JP2895825B1 - Automatic welding equipment for box girder inner surface - Google Patents
Automatic welding equipment for box girder inner surfaceInfo
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Abstract
【要約】
【課題】 狭い橋梁箱桁の内面を自動溶接することが可
能な自動溶接装置。
【解決手段】 台車部10と中段カバー部20と支持機
構部30とからなる自動溶接装置を小型化且つ軽量化す
る。また、台車部10には、電磁車輪12を設ける。中
段カバー部20には、レーザ変位センサ22と端部検知
用近接スイッチ24とを設ける。支持機構部30には、
溶接トーチ40を設ける。これらにより狭い橋梁箱桁の
内面における升目全線を自動的に溶接することが可能と
なる。An automatic welding device capable of automatically welding the inner surface of a narrow bridge box girder. SOLUTION: The size and weight of an automatic welding apparatus including a carriage unit 10, a middle cover unit 20, and a support mechanism unit 30 are reduced. Further, the truck unit 10 is provided with an electromagnetic wheel 12. The middle cover 20 is provided with a laser displacement sensor 22 and an end detection proximity switch 24. The support mechanism 30 includes:
A welding torch 40 is provided. Thus, it is possible to automatically weld the entire grid on the inner surface of the narrow bridge box girder.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は箱桁内面の自動溶接
装置に関するものであり、特に、溶接線倣い機能を有す
るとともに、例えば、橋梁等の箱桁の内面における升目
内全線を自動的に溶接することのできる箱桁内面の自動
溶接装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic welding apparatus for the inner surface of a box girder, and more particularly, to a welding apparatus which has a welding line tracing function and automatically welds all lines in a grid on the inner surface of a box girder such as a bridge. The present invention relates to an automatic welding device for box girder inner surfaces which can be welded.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の自動溶接装置としては、
例えば、特公平7−4665号公報や特公平6−350
60号公報に開示されているような自動溶接装置があっ
た。これらの自動溶接装置は、溶接トーチによるアーク
センサを用いて、溶接トーチ先端と、溶接対象物との間
の距離を測定し、この距離を一定に制御しながら自走し
して、溶接対象を溶接していくという構造になってい
た。2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of automatic welding equipment,
For example, Japanese Patent Publication No. 7-4665 and Japanese Patent Publication No. 6-350
There has been an automatic welding apparatus as disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 60-160. These automatic welding devices measure the distance between the tip of the welding torch and the object to be welded using an arc sensor based on the welding torch, and run while controlling the distance to a constant value to self-run. The structure was to be welded.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来における
自走式の箱桁内面の自動溶接装置は、大型かつ大重量の
ものであった。このため、オープンスペースでのクレー
ンによる搬出入が必要であった。つまり、溶接対象への
人手による搬出入は困難であった。このようにオープン
スペースを必要とすることから、上面を鉄板に覆われた
橋梁箱桁等に、自動溶接装置を使用することはできなか
った。The conventional self-propelled box girder automatic welding apparatus described above is large and heavy. For this reason, it was necessary to carry in and out by a crane in an open space. That is, it was difficult to manually carry in and out the welding target. Since such an open space is required, an automatic welding device cannot be used for a bridge box girder or the like whose upper surface is covered with an iron plate.
【0004】また、従来における箱桁内面の自動溶接装
置は、教示作業が複雑であった。すなわち、溶接線への
アプローチ、角部での回転及び走行、終始端の位置決
め、走行中の溶接線倣い、溶接のスタート・ストップを
1つ1つすべて教示しなければならなかった。さらに、
小型の自走式の自動溶接装置では、溶接残しが生ずると
いう問題が生じていた。例えば、スカラップ等の切欠の
まわし溶接などは小型の自走式の自動溶接装置では、行
うことができなかった。[0004] Further, the teaching operation of the conventional automatic welding apparatus for the inner surface of a box girder is complicated. That is, it was necessary to teach the approach to the welding line, the rotation and running at the corner, the positioning of the end point, the copying of the welding line during running, and the start / stop of the welding one by one. further,
In a small self-propelled automatic welding device, there has been a problem that welding residue occurs. For example, turning welding of a notch such as scallops and the like cannot be performed by a small self-propelled automatic welding apparatus.
【0005】そこで本発明は、このような従来技術の問
題点に着目してなされたものであり、人手による橋梁等
の箱桁内面への搬入・搬出が容易な小型軽量の自走式で
ある箱桁内面の自動溶接装置を提供することを目的とす
る。つまり、クレーンによらずとも狭い橋梁箱桁に搬出
入することのできる箱桁内面の自動溶接装置を提供する
ことを目的とする。Accordingly, the present invention has been made in view of such problems of the prior art, and is a small and lightweight self-propelled type that can be easily carried in and out of a box girder such as a bridge by hand. An object of the present invention is to provide an automatic welding device for the inner surface of a box girder. That is, an object of the present invention is to provide an automatic welding apparatus for box girder inner surfaces which can be carried in and out of a narrow bridge box girder without using a crane.
【0006】さらにまた、作業前の教示作業を簡単化す
ることを目的とする。すなわち、溶接線へのアプロー
チ、角部での回転及び走行、終始端の位置決め、走行中
の溶接線倣い、溶接のスタート・ストップの動作をすべ
てコントローラにより自動で行うことのできる箱桁内面
の自動溶接装置を提供することを目的とする。つまり、
これら一連のシーケンスをいくつかのパターンとして制
御するコントローラを有する箱桁内面の自動溶接装置を
提供することを目的とする。Still another object of the present invention is to simplify a teaching operation before the operation. In other words, the controller can automatically perform the approach to the welding line, the rotation and running at the corners, the positioning of the start and end, the copying of the welding line during the running, and the start and stop of the welding by the controller. It is an object to provide a welding device. That is,
An object of the present invention is to provide an automatic welding apparatus for the inner surface of a box girder having a controller that controls these series of sequences as several patterns.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る箱桁内面の自動溶接装置は、橋梁等の
箱桁内面を溶接線倣い機能に基づいて自動的に水平すみ
肉溶接するための自走式の自動溶接装置であって、電磁
車輪を駆動することにより床面上を走行可能な台車と、
この台車上に設けられて溶接トーチを支持する支持機構
部とを有し、この支持機構部は前記台車に対して垂直な
軸のまわりに回転可能に取り付けられており、前記支持
機構部には、溶接線としての前側立板までの距離を計測
する前向きに取り付けられた赤外レーザ光線を射出する
非接触式の変位センサと、前記前側立板とほぼ直交する
横側立板への接近を検知する横向きに取り付けられた近
接スイッチとを有し、さらに、前記変位センサ及び前記
近接スイッチからの出力信号が加えられ、これらの信号
に基づいて制御信号を出力して、前記台車、前記支持機
構及び前記溶接トーチの動作を制御するコントローラを
備えており、このコントローラによって、前記台車の動
きを制御して溶接線へのアプローチ、始端の位置決め、
倣い溶接を行うための走行とトーチ動作、溶接済の第1
の辺の終端からそれにつながる第2の辺への方向転換の
ための回転を行わせると共に、これらの各動作との関係
で溶接トーチによる溶接動作を制御可能とした、ことを
特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an automatic welding apparatus for box girder inner surfaces according to the present invention automatically performs horizontal fillet welding on a box girder inner surface of a bridge or the like based on a welding line copying function. a self-propelled automatic welding apparatus for electromagnetic
A trolley that can travel on the floor by driving wheels ,
A supporting mechanism provided on the cart to support the welding torch, the supporting mechanism being rotatably mounted around an axis perpendicular to the cart, A non-contact type displacement sensor that emits a forward-mounted infrared laser beam that measures a distance to a front standing plate as a welding line; and a horizontal standing plate that is substantially orthogonal to the front standing plate. A proximity switch mounted in a horizontal direction for detecting approach to the vehicle, further output signals from the displacement sensor and the proximity switch are added, and a control signal is output based on these signals, and , A controller for controlling the operation of the support mechanism and the welding torch, by this controller to control the movement of the bogie to approach the welding line, positioning of the starting end,
Traveling and torch operation for profiling welding, welding first
In addition to performing rotation for changing the direction from the end of the side to the second side connected to the side, the welding operation by the welding torch can be controlled in relation to each of these operations.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明に係る箱桁内面の自動溶接
装置は、全体を小型軽量化することにより、人手による
搬出入を可能として、上面が鉄板等に覆われた橋梁箱桁
等の内面の自動溶接をすることができるようにしたもの
である。以下、図面に基づいて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The apparatus for automatically welding the inner surface of a box girder according to the present invention is made smaller and lighter so that it can be carried in and out manually, and can be used for a bridge girder such as a bridge girder whose upper surface is covered with an iron plate or the like. The inner surface can be automatically welded. The details will be described below with reference to the drawings.
