专利名称：仿形传感器及带有其的焊接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种条材角焊缝焊接用仿形传感器，详细地说涉及一种把检测将条材组合制造成的H型钢等的角焊缝焊接线的形变，并根据检测出的信息移动焊枪，从而与所述焊接线一致作为目的的条材角焊缝焊接用仿形传感器。
背景技术：
当前，焊接作业的自动化不断发展，在很多生产现场使用了自动移动式焊接机和自动焊接机器人。在进行所述自动焊接的情况下，在实际的生产现场中，由于被焊接件的临时组合精度产生波动、或焊接时构件产生形变，所以仅在焊接开始前把焊枪的移动线路输入到焊接机中，存在不能正确焊接转角线的问题。因此，使用各种焊接用仿形传感器，用于即使在要焊接的部位产生形变等，也可以正确地检测到所述形变，并对焊接位置进行适当修正。例如，在利用自动移动式角焊缝焊接来制造H型钢和T型钢等条材的情况下，使用使检测器前端直接接触被焊接件的接触式焊接用仿形传感器。该接触式仿形传感器由触头及检测该触头的变化的检测部构成，该接触式仿形传感器以与焊接机一体移动的方式附设在焊接机上。在利用附设有所述接触式仿形传感器的焊接机焊接被焊接件时，如果在焊枪前面移动的触头检测到被焊接件的形变而产生位移，则触头与设在焊接用仿形传感器上的电端子接触，检测部以电的方式检测到所述触头的位移。然后，检测到的信息通过控制装置传递给驱动电动机，焊枪按照被焊接件的形变移动。但是，这样的焊接用仿形传感器是触头和检测部相邻、且两者一体地装在箱中的结构(例如参照日本专利公开公报特开平5-104249号)。因此，例如在埋弧焊这样的产生大量热的焊接方法中，在利用所述的接触式仿形传感器的情况下，如果把触头设置在焊接点附近，则把不耐热的检测部直接暴露在高温下，成为仿形传感器产生故障的原因。为了避免出现这种情况，实际情况是在远离焊枪的上游一侧使仿形传感器的触头与被焊接件接触 (例如参照日本专利公开公报特开2004-74232号)。但是，由于以下原因，在所述的把触头配置在远离焊接点的上游一侧是不理想的。 即，在连接H型钢的腹板和翼缘的角焊缝焊接等中，一般进行两面焊接。在这种情况下，在完成一侧焊接后焊接相反一侧时，往往被焊接件因先前的焊接而产生热变形，造成产生很大的弯曲。于是，在把触头配置在离开焊接点的位置处的情况下，以要焊接的位置为基准的触头位置的偏移(offset)量变大。因此，根据接触式仿形传感器检测到的结果所指示的焊接点与要焊接的正确的部位之间产生很大的误差，存在不能准确焊接转角线的问题。
发明内容
鉴于所述问题，本发明的目的是提供一种焊接用仿形传感器，可以通过减少热的影响而抑制产生故障，并且可以正确把握焊接线的形变。为了解决所述问题，本发明提供一种仿形传感器，其特征在于，检测作为组合后的多个长条板材的转角线的焊接线，该仿形传感器包括传感器主体；臂基座，自由摆动地与所述传感器主体连接；一对触头；支承构件，伸出成两叉，所述一对触头固定在所述两叉的前端，该支承构件的后端与所述臂基座连接；以及焊接线检测部件，配置在传感器主体内， 用于检测臂基座的摆动方向和摆动角度。该条材角焊缝焊接用仿形传感器在支承构件的一对前端上固定有一对触头，支承构件的后端与臂基座连接，该臂基座可自由摆动地与传感器主体连接，在该传感器主体内配置检测臂基座的摆动方向及角度的焊接线检测部件，因此使一对触头在构成焊接线的一对板材上沿长边方向移动，并将该一对触头上下左右的位移通过支承构件转换成臂基座的摆动动作，利用检测部件检测臂基座的摆动方向及角度，从而可以检测一对触头上下左右的位移。