JP4544971B2 - Automatic welding method for steel columns - Google Patents

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Description

本発明は、ワークとしての鉄骨柱の変形を防止することができる鉄骨柱の自動溶接方法に関する。   The present invention relates to an automatic welding method for a steel column that can prevent deformation of the steel column as a workpiece.

建築用鉄骨柱としては、例えばコラム柱、パイプ柱、連結コラムコア等が挙げられる。このような建築鉄骨柱の自動溶接方法に関する従来技術として例えば特開平6−285637号公報(特許文献1)及び特開2000−79471号公報(特許文献2)が挙げられる。   Examples of the steel column for building include a column column, a pipe column, and a connecting column core. For example, JP-A-6-285637 (Patent Document 1) and JP-A-2000-79471 (Patent Document 2) are known as conventional techniques relating to such an automatic welding method for architectural steel columns.

特許文献1には、予め標準的な形状、寸法を有する第1のコラムコアについて溶接ロボットの動作をティーチングして第1のデータとして制御手段に入力し、次に、実際に溶接の対象となる連結コラムコアに関する第2のデータを前記制御手段に入力し、前記第1のデータを第2のデータに基づいて変更して計測用の第1ジョブを作成し、この第1ジョブに基づいて実際に溶接する連結コラムコアの位置、形状及び寸法のうち少なくとも1つを計測し、この計測結果に基づいて溶接ロボットに連結コラムコアを溶接させるための第2のジョブを作成し、この第2ジョブに基づいて連結コラムコアを溶接する自動溶接制御方法が開示されている。この方法によれば、長時間溶接の場合でも高い溶接品質を維持することができるということである(特許文献1、特許請求の範囲、段落0016)。   In Patent Document 1, the operation of a welding robot is taught in advance for a first column core having a standard shape and size, and the first data is input to the control means as the first data, and then actually subjected to welding. Second data relating to the connected column core is input to the control means, and the first data is changed based on the second data to create a first job for measurement. And measuring at least one of the position, shape and dimensions of the connecting column core to be welded to the welding machine, and creating a second job for causing the welding robot to weld the connecting column core based on the measurement result. Discloses an automatic welding control method for welding connected column cores. According to this method, high welding quality can be maintained even in the case of long-time welding (Patent Document 1, Claims, Paragraph 0016).

一方、特許文献2には、複数の溶接線を有するワークに対して、夫々複数層の溶接を行うに際し、先ず、各溶接線の初層溶接を順次行って一旦停止させ、初層溶接状態を確認した後、溶接を再スタートして各溶接線に残りの溶接層を順次溶接する自動溶接方法が開示されている。この自動溶接方法によれば、溶接欠陥に起因して途中停止される危険率の高い初層を、各溶接線L乃至Lについて優先的に施工し、これら初層に欠陥がないことを一括して確認した後、各溶接線L乃至Lについて残りの中間層及び仕上げ層の溶接を順次施工するようにしたので、自動無人運転による途中停止の発生頻度を大幅に減少させることができるということである(特許文献2、特許請求の範囲、段落0014等)。 On the other hand, in Patent Document 2, when performing welding of a plurality of layers on a workpiece having a plurality of welding lines, first, the first layer welding of each welding line is sequentially performed to temporarily stop the initial layer welding state. An automatic welding method is disclosed in which, after confirmation, welding is restarted and the remaining weld layers are sequentially welded to each weld line. According to the automatic welding process, the first layer of high risk of being stopped halfway due to welding defects, preferentially construction for each weld line L 1 through L n, to be free from defects in these first layer after confirming collectively. Thus sequentially applying a welding of the remaining intermediate layer and a finishing layer for each weld line L 1 through L n, can significantly reduce the incidence of aborted automatically unattended operation (Patent Document 2, Claims, Paragraph 0014, etc.)

特開平6−285637号公報JP-A-6-285637 特開2000−79471号公報JP 2000-79471 A

しかしながら、上記従来技術は溶接対象であるワークの変形を防止するための工夫がなされておらず、溶接後、ワークをポジショナに搭載したままで長時間放置せざるをえない場合にワークが重力によって変形するという問題点がある。特に昼間自動溶接運転を開始し、無人となる夜間に自動溶接運転が終了する場合、次の日の朝までワークをポジショナに搭載したままの状態で放置することになり、その間に鉄骨柱が変形するという問題が発生している。   However, the above prior art has not been devised to prevent deformation of the workpiece to be welded, and if the workpiece must be left on the positioner for a long time after welding, the workpiece is caused by gravity. There is a problem of deformation. In particular, when automatic welding operation is started during the daytime and automatic welding operation ends at night when it is unattended, the workpiece is left on the positioner until the next morning, during which the steel column deforms. There is a problem to do.

