CN110719825B - 焊接装置 - Google Patents

Abstract

在焊接大型框组结构物(W)的焊接装置(10)中，设置有相对于吊起装置(25)的中心对称地配置的至少2个线缆处理部(22)。线缆处理部(22)具有伸缩自如的伸缩部(31)以及收纳动力线缆(38)和信号线缆(39)的线缆收纳部(32)，伸缩部(31)的上端部被连接在起重机(20)侧，伸缩部(31)的下端部与线缆收纳部(32)连接，动力线缆(38)以及信号线缆(39)呈螺旋状地配置于伸缩部(31)的周围。

Description

焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接装置，更详细而言涉及用于自动焊接船体结构、桥梁结构这样的大型的框组结构物的焊接装置。

背景技术

船壳作业的焊接工序主要有小组装、大组装、总组装以及船台、船坞上的组装。其中，如图10所示，在大型框组结构物W的焊接(大组装)中，对在平板状的面板1、纵骨2、横梁3之间产生的接头5进行焊接。在面板1的表面上，配置有多列纵骨2，并且在与纵骨2正交的方向上以恒定间隔配置有横梁3，分别对由面板1、纵骨2以及横梁3形成的三方或四方所围起的各框式构成的区域4的交叉部(接头)5进行焊接。

大组装具有在预先将纵骨2和横梁3预先组装到网格之后将它们与面板1焊接的框组方法、或者在预先将纵骨2焊接于面板1之后对横梁3进行安装并焊接的纵骨先装法等。在任一情况下，均期望使用了工业机器人的自动化，但在大组装中的焊接中，工件为大型且大重量，焊接接头也为多种，从而难以进行焊接，进而也难以保证坡口精度，因此难以利用使用了机器人的自动焊接装置来进行高精度的焊接。

作为大组装的自动焊接装置，在专利文献1中公开了如下那样的向框组结构物定位的定位装置：使焊接机器人以框组结构物的壁(纵骨以及横梁)的中央为基准进行动作，从而能够提高定位精度，对大型的船壳平板块等框组结构物进行自动焊接。

另外，在专利文献2中公开了如下那样的大型框组结构物的焊接机器人装置：机器人架台以横跨焊接对象区域的方式固定于大型框组结构物，在机器人架台的水平支承架台的下表面安装有焊接机器人。在该专利文献2中，在焊接对象区域内去除了与焊接机器人的焊接头发生干涉的构件，从而能够在焊接对象区域中进行主焊接，并且焊接部位受到的限制变少，且几乎不需要手动焊接。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开平05-228883号公报

专利文献2：日本国特开2010-253518号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在如专利文献1那样在机器人载置台(机器人载体)上配置工业机器人的情况下，需要对与工业机器人连接的信号线、动力线这样的多种线缆的收纳进行考虑。即，根据收纳线缆的部位、升降时的线缆的举动等，有可能由于机器人载体发生摇动、倾斜等，而无法应对高精度的定位、各种接头的焊接。

在专利文献1中，使用伸缩引导件来防止工业机器人的摇动，但需要伸缩引导件收纳空间，因此存在机器人载体上升极限位置被限制得较低，无法越过个子较高的框组结构物这样的课题。另外，对于升降机构而言，与使用伸缩引导件相应地增加用于使工业机器人升降的重量，升降机构的马达变得大型等，从而成本增加。

另外，在专利文献2中，不使用机器人载体，将工业机器人设为吊挂式。虽然装置本身小型化，但与应用了机器人载体的情况相比动作范围被限定，难以应对被称作拐角卷绕焊接、立向角焊那样的各种焊接。另外，定位精度也不一定足够，尚存在改善的余地。

本发明是鉴于上述的课题而作成的，其目的在于，提供一种具备能够防止因线缆的举动引起的机器人载体的摇动、倾斜的线缆处理部，在大型的框组结构物的焊接中能够进行高精度的定位且还能够应对复杂的焊接的焊接装置。

用于解决课题的手段

本发明的上述目的通过下述的结构而达成。

(1)一种焊接装置，其是对构成大型框组结构物的至少2个被焊接构件进行焊接的大型框组结构物的焊接装置，其特征在于，

所述焊接装置具备：

起重机主梁，其能够沿着在所述大型框组结构物的上方且设置于所述大型框组结构物的规定方向的两侧或单侧的水平导轨水平移动；

起重机，其具有能够卷绕以及抽出的绳索，并能够沿着所述起重机主梁的长度方向而在与所述起重机主梁的移动方向正交的方向上水平移动；

吊起装置，其与所述起重机的所述绳索的下端部连接；

至少2个线缆处理部，它们相对于所述吊起装置的中心对称地配置；

机器人载体，其与所述吊起装置连接；以及

焊接机器人，其设置于所述机器人载体上，

所述各线缆处理部具有：伸缩部，其根据所述绳索的卷绕以及抽出而伸缩自如；以及线缆收纳部，其在所述伸缩部收缩时，其将线缆以卷绕的状态收纳，

所述伸缩部的上端部被连接在起重机侧，所述伸缩部的下端部与所述线缆收纳部连接，

所述线缆呈螺旋状地配置于所述伸缩部的周围。

(2)根据(1)所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆在多个位置与所述伸缩部的周围紧固连接。

