JP2009028767A - Robot welding method for revolving frame - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve productivity by shortening a cycle time in a robot welding method for revolving frame. <P>SOLUTION: The robot welding method for welding and assembling the revolving frame of a construction machine using a welding robot includes: a carry-in step A10 of tacking and integrally forming the revolving frame, thereafter carrying-in and disposing it on a base; welding steps A30, A40 of performing both controls of welding with the welding robot in a horizontal position and welding with the welding robot in a vertical position in a state that the revolving frame is disposed on the base; and a carry-out step A50 of carrying-out the revolving frame weld in the welding steps A30, A40 from the base. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、溶接ロボットを用いた旋回フレームのロボット溶接方法に関する。   The present invention relates to a robot welding method for a swing frame using a welding robot.

従来、油圧ショベルに代表される作業機械においては、走行装置を備えた下部走行体とその上部に載置される上部旋回体とが別ラインで製造されている。例えば、下部走行体の組立工程は、ベースフレームに対して旋回装置や走行装置が取り付けられる組立ラインとなっており、一方、上部旋回体の組立工程は、旋回フレーム(スイングフレーム)に対してエンジンやラジエータ等が取り付けられる組立ラインとなっている。その後、上部旋回体の旋回フレームが旋回装置を介して下部走行体に取り付けられて、一体に形成されている。   Conventionally, in a working machine represented by a hydraulic excavator, a lower traveling body including a traveling device and an upper swing body mounted on the lower traveling body are manufactured in separate lines. For example, the assembly process of the lower traveling body is an assembly line in which a turning device and a traveling device are attached to the base frame, while the assembly process of the upper traveling body is an engine for the turning frame (swing frame). It is an assembly line to which a radiator and the like are attached. Thereafter, the turning frame of the upper turning body is attached to the lower traveling body via a turning device and is integrally formed.

上部旋回体の骨組みとしての旋回フレームは、大別するとメインフレームとその左右に固定されるサイドフレームとから構成されている。メインフレームは、その前部にブーム装置等の各種作業装置を連結,搭載するとともにその後部にエンジン等の駆動機を搭載し、下部走行体の旋回装置に取り付けられている。一方、メインフレームの左右側方のサイドフレームは、キャブ(オペレータの搭乗室)や燃料タンク等を搭載してメインフレームに対して接合されている。   A swing frame as a framework of the upper swing body is roughly composed of a main frame and side frames fixed to the left and right of the main frame. The main frame is connected to and mounted with various working devices such as a boom device at a front portion thereof, and a drive unit such as an engine is mounted at a rear portion thereof, and is attached to a turning device of a lower traveling body. On the other hand, side frames on the left and right sides of the main frame are joined to the main frame with a cab (operator's boarding room), a fuel tank, and the like mounted thereon.

このように、旋回フレームをメインフレームやサイドフレームといった分割された小単位のフレームから構成し、これらを接合して全体を一体的に形成することで、フレームの共通規格化を図り、例えば異なる種類の作業機械の旋回フレームに対して同じサイドフレームを使用して組み立てることができるようになっている。また、フレーム毎に要求される剛性や強度に応じて部材の肉厚を調整することで、旋回フレームを軽量化できるようになっている(例えば、特許文献1)。   In this way, the revolving frame is composed of small unit frames such as a main frame and a side frame, and these are joined together to form the whole integrally, thereby achieving common standardization of the frames. It can be assembled using the same side frame with respect to the revolving frame of the work machine. Further, the turning frame can be reduced in weight by adjusting the thickness of the member according to the rigidity and strength required for each frame (for example, Patent Document 1).

ところで、図6に示すように、メインフレーム7a及びサイドフレーム7bは一般に複雑な形状をなしており、これらのフレームを溶接して一体形成する際の溶接ライン(すなわち、メインフレーム7aとサイドフレーム7bとの接合部位)も複雑な形状となる。例えば、図6中のA部は水平姿勢での溶接が可能であるが、B部では溶接ラインが鉛直となり立向姿勢で溶接しなければならない。そこで、このような旋回フレーム7の溶接工程では通常、ポジショナ装置を用いて旋回フレーム7の全体を支持し、溶接ラインが水平となるように旋回フレーム7の向きを調整しながら常時水平姿勢で溶接作業を実施している。   By the way, as shown in FIG. 6, the main frame 7a and the side frame 7b generally have complicated shapes, and a welding line (that is, the main frame 7a and the side frame 7b) when these frames are integrally formed by welding. The joining part) also has a complicated shape. For example, A portion in FIG. 6 can be welded in a horizontal posture, but in B portion, the welding line is vertical and must be welded in a vertical posture. Therefore, in such a welding process of the swivel frame 7, usually, the entire swivel frame 7 is supported using a positioner device, and welding is always performed in a horizontal posture while adjusting the orientation of the swivel frame 7 so that the welding line is horizontal. Work is being carried out.

旋回フレーム7の典型的なロボット溶接工程の手順を、図8及び図9を用いて説明する。図8は従来技術に係る旋回フレームのロボット溶接工程を示すフローチャート、図9は図8のフローチャートに示された手順で旋回フレームを溶接組立するための従来のロボット溶接装置を示す斜視図である。
図9に示すように、このロボット溶接装置30は、一対の枠状の固定フレーム28に対して掛け渡されたレール25に対し溶接ロボット24を取り付けて構成されている。レール25は、固定フレーム28に対して図9中のA方向へ摺動自在に設けられている。また、このレール25に対して、溶接ロボット24は移動装置27を介して図9中のB方向へ摺動自在に取り付けられている。これにより、溶接ロボット24は固定フレーム28に対して水平方向へ自在に移動できるようになっている。
The procedure of a typical robot welding process for the revolving frame 7 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing a robot welding process of a revolving frame according to the prior art, and FIG. 9 is a perspective view showing a conventional robot welding apparatus for welding and assembling the revolving frame according to the procedure shown in the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 9, the robot welding apparatus 30 is configured by attaching a welding robot 24 to a rail 25 spanned between a pair of frame-shaped fixed frames 28. The rail 25 is provided to be slidable in the direction A in FIG. Further, the welding robot 24 is attached to the rail 25 via a moving device 27 so as to be slidable in the direction B in FIG. As a result, the welding robot 24 can move freely in the horizontal direction with respect to the fixed frame 28.

また、溶接ロボット24の移動範囲の下方には、旋回フレーム7を任意の姿勢に固定するためのワークポジショナ23が設けられている。ワークポジショナ23には一対のクランプ治具23aが設けられており、クランプ治具23a間に旋回フレーム7全体を把持して旋回フレーム7の姿勢を固定できるようになっている。また、ワークポジショナ23は、旋回フレーム7を掴んだまま図9中のC方向へ回転させることができるようになっている。   A work positioner 23 for fixing the turning frame 7 in an arbitrary posture is provided below the moving range of the welding robot 24. The work positioner 23 is provided with a pair of clamp jigs 23a, and the posture of the swing frame 7 can be fixed by gripping the entire swing frame 7 between the clamp jigs 23a. Further, the work positioner 23 can be rotated in the direction C in FIG. 9 while holding the revolving frame 7.

これにより、溶接ロボット24の溶接トーチに対する溶接ラインの配向が調整可能となっている。なお、ワークポジショナ23の下方には、旋回フレーム7を仮置きするための仮置台21が設けられている。この仮置台21は、床面29に対して起伏自在に設けられており、ワークポジショナ23が旋回フレーム7を把持しているときには旋回フレーム7と干渉しないように床面29側へ傾倒されるようになっている。   Thereby, the orientation of the welding line with respect to the welding torch of the welding robot 24 can be adjusted. A temporary placement table 21 for temporarily placing the swivel frame 7 is provided below the work positioner 23. The temporary table 21 is provided so as to be able to rise and fall with respect to the floor surface 29, and is tilted to the floor surface 29 side so as not to interfere with the turning frame 7 when the work positioner 23 holds the turning frame 7. It has become.