该条材角焊缝焊接用仿形传感器由于具有所述的结构，并通过支承构件连接一对触头和传感器主体，所以即使把触头配置在焊接点附近，也可以把传感器主体配置在受到焊接的热影响小的位置，其结果，可以减少仿形传感器的故障和因热造成的误动作。此外， 该条材角焊缝焊接用仿形传感器由于在伸出成两叉的支承构件的一对前端上固定一对触头，所以可以把一对触头配置在构成焊接线的一对板材上夹着焊接点的位置上，可以减少因触头位置与焊接点位置隔开而造成的感测(sensing)的偏移量，从而可以提高焊接线的检测精度。优选的是，所述触头配置在包含焊接点且垂直于焊接线的面与构成该焊接线的一对板材表面的交线上。通过把一对触头配置在焊接点左右，可以进一步抑制所述的感测的偏移量，从而可以进一步提高焊接线的检测精度。优选的是，所述触头是陶瓷制的辊。通过使触头为陶瓷制的，可以使触头为耐热的结构，可以使触头更靠近焊接点与板材表面接触，因此可以更正确地检测焊接线的形变。此外，优选的是，所述触头转动自如地与所述支承构件连接，使得所述触头在构成焊接线的板材上沿长边方向移动。通过将触头做成辊并使触头可以如上所述那样转动，触头可以在板材上顺利移动，不容易损伤板材，触头也不容易损伤。在该仿形传感器中，优选的是，所述支承构件以通过所述臂基座的摆动中心的基本姿态方向轴为中心，相对于所述臂基座能够转动。通过这样使支承构件可以转动，在即使被焊接件绕转角线转动改变姿态的情况下，通过按照被焊接件的姿态使支承构件相对于臂基座转动，可以使触头与板材表面接触。在该仿形传感器中，优选的是，该仿形传感器设置成使通过所述臂基座的摆动中心的基本姿态方向指向焊接点附近。由此，如上所述，在按照被焊接件的姿态改变触头位置的情况下，不使传感器主体移动，仅使支承构件转动，就可以把触头配置在可以与板材可靠地接触的规定位置上。其中，所述基本姿态方向指向的所谓的“焊接点附近”是包括焊接点本身，此外还包括如上所述的利用支承构件的转动可以使触头配置在规定位置的范围的概
ο优选的是，所述焊接线检测部件检测臂基座以所述基本姿态方向轴为中心的转动及转动的角度。由此，可以使所述基本姿态方向轴变更成多种，所以可以正确地检测焊接线，并且可以把所述传感器主体配置在受到的热影响更小的位置，从而可以进一步防止条材角焊缝焊接用仿形传感器产生故障。
此外，本发明提供一种带有仿形传感器的焊接装置，其特征在于包括焊接机，具备设置成能够调整焊接位置的焊枪；以及附设在该焊接机上的所述的仿形传感器。所述带有仿形传感器的焊接装置可以把传感器主体配置在受到因焊接机的焊枪造成的焊接的热影响小的位置上，可以减少故障和因热产生的误动作。此外，所述带有仿形传感器的焊接系统把一对触头配置在夹着焊接点的位置上，可以减小因触头的位置与焊接点的位置隔开而造成的感测的偏移量，可以提高焊接线的检测精度，从而可以提高焊接精度。其中，所谓“转角线”是指在由多个板材构成的角焊缝焊接接头上，临时固定的相邻的两个板材表面的交线，是要焊接的线。此外所谓的“基本姿态”是指臂基座相对于传感器主体向上下左右任何方向都不倾斜的姿态。如上面所说明的，按照本发明的条材角焊缝焊接用仿形传感器，由于可以尽可能抑制来自焊接部位的热量对所述传感器主体的影响，所以可以减少故障，此外由于可以把触头设置在焊接点附近，所以可以正确地检测焊接线。