(3)根据(1)或(2)所述的焊接装置，其特征在于，

所述伸缩部具有至少3根绳状构件以及沿所述绳状构件的长度方向隔开间隔地分别固定于所述绳状构件的多个环，

所述绳状构件在距所述线缆收纳部的中心等距离处连接于该线缆收纳部。

(4)根据(3)所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆在所述多个环的各中间部紧固连接于所述绳状构件中的任一方。

(5)根据(3)或(4)所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆处理部具备配置于所述各线缆收纳部的中心的锥体状的环保持构件，

所述环保持构件的最大直径比所述环的内径小，

在所述伸缩部收缩时，多个所述环嵌合于所述环保持构件。

(6)根据(3)至(5)中任一项所述的焊接装置，其特征在于，

所述各线缆处理部的至少3根所述绳状构件相对于所述线缆收纳部的中心等角度间隔地配置，

所述各线缆在所述各线缆收纳部内的卷绕方向为彼此相反的方向，

在所述伸缩部伸长了的状态下，在相同的高度处所述各线缆与所述绳状构件紧固连接的各位置相对于所述吊起装置的中心呈线对称。

(7)根据(3)至(5)中任一项所述的焊接装置，其特征在于，

所述各线缆处理部的至少3根所述绳状构件相对于所述线缆收纳部的中心等角度间隔地配置，

所述各线缆在所述各线缆收纳部内的卷绕方向为彼此相同的方向，

在所述伸缩部伸长了的状态下，在相同的高度处所述各线缆与所述绳状构件紧固连接的各位置相对于所述吊起装置的中心呈点对称。

(8)根据(1)至(5)中任一项所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆配设为，在该线缆收纳于所述线缆收纳部时，由于所述线缆的刚性而对所述各线缆收纳部作用的、相对于所述吊起装置的中心的旋转转矩彼此抵消。

(9)根据(8)所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆在所述各线缆收纳部内的卷绕方向为彼此相反的方向，并且，所述线缆与所述各线缆收纳部、或收纳于所述各线缆收纳部内的部分分开的位置相对于所述各线缆收纳部的中心的相位相差大致180°。

(10)根据(8)所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆在所述各线缆收纳部内的卷绕方向为彼此相同的方向，并且，所述线缆与所述各线缆收纳部或收纳于所述各线缆收纳部内的部分分开的位置相对于所述各线缆收纳部的中心为大致相同相位的位置。

(11)根据(1)至(10)中任一项所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆被划分为具有多个动力线的动力线缆以及具有多个信号线的信号线缆并被收纳于所述各线缆收纳部。

(12)根据(1)至(11)中任一项所述的焊接装置，其特征在于，

所述大型框组结构物具备分别分开地配置的多列纵骨以及沿与该纵骨正交的方向配置的横梁，

所述机器人载体具备相对于相邻的所述纵骨、以及所述横梁进行前后方向以及左右方向的定位的定位装置。

(13)根据(12)所述的焊接装置，其特征在于，

所述定位装置至少具备一对臂，该一对臂以等压等行程伸缩而抵接于相邻的所述纵骨以进行左右方向的定位。

发明效果

根据本发明的焊接装置，能够防止机器人载体的摇动、倾斜，能够高精度地将焊接机器人相对于大型框组结构物进行定位，并且能够进行复杂的姿态下的焊接。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的焊接装置的整体结构图。

图2是由起重机吊起的线缆处理部、机器人载体以及焊接机器人的侧视图。

图3是线缆收纳部、机器人载体以及焊接机器人的立体图。

图4是具备定位装置的机器人载体的后视图。

图5是伸缩部伸长而线缆收纳部处于下降位置的线缆处理部的侧视图。

图6是伸缩部收缩而线缆收纳部处于上升位置、环嵌合于环保持构件、且线缆收纳于线缆收纳部的线缆处理部的侧视图。

图7是示出基于链固定金属件的链与线缆的紧固连接部的放大图。

图8是动力线缆以及信号线缆向不同方向卷绕而被收纳的线缆收纳部的俯视图。

图9是动力线缆以及信号线缆向相同方向卷绕而被收纳的线缆收纳部的俯视图。

图10是具有由纵骨以及横梁围起的网格形状的框组的大型框组结构物的主要部位立体图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一实施方式的焊接装置进行详细说明。需要说明的是，关于利用本焊接装置焊接的大型框组结构物W，与利用图10所说明的结构物相同，并省略说明。另外，在图1、图2中，省略了线缆38、39的图示。另外，在以下的说明中，将大型框组结构物W的多列纵骨2所排列的方向称作左右方向，将沿着纵骨2的长度方向的方向称作前后方向，另外，在各图中，X方向是指左右方向，Y方向是指前后方向，Z方向是指上下方向。

