JP2607788B2

JP2607788B2 - 長尺ロンジ材の位置決め・仮付け装置

Info

Publication number: JP2607788B2
Application number: JP32488191A
Authority: JP
Inventors: 建雄宮崎; 賢一辺春; 義男中島; 謹一釜元; 康則登川
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1991-12-10
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JPH05154695A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のスキン材と複数
のロンジ材で構成されるたとえば船殻構造体や橋梁鋼床
構造体の組立作業（スキン材の板継ぎ、ロンジ材の配
材、位置決め仮付け、溶接）を一系列の組立ライン（コ
ンベヤ定盤）上で行う長尺ロンジ材の位置決め・仮付け
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば船殻構造体において、25m ロン
ジ材１本の平均重量は1.5tonあり、スキン材上仮置きさ
れたこのロンジ材をマーキング線に倣って仮付けする従
来の作業手順を図５〜図９を参照して説明する。

【０００３】（１）マーキング線（ロンジ取付線）Ｍに
ロンジ材Ｒの基準面を合わせる。（図５）スキン材Ｓにマーキングされたマーキング線Ｍにクレー
ン等により仮置きされたロンジ材Ｒの基準面側を、ハン
マー４１により始端側より所定ピッチで合わせながら仮
止めしていく。

【０００４】（２）ロンジ材Ｒの倒れを直角に合わせ
る。（図６）仮止めされたロンジ材Ｒに直角定規４２を当てながらハ
ンマーまたはチェーンブロック４３を用いてスキン材Ｓ
とロンジ材Ｒとを直角にする。

【０００５】（３）ロンジ材Ｒとスキン材Ｓの肌付きを
良くする。（図７，図８）直角に仮止めされたロンジ材Ｒとスキン材Ｓとのギャッ
プを無くすために、スキン材Ｓに馬（門型治具）４４を
溶接し、くさび４５やジャッキ４６を用いてロンジ材Ｒ
を上面から押さえる。

【０００６】（４）ロンジ材Ｒの仮付け。（図９）（１）から（３）の作業終了後、仮付け溶接４７を一定
ピッチ（たとえば１ｍ毎の千鳥状）で行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記作業で
は、ロンジ材の本数毎に（１）から（４）の作業を繰り
返すことになるが、各作業の用いる治具工具の重量が重
く作業領域も広いため、作業者にとっては重労働であっ
た。また、すべてが手作業であるため、作業者の技量に
より仮付け精度も大きく偏り、後ステージでの組立溶接
作業に大きい影響を与えていた。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決して、長尺ロ
ンジ材の位置決め・仮付け作業を自動化して、未熟練作
業者でも仮付け精度を所定以上に満たすことができる長
尺ロンジ材の位置決め・仮付け装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の長尺ロンジ材の位置決め・仮付け装置は、
コンベヤ定盤の両側で搬送方向に沿って敷設されたガイ
ドレール上に、組立ラインの幅方向に掛け渡された昇降
ガーダーの両端部を昇降自在に支持する移動体を設け、
前記昇降ガーダーに、互いに対向する位置に配置されて
ロンジ材を両側から挟持可能な複数のホールドシリンダ
ー装置を有する前後一対の保持支柱と、ロンジ材を下方
に押し付け可能な肌付きシリンダー装置とを具備した把
持ヘッド装置を長さ方向所定間隔ごとに複数組配設し、
昇降ガーダーの両端部に、スキン材のマーキング線を検
出可能な位置検出センサーと、隣接するロンジ材との間
隔を検出可能な間隔検出センサーとを設け、前記位置検
出センサーまたは間隔検出センサーの検出値に基づいて
前記ホールドシリンダー装置の出退量を制御する位置制
御装置を設け、前記昇降ガーダーの所定位置に、昇降ガ
ーダー長さ方向にスライド可能な仮付け溶接装置を設け
たものである。

