JP2014131810A - Device for welding large frame structure - Google Patents

Device for welding large frame structure Download PDF

Info

Publication number
JP2014131810A
JP2014131810A JP2013000471A JP2013000471A JP2014131810A JP 2014131810 A JP2014131810 A JP 2014131810A JP 2013000471 A JP2013000471 A JP 2013000471A JP 2013000471 A JP2013000471 A JP 2013000471A JP 2014131810 A JP2014131810 A JP 2014131810A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
longitudinal
horizontal
pair
robot
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.)
Granted
Application number
JP2013000471A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6098925B2 (en
Inventor
Hiroshi Saito
浩 齋藤
Akihiro Nishimi
昭浩 西見
Satoshi Yamanaka
聡 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2013000471A priority Critical patent/JP6098925B2/en
Priority to PCT/JP2013/084813 priority patent/WO2014106942A1/en
Publication of JP2014131810A publication Critical patent/JP2014131810A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6098925B2 publication Critical patent/JP6098925B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B3/00Hulls characterised by their structure or component parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0408Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work for planar work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B73/00Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms
    • B63B73/40Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms characterised by joining methods
    • B63B73/43Welding, e.g. laser welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B73/00Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms
    • B63B73/60Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms characterised by the use of specific tools or equipment; characterised by automation, e.g. use of robots

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for welding a large frame structure capable of performing final welding inside a square shaped frame surrounded by a pair of lounges and a pair of trances.SOLUTION: The device for welding the large frame structure includes: a frame structural robot base 10 having a gantry frame 12 striding a target welding area 4 in a width direction to stand outside the area, a horizontal rail 14 supported above the lounges by the gantry frame 12 and extending horizontally in a longer direction between the trances, and a suspension metal fitting 16 fixed at an upper end of the gantry frame 12; a ceiling suspension robot for welding 20 suspended by the horizontal rail 14 and having a single axis linear motion mechanism 22 which moves along the horizontal rail 14 and welding the target welding area 4 below the horizontal rail; a swing type positioning device 30 attached to the gantry frame 12, and overhanging from the gantry frame 12 toward the lounges and the trances 3 located outside of the target welding area 4 for positioning the gantry frame 12 to the lounges and the trances 3 and being in contact with the lounges and the trances 3, and adjusting an overhang position thereof.

Description

本発明は、アルミ製LNGタンク、船体構造、橋梁構造などの大型枠組構造物の溶接装置に関する。   The present invention relates to a welding apparatus for a large frame structure such as an aluminum LNG tank, a hull structure, a bridge structure and the like.

アルミ製LNGタンク、船体構造、橋梁構造などでは、大型の枠組構造物が製造工程の途中(例えば、造船における組立工程)において、多数製造される。   In an aluminum LNG tank, a hull structure, a bridge structure, etc., a large number of large frame structures are manufactured during the manufacturing process (for example, an assembly process in shipbuilding).

このような大型枠組構造物(例えば、船殻平板ブロック)は、パネル、ロンジ、トランス等の構成材を配材して仮溶接した後、これを水平な定盤上に搬送して1対のロンジと1対のトランスで囲まれた升目形状の枠内の交差部を隅肉溶接により本溶接する。   Such a large frame structure (for example, a hull flat plate block) is formed by temporarily arranging components such as a panel, a longge, and a transformer and temporarily welding them, and then transporting them on a horizontal surface plate to form a pair. A main part is welded by fillet welding at the intersection in a square-shaped frame surrounded by a long pair of transformers.

かかる本溶接の手段として、人による手溶接の場合、時間とコストがかかるという問題点がある。特に対象とする大型枠組構造物(以下、ワークと呼ぶ)がアルミニウムなどの溶接欠陥が生じやすい材質の場合、溶接施工が安定しないため手直しを含めた総工数が多くなる問題点があった。
このため、工数削減と品質安定化のために、溶接ロボットを用いた手段が既に提案されている(例えば、特許文献1)。
As a means of such main welding, there is a problem that time and cost are required in the case of manual welding by a person. In particular, when the target large-sized frame structure (hereinafter referred to as a workpiece) is made of a material that easily causes welding defects such as aluminum, there is a problem that the total man-hours including reworking increase because the welding work is not stable.
For this reason, means using a welding robot has already been proposed to reduce man-hours and stabilize quality (for example, Patent Document 1).

特開2010−253518号公報JP 2010-253518 A

特許文献1の装置は、以下の長所を有している。
(1)大型門型設備に対して複数のワークをそれぞれ高精度で位置決めする必要がなく、全体のスケジューリング、複数のロボットの制御、全体の統合制御などを行うシステムが不要である。
(2)ワークが非鉄金属の場合でも位置決めができる。
(3)寸法が異なる多種のワークへの対応が可能である。
The device of Patent Document 1 has the following advantages.
(1) It is not necessary to position a plurality of workpieces with high accuracy with respect to a large portal facility, and a system for performing overall scheduling, control of a plurality of robots, overall integrated control, and the like is not necessary.
(2) Positioning is possible even when the workpiece is non-ferrous metal.
(3) A variety of workpieces with different dimensions can be handled.

しかし、特許文献1の装置の場合、ロボットをワークに対し位置決めするために予め位置決め治具の設置が必要となる。この治具は、1対のロンジと1対のトランスで囲まれた升目形状の溶接対象領域毎に設置する必要があるため、溶接対象領域が変わる毎に、治具の移動と再設置が必要であり、溶接対象領域間に位置するロンジやトランスが高い(例えば2m)ことから、作業員による治具設置作業の省略又は軽減が求められていた。   However, in the case of the apparatus of Patent Document 1, it is necessary to install a positioning jig in advance in order to position the robot with respect to the workpiece. Since this jig needs to be installed in each grid-shaped welding target area surrounded by a pair of longes and a pair of transformers, the jig needs to be moved and reinstalled each time the welding target area changes. Since the longages and transformers located between the welding target areas are high (for example, 2 m), it is required to omit or reduce the jig installation work by the worker.

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、1対のロンジと1対のトランスで囲まれた升目形状の枠内を本溶接することができ、大型、高精度の門型設備や移動設備が不要であり、1回の架台設置で施工可能な溶接範囲が大きく、寸法が異なるワークへの対応が容易であり、事前の治具設置が不要であり、ワークに対して容易かつ正確に位置決めすることができる大型枠組構造物の溶接装置を提供することにある。   The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, the object of the present invention is to allow for main welding in a grid-shaped frame surrounded by a pair of longes and a pair of transformers, and does not require a large-size, high-precision gate-type equipment or moving equipment. A large frame that can be easily and accurately positioned with respect to the workpiece, with a large welding range that can be constructed with the installation of a single pedestal, easy to handle workpieces with different dimensions, and no prior jig installation It is to provide a welding apparatus for a structure.

本発明によれば、水平に位置するパネルと、該パネルの上面に固定され互いに間隔を隔てて長手方向に延びる複数のロンジと、パネルの上面に固定され互いに間隔を隔ててロンジと直交する幅方向に延びる複数のトランスとからなる大型枠組構造物の溶接装置であって、
1対のロンジと1対のトランスで囲まれた升目形状の枠内を溶接対象領域とし、
溶接対象領域を幅方向に跨いでその外側に立脚する門型フレームと、門型フレームによりロンジより上方に支持されトランス間で長手方向に水平に延びる水平レールと、門型フレームの上端に固定された吊金具と、を有する枠組構造のロボット架台と、
前記水平レールに吊り下げられ、これに沿って移動する1軸直動機構を有し、その下方において溶接対象領域を溶接可能な天吊り溶接ロボットと、
門型フレームに取り付けられ、溶接対象領域の外側に位置するロンジ及びトランスに対し門型フレームから張り出してロンジ及びトランスに接触しロンジ及びトランスに対して門型フレームを位置決めし、かつその張り出し位置を調整可能なスイング式位置決め装置と、を備える、ことを特徴とする大型枠組構造物の溶接装置が提供される。
According to the present invention, a horizontally positioned panel, a plurality of longages fixed to the upper surface of the panel and extending in the longitudinal direction with a distance from each other, and a width fixed to the upper surface of the panel and spaced from each other and perpendicular to the longi A welding apparatus for a large frame structure comprising a plurality of transformers extending in a direction,
The inside of the square-shaped frame surrounded by a pair of longes and a pair of transformers is the welding target area.
A portal frame that stands on the outside of the welding target area across the width, a horizontal rail that is supported above the longe by the portal frame and extends horizontally in the longitudinal direction between the transformers, and fixed to the upper end of the portal frame A frame-structured robot mount having a hanging bracket,
A suspension welding robot that has a uniaxial linear motion mechanism that is suspended from the horizontal rail and moves along the horizontal rail;
Mounted on the portal frame, projects from the portal frame to the longe and transformer located outside the welding area, contacts the longe and transformer, positions the portal frame relative to the longe and transformer, and sets the projecting position. An adjustable swing type positioning device is provided. A welding apparatus for a large frame structure is provided.