图1是本发明第一实施方式的条材角焊缝焊接用仿形传感器使用时的右侧视图。图2是图1的仿形传感器的主视图。图3是图2的仿形传感器的I-I线剖视图。图4是本发明第二实施方式的条材角焊缝焊接用仿形传感器使用时的右侧视图。图5是图4的仿形传感器的主视图。图6是图4的仿形传感器的俯视图。图7是图4的仿形传感器的传感器主体和臂基座部分的剖视图。图8的(X)和图8的(Y)是示意表示被焊接件姿态的局部剖视图。图9是本发明第三实施方式的条材角焊缝焊接用仿形传感器的立体图。附图标记说明1传感器主体2臂基座2a 凹部2b螺栓贯通孔2c 凸部2d 凸部3 触头4支承构件5焊接线检测部件6 辊盒7 轮轴8止动环9 臂9a螺栓孔9b带切口的圆形孔
10 杆IlL形基座12 螺钉13金属制的软管14圆形基板14a 凹部14b螺栓贯通孔14c贯通孔14d凸缘部14e台阶部15 罩15a贯通孔16接触检测开关16a检测端子17 万向节(universal coupling)17A 叉形件(yoke)17B叉形件17C十字轴18 电线19固定环20 螺母21 螺栓22 螺栓23锁定销33 触头34支承构件35臂转动台35a 凹部35b贯通孔36连接构件37辊支承件38L形零件39 臂40 杆41 轴承42 螺钉43 螺钉44 螺钉52弹簧式夹具53 夹具
53a轴部
53b头部
53c阴螺纹部
54滑板
阳压板
56螺旋弹簧
57中心螺钉
61传感器主体
62臂基座
64支承构件
650型圈
70L形杆
A焊枪
B钢板
具体实施例方式下面参照合适的附图对本发明的实施方式进行说明。<第一实施方式>在利用全自动式埋弧焊接对H型钢等条材进行角焊缝焊接时等，使用图1的条材角焊缝焊接用仿形传感器。该仿形传感器包括传感器主体1、臂基座2、一对触头3、3以及支承构件4。传感器主体1固定在焊接机(图中仅表示了焊枪，省略了整体的图示)上，该焊接机具备设置成可以调整焊接位置的焊枪。为了调整焊接位置，该焊接机的焊枪A设置成可以移动，并且该焊接机具备可以移动焊枪A的驱动部件(例如驱动电动机)。此外，该焊接机具有控制驱动部件和/或焊枪A的焊枪控制装置。所述传感器主体1主要由圆形基板14、罩15、焊接线检测部件5和万向节17构成， 传感器主体1的整体大体为圆柱形。具体地说，焊接线检测部件5主要由四根棒状接触检测开关16构成(参照图3)。圆形基板14为扁平的圆柱形，在触头一侧(下面在说明中也称为“前侧”，把它的相反一侧称为“后侧”。)端面的中心设置有圆柱形的凹部14a。在凹部14a的底面设置有螺栓的贯通孔14b。此外，圆形基板14在绕其中心轴的上下左右设置有四个轴向的贯通孔 14c。如后面叙述的那样，万向节17安装在凹部14a中。接触检测开关16设置在贯通孔 14c中。此外，圆形基板14具有凸缘部14d，该凸缘部14d设置在前侧端面的外周上，向前方一侧伸出。此外，圆形基板14具有台阶部14e，切去圆形基板14后侧端面的外周构成所述台阶部14e。罩15是前侧开口的有底的圆筒，其开口部周围边缘与圆形基板14的台阶部He 相嵌合。罩15覆盖主体内部，保护接触检测开关16和连接在它后端上的电线18。罩15在底面附近的侧面上具有电线用的贯通孔15a(图3中没有表示)。接触检测开关16在前侧具有检测端子16a，该检测端子16a的前端为半球形，并且设置成能够自如进出。接触检测开关16在圆形基板14的四个贯通孔14c中各插入一个。 接触检测开关16通过固定环19和螺母20固定在圆形基板14上。接触检测开关16以只使检测端子16a从圆形基板14的前侧端面伸出的方式安装在圆形基板14。