【0009】図1は本発明の一実施形態に係る箱桁内面
の自動溶接装置の全体斜視図であり、図2はその正面図
であり、図3はその側面図である。FIG. 1 is an overall perspective view of an automatic welding apparatus for an inner surface of a box girder according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a side view thereof.
【0010】図1からわかるように、自動溶接装置は、
最下段に位置する台車部10と、その上に位置する中段
カバー部20と、最上段に位置する支持機構部30と
を、備えて構成されている。[0010] As can be seen from FIG.
The truck unit 10 is located at the lowermost stage, the middle cover unit 20 located thereabove, and the support mechanism unit 30 located at the uppermost stage.
【0011】図3からわかるように、台車部10には、
駆動機構として電磁車輪12、12が設けられている。
図2からわかるように、これらの電磁車輪12、12
は、台車10の中心部分に直列的に並んで配置されてい
る。電磁車輪12、12は、独立した2軸により、回転
可能になっている。すなわち、これら電磁車輪12、1
2の回転方向、回転速度を制御することにより、この自
動溶接装置を、旋回、移動させることができるようにな
っている。この駆動機構としては電磁車輪12、12の
代わりに、クローラを用いることもできる。すなわち、
この駆動機構は鉄板上を滑らかに且つ着実に動作するこ
とができるものであれば良い。この台車部10により、
自動溶接装置は2軸からなる走行機能を確保している。As can be seen from FIG. 3, the bogie unit 10 includes:
Electromagnetic wheels 12, 12 are provided as a drive mechanism.
As can be seen from FIG. 2, these electromagnetic wheels 12, 12
Are arranged in series at the center of the carriage 10. The electromagnetic wheels 12, 12 are rotatable by two independent axes. That is, these electromagnetic wheels 12, 1
The automatic welding device can be turned and moved by controlling the rotation direction and the rotation speed of the automatic welding device 2. As the driving mechanism, a crawler can be used instead of the electromagnetic wheels 12 and 12. That is,
The drive mechanism may be any mechanism that can smoothly and steadily operate on the iron plate. With this cart unit 10,
The automatic welding device has a traveling function consisting of two axes.
【0012】図1からわかるように、台車部10には切
欠検知用ビームセンサ13L、13Rが設けられてい
る。この切欠用ビームセンサ13L、13Rは、溶接の
終始端に位置するスカラップ等からなる切欠の立板側へ
の有無を検知するために設けられている。そして、切欠
が立板側にある場合には、溶接の終始端となるその位置
を把握する。この切欠検知用ビームセンサ13L、13
Rは、溶接線倣いや位置決めに用いるレーザアナログ変
位計である後述するレーザ変位センサ22と類似の機能
を持っている。また、光線としては、発光ダイオードに
よる赤外光を用いている。このように赤外光を用いるこ
とにより、溶接アーク光との帯域の重なりを避けてい
る。すなわち、光の帯域が異なっているので、最終的に
フィルターでアーク光を除去することができる。この切
欠検知用ビームセンサ13L、13Rの測距方式は三角
測距である。その出力形態は設定距離範囲内に反射物が
あるかどうかをON/OFF信号で出力する。As can be seen from FIG. 1, the carriage 10 is provided with notch detecting beam sensors 13L and 13R. The notch beam sensors 13L and 13R are provided for detecting the presence or absence of a notch made of scallops or the like located at the beginning and end of welding on the upright side. When the notch is on the upright side, the position where the welding starts and ends is grasped. This notch detection beam sensor 13L, 13
R has a function similar to that of a laser displacement sensor 22 described later, which is a laser analog displacement meter used for welding line scanning and positioning. In addition, infrared light from a light emitting diode is used as a light beam. By using the infrared light in this way, overlapping of the band with the welding arc light is avoided. That is, since the light bands are different, the arc light can be finally removed by the filter. The distance measurement method of the notch detection beam sensors 13L and 13R is triangulation. The output form outputs an ON / OFF signal as to whether or not there is a reflective object within the set distance range.
【0013】この図3からわかるように、台車部10の
上には、中段カバー部20が設けられている。この中段
カバー部20は、台車部10に固定的に取り付けられて
いる。図1からわかるように、中段カバー部20の前側
部分には、レーザアナログ変位計からなるレーザ変位セ
ンサ22L、22Rが設けられている。このレーザ変位
センサ22L、22Rからは、それぞれレーザダイオー
ドによる赤外レーザ光線が射出され、PSDを用いた三
角測距を行うようになっている。すなわち、射出された
レーザ光線が立板に反射して戻ってくる反射光の角度の
変化をセンスすることにより、距離の測定を行う。レー
ザ変位センサ22L、22Rの主要な出力形態として
は、反射物との距離をアナログ電圧で出力、反射し
た受光量をアナログ電圧で出力、受光量過多過少の警
告をON/OFFで出力、等が考えられる。レーザ変位
センサ22L、22Rの出力形態として、これらのうち
の1つや、複数を採用することが可能である。中段カバ
ー部20の両側には、端部検出用近接スイッチ24、2
4が設けられている。この端部検出用近接スイッチ2
4、24は、この自動溶接装置が横の壁や立板に近接し
たことを検出するためのスイッチである。本実施形態に
おいては、この端部検出用近接スイッチ24、24に
は、渦電流スイッチを用いており、金属でできた壁や立
板に近づくことによる渦電流の変化を検知することによ
り、横の壁や立板に近接したことを検出するようになっ
ている。As can be seen from FIG. 3, a middle cover 20 is provided on the carriage 10. The middle cover 20 is fixedly attached to the carriage 10. As can be seen from FIG. 1, laser displacement sensors 22 </ b> L and 22 </ b> R formed of a laser analog displacement meter are provided on the front side of the middle cover 20. From the laser displacement sensors 22L and 22R, infrared laser beams are respectively emitted from laser diodes, and triangular distance measurement using PSD is performed. That is, the distance is measured by sensing the change in the angle of the reflected light that is reflected by the emitted laser beam from the standing plate and returns. The main output forms of the laser displacement sensors 22L and 22R include the output of the distance to the reflecting object as an analog voltage, the output of the reflected light as an analog voltage, and the output of an excessive or insufficient amount of received light as an ON / OFF output. Conceivable. One or more of these may be employed as the output form of the laser displacement sensors 22L and 22R. Proximity switches 24, 2 for edge detection are provided on both sides of the middle cover 20.