【００１０】

【作用】上記構成において、スキン材上に配材したロン
ジ材上方に昇降ガーダーが位置するように移動体を停止
させ、昇降ガーダーを下降してロンジ材の前後に保持支
柱を配置し、位置検出センサーによりマーキング線を検
出した検出値、または間隔検出センサーにより先に仮付
けされたロンジ材との間隔を検出した検出値に基づいて
制御装置によりホールドシリンダー装置の突出量すなわ
ちロンジ材の把持位置を演算させ、この計算値に基づき
ホールドシリンダー装置を作動してロンジ材を把持さ
せ、さらに肌付きシリンダー装置を作動してロンジ材を
スキン材に押し当て、仮付け溶接装置を作動して仮付け
溶接を行う。

【００１１】したがって、上記手作業で行っていた位置
決め・仮付け作業を自動的に行うことができて、重労働
をなくし、未熟練作業者でも仮付け精度を所定以上に満
たすことができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る長尺ロンジ材の位置決め
・仮付け装置の一実施例を図１〜図４に基づいて説明す
る。

【００１３】図１に示すように、この長尺ロンジ材Ｒの
位置決め・仮付け装置は、組立溶接ラインに配置された
コンベヤ定盤１の両側に搬送方向Ａに沿って敷設された
ガイドレール２上をそれぞれ移動自在に配置された左右
一対の移動体３と、この移動体３の昇降枠３ａに昇降自
在に支持されてコンベヤ定盤１の幅方向に掛け渡された
昇降ガーダー４と、昇降ガーダー４の所定位置に配設さ
れてスキン材Ｓ上に仮付けするロンジ材Ｒを把持可能な
複数の把持ヘッド装置５と、これら把持ヘッド装置５間
の昇降ガーダー４に配設されてロンジ材Ｒをスキン材Ｓ
に仮付け可能な複数の仮付け溶接装置６とを具備し、ま
た昇降ガーダー４の両端部には、図２に示すように、ス
キン材Ｓ上に記されたのロンジ材Ｒ取付け位置を示すマ
ーキング線Ｍを検出可能な位置検出センサー７と、隣接
するロンジ材Ｒとの間隔を検出可能な間隔検出センサー
８とがそれぞれ設けられている。

【００１４】前記移動体３は、詳細には図示しないが、
ガイドレール２上を走行する走行駆動装置と、昇降ガー
ダー４を昇降させる昇降駆動装置を具備し、位置決め・
仮付け制御装置９の制御信号により作動される。

【００１５】前記把持ヘッド装置５は、図２に示すよう
に、昇降ガーダー４挟んで対向する前後位置に一対の保
持支柱１１が垂下され、保持支柱１１の下端部にスキン
材Ｓの接地板１２が設けられるとともに、保持支柱１１
下部の左右側面の高さが異なる位置に５個のホールドシ
リンダー装置１３Ａ〜１３Ｅが互いに対向して取り付け
られている。このホールドシリンダー装置１３Ａ〜１３
Ｅのピストンロッド先端にはロンジ材Ｒの前後面に当て
付けられる把持板１３ａが取り付けられ、ロンジ材Ｒの
断面形状により使用するホールドシリンダー装置１３Ａ
〜１３Ｅが使い分けられる。また、上下位置のホールド
シリンダー装置１３Ａ〜１３Ｅの出退量によりロンジ材
Ｒのスキン材Ｓに対する直角度を調整することができ、
さらに、昇降ガーダー４両側の把持ヘッド装置５の出退
量すなわちロンジ材Ｒ把持位置により、ロンジ材Ｒの配
設方向を調整することができる。

【００１６】また、把持ヘッド装置５は、昇降ガーダー
４に垂直方向に貫通形成された装着孔１６内に、作動ロ
ッド先端の押圧部１４ａをロンジ材Ｒ上面に押し当てて
スキン材Ｓに対するロンジ材Ｒの肌付き隙間を無くする
肌付きシリンダー装置１４が設けられている。また、前
記コンベヤ定盤１のロンジ材Ｒ取付け位置のスキン材Ｓ
の下面側には、スキン材Ｓを持ち上げてスキン材Ｓとロ
ンジ材Ｒの隙間を無くすエアーバッグ１５が幅方向に配
置されており、肌付きシリンダー装置１４と共同してロ
ンジ材Ｒの肌付き精度を向上させている。

