JP5981247B2 - Rotating structure assembling apparatus and assembling method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、回転構造物の組立装置および組立方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a rotating structure assembling apparatus and assembling method.
風力発電機や自家用発電機などの発電機や、電気自動車やハイブリッドカー等の車両用の電動機において、主要な構成要素であるロータの組立工程には、ロータ本体を構成する回転体にリブ板を溶接によって接合する工程がある。この回転体には複数枚のリブ板が回転体の軸方向と平行な姿勢で接合される。 In generators such as wind power generators and private generators, and motors for vehicles such as electric vehicles and hybrid cars, a rotor plate that constitutes the rotor body is provided with a rib plate in the assembly process of the rotor, which is the main component. There is a process of joining by welding. A plurality of rib plates are joined to the rotating body in a posture parallel to the axial direction of the rotating body.
このような回転体は、SS400、SCM440、CrMoV鋼などの高強度合金鋼を材料としており、電動機や発電機の出力に応じて適宜材料が選定される。高強度合金鋼を材料とする回転体の溶接では、溶接割れを未然に防止するために、溶接する前に、150℃〜300℃に回転体とリブ板を予熱しておく。 Such a rotating body is made of high-strength alloy steel such as SS400, SCM440, CrMoV steel, and the material is appropriately selected according to the output of the electric motor or generator. In the welding of a rotating body made of high-strength alloy steel, the rotating body and the rib plate are preheated to 150 ° C. to 300 ° C. before welding in order to prevent weld cracking.
回転体にリブ板を溶接する場合、リブ板を1枚ずつ点付け溶接にて円周方向に等ピッチで仮付けするため、1枚のリブ板を溶接する毎に、回転体を一定角度回転させて割り出す必要がある。ところが、回転体は、予熱によって軸方向に0.3〜1mm程度熱膨張するため、回転体の割り出しに従来から用いられている面盤のチャックでは、回転体を固定することができず、回転体を割り出すことができない。 When welding rib plates to a rotating body, the rib plates are temporarily attached at equal pitches in the circumferential direction by spot welding one by one, and the rotating body is rotated by a certain angle each time one rib plate is welded. It is necessary to let them figure out. However, since the rotating body thermally expands by about 0.3 to 1 mm in the axial direction due to preheating, the rotating body cannot be fixed by the face plate chuck conventionally used for indexing the rotating body. I can't figure out my body.
そこで、従来は、回転体をターニングローラの上に載せて回転体を位置決めしてから、クレーンやチェーンブロックでリブ板を吊った状態で、作業者が直尺を用いて寸法測定を行いながらリブ板の位置を調整し、1枚ずつリブ板を回転体に溶接している。そして、リブ板を1枚溶接するごとに、回転体をターニングローラで所定角度回転させて次の取り付け位置を割り出し、リブ板を吊った状態で位置を調整しながら溶接する作業を繰り返し行っている。
なお、発電機や電動機の回転体を組み立てる工程において、回転体をターニングローラで回転させながら部品を溶接する従来技術として、例えば、特開昭62−68042号公報に記載された溶接方法がある。
Therefore, conventionally, after positioning the rotating body on the turning roller and positioning the rotating body, the rib plate is hung by a crane or chain block, and the rib is measured while the operator measures the dimensions using a straight scale. The position of the plate is adjusted and the rib plate is welded to the rotating body one by one. Each time one rib plate is welded, the rotating body is rotated by a predetermined angle with a turning roller to determine the next mounting position, and the welding operation is repeated while adjusting the position while the rib plate is suspended. .
As a conventional technique for welding parts while rotating a rotating body with a turning roller in a process of assembling a rotating body of a generator or an electric motor, for example, there is a welding method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-68042.
しかしながら、従来のように、クレーンやチェーンブロックを用いてリブ板を吊った状態で位置調整を行いながらの溶接組立作業は、時間がかかるだけでなく熟練を要する作業であった。しかも、溶接位置の微調整の作業が難しく、組立精度も±2mmの誤差が生じるため、次工程の本溶接やバランス調整等の後工程での調整作業が増加するという問題があった。 However, as in the prior art, the welding assembly work while adjusting the position with the rib plate suspended using a crane or a chain block is not only time consuming but also requires skill. In addition, it is difficult to finely adjust the welding position, and an error of ± 2 mm is caused in the assembling accuracy, so that there is a problem that adjustment work in subsequent processes such as main welding and balance adjustment in the next process increases.
そこで、本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであって、回転体を割り出しながらリブ板を溶接していく回転構造物の組立作業を高い組立精度で、効率良く行えるようにした回転構造物の組立装置および組立方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is capable of efficiently assembling a rotating structure in which a rib plate is welded while indexing a rotating body with high assembly accuracy. An object of the present invention is to provide an assembly apparatus and an assembly method for a rotating structure.