4 are provided. This end detection proximity switch 2
Reference numerals 4 and 24 denote switches for detecting that the automatic welding apparatus has approached a side wall or a standing plate. In the present embodiment, eddy current switches are used as the end detection proximity switches 24, 24, and by detecting a change in eddy current caused by approaching a metal wall or standing plate, the eddy current is detected. It is designed to detect the proximity of a wall or a standing plate.
【0014】図1からわかるように、中段カバー部20
の上には支持機構部30が設けられている。この支持機
構部30には、溶接トーチ40が取り付けられている。
支持機構部30の上端カバー部32には、モータ32a
と、エンコーダ32bと、1/100のギヤ(図示省
略)とが、設けられている。また、モータ32aの下側
には、このモータ32aとギヤとを接続するフランジ3
2cが設けられている。そして、これらにより支持機構
部30は旋回可能になっている。上端カバー部32は台
車部10に対して垂直に立っている。支持機構部30が
左右に旋回することにより、溶接トーチ40も左右に旋
回するようになっている。また、支持機構部30は、前
後方向、つまり、Y方向に移動可能になっている。これ
により、溶接トーチ40も前後方向に移動するようにな
っている。したがって、この自動溶接装置は多軸溶接ロ
ボットになっている。つまり、それぞれ独立した複数の
動作系からなる多軸溶接ロボットになっている。As can be seen from FIG. 1, the middle cover 20
A support mechanism 30 is provided on the top. A welding torch 40 is attached to the support mechanism 30.
A motor 32a is provided on the upper end cover 32 of the support mechanism 30.
, An encoder 32b, and a 1/100 gear (not shown). A flange 3 for connecting the motor 32a and the gear is provided below the motor 32a.
2c is provided. Thus, the support mechanism 30 can be turned. The upper end cover 32 stands vertically with respect to the carriage 10. When the support mechanism 30 turns left and right, the welding torch 40 also turns left and right. Further, the support mechanism 30 is movable in the front-rear direction, that is, in the Y direction. Thereby, the welding torch 40 also moves in the front-back direction. Therefore, this automatic welding device is a multi-axis welding robot. That is, the robot is a multi-axis welding robot including a plurality of independent motion systems.
【0015】溶接トーチ40は、支持機構部30から延
出する保持部材34により、支持機構部30へ取り付け
られている。この溶接トーチ40の先端部で、橋梁箱桁
内のアーク溶接等を行うようになっている。The welding torch 40 is attached to the support mechanism 30 by a holding member 34 extending from the support mechanism 30. At the tip of the welding torch 40, arc welding or the like in the bridge box girder is performed.
【0016】自動溶接装置は、図示しないコントローラ
を備えている。このコントローラには、上述したレーザ
変位センサ22L、22R及び端部検出用近接スイッチ
24、24からの出力信号が加えられ、これに基づいて
制御信号を出力する。この制御信号により、台車部1
0、支持機構30及び溶接トーチ40の動作を制御す
る。The automatic welding device includes a controller (not shown). Output signals from the laser displacement sensors 22L and 22R and the end detection proximity switches 24 and 24 are added to the controller, and a control signal is output based on the output signals. With this control signal, the bogie unit 1
0, the operation of the support mechanism 30 and the welding torch 40 is controlled.
【0017】次に、図4及び図5に基づいて、この自動
溶接装置の動作を説明する。図4は、この自動溶接装置
の直線部における走行軸による溶接線倣いの流れを示す
図であり、図4Aは立板を右側方向へ移動しながら溶接
していく過程において、外乱により体勢がずれた場合に
修正する様子を示す図であり、図4Bはその側面図であ
る。図5は、立板の角部における溶接施工の流れを示す
図である。Next, the operation of the automatic welding apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram showing a flow of welding line following a traveling axis in a straight portion of the automatic welding apparatus. FIG. 4A shows a posture deviated due to disturbance in a process of welding while moving a standing plate to the right. FIG. 4B is a side view showing a state in which correction is performed in the case where the correction is made. FIG. 5 is a diagram showing a flow of welding work at a corner portion of the standing plate.
【0018】まず、図4に基づいて、自動溶接装置が外
乱により体勢が崩れた場合の、立ち直りの過程を説明す
る。図4A(a)乃至(e)からわかるように、自動溶
接装置は、溶接トーチ40により図中右側方向へ移動し
ながら、橋梁箱桁のすみ肉溶接を行っていく。すなわ
ち、図4Bからわかるように、垂直な立板50と水平な
床面52との接続部をアーク溶接していく。First, with reference to FIG. 4, a description will be given of a recovery process when the posture of the automatic welding apparatus is lost due to disturbance. As can be seen from FIGS. 4A (a) to 4 (e), the automatic welding apparatus performs the fillet welding of the bridge box girder while moving to the right in the drawing by the welding torch 40. That is, as can be seen from FIG. 4B, the connection between the vertical standing plate 50 and the horizontal floor surface 52 is arc-welded.
【0019】図4A(a)からわかるように、正常状態
においては、自動溶接装置は前側の立板50に対して平
行な体勢を維持している。そして、溶接をしながら次第
に図中右側に移動していく。図4A(b)からわかるよ
うに、何らかの外乱が生じて体勢が右側にずれたとす
る。この状態においては、レーザ変位センサ22L側の
方が、レーザ変位センサ22R側より、立板50に近く
なっている。このため、レーザ変位センサ22L、22
Rがそれぞれ三角測定をすることにより、自動溶接装置
は体勢が右側にずれたと検知することができる。そこ
で、上述した電磁車輪12、12を制御して台車部10
を左旋回をすることにより、図4A(c)に示すように
体勢を立て直すことができる。As can be seen from FIG. 4A (a), in a normal state, the automatic welding apparatus maintains a posture parallel to the front standing plate 50. Then, it gradually moves to the right side in the figure while welding. As can be seen from FIG. 4A (b), it is assumed that some disturbance occurs and the posture shifts to the right. In this state, the laser displacement sensor 22L is closer to the standing plate 50 than the laser displacement sensor 22R. Therefore, the laser displacement sensors 22L, 22L
By performing the triangular measurement by each R, the automatic welding device can detect that the posture has shifted to the right side. Therefore, the above-described electromagnetic wheels 12 and 12 are controlled to control the bogie unit 10.
By turning to the left, the posture can be reestablished as shown in FIG. 4A (c).
【0020】次に、図4A(d)からわかるように、何
らかの外乱が生じて体勢が左側にずれたとする。この状
態においては、レーザ変位センサ22R側の方が、レー
ザ変位センサ22L側より、立板50に近くなってい
る。このため、レーザ変位センサ22L、22Rがそれ
ぞれ三角測定をすることにより、自動溶接装置は体勢が
左側にずれたと検知することができる。そこで、上述し
た電磁車輪12、12を制御して台車部10を右旋回を
することにより、図4A(e)に示すように体勢を立て
直すことができる。上記の左右旋回においては、トーチ
先端の速度すなわち溶接速度が一定となる様に走行2軸
を制御する。Next, as can be seen from FIG. 4D, it is assumed that some disturbance occurs and the posture shifts to the left. In this state, the laser displacement sensor 22R side is closer to the standing plate 50 than the laser displacement sensor 22L side. For this reason, the laser welding sensors 22L and 22R perform the triangular measurement, respectively, so that the automatic welding device can detect that the posture has shifted to the left. Thus, by controlling the electromagnetic wheels 12 and 12 to turn the bogie unit 10 rightward, the posture can be reestablished as shown in FIG. 4A (e). In the left-right turning, two traveling axes are controlled so that the speed of the tip of the torch, that is, the welding speed is constant.