鉄骨柱はサイズによっては長い溶接時間が必要となり、定時時間内に溶接が終了しないで残業となり、溶接終了が深夜に及ぶことがある。このような場合、オペレータが不在であることが多く、溶接が終了したワークをすぐにポジショナから取り外すことができない。従って、次の日の朝までそのままの状態で放置され、この間に重力に起因して鉄骨柱が撓み、変形が発生するという問題点がある。   Depending on the size of the steel column, a long welding time is required, and welding is not completed within a fixed time, so overtime work may occur, and welding may end at midnight. In such a case, the operator is often absent, and the workpiece that has been welded cannot be immediately removed from the positioner. Therefore, it is left as it is until the morning of the next day, and the steel column is bent due to gravity during this time, and there is a problem that deformation occurs.

図9(a)及び(b)は、溶接終了後ポジショナに搭載されたまま長時間放置された鉄骨柱における変形状態を示す説明図である。図9(a)及び(b)において、ワークである鉄骨柱81はその長手方向に所定間隔を隔てた2箇所でポジショナ82によって支持されている。図9(a)において、ポジショナ82の相互間の梁部材83部分、ポジショナ82相互間ではなく、ポジショナ82の外側の梁部材83部分及び鉄骨柱の先端部84において大きな重力が作用し、図中破線で示したように撓み又は変形が発生する。   FIGS. 9A and 9B are explanatory views showing a deformed state of the steel column that is left on the positioner for a long time after being welded. 9 (a) and 9 (b), a steel column 81 which is a workpiece is supported by a positioner 82 at two positions spaced apart in the longitudinal direction. In FIG. 9A, large gravity acts on the beam member 83 portion between the positioners 82, not between the positioners 82, but on the beam member 83 portion outside the positioner 82 and the tip 84 of the steel column. Deflection or deformation occurs as indicated by the broken line.

また、図9(b)においても、仕口部分に梁部材は取り付けられていないが、ポジショナ82相互間の溶接継手85部分、ポジショナ82相互間でなく、ポジショナ82の外側の継手85部分及び鉄骨柱の先端部84に大きな重力が作用し、図中破線で示したように撓み又は変形が発生する。 Also in FIG. 9 (b), the but not the beam member is attached to the Joint portion, the weld joint 85 portion between the positioner 82 cross, not between the positioner 82 each other outside of the joint 85 portion of the positioner 82 and A large gravity acts on the tip 84 of the steel column, and bending or deformation occurs as indicated by the broken line in the figure.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、溶接終了後ワークである鉄骨柱をポジショナに搭載したままにしておいても鉄骨柱を変形させることがない鉄骨柱の自動溶接方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an automatic welding method for a steel column that does not deform the steel column even if the steel column that is a workpiece after welding is left mounted on the positioner is provided. The purpose is to provide.

本発明に係る鉄骨柱の自動溶接方法は、仮止めされた鉄骨柱からなるワークをポジショナに固定して前記ワークの溶接継手を溶接ロボットにより自動溶接する鉄骨柱の自動溶接方法において、前記ポジショナを所定回転数(単位時間あたりの回転数)で回転させながら前記溶接ロボットにより前記溶接継手を溶接し、この自動溶接が終了した後、前記ワークを前記ポジショナに搭載したまま所定時間放置するにあたり、前記ポジショナの回転を溶接時の回転数以下の回転数にして前記ワークの回転を継続することを特徴とする。 An automatic welding method for a steel column according to the present invention is an automatic welding method for a steel column in which a workpiece made of a temporarily fixed steel column is fixed to a positioner and a welded joint of the workpiece is automatically welded by a welding robot. and welding the weld joint by the welding robot while rotating at a predetermined rotational speed (number of rotations per unit time), after the automatic welding is completed, when the workpiece is left a predetermined time is mounted on the positioner, the the rotation of the positioner in the rotational speed of the following speed during welding characterized and Turkey to continue the rotation of the workpiece.

