如在鋼板10 的上表面載置在前后左右的各部上安裝有車輪13的焊接臺車12，以使其能 夠向作為鋼板10與11的焊接線的坡口 14平行的方向行進，在該焊接臺車 12的上表面中央部上，設置向與該焊接臺車12行進的前后方向正交的左右 方向延伸的左右方向驅(qū)動裝置架臺15。
在上述左右方向驅(qū)動裝置架臺15的上表面，在左右方向的一端側(cè)設置 馬達等的驅(qū)動裝置16，在左右方向的另一端側(cè)設置螺紋軸軸承17，并且在 中央部分上設置向左右方向平行地延伸的兩條導軌18。在上述兩條導軌18 上，向左右方向滑動自如地卡合設置第l支承臺19，將向左右方向貫通而 螺紋連接在該第1支承臺19上的螺紋軸20經(jīng)由聯(lián)軸器21連結(jié)在上述驅(qū)動 裝置16的輸出軸上，并且使另一端部旋轉(zhuǎn)自如地支承在上述螺紋軸軸承17 上，通過驅(qū)動驅(qū)動裝置16而使螺紋軸20正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，第1支承臺19卡合 在導軌18上而能夠向左右方向滑動。
在上述第1支承臺19的上表面，固定著向作為焊接臺車12的左右方 向的一側(cè)的坡口 14側(cè)伸出的L字型的支承臂22的末端側(cè)。上述支承臂22 的前端固定在沿上下方向延伸的上下方向驅(qū)動裝置架臺23的側(cè)面中央部 上，該上下方向驅(qū)動裝置架臺23經(jīng)由支承臂22支承在上述第1支承臺19 上，能夠與該第1支承臺19 一起沿著導軌18向左右方向移動。
在上述上下方向驅(qū)動裝置架臺23上，例如在前側(cè)面的上端部設置馬達 等的驅(qū)動裝置24，并且在下端部設置螺紋軸軸承25，并且在中央部分上設 置向上下方向平行地延伸的兩條導軌26。在上述兩條導軌26上，向上下方 向滑動自如地卡合設置第2支承臺27，將向上下方向貫通而螺紋連接在該 第2支承臺27上的螺紋軸28，經(jīng)由聯(lián)軸器29連結(jié)在上述驅(qū)動裝置24的輸 出軸上，并且使另一端部旋轉(zhuǎn)自如地支承在上述螺紋軸軸承25上，通過驅(qū) 動驅(qū)動裝置24而使螺紋軸28正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，第2支承臺27卡合在導軌26 上而能夠向上下方向滑動。
在上述的第2支承臺27的側(cè)面上，固定沿左右方向延伸的焊炬安裝部 件30的一端部，在該焊炬安裝部件30的前端部上，可拆裝地安裝朝下配
置的焊接焊炬31。進而，在上述焊炬安裝部件30上，固定沿前后方向延伸 的坡口傳感器安裝部件32、 32a，在該坡口傳感器安裝部件32的前端部上 安裝位于坡口 14的上方的坡口傳感器33，用于鋼板10和11的焊接部位的 坡口 14的形狀檢測、或者焊接焊炬31的前端位置的感知、或者焊炬定位。 此外，在向后方延伸的坡口傳感器安裝部件32a的前端部上，安裝位于坡 口 14的上方的坡口傳感器33a，通過該坡口傳感器33a監(jiān)視焊接后的焊接 狀態(tài)。
設置在上述焊接焊炬31的前后的坡口傳感器33、 33a例如通過光學照 相機、紅外線照相機或者CCD照相機以及激光收發(fā)光傳感器攝像對象物或 感知位置，處于沿著坡口 14的進行方向的前側(cè)的坡口傳感器33是感知坡 口形狀、焊炬位置等、輸出這些信號(坡口信號)的坡口形狀檢測、焊槍 定位用的。
另一方面，處于沿著坡口的進行方向的后側(cè)的坡口傳感器33a是感知 結(jié)束了焊接后的坡口 14的焊接部、輸出坡口狀況的信號(坡口信號)的焊 接狀態(tài)監(jiān)視用的。
