保護エンクロージャ
【課題】溶接プロセスを実行するシステムを提供する。
【解決手段】システムは、ロボットアーム２２６を有する制御可能ロボット及びロボットアームに連結される溶接装置を含む。溶接装置は、溶接プロセスを実行するように構成される。システムは、溶接装置に近接してロボットアームに連結されるハウジング２００と、ハウジングの一方の端部に回転可能に連結される閉鎖部材２１４とをさらに含む。閉鎖部材は、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされる。カメラ２３４は、ハウジング内に配置され、そこに取り外し可能に連結される。カメラは、閉鎖部材の方向に向けられたレンズを有する。システムは、光源２３６がカメラに隣接して配置されるように、ハウジング内に配置されてそこに取り外し可能に連結される光源をさらに含む。溶接プロセス中、カメラ及び光源は、ハウジング及び閉鎖部材によって密封される。
【解決手段】システムは、ロボットアーム２２６を有する制御可能ロボット及びロボットアームに連結される溶接装置を含む。溶接装置は、溶接プロセスを実行するように構成される。システムは、溶接装置に近接してロボットアームに連結されるハウジング２００と、ハウジングの一方の端部に回転可能に連結される閉鎖部材２１４とをさらに含む。閉鎖部材は、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされる。カメラ２３４は、ハウジング内に配置され、そこに取り外し可能に連結される。カメラは、閉鎖部材の方向に向けられたレンズを有する。システムは、光源２３６がカメラに隣接して配置されるように、ハウジング内に配置されてそこに取り外し可能に連結される光源をさらに含む。溶接プロセス中、カメラ及び光源は、ハウジング及び閉鎖部材によって密封される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は保護エンクロージャに関し、特に、過酷な溶接環境で電子装置を保護するための保護エンクロージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接は、例えば金属や熱可塑性材料などの二つ以上の材料を接合させる周知の製造工程である。多くの場合、溶接は工業環境で行われ、エネルギー源として、ガスの炎、電気アーク、レーザー、電子ビーム、摩擦力、又は超音波を使用する。溶接プロセスは危険な恐れがあり、火傷、電気ショック、視覚損傷、有毒なガス及び煙の吸入、及び激しい紫外線の暴露を避けるために配慮される。
【０００３】
工業環境では、ロボット又は同様のものが多くの機能を実行し得る。これには有益な理由がいくつか挙げられる。まず、人間よりもロボットに危険な任務を実行させるほうがより安全である。次に、多くの場合、ロボットは止まることなく何時間、何日、あるいは何週間も自発的に働くことができる。ロボットは、多様な工業環境で使用され、改良された技術はロボットの機能性や能率性を向上させてきた。
【０００４】
溶接において、ロボットは前述の多くの理由で使用されることが多い。しかしながら、ロボットによって実行される溶接プロセスを監視することが望ましい場合が多い。溶接プロセス中、ロボットは継続的に動くため、溶接プロセスを監視又は可視化することは困難な場合が多い。さらに、煙、粉塵、煙霧、及びスパッター（spatter）が溶接プロセス中に放出される可能性があり、それによって作業の監視をさらにぼやけさせたり阻止したりする。ビデオ機器は作業を記録するために使用できるが、作業自体から排出された物質によって溶接又は完成品が鮮明に見えにくくなる場合が多い。さらに、工業環境は暗いことが多く、溶接した材料上に向けられる光源の不足によって、監視者には溶接プロセス又は完成品がさらに思うように見えなくなる。
【０００５】
幾つかの工業環境には、例えば、作業を監視するために溶接室の角に配置された複数のカメラが含まれる。この場合もやはり、放出された煙、粉塵、煙霧、及びスパッターは作業を見えにくくする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、溶接プロセス又は溶接プロセスからの完成品を可視化及び記録する手段を提供及び、溶接プロセスに近接近する機器を保護する必要性がある。溶接を実行するロボットの動作又は機能性を制限することなく、溶接において又は溶接に接近して画像及び照明機器の両方を提供することも必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の例示的な実施形態において、溶接プロセスを実行するシステムが提供される。システムは、ロボットアームを有する制御可能ロボット及びロボットアームに連結される溶接装置を含む。溶接装置は、溶接プロセスを実行するよう構成される。システムは、溶接装置に近接してロボットアームに連結されるハウジングと、ハウジングの一方の端部に回動可能に連結される閉鎖部材も含む。閉鎖部材は、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされる。カメラは、ハウジング内に配置されてそこに取り外し可能に連結される。カメラは、閉鎖部材の方向に向けられたレンズを有する。システムは、光源がカメラに隣接して配置されるように、ハウジング内に配置されてそこに取り外し可能に連結される光源をさらに含む。溶接プロセス中、カメラ及び光源はハウジング及び前記閉鎖部材によって密閉される。
【０００８】
本実施形態の一態様において、システムは、ハウジングの前端部に取り外し可能に連結される前面アクセスパネルを含み得る。別の態様において、システムは、閉鎖部材の反対側の端部でハウジングに取り外し可能に連結されるアクセスパネルを含み得る。異なる態様において、システムは、閉鎖部材に近接してハウジングに連結される透明な部材を含む。カメラ及び光源は、開放位置において、ハウジング及び透明な部材によって密封され得る。
【０００９】
システムは、閉鎖部材に結合される泡層をさらに含み、泡層は、閉鎖位置において閉鎖部材と透明な部材との間で圧縮される。泡層は、閉鎖位置において閉鎖部材とハウジングとの間を密閉できる。システムは、閉鎖部材に可動式に連結される伸長部材を有するシリンダーをさらに含み、伸長部材は格納位置と伸長位置との間で実質的に直線方向に動作可能であり、閉鎖部材は、伸長部材が格納位置にある場合に閉鎖位置にあり、伸長部材が伸長位置にある場合に開放位置にある。
【００１０】
別の実施形態において、溶接環境で使用するためのビジョンエンクロージャアセンブリが提供される。エンクロージャアセンブリは、天板、底板、側板、前板、及び背板を有するハウジングを含む。エンクロージャは、ハウジングに回動可能に連結される閉鎖部材をも含み、閉鎖部材は、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされている。ブラケットは、ハウジングの背板に連結され、ロボットアームに連結するように構成される。エンクロージャは、ハウジング内に配置されてそこに連結される画像記録装置をさらに含み、画像記録装置は、底板の方向に向けられたレンズを含んでいる。画像記録装置に近接して配置されて底板の方向に発光するように構成される光源は、ハウジング内に配置され、そこに連結される。天板、底板、側板、前板、及び背板は、それぞれの最長寸法が約六インチ未満である。
【００１１】
関連する実施形態においては、前板及び天板はハウジングに取り外し可能に連結され得る。また、底板は少なくとも部分的に透明である。さらに底板は、ハウジングに固定して連結され得る。
【００１２】
本実施形態の一態様において、底板及び閉鎖部材は、閉鎖位置において互いに実質的に平行である。別の態様では、底板及び閉鎖部材は、開放位置において互いに実質的に垂直である。さらに、画像記録装置及び光源は、開放位置及び閉鎖位置においてハウジングによって実質的に密封される。エンクロージャアセンブリは、閉鎖部材に結合されるシールをさらに含み得る。該シールは、閉鎖位置において閉鎖部材及び底板の間で圧縮され得る。エンクロージャアセンブリは、閉鎖部材に連結される伸長部材を有するシリンダーをさらに含み得る。伸長部材は、閉鎖部材が閉鎖位置にある格納位置と、閉鎖部材が開放位置にある伸長位置との間で動作可能である。
【００１３】
別の実施形態において、エンクロージャは、溶接プロセス中に画像を記録するために設けられる。エンクロージャは、天板、底板、一対の側板、前板、及び背板を有するハウジングと、ロボットアームに連結するように構成され、ハウジングの背板に連結されるブラケットと、ハウジングに回動可能に連結され、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされる閉鎖部材と、ハウジング内に配置される画像記録手段と、ハウジング内に配置される発光手段と、ハウジングに回動可能に連結され、開放位置及び閉鎖位置の間を回動するようになされる閉鎖手段とを含み、記録手段及び発光手段は、閉鎖手段の方向に向かって互いに近接して配置される。