この場合において、例えば前記ポジショナにおけるワーク溶接時の回転数は、0.5rpm以上であり、溶接終了後の回転数は、0.1乃至0.5rpmであることが好ましい。   In this case, for example, the rotational speed at the time of workpiece welding in the positioner is preferably 0.5 rpm or more, and the rotational speed after the end of welding is preferably 0.1 to 0.5 rpm.

また、この場合において、前記溶接ロボットのロボット制御プログラムは隣接する教示点間の移動時間及びその移動回数を基に、ポジショナの回転を制御するものであり、溶接終了後において、前記ワークの1回転当たりに複数の教示点を設定し、所望の総回転時間及び回転速度に基づいて1の教示点と次の教示点との間の移動時間及び移動回数を求め、この移動時間及び移動回数を前記ロボット制御プログラムに設定して前記ポジショナの前記溶接終了後の回転を制御することが好ましい。 Further, in this case, based on travel time and number of movements between the teaching point the robot control program of the welding robot adjacent, it is for controlling the rotation of the positioner, after the end of welding, one revolution of the workpiece A plurality of teaching points are set, and the movement time and the number of movements between one teaching point and the next teaching point are obtained on the basis of the desired total rotation time and rotation speed, It is preferable to set in a robot control program to control the rotation of the positioner after the end of welding.

本発明の鉄骨柱の自動溶接方法によれば、溶接終了後もポジショナに搭載したワークを所定の回転数で回転させることにより、ワークである鉄骨柱に対し重力が常に同一方向に作用することを回避することができるので、鉄骨柱の重力による変形を防止することができる。   According to the automatic welding method for a steel column of the present invention, by rotating the workpiece mounted on the positioner at a predetermined rotational speed even after the end of welding, the gravity always acts on the steel column as the workpiece in the same direction. Since it can avoid, the deformation | transformation by gravity of a steel column can be prevented.

この場合に、前記ポジショナにおけるワーク溶接時の回転数を、0.5rpm以上とし、溶接終了後の回転数を、0.1乃至0.5rpmとすれば、ポジショナに対する負荷及び電力消費量を必要最小限に抑えて鉄骨柱の変形を防止することができる。   In this case, if the rotational speed at the time of workpiece welding in the positioner is 0.5 rpm or more and the rotational speed after the end of welding is 0.1 to 0.5 rpm, the load and power consumption on the positioner are the minimum necessary. The deformation of the steel column can be prevented by limiting to the limit.

また、溶接ロボットのロボット制御プログラムが隣接する教示点間の移動時間及びその移動回数を基に、ポジショナの回転を制御するものである場合には、撓みを防止するための所望の総回転時間及び回転速度に基づいて1の教示点と次の教示点との間の移動時間及び移動回数を求め、この移動時間及び移動回数を前記ロボット制御プログラムに設定して前記ポジショナの前記溶接終了後の回転を制御すれば、既存の制御プログラムを利用してそのまま、本発明を適用できる。   Further, when the robot control program of the welding robot is to control the rotation of the positioner based on the movement time between adjacent teaching points and the number of movements thereof, a desired total rotation time for preventing bending and The movement time and the number of movements between one teaching point and the next teaching point are obtained based on the rotation speed, and the movement time and the number of movements are set in the robot control program to rotate the positioner after the welding is completed. If this is controlled, the present invention can be applied as it is using an existing control program.

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の実施形態に係る溶接ロボット制御方法に使用する制御装置を示すブロック図、図2は2アーク自動溶接装置を示す説明図、図3は溶接により組み立てようとするブラケット方式の鉄骨コラム柱を示す斜視図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a control device used in a welding robot control method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing a two-arc automatic welding device, and FIG. 3 is a bracket type steel frame to be assembled by welding. It is a perspective view which shows a column pillar.

図1において、ポジショナ1、溶接ロボット2及び溶接電源3が制御装置4により制御される。制御装置4にはポジショナ制御部5が設けられており、ポジショナ制御部5によってワークを搭載したポジショナの回転速度及び回転時間等が制御される。また、制御装置4にはロボット本体制御部6、ロボット動作演算部7及び教示プログラム記憶部8が設けられており、教示プログラム記憶部に記憶された教示プログラムに基づいてロボット動作演算部で溶接対象となるワークの実行プログラムを作成し、この実行プログラムに基づいてロボット本体制御部6によって溶接ロボットが制御される。 In FIG. 1, a positioner 1, a welding robot 2 and a welding power source 3 are controlled by a control device 4. The control device 4 is provided with a positioner control unit 5, and the positioner control unit 5 controls the rotation speed and rotation time of the positioner on which the workpiece is mounted. Further, the control device 4 is provided with a robot main body control unit 6, a robot operation calculation unit 7, and a teaching program storage unit 8, and welding is performed by the robot operation calculation unit based on the teaching program stored in the teaching program storage unit 8. An execution program for the target workpiece is created, and the welding robot is controlled by the robot body controller 6 based on the execution program.