上記のように構成されたロボット溶接装置30において、図8に示すフローチャートに従って旋回フレーム7の溶接作業が実施される。
まず、予めメインフレーム7a及びサイドフレーム7bを仮付け溶接された旋回フレーム7が本溶接装置30へ搬入される(ステップX10)。続いて、床面29に対して仮置台21が図9に示された立設状態に制御され、仮置台21上に旋回フレーム7が設置される(ステップX20)。
In the robot welding apparatus 30 configured as described above, the welding operation of the turning frame 7 is performed according to the flowchart shown in FIG.
First, the turning frame 7 in which the main frame 7a and the side frame 7b are preliminarily welded to each other is carried into the main welding device 30 (step X10). Subsequently, the temporary table 21 is controlled to the standing state shown in FIG. 9 with respect to the floor surface 29, and the turning frame 7 is installed on the temporary table 21 (step X20).

その後、旋回フレーム7が仮置台21に載置されたままの状態で、溶接ロボット24による溶接作業が一部実施される(ステップX30)。この時、旋回フレーム7の溶接ラインのうちのクランプ治具23aとの干渉部(次の工程でワークポジショナ23のクランプ治具23aによって把持される部位)が先行溶接される。そして、ステップX30で先行溶接された部位がクランプ治具23aによって把持(クランプ)される(ステップX40)。これにより、旋回フレーム7の姿勢がワークポジショナ23に対して固定されることになる。   Thereafter, a part of the welding operation by the welding robot 24 is performed with the revolving frame 7 still placed on the temporary table 21 (step X30). At this time, the part of the welding line of the revolving frame 7 that interferes with the clamp jig 23a (the part that is gripped by the clamp jig 23a of the work positioner 23 in the next step) is pre-welded. And the site | part pre-welded by step X30 is hold | gripped (clamp) by the clamp jig | tool 23a (step X40). Thereby, the posture of the turning frame 7 is fixed with respect to the work positioner 23.

そして、仮置台21は床面29側へ傾倒されて格納される。これにより旋回フレーム7の周囲に移動の障害となるものがなくなるため、各溶接ラインが水平となるように旋回フレーム7の姿勢をワークポジショナ23で調整しながら溶接ロボット24による残りの溶接が実施される(ステップX50)。溶接作業が完了すると、再び仮置台21が立設状態とされ、クランプ治具23aによる旋回フレーム7のクランプが解除(アンクランプ)されて、旋回フレーム7が仮置台21上に載置される(ステップX60)。そして、溶接作業を終えた旋回フレーム7が搬送車両により搬出される(ステップX70)。旋回フレーム7の溶接組立工程は、上記のようなフローをサイクルとして旋回フレーム7を製造している。
特開2002−285577号公報
The temporary table 21 is tilted to the floor 29 and stored. As a result, there are no obstacles to the movement around the revolving frame 7, so the remaining welding is performed by the welding robot 24 while adjusting the position of the revolving frame 7 with the work positioner 23 so that each welding line is horizontal. (Step X50). When the welding operation is completed, the temporary table 21 is set up again, the clamp of the revolving frame 7 by the clamp jig 23a is released (unclamped), and the revolving frame 7 is placed on the temporary table 21 ( Step X60). Then, the turning frame 7 that has finished the welding work is carried out by the transport vehicle (step X70). In the welding assembly process of the swivel frame 7, the swivel frame 7 is manufactured using the above flow as a cycle.
JP 2002-285577 A

しかしながら、上記のような溶接方法では、ワークポジショナ23を用いた旋回フレーム7の姿勢の調整動作に時間を要し、サイクルタイムの短縮が困難であるという課題がある。また、旋回フレーム7のクランプ/アンクランプといった動作や仮置台21の起伏動作によるサイクルタイムの増加も避けられず、さらに、クランプ治具23aや仮置台21の装置メンテナンスに係るコストもかかるという課題もある。   However, in the welding method as described above, there is a problem that it takes time to adjust the posture of the revolving frame 7 using the work positioner 23 and it is difficult to shorten the cycle time. In addition, an increase in cycle time due to operations such as clamping / unclamping of the revolving frame 7 and raising / lowering operations of the temporary table 21 is unavoidable, and there is also a problem that costs related to device maintenance of the clamp jig 23a and the temporary table 21 are also required. is there.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、サイクルタイムを短縮して生産性を向上させることができるようにした、旋回フレームのロボット溶接方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a robot welding method for a revolving frame that can improve the productivity by reducing the cycle time.

上記目的を達成するため、請求項1記載の本発明の旋回フレームのロボット溶接方法は、旋回装置を介して下部走行体に取り付けられるメインフレームと該メインフレームの左右方向に張出して設けられるサイドフレームとからなる建設機械の旋回フレームを、溶接ロボットを用いて溶接組立するロボット溶接方法において、該メインフレーム及び該サイドフレームを仮付けして一体形成する仮付工程と、該仮付工程で一体形成された旋回フレームを搬入し架台上へ配置する搬入工程と、該旋回フレームが該架台上へ配置された状態で、該溶接ロボットを水平姿勢にして該メインフレーム及び該サイドフレームを溶接する制御と該溶接ロボットを立向姿勢にして該メインフレーム及び該サイドフレームを溶接する制御との双方の制御を実施する溶接工程と、該溶接工程で溶接された該旋回フレームを該架台上から搬出する搬出工程とを備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, a robot welding method for a turning frame according to the present invention as set forth in claim 1 includes a main frame attached to the lower traveling body via a turning device, and a side frame that extends in the left-right direction of the main frame. In a robot welding method for welding and assembling a revolving frame of a construction machine comprising a welding robot, a temporary attachment step of temporarily attaching the main frame and the side frame to form an integral, and an integral formation in the temporary attachment step A carrying-in process for carrying in and placing the swivel frame on the gantry, and a control for welding the main frame and the side frame with the welding robot in a horizontal posture with the swivel frame arranged on the gantry. Control the welding control of the main frame and the side frame with the welding robot in an upright position. A welding process, is characterized in that the revolving frame welded at the welding process and a unloading step for unloading from said cross bench.

また、請求項2記載の本発明の旋回フレームのロボット溶接方法は、請求項1記載の構成に加えて、該溶接工程が、該旋回フレームが該搬入工程により該架台上へ配置された状態で、該溶接ロボットのロボットハンドに設けられたレーザセンサにより該旋回フレームにおける溶接箇所を確認する溶接箇所確認工程と、該ロボットハンドに設けられた該レーザセンサを溶接トーチへ交換して、該溶接箇所検出工程で確認された該溶接箇所を溶接する溶接箇所溶接工程とを備えて構成されることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of welding a revolving frame according to the present invention, in addition to the structure of the first aspect, wherein the welding step is performed in a state where the revolving frame is arranged on the gantry by the carrying-in step. A welding location confirmation step of confirming a welding location in the turning frame by a laser sensor provided in a robot hand of the welding robot, and exchanging the laser sensor provided in the robot hand with a welding torch. And a welding location welding process for welding the welding location confirmed in the detection process.

