JP2006212673A

JP2006212673A - 溶接作業装置

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Publication number: JP2006212673A
Application number: JP2005028794A
Authority: JP
Inventors: Tomohide Namihana; 智英浪花; Hironori Tsuchida; 浩規土田
Original assignee: Inoue Shoji KK
Current assignee: Inoue Shoji KK
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2006-08-17

Abstract

【課題】手動で溶接作業台を回転させて溶接作業の手順を入力し、簡単に溶接作業を行うことができる溶接作業装置を提供する。
【解決手段】溶接するワーク１１を支持してＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の三軸周りに回転可能な溶接作業台１を回転駆動する各モータ６〜８と、Ｘ軸およびＹ軸周りに回転させる差動機構部９と、指定位置を検出する検出部１４と、順に検出された指定位置を指定位置入力部１５ａの入力により記憶する記憶部１３と、記憶された指定位置に基づいて回転軌跡を演算する制御部１７とを備え、制御部１７は、駆動情報入力部１５ｂからの駆動情報と、演算された回転軌跡に基づいて、各軸モータ６〜８を回転制御してワークの溶接線が常に溶接具側に向くようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、管や棒等のワークの溶接作業を補助する溶接作業装置において、特に、溶接作業を簡単に行える溶接作業支援システムに関するものである。

アルミ管やステンレス管などの複数の管同士の接合は、溶接、接着、圧着、ビス止め等の種々の方法が用いられる。特に、管同士を溶接してＬ字型、Ｔ字型、Ｙ字型等の製品を得るには、溶接するワークの向きを何度も置き換えて作業をする必要がある。そのため、溶接の継ぎ目や溶接ガスによる変色が発生し、外観上の見栄えも悪くなるという問題があった。

特許文献１には、被溶接物であるワークを溶接する準備段階として、まず、ワークを回転テーブルに載せ、これを一定速度で回転させながら、その動作を画像センサおよびレーザ変位計で読み取り、溶接経路を演算測定し、その測定結果に基づいて、回転テーブルと多関節ロボットの先端にある溶接トーチとを駆動制御する自動溶接装置が開示されている。
特開２００２−１０３０３９号（段落０００７〜００１２、図３）

しかしながら、特許文献１の自動溶接装置は、回転テーブルと多関節ロボットの２つの駆動対象を備えていることから、その振り分け制御動作が複雑になり、制御データ作りに時間を要することになる。また、溶接線の決定に画像センサおよびレーザ変位計を用い、かつ多関節ロボットを用いるため、高価な自動溶接装置になる。したがって、特許文献１に開示された自動溶接装置は、小ロット多品種の生産には向かず、このような小ロット多品種の生産に最適な溶接作業装置の出現が望まれているところである。

本発明は、上記に鑑み、簡単な構成によって溶接作業を支援でき、小ロット多品種生産に最適な溶接作業装置の提供を目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、溶接作業台としてワークを支持してＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の三軸周りに回転可能な溶接作業装置を提供する。具体的には、溶接作業台は、架台と、前記架台の上に取付けられ、Ｚ軸周りに回転する回転台と、前記回転台の上に取付けられ、前記Ｚ軸を挟んで対向する一対の支柱と、前記Ｚ軸に直交するＸ軸およびＹ軸周りに回転する回転アームと、前記回転アームに取付けられたワーク支持台とから構成され、差動機構部は、前記両支柱の間に差渡され、Ｙ軸周りに回転自在に設け、前記回転アームは、前記差動機構部のＹ軸に対して直交するＸ軸方向に向かって前記差動機構部と連結され、２つの前記駆動部は、前記各支柱の外側に夫々配されたものである。

上記構成においては、ワークを支持する溶接作業台が三軸周りに回転するため、ワークを固定した状態で溶接箇所を、常に使用者側に向くように回転制御することができる。したがって、使用者は、常にワークの溶接箇所に対して作業しやすい状態で溶接作業装置を操作することができる。

また、本発明は、駆動部の回転軸の交点とワークの回転中心を、両支柱の間に差渡して設けられた差動機構部の中心と一致させている。これにより、溶接作業台は、２つの駆動部を各支柱の外側に夫々配置することができるため、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の夫々に駆動部を設けて三軸周りに回転させる溶接作業台よりも小さくすることができる。

