JP5480953B1 - Welding equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】 建物ユニットの生産工場における柱溶接装置等の溶接装置の占有面積を縮小すること。
【解決手段】 柱溶接装置100において、ハンドリングロボット30が搬出入する柱1をクランプするクランプ手段43を設けた旋回ビーム42を備え、旋回ビーム42の旋回とともに移動するクランプ手段43を該旋回ビーム42の旋回中心軸まわりに定めた柱搬入ステージS0と複数の溶接ステージS1、S2と柱搬出ステージS4のそれぞれに順に位置付ける旋回装置40を有するとともに、旋回装置40の旋回により複数の溶接ステージS1、S2のそれぞれに位置付けられたクランプ手段43がクランプしている柱1にジョイントピース2T、2K、3T、3Kを本付けする溶接ロボット51A、51B、52A、52Bを、旋回装置40における複数の溶接ステージS1、S2のそれぞれに配置したもの。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an occupation area of a welding apparatus such as a column welding apparatus in a building unit production factory.
SOLUTION: In a column welding apparatus 100, a turning beam 42 provided with a clamping means 43 for clamping a pillar 1 carried in and out by a handling robot 30 is provided, and the clamping means 43 that moves along with the turning of the turning beam 42 is provided with the turning beam 42. And a plurality of welding stages S1 and S2 by turning the swiveling device 40. The swiveling device 40 is sequentially positioned on each of the column loading stage S0, the plurality of welding stages S1 and S2, and the column unloading stage S4. Welding robots 51A, 51B, 52A, 52B for attaching the joint pieces 2T, 2K, 3T, 3K to the pillar 1 clamped by the clamping means 43 positioned on each of the plurality of welding stages S1 in the turning device 40. , Placed in each of S2.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、建物ユニットの工場生産段階で、柱に梁を接続するためのジョイントピースを溶接する柱溶接装置等の溶接装置に関する。 The present invention relates to a welding apparatus such as a column welding apparatus that welds a joint piece for connecting a beam to a column in a factory production stage of a building unit.
従来、建物ユニットの工場生産段階では、特許文献1に記載の如く、4本の柱と4本の床梁と4本の天井梁を箱型に接合して建物ユニットを構成するに際し、柱の下端部と上端部のそれぞれに床梁用と天井梁用のジョイントピースを溶接しておき、柱の下端部に溶接した床梁用ジョイントピースに床梁の端部を溶接するとともに、柱の上端部に溶接した天井梁用ジョイントピースに天井梁の端部を溶接することとしている。
Conventionally, at the factory production stage of a building unit, as described in
このとき、柱の下端部と上端部のそれぞれに床梁用と天井梁用のジョイントピースを溶接する柱溶接装置を以下の如くに構成している。即ち、床面に設置された長いコンベヤによる柱の搬送方向に沿って、柱搬入ステージと妻側ジョイントピース溶接ステージと桁側ジョイントピース溶接ステージと柱搬出ステージを順に定める。そして、コンベヤによって搬送される柱を各ステージに順に位置付けることにより、下記(i)〜(iv)を行なう。 At this time, a column welding apparatus that welds joint pieces for floor beams and ceiling beams to the lower end portion and the upper end portion of the column is configured as follows. That is, a column carrying-in stage, a wife-side joint piece welding stage, a girder-side joint piece welding stage, and a column carrying-out stage are sequentially determined along the conveying direction of the column by a long conveyor installed on the floor surface. And the following (i)-(iv) is performed by positioning the column conveyed by a conveyor in order at each stage.
(i)柱搬入ステージで、柱の下端部と上端部のそれぞれに床梁(妻床梁と桁床梁)用と天井梁(妻天井梁と桁天井梁)用のジョイントピースのそれぞれを作業者の手作業の溶接により仮付けする。 (i) At the column loading stage, work on each of the joint pieces for floor beams (sable floor beams and girder floor beams) and ceiling beams (spot ceiling beams and girder ceiling beams) at the bottom and top ends of the columns, respectively. Temporarily attach by manual welding of the person.
(ii)妻側ジョイントピース溶接ステージで、柱をクランプ手段にて溶接位置に着脱し、上述(i)の妻床梁用と妻天井梁用のジョイントピースのそれぞれを溶接ロボットにより本付けする。 (ii) At the wife side joint piece welding stage, the column is attached to and detached from the welding position by the clamping means, and each of the joint pieces for the wife floor beam and the wife ceiling beam of (i) is attached by a welding robot.
(iii)桁側ジョイントピース溶接ステージで、柱をクランプ手段にて溶接位置に着脱し、上述(i)の桁床梁用と桁天井梁用のジョイントピースのそれぞれを溶接ロボットにより本付けする。 (iii) At the girder-side joint piece welding stage, the column is attached to and detached from the welding position by the clamping means, and each of the above-mentioned joint pieces for the girder floor beam and the girder ceiling beam is attached by a welding robot.
(iv)柱搬出ステージで、柱を下工程へと搬出する。 (iv) At the column unloading stage, the column is unloaded to the lower process.
柱の下端部と上端部のそれぞれに床梁用と天井梁用のジョイントピースを溶接する従来の柱溶接装置には以下の問題点がある。 A conventional column welding apparatus that welds joint pieces for floor beams and ceiling beams to the lower end portion and the upper end portion of the column has the following problems.