【0021】次に図5に基づいて、角部における溶接施
工の流れを説明する。図5(a)からわかるように、自
動溶接装置が垂直な立板50に沿って溶接しながら移動
していくと、橋梁箱桁内における他の立板54に突き当
たる。すなわち、前側の立板50と直角に設けられた横
側の立板54に突き当たる。このため、自動溶接装置は
次のような流れで回転動作をする。Next, the flow of welding work at a corner will be described with reference to FIG. As can be seen from FIG. 5 (a), when the automatic welding apparatus moves while welding along the vertical standing plate 50, it hits another standing plate 54 in the bridge box girder. That is, it comes into contact with the horizontal standing plate 54 provided at a right angle to the front standing plate 50. For this reason, the automatic welding device rotates in the following flow.
【0022】まず、図5(a)からわかるように、自動
溶接装置の側面に設けられた前述の端部検出用近接スイ
ッチ24が横側の立板54を検知する。この時点で溶接
トーチ40による溶接作業は停止する。そして、図の点
線に示した位置に自動溶接装置は戻る。First, as can be seen from FIG. 5 (a), the above-described end detection proximity switch 24 provided on the side surface of the automatic welding apparatus detects the horizontal standing plate 54. At this point, the welding operation by the welding torch 40 stops. Then, the automatic welding device returns to the position indicated by the dotted line in the figure.
【0023】次に図5(b)からわかるように、自動溶
接装置は立板54の方へ回転する。つまり、時計回りに
90度回転する。この回転により、図5(c)の点線で
示したように、自動溶接装置は立板54に対して平行な
体勢を作ることができる。Next, as can be seen from FIG. 5B, the automatic welding apparatus rotates toward the standing plate 54. That is, it rotates 90 degrees clockwise. By this rotation, the automatic welding device can create a posture parallel to the standing plate 54 as shown by a dotted line in FIG.
【0024】次に、この図5(c)からわかるように、
自動溶接装置は立板50側へ移動する。すなわち、自動
溶接装置は図の点線で示した位置から立板50の方へ移
動する。この移動により立板50に接近したことは、端
部検出用近接スイッチ24で検知する。また、立板54
側へ多少前進することにより、溶接トーチ40の先端
が、立板54の下端の溶接部分に届くようにする。そし
て、中央位置にあった溶接トーチ40を反時計回りに振
ることにより、溶接トーチ40の先端が、立板50と立
板54の接続点に届くようにする。この際、自動溶接装
置は切欠用ビームセンサ13L、13Rにより、切欠H
を検知することができる。このため、溶接はこの切欠H
を巻くように行われる。これにより、自動溶接装置は立
板50に引き続いて、立板54を溶接することが可能に
なる。Next, as can be seen from FIG.
The automatic welding device moves to the standing plate 50 side. That is, the automatic welding apparatus moves from the position shown by the dotted line in the figure toward the standing plate 50. The approach to the standing plate 50 due to this movement is detected by the edge detection proximity switch 24. Also, the standing plate 54
A slight advance to the side allows the tip of the welding torch 40 to reach the weld at the lower end of the standing plate 54. Then, by shaking the welding torch 40 at the center position counterclockwise, the tip of the welding torch 40 reaches the connection point between the standing plate 50 and the standing plate 54. At this time, the automatic welding device uses the notch beam sensors 13L and 13R to detect the notch H.
Can be detected. For this reason, welding is performed with this notch H
It is performed to wind. This allows the automatic welding apparatus to weld the standing plate 54 following the standing plate 50.
【0025】次にフローチャートを用いて、自動溶接装
置の制御方法について詳しく説明する。Next, a control method of the automatic welding apparatus will be described in detail with reference to a flowchart.
【0026】図6は、立板と自動溶接装置との間の位置
決め方法のフローチャートを示す図である。すなわち、
橋梁箱桁内の任意の位置にこの自動溶接装置を置いた場
合等において、自動溶接装置が前側の立板との平行出し
をするための制御方法を説明する図である。FIG. 6 is a flowchart showing a positioning method between the standing plate and the automatic welding device. That is,
It is a figure explaining the control method for an automatic welding apparatus to make parallel with a front standing plate when this automatic welding apparatus is arrange | positioned in arbitrary positions in a bridge box girder.
【0027】この図6からわかるように、まず自動制御
装置は溶接トーチ40を中央手前に移動する(S1
0)。つまり、溶接トーチ40を中央手前に戻す。次
に、前側の立板との平行出しを行うとともに、距離の測
定を行う(S11)。これにより、台車の立板に対する
測定距離dと、測定角度θとが、得られる。次に|△d
|を算出して、これが2未満であるか否かを判断する
(S12)。ここで|△d|は、dcosθ−Dで定義
される。Dは立板と自動溶接装置との基準距離であり、
予め与えられた値である。θは上述のように立板に対す
る自動溶接装置の傾きであり、時計回り方向を正とす
る。|△d|が2未満であれば位置決め処理は終了す
る。As can be seen from FIG. 6, first, the automatic control device moves the welding torch 40 toward the center (S1).
0). That is, the welding torch 40 is returned to the center. Next, parallelization with the front standing plate is performed, and the distance is measured (S11). Thereby, the measurement distance d of the cart with respect to the standing plate and the measurement angle θ are obtained. Then | △ d
Is calculated, and it is determined whether or not | is less than 2 (S12). Here, | △ d | is defined by dcos θ−D. D is a reference distance between the standing plate and the automatic welding device,
This is a value given in advance. θ is the inclination of the automatic welding apparatus with respect to the standing plate as described above, and the clockwise direction is positive. If | △ d | is less than 2, the positioning process ends.
【0028】一方、|△d|が2以上であるときは、測
定距離dが基準距離Dよりも大きいか否かを判断する
(S13)。測定距離dが基準距離Dよりも大きい場合
は、自動溶接装置を反時計回りに10度又は20度回転
させる(S14)。測定距離dが基準距離D以下である
場合は、自動溶接装置を時計回りに10度又は20度回
転させる(S15)。そして、タイマーtをオンにした
上で、この自動溶接装置を右移動させる(S16)。こ
の前進をしながら立板と自動溶接装置との間の距離の測
定を行い、|△d|が0.5以下になったか否かを判断
する(S17)。|△d|が0.5以下になったとき
は、走行を停止するとともに、そのときのタイマーの値
tをTに代入し、タイマーをストップさせる(S1
8)。次に、この位置で自動溶接装置は立板との平行出
しを行う(S19)。次に、タイマーtをゼロにリセッ
トして、自動溶接装置を左移動させる(S20)。この
前進をしながらタイマーtを監視し、tがTcosσと
等しくなったか否かを判断する(S21)。これが等し
くなった時点で、自動溶接装置の走行を停止するととも
に、再び立板との平行出しを行う(S22)。これによ
り位置決め処理は終了する。On the other hand, when | △ d | is 2 or more, it is determined whether or not the measured distance d is greater than the reference distance D (S13). When the measured distance d is larger than the reference distance D, the automatic welding device is rotated counterclockwise by 10 degrees or 20 degrees (S14). If the measured distance d is equal to or less than the reference distance D, the automatic welding device is rotated clockwise by 10 degrees or 20 degrees (S15). Then, after turning on the timer t, the automatic welding apparatus is moved to the right (S16). While moving forward, the distance between the standing plate and the automatic welding device is measured, and it is determined whether or not | △ d | has become 0.5 or less (S17). When | △ d | becomes 0.5 or less, the traveling is stopped, the timer value t at that time is substituted into T, and the timer is stopped (S1).