この溶接作業台の支援システムは、溶接するワークを支持してＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の三軸周りに回転可能な溶接作業台と、前記溶接作業台を回転駆動する少なくとも２つの駆動部と、前記駆動部から出力されたＹ軸周りの２つの駆動力を合成して、溶接作業台をＸ軸およびＹ軸周りに回転する差動機構部と、手動によって前記溶接作業台を回転させたときの指定位置を検出する検出部と、順に検出された前記指定位置に基づいて前記溶接作業台の回転軌跡を演算する制御部とを備え、２つの前記駆動部は、Ｙ軸上に設けられ、前記差動機構部に直結されたことを特徴とする。

上記構成において、溶接作業装置は、ワークを支持する溶接作業台を使用者が手動によって直接回転させて回転データを入力することができる。詳しくは、使用者が溶接作業台を直接手によって回転させ、ワークの溶接可能な姿勢、すなわち、指定位置を決定する。決定した指定位置を検出部によって検出する。順に検出された指定位置に基づいて溶接作業台の回転軌跡を演算して、この演算結果に基づいて駆動部を回転制御する。これにより、本発明の溶接作業装置は、特許文献１のように、画像センサ等により、その都度、溶接線や回転角度等を読み込み演算する必要がない。

また、指定位置を決定する指定位置入力部と、前記指定位置を記憶する記憶部とを備える。これにより、溶接作業装置は、指定位置入力部からの入力により、検出した指定位置を記憶部に記憶し、記憶した順の指定位置に基づいて溶接作業台の回転軌跡を演算することが可能となる。つまり、記憶部は、検出した溶接作業台の指定位置を、指定位置入力部から入力された順に記憶することができる。これにより、制御部は、記憶された指定位置の順に通過する溶接作業台の回転軌跡を演算することができる。この演算結果に基づいて駆動部を制御するので、ワークの溶接箇所を簡便に溶接作業を行うことができる。

また、溶接作業装置は、駆動部を駆動するために必要な情報を入力する駆動情報入力部を備える。この駆動情報入力部は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に溶接作業台を回転させる駆動部の回転速度や回転方向等の駆動情報を入力することができる。これにより、駆動部は、演算された回転軌跡と駆動情報に基づいて、溶接作業台が回転軌跡通りに回転するように駆動部を制御することができる。

なお、指定位置入力部および駆動情報入力部は、例えば、足や手等によって押すことのできるボタン、あるいは、視線や顔等の変化を感知して認識するセンサ等のように入力できるものであれば特に限定されない。

以上の通り、本発明によると、手動によって溶接作業台を回転させ、順に検出した指定位置から溶接作業台の回転軌跡を演算し、この演算結果に基づいて各駆動部を制御する。これにより、簡単な構成ながらも溶接作業を支援することができ、小ロット多品種生産に最適な溶接作業装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る溶接作業台の斜視図である。本実施形態の溶接作業台１は、架台２と、架台２の上に取付けられ、Ｚ軸周りに回転する回転台３と、回転台３の上に取付けられ、Ｚ軸を挟んで対向する一対の支柱３ａと、Ｚ軸に直交するＸ軸およびＹ軸周りに回転する回転アーム４と、回転アーム４に取付けられたワーク支持台５と、Ｙ軸周りの２つの駆動力を差動的に合成してＸ軸およびＹ軸周りに回転させる差動機構部９と、一軸上に設けられ、差動機構部９に直結された２つの駆動部６，７と、回転台３をＺ軸周りに回転駆動させる駆動部８とを備えている。

駆動部として、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸において、Ｙ軸周りの２つの駆動力を差動機構部９を介してＸ軸およびＹ軸周りに回転させる２つの差動モータ６，７と、回転台３をＺ軸周りに回転させるＺ軸モータ８とが用いられる。差動モータ６，７は、Ｚ軸を挟んで対抗する各支柱３ａの外側に夫々配され、差動機構部９に直結されている。なお、これら各モータ６〜８は、サーボモータ、ステッピングモータ等が用いられる。

架台２は、円形状の平板もしくは箱体等のフレーム材料から構成されており、床置き可能とされる。

回転台３は、円形状の平板もしくは箱体等のフレーム材料から円盤状に形成される。そして、架台２の中心部にＺ軸モータ８が設置されており、このＺ軸モータ８は、モータ軸８ａが回転台３の底側中央部に連結される。これにより、回転台３は、縦軸（Ｚ軸）周りに回転可能になっている。

支柱３ａは、回転台３の上面に対して垂直方向に、左右一対で設けられている。支柱３ａは、Ｚ軸を挟んで対向する位置に配置される。支柱３ａは、Ｃ型鋼、Ｌ型鋼、角パイプ等のフレーム材料から形成される。