また、請求項3記載の本発明の旋回フレームのロボット溶接方法は、請求項2記載の構成に加えて、該溶接箇所確認工程において、複数の該溶接ロボットを同時に稼働させて該溶接箇所を確認するとともに該溶接箇所溶接工程において、該複数の該溶接ロボットを同時に稼働させて該溶接箇所を溶接することを特徴としている。
また、請求項4記載の本発明の旋回フレームのロボット溶接方法は、請求項3記載の構成に加えて、該溶接箇所確認工程及び該溶接箇所溶接工程において、該旋回フレームを四隅から囲むように四台の該溶接ロボットを配置したことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a turning frame robot welding method according to the present invention. In addition to the configuration of the second aspect, in the welding location confirmation step, the welding locations are confirmed by operating a plurality of the welding robots simultaneously. In addition, in the welding location welding step, the welding locations are welded by operating the plurality of welding robots simultaneously.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of welding a turning frame according to the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, in such a manner that the turning frame is surrounded from four corners in the welding location confirmation step and the welding location welding step. The four welding robots are arranged.

本発明の旋回フレームのロボット溶接方法(請求項1)によれば、溶接ロボットの姿勢を制御して、水平姿勢での溶接作業と立向姿勢での溶接作業との双方を実施することにより、メインフレームとサイドフレームとの溶接ラインが水平でない場合であっても溶接することができる。つまり、旋回フレームの姿勢を変更する必要がなくなり、ポジショニングに係る時間を節約することができる。また、ワークポジショナやクランプ治具を廃止することによりこれらの動作時間を削減することができ、サイクルタイムをより短縮することができる。さらに、旋回フレームの姿勢を固定したままの状態で、一部の手溶接工程での作業箇所を除く溶接ラインを溶接することができるため、仮置台を所定位置に固定させることができる。   According to the robot welding method of the turning frame of the present invention (Claim 1), by controlling the posture of the welding robot and performing both the welding operation in the horizontal posture and the welding operation in the vertical posture, Even when the welding line between the main frame and the side frame is not horizontal, welding can be performed. That is, it is not necessary to change the posture of the swivel frame, and time for positioning can be saved. Further, by eliminating the work positioner and the clamp jig, it is possible to reduce these operation times and to further shorten the cycle time. Furthermore, since a welding line excluding work places in some manual welding processes can be welded with the posture of the swivel frame fixed, the temporary table can be fixed at a predetermined position.

また、本発明の旋回フレームのロボット溶接方法(請求項2)によれば、溶接箇所確認工程で旋回フレームにおける溶接箇所を確認することにより、溶接ラインを正確に把握することができる。これにより、架台に対する旋回フレームの配置や配向に関わらず、正しく溶接作業を実施することができる。また、レーザセンサと溶接トーチとがロボットハンドに交換して取り付けられるため、適正にメンテナンスした上でレーザセンサによる検出と溶接トーチによる施工間の誤差を低減させることができる。   Moreover, according to the robot welding method of the turning frame of the present invention (Claim 2), the welding line can be accurately grasped by confirming the welding location in the turning frame in the welding location confirmation step. As a result, the welding operation can be performed correctly regardless of the arrangement and orientation of the swivel frame with respect to the gantry. Moreover, since the laser sensor and the welding torch are exchanged and attached to the robot hand, an error between the detection by the laser sensor and the construction by the welding torch can be reduced after proper maintenance.

また、本発明の旋回フレームのロボット溶接方法(請求項3)によれば、複数の溶接ロボットを用いることにより、溶接作業に係る時間を大幅に短縮することができ、生産性を向上させることができる。
また、本発明の旋回フレームのロボット溶接方法(請求項4)によれば、溶接ロボット同士の動作干渉を避けつつ効率的に溶接作業を行うことができる。
In addition, according to the robot welding method of the turning frame of the present invention (Claim 3), by using a plurality of welding robots, it is possible to greatly shorten the time required for welding work and to improve productivity. it can.
Moreover, according to the robot welding method of the turning frame of the present invention (Claim 4), it is possible to efficiently perform the welding work while avoiding the operation interference between the welding robots.

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図5は本発明の一実施形態に係る旋回フレームのロボット溶接方法を説明するためのものであり、図1は本ロボット溶接方法に係るロボット溶接工程を示すフローチャート、図2は当該方法を用いて溶接組立される旋回フレームの溶接組立工程を示すフローチャート、図3は当該方法を用いて旋回フレームを溶接組立するためのロボット溶接装置の全体構成を示す斜視図、図4は当該ロボット溶接装置の模式的側面図、図5は当該ロボット溶接装置の模式的上面図である。なお、本ロボット溶接方法で溶接組立される旋回フレームについては、前述の図6を適宜利用して説明する。また、図7は、図6に示された旋回フレームの部分拡大図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 are diagrams for explaining a robot welding method of a turning frame according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a flowchart showing a robot welding process according to the robot welding method. FIG. FIG. 3 is a perspective view showing an overall configuration of a robot welding apparatus for welding and assembling the swivel frame using the method, and FIG. 4 is a robot welding process. FIG. 5 is a schematic side view of the apparatus, and FIG. 5 is a schematic top view of the robot welding apparatus. The turning frame that is welded and assembled by this robot welding method will be described with reference to FIG. 6 as appropriate. FIG. 7 is a partially enlarged view of the swivel frame shown in FIG.

[構成]
[1.全体]
本発明に係る旋回フレームのロボット溶接方法は、図6に示される旋回フレーム7に対して、図3に示されるロボット溶接装置10における旋回フレームの溶接組立工程に適用される。
[Constitution]
[1. The entire]
The turning frame robot welding method according to the present invention is applied to the turning frame welding assembly process in the robot welding apparatus 10 shown in FIG. 3 with respect to the turning frame 7 shown in FIG.

図3に示すように、このロボット溶接装置10は、床面9に対して固設された架台1と、この架台1上に搬送されてくる旋回フレーム7を溶接する四台の溶接ロボット2とを備えて構成される。それぞれの溶接ロボット2の上方には、図3中におけるX方向へ向けて水平に延在するレール部材3が設けられており、各レール部材3に対して溶接ロボット2がX方向へ摺動自在に吊下されている。   As shown in FIG. 3, the robot welding apparatus 10 includes a gantry 1 fixed to a floor surface 9, and four welding robots 2 for welding a revolving frame 7 conveyed on the gantry 1. It is configured with. Above each welding robot 2, rail members 3 extending horizontally in the X direction in FIG. 3 are provided, and the welding robot 2 is slidable in the X direction with respect to each rail member 3. It is suspended by.

また、これらの溶接ロボット2の周囲には、一対の固定フレーム6が立設されている。各固定フレーム6は、床面9に固設された二本の柱部材6aとこれらの上端を水平に連結する梁部材6bとを備えて枠状に形成されている。また、各固定フレーム6は、互いの梁部材6bが平行となるように対向配置されている。これらの固定フレーム6によって囲まれたその内部空間が、旋回フレーム7の溶接作業場となっている。   A pair of fixed frames 6 are erected around these welding robots 2. Each fixed frame 6 is formed in a frame shape including two column members 6 a fixed to the floor surface 9 and beam members 6 b that horizontally connect the upper ends thereof. The fixed frames 6 are arranged to face each other so that the beam members 6b are parallel to each other. The internal space surrounded by these fixed frames 6 serves as a welding work place for the revolving frame 7.

各レール部材3は固定フレーム6の梁部材6bに対して図3中におけるY方向へ摺動自在に支持されている。また、図3に示すように、一方の梁部材6bに対して、レール部材3が二本ずつ取り付けられている。つまり、各レール部材3は、架台1が設けられた旋回フレーム7の溶接作業場の上方に延在し、各々が延在方向に対する垂直方向へと水平に移動しうる構成となっている。   Each rail member 3 is supported so as to be slidable in the Y direction in FIG. 3 with respect to the beam member 6 b of the fixed frame 6. Also, as shown in FIG. 3, two rail members 3 are attached to one beam member 6b. That is, each rail member 3 is configured to extend above the welding work place of the revolving frame 7 on which the gantry 1 is provided, and each rail member 3 can move horizontally in a direction perpendicular to the extending direction.