臂基座2可自由摆动地连接在传感器主体1上。具体地说，臂基座2通过万向节 17可自由摆动地连接在传感器主体1上。此外，臂基座2通过所述万向节17，可自由摆动地连接在设在传感器主体1前侧的所述圆形基板14上。臂基座2为直径大体与圆形基板 14的外径相同的扁平的圆柱形。臂基座2在后侧端面的中心具有圆柱形的凹部加，在凹部 2a的底面上具有一直贯通到前侧端面的螺栓贯通孔2b。此外，臂基座2在前侧端面的中心具有扁平圆柱形的凸部2c，它用于支承后述的臂9。所述万向节17由分成两叉的大体为U形的一对叉形件17A、17B和十字轴17C构成。十字轴17C的结构是将交叉(垂直)的两个轴固定，设置成十字形。十字轴17C的各端部分别可以转动地轴支承在一对叉形件17A、17B的两端部。因此，一对叉形件17A、17B通过十字轴17C可以绕垂直的两个转动轴转动，并且一对叉形件17A、17B连接成相对于一个叉形件17A，另一个叉形件17B可自由摆动。此外，一个叉形件17A嵌入圆形基板14中央的凹部14a中，通过螺栓21和锁定销23固定在圆形基板14上。此外，另一个叉形件17B嵌入臂基座2中央的凹部加中，通过螺栓22和锁定销23固定在臂基座2上。所述臂基座2具有凸部2d，臂基座2的后侧端面的中央部位向后侧伸出形成所述凸部2d，该凸部2d以有一定间隙的方式插入所述凸缘部14d的内侧。此外，臂基座2在圆形基板14上仅可以摆动与凸部2d和凸缘部14d之间的间隙对应的部分。以可以配置成把焊接点夹在中间的位置上的方式设置一对触头3、3。此外，触头3 在构成焊接线的一对板材上可以沿长边方向移动。触头3配置在包括焊接点且垂直于焊接线的面与构成所述焊接线的一对板材表面的交线上。通过这样把一对触头配置在焊接点的左右，可以使因触头位置与焊接点位置隔开而造成的、以焊接点为基准的感测的偏移量非常小，可以显著提高焊接线的检测精度。具体地说，触头3由陶瓷制的辊构成。该触头3转动自如地连接在支承构件4上， 具体地说，触头3收纳在辊盒6内侧，可以转动地轴支承在轮轴7上。支承构件4的前端一侧伸出成两叉。该支承构件4在伸出的两叉的一对前端上， 可以转动地轴支承一对触头3、3，支承构件4的后端固定在臂基座2上。支承构件4以通过臂基座2的摆动中心的基本姿态方向轴为中心，可以相对臂基座2转动。具体地说，支承构件4主要由臂9、一对杆10、10、一对L形基座11、11和一对辊盒6、6构成。臂9大体为长方形的板状，在中央设有螺栓孔9a，在两端设有一对带切口的圆形孔9b、9b。臂9的后侧的面与臂基座2的凸部2c抵接，通过把螺栓22插入臂9的螺栓孔 9a和臂基座2的螺栓贯通孔2b，使臂9与万向节17的叉形件17B螺纹连接，从而将臂9固定在臂基座2上。即，螺栓22把臂9、臂基座2、万向节的叉形件17B三个同时固定。此外在本实施方式中，通过松开螺栓22，可以使臂9以螺栓22为中心转动，再通过把螺栓22拧紧，可以把臂9根据条材的种类固定在所希望的转动位置上。一对杆10、10从臂9的两端向与臂9垂直的方向伸出。详细地说，杆10的后端插入到带切口的圆形孔9b中，并利用螺钉12固定在臂9上。此外如上所述，触头3固定在杆 10的前端一侧(前侧)。具体地说，L形基座11固定在杆10的前端上，辊盒6固定在L形