前記の目的を達成するために、本発明は、回転体と、前記回転体の軸方向と平行な姿勢で前記回転体の円周方向に等ピッチで当該回転体に溶接される複数枚のリブ板とからなる回転構造物の組立装置であって、前記回転体の一端部を一組のローラで支持し前記回転体を任意の角度回転させるターニングローラを有する第1のターニングローラ台と、前記回転体の他端部を前記第1ターニングローラ台のローラと同じ大きさの一組のローラで支持するターニングローラを有し、前記回転体を水平な姿勢で回転可能に支持する第2のターニングローラ台と、水平な姿勢で支持した前記リブ板を前記回転体に対する所定の溶接位置に位置決め可能であり、前記回転体を間に対峙するように配置される一対のリブ板支持台と、を備え、前記リブ板支持台は、前記リブ板の高さを前記回転体の回転中心軸を通る水平面の高さと同一高さに位置決めする昇降手段と、前記水平面上で前記回転中心軸の軸方向と直角な方向の前記リブ板の位置を調整し、前記昇降手段が搭載される移動台と、を備えたことを特徴とするものである。 To achieve the above object, the present invention provides a rotating body and a plurality of ribs welded to the rotating body at an equal pitch in a circumferential direction of the rotating body in a posture parallel to the axial direction of the rotating body. A rotating structure assembly device comprising a plate, the first turning roller base having a turning roller that supports one end of the rotating body with a set of rollers and rotates the rotating body at an arbitrary angle; A second turning which has a turning roller for supporting the other end of the rotating body with a pair of rollers having the same size as the roller of the first turning roller base and rotatably supports the rotating body in a horizontal posture; A roller base and a pair of rib plate support bases that can position the rib plate supported in a horizontal posture at a predetermined welding position with respect to the rotating body, and are arranged so as to face the rotating body in between. wherein the rib plate support Elevating means for positioning the rib plate at the same height as a horizontal plane passing through the rotation center axis of the rotating body; and the rib in a direction perpendicular to the axial direction of the rotation center axis on the horizontal plane. And a moving table on which the lifting means is mounted .
また、本発明は、回転体と、前記回転体の軸方向と平行な姿勢で前記回転体の円周方向に等ピッチで当該回転体に溶接される複数枚のリブ板とからなる回転構造物の組立方法であって、前記回転体を任意の角度回転させる第1のターニングローラで前記回転体の一端部を支持し、前記回転体の他端部を前記第1ターニングローラのローラと同じ大きさの一組のローラで支持する第2のターニングローラで支持し、前記回転体を水平な姿勢で支持する工程と、前記リブ板を水平な姿勢で支持し前記リブ板の高さを調整可能な一対のリブ板支持台を、前記回転体を間において対峙するように配置し、前記回転体の回転中心軸を通る水平面上で2枚の前記リブ板を所定の溶接位置に位置決めする工程と、前記2枚のリブ板をそれぞれ前記回転体に溶接する工程と、前記回転体を前記リブ板のピッチ間隔に対応する角度だけ回転させ、リブ板を次に溶接する位置を割り出す工程と、次に溶接する2枚のリブ板を前記リブ板支持台により前記回転体に対する所定の溶接位置に位置決めし、前記リブ板を前記回転体に溶接する工程と、からなり、すべてのリブ板を溶接するまで、前記回転体の割り出し工程、前記リブ板の溶接工程を繰り返すようにしたことを特徴とするものである。 Further, the present invention provides a rotating structure comprising a rotating body and a plurality of rib plates welded to the rotating body at an equal pitch in a circumferential direction of the rotating body in a posture parallel to the axial direction of the rotating body. The first turning roller that rotates the rotating body at an arbitrary angle supports one end of the rotating body, and the other end of the rotating body is the same size as the roller of the first turning roller. The second turning roller supported by a pair of rollers supports the rotating body in a horizontal posture, and the rib plate is supported in a horizontal posture so that the height of the rib plate can be adjusted. A pair of rib plate supporting bases arranged so as to face each other between the rotating bodies, and positioning the two rib plates at predetermined welding positions on a horizontal plane passing through the rotation center axis of the rotating bodies; The two rib plates are respectively melted in the rotating body. A step of rotating the rotating body by an angle corresponding to a pitch interval of the rib plates to determine a position where the rib plates are to be welded next, and two rib plates to be welded next to the rib plate support Positioning at a predetermined welding position with respect to the rotating body and welding the rib plate to the rotating body, and until all the rib plates are welded, the indexing step of the rotating body, the welding of the rib plate It is characterized in that the process is repeated.