各レール部材3の動作及び各溶接ロボット2の動作は個別に制御可能となっている。つまり、四台の溶接ロボット2が各々互いに独立して、X方向及びY方向へ自在に移動しうる構成となっている。なお、各レール部材3の近傍には、溶接ワイヤを収容するパックワイヤ5が併設されている。パックワイヤ5は、各レール部材3と共に梁部材6bに対して摺動自在に設けられている。   The operation of each rail member 3 and the operation of each welding robot 2 can be individually controlled. That is, the four welding robots 2 can move freely in the X direction and the Y direction independently of each other. In the vicinity of each rail member 3, a pack wire 5 that accommodates a welding wire is also provided. The pack wire 5 is provided so as to be slidable with respect to the beam member 6 b together with the rail members 3.

一対の固定フレーム6の間には、前述の架台1が床面9に対して固設されている。この架台1は、旋回フレーム7を溶接する際の作業台である。例えば、メインフレーム7a及びサイドフレーム7bが仮付けされた旋回フレーム7が図示しない搬送車両によって搬入されると、この架台1の上に載置される。本旋回フレームのロボット溶接方法においては、旋回フレーム7が架台1上に置かれた状態のまま、溶接作業が実施されるようになっている。   Between the pair of fixed frames 6, the above-described frame 1 is fixed to the floor surface 9. The gantry 1 is a work table used when the revolving frame 7 is welded. For example, when the turning frame 7 temporarily attached with the main frame 7a and the side frame 7b is carried in by a transport vehicle (not shown), it is placed on the gantry 1. In the robot welding method for the revolving frame, the welding operation is performed while the revolving frame 7 is placed on the gantry 1.

[2.ロボット溶接装置]
本ロボット溶接装置10の溶接ロボット2には、6軸の垂直多関節ロボットが用いられている。
図4に示すように、各溶接ロボット2は、ロボット基部2a,多関節アーム2b,ロボットハンド2c,ツールチェンジャ2d及び溶接トーチ2eを備えて構成される。ロボット基部2aには図示しない駆動装置が内蔵されており、これによりレール部材3に対してレール部材3の延在方向へ摺動可能となっている。
[2. Robot welding equipment]
The welding robot 2 of the robot welding apparatus 10 is a 6-axis vertical articulated robot.
As shown in FIG. 4, each welding robot 2 includes a robot base 2a, an articulated arm 2b, a robot hand 2c, a tool changer 2d, and a welding torch 2e. The robot base 2a has a built-in drive device (not shown) so that it can slide in the extending direction of the rail member 3 with respect to the rail member 3.

また、多関節アーム2bは、ロボット基部2aの下面に連結された部位であり、ロボット基部2aに対して水平及び垂直方向へ(すなわち二軸に対して)回転自在に支持されている。また、この多関節アーム2bには、多関節アーム2b自身を俯仰動作させるための回転軸(関節)を三つ(すなわち三軸)備えている。これにより、各回転軸での回転角度を変化させることによって全体形状を自在に変形させることができるようになっている。   The articulated arm 2b is a portion connected to the lower surface of the robot base 2a, and is supported so as to be rotatable in the horizontal and vertical directions (that is, with respect to two axes) with respect to the robot base 2a. Further, the multi-joint arm 2b is provided with three rotation axes (joints) (ie, three axes) for raising and lowering the multi-joint arm 2b itself. Thereby, the whole shape can be freely deformed by changing the rotation angle at each rotation shaft.

多関節アーム2bの下端部には、ロボットハンド2cが連結されている。このロボットハンド2cは、多関節アーム2bに対する連結方向に延在する軸(一軸)を中心に回転自在に設けられている。
さらに、ロボットハンド2cにはツールチェンジャ2dが固設されている。ツールチェンジャ2dとは、ロボットハンド2cの先端に各種ツールを着脱可能に装着するアダプタ装置である。図4では、ツールチェンジャ2dの先端に溶接トーチ2eが取り付けられている。
A robot hand 2c is connected to the lower end of the articulated arm 2b. The robot hand 2c is provided so as to be rotatable about an axis (one axis) extending in the connecting direction with respect to the articulated arm 2b.
Further, a tool changer 2d is fixed to the robot hand 2c. The tool changer 2d is an adapter device that detachably attaches various tools to the tip of the robot hand 2c. In FIG. 4, a welding torch 2e is attached to the tip of the tool changer 2d.

なお、図3に示すように、ロボット基部2aの上側方には、各溶接ロボット2と共にレール部材3に対して摺動自在のフィクスチャ3aが固定されている。このフィクスチャ3aとは、ツールチェンジャ2dの先端に取り付ける交換用ツールの固定具であり、本実施形態ではレーザセンサ2fが備えられている。
レーザセンサ2fは、対象物から反射するレーザ光を計測することにより対象物の形状や距離を非接触状態で計測するセンシング装置である。例えば、事前指定された溶接箇所の開先種別のギャップ幅を計測できるようになっている。なお、ここで計測された情報は、後述するロボット制御装置4へ入力されるようになっている。
In addition, as shown in FIG. 3, the fixture 3a which can slide with respect to the rail member 3 with each welding robot 2 is being fixed to the upper side of the robot base 2a. The fixture 3a is a fixture for a replacement tool attached to the tip of the tool changer 2d. In the present embodiment, the fixture 3a includes a laser sensor 2f.
The laser sensor 2f is a sensing device that measures the shape and distance of an object in a non-contact state by measuring laser light reflected from the object. For example, it is possible to measure a gap width of a groove type of a welding location designated in advance. The information measured here is input to the robot control device 4 described later.

図5には、架台1上に旋回フレーム7が載置された状態を示す。このように、本ロボット溶接装置10の溶接ロボット2は、各固定フレーム6に対して二台ずつ設けられ、上面視において旋回フレーム7をその四隅から囲むように配置されていることになる。
また、各溶接ロボット2の作業範囲は、互いに重なり合う(すなわちラップする)ように設定されている。図4及び5中に示された破線は、レール部材3に対する各溶接ロボット2の摺動を固定した場合の可動範囲(6つの回転軸の制御によって各溶接ロボット2が移動しうる範囲)を示している。ここでは、架台1が旋回フレーム7の中央に位置するような旋回フレーム7の配置状態において、メインフレーム7aのどの位置に対しても、少なくとも二台の溶接ロボット2が届くようになっている。なお、図4に示すように、各溶接ロボット2の鉛直方向への可動範囲は、架台1よりも低い位置からレール部材3の高さにまで及んでいる。
FIG. 5 shows a state where the turning frame 7 is placed on the gantry 1. Thus, two welding robots 2 of the robot welding apparatus 10 are provided for each fixed frame 6 and are disposed so as to surround the turning frame 7 from its four corners in a top view.
The work range of each welding robot 2 is set so as to overlap (i.e., wrap) each other. The broken lines shown in FIGS. 4 and 5 indicate the movable range (the range in which each welding robot 2 can move by controlling six rotation axes) when the sliding of each welding robot 2 with respect to the rail member 3 is fixed. ing. Here, in the arrangement state of the turning frame 7 such that the gantry 1 is located at the center of the turning frame 7, at least two welding robots 2 can reach any position of the main frame 7a. As shown in FIG. 4, the movable range in the vertical direction of each welding robot 2 extends from a position lower than the gantry 1 to the height of the rail member 3.

