JP2637022B2 - 自走式自動溶接装置 - Google Patents
自走式自動溶接装置Info
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- JP2637022B2 JP2637022B2 JP28336392A JP28336392A JP2637022B2 JP 2637022 B2 JP2637022 B2 JP 2637022B2 JP 28336392 A JP28336392 A JP 28336392A JP 28336392 A JP28336392 A JP 28336392A JP 2637022 B2 JP2637022 B2 JP 2637022B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、橋梁や船殻ブロックな
ど大型のパネルに補強用スチフナなどの縦板が取り付け
られる接合部を、パネル上を走行して隅肉溶接する自走
式自動溶接装置に関する。
ど大型のパネルに補強用スチフナなどの縦板が取り付け
られる接合部を、パネル上を走行して隅肉溶接する自走
式自動溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、パネル上を走行して隅肉溶接する
自走式台車には、パネルに接合される縦材に接する倣い
ローラーがアームを介して前後位置に配置されるととも
に、出退自在な溶接トーチが搭載されている。一般に直
状の縦材に沿って走行させる場合には、アームは同じ長
さに設定されて縦材と平行に倣い走行させ、これに対応
して溶接トーチを位置調整している。
自走式台車には、パネルに接合される縦材に接する倣い
ローラーがアームを介して前後位置に配置されるととも
に、出退自在な溶接トーチが搭載されている。一般に直
状の縦材に沿って走行させる場合には、アームは同じ長
さに設定されて縦材と平行に倣い走行させ、これに対応
して溶接トーチを位置調整している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この縦材の
パネル取付角が一様でなく捩じれている場合、たとえ
ば、台車の外側の走行車輪のみを駆動し内側の走行車輪
を遊転させて、少なくとも前方の倣いローラーを縦材に
当接させて走行させる。そうすると、その捩じり角によ
って後方の倣いローラーが縦材から離間して縦材に対す
る台車の姿勢が変化し、溶接トーチ取付け位置における
台車と縦材との距離が変化して溶接線までの距離が変化
し、溶接トーチを正確な位置に設定することができず自
動溶接作業ができなかった。
パネル取付角が一様でなく捩じれている場合、たとえ
ば、台車の外側の走行車輪のみを駆動し内側の走行車輪
を遊転させて、少なくとも前方の倣いローラーを縦材に
当接させて走行させる。そうすると、その捩じり角によ
って後方の倣いローラーが縦材から離間して縦材に対す
る台車の姿勢が変化し、溶接トーチ取付け位置における
台車と縦材との距離が変化して溶接線までの距離が変化
し、溶接トーチを正確な位置に設定することができず自
動溶接作業ができなかった。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決して、パネル
上に取り付ける縦材表面が捩じられた形状であっても、
溶接トーチを正確に対応させて自動隅肉溶接が可能とな
る自走式自動溶接装置を提供することを目的とする。
上に取り付ける縦材表面が捩じられた形状であっても、
溶接トーチを正確に対応させて自動隅肉溶接が可能とな
る自走式自動溶接装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の自走式自動溶接装置は、自走式台車をパネ
ル上に取り付けられた縦材に沿ってパネル上を倣い走行
させ、自走式台車に取り付けた溶接トーチにより、パネ
ルと縦材との接合部を隅肉溶接する自走式自動溶接装置
において、前記自走式台車に、縦材の表面に当接する基
準倣いローラーを設けるとともに、前記基準倣いローラ
ーと高さが異なる前後位置に自走式台車の走行方向と直
角な方向の縦材表面との距離を測定する第１距離センサ
ーおよび第２距離センサーを設け、これら第１距離セン
サーおよび第２距離センサーの検出信号と予め入力され
た基準倣いローラーの配設位置データに基づいて、溶接
トーチ配設位置における自走式台車から隅肉溶接線まで