(1)床面に設置された長いコンベヤによる柱の搬送方向に沿って、柱搬入ステージと妻側ジョイントピース溶接ステージと桁側ジョイントピース溶接ステージと柱搬出ステージを順に定めるものであり、建物ユニットの生産工場における柱溶接装置の占有面積が過大になる。 (1) A building unit that determines the column loading stage, the wife side joint piece welding stage, the girder side joint piece welding stage, and the column unloading stage in order along the direction of column transfer by the long conveyor installed on the floor. The area occupied by the column welding equipment in production plants in Japan will be excessive.
(2)柱がコンベヤに載せられて搬送される結果、柱やジョイントピースにコンベヤとの擦れ傷を生ずるおそれがある。 (2) As a result of the pillars being carried on the conveyor, the pillars and joint pieces may be scratched with the conveyor.
(3)柱搬入ステージに搬入された柱は、単一のコンベヤによってのみ各溶接ステージに搬送され、各溶接ステージで各溶接ロボットによる各ジョイントピースの本付けを施されて柱搬出ステージから搬出される。従って、コンベヤの故障、各溶接ステージの各溶接ロボットの故障等が生ずると、柱溶接装置の全体が直ちに運転停止するものになって生産性を一挙に低下する。 (3) The pillars carried into the column carry-in stage are transported to each welding stage only by a single conveyor, and each joint piece is subjected to main attachment by each welding robot at each welding stage and carried out from the column carry-out stage. The Therefore, when a failure of the conveyor, a failure of each welding robot at each welding stage, or the like occurs, the entire column welding apparatus immediately stops operation, and productivity is lowered at a stroke.
(4)柱は各ステージの溶接位置にて各ジョイントピースを本付けされる間だけクランプ手段にて拘束され、その本付けのための溶接作業後には非拘束とされる。このため、本付けによる溶接入熱を受けた柱及びジョイントピースは、非拘束の状況下で溶接歪を生じ、製品精度を損なうおそれがある。 (4) The column is constrained by the clamping means only while each joint piece is permanently attached at the welding position of each stage, and is not constrained after the welding operation for the attachment. For this reason, the column and the joint piece that have received welding heat input due to the main attachment may cause welding distortion under unconstrained conditions, and may impair product accuracy.
本発明の課題は、建物ユニットの生産工場における柱溶接装置等の溶接装置の占有面積を縮小することにある。 An object of the present invention is to reduce an occupation area of a welding apparatus such as a column welding apparatus in a building unit production factory.
本発明の他の課題は、溶接装置における柱やジョイントピース等の傷付きを回避することにある。 Another object of the present invention is to avoid damage to columns, joint pieces, etc. in a welding apparatus.
本発明の他の課題は、溶接装置の機械故障等による生産性の低下を回避することにある。 Another object of the present invention is to avoid a decrease in productivity due to a mechanical failure or the like of a welding apparatus.
本発明の他の課題は、溶接装置の本付けによる柱及びジョイントピース等の溶接歪を回避することにある。 Another object of the present invention is to avoid welding distortion of a column, a joint piece, and the like due to the attachment of a welding apparatus.
請求項1に係る発明は、第1建築部材に第2建築部材を溶接する溶接装置において、第2建築部材が仮付けされた第1建築部材をハンドリングするハンドリングロボットを有し、ハンドリングロボットが搬出入する第1建築部材をクランプするクランプ手段を設けた旋回ビームを備え、旋回ビームの旋回とともに移動するクランプ手段を該旋回ビームの旋回中心軸まわりに定めた第1建築部材搬入ステージと複数の溶接ステージと第1建築部材搬出ステージのそれぞれに順に位置付ける旋回装置を有するとともに、旋回装置の旋回により複数の溶接ステージのそれぞれに位置付けられたクランプ手段がクランプしている第1建築部材に第2建築部材を本付けする溶接ロボットを、旋回装置における複数の溶接ステージのそれぞれに配置してなるようにしたものである。
The invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において更に、前記旋回装置が旋回ビームの旋回中心軸まわりの外周の周方向複数位置のそれぞれにクランプ手段を設けてなるようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the swiveling device is further provided with clamping means at each of a plurality of circumferential positions around the swivel center axis of the swivel beam. .
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明において更に、1台の前記ハンドリングロボットに対し、複数基の旋回装置を設置してなるようにしたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a plurality of turning devices are installed for one handling robot.
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれかに係る発明において更に、前記旋回装置が旋回ビームの旋回によりクランプ手段を第1建築部材搬入ステージから複数の溶接ステージを経て第1建築部材搬出ステージに順に位置付けるまでの間、クランプ手段は第1建築部材をクランプし続けるようにしたものである。
The invention according to
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれかに係る発明において更に、前記クランプ手段が、第1建築部材の直交する2面のそれぞれを受ける受面部を備えるとともに、第1建築部材のエンドプレートが備える孔に差し込んだピンにより、第1建築部材を上記受面部に押付ける押付保持手段を備えてなるようにしたものである。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of
請求項6に係る発明は、請求項5に係る発明において更に、前記クランプ手段が、前記受面部の旋回ビームに対する相対的角度位置を変化させ、クランプされた第1建築部材の姿勢を調節し得るクランプ姿勢調整手段を備えてなるようにしたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the clamp means may change a relative angular position of the receiving surface portion with respect to the turning beam to adjust a posture of the clamped first building member. A clamp posture adjusting means is provided.