図２は、差動機構部９の正面図を示す。差動機構部９は、図２に示すように、両支柱３ａの上端側の間に差し渡されたＣ型鋼、Ｌ型鋼、角パイプ等のフレーム材料から形成された外枠９ａと、Ｙ軸周りの２つの駆動力を合成して、回転アーム４をＸ軸およびＹ軸周りに回転させる回転体９ｂとから構成される。

回転体９ｂは、左右の支柱３ａの上端に配された差動モータ６，７のモータ軸６ａ，７ａの端部に直結された傘歯車２１，２２と、これと噛合う対向した一軸上の傘歯車２３，２４とから構成される。モータ軸６ａ，７ａの端部に設けられた傘歯車２１，２２は、Ｚ軸に対して対向して配置され、これと噛合う対向した一軸上の傘歯車２３，２４は、Ｘ軸上に夫々配される。Ｘ軸上に配置された一方の傘歯車２３は、Ｘ軸周りに回転自在に外枠９ａの面に設けられる。他方の傘歯車２４は、Ｙ軸と直交する方向に向かって回転アーム４が連結され、Ｘ軸周りに回転自在に外枠９ａの面に設けられている。

差動機構部９は、両差動モータ６，７の駆動力からＸ軸およびＹ軸周りの回転を生成することができる。Ｙ軸周りの回転は、２つの差動モータ６，７の回転に差が生じないことで、その回転によってＹ軸周りに回転し、Ｘ軸周りの回転は、Ｙ軸上の傘歯車２１、２２の回転の差分によって回転する。

詳しくは、各差動モータ６，７をＸ軸を挟んで互いに同方向に回転させ場合、Ｙ軸上の両傘歯車２１，２２が同方向に回転する。そのため、Ｘ軸上の傘歯車２３，２４は、互いのＹ軸上の両傘歯車２１，２２の駆動力によって回転が打ち消される、すなわち、回転の差分が生じないためＸ軸周りの回転が生じない。これにより、差動機構部９は、Ｙ軸上の傘歯車２１，２２の回転のみが駆動されるので、Ｙ軸周りに回転することができる。

また、各差動モータ６，７をＸ軸を挟んで互いに逆方向に回転させ場合、Ｙ軸上の両傘歯車２１，２２が逆方向に回転する。そのため、Ｘ軸上の傘歯車２３，２４は、互いのＹ軸上の両傘歯車２１，２２の回転によって一方向に回転、すなわち、回転の差分が生じるためＸ軸周りの回転が生じる。これにより、差動機構部９は、Ｙ軸上の傘歯車２１，２２の回転とＸ軸上の傘歯車２３，２４との回転の差分がＸ軸周りの回転に変換するので、回転アーム４がＸ軸周りに回転する。

したがって、差動機構部９は、両差動モータ６．７の回転を合成し、その差分がＸ軸周りの回転に出力し、残りの回転を軸周りの回転とすることができる。

回転アーム４は、Ｃ型鋼、Ｌ型鋼、角パイプ等のフレーム材料から箱状に形成された支持部１６にＸ軸周りに回転自在に支持される。回転アーム４は、一方の端部が差動機構部９の傘歯車２４と連結され、他方の端部にワーク支持台５と連結される。

ワーク支持台５は、円盤状に形成され、差動機構部９に取付けられた傘歯車２４と回転アームを介して連結され、Ｘ軸周りに回転可能となっている。ワーク支持態様の好ましい実施形態としては、ワーク支持台５にワークを支持した際、ワーク１１を構成する複数のアルミ管の中心線の交点が、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が互いに交差する交点と一致するように、回転アーム４およびワーク支持台５の位置を設定するのが良い。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。

ワーク支持台５は、溶接するワーク１１を支持するワーク取付部（図示略）を備えており、このワーク取付部は、ワークを支持しやすいように設定されている。例えば、アルミ管等のワーク１１を支持する場合、ワーク取付部は、アルミ管の内部に挿通可能な棒状に形成される。