各溶接ロボット2の動作は、図3,図5に示すロボット制御装置4によって個別に制御されている。ロボット制御装置4には、旋回フレーム7の全体形状や溶接箇所に関する情報が予め入力(ティーチング)されている。
このロボット制御装置4は、溶接ロボット2の位置や姿勢の制御(すなわち、溶接ロボット2に備えられた6つの回転軸の回転角制御,レール部材3に対する溶接ロボット2の摺動位置制御及び梁部材6bに対するレール部材3の位置制御)をはじめとして、ツールチェンジャ2dによるツールの持ち替え交換動作の制御や各ツールの動作制御を実施するようになっている。
The operation of each welding robot 2 is individually controlled by the robot control device 4 shown in FIGS. Information relating to the overall shape of the revolving frame 7 and the welding location is input (teaching) in advance to the robot control device 4.
This robot control device 4 controls the position and orientation of the welding robot 2 (that is, the rotation angle control of the six rotation axes provided in the welding robot 2, the sliding position control of the welding robot 2 relative to the rail member 3, and the beam member) In addition to the control of the position of the rail member 3 with respect to 6b), the tool changer 2d controls the tool changeover operation and the operation control of each tool.

前述のレーザセンサ2fで計測された各種情報は、ロボット制御装置4の内部で演算処理されて、溶接トーチ2eによる溶接時に適宜参照されている。つまり、レーザセンサ2fによるセンシング作業とは、主にティーチング内容の補正を目的としたものである。
また、本実施形態におけるロボット制御装置4は、溶接ロボット2を水平姿勢だけでなく、立向姿勢にして溶接作業を実施できる制御プログラムを搭載している。つまり、溶接ラインの配向に応じ溶接ロボット2が水平姿勢や立向姿勢に制御されて、実際の溶接が行われている。これにより、溶接ラインの形状や向きに関わらず溶接作業を進めることができるようになっている。なお、ロボット溶接装置10は、溶接トーチ2eの姿勢に応じ、モータを用いた溶接ワイヤの高速送給制御やウィービング制御といった公知の自動溶接技術を利用して、溶接を実施している。
Various types of information measured by the laser sensor 2f described above are arithmetically processed inside the robot control device 4 and appropriately referred to during welding by the welding torch 2e. That is, the sensing work by the laser sensor 2f is mainly for the purpose of correcting the teaching contents.
In addition, the robot control device 4 according to the present embodiment is equipped with a control program that can perform the welding operation with the welding robot 2 not only in a horizontal posture but also in a vertical posture. That is, the welding robot 2 is controlled to a horizontal posture or a vertical posture according to the orientation of the welding line, and actual welding is performed. Thereby, welding work can be advanced regardless of the shape and orientation of the welding line. The robot welding apparatus 10 performs welding by using a known automatic welding technique such as high-speed feeding control or weaving control of a welding wire using a motor according to the attitude of the welding torch 2e.

さらに、本ロボット制御装置4は、図3中におけるX方向に対向配置された二台の溶接ロボット2に対して、協同して溶接作業を行う制御を実施できるようになっている。すなわち、一対の溶接ロボット2を用いて一の部材に係る二箇所の溶接ラインを同時に溶接可能となっている。なお、本実施形態ではこのような一対の溶接ロボット2が二組設けられていることになる。   Further, the robot control device 4 can perform control for performing a welding operation in cooperation with respect to the two welding robots 2 arranged to face each other in the X direction in FIG. That is, two welding lines related to one member can be simultaneously welded using a pair of welding robots 2. In this embodiment, two sets of such a pair of welding robots 2 are provided.

[3.旋回フレーム]
ロボット溶接装置10での作業対象となる旋回フレーム7について詳述する。前述の通り、旋回フレーム7は、メインフレーム7aとサイドフレーム7bとを溶接組立されて形成される。図6に示すように、メインフレーム7aの左右両側方には、厚板のブラケット7cが立設されている。各ブラケット7cは、車体前後方向へ延在し、サイドフレーム7bよりも後方へ延出している。なお、これらのブラケット7c間には、ブームの基部を枢支するブームフートピンが水平に連結されるようになっている。
[3. Swivel frame]
The turning frame 7 that is a work target in the robot welding apparatus 10 will be described in detail. As described above, the swivel frame 7 is formed by welding and assembling the main frame 7a and the side frame 7b. As shown in FIG. 6, thick brackets 7c are erected on the left and right sides of the main frame 7a. Each bracket 7c extends in the longitudinal direction of the vehicle body and extends rearward from the side frame 7b. A boom foot pin that pivotally supports the base of the boom is horizontally connected between the brackets 7c.

メインフレーム7aの後部には、カウンタウェイトを支持するためのカウンタウェイト台8が設けられている。カウンタウェイト台8はブラケット7cの後端部に形成されている。
図7に示すように、このカウンタウェイト台8は、天板8a及び側板8bを備えて構成される。側板8bはブラケット7cと平行に鉛直に立設しており、天板8aはブラケット7c及び側板8b間の上端部を水平に連結している。天板8a,側板8b及びブラケット7cは、互いの小口同士を溶接されて一体形成される。図7中では、天板8aとブラケット7cとの間の溶接ラインに符号8Aを付し、天板8aと側板8bとの間の溶接ラインに符号8Bを付して示している。
なお、カウンタウェイト台8は、図5に示すように、旋回フレーム7の左右(図5中における上下)の溶接ロボット2の可動範囲の重合領域内に位置している。
A counterweight base 8 for supporting the counterweight is provided at the rear portion of the main frame 7a. The counterweight base 8 is formed at the rear end of the bracket 7c.
As shown in FIG. 7, the counterweight base 8 includes a top plate 8a and side plates 8b. The side plate 8b is erected vertically in parallel with the bracket 7c, and the top plate 8a horizontally connects the upper end portion between the bracket 7c and the side plate 8b. The top plate 8a, the side plate 8b, and the bracket 7c are integrally formed by welding the small openings. In FIG. 7, reference numeral 8A is attached to the welding line between the top plate 8a and the bracket 7c, and reference numeral 8B is attached to the welding line between the top plate 8a and the side plate 8b.
As shown in FIG. 5, the counterweight base 8 is located in the overlapping region of the movable range of the welding robot 2 on the left and right (upper and lower in FIG. 5) of the turning frame 7.

[フローチャート]
本実施形態のロボット溶接の施工フローとして、旋回フレーム溶接組立工程及びロボット溶接工程について以下に説明する。旋回フレーム溶接組立工程は、メインフレーム7aやサイドフレーム7bの仮付けから旋回フレーム7の完成までの工程を大局的に捉えたフローチャートである。一方、ロボット溶接工程は、旋回フレーム溶接組立工程のうち、ロボット溶接装置10を用いて溶接作業を行うフローチャートである。
[flowchart]
As a construction flow of robot welding according to this embodiment, a turning frame welding assembly process and a robot welding process will be described below. The swivel frame welding assembly process is a flowchart that roughly captures the process from the temporary attachment of the main frame 7a and the side frame 7b to the completion of the swivel frame 7. On the other hand, a robot welding process is a flowchart which performs welding operation using the robot welding apparatus 10 among turning frame welding assembly processes.

[1.旋回フレーム溶接組立工程]
図2を用いて、本ロボット溶接装置10における旋回フレーム7の溶接組立工程を説明する。まず、ステップB10の仮付工程では、別工程で事前に組み立てられたメインフレーム7a及びサイドフレーム7bが仮付け溶接される。この工程で旋回フレーム7の全体が一体的に形成されるが、まだ本溶接がなされていない状態である。
[1. Swivel frame welding assembly process]
The welding assembly process of the turning frame 7 in the robot welding apparatus 10 will be described with reference to FIG. First, in the temporary attachment process of step B10, the main frame 7a and the side frame 7b assembled in advance in another process are temporarily welded. In this process, the entire revolving frame 7 is integrally formed, but the main welding is not yet performed.

