JP7170806B1

JP7170806B1 - Portable welding robot system

Info

Publication number: JP7170806B1
Application number: JP2021148562A
Authority: JP
Inventors: 哲也岸口; 聡史三木; 憲一後藤; 翼片山; 文映木村; 直弥脇田; 浩良井上; 知史松本
Original assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2022-11-14
Anticipated expiration: 2041-09-13
Also published as: JP2023041627A; JP2023041289A

Abstract

【課題】溶接ロボットを容易且つ精度良く制御することが可能で、且つ小型化が可能な可搬型溶接ロボットシステムを提供する。【解決手段】可搬型溶接ロボットシステム１００は、エレクションピース５が設けられた鋼管６の外周に沿って配置されるガイドレール７上を移動しつつ前記鋼管６を溶接する。可搬型溶接ロボットシステム１００は、本体８と、溶接ロボット２０と、を有し、前記溶接ロボット２０は、溶接トーチ１と、前記移動の方向に沿った軸であるＢ軸ＸＢ回りに前記溶接トーチ１を駆動源により回動させることができるＢ軸回動部２と、を備える。【選択図】図３A portable welding robot system capable of easily and accurately controlling a welding robot and capable of being miniaturized is provided. A portable welding robot system (100) welds a steel pipe (6) while moving on a guide rail (7) arranged along the outer periphery of the steel pipe (6) provided with an erection piece (5). The portable welding robot system 100 has a main body 8 and a welding robot 20, the welding robot 20 moving the welding torch 1 and the welding torch about the B-axis XB, which is the axis along the direction of movement. and a B-axis rotating portion 2 capable of rotating 1 by a drive source. [Selection drawing] Fig. 3

Description

本発明は、可搬型溶接ロボットシステムに関する。 The present invention relates to a portable welding robot system.

高層ビルなどの大型建築物には、角形の鋼管を溶接により継ぎ足して形成された鋼管柱が用いられている。角形の鋼管の継ぎ足しには、ガイドレールに沿って鋼管の周囲を巡回可能な溶接ロボットが利用される。具体的には、まず、鋼管同士を建方治具によって仮止めした状態で、溶接ロボットにより鋼管の初期溶接を行う。その後、建方治具を鋼管から取り外し、溶接ロボットにより鋼管の本溶接を行う。 Large-scale buildings such as high-rise buildings use steel pipe columns formed by joining rectangular steel pipes by welding. A welding robot capable of circulating around the steel pipe along a guide rail is used to replenish the square steel pipe. Specifically, first, the steel pipes are temporarily welded together by a construction jig, and the steel pipes are initially welded by a welding robot. After that, the erection jig is removed from the steel pipe, and the welding robot performs final welding of the steel pipe.

初期溶接の際には、溶接ロボットと建方治具との接触を防止する必要がある。特許文献１には、角柱状の被溶接物の角部に拘束治具を差渡して接合し、溶接トーチを接近離間させる接近離間装置で被溶接部の継手部どうしを溶接する溶接設備が開示されている。角部では、拘束治具の開口の一方から角部を溶接し、続いて溶接トーチを拘束治具から回避した状態で角部を通過し、拘束治具の開口の他方から角部の溶接を行う。
特許文献２には、２台の溶接ロボットを使用する建築用角形鋼管柱の溶接方法が開示されている。建て入れ治具で区切られた四半部の内、対向する四半部を溶接ロボットで溶接し、次いで他の溶接ロボットで残りの２つの四半部を溶接する。その後、建て入れ治具を撤去して、２台の溶接ロボットで残りの溶接を行う。
特許文献３は溶接システムに関する。特許文献３では、３次元作業座標空間内のｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向を含む３軸と溶接トーチを回転させる軸を駆動機構とする駆動体を開示している。 During initial welding, it is necessary to prevent contact between the welding robot and the construction jig. Patent Literature 1 discloses welding equipment in which joints of the welded parts are welded together by an approaching/separating device that moves a welding torch closer and apart by joining a restraint jig to the corners of a prismatic welded object. It is At the corner, the corner is welded from one opening of the restraint jig, then the welding torch is passed through the corner while avoiding the restraint jig, and the corner is welded from the other opening of the restraint jig. conduct.
Patent Literature 2 discloses a welding method for building rectangular steel pipe columns using two welding robots. A welding robot welds the opposite quadrant of the quadrants separated by the erection fixture, and then another welding robot welds the remaining two quadrants. After that, the erection jig is removed and the remaining welding is performed by two welding robots.
Patent Document 3 relates to a welding system. Patent Literature 3 discloses a driving body having a drive mechanism with three axes including the x-axis direction, the y-axis direction and the z-axis direction in a three-dimensional work coordinate space and an axis for rotating the welding torch.

特開平８－２２９６７６号公報JP-A-8-229676 特開２０１８－５３６２６号公報JP 2018-53626 A 特許第５９４８５２１号公報Japanese Patent No. 5948521

特許文献１に係る溶接設備は、水平方向に旋回するための旋回手段と、鉛直面内に回転するアームと、を備える。溶接設備の土台側に旋回手段が設けられ、該旋回手段より先端側にアームが設けられている。該アームの先端に溶接トーチを備える。すなわち、特許文献１の溶接設備は、溶接設備の土台側から、旋回手段、アーム、溶接トーチ、の順に配置される構成である。このような構成では、水平方向に旋回手段が回転すると溶接トーチ及びアームが旋回するので、設備が大型化、重量化する傾向にある。このため、溶接設備の搬送時や設置時に多くの作業者が必要となったり、また重機が必要になったりする場合がある。また、特許文献１の溶接設備は、被溶接物の角部において、スリットを設けた裏当金を使用するため、角部でのつなぎ溶接時に溶け落ち等の溶接欠陥が発生する場合があり、角部において溶接の品質を低下させる虞がある。
特許文献２に係る溶接方法では、角形鋼管柱の溶接部１箇所当たり２台の溶接ロボットが必要となり、作業時間全体に占める溶接ロボットの取付作業の比率が高くなるため、作業能率が低下する虞がある。また、ティーチングと溶接を複数繰り返すので、作業者が１組の角形鋼管柱の溶接作業に従事する必要がある。また、特許文献１の溶接設備と同様に、溶接ロボットの土台側で水平方向に旋回する構成である。
特許文献３に係る溶接システムでは、溶接毎に最適な狙い角で溶接することが容易ではないため、溶接品質が低下する虞がある。また、最終層の溶接時に垂れ落ちを防止するための部材（例えば、セラミックタブ）を使用する必要がある。 The welding equipment according to Patent Document 1 includes a turning means for turning in a horizontal direction and an arm that turns in a vertical plane. A swivel means is provided on the base side of the welding equipment, and an arm is provided on the tip side of the swivel means. A welding torch is provided at the tip of the arm. That is, the welding equipment of Patent Document 1 has a configuration in which the turning means, the arm, and the welding torch are arranged in this order from the base side of the welding equipment. In such a configuration, the welding torch and the arm rotate when the rotating means rotates in the horizontal direction, so the equipment tends to be large and heavy. For this reason, many workers may be required during transportation and installation of the welding equipment, and heavy machinery may be required. In addition, the welding equipment of Patent Document 1 uses a backing metal with a slit at the corner of the object to be welded, so welding defects such as burn-through may occur during joint welding at the corner. There is a risk of degrading the quality of the weld at the corners.
In the welding method according to Patent Document 2, two welding robots are required for each welded portion of the square steel pipe column, and the ratio of the welding robot installation work to the total work time increases, so there is a risk that the work efficiency will decrease. There is Moreover, since teaching and welding are repeated a plurality of times, it is necessary for the operator to engage in welding work for a set of square steel pipe columns. Moreover, like the welding equipment of Patent Document 1, it is configured to rotate horizontally on the base side of the welding robot.
In the welding system according to Patent Literature 3, it is not easy to perform welding with the optimum target angle for each welding, so there is a possibility that the welding quality may deteriorate. Also, it is necessary to use a member (eg, a ceramic tab) to prevent dripping during welding of the final layer.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、溶接ロボットを容易且つ精度良く制御することが可能で、エレクションピースを回避することが容易となり、且つ小型化が可能な可搬型溶接ロボットシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a portable welding robot system that can easily and accurately control a welding robot, can easily avoid an erection piece, and can be miniaturized. intended to provide

本発明者らは、上述の課題を解決すべく、溶接ロボットを容易且つ精度良く制御することが可能で、エレクションピースを回避することが容易となり、且つ小型化が可能な可搬型溶接ロボットシステムを鋭意検討した。その結果、本発明者らは、被溶接物の外周に沿って配置されるレール上を移動する可搬型の溶接ロボットシステムにおいて、移動方向に沿った軸回りに溶接トーチを駆動源により回動させることを見出した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have developed a portable welding robot system that can easily and accurately control the welding robot, can easily avoid the erection piece, and can be miniaturized. I studied hard. As a result, the present inventors have found that in a portable welding robot system that moves on a rail arranged along the outer periphery of a work to be welded, a welding torch is rotated around an axis along the movement direction by a drive source. I found out.