如图1所示，在焊接装置10中，在大型框组结构物W的规定方向(左右方向)的两侧设置有一对脚部框架12，在各脚部框架12的上部分别配置有一对水平导轨13。因此，一对水平导轨13设置于大型框组结构物W的上方且大型框组结构物W的左右方向的两侧。在一对水平导轨13上设置有由未图示的马达驱动的车轮15a，并且安装于起重机主梁14的两端的起重机鞍座15以行驶自如的方式配设于该对水平导轨13。由此，起重机主梁14能够沿着水平导轨13的长度方向(与纸面正交的方向)水平移动。

需要说明的是，也可以是水平导轨13配置于大型框组结构物W的单侧，起重机主梁14为单侧支承的结构。

在起重机主梁14上，图1中具有车轮17a的提升器型起重机20的台车17能够由马达18驱动而沿着起重机主梁14在水平方向(图1中的左右方向)上移动。

还参照图2，在台车17的下部设置有线缆处理部支承框架16a、16b，另外，在台车17的大致中央下面安装有提升器型起重机20的提升器20b。

提升器型起重机20利用升降用马达20a使提升器20b内的未图示的转筒旋转，由此对缠卷于该转筒的绳索23进行卷绕以及抽出，从而使与绳索23的下端部连结的吊起装置25升降移动。

吊起装置25具备与绳索23的下端部连结的上部吊具26以及利用4根链27与上部吊具26连结的下部吊具28。

如图2以及图3所示，在下部吊具28的下部经由旋转机构30连结有机器人载体40，在该机器人载体40上设置有焊接机器人70。机器人载体40具备供焊接机器人70载置的机器人载置部41以及将机器人载置部41与下部吊具28连结的支撑件60。

如图4所示，在机器人载置部41的下表面配设有具备能够360°转动的滚球43的4个球式脚轮42。机器人载置部41能够利用球式脚轮42而在大型框组结构物W的平板状的面板1上沿任意的方向移动。

机器人载置部41具备定位装置46，该定位装置46具有对相邻的纵骨2以及横梁3进行左右方向以及前后方向的定位的左右定位机构44以及前后定位机构45。

左右定位机构44具备：一对连杆构件47，它们能够以设置于机器人载置部41的侧部的一对摆动支点41a为支点进行转动；臂48，其经由销以能够转动的方式连结于一对连杆构件47的一端，并且在该臂48的两端配设有一对滚子49；以及驱动连杆50，其经由销以能够转动的方式连结于连杆构件47的另一端。此外，各驱动连杆50经由连结连杆53与图中的驱动杆52连结，该驱动杆52通过工作缸51而能够沿前后方向水平移动。即，左右定位机构44构成由工作缸51驱动的4节连杆机构。

工作缸51平时处于驱动杆52延伸出的状态，连杆构件47以及臂48以折叠的状态收纳于机器人载置部41的左右侧面的内侧。并且，当工作缸51工作而驱动杆52向导入工作缸51内的方向运动时，与连结连杆53连结的驱动连杆50也向相同方向移动，如图中虚线所示那样，连杆构件47转动，从而臂48从机器人载置部41向两侧方展开。

这样，在机器人载置部41的左右两侧具备一对臂48的左右定位机构44使一对臂48以等压等行程伸缩，将臂48的一对滚子49抵接于左右的纵骨2。由此，由球式脚轮42支承的机器人载置部41在平板状的面板1上无阻碍地移动，将机器人载置部41定位于左右的纵骨2的中央位置。

另外，前后定位机构45配置于机器人载置部41的上表面侧(图4中为纸面里侧)，并具备：未图示的工作缸，其具有沿前后方向伸缩的工作缸杆55；以及按压部56，其固定于工作缸杆55的前端。

并且，将工作缸的工作缸杆55向前方伸长规定的长度而利用按压部56抵接于横梁3，从而机器人载置部41被定位于与横梁3分开规定距离的规定位置。

此外，在机器人载置部41的下表面配设有4个电磁铁57，该4个电磁铁57在未图示的工作缸的作用下而能够沿上下方向移动。关于机器人载置部41，在如上述那样左右定位机构44进行了左右方向的定位，且前后定位机构45进行了前后方向的定位后，使未图示的工作缸工作而使电磁铁57下降，利用电磁铁57的磁力吸附于面板1而将机器人载置部41固定于面板1。需要说明的是，若将接地线与吸附于面板1的电磁铁57的构件连接，则能够可靠地接地，因而优选。

需要说明的是，定位装置46不限定于上述的机械式(接触式)定位装置，例如，也可以是激光传感器、视觉传感器等非接触式定位装置。

如图2以及图3所示，在支撑件60固定有线缆管道61，该线缆管道61将动力线缆38以及信号线缆39从线缆收纳部32引导至焊接机器人70的各动作部。另外，在支撑件60的侧面配设有控制箱63，该控制箱63收纳有对机器人载体40以及焊接机器人70进行控制的控制装置。