請求項7に係る発明は、請求項1〜6のいずれかに係る発明において更に、前記第1建築部材が柱であり、第2建築部材が、該柱に梁を接続するためのジョイントピースであるようにしたものである。
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
請求項8に係る発明は、請求項7に係る発明において更に、前記柱の一端側に床梁用ジョイントピースを溶接し、他端側に天井梁用ジョイントピースを溶接するものであり、旋回装置が旋回ビームの軸方向の一端側と他端側のそれぞれに床側クランプ手段と天井側クランプ手段を設けるとともに、複数の溶接ステージのそれぞれに床側溶接ロボット及び天井側溶接ロボットを配置してなるようにしたものである。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, further comprising welding a floor beam joint piece to one end side of the column and welding a ceiling beam joint piece to the other end side. Is provided with floor-side clamping means and ceiling-side clamping means on one end side and the other end side in the axial direction of the turning beam, and a floor-side welding robot and a ceiling-side welding robot are arranged on each of the plurality of welding stages. It is what I did.
請求項9に係る発明は、請求項8に係る発明において更に、前記旋回装置が旋回ビームの軸方向における床側クランプ手段と天井側クランプ手段の少なくとも一方の設置位置を、柱の長さの変化に応じて調整できるようにしたものである。 The invention according to claim 9 is the invention according to claim 8, wherein the swiveling device is configured to change at least one of the floor-side clamp means and the ceiling-side clamp means in the axial direction of the swivel beam by changing the length of the column. It can be adjusted according to.
(請求項1、2、7)
(a)旋回装置のクランプ手段により柱等の第1建築部材をクランプして旋回する経路に沿って、第1建築部材搬入ステージと複数の溶接ステージと第1建築部材搬出ステージを順に定めた。建物ユニットの生産工場の平面視で、溶接装置の占有面積を縮小できる。
(
(a) A first building member carry-in stage, a plurality of welding stages, and a first building member carry-out stage were sequentially determined along a path in which the first building member such as a pillar was clamped by the clamping device of the turning device and turned. The area occupied by the welding equipment can be reduced in plan view of the building unit production plant.
(b)柱等の第1建築部材は旋回装置のクランプ手段によりクランプされて各ステージに移送される結果、柱等の第1建築部材やジョイントピース等の第2建築部材にコンベヤとの擦れ傷を生じない。 (b) The first building member such as a pillar is clamped by the clamping means of the swivel device and transferred to each stage. As a result, the first building member such as the pillar and the second building member such as the joint piece are scratched with the conveyor. Does not occur.
(請求項3)
(c)1台の前記ハンドリングロボットに対し、複数基の旋回装置を設置した。ハンドリングロボットが複数基の旋回装置のそれぞれに柱等の第1建築部材を投入し、各旋回装置のそれぞれを互いに並列的に運転することができる。各旋回装置の第1建築部材搬入ステージに搬入された柱等の第1建築部材は、当該旋回装置の各溶接ステージで各溶接ロボットによる各ジョイントピース等の第2建築部材の本付けを施されて当該旋回装置の第1建築部材搬出ステージから搬出される。従って、いずれか一方の旋回装置、又はそれに対応する溶接ロボットに故障等を生じたときには、他方の旋回装置による運転が可能で、生産性の低下を回避できる。
(Claim 3)
(c) A plurality of turning devices were installed for one handling robot. The handling robot can throw a first building member such as a pillar into each of the plurality of turning devices, and each of the turning devices can be operated in parallel with each other. A first building member such as a column carried into the first building member carry-in stage of each swivel device is subjected to a main attachment of a second building member such as each joint piece by each welding robot at each welding stage of the swivel device. And then unloaded from the first building member unloading stage of the turning device. Therefore, when a failure or the like occurs in any one of the turning devices or the welding robot corresponding to the turning device, the other turning device can be operated, and a reduction in productivity can be avoided.
(請求項4)
(d)前記旋回装置が旋回ビームの旋回によりクランプ手段を第1建築部材搬入ステージから複数の溶接ステージを経て第1建築部材搬出ステージに順に位置付けるまでの間、クランプ手段は柱等の第1建築部材をクランプし続ける。各溶接ステージで本付けによる溶接熱を受けた柱等の第1建築部材及びジョイントピース等の第2建築部材が、拘束されたまま第1建築部材搬出ステージまで順送される結果、溶接歪を抑制できる。
(Claim 4)
(d) The clamping means is a first building such as a pillar until the clamping means sequentially positions the clamping means from the first building member carry-in stage through the plurality of welding stages to the first building member carry-out stage by turning the turning beam. Continue clamping the part. As a result of the first building member such as the column and the second building member such as the joint piece receiving the welding heat from the main welding at each welding stage being fed to the first building member unloading stage while being restrained, welding distortion is reduced. Can be suppressed.