以下、本発明による回転構造物の組立装置および組立方法の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an assembly apparatus and assembly method for a rotating structure according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1実施形態
図1は、本発明の第1の実施形態による回転構造物の組立装置を示す正面図である。図2は、回転構造物の組立装置の平面図である。図1、2において、参照番号2は、回転体を示す。参照番号4は、リブ板を示す。回転体2は、高強度の合金鋼、例えば、SS400、SCM440、CrMoV鋼などを材料としている円柱状の回転体である。この回転体2には、6枚のリブ板4が回転体2の軸方向と平行な姿勢で円周方向に等ピッチで溶接される。これら回転体2とリブ板4とからなる回転構造物からは、最終的に発電機や電動機のロータが製作される。
First embodiment
FIG. 1 is a front view showing an assembly apparatus for a rotating structure according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the rotating structure assembling apparatus. 1 and 2,
回転構造物の組立装置は、ベースプレート10と、このベースプレート10上で回転体2の一端側に設置された第1のターニングローラ台11と、回転体2の他端側でベースプレート10上を移動可能に設置されている第2のターニングローラ台12と、回転体2を間に置いてベースプレート10上を回転体2の軸方向と直交する方向に移動可能に設置されている1組のリブ板支持台14、14と、から構成されている。回転体2は、第1ターニングローラ台11と第2のターニングローラ台12によって両端を支持されている。リブ板4は、リブ板支持台14、14によって水平な姿勢で支持されており、この状態で回転体2の外周面に溶接によって仮付けされる。2枚のリブ板4が一度に溶接された後、回転体2は、第1ターニングローラ台11と第2のターニングローラ台12によって所定角度回転させられ、リブ板4の次の取り付け位置が割り出される。
The rotating structure assembling apparatus is movable on the
そこで、まず、第1ターニングローラ台11と、第2ターニングローラ台12について説明する。 Therefore, first, the first turning roller table 11 and the second turning roller table 12 will be described.
ベースプレート10は、測量用のトランシットで±0.5mm以下の水平度を保つように、床面にアンカーボルト15を用いて固定されている。この実施形態では、第1ターニングローラ台11を構成している固定台16は、ベースプレート10の長手方向の一端部に固定されている。ベースプレート10の上には、その長手方向と平行に2本のガイドレール17、17が敷設されている。第2ターニングローラ台12を構成している移動台18の底部には、スライドブロック19が取り付けられている。このスライドブロック19は、ガイドレール17に摺動自在に係合しており、したがって、第2ターニングローラ台14は、ガイドレール17、17を案内にして、長手方向に移動可能に構成されている。
The
図4に示されるように、第2ターニングローラ台12の移動台18の下部には、走行モータ20が取り付けられている。この走行モータ20の回転軸にはピニオンギア21が軸着され、このピニオンギア21は、ガイドレール17と平行に延びるラック22に噛み合うようになっている。したがって、走行モータ20に、任意の走行距離に応じた指令パルスを与えることにより、第2ターニングローラ台12を長手方向に移動させて任意の位置に位置決めすることができるようになっている。
As shown in FIG. 4, a traveling
次に、図3に示すように、第1ターニングローラ台11の固定台16の上には、回転体2を所定角度だけ回転させるための2つ一組のローラからなるターニングローラ24a、24bが回転自在に支持されている。このターニングローラ24a、24bは、お互いの回転軸が水平でかつ平行になっており、各回転軸には、歯車25a、25bが軸着されている。ターニングローラ24a、24bを駆動するモータ26によって、歯車27が駆動され、この歯車27は、歯車25a、25bに常時噛み合い、モータ26の回転トルクをターニングローラ24a、24bに伝動するようになっている。
Next, as shown in FIG. 3, on the fixed
同様に、図4に示すように、第2ターニングローラ台12の移動台18の上には、ターニングローラ24a、24bと対向し、かつ同一高さに位置するように、2つ一組のローラからなるターニングローラ28a、28bが回転自在に設置されている。このターニングローラ28a、28bも、お互いの回転軸が水平でかつターニングローラ24a、24bの回転軸と平行になっており、各回転軸には、歯車29a、29bが軸着されている。ターニングローラ28a、28bを駆動するモータ30によって、歯車31が駆動され、この歯車31は、歯車29a、29bに常時噛み合うようになっている。モータ30は、モータ26とは逆方向に回転されて回転トルクをターニングローラ28a、28bに伝動し、これによって、ターニングローラ24a、24bと同時に同方向に回転させるようになっている。