焊接机器人70是在机器人载置部41上配设为沿前后方向移动自如的多关节机器人，在臂前端具备焊炬71，对面板1、纵骨2、横梁3的焊接部进行焊接。焊接机器人70是公知的多关节机器人，省略详细的说明。

在线缆处理部支承框架16a、16a与安装于下部吊具28的收纳部支承台29之间分别配设有2个线缆处理部22。2个线缆处理部22配置为相对于吊起装置25的中心O对称。需要说明的是，在本实施方式中，吊起装置25的中心O在俯视下为4根链27的中心位置，且成为抽出的起重机20的绳索23的中心位置。

如图3以及图5所示，各线缆处理部22具有伸缩部31和线缆收纳部32。线缆收纳部32是在大致圆形的底板上组装管材而形成的篮状构件，并固定于收纳部支承台29上。线缆收纳部32能够将后述的线缆38、39以卷成大致圆形的状态进行收纳(参照图6)。

也参照图7，关于动力线缆38以及信号线缆39，将用于对机器人载体40、焊接机器人70进行驱动及控制的多个动力线以及信号线按照动力线以及信号线而分为2组，利用绳子58等进行捆束，并分离地收纳于各线缆处理部22。由此，能够防止从动力线产生的电噪声对信号线造成影响。另外，动力线缆38以及信号线缆39经由各个线缆处理部22的线缆收纳部32而与机器人载体40的控制箱63以及焊接机器人70连接。

在动力线缆38中，例如以直径大致65mm以下的粗度捆束有焊接电力线缆、焊接接地线缆、气体供给软管、空气软管、马达线缆等多个动力线。

另外，在信号线缆39中，例如以直径大致65mm以下的粗度捆束有信号线缆、线送给装置控制线缆、安全系统信号线缆、焊接电压检测线缆等多个信号线。

伸缩部31具备绳状构件即至少3根链33以及以大致相等间隔固定于3根链33的多个环34。需要说明的是，在本实施方式的图示的例子中，使用了3根链33，在3根链33上固定有11根环34。

3根链33的上端部与起重机20侧即安装于线缆处理部支承框架16a的上部支承板21连接。另外，3根链33的下端部在距线缆收纳部32的中心等距离的位置且在环34的圆周方向上等间隔地连结于线缆收纳部32。线缆收纳部32根据提升器型起重机20进行的绳索23的卷绕以及抽出而上下移动，伴随于此，伸缩部31进行伸缩。

另外，如图8所示，3根链33相对于线缆收纳部32的中心C1或者C2等角度间隔地配置。即，3根链33相对于通过吊起装置25的中心O的线X1对称地配置。

如图3以及图6所示，在各线缆收纳部32的中央固定有圆锥状的环保持构件35。环保持构件35的根部的最大直径设定得比环34的内径小。

参照图3、图5以及图7，动力线缆38以及信号线缆39呈螺旋状地配置于3根链33的外周侧，并经由链固定金属件37紧固连接于3根链33的多个部位。动力线缆38以及信号线缆39在多个环34的各中间部经由链固定金属件37以及绳子58而分别与3根链33中的任一方紧固连接。即，设环34的安装间距P1，在动力线缆38以及信号线缆39在P1/2的位置安装于链33，且动力线缆38以及信号线缆39的安装间距P2与环34的安装间距P1相等。需要说明的是，图5中，黑点J1表示各线缆38、39与3根中任1根链33紧固连接的位置，黑点J2表示各线缆38、39与剩余2根中任一根其他的链33紧固连接的位置，黑点J3表示各线缆38、39与剩余1根链33紧固连接的位置。即，螺旋状卷绕的线缆38、39每越过一个环34，则与位于卷绕方向的链33紧固连接。

因此，在线缆处理部22中，在提升器型起重机20卷绕绳索23时，3根链33松动，环保持构件35一边嵌合于多个环34一边使线缆收纳部32上升。环保持构件35嵌合并约束于多个环34，从而能够防止3根链33缠绕。

需要说明的是，为了允许动力线缆38以及信号线缆39的上述那样的举动，各线缆38、39的长度优选相对于升降行程设为1.25～2倍。另外，考虑到线缆收纳部32的大小，动力线缆38以及信号线缆39的卷绕直径D1优选设定为850mm以下。

另外，环34的环径D2优选设为300mm～800mm。若环径D2小于300mm，则有可能环34无法进入环保持构件35。另一方面，根据动力线缆38以及信号线缆39的卷绕直径D1，环径D2的上限设为800mm以下。

另外，动力线缆38以及信号线缆39的卷绕数越少则能够使整体的线缆长度越短，因此，将每一周的安装间距设定为约1.5m～约2.5m。因此，环34向3根链33安装的安装间距P1优选设定为500mm～850mm，动力线缆38以及信号线缆39向3根链33安装的安装间距P2优选设定为500mm～850mm。