本発明は上記の知見に鑑みてなされた。本発明の要旨は以下の手段を採用する。
（１）本発明の一実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムは、
エレクションピースが設けられた鋼管の外周に沿って配置されるガイドレール上を移動しつつ前記鋼管を溶接する可搬型溶接ロボットシステムであって、
本体と、
溶接ロボットと、
を有し、
前記溶接ロボットは、
溶接トーチと、
前記移動の方向に沿った軸であるＢ軸回りに前記溶接トーチを駆動源により回動させることができるＢ軸回動部と、
を備え、
前記本体と前記溶接ロボットとの間には、前記Ｂ軸回動部により回動させられる前記溶接トーチの後端が収納される収納スペースが設けられていることを特徴とする可搬型溶接ロボットシステム。
（２）上記（１）において、
前記Ｂ軸回動部は、Ｂ軸モータユニット及びＢ軸減速ユニットを含み、
前記Ｂ軸モータユニット及び前記Ｂ軸減速ユニットは、前記鋼管の長手方向に沿って配置され、
且つ、前記長手方向に沿って見て前記本体と重なってもよい。
（３）上記（１）又は（２）において、
第１制御部と、
前記Ｂ軸回動部による前記溶接トーチの回動量を判定するＢ軸判定部と、
を更に備え、
前記第１制御部は、前記Ｂ軸判定部の判定結果を用い、前記溶接トーチを鉛直方向上向きに回動させるように前記Ｂ軸回動部を制御してもよい。
（４）上記（１）乃至（３）のいずれか１項において、
前記可搬型溶接ロボットシステムによる溶接の垂れ落ちを防止するための部分を垂れ落ち防止溶接部とし、前記垂れ落ち防止溶接部を前記溶接トーチの溶接により形成可能な位置に前記溶接トーチを回動させるよう、前記Ｂ軸回動部を制御する第３制御部、を更に備えてもよい。
（５）本発明の一実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムは、
エレクションピースが設けられた鋼管の外周に沿って配置されるガイドレール上を移動しつつ前記鋼管を溶接する可搬型溶接ロボットシステムであって、
本体と、
溶接ロボットと、
を有し、
前記溶接ロボットは、
溶接トーチと、
前記移動の方向に沿った軸であるＢ軸回りに前記溶接トーチを駆動源により回動させることができるＢ軸回動部と、
前記Ｂ軸と垂直な軸であるＴ軸回りに前記溶接トーチを回動させることができるＴ軸回動部と、
を備え、
前記Ｔ軸回動部は、前記Ｂ軸回動部によって前記Ｂ軸回りに回動させられ、
前記Ｂ軸回動部、前記Ｔ軸回動部、前記溶接トーチは、前記本体側から、前記Ｂ軸回動部、前記Ｔ軸回動部、前記溶接トーチ、の順に並ぶ。
（６）上記（５）において、
前記Ｂ軸回動部は、前記Ｔ軸回動部と前記鋼管との間に設けられていてもよい。
（７）上記（５）又は（６）において、
前記Ｂ軸回動部は、前記Ｔ軸回動部と前記ガイドレールとの間に設けられていてもよい。
（８）上記（５）乃至（７）のいずれか１項において、
前記Ｔ軸回動部は、前記溶接トーチと前記Ｂ軸回動部との間に設けられていてもよい。
（９）上記（５）乃至（８）のいずれか１項において、
前記Ｔ軸回動部は、前記溶接トーチに沿って設けられたＴ軸モータユニット及びＴ軸減速ユニットを含んでもよい。
（１０）上記（９）において、
前記Ｔ軸モータユニット及び前記Ｔ軸減速ユニットは、前記Ｔ軸に沿って配置されてもよい。
（１１）上記（５）乃至（１０）のいずれか１項において、
第１制御部と、
前記Ｂ軸回動部による前記溶接トーチの回動量を判定するＢ軸判定部と、
前記Ｔ軸回動部による前記溶接トーチの回動量を判定するＴ軸判定部と、
を更に備え、
前記第１制御部は、前記Ｂ軸判定部の判定結果を用い、前記溶接トーチを鉛直方向上向きに回動させるように前記Ｂ軸回動部を制御し、
前記第１制御部は、前記Ｂ軸判定部及び前記Ｔ軸判定部それぞれの判定結果を用い、前記溶接トーチを前記鉛直方向上向きに回動させるように前記Ｂ軸回動部を制御してもよい。
（１２）上記（５）乃至（１１）のいずれか１項において、
第２制御部と、
前記Ｂ軸回動部による前記溶接トーチの回動量を判定するＢ軸判定部と、
前記Ｔ軸回動部による前記溶接トーチの回動量を判定するＴ軸判定部と
前記本体を前記鋼管に垂直な方向に移動させ、且つ、前記鋼管に平行な方向に沿って移動させる本体移動部と、
を更に備え、
前記第２制御部は、前記Ｂ軸判定部及び前記Ｔ軸判定部それぞれの判定結果を用い、前記本体を鉛直方向上向き且つ前記鋼管に近づく方向に移動させてもよい。
（１３）上記（１）乃至（１２）のいずれか１項において、
前記本体及び前記溶接ロボットの重量は、２５ｋｇ以下であってもよい。 The present invention has been made in view of the above findings. The gist of the present invention employs the following means.
(1) A portable welding robot system according to an embodiment of the present invention includes:
A portable welding robot system that welds a steel pipe while moving on a guide rail arranged along the outer periphery of a steel pipe provided with an erection piece,
the main body;
a welding robot,
has
The welding robot is
a welding torch;
a B-axis rotating portion capable of rotating the welding torch around a B-axis, which is an axis along the direction of movement, by a drive source;
with
A portable welding robot system, wherein a storage space is provided between the main body and the welding robot to store a rear end of the welding torch rotated by the B-axis rotating portion. .
(2) In (1) above,
the B-axis rotating section includes a B-axis motor unit and a B-axis reduction unit;
The B-axis motor unit and the B-axis reduction unit are arranged along the longitudinal direction of the steel pipe,
And it may overlap with the main body when viewed along the longitudinal direction.
(3) In (1) or (2) above,
a first control unit;
a B-axis determination unit that determines the amount of rotation of the welding torch by the B-axis rotation unit;
further comprising
The first control section may control the B-axis rotating section so as to rotate the welding torch vertically upward using the determination result of the B-axis determining section.
(4) In any one of (1) to (3) above,
A portion for preventing dripping of welding by the portable welding robot system is a dripping prevention welding portion, and the welding torch is rotated to a position where the dripping prevention welding portion can be formed by welding of the welding torch. A third control section for controlling the B-axis rotating section may be further provided.
(5) A portable welding robot system according to an embodiment of the present invention,
A portable welding robot system that welds a steel pipe while moving on a guide rail arranged along the outer periphery of a steel pipe provided with an erection piece,
the main body;
a welding robot,
has
The welding robot is
a welding torch;
a B-axis rotating portion capable of rotating the welding torch around a B-axis, which is an axis along the direction of movement, by a drive source;
a T-axis rotating portion capable of rotating the welding torch around a T-axis that is perpendicular to the B-axis;
with
The T-axis rotating portion is rotated about the B-axis by the B-axis rotating portion,
The B-axis rotating portion, the T-axis rotating portion, and the welding torch are arranged in the order of the B-axis rotating portion, the T-axis rotating portion, and the welding torch from the main body side.
(6) In (5) above,
The B-axis rotating portion may be provided between the T-axis rotating portion and the steel pipe.
(7) In (5) or (6) above,
The B-axis rotating portion may be provided between the T-axis rotating portion and the guide rail.
(8) In any one of (5) to (7) above,
The T-axis rotating portion may be provided between the welding torch and the B-axis rotating portion.
(9) In any one of (5) to (8) above,
The T-axis rotating section may include a T-axis motor unit and a T-axis deceleration unit provided along the welding torch.
(10) In (9) above ,
The T-axis motor unit and the T-axis deceleration unit may be arranged along the T-axis.
(11) In any one of (5) to (10) above,
a first control unit;
a B-axis determination unit that determines the amount of rotation of the welding torch by the B-axis rotation unit;
a T-axis determination unit that determines the amount of rotation of the welding torch by the T-axis rotation unit;
further comprising
The first control unit uses the determination result of the B-axis determination unit to control the B-axis rotation unit so as to rotate the welding torch vertically upward,
The first control unit may control the B-axis rotating unit to rotate the welding torch upward in the vertical direction using the determination results of the B-axis determining unit and the T-axis determining unit. good.
(12) In any one of (5) to (11) above,
a second control unit;
a B-axis determination unit that determines the amount of rotation of the welding torch by the B-axis rotation unit;
a T-axis determination unit that determines the amount of rotation of the welding torch by the T-axis rotation unit; and a main body moving unit that moves the main body in a direction perpendicular to the steel pipe and along a direction parallel to the steel pipe. When,
further comprising
The second control section may move the main body upward in the vertical direction and in a direction approaching the steel pipe, using the determination results of the B-axis determination section and the T-axis determination section.
(13) In any one of (1) to (12) above,
A weight of the main body and the welding robot may be 25 kg or less.