【００１７】前記仮付け溶接装置６は、昇降ガーダー４
の前後面で保持支柱１１間に横行部材２１が配設され、
この横行部材２１の下面に昇降ガーダー４に沿って設け
られたスライドレール２２にスライド自在なスライド基
台２３が配置され、このスライド基台２３に垂直軸心周
りに９０度旋回自在な支持柱２４が垂下されている。こ
の支持柱２４の下端部には上下方向および前後方向に移
動自在な倣い用スライドユニット２５が取り付けられ、
このスライドユニット２５の可動部材２５ａに溶接トー
チ２６と、溶接トーチ２６を溶接位置に対応させる接触
式倣いセンサー２７が設けられている。また、昇降ガー
ダー４の上部にはワイヤー送給装置２８が設けられてお
り、ワイヤー送給装置２８からワイヤーを案内するコン
ジットホース２９が、スライドレール２２と平行に移動
自在に設けられたガイドローラー３０を介して溶接トー
チ２６に接続されている。

【００１８】この仮付け溶接装置６は、図３に示すよう
に、３台を１組として区画されて、１組毎に溶接電源３
１が配置され、各溶接電源３０に３点式切換スイッチ３
１を介して各溶接トーチ２６に接続されている。そし
て、溶接作業は３つのステップに分けて順次仮付け溶接
が行われる。

【００１９】位置検出センサー７と間隔検出センサー８
はそれぞれ昇降ガーダー４の両端側に配置されており、
位置検出センサー７は昇降ガーダー４の端部側に前後方
向に取付部材３２を介して取り付けられ、最初のロンジ
材Ｒを位置決めするときに使用される。また、間隔検出
センサー８は、両端把持ヘッド装置５の前部保持柱１１
の下部に設けられ、既に仮付けされたロンジ材Ｒとの前
後間隔を検出して次のロンジ材Ｒの位置決めを行うもの
である。

【００２０】次にこの装置による長尺ロンジ材Ｒの位置
決め・仮付け作業を図４に基づいて説明する。（１）スキン材Ｓおよびロンジ材Ｒを配材仮止めした
後、移動体３を走行させて昇降ガーダー４を仮付けする
ロンジ材Ｒの上方に位置させ（Step１）、昇降ガーダー
４を下降させる（Step２）。

【００２１】（２）位置検出センサー７によりマーキン
グ線Ｍを検出し（Step３）、この検出信号に基づいて位
置決め・仮付け制御装置２により各把持ヘッド装置５に
おけるホールドシリンダー装置１３Ａ〜１３Ｅの突出ス
トローク両を演算する（Step４）。（３）前記計算値に基づいて各ホールドシリンダー装置
１３Ａ〜１３Ｅを進展させ、把持板１３ａをロンジ材Ｒ
前後面に当て付けてロンジ材Ｒを目的位置で把持させる
（Step５）。

【００２２】（４）肌付きシリンダー装置１４を進展さ
せて押圧部１４ａをロンジ材Ｒの頂部に当て付け（Step
６）、さらにエアーバッグ１５を膨張させてスキン材Ｓ
をせり上げ（Step７）、スキン材Ｓとロンジ材Ｒとの肌
付き精度を向上させる。

【００２３】（５）３つに区画された仮付け溶接装置６
の第１組の支持柱２４を９０度回動させて、退避位置の
溶接トーチ２６を作業位置に移動させ、溶接トーチ２６
を仮付け溶接部に接近させるとともに、倣いセンサー２
７を仮付け溶接部に接触させる（Step８）。

【００２４】（６）溶接トーチ２６を位置決めし（Step
９）、溶接電源３０から電流を印可するとともに、ワイ
ヤー送給装置２８からワイヤーを供給して溶接が開始さ
れ、スライド基台２３がスライドレール２２に沿って移
動されて所定のビート長さの仮付け溶接を行う（Step1
0）。

【００２５】（７）支持柱２４を９０度回動させて、作
業位置の溶接トーチ２６を退避位置に後退させ（Step1
1）、引続き、第２組および第３組の仮付け溶接装置６
により（Step８）〜（Step11）を繰り返して、全ての仮
付け溶接を終了する。