此外，动力线缆38以及信号线缆39的安装间距之间的动力线缆38以及信号线缆39的长度优选设定为650mm～1250mm。

另外，如图6所示，在上部支承板21上，在与环保持构件35对置的位置设置有向下面开口的椎体承接部36。从前端侧(上端侧)起，环保持构件35依次被实施红色、蓝色、黄色的涂装，当环保持构件35与线缆收纳部32一起上升时，按照红色、蓝色的顺序与椎体承接部36嵌合。因此，即使是在从远处操作提升器型起重机20的情况下，在环保持构件35的红色的部分被椎体承接部36遮挡而无法看见时，也能够容易地确认绳索23的上卷终端附近的情况，从而能够防止误操作。

需要说明的是，在图3所示的环保持构件35中，点状图案的区域表示红色的部分，网格图案的区域表示蓝色的部分，剩余的部分表示黄色的部分。

另外，通过将椎体承接部36与环保持构件35嵌合，从而即使收纳部支承台29即线缆收纳部32从正确的相位偏移，也可对线缆收纳部32与上部支承板21的相对位置进行校正，对线缆处理部22以及焊接机器人70的朝向进行限制。

另外，动力线缆38以及信号线缆39为了捆束多个动力线以及信号线而具有较大的刚性。因此，在动力线缆38以及信号线缆39呈螺旋状地展开时(在线缆收纳部32的下降时)，或者在从螺旋状向圆形卷绕时(在线缆收纳部32的上升时)，动力线缆38以及信号线缆39的刚性产生的力作用于各个线缆收纳部32。

具体地说，由于动力线缆38以及信号线缆39的刚性而弯曲了的各线缆38、39与伸展为直线状的力在动力线缆38以及信号线缆39的上升位置处向大致切线方向直接作用于线缆收纳部32，或者经由收纳着的动力线缆38以及信号线缆39的部分而作用于线缆收纳部32。该力作为使线缆收纳部32(也包括机器人载体40)旋转的旋转转矩起作用，欲使线缆收纳部32以绳索23为中心进行旋转。

在此，动力线缆38以及信号线缆39的上升位置是指，在线缆收纳部32下降或上升时，该线缆38、39与各线缆收纳部32或收纳于各线缆收纳部32内的部分分开的位置。

线缆收纳部32配置于相对于吊起装置的中心O而言的对称位置，因此，通过适当地设定动力线缆38以及信号线缆39的卷绕方向、以及回卷并收纳于线缆收纳部32的动力线缆38及信号线缆39的上升位置，从而能够抵消旋转转矩。

具体地说，如图8所示，将各线缆收纳部32内的动力线缆38以及信号线缆39的卷绕方向设为彼此相反的方向，并且将动力线缆38以及信号线缆39的上升位置S1、S2相对于各线缆收纳部32的中心C1、C2设定为相差大致180°的相位。

换句话说，在本实施方式中，动力线缆38以及信号线缆39的在各线缆收纳部32内的卷绕方向为彼此相反的方向，在伸缩部31伸长的状态下，在相同的高度处，各线缆38、39与链33紧固连接的各位置J1～J3相对于通过吊起装置25的中心O的线X1呈线对称。

由此，从吊起装置25的中心O至对各线缆收纳部32作用的基于刚性的力的作用点(上升位置S1、S2)为止的距离L1、L2相等，且基于刚性的力F1、F2的大小也大致相等。因此，由于动力线缆38以及信号线缆39的刚性而作用于各线缆收纳部32的各个旋转转矩T1、T2向彼此抵消的方向起作用，从而线缆收纳部32的旋转被抑制。

需要说明的是，在上述的说明中，为了容易理解，将动力线缆38以及信号线缆39的上升位置S1、S2设定于连接各线缆收纳部32的中心C1、C2的线上而进行了说明。但是，在上升位置S1、S2为除此之外的位置的情况下，通过考虑动力线缆38以及信号线缆39的上升位置处的切线方向的力的分力(与连接线缆收纳部32的中心C1、C2的线呈直角的方向的分力)，也同样抵消旋转转矩T1、T2。

需要说明的是，如图9所示，在将各线缆收纳部32内的动力线缆38以及信号线缆39的卷绕方向设为彼此相同的方向的情况下，通过将动力线缆38以及信号线缆39的上升位置S1、S2设定于相对于各线缆收纳部32的中心C1、C2相同的相位，从而作用于各线缆收纳部32的各个旋转转矩T1、T2向抵消的方向起作用。即，在该情况下，动力线缆38以及信号线缆39在各线缆收纳部32内的卷绕方向为彼此相同的方向，在伸缩部31伸长的状态下，在相同的高度处，各线缆38、39与链33紧固连接的各位置J1～J3相对于吊起装置25的中心O呈点对称。但是，在该情况下，从吊起装置25的中心O至上升位置S1、S2为止的距离L1、L2不同，因此在旋转转矩T1、T2抵消后还有旋转转矩T2的一部分残留。