本発明によれば、溶接ロボットを容易且つ精度良く制御することが可能で、エレクションピースを回避することが容易となり、且つ小型化が可能な可搬型溶接ロボットシステムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a portable welding robot system in which the welding robot can be easily and accurately controlled, the erection piece can be easily avoided, and the size can be reduced.

本発明の一実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムの一例を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an example of a portable welding robot system according to one embodiment of the present invention; FIG. 図１の側面図を一部抜粋した図である。It is the figure which extracted a part of side view of FIG. 本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムにおいて、溶接トーチが溶接位置にある状態を説明する側面図である。FIG. 4 is a side view illustrating a state in which the welding torch is at the welding position in the portable welding robot system according to the embodiment; 本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムにおいて、溶接トーチが退避位置にある状態を説明する側面図である。FIG. 4 is a side view illustrating a state in which the welding torch is at the retracted position in the portable welding robot system according to the embodiment; 本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムにおいて、溶接トーチが正立溶接位置にある状態を説明する平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating a state in which the welding torch is in an upright welding position in the portable welding robot system according to the present embodiment; 本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムにおいて、溶接トーチが傾斜溶接位置にある状態を説明する平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating a state in which the welding torch is in an inclined welding position in the portable welding robot system according to the present embodiment; 本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムの制御システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a control system of a portable welding robot system concerning this embodiment. 本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムの制御システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a control system of a portable welding robot system concerning this embodiment. 本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムの制御システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a control system of a portable welding robot system concerning this embodiment. 本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステムの制御システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a control system of a portable welding robot system concerning this embodiment.

本発明の一実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステム１００について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、共通する構成要素には同一符号を付してそれらの重複説明を省略する場合がある。 A portable welding robot system 100 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, common constituent elements may be given the same reference numerals, and redundant description thereof may be omitted.

以下の説明では、鉛直方向をＤｖ、溶接ロボット２０がガイドレール７に沿って移動する方向を走行方向Ｄｒ、鉛直方向Ｄｖ及び走行方向Ｄｒに直交する方向を近接隔離方向Ｄｈとする。 In the following description, the vertical direction is Dv, the direction in which the welding robot 20 moves along the guide rails 7 is the running direction Dr, and the vertical direction Dv and the direction perpendicular to the running direction Dr is the proximity and separation direction Dh.

図１は、本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステム１００の一例を示す斜視図である。図１に示されるように、可搬型溶接ロボットシステム１００は、鉛直方向Ｄｖに並べて配置された鋼管６の端部同士を溶接するために用いられる。図２は、図１の側面図を一部抜粋した図であり、便宜上、半分側のみを示す。
鋼管６は、４つの円弧状の角部と、角部同士をそれぞれ接続する４つの直線部とを有する角形鋼管である。鋼管６は鉛直方向Ｄｖに延びる。鋼管６が溶接される前は、鋼管６は、エレクションピース（建方治具）５により仮止めされている。鋼管６の端部同士を突き合わせて、４つのエレクションピース５が鋼管６の４つの直線部にそれぞれ取り付けられて仮止めされている。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of a portable welding robot system 100 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, a portable welding robot system 100 is used to weld ends of steel pipes 6 arranged side by side in the vertical direction Dv. FIG. 2 is a diagram extracting a part of the side view of FIG. 1, showing only the half side for the sake of convenience.
The steel pipe 6 is a square steel pipe having four arcuate corners and four straight parts connecting the corners. The steel pipe 6 extends in the vertical direction Dv. The steel pipe 6 is temporarily fixed by an erection piece (building jig) 5 before the steel pipe 6 is welded. The ends of the steel pipe 6 are butted against each other, and the four erection pieces 5 are respectively attached to the four straight portions of the steel pipe 6 and temporarily fixed.

可搬型溶接ロボットシステム１００は、エレクションピース５が設けられた鋼管６の外周に沿って配置されるガイドレール７上を移動しつつ鋼管６を溶接する。
図１に示されるように、ガイドレール７は、鋼管６の外周に沿って配置される。ガイドレール７は、鋼管６の周方向に環状に鋼管６を囲むように配置される。 The portable welding robot system 100 welds the steel pipe 6 while moving on the guide rail 7 arranged along the outer periphery of the steel pipe 6 provided with the erection piece 5 .
As shown in FIG. 1, the guide rail 7 is arranged along the outer circumference of the steel pipe 6. As shown in FIG. The guide rail 7 is arranged so as to surround the steel pipe 6 annularly in the circumferential direction of the steel pipe 6 .

可搬型溶接ロボットシステム１００は、本体８と、溶接ロボット２０と、を有する。本体８は、可搬型溶接ロボットシステム１００の基台である。本体８は、ケース２３、プレート２２、及び本体移動部６０４と、を備える。ケース２３は、本体８の外側を覆うように設けられ、本体移動部６０４に接続される。本体移動部６０４の詳細については後述する。プレート２２はケース２３に接続される。プレート２２はケース２３から鉛直方向Ｄｖの下方へ延びる。プレート２２はケース２３と溶接ロボット２０とを接続する。本体８の下側に溶接ロボット２０が設けられる。 Portable welding robot system 100 has main body 8 and welding robot 20 . The main body 8 is the base of the portable welding robot system 100 . The main body 8 includes a case 23 , a plate 22 and a main body moving portion 604 . The case 23 is provided so as to cover the outside of the main body 8 and is connected to the main body moving portion 604 . Details of the body moving unit 604 will be described later. Plate 22 is connected to case 23 . The plate 22 extends downward in the vertical direction Dv from the case 23 . Plate 22 connects case 23 and welding robot 20 . A welding robot 20 is provided under the main body 8 .

本体８および溶接ロボット２０は、スライド部２１がガイドレール７上を摺動することで、走行方向Ｄｒに移動する。スライド部２１は、モータ（サーボモータ）（不図示）が駆動することでガイドレール７上を摺動する。本体８および溶接ロボット２０は走行方向Ｄｒの双方向に移動することができる。本体８がプレート２２を鉛直方向Ｄｖに沿ってスライドさせることで、溶接ロボット２０を鉛直方向Ｄｖに沿って移動させることができる。本体８が本体移動部６０４を近接隔離方向Ｄｈにスライドさせることで、溶接ロボット２０を近接隔離方向Ｄｈに移動させることができる。 The main body 8 and the welding robot 20 move in the running direction Dr as the slide portion 21 slides on the guide rail 7 . The slide portion 21 slides on the guide rail 7 by being driven by a motor (servo motor) (not shown). The main body 8 and the welding robot 20 can move in both directions in the running direction Dr. The main body 8 slides the plate 22 along the vertical direction Dv, so that the welding robot 20 can be moved along the vertical direction Dv. The welding robot 20 can be moved in the proximity/separation direction Dh by causing the main body 8 to slide the main body moving portion 604 in the proximity/separation direction Dh.

溶接ロボット２０は、溶接トーチ１と、前記移動の方向（走行方向）Ｄｒに沿った軸であるＢ軸Ｘ_Ｂ回りに溶接トーチ１を駆動源により回動させることができるＢ軸回動部２と、を備える。
溶接トーチ１は、鋼管６の端部同士の溶接に用いられる。溶接トーチ１による溶接は、例えばアーク溶接によって行われる。溶接トーチ１内には、溶接ワイヤ１１０が配置される。 The welding robot 20 includes a welding torch 1 and a B-axis rotating portion 2 that can rotate the welding torch 1 around a _B -axis XB, which is an axis along the movement direction (running direction) Dr, by a drive source. And prepare.
The welding torch 1 is used for welding the ends of the steel pipes 6 together. Welding by the welding torch 1 is performed by arc welding, for example. A welding wire 110 is arranged in the welding torch 1 .