Similarly, as shown in FIG. 4, a set of two rollers on the moving table 18 of the second turning roller table 12 so as to face the turning
図1並びに図2に示されるように、このような第1ターニングローラ台11のターニングローラ24a、24bと、第2ターニングローラ台12のターニングローラ28a、28bに回転体2を設置すると、回転体2の軸中心線は、ガイドレール17、17と平行になった状態でかつ水平な姿勢で支持される。
As shown in FIGS. 1 and 2, when the
次に、図1、図2において、ベースプレート10の中央部には、可動レール台35が設置されている。この可動レール台35の長手方向は、ベースプレート10の長手方向と直交している。この可動レール台35の下面の4箇所には、ガイドレール17に摺動自在に嵌合するスライドブロック37が取り付けられており、可動レール台35は、走行モータ29を備え、ガイドレール17に案内されてベースプレート10の長手方向に移動することが可能である。そして、可動レール台35の上面には、ベースプレート10上のガイドレール17、17と水平面上を直交する方向に延びるようにガイドレール36、36が敷設されている。
Next, in FIGS. 1 and 2, a
このような可動レール台35には、回転体2を中間に置くようにして、2台で一組のリブ板支持台14、14が対峙するように設置されている。このリブ板支持台14、14はともに同一の構成である。
On such a
図1に示されるように、リブ板支持台14の本体を構成している移動台38の底部には、ガイドレール36と摺動自在に係合するスライドブロック39が取り付けられており、リブ板支持台14は、ガイドレール36に案内されてガイドレール36と平行に移動することが可能である。この実施形態では、ガイドレール36と平行に図示しないラックが延びており、ラックに噛み合うピニオン歯車を移動台38に取り付けられた走行モータ41によって駆動することで、リブ板支持台14を走行させてリブ板4の幅方向に任意の位置に位置決めすることができるようになっている。
As shown in FIG. 1, a
リブ板支持台14の移動台38上には、両側に1組のガイドポスト43、43が鉛直に設置されており、ガイドポスト43、43は、ガイドブッシュ44、44に摺動自在に嵌合している。ガイドポスト43、43の間には、これらと平行に電動ジャッキ45が設置されている。ガイドポスト43、43と電動ジャッキ45の先端には、リブ板4を載せるリブ板載置台46が連結されており、リブ板載置台46の高さは、電動ジャッキ45によって任意の高さに調整することが可能になっている。
On the moving table 38 of the rib plate support table 14, a pair of guide posts 43, 43 are vertically installed on both sides, and the guide posts 43, 43 are slidably fitted to the
本実施形態による回転構造物の組立装置は、以上のように構成されるものであり、次に、回転構造物を組み立てる工程との関連において、作用並びに効果について説明する。
回転体2の長さは、製品によって異なってくるため、図1において、回転体2の長さに合わせて、可動側の第2ターニングローラ台12の位置を調整する。その後、第1ターニングローラ台11のターニングローラ24a、24bと、第2ターニングローラ台12のターニングローラ28a、28bの上に回転体2を設置する。回転体2は、高強度鋼材を材料としており、溶接割れを未然に防止するために、あらかじめ150〜300℃の範囲に予熱しておく。回転体2は、第1ターニング台11と第2ターニング台12によって水平な姿勢で支持され、このとき、回転体2の回転中心線は水平になっている。
The rotating structure assembling apparatus according to the present embodiment is configured as described above. Next, operations and effects will be described in relation to the process of assembling the rotating structure.
Since the length of the
次に、図5は、回転体2の直径と、リブ板4の取り付け位置との関係を示す。第1ターニングローラ台11のターニングローラ24a、24bと、第2ターニングローラ台12のターニングローラ28a、28bは、高さが固定されているため、載せられる回転体2の直径によって回転中心軸の高さは変わってくる。回転体2の直径が大きくなるほど、回転体2の回転中心線は高くなる。リブ板4は、回転体2の回転中心軸を通る水平面上に溶接されるため、回転体2の直径に対応させてリブ板4の高さを調整する必要がある。
Next, FIG. 5 shows the relationship between the diameter of the
第1ターニング台11と第2ターニング台12の高さは、既知であることから、回転体2の直径をDとすると、これらの値から、回転体2の回転中心軸の高さHは決まってくる。そして、リブ板4の高さhは、リブ板4の厚さをtとすると、
h=H−t/2 …(1)
の関係がある。
Since the heights of the first turning table 11 and the second turning table 12 are known, assuming that the diameter of the
h = H−t / 2 (1)
There is a relationship.