8基座11的前端一侧。所述杆10具有足够的长度(在本实施方式中为200mm)，由此，使传感器主体1充分地离开焊接点，可以将传感器主体1配置成不因受到焊接热的影响而产生故障。其中，优选的是传感器主体1配置在使臂基座2前侧的表面温度为100°C以下的位置上。下面以利用该焊接用仿形传感器进行的H型钢角焊缝焊接为例，对该焊接用仿形传感器工作的内容进行说明。首先，把临时固定焊接的H型钢的条材(钢板B)放置在全自动移动式埋弧焊接机的支承台上(完成本申请发明的带仿形传感器的焊接装置)。把该传感器主体1设置在焊接线上的焊枪A和提供焊药的喷嘴(图中没有表示提供焊药的喷嘴。) 的上游一侧(还未焊接的一侧)。在开始焊接前，把一对触头3、3配置在包括焊接点且垂直于焊接线的面与构成所述焊接线的一对板材表面的交线上。具体地说，将一对触头3、3配置成在包括焊枪A的前端且与焊接线垂直的面内与焊接线左右的钢板B的表面接触。如图2所示，调节触头3的姿态，使得触头3大体与进行角焊缝焊接的焊接线的左右钢板B的表面垂直地直立(触头 3的轮轴7与钢板B水平)，并且在钢板B的长边方向上滚动。通过松开螺栓22以螺栓22 为轴使臂9转动，或者通过松开螺钉12使杆10绕其轴转动来调节所述触头3的姿态。此时，通过控制装置(图中没有表示)的显示灯来确认两个触头3都与钢板B接触，并且传感器主体内的接触检测开关16都没有被臂基座2按压。如果开始焊接，则触头3在焊接点左右的钢板B上沿长边方向滚动行进。此时，仿照钢板表面的形变，触头3的位置向上下左右移动。触头3的移动通过杆10传递给臂基座 2，臂基座2产生摆动。此外，四个接触检测开关16检测到臂基座2的摆动方向和摆动的角度，并把检测到的信息传递给焊枪控制装置。焊枪控制装置通过这样来把握转角线的形变， 把指示发送给驱动电动机，使焊枪A上下左右移动，从而使焊枪A的位置与要焊接的位置一致。这样，边反复进行要焊接位置的检测以及对焊枪A的焊接位置进行修正，边进行自动焊接。第二实施方式下面对图4的第二实施方式的焊接用仿形传感器进行说明。图4的焊接用仿形传感器主要由传感器主体1、臂基座2、臂转动台35、弹簧式夹具52、一对触头33、33、支承构件 34和配置在传感器主体1内的焊接线检测部件5构成。此外，第一实施方式和第二实施方式的传感器主体1的具体结构大体相同，所以共同的部件采用相同的符号，省略了对它们的说明。臂基座2可自由摆动地连接在传感器主体1上。对于将它们可自由摆动地连接的结构，在第一实施方式和第二实施方式中也大体相同，所以共同的部件采用相同的符号，省略了对它们的说明。此外，臂基座2被设置成通过摆动中心的基本姿态方向指向比触头33 更靠向下方的方向。具体地说，臂基座2设置成基本姿态方向指向焊接点附近。进一步具体说明的话，以使中心主体1和臂基座2的前方一侧向下倾斜的状态安装第二实施方式的焊接用仿形传感器。此外，如图7所示，弹簧式夹具52安装在臂基座2的前侧的端面上。弹簧式夹具52包括夹具53、滑板M、压板55、螺旋弹簧56和中心螺钉57。夹具 53包括轴部53a，由阳螺纹部构成；头部53b，附设在所述轴部53a的后端上；以及阴螺纹部53c，凹陷设置在所述头部5 前侧端面的中央中。通过将轴部53a通过臂基座2的螺栓贯通孔2b螺纹连接在万向节17的叉形件17B上，将夹具53固定在臂基座2的前侧端面上。此外，在第二实施方式中也与第一实施方式相同，臂基座2可以摆动地安装在传感器主体1上，臂基座2与传感器主体1两者以有一定的间隙的方式连接。在第二实施方式中，在臂基座2和传感器主体1的间隙部分夹有可以弹性变形的0型圈65。一对触头33、33在构成焊接线的一对板材上沿长边方向移动，并且配置在将焊接点夹在中间的位置上。