続くステップB20のロボット溶接工程において、前ステップで仮付けされた旋回フレーム7の溶接がロボット溶接装置10によって実施される。このステップでは、メインフレーム7aとサイドフレーム7bとが溶接されるほか、メインフレームの後端部のカウンタウェイト台8も溶接される。
その後、ステップB30の手溶接工程において、溶接作業者によりロボット溶接装置10による施工状態が目視確認されるほか、構造上ロボット溶接装置10では溶接できない箇所等が手動で溶接される。そして最後に、ステップB40の歪取り工程で旋回フレーム7の各部の熱歪み等が矯正され、旋回フレーム7が完成して、旋回フレーム溶接組立工程が終了する。
In the subsequent robot welding process of step B20, the robot welding apparatus 10 performs welding of the revolving frame 7 temporarily attached in the previous step. In this step, the main frame 7a and the side frame 7b are welded, and the counterweight base 8 at the rear end of the main frame is also welded.
Thereafter, in the manual welding process of step B30, the welding operator visually confirms the construction state of the robot welding apparatus 10, and also places the parts that cannot be welded by the robot welding apparatus 10 due to the structure by hand. And finally, the thermal distortion of each part of the turning frame 7 is corrected in the distortion removing process of Step B40, the turning frame 7 is completed, and the turning frame welding assembly process is completed.

[2.ロボット溶接工程]
次に、図1を用いて、ロボット溶接装置10を用いたロボット溶接工程の内容を詳述する。なお、初期状態では、各溶接ロボット2のツールチェンジャ2dにレーザセンサ2fが設けられているものとする。また、溶接トーチ2eはフィクスチャ3a上にセットされているものとする。
[2. Robot welding process]
Next, the contents of the robot welding process using the robot welding apparatus 10 will be described in detail with reference to FIG. In the initial state, it is assumed that a laser sensor 2f is provided in the tool changer 2d of each welding robot 2. Further, it is assumed that the welding torch 2e is set on the fixture 3a.

ステップA10では、ステップB10で仮付けされた旋回フレーム7が搬送車両によってロボット溶接装置10の内部へ搬入される。続くステップA20では、旋回フレーム7が架台1の上に載置される。架台1は床面に対して固設されているため、旋回フレーム7の位置は架台1上に置かれた状態のまま移動しないことになる。これらのステップA10及びA20の工程が搬入工程である。   In Step A10, the turning frame 7 temporarily attached in Step B10 is carried into the robot welding apparatus 10 by the transport vehicle. In the subsequent step A20, the turning frame 7 is placed on the gantry 1. Since the gantry 1 is fixed to the floor, the position of the swivel frame 7 does not move while being placed on the gantry 1. The process of these steps A10 and A20 is a carry-in process.

続くステップA30の溶接箇所確認工程では、レーザセンサ2fにより旋回フレーム7の位置がセンシングされ、溶接ラインが計測される。ここでは、予め入力されている旋回フレーム7の形状データがレーザセンサ2fの計測結果によって補正され、正確な溶接箇所が確認されることになる。なお、このステップでは、四台の溶接ロボット2が同時に稼働して、旋回フレーム7の全体の溶接ラインがセンシングされる。   In the subsequent welding location confirmation process of Step A30, the position of the turning frame 7 is sensed by the laser sensor 2f, and the welding line is measured. Here, the shape data of the turning frame 7 inputted in advance is corrected by the measurement result of the laser sensor 2f, and an accurate welding location is confirmed. In this step, the four welding robots 2 are simultaneously operated, and the entire welding line of the turning frame 7 is sensed.

ステップA40の溶接箇所溶接工程では、各溶接ロボット2のツールチェンジャ2dにおいて、レーザセンサ2fが溶接トーチ2eに持ち替えられ、ステップA30で確認された溶接箇所が溶接される。このとき、レーザセンサ2fはフィクスチャ3a上にセットされ、代わりに溶接トーチ2eがツールチェンジャ2dに着装される。
さらにこのステップA40では、ロボット制御装置4により溶接ロボット2の作業姿勢が適宜制御されて、水平姿勢での溶接及び立向姿勢での溶接の双方が実施される。例えば、図6中のA部付近では溶接ラインが水平となるため、溶接ロボット2が水平姿勢で溶接する制御が実施される。また、B部付近では溶接ラインが鉛直となるため、溶接ロボット2が立向姿勢で溶接する制御が実施される。
In the welding location welding process at step A40, the laser sensor 2f is replaced with the welding torch 2e in the tool changer 2d of each welding robot 2, and the welding location confirmed at step A30 is welded. At this time, the laser sensor 2f is set on the fixture 3a, and the welding torch 2e is attached to the tool changer 2d instead.
Furthermore, in this step A40, the working posture of the welding robot 2 is appropriately controlled by the robot control device 4, and both the welding in the horizontal posture and the welding in the vertical posture are performed. For example, since the welding line is horizontal in the vicinity of part A in FIG. 6, the welding robot 2 is controlled to perform welding in a horizontal posture. Further, since the welding line is vertical in the vicinity of part B, the welding robot 2 is controlled to perform welding in a vertical posture.

また、このステップでは、四台の溶接ロボット2が同時に稼働して全溶接ラインが溶接される。各溶接ロボット2は、旋回フレーム7の四隅を囲むように配置されているため、溶接作業が四箇所で並行して実施されることになる。各溶接ロボット2の可動範囲が互いに重なり合っている領域内にあるカウンタウェイト台8では、二台の溶接ロボット2によって二箇所の溶接ラインの溶接作業が同時に実施される。すなわち、一方の溶接ロボット2で天板8aとブラケット7cとの間の溶接ライン8Aが溶接されるのと並行して、他方の溶接ロボット2で天板8aと側板8bとの間の溶接ライン8Bが同時に溶接される。これらのステップA30及びA40の工程が溶接工程である。
旋回フレーム7の溶接作業が終了するとステップA50の搬出工程へ進み、旋回フレーム7が搬送車両により架台1上から搬出されて、このロボット溶接工程が終了する。
In this step, the four welding robots 2 are simultaneously operated to weld all the welding lines. Since each welding robot 2 is arranged so as to surround the four corners of the revolving frame 7, the welding operation is performed in parallel at four locations. In the counterweight table 8 in the region where the movable ranges of the welding robots 2 overlap each other, the welding work of two welding lines is simultaneously performed by the two welding robots 2. That is, in parallel with the welding line 8A between the top plate 8a and the bracket 7c being welded by one welding robot 2, the welding line 8B between the top plate 8a and the side plate 8b is welded by the other welding robot 2. Are welded at the same time. These steps A30 and A40 are welding processes.
When the welding operation of the revolving frame 7 is completed, the process proceeds to an unloading process in Step A50, where the revolving frame 7 is unloaded from the gantry 1 by the transport vehicle, and this robot welding process is completed.

[効果]
[1.構造・配置による効果]
上記の構成及び制御により、本発明に係るロボット溶接装置10によれば以下のような効果がある。
[effect]
[1. Effect by structure and arrangement]
With the above configuration and control, the robot welding apparatus 10 according to the present invention has the following effects.