圖3是表示坡口形狀識別裝置34的框圖的圖，該坡口形狀識別裝置34 由上述坡口傳感器33、將來自該坡口傳感器33的坡口信號33A雙值化處 理或定位處理的坡口信號處理裝置35、和基于來自該坡口信號處理裝置35 的信號求出感知到的焊接部位的坡口的位置的坐標、并進行該求出的坡口 位置坐標與預先設定的坡口的原點坐標位置的比較運算、如果有檢測到的 坡口位置坐標與原點坐標存在偏移、則對上述驅(qū)動裝置16或24發(fā)出動作 指令以使其修正該偏移量的位置運算處理裝置36構(gòu)成。
另外，上述坡口形狀識別裝置34如果發(fā)生上述偏移則按照來自位置運 算處理裝置36的指令驅(qū)動驅(qū)動裝置16或24，為了使偏移為零，通過使坡 口傳感器33及焊接焊炬31變位，坡口傳感器33和焊接焊炬31向坡口 14 的原點坐標位置移動，進行變位直到依次由坡口傳感器33檢測到、由坡口 信號處理裝置35處理、再由位置運算處理裝置36運算求出的坡口的位置 與坡口的原點位置的偏移消失，如果來自位置運算處理裝置36的偏移信號 變?yōu)榱?，則使驅(qū)動裝置16及24的驅(qū)動停止。
另外，在將上述焊接焊炬31例如用于氣體焊接的情況下，由于使氧氣
與乙炔在焊炬前端燃燒，利用該燃燒將焊接棒熔化，所以焊接焊炬31上連 接著氧氣與乙炔的各供給管。
37是焊接棒。此外，箭頭A表示焊接的進行方向。
本發(fā)明的焊炬位置控制裝置做成了上述結(jié)構(gòu)，所以將焊接臺車12如圖 1及圖2所示那樣載置在一張鋼板10上，以使其沿著作為鋼板10與11的 對接焊接部的坡口 14行進。然后，使坡口傳感器33和33a位于坡口 14的 上方，進行焊接開始前的定位。定位是在開始焊接之前，通過上述坡口傳 感器33感知坡口位置，作為坡口信號33A向坡口信號處理裝置35輸入， 在這里將坡口信號33A雙值化處理或位置處理，通過位置運算處理裝置36 運算焊接部位的坡口 14的原點坐標位置，在位置運算處理裝置36之中能 夠?qū)㈦p值化或位置處理后的原點坐標位置作為焊炬的原點坐標預先識別， 并將其作為初始設定后的坡口的原點坐標位置。
如果設定為該狀態(tài)，則接著一邊使焊接臺車12自行或由未圖示的牽引 裝置牽引而在鋼板IO上沿著坡口 14向箭頭A所示的進行方向移動一邊通 過焊接焊炬31將坡口 14焊接。焊接臺車12行進而焊接焊炬31及坡口傳 感器33、 33a沿著坡口 14開始移動，同時通過坡口傳感器33感知坡口形 狀。由坡口傳感器33感知到的坡口信號33A由坡口信號處理裝置35進行 坡口信號的雙值化處理或位置處理。雙值化處理或位置處理的信號既可以 是彩色信號和黑白信號、或者也可以是濾波處理后的彩色或黑白信號，或 者也可以是紅外線的信號。
如果由上述坡口信號處理裝置35進行坡口信號的雙值化或位置處理， 則接著通過位置運算處理裝置36運算求出焊接部位的坡口位置坐標，并進 行與在焊接開始前預先設定的坡口的原點坐標位置的比較運算處理。如果 該比較運算的結(jié)果、在預先設定的原點坐標位置與感知到的坡口的位置坐 標之間有偏移，則將該偏移量修正，所以對驅(qū)動裝置16或24傳送動作指 令，使驅(qū)動裝置16或24動作。如果使驅(qū)動裝置16動作，則通過在焊接臺車12上面的左右方向驅(qū)動 裝置架臺15上使第1支承臺19向左右方向滑動，經(jīng)由支承臂22、上下方 向驅(qū)動裝置架臺23、第2支承臺27將坡口傳感器33、 33a及焊接焊炬31 向左右方向位置調(diào)節(jié)。另一方面，如果使驅(qū)動裝置24動作，則使第2支承