8). Next, at this position, the automatic welding apparatus performs parallel setting with the standing plate (S19). Next, the timer t is reset to zero, and the automatic welding device is moved to the left (S20). The timer t is monitored while moving forward, and it is determined whether or not t has become equal to Tcosσ (S21). At the same time, the running of the automatic welding device is stopped, and parallelism with the standing plate is performed again (S22). Thus, the positioning process ends.
【0029】図7は溶接始端アプローチルーチンを示す
フローチャートである。すなわち、前述の立板との位置
決めが終了した後に、自動溶接装置を溶接の始点に移動
させるための処理である。FIG. 7 is a flowchart showing a welding start end approach routine. That is, this is a process for moving the automatic welding device to the starting point of welding after the positioning with the standing plate is completed.
【0030】この図7からわかるように、始動溶接装置
を左側へ移動していく(S30)。この移動をしなが
ら、端部検知用近接スイッチ24で左側の立板に接近し
たか否か、又は、切欠検知用ビームセンサ13で立板の
切欠を検知したか否かを、判断する(S31)。そし
て、左側の立板に接近した場合又は切欠を検知した場合
には、走行を停止する(S32)。すなわち、溶接終始
端部の処理として、横壁に近寄っていく際に、端部検知
用近接スイッチ24が先に働いた場合には、立板に切欠
は存在せず、横壁に切欠が存在すると、判断する。そし
て、切欠の下を通過する溶接線のビード継ぎ溶接の処理
を行う。一方、切欠検知用ビームセンサ13が先に働い
た場合には、台車走行をそこで止めて、切欠Hの巻溶接
の処理を行う。As can be seen from FIG. 7, the starting welding device is moved to the left (S30). During this movement, it is determined whether or not the proximity switch 24 for detecting the end has approached the left standing plate, or whether or not the notch of the standing plate has been detected by the notch detecting beam sensor 13 (S31). ). Then, when the vehicle approaches the left standing plate or when the notch is detected, the traveling is stopped (S32). That is, as a process of the end of the welding end, when approaching the side wall, when the proximity switch 24 for end detection works first, there is no notch in the upright plate, and if there is a notch in the side wall, to decide. And the process of the bead joint welding of the welding line which passes under a notch is performed. On the other hand, when the notch detection beam sensor 13 is activated first, the carriage is stopped there, and the winding of the notch H is processed.
【0031】図8はアーム軸倣い溶接の繰り返しルーチ
ンのフローチャートである。すなわち、自動溶接装置の
溶接のための移動中における、Y軸方向の溶接トーチ4
0の制御方法を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart of a repetition routine of arm axis copy welding. That is, the welding torch 4 in the Y-axis direction during the movement for welding of the automatic welding device.
7 is a flowchart illustrating a control method of the control unit 0;
【0032】この図8からわかるように、得られている
最新データから、溶接トーチ40の理想の前後軸座標を
算出する(S40)。つまり、図1における支持機構部
30のY軸方向の理想的な位置を算出する。この理想座
標は、yid=Y+△dで定義される。ここでYは溶接ト
ーチ40の前後軸の基準座標であり、△dはd−D/c
osθであり、θは溶接トーチ40と立板との角度であ
る。この角度は時計回りを正とする。dは、左右計測距
離の平均値である。次に、溶接トーチ40の前後軸にお
ける現在の座標を求め、理想の座標との差を算出する
(S41)。この差、つまり理想修正量はδyid=yid
−yで求められる。ここで、yは現在のアーム軸座標で
ある。そして、この差から、前後軸の修正量を算出する
とともに、修正座標を算出する(S42)。修正量はδ
y=0.2×δyid/|δyid|で求める。但し、修正
に当たっての速度については固定値である。次に、この
修正座標へ溶接トーチ40を移動する(S43)。つま
り、支持機構部30をこの修正座標へ移動する。これら
の処理をしながら、終端を検知する(S44)。すなわ
ち、端部検知用近接スイッチ24又は切欠検知用ビーム
センサ13がオンになったか否かを監視する。この端部
検知用近接スイッチ24又は切欠検知用ビームセンサ1
3がオンになっていない場合は、まだ横の立板に接近し
ておらず、且つ、切欠が存在していないので、前述した
S40からの処理を繰り返す。端部検知用近接スイッチ
24がオンになった場合は、横の立板に近接したので、
処理を終了し、その後のビード継ぎの処理に入る。一
方、切欠検知用ビームセンサ13がオンになった場合
は、切欠が存在することになるので、処理を終了し、そ
の後の切欠の巻溶接の処理に入る。As can be seen from FIG. 8, the ideal longitudinal coordinates of the welding torch 40 are calculated from the latest data obtained (S40). That is, the ideal position of the support mechanism 30 in FIG. 1 in the Y-axis direction is calculated. This ideal coordinate is defined by y id = Y + △ d. Here, Y is the reference coordinate of the front-rear axis of the welding torch 40, and △ d is dD / c.
os θ, where θ is the angle between the welding torch 40 and the upright. This angle is positive clockwise. d is the average of the left and right measurement distances. Next, the current coordinates on the front-rear axis of the welding torch 40 are obtained, and the difference from the ideal coordinates is calculated (S41). This difference, that is, the ideal correction amount is δy id = y id
-Y. Here, y is the current arm axis coordinate. Then, based on the difference, a correction amount of the front-rear axis is calculated and a correction coordinate is calculated (S42). Correction amount is δ
y = 0.2 × δy id / | δy id | However, the speed for the correction is a fixed value. Next, the welding torch 40 is moved to the corrected coordinates (S43). That is, the support mechanism 30 is moved to the corrected coordinates. The terminal is detected while performing these processes (S44). That is, it monitors whether the proximity switch 24 for edge detection or the beam sensor 13 for notch detection is turned on. This proximity switch 24 for detecting the end or the beam sensor 1 for detecting the notch
If the switch 3 is not turned on, the process from S40 described above is repeated because the horizontal upright has not yet been approached and there is no notch. When the end detection proximity switch 24 was turned on, it was close to the horizontal standing plate.
The processing is ended, and the processing of the subsequent bead joining is started. On the other hand, when the notch detection beam sensor 13 is turned on, there is a notch, so the process is terminated and the process of winding the notch thereafter is started.
【0033】図9は自動溶接装置の角部における時計回
り回転ルーチンのフローチャートを示す図である。FIG. 9 is a flowchart showing a clockwise rotation routine at a corner of the automatic welding apparatus.
【0034】この図9からわかるように、直線部の溶接
が終了した状態で、自動溶接装置は95mm後退する
(S51)。すなわち、右側方向へ移動しながら溶接し
ていたので、左側へ95mm移動する。そして、その位
置で時計回りに約90度回転する(S52)。次に、上
述した図6に示す立板との位置決め動作を行う(S5
3)。これにより自動溶接装置の回転ルーチンが終了す
る。As can be seen from FIG. 9, when the welding of the straight portion has been completed, the automatic welding apparatus retreats by 95 mm (S51). That is, since the welding was performed while moving to the right side, it is moved 95 mm to the left side. Then, the lens rotates clockwise at that position by about 90 degrees (S52). Next, the positioning operation with the upright plate shown in FIG. 6 is performed (S5).
3). Thus, the rotation routine of the automatic welding device ends.
【0035】次に、図10に示す一溶接線施行ルーチン
のフローチャートと、図11乃至図17に示す自動溶接
装置の動作説明図に基づいて、この自動溶接装置の全体
の動きを説明する。Next, the entire operation of the automatic welding apparatus will be described with reference to a flowchart of a welding line execution routine shown in FIG. 10 and operation explanatory diagrams of the automatic welding apparatus shown in FIGS.