図３及び図４を参照して、Ｂ軸回動部２について詳述する。図３及び図４では、便宜上、半分側のみを示す。
Ｂ軸回動部２は、本体８と溶接ロボット２０との間に設けられる。Ｂ軸回動部２は、本体８に接続する。Ｂ軸回動部２は、Ｂ軸Ｘ_Ｂ回りに溶接トーチ１を回動させることができる。Ｂ軸Ｘ_Ｂは走行方向Ｄｒに延びる。Ｂ軸Ｘ_Ｂは、図２から図４においては、紙面奥行き方向に延びる。
図３に示されるように、Ｂ軸回動部２をＢ軸Ｘ_Ｂ回りに回動させることで、溶接トーチ１の溶接角度を調整することができる。これにより、溶接トーチ１のねらい角Ａｗを調整することができる。ねらい角Ａｗは、溶接トーチ１の先端に支持された溶接ワイヤ１１０の鉛直方向Ｄｖの向きである。ねらい角Ａｗは、鋼管６の溶接部位の状態に応じて適切に調整される。
なお、図３においては、溶接トーチ１のねらい角Ａｗは調整されるものの、溶接トーチ１の先端の溶接ワイヤ１１０は鋼管６の溶接部位に接触又は近接しており、溶接トーチ１による鋼管６の溶接が可能となっている。溶接トーチ１による溶接が可能な範囲内における溶接トーチ１の位置を、溶接位置Ｐｗと称する。 The B-axis rotating portion 2 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 and 4 show only the half side for convenience.
The B-axis rotating portion 2 is provided between the main body 8 and the welding robot 20 . The B-axis rotating portion 2 is connected to the main body 8 . The B-axis rotating portion 2 can rotate the welding torch 1 around the _B -axis XB. The _B -axis XB extends in the running direction Dr. The _B -axis XB extends in the depth direction of the paper surface in FIGS.
As shown in FIG. 3, the welding angle of the welding torch 1 can be adjusted by rotating the B-axis rotating portion 2 about the _B -axis XB. Thereby, the aiming angle Aw of the welding torch 1 can be adjusted. The aiming angle Aw is the orientation of the welding wire 110 supported by the tip of the welding torch 1 in the vertical direction Dv. The aim angle Aw is appropriately adjusted according to the state of the welded portion of the steel pipe 6 .
Although the aiming angle Aw of the welding torch 1 is adjusted in FIG. Welding is possible. A position of the welding torch 1 within a range where welding by the welding torch 1 is possible is referred to as a welding position Pw.

また、Ｂ軸回動部２は、図４に示されるように、溶接トーチ１を溶接位置Ｐｗから、溶接トーチ１がエレクションピース５と干渉しない退避位置Ｐｒまで退避させる退避機能を兼ねている。すなわち、Ｂ軸回動部２は、溶接トーチ１をＢ軸Ｘ_Ｂ回りに大きく回動させることにより、溶接ワイヤ１１０を鋼管６の溶接部位から離間させ、退避位置Ｐｒまで移動させる。退避位置Ｐｒは、溶接ワイヤ１１０及びこれを支持する溶接トーチ１の先端部がエレクションピース５と干渉しないときの溶接トーチ１の位置である。 4, the B-axis rotating portion 2 also has a retraction function of retracting the welding torch 1 from the welding position Pw to the retraction position Pr where the welding torch 1 does not interfere with the erection piece 5. That is, the B-axis rotating section 2 largely rotates the welding torch 1 about the _B -axis XB to move the welding wire 110 away from the welding portion of the steel pipe 6 to the retracted position Pr. The retracted position Pr is the position of the welding torch 1 when the welding wire 110 and the tip of the welding torch 1 supporting it do not interfere with the erection piece 5 .

このように、溶接トーチ１がエレクションピース５と干渉しない退避位置Ｐｒまで退避させることにより、溶接ロボット２０を、エレクションピース５との接触を防止しつつエレクションピース５を走行方向Ｄｒに跨いで通過させることができる。したがって、エレクションピース５を跨いだ連続的な溶接を行うことができる。 In this way, by retracting the welding torch 1 to the retracted position Pr where it does not interfere with the erection piece 5, the welding robot 20 is prevented from contacting the erection piece 5 and passes the erection piece 5 across the traveling direction Dr. be able to. Therefore, continuous welding across the erection piece 5 can be performed.

本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステム１００によれば、溶接トーチ１が駆動源により可搬型溶接ロボットシステム１００の走行方向Ｄｒに沿ったＢ軸Ｘ_Ｂ回りに回動するので、溶接ロボット２０を容易且つ精度良く制御することが可能で、且つ、小型化が可能な可搬型溶接ロボットシステムを提供することができる。 According to the portable welding robot system 100 according to the present embodiment, the welding torch 1 is rotated by the driving source about the _B -axis XB along the running direction Dr of the portable welding robot system 100. It is possible to provide a portable welding robot system that can be easily and accurately controlled and that can be downsized.

本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステム１００は、図２に示されるように、本体８と溶接ロボット２０との間には、Ｂ軸回動部２により回動させられる溶接トーチ１の後端が収納される収納スペース９が設けられてもよい。すなわち、溶接トーチ１がＢ軸Ｘ_Ｂ回りに回動しても、溶接ロボット２０が本体８と接触しない。溶接トーチ１が最も本体８に近づく場合、すなわち溶接トーチ１がエレクションピース５と干渉しない退避位置Ｐｒまで退避させた場合においても、溶接トーチ１および溶接ロボット２０の後端が収納スペース９に収納されて本体８と溶接ロボット２０とが干渉しない。
なお、溶接トーチ１および溶接ロボット２０の後端とは、溶接トーチ１における溶接ワイヤ１１０が支持される側とは反対側の端部である。 In a portable welding robot system 100 according to this embodiment, as shown in FIG. 2, a rear end of a welding torch 1 rotated by a B-axis rotating portion 2 is provided between a main body 8 and a welding robot 20 . A storage space 9 in which is stored may be provided. That is, even if the welding torch 1 rotates around the _B -axis XB, the welding robot 20 does not come into contact with the main body 8 . Even when the welding torch 1 is closest to the main body 8, that is, when the welding torch 1 is retracted to the retracted position Pr where it does not interfere with the erection piece 5, the rear ends of the welding torch 1 and the welding robot 20 are stored in the storage space 9. Therefore, the main body 8 and the welding robot 20 do not interfere with each other.
The rear ends of welding torch 1 and welding robot 20 are ends of welding torch 1 opposite to the side on which welding wire 110 is supported.

本体８と溶接ロボット２０との間に収納スペース９を設けることにより、収納スペース９を有効利用することができる。すなわち、溶接トーチ１および溶接ロボット２０の後端を収納スペース９に収納させることでエレクションピース５との干渉を効率的に避けることができ、システム全体を小型化することができる。 By providing the storage space 9 between the main body 8 and the welding robot 20, the storage space 9 can be effectively used. That is, by storing the rear ends of the welding torch 1 and the welding robot 20 in the storage space 9, interference with the erection piece 5 can be efficiently avoided, and the entire system can be miniaturized.

Ｂ軸回動部２は、Ｂ軸モータユニット１０及びＢ軸減速ユニット１１を含んでもよい。この場合、図２に示されるように、Ｂ軸モータユニット１０及びＢ軸減速ユニット１１は、鋼管６の長手方向（鉛直方向Ｄｖ）に沿って配置され、且つ、長手方向に沿って見て本体８と重なる。図２においては、鉛直方向Ｄｖの上側から、Ｂ軸モータユニット１０、Ｂ軸減速ユニット１１、の順に並んでいる。Ｂ軸回動部２は、溶接トーチ１の本体８側に設けられる。
Ｂ軸モータユニット１０は、Ｂ軸Ｘ_Ｂを回転させるためのモータである。
Ｂ軸モータユニット１０はＢ軸減速ユニット１１に接続し、Ｂ軸モータユニット１０の駆動をＢ軸減速ユニット１１に伝達する。Ｂ軸減速ユニット１１はＢ軸回動部２に接続し、Ｂ軸回動部２を動作する。これにより、Ｂ軸回動部２をＢ軸Ｘ_Ｂ回りに回動させることで、溶接トーチ１の溶接角度を調整する。 The B-axis rotating section 2 may include a B-axis motor unit 10 and a B-axis reduction unit 11 . In this case, as shown in FIG. 2, the B-axis motor unit 10 and the B-axis speed reduction unit 11 are arranged along the longitudinal direction (vertical direction Dv) of the steel pipe 6, and are arranged along the longitudinal direction of the main body. overlaps with 8. In FIG. 2, the B-axis motor unit 10 and the B-axis reduction unit 11 are arranged in this order from the upper side in the vertical direction Dv. The B-axis rotating portion 2 is provided on the main body 8 side of the welding torch 1 .
The B-axis motor unit 10 is a motor for rotating the _B -axis XB.
The B-axis motor unit 10 is connected to the B-axis reduction unit 11 and transmits the drive of the B-axis motor unit 10 to the B-axis reduction unit 11 . The B-axis deceleration unit 11 is connected to the B-axis rotating section 2 to operate the B-axis rotating section 2 . As a result, the welding angle of the welding torch 1 is adjusted by rotating the B-axis rotating portion 2 around the _B -axis XB.