【００１４】
本実施形態の一態様において、エンクロージャは、閉鎖手段に結合される密封手段を含むことができ、密封手段は閉鎖手段と閉鎖位置にある底板との間に配置される。別の態様では、エンクロージャは、第一の構成及び第二の構成を含むことができ、第一の構成において、閉鎖手段は開放位置に配置され、記録手段は底板の透明な部分を通して見える対象物を記録するように位置付けられ、発光手段は透明な部分を通して発光するように位置付けられ、第二の構成において、閉鎖手段は閉鎖位置に配置され、透明な部分を実質的に覆う。ハウジングの外側に置かれる対象物は、閉鎖手段の透明性に応じて、透明な部分及び第二の構成の閉鎖手段を介して見えたり見えなかったりする。
【００１５】
本開示において、ビジョンエンクロージャアセンブリは、画像記録装置（例えば、カメラ）及び光源を溶接作業中に煙、煙霧、ダスト、スパッター（spatter）及び温度差から保護するためのエンクロージャを提供する。その結果、エンクロージャアセンブリは溶接工具に近接して配置でき、溶接された製品のビデオ又は写真をよりよい画像で撮影することができる。
【００１６】
エンクロージャアセンブリはロボットアームに容易に取り付けでき、そのため溶接作業の画像の記録や製作用に工業環境に配置され得る。光源は、画像記録装置によってより品質が向上したビデオ又は画像が記録されるように有利に発光できる。さらに、エンクロージャパネルの大きさは非常に小型化し、ロボットアームの機動性を低下させないようになっている。
【００１７】
さらに、エンクロージャアセンブリは、溶接されている材料に近接近してロボットアームに取付けできるので、ロボットは、人間を通常の溶接プロセスに伴う危険要因及びリスクにさらすことなく溶接を実行することができる。
【００１８】
本発明の上述の態様及びそれらを取得する方法は、本発明の各実施形態の以下の説明を添付の図面と併せて参照することによってより明らかになり、本発明そのものがよりよく理解されるであろう。
【００１９】
対応する参照番号は、それぞれの図にわたって対応する部品を示すために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、溶接プロセスを実行するロボットの斜視図である。
【図２】図２は、ビジョンエンクロージャの正面斜視図である。
【図３】図３は、図２のビジョンエンクロージャの背面斜視図である。
【図４】図４は、前板が開放された状態の図２のビジョンエンクロージャの正面斜視図である。
【図５】図５は、部分的に取り外されたビジョンエンクロージャの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に説明される本発明の各実施形態は、全てを網羅している訳ではなく、以下の詳細な説明に開示される厳密な形態に本発明を限定するものでもない。むしろ、各実施形態は、他の当業者が本発明の原則及び実行を認識し理解できるように選択及び説明されている。
【００２２】
本開示では、いかなる工業環境又は危険な作業環境においても使用するためのエンクロージャアセンブリを提供する。当該エンクロージャアセンブリは、特に溶接環境で使用可能であり、溶接を実行するロボットに脱着可能に連結される。しかしながら、エンクロージャアセンブリは溶接環境に制限されず、工業用の塗装環境、テストセル等に有用なこともある。エンクロージャアセンブリは、録画装置、カメラ、光源、コンピュータ、録音装置、モニター、センサーなどのような筐体機器（housing equipment）にさらに適している。また、エンクロージャアセンブリは、信号機の柱上に設置されるなどの他の使用にも適している。そのような事例では、通行者や歩行者等を記録するためにビデオカメラをそこに取り付けることができる。
【００２３】
本開示の例示的な一実施形態において、工業用溶接環境１００が図１に示される。環境１００は、作業セル、部屋、倉庫、工場、車庫、作業場（workshop）、又は他の同様の場所において定義され得る。環境１００では、ロボット１０２が溶接作業を実行するために位置付けられる。ロボット１０２は、複数の軸（例えば、二つ以上の軸）を有する多軸ロボットであり得る。図示のように、ロボット１０２は、地面に設置されるベース１１０を含む。ロボット１０２は、互いに接続される第一のロボット部材１１２及び第二のロボット部材１１４をさらに含む。制御可能なロボットアーム部１０４は、第一のロボット部材１１２の反対側の端部で第二のロボット部材１１４に接続される。ロボットアーム部１０４は、溶接工具１０８などがロボットアーム部の一方の端部で保持又は連結され得るようになっている。複数の溶接工具１０８が、ロボットアーム部１０４に保持又は連結可能である。ロボット１０２は、いかなる公知の市販の産業ロボットであってもよい。ファナックロボティクスアメリカ（FANUC Robotics America, Inc.）が製造するＡＲＣ Ｍａｔｅ（登録商標）１００ｉＣ／６Ｌロボットはその一例である。ロボット１０２は、例えば二つ以上の材料を一緒に溶接するために、電子的に制御可能である。
【００２４】
エンクロージャアセンブリ１０６も同様に図１に示される。エンクロージャアセンブリ１０６は、ロボットアーム１０４に連結できる。本実施形態では、エンクロージャアセンブリ１０６は、溶接工具１０８の反対側にあるロボットアーム１０４の一方の端部に連結される。エンクロージャアセンブリ１０６がロボットアーム１０４に連結される位置又は場所は、アセンブリ１０６の目的の用途及び機能に基づいて変更可能である。例えば、温度センサーがエンクロージャアセンブリ１０６内に含まれていて、その目的の用途が溶接プロセス中に放出されるガスの温度を検知することである場合、溶接工具１０８にできるだけ近い場所にエンクロージャアセンブリ１０６を位置付けることが望ましいことがある。しかしながら、他の例では、溶接工具に接近してエンクロージャアセンブリ１０６を位置付けるのはあまり好ましくない場合がある。エンクロージャアセンブリ１０６の設計及び接続は、複数の場所でロボットアーム１０４に連結させるのに適しているといえる。
【００２５】
次に、エンクロージャアセンブリ１０６をより詳細に説明する。エンクロージャアセンブリの一例が図２及び図３に示されている。例えば図２を参照すると、エンクロージャアセンブリ１０６は、外側のハウジング２００を含み得る。ハウジング２００は、天板２０２、底板２０４、側板２０６、前板２０８及び背板２１０によって形成され得る。天板２０２及び前板２０８は、ハウジング２００に取り外し可能に連結できる。複数のねじ又はボルト２１２などの留め具（fasteners）は、天板２０２及び前板２０８をハウジングに固定するために使用できる。
【００２６】
ロボットアーム１０４に取り付ける際にエンクロージャアセンブリ１０６がロボット１０２の機動性又は機能性を制限しないように、エンクロージャアセンブリ１０６は小型に設計されることが望ましい場合がある。例えば、ロボット１０２が実行する幾つかの機能は、ロボットアーム１０４に狭い領域で動作することを求めることがある。この場合、従来のカメラや映像機器は大半が大きすぎてロボットアーム１０４上に直接装着できず、もしそのような機器がアーム上に装着されると、ロボットは狭い又は小さい領域で柔軟に操作することができないであろう。したがって、本開示においては、説明されるエンクロージャアセンブリ１０６の各実施形態は、天板２０２、底板２０４、各側板２０６、前板２０８及び背板２１０を有するハウジング２００を含み、これらの各板のいくつか又は全ての最長寸法が約６インチ（約１５．２４ｃｍ）未満であることが望ましい。例示的な一実施形態において、ハウジング２００は、おおよそ３インチ（約７．６２ｃｍ）×２インチ（約５．０８ｃｍ）×６インチ（約１５．２４ｃｍ）の寸法であり得る。従来のエンクロージャアセンブリの大半は、最長寸法が少なくとも８インチ（約２０．３２ｃｍ）以上あり、そのようなエンクロージャアセンブリの有用性はその大きさが原因で限られている。
【００２７】
図２及び図３において、エンクロージャアセンブリ１０６は、底板２０４の近くに設置される閉鎖部材２１４も含み得る。閉鎖部材２１４は、背板２１０の近くにヒンジなどを介してハウジング２００に回動可能に連結される。図３に示すように、例えば、ボルトやねじなどのヒンジピン３０４は、閉鎖部材２１４をハウジング２００に固定するために使用でき、ヒンジピンを中心に閉鎖部材２１４を回動できるようにする。閉鎖部材２１４は、図２及び図３において二つの位置に示されている。まず、閉鎖部材２１４は閉鎖位置２５０に示されており、そこでは天板２０２及び底板２０４と平行又は実質的に平行になっている。次に、閉鎖部材２１４は開放位置２６０にも示されており、そこでは天板２０２及び底板２０４に対して実質的に垂直になっている。開放位置２６０では、閉鎖部材２１４は背板２１０に対して実質的に平面になるように配置され得る。さらに、閉鎖部材２１４は、開放位置２６０において前板２０８及び背板２１０に対して実質的に平行に配置され得る。