臺27沿著上下方向驅(qū)動裝置架臺23上的導軌26向上下方向移動，將坡口 傳感器33及焊接焊炬31向上下方向進行位置調(diào)節(jié)。
如果如上述那樣進行位置調(diào)節(jié)，則由坡口傳感器33感知到該狀態(tài)，通 過坡口信號處理裝置35進行與上述同樣的坡口信號的雙值化或位置處理， 接著通過位置運算處理裝置36進行運算，求出坡口的位置坐標，與坡口的 原點坐標位置比較。由此修正上述偏移量，如果坡口傳感器33識別出到達 了初始設定坡口的原點坐標位置的情況，則從位置運算處理裝置36向驅(qū)動 裝置16及24發(fā)送停止指令，使驅(qū)動裝置16及24停止。
本發(fā)明的焊炬位置控制裝置如上述那樣自動地調(diào)節(jié)坡口傳感器33、33a 和焊接焊炬31的位置，所以能夠使焊接焊炬31位于焊接部位的坡口 14的 中心，并且能夠適當?shù)乇３趾附雍妇?1的前端與坡口 14的位置。由此， 在鋼板10與11的坡口 14的中心能夠總是正確且可靠地進行焊接。
接著，圖4及圖5是表示本發(fā)明的一實施方式的另一例的圖，與圖1 及圖2所示的情況同樣，在載置于一個鋼板10的上表面上的焊接臺車12 上向左右方向滑動自如地設置第1支承臺19、通過驅(qū)動裝置16在卡合于導 軌18上的狀態(tài)下使第1支承臺19向左右方向滑動的結(jié)構(gòu)中，在上述第1 支承臺19上直接安裝設置上下方向驅(qū)動裝置架臺23的下端部，并且能夠 使焊接焊炬31擺頭。
艮口，將設置在第1支承臺19上的上下方向驅(qū)動裝置架臺23做成沿上 下方向延伸的箱形狀，在其內(nèi)部設置與上述圖1所示同樣的驅(qū)動裝置24、 螺紋軸軸承25、導軌26、通過聯(lián)軸器29連結(jié)在驅(qū)動裝置24的輸出軸上且 受螺紋軸軸承25支承的螺紋軸28、和螺紋連接在該螺紋軸28上、在卡合 于導軌26上的狀態(tài)下能夠向上下方向滑動的第2支承臺27。在上述第2 支承臺27上，向坡口 14的方向伸出安裝有用來支承坡口傳感器33、 33a 及焊接焊炬31的支承框架38。
在上述支承框架38的前端部上，以使其能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝大徑的齒 輪39和焊炬支承部件40，并且在該支承框架38的側(cè)面(在圖中是前側(cè)面) 上設置馬達等的驅(qū)動裝置41，將在前端上具有與上述大徑的齒輪39嚙合的 小徑的齒輪42的軸43經(jīng)由聯(lián)軸器44連結(jié)在上述驅(qū)動裝置41的輸出軸上， 并且受軸承49支承，由該驅(qū)動裝置41使小徑的齒輪42旋轉(zhuǎn)，由此使大徑 的齒輪39旋轉(zhuǎn)而使焊炬支承部件40轉(zhuǎn)動。
在上述焊炬支承部件40的前端部上，把持安裝著沿上下方向配置的焊 接焊炬31。進而，如圖所示，上述焊炬支承部件40分割為前端部40a和基 端部40b，通過銷45連結(jié)以使前端部40a能夠向上下方向轉(zhuǎn)動，并且在前 端部40a的后端面上，如圖6中放大所示，固定著將后面做成圓弧形狀并 刻設齒而成的半月狀齒條46，使在設置于上述基端部40b的上面的驅(qū)動裝 置47的作用下旋轉(zhuǎn)的小齒輪48嚙合在上述半月狀齒輪46上，通過該小齒 輪48的旋轉(zhuǎn)使半月狀齒條46沿上下方向轉(zhuǎn)動，焊炬支承部件40的前端部 40a相對于水平方向左右地轉(zhuǎn)動。
進而，在上述支承框架38的前后兩側(cè)面上，使坡口傳感器安裝部件32、 32a向前后方向水平地伸出，在該各坡口傳感器安裝部件32、 32a的各前端 部上安裝坡口傳感器33、 33a，并使坡口傳感器33、 33a與上述焊接焊炬 31 —起位于坡口 14的中心上方。
