JP2000317631A - 連続長区間溶接ロボット - Google Patents
連続長区間溶接ロボットInfo
- Publication number
- JP2000317631A JP2000317631A JP11167234A JP16723499A JP2000317631A JP 2000317631 A JP2000317631 A JP 2000317631A JP 11167234 A JP11167234 A JP 11167234A JP 16723499 A JP16723499 A JP 16723499A JP 2000317631 A JP2000317631 A JP 2000317631A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- wire
- rotating body
- linear
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 大きな作業範囲の溶接作業を、長さの制限な
しに自動溶接する装置。 【解決手段】 溶接線に沿ってパイプ、電線、ロープ、
ワイヤ等の線状材４を弛みのないように伸長し、この線
状材をレールとして、圧接回転体１−１が移動し、その
回転力を鉄板１６上を走行するキヤスター車輪１２に伝
え、装置全体のバランスをとりながら所要の速度で走行
させ、圧接回転体の台車枠１０にセツトされた溶接機６
のトーチ７により長区間を自動溶接する。
しに自動溶接する装置。 【解決手段】 溶接線に沿ってパイプ、電線、ロープ、
ワイヤ等の線状材４を弛みのないように伸長し、この線
状材をレールとして、圧接回転体１−１が移動し、その
回転力を鉄板１６上を走行するキヤスター車輪１２に伝
え、装置全体のバランスをとりながら所要の速度で走行
させ、圧接回転体の台車枠１０にセツトされた溶接機６
のトーチ７により長区間を自動溶接する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】１造船所における船殼ブロッ
クの組立、継ぎ合わせ溶接２各種大型タンクの組立、継
ぎ合わせ溶接３大型橋梁など鉄製プラントの組立、継ぎ
合わせ溶接
クの組立、継ぎ合わせ溶接２各種大型タンクの組立、継
ぎ合わせ溶接３大型橋梁など鉄製プラントの組立、継ぎ
合わせ溶接
【０００２】
【従来の技術】自動溶接機又は溶接ロボットは自動車産
業などの、作業範囲の小さい作業に適しているが、作業
範囲の大きい、長区間溶接作業となると無理があり、大
掛かりな設備投資をするか、人海戦術にするか二者択一
となっていた。しかも自動化出来るのも工場内溶接作業
迄であり、例えば露天の船台上など屋外作業では不可能
となっており、人手を介して約２．５ｍの高価な直線ギ
ヤー板材を、２〜３枚継ぎ合わせ、先送りしながら溶接
していた。従って長区間溶接作業は溶接機自体は進歩し
ても、半自動溶接の域を脱することが出来なかった。
業などの、作業範囲の小さい作業に適しているが、作業
範囲の大きい、長区間溶接作業となると無理があり、大
掛かりな設備投資をするか、人海戦術にするか二者択一
となっていた。しかも自動化出来るのも工場内溶接作業
迄であり、例えば露天の船台上など屋外作業では不可能
となっており、人手を介して約２．５ｍの高価な直線ギ
ヤー板材を、２〜３枚継ぎ合わせ、先送りしながら溶接
していた。従って長区間溶接作業は溶接機自体は進歩し
ても、半自動溶接の域を脱することが出来なかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は所要の回転ト
ルクと回転速度の出せる圧接回転体と言う新しい発想を
溶接作業に取り入れ、溶接線に沿って安価な線状材を展
長し、これをレールとして圧接回転体が正確に移動する
ことで、大きな作業範囲の溶接作業を、長さの制限なし
に自動溶接させようとするものである。又何枚もの足場
板を要する船体外板の垂直部などのブロック継ぎ手溶接
にも線状材を展長することで、足場板なしで自動溶接さ
せようとするものである。投資費用を安価に押さえ、し
かも段取り以外は無人溶接を実現することで大きなコス
トダウン効果を得ようとするものである。
ルクと回転速度の出せる圧接回転体と言う新しい発想を
溶接作業に取り入れ、溶接線に沿って安価な線状材を展
長し、これをレールとして圧接回転体が正確に移動する
ことで、大きな作業範囲の溶接作業を、長さの制限なし
に自動溶接させようとするものである。又何枚もの足場
板を要する船体外板の垂直部などのブロック継ぎ手溶接
にも線状材を展長することで、足場板なしで自動溶接さ
せようとするものである。投資費用を安価に押さえ、し
かも段取り以外は無人溶接を実現することで大きなコス
トダウン効果を得ようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】溶接線に沿って線状材
（例えばパイプ、電線、ロープ、ワイヤーなど）を弛み
の無いように展長する。この線状材をレールとして、圧
接回転体が移動する。その回転力を鉄板上を走行するキ
ャスター車輪などに伝え、装置全体のバランスをとりな