关于上述的由于动力线缆38以及信号线缆39的刚性引起的力F1、F2，受到收纳于线缆收纳部32时的动力线缆38以及信号线缆39的卷绕直径D1、环34的环径D2、环34向3根链33安装的安装间距P1、动力线缆38以及信号线缆39向3根链33安装的安装间距P2、动力线缆38以及信号线缆39的安装间距之间的动力线缆38以及信号线缆39的长度、动力线缆38以及信号线缆39的直径等影响，因此优选分别设定于规定的范围内。

需要说明的是，当操作提升器型起重机20而卷绕绳索23时，换言之，当使线缆收纳部32上升而将动力线缆38以及信号线缆39收纳于各线缆收纳部32时，也对线缆收纳部32作用由动力线缆38以及信号线缆39的刚性引起的力F1、F2，产生旋转转矩T1、T2。

在该情况下，由刚性引起的力F1、F2以及旋转转矩T1、T2虽然朝向与上述说明相反的方向，但通过将动力线缆38以及信号线缆39的卷绕方向以及上升位置S1、S2以同样的方式进行设定，从而能够使它们抵消，能够抑制线缆收纳部32的旋转。

在上述那样的焊接装置10中，首先，如图1所示，将在面板1上临时组装有纵骨2以及横梁3的大型框组结构物W配置于平台6上。接着，在提升器型起重机20的绳索23被卷绕、伸缩部31(3根链33)收缩而线缆收纳部32上升了的状态下，使起重机主梁14沿着水平导轨13而沿与纸面正交的方向水平移动，并且使台车17沿着起重机主梁14而沿左右方向水平移动。由此，机器人载体40以及焊接机器人70位于预定焊接的由纵骨2和横梁3围起的网格的区域4的上方。

接着，如图5所示，操作提升器型起重机20而抽出绳索23，使固定于吊起装置25的线缆收纳部32、机器人载体40(焊接机器人70)下降。此时，如图6所示，以多个环34嵌合于环保持构件35的状态收纳于线缆收纳部32内的3根链33伴随着线缆收纳部32的下降而伸长。另外，同时地呈大致圆形地弯曲收纳于线缆收纳部32内的动力线缆38以及信号线缆39在3根链33的外周侧呈螺旋状地展开。

机器人载体40(焊接机器人70)向临时组装了纵骨2以及横梁3的区域4内下降。之后，如图4所示，使通常处于延伸状态的左右定位机构44的工作缸51工作而将一对臂48从机器人载置部41向侧方以等压等行程展开，将臂48的一对滚子49抵接于左右的纵骨2，从而将机器人载置部41定位于左右的纵骨2的中央位置。

接着，使前后定位机构45的工作缸工作而利用按压部56对横梁3进行按压，将机器人载置部41定位于与横梁3分开了规定的距离的位置。此外，通过未图示的工作缸使电磁铁57下降而利用电磁铁57的磁力吸附于面板1，从而将机器人载置部41固定于面板1。

接着，利用焊接机器人70对临时组装了纵骨2以及横梁3的区域4内的焊接接头进行焊接。

如以上所说明的，根据本实施方式的焊接装置10，其具备：起重机主梁14，其能够在大型框组结构物W的上方、且沿着设置于大型框组结构物W的规定方向的两侧或单侧的水平导轨13水平移动；起重机20，其具有能够进行卷绕以及抽出的绳索23，并能够沿着起重机主梁14的长度方向而沿与起重机主梁14的移动方向正交的方向水平移动；吊起装置25，其连接于绳索23的下端部；2个线缆处理部22，它们相对于吊起装置25的中心对称地配置；机器人载体40，其与吊起装置25连接；以及焊接机器人70，其设置于机器人载体40上。线缆处理部22具有根据绳索23的卷绕以及抽出而伸缩自如的伸缩部31以及收纳动力线缆38及信号线缆39的线缆收纳部32，伸缩部31的上端部与起重机20侧连接，下端部与线缆收纳部32连接，动力线缆38以及信号线缆39呈螺旋状地配置于伸缩部31的周围。由此，2个线缆处理部22相对于吊起装置25的中心O平衡良好地配置，因此能够防止因各线缆38、39的举动引起的机器人载体40的摇动、倾斜，能够高精度地将焊接机器人70相对于大型框组结构物W定位，并且能够进行复杂的姿态下的焊接。另外，在通过起重机20而线缆收纳部32升降时，动力线缆38以及信号线缆39相对于线缆收纳部32顺畅地收纳或展开，因此还能够防止因各线缆38、39的举动引起的机器人载体40的摇动、倾斜。