また、本発明によれば、前記門型フレームは、溶接対象領域を幅方向に跨いでその外側に立脚する4本の鉛直脚と、幅方向に延び1対の鉛直脚の上部をそれぞれ連結する1対の幅方向水平梁と、長手方向に延び1対の鉛直脚の下部をそれぞれ連結する1対の長手方向水平梁とを有し、
前記スイング式位置決め装置は、前記鉛直脚の幅方向内側にそれぞれ固定され、鉛直脚近傍から溶接対象領域の外側に位置するトランスに接する位置まで鉛直面内で長手方向に搖動駆動される少なくとも3組の長手方向スイングアームと、
1対の長手方向水平梁の長手方向内側にそれぞれ固定され、長手方向水平梁近傍から溶接対象領域の外側に位置するロンジに接する位置まで水平面内で幅方向に搖動駆動される少なくとも3組の幅方向スイングアームと、を有する。
Further, according to the present invention, the portal frame connects the four vertical legs that stand on the outer side of the welding target region in the width direction and the upper portions of the pair of vertical legs that extend in the width direction. A pair of horizontal horizontal beams and a pair of longitudinal horizontal beams extending in the longitudinal direction and respectively connecting the lower portions of the pair of vertical legs;
The swing type positioning device is fixed at the inner side in the width direction of the vertical leg, and is at least three sets that are peristally driven in the longitudinal direction in the vertical plane from the vicinity of the vertical leg to a position in contact with the transformer located outside the welding target area. A longitudinal swing arm of
At least three sets of widths that are fixed on the inner side in the longitudinal direction of the pair of longitudinal horizontal beams, and are peristally driven in the width direction in the horizontal plane from the vicinity of the longitudinal horizontal beam to the position contacting the longi located outside the welding target region A directional swing arm.

また、前記長手方向スイングアームは、末端が鉛直脚近傍に水平軸を中心に回転可能に固定され下方又は斜め下方に延びる第1アーム部材と、前記水平軸を中心に第1アーム部材を搖動駆動する第1アクチュエータとを有し、
前記幅方向スイングアームは、末端が長手方向水平梁に鉛直軸を中心に回転可能に固定され水平に延びる第2アーム部材と、前記鉛直軸を中心に第2アーム部材を搖動駆動する第2アクチュエータとを有する。
The longitudinal swing arm includes a first arm member whose end is fixed to be rotatable about a horizontal axis in the vicinity of the vertical leg and extends downward or obliquely downward, and the first arm member is driven to swing around the horizontal axis. A first actuator that
The width-direction swing arm includes a second arm member whose end is fixed to a longitudinal horizontal beam so as to be rotatable about a vertical axis and extends horizontally, and a second actuator that swings and drives the second arm member about the vertical axis And have.

また、第1アーム部材の先端部にトランス内面に接触して転動する第1ローラ部材を備え、
第2アーム部材の先端部にロンジ内面に接触して転動する第2ローラ部材を備える、ことが好ましい。
In addition, a first roller member that rolls in contact with the inner surface of the transformer is provided at the tip of the first arm member,
It is preferable that a second roller member that rolls in contact with the inner surface of the longe is provided at the tip of the second arm member.

また、第1アクチュエータは、トランス間隔に合わせて第1アーム部材の張り出し位置を調整可能な第1エンドストッパーを備え、
第2アクチュエータは、ロンジ間隔に合わせて第2アーム部材の張り出し位置を調整可能な第2エンドストッパーを備える、ことが好ましい。
The first actuator includes a first end stopper capable of adjusting a protruding position of the first arm member in accordance with the transformer interval.
It is preferable that the second actuator includes a second end stopper capable of adjusting a protruding position of the second arm member in accordance with the long distance.

上記本発明の構成によれば、天吊り溶接ロボットがロボット架台の水平レールに吊り下げられ、これに沿って移動し、その下方において溶接対象領域を本溶接することができる。   According to the configuration of the present invention described above, the ceiling welding robot is suspended from the horizontal rail of the robot frame, moves along the robot rail, and can perform the main welding on the welding target area below.

また、天吊り溶接ロボットを搭載したロボット架台は、門型フレームの上端に固定された吊金具により、工場内に常設されたクレーンのような揚重機で吊上げ、搬送を行うことができるため、大型かつ高精度の門型設備や移動設備の設置は不要である。   In addition, the robot base equipped with the ceiling welding robot can be lifted and transported by a lifting machine such as a crane permanently installed in the factory by means of a lifting bracket fixed to the upper end of the portal frame. In addition, it is not necessary to install high-precision gate-type equipment and mobile equipment.

また、ロンジより上方に支持されトランス間で長手方向に水平に延びる水平レールに天吊り溶接ロボットが吊り下げられ、水平レールに沿って移動する1軸直動機構を有し、その下方において溶接対象領域を溶接するので、1軸直動機構と天吊り溶接ロボットとの連動により、溶接対象領域の長手方向をカバーすることができ、1回の架台設置で施工可能な溶接範囲が大きい。   Moreover, a ceiling-welding robot is suspended on a horizontal rail that is supported above the longe and extends horizontally in the longitudinal direction between the transformers, and has a single-axis linear motion mechanism that moves along the horizontal rail. Since the region is welded, the longitudinal direction of the region to be welded can be covered by the interlocking of the single-axis linear motion mechanism and the ceiling-suspended welding robot, and the welding range that can be constructed by one installation of the gantry is large.

また、溶接対象領域の外側に位置するロンジ及びトランスに対し門型フレームから張り出してロンジ及びトランスに接触しロンジ及びトランスに対して門型フレームを位置決めするスイング式位置決め装置を備えるため、直動機構の場合に比べて小さな収納スペースで大きな可動範囲をとることができるため、各種の寸法が異なるワークへの対応が容易となる。   In addition, the linear motion mechanism includes a swing type positioning device that projects from the portal frame to the longe and transformer located outside the region to be welded, contacts the longe and transformer, and positions the portal frame with respect to the longe and transformer. Since a large movable range can be taken with a small storage space as compared with the above case, it is easy to cope with workpieces having various dimensions.

また、ロンジ及びトランスに対する門型フレームの固定は、スイング式位置決め装置に依るため、ワーク材質が非鉄金属の場合にも適用でき、かつ治具の移動と再設置が不要である。   Further, the fixing of the portal frame to the longe and the transformer is based on a swing type positioning device, so that it can be applied even when the work material is a non-ferrous metal, and there is no need to move and reinstall the jig.

さらに、スイング式位置決め装置は、その張り出し位置を調整可能であり、ロボット架台を吊り下げた状態で片側のスイング式位置決め装置の停止位置を張り出して基準側として、その後に反対側のスイング式位置決め装置を張り出すことで、ワークに対して容易かつ正確に位置決めすることができる。
Furthermore, the swing type positioning device can adjust its overhanging position. In the state where the robot mount is suspended, the swing type positioning device on one side is overhanged as a reference side, and then the swing type positioning device on the opposite side. By overhanging, it is possible to easily and accurately position the workpiece.