【００２８】
一実施形態において、閉鎖部材２１４は、対象物がそこを介して見えるように透明な部分又は窓を有することができる。本実施形態では、破片（debris）が閉鎖部材２１４を壊す又は損傷しないように、該透明な部分には適切な厚みがある。別の実施形態では、閉鎖部材２１４は、対象物がそこを介して見えないように透明性がなくてもよい。
【００２９】
底板２０４は、透明又は半透明部分を含み得る。一実施形態において、閉鎖部材２１４が開放位置２６０に配置される場合、ハウジング２００の内部が透明な物質を通して見えるように、底板２０４は透明なガラス材２１６で形成され得る。この場合、底板２０４は窓の役割を果たす。別の実施形態において、底板２０４は、半透明又は不透明な材料で形成され得る。異なる実施形態において、底板２０４は、透明な部分及び透明性がない部分を含み得る。
【００３０】
ハウジング２００を定義する複数の板（panels）は、それぞれ工業環境に配置されるのに適切な厚みを備えている。したがって、溶接又は他の工業上の利用の間、当該利用から放出される破片（debris）はハウジング２００に接触してもよい。しかしながら、ハウジング２００はそのような破片に耐えられるように設計されるのが望ましい。さらに、図示されていないが、ハウジング２００の内部は、温度感知装置がそこに保管又は配置され得るように温度制御可能である。温度センサー及び温度制御装置（例えば、送風機、ヒートシンク、又はヒーター）は、そのような目的のためにハウジング２００に連結され得る。
【００３１】
閉鎖部材２１４は、シリンダーアセンブリ２２０によって開放位置２６０及び閉鎖位置２５０の間、またそれらの間の任意の位置で機械的に回動することができる。シリンダーアセンブリ２２０は、油圧、電子的手段、空気圧、又は他のいかなる既知の方法によって制御され得る。シリンダーアセンブリ２２０は、シリンダーアセンブリ２２０内で伸長及び格納する伸長アーム２２２又はロッド（rod）を含み得る。アーム２２２は空気圧で制御され、アームの一端で閉鎖部材２１４に連結され得る。シリンダーアセンブリ２２０は、側板２０６に対して平面又は実質的に平行であるブラケット又はフランジ２３２に連結され得る。ブラケット又はフランジ２３２は、例えば側壁２０６の延長部分でもよく、あるいは代わりに、ブラケット又はフランジ２３２は、ハウジング２００の側壁２０６に一体化して結合される。したがって、閉鎖位置２５０では、伸長アーム２２２は格納位置にある。開放位置２６０では、伸長アーム２２２は伸長位置にある。
【００３２】
ハウジング２００をロボットアーム２２６に連結するための第二のブラケット２２４を図２及び図３に示す。ブラケット２２４は、円筒形のロボットアーム２２６に連結するためにＵ字形でもよく、あるいは、アーム２２６の大きさ及び形に合わせた別の設計でもよい。さらに、ブラケット２２４は、複数の留め具によってブラケット２２４をロボットアーム２２６に連結できる複数の開口（apertures）２２８を定義し得る。図３に示すように、別のブラケット又はフランジ３０６は、ハウジング２００を第二のブラケット２２４に連結させうる。ブラケット又はフランジ３０６は、例えばハウジングの背板２１０に一体化して結合されてもよいし、あるいは、複数の留め具（fasteners）が連結に使用されてもよい。ハウジング２００の背板２１０に定義される他の開口５０６（図５を参照）は、複数の留め具(図示せず)をはめ込むために使用されても、ハウジング２００とブラケット２２４とを互いに連結させるのに使用されてもよい。ハウジング２００は、ブラケット２２４を介してロボットアーム２２６に取り外し可能に連結することができ、それによってエンクロージャアセンブリ１０６は、ロボットアーム２２６に沿って異なる場所に移動でき、あるいは異なるロボットに連結され得る。
【００３３】
再度図２を参照すると、泡状物質又は圧縮性材料２１８は、閉鎖部材２１４の内面上に配置され得る。泡状物質又は圧縮性材料２１８は、当該内面の外周又は周縁付近に結合される耐燃性物質でもよい。例えば、物質２１８は、いかなる弾性又は泡状物質、あるいは密閉に適したいかなる物質でもよい。代替的な配置においては、泡状物質又は圧縮性材料２１８は、閉鎖部材２１４の内面を完全に覆うことができる。泡状物質又は圧縮性材料２１８、あるいは圧縮性層は、複数の方法で閉鎖部材２１４に結合させることができる。例えば、複数の留め具２３０は、泡状物質又は圧縮性材料２１８を閉鎖部材２１４に結合させることができる。代わりに、粘着剤が結合に使用され得る。当該結合を実現するために他の既知の方法を利用してもよい。
【００３４】
閉鎖位置２５０において、泡状物質又は圧縮性材料２１８は、閉鎖部材２１４と底板２０４との間で圧縮され得る。代わりに、泡状物質又は圧縮性材料２１４は、各板の大きさによって、閉鎖部材２１４、底板２０４、各側板２０６、前板２０８、又は背板２１０の間で圧縮され得る。泡状物質又は圧縮性材料２１４は、少なくとも閉鎖部材２１４の内面の外周又は周縁付近に配置されるので、泡状物質又は圧縮性材料２１８の圧縮は、ハウジング２００の内部と外部環境との間を密封する。その結果、溶接作業中に、例えば、煙、煙霧、ダスト、スパッター（spatter）などは、当該密封（seal）によってハウジング２００の内部に侵入できない。それゆえ、エンクロージャアセンブリ１０６は、危険な又は厳しい工業環境において電子機器にとって理想的な作動状態を提供する。
【００３５】
図２では、エンクロージャアセンブリ１０６が画像記録装置２３４及び光源２３６を収容しているのを示している。光源２３６は、電気コンセントに接続するためのコード又はワイヤー２３８を含み得る。代わりに、光源２３６はバッテリー（図示せず）によって電力を供給されてもよい。画像記録装置２３４は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、フィルム式カメラ、又は他のいかなる既知の画像記録装置であってもよい。例えば、画像記録装置２３４は、ソニー・エレクトロニクス社（Sony Electronics Inc.）製のＸＣ−５６カメラでもよい。光源２３６は、懐中電灯、スポットライト、又は他のいかなる既知の発光源でもよい。例えば、光源２３６は、バナーエンジニアリング社（Banner Engineering Corp.）製のBanner（登録商標）LEDRSWスポットライトでもよい。
【００３６】
光源２３６は、留め具３００（図３）によってハウジング２００の背板２１０に取り外し可能に連結され得る。天板２０２は、光源２３６をハウジング２００内に配置するために挿入できる開口を含め得る。ブラケット又はフランジ３０２は、天板２０２及び底板２０４と実質的に並行になるようにハウジング２００の側壁２０６に連結して、ハウジング２００の内部に伸長できる。ブラケット又はフランジ３０２は、光源２３６を受容する大きさの開口部５００（図５参照）をさらに含む。ブラケット又はフランジ３０２は、光源２３６をハウジング２００に連結するための留め具３００を締めることができる第二の開口部又は穴５０２も含み得る。
【００３７】
画像記録装置２３４は、ハウジング２００の側板２０６に連結するための複数のねじ穴（threaded apertures）（図示せず）を含み得る。図５に示すように、側板２０６は複数の穴５０４を備えることができ、ねじ（図示せず）などの複数の留め具は該穴５０４を介して、画像記録装置２３４に定義されるねじ穴に連結できる。その結果、画像記録装置２３４はハウジング２００から取り外すことができ、それにより記録された画像が装置２３４から取り出されて別のメディア(例えば、コンピュータ、フィルムなど)に転送できる。
【００３８】
図４を参照すると、エンクロージャアセンブリ１０６は、ハウジング２００から取り外された前板２０８と共に示されている。前板２０８の内面は、前述の圧縮性材料２１８に類似している絶縁層又は圧縮性層４００を含み得る。絶縁層又は圧縮性層４００は、前板２０８、天板２０２、底板２０４、及び側板２０６の間を密封できる。絶縁層又は圧縮性層４００は、ハウジング２００内に含まれる画像記録装置２３４、光源２３６、又は他のいかなる装置を破片から保護する任意の耐燃性物質であり得る。
【００３９】
また、天板２０２は、第一の絶縁層又は圧縮性層４００の物質に類似の絶縁層又は圧縮性層４０２も含み得る。天板２０２はまた、ハウジング２００に取り外し可能に連結することもでき、それによって絶縁層又は圧縮性層４０２は密閉して、ハウジング２００の内部を周囲環境の破片や他の粒子状物質から保護することができる。図示されるように、絶縁層又は圧縮性層４０２は、組立て時に天板２０２、各側板２０６、前板２０８、及び背板２１０の間を密閉することができる。
【００４０】