制御装置4には溶接電源制御部9、一次記憶部10、演算部11、記憶部12及び入力装置13が設けられている。オペレータは入力装置13を介して溶接終了後にワークの回転を継続させる場合の条件として回転時間及び回転速度を入力する。記憶部12は入力された回転時間及び回転速度を記憶する。   The control device 4 includes a welding power source control unit 9, a primary storage unit 10, a calculation unit 11, a storage unit 12, and an input device 13. The operator inputs a rotation time and a rotation speed as conditions for continuing the rotation of the workpiece after the end of welding via the input device 13. The storage unit 12 stores the input rotation time and rotation speed.

演算部11は、記憶部12に記憶された入力データに基づいてワークの回転数及び後述する教示点間の移動時間を演算し、その信号を教示プログラム記憶部8に入力して記憶させる。一次記憶部10は演算部11によって演算された演算結果を記憶する。溶接電源制御部9はポジショナ1、溶接ロボット2及び各制御部に必要な電源を供給する。   The calculation unit 11 calculates the number of rotations of the workpiece and the movement time between teaching points described later based on the input data stored in the storage unit 12, and inputs and stores the signal in the teaching program storage unit 8. The primary storage unit 10 stores the calculation result calculated by the calculation unit 11. A welding power source control unit 9 supplies necessary power to the positioner 1, the welding robot 2, and each control unit.

溶接ロボット2は、例えば、6軸の垂直多関節型のもので、先端アームの手首部先端に溶接トーチが設けられている。この溶接ロボットは、教示ペンダントである教示作業入力装置による教示作業に基づく動作と、その教示作業によって作成された教示プログラム実行データに基づく動作とを行う。   The welding robot 2 is, for example, a 6-axis vertical articulated type, and a welding torch is provided at the tip of the wrist of the tip arm. This welding robot performs an operation based on a teaching work by a teaching work input device which is a teaching pendant and an operation based on teaching program execution data created by the teaching work.

ポジショナ1は、例えば、鉄骨柱であるワークの2箇所を支持する両持1軸のものである。ポジショナ1の支持駆動部材にはワークを保持するワーククランプ部があり、このワーククランプ部によってワークが保持される。ポジショナ1はロボット制御装置からの指令により、ロボット本体に対してワークが適性な溶接姿勢となるように前記ワークを回転駆動させる。   The positioner 1 is, for example, a one-side-supported uniaxial shaft that supports two parts of a workpiece that is a steel column. The support drive member of the positioner 1 has a work clamp part that holds a work, and the work is held by the work clamp part. In response to a command from the robot control device, the positioner 1 rotates the workpiece so that the workpiece is in an appropriate welding posture with respect to the robot body.

図2において、ロボット溶接装置には、2基(1対)のポジショナ31、32と、2基の溶接ロボット33、34が設けられている。ポジショナ31と32との間に溶接ロボット33が配置され、溶接ロボット34は、ポジショナ32を挟んで溶接ロボット33と対向する位置に配置されている。   In FIG. 2, the robot welding apparatus is provided with two (one pair) positioners 31 and 32 and two welding robots 33 and 34. A welding robot 33 is disposed between the positioners 31 and 32, and the welding robot 34 is disposed at a position facing the welding robot 33 with the positioner 32 interposed therebetween.