本発明が溶接対象とする大型枠組構造物の説明図である。It is explanatory drawing of the large sized frame structure which this invention makes the welding object. 本発明による溶接装置を幅方向から見た側面図である。It is the side view which looked at the welding apparatus by this invention from the width direction. 本発明による溶接装置を長手方向から見た正面図である。It is the front view which looked at the welding apparatus by this invention from the longitudinal direction. 本発明による溶接装置の平面図である。It is a top view of the welding apparatus by this invention. 本発明による長手方向スイングアームの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a longitudinal swing arm according to the present invention. 本発明による幅方向スイングアームの全体構成図である。It is a whole block diagram of the width direction swing arm by this invention.

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は、本発明が溶接対象とする大型枠組構造物Bの説明図である。
この図において、大型枠組構造物Bは、平板状のパネル1の表面に複数列のロンジ2を配置する一方、これらロンジ2と直交する方向にトランス3を一定間隔で配置し、パネル1とロンジ2とトランス3とで形成され四方が囲まれた枠組部分(溶接対象領域4)の内側交差部5を溶接することで構成される。
すなわち、本発明が溶接対象とする大型枠組構造物Bは、水平に位置するパネル1と、パネル1の上面に固定され互いに間隔を隔てて長手方向に延びる複数のロンジ2と、パネル1の上面に固定され互いに間隔を隔ててロンジ2と直交する幅方向に延びる複数のトランス3とからなる。
FIG. 1 is an explanatory view of a large frame structure B to be welded by the present invention.
In this figure, a large frame structure B has a plurality of rows of longes 2 arranged on the surface of a flat panel 1, while transformers 3 are arranged at regular intervals in a direction perpendicular to these longes 2. It is comprised by welding the inner side cross | intersection part 5 of the frame part (welding object area | region 4) formed by 2 and the transformer 3, and was surrounded on all four sides.
That is, the large frame structure B to be welded by the present invention includes a horizontally positioned panel 1, a plurality of longes 2 fixed to the upper surface of the panel 1 and extending in the longitudinal direction at intervals, and the upper surface of the panel 1. And a plurality of transformers 3 extending in the width direction perpendicular to the longi 2 and spaced apart from each other.

パネル1の大きさは、例えば7m×7mから20m×20mである。また、ロンジ2は、例えば高さ300〜800mm、ロンジ2の幅方向の間隔は、850〜1000mmである。さらにトランス3は、例えば高さ1800〜3000mm、トランス3の長さ方向の間隔は、4000〜5000mmである。
またこの例において、ロンジ2及びトランス3は、それぞれの上端部に水平に延びる水平部材2a、3aを有している。
なお、本発明において、大型枠組構造物Bは、この構成に限定されず、その他の構造であってもよい。
The size of the panel 1 is, for example, 7 m × 7 m to 20 m × 20 m. Further, the longe 2 has a height of 300 to 800 mm, for example, and the interval in the width direction of the longe 2 is 850 to 1000 mm. Furthermore, the transformer 3 has a height of, for example, 1800 to 3000 mm, and the interval in the length direction of the transformer 3 is 4000 to 5000 mm.
Further, in this example, the longe 2 and the transformer 3 have horizontal members 2a and 3a extending horizontally at their upper ends.
In addition, in this invention, the large sized frame structure B is not limited to this structure, Other structures may be sufficient.

図1において、本発明が対象とする溶接対象領域4は、1対のロンジ2と1対のトランス3で囲まれた升目形状の枠内である。
また、溶接対象領域4の具体的な溶接箇所は、図中に5で示す内側交差部である。なお、本発明の溶接箇所は、この例に限定されず、溶接対象領域4の内側であればよい。
In FIG. 1, a welding target region 4 that is a subject of the present invention is within a grid-shaped frame surrounded by a pair of longes 2 and a pair of transformers 3.
Moreover, the specific welding location of the welding object area | region 4 is an inner side crossing part shown by 5 in the figure. In addition, the welding location of this invention is not limited to this example, What is necessary is just to be inside the welding object area | region 4. FIG.

図2は本発明による溶接装置を幅方向から見た側面図、図3はこれを長手方向から見た正面図、図4はその平面図である。   2 is a side view of the welding apparatus according to the present invention as viewed from the width direction, FIG. 3 is a front view of the welding apparatus as viewed from the longitudinal direction, and FIG. 4 is a plan view thereof.

図2〜図4において、本発明による大型枠組構造物Bの溶接装置(以下、単に「溶接装置」という)は、ロボット架台10、天吊り溶接ロボット20、及びスイング式位置決め装置30を備える。   2 to 4, a welding apparatus (hereinafter simply referred to as “welding apparatus”) for a large frame structure B according to the present invention includes a robot mount 10, a ceiling welding robot 20, and a swing type positioning apparatus 30.

ロボット架台10は、溶接対象領域4を幅方向に跨いでその外側に立脚する門型フレーム12と、門型フレーム12によりロンジ2より上方に支持され溶接対象領域4内のトランス間で長手方向に水平に延びる水平レール14と、門型フレーム12の上端に固定された吊金具16とを有する。   The robot gantry 10 spans the welding target area 4 in the width direction, and stands on the outside thereof. The robot frame 10 is supported above the longitudinal 2 by the portal frame 12 in the longitudinal direction between the transformers in the welding target area 4. It has a horizontal rail 14 extending horizontally and a hanging bracket 16 fixed to the upper end of the portal frame 12.

ロボット架台10は、全体として長手方向長さは、1対のトランス3の間隔より短く、幅方向長さは1対のロンジ2の間隔より長くその3倍より短く設定されている。
すなわち、トランス3の長手方向の間隔が、4000〜5000mmである場合、ロボット架台10の最大長さは、トランス3の水平部材3aと干渉しない長さ(例えば3200mm)に設定されている。
同様に、ロンジ2の幅方向の間隔が、850〜1000mmである場合、ロボット架台10の最大幅は、ロンジ2の水平部材2aと干渉しない長さ(例えば2200mm)に設定されている。
The overall length of the robot base 10 is set to be shorter than the interval between the pair of transformers 3 and the length in the width direction is set to be longer than the interval between the pair of longes 2 and shorter than three times.
That is, when the interval in the longitudinal direction of the transformer 3 is 4000 to 5000 mm, the maximum length of the robot mount 10 is set to a length that does not interfere with the horizontal member 3 a of the transformer 3 (for example, 3200 mm).
Similarly, when the interval in the width direction of the longe 2 is 850 to 1000 mm, the maximum width of the robot mount 10 is set to a length that does not interfere with the horizontal member 2a of the longe 2 (for example, 2200 mm).

従って、ロボット架台10の最大長さと1対のトランス3との間には、前後にそれぞれ400〜900mmの隙間があり、ロボット架台10の最大幅とロンジ間隔の3倍のロンジ2との間には、左右にそれぞれ175〜400mmの隙間がある。
この隙間の存在により、工場内に設置されたクレーンのような揚重機でロボット架台10を吊上げ、大型枠組構造物B(ワーク)の溶接対象領域4にロボット架台10を設置する場合に、ワークの寸法が上記の範囲で異なる場合でも、ワークへの対応が容易である。
Accordingly, there is a gap of 400 to 900 mm between the maximum length of the robot mount 10 and the pair of transformers 3, respectively, and between the maximum width of the robot mount 10 and the longe 2 which is three times the longage interval. Each have a gap of 175 to 400 mm on the left and right.
Due to the existence of this gap, when the robot mount 10 is lifted by a lifting machine such as a crane installed in the factory and the robot mount 10 is installed in the welding target area 4 of the large frame structure B (workpiece), Even when the dimensions are different within the above range, it is easy to handle the workpiece.