【0036】図10からわかるように、この一溶接線施
行ルーチンは、ロボット制御プログラムとプロセス制御
プログラムとに分かれている。ロボット制御プログラム
では、主に溶接トーチ40の制御と溶接指令とを行う。
プロセス制御プログラムでは、主に台車部10の走行軸
制御とセンシングと各種信号処理を行う。これらのロボ
ット制御プログラムとプロセス制御プログラムとは、並
列した処理が可能になっている。As can be seen from FIG. 10, this welding line execution routine is divided into a robot control program and a process control program. In the robot control program, control of the welding torch 40 and a welding command are mainly performed.
The process control program mainly performs traveling axis control, sensing, and various signal processing of the bogie unit 10. These robot control programs and process control programs can be processed in parallel.
【0037】まず図11からわかるように、自動溶接装
置は立板55との位置決めが完了した状態にある。すな
わち、自動溶接装置を立板55、56、57、58で囲
われた鉄板上に置いたのち、図6に示す位置決めフロー
が終了した状態にある。したがって、この立板55と自
動溶接装置は平行になっている。First, as can be seen from FIG. 11, the automatic welding apparatus is in a state where the positioning with the standing plate 55 has been completed. That is, after the automatic welding device is placed on the iron plate surrounded by the standing plates 55, 56, 57, and 58, the positioning flow shown in FIG. 6 has been completed. Therefore, the standing plate 55 and the automatic welding device are parallel to each other.
【0038】次に、図10からわかるように、ロボット
制御プログラムは、各種のカウンタと信号を初期化する
(S60)。そして、溶接条件の設定をする(S6
1)。この溶接条件は、橋梁の脚長毎の条件がプリセッ
トされている。次に、溶接トーチ40を中央手前側に移
動する(S62)。そして、このロボット制御プログラ
ムは、プロセス制御プログラムへ、溶接始端アプローチ
の開始命令を出力する(S63)。この開始命令を受け
て、プロセス制御プログラムは、溶接始端アプローチを
実行する(S80)。すなわち、図7に示す溶接始端ア
プローチを実行する。これにより自動溶接装置は、図1
2に示すような状態となる。すなわち、自動溶接装置は
立板55と立板48からなる橋梁箱桁のコーナー部に位
置する状態となる。この図12の場合、切欠検知用ビー
ムセンサ13が先にセンスし、端部検出用近接スイッチ
24がセンスする前に走行が停止した状態であるといえ
る。この時点で、始端は立板の切欠の巻溶接の処理を行
うことを計画する。Next, as can be seen from FIG. 10, the robot control program initializes various counters and signals (S60). Then, the welding conditions are set (S6).
1). The welding conditions are preset for each leg length of the bridge. Next, the welding torch 40 is moved to the near side of the center (S62). Then, the robot control program outputs a welding start end approach start command to the process control program (S63). Upon receiving the start command, the process control program executes the welding start end approach (S80). That is, the welding start end approach shown in FIG. 7 is executed. This enables the automatic welding device to
The state shown in FIG. That is, the automatic welding device is located at the corner of the bridge box girder including the standing plate 55 and the standing plate 48. In the case of FIG. 12, it can be said that the traveling is stopped before the notch detection beam sensor 13 senses first and the end detection proximity switch 24 senses. At this point, the starting end plans to perform the process of winding welding of the notch in the standing plate.
【0039】次に、図10からわかるように、非接触セ
ンサーにより初期センシングを行い(S64)、立板か
ら台車までの距離と傾きを測定・計算する。そして、溶
接トーチ40の現在の中央位置から始端狙い位置まで
の、補正量を計算する(S65)。この補正量にしたが
って、溶接アーム40を移動し、溶接を開始する(S6
6)。このときの自動溶接装置の状態を図13に示す。
そして、溶接トーチ40の回転軸を時計回りに旋回させ
ながら、立板の切欠Hと左端側とを溶接していく(S6
7)。この旋回溶接が終わった状態を図14に示す。な
お、以下においては溶接完了部分は太線で示すこととす
る。これら図13、図14からわかるように、この旋回
溶接の際には自動溶接装置は静止した状態のままであ
る。Next, as can be seen from FIG. 10, the initial sensing is performed by the non-contact sensor (S64), and the distance and inclination from the standing plate to the bogie are measured and calculated. Then, a correction amount from the current center position of the welding torch 40 to the starting end target position is calculated (S65). The welding arm 40 is moved according to this correction amount to start welding (S6).
6). FIG. 13 shows the state of the automatic welding apparatus at this time.
Then, while turning the rotation axis of the welding torch 40 clockwise, the notch H of the standing plate and the left end side are welded (S6).
7). FIG. 14 shows a state in which the turning welding has been completed. In the following, the welding completed portion is indicated by a bold line. As can be seen from FIGS. 13 and 14, the automatic welding apparatus remains stationary during the turning welding.
【0040】次に、図10からわかるように、この旋回
溶接が終了すると、ロボット制御プログラムはプロセス
制御プログラムへ、走行軸粗倣い開始命令と、センシン
グ開始命令とを、出力する(S68)。これらの命令を
受けたプロセス制御プログラムは、各種の初期化を行い
(S81)、台車部10による走行を開始する(S8
2)。この走行中においては、1サイクルあたり数十ミ
リ秒の間隔の制御ループにより、台車部10の走行の制
御を行う(S83)。この台車部10の走行と制御は、
終端の横壁又は切欠が検知されるまで継続される(S8
4)。このようにプロセス制御プログラムにより台車部
10を走行されている際には、ロボット制御プログラム
により溶接が行われる(S69)。すなわち、上述した
図8に示した溶接アーム軸倣いルーチンにより、立板5
6の溶接が行われる。この溶接は終端の検知信号が検知
されるまで行われる。図15はこの走行による溶接を示
している。Next, as can be seen from FIG. 10, when the turning welding is completed, the robot control program outputs a traveling axis rough copying start command and a sensing start command to the process control program (S68). The process control program having received these instructions performs various initializations (S81), and starts traveling by the bogie unit 10 (S8).
2). During this traveling, the traveling of the bogie unit 10 is controlled by a control loop at intervals of several tens of milliseconds per cycle (S83). The traveling and control of the bogie unit 10 include:
The process is continued until the end lateral wall or the notch is detected (S8).
4). When the vehicle 10 is traveling by the process control program, welding is performed by the robot control program (S69). That is, the standing plate 5 is moved by the welding arm axis copying routine shown in FIG.
6 are performed. This welding is performed until the end detection signal is detected. FIG. 15 shows welding by this traveling.
【0041】この図15からわかるように、図中の右側
へ自動溶接装置が走行していくと、横側の立板56に近
接する。このとき上述したように、台車部10の走行は
停止する(S84)。この場合も始端側の時と同様に、
切欠検知用ビームセンサ13が先にセンスし、端部検出
用近接スイッチ24がセンスする前に走行が停止した状
態であるといえる。この時点で、始端は立板の切欠の巻
溶接の処理を行うことを計画する。また、溶接トーチ4
0による溶接も停止し、クレータ処理がなされる(S7
1)。そして、一時停止とヒューム飛散待ちをする(S
72)。As can be seen from FIG. 15, when the automatic welding device travels to the right in the figure, it comes close to the upright plate 56 on the side. At this time, as described above, the traveling of the bogie unit 10 stops (S84). In this case as well, at the beginning,
It can be said that the traveling is stopped before the notch detection beam sensor 13 senses first and the edge detection proximity switch 24 senses. At this point, the starting end plans to perform the process of winding welding of the notch in the standing plate. In addition, welding torch 4
0 is also stopped, and crater processing is performed (S7).
1). Then, it pauses and waits for fume scattering (S
72).