溶接ロボット33、34は、夫々レール50上を走行する移動台車35に搭載されており、各台車35上には、溶接ワイヤの貯留容器37と電源装置42とが設けられている。台車35のレール50に直交する方向の一端部には、夫々アーム40及び41が設置されている。アーム40の先端部にはトーチ38が設けられており、ワイヤ貯留容器37内にコイル状に巻回されて貯留された溶接ワイヤ39が巻き解かれてコンジットチューブ36を介してトーチ38に供給され、トーチ38を通過して溶接部に供給される。溶接電源装置42はケーブル43によりトーチ38に接続されており、トーチ38を介して溶接ワイヤ39に溶接電力を供給するようになっている。   The welding robots 33 and 34 are respectively mounted on a movable carriage 35 that travels on the rail 50, and a welding wire storage container 37 and a power supply device 42 are provided on each carriage 35. Arms 40 and 41 are installed at one end of the carriage 35 in the direction orthogonal to the rail 50, respectively. A torch 38 is provided at the tip of the arm 40, and the welding wire 39 wound and stored in a coil shape in the wire storage container 37 is unwound and supplied to the torch 38 via the conduit tube 36. Then, it passes through the torch 38 and is supplied to the welded portion. The welding power source device 42 is connected to the torch 38 by a cable 43, and supplies welding power to the welding wire 39 via the torch 38.

ポジショナ31、32は、台44に対して回転部45が回転可能に設置されている。この回転部45は中央部が矩形に切り欠かれた形状を有し、この中央切欠部には、少なくとも1対の対向する辺に、ワークを固定する固定具46が設けられている。   The positioners 31 and 32 are installed such that a rotating part 45 is rotatable with respect to a base 44. The rotating part 45 has a shape in which a central part is cut out in a rectangular shape, and a fixing tool 46 for fixing a work is provided on at least one pair of opposing sides in the central notch part.

図3はワークである鉄骨コラム柱を示す斜視図である。図3において、鉄骨コラム柱51は予め仮溶接して組み立てられている。このような鉄骨コラム柱51を固定具46により、ポジショナの回転部45に固定する(図2参照)。1対のポジショナ31、32は鉄骨コラム柱51の長手方向に見てその切欠部が整合する(重なる)位置に設けられており、各ポジショナ31、32により鉄骨コラム柱51を挟持したときには、各コラム53の中心軸が一致するように、固定具46が調節される。   FIG. 3 is a perspective view showing a steel column column as a workpiece. In FIG. 3, the steel column 51 is preliminarily welded and assembled. Such a steel column column 51 is fixed to the rotating portion 45 of the positioner by the fixture 46 (see FIG. 2). The pair of positioners 31 and 32 are provided at positions where the notch portions thereof are aligned (overlapped) when viewed in the longitudinal direction of the steel column column 51. When the steel column column 51 is sandwiched between the positioners 31 and 32, The fixture 46 is adjusted so that the central axes of the columns 53 coincide.

鉄骨コラム柱51のコラム53をポジショナ31、32により2箇所で挟持して支持し、コラム53の端面とコラムコア54のダイヤフラム55との間の4つの溶接線52を溶接する。この場合に、コラム53の端部(又は横断面)は、4辺の直線部と、4個のコーナ部とから構成され、このコーナ部は、適宜の半径で湾曲している。従って、コラム53の端部とダイヤフラム55の表面との間の溶接線52は、このコラム53の端部の外縁に沿って、4辺の直線部と4個のコーナ部とから構成されるものとなる。   The column 53 of the steel frame column 51 is sandwiched and supported by the positioners 31 and 32 at two positions, and four weld lines 52 between the end surface of the column 53 and the diaphragm 55 of the column core 54 are welded. In this case, the end portion (or cross section) of the column 53 is constituted by four straight portions and four corner portions, and the corner portions are curved at an appropriate radius. Therefore, the weld line 52 between the end portion of the column 53 and the surface of the diaphragm 55 is composed of four straight portions and four corner portions along the outer edge of the end portion of the column 53. It becomes.

図3において、溶接対象である鉄骨コラム柱51はコラムコア54のコラム部の4側面に仕口を溶接接合し、コラム53をコラムコア54のダイヤフラム55に垂直に溶接接合することによって組み立てられる。従って、コラム53とコラムコア54のダイヤフラム55との接合線が溶接線となり、この溶接線が、例えば12パスの多重盛溶接される。この鉄骨コラム柱51の溶接継手は6箇所あり、例えば12パスの多層盛り溶接を行う場合、全溶接時間は約12時間になる。   In FIG. 3, a steel column column 51 to be welded is assembled by welding joints to four side surfaces of a column portion of a column core 54 and welding a column 53 vertically to a diaphragm 55 of the column core 54. Therefore, the joint line between the column 53 and the diaphragm 55 of the column core 54 becomes a weld line, and this weld line is, for example, 12-pass multiple welded. There are six welded joints of the steel column 51. For example, when performing 12-pass multi-layer welding, the total welding time is about 12 hours.