Ｂ軸モータユニット１０及びＢ軸減速ユニット１１が、鋼管６の長手方向に沿って配置され、且つ、長手方向に沿って見て本体８と重なるような配置とすることで、エレクションピース５を効率的に避けることができ、溶接ロボット２０を小型化することができる。 By arranging the B-axis motor unit 10 and the B-axis speed reduction unit 11 along the longitudinal direction of the steel pipe 6 and overlapping the main body 8 when viewed along the longitudinal direction, the erection piece 5 can be efficiently operated. can be effectively avoided, and the size of the welding robot 20 can be reduced.

溶接ロボット２０は、Ｂ軸Ｘ_Ｂと垂直な軸であるＴ軸Ｘ_Ｔ回りに溶接トーチ１を回動させることができるＴ軸回動部１２を更に備えてもよい。この場合、Ｔ軸回動部１２は、Ｂ軸回動部２によってＢ軸Ｘ_Ｂ回りに回動させられる。Ｔ軸回動部１２は、溶接トーチ１の本体８側に設けられる。Ｔ軸回動部１２は、Ｂ軸回動部２と溶接トーチ１との間に設けられている。Ｂ軸回動部２が溶接トーチ１をＢ軸Ｘ_Ｂ回りに回動させると、必然的にＴ軸回動部１２もＢ軸Ｘ_Ｂ回りに回動する。 The welding robot 20 may further include a T-axis rotating portion 12 capable of rotating the welding torch 1 around the _T -axis XT, which is an axis perpendicular to the _B -axis XB. In this case, the T-axis rotating portion 12 is rotated about the B-axis XB by the _B -axis rotating portion 2 . The T-axis rotating portion 12 is provided on the main body 8 side of the welding torch 1 . The T-axis rotating portion 12 is provided between the B-axis rotating portion 2 and the welding torch 1 . When the B-axis rotating portion 2 rotates the welding torch 1 about the _B -axis XB, the T-axis rotating portion 12 also rotates about the _B -axis XB inevitably.

図５及び図６を参照して、Ｔ軸回動部１２について詳述する。図５は、溶接トーチ１が正立溶接位置にある状態を説明する平面図であり、溶接トーチ１を鉛直方向Ｄｖの下側から見た図である。図６は、溶接トーチ１が傾斜溶接位置にある状態を説明する平面図であり、溶接トーチ１を鉛直方向Ｄｖの下側から見た図である。
Ｔ軸回動部１２は、Ｔ軸Ｘ_Ｔ回りに溶接トーチ１を回動させることができる。Ｔ軸Ｘ_Ｔは、Ｂ軸Ｘ_Ｂと垂直な方向に延びる。Ｔ軸Ｘ_Ｔは、図５及び図６においては、紙面奥行き方向に延びる。Ｔ軸Ｘ_Ｔは、図３及び図４においては、Ｄｖ－Ｄｈ平面に延びる。なお、溶接トーチ１の長手方向が近接隔離方向Ｄｈと平行である場合、Ｔ軸Ｘ_Ｔの長手方向は鉛直方向Ｄｖと平行になる。
図５に示されるように、Ｔ軸回動部１２をＴ軸Ｘ_Ｔ回りに回動させることで、溶接トーチ１の溶接角度を調整することができる。これにより、溶接トーチ１のトーチ角Ａｔを調整することができる。トーチ角Ａｔは、溶接トーチ１の先端に支持された溶接ワイヤ１１０の走行方向Ｄｒの向きである。トーチ角Ａｔは、鋼管６の溶接部位の状態、及び溶接ロボット２０とエレクションピース５との相対位置に応じて適切に調整される。
図５において、溶接トーチ１のトーチ角Ａｔは０である。このときの溶接トーチ１の位置を、正立溶接位置Ｐｗ０とする。正立溶接位置Ｐｗ０とは、溶接トーチ１が鋼管６に対して正対する位置である。溶接トーチ１が正立溶接位置Ｐｗ０に位置するとき、溶接トーチ１は、溶接方向（走行方向Ｄｒ）に対して直角に正立し、溶接方向が双方向いずれであっても同条件で溶接を行うことができる。なお、正立溶接位置Ｐｗ０では、溶接トーチ１の長手方向に沿って延びる直線が、鋼管６の平面のうち溶接トーチ１が対向する平面に垂直な直線となる。 The T-axis rotating portion 12 will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. FIG. 5 is a plan view illustrating a state in which the welding torch 1 is in the upright welding position, and is a view of the welding torch 1 viewed from below in the vertical direction Dv. FIG. 6 is a plan view illustrating a state in which the welding torch 1 is in an inclined welding position, and is a view of the welding torch 1 viewed from below in the vertical direction Dv.
The T-axis rotating portion 12 can rotate the welding torch 1 around the _T -axis XT. The _T -axis XT extends in a direction perpendicular to the _B -axis XB. The _T -axis XT extends in the depth direction of the paper surface in FIGS. The _T -axis XT extends in the Dv-Dh plane in FIGS. Note that when the longitudinal direction of the welding torch 1 is parallel to the proximity/separation direction Dh, the longitudinal direction of the _T -axis XT is parallel to the vertical direction Dv.
As shown in FIG. 5, the welding angle of the welding torch 1 can be adjusted by rotating the T-axis rotating portion 12 about the _T -axis XT. Thereby, the torch angle At of the welding torch 1 can be adjusted. The torch angle At is the traveling direction Dr of the welding wire 110 supported by the tip of the welding torch 1 . The torch angle At is appropriately adjusted according to the state of the welded portion of the steel pipe 6 and the relative position between the welding robot 20 and the erection piece 5 .
In FIG. 5, the torch angle At of the welding torch 1 is zero. The position of the welding torch 1 at this time is defined as an erect welding position Pw0. The erect welding position Pw0 is a position where the welding torch 1 faces the steel pipe 6 directly. When the welding torch 1 is positioned at the upright welding position Pw0, the welding torch 1 stands upright at right angles to the welding direction (running direction Dr), and welding can be performed under the same conditions regardless of whether the welding direction is bidirectional. It can be carried out. At the upright welding position Pw0, the straight line extending along the longitudinal direction of the welding torch 1 becomes a straight line perpendicular to the plane facing the welding torch 1 among the planes of the steel pipe 6 .

図６に示されるように、Ｔ軸回動部１２は、溶接トーチ１のトーチ角Ａｔを変更し、溶接トーチ１を傾斜させて、溶接トーチ１の先端を鋼管６とエレクションピース５との間に潜り込ませる。これにより、鋼管６のうちエレクションピース５に覆われる部分の溶接を行うことができる。このときの溶接トーチ１の位置を、傾斜溶接位置Ｐｗ１とする。 As shown in FIG. 6, the T-axis rotating portion 12 changes the torch angle At of the welding torch 1 to tilt the welding torch 1 so that the tip of the welding torch 1 is positioned between the steel pipe 6 and the erection piece 5. infiltrate into As a result, the portion of the steel pipe 6 covered with the erection piece 5 can be welded. The position of the welding torch 1 at this time is defined as an inclined welding position Pw1.

Ｔ軸回動部１２を備えることで、溶接トーチ１を小さいトルクでＴ軸Ｘ_Ｔ回りに回動させることができる。また、Ｂ軸Ｘ_Ｂ回りの回動が小さくても鋼管６に設置されたエレクションピース５を確実に避けることができ、Ｔ軸Ｘ_Ｔ回りの回動による溶接トーチ１の回動半径が小さく、且つ、Ｂ軸Ｘ_Ｂ回りの回動を小さくすることができる。よって、溶接ロボット２０を小型化することができる。なお、溶接トーチ１の位置を次のように制御しても良い。即ち、エレクションピース５の手前でＴ軸Ｘ_Ｔ回りの回動により傾斜溶接位置Ｐｗ１に溶接トーチ１を位置させ、その位置のまま、Ｂ軸Ｘ_Ｂ回りの回動により退避位置Ｐｒに溶接トーチ１を位置させ、その位置のまま、走行方向Ｄｒに沿って溶接トーチ１を移動させ、溶接トーチ１がエレクションピース５を跨いで通過した後、溶接トーチ１を溶接位置Ｐｗに位置させてもよい。これにより、溶接能率を低下させることなく、エレクションピース５を効率的に回避することができる。 By providing the T-axis rotating portion 12, the welding torch 1 can be rotated about the _T -axis XT with a small torque. In addition, even if the rotation about the _B axis XB is small, the erection piece 5 installed on the steel pipe 6 can be reliably avoided, and the rotation radius of the welding torch 1 due to rotation about the _T axis XT is small. In addition, the rotation around the _B -axis XB can be reduced. Therefore, the welding robot 20 can be miniaturized. Note that the position of the welding torch 1 may be controlled as follows. That is, before the erection piece 5, the welding torch 1 is positioned at the inclined welding position Pw1 by turning around the _T -axis XT, and the welding torch 1 is moved to the retracted position Pr by turning around the _B -axis XB while maintaining that position. is positioned, the welding torch 1 is moved along the running direction Dr at that position, and after the welding torch 1 passes over the erection piece 5, the welding torch 1 may be positioned at the welding position Pw. Thereby, the erection piece 5 can be efficiently avoided without lowering the welding efficiency.