図４に示す配置では、画像記録装置２３４及び光源２３６は、最も近接して隣り合わせで又は隣接した関係でハウジング２００内に配置され得る。エンクロージャアセンブリ１０６の大きさが比較的小さいため、画像記録装置２３４及び光源２３６は、ハウジング２００の内部の５０％を超える容積を占有しうる。これによってまたエンクロージャアセンブリ１０６を小さくすることができ、エンクロージャアセンブリ１０６が連結され得るロボットアームの機動性を抑制しないようにする。
【００４１】
さらに、画像記録装置２３４は、底板２０４の方向に向いているレンズ４０４を含み得る。光源から放出される光が底板２０４に向かって照射されるように、光源２３６もハウジング２００に連結され得る。したがって、本実施形態において、閉鎖部材２１４は開放位置２６０に配置でき、それによりハウジングの外側の対象物が底板２０４の透明な部分を介して画像記録装置２３４及び光源２３６に見えるようになる。画像は画像記録装置２３４によって記録され、光源は、記録された画像が適切な質となるように画像に適した光を提供できる。
【００４２】
異なる実施形態において、前板２０８は、対象物を画像記録装置２３４又は光源２３６で見ることができる透明な部分を含み得る。この配置では、画像記録装置２３４及び光源２３６は、対象物が表示されて画像が記録されるように、ハウジング２００内で位置を変えられる。別の実施形態では、ハウジング２００の他の板（例えば、天板２０２、各側板２０６、又は背板２１０）は、ハウジングの外側の対象物がハウジング２００内に封入された画像記録装置２３４で見ることができる透明な部分を含み得る。ハウジング２００における更なる構造は、画像記録装置２３４が移動可能になる（例えば、回転できる)ようにし、それにより画像がこれらの別々の板を介して記録されるようにする。本実施形態において、光源２３６又は他の装置は、画像記録装置のそのような動作を見越してハウジング内に配置されなくてもよい。同様に、光源２３６又は他の装置はハウジング２００内に配置でき、ハウジングに連結される画像記録装置２３４なしでハウジング内を移動できる。エンクロージャアセンブリ１０６においては、溶接又は他のプロセス中に望ましい機能を実行するためにいかなる配置（setup）も可能である。
【００４３】
本発明の原理を組み入れた例示的な各実施形態を上記に開示してきたが、本発明は開示された各実施形態に限定されるものではない。それよりむしろ、本出願は、本発明の一般的な原理を用いて、本発明の任意の変形、使用、又は適合を網羅することを目的としている。さらに本出願は、本発明が属し、かつ添付の請求項の範囲内にある分野において公知の、又は慣例的実施の範囲内に含まれるような本開示からの逸脱を網羅することを目的としている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は保護エンクロージャに関し、特に、過酷な溶接環境で電子装置を保護するための保護エンクロージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接は、例えば金属や熱可塑性材料などの二つ以上の材料を接合させる周知の製造工程である。多くの場合、溶接は工業環境で行われ、エネルギー源として、ガスの炎、電気アーク、レーザー、電子ビーム、摩擦力、又は超音波を使用する。溶接プロセスは危険な恐れがあり、火傷、電気ショック、視覚損傷、有毒なガス及び煙の吸入、及び激しい紫外線の暴露を避けるために配慮される。
【０００３】
工業環境では、ロボット又は同様のものが多くの機能を実行し得る。これには有益な理由がいくつか挙げられる。まず、人間よりもロボットに危険な任務を実行させるほうがより安全である。次に、多くの場合、ロボットは止まることなく何時間、何日、あるいは何週間も自発的に働くことができる。ロボットは、多様な工業環境で使用され、改良された技術はロボットの機能性や能率性を向上させてきた。
【０００４】
溶接において、ロボットは前述の多くの理由で使用されることが多い。しかしながら、ロボットによって実行される溶接プロセスを監視することが望ましい場合が多い。溶接プロセス中、ロボットは継続的に動くため、溶接プロセスを監視又は可視化することは困難な場合が多い。さらに、煙、粉塵、煙霧、及びスパッター（spatter）が溶接プロセス中に放出される可能性があり、それによって作業の監視をさらにぼやけさせたり阻止したりする。ビデオ機器は作業を記録するために使用できるが、作業自体から排出された物質によって溶接又は完成品が鮮明に見えにくくなる場合が多い。さらに、工業環境は暗いことが多く、溶接した材料上に向けられる光源の不足によって、監視者には溶接プロセス又は完成品がさらに思うように見えなくなる。
【０００５】
幾つかの工業環境には、例えば、作業を監視するために溶接室の角に配置された複数のカメラが含まれる。この場合もやはり、放出された煙、粉塵、煙霧、及びスパッターは作業を見えにくくする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、溶接プロセス又は溶接プロセスからの完成品を可視化及び記録する手段を提供及び、溶接プロセスに近接近する機器を保護する必要性がある。溶接を実行するロボットの動作又は機能性を制限することなく、溶接において又は溶接に接近して画像及び照明機器の両方を提供することも必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の例示的な実施形態において、溶接プロセスを実行するシステムが提供される。システムは、ロボットアームを有する制御可能ロボット及びロボットアームに連結される溶接装置を含む。溶接装置は、溶接プロセスを実行するよう構成される。システムは、溶接装置に近接してロボットアームに連結されるハウジングと、ハウジングの一方の端部に回動可能に連結される閉鎖部材も含む。閉鎖部材は、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされる。カメラは、ハウジング内に配置されてそこに取り外し可能に連結される。カメラは、閉鎖部材の方向に向けられたレンズを有する。システムは、光源がカメラに隣接して配置されるように、ハウジング内に配置されてそこに取り外し可能に連結される光源をさらに含む。溶接プロセス中、カメラ及び光源はハウジング及び前記閉鎖部材によって密閉される。
【０００８】
本実施形態の一態様において、システムは、ハウジングの前端部に取り外し可能に連結される前面アクセスパネルを含み得る。別の態様において、システムは、閉鎖部材の反対側の端部でハウジングに取り外し可能に連結されるアクセスパネルを含み得る。異なる態様において、システムは、閉鎖部材に近接してハウジングに連結される透明な部材を含む。カメラ及び光源は、開放位置において、ハウジング及び透明な部材によって密封され得る。
【０００９】
システムは、閉鎖部材に結合される泡層をさらに含み、泡層は、閉鎖位置において閉鎖部材と透明な部材との間で圧縮される。泡層は、閉鎖位置において閉鎖部材とハウジングとの間を密閉できる。システムは、閉鎖部材に可動式に連結される伸長部材を有するシリンダーをさらに含み、伸長部材は格納位置と伸長位置との間で実質的に直線方向に動作可能であり、閉鎖部材は、伸長部材が格納位置にある場合に閉鎖位置にあり、伸長部材が伸長位置にある場合に開放位置にある。
【００１０】
別の実施形態において、溶接環境で使用するためのビジョンエンクロージャアセンブリが提供される。エンクロージャアセンブリは、天板、底板、側板、前板、及び背板を有するハウジングを含む。エンクロージャは、ハウジングに回動可能に連結される閉鎖部材をも含み、閉鎖部材は、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされている。ブラケットは、ハウジングの背板に連結され、ロボットアームに連結するように構成される。エンクロージャは、ハウジング内に配置されてそこに連結される画像記録装置をさらに含み、画像記録装置は、底板の方向に向けられたレンズを含んでいる。画像記録装置に近接して配置されて底板の方向に発光するように構成される光源は、ハウジング内に配置され、そこに連結される。天板、底板、側板、前板、及び背板は、それぞれの最長寸法が約六インチ未満である。
【００１１】
関連する実施形態においては、前板及び天板はハウジングに取り外し可能に連結され得る。また、底板は少なくとも部分的に透明である。さらに底板は、ハウジングに固定して連結され得る。
【００１２】
本実施形態の一態様において、底板及び閉鎖部材は、閉鎖位置において互いに実質的に平行である。別の態様では、底板及び閉鎖部材は、開放位置において互いに実質的に垂直である。さらに、画像記録装置及び光源は、開放位置及び閉鎖位置においてハウジングによって実質的に密封される。エンクロージャアセンブリは、閉鎖部材に結合されるシールをさらに含み得る。該シールは、閉鎖位置において閉鎖部材及び底板の間で圧縮され得る。エンクロージャアセンブリは、閉鎖部材に連結される伸長部材を有するシリンダーをさらに含み得る。伸長部材は、閉鎖部材が閉鎖位置にある格納位置と、閉鎖部材が開放位置にある伸長位置との間で動作可能である。