の距離を演算し溶接トーチを出退自在なトーチ駆動装置
に制御信号を出力するトーチ制御装置を設けたものであ
る。
めに本発明の自走式自動溶接装置は、自走式台車をパネ
ル上に取り付けられた縦材に沿ってパネル上を倣い走行
させ、自走式台車に取り付けた溶接トーチにより、パネ
ルと縦材との接合部を隅肉溶接する自走式自動溶接装置
において、前記自走式台車に、縦材の表面に当接する基
準倣いローラーを設けるとともに、前記基準倣いローラ
ーと高さが異なる前後位置に自走式台車の走行方向と直
角な方向の縦材表面との距離を測定する第１距離センサ
ーおよび第２距離センサーを設け、これら第１距離セン
サーおよび第２距離センサーの検出信号と予め入力され
た基準倣いローラーの配設位置データに基づいて、溶接
トーチ配設位置における自走式台車から隅肉溶接線まで
の距離を演算し溶接トーチを出退自在なトーチ駆動装置
に制御信号を出力するトーチ制御装置を設けたものであ
る。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、縦材表面に当接する基準倣
いセンサーと第１距離センサーおよび第２距離センサー
の検出値とにより、自走式台車に対する縦材表面の３次
元の勾配を計算し、これにより溶接位置を演算してトー
チ駆動装置を制御するので、縦材のパネルに対する取付
角や、縦材に対する自走式台車の走行姿勢および角度が
変化しても、溶接位置を正確に判断して溶接トーチの溶
接位置を確実に制御し、パネルと縦材との溶接線に沿っ
て正確に隅肉溶接することができる。
いセンサーと第１距離センサーおよび第２距離センサー
の検出値とにより、自走式台車に対する縦材表面の３次
元の勾配を計算し、これにより溶接位置を演算してトー
チ駆動装置を制御するので、縦材のパネルに対する取付
角や、縦材に対する自走式台車の走行姿勢および角度が
変化しても、溶接位置を正確に判断して溶接トーチの溶
接位置を確実に制御し、パネルと縦材との溶接線に沿っ
て正確に隅肉溶接することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に係る自走式自動溶接装置の一
実施例を図面に基づいて説明する。
実施例を図面に基づいて説明する。
【０００８】図１〜図３において、１は四隅に配置した
走行車輪２Ａ，２ＢによりパネルＰ上を走行自在な自走
式台車で、この走行車輪２Ａ，２Ｂのうち縦板材Ｖと反
対側の前後走行車輪２Ａをマグネット車輪で構成すると
ともにこの前後走行車輪２Ａのみを内部の走行駆動装置
により回転駆動するマグネット式駆動車輪２Ａとし、縦
板材Ｖ側の走行車輪２Ｂを遊転させる遊転走行車輪２Ｂ
として、パネルＰ上を縦板材Ｖに沿う倣い走行可能に構
成されている。台車本体１ａの後部には、パネルＰと縦
板材Ｖとの溶接線Ｘに沿って隅肉溶接可能な溶接トーチ
３が配設されており、この溶接トーチ３はトーチ制御装
置４によりトーチ駆動装置５を介して進行方向と直交す
る平面（図４にＡで示す）内で出退移動され、溶接線Ｘ
に沿って隅肉溶接することができる。また、パネルＰ上
に隅肉溶接される縦板材Ｖは、一端側の取付角α1 から
他端側の取付角α2 へと変化している。
走行車輪２Ａ，２ＢによりパネルＰ上を走行自在な自走
式台車で、この走行車輪２Ａ，２Ｂのうち縦板材Ｖと反
対側の前後走行車輪２Ａをマグネット車輪で構成すると
ともにこの前後走行車輪２Ａのみを内部の走行駆動装置
により回転駆動するマグネット式駆動車輪２Ａとし、縦
板材Ｖ側の走行車輪２Ｂを遊転させる遊転走行車輪２Ｂ
として、パネルＰ上を縦板材Ｖに沿う倣い走行可能に構
成されている。台車本体１ａの後部には、パネルＰと縦
板材Ｖとの溶接線Ｘに沿って隅肉溶接可能な溶接トーチ
３が配設されており、この溶接トーチ３はトーチ制御装
置４によりトーチ駆動装置５を介して進行方向と直交す
る平面（図４にＡで示す）内で出退移動され、溶接線Ｘ
に沿って隅肉溶接することができる。また、パネルＰ上
に隅肉溶接される縦板材Ｖは、一端側の取付角α1 から
他端側の取付角α2 へと変化している。
【０００９】台車本体１ａの縦板材Ｖ側（右側部）に
は、所定間隔を隔てた前後位置にアーム６ａ，６ｂを介
して倣いローラー６Ａ，６ＢがパネルＰと平行な同一平
面内に配置されている。この倣いローラー６Ａ，６Ｂの
アーム６ａ，６ｂは同一長さに設定され、前記走行車輪