図３は、図１の溶接作業台１に据付けられるワークの一例を示す。同図（ａ）はＹ型アルミ管の斜視図、同図（ｂ）はＴ型アルミ管の斜視図、同図（ｃ）はＬ型アルミ管の斜視図である。各々複数のアルミ管Ａ，Ｂを接合して所定の製品形状が得られるようになっている。このアルミ管Ａ，Ｂの接合部は、各製品形状によって異なる溶接線形状となっている。この溶接線に沿って溶接を行う場合であって、例えば、正面側に使用者が位置した状態で溶接を行う場合、夫々の製品に応じて溶接作業台１の各モータ６〜８の回転角を制御しなければならない。また、正面側に溶接具１２を設置し、この溶接具１２の位置を固定した状態で溶接を行う場合も同様に制御しなければならない。

この溶接作業台１の各モータ６〜８を駆動制御する制御機器２０のハード構成は、図１に示すように、昇降ボタンやフットスイッチ等の入力部１５と、入力部１５からの入力情報に基づいて各モータ６〜８を制御する制御部１７と、溶接作業台１を回転させたときに決定した指定位置を検出する検出部１４とを備えている。

図４は、図１に示す制御機器２０のハード構成をさらに詳細に示す制御ブロック図である。図４に示すように、制御機器２０は、ワーク１１を支持してＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の三軸周りに回転可能な溶接作業台１を駆動する各モータ６〜８と、溶接作業台１を回転させたときの指定位置を検出する検出部１４と、指定位置を決定する指定位置入力部１５ａと、決定した指定位置を記憶する記憶部１３と、各モータ６〜８を駆動するために必要な情報を入力する駆動情報入力部１５ｂと、順に記憶された指定位置に基づいてワーク１１の回転軌跡を演算し、この演算結果と駆動情報とに基づいて各モータ６〜８を制御する制御部１７とを備えている。

検出部１４は、赤外線センサ位置センサ、エンコーダ等を例示できる。これに限らず、カメラやその他の検出手段も含むことは勿論である。これによって、検出部１４は、使用者が溶接作業台１を直接手で回転させてワークの溶接可能な姿勢、すなわち、指定位置を検出することができる。本実施形態の場合は、各モータ６〜８の初期位置からの回転数や回転角度に基づいて指定位置を検出している。

入力部１５は、昇降ボタンやフットスイッチ等を例示できる。これに限らず、マウスやその他の入力手段も含むことは勿論である。入力部１５は、溶接作業台１を回転させたときの指定位置を決定し、この指定位置を記憶部１３に記憶させるための指定位置入力部１５ａと、踏み込み量によって各モータ６〜８の回転速度や回転方向等を変えるように駆動情報を入力する駆動情報入力部１５ｂとを備える。

ここで、指定位置とは、使用者がワーク１１を溶接する際に最適とされるワーク１１の位置である。すなわち、この指定位置を検出した順に繋げていくことで溶接作業台１の回転軌跡を演算することができる。

制御部１７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータから構成される。制御部１７は、検出された指定位置の順に記憶部１３に記憶された指定位置を読み出してワーク１１の回転軌跡を演算する演算処理手段１７ａと、この演算結果に基づいて駆動部を制御する駆動制御手段１７ｂとを有している。

演算処理手段１７ａでは、記憶部１３に順に記憶された指定位置に基づいて、溶接作業台１の回転軌跡を演算する機能を有している。

記憶部１３は、指定位置を順に記憶する不揮発性のメモリであって、例えば、ＲＯＭやフラッシュメモリ、コンパクトディスク等である。記憶部１３は、手動で回転させたときの指定位置を記憶する。この指定位置から溶接作業台１の線軌が得られれば、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸周りの回転角も演算できるので、この回転軌跡の情報も記憶しておくことが好ましい。また、記憶部１３は、ワーク形状および管径情報を記憶しておき、これらの情報を制御部１７の演算処理手段１７ａにより溶接作業台１の線軌を演算処理する際に参考データとして、各モータ６〜８の回転角を演算するようにしてもよい。

ここで、ワーク形状とは、例えば、図３に示すＹ型、Ｔ型、Ｌ型等である。このようなワーク形状においては、夫々のワーク形状で管同士の溶接線の回転軌跡が決まるので、ワーク形状に対応させて溶接線情報を記憶しておく。また、接合する管径によっては溶接線の回転軌跡が異なるので、管径の規格に合せて記憶しておくのが好ましい。例えば、６３φ、８９φ、１１４φ、１４０φなどの管径情報を記憶しておく。