回転体2の両側に待機しているリブ板支持台14、14では、それぞれリブ板載置台46の上にリブ板4がセットされている。この状態で電動ジャッキ45を作動させて、リブ板4の高さhが(1)を満たすように、リブ板載置台46の高さを調整する。
In the rib plate support bases 14 and 14 waiting on both sides of the
その後、さらにリブ板支持台14、14を載せている可動レール台35の位置を調整するとともに、リブ板支持台14、14をガイドレール36にそって移動させ、リブ板4の端面が回転体2の外周面に当接する位置で停止する。
Thereafter, the position of the
こうして、リブ板支持台14、14によって、リブ板4を溶接位置に対して長手方向および幅方向の位置決めを行うことができるので、リブ板4の長手方向にそって複数箇所で点溶接し、2枚のリブ板4を一度に精度良く回転体2に仮付けすることができる。しかも、2枚のリブ板4は、回転体2の回転中心線に関して180°対称に溶接されるために偏荷重によって回転体2が回転してしまうことがなく、安定した状態で溶接できるので、組立作業の安全を確保することができる。
Thus, since the
この実施形態では、回転体2の円周方向に6枚のリブ板4を等ピッチで溶接するため、次の溶接位置を割り出すには、回転体2を60°回転させる必要がある。
In this embodiment, since the six
そこで、リブ板支持台14、14を回転体2から離間する方向に移動させて、リブ板支持台14、14がすでに溶接されたリブ板4に干渉しない退避位置に移動させる。
Therefore, the rib plate support bases 14 and 14 are moved away from the
その後、第1ターニングローラ台11のターニングローラ24a、24bと、第2ターニングローラ台12のターニングローラ28a、28bを同方向に回転させて、回転体2を60°回転させると、次の溶接位置を割り出すことができる。
Thereafter, when the turning
回転体2は、溶接割れ防止のための予熱によって、軸方向に伸びることがある。しかし、本実施形態のように、第1ターニングローラ台11のターニングローラ24a、24bと、第2ターニングローラ台12のターニングローラ28a、28bで回転体2を支持して回転させる構成を採用することにより、回転体2の伸びとは無関係に溶接位置の割り出しを円滑に行うことができる。
The
再度、リブ板支持台14、14のリブ載置台46の上にリブ板4をセットし、リブ板支持台14、14を回転体2に近づける方向に移動させ、リブ板4の端面が回転体2に接触する位置に位置決めする。このとき、リブ板4の高さはすでに調整されているので、リブ板4の高さ調整は行う必要はない。
Again, the
その後、リブ板4の長手方向にそって複数箇所で点溶接し、2枚のリブ板4を一度に精度良く回転体2に仮付けすることができる。
Thereafter, spot welding is performed at a plurality of locations along the longitudinal direction of the
残りの2枚のリブ板4の溶接についても、リブ板支持台14、14の退避、回転体2の割り出し、リブ板支持台14、14の移動を順次繰り返せばよい。
For the welding of the remaining two
第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態による回転構造物の組立装置について、図6乃至図8を参照しながら説明する。なお、図1乃至図5の第1実施形態と同一の構成要素には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。
この第2実施形態は、回転体2の端部の直径が異なる場合の回転構造物の組立にも対応できるようにした実施形態を扱っている。
図6は、本実施形態による回転構造物の組立装置の正面を示す図で、図7は、その平面図である。
Second embodiment
Next, an assembly apparatus for a rotating structure according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same constituent elements as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
This second embodiment deals with an embodiment which can cope with the assembly of a rotating structure when the diameter of the end of the
FIG. 6 is a view showing the front of the rotating structure assembling apparatus according to the present embodiment, and FIG. 7 is a plan view thereof.