其他結(jié)構(gòu)與圖1至圖3所示的結(jié)構(gòu)相同。
根據(jù)該實施方式，通過驅(qū)動裝置16經(jīng)由第1支承臺19使上下方向驅(qū) 動裝置架臺23向左右方向移動，所以通過進行坡口傳感器33、 33a相對于 焊接焊炬31的坡口 14的位置調(diào)節(jié)、或者由驅(qū)動裝置24使第2支承臺27 向上下方向移動，調(diào)節(jié)坡口傳感器33、 33a與焊接焊炬31的高度位置。因 此，將由前側(cè)的坡口傳感器33感知到的坡口信號用坡口信號處理裝置35 雙值化或位置處理，由位置運算處理裝置36進行與預先設定的坡口的原點 坐標位置的比較運算，如果有偏移則對驅(qū)動裝置16、 24給予動作指令，消 除偏移，這與上述圖1至圖3所示的例子的情況同樣。
此外，在該實施方式中，還能夠通過由來自位置運算處理裝置36的指 令使設置在支承框架38上的驅(qū)動裝置41動作、使連結(jié)在該驅(qū)動裝置41的 輸出軸上的小徑的齒輪42正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，使與該小徑的齒輪42嚙合的大徑 的齒輪39旋轉(zhuǎn)而使焊炬支承部件40轉(zhuǎn)動。由此，能夠使焊接焊炬31的前
端沿前后方向轉(zhuǎn)動。
此外，通過使設置在上述焊炬支承部件40上的驅(qū)動裝置47動作而使 小齒輪48正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，能夠經(jīng)由與該小齒輪48嚙合的半月狀齒條46使焊 炬支承部件40的前端部40a以銷45為中心相對于水平向左右方向轉(zhuǎn)動。
由此，能夠使安裝在該前端部40a上的焊接焊炬31的前端向左右方向轉(zhuǎn)動。 通過這樣，在板厚較厚的情況下，通過采用該實施方式進行焊接焊炬31的 控制，能夠防止厚板的焊接缺陷，是有利的。
此外，圖7至圖9是表示本發(fā)明的另一實施方式的圖，是使焊接焊炬 31、坡口傳感器33、 33a向與焊接進行方向平行的前后方向也能夠移動的 結(jié)構(gòu)。
另外，在圖7及圖8中，作為一例，表示應用到圖1及圖2所示的焊 炬位置控制裝置的實施方式的結(jié)構(gòu)中的情況。
艮口，在與圖1及圖2所示的同樣的結(jié)構(gòu)中，將設置在焊接臺車12上的 左右方向驅(qū)動裝置架臺15從該焊接臺車12的上面切離，能夠使上下方向 驅(qū)動裝置架臺23、焊接焊炬31、坡口傳感器33、 33a與上述左右方向驅(qū)動 裝置架臺15 —起相對于該焊接臺車12前進、后退。
詳細地講，在焊接臺車12的上面的左右兩側(cè)部上，平行地設置沿前后 方向延伸的導軌50，使安裝在左右方向驅(qū)動裝置架臺15的下面上的滑塊 51卡合在該導軌50上，使該左右方向驅(qū)動裝置架臺15能夠沿著導軌50 向前后方向移動。在作為上述左右的導軌50之間的焊接臺車12的左右方 向的中央部 位置上，配置沿前后方向延伸的一根螺紋軸52，使該螺紋軸52 的一端旋轉(zhuǎn)自如地支承在螺紋軸軸承53上。
進而，將螺紋連接在上述螺紋軸52的外側(cè)、能夠通過螺紋軸52的旋 轉(zhuǎn)而向該螺紋軸52的軸心方向移動的第3支承臺54安裝在上述左右方向 驅(qū)動裝置架臺15的下面，并且將上述螺紋軸52的另一端經(jīng)由聯(lián)軸器56連 結(jié)在驅(qū)動裝置55的輸出軸上，通過由該驅(qū)動裝置55使螺紋軸52正轉(zhuǎn)、反 轉(zhuǎn)，左右方向驅(qū)動裝置架臺15在導軌50上沿著進行方向A前進或后退， 使坡口傳感器33、 33a和焊接焊炬31在進行方向上也能夠前進、后退。