Ｂ軸回動部２は、Ｔ軸回動部１２と鋼管６との間に設けられてもよい。Ｔ軸回動部１２は、溶接トーチ１とＢ軸回動部２との間に設けられてもよい。すなわち、Ｔ軸回動部１２及びＢ軸回動部２が接続される順番は、溶接トーチ１側から、Ｔ軸回動部１２、Ｂ軸回動部２、鋼管６、の順に並んでいる。換言すると、本体８側から、Ｂ軸回動部２、Ｔ軸回動部１２、溶接トーチ１、の順に並んでいる。また、Ｂ軸回動部２は本体８に接続している。
また、鉛直方向Ｄｖにおいて上方から順に、Ｂ軸回動部２、Ｔ軸回動部１２の順に並んでいる。また、近接隔離方向Ｄｈにおいて鋼管６側から順に、Ｔ軸回動部１２、Ｂ軸回動部２、の順に並んでいる。 The B-axis rotating portion 2 may be provided between the T-axis rotating portion 12 and the steel pipe 6 . The T-axis rotating portion 12 may be provided between the welding torch 1 and the B-axis rotating portion 2 . That is, the order in which the T-axis rotating portion 12 and the B-axis rotating portion 2 are connected is arranged in the order of the T-axis rotating portion 12, the B-axis rotating portion 2, and the steel pipe 6 from the welding torch 1 side. . In other words, the B-axis rotating portion 2, the T-axis rotating portion 12, and the welding torch 1 are arranged in this order from the main body 8 side. Also, the B-axis rotating portion 2 is connected to the main body 8 .
In addition, the B-axis rotating portion 2 and the T-axis rotating portion 12 are arranged in this order from above in the vertical direction Dv. In addition, the T-axis rotating portion 12 and the B-axis rotating portion 2 are arranged in this order from the steel pipe 6 side in the approaching and isolating direction Dh.

このように、Ｂ軸回動部２とＴ軸回動部１２が、本体８側から、Ｂ軸回動部２、Ｔ軸回動部１２、の順に並んでいることにより、エレクションピース５を確実に避けることができ、且つ、溶接ロボット２０を小型化することができる。 In this manner, the B-axis rotating portion 2 and the T-axis rotating portion 12 are arranged in the order of the B-axis rotating portion 2 and the T-axis rotating portion 12 from the main body 8 side, so that the erection piece 5 can be This can be reliably avoided, and the size of the welding robot 20 can be reduced.

Ｂ軸回動部２は、Ｔ軸回動部１２とガイドレール７との間に設けられてもよい。図２に示されるように、側面視において、Ｂ軸回動部２はＴ軸回動部１２とガイドレール７との間に設けられる。すなわち、Ｔ軸回動部１２及びＢ軸回動部２が接続される順番は、ガイドレール７側から、Ｂ軸回動部２、Ｔ軸回動部１２の順に並んでいる。 The B-axis rotating portion 2 may be provided between the T-axis rotating portion 12 and the guide rail 7 . As shown in FIG. 2, the B-axis rotating portion 2 is provided between the T-axis rotating portion 12 and the guide rail 7 in a side view. That is, the order in which the T-axis rotating portion 12 and the B-axis rotating portion 2 are connected is arranged in the order of the B-axis rotating portion 2 and the T-axis rotating portion 12 from the guide rail 7 side.

このような構成とすることで、エレクションピース５を確実に避けることができ、且つ、溶接ロボット２０を小型化することができる。 With such a configuration, the erection piece 5 can be reliably avoided and the size of the welding robot 20 can be reduced.

Ｔ軸回動部１２は、駆動源により回動する。Ｔ軸回動部１２は、溶接トーチ１に沿って設けられたＴ軸モータユニット１３及びＴ軸減速ユニット１４を含んでもよい。図２においては、鉛直方向Ｄｖの上側から、Ｔ軸モータユニット１３、Ｔ軸減速ユニット１４、の順に並んでいる。Ｔ軸回動部１２は、溶接トーチ１の本体８側に設けられる。
Ｔ軸モータユニット１３は、Ｔ軸Ｘ_Ｔを回転させるためのモータである。
Ｔ軸モータユニット１３はＴ軸減速ユニット１４に接続し、Ｔ軸モータユニット１３の駆動力をＴ軸減速ユニット１４に伝達する。Ｔ軸減速ユニット１４はＴ軸回動部１２に接続し、Ｔ軸回動部１２を動作する。これにより、Ｔ軸回動部１２をＴ軸Ｘ_Ｔ回りに回動させることで、溶接トーチ１のトーチ角Ａｔを調整する。 The T-axis rotating portion 12 is rotated by a driving source. The T-axis rotating section 12 may include a T-axis motor unit 13 and a T-axis reduction unit 14 provided along the welding torch 1 . In FIG. 2, the T-axis motor unit 13 and the T-axis deceleration unit 14 are arranged in this order from the top in the vertical direction Dv. The T-axis rotating portion 12 is provided on the main body 8 side of the welding torch 1 .
The T-axis motor unit 13 is a motor for rotating the _T -axis XT.
The T-axis motor unit 13 is connected to the T-axis reduction unit 14 and transmits the driving force of the T-axis motor unit 13 to the T-axis reduction unit 14 . The T-axis deceleration unit 14 is connected to the T-axis rotating section 12 to operate the T-axis rotating section 12 . As a result, the torch angle At of the welding torch 1 is adjusted by rotating the T-axis rotating portion 12 about the _T -axis XT.

Ｔ軸モータユニット１３及びＴ軸減速ユニット１４が溶接トーチ１に沿って設けられることで、溶接ロボット２０を小型化することができる。 By providing the T-axis motor unit 13 and the T-axis deceleration unit 14 along the welding torch 1, the size of the welding robot 20 can be reduced.

Ｔ軸モータユニット１３及びＴ軸減速ユニット１４は、Ｔ軸Ｘ_Ｔに沿って配置されてもよい。 The T-axis motor unit 13 and the T-axis reduction unit 14 may be arranged along the _T -axis XT.

この場合、エレクションピース５を避けやすく、且つ、溶接ロボット２０を小型化することができる。 In this case, the erection piece 5 can be easily avoided, and the size of the welding robot 20 can be reduced.

次に、図７から図１０を参照して、可搬型溶接ロボットシステム１００の制御系について説明する。図７から図１０は、可搬型溶接ロボットシステム１００の制御システムの構成の一例を示すブロック図である。
図７に示されるように、本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステム１００は、第１制御部６００と、Ｂ軸回動部２による溶接トーチ１の回動量を判定するＢ軸判定部６０１と、を更に備える。Ｂ軸回動部２による溶接トーチ１の回動量は、溶接トーチ１のねらい角ＡｗがＢ軸Ｘ_Ｂ回りに回動する角度である。第１制御部６００は、例えば、本体８に収容された演算処理装置およびメモリによって構成することができる。Ｂ軸判定部６０１は、例えば、Ｂ軸モータユニット１０のサーボモータのエンコーダによって構成することができる。
第１制御部６００は、Ｂ軸判定部６０１の判定結果を用い、溶接トーチ１を鉛直方向上向きに回動させるようにＢ軸回動部２を制御する。より詳細には、第１制御部６００は、Ｂ軸回動部２による溶接トーチ１の（鋼管６から離れる方向への）回動量（例えば、Ｂ軸回動部２に対する回動量の指令値）が大きくなるに連れて溶接トーチ１を鉛直方向上向きに回動させる量が大きくなるよう、Ｂ軸回動部２を制御する。
第１制御部６００は、鋼管６の溶接部位の状態に応じて適切に制御することができる。具体的には、Ｂ軸Ｘ_Ｂ回りに回動して傾斜した溶接トーチ１をＴ軸Ｘ_Ｔ回りに回動すると溶接トーチ１の先端が浮かび上がって溶接部位から離れてしまうことを防止することができる。
また、溶接トーチ１がエレクションピース５に近づいたとき、溶接トーチ１がエレクションピース５と干渉しないように、第１制御部６００はＢ軸回動部２を制御して溶接トーチ１を退避位置Ｐｒまで移動させることができる。 Next, a control system of the portable welding robot system 100 will be described with reference to FIGS. 7 to 10. FIG. 7 to 10 are block diagrams showing an example of the configuration of the control system of the portable welding robot system 100. FIG.
As shown in FIG. 7, the portable welding robot system 100 according to the present embodiment includes a first control unit 600 and a B-axis determination unit 601 that determines the amount of rotation of the welding torch 1 by the B-axis rotation unit 2. , is further provided. The amount of rotation of the welding torch 1 by the B-axis rotating portion 2 is the angle by which the aiming angle Aw of the welding torch 1 rotates around the _B -axis XB. The first control unit 600 can be configured by, for example, an arithmetic processing unit and memory accommodated in the main body 8 . The B-axis determination unit 601 can be configured by, for example, the encoder of the servo motor of the B-axis motor unit 10 .
The first control unit 600 uses the determination result of the B-axis determination unit 601 to control the B-axis rotating unit 2 so as to rotate the welding torch 1 vertically upward. More specifically, the first control unit 600 controls the amount of rotation of the welding torch 1 (in the direction away from the steel pipe 6) by the B-axis rotating unit 2 (for example, the command value of the amount of rotation for the B-axis rotating unit 2). The B-axis rotating portion 2 is controlled so that the amount of rotating the welding torch 1 vertically upward increases as .
The first controller 600 can perform appropriate control according to the state of the welded portion of the steel pipe 6 . Specifically, when the welding torch 1 tilted by rotating around the _B -axis XB is rotated around the _T -axis XT, the tip of the welding torch 1 is prevented from rising and separating from the welding site. can be done.
Also, when the welding torch 1 approaches the erection piece 5, the first control unit 600 controls the B-axis rotating unit 2 to move the welding torch 1 to the retracted position Pr so that the welding torch 1 does not interfere with the erection piece 5. can be moved up to