がら所要の速度で正確に走行させる。そしてこの圧接回
転体にセットされた溶接機が長区間を無人自動溶接を行
う。尚走行荷重は制御ケーブルやＣＯ２ガス送給ホース
なども荷重となるため、溶接形態によっては１００ｋｇ
以上の荷重となる場合があり、牽引力を考慮した適切な
モータと圧接回転体を用意する。更に風圧横振れや垂直
走行での落下防止、重心の移動による傾きにも配慮した
全体構造とする。
（例えばパイプ、電線、ロープ、ワイヤーなど）を弛み
の無いように展長する。この線状材をレールとして、圧
接回転体が移動する。その回転力を鉄板上を走行するキ
ャスター車輪などに伝え、装置全体のバランスをとりな
がら所要の速度で正確に走行させる。そしてこの圧接回
転体にセットされた溶接機が長区間を無人自動溶接を行
う。尚走行荷重は制御ケーブルやＣＯ２ガス送給ホース
なども荷重となるため、溶接形態によっては１００ｋｇ
以上の荷重となる場合があり、牽引力を考慮した適切な
モータと圧接回転体を用意する。更に風圧横振れや垂直
走行での落下防止、重心の移動による傾きにも配慮した
全体構造とする。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。
照して説明する。
【０００５】図１は主に水平板継ぎ溶接の場合の圧接回
転体構造と線状材の一例図である。１−１の圧接回転体
は下端軸受けなしの漁網揚収用のボールローラを使用し
ている。線状材の高さを一定に保持し溶接線に沿ってボ
ールローラが正確にスムーズに回転するように、５の支
持金物を適当な間隔に配置する。ボールローラは下端軸
受けなしで先端を解放出来るため５の支持金物を障害物
としないで通過出来る利点があり、、スムーズな走行が
出来る。又図４−Ａの１８ようにマグネットを支持金物
の底部に取り付けることで段取りを容易にしている。こ
の圧接回転体の回転力は鉄板上を直接転がるキャスター
車輪１２に伝えられ、自動溶接機が行う溶接脚長や肉盛
量に合わせ所定の速度で走行し、自動溶接を行う。線状
材４は屋外溶接の場合は風圧などの影響を受けて横揺れ
しないようパイプやストランドワイヤ又はケーブルなど
の固目のものを使用する。これらの線状材４は継ぎ目が
問題になるのが普通であるが、このボールローラ式圧接
回転体は空気バネで形状変化を即座に吸収するので多少
ラフな継ぎ方でも良いのが利点となる。
転体構造と線状材の一例図である。１−１の圧接回転体
は下端軸受けなしの漁網揚収用のボールローラを使用し
ている。線状材の高さを一定に保持し溶接線に沿ってボ
ールローラが正確にスムーズに回転するように、５の支
持金物を適当な間隔に配置する。ボールローラは下端軸
受けなしで先端を解放出来るため５の支持金物を障害物
としないで通過出来る利点があり、、スムーズな走行が
出来る。又図４−Ａの１８ようにマグネットを支持金物
の底部に取り付けることで段取りを容易にしている。こ
の圧接回転体の回転力は鉄板上を直接転がるキャスター
車輪１２に伝えられ、自動溶接機が行う溶接脚長や肉盛
量に合わせ所定の速度で走行し、自動溶接を行う。線状
材４は屋外溶接の場合は風圧などの影響を受けて横揺れ
しないようパイプやストランドワイヤ又はケーブルなど
の固目のものを使用する。これらの線状材４は継ぎ目が
問題になるのが普通であるが、このボールローラ式圧接
回転体は空気バネで形状変化を即座に吸収するので多少
ラフな継ぎ方でも良いのが利点となる。
【０００６】図２は山形鋼間の板継ぎ溶接での圧接回転
体構造と線状材の一例図である本例図は１５の山形鋼を
利用して平行移動させ、山形鋼間の板継ぎ溶接をするケ
ースである。このため山形鋼に常に接触している移動す
る１１のマグネット車輪などを設けている。これにより
前項のボールローラより軽い横長ボールローラ１−２と
ゴムローラ１−３を使用している。この場合、線状材は
より段取りが容易な、ロープ状のもので良いが、中間の
支持金物は障害物となるので、ロープ両端の固定は弛み
のないようしっかりと固定する。又両端固定位置は挟み
込み位置より内側で多少ラフな取り付け位置でも良い、
なぜなら本図方式の圧接回転体は、移動点を頂点とし
た、弓状展長の方が山形鋼から離れず走行出来る利点が
ある。本例図は、山形鋼と鉄板の肉盛り溶接にも適用出
来る。
体構造と線状材の一例図である本例図は１５の山形鋼を
利用して平行移動させ、山形鋼間の板継ぎ溶接をするケ
ースである。このため山形鋼に常に接触している移動す
る１１のマグネット車輪などを設けている。これにより
前項のボールローラより軽い横長ボールローラ１−２と
ゴムローラ１−３を使用している。この場合、線状材は
より段取りが容易な、ロープ状のもので良いが、中間の
支持金物は障害物となるので、ロープ両端の固定は弛み
のないようしっかりと固定する。又両端固定位置は挟み
込み位置より内側で多少ラフな取り付け位置でも良い、
なぜなら本図方式の圧接回転体は、移動点を頂点とし
た、弓状展長の方が山形鋼から離れず走行出来る利点が
ある。本例図は、山形鋼と鉄板の肉盛り溶接にも適用出
来る。
【０００７】図３は垂直、曲面、船底溶接の板継ぎ溶接