具体地说，一对触头33、33由陶瓷制的辊构成，可以转动地轴支承在支承构件34伸出的两叉的一对前端上。支承构件34的后端连接在臂基座2上。此外，支承构件34以通过臂基座2的摆动中心的基本姿态方向轴为中心，相对于臂基座2可以转动。具体地说，支承构件34由臂转动台35、臂39、杆40、连接构件36及辊支承件37构成。臂转动台35是直径大体与臂基座2的外径相同的扁平的圆柱形，在后侧端面中央有圆柱形的凹部35a，在凹部3 底面中心有与前侧的端面贯通的贯通孔35b。夹具53的头部5 通过臂转动台35的贯通孔35b，臂基座2的凸部2c与臂转动台35的凹部3 相嵌合。滑板讨、螺旋弹簧56、压板55按此顺序通过夹具53的头部53b，通过把中心螺钉57 与夹具53的阴螺纹部53c螺纹配合，固定滑板54、螺旋弹簧56、压板55这些构件。利用螺旋弹簧56的弹力，通过滑板M使臂转动台35成为压在臂基座2 —侧上的状态。此外，臂转动台35被设置成可以对抗所述螺旋弹簧56的弹力，向焊接点方向(前方)滑动，此外， 臂转动台35被设置成通过向焊接点方向滑动，解除凸部2c与凹部35a的嵌合状态，相对于臂基座2可以转动。臂39和杆40由金属制的圆棒构成。在臂39的一端设置有嵌合用的突起。通过把该突起插入臂转动台35侧面的圆形孔中，臂39被固定在臂转动台35上。杆40通过连接构件36连接在臂39上。通过松开连接构件36的螺钉，臂39和杆40可以绕各自的轴转动。如图5所示，辊支承件37包括水平部分，从杆40的焊接点一侧前端跨过焊接线向左右对称伸出；以及垂下部分，从所述水平部分的两端下垂。辊支承件37利用设置在所述水平部分中央的L形零件38和螺钉44，安装在杆40的前端上。触头33通过轴承41利用螺钉42可以转动地安装在辊支承件37两端的垂下部分的下端上。下面对在该第二实施方式的焊接用仿形传感器中，按照被焊接件的姿态调节触头 3的姿态的顺序进行说明。在H型钢的角焊缝焊接中，如图8的⑴所示，存在钢板B的表面与铅垂方向所成的角θ χ大体为45度姿态的情况，在把H型钢一侧的翼缘焊接后，要焊接相反一侧翼缘等的情况下，为了避开先焊接的翼缘，也存在图8的(Y)所示的θγ&45度小很多的情况。在第二实施方式的焊接用仿形传感器中，由于支承构件34可以相对于臂基座2转动，所以可以根据被焊接件不同的姿态，调节触头33的姿态，从而可以把触头33配置在钢板B上合适的位置上。此外，臂基座2被设置成使支承构件34能够以通过摆动中心的基本姿态方向轴为中心转动，而且使通过摆动中心的基本姿态方向指向焊接点附近，所以如上所述，即使为了根据被焊接件调节触头33的姿态，使支承构件34相对于臂基座2转动，也无需变更焊接装置上的传感器主体1的固定位置。即，对于所述第一实施方式的焊接用仿形传感器，在使支
10承构件34相对于臂基座2转动，从而根据被焊接件使触头3转动时，需要变更传感器主体1 与被焊接件的相对位置，所以需要变更传感器主体1在焊接装置上的固定位置的作业。另一方面，对于第二实施方式的焊接用仿形传感器，由于一对触头33能够以通过指向焊接点的摆动中心的基本姿态方向轴为中心转动，所以不变更传感器主体1与被焊接件的相对位置，仅仅通过臂基座2的转动调节就可以与各种被焊接件对应。触头33的姿态调整在开始焊接前进行。如图5所示，触头33与进行角焊缝焊接的焊接线左右的钢板B表面大体垂直地直立，调节触头33的姿态，使得触头33可以沿钢板 B的长边方向滚动。