(請求項5)
(e)前記クランプ手段が、柱等の第1建築部材の直交する2面のそれぞれを受ける受面部を備えるとともに、柱等の第1建築部材のエンドプレートが備える孔に差し込んだピンにより、柱等の第1建築部材を上記受面部に押付ける押付保持手段を備える。クランプ手段による柱等の第1建築部材のクランプの確実を図ることができる。
(Claim 5)
(e) The clamp means includes a receiving surface portion that receives each of two orthogonal surfaces of the first building member such as a pillar, and a pin inserted into a hole provided in an end plate of the first building member such as a pillar. A pressing holding means for pressing the first building member such as the above against the receiving surface portion is provided. The clamping of the first building member such as a column by the clamping means can be ensured.
(請求項6)
(f)前記クランプ手段が、前記受面部の旋回ビームに対する相対的角度位置を変化させ、クランプされた柱等の第1建築部材の姿勢を調節し得るクランプ姿勢調整手段を備える。旋回装置のクランプ手段にクランプされた柱等の第1建築部材の姿勢を、各溶接ステージで、対応する溶接ロボットに対して必要とされる溶接姿勢に設定でき、柱等の第1建築部材とジョイントピース等の第2建築部材の溶接品質を向上できる。
(Claim 6)
(f) The clamp means includes a clamp posture adjusting means that changes a relative angular position of the receiving surface portion with respect to the turning beam and can adjust a posture of the first building member such as a clamped column. The posture of the first building member such as a column clamped by the clamping means of the swivel device can be set to a welding posture required for the corresponding welding robot at each welding stage. The welding quality of the second building member such as the joint piece can be improved.
(請求項8)
(g)旋回装置が旋回ビームの軸方向の一端側と他端側のそれぞれに床側クランプ手段と天井側クランプ手段を設けるとともに、複数の溶接ステージのそれぞれに床側溶接ロボット及び天井側溶接ロボットを配置した。各溶接ステージで、柱の一端側に床梁用ジョイントピースを溶接し、他端側に天井梁用ジョイントピースを溶接できる。
(Claim 8)
(g) The turning device is provided with floor side clamping means and ceiling side clamping means on one end side and the other end side in the axial direction of the turning beam, respectively, and a floor side welding robot and a ceiling side welding robot are provided on each of the plurality of welding stages. Arranged. At each welding stage, the floor beam joint piece can be welded to one end side of the column, and the ceiling beam joint piece can be welded to the other end side.
(請求項9)
(h)前記旋回装置が旋回ビームの軸方向における床側クランプ手段と天井側クランプ手段の少なくとも一方の設置位置を、柱の長さの変化に応じて調整できる。柱の長さの変化に簡易に対応し、床梁用ジョイントピースと天井梁用ジョイントピースのそれぞれを当該柱の一端側と他端側の適宜位置に確実に溶接できる。
(Claim 9)
(h) The turning device can adjust the installation position of at least one of the floor-side clamping means and the ceiling-side clamping means in the axial direction of the turning beam according to the change in the length of the column. Corresponding to the change in the length of the column, the floor beam joint piece and the ceiling beam joint piece can be reliably welded to appropriate positions on one end side and the other end side of the column.
図1に示した柱溶接装置100は、建物ユニットの生産工場に設置され、図10に示す如く、鋼管製柱1(第1建築部材)の下端部の相直交する2面のそれぞれに妻床梁用ジョイントピース2T(第2建築部材)と桁床梁用ジョイントピース2K(第2建築部材)のそれぞれを溶接し、柱1の上端部の相直交する2面のそれぞれに妻天井梁用ジョイントピース3T(第2建築部材)と桁天井梁用ジョイントピース3K(第2建築部材)のそれぞれを溶接するものである。