まず、同時に制御される一対の溶接ロボット2を備えたことにより、2つの溶接トーチを用いて同一箇所の溶接を行うことができる。例えば、カウンタウェイト台8の天板8aの左右両端部8A,8Bの溶接を同時に行うことで、天板8aに作用する熱歪みを均等に分散させることができ、溶接精度を高めることができる。これにより、例えばステップB40の歪取り工程で、歪取り作業に係る労力や時間を短縮することができ、旋回フレーム7の溶接組立のサイクルタイムを短縮することができる。   First, by providing a pair of welding robots 2 that are controlled simultaneously, it is possible to perform welding at the same location using two welding torches. For example, by simultaneously welding the left and right end portions 8A and 8B of the top plate 8a of the counterweight base 8, thermal strain acting on the top plate 8a can be evenly distributed, and the welding accuracy can be increased. Thereby, for example, in the distortion removing process of step B40, the labor and time related to the distortion removing work can be shortened, and the cycle time of the welding assembly of the swivel frame 7 can be shortened.

また、溶接ロボット2が水平姿勢だけでなく立向姿勢で溶接作業を実施するため、架台を固定式とすることができる。つまり、溶接対象である旋回フレーム7を動かさずに複雑な溶接ライン形状の溶接作業を実施することができる。これにより、旋回フレーム7を移動させるためのポジショナやクランプ治具,可動式の架台等を不要とすることができ、装置メンテナンスに係るコストを削減することができる。また、溶接作業のサイクルタイムを短縮することができる。   Further, since the welding robot 2 performs the welding operation not only in the horizontal posture but also in the vertical posture, the gantry can be fixed. That is, it is possible to carry out a welding operation having a complicated welding line shape without moving the turning frame 7 to be welded. This eliminates the need for a positioner, a clamp jig, a movable gantry, and the like for moving the revolving frame 7, thereby reducing the cost associated with device maintenance. In addition, the cycle time of the welding operation can be shortened.

また、溶接ロボット2に持ち替え式のレーザセンサ2fを設けたことにより、溶接ラインの形状を正確に把握した上で溶接を行うことができ、施工精度を向上させることができる。また、レーザセンサ2fと溶接トーチ2eとを持ち替えることにより、適正にメンテナンスした上で、溶接時におけるレーザセンサ2fへのヒュームや熱輻射の影響を低減させることができる。   Moreover, by providing the welding robot 2 with the holdable laser sensor 2f, it is possible to perform welding after accurately grasping the shape of the welding line, and to improve the construction accuracy. Further, by switching between the laser sensor 2f and the welding torch 2e, it is possible to reduce the influence of fume and thermal radiation on the laser sensor 2f during welding after performing proper maintenance.

また、各溶接ロボット2にツールチェンジャ2dを設けて溶接トーチ2eとレーザセンサ2fとを持ち替え自在としたことにより、溶接ロボット2の先端形状をコンパクトにすることができる。またこれにより、狭隘部の溶接ラインの確認や溶接作業が容易となるという利点もある。   Further, the tool changer 2d is provided in each welding robot 2 so that the welding torch 2e and the laser sensor 2f can be freely changed, whereby the tip shape of the welding robot 2 can be made compact. This also has the advantage of facilitating the confirmation and welding work of the narrow line welding line.

[2.制御による効果]
本発明に係るロボット溶接方法によれば、ステップA30の溶接箇所確認工程において、レーザセンサ2fを用いて溶接ラインの確認作業が行われるため、ロボット制御装置4に予め入力されている旋回フレーム7の形状データを補正することができる。特に、溶接トーチ2eから繰り出される溶接ワイヤの突出長さを実測するようなワイヤタッチセンシングと比較すると、溶接ラインを素早くかつ正確に把握することができる。つまり、旋回フレーム7の姿勢の調整動作を不要のものとすることができ、旋回フレームの溶接組立に係るサイクルタイムを短縮させることができる。
[2. Effect of control]
According to the robot welding method of the present invention, the welding line confirmation process is performed using the laser sensor 2f in the welding location confirmation step of Step A30. The shape data can be corrected. In particular, the welding line can be grasped quickly and accurately as compared with wire touch sensing in which the protruding length of the welding wire fed out from the welding torch 2e is measured. That is, the adjustment operation of the posture of the turning frame 7 can be made unnecessary, and the cycle time related to the welding assembly of the turning frame can be shortened.

ステップA40の溶接箇所溶接工程では、各溶接ロボット2が溶接ラインの配向に応じて水平姿勢や立向姿勢に制御されるため、旋回フレーム7の位置や姿勢を変えずに溶接作業を行うことができる。つまり、従来技術に係るワークポジショナ23やクランプ治具23aといった設備を廃止することができ、旋回フレーム7のポジショニング動作時間を短縮させることができる。   In the welding location welding process of step A40, each welding robot 2 is controlled to a horizontal posture or a vertical posture according to the orientation of the welding line, so that the welding work can be performed without changing the position and posture of the swivel frame 7. it can. That is, equipment such as the work positioner 23 and the clamp jig 23a according to the conventional technique can be eliminated, and the positioning operation time of the swivel frame 7 can be shortened.

また、自在な各溶接ロボット2の姿勢制御により、架台に対する旋回フレームの配置や配向に関わらず、正しく溶接作業を実施することができる。また、レーザセンサ2fと溶接トーチ2eとがツールチェンジャ2dに持ち替えられるため、適正にメンテナンスした上で、レーザセンサ2fによる検出と溶接トーチ2eによる施工間の制御誤差を低減させることができる。   In addition, by freely controlling the posture of each welding robot 2, the welding operation can be correctly performed regardless of the arrangement and orientation of the turning frame with respect to the gantry. Further, since the laser sensor 2f and the welding torch 2e are replaced with the tool changer 2d, it is possible to reduce a control error between detection by the laser sensor 2f and construction by the welding torch 2e after proper maintenance.

さらに、旋回フレーム7の姿勢を動かさずに、一部の手溶接工程での作業箇所を除く溶接ラインを溶接することができるため、従来技術に係る仮置台21のように、旋回フレーム7を仮置きするための可動式の架台も廃止することができ、架台1を固定させることができる。これにより、クランプ治具23aや仮置台21の装置メンテナンスに係るコストを削減でき、作業のサイクルタイムもより短縮可能となる。   Furthermore, since it is possible to weld a welding line excluding a work place in some manual welding processes without moving the posture of the swivel frame 7, the swivel frame 7 is temporarily mounted like the temporary table 21 according to the prior art. The movable base for placing can also be abolished, and the base 1 can be fixed. Thereby, the cost concerning the apparatus maintenance of the clamp jig | tool 23a and the temporary mounting base 21 can be reduced, and the cycle time of an operation | work can also be shortened more.

なお、ステップA30及びA40の溶接工程において、四台の溶接ロボット2が同時に稼働してセンシング及び溶接作業が実施されているため、溶接作業に係る時間を大幅に短縮することができ、旋回フレーム7の生産性を向上させることができる。また、図4に示すように、溶接ロボット2が旋回フレーム7をその四隅から囲むように配置されているため、各溶接ロボット2同士の動作が干渉しにくく、効率的に溶接作業を行うことができるという利点もある。   In the welding process of steps A30 and A40, since the four welding robots 2 are simultaneously operated and sensing and welding work are performed, the time required for the welding work can be greatly shortened, and the turning frame 7 Productivity can be improved. Further, as shown in FIG. 4, since the welding robot 2 is arranged so as to surround the turning frame 7 from its four corners, the operations of the welding robots 2 are unlikely to interfere with each other and the welding work can be performed efficiently. There is also an advantage of being able to do it.