另外，动力线缆38以及信号线缆39在多个位置紧固连接于伸缩部31的周围，因此，即使伸缩部31伸缩，也能够防止动力线缆38以及信号线缆39发生缠绕。

另外，伸缩部31具有3根链33以及隔开间隔地固定于3根链33的多个环34，3根链33在距线缆收纳部32的中心等距离处连接于线缆收纳部32，因此线缆收纳部32被保持为水平。另外，3根链33被多个环34约束，因此能够抑制因伸缩部31的伸缩而3根链33发生缠绕。特别是，3根链33被多个环34约束，从而还能够抑制在由各线缆38、39的刚性引起的力的作用下链33发生移动的情况，因此能够抑制链33发生缠绕。

另外，动力线缆38以及信号线缆39在多个环34的各中间部与链33中的任一方紧固连接，因此在伸缩部31伸长时，动力线缆38以及信号线缆39能够可靠地呈螺旋状展开，并且在伸缩部31收缩时，能够呈大致圆形地排列而收纳于线缆收纳部32。

另外，关于线缆处理部22，具有比环34的内径小的最大直径的锥体状的环保持构件35配置于线缆收纳部32的中心，在伸缩部31收缩时，多个环34嵌合于环保持构件35，因此能够将3根链33整理而收纳于线缆收纳部32。另外，由此，3根链33、动力线缆38以及信号线缆39排列而收纳于线缆收纳部32。

另外，动力线缆38以及信号线缆39配设为，在收纳于线缆收纳部32时，由于动力线缆38以及信号线缆39的刚性而对线缆收纳部32作用的、相对于吊起装置25的中心的旋转转矩彼此抵消，因此伴随线缆收纳部32的升降而发生的机器人载体40、焊接机器人70的转动被抑制，从而能够高精度地对焊接机器人70进行定位。

另外，如图8所示，在动力线缆38以及信号线缆39在各线缆收纳部32内的卷绕方向为彼此相反的方向、且其上升位置S1、S2被设定于相对于各线缆收纳部32的中心C1、C2相差180°的相位的情况下，由于动力线缆38以及信号线缆39的刚性而对线缆收纳部32作用的旋转转矩T1、T2彼此抵消，从而焊接机器人70的转动被抑制，能够高精度地对焊接机器人70进行定位。

特别是，在图8所示的情况下，构成为，各线缆处理部22的3根链33相对于线缆收纳部32的中心C1或C2等角度间隔地配置，动力线缆38以及信号线缆39在各线缆收纳部32内的卷绕方向为彼此相反的方向，在伸缩部31伸长的状态下，在相同的高度处，各线缆38、39与链紧固连接的各位置J1～J3相对于吊起装置25的中心O呈线对称，从而2个旋转转矩T1、T2彼此抵消。

另外，如图9所示，在动力线缆38以及信号线缆39在各线缆收纳部32内的卷绕方向为彼此相同的方向、且其上升位置S1、S2相对于各线缆收纳部32的中心C1、C2被设定于大致相同的相位位置的情况下，由于动力线缆38以及信号线缆39的刚性而对线缆收纳部32作用的旋转转矩T1、T2彼此抵消，从而焊接机器人70的转动被抑制，能够高精度地对焊接机器人70进行定位。

特别是，在图9所示的情况下，构成为，各线缆处理部22的3根链33相对于线缆收纳部32的中心C1或C2等角度间隔地配置，动力线缆38以及信号线缆39在各线缆收纳部32内的卷绕方向为彼此相同的方向，在伸缩部31伸长的状态下，在相同的高度处，各线缆38、39与链33紧固连接的各位置J1～J3相对于吊起装置25的中心O呈点对称，从而2个旋转转矩T1、T2彼此抵消。

另外，具有多个动力线的动力线缆38和具有多个信号线的信号线缆39被分开而分别收纳于各线缆收纳部32，因此不用担心从动力线缆38产生的电噪声对信号线缆39造成影响。

另外，大型框组结构物W具备多列纵骨2以及沿与该纵骨2正交的方向配置的横梁3，机器人载体40具备相对于纵骨2以及横梁3而进行前后方向以及左右方向的定位的定位装置46，因此能够高精度地将机器人载体40定位于焊接基准位置。

另外，定位装置46具备以等压等行程进行伸缩而抵接于相邻的纵骨2以进行左右方向的定位的一对臂48，因此能够高精度地将机器人载体40定位于纵骨2的中央位置。

需要说明的是，本发明并不限定于上述的实施方式，可以适当进行变形、改善等。

本发明的线缆处理部并不如上述实施方式那样限定为2个，只要是相对于所述吊起装置的中心对称地配置的结构，则也可以是3个以上。

另外，本发明的伸缩部的结构不限定于如上述实施方式那样的由链和环构成的结构，只要是根据起重机的绳索的卷绕以及抽出而伸缩自如的结构即可。

另外，本发明的吊起装置的结构不限定于本实施方式的结构，只要是将绳索的下端部与机器人载体连接的结构即可。

此外，在上述实施方式中，伸缩部的上端部与在设置于起重机20的台车17的线缆处理部支承框架16a、16b上安装的上部支承板21连接，但并不局限于此，只要伸缩部的上端部与起重机侧、换句话说安装于起重机20的台车17的构件、或与台车17连动的构件连接即可。