大径部2aと、その先端部の小径部2bとからなる回転体2の場合、第1ターニングローラ台11のターニングローラ24a、24bと、第2ターニングローラ台12のターニングローラ28a、28bの高さが同一であると、小径部2bの方が低くなって回転体2の回転中心軸が斜めに傾くことになる。他方、リブ板4は、リブ板支持台14によって水平に支持されているため、回転体2が傾いている状態では、リブ板4を回転中心軸と平行に溶接することができなくなる。
In the case of the
そこで、この第2実施形態では、可動側の第2ターニングローラ台12に、大径部2aと小径部2bの差分に対応して、回転体2を水平に保つレベリング機構を次のように設けている。
Therefore, in the second embodiment, a leveling mechanism that keeps the
図6において、第2ターニングローラ台12の移動台18とターニングローラ28a、28bの載置台50の間には、2つ一組のくさび機構を利用したレベリング機構52を介在させている。この実施形態では、レベリング機構52は、下部勾配板53と、上部勾配板54と、下部勾配板53と下部勾配板54を重ね合わせた状態に保持するホルダ55と、下部勾配板53をボールねじ駆動により進退させるブレーキ付きモータ56と、から構成されている。
In FIG. 6, a
以上のようなレベリング機構52によれば、ブレーキ付きモータ56によって下部勾配板53を押し出すと、くさび効果によって、上部勾配板54とともにターニングローラ28a、28bが上昇するので、大径部2aを基準にして、大径部2aと小径部2bの差分をレベリング機構52によって吸収して、第2ターニングローラ台12のターニングローラ28a、28bの高さを調整し、回転体2を水平に支持することができる。
According to the
なお、リブ板支持台14において、リブ板4の高さを調整する場合には、大径部2aの直径を基準にして、リブ板4の高さhが上述した(1)式を満たすように、電動ジャッキ45を作動させて、リブ板支持台14の高さを調整すればよい。
In the
ところで、本実施形態のように、大径部2aと小径部2bというように回転体2が異なる直径の部分をもっている場合、大径部2aを支持している第1ターニングローラ台11のターニングローラ24a、24bと、小径部2bを支持している第2ターニングローラ台12のターニングローラ28a、28bとは同径のローラであるため、同じ回転速度で回転させると、小径部2bの周速とターニングローラ28a、28bの周速が異なってしまうため、滑りが生じてしまう。
By the way, when the
そこで、滑りを防止するためには、第1ターニングローラ台11のターニングローラ24a、24bの方のみをモータ26で駆動し、第2ターニングローラ台12のターニングローラ24a、24bはモータで駆動することなく回転体2の回転に従動させればよい。
Therefore, in order to prevent slipping, only the turning
なお、回転体2にリブ板4を溶接していく手順は、第1実施形態と同様であるので、説明は省略する。
In addition, since the procedure which welds the
第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態による回転構造物の組立装置について、図9乃至図11を参照しながら説明する。なお、図6乃至図8の第2実施形態と同一の構成要素には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。
この第3実施形態は、第2実施形態の回転構造物の組立装置に、回転体2の円周方向に一定のピッチでリブ板4を溶接するにあたって、回転体2の割り出しを行うために回転角度検知手段を設けるともに、第2ターニングローラ台12の位置決め、リブ板支持台14の位置決め、回転体2の割り出し等の一連の工程をPLC(プログラマブルロジックコントローラ)によって自動化するようにした実施の形態である。
Third embodiment
Next, an assembly apparatus for a rotating structure according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those in the second embodiment in FIGS. 6 to 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In the third embodiment, when the
図9は、回転体2の回転角度検知手段を示す図である。回転体2の端面には、磁石60を介して円板状の基準プレート61が着脱可能に取り付けられている。この基準プレート61の外周部には、60°間隔でスリット状の溝62が形成されている。この実施形態の場合、6枚のリブ板4は、60°のピッチ間隔で溶接されるようになっており、スリット状の溝62の間隔は、リブ板4の円周方向のピッチ間隔に対応するようになっている。第2ターニングローラ台12の上には、基準プレート61の外周部までの距離を計測する非接触センサ64が配置されている。
FIG. 9 is a diagram illustrating a rotation angle detection unit of the
回転体2が回転している場合、非接触センサ64が基準プレート61の外周部までの距離を計測しているときの計測値は一定であるが、回転体2が回転するにつれて、非接触センサ64がスリット状の溝62に対向すると、計測距離はステップ的に変化する。この変化を検知したときに回転体2を停止させることで、回転体2にリブ板4を溶接する位置を割り出すことができる。
When the
この実施形態では、図10に示すように、回転構造物の組立を自動化するために、制御装置としてPLC66が設けられている。非接触センサ64の出力は、センサアンプを介してPLC66に入力され、このPLC66は、上記のように、計測距離の変化を検知して、回転体2を停止させる。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, a
また、PLC66には、入力装置としてタッチパネル67が接続されている。このタッチパネル67を利用して、回転体2の大径部2aの直径、小径部2bの直径、長さ、リブ板4の長さ、幅、厚さ、回転体2の軸方向の取付位置等の寸法データが入力される。PLC66は、図11に示すような予め決められた順序で第2ターニングローラ台12、リブ板支持台14、14を算出した位置に移動させるとともに、リブ板支持台でのリブ板の高さを調整する。