図８に示されるように、本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステム１００は、Ｔ軸回動部１２による溶接トーチ１の回動量を判定するＴ軸判定部６０２を更に備える。Ｔ軸回動部１２による溶接トーチ１の回動量は、溶接トーチ１のトーチ角ＡｔがＴ軸Ｘ_Ｔ回りに回動する角度である。第１制御部６００は、例えば、本体８に収容された演算処理装置およびメモリによって構成することができる。Ｔ軸判定部６０２は、例えば、Ｔ軸モータユニット１３のサーボモータのエンコーダによって構成することができる。
第１制御部６００は、Ｂ軸判定部６０１及びＴ軸判定部６０２それぞれの判定結果を用い、溶接トーチ１を鉛直方向上向きに回動させるようにＢ軸回動部２を制御する。例えば、第１制御部６００は、B軸回動部２による溶接トーチ１の（鋼管６から離れる方向への）回動量及びT軸回動部１２による溶接トーチ１の（正立溶接位置Ｐｗ０から離れる方向への）回動量（例えば、Ｔ軸回動部１２に対する回動量の指令値）のそれぞれが大きくなるに連れて溶接トーチ１を鉛直方向上向きに回動させる量が大きくなるよう、Ｂ軸回動部２を制御する。
第１制御部６００は、鋼管６の溶接部位の状態に応じて適切に制御することができる。具体的には、Ｂ軸Ｘ_Ｂ回りに回動して傾斜した溶接トーチ１をＴ軸Ｘ_Ｔ回りに回動すると溶接トーチ１の先端が浮かび上がって溶接部位から離れてしまうことを防止することができる。
また、溶接トーチ１がエレクションピース５に近づいたとき、溶接トーチ１がエレクションピース５と干渉しないように、第１制御部６００はＢ軸回動部２及びＴ軸回動部１２を制御して溶接トーチ１を退避位置Ｐｒまで移動させることができる。 As shown in FIG. 8 , the portable welding robot system 100 according to this embodiment further includes a T-axis determination section 602 that determines the amount of rotation of the welding torch 1 by the T-axis rotation section 12 . The amount of rotation of the welding torch 1 by the T-axis rotating portion 12 is the angle by which the torch angle At of the welding torch 1 rotates around the _T -axis XT. The first control unit 600 can be configured by, for example, an arithmetic processing unit and memory accommodated in the main body 8 . The T-axis determination unit 602 can be configured by, for example, the encoder of the servo motor of the T-axis motor unit 13 .
The first control unit 600 uses the determination results of the B-axis determining unit 601 and the T-axis determining unit 602 to control the B-axis rotating unit 2 so as to rotate the welding torch 1 vertically upward. For example, the first control unit 600 controls the amount of rotation of the welding torch 1 (in the direction away from the steel pipe 6) by the B-axis rotating unit 2 and the amount of rotation of the welding torch 1 by the T-axis rotating unit 12 (from the upright welding position Pw0). The B-axis is set so that the amount of rotating the welding torch 1 vertically upward increases as the amount of rotation (for example, the command value for the amount of rotation for the T-axis rotating portion 12) increases. It controls the rotating part 2 .
The first controller 600 can perform appropriate control according to the state of the welded portion of the steel pipe 6 . Specifically, when the welding torch 1 tilted by rotating around the _B -axis XB is rotated around the _T -axis XT, the tip of the welding torch 1 is prevented from rising and separating from the welding site. can be done.
Also, when the welding torch 1 approaches the erection piece 5, the first control unit 600 controls the B-axis rotating unit 2 and the T-axis rotating unit 12 so that the welding torch 1 does not interfere with the erection piece 5. The welding torch 1 can be moved to the retracted position Pr.

図９に示されるように、本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステム１００は、第２制御部６０３と、前記Ｂ軸回動部による前記溶接トーチの回動量を判定するＢ軸判定部６０１と、前記Ｔ軸回動部による前記溶接トーチの回動量を判定するＴ軸判定部６０２と、本体８を鋼管６に垂直な方向に移動させ、且つ、鋼管６に平行な方向に沿って移動させる本体移動部６０４と、を更に備える。鋼管６に垂直な方向とは、近接隔離方向Ｄｈである。鋼管６に平行な方向とは、鉛直方向Ｄｖである。
第２制御部６０３は、Ｂ軸判定部６０１及びＴ軸判定部６０２それぞれの判定結果を用い、本体移動部６０４により本体８を鉛直方向上向き且つ鋼管６に近づく方向に移動させる。例えば、第２制御部６０３は、Ｂ軸回動部２による溶接トーチ１の（鋼管６から離れる方向への）回動量及びＴ軸回動部１２による溶接トーチ１の（正立溶接位置Ｐｗ０から離れる方向への）回動量のそれぞれが大きくなるに連れて本体８が移動する量が大きくなるよう、本体移動部６０４を制御する。
第２制御部６０３は、鋼管６の溶接部位の状態に応じて適切に制御することができる。具体的には、Ｂ軸Ｘ_Ｂ回りに回動して傾斜した溶接トーチ１をＴ軸Ｘ_Ｔ回りに回動すると溶接トーチ１の先端が浮かび上がって溶接部位から離れてしまうことを防止することができる。
また、溶接トーチ１がエレクションピース５に近づいたとき、溶接トーチ１がエレクションピース５と干渉しないように、第１制御部６００はＢ軸回動部２及びＴ軸回動部１２を制御して溶接トーチ１を退避位置Ｐｒまで移動させることができる。 As shown in FIG. 9, the portable welding robot system 100 according to this embodiment includes a second control section 603 and a B-axis determination section 601 that determines the amount of rotation of the welding torch by the B-axis rotation section. a T-axis determination unit 602 for determining the amount of rotation of the welding torch by the T-axis rotation unit; and a main body moving part 604 . The direction perpendicular to the steel pipe 6 is the proximity separation direction Dh. The direction parallel to the steel pipe 6 is the vertical direction Dv.
The second control unit 603 uses the determination results of the B-axis determination unit 601 and the T-axis determination unit 602 to move the main body 8 vertically upward and closer to the steel pipe 6 by the main body moving unit 604 . For example, the second control unit 603 controls the amount of rotation of the welding torch 1 (in the direction away from the steel pipe 6) by the B-axis rotating unit 2 and the amount of rotation of the welding torch 1 by the T-axis rotating unit 12 (from the upright welding position Pw0). The main body moving unit 604 is controlled so that the amount of movement of the main body 8 increases as each of the amounts of rotation (in the direction of separation) increases.
The second control section 603 can perform appropriate control according to the state of the welded portion of the steel pipe 6 . Specifically, when the welding torch 1 tilted by rotating around the _B -axis XB is rotated around the _T -axis XT, the tip of the welding torch 1 is prevented from rising and separating from the welding site. can be done.
Also, when the welding torch 1 approaches the erection piece 5, the first control unit 600 controls the B-axis rotating unit 2 and the T-axis rotating unit 12 so that the welding torch 1 does not interfere with the erection piece 5. The welding torch 1 can be moved to the retracted position Pr.