以下、上述の如く構成された本実施形態のロボット溶接装置によって多層盛り溶接を行い、溶接終了後ワークの回転を継続する場合の動作について説明する。図4は本発明に係る鉄骨柱の自動溶接方法の動作フロー図である。予め、オペレータにより、制御装置4の設定部としての入力装置13を介して、溶接終了後にワーク回転を行うかどうかの指示が入力されており、溶接ロボット2によるワークの溶接が終了すると(ステップS1)、前記指示が溶接終了後にワーク回転を行うものである場合に、ワークの総回転時間及び回転速度の設定値からワークを回転させる回数を求める(ステップS2)。 Hereinafter, an operation when multi-layer welding is performed by the robot welding apparatus of the present embodiment configured as described above and the rotation of the workpiece is continued after the end of welding will be described. FIG. 4 is an operation flow chart of the steel column automatic welding method according to the present invention. The operator inputs in advance whether or not to rotate the workpiece after the end of welding via the input device 13 as the setting unit of the control device 4, and when the welding of the workpiece by the welding robot 2 is completed (step S1). ) If the instruction is to rotate the workpiece after the end of welding, the number of times to rotate the workpiece is determined from the set values of the total rotation time and the rotation speed of the workpiece (step S2).

次いで、図5に示したようにワーク1回転当たり例えば4点(90度毎)の教示点61乃至64を設定する(ステップS3)。図5は、ワーク回転のためのロボット実行プログラムを示す説明図である。図5において、ワークとしての鉄骨コラム柱51はポジショナ1の回転中心60を回転軸として反時計方向に回転する。ワーク1回転当たりに4点の教示点61乃至64が回転角度90度間隔に設定されている。   Next, as shown in FIG. 5, for example, 4 teaching points 61 to 64 are set per rotation of the workpiece (every 90 degrees) (step S3). FIG. 5 is an explanatory diagram showing a robot execution program for rotating the workpiece. In FIG. 5, the steel column 51 as a work rotates counterclockwise about the rotation center 60 of the positioner 1 as a rotation axis. Four teaching points 61 to 64 are set at a rotation angle interval of 90 degrees per work rotation.

次に、ワークの総回転時間及び回転速度から求めたワークの回転回数に基づいて各教示点相互間の移動時間及び移動回数を求める(ステップS4)。即ち、教示点61と教示点62との間の移動時間及び移動回数、教示点62と教示点63との間の移動時間及び移動回数、教示点63と教示点64との間の移動時間及び移動回数並びに教示点64と教示点61との間の移動時間及び移動回数を求める。教示点相互間の移動時間及び移動回数を求めた後、求めた移動時間及び移動回数を既存のロボット実行プログラムに設定する(ステップS5)。   Next, the movement time and the number of movements between each teaching point are obtained based on the number of rotations of the work obtained from the total rotation time and the rotation speed of the work (step S4). That is, the movement time and the number of movements between the teaching point 61 and the teaching point 62, the movement time and the number of movements between the teaching point 62 and the teaching point 63, the movement time between the teaching point 63 and the teaching point 64, and The number of movements, the movement time between the teaching point 64 and the teaching point 61, and the number of movements are obtained. After obtaining the movement time and the number of movements between the teaching points, the obtained movement time and the number of movements are set in the existing robot execution program (step S5).

次に、ロボットコントローラにロボット実行プログラムを送信し(ステップS6)、ロボットをスタートさせる(ステップS7)。このようにして溶接終了後、所定時間、例えば夜間に溶接が終了した後、次の日の朝オペレータが勤務に入る迄の時間、所定の条件でポジショナがワークを伴って回転する。オペレータはポジショナの回転が終了したことを確認した後、又は次の作業日の朝になってもポジショナが回転している場合はポジショナの回転を停止した後、ワークである鉄骨柱51をポジショナ1から外して、次の工程に供する(ステップS8)。   Next, the robot execution program is transmitted to the robot controller (step S6), and the robot is started (step S7). In this way, after the welding is completed, the positioner rotates with the workpiece under a predetermined condition for a predetermined time, for example, after the welding is completed at night, until the next morning when the operator enters work. The operator confirms that the rotation of the positioner has been completed, or if the positioner is still rotating even in the morning of the next work day, the operator stops the rotation of the positioner and then moves the steel column 51 as the workpiece to the positioner 1. To be used for the next step (step S8).