での圧接回転体構造と線状材の一例図である。このケー
スでは装置全体が落下しないよう安全に十分配慮した構
造にする。又装置全体が傾かないように重心位置に十分
配慮した構造にする。本図は圧接回転体として横長ボー
ルローラ１−２とゴムローラ１−３を使用しているが、
１−１のボールローラ方式でも良い。線状材として船底
曲り外板部の走行にも適用出来るように固目の電線や鉛
被縁のストランドワイヤなどを展長する。本図の場合は
横長ボールローラ１−２とゴムローラ１−３を使用して
いるため線状材の両端固定方式となる。１−１のボール
ローラ方式の場合は図４のＧ図のように支持金物５を適
当間隔に配置している、このケースでは線状材を適当間
隔に区切り軽量化して、継ぎ合わせて使用することも出
来る。いずれの方式でもマグネツトキャスター車輪を設
けて、外板に密着させながら走行させる。又溶接ケーブ
ル、ＣＯ２ガス送給ホースが走行位置に従って変化して
重心位置を大きく狂わせないようロボットと同速のサブ
昇降装置などを用意する。サブ昇降装置は重心の安定
化、万一の命綱、溶接検査時の昇降装置など多目的に使
用出来、特に垂直部の足場なし自動溶接を可能にする。
での圧接回転体構造と線状材の一例図である。このケー
スでは装置全体が落下しないよう安全に十分配慮した構
造にする。又装置全体が傾かないように重心位置に十分
配慮した構造にする。本図は圧接回転体として横長ボー
ルローラ１−２とゴムローラ１−３を使用しているが、
１−１のボールローラ方式でも良い。線状材として船底
曲り外板部の走行にも適用出来るように固目の電線や鉛
被縁のストランドワイヤなどを展長する。本図の場合は
横長ボールローラ１−２とゴムローラ１−３を使用して
いるため線状材の両端固定方式となる。１−１のボール
ローラ方式の場合は図４のＧ図のように支持金物５を適
当間隔に配置している、このケースでは線状材を適当間
隔に区切り軽量化して、継ぎ合わせて使用することも出
来る。いずれの方式でもマグネツトキャスター車輪を設
けて、外板に密着させながら走行させる。又溶接ケーブ
ル、ＣＯ２ガス送給ホースが走行位置に従って変化して
重心位置を大きく狂わせないようロボットと同速のサブ
昇降装置などを用意する。サブ昇降装置は重心の安定
化、万一の命綱、溶接検査時の昇降装置など多目的に使
用出来、特に垂直部の足場なし自動溶接を可能にする。
【０００８】図４は圧接回転体と線状材の具体例図であ
る。図４−Ａ、Ｂ図は球形タイヤ式圧接回転体１−１と
Ｅ図、Ｇ図方式の線状材４及び線状材中間支持金物５を
示す。支持金物の底部にはマグネットを取り付けてい
る。図４−Ｃ、Ｄは横長ボールローラ１−２とゴムロー
ラ１−３で構成する圧接回転体を示す。この方式では中
間支持金物５は障害物となるので取り付けず、線状材両
端のみの固定となるＦ図方式となる。
る。図４−Ａ、Ｂ図は球形タイヤ式圧接回転体１−１と
Ｅ図、Ｇ図方式の線状材４及び線状材中間支持金物５を
示す。支持金物の底部にはマグネットを取り付けてい
る。図４−Ｃ、Ｄは横長ボールローラ１−２とゴムロー
ラ１−３で構成する圧接回転体を示す。この方式では中
間支持金物５は障害物となるので取り付けず、線状材両
端のみの固定となるＦ図方式となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水平鉄板相互の突き合わせ溶接を行う連続長区
間溶接ロボット
間溶接ロボット
【図２】ロンジ（山形鋼）間の水平鉄板相互の突き合わ
せ溶接を行う連続長区間溶接ロボット
せ溶接を行う連続長区間溶接ロボット
【図３】垂直鉄板相互（例船体外板など）の突き合わせ
溶接を行う連続長区間溶接ロボット
溶接を行う連続長区間溶接ロボット
【図４】圧接回転体と線状材、線状材支持金物の具体例
図である。
図である。
１−１ ：漁網揚収用のボールローラ １−２ ：小径横長ボールタイヤ １−３ ：ゴムローラ（又は樹脂ローラ） ２ ：駆動モータ ３ ：線状材ガイドコロ ４ ：線状材 ５ ：線状材支持金物 ６ ：自動溶接機のトーチコネクター ７ ：自動溶接機トーチ ８ ：防風箱 ９ ：溶材リール １０ ：台車板 １１ ：マグネット車輪 １２ ：ゴム又はタイヤキャスター １３ ：制御ケーブル及びＣＯ２ガス送給ホース １４ ：線状材端部固定金具 １５ ：山形鋼 １６ ：水平鉄板 １７ ：垂直鉄板（船体外板） １８ ：支持金物マグネット １９ ：サブ昇降装置 ２０ ：スタンション
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 37/02 Ｂ２３Ｋ 37/02 Ｃ
Claims (1)
- 【請求項１】 大型の鉄製構造物を構成する鋼板や条材
（山形鋼など）を溶接する時、長区間の溶接作業（２０
ｍ以上）が多々要求される。しかし長区間を無人で連続
的に溶接を行う安価な溶接ロボットは皆無なのが実状で
ある。本発明は水平溶接、垂直溶接、又直線溶接、曲線
溶接を問わず連続長区間溶接を行うに当たり、溶接線に
沿って展長した線状材（例えばパイプ、電線、ロープ、
ワイヤーなど）と、この線状材をモノレールとして挟み
込み、所要の回転トルクと回転速度の出せる駆動体とで
