JP7097278B2

JP7097278B2 - On-site welding method and on-site welding equipment

Info

Publication number: JP7097278B2
Application number: JP2018197446A
Authority: JP
Inventors: 亮水谷; 淳久保田; 明裕遠藤; 孝太郎笠
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2022-07-07
Anticipated expiration: 2038-10-19
Also published as: JP2020062675A

Description

本発明は、現場溶接方法、及び現場溶接装置に関する。 The present invention relates to an in-situ welding method and an in-situ welding apparatus.

特許文献１には、自動溶接装置が記載されている。この自動溶接装置は、鉄鋼柱に装着された環状のレールと、当該レールに案内されて自走して鉄骨柱の周囲を周回する装置本体とからなり、装置本体は、溶接トーチと、溶接トーチ部の位置決めを行うためのセンサと、を備える。 Patent Document 1 describes an automatic welding apparatus. This automatic welding device consists of an annular rail mounted on a steel column and a device body that is guided by the rail and runs around the steel column, and the device body consists of a welding torch and a welding torch. It is equipped with a sensor for positioning the unit.

特開２０００－１３５５９４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-135