In addition, a
以下、図11に示すフローチャートにしたがって、PLC66の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the
まず、入力された寸法データから、第2ターニングローラ台12、リブ板支持台14、14を設置すべきセッティング位置が演算される(ステップS10)。次に、PLC66は、第2ターニングローラ台12をセッティング位置に移動させるために必要な移動量に対応するパルス指令を第2ターニングローラ台12を駆動する走行モータ20に送出し、第2ターニングローラ台12をセッティング位置に移動させる(ステップS11)。これによって、回転体2の長さに合わせて、可動側の第2ターニングローラ台12の位置が調整される。
First, the setting position where the second
次いで、PLC66は、回転体2を水平な姿勢で支持できるように、大径部2aと小径部2bの差分に対応するパルス指令を第2ターニングローラ台12に設けたレベリング機構52のブレーキ付きモータ56に送り、大径部2aと小径部2bの差分を補正する(ステップS12)。これによって、第1ターニングローラ台11のターニングローラ24a、24bと、第2ターニングローラ台12のターニングローラ28a、28bの上に回転体2を設置すると、回転体を水平な姿勢に支持することができる。
Next, the
続く、ステップS13では、PLC66は、リブ板支持台14、14を載せている可動レール台35を駆動する走行モータ29に、回転体2の軸方向のセッティング位置にリブ支持台14を移動させるのに必要な移動量に対応するパルス指令を送る。また、各リブ板支持台14、14を駆動する走行モータ41にパルス指令を送り、可動レール台35上でリブ板支持台14、14を移動させ、リブ板4の端面が回転体2の外周面に当接する位置で停止させる。
In step S13, the
さらに、PLC66は、電動ジャッキ45にパルス指令を送り、第1実施形態で説明した(1)式を満たすように、リブ板4の高さが、回転体2の回転中心軸を通る水平面上に位置するように調整する(ステップS14)。
Further, the
こうして、リブ板4の位置決めが完了した後、リブ板4の長手方向にそって複数箇所を点溶接し、2枚のリブ板4を一度に精度良く回転体2に仮付けすることができる。
Thus, after the positioning of the
次に、回転体2の円周方向に6枚のリブ板4を等ピッチで溶接するには、回転体2を60°だけ回転させ、次の溶接位置を割り出す必要がある。
Next, in order to weld the six
この実施形態では、タッチパネル67には、回転体2の割り出し操作のために、回転開始ボタンが設けられている。この回転開始ボタンをタッチすると、ステップS15以下の割り出し操作が次のように開始される。
In this embodiment, the
まず、すでに溶接したリブ板4とリブ板支持台14との干渉を回避するために、リブ板支持台14、14を回転体2から離間する方向に移動させて、リブ板支持台14、14をすでに溶接されたリブ板4に干渉しない退避位置に移動させる(ステップS15)。
First, in order to avoid interference between the already welded
次いで、第1ターニングローラ台11のターニングローラ24a、24bを駆動するモータ26を起動し、回転体2の回転を開始する(ステップS16)。回転体2が回転している間、非接触センサ64による計測データは、PLC66に入力される。非接触センサ64が基準プレート61のスリット状の溝62に対向すると、計測距離はステップ的に変化して予め設定した許容値を越えることになる。この変化を検知したときには(ステップS17のyes)、PLC66は回転体2を停止させる(ステップS18)。これによって、回転体2は正確に60°回転し、次の溶接位置が割り出される。
Next, the
その後、リブ板支持台14、14を退避位置から溶接位置に移動させ、リブ板4の端面が回転体2の外周面に当接する位置で停止させる(ステップS19)。こうして割り出した位置に、リブ板4の長手方向にそって複数箇所を点溶接し、2枚のリブ板4を一度に精度良く回転体2に仮付けすることができる。
Thereafter, the rib plate support bases 14 and 14 are moved from the retracted position to the welding position, and stopped at a position where the end surface of the
残り2枚のリブ板4についても、同様に、溶接することができる。この場合、タッチパネル67の回転開始ボタンをタッチすると、停止信号がリセットされ、再度の割り出しが可能となる。以上のようにして、6枚のリブ板4を等ピッチで回転体2に溶接する工程を自動化することができる。
The remaining two
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例示として挙げたもので、発明の範囲の制限を意図するものではない。もちろん、明細書に記載された新規な装置、方法およびシステムは、様々な形態で実施され得るものであり、さらに、本発明の主旨から逸脱しない範囲において、種々の省略、置換、変更が可能である。請求項およびそれらの均等物の範囲は、発明の主旨の範囲内で実施形態あるいはその改良物をカバーすることを意図している。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these embodiment was mentioned as an illustration and does not intend the restriction | limiting of the range of invention. Of course, the novel apparatus, method and system described in the specification can be implemented in various forms, and various omissions, substitutions and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. is there. The claims and their equivalents are intended to cover the embodiments or improvements thereof within the spirit of the invention.