其他結(jié)構(gòu)與圖1及圖2所示的結(jié)構(gòu)相同，對于相同的部分賦予相同的 標號。
此外，圖9所示的坡口形狀識別裝置34的結(jié)構(gòu)與圖3所示的同樣，如 果基于來自坡口傳感器33的坡口信號33A、通過坡口信號處理裝置35進 行坡口信號的雙值化或位置處理，則通過位置運算處理裝置36運算求出焊 接部位的坡口的位置坐標，并進行與焊接開始前預先設定的坡口的原點坐
標位置的比較運算處理。如果該比較運算的結(jié)果是在預先設定的原點坐標 位置與感知到的坡口的位置坐標之間有偏移，則為了修正該偏移量，如果
對驅(qū)動裝置16或24傳送動作指令，則同樣對驅(qū)動裝置55也傳送動作指令， 使驅(qū)動裝置16、 24或55動作。
在該實施方式的情況下，如果驅(qū)動驅(qū)動裝置55，則使螺紋軸52旋轉(zhuǎn)而 使第3支承臺54沿著螺紋軸52向前后方向移動。由此，隨著在下面固定 有第3支承臺54的左右方向驅(qū)動裝置架臺15在焊接臺車12上向前后方向 移動，使經(jīng)由支承臂22支承在該左右方向驅(qū)動裝置架臺15上的第1支承 臺19上的上下方向驅(qū)動裝置架臺23、和支承在該上下方向驅(qū)動裝置架臺 23上的第2支承臺27上的坡口傳感器33、 33a與焊接焊炬31 —體地沿著 進行方向A向前后方向移動。
如果能夠使上述坡口傳感器33、 33a與焊接焊炬31沿著坡口 14向進 行方向A移動，則在作為被焊接部件的鋼板10、 11的板厚較厚的情況下是 有效的。
艮P，在鋼板10、 11的板厚較厚的情況下，通過一邊使焊接臺車12行 進一邊在該焊接臺車12上經(jīng)由左右方向驅(qū)動裝置架臺15使焊接焊炬31沿 前后方向移動，能夠擴大焊接熔融部的熔液區(qū)域，能夠確保厚板的熔化區(qū) 域。由此能夠避免焊接缺陷。
此外，使焊接焊炬31在焊接臺車12上向前后方向運動的定時根據(jù)作 為被焊接部件的鋼板IO、 ll的板厚而不同，但只要根據(jù)板厚決定適當?shù)膭?作就可以。
此外，使上述焊接焊炬31在焊接臺車12上向前后方向運動的動作是 在焊接焊炬31進行對心動作的同時、焊接焊炬31沿前后方向運動的重疊 動作，如上所述，在板厚較厚的情況下，通過采用該實施方式迸行焊接焊 炬31的控制，能夠防止厚板的焊接缺陷，是有利的。
在上述各實施方式中，說明了使臺車為焊接臺車12、并且使焊炬為焊 接焊炬31、將鋼板IO與11的坡口 14焊接而進行的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明的焊炬 位置控制裝置作為具備氣體切斷焊炬的氣體切斷裝置也能夠原樣使用。
艮P，在圖l及圖2所示的焊炬位置控制裝置、圖4至圖6所示的焊炬 位置控制裝置、圖7及圖8所示的焊炬位置控制裝置中，代替焊接焊炬31
而將氣體切斷焊炬安裝支承在焊炬安裝部件30或40上，通過驅(qū)動裝置16、 24或55的動作調(diào)節(jié)氣體切斷悍炬的前端位置，而定位在規(guī)定的切斷位置 上。然后，通過氣體切斷作用進行所需部位的氣體切斷。