A
尚、建物ユニットの工場生産段階では、4本の柱1の下端部に溶接した妻床梁用ジョイントピース2Tと桁床梁用ジョイントピース2Kに妻床梁の端部と桁床梁の端部を溶接するとともに、4本の柱1の上端部に溶接した妻天井梁用ジョイントピース3Tと桁天井梁用ジョイントピース3Kに妻天井梁の端部と桁天井梁の端部を溶接することにより、箱型の建物ユニットを構成する。
At the factory production stage of the building unit, the end of the girder beam and the end of the girder floor beam are joined to the
柱溶接装置100は、柱投入装置10と柱払出装置20の間に、中央に位置する1台のハンドリングロボット30と、ハンドリングロボット30の両側に並列的に位置する2基の旋回装置40と、各旋回装置40のそれぞれに付帯する各4台の溶接ロボット51A、51B、52A、52Bを設置して有する。
The
柱投入装置10は、柱1をローラーコンベヤ11により供給され、作業者の手作業の溶接により、柱1の下端部に妻と桁の床梁用ジョイントピース2T、2Kを仮付けするとともに、柱1の上端部に妻と桁の天井梁用ジョイントピース3T、3Kを仮付けし、仮付け後の柱1をスライドコンベヤ12によりハンドリングロボット30への受渡し位置に投入する。
The
柱払出装置20は、各旋回装置40において妻と桁の床梁用ジョイントピース2T、2K、並びに妻と桁の天井梁用ジョイントピース3T、3Kを後述する如くに本付けされた柱1を、ハンドリングロボット30から受入れた後、下工程へと払い出す。
The
ハンドリングロボット30は、図2に示す如く、多関節ロボットであり、そのハンド31の先端に備えるチャック手段32により、前述の各ジョイントピース2T、2K、3T、3Kが仮付け、又は本付けされた柱1の長手方向中央部をチャックしてハンドリングする。ハンドリングロボット30は、柱投入装置10から投入されて各ジョイントピース2T、2K、3T、3Kが仮付けされた柱1を受取り、これを旋回装置40の柱搬入ステージで後述するクランプ手段43に受渡す。また、ハンドリングロボット30は、各溶接ロボット51A、51B、52A、52Bにより各ジョイントピース2T、2K、3T、3Kが本付けされた柱1を旋回装置40の柱搬出ステージで受取り、これを柱払出装置20に受渡す。
As shown in FIG. 2, the handling
ハンドリングロボット30のチャック手段32は、図3に示す如く、固定チャック32Aと可動チャック32Bからなり、可動チャック32Bをチャックシリンダ32Cにより固定チャック32Aに対して対向駆動する。固定チャック32Aは柱1の直交する2面のそれぞれを受ける受面部32F、32Fを備え、可動チャック32Bは柱1の直交する他の2面の交差角部に係合するV字爪部32Gを備える。チャック手段32は、固定チャック32Aの受面部32F、32Fと可動チャック32BのV字爪部32Gとで柱1の長手方向中央部を挟圧してチャックする。
As shown in FIG. 3, the chuck means 32 of the handling
柱溶接装置100は、1台のハンドリングロボット30の両側に、2基の旋回装置40、40を並列的に設置して備える。ハンドリングロボット30は、柱投入装置10から連続的に投入される各柱1を2基の旋回装置40、40のそれぞれに例えば交互に受渡す。
The
旋回装置40は、図4、図5に示す如く、ハンドリングロボット30が搬出入する柱1をクランプするクランプ手段43を設けた旋回ビーム42の両端部を、左右の架台41、41に枢支して備える。旋回ビーム42は左右の架台41、41に内蔵されている左右のサーボモータ42M、42Mにより駆動されて自らの横断面の中心軸まわりに旋回する。本実施例において、旋回ビーム42は四角柱状をなし、その柱中心(横断面の中心軸)たる旋回中心軸まわりの外周の四面たる周方向4位置のそれぞれにクランプ手段43のベースフレーム44を設けている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
旋回装置40は、旋回ビーム42の軸方向の一端側と他端側のそれぞれに、クランプ手段43たる床側クランプ手段43Aと天井側クランプ手段43Bを設けている。旋回装置40は、旋回ビーム42の軸方向における床側クランプ手段43Aと天井側クランプ手段43Bの少なくとも一方の設置位置を、柱1の長さの変化に応じて調整できる。本実施例では、柱1を床基準で旋回装置40にセットし、床梁用ジョイントピース2T、2Kと天井梁用ジョイントピース3T、3Kを柱1の端面基準にて柱1に仮付けしてあるものとする。従って、床側クランプ手段43Aのベースフレーム44Aは旋回ビーム42の軸方向の一端側の定位置に固定化され、床側クランプ手段43Aにより床梁用ジョイントピース2T、2Kが溶接される柱1の下端部をクランプする。また、天井側クランプ手段43Bのベースフレーム44Bは旋回ビーム42に設けてあるスライド42Sに沿ってスライドシリンダ42Cによりスライド可能にされ、旋回ビーム42の軸方向における設置位置を調整され、天井側クランプ手段43Bにより天井梁用ジョイントピース3T、3Kが溶接される柱1の上端部をクランプする。
The
クランプ手段43(43A、43B)は、図6に示す如く、ベースフレーム44(44A,44B)に設けた支持台45に受台46を支持し、柱1の直交する2面のそれぞれを受ける受面部46F、46Fを備える。また、クランプ手段43(43A、43B)は、図7に示す如く、受台46の受面部46F、46Fに着座せしめられた柱1のエンドプレート1Eの中央に備える孔1Hに差し込んだピン47Pにより、柱1を上記受面部46F、46Fに押付ける押付保持手段47を備える。押付保持手段47は、ピン47Pを柱1のエンドプレート1Eの孔1Hに差込む差込シリンダ47Cと、孔1Hに差込まれたピン47Pを該ピン47Pの軸直角方向に変位させて柱1を上記受面部46F、46Fの側に加圧する押付シリンダ47Dを備える。