2…回転体、4…リブ板、10…ベースプレート、11…第1ターニングローラ台、12…第2ターニングローラ台、14…リブ板支持台、17…ガイドレール、20…走行モータ、24a、24b…ターニングローラ、28a、28b…ターニングローラ、35…可動レール台、43…ガイドポスト、45…電動ジャッキ、46…リブ板載置板、52…レベリング機構、53…下部勾配板、54…上部勾配板、56…ブレーキ付きモータ、61…基準プレート、62…スリット状の溝、64…非接触センサ、66…PLC、67…タッチパネル
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記回転体の一端部を一組のローラで支持し前記回転体を任意の角度回転させるターニングローラを有する第1のターニングローラ台と、
前記回転体の他端部を前記第1ターニングローラ台のローラと同じ大きさの一組のローラで支持するターニングローラを有し、前記回転体を水平な姿勢で回転可能に支持する第2のターニングローラ台と、
水平な姿勢で支持した前記リブ板を前記回転体に対する所定の溶接位置に位置決め可能であり、前記回転体を間に対峙するように配置される一対のリブ板支持台と、
を備え、
前記リブ板支持台は、前記リブ板の高さを前記回転体の回転中心軸を通る水平面の高さと同一高さに位置決めする昇降手段と、前記水平面上で前記回転中心軸の軸方向と直角な方向の前記リブ板の位置を調整し、前記昇降手段が搭載される移動台と、を備えたことを特徴とする回転構造物の組立装置。 An assembly apparatus for a rotating structure comprising a rotating body and a plurality of rib plates welded to the rotating body at an equal pitch in a circumferential direction of the rotating body in a posture parallel to the axial direction of the rotating body. ,
A first turning roller base having a turning roller that supports one end of the rotating body with a set of rollers and rotates the rotating body at an arbitrary angle;
A turning roller that supports the other end of the rotating body with a set of rollers having the same size as the rollers of the first turning roller base; and a second roller that rotatably supports the rotating body in a horizontal posture. Turning roller base,
A pair of rib plate supports that can position the rib plate supported in a horizontal posture at a predetermined welding position with respect to the rotating body, and are disposed so as to face the rotating body;
With
The rib plate support base includes lifting and lowering means for positioning the rib plate at the same height as a horizontal plane passing through the rotation center axis of the rotating body, and a right angle to the axial direction of the rotation center axis on the horizontal plane. An apparatus for assembling a rotating structure , comprising: a moving table on which the position of the rib plate in a specific direction is adjusted and the elevating means is mounted .
前記回転体を任意の角度回転させる第1のターニングローラで前記回転体の一端部を支持し、前記回転体の他端部を前記第1ターニングローラのローラと同じ大きさの一組のローラで支持する第2のターニングローラで支持し、前記回転体を水平な姿勢で支持する工程と、
前記リブ板を水平な姿勢で支持し前記リブ板の高さを調整可能な一対のリブ板支持台を、前記回転体を間において対峙するように配置し、前記回転体の回転中心軸を通る水平面上で2枚の前記リブ板を所定の溶接位置に位置決めする工程と、
前記2枚のリブ板をそれぞれ前記回転体に溶接する工程と、
前記回転体を前記リブ板のピッチ間隔に対応する角度だけ回転させ、リブ板を次に溶接する位置を割り出す工程と、
次に溶接する2枚のリブ板を前記リブ板支持台により前記回転体に対する所定の溶接位置に位置決めし、前記リブ板を前記回転体に溶接する工程と、からなり、
すべてのリブ板を溶接するまで、前記回転体の割り出し工程、前記リブ板の溶接工程を繰り返すようにしたことを特徴とする回転構造物の組立方法。 A method of assembling a rotating structure comprising a rotating body and a plurality of rib plates welded to the rotating body at an equal pitch in a circumferential direction of the rotating body in a posture parallel to the axial direction of the rotating body. ,
One end of the rotating body is supported by a first turning roller that rotates the rotating body at an arbitrary angle, and the other end of the rotating body is a set of rollers having the same size as the roller of the first turning roller. Supporting with a second turning roller to support, and supporting the rotating body in a horizontal posture;
A pair of rib plate support bases that support the rib plate in a horizontal posture and can adjust the height of the rib plate are arranged so as to face each other between the rotating bodies, and pass through the rotation center axis of the rotating body. Positioning the two rib plates on a horizontal plane at a predetermined welding position;
Welding each of the two rib plates to the rotating body;
Rotating the rotating body by an angle corresponding to the pitch interval of the rib plates, and determining a position to weld the rib plates next;
Next, two rib plates to be welded are positioned at a predetermined welding position with respect to the rotating body by the rib plate support, and the rib plate is welded to the rotating body.
An assembly method of a rotating structure, wherein the indexing step of the rotating body and the welding step of the rib plate are repeated until all the rib plates are welded.
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