【００２６】（８）昇降ガーダー４を上昇させ（Step1
2）、移動体３を移動して次のロンジ材Ｒ上方に停止さ
せ、昇降ガーダー４を下降する（Step13）。（９）間隔検出センサー８により先に仮付けしたロンジ
材Ｒとの前後距離を検出し（Step14）、この検出信号に
基づいて位置決め・仮付け制御装置９により各把持ヘッ
ド装置５におけるホールドシリンダー装置１３Ａ〜１３
Ｅの突出ストローク両を演算する（Step４）。（１０）このように上記位置決め・仮付け作業をロンジ
材Ｒ毎に繰り返す。そして上記作業終了後、装置を撤退
させ（Step15）、ロンジ材Ｒが仮付けされたスキン材
Ｓ）を次の工程に移動させる。

【００２７】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の長尺ロンジ
材の位置決め・仮付け装置によれば、スキン材上に配材
したロンジ材上方に昇降ガーダーが位置するように移動
体を停止させ、昇降ガーダーを下降にてロンジ材の前後
に保持支柱を配置し、位置検出センサーによりマーキン
グ線を検出した検出値、または間隔検出センサーにより
先に仮付けされたロンジ材との間隔を検出した検出値に
基づいて制御装置によりホールドシリンダー装置の突出
量すなわちロンジ材の把持位置を演算させ、この計算値
に基づいてホールドシリンダー装置を作動しロンジ材を
把持し、さらに肌付きシリンダー装置を作動してロンジ
材をスキン材に押し当て、仮付け溶接装置を作動して仮
付け溶接を行うことにより、自動的に位置決め、仮付け
作業を行うことができる。したがって、重量物運搬等の
重労働をなくし、未熟練作業者でも仮付け精度を所定以
上に満たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る長尺ロンジ材の位置決め・仮付け
装置を示す全体斜視図である。

【図２】同把持ヘッド装置および仮付け溶接装置を示す
斜視図である。

【図３】同仮付け溶接装置の溶接電源配線図である。

【図４】同長尺ロンジ材の位置決め・仮付け装置の作業
手順を示すフローチャートである。

【図５】従来の長尺ロンジ材の位置決め作業の説明図で
ある。

【図６】従来の長尺ロンジ材の位置決め作業の説明図で
ある。

【図７】従来の長尺ロンジ材の位置決め作業の説明図で
ある。

【図８】従来の長尺ロンジ材の位置決めの説明図であ
る。

【図９】従来の長尺ロンジ材の仮付け作業の説明図であ
る。

【符号の説明】

Ｓスキン材Ｒロンジ材Ｍマーキング線１コンベヤ定盤２ガイドレール３移動体４昇降ガーダー５把持ヘッド装置６仮付け溶接装置７位置検出センサー８間隔現出センサー９位置決め・仮付け制御装置 11 保持支柱 13A 〜13B ホールドシリンダー装置 14 肌付きシリンダー装置 15 エアーバッグ 22 スライドレール 23 スライド基台 25 スライドユニット 26 溶接トーチ 27 倣いセンサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者釜元謹一大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号日立造船株式会社内 (72)発明者登川康則大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号日立造船株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コンベヤ定盤の両側で搬送方向に沿って
敷設されたガイドレール上に、組立ラインの幅方向に掛
け渡された昇降ガーダーの両端部を昇降自在に支持する
移動体を設け、前記昇降ガーダーに、互いに対向する位
置に配置されてロンジ材を両側から挟持可能な複数のホ
ールドシリンダー装置を有する前後一対の保持支柱と、
ロンジ材を下方に押し付け可能な肌付きシリンダー装置
とを具備した把持ヘッド装置を長さ方向所定間隔ごとに
複数組配設し、昇降ガーダーの両端部に、スキン材のマ
ーキング線を検出可能な位置検出センサーと、隣接する
ロンジ材との間隔を検出可能な間隔検出センサーとを設
け、前記位置検出センサーまたは間隔検出センサーの検
出値に基づいて前記ホールドシリンダー装置の出退量を
制御する位置制御装置を設け、前記昇降ガーダーの所定
位置に、昇降ガーダー長さ方向にスライド可能な仮付け
溶接装置を設けたことを特徴とする長尺ロンジ材の位置
決め・仮付け装置。