【００１３】
別の実施形態において、エンクロージャは、溶接プロセス中に画像を記録するために設けられる。エンクロージャは、天板、底板、一対の側板、前板、及び背板を有するハウジングと、ロボットアームに連結するように構成され、ハウジングの背板に連結されるブラケットと、ハウジングに回動可能に連結され、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされる閉鎖部材と、ハウジング内に配置される画像記録手段と、ハウジング内に配置される発光手段と、ハウジングに回動可能に連結され、開放位置及び閉鎖位置の間を回動するようになされる閉鎖手段とを含み、記録手段及び発光手段は、閉鎖手段の方向に向かって互いに近接して配置される。
【００１４】
本実施形態の一態様において、エンクロージャは、閉鎖手段に結合される密封手段を含むことができ、密封手段は閉鎖手段と閉鎖位置にある底板との間に配置される。別の態様では、エンクロージャは、第一の構成及び第二の構成を含むことができ、第一の構成において、閉鎖手段は開放位置に配置され、記録手段は底板の透明な部分を通して見える対象物を記録するように位置付けられ、発光手段は透明な部分を通して発光するように位置付けられ、第二の構成において、閉鎖手段は閉鎖位置に配置され、透明な部分を実質的に覆う。ハウジングの外側に置かれる対象物は、閉鎖手段の透明性に応じて、透明な部分及び第二の構成の閉鎖手段を介して見えたり見えなかったりする。
【００１５】
本開示において、ビジョンエンクロージャアセンブリは、画像記録装置（例えば、カメラ）及び光源を溶接作業中に煙、煙霧、ダスト、スパッター（spatter）及び温度差から保護するためのエンクロージャを提供する。その結果、エンクロージャアセンブリは溶接工具に近接して配置でき、溶接された製品のビデオ又は写真をよりよい画像で撮影することができる。
【００１６】
エンクロージャアセンブリはロボットアームに容易に取り付けでき、そのため溶接作業の画像の記録や製作用に工業環境に配置され得る。光源は、画像記録装置によってより品質が向上したビデオ又は画像が記録されるように有利に発光できる。さらに、エンクロージャパネルの大きさは非常に小型化し、ロボットアームの機動性を低下させないようになっている。
【００１７】
さらに、エンクロージャアセンブリは、溶接されている材料に近接近してロボットアームに取付けできるので、ロボットは、人間を通常の溶接プロセスに伴う危険要因及びリスクにさらすことなく溶接を実行することができる。
【００１８】
本発明の上述の態様及びそれらを取得する方法は、本発明の各実施形態の以下の説明を添付の図面と併せて参照することによってより明らかになり、本発明そのものがよりよく理解されるであろう。
【００１９】
対応する参照番号は、それぞれの図にわたって対応する部品を示すために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、溶接プロセスを実行するロボットの斜視図である。
【図２】図２は、ビジョンエンクロージャの正面斜視図である。
【図３】図３は、図２のビジョンエンクロージャの背面斜視図である。
【図４】図４は、前板が開放された状態の図２のビジョンエンクロージャの正面斜視図である。
【図５】図５は、部分的に取り外されたビジョンエンクロージャの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に説明される本発明の各実施形態は、全てを網羅している訳ではなく、以下の詳細な説明に開示される厳密な形態に本発明を限定するものでもない。むしろ、各実施形態は、他の当業者が本発明の原則及び実行を認識し理解できるように選択及び説明されている。
【００２２】
本開示では、いかなる工業環境又は危険な作業環境においても使用するためのエンクロージャアセンブリを提供する。当該エンクロージャアセンブリは、特に溶接環境で使用可能であり、溶接を実行するロボットに脱着可能に連結される。しかしながら、エンクロージャアセンブリは溶接環境に制限されず、工業用の塗装環境、テストセル等に有用なこともある。エンクロージャアセンブリは、録画装置、カメラ、光源、コンピュータ、録音装置、モニター、センサーなどのような筐体機器（housing equipment）にさらに適している。また、エンクロージャアセンブリは、信号機の柱上に設置されるなどの他の使用にも適している。そのような事例では、通行者や歩行者等を記録するためにビデオカメラをそこに取り付けることができる。
【００２３】
本開示の例示的な一実施形態において、工業用溶接環境１００が図１に示される。環境１００は、作業セル、部屋、倉庫、工場、車庫、作業場（workshop）、又は他の同様の場所において定義され得る。環境１００では、ロボット１０２が溶接作業を実行するために位置付けられる。ロボット１０２は、複数の軸（例えば、二つ以上の軸）を有する多軸ロボットであり得る。図示のように、ロボット１０２は、地面に設置されるベース１１０を含む。ロボット１０２は、互いに接続される第一のロボット部材１１２及び第二のロボット部材１１４をさらに含む。制御可能なロボットアーム部１０４は、第一のロボット部材１１２の反対側の端部で第二のロボット部材１１４に接続される。ロボットアーム部１０４は、溶接工具１０８などがロボットアーム部の一方の端部で保持又は連結され得るようになっている。複数の溶接工具１０８が、ロボットアーム部１０４に保持又は連結可能である。ロボット１０２は、いかなる公知の市販の産業ロボットであってもよい。ファナックロボティクスアメリカ（FANUC Robotics America, Inc.）が製造するＡＲＣ Ｍａｔｅ（登録商標）１００ｉＣ／６Ｌロボットはその一例である。ロボット１０２は、例えば二つ以上の材料を一緒に溶接するために、電子的に制御可能である。
【００２４】
エンクロージャアセンブリ１０６も同様に図１に示される。エンクロージャアセンブリ１０６は、ロボットアーム１０４に連結できる。本実施形態では、エンクロージャアセンブリ１０６は、溶接工具１０８の反対側にあるロボットアーム１０４の一方の端部に連結される。エンクロージャアセンブリ１０６がロボットアーム１０４に連結される位置又は場所は、アセンブリ１０６の目的の用途及び機能に基づいて変更可能である。例えば、温度センサーがエンクロージャアセンブリ１０６内に含まれていて、その目的の用途が溶接プロセス中に放出されるガスの温度を検知することである場合、溶接工具１０８にできるだけ近い場所にエンクロージャアセンブリ１０６を位置付けることが望ましいことがある。しかしながら、他の例では、溶接工具に接近してエンクロージャアセンブリ１０６を位置付けるのはあまり好ましくない場合がある。エンクロージャアセンブリ１０６の設計及び接続は、複数の場所でロボットアーム１０４に連結させるのに適しているといえる。
【００２５】
次に、エンクロージャアセンブリ１０６をより詳細に説明する。エンクロージャアセンブリの一例が図２及び図３に示されている。例えば図２を参照すると、エンクロージャアセンブリ１０６は、外側のハウジング２００を含み得る。ハウジング２００は、天板２０２、底板２０４、側板２０６、前板２０８及び背板２１０によって形成され得る。天板２０２及び前板２０８は、ハウジング２００に取り外し可能に連結できる。複数のねじ又はボルト２１２などの留め具（fasteners）は、天板２０２及び前板２０８をハウジングに固定するために使用できる。
【００２６】
ロボットアーム１０４に取り付ける際にエンクロージャアセンブリ１０６がロボット１０２の機動性又は機能性を制限しないように、エンクロージャアセンブリ１０６は小型に設計されることが望ましい場合がある。例えば、ロボット１０２が実行する幾つかの機能は、ロボットアーム１０４に狭い領域で動作することを求めることがある。この場合、従来のカメラや映像機器は大半が大きすぎてロボットアーム１０４上に直接装着できず、もしそのような機器がアーム上に装着されると、ロボットは狭い又は小さい領域で柔軟に操作することができないであろう。したがって、本開示においては、説明されるエンクロージャアセンブリ１０６の各実施形態は、天板２０２、底板２０４、各側板２０６、前板２０８及び背板２１０を有するハウジング２００を含み、これらの各板のいくつか又は全ての最長寸法が約６インチ（約１５．２４ｃｍ）未満であることが望ましい。例示的な一実施形態において、ハウジング２００は、おおよそ３インチ（約７．６２ｃｍ）×２インチ（約５．０８ｃｍ）×６インチ（約１５．２４ｃｍ）の寸法であり得る。従来のエンクロージャアセンブリの大半は、最長寸法が少なくとも８インチ（約２０．３２ｃｍ）以上あり、そのようなエンクロージャアセンブリの有用性はその大きさが原因で限られている。
【００２７】