構成した安価な溶接ロボットである。駆動体の一例とし
て互いに反対方向に線状材を圧接して回転して所要の回
転トルクと回転速度の出せるゴムタイヤ、ゴムローラ、
樹脂ローラ又はキャタピラー（以下圧接回転体と言う）
などを使用する。この圧接回転体を制御された所要の速
度で回転させ、その回転力を鉄板上などに着地して走行
するキャスター車輪などに伝え、装置全体のバランスを
とりながら、所要の速度で溶接線に沿って走行させる。
溶接の肉盛量が一定の場合は初期設定速度で、溶接の肉
盛量が変化する場合は監視カメラや肉盛量センサーなど
で遠隔制御又は自動制御しながら走行させ、自動溶接さ
せる連続長区間溶接ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11167234A JP2000317631A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 連続長区間溶接ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11167234A JP2000317631A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 連続長区間溶接ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000317631A true JP2000317631A (ja) | 2000-11-21 |
Family
ID=15845950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11167234A Pending JP2000317631A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 連続長区間溶接ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000317631A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003053538A (ja) * | 2001-08-17 | 2003-02-26 | Shoji Inada | ３次元面内連続溶接ロボット |
| CN102101222A (zh) * | 2009-12-21 | 2011-06-22 | 华电重工装备有限公司 | 自动供电多方位焊接作业的方法及自行走多方位焊接车 |
| CN103481003A (zh) * | 2013-09-17 | 2014-01-01 | 肖宁 | 一种连杆焊接系统 |
| CN107590876A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-01-16 | 四川君逸数码科技股份有限公司 | 综合管廊巡检机器人及综合管廊巡检系统 |
| CN107775200A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-03-09 | 天津大学 | 铝合金薄板t型接头激光焊接机器人辅助焊接工装夹具 |
| CN113770611A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-10 | 中国船舶重工集团公司第七一六研究所 | 一种用于船舶舱室的智能焊接机器人 |
-
1999
- 1999-05-12 JP JP11167234A patent/JP2000317631A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003053538A (ja) * | 2001-08-17 | 2003-02-26 | Shoji Inada | ３次元面内連続溶接ロボット |
| CN102101222A (zh) * | 2009-12-21 | 2011-06-22 | 华电重工装备有限公司 | 自动供电多方位焊接作业的方法及自行走多方位焊接车 |
| CN103481003A (zh) * | 2013-09-17 | 2014-01-01 | 肖宁 | 一种连杆焊接系统 |
| CN107775200A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-03-09 | 天津大学 | 铝合金薄板t型接头激光焊接机器人辅助焊接工装夹具 |
| CN107590876A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-01-16 | 四川君逸数码科技股份有限公司 | 综合管廊巡检机器人及综合管廊巡检系统 |
| CN113770611A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-10 | 中国船舶重工集团公司第七一六研究所 | 一种用于船舶舱室的智能焊接机器人 |
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