As shown in FIG. 6, the clamp means 43 (43 </ b> A, 43 </ b> B) supports the receiving
旋回装置40が旋回ビーム42の旋回によりクランプ手段43(43A、43B)を、後述するように、柱搬入ステージS0から第1と第2の溶接ステージS1、S2、放熱ステージS3を経て柱搬出ステージS4に順に位置付けるまでの間、クランプ手段43(43A、43B)は上述の押付保持手段47によって柱1の下端部と上端部を旋回ビーム42上にクランプし続ける。
As will be described later, the turning
クランプ手段43(43A、43B)は、図6に示す如く、受台46を支持台45に枢支するとともに、ベースフレーム44と受台46の間にクランプ姿勢調整手段48を構成する揺動シリンダ48Cを介装している。クランプ姿勢調整手段48は、揺動シリンダ48Cの作動により受台46の受面部46F、46Fの旋回ビーム42に対する相対的角度位置を変化させ、クランプ手段43により旋回ビーム42上にクランプされた柱1の姿勢(各溶接ロボット51A、51B、52A、52Bに対する溶接姿勢)を調節可能にする。
As shown in FIG. 6, the clamp means 43 (43 </ b> A, 43 </ b> B) pivotally supports the
旋回装置40は、図2に示す如く、旋回ビーム42の旋回とともに移動するクランプ手段43(43A、43B)、及び該クランプ手段43にクランプされた柱1を、旋回ビーム42の旋回中心軸まわりに定めた柱搬入ステージS0と複数(本実施例では第1と第2)の溶接ステージS1、S2と放熱ステージS3と柱搬出ステージS4のそれぞれに順に位置付ける。本実施例では、柱搬入ステージS0と柱搬出ステージS4を同一位置に設定しており、旋回装置40のサーボモータ42M、42Mは旋回ビーム42を90度間隔で間欠的に旋回し、旋回ビーム42の外周の各クランプ手段43(43A、43B)を各ステージS0〜S4に順に位置付ける。尚、第1の溶接ステージS1は柱1の下端部と上端部のそれぞれに、図10(A)に示す如く、妻床梁用ジョイントピース2Tと妻天井梁用ジョイントピース3Tを本付けするステージである。第2の溶接ステージS2は柱1の下端部と上端部のそれぞれに、図10(B)に示す如く、桁床梁用ジョイントピース2Kと桁天井梁用ジョイントピース3Kを本付けするステージである。
As shown in FIG. 2, the
柱溶接装置100は、図8、図9に示す如く、2基の旋回装置40、40のそれぞれにおける第1と第2の溶接ステージS1、S2のそれぞれに、第1床側溶接ロボット51A及び第1天井側溶接ロボット51Bと、第2床側溶接ロボット52A及び第2天井側溶接ロボット52Bのそれぞれを配置している。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
第1床側溶接ロボット51Aと第1天井側溶接ロボット51Bは、旋回装置40の旋回により第1の溶接ステージS1に位置付けられた床側クランプ手段43Aと天井側クランプ手段43Bがクランプしている柱1に、予め仮付けされている妻床梁用ジョイントピース2Tと妻天井梁用ジョイントピース3Tを本付けする(図10(A))。
The first floor-
第2床側溶接ロボット52Aと第2天井側溶接ロボット52Bは、旋回装置40の旋回により第2の溶接ステージS2に位置付けられた床側クランプ手段43Aと天井側クランプ手段43Bがクランプしている柱1に、予め仮付けされている桁床梁用ジョイントピース2Kと桁天井梁用ジョイントピース3Kを本付けする(図10(B))。
The second floor
従って、柱溶接装置100による柱1の溶接作業工程は以下の通りになる。
(1)柱投入装置10において、作業者の手作業の溶接により、柱1の下端部に妻と桁の床梁用ジョイントピース2T、2Kを仮付けするとともに、柱1の上端部に妻と桁の天井梁用ジョイントピース3T、3Kを仮付けする。
Therefore, the welding work process of the
(1) In the
(2)ハンドリングロボット30により、柱投入装置10において各ジョイントピース2T、2K、3T、3Kが仮付けされた柱1を、並列配置されている2基の旋回装置40、40のそれぞれの柱搬入ステージS0に搬入する。柱1は旋回装置40の柱搬入ステージS0で、旋回ビーム42上の床側クランプ手段43Aと天井側クランプ手段43Bにその下端部と上端部をクランプされる。
(2) The
(3)旋回装置40の間欠回転により、旋回ビーム42上の床側クランプ手段43Aと天井側クランプ手段43Bに上述(2)によりクランプされた柱1を、旋回装置40の柱搬入ステージS0から第1と第2の溶接ステージS1、S2、放熱ステージS3を経て柱搬出ステージS4に順に移送する。旋回ビーム42の外周の四面たる周方向4位置のそれぞれに設けられている4個のクランプ手段43(43A、43B)が、同時並列的に柱1をクランプし、それらの柱1が第1と第2の溶接ステージS1、S2、放熱ステージS3にて同時並行処理される。
(3) Due to the intermittent rotation of the
(4)旋回装置40の第1の溶接ステージS1では、第1の溶接ステージS1に位置付けられた床側クランプ手段43Aと天井側クランプ手段43Bがクランプしている柱1に、予め仮付けされている妻床梁用ジョイントピース2Tと妻天井梁用ジョイントピース3Tが本付けされる。
(4) In the first welding stage S1 of the
(5)旋回装置40の第2の溶接ステージS2では、第2の溶接ステージS2に位置付けられた床側クランプ手段43Aと天井側クランプ手段43Bがクランプしている柱1に、予め仮付けされている桁床梁用ジョイントピース2Kと桁天井梁用ジョイントピース3Kが本付けされる。
(5) In the second welding stage S2 of the
(6)旋回装置40の放熱ステージS3では、上述(4)、(5)で本付けされた柱1と各ジョイントピース2T、3T、2K、3Kの溶接部が放熱される。
(6) In the heat radiation stage S3 of the