需要说明的是，本申请基于在2017年6月6日申请的日本专利申请2017-112079，其内容通过参照而援引于此。

附图标记说明：

1 面板(被焊接构件)

2 纵骨(被焊接构件)

3 横梁(被焊接构件)

10 焊接装置

13 水平导轨

14 起重机主梁

20 提升器型起重机

22 线缆处理部

23 绳索

25 吊起装置

31 伸缩部

32 线缆收纳部

33 链(绳状构件)

34 环

35 环保持构件

38 动力线缆

39 信号线缆

40 机器人载体

44 左右定位机构

45 前后定位机构

46 定位装置

48 臂

70 焊接机器人

C1、C2 线缆收纳部的中心

O 吊起装置的中心

T1、T2 旋转转矩

W 大型框组结构物。

Claims (11)

1.一种焊接装置，其是对构成大型框组结构物的至少2个被焊接构件进行焊接的大型框组结构物的焊接装置，其特征在于，

所述焊接装置具备：

起重机主梁，其能够沿着在所述大型框组结构物的上方且设置于所述大型框组结构物的规定方向的两侧或单侧的水平导轨水平移动；

起重机，其具有能够卷绕以及抽出的绳索，并能够沿着所述起重机主梁的长度方向而在与所述起重机主梁的移动方向正交的方向上水平移动；

吊起装置，其与所述起重机的所述绳索的下端部连接；

至少2个线缆处理部，它们相对于所述吊起装置的中心对称地配置；

机器人载体，其与所述吊起装置连接；以及

焊接机器人，其设置于所述机器人载体上，

所述各线缆处理部具有：伸缩部，其根据所述绳索的卷绕以及抽出而伸缩自如；以及线缆收纳部，其在所述伸缩部收缩时，将线缆以卷绕的状态收纳，

所述伸缩部的上端部被连接在起重机侧，所述伸缩部的下端部与所述线缆收纳部连接，

所述线缆呈螺旋状地配置于所述伸缩部的周围，

所述伸缩部具有至少3根绳状构件以及沿所述绳状构件的长度方向隔开间隔地分别固定于所述绳状构件的多个环，

所述绳状构件在距所述线缆收纳部的中心等距离处连接于该线缆收纳部，

所述各线缆配设为，在所述各线缆分别收纳于所述各线缆收纳部时，由于所述各线缆的刚性而对所述各线缆收纳部作用的、相对于所述吊起装置的中心的旋转转矩彼此抵消。

2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆在多个位置与所述伸缩部的周围紧固连接。

3.根据权利要求1或2所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆在所述多个环的各中间部紧固连接于所述绳状构件中的任一方。

4.根据权利要求1或2所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆处理部具备配置于所述各线缆收纳部的中心的锥体状的环保持构件，

所述环保持构件的最大直径比所述环的内径小，

在所述伸缩部收缩时，多个所述环嵌合于所述环保持构件。

5.根据权利要求1或2所述的焊接装置，其特征在于，

所述各线缆处理部的至少3根所述绳状构件相对于所述线缆收纳部的中心等角度间隔地配置，

所述各线缆在所述各线缆收纳部内的卷绕方向为彼此相反的方向，

在所述伸缩部伸长了的状态下，在相同的高度处所述各线缆与所述绳状构件紧固连接的各位置相对于所述吊起装置的中心呈线对称。

6.根据权利要求1或2所述的焊接装置，其特征在于，

所述各线缆处理部的至少3根所述绳状构件相对于所述线缆收纳部的中心等角度间隔地配置，

所述各线缆在所述各线缆收纳部内的卷绕方向为彼此相同的方向，

在所述伸缩部伸长了的状态下，在相同的高度处所述各线缆与所述绳状构件紧固连接的各位置相对于所述吊起装置的中心呈点对称。

7.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆在所述各线缆收纳部内的卷绕方向为彼此相反的方向，并且，所述线缆与所述各线缆收纳部或收纳于所述各线缆收纳部内的部分分开的位置相对于所述各线缆收纳部的中心的相位相差大致180°。

8.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆在所述各线缆收纳部内的卷绕方向为彼此相同的方向，并且，所述线缆与所述各线缆收纳部或收纳于所述各线缆收纳部内的部分分开的位置相对于所述各线缆收纳部的中心为大致相同相位的位置。

9.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述线缆被划分为具有多个动力线的动力线缆以及具有多个信号线的信号线缆并被收纳于所述各线缆收纳部。

10.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述大型框组结构物具备分别分开地配置的多列纵骨以及沿与该纵骨正交的方向配置的横梁，

所述机器人载体具备相对于相邻的所述纵骨、以及所述横梁进行前后方向以及左右方向的定位的定位装置。

11.根据权利要求10所述的焊接装置，其特征在于，

所述定位装置至少具备一对臂，该一对臂以等压等行程伸缩而抵接于相邻的所述纵骨以进行左右方向的定位。

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