本実施形態によれば、溶接終了後も予め設定した総回転時間及び回転速度に基づいてワークである鉄骨コラム柱51を所定時間回転させておくので、鉄骨柱に対して重力が常に一定の方向に作用することはなく、鉄骨柱に撓み又は変形が生じることを防止することができる。   According to the present embodiment, the steel column 51 that is the workpiece is rotated for a predetermined time based on the preset total rotation time and rotation speed even after the end of welding, so that the gravity is always in a constant direction with respect to the steel column. It is possible to prevent the steel column from being bent or deformed.

また、本実施形態において、溶接終了後のワークの回転数を、溶接時のワークの回転数以下の回転数、例えば0.1乃至0.5rpmと設定すれば、ワーク及びポジショナに対する負荷を小さく抑えて鉄骨コラム柱51の変形を回避することができる。   In this embodiment, if the work rotation speed after welding is set to a rotation speed equal to or lower than the work rotation speed during welding, for example, 0.1 to 0.5 rpm, the load on the work and the positioner can be kept small. Thus, the deformation of the steel column 51 can be avoided.

上記実施形態において、ワークとしてブラケット方式の鉄骨コラム柱51を使用した場合について説明したが、本発明の鉄骨柱の自動溶接方法において、ワークの種類は、特に限定されるものではなく、図6乃至図8に夫々記載されたノンブラケット方式の鉄骨コラム柱57(図6)、鉄骨丸パイプ柱58(図7)及び鉄骨SRC柱59(図8)その他の鉄骨柱等に適用することができる。   In the above embodiment, the case where the bracket type steel column column 51 is used as the workpiece has been described. However, in the automatic welding method of the steel column of the present invention, the type of workpiece is not particularly limited, and FIG. The present invention can be applied to the non-bracket type steel column column 57 (FIG. 6), the steel round pipe column 58 (FIG. 7), the steel SRC column 59 (FIG. 8), and other steel columns described in FIG.

図6に示したノンブラケット方式の鉄骨コラム柱において、溶接継手は12箇所であり、各溶接継手に対して12パスの多層盛り溶接を施す場合、全溶接時間は図3のブラケット方式の鉄骨コラム柱の約2倍の24時間程度になる。   In the non-bracket type steel column shown in FIG. 6, there are 12 welded joints, and when performing 12-pass multi-layer welding on each welded joint, the total welding time is the bracket type steel column of FIG. It will be about 24 hours, about twice as long as the pillar.

なお、本実施形態においては、2基の溶接ロボットを使用しているが、本発明はこれに限定されず、溶接ロボットは1基でも3基でも、それ以外でもよい。この場合、溶接ロボットの数に対応して図1のポジショナ1、溶接電源3及び制御装置4等の台数が設定される。   In this embodiment, two welding robots are used. However, the present invention is not limited to this, and the number of welding robots may be one, three, or other. In this case, the number of the positioners 1, the welding power source 3, the control device 4, etc. in FIG. 1 is set corresponding to the number of welding robots.

溶接終了後の鉄骨柱の重力による変形を有効に防止することができる本発明の鉄骨柱の自動溶接方法は、ロボットを使用した自動溶接の分野で特に有用である。   The method of automatically welding a steel column of the present invention that can effectively prevent deformation of the steel column after the end of welding due to gravity is particularly useful in the field of automatic welding using a robot.