在使用本發(fā)明的焊炬位置控制裝置進行氣體切斷的情況下，在焊接現(xiàn) 場中，在沿著要焊接的鋼板11或10相對于己經(jīng)固定的鋼板10或11定位 時，在對接焊接鋼板10與11的部分重合的狀態(tài)、或成為在焊接線的方向 上兩鋼板10、11的間隔不是一定那樣的狀態(tài)而不能形成坡口那樣的情況下， 作為焊接的前階段而將兩鋼板的重合部及對置部切斷，形成坡口。在此情 況下，將規(guī)定的位置作為基準線，將從該基準線離開某個尺寸的位置設定 為切斷線，使驅(qū)動裝置16或24動作以使氣體切斷焊炬的前端位于切斷線 的上方，進行氣體切斷焊炬的前端位置的定位。切斷線的切斷是一邊使臺 車12向沿著切斷線的前后方向行進一邊進行的。
另外，本發(fā)明并不限于上述各實施方式的結(jié)構(gòu)，在焊接或氣體切斷的 任一種情況下，都能夠使得在焊炬的前端位置沿著坡口的中心或切斷線的 狀態(tài)下進行焊接或氣體切斷時、如果有焊炬前端位置偏移的情況則能夠自 動地檢測而自動地進行位置修正。此外，在各實施方式中，當使驅(qū)動裝置 16動作而使坡口傳感器33、 33a、焊接焊炬31向正交于坡口 14或切斷線 的左右方向移動時，也可以使驅(qū)動裝置24動作而使坡口傳感器33、 33a、 焊接焊炬31向上下方向移動，或者在圖7至圖9的實施方式的情況下，也 可以使驅(qū)動裝置55在驅(qū)動裝置16或24動作時動作；在圖1 圖9所示的 各實施方式中，表示了作為使第1支承臺19向左右方向滑動的機構(gòu)而做成 了由馬達等的驅(qū)動裝置16、螺紋軸20、和螺紋連接在該螺紋軸20上的第1 支承臺19構(gòu)成的結(jié)構(gòu)、或者作為使第2支承臺27向上下方向滑動的機構(gòu) 而由馬達等的驅(qū)動裝置24、螺紋軸28、和螺紋連接在該螺紋軸28上的第2 支承臺27構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，但是也可以將油壓、空氣壓等的流體壓力缸那樣的 驅(qū)動器作為驅(qū)動裝置而使上述第1支承臺19或第2支承臺27移動；此外， 驅(qū)動裝置16、螺紋軸軸承17、導軌18、第1支承臺19、螺紋軸20、和聯(lián) 軸器21，同樣，驅(qū)動裝置24、螺紋軸軸承25、導軌26、第2支承臺27、 螺紋軸28、和聯(lián)軸器29做成一體的線性馬達；坡口傳感器33、 33a例示了 做成光學照相機和激光收發(fā)光傳感器的情況，但也可以使用激光脈沖發(fā)送
接收裝置、超聲波陣列傳感器(能夠發(fā)送接收的結(jié)構(gòu))、激光陣列傳感器(發(fā)
送接收)、或物理接觸式陣列傳感器；此外，在圖l及圖2所示的實施方式 中，表示了在上下方向驅(qū)動裝置架臺23的前側(cè)面上設置有驅(qū)動裝置24、導 軌26、螺紋軸28、第2支承臺27等的情況，但也可以將上下方向驅(qū)動裝 置架臺23如圖4及圖5所示那樣做成箱形狀，將驅(qū)動裝置24及第2支承 臺27等設置在其內(nèi)側(cè)；除此以外，當然在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能 夠加以各種變更等。
權(quán)利要求
1、一種焊炬位置控制裝置，其特征在于，具有以下結(jié)構(gòu)使載置在要接合的多個被焊接部件中的一個被焊接部件上的臺車，沿坡口向前后方向行進，在該臺車上支承著位于上述坡口的上方的坡口傳感器和焊炬，以使其能夠通過驅(qū)動裝置向與坡口正交的左右方向移動，并且具備包括上述坡口傳感器的坡口形狀識別裝置，進而，按照來自上述坡口形狀識別裝置的指令能夠使上述驅(qū)動裝置動作或動作停止。