【0042】次に、この自動溶接装置は、上述した左端
側の溶接と同様に、右端側の溶接する。すなわち、図1
0からわかるように、非接触センサーにより終端センシ
ングを行い(S73)、スカラップ等の切欠Hを検出す
る。そして、溶接トーチ40の現在の中央位置から始端
狙い位置までの、補正量を計算する(S74)。この補
正量にしたがって、溶接トーチ40を移動し、旋回溶接
を開始する(S75)。つまり、溶接トーチ40の回転
軸を反時計回りに旋回させながら、立板55の右端側と
切欠Hとを溶接していく。この旋回溶接が終わった状態
を図16に示す。この図16からわかるように、この旋
回溶接の際には自動溶接装置は静止した状態のままであ
る。Next, this automatic welding apparatus performs welding on the right end side in the same manner as the welding on the left end side described above. That is, FIG.
As can be seen from 0, end sensing is performed by a non-contact sensor (S73), and a notch H such as scallop is detected. Then, a correction amount from the current center position of the welding torch 40 to the start end target position is calculated (S74). In accordance with this correction amount, the welding torch 40 is moved to start turning welding (S75). That is, the notch H is welded to the right end of the standing plate 55 while rotating the rotation axis of the welding torch 40 counterclockwise. FIG. 16 shows a state in which the turning welding has been completed. As can be seen from FIG. 16, the automatic welding apparatus remains stationary during the turning welding.
【0043】次に図10からわかるように、クレータ処
理を行い、溶接が終了する(S76)。そして、溶接ト
ーチ40を中央手前側に移動する(S77)。これによ
り、自動溶接装置は、図17に示す状態となる。Next, as can be seen from FIG. 10, the crater process is performed, and the welding is completed (S76). Then, the welding torch 40 is moved toward the front side of the center (S77). Thereby, the automatic welding device is in the state shown in FIG.
【0044】このようにして、一溶接線施工ルーチンは
終了するが、前述した図9に示すような角部での回転を
することにより、次の立板56の溶接に入ることができ
る。この処理を繰り返すことにより立板56、57、5
8も順次溶接される。In this way, the one welding line construction routine is completed, but by rotating at the corners as shown in FIG. 9 described above, the next standing plate 56 can be welded. By repeating this process, the uprights 56, 57, 5
8 are also sequentially welded.
【0045】以上のように本発明に係る自動溶接装置に
よれば、自動溶接装置を小型化したので、狭い橋梁箱桁
の内面における升目内全線を自動的に溶接することがで
きる。図18は、この自動溶接装置を2台、橋梁箱桁内
に置いた様子を示す図である。この図18からわかるよ
うに、橋梁箱桁の内面に自動溶接装置を置いてスイッチ
を入れるだけで、升目内全線を自動溶接することができ
る。このため、従来必要であった複雑な教示作業を軽減
することができる。すなわち、溶接線へのアプローチ、
角部での回転及び走行、終始端の位置決め、走行中の溶
接線倣い、溶接のスタート・ストップ等を1つ1つ教示
する必要がなくなる。As described above, according to the automatic welding apparatus according to the present invention, since the automatic welding apparatus is reduced in size, it is possible to automatically weld all lines in the grid on the inner surface of the narrow bridge box girder. FIG. 18 is a view showing a state where two automatic welding devices are placed in a bridge box girder. As can be seen from FIG. 18, by simply placing the automatic welding device on the inner surface of the bridge box girder and turning on the switch, the entire line in the grid can be automatically welded. For this reason, complicated teaching work conventionally required can be reduced. The approach to the weld line,
It is not necessary to teach the rotation and running at the corners, positioning of the start and end points, following the welding line during running, start / stop of welding, and the like one by one.
【0046】しかも、自動溶接装置を軽量化したので、
人手による橋梁箱桁への搬出入ができるようになる。し
たがって、従来のようにクレーン等を用いなくとも搬出
入ができるので、図18に示すような上面が鉄板に覆わ
れた非オープンスペースの場所にでも、自動溶接装置を
使用することができる。さらに、この図18からわかる
ように、1つの升目内溶接が完了した場合は、自動溶接
装置を手で次の升目内へ移動することができる。つま
り、簡単に次の升目内溶接をすることができる。また、
1回の準備操作で升目内全線を溶接することができるの
で、溶接作業を極めて容易に短時間で行うことができ
る。In addition, since the weight of the automatic welding device has been reduced,
It will be possible to carry in and out the bridge box girder manually. Therefore, since it is possible to carry in and out without using a crane or the like as in the related art, the automatic welding device can be used even in a non-open space where the upper surface is covered with an iron plate as shown in FIG. Further, as can be seen from FIG. 18, when the welding in one cell is completed, the automatic welding device can be manually moved into the next cell. That is, the next grid welding can be easily performed. Also,
Since the entire line in the grid can be welded by one preparation operation, the welding operation can be performed extremely easily and in a short time.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明に係る自動溶接装置によれば、全
体として小型且つ軽量の装置としたので、人手による搬
出入をすることができるようになり、狭くてオープンス
ペースのない橋梁箱桁の内面を自動的に溶接することが
できる。According to the automatic welding apparatus according to the present invention, since the apparatus is small and lightweight as a whole, it can be carried in and out manually, and the bridge box girder having a narrow and no open space can be provided. The inner surface can be automatically welded.
【図1】本発明に係る自動溶接装置の斜視図。FIG. 1 is a perspective view of an automatic welding apparatus according to the present invention.
【図2】本発明に係る自動溶接装置の正面図。FIG. 2 is a front view of the automatic welding device according to the present invention.
【図3】本発明に係る自動溶接装置の側面図。FIG. 3 is a side view of the automatic welding device according to the present invention.
【図4】自動溶接装置が右側へ移動しながら立板を溶接
していく様子を示す図。FIG. 4 is a view showing a state in which the automatic welding apparatus welds the standing plate while moving to the right side.
【図5】自動溶接装置が時計回りに90度回転する様子
を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a state in which the automatic welding device rotates 90 degrees clockwise.
【図6】立板と自動溶接装置との位置決めフローチャー
ト。FIG. 6 is a flowchart for positioning a standing plate and an automatic welding device.
【図7】溶接始端アプローチのフローチャート。FIG. 7 is a flowchart of a welding start end approach.
【図8】アーム軸倣い繰り返しルーチンのフローチャー
ト。FIG. 8 is a flowchart of an arm axis scanning repetition routine.
【図9】角部での時計回り回転ルーチンのフローチャー
ト。FIG. 9 is a flowchart of a clockwise rotation routine at a corner.
【図10】一溶接線施行ルーチンのフローチャート。FIG. 10 is a flowchart of a welding line execution routine.
【図11】1つの辺を溶接する場合の自動溶接装置の動
きを説明する図の一部。FIG. 11 is a part of a view for explaining the operation of the automatic welding device when welding one side.
【図12】1つの辺を溶接する場合の自動溶接装置の動
きを説明する図の一部。FIG. 12 is a part of a view for explaining the operation of the automatic welding device when welding one side.
【図13】1つの辺を溶接する場合の自動溶接装置の動
きを説明する図の一部。FIG. 13 is a part of a view for explaining the operation of the automatic welding device when welding one side.
【図14】1つの辺を溶接する場合の自動溶接装置の動
きを説明する図の一部。FIG. 14 is a part of a view for explaining the operation of the automatic welding device when welding one side.
【図15】1つの辺を溶接する場合の自動溶接装置の動
きを説明する図の一部。FIG. 15 is a part of a view for explaining the operation of the automatic welding device when welding one side.