(7)旋回装置40の第1と第2の溶接ステージS1、S2、放熱ステージS3で上述(4)〜(6)の如くに処理された柱1が、旋回装置40の柱搬出ステージS4(本実施例では柱搬入ステージS0と同一位置)でハンドリングロボット30に受渡す。ハンドリングロボット30が受取った柱1は柱払出装置20に移載され、柱払出装置20はこの柱1を下工程へと払い出す。
(7) The
本実施例の柱溶接装置100によれば以下の作用効果を奏する。
(a)旋回装置40のクランプ手段43(43A、43B)により柱1をクランプして旋回する経路に沿って、柱搬入ステージS0と第1と第2の溶接ステージS1、S2と柱搬出ステージS4を順に定めた。建物ユニットの生産工場の平面視で、柱溶接装置の占有面積を縮小できる。
According to the
(a) A column loading stage S0, first and second welding stages S1, S2, and a column unloading stage S4 along a path in which the
(b)柱1は旋回装置40のクランプ手段43(43A、43B)によりクランプされて各ステージS0〜S4に移送される結果、柱1やジョイントピース2T、3T、2K、3Kにコンベヤとの擦れ傷を生じない。
(b) The
(c)1台の前記ハンドリングロボット30に対し、2基の旋回装置40、40を設置した。ハンドリングロボット30が2基の旋回装置40、40のそれぞれに柱1を投入し、各旋回装置40のそれぞれを互いに並列的に運転することができる。各旋回装置40の柱搬入ステージS0に搬入された柱1は、当該旋回装置40の各溶接ステージS1、S2で各溶接ロボット51A、51B、52A、52Bによる各ジョイントピース2T、3T、2K、3Kの本付けを施されて当該旋回装置40の柱搬出ステージS4から搬出される。従って、いずれか一方の旋回装置40、又はそれに対応する溶接ロボットに故障等を生じたときには、他方の旋回装置40による運転が可能で、生産性の低下を回避できる。
(c) Two swiveling
(d)前記旋回装置40が旋回ビーム42の旋回によりクランプ手段43(43A、43B)を柱搬入ステージS0から第1と第2の溶接ステージS1、S2、放熱ステージS3を経て柱搬出ステージS4に順に位置付けるまでの間、クランプ手段43(43A、43B)は柱1をクランプし続ける。各溶接ステージS1、S2で本付けによる溶接熱を受けた柱1及びジョイントピース2T、3T、2K、3Kが、拘束されたまま柱搬出ステージS4まで順送される結果、溶接歪を抑制できる。
(d) When the
(e)前記クランプ手段43(43A、43B)が、柱1の直交する2面のそれぞれを受ける受面部46F、46Fを備えるとともに、柱1のエンドプレート1Eが備える孔1Hに差し込んだピン47Pにより、柱1を上記受面部46F、46Fに押付ける押付保持手段47を備える。クランプ手段43(43A、43B)による柱1のクランプの確実を図ることができる。
(e) The clamp means 43 (43A, 43B) includes receiving
(f)前記クランプ手段43(43A、43B)が、前記受面部46F、46Fの旋回ビーム42に対する相対的角度位置を変化させ、クランプされた柱1の姿勢を調節し得るクランプ姿勢調整手段48を備える。旋回装置40のクランプ手段43(43A、43B)にクランプされた柱1の姿勢を、各溶接ステージS1、S2で、対応する溶接ロボットに対して必要とされる溶接姿勢に設定でき、柱1とジョイントピース2T、3T、2K、3Kの溶接品質を向上できる。
(f) The clamp means 43 (43A, 43B) changes the relative angular position of the receiving
(g)旋回装置40が旋回ビーム42の軸方向の一端側と他端側のそれぞれに床側クランプ手段43Aと天井側クランプ手段43Bを設けるとともに、第1と第2の溶接ステージS1、S2のそれぞれに第1床側溶接ロボット51A及び第1天井側溶接ロボット51Bと、第2床側溶接ロボット52A及び第2天井側溶接ロボット52Bのそれぞれを配置した。各溶接ステージS1、S2で、柱1の一端側に床梁用ジョイントピース2T、2Kを溶接し、他端側に天井梁用ジョイントピース3T、3Kを溶接できる。
(g) The
(h)前記旋回装置40が旋回ビーム42の軸方向における床側クランプ手段43Aと天井側クランプ手段43Bの少なくとも一方の設置位置を、柱1の長さの変化に応じて調整できる。柱1の長さの変化に簡易に対応し、床梁用ジョイントピース2T、2Kと天井梁用ジョイントピース3T、3Kのそれぞれを当該柱1の一端側と他端側の適宜位置に確実に溶接できる。
(h) The
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。即ち、本発明にあっては、第1建築部材を柱とし、第2建築部材を柱に梁を接続するためのジョイントピースとするものに限らない。例えば、第1建築部材を柱又は梁とし、第2建築部材を庇、バルコニー又は階段等の付帯物のための受け金具にしたり、空調機器又は給湯機器等の設備機器のための受け金具とすることができる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention. That is, in the present invention, the first building member is not limited to the column, and the second building member is not limited to the joint piece for connecting the beam to the column. For example, the first building member is a pillar or a beam, and the second building member is a metal fitting for an accessory such as a fence, a balcony, or a staircase, or a metal fitting for an equipment such as an air conditioner or a hot water supply device. be able to.