2、 一種焊炬位置控制裝置，其特征在于，具有以下結(jié)構(gòu) 使載置在要接合的多個被焊接部件中的一個被焊接部件上的臺車，沿坡口向前后方向行進，在該臺車上支承著位于上述坡口的上方的坡口傳感 器和焊炬，以使其能夠通過驅(qū)動裝置向上下方向移動，并且具備包括上述 坡口傳感器的坡口形狀識別裝置，進而，按照來自上述坡口形狀識別裝置 的指令能夠使上述驅(qū)動裝置動作或動作停止。
3、 一種焊炬位置控制裝置，其特征在于，具有以下結(jié)構(gòu) 使載置在要接合的多個被焊接部件中的一個被焊接部件上的臺車，沿坡口向前后方向行進，在該臺車上支承著位于上述坡口的上方的坡口傳感 器和焊炬，以使其能夠通過驅(qū)動裝置向與坡口平行的進行方向移動，并且 具備包括上述坡口傳感器的坡口形狀識別裝置，進而，按照來自上述坡口 形狀識別裝置的指令能夠使上述驅(qū)動裝置動作或動作停止。
4、 一種焊炬位置控制裝置，其特征在于，具有以下結(jié)構(gòu) 使載置在要接合的多個被焊接部件中的一個被焊接部件上的臺車，沿坡口向前后方向行進，在該臺車上支承著位于上述坡口的上方的坡口傳感 器和焊炬，以使其能夠通過驅(qū)動裝置向與坡口正交的左右方向移動、且能 夠通過與上述驅(qū)動裝置不同的驅(qū)動裝置向上下方向移動，并且具備包括上 述坡口傳感器的坡口形狀識別裝置，進而，按照來自上述坡口形狀識別裝 置的指令能夠使上述各驅(qū)動裝置動作或動作停止。
5、 一種焊炬位置控制裝置，其特征在于，具有以下結(jié)構(gòu) 使載置在要接合的多個被焊接部件中的一個被焊接部件上的臺車，沿坡口向前后方向行進，在該臺車上支承著位于上述坡口的上方的坡口傳感 器和焊炬，以使其能夠通過驅(qū)動裝置向與坡口正交的左右方向移動、且能 夠通過與上述驅(qū)動裝置不同的驅(qū)動裝置向上下方向移動，進而，支承上述 坡口傳感器和焊炬，以使其能夠通過與上述各驅(qū)動裝置不同的驅(qū)動裝置向 沿著坡口的進行方向移動，并且具備包括上述坡口傳感器的坡口形狀識別 裝置，按照來自上述坡口形狀識別裝置的指令能夠使上述各驅(qū)動裝置動作 或動作停止。
6、如權(quán)利要求1 5中任一項所述的焊炬位置控制裝置，其特征在于， 坡口形狀識別裝置由處理來自坡口傳感器的坡口信號的坡口信號處理裝 置、和位置運算裝置構(gòu)成，所述位置運算裝置具有運算由該坡口信號處理 裝置檢測到的坡口的位置、求出與預先設定的坡口的原點位置之間的偏移 量、并對臺車上的驅(qū)動裝置輸出指令的功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種焊炬位置控制裝置，使焊炬的位置自動地與坡口的中心一致。將焊接臺車(12)載置在鋼板(10)的上面上，以使其能夠沿著進行要接合的兩片鋼板(10)和(11)的對接焊接的坡口(14)行進。在焊接臺車(12)的上面設置左右方向驅(qū)動裝置架臺(15)，在其上設置驅(qū)動裝置(16)和通過該驅(qū)動裝置(16)向左右方向移動的第1支承臺(19)。在第1支承臺(19)上，經(jīng)由支承臂(22)支承上下方向驅(qū)動裝置架臺(23)。在上下方向驅(qū)動裝置架臺(23)上設置第2支承臺(27)，以使其能夠通過驅(qū)動裝置(24)向上下方向移動，在該第2支承臺(27)上支承坡口傳感器(33、33a)和焊炬(31)，通過驅(qū)動裝置(16、24)調(diào)節(jié)支承坡口傳感器(33、33a)和焊炬(31)位置。
文檔編號B23K7/10GK101352778SQ200810144329
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者三宅赳夫, 牟田口勝生 申請人:三宅赳夫;牟田口勝生