門型フレーム12は、溶接対象領域4を幅方向に跨いでその外側に立脚する4本の鉛直脚13aと、幅方向に延び1対の鉛直脚13aの上部をそれぞれ連結する1対の幅方向水平梁13bと、長手方向に延び1対の鉛直脚13aの下部をそれぞれ連結する1対の長手方向水平梁13cとを有する。   The portal frame 12 spans the welding target region 4 in the width direction, and a pair of width directions connecting the four vertical legs 13a standing on the outside and the upper portions of the pair of vertical legs 13a extending in the width direction. It has a horizontal beam 13b and a pair of longitudinal horizontal beams 13c that extend in the longitudinal direction and respectively connect the lower portions of the pair of vertical legs 13a.

4本の鉛直脚13aは、ロボット架台10の最大長さと最大幅の内側となる平面視矩形領域の4隅に位置し、その内側に天吊り溶接ロボット20の作動範囲を確保している。
4本のうち3本の鉛直脚13aの下端は、同一平面上に位置し、パネル1の上面に静置した際に、水平レール14がパネル1の上面に対し平行に位置しかつロンジ2の長手方向に対してねじれが生じないようになっている。
また4本のうち残る1本の鉛直脚13aの下端は、バネ、エアシリンダ等による伸縮機能を有し、ロボット架台10がワークのゆがみとひずみに倣うようになっている。
この構成により、4本の鉛直脚13aで囲まれる平面視矩形領域の内側と、鉛直脚13aの上部を連結する1対の幅方向水平梁13bの下側とで構成される直方体空間を、天吊り溶接ロボット20が自由に作動できる完全な空間とすることができる。
The four vertical legs 13a are located at the four corners of the rectangular area in plan view which is the inside of the maximum length and the maximum width of the robot mount 10, and the operating range of the ceiling welding robot 20 is secured inside thereof.
The lower ends of the three vertical legs 13a out of the four are positioned on the same plane, and when placed on the upper surface of the panel 1, the horizontal rail 14 is positioned parallel to the upper surface of the panel 1 and No twisting occurs in the longitudinal direction.
The lower end of the remaining one of the four vertical legs 13a has an expansion / contraction function by a spring, an air cylinder, etc., so that the robot mount 10 follows the distortion and distortion of the workpiece.
With this configuration, a rectangular parallelepiped space composed of the inside of a rectangular region in plan view surrounded by the four vertical legs 13a and the lower side of the pair of horizontal beams 13b connecting the upper portions of the vertical legs 13a is A complete space in which the suspension welding robot 20 can operate freely can be obtained.

また、4本の鉛直脚13aの下端部は樹脂製であり、対象ワークがアルミなどの場合にもワークを傷つけないようになっている。   The lower ends of the four vertical legs 13a are made of resin so that the work is not damaged even when the target work is aluminum or the like.

吊金具16は、門型フレーム12の4本の鉛直脚13aの上端にそれぞれ固定されており、吊金具16を用いて工場内に設置されたクレーンのような揚重機でロボット架台10を吊上げ、大型枠組構造物B(ワーク)の所望の溶接対象領域4に搬送し設置するようになっている。   The hanging brackets 16 are respectively fixed to the upper ends of the four vertical legs 13a of the portal frame 12, and the lifting platform 16 is used to lift the robot mount 10 with a lifting machine such as a crane installed in the factory. It conveys and installs in the desired welding object area | region 4 of the large sized frame structure B (workpiece | work).

門型フレーム12の幅方向水平梁13bと水平レール14より上方には、天吊り溶接ロボット20を制御するロボットコントローラ26、溶接電源28及びその他の補機29が設置されており、移動設置時の段取り性を向上するようになっている。   Above the horizontal beam 13b in the width direction of the portal frame 12 and the horizontal rail 14, a robot controller 26 for controlling the ceiling welding robot 20, a welding power source 28 and other auxiliary machines 29 are installed. The setup is improved.

天吊り溶接ロボット20は、水平レール14に吊り下げられ、これに沿って移動する1軸直動機構22と、その下方において溶接対象領域4を溶接可能に構成された逆吊多関節溶接ロボット24とからなる。   The ceiling-suspended welding robot 20 is suspended from the horizontal rail 14 and moved along the single-axis linear motion mechanism 22, and the reverse suspension multi-joint welding robot 24 configured to be able to weld the welding target region 4 below the mechanism. It consists of.

逆吊多関節溶接ロボット24は、ロボットアームの先端に溶接ヘッドを有する多関節ロボットであり、1軸直動機構22(後述する水平移動台23)に逆さに取付けられ、溶接対象領域4の全域にわたり溶接ヘッドを3次元的に数値制御して溶接する。
この場合、逆吊多関節溶接ロボット24のワーキングエリアは、図3、図4に示す破線円弧内であり、水平レール14の長さ方向両端部において、パネル1とトランス3の接合部を含み、溶接対象領域4の全域を完全にカバーしている。
The reverse suspension articulated welding robot 24 is an articulated robot having a welding head at the tip of the robot arm, and is attached to the uniaxial linear motion mechanism 22 (horizontal moving table 23 described later) upside down. The welding head is welded with three-dimensional numerical control.
In this case, the working area of the reverse suspension articulated welding robot 24 is within the arc of the broken line shown in FIGS. 3 and 4, and includes the joint between the panel 1 and the transformer 3 at both ends in the length direction of the horizontal rail 14. The entire area to be welded 4 is completely covered.

なお、逆吊多関節溶接ロボット24は、この例に限定されず、升目形状枠(溶接対象領域4)の全域にわたり溶接ヘッドを3次元的に数値制御して溶接できる限りで、その他の溶接ロボットであってもよい。   In addition, the reverse suspension articulated welding robot 24 is not limited to this example, as long as the welding head can be welded by numerically controlling the welding head three-dimensionally over the entire area of the grid-shaped frame (the welding target area 4). It may be.

1軸直動機構22は、水平レール14の下面に長手方向に沿って水平移動可能に取付けられた水平移動台23を有し、水平移動台23を数値制御可能に駆動する。
この例において、1軸直動機構22は、ラックピニオンとサーボモータからなる。この構成により、ロボットの外部軸として使用可能な精度を有し、かつワーク寸法内に配置可能にすることができる。
The uniaxial linear motion mechanism 22 has a horizontal moving table 23 attached to the lower surface of the horizontal rail 14 so as to be horizontally movable along the longitudinal direction, and drives the horizontal moving table 23 so as to be numerically controllable.
In this example, the uniaxial linear motion mechanism 22 includes a rack and pinion and a servo motor. With this configuration, the robot can be used as an external axis of the robot and can be arranged within the workpiece dimensions.

ロボットコントローラ26は、1軸直動機構22の水平移動台23の数値制御(1軸)を含めた7軸(1軸+ロボットの直交3軸と直交3軸まわりの回転軸)の制御を行う。   The robot controller 26 controls 7 axes (1 axis + rotation axes around the 3 orthogonal axes of the robot and the 3 orthogonal axes) including the numerical control (1 axis) of the horizontal moving table 23 of the 1 axis linear motion mechanism 22. .

図2〜図5において、スイング式位置決め装置30は、門型フレーム12に取り付けられ、溶接対象領域4の外側に位置するロンジ2及びトランス3に対し門型フレーム12から張り出してロンジ2及びトランス3に接触しロンジ2及びトランス3に対して門型フレーム12を位置決めし、かつその張り出し位置を調整可能になっている。   2 to 5, the swing type positioning device 30 is attached to the portal frame 12 and protrudes from the portal frame 12 to the longitudinal 2 and the transformer 3 positioned outside the welding target region 4. The portal frame 12 is positioned with respect to the longe 2 and the transformer 3, and the overhang position can be adjusted.