２Ａ，２Ｂのうち左側の走行車輪２Ａのみを駆動すると
共に右側の走行車輪２Ｂを遊転して、自走式台車１を常
に縦板材Ｖ側に寄る方向に走行移動させる倣い機構が採
用され、少なくとも進行方向前方の倣いローラー６Ａま
たは６Ｂを確実に縦板材Ｖの表面に当接させるように構
成されている。そして、このように必ず縦板材Ｖに当接
する走行方向前方の倣いローラー６Ａが基準倣いローラ
ーとしている。
は、所定間隔を隔てた前後位置にアーム６ａ，６ｂを介
して倣いローラー６Ａ，６ＢがパネルＰと平行な同一平
面内に配置されている。この倣いローラー６Ａ，６Ｂの
アーム６ａ，６ｂは同一長さに設定され、前記走行車輪
２Ａ，２Ｂのうち左側の走行車輪２Ａのみを駆動すると
共に右側の走行車輪２Ｂを遊転して、自走式台車１を常
に縦板材Ｖ側に寄る方向に走行移動させる倣い機構が採
用され、少なくとも進行方向前方の倣いローラー６Ａま
たは６Ｂを確実に縦板材Ｖの表面に当接させるように構
成されている。そして、このように必ず縦板材Ｖに当接
する走行方向前方の倣いローラー６Ａが基準倣いローラ
ーとしている。
【００１０】また、台車本体１ａの右側部で倣いローラ
ー６Ａ，６Ｂの間で下位に、縦板材Ｖとの距離を検出可
能な第１距離センサー７および第２距離センサー８が前
後方向に所定間隔をあけて同一高さに配置され、これら
第１距離センサー７および第２距離センサー８によりパ
ネルＰと平行な水平面内における自走式台車１の走行方
向に直角な自走式台車１と縦板材Ｖとの距離d1,d2 を測
定できるように構成される。
ー６Ａ，６Ｂの間で下位に、縦板材Ｖとの距離を検出可
能な第１距離センサー７および第２距離センサー８が前
後方向に所定間隔をあけて同一高さに配置され、これら
第１距離センサー７および第２距離センサー８によりパ
ネルＰと平行な水平面内における自走式台車１の走行方
向に直角な自走式台車１と縦板材Ｖとの距離d1,d2 を測
定できるように構成される。
【００１１】トーチ制御装置４は、図４に示すように、
第１距離センサー７の検出信号で求められる点ａと第２
距離センサー８との検出信号で求められる点ｂと、予め
入力された基準倣いローラー５Ａの当接点ｃから、傾斜
する縦板材Ｖの表面（仮想平面）Ｃを想定し、この表面
ＣとパネルＰの表面Ｃと溶接トーチ３の移動面Ａとの交
点ｘ（溶接線Ｘ）と自走式台車１とのパネルＰの平面に
沿う距離Ｙを演算している。この時、他方の倣いローラ
ー５Ｂは縦板材Ｖに接していても、接していなくてもよ
い。
第１距離センサー７の検出信号で求められる点ａと第２
距離センサー８との検出信号で求められる点ｂと、予め
入力された基準倣いローラー５Ａの当接点ｃから、傾斜
する縦板材Ｖの表面（仮想平面）Ｃを想定し、この表面
ＣとパネルＰの表面Ｃと溶接トーチ３の移動面Ａとの交
点ｘ（溶接線Ｘ）と自走式台車１とのパネルＰの平面に
沿う距離Ｙを演算している。この時、他方の倣いローラ
ー５Ｂは縦板材Ｖに接していても、接していなくてもよ
い。
【００１２】また下記のような概略的な計算で距離Ｙを
求めることもできる。すなわち、第１および第２距離セ
ンサー７，８が配置された高さｈで縦板材Ｖの表面Ｃの
水平面傾斜角度θS を算出する。第１距離センサー７の
検出値がd1、第２距離センサー８の検出値がd2、第１距
離センサー７と第２距離センサー８の距離がＬ1 とする
と、 θS ＝tan -1(d1-d2)/Ｌ1 となる。 この縦板材Ｖの表面Ｃの水平面傾斜角度θS は、縦板材
Ｖの高さによって変化するが、ここではその変化が小さ
く、パネルＰ表面における水平面傾斜角度θL と基準倣
いローラー５Ａの高さＨ位置の水平面傾斜角度θH はほ
ぼ等しくθS ≒θ L ≒θH と考える。
求めることもできる。すなわち、第１および第２距離セ
ンサー７，８が配置された高さｈで縦板材Ｖの表面Ｃの
水平面傾斜角度θS を算出する。第１距離センサー７の
検出値がd1、第２距離センサー８の検出値がd2、第１距
離センサー７と第２距離センサー８の距離がＬ1 とする
と、 θS ＝tan -1(d1-d2)/Ｌ1 となる。 この縦板材Ｖの表面Ｃの水平面傾斜角度θS は、縦板材
Ｖの高さによって変化するが、ここではその変化が小さ
く、パネルＰ表面における水平面傾斜角度θL と基準倣
いローラー５Ａの高さＨ位置の水平面傾斜角度θH はほ
ぼ等しくθS ≒θ L ≒θH と考える。
【００１３】つぎに、第１距離センサー７の取付け位置