本発明の実施形態に係る鉄骨柱の自動溶接方法に使用する装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the apparatus used for the automatic welding method of the steel column which concerns on embodiment of this invention. 自動溶接装置を示す図である。It is a figure which shows an automatic welding apparatus. ワークとしての鉄骨コラム柱を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the steel column pillar as a workpiece | work. 鉄骨柱の変形防止方法の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the deformation | transformation prevention method of a steel column. ワーク回転のためのロボット実行プログラムを示す図である。It is a figure which shows the robot execution program for work rotation. ワークとしての他の鉄骨コラム柱を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other steel column column as a workpiece | work. ワークとしての他の鉄骨コラム柱を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other steel column column as a workpiece | work. ワークとしての他の鉄骨コラム柱を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other steel column column as a workpiece | work. 従来技術の問題点を示す図である。It is a figure which shows the problem of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1:ポジショナ
2:溶接ロボット
3:溶接電源
4:制御装置
5:ポジショナ制御部
6:ロボット本体制御部
7:ロボット動作演算部
8:教示プログラム記憶部
9:溶接電源制御部
10:一次記憶部
11:回転回数、教示点間移動時間演算部
12:回転時間、回転速度記憶部
13:入力装置
31、32:ポジショナ
33、34:溶接ロボット
35:台車
36:コンジェットチューブ
37:溶接ワイヤ貯留容器
38:トーチ
39:溶接ワイヤ
40、41:アーム
42:電源装置
43:ケーブル
45:回転部
50:レール
51:ブラケット方式の鉄骨コラム柱
52:溶接線
53:コラム
54:コラムコア
55:ダイヤフラム
57:ノンブラケット方式の鉄骨コラム柱
58:鉄骨丸パイプ柱
59:鉄骨SRC柱
60:ポジショナの回転の中心
61〜64:教示点
81:鉄骨柱
82:ポジショナ
83:梁部材
84:先端部
85:溶接継手
1: Positioner 2: Welding robot 3: Welding power supply 4: Control device 5: Positioner control unit 6: Robot body control unit 7: Robot operation calculation unit 8: Teaching program storage unit 9: Welding power supply control unit 10: Primary storage unit 11 : Number of rotations, movement time between teaching points calculation unit 12: rotation time, rotation speed storage unit 13: input device 31, 32: positioner 33, 34: welding robot 35: carriage 36: jet tube 37: welding wire storage container 38 : Torch 39: Welding wire 40, 41: Arm 42: Power supply device 43: Cable 45: Rotating part 50: Rail 51: Bracketed steel column 52: Welding wire 53: Column 54: Column core 55: Diaphragm 57: Non Bracketed steel column 58: Steel round pipe column 59: Steel SRC column 60: Center of rotation of positioner 61-6 : Teaching point 81: Steel Column 82: Positioner 83: beam member 84: front end portion 85: weld joint

Claims (3)

仮止めされた鉄骨柱からなるワークをポジショナに固定して前記ワークの溶接継手を溶接ロボットにより自動溶接する鉄骨柱の自動溶接方法において、前記ポジショナを所定回転数(単位時間あたりの回転数)で回転させながら前記溶接ロボットにより前記溶接継手を溶接し、この自動溶接が終了した後、前記ワークを前記ポジショナに搭載したまま所定時間放置するにあたり、前記ポジショナの回転を溶接時の回転数以下の回転数にして前記ワークの回転を継続することを特徴とする鉄骨柱の自動溶接方法。 In temporarily fixed the automatic welding method steel columns to automatic welding by a weld joint welding robot of a workpiece made of steel columns is fixed to the positioner said workpiece, said positioner in a predetermined rotational speed (number of rotations per unit time) by the welding robot while rotating by welding the weld joint, and thereafter the automatic welding is completed, when the workpiece is left for a predetermined time while mounted on the positioner, the rotation of the following speed during welding rotation of the positioner automatic welding method steel columns, wherein the benzalkonium to continue the rotation of the workpiece in the number. 前記ポジショナにおけるワーク溶接時の回転数は、0.5rpm以上であり、溶接終了後の回転数は、0.1乃至0.5rpmであることを特徴とする請求項1に記載の鉄骨柱の自動溶接方法。   The automatic rotation of a steel column according to claim 1, wherein the rotation speed at the time of workpiece welding in the positioner is 0.5 rpm or more, and the rotation speed after the end of welding is 0.1 to 0.5 rpm. Welding method. 前記溶接ロボットのロボット制御プログラムは隣接する教示点間の移動時間及びその移動回数を基に、ポジショナの回転を制御するものであり、溶接終了後において、前記ワークの1回転当たりに複数の教示点を設定し、所望の総回転時間及び回転速度に基づいて1の教示点と次の教示点との間の移動時間及び移動回数を求め、この移動時間及び移動回数を前記ロボット制御プログラムに設定して前記ポジショナの前記溶接終了後の回転を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の鉄骨柱の自動溶接方法。   The robot control program for the welding robot controls the rotation of the positioner on the basis of the movement time between adjacent teaching points and the number of movements, and a plurality of teaching points per one rotation of the workpiece after completion of welding. And the movement time and number of movements between one teaching point and the next teaching point are obtained based on the desired total rotation time and rotation speed, and the movement time and movement number are set in the robot control program. 3. The automatic welding method for a steel column according to claim 1, wherein the rotation of the positioner after the welding is finished is controlled.
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