スイング式位置決め装置30は、少なくとも3組の長手方向スイングアーム32と少なくとも3組の幅方向スイングアーム34とを有する。
少なくとも3組の長手方向スイングアーム32は、鉛直脚13aの幅方向内側にそれぞれ固定され、鉛直脚13aの近傍から溶接対象領域4の外側に位置するトランス3に接する位置まで鉛直面内で長手方向に搖動駆動される。
この例において、長手方向スイングアーム32は4組であるが、5組以上であってもよい。
少なくとも3組の幅方向スイングアーム34は、1対の長手方向水平梁13cの長手方向内側にそれぞれ固定され、長手方向水平梁13cの近傍から溶接対象領域4の外側に位置するロンジ2に接する位置まで水平面内で幅方向に搖動駆動される。
この例において、幅方向スイングアーム34は4組であるが、5組以上であってもよい。
The swing type positioning device 30 has at least three sets of longitudinal swing arms 32 and at least three sets of width direction swing arms 34.
At least three sets of longitudinal swing arms 32 are respectively fixed on the inner side in the width direction of the vertical leg 13a, and are longitudinal in the vertical plane from the vicinity of the vertical leg 13a to a position in contact with the transformer 3 located outside the welding target region 4. It is driven automatically.
In this example, the longitudinal swing arms 32 are four sets, but may be five or more sets.
At least three sets of the width direction swing arms 34 are respectively fixed to the inside in the longitudinal direction of the pair of longitudinal horizontal beams 13c, and are in contact with the longitudinal 2 located outside the welding target region 4 from the vicinity of the longitudinal horizontal beams 13c. It is peristally driven in the width direction in the horizontal plane.
In this example, the width direction swing arms 34 are four sets, but may be five sets or more.

これらのスイングアーム32、34は水平面内での位置決めを目的としているので、幾何学上は3カ所での位置が決まればワーク(トランス3とロンジ2)との位置関係は一義的に決定できる。このことから、スイングアーム32、34は3組以上であればよい。本実施形態では、ワーク寸法や形状の誤差に起因する位置決め誤差の平均化を図るために4組での位置決めとしているが、前述のように3組以上であれば、何組での位置決めでもよい。   Since these swing arms 32 and 34 are intended to be positioned in a horizontal plane, if the positions at three positions are determined geometrically, the positional relationship between the workpiece (transformer 3 and longi 2) can be uniquely determined. From this, the swing arms 32 and 34 should just be 3 sets or more. In this embodiment, four sets of positioning are used in order to average positioning errors caused by workpiece size and shape errors. However, as long as there are three or more sets as described above, any number of positioning may be used. .

図5は、本発明による長手方向スイングアーム32の全体構成図である。
この図において、(A)は図2の右側の部分拡大図、(B)はその側面図、(C)はその平面図である。
FIG. 5 is an overall configuration diagram of the longitudinal swing arm 32 according to the present invention.
In this figure, (A) is a partially enlarged view on the right side of FIG. 2, (B) is a side view thereof, and (C) is a plan view thereof.

長手方向スイングアーム32は、末端(この図で上端)が鉛直脚13aの近傍に水平軸35aを中心に回転可能に固定され下方又は斜め下方に延びる第1アーム部材35と、水平軸35aを中心に第1アーム部材35を搖動駆動する第1アクチュエータ36とを有する。
また、第1アーム部材35の先端部にトランス3の内面に接触して転動する第1ローラ部材37を備える。
さらに、第1アクチュエータ36は、ワーク寸法(トランス間隔)に合わせて第1アーム部材35の張り出し位置を調整可能な第1エンドストッパー38を備える。
The longitudinal swing arm 32 has a first arm member 35 whose end (upper end in the figure) is rotatably fixed around the horizontal axis 35a in the vicinity of the vertical leg 13a and extends downward or diagonally downward, and the horizontal axis 35a. And a first actuator 36 for driving the first arm member 35 in a sliding manner.
A first roller member 37 that rolls in contact with the inner surface of the transformer 3 is provided at the tip of the first arm member 35.
Further, the first actuator 36 includes a first end stopper 38 that can adjust the protruding position of the first arm member 35 in accordance with the workpiece size (transformer interval).

水平軸35aから第1ローラ部材37の外方端までの長さは、第1アーム部材35が鉛直から水平まで搖動する範囲で、第1ローラ部材37が鉛直脚13aの外側に位置するトランス3に接するように設定する。この長さは例えば、900〜1200mmである。   The length from the horizontal shaft 35a to the outer end of the first roller member 37 is a range in which the first arm member 35 swings from the vertical to the horizontal, and the transformer 3 in which the first roller member 37 is located outside the vertical leg 13a. Set to touch. This length is, for example, 900 to 1200 mm.

図6は、本発明による幅方向スイングアーム34の全体構成図である。
この図において、(A)は図4の右上部分拡大図(平面図)、(B)はその右側面図、(C)はその下からの側面図である。
FIG. 6 is an overall configuration diagram of the widthwise swing arm 34 according to the present invention.
In this figure, (A) is an enlarged view of the upper right part (plan view) of FIG. 4, (B) is a right side view thereof, and (C) is a side view from the bottom thereof.

幅方向スイングアーム34は、末端が長手方向水平梁13cに鉛直軸39aを中心に回転可能に固定され水平に延びる第2アーム部材39と、鉛直軸39aを中心に第2アーム部材39を搖動駆動する第2アクチュエータ40とを有する。
また第2アーム部材39の先端部にロンジ2の内面に接触して転動する第2ローラ部材41を備える。
さらに第2アクチュエータ40は、ワーク寸法(ロンジ間隔)に合わせて第2アーム部材39の張り出し位置を調整可能な第2エンドストッパー42を備える。
The width direction swing arm 34 has a distal end fixed to the longitudinal horizontal beam 13c so as to be rotatable about the vertical axis 39a and extending horizontally, and the second arm member 39 is driven to swing around the vertical axis 39a. And a second actuator 40.
A second roller member 41 that rolls in contact with the inner surface of the longe 2 is provided at the tip of the second arm member 39.
Furthermore, the second actuator 40 includes a second end stopper 42 that can adjust the protruding position of the second arm member 39 in accordance with the workpiece dimension (longage interval).

鉛直軸39aから第2ローラ部材41の外方端までの長さは、第2アーム部材39が長手方向から幅方向まで搖動する範囲で、第2ローラ部材41が鉛直脚13aの外側に位置するロンジ2に接するように設定する。この長さは長手方向水平梁13cの全長の半分以下であり、例えば、500〜700mmである。   The length from the vertical shaft 39a to the outer end of the second roller member 41 is a range in which the second arm member 39 swings from the longitudinal direction to the width direction, and the second roller member 41 is positioned outside the vertical leg 13a. Set to contact Longi 2. This length is not more than half of the total length of the longitudinal horizontal beam 13c, and is, for example, 500 to 700 mm.

図5、図6において、第1アクチュエータ36と第2アクチュエータ40は、好ましくはエアシリンダである。
また、第1エンドストッパー38と第2エンドストッパー42は、ワーク寸法に合わせて第1ローラ部材37と第2ローラ部材41を任意の位置で停止できるように、長手方向、幅方向とも片側を基準とする基準側のエアシリンダに設けるのがよい。
この例で、第1エンドストッパー38と第2エンドストッパー42は、第1アーム部材35と第2アーム部材39の搖動を止めるストッパー部材であり、手動により位置を変更できるようになっている。
なお、第1エンドストッパー38と第2エンドストッパー42は、この構成に限定されず、第1ローラ部材37と第2ローラ部材41の停止位置を設定できる限りで、その他の構成であってもよい。
5 and 6, the first actuator 36 and the second actuator 40 are preferably air cylinders.
Further, the first end stopper 38 and the second end stopper 42 are based on one side in both the longitudinal direction and the width direction so that the first roller member 37 and the second roller member 41 can be stopped at arbitrary positions according to the workpiece dimensions. It is good to provide in the reference side air cylinder.
In this example, the first end stopper 38 and the second end stopper 42 are stopper members that stop the swinging of the first arm member 35 and the second arm member 39, and can be manually changed in position.
In addition, the 1st end stopper 38 and the 2nd end stopper 42 are not limited to this structure, As long as the stop position of the 1st roller member 37 and the 2nd roller member 41 can be set, another structure may be sufficient. .

また、第1ローラ部材37と第2ローラ部材41は、ワーク(トランス3とロンジ2)と接触したまま昇降動作が可能なように、水平軸を中心に回転可能なボール又はローラである。これらのボール又はローラは、樹脂製であり、対象ワークがアルミなどの場合にもワークを傷つけないようになっている。   Further, the first roller member 37 and the second roller member 41 are balls or rollers that are rotatable about a horizontal axis so as to be able to move up and down while being in contact with the work (transformer 3 and longe 2). These balls or rollers are made of resin, so that the work is not damaged even when the target work is aluminum or the like.

上述した天吊り溶接ロボット20及びスイング式位置決め装置30は、ロボット架台10の外側に位置する操作盤(図示せず)により、作業者が有線又は無線により遠隔操作できるようになっている。
また、特に天吊り溶接ロボット20は、作業者が対象ワークに応じたロボット溶接プログラムを選択し実行することにより、ロボットコントローラ26により1軸直動機構22の水平移動台23の数値制御(1軸)を含めた7軸(1軸+ロボットの直交3軸と直交3軸まわりの回転軸)を制御して対象箇所を溶接するようになっている。
The ceiling-suspended welding robot 20 and the swing type positioning device 30 described above can be remotely operated by a wired or wireless operation by an operator using an operation panel (not shown) located outside the robot mount 10.
In particular, in the ceiling welding robot 20, when the operator selects and executes a robot welding program corresponding to the target workpiece, the robot controller 26 performs numerical control (single axis) of the horizontal moving table 23 of the one axis linear motion mechanism 22. ) Including 7) (1 axis + rotation axis around the 3 orthogonal axes of the robot and the 3 orthogonal axes of the robot) is controlled to weld the target portion.

上述した本発明の溶接装置の使用方法を以下に説明する。
(1)作業者は吊金具16を用いて、工場内に設置されたクレーン操作により、ロボット架台10を吊上げ、大型枠組構造物B(ワーク)の所望の溶接対象箇所にロボット架台10を吊下ろす。
(2)ワーク底面(パネル1の上面)からある程度の距離(例えば100mm程度)までロボット架台10を吊下ろした時点で、スイング式位置決め装置30を遠隔操作して長手方向スイングアーム32と幅方向スイングアーム34を張り出す。
(3)長手方向スイングアーム32と幅方向スイングアーム34は基準面側が先に動作し、第1エンドストッパー38と第2エンドストッパー42にそれぞれ当たり予め設定した位置で停止する。一定時間後(例えば10秒後)に他方の第1エンドストッパー38と第2エンドストッパー42がワーク(トランス3とロンジ2)と接触するまで張り出し、ワークに対しロボット架台10が水平面内で位置決めされる。
(4)水平面内の位置決めができた状態で、再びクレーン操作によりロボット架台10をワークのパネル1に接地させる。第1アーム部材35と第2アーム部材39の先端部(ワーク接触部)には、第1ローラ部材37と第2ローラ部材41がそれぞれ設置されているため、ロボット架台10は長手方向スイングアーム32と幅方向スイングアーム34で位置決めされた状態のままで吊下ろすことができる。
(5)ワーク設置時にワークに歪みなどがあっても、4本のうち1本の鉛直脚13aは伸縮機能を備えているため、安定してワークに接地できる。
(6)作業者は、対象ワークに応じたロボット溶接プログラムを選択し、実行することで溶接対象領域4の対象箇所を溶接する。
(7)溶接が終了したら長手方向スイングアーム32と幅方向スイングアーム34を縮め、クレーン操作により装置を次の溶接個所に運搬する。
A method of using the above-described welding apparatus of the present invention will be described below.
(1) An operator lifts the robot mount 10 by using a hanging metal fitting 16 by operating a crane installed in the factory, and suspends the robot mount 10 at a desired welding target location of the large frame structure B (workpiece). .
(2) When the robot mount 10 is suspended from the work bottom surface (upper surface of the panel 1) to a certain distance (for example, about 100 mm), the swing type positioning device 30 is remotely operated to swing the longitudinal swing arm 32 and the width direction swing. The arm 34 is extended.
(3) The longitudinal-direction swing arm 32 and the width-direction swing arm 34 operate first on the reference surface side, and come into contact with the first end stopper 38 and the second end stopper 42, respectively, and stop at preset positions. After a certain time (for example, after 10 seconds), the other first end stopper 38 and the second end stopper 42 protrude until they contact the work (transformer 3 and longe 2), and the robot mount 10 is positioned in the horizontal plane with respect to the work. The
(4) With the positioning in the horizontal plane being completed, the robot mount 10 is grounded to the work panel 1 again by the crane operation. Since the first roller member 37 and the second roller member 41 are respectively installed at the distal end portions (work contact portions) of the first arm member 35 and the second arm member 39, the robot mount 10 has the longitudinal swing arm 32. And can be suspended while being positioned by the widthwise swing arm 34.
(5) Even if the workpiece is distorted when the workpiece is installed, one vertical leg 13a out of the four has an extension / contraction function, so that the workpiece can be stably grounded.
(6) The operator welds the target portion of the welding target region 4 by selecting and executing a robot welding program corresponding to the target workpiece.
(7) When welding is completed, the longitudinal swing arm 32 and the width swing arm 34 are contracted, and the apparatus is transported to the next welding location by crane operation.

上述した本発明の構成により、以下のような効果が得られる。
(1)天吊り溶接ロボット20がロボット架台10の水平レール14に吊り下げられ、これに沿って移動し、その下方において溶接対象領域4を溶接するので、溶接対象領域4を天吊り溶接ロボット20により本溶接することができる。
(2)天吊り溶接ロボット20を搭載したロボット架台10は、門型フレーム12の上端に固定された吊金具16により、工場内に常設されたクレーンのような揚重機で吊上げ、搬送を行うことができるため、大型かつ高精度の門型設備や移動設備の設置は不要であり、低コストな設備が可能となる。
(3)水平レール14に天吊り溶接ロボット20が吊り下げられ、水平レール14に沿って移動する1軸直動機構22を有し、その下方において溶接対象領域4を溶接するので、1軸直動機構22と天吊り溶接ロボット20との連動により、溶接対象領域4の長手方向全体をカバーすることができ、1回の架台設置で施工可能な溶接範囲が大きく取れ、自動化率が高くなる。
(4)溶接対象領域4の外側に位置するロンジ2及びトランス3に対し門型フレーム12から張り出してロンジ2及びトランス3に接触しロンジ2及びトランス3に対して門型フレーム12を位置決めするスイング式位置決め装置30を備えるため、直動機構の場合に比べて小さな収納スペースで大きな可動範囲をとることができるため、各種の寸法が異なるワークへの対応が容易となる。
(5)ロンジ2及びトランス3に対する門型フレーム12の固定は、スイング式位置決め装置30に依るため、ワーク材質が非鉄金属の場合にも適用でき、かつ治具の移動と再設置が不要である。
(6)スイング式位置決め装置30は、その張り出し位置を調整可能であり、ロボット架台10を吊り下げた状態で片側の長手方向スイングアーム32と幅方向スイングアーム34の停止位置を張り出して基準側として、その後に反対側の長手方向スイングアーム32と幅方向スイングアーム34を張り出すことで、ワークに対して容易かつ正確に位置決めすることができる。
The following effects can be obtained by the configuration of the present invention described above.
(1) Since the ceiling welding robot 20 is suspended from the horizontal rail 14 of the robot mount 10 and moves along this, the welding target area 4 is welded therebelow. The main welding can be performed.
(2) The robot mount 10 on which the ceiling welding robot 20 is mounted is lifted and transported by a lifting machine such as a crane permanently installed in the factory by means of a lifting bracket 16 fixed to the upper end of the portal frame 12. Therefore, it is not necessary to install large-scale and high-precision gate-type equipment or moving equipment, and low-cost equipment is possible.
(3) The ceiling welding robot 20 is suspended from the horizontal rail 14 and has a uniaxial linear motion mechanism 22 that moves along the horizontal rail 14. By interlocking the moving mechanism 22 and the ceiling welding robot 20, the entire longitudinal direction of the welding target region 4 can be covered, and a welding range that can be constructed with one installation of the gantry can be increased, and the automation rate is increased.
(4) Swing that protrudes from the portal frame 12 with respect to the longe 2 and the transformer 3 located outside the welding target region 4 and contacts the longe 2 and the transformer 3 to position the portal frame 12 with respect to the longe 2 and the transformer 3 Since the type positioning device 30 is provided, a large movable range can be taken with a small storage space as compared with the case of the linear motion mechanism, so that it is easy to deal with workpieces having various dimensions.
(5) The fixing of the portal frame 12 to the longe 2 and the transformer 3 depends on the swing type positioning device 30, so that it can be applied even when the work material is a non-ferrous metal, and no jig movement and re-installation is required. .
(6) The swing type positioning device 30 can adjust its overhang position, and the stop position of the longitudinal swing arm 32 on one side and the swing arm 34 in the width direction is overhanged as a reference side in a state where the robot mount 10 is suspended. Then, the longitudinal swing arm 32 and the width direction swing arm 34 on the opposite side are overhanged so that the workpiece can be easily and accurately positioned.

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention.

例えば上述した1軸直動機構22は、所望の駆動精度を満たし、ワーク寸法内に配置できる限りで、ボールねじ駆動、タイミングベルト駆動など、他の駆動方法でもよい。
また上述した例では鉛直脚13aは4脚としているが、安定接地のためには3脚でもよい。またその場合には上述した伸縮機構は不要となり、より安価な装置構成が可能となる。
また対応するワーク形状に応じて、天吊り溶接ロボット20を移動させる駆動軸は直動1軸ではなく、直動2軸、直動2軸+旋回軸、移動軸無し、などさまざまなバリエーションであってもよい。
またワークへの搬入時に干渉物(例えば上述した水平部材2a、3a)がない場合には、位置決め基準側はスイングアーム構造ではなく、固定式のストッパーを予め設置してもよい。
また装置の移動範囲が限定される場合には、ロボットコントローラ26、溶接電源28、及び補機29をロボット架台10上に設置する必要はない。
スイング式位置決め装置30のアクチュエータ(第1アクチュエータ36と第2アクチュエータ40)は、エアシリンダが最適だが電動シリンダ、油圧シリンダなど、他方式の直動アクチュエータでもよい。
ワークとの接触部は、樹脂製であるのが好ましいが、対象ワークが鋼であったり、多少の傷が許容される場合には、これらは不要である。
For example, the above-described single-axis linear motion mechanism 22 may use other driving methods such as ball screw driving and timing belt driving as long as it satisfies the desired driving accuracy and can be disposed within the workpiece dimensions.
In the example described above, the vertical legs 13a are four legs, but three legs may be used for stable grounding. In that case, the above-described telescopic mechanism is not required, and a more inexpensive apparatus configuration is possible.
Depending on the corresponding workpiece shape, the drive shaft for moving the suspension welding robot 20 is not a single linear motion axis, but a variety of variations such as a linear motion 2 axis, a linear motion 2 axis + swivel axis, and no movement axis. May be.
If there are no interferences (for example, the horizontal members 2a and 3a described above) when the workpiece is carried into the workpiece, the positioning reference side is not a swing arm structure, and a fixed stopper may be installed in advance.
When the movement range of the apparatus is limited, it is not necessary to install the robot controller 26, the welding power source 28, and the auxiliary machine 29 on the robot mount 10.
The actuator of the swing type positioning device 30 (the first actuator 36 and the second actuator 40) is optimally an air cylinder, but may be another type of direct acting actuator such as an electric cylinder or a hydraulic cylinder.
The contact portion with the workpiece is preferably made of resin, but these are not necessary when the target workpiece is steel or some scratches are allowed.

1 パネル、2 ロンジ、3 トランス、2a、3a 水平部材、
4 溶接対象領域(枠組部分)、5 内側交差部、
10 ロボット架台、12 門型フレーム、
13a 鉛直脚、13b 幅方向水平梁、
13c 長手方向水平梁、14 水平レール、16 吊金具、
20 天吊り溶接ロボット、22 1軸直動機構、
23 水平移動台、24 逆吊多関節溶接ロボット、
26 ロボットコントローラ、28 溶接電源、29 補機、
30 スイング式位置決め装置、
32 長手方向スイングアーム、34 幅方向スイングアーム、
35 第1アーム部材、35a 水平軸、36 第1アクチュエータ、
37 第1ローラ部材、38 第1エンドストッパー、
39 第2アーム部材、39a 鉛直軸、40 第2アクチュエータ、
41 第2ローラ部材、42 第2エンドストッパー
1 panel, 2 longi, 3 transformer, 2a, 3a horizontal member,
4 Welding target area (frame part), 5 Inner intersection,
10 robot mounts, 12 portal frames,
13a Vertical leg, 13b Width direction horizontal beam,
13c Longitudinal horizontal beam, 14 horizontal rail, 16 hanging bracket,
20 Ceiling welding robot, 22 1 axis linear motion mechanism,
23 Horizontal moving table, 24 Reverse-hanging articulated welding robot,
26 robot controller, 28 welding power source, 29 auxiliary machine,
30 Swing type positioning device,
32 Longitudinal swing arm, 34 Width swing arm,
35 first arm member, 35a horizontal axis, 36 first actuator,
37 first roller member, 38 first end stopper,
39 second arm member, 39a vertical axis, 40 second actuator,
41 Second roller member, 42 Second end stopper

Claims (5)