の垂直面内における基準倣いローラー５Ａの高さＨ位置
の自走式台車１と縦板材Ｖとの距離Ｄ1 は、基準倣いロ
ーラー５Ａの縦板材Ｖへの当接距離をＤS 、第１距離セ
ンサー７と基準倣いローラー５Ａとの水平面における距
離をＬ2 とすると、 Ｄ1 ＝ＤS ＋Ｌ2 tan θS となる。
の垂直面内における基準倣いローラー５Ａの高さＨ位置
の自走式台車１と縦板材Ｖとの距離Ｄ1 は、基準倣いロ
ーラー５Ａの縦板材Ｖへの当接距離をＤS 、第１距離セ
ンサー７と基準倣いローラー５Ａとの水平面における距
離をＬ2 とすると、 Ｄ1 ＝ＤS ＋Ｌ2 tan θS となる。
【００１４】さらに第１距離センサー７の取付け位置の
垂直面におけるパネルＰ表面上の自走式台車１と溶接線
Ｘとの水平距離ｙは、 ｙ＝（Ｈ×d1−Ｄ1 ×ｈ）／（Ｈ−ｈ） ｙ＝｛Ｈ×d1−〔ＤS ＋（Ｌ2 tan θS ）〕×ｈ｝／（Ｈ−ｈ） したがって、溶接トーチ３と第１距離センサー７との距
離Ｌ3 とすると、実際の溶接トーチ３の取付け位置にお
ける自走式台車１と溶接線ＸとのパネルＰ表面上の水平
距離Ｙは、 Ｙ＝ｙ＋Ｌ3 tan θS Ｙ＝ｙ＋Ｌ3 (d1-d2)/Ｌ1 となり、 これにより溶接トーチ３のパネルＰ表面上における出退
距離Ｙを求めることができる。
垂直面におけるパネルＰ表面上の自走式台車１と溶接線
Ｘとの水平距離ｙは、 ｙ＝（Ｈ×d1−Ｄ1 ×ｈ）／（Ｈ−ｈ） ｙ＝｛Ｈ×d1−〔ＤS ＋（Ｌ2 tan θS ）〕×ｈ｝／（Ｈ−ｈ） したがって、溶接トーチ３と第１距離センサー７との距
離Ｌ3 とすると、実際の溶接トーチ３の取付け位置にお
ける自走式台車１と溶接線ＸとのパネルＰ表面上の水平
距離Ｙは、 Ｙ＝ｙ＋Ｌ3 tan θS Ｙ＝ｙ＋Ｌ3 (d1-d2)/Ｌ1 となり、 これにより溶接トーチ３のパネルＰ表面上における出退
距離Ｙを求めることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の自走式自動
溶接装置によれば、縦材に当接する基準倣いセンサーと
第１距離センサーおよび第２距離センサーとにより、自
走式台車に対する縦材対向側面の３次元の勾配を計算
し、これにより溶接位置を求めてトーチ移動装置を制御
するので、縦材のパネルに対する取付角および縦材に対
する自走式台車の姿勢が変化しても、溶接位置を正確に
判断して溶接トーチの溶接位置を確実に制御し、パネル
と縦材との接合部を正確に隅肉溶接することができる。
もちろん、前後方向に走行しての溶接作業も可能であ
る。
溶接装置によれば、縦材に当接する基準倣いセンサーと
第１距離センサーおよび第２距離センサーとにより、自
走式台車に対する縦材対向側面の３次元の勾配を計算
し、これにより溶接位置を求めてトーチ移動装置を制御
するので、縦材のパネルに対する取付角および縦材に対
する自走式台車の姿勢が変化しても、溶接位置を正確に
判断して溶接トーチの溶接位置を確実に制御し、パネル
と縦材との接合部を正確に隅肉溶接することができる。
もちろん、前後方向に走行しての溶接作業も可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自走式自動溶接装置を示す斜視図
である。
である。
【図２】同自走式自動溶接装置を示す平面図である。
【図３】同自走式自動溶接装置を示す正面図である。
【図４】同自走式自動溶接装置における概略計算方法を
説明する斜視図である。
説明する斜視図である。
Ｐ パネル Ｖ 縦板材 Ｘ 溶接線 １ 自走式台車 ２Ａ マグネット式駆動走行車輪 ２Ｂ 遊転走行車輪 ３ 溶接トーチ ４ トーチ制御装置 ５ トーチ駆動装置 ６Ａ 基準倣いローラー ６Ｂ 倣いローラー ７ 第１距離センサー ８ 第２距離センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井 剛 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 中島 義男 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 (1)
- 【請求項１】 自走式台車をパネル上に取り付けられた
縦材に沿ってパネル上を倣い走行させ、自走式台車に取
り付けた溶接トーチにより、パネルと縦材との接合部を
隅肉溶接する自走式自動溶接装置において、前記自走式