図２及び図３において、エンクロージャアセンブリ１０６は、底板２０４の近くに設置される閉鎖部材２１４も含み得る。閉鎖部材２１４は、背板２１０の近くにヒンジなどを介してハウジング２００に回動可能に連結される。図３に示すように、例えば、ボルトやねじなどのヒンジピン３０４は、閉鎖部材２１４をハウジング２００に固定するために使用でき、ヒンジピンを中心に閉鎖部材２１４を回動できるようにする。閉鎖部材２１４は、図２及び図３において二つの位置に示されている。まず、閉鎖部材２１４は閉鎖位置２５０に示されており、そこでは天板２０２及び底板２０４と平行又は実質的に平行になっている。次に、閉鎖部材２１４は開放位置２６０にも示されており、そこでは天板２０２及び底板２０４に対して実質的に垂直になっている。開放位置２６０では、閉鎖部材２１４は背板２１０に対して実質的に平面になるように配置され得る。さらに、閉鎖部材２１４は、開放位置２６０において前板２０８及び背板２１０に対して実質的に平行に配置され得る。
【００２８】
一実施形態において、閉鎖部材２１４は、対象物がそこを介して見えるように透明な部分又は窓を有することができる。本実施形態では、破片（debris）が閉鎖部材２１４を壊す又は損傷しないように、該透明な部分には適切な厚みがある。別の実施形態では、閉鎖部材２１４は、対象物がそこを介して見えないように透明性がなくてもよい。
【００２９】
底板２０４は、透明又は半透明部分を含み得る。一実施形態において、閉鎖部材２１４が開放位置２６０に配置される場合、ハウジング２００の内部が透明な物質を通して見えるように、底板２０４は透明なガラス材２１６で形成され得る。この場合、底板２０４は窓の役割を果たす。別の実施形態において、底板２０４は、半透明又は不透明な材料で形成され得る。異なる実施形態において、底板２０４は、透明な部分及び透明性がない部分を含み得る。
【００３０】
ハウジング２００を定義する複数の板（panels）は、それぞれ工業環境に配置されるのに適切な厚みを備えている。したがって、溶接又は他の工業上の利用の間、当該利用から放出される破片（debris）はハウジング２００に接触してもよい。しかしながら、ハウジング２００はそのような破片に耐えられるように設計されるのが望ましい。さらに、図示されていないが、ハウジング２００の内部は、温度感知装置がそこに保管又は配置され得るように温度制御可能である。温度センサー及び温度制御装置（例えば、送風機、ヒートシンク、又はヒーター）は、そのような目的のためにハウジング２００に連結され得る。
【００３１】
閉鎖部材２１４は、シリンダーアセンブリ２２０によって開放位置２６０及び閉鎖位置２５０の間、またそれらの間の任意の位置で機械的に回動することができる。シリンダーアセンブリ２２０は、油圧、電子的手段、空気圧、又は他のいかなる既知の方法によって制御され得る。シリンダーアセンブリ２２０は、シリンダーアセンブリ２２０内で伸長及び格納する伸長アーム２２２又はロッド（rod）を含み得る。アーム２２２は空気圧で制御され、アームの一端で閉鎖部材２１４に連結され得る。シリンダーアセンブリ２２０は、側板２０６に対して平面又は実質的に平行であるブラケット又はフランジ２３２に連結され得る。ブラケット又はフランジ２３２は、例えば側壁２０６の延長部分でもよく、あるいは代わりに、ブラケット又はフランジ２３２は、ハウジング２００の側壁２０６に一体化して結合される。したがって、閉鎖位置２５０では、伸長アーム２２２は格納位置にある。開放位置２６０では、伸長アーム２２２は伸長位置にある。
【００３２】
ハウジング２００をロボットアーム２２６に連結するための第二のブラケット２２４を図２及び図３に示す。ブラケット２２４は、円筒形のロボットアーム２２６に連結するためにＵ字形でもよく、あるいは、アーム２２６の大きさ及び形に合わせた別の設計でもよい。さらに、ブラケット２２４は、複数の留め具によってブラケット２２４をロボットアーム２２６に連結できる複数の開口（apertures）２２８を定義し得る。図３に示すように、別のブラケット又はフランジ３０６は、ハウジング２００を第二のブラケット２２４に連結させうる。ブラケット又はフランジ３０６は、例えばハウジングの背板２１０に一体化して結合されてもよいし、あるいは、複数の留め具（fasteners）が連結に使用されてもよい。ハウジング２００の背板２１０に定義される他の開口５０６（図５を参照）は、複数の留め具(図示せず)をはめ込むために使用されても、ハウジング２００とブラケット２２４とを互いに連結させるのに使用されてもよい。ハウジング２００は、ブラケット２２４を介してロボットアーム２２６に取り外し可能に連結することができ、それによってエンクロージャアセンブリ１０６は、ロボットアーム２２６に沿って異なる場所に移動でき、あるいは異なるロボットに連結され得る。
【００３３】
再度図２を参照すると、泡状物質又は圧縮性材料２１８は、閉鎖部材２１４の内面上に配置され得る。泡状物質又は圧縮性材料２１８は、当該内面の外周又は周縁付近に結合される耐燃性物質でもよい。例えば、物質２１８は、いかなる弾性又は泡状物質、あるいは密閉に適したいかなる物質でもよい。代替的な配置においては、泡状物質又は圧縮性材料２１８は、閉鎖部材２１４の内面を完全に覆うことができる。泡状物質又は圧縮性材料２１８、あるいは圧縮性層は、複数の方法で閉鎖部材２１４に結合させることができる。例えば、複数の留め具２３０は、泡状物質又は圧縮性材料２１８を閉鎖部材２１４に結合させることができる。代わりに、粘着剤が結合に使用され得る。当該結合を実現するために他の既知の方法を利用してもよい。
【００３４】
閉鎖位置２５０において、泡状物質又は圧縮性材料２１８は、閉鎖部材２１４と底板２０４との間で圧縮され得る。代わりに、泡状物質又は圧縮性材料２１４は、各板の大きさによって、閉鎖部材２１４、底板２０４、各側板２０６、前板２０８、又は背板２１０の間で圧縮され得る。泡状物質又は圧縮性材料２１４は、少なくとも閉鎖部材２１４の内面の外周又は周縁付近に配置されるので、泡状物質又は圧縮性材料２１８の圧縮は、ハウジング２００の内部と外部環境との間を密封する。その結果、溶接作業中に、例えば、煙、煙霧、ダスト、スパッター（spatter）などは、当該密封（seal）によってハウジング２００の内部に侵入できない。それゆえ、エンクロージャアセンブリ１０６は、危険な又は厳しい工業環境において電子機器にとって理想的な作動状態を提供する。
【００３５】
図２では、エンクロージャアセンブリ１０６が画像記録装置２３４及び光源２３６を収容しているのを示している。光源２３６は、電気コンセントに接続するためのコード又はワイヤー２３８を含み得る。代わりに、光源２３６はバッテリー（図示せず）によって電力を供給されてもよい。画像記録装置２３４は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、フィルム式カメラ、又は他のいかなる既知の画像記録装置であってもよい。例えば、画像記録装置２３４は、ソニー・エレクトロニクス社（Sony Electronics Inc.）製のＸＣ−５６カメラでもよい。光源２３６は、懐中電灯、スポットライト、又は他のいかなる既知の発光源でもよい。例えば、光源２３６は、バナーエンジニアリング社（Banner Engineering Corp.）製のBanner（登録商標）LEDRSWスポットライトでもよい。
【００３６】
光源２３６は、留め具３００（図３）によってハウジング２００の背板２１０に取り外し可能に連結され得る。天板２０２は、光源２３６をハウジング２００内に配置するために挿入できる開口を含め得る。ブラケット又はフランジ３０２は、天板２０２及び底板２０４と実質的に並行になるようにハウジング２００の側壁２０６に連結して、ハウジング２００の内部に伸長できる。ブラケット又はフランジ３０２は、光源２３６を受容する大きさの開口部５００（図５参照）をさらに含む。ブラケット又はフランジ３０２は、光源２３６をハウジング２００に連結するための留め具３００を締めることができる第二の開口部又は穴５０２も含み得る。
【００３７】
画像記録装置２３４は、ハウジング２００の側板２０６に連結するための複数のねじ穴（threaded apertures）（図示せず）を含み得る。図５に示すように、側板２０６は複数の穴５０４を備えることができ、ねじ（図示せず）などの複数の留め具は該穴５０４を介して、画像記録装置２３４に定義されるねじ穴に連結できる。その結果、画像記録装置２３４はハウジング２００から取り外すことができ、それにより記録された画像が装置２３４から取り出されて別のメディア(例えば、コンピュータ、フィルムなど)に転送できる。
【００３８】
図４を参照すると、エンクロージャアセンブリ１０６は、ハウジング２００から取り外された前板２０８と共に示されている。前板２０８の内面は、前述の圧縮性材料２１８に類似している絶縁層又は圧縮性層４００を含み得る。絶縁層又は圧縮性層４００は、前板２０８、天板２０２、底板２０４、及び側板２０６の間を密封できる。絶縁層又は圧縮性層４００は、ハウジング２００内に含まれる画像記録装置２３４、光源２３６、又は他のいかなる装置を破片から保護する任意の耐燃性物質であり得る。