【図16】1つの辺を溶接する場合の自動溶接装置の動
きを説明する図の一部。FIG. 16 is a part of a view for explaining the operation of the automatic welding device when welding one side.
【図17】1つの辺を溶接する場合の自動溶接装置の動
きを説明する図の一部。FIG. 17 is a part of a view for explaining the operation of the automatic welding apparatus when welding one side.
【図18】自動溶接装置を橋梁箱桁に搬入して溶接作業
を行っている様子を示す図。FIG. 18 is a view showing a state in which an automatic welding device is carried into a bridge box girder and welding is being performed.
10 台車部 12 電磁車輪 20 中段カバー部 22 レーザ変位センサ 24 端部検知用近接センサ 30 支持機構部 32 上端カバー部 34 保持部材 40 溶接トーチ REFERENCE SIGNS LIST 10 cart part 12 electromagnetic wheel 20 middle cover part 22 laser displacement sensor 24 end detection proximity sensor 30 support mechanism part 32 upper end cover part 34 holding member 40 welding torch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B23K 37/02 B23K 37/02 A (72)発明者 荒 木 俊 光 千葉県野田市二ッ塚118番地 川崎重工 業株式会社 野田工場内 (72)発明者 河 原 秀 夫 千葉県野田市二ッ塚118番地 川崎重工 業株式会社 野田工場内 (72)発明者 伊 藤 純 千葉県野田市二ッ塚118番地 川崎重工 業株式会社 野田工場内 (56)参考文献 特開 平1−127176(JP,A) 特開 平1−157777(JP,A) 特開 昭64−15287(JP,A) 特開 平9−295145(JP,A) 特開 昭60−127082(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 9/127 B23K 9/00 501 B23K 9/02 B23K 9/12 331 B23K 37/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI B23K 37/02 B23K 37/02 A (72) Inventor Toshimitsu Araki 118 No.2 Tsuzuka, Noda City, Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Inside Noda Plant (72) Inventor Hideo Kawahara 118 Notsutsuka, Noda City, Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (56) References JP-A-1-127176 (JP, A) JP-A-1-157777 (JP, A) JP-A-64-15287 (JP, A) JP-A-9-295145 (JP) , A) JP-A-60-127082 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B23K 9/127 B23K 9/00 501 B23K 9/02 B23K 9/12 331 B23K 37 / 02
Claims (4)
いて自動的に水平すみ肉溶接するための自走式の自動溶
接装置であって、電磁車輪を駆動することにより 床面上を走行可能な台車
と、この台車上に設けられて溶接トーチを支持する支持
機構部とを有し、この支持機構部は前記台車に対して垂
直な軸のまわりに回転可能に取り付けられており、 前記支持機構部には、溶接線としての前側立板までの距
離を計測する前向きに取り付けられた赤外レーザ光線を
射出する非接触式の変位センサと、前記前側立板とほぼ
直交する横側立板への接近を検知する横向きに取り付け
られた近接スイッチとを有し、 さらに、前記変位センサ及び前記近接スイッチからの出
力信号が加えられ、これらの信号に基づいて制御信号を
出力して、前記台車、前記支持機構及び前記溶接トーチ
の動作を制御するコントローラを備えており、このコン
トローラによって、前記台車の動きを制御して溶接線へ
のアプローチ、始端の位置決め、倣い溶接を行うための
走行とトーチ動作、溶接済の第1の辺の終端からそれに
つながる第2の辺への方向転換のための回転を行わせる
と共に、これらの各動作との関係で溶接トーチによる溶
接動作を制御可能とした、 ことを特徴とする箱桁内面の自動溶接装置。1. A self-propelled automatic welding apparatus for automatically horizontal fillet welding on the basis of a box girder inner surface of the bridges, such as the weld line tracing capabilities, on the floor surface by driving the electromagnetic wheels And a supporting mechanism provided on the trolley to support the welding torch, and the supporting mechanism is rotatably mounted around an axis perpendicular to the trolley. The support mechanism is provided with an infrared laser beam that is attached forward and measures the distance to the front standing plate as a welding line.
A non-contact type displacement sensor for injecting, and a proximity switch mounted in a lateral direction for detecting approach to a lateral standing plate substantially orthogonal to the front standing plate, further comprising: An output signal is added, and a controller that outputs a control signal based on these signals to control the operation of the bogie, the support mechanism, and the welding torch is provided, and the controller controls the motion of the bogie. Performs control to approach the weld line, locate the start end, run and torch to perform copy welding, and rotate to change direction from the end of the welded first side to the connected second side. Automatic welding equipment for the inner surface of a box girder, wherein a welding operation by a welding torch can be controlled in relation to each of these operations.
対設けられており、これらの一対の変位センサからの出
力によって、前記支持機構部の前記前側立板における溶
接線との傾きを検知してその傾きを修正可能とされてい
る、請求項1に記載の箱桁内面の自動溶接装置。2. A pair of said displacement sensors are provided at a predetermined interval in a width direction, and an inclination of the support mechanism portion with respect to a welding line on the front standing plate is detected by outputs from the pair of displacement sensors. The automatic welding apparatus for the inner surface of a box girder according to claim 1, wherein the inclination can be corrected.
て構成されており、このレーザ変位センサから射出した
レーザ光の反射光における受光点の変位に基づいて三角
測距を行うことを特徴とする、請求項1又は2に記載の
箱桁内面の自動溶接装置。3. The displacement sensor comprises a laser displacement sensor, and performs triangulation based on displacement of a light receiving point in reflected light of laser light emitted from the laser displacement sensor. Item 3. An automatic welding device for box girder inner surfaces according to item 1 or 2.
構成されており、金属製の前記横側立板に近づくことに
よる渦電流の変化から近接を検出するものであり、 さらに、前記前側立板における切欠の有無を検知するビ
ームセンサが前記台車上に前向きに取り付けられてお
り、 これらビームセンサと近接スイッチにより前記前側立板
における前記切欠の位置を自動判別して、未溶接部分が
残らないように溶接始終端の処理を行う、 ことを特徴とする 請求項1乃至3のいずれかに記載の箱
桁内面の自動溶接装置。Wherein said proximity switch is configured as an eddy current switch state, and are not to detect the proximity of the change of the eddy current due to approach the metal of the lateral upright plate, further, the front vertical plate To detect the presence or absence of notches in
Sensor is mounted forward on the trolley
The front upright plate is controlled by these beam sensors and the proximity switch.
Automatically determines the position of the notch in
4. The apparatus for automatically welding the inner surface of a box girder according to claim 1 , wherein a process of starting and terminating welding is performed so as not to remain .
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1742598A JP2895825B1 (en) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | Automatic welding equipment for box girder inner surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1742598A JP2895825B1 (en) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | Automatic welding equipment for box girder inner surface |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2895825B1 true JP2895825B1 (en) | 1999-05-24 |
JPH11216566A JPH11216566A (en) | 1999-08-10 |
Family
ID=11943669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1742598A Expired - Lifetime JP2895825B1 (en) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | Automatic welding equipment for box girder inner surface |
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DE102012217178A1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Welding head, welding system and method for welding in joints |
CN112440015A (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-05 | 湖北天高桥梁工程有限公司 | Internal welding system for U-shaped ribs |
-
1998
- 1998-01-29 JP JP1742598A patent/JP2895825B1/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113253671A (en) * | 2021-06-09 | 2021-08-13 | 曹智军 | Parameterization programming method for rib plate inner seam welding robot of main beam of double-beam crane |
CN113253671B (en) * | 2021-06-09 | 2023-11-14 | 曹智军 | Parameterized programming method for gusset seam welding robot of main girder of double-girder crane |
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JPH11216566A (en) | 1999-08-10 |
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