また、記憶部１３は、制御部１７の演算処理手段１７ａにより演算された溶接作業台１の回転軌跡を格納することもできる。

制御部１７の駆動制御手段１７ｂは、演算された溶接作業台１の回転軌跡に基づいて差動モータ６，７およびＺ軸モータ８の回転を制御する。この制御は、ワーク１１の溶接線が使用者側の方向に向き、溶接線に沿って連続して溶接できるように、三軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の各回転角や回転速度が各モータ６〜８に指示される。なお、この制御は、ワーク１１の回転を連続して行う場合に限らず、途中で一時的に停止させる制御も含むものである。一時停止は、駆動情報入力部１５ｂからの指令を演算処理手段１７ａを介して受け、これによって行うことができる。

図５は図１に示す溶接支援システムを使った溶接作業手順を示すフローチャートで、（ａ）は全体の使用手順、（ｂ）は教示手順、（ｃ）は再生手順を示すフローチャートである。この図に基づいて、溶接作業手順を説明する。

まず、図５（ａ）に基づいて溶接作業装置の全体の使用方法を説明する。使用者は、溶接作業台１を手動によって回転させ、溶接作業台１の回転手順を記憶する（Ｓ１）。次に、記憶した回転手順で問題ないか確認するために、一度、記憶した回転手順に基づいて溶接作業台１を回転させる（Ｓ２）。このとき、使用者は、回転手順の修正、もしくは、再入力したい場合は、再度、溶接作業台１を手動によって回転させ、溶接作業台１の回転手順を記憶させる（Ｓ３）。これにより、使用者は、記憶した回転手順に基づいて溶接作業台１を回転させ、ワーク１１を溶接する。

なお、図５（ａ）中に示す教示および修正、確認および溶接の夫々は、互いに同じ手順によって行われる。

次に、図５（ｂ）に基づいて教示手順を説明する。使用者は、ワーク１１をワーク支持台５に固定し、ワーク支持台５の位置を初期位置に設定する（Ｓ１１）。初期位置に設定した後、使用者が望む溶接手順にワーク支持台５を手動で回転させる（Ｓ１２）。

ここで、初期位置とは、各モータ６〜８の回転数および回転角度を検出部１４によって検出する際に、原点となる位置をいう。本実施例においては、図１に示すように、Ｘ軸とＺ軸とが同一方向とされ、ワーク支持台５が溶接作業台に対して上方に配置された位置とする。また、溶接手順とは、ワーク１１を溶接する際、使用者が溶接箇所を溶接できるようにワーク１１を回転させる回転方向をいう。

ワーク１１を溶接する際に必要とする溶接姿勢、すなわち、指定位置とされたときに使用者は、指定位置入力部１５ａをＯＮする（Ｓ１３）。この指定位置入力部１５ａからの入力により制御部１７は、検出部１４によって検出された各モータ６〜８の回転数および回転角度を記憶部１３に記憶させる（Ｓ１４〜Ｓ１７）。また、次の指定位置に溶接作業台１を回転させ（Ｓ１８）、次に必要とする指定位置になったときに、指定位置を記憶部１３に記憶させる（Ｓ４〜Ｓ７）。この作業を、ワーク１１のすべての溶接箇所が溶接可能とされる溶接手順を通る指定位置を記憶されるまで行い、記憶されたら終了する（Ｓ１９）。

次に、図５（ｂ）に基づいて再生手順を説明する。制御部１７は、記憶部１３に記憶された指定位置を記憶された順に読込み、溶接作業台１の回転軌跡を演算処理手段１７ａによって演算する（Ｓ２１）。駆動制御手段１７ｂは、演算された回転軌跡に基づいて差動モータ６，７およびＺ軸モータ８の各回転角や回転速度を演算する（Ｓ２２）。また、駆動制御手段１７ｂは、駆動情報入力部１５ｂから入力された各モータ６〜８の回転速度や回転方向等の駆動情報を検出し、決定する（Ｓ２３）。

これにより、駆動制御手段１７ｂは、得られた各モータ６〜８の回転角や回転速度等の駆動情報に基づいて、各モータ６〜８を駆動制御する（Ｓ２４〜Ｓ２６）。

図５のフローチャートは、ワーク支持台５の位置を初期位置に設定する制御動作を示している。また、同図のフローチャートは、ワーク支持台５を初期位置に駆動させた後、ワーク１１をワーク支持台５の取付部に固定する作業手順を示しているが、ワーク１１の取付時期は、これに限定されるものではなく、作業開始と同時に設置するようにしてもよい。なお、ワーク１１はワーク支持台５に固定する前に、溶接箇所を点付け溶接等によって仮止めしておく。