如果握住臂转动台35向焊接点一侧拉伸，则臂转动台35对抗螺旋弹簧 56的弹力，沿夹具53向焊接点一侧滑动，可以解除臂转动台35与臂基座2的凸部2c相嵌合的状态。然后，使臂转动台35绕轴转动，可以转动调节触头3的姿态。如图4所示，由于臂基座2的基本姿态方向轴通过焊接点附近，所以不使传感器主体1移动，仅仅通过使臂转动台35转动，就可以把触头3配置在规定的位置上。此外，通过松开连接构件36的螺钉，使臂39和杆40分别绕各自的轴转动，可以对触头33的位置进行微调。第三实施方式下面对图9的第三实施方式的焊接用仿形传感器进行说明。第三实施方式的焊接用仿形传感器主要由传感器主体61、臂基座62、一对触头3、3、支承构件64和焊接线检测部件(图中没有表示)构成。传感器主体61大体为圆柱形，被夹持在焊接机的可动支承件上 (可动支承件、夹持件在图中没有表示)，使得传感器主体61的轴向为铅垂方向。传感器主体61在内部具备焊接线检测部件(图中没有表示)。此外，在第三实施方式的结构中，对于与第一实施方式或第二实施方式大体相同的结构，有时省略了对它们的说明。臂基座62是直径与传感器主体61的外径大体相同的扁平的圆柱形。臂基座62 以相对于传感器主体61可以摆动，并且能够以通过臂基座62的摆动中心的基本姿态方向轴(以下有时也简称为“轴向”)为中心转动的方式与传感器主体61连接。作为把传感器主体61和臂基座62这样连接的方法，没有特别的限定，可以适当地采用公知的方法。具体地说，利用所述第一实施方式和第二实施方式那样的组合万向节和轴承的方法，可以连接成能够摆动且能够转动。其中，焊接线检测部件也可以检测出以臂基座62的轴向为中心的转动角度。触头3由陶瓷制的辊构成，可以转动地轴支承在支承构件64伸出的两叉的一对前端上。具体地说，支承构件64包括臂9、一对L形杆70、70以及一对辊盒6、6，触头3安装在一对L形杆70的前端上。L形杆70的另一端插入臂9的带切口的圆形孔9b中，并利用螺钉12固定。L形杆70由铅垂部分和水平部分构成，铅垂部分从臂9向铅垂下方伸出，在规定长度的部位弯曲90度，由此向前成为水平部分。对与在辊盒6等的结构中与第一实施方式相同的部分，对共同的构件采用相同的符号，省略了对它们的说明。在利用第三实施方式的焊接用仿形传感器进行焊接的情况下，使L形杆70的水平部分与焊接线平行，把触头3配置在钢板B上。触头3在钢板B上移动，如果按照钢板表面的形变，触头3的位置在上下左右移动，则该运动通过L形杆70被传递给臂基座62，变成臂基座62的摆动运动和以臂基座62的轴向为中心的转动。焊接线检测部件检测出臂基座 62的摆动运动的方向和角度、以及以轴向为中心的转动角度。这样，由于焊接线检测部件也可以检测出以臂基座62的轴向为中心的转动角度，所以可以在支承构件64的结构中采用 L形杆70，并可以使传感器主体61的中心轴(臂基座的基本姿态方向轴)为铅垂方向。由此，可以把传感器主体61配置在焊接点的上游一侧(还未进行焊接的一侧)的斜上方，不仅可以减轻直接受到来自焊接部位的热的影响，而且可以减轻传递到钢板并从钢板表面散发的热量对传感器主体61的影响。此外，对于焊接线检测部件检测臂基座62绕基本姿态方向轴转动的方向及角度的结构，可以适当采用公知的方法。此外，传感器主体的姿态和支承构件的结构也不限于本实施方式，可以进行适当变更。在所述第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中，作为杆10、40、L形杆70、 辊支承件37、L形基座11、辊盒6、轮轴7的材质的一个例子可以举出铬钼钢，但根据所需的耐热性和耐久性可以适当选择它们的材质。