【００３９】
また、天板２０２は、第一の絶縁層又は圧縮性層４００の物質に類似の絶縁層又は圧縮性層４０２も含み得る。天板２０２はまた、ハウジング２００に取り外し可能に連結することもでき、それによって絶縁層又は圧縮性層４０２は密閉して、ハウジング２００の内部を周囲環境の破片や他の粒子状物質から保護することができる。図示されるように、絶縁層又は圧縮性層４０２は、組立て時に天板２０２、各側板２０６、前板２０８、及び背板２１０の間を密閉することができる。
【００４０】
図４に示す配置では、画像記録装置２３４及び光源２３６は、最も近接して隣り合わせで又は隣接した関係でハウジング２００内に配置され得る。エンクロージャアセンブリ１０６の大きさが比較的小さいため、画像記録装置２３４及び光源２３６は、ハウジング２００の内部の５０％を超える容積を占有しうる。これによってまたエンクロージャアセンブリ１０６を小さくすることができ、エンクロージャアセンブリ１０６が連結され得るロボットアームの機動性を抑制しないようにする。
【００４１】
さらに、画像記録装置２３４は、底板２０４の方向に向いているレンズ４０４を含み得る。光源から放出される光が底板２０４に向かって照射されるように、光源２３６もハウジング２００に連結され得る。したがって、本実施形態において、閉鎖部材２１４は開放位置２６０に配置でき、それによりハウジングの外側の対象物が底板２０４の透明な部分を介して画像記録装置２３４及び光源２３６に見えるようになる。画像は画像記録装置２３４によって記録され、光源は、記録された画像が適切な質となるように画像に適した光を提供できる。
【００４２】
異なる実施形態において、前板２０８は、対象物を画像記録装置２３４又は光源２３６で見ることができる透明な部分を含み得る。この配置では、画像記録装置２３４及び光源２３６は、対象物が表示されて画像が記録されるように、ハウジング２００内で位置を変えられる。別の実施形態では、ハウジング２００の他の板（例えば、天板２０２、各側板２０６、又は背板２１０）は、ハウジングの外側の対象物がハウジング２００内に封入された画像記録装置２３４で見ることができる透明な部分を含み得る。ハウジング２００における更なる構造は、画像記録装置２３４が移動可能になる（例えば、回転できる)ようにし、それにより画像がこれらの別々の板を介して記録されるようにする。本実施形態において、光源２３６又は他の装置は、画像記録装置のそのような動作を見越してハウジング内に配置されなくてもよい。同様に、光源２３６又は他の装置はハウジング２００内に配置でき、ハウジングに連結される画像記録装置２３４なしでハウジング内を移動できる。エンクロージャアセンブリ１０６においては、溶接又は他のプロセス中に望ましい機能を実行するためにいかなる配置（setup）も可能である。
【００４３】
本発明の原理を組み入れた例示的な各実施形態を上記に開示してきたが、本発明は開示された各実施形態に限定されるものではない。それよりむしろ、本出願は、本発明の一般的な原理を用いて、本発明の任意の変形、使用、又は適合を網羅することを目的としている。さらに本出願は、本発明が属し、かつ添付の請求項の範囲内にある分野において公知の、又は慣例的実施の範囲内に含まれるような本開示からの逸脱を網羅することを目的としている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接プロセスを実行するシステムであって、
ロボットアームを有する制御可能ロボットと、
前記ロボットアームの一端に連結され、前記溶接プロセスを実行するよう構成される溶接装置と、
前記溶接装置に近接して前記ロボットアームに連結されるハウジングと、
前記ハウジングの一方の端部に回動可能に連結され、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされる閉鎖部材と、
前記閉鎖部材の方向に向けられたレンズを有し、前記ハウジング内に配置されてそこに取り外し可能に連結されるカメラと、
前記ハウジング内に配置されてそこに取り外し可能に連結され、前記カメラに隣接して連結される光源と
を備え、
前記溶接プロセス中に、前記ハウジング及び前記閉鎖部材によって前記カメラ及び前記光源が閉じ込められる、システム。
【請求項２】
前記ハウジングの前端部に取り外し可能に連結される前面アクセスパネルをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記閉鎖部材の反対側の端部で前記ハウジングに取り外し可能に連結されるアクセスパネルをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記閉鎖部材に近接して前記ハウジングに連結される透明な部材をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記カメラ及び前記光源は、前記開放位置において、前記ハウジング及び前記透明な部材によって密封される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記閉鎖部材に結合される圧縮性層をさらに備え、前記圧縮性層は前記閉鎖位置において前記閉鎖部材と前記透明な部材との間で圧縮される、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記圧縮性層は、前記閉鎖位置において前記閉鎖部材と前記ハウジングとの間を密封する、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記閉鎖部材に可動式に連結される伸長部材を有するシリンダーをさらに備え、前記伸長部材は格納位置と伸長位置との間で実質的に直線方向に動き、
前記閉鎖部材は、前記伸長部材が格納位置にある場合に前記閉鎖位置にあり、前記閉鎖部材は、前記伸長部材が前記伸長位置にある場合に前記開放位置にある、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
溶接環境で使用するためのビジョンエンクロージャアセンブリであって、
天板、底板、側板、前板、及び背板を有するハウジングと、
前記ハウジングに回動可能に連結され、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされる閉鎖部材と、
ロボットアームに連結するように構成され、前記ハウジングの前記背板に連結されるブラケットと、
前記底板の方向に向けられたレンズを含み、前記ハウジング内に配置されてそこに連結される画像記録装置と、
前記ハウジング内に配置されてそこに連結され、前記画像記録装置に近接して配置され、前記底板の方向に発光するように構成される光源と
を備え、
前記天板、前記底板、前記側板、前記前板、及び前記背板は、それぞれの最長寸法が約六インチ未満である、ビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１０】
前記前板及び前記天板は前記ハウジングに取り外し可能に連結される、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１１】
前記底板は少なくとも部分的に透明である、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１２】
前記底板は前記ハウジングに固定して連結される、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１３】
前記底板及び前記閉鎖部材は、前記閉鎖位置において互いに実質的に平行である、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１４】
前記底板及び前記閉鎖部材は、前記開放位置において互いに実質的に垂直である、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１５】
前記画像記録装置及び前記光源は、前記開放位置及び前記閉鎖位置において前記ハウジングによって実質的に密封される、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１６】
前記閉鎖部材に結合されるシールをさらに備え、前記シールは、前記閉鎖位置において前記閉鎖部材及び前記底板の間で圧縮される、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１７】
前記閉鎖部材に連結される伸長部材を有するシリンダーをさらに備え、前記伸長部材は前記閉鎖部材が前記閉鎖位置にある格納位置と、前記閉鎖部材が前記開放位置にある伸長位置との間で動作可能である、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１８】