図１０に示されるように、本実施形態に係る可搬型溶接ロボットシステム１００は、可搬型溶接ロボットシステム１００による溶接の垂れ落ちを防止するための部分を垂れ落ち防止溶接部とし、垂れ落ち防止溶接部を溶接トーチ１の溶接により形成可能な位置に溶接トーチ１を回動させるよう、Ｂ軸回動部２を制御する第３制御部６０５、を更に備える。
鋼管６の端部同士の溶接は、基本的に、複数回繰り返される。例えば、鋼管６の溶接部位の一周分の溶接を連続して行った後、溶接ロボット２０の走行方向Ｄｒを反転させて鋼管６の溶接部位の一周分の溶接を連続して行う。複数回の溶接を行うことで、溶接部位から余分な溶接が垂れ落ちる場合がある。このため、余分な溶接が垂れ落ちる部分に垂れ落ち防止部材（例えば、セラミックタブ）を設ける場合がある。垂れ落ち防止部材は、下側に配置される鋼管６の端部の側面に設けられる。
可搬型溶接ロボットシステム１００は、溶接部の鉛直方向Ｄｖ下側に適切な狙い角での溶接により垂れ落ち防止溶接部を設ける。可搬型溶接ロボットシステム１００は、第３制御部６０５により、垂れ落ち防止部材を形成する位置に溶接トーチ１を回動させるようＢ軸回動部２を制御する。すなわち、第３制御部６０５は、下側に配置される鋼管６の端部の側面（溶接部の鉛直方向Ｄｖ下側）に溶接トーチ１を回動させるようＢ軸回動部２を制御する。これにより、可搬型溶接ロボットシステム１００は、垂れ落ち防止溶接部の溶接ビードが垂れ落ち防止部材の役割を果たすようになり、垂れ落ち防止部材を設けなくても、溶接の垂れ落ちを防止することができる。 As shown in FIG. 10 , the portable welding robot system 100 according to the present embodiment uses a drip prevention weld portion as a portion for preventing the drip of welding by the portable welding robot system 100 . A third control unit 605 is further provided for controlling the B-axis rotating unit 2 so as to rotate the welding torch 1 to a position where the welding torch 1 can form the portion by welding.
The welding of the ends of the steel pipes 6 is basically repeated multiple times. For example, after continuously welding the welding portion of the steel pipe 6 for one circumference, the traveling direction Dr of the welding robot 20 is reversed to continuously weld the welding portion of the steel pipe 6 for one circumference. Multiple welds may result in excess weld dripping from the weld site. For this reason, an anti-drip member (eg, a ceramic tab) may be provided where the excess weld drips. The anti-dripping member is provided on the side surface of the end of the steel pipe 6 arranged on the lower side.
The portable welding robot system 100 provides a drip prevention weld by welding at an appropriate target angle below the weld in the vertical direction Dv. The portable welding robot system 100 controls the B-axis rotating section 2 by the third control section 605 so as to rotate the welding torch 1 to the position where the drooping prevention member is formed. That is, the third control unit 605 controls the B-axis rotating unit 2 so as to rotate the welding torch 1 to the side surface of the end of the steel pipe 6 arranged on the lower side (downward in the vertical direction Dv of the welded portion). . As a result, in the portable welding robot system 100, the weld bead of the anti-drip weld portion plays a role of the anti-drip member, and the drip of the weld can be prevented without providing the anti-drip member. can be done.

本体８及び溶接ロボット２０の重量は、２５ｋｇ以下である。 The weight of the main body 8 and the welding robot 20 is 25 kg or less.

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲が上記実施形態のみに限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。なお、本発明の実施形態では、鋼管６を溶接対象物とした具体例について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、鋼材を溶接対象物とてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are presented as examples, and the scope of the present invention is not limited only to the above embodiments. The above embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. The above-described embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and their equivalents, as well as being included in the scope and gist of the invention. In the embodiment of the present invention, a specific example in which the steel pipe 6 is the object to be welded has been described, but the object to be welded is not limited to this.

１溶接トーチ
２Ｂ軸回動部
５エレクションピース
６鋼管
７ガイドレール
８本体
９収納スペース
１０Ｂ軸モータユニット
１１Ｂ軸減速ユニット
１２Ｔ軸回動部
１３Ｔ軸モータユニット
１４Ｔ軸減速ユニット
２０溶接ロボット
２１スライド部
２２プレート
２３ケース
１００可搬型溶接ロボットシステム
１１０溶接ワイヤ 1 Welding torch 2 B-axis rotating part 5 Erection piece 6 Steel pipe 7 Guide rail 8 Main body 9 Storage space 10 B-axis motor unit 11 B-axis reduction unit 12 T-axis rotating part 13 T-axis motor unit 14 T-axis reduction unit 20 Welding Robot 21 Slide part 22 Plate 23 Case 100 Portable welding robot system 110 Welding wire

Claims

A portable welding robot system that welds a steel pipe while moving on a guide rail arranged along the outer periphery of a steel pipe provided with an erection piece,
the main body;
a welding robot,
has
The welding robot is
a welding torch;
a B-axis rotating portion capable of rotating the welding torch around a B-axis, which is an axis along the direction of movement, by a drive source;
with
A portable welding robot system, wherein a storage space is provided between the main body and the welding robot to store a rear end of the welding torch rotated by the B-axis rotating portion. .

the B-axis rotating section includes a B-axis motor unit and a B-axis reduction unit;
The B-axis motor unit and the B-axis reduction unit are arranged along the longitudinal direction of the steel pipe,
and overlaps the main body when viewed along the longitudinal direction;
The portable welding robot system according to claim 1, characterized in that:

a first control unit;
a B-axis determination unit that determines the amount of rotation of the welding torch by the B-axis rotation unit;
further comprising
The first control unit uses the determination result of the B-axis determination unit to control the B-axis rotation unit so as to rotate the welding torch vertically upward.
The portable welding robot system according to claim 1 or 2, characterized in that:

A portion for preventing dripping of welding by the portable welding robot system is a dripping prevention welding portion, and the welding torch is rotated to a position where the dripping prevention welding portion can be formed by welding of the welding torch. 4. The portable welding robot system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a third control section that controls said B-axis rotating section.

A portable welding robot system that welds a steel pipe while moving on a guide rail arranged along the outer periphery of a steel pipe provided with an erection piece,
the main body;
a welding robot,
has
The welding robot is
a welding torch;
a B-axis rotating portion capable of rotating the welding torch around a B-axis, which is an axis along the direction of movement, by a drive source;
a T-axis rotating portion capable of rotating the welding torch around a T-axis that is perpendicular to the B-axis;
with
The T-axis rotating portion is rotated about the B-axis by the B-axis rotating portion,
The B-axis rotating portion, the T-axis rotating portion, and the welding torch are arranged in the order of the B-axis rotating portion, the T-axis rotating portion, and the welding torch from the main body side. Portable welding robot system.

The B-axis rotating portion is provided between the T-axis rotating portion and the steel pipe,
The portable welding robot system according to claim 5, characterized in that:

The B-axis rotating portion is provided between the T-axis rotating portion and the guide rail,
The portable welding robot system according to claim 5 or 6, characterized in that:

The T-axis rotating portion is provided between the welding torch and the B-axis rotating portion,
The portable welding robot system according to any one of claims 5 to 7, characterized in that:

The T-axis rotating section includes a T-axis motor unit and a T-axis reduction unit provided along the welding torch,
The portable welding robot system according to any one of claims 5 to 8, characterized in that:

10. The portable welding robot system according to claim 9, wherein said T-axis motor unit and said T-axis deceleration unit are arranged along said T-axis.

a first control unit;
a B-axis determination unit that determines the amount of rotation of the welding torch by the B-axis rotation unit;
a T-axis determination unit that determines the amount of rotation of the welding torch by the T-axis rotation unit;
further comprising
The first control unit uses the determination result of the B-axis determination unit to control the B-axis rotation unit so as to rotate the welding torch vertically upward,
The first control unit uses the determination results of the B-axis determination unit and the T-axis determination unit to control the B-axis rotation unit so as to rotate the welding torch upward in the vertical direction.
The portable welding robot system according to any one of claims 5 to 10, characterized in that:

a second control unit;
a B-axis determination unit that determines the amount of rotation of the welding torch by the B-axis rotation unit;
a T-axis determination unit that determines the amount of rotation of the welding torch by the T-axis rotation unit; and a main body moving unit that moves the main body in a direction perpendicular to the steel pipe and along a direction parallel to the steel pipe. When,
further comprising
The second control unit uses the determination results of the B-axis determination unit and the T-axis determination unit to move the main body upward in the vertical direction and in a direction approaching the steel pipe.
The portable welding robot system according to any one of claims 5 to 11, characterized in that:

The weight of the main body and the welding robot is 25 kg or less.
The portable welding robot system according to any one of claims 1 to 12, characterized in that: