JP2021186878A - 石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン、並びに製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接用アイランドエリアを相互に離間した効率及び安全性が高い無人運転可能なエリアとして、全体のレイアウト長さを半減できる石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン、その製造方法を提供する。【解決手段】製造ラインの軌道群１１はアイランド型溶接製造ラインの中央部に位置し、複数の溶接用アイランドは軌道群の片側に位置し、予熱用アイランドと組立用アイランドは軌道群の他側に位置する。スマート軌道トロリーは軌道群に沿って移動し、溶接構造部材をアイランド間で積み替えるために用い、複数の溶接用アイランドの各溶接用ステーションには被加工物認識システムが設けられる。被加工物認識システムは被加工物の型番と溶接位置を認識し、制御システムは、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２の移動、各ステーション間の信号の相互伝送及び製造ライン全体を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン、及びその製造方法に関し、石炭採掘機械の技術分野に関する。

従来では、石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材などの製品に対する溶接製造ラインの仕様はほとんど直線型とする。被加工物が複雑であり、成形ができるまでＮ段の組立及び溶接工程が必要な場合が多いため、製造ラインは全長が長すぎ、柔軟性に欠けている欠点がある。それに、一対一の形で溶接をする場合が多い。

すなわち、対応する組立用ステーションでの組立済の被加工物を、予め設けられている対応する溶接用ステーションに搬送して溶接を行わなければならない。それは、他の溶接用ステーションが被加工物の組立進捗及び溶接位置を自動で認識できないためである。

すなわち、従来では、組立用ステーションが所定の溶接用ステーションに対応している。かつ、各溶接用ステーションの被加工物を溶接するのに必要な時間が異なり、タクトタイムを正確に算出しても、空き溶接用ステーションがあるため、溶接リソースが無駄になることがあり、保守中や故障中のステーションがあった場合、製造ライン全体が停止することにつながる。

本発明は、上記従来の課題を解決するために、リソースを節約し、製造を便利にし、レイアウトを合理的でコンパクトにし、敷地が狭く、製造や溶接に柔軟性が高く、組立と溶接のアイランドエリアが相互に分離し、安全性を向上することを目的として、

Ｎ個の溶接用ステーションがＮ個の組立用ステーションに対応し、各溶接用ステーションがＮ個の組立用ステーションのうちのいずれか1つの被加工物を自動で認識して溶接する、新型の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインを提供しており、

このスマートアイランド型溶接製造ライン仕様は、炭鉱採掘の重要な設備である、炭鉱坑内用スクレーパコンベアとローダーに用いられる中央溝の溶接製造ライン及び液圧マウント構造部材の溶接製造ラインによく適用されている。

本発明は、複数の溶接用アイランドと、複数の予熱用アイランドと、複数の組立用アイランドと、軌道群１１と、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２と、制御システムとを含み、
前記軌道群１１はアイランド型溶接製造ラインの中央部に位置しており、

前記複数の溶接用アイランドは軌道群１１の片側に位置しており、前記予熱用アイランドと組立用アイランドは軌道群の他側に位置しており、前記スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２は軌道群１１に沿って移動し、溶接する構造部材を各アイランドの間で積み替えることに用いられるものであり、

複数の溶接用アイランドの各溶接用ステーションには被加工物認識システムが設けられており、前記被加工物認識システムは被加工物の型番及び溶接位置を認識することに用いられるものであり、

前記制御システムは、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２の移動、各ステーション間の信号の相互伝送及び製造ラインの全体制御を制御する、石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧支持構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインを提案する。
好ましくは、前記溶接用アイランドと予熱用アイランドは無人運転可能なエリアとし、作業者は主に組立用アイランドエリアで作業をすることである。

好ましくは、前記石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧支持構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの周りには非常通路１が設けられることである。

好ましくは、石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝構造部材の溶接に適用され、複数の溶接用アイランドは一段目溶接用ステーションアイランド２と、二段目溶接用ステーションアイランド３と、三段目溶接用ステーションアイランド４とを含み、

各溶接用アイランド内部には複数の溶接用ステーションが含まれており、複数の前記予熱用アイランドは一段目予熱用ステーションアイランド１０と二段目予熱用ステーションアイランド７とを含んでおり、複数の前記組立用アイランドは二段目組立用ステーションアイランド８と一段目組立用ステーションアイランド９を含んでおり、

石炭採掘に用いる中央溝の構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインは、さらに排出用ステーションアイランド５と、検査補修溶接用ステーションアイランド６とを含んでおり、前記一段目溶接用ステーションアイランド２と、二段目溶接用ステーションアイランド３と、三段目溶接用ステーションアイランド４は軌道群１１の片側に順次配列されており、

前記一段目予熱用ステーションアイランド１０と、一段目組立用ステーションアイランド９と、二段目組立用ステーションアイランド８と、二段目予熱用ステーションアイランド７と、検査補修溶接用ステーションアイランド６は軌道群１１の他側に順次配列され、
前記排出用ステーションアイランド５は三段目溶接用ステーションアイランド４と検査補修溶接用ステーションアイランド６の右側に位置することである。

好ましくは、前記一段目溶接用ステーションアイランド２と二段目溶接用ステーションアイランド３はミドルプレートの下塗りや充填、ベースプレートまたはラックレールスタンドの溶接に使用されており、

前記三段目溶接用ステーションアイランド４は切削溶接に使用されており、前記二段目組立用ステーションアイランド８はベースプレートの組立に使用されており、前記一段目組立用ステーションアイランド９はブレードのレッジ、バッフルのレッジ、ミドルプレート及びラックレールスタンドの組立に使用される。

好ましくは、液圧マウント構造部材の溶接に適用され、複数の溶接用アイランドは、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ１４と、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ１６とを備え、

前記予熱用アイランドは一段目予熱用ステーションアイランド２２と、二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド１９とを含んでおり、前記組立用アイランドは一段目組立用ステーションアイランド２１と、二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド２０と、四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド１８とを含んでおり、

液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインに適用される場合、さらに中央制御室１３と、補修溶接用アイランド１５と、六段目組立及び溶接用ステーションアイランド１７とを備え、前記一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ１４と一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ１６とは、液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの片側に直線状に配列され、前記一段目予熱用ステーションアイランド２２と、一段目組立用ステーションアイランド２１と、二段目ないし三段目ステーションアイランド２０と、二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド１９と、四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド１８とは、液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの他側に順次配列され、

前記補修溶接用アイランド１５と六段目組立及び溶接用ステーションアイランド１７は液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの上側と下側を貫通し、前記補修溶接用アイランド１５は、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ１４と一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ１６との間に位置しており、前記六段目組立溶接用ステーションアイランド１７は一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ１６の右側に位置することである。

好ましくは、前記一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ１４は、一段目予熱用ステーションステーションアイランド２２と、一段目組立用ステーションアイランド２１と、二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド２０に対向するように配置されており、

前記一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ１６は、二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド１９と、四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド１８に対向するように配置されることである。

好ましくは、液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインに適用され、さらにＡＧＶトロリー移動レール２６とＡＧＶトロリー２３とを含み、前記ＡＧＶトロリー移動レール２６はアイランド型溶接製造ラインの縁辺部を横切り、前記ＡＧＶトロリー２３はＡＧＶトロリー移動レール２６に沿って移動して組立用アイランドに材料を積み替え、
前記中央制御室１３はスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２とＡＧＶトロリー２３の移動及び各ステーション間の信号相互接続を制御する。

好ましくは、前記一段目組立用ステーションアイランド２１、二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド２０と四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド１８は、ＡＧＶ材料載せ替え台２４と組立溶接台を含む。

本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインは、１組の設備の溶接による製造のレイアウトに適用されており、本発明は、炭鉱坑内用スクレーパコンベアとローダーに用いられる中央溝の溶接製造ライン及び液圧マウント構造部材の溶接製造ラインによく適用されている。以下の効果は顕著である。

１、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、組立用アイランドエリアと溶接用アイランドエリアとは相互に分離されており、溶接用アイランドエリアは無人運転可能なエリアとし、効率と安全性が高い。

２、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、溶接用アイランドと組立用アイランドとの溶接モード間の関係は多数対多数（複数の溶接用ステーションは複数の組立用ステーションに対応する）とし、柔軟性とリソース使用率が高い。

３、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、視覚認識システムが溶接用アイランドエリアに配置され、非被加工物の型番を自ら判断し、対応する溶接用プログラムを呼び出すことで、自動化レベルを向上させる。

４、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、溶接用アイランドのいずれのステーションですべての型番の被加工物の溶接ができるため、柔軟性が高く、一つのステーションでは複数種類の被加工物の溶接ができ、一つの組立用ステーションで複数の種類の被加工物を組み立てることで、ロボット及び作業スペースの使用率を向上させる。

５、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、いずれのステーションが整備や故障状態となった場合、他のステーションで代行し、全体の稼働に影響しないため、故障排除の柔軟性と順応性が高い。

６、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリーが、待ち時間や載せ替え時間を不要とし、縦方向と横方向の間で自在に切り替えることができるため、作業効率が向上する。

７、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリーの台数はメイン分岐ルート（縦方向及び横方向）ＲＧＶトロリーより少ないため、システム全体のコストを削減し、リソースを節約し、効率を向上する。

８、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、各エリアが集中され、レイアウトが明瞭かつ合理的になる。

９、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、レイアウトの全長は半分ほど短縮され、スペースを節約し、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリーの走行距離を短縮する。

１０、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、エリアが明確に画定され、その周りに観察エリアを設け、工場内での６Ｓ管理法の実施を便利にする。

１１、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、自動溶接ができるとともに、製品の品質の向上ができる。

１２、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、その周りには、安全で信頼性の高い観察通路が設けられる。

１３、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインは、１組の部品を認識しつつ、認識済の被加工物が具体的にどの工程で処理されたかを認識して判断し、被加工物を認識してから、プログラムを自動で呼び出して溶接を行うという被加工物認識システムを採用するため、技術レベルが向上する。

１４、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、制御室が、まとめてスケジューリングを行い、指令を一つずつ順次発信し、製造ライン全体を規則正しく稼働させる。

１５、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、組立と溶接の分離により、安全性と使い勝手を向上させる。

１６、本発明に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインでは、被加工物の載せ替え時、待ちや載せ替え等の操作を不要とするため、効率を向上させる。

本願の一部である図面は、本発明を更に理解するためのものであり、本発明の例示的な実施例及びその説明は本発明の解釈のみに使用されており、本発明を限定するものではない。
本発明に係る炭鉱坑内用スクレーパコンベアとローダーに用いられる中央溝の構造図である。 本発明に係る、従来のスクレーパコンベアの直線型中央溝ラインの構造図である。 本発明に係る、石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの実施例１における、中央溝のためのアイランド型溶接製造ラインの構造図である。 本発明に係る液圧マウント構造部材としての上部レールの一段目組立用被加工物の構造図である。 本発明に係る液圧マウント構造部材としての上部レールの二段目組立用被加工物の構造図である。 本発明に係る液圧マウント構造部材としての上部レールの三段目組立用被加工物の構造図である。 本発明に係る液圧マウント構造部材としての上部レールの四段目組立用被加工物の構造図である。 本発明に係る液圧マウント構造部材としての上部レールの五段目組立用被加工物の構造図である。 本発明に係る液圧マウント構造部材としての上部レールの六段目組立用被加工物の構造図である。 本発明に係る上部レールの溶接完成品の構造図である。 本発明に係る、従来のスクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材の直線型製造ラインの構造図である。 本発明に係る、石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの実施例２における、液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの構造図である。

以下、図面に合わせて、本発明の実施例をさらに詳しく説明する。

以下、炭鉱坑内用スクレーパコンベアとローダーに用いられる中央溝の溶接製造ライン及び炭鉱採掘のための重要な構造である液圧マウント構造部材としての上部レールの溶接製造ラインのそれぞれを例として、本発明のアイランド型スマート溶接製造ライン仕様の、炭鉱総合機械化採掘設備のための溶接製造ラインにおける応用、そしてエリア構成及び製造ライン全体の動作の詳細を説明する。
１、炭鉱坑内用スクレーパコンベアとローダーに用いられる中央溝の溶接製造ライン

中央溝は、図１に示すように、スクレーパコンベアの本体として主に炭鉱坑内用スクレーパコンベア及びローダーに使用されており、ミドルプレート、レッジ、ベースプレート、ラックレールスタンドなど主要な部材から溶接してなるものであり、上方溝が石炭を搬送し、下方溝がスクレーパチェーンを戻させるたように構成される。

従来の中央溝製造ラインは直線型のものであり、図２は、２０１４年に、ハルビン溶接研究院有限公司が寧夏天地奔牛実業グループ有限公司のために開発した中央溝の溶接製造ラインを示す。

その不足が下記のとおりである。１つ目は、製造ラインの全長は１２０メートル程まで長すぎること、２つ目は、メイン分岐ライン（縦方向及び横方向）にＲＧＶトロリーが数多いため、柔軟性に欠けること、３つ目は、組立用ステーションと溶接用ステーションとの関係が一対一となるため、溶接プロセスが柔軟性に欠けること、３つ目は、いずれのステーションに故障が起こった場合、ライン全体の製造に影響すること、４、組立用アイランドエリアと溶接用アイランドエリアが集中されずに、比較的分散されることである。
<実施例１>

図１〜３を参照して、本実施例を説明する。本実施例の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインは、複数の溶接用アイランドと、複数の予熱用アイランドと、複数の組立用アイランドと、軌道群１１と、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２と、制御システムとを含み、前記軌道群１１はアイランド型溶接製造ラインの中央部に位置しており、前記複数の溶接用アイランドは軌道群１１の片側に位置しており、前記予熱用アイランドと組立用アイランドは軌道群１１の他側に位置しており、前記スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２は軌道群１１に沿って移動し、溶接構造部材を各アイランドの間で積み替えることに用いられるものであり、複数の溶接用アイランドの各溶接用ステーションには被加工物認識システムが設けられており、前記被加工物認識システムは被加工物の型番及び溶接位置を認識しており、前記制御システムは、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２の移動、各ステーション間の信号相互伝送及び製造ラインの全体制御を制御する。前記制御システムは中央制御室１３である。
前記溶接用アイランドと予熱用アイランドは無人運転可能なエリアとし、作業者は主に組立用アイランドエリアで作業をする。
前記石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの周りには非常通路１が設けられる。

石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインにおいては、前記溶接用アイランドは一段目溶接用ステーションアイランド２と、二段目溶接用ステーションアイランド３と、三段目溶接用ステーションアイランド４とを含み、各溶接用アイランド内部には複数の溶接用ステーションが含まれており、複数の前記予熱用アイランドは一段目予熱用ステーションアイランド１０と二段目予熱用ステーションアイランド７とを含んでおり、複数の前記組立用アイランドは二段目組立用ステーションアイランド８と一段目組立用ステーションアイランド９を含んでおり、石炭採掘に用いる中央溝の構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインは、さらに排出用ステーションアイランド５と、検査補修溶接用ステーションアイランド６とを含んでおり、前記一段目溶接用ステーションアイランド２と、二段目溶接用ステーションアイランド３と、三段目溶接用ステーションアイランド４は軌道群１１の片側に順次配列されており、前記一段目予熱用ステーションアイランド１０と、一段目組立用ステーションアイランド９と、二段目組立用ステーションアイランド８と、二段目予熱用ステーションアイランド７と、検査補修溶接用ステーションアイランド６は軌道群１１の他側に順次配列され、前記排出用ステーションアイランド５は三段目溶接用ステーションアイランド４と検査補修溶接用ステーションアイランド６の右側に位置する。

前記一段目溶接用ステーションアイランド２と二段目溶接用ステーションアイランド３はミドルプレートの下塗りや充填、ベースプレートまたはラックレールスタンドの溶接に使用されており、前記三段目溶接用ステーションアイランド４は切削溶接に使用されており、前記二段目組立用ステーションアイランド８はベースプレートの組立に使用されており、前記一段目組立用ステーションアイランド９はブレードのレッジ、バッフルのレッジ、ミドルプレート及びラックレールスタンドの組立に使用される。

図に示すように、中央溝構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの全長は半分近く短縮しており、その周辺には非常通路１が設けられ、これにより、作業者が観察を隈なくするのを容易にする。作業エリアの中央にはスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリーのためのトロリー通路（すなわち軌道群１１）が設けられ、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２は縦方向と横方向との間で自在に方向が切り替えることが可能であるため、組立用アイランド、予熱用アイランド及び溶接用アイランドの間で自在に移動し、これにより、効率を大きく向上させ、トロリーの使用台数を３／４削減し、投資コストを低下させる。

スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２は、上側にミドルプレート及びベースプレートの溶接用アイランドと切削溶接用アイランドが設けられ、下側に予熱用アイランドと組立用アイランドが設けられており、作業者は主に組立用アイランドエリアで作業をするのに対し、溶接用アイランドでも予熱用アイランドでも無人運転可能なアイランドとし、これにより、安全性を大きく向上させ、工場では６Ｓ管理法を容易に実施することができる。
その生産プロセスは下記のとおりである。

一段目組立用ステーションアイランド９で組み立てられた被加工物を、一段目予熱用ステーションアイランド１０の材料待ちステーションに吊り込むか、または自動で搬入し、一段目予熱用ステーションアイランド１０の軌道を介して、被加工物を炉内に自動で搬入する。温度が予熱温度に達すると、被加工物を一段目予熱用ステーションアイランド１０の材料搬送軌道を介して搬出し、材料受取用スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２と協働し、被加工物をトロリーに転動させ、トロリーは被加工物をミドルプレート溶接用アイランド２のいずれか1つの空き溶接用ステーションに搬送し、被加工物認識システムで被加工物を認識し、溶接する位置を判断し、そして、プログラムを自動で呼び出す。１組の被加工物は型番やサイズが異なり、かつ各組に対して２段または３段の組立を行うことが必要であるため、全体のプログラム量が重く、溶接前に判断を行っており、中央制御室１３は、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２を制御して、溶接済の被加工物を二段目組立用ステーションアイランド８に搬送させ、自動組立を行っており（二段目組立を行うベースプレートは高温となっているため、安全のために自動組立を行う）、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２は組立済の被加工物を一段目溶接用ステーションアイランド２または二段目溶接用ステーションアイランド３に搬送し、溶接を行い、一段目溶接用ステーションアイランド２または二段目溶接用ステーションアイランド３においてまず被加工物を認識し、溶接する被加工物の型番に対応するベースプレートを判断し、それからプログラムを呼び出して溶接を行う。中央制御室１３は、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２を制御し、ベースプレートの溶接済の被加工物を切削溶接用ステーションアイランド４内に搬送し、まず、被加工物の型番を判断し、対応するプログラムを呼び出して溶接を行っており、切削溶接後、中央制御室１３は、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２を制御して被加工物を検査補修溶接用ステーションアイランド６に搬送し、検査／補修溶接が完了するとそのまま排出する、またはスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリーに排出用ステーションアイランド５に搬送させる。
２、炭鉱採掘の重要な設備である液圧マウント構造部材としての上部レールの溶接製造ライン

液圧マウントとは、液圧を動力として昇降、前進などの動作を実現し、トッププレートを支持する炭鉱総合機械化採掘の重要な設備であり、かつ石炭鉱業では採掘、搬送及び支持等すべての工程を機械化できる重要な一環であるため、石炭鉱業にとって非常に重要である。上部レールは、液圧マウントの部品の１つである。以下、アイランド型スマート製造ライン仕様の生産における応用を詳しく説明する。

上部レールの溶接プロセスにおいては、所望の被加工物の完成品ができるまで、６回の組立と６回の溶接が必要である。図１１に示すように、従来のラインは、左から順に一段目組立エリア、一段目予熱エリア、一段目溶接エリア、二段目組立エリア、二段目予熱エリア、二段目溶接エリア、三段目組立エリア、三段目予熱エリア、三段目溶接エリア、四段目組立エリア、四段目予熱エリア、四段目溶接エリア、五段目組立エリア、五段目予熱エリア、五段目溶接エリア、六段目組立エリア及び六段目溶接エリアが配置される直線型のものであり、全長が２００メートルに近いため、欠点が多く存在する。例えば、（１）同エリアで組立と溶接を実施するため、安全上の問題がある。（２）一段目組立を行う被加工物の溶接は一段目溶接用ステーションでしか実施できないため、リソースの浪費につながる。（３）溶接用ステーションや組立用ステーションが整備しているか、または故障した場合、製造ライン全体が停止してしまう。（４）組立及び溶接は柔軟性に欠ける。（５）ラインの全長が長すぎる。（６）ラインの全長が長すぎるため、搬送トロリーと予熱用ステーションが多いため、リソースの浪費及びコストアップにつながる。

図４〜９は、一段目組立から六段目組立までの被加工物を示す。そのうち、一段目組立では、被加工物の外枠を組み立て、一部のリブを取り付け、上部レールを溶接することにより、図１０に示す完成品が得られる。
＜実施例２＞
図４〜１２を参照して、本実施例を説明する。

本実施例の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインは、液圧マウント構造部材の溶接に適用される場合、複数の溶接用アイランドは、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ１４と、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ１６とを含み、前記予熱用アイランドは一段目予熱用ステーションアイランド２２と、二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド１９とを含んでおり、前記組立用アイランドは一段目組立用ステーションアイランド２１と、二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド２０と、四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド１８とを含んでおり、液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインに適用される場合、さらに中央制御室１３と、補修溶接用アイランド１５と、六段目組立及び溶接用ステーションアイランド１７とを含み、前記一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ１４と一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ１６とは、液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの片側に直線状に配列され、前記一段目予熱用ステーションアイランド２２と、一段目組立用ステーションアイランド２１と、二段目ないし三段目ステーションアイランド２０と、二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド１９と、四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド１８とは、液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの他側に順次配列され、前記補修溶接用アイランド１５と六段目組立及び溶接用ステーションアイランド１７は液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの上側と下側を貫通し、前記補修溶接用アイランド１５は、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ１４と一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ１６との間に位置しており、前記六段目組立溶接用ステーションアイランド１７は一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ１６の右側に位置する。

前記一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ１４は、一段目予熱用ステーションステーションアイランド２２と、一段目組立用ステーションアイランド２１と、二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド２０に対向するように配置されており、前記一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ１６は、二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド１９と、四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド１８に対向するように配置される。

液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインに適用される場合、さらにＡＧＶトロリー移動レール２６とＡＧＶトロリー２３とを含み、前記ＡＧＶトロリー移動レール２６はアイランド型溶接製造ラインの下部を横切り、前記ＡＧＶトロリー２３はＡＧＶトロリー移動レール２６に沿って移動して組立エリアに材料を積み替える。前記中央制御室１３は、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２とＡＧＶトロリー２３の移動、及び各ステーション間の信号相互接続を制御する。

前記一段目組立用ステーションアイランド２１、二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド２０と四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド１８は、ＡＧＶ材料載せ替え台２４と組立溶接台を含む。

液圧マウント構造部材のアイランド型溶接製造ラインに適用される場合、中央に位置するスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリーを境界として、片側に各種類の溶接用アイランドエリアが配置され、他側に組立予熱用アイランドエリアが配置されており、組立用アイランドエリアを溶接用アイランドエリアから分離することで、安全性と使い勝手が向上する。
その生産プロセスは下記のとおりである。

まず、一段目組立用アイランド２１において被加工物を組み立てから、クレーンによって一段目予熱用アイランド２２に吊り込まれて予熱を行い、予熱完了後、中継台に吊り込まれており、その後、中央制御室１３は、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（全方向軌道トロリーとは昇降装置により横方向及び縦方向で自在に切り替えることで双方向に走行可能なトロリーである）を制御し、それを一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用アイランドａ１４のいずれか1つのステーションに搬送しており、認識システムにより被加工物を認識し、ロボットがそれに対応するプログラムを自動で呼び出して溶接を行う。１組の被加工物は型番やサイズが異なり、かつ各組に対して５段または６段の組立を行うことが必要であるため、全体のプログラム量がNX6ほど多い。被加工物の溶接が完了すると、中央制御は、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１１に信号を送信する。スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２は指令を受信すると、被加工物を二段目組立用ステーションアイランド２０に搬入して組み立てる。被加工物の組立が完了すると、中央制御室１３はスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２に信号を送信する。中央制御室１３はスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２を制御し、二段目組立済の被加工物を二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド１９に搬入して予熱する。予熱が完了すると、中央制御室１３は、被加工物を空き溶接用ステーションに搬送するようにスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー１２を制御する。認識システムは被加工物の型番及び溶接のステップを自動で認識してから、ロボットは溶接プログラムを呼び出して溶接を行う。すなわち、溶接用アイランドにおけるいずれか1つの溶接用ステーションはいずれか1つの組立用アイランドで組み立てた被加工物を溶接可能であり、いずれか1つの溶接用アイランドがＮ個の組立用アイランドに対応することができ、最後の組立及び溶接工程が完了するまで順次同様にする。

上記実施例では、本発明の目的、技術案及び有益な効果をさらに詳しく説明する。理解されるように、上記は本発明の具体的な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。前記各実施例の特徴を合理的に組み合わせてもよい。本発明の趣旨や原則から逸脱しない限り、すべての変更、同等置換、改良などは、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

１、非常通路
２、一段目溶接用ステーションアイランド
３、二段目溶接用ステーションアイランド
４、三段目溶接用ステーションアイランド
５、排出用ステーションアイランド
６、検査補修溶接用ステーションアイランド
７、二段目予熱用ステーションアイランド
８、二段目組立用ステーションアイランド
９、一段目組立用ステーションアイランド
１０、一段目予熱用ステーションアイランド
１１、軌道群
１２、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー
１３、中央制御室
１４、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ
１５、補修溶接用アイランド
１６、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ
１７、六段目組立溶接用ステーションアイランド
１８、四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド
１９、二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド
２０、二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド
２１、一段目組立用ステーションアイランド
２２、一段目予熱用ステーションアイランド
２３、ＡＧＶトロリー
２４、ＡＧＶ材料載せ替え台
２５、組立溶接台
２６、ＡＧＶトロリー移動レール

Claims (10)

1. 複数の溶接用アイランドと、複数の予熱用アイランドと、複数の組立用アイランドと、軌道群（１１）と、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）と、制御システムとを含み、
   前記軌道群（１１）はアイランド型溶接製造ラインの中央部に位置し、
   前記複数の溶接用アイランドは軌道群（１１）の片側に位置し、
   前記予熱用アイランドと組立用アイランドは軌道群（１１）の他側に位置し、
   前記スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）は軌道群（１１）に沿って移動し、
   溶接構造部材を各アイランドの間で積み替えることに用いられるものであり、
   複数の溶接用アイランドの各溶接用ステーションには被加工物認識システムが設けられており、
   前記被加工物認識システムは被加工物の型番及び溶接位置を認識することに用いられるものであり、
   前記制御システムは、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）の移動、各ステーション間の信号の相互伝送及び製造ラインの全体制御を制御する、
   ことを特徴とする石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン。
2. 前記溶接用アイランドと予熱用アイランドは無人運転可能なエリアとし、
   作業者は主に組立用アイランドエリアで作業をする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン。
3. 周りには非常通路（１）が設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン。
4. 石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝構造部材の溶接に適用され、
   複数の溶接用アイランドは一段目溶接用ステーションアイランド（２）と、二段目溶接用ステーションアイランド（３）と、三段目溶接用ステーションアイランド（４）とを含んでおり、各溶接用アイランド内部には複数の溶接用ステーションが含まれており、
   複数の前記予熱用アイランドは一段目予熱用ステーションアイランド（１０）と二段目予熱用ステーションアイランド（７）とを含んでおり、
   複数の前記組立用アイランドは二段目組立用ステーションアイランド（８）と一段目組立用ステーションアイランド（９）を含んでおり、
   石炭採掘中央溝構造部材に用いられるアイランド型溶接製造ラインは、さらに排出用ステーションアイランド（５）と、検査補修溶接用ステーションアイランド（６）とを含んでおり、前記一段目溶接用ステーションアイランド（２）と、二段目溶接用ステーションアイランド（３）と、三段目溶接用ステーションアイランド（４）は軌道群（１１）の片側に順次配列されており、
   前記一段目予熱用ステーションアイランド（１０）と、一段目組立用ステーションアイランド（９）と、二段目組立用ステーションアイランド（８）と、二段目予熱用ステーションアイランド（７）と、検査補修溶接用ステーションアイランド（６）は軌道群（１１）の他側に順次配列され、
   前記排出用ステーションアイランド（５）は三段目溶接用ステーションアイランド（４）と検査補修溶接用ステーションアイランド（６）の右側に位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン。
5. 前記一段目溶接用ステーションアイランド（２）と二段目溶接用ステーションアイランド（３）はミドルプレートの下塗り、ミドルプレートの充填、ベースプレートまたはラックレールスタンドの溶接に使用されており、
   前記三段目溶接用ステーションアイランド（４）は切削溶接に使用されており、
   前記二段目組立用ステーションアイランド（８）はベースプレートの組立に使用されており、
   前記一段目組立用ステーションアイランド（９）はブレードのレッジ、バッフルのレッジ、ミドルプレート及びラックレールスタンドの組立に使用される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン。
6. 一段目組立用ステーションアイランド（９）において組み立てられた被加工物を、一段目予熱用ステーションアイランド（１０）の材料待ちステーションに吊り込む、
   または自動で搬入し、
   一段目予熱用ステーションアイランド（１０）の軌道を介して炉内に自動で搬入するステップ１と、
   温度が予熱温度に達すると、被加工物を一段目予熱用ステーションアイランド（１０）の材料搬送軌道を介して搬出し、材料受取用スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）と協働し、被加工物をスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）に転動するステップ２と、
   中央制御室（１３）は、被加工物を一段目溶接用ステーションアイランド（２）のいずれか１つの空き溶接用ステーションに搬送するようにスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）を制御しており、被加工物認識システムにより被加工物を認識し、溶接位置を判断し、溶接を行うステップ３と、
   中央制御室（１３）は、溶接済の被加工物を二段目組立用ステーションアイランド（８）に搬送するように、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）を制御しており、自動組立を行い、
   中央制御室（１３）は、組立済の被加工物を一段目溶接用ステーションアイランド（２）または二段目溶接用ステーションアイランド（３）に搬送するように、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）を制御しており、溶接を行い、
   一段目溶接用ステーションアイランド（２）または二段目溶接用ステーションアイランド（３）において被加工物を認識し、溶接する被加工物の型番に対応するベースプレートを判断するステップ４と、
   中央制御室（１３）は、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）を制御し、ベースプレートの溶接済の被加工物を三段目溶接用ステーションアイランド（４）内に搬送させ、被加工物の型番を判断しており、溶接を行い、
   切削溶接後、中央制御室（１３）は、被加工物を検査補修溶接用ステーションアイランド（６）に搬送するようにスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）を制御しており、検査／補修溶接が完了すると、直接排出する、またはスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリーで排出用ステーションアイランド（５）に搬送するステップ５と、を含む、
   請求項１〜５のいずれか1つに記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの製造方法。
7. 液圧マウント構造部材の溶接に適用され、
   複数の溶接用アイランドは、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ（１４）と、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ（１６）とを含み、
   前記予熱用アイランドは一段目予熱用ステーションアイランド（２２）と、二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド（１９）とを含んでおり、前記組立用アイランドは一段目組立用ステーションアイランド（２１）と、二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド（２０）と、四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド（１８）とを含んでおり、
   液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインに適用される場合、さらに中央制御室（１３）と、補修溶接用アイランド（１５）と、六段目組立及び溶接用ステーションアイランド（１７）とを含み、
   前記一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ（１４）と一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ（１６）とは、液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの片側に直線状に配列され、前記一段目予熱用ステーションアイランド（２２）と、一段目組立用ステーションアイランド（２１）と、二段目ないし三段目ステーションアイランド（２０）と、二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド（１９）と、四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド（１８）とは、液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの他側に順次配列され、
   前記補修溶接用アイランド（１５）と六段目組立及び溶接用ステーションアイランド（１７）は液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの上側と下側を貫通し、
   前記補修溶接用アイランド（１５）は、一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ（１４）と一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ（１６）との間に位置しており、
   前記六段目組立及び溶接用ステーションアイランド（１７）は一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ（１６）の右側に位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン。
8. 前記一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ（１４）は、一段目予熱用ステーションステーションアイランド（２２）と、一段目組立用ステーションアイランド（２１）と、二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド（２０）に対向するように配置されており、
   前記一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドｂ（１６）は、二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド（１９）と、四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド（１８）に対向するように配置される、
   ことを特徴とする請求項７に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン。
9. 液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインに適用され、
   さらにＡＧＶトロリー移動レール（２６）とＡＧＶトロリー（２３）とを含み、
   前記ＡＧＶトロリー移動レール（２６）はアイランド型溶接製造ラインの周辺部を横切り、
   前記ＡＧＶトロリー（２３）はＡＧＶトロリー移動レール（２６）に沿って移動して組立用アイランドに材料を積み替え、
   前記中央制御室（１３）はスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）とＡＧＶトロリー（２３）の移動及び各ステーション間の信号相互接続を制御し、
   前記一段目組立用ステーションアイランド（２１）、二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド（２０）と四段目ないし五段目組立用ステーションアイランド（１８）は、ＡＧＶ材料載せ替え台（２４）と組立溶接台とを含む、
   請求項７に記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ライン。
10. まず一段目組立用ステーションアイランド（２１）において被加工物を組み立てから、クレーンまたは地上手段を用いて一段目予熱用アイランド（２２）に搬入し、予熱を行い、その後、クレーンまたは地上手段を用いて中継台に搬入するステップ１と、
    その後、中央制御室（１３）は、被加工物を一段目ないし五段目可撓性溶接ロボットのための溶接用ステーションアイランドａ（１４）のいずれか１つのステーションに搬入するようにスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）を制御しており、認識システムにより被加工物を認識し、被加工物の溶接が完了すると、全体制御がスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）に信号を送信し、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）は、指令を受信すると、被加工物を二段目ないし三段目組立用ステーションアイランド（２０）に搬入して組み立てるステップ２と、
    被加工物の組立が完了すると、中央制御室（１３）はスマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）に信号を送信しており、中央制御室（１３）は、二段目組立済の被加工物を二段目ないし五段目予熱用ステーションアイランド（１９）に搬入するように、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）を制御しており、予熱を行い、予熱が完了すると、中央制御室（１３）は、被加工物を空き溶接用ステーションに搬送するように、スマート全方向軌道ＲＧＶ／無軌道ＡＧＶトロリー（１２）を制御しており、認識システムは被加工物の型番を自動で認識し、溶接を行い、最後の組立及び溶接工程が完了するまで順次同様にする、請求項１または請求項７〜９のいずれか1つに記載の石炭採掘スクレーパコンベアの中央溝及び液圧マウント構造部材のためのアイランド型溶接製造ラインの製造方法。
    
    

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