台車に、縦材の表面に当接する基準倣いローラーを設け
るとともに、前記基準倣いローラーと高さが異なる前後
位置に自走式台車の走行方向と直角な方向の縦材表面と
の距離を測定する第１距離センサーおよび第２距離セン
サーを設け、これら第１距離センサーおよび第２距離セ
ンサーの検出信号と予め入力された基準倣いローラーの
配設位置データに基づいて、溶接トーチ配設位置におけ
る自走式台車から隅肉溶接線までの距離を演算し溶接ト
ーチを出退自在なトーチ駆動装置に制御信号を出力する
トーチ制御装置を設けたことを特徴とする自走式自動溶
接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28336392A JP2637022B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 自走式自動溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28336392A JP2637022B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 自走式自動溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126442A JPH06126442A (ja) | 1994-05-10 |
| JP2637022B2 true JP2637022B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=17664525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28336392A Expired - Lifetime JP2637022B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 自走式自動溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637022B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102294561A (zh) * | 2011-08-18 | 2011-12-28 | 山东水泊焊割设备制造有限公司 | 上提拉式焊接机仿形器及箱式梁门自动焊接机 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200447806Y1 (ko) * | 2008-02-18 | 2010-02-22 | 공석태 | 토치자동간격 유지캐리지 |
| KR100973439B1 (ko) * | 2008-06-16 | 2010-08-02 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | 각변형 제어 가능한 필릿 용접 장치 |
| JP7124774B2 (ja) * | 2019-03-22 | 2022-08-24 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 形状計測装置 |
| CN117139944B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-01-30 | 扬州鼎迈机械有限公司 | 一种齿轮箱焊接装置 |
-
1992
- 1992-10-22 JP JP28336392A patent/JP2637022B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102294561A (zh) * | 2011-08-18 | 2011-12-28 | 山东水泊焊割设备制造有限公司 | 上提拉式焊接机仿形器及箱式梁门自动焊接机 |
| CN102294561B (zh) * | 2011-08-18 | 2014-02-26 | 山东水泊焊割设备制造有限公司 | 上提拉式焊接机仿形器及自动焊接机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06126442A (ja) | 1994-05-10 |
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