此外，作为触头3、33的材质的一个例子可以举出氧化铝，但根据所需的耐热性和耐久性可以适当选择它们的材质。此外，本发明不限于所述各实施方式的具体结构，在本发明意图的范围内可以适当变更设计。此外，也可以把所述各实施方式的结构适当组合。此外，本发明的条材角焊缝焊接用仿形传感器只要是一对触头通过支承构件可以摆动地连接在臂基座上的结构即可， 可以是任何的结构，例如可以采用通过使臂基座相对于主体转动，来按照被焊接件的姿态变更触头位置的结构。此外，只要是条材的角焊缝焊接，不限于埋弧焊接的方法，也可以用于其他的焊接方法。工业实用性如上所述，由于本发明的条材角焊缝焊接用仿形传感器可以将触头配置在焊接点附近，所以可以正确地检测要焊接的位置，从而可以使焊枪正确地模仿要焊接的线。此外， 由于传感器主体被配置成充分地离开焊接点，所以本发明故障少。因此本发明的焊接用仿形传感器可以很好地用于条材的自动移动式角焊缝焊接中。
1权利要求
1.一种仿形传感器，其特征在于，检测作为组合后的多个长条板材的转角线的焊接线， 该仿形传感器包括传感器主体；臂基座，自由摆动地与所述传感器主体连接；一对触头；支承构件，伸出成两叉，所述一对触头固定在所述两叉的前端，该支承构件的后端与所述臂基座连接；以及焊接线检测部件，配置在传感器主体内，用于检测臂基座的摆动方向和摆动角度。
2.根据权利要求1所述的仿形传感器，其特征在于，所述触头配置在包含焊接点且垂直于焊接线的面与构成该焊接线的一对板材表面的交线上。
3.根据权利要求1所述的仿形传感器，其特征在于，所述触头是陶瓷制的辊。
4.根据权利要求1所述的仿形传感器，其特征在于，所述触头转动自如地与所述支承构件连接，使得所述触头在构成焊接线的板材上沿长边方向移动。
5.根据权利要求1所述的仿形传感器，其特征在于，所述支承构件以通过所述臂基座的摆动中心的基本姿态方向轴为中心，相对于所述臂基座能够转动。
6.根据权利要求5所述的仿形传感器，其特征在于，该仿形传感器设置成使通过所述臂基座的摆动中心的基本姿态方向指向焊接点附近。
7.根据权利要求5所述的仿形传感器，其特征在于，所述焊接线检测部件检测臂基座以所述基本姿态方向轴为中心的转动及转动的角度。
8.根据权利要求1所述的仿形传感器，其特征在于，所述触头在构成焊接线的一对板材上的夹着焊接点的位置上沿长边方向移动。
9.一种带有仿形传感器的焊接装置，其特征在于包括焊接机，具备设置成能够调整焊接位置的焊枪；以及附设在该焊接机上的权利要求1至8中任一项所述的仿形传感器。
全文摘要
本发明的目的是提供一种条材角焊缝焊接用仿形传感器及带有其的焊接装置，可以减少因受到来自焊接部位的热的影响而造成的故障，并且可以在焊接点附近检测角焊缝接头的转角线的形变，从而使焊枪正确地模仿转角线。本发明的仿形传感器检测作为组合后的多个长条板材的转角线的焊接线，包括传感器主体；臂基座，能自由摆动地与所述传感器主体连接；一对触头；支承构件，在伸出成两叉的一对前端上固定所述一对触头，该支承构件的后端与所述臂基座连接；以及焊接线检测部件，配置在传感器主体内，检测臂基座的摆动方向和摆动角度。
文档编号B23K9/127GK102343472SQ20111006128
公开日2012年2月8日 申请日期2011年3月11日 优先权日2010年7月29日
发明者三木桂吾, 森山茂夫, 高桥辰雄 申请人:株式会社桂钢制品