また、溶接工程において、溶接箇所を確認する工程(ステップA30)と実際に溶接を行う工程(ステップA40)とを分離するとともに、実際の溶接に先立ってセンシング作業をまとめて済ませることによって、レーザセンサ2fへのヒュームや熱輻射の影響を低減させることができる。
このように、本発明に係るロボット溶接方法によれば、旋回フレーム7の溶接作業に係るサイクルタイムを短縮することができ、生産性を向上させることができる。
Further, in the welding process, the process of confirming the welding location (Step A30) and the process of actually welding (Step A40) are separated, and the sensing work is completed prior to the actual welding, so that the laser sensor The influence of fumes and heat radiation on 2f can be reduced.
As described above, according to the robot welding method of the present invention, the cycle time related to the welding operation of the turning frame 7 can be shortened, and the productivity can be improved.

[その他]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、四台の溶接ロボット2を用いたロボット溶接方法及びロボット溶接装置が示されているが、溶接ロボット2は一台あればよい。ただし、カウンタウェイト台8のように一つの部材に対する同時溶接を行う場合には、少なくとも二台設けることが望ましい。
[Others]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, a robot welding method and a robot welding apparatus using four welding robots 2 are shown, but only one welding robot 2 is required. However, when performing simultaneous welding on one member like the counterweight base 8, it is desirable to provide at least two.

また、上述の実施形態における溶接トーチ2eを、溶接ワイヤによるワイヤタッチセンシングが可能なものとしてもよい。つまり、溶接箇所溶接工程において、ワイヤタッチセンシングによる検出結果を利用して溶接箇所を再確認する構成としてもよい。この場合、ロボット制御装置4に予めティーチングされている旋回フレーム7に関する情報が、溶接箇所確認工程及び溶接箇所溶接工程で二重に補正,確認されることになる。したがって、溶接ラインをより正確に把握することができ、施工品質をさらに高めることができる。   Further, the welding torch 2e in the above-described embodiment may be capable of wire touch sensing using a welding wire. That is, it is good also as a structure which reconfirms a welding location using the detection result by wire touch sensing in a welding location welding process. In this case, the information regarding the turning frame 7 taught in advance in the robot controller 4 is corrected and confirmed twice in the welding location confirmation process and the welding location welding process. Therefore, a welding line can be grasped more accurately and construction quality can be further improved.

本発明のロボット溶接方法に係るロボット溶接工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the robot welding process which concerns on the robot welding method of this invention. 本発明のロボット溶接方法を用いて溶接組立される旋回フレームの溶接組立工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the welding assembly process of the turning frame weld-assembled using the robot welding method of this invention. 本発明のロボット溶接方法を用いて旋回フレームを溶接組立するためのロボット溶接装置の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the robot welding apparatus for welding assembly of a turning frame using the robot welding method of this invention. 本発明のロボット溶接方法を用いて旋回フレームを溶接組立するためのロボット溶接装置の模式的側面図である。It is a typical side view of the robot welding apparatus for welding assembling a revolving frame using the robot welding method of the present invention. 本発明のロボット溶接方法を用いて旋回フレームを溶接組立するためのロボット溶接装置の模式的上面図である。It is a typical top view of the robot welding apparatus for welding assembly of a turning frame using the robot welding method of the present invention. 本発明に係る作業機械の旋回フレームの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the turning frame of the working machine which concerns on this invention. 本発明に係る作業機械の旋回フレームの要部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the principal part of the turning frame of the working machine which concerns on this invention. 従来技術に係る旋回フレームのロボット溶接工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the robot welding process of the turning frame which concerns on a prior art. 従来技術に係るロボット溶接工程で旋回フレームを溶接組立するためのロボット溶接装置の模式的斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view of a robot welding apparatus for welding and assembling a turning frame in a robot welding process according to a conventional technique.

符号の説明Explanation of symbols

1 架台
2 溶接ロボット
2c ロボットハンド
2d ツールチェンジャ
2e 溶接トーチ
2f レーザセンサ
3 レール部材
4 ロボット制御装置
5 パックワイヤ
6 固定フレーム
7 旋回フレーム
7a メインフレーム
7b サイドフレーム
8 カウンタウェイト台
10 ロボット溶接装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stand 2 Welding robot 2c Robot hand 2d Tool changer 2e Welding torch 2f Laser sensor 3 Rail member 4 Robot control device 5 Pack wire 6 Fixed frame 7 Turning frame 7a Main frame 7b Side frame 8 Counterweight stand 10 Robot welding device

Claims (4)

旋回装置を介して下部走行体に取り付けられるメインフレームと該メインフレームの左右方向に張出して設けられるサイドフレームとからなる建設機械の旋回フレームを、溶接ロボットを用いて溶接組立するロボット溶接方法において、
該メインフレーム及び該サイドフレームを仮付けして一体形成する仮付工程と、
該仮付工程で一体形成された旋回フレームを搬入し架台上へ配置する搬入工程と、
該旋回フレームが該架台上へ配置された状態で、該溶接ロボットを水平姿勢にして該メインフレーム及び該サイドフレームを溶接する制御と該溶接ロボットを立向姿勢にして該メインフレーム及び該サイドフレームを溶接する制御との双方の制御を実施する溶接工程と、
該溶接工程で溶接された該旋回フレームを該架台上から搬出する搬出工程と
を備えたことを特徴とする、旋回フレームのロボット溶接方法。
In a robot welding method for welding and assembling a turning frame of a construction machine, which includes a main frame attached to a lower traveling body via a turning device and a side frame provided extending in the left-right direction of the main frame, using a welding robot,
A temporary attaching step of temporarily attaching the main frame and the side frame to form a single body;
A carry-in step of carrying in the swivel frame integrally formed in the tacking step and placing it on the frame;
With the swivel frame disposed on the gantry, the welding robot is placed in a horizontal position to control the main frame and the side frame to be welded, and the welding robot is placed in an upright position to form the main frame and the side frame. A welding process for performing both control and welding control;
A robot welding method for a swivel frame, comprising: a unloading step of unloading the swivel frame welded in the welding step from the gantry.
該溶接工程が、
該旋回フレームが該搬入工程により該架台上へ配置された状態で、該溶接ロボットのロボットハンドに設けられたレーザセンサにより該旋回フレームにおける溶接箇所を確認する溶接箇所確認工程と、
該ロボットハンドに設けられた該レーザセンサを溶接トーチへ交換して、該溶接箇所検出工程で確認された該溶接箇所を溶接する溶接箇所溶接工程とを備えて構成される
ことを特徴とする、請求項1記載の旋回フレームのロボット溶接方法。
The welding process
A welding location confirmation step of confirming a welding location in the turning frame by a laser sensor provided in a robot hand of the welding robot in a state where the turning frame is disposed on the gantry by the carrying-in step;
The laser sensor provided in the robot hand is replaced with a welding torch, and is configured to include a welding location welding process for welding the welding location confirmed in the welding location detection step. The robot welding method of the turning frame according to claim 1.
該溶接箇所確認工程において、複数の該溶接ロボットを同時に稼働させて該溶接箇所を確認するとともに
該溶接箇所溶接工程において、該複数の該溶接ロボットを同時に稼働させて該溶接箇所を溶接する
ことを特徴とする、請求項2記載の旋回フレームのロボット溶接方法。
In the welding location confirmation step, a plurality of the welding robots are simultaneously operated to check the welding location, and in the welding location welding step, the plurality of the welding robots are operated simultaneously to weld the welding locations. The robot welding method for a turning frame according to claim 2, wherein the robot frame is welded.
該溶接箇所確認工程及び該溶接箇所溶接工程において、該旋回フレームを四隅から囲むように四台の該溶接ロボットを配置した
ことを特徴とする、請求項3記載の旋回フレームのロボット溶接方法。
4. The robot welding method for a swing frame according to claim 3, wherein the four welding robots are arranged so as to surround the swing frame from four corners in the welding spot confirmation step and the welding spot welding step.
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