溶接プロセス中に画像を記録するためのエンクロージャであって、
天板、底板、一対の側板、前板、及び背板を有するハウジングと、
ロボットアームに連結するように構成され、前記ハウジングの前記背板に連結されるブラケットと、
前記ハウジング内に配置される画像記録手段と、
前記ハウジング内に配置される発光手段と、
前記ハウジングに回動可能に連結され、開放位置及び閉鎖位置の間を回動するようになされる閉鎖手段と
を備え、
前記記録手段及び前記発光手段は、前記閉鎖手段の方向に向かって互いに近接して配置される、エンクロージャ。
【請求項１９】
前記閉鎖手段に結合される密封手段をさらに備え、前記密封手段は前記閉鎖手段と前記閉鎖位置にある前記底板との間に配置される、請求項１８に記載のエンクロージャ。
【請求項２０】
第一の構成及び第二の構成をさらに備え、
前記第一の構成において、前記閉鎖手段は前記開放位置に配置され、前記記録手段は前記底板の透明な部分を通して見える対象物を記録するように位置付けられ、前記発光手段は前記透明な部分を通して発光するように位置付けられ、
前記第二の構成において、前記閉鎖手段（２１４）は前記閉鎖位置（２５０）に配置され、前記透明な部分（２１６）を実質的に覆う、請求項１８に記載のエンクロージャ。
【請求項１】
溶接プロセスを実行するシステムであって、
ロボットアームを有する制御可能ロボットと、
前記ロボットアームの一端に連結され、前記溶接プロセスを実行するよう構成される溶接装置と、
前記溶接装置に近接して前記ロボットアームに連結されるハウジングと、
前記ハウジングの一方の端部に回動可能に連結され、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされる閉鎖部材と、
前記閉鎖部材の方向に向けられたレンズを有し、前記ハウジング内に配置されてそこに取り外し可能に連結されるカメラと、
前記ハウジング内に配置されてそこに取り外し可能に連結され、前記カメラに隣接して連結される光源と
を備え、
前記溶接プロセス中に、前記ハウジング及び前記閉鎖部材によって前記カメラ及び前記光源が閉じ込められる、システム。
【請求項２】
前記ハウジングの前端部に取り外し可能に連結される前面アクセスパネルをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記閉鎖部材の反対側の端部で前記ハウジングに取り外し可能に連結されるアクセスパネルをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記閉鎖部材に近接して前記ハウジングに連結される透明な部材をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記カメラ及び前記光源は、前記開放位置において、前記ハウジング及び前記透明な部材によって密封される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記閉鎖部材に結合される圧縮性層をさらに備え、前記圧縮性層は前記閉鎖位置において前記閉鎖部材と前記透明な部材との間で圧縮される、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記圧縮性層は、前記閉鎖位置において前記閉鎖部材と前記ハウジングとの間を密封する、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記閉鎖部材に可動式に連結される伸長部材を有するシリンダーをさらに備え、前記伸長部材は格納位置と伸長位置との間で実質的に直線方向に動き、
前記閉鎖部材は、前記伸長部材が格納位置にある場合に前記閉鎖位置にあり、前記閉鎖部材は、前記伸長部材が前記伸長位置にある場合に前記開放位置にある、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
溶接環境で使用するためのビジョンエンクロージャアセンブリであって、
天板、底板、側板、前板、及び背板を有するハウジングと、
前記ハウジングに回動可能に連結され、開放位置及び閉鎖位置の間で回動するようになされる閉鎖部材と、
ロボットアームに連結するように構成され、前記ハウジングの前記背板に連結されるブラケットと、
前記底板の方向に向けられたレンズを含み、前記ハウジング内に配置されてそこに連結される画像記録装置と、
前記ハウジング内に配置されてそこに連結され、前記画像記録装置に近接して配置され、前記底板の方向に発光するように構成される光源と
を備え、
前記天板、前記底板、前記側板、前記前板、及び前記背板は、それぞれの最長寸法が約六インチ未満である、ビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１０】
前記前板及び前記天板は前記ハウジングに取り外し可能に連結される、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１１】
前記底板は少なくとも部分的に透明である、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１２】
前記底板は前記ハウジングに固定して連結される、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１３】
前記底板及び前記閉鎖部材は、前記閉鎖位置において互いに実質的に平行である、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１４】
前記底板及び前記閉鎖部材は、前記開放位置において互いに実質的に垂直である、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１５】
前記画像記録装置及び前記光源は、前記開放位置及び前記閉鎖位置において前記ハウジングによって実質的に密封される、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１６】
前記閉鎖部材に結合されるシールをさらに備え、前記シールは、前記閉鎖位置において前記閉鎖部材及び前記底板の間で圧縮される、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１７】
前記閉鎖部材に連結される伸長部材を有するシリンダーをさらに備え、前記伸長部材は前記閉鎖部材が前記閉鎖位置にある格納位置と、前記閉鎖部材が前記開放位置にある伸長位置との間で動作可能である、請求項９に記載のビジョンエンクロージャアセンブリ。
【請求項１８】
溶接プロセス中に画像を記録するためのエンクロージャであって、
天板、底板、一対の側板、前板、及び背板を有するハウジングと、
ロボットアームに連結するように構成され、前記ハウジングの前記背板に連結されるブラケットと、
前記ハウジング内に配置される画像記録手段と、
前記ハウジング内に配置される発光手段と、
前記ハウジングに回動可能に連結され、開放位置及び閉鎖位置の間を回動するようになされる閉鎖手段と
を備え、
前記記録手段及び前記発光手段は、前記閉鎖手段の方向に向かって互いに近接して配置される、エンクロージャ。
【請求項１９】
前記閉鎖手段に結合される密封手段をさらに備え、前記密封手段は前記閉鎖手段と前記閉鎖位置にある前記底板との間に配置される、請求項１８に記載のエンクロージャ。
【請求項２０】
第一の構成及び第二の構成をさらに備え、
前記第一の構成において、前記閉鎖手段は前記開放位置に配置され、前記記録手段は前記底板の透明な部分を通して見える対象物を記録するように位置付けられ、前記発光手段は前記透明な部分を通して発光するように位置付けられ、
前記第二の構成において、前記閉鎖手段（２１４）は前記閉鎖位置（２５０）に配置され、前記透明な部分（２１６）を実質的に覆う、請求項１８に記載のエンクロージャ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６２１３（Ｐ２０１３−６２１３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−８６８３４（Ｐ２０１２−８６８３４）
【出願日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【出願人】（３０１０２７５７９）ディア・アンド・カンパニー (6)
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８６８３４（Ｐ２０１２−８６８３４）
【出願日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【出願人】（３０１０２７５７９）ディア・アンド・カンパニー (6)
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