ワークを初期位置まで回転させた後、例えば、フットスイッチ１４をＯＮすると、演算処理手段１７ａによって演算された溶接条件に従って駆動制御手段１７ｂが各軸モータ６〜８に駆動信号を出力し、各軸モータ６〜８は、指令を受けた回転角に応じて駆動され、三次元の溶接線を使用者側に常に向いた状態に設定することができる。したがって、使用者は特別な移動作業を必要とせず、そのままの状態で溶接作業を行うことができる。

このように、ワークの溶接作業は、使用者が溶接作業台を手動で回転させて溶接手順を記憶させるので、常に溶接線が使用者側に向いた状態に設定することができ、複雑な溶接線であっても簡単かつ確実に溶接することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態においては、駆動部の構成としてモータを例示したが、これに限らず、各種流体圧シリンダや他の駆動手段であってもよいことは勿論である。また、各回転部材はモータのモータ軸に直結した例を示したが、減速機構を介して連結するようにしてもよい。

また、本実施例においては、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の関係を限定しているが、特にこの関係に限られることはない。例えば、回転台をＹ軸周りに回転させ、回転アームをＸ軸およびＺ軸周りに回転させてもよい。すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の関係、任意に設定してもよい。

本発明の実施形態を示す溶接作業装置の全体構成図差動機構部の正面図（ａ）はＹ字型ワークの斜視図、（ｂ）はＴ字型ワークの斜視図、（ｃ）はＬ字型ワークの斜視図溶接作業台を制御する制御機器の制御ブロック図（ａ）は全体の使用手順を示すフローチャート、（ｂ）は教示手順を示すフローチャート、（ｃ）は再生手順を示すフローチャート

符号の説明

１溶接作業台
２架台
３回転台
３ａ支柱
４回転アーム
５ワーク支持台
６差動モータ（駆動部）
６ａモータ軸
７差動モータ（駆動部）
７ａモータ軸
８Ｚ軸モータ（駆動部）
８ａモータ軸
９差動機構部
９ａ外枠
９ｂ回転体
１１ワーク
１２溶接具
１３記憶部
１４検出部
１５入力部
１５ａ指定位置入力部
１５ｂ駆動情報入力部
１６支持部
１７制御部
１７ａ演算処理手段
１７ｂ駆動制御手段
２０制御機器
２１〜２４傘歯車

Claims

溶接するワークを支持してＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の三軸周りに回転可能な溶接作業台と、前記溶接作業台を回転駆動する少なくとも２つの駆動部と、前記駆動部から出力されたＹ軸周りの２つの駆動力を合成して、溶接作業台をＸ軸およびＹ軸周りに回転する差動機構部と、手動によって前記溶接作業台を回転させたときの指定位置を検出する検出部と、順に検出された前記指定位置に基づいて前記溶接作業台の回転軌跡を演算する制御部とを備え、２つの前記駆動部は、Ｙ軸上に設けられ、前記差動機構部に直結されたことを特徴とする溶接作業装置。
指定位置を決定する指定位置入力部と、前記指定位置を記憶する記憶部と、駆動部を駆動するために必要な情報を入力する駆動情報入力部とを備え、制御部は、入力された前記駆動情報に基づいて、前記溶接作業台が回転軌跡通りに回転するように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の溶接作業装置。
溶接作業台は、架台と、前記架台の上に取付けられ、Ｚ軸周りに回転する回転台と、前記回転台の上に取付けられ、前記Ｚ軸を挟んで対向する一対の支柱と、前記Ｚ軸に直交するＸ軸およびＹ軸周りに回転する回転アームと、前記回転アームに取付けられたワーク支持台とから構成され、差動機構部は、前記両支柱の間に差渡され、Ｙ軸周りに回転自在に設けられ、前記回転アームは、前記差動機構部のＹ軸に対して直交するＸ軸方向に向かって前記差動機構部と連結され、２つの前記駆動部は、前記各支柱の外側に夫々配されたことを特徴とする請求項１または２に記載の溶接作業装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の溶接作業装置の使用方法であって、溶接するワークを支持した溶接作業台を手動で回転させたときの指定位置を指定位置入力部によって記憶部に記憶させ、順に記憶された前記指定位置に基づいて前記溶接作業台の回転軌跡を演算し、駆動情報入力部から駆動部を駆動するために必要な情報を入力し、前記溶接作業台が前記駆動情報に基づいて前記回転軌跡通りに回転するように前記駆動部を制御することを特徴とする溶接制御装置の使用方法。