水平に位置するパネルと、該パネルの上面に固定され互いに間隔を隔てて長手方向に延びる複数のロンジと、パネルの上面に固定され互いに間隔を隔ててロンジと直交する幅方向に延びる複数のトランスとからなる大型枠組構造物の溶接装置であって、
1対のロンジと1対のトランスで囲まれた升目形状の枠内を溶接対象領域とし、
溶接対象領域を幅方向に跨いでその外側に立脚する門型フレームと、門型フレームによりロンジより上方に支持されトランス間で長手方向に水平に延びる水平レールと、門型フレームの上端に固定された吊金具と、を有する枠組構造のロボット架台と、
前記水平レールに吊り下げられ、これに沿って移動する1軸直動機構を有し、その下方において溶接対象領域を溶接可能な天吊り溶接ロボットと、
門型フレームに取り付けられ、溶接対象領域の外側に位置するロンジ及びトランスに対し門型フレームから張り出してロンジ及びトランスに接触しロンジ及びトランスに対して門型フレームを位置決めし、かつその張り出し位置を調整可能なスイング式位置決め装置と、を備える、ことを特徴とする大型枠組構造物の溶接装置。
A horizontally positioned panel, a plurality of longages fixed to the upper surface of the panel and extending in the longitudinal direction with a distance from each other, and a plurality of transformers fixed to the upper surface of the panel and extending in the width direction orthogonal to the longi with a distance from each other A welding apparatus for a large frame structure comprising:
The inside of the square-shaped frame surrounded by a pair of longes and a pair of transformers is the welding target area.
A portal frame that stands on the outside of the welding target area across the width, a horizontal rail that is supported above the longe by the portal frame and extends horizontally in the longitudinal direction between the transformers, and fixed to the upper end of the portal frame A frame-structured robot mount having a hanging bracket,
A suspension welding robot that has a uniaxial linear motion mechanism that is suspended from the horizontal rail and moves along the horizontal rail;
Mounted on the portal frame, projects from the portal frame to the longe and transformer located outside the welding area, contacts the longe and transformer, positions the portal frame relative to the longe and transformer, and sets the projecting position. An adjustable swing-type positioning device, and a welding apparatus for a large frame structure.
前記門型フレームは、溶接対象領域を幅方向に跨いでその外側に立脚する4本の鉛直脚と、幅方向に延び1対の鉛直脚の上部をそれぞれ連結する1対の幅方向水平梁と、長手方向に延び1対の鉛直脚の下部をそれぞれ連結する1対の長手方向水平梁とを有し、
前記スイング式位置決め装置は、前記鉛直脚の幅方向内側にそれぞれ固定され、鉛直脚近傍から溶接対象領域の外側に位置するトランスに接する位置まで鉛直面内で長手方向に搖動駆動される少なくとも3組の長手方向スイングアームと、
1対の長手方向水平梁の長手方向内側にそれぞれ固定され、長手方向水平梁近傍から溶接対象領域の外側に位置するロンジに接する位置まで水平面内で幅方向に搖動駆動される少なくとも3組の幅方向スイングアームと、を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の大型枠組構造物の溶接装置。
The portal frame includes four vertical legs straddling the welding target region in the width direction and standing on the outside thereof, and a pair of width direction horizontal beams extending in the width direction and respectively connecting upper portions of the pair of vertical legs. A pair of longitudinal horizontal beams extending in the longitudinal direction and respectively connecting the lower portions of the pair of vertical legs,
The swing type positioning device is fixed at the inner side in the width direction of the vertical leg, and is at least three sets that are peristally driven in the longitudinal direction in the vertical plane from the vicinity of the vertical leg to a position in contact with the transformer located outside the welding target area. A longitudinal swing arm of
At least three sets of widths that are fixed on the inner side in the longitudinal direction of the pair of longitudinal horizontal beams, and are peristally driven in the width direction in the horizontal plane from the vicinity of the longitudinal horizontal beam to the position contacting the longi located outside the welding target region The large-frame structure welding apparatus according to claim 1, further comprising a directional swing arm.
前記長手方向スイングアームは、末端が鉛直脚近傍に水平軸を中心に回転可能に固定され下方又は斜め下方に延びる第1アーム部材と、前記水平軸を中心に第1アーム部材を搖動駆動する第1アクチュエータとを有し、
前記幅方向スイングアームは、末端が長手方向水平梁に鉛直軸を中心に回転可能に固定され水平に延びる第2アーム部材と、前記鉛直軸を中心に第2アーム部材を搖動駆動する第2アクチュエータとを有する、ことを特徴とする請求項2に記載の大型枠組構造物の溶接装置。
The longitudinal swing arm includes a first arm member whose distal end is fixed to be rotatable about a horizontal axis in the vicinity of the vertical leg and extends downward or obliquely downward, and a first arm member that swings and drives the first arm member about the horizontal axis. 1 actuator,
The width-direction swing arm includes a second arm member whose end is fixed to a longitudinal horizontal beam so as to be rotatable about a vertical axis and extends horizontally, and a second actuator that swings and drives the second arm member about the vertical axis The welding apparatus for a large frame structure according to claim 2, wherein
第1アーム部材の先端部にトランス内面に接触して転動する第1ローラ部材を備え、
第2アーム部材の先端部にロンジ内面に接触して転動する第2ローラ部材を備える、ことを特徴とする請求項3に記載の大型枠組構造物の溶接装置。
A first roller member that rolls in contact with the inner surface of the transformer at the tip of the first arm member;
The welding apparatus for a large frame structure according to claim 3, further comprising a second roller member that rolls in contact with the inner surface of the longe at a tip portion of the second arm member.
第1アクチュエータは、トランス間隔に合わせて第1アーム部材の張り出し位置を調整可能な第1エンドストッパーを備え、
第2アクチュエータは、ロンジ間隔に合わせて第2アーム部材の張り出し位置を調整可能な第2エンドストッパーを備える、ことを特徴とする請求項3に記載の大型枠組構造物の溶接装置。
The first actuator includes a first end stopper capable of adjusting the protruding position of the first arm member in accordance with the transformer interval,
4. The welding apparatus for a large frame structure according to claim 3, wherein the second actuator includes a second end stopper capable of adjusting a protruding position of the second arm member in accordance with the long distance. 5.
JP2013000471A 2013-01-07 2013-01-07 Large frame structure welding equipment Active JP6098925B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013000471A JP6098925B2 (en) 2013-01-07 2013-01-07 Large frame structure welding equipment
PCT/JP2013/084813 WO2014106942A1 (en) 2013-01-07 2013-12-26 Welding device for large frame structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013000471A JP6098925B2 (en) 2013-01-07 2013-01-07 Large frame structure welding equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014131810A true JP2014131810A (en) 2014-07-17
JP6098925B2 JP6098925B2 (en) 2017-03-22

Family

ID=51062262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013000471A Active JP6098925B2 (en) 2013-01-07 2013-01-07 Large frame structure welding equipment

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6098925B2 (en)
WO (1) WO2014106942A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107738061B (en) * 2017-11-24 2024-02-20 江西卓尔金属设备集团有限公司 Welding robot clamp for dense bookshelf underframe
CN111468854A (en) * 2020-04-24 2020-07-31 广东精泰人防工程有限公司 One-way linear welding production line for civil air defense steel structure door leaf
CN112828515A (en) * 2020-12-31 2021-05-25 厦门航天思尔特机器人系统股份公司 Welding auxiliary equipment for engineering machinery
CN114770012B (en) * 2022-06-20 2022-11-04 中铁山桥集团有限公司 Automatic rust removal, assembly and positioning welding equipment for diaphragm plate structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62238074A (en) * 1986-04-10 1987-10-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Welding equipment for aggregate structure
JPH0381270U (en) * 1989-12-07 1991-08-20
JP2010253519A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Ihi Corp Frame positioning device for welding apparatus of large frame assembly

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62238074A (en) * 1986-04-10 1987-10-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Welding equipment for aggregate structure
JPH0381270U (en) * 1989-12-07 1991-08-20
JP2010253519A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Ihi Corp Frame positioning device for welding apparatus of large frame assembly

Also Published As

Publication number Publication date
JP6098925B2 (en) 2017-03-22
WO2014106942A1 (en) 2014-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6355906B1 (en) Production system using combination jigs and jig replacement method and apparatus therefor
KR200476782Y1 (en) Mobile robot
JP3230453B2 (en) Robotic equipment for welding large structures
CN110560942A (en) Automatic welding system for tower tube of steel tube tower and control method of automatic welding system
JP5327709B2 (en) Welding robot system for large frame structures
CN103862213B (en) Welding clamping device for standard knot square frame of construction elevator
JP6098925B2 (en) Large frame structure welding equipment
CN207615844U (en) A kind of multirobot collaboration welding workstation of gas storage can end welding
JP3548228B2 (en) Robot device
CN108746972B (en) Automatic change robot spot welding equipment
KR20140028186A (en) A clamping device and a laser welding apparatus using the same
KR101218790B1 (en) a manipulator of auto welding in pipe
KR20140034950A (en) Apparatus for welding
CN115958322A (en) Steel structure bridge member general assembly line and assembly method thereof
CN206326296U (en) A kind of welding robot device with lift adjustment function
KR20190019338A (en) Automatic boom welding equipment and method therefor
KR101141133B1 (en) Lug attaching equipment
KR20060131388A (en) The robot device for overhead welding
JP3182511U (en) Rotary welding equipment
JP5327710B2 (en) Platform positioning device for welding equipment for large frame structures
JP2020062675A (en) Filed welding method and filed welding device
US20090121112A1 (en) System for fabricating box beams
JPH0839242A (en) Welding method and its equipment
JPH11142138A (en) Automatic three-dimensional measurement device
JP3586021B2 (en) Positioning jig for welding steel segments and welding equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161018

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170209

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6098925

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250