本発明は、第1建築部材に第2建築部材を溶接する溶接装置において、第2建築部材が仮付けされた第1建築部材をハンドリングするハンドリングロボットを有し、ハンドリングロボットが搬出入する第1建築部材をクランプするクランプ手段を設けた旋回ビームを備え、旋回ビームの旋回とともに移動するクランプ手段を該旋回ビームの旋回中心軸まわりに定めた第1建築部材搬入ステージと複数の溶接ステージと第1建築部材搬出ステージのそれぞれに順に位置付ける旋回装置を有するとともに、旋回装置の旋回により複数の溶接ステージのそれぞれに位置付けられたクランプ手段がクランプしている第1建築部材に第2建築部材を本付けする溶接ロボットを、旋回装置における複数の溶接ステージのそれぞれに配置した。これにより、建物ユニットの生産工場における柱溶接装置等の溶接装置の占有面積を縮小することができる。 The present invention provides a welding apparatus for welding a second building member to a first building member, including a handling robot that handles the first building member on which the second building member is temporarily attached, and the first handling robot carries in and out. A first building member carry-in stage, a plurality of welding stages, and a first welding member provided with a turning beam provided with a clamping means for clamping the building member, the clamping means moving with the turning of the turning beam around the turning center axis of the turning beam The second building member is permanently attached to the first building member clamped by the clamping means positioned on each of the plurality of welding stages by the turning of the turning device while having the turning device sequentially positioned on each of the building member carry-out stages. A welding robot was placed on each of the plurality of welding stages in the swivel device. Thereby, the occupation area of welding apparatuses, such as a column welding apparatus, in the production factory of a building unit can be reduced.
1 柱(第1建築部材)
1E エンドプレート
1H 孔
2T 妻床梁用ジョイントピース(第2建築部材)
2K 桁床梁用ジョイントピース(第2建築部材)
3T 妻天井梁用ジョイントピース(第2建築部材)
3K 桁天井梁用ジョイントピース(第2建築部材)
30 ハンドリングロボット
32 チャック手段
40 旋回装置
42 旋回ビーム
43 クランプ手段
43A 床側クランプ手段
43B 天井側クランプ手段
46 受台
46F 受面部
47 押付保持手段
47C 差込シリンダ
47D 押付シリンダ
47P ピン
48 クランプ姿勢調整手段
48C 揺動シリンダ
51A 第1床側溶接ロボット
51B 第1天井側溶接ロボット
52A 第2床側溶接ロボット
52B 第2天井側溶接ロボット
100 柱溶接装置
S0 柱搬入ステージ
S1 第1の溶接ステージ
S2 第2の溶接ステージ
S4 柱搬出ステージ
1 pillar (first building material)
Joint piece for 2K girder floor beams (second building member)
Joint piece for 3T wife ceiling beam (second building member)
Joint piece for 3K girder ceiling beams (second building member)
30
Claims (9)
第2建築部材が仮付けされた第1建築部材をハンドリングするハンドリングロボットを有し、
ハンドリングロボットが搬出入する第1建築部材をクランプするクランプ手段を設けた旋回ビームを備え、旋回ビームの旋回とともに移動するクランプ手段を該旋回ビームの旋回中心軸まわりに定めた第1建築部材搬入ステージと複数の溶接ステージと第1建築部材搬出ステージのそれぞれに順に位置付ける旋回装置を有するとともに、
旋回装置の旋回により複数の溶接ステージのそれぞれに位置付けられたクランプ手段がクランプしている第1建築部材に第2建築部材を本付けする溶接ロボットを、旋回装置における複数の溶接ステージのそれぞれに配置してなることを特徴とする溶接装置。 In the welding apparatus for welding the second building member to the first building member,
A handling robot for handling the first building member to which the second building member is temporarily attached;
A first building member carry-in stage comprising a turning beam provided with clamping means for clamping a first building member carried in and out by a handling robot, and having a clamping means that moves with turning of the turning beam around a turning center axis of the turning beam And a plurality of welding stages and a swiveling device that is positioned in turn on each of the first building member unloading stage,
A welding robot for attaching the second building member to the first building member clamped by the clamping means positioned on each of the plurality of welding stages by turning of the turning device is disposed on each of the plurality of welding stages in the turning device. A welding apparatus characterized by comprising:
旋回装置が旋回ビームの軸方向の一端側と他端側のそれぞれに床側クランプ手段と天井側クランプ手段を設けるとともに、
複数の溶接ステージのそれぞれに床側溶接ロボット及び天井側溶接ロボットを配置してなる請求項7に記載の溶接装置。 Welding a floor beam joint piece to one end side of the column, and welding a ceiling beam joint piece to the other end side,
The swivel device is provided with a floor side clamp means and a ceiling side clamp means on one end side and the other end side in the axial direction of the swivel beam, and
The welding apparatus according to claim 7, wherein a floor-side welding robot and a ceiling-side welding robot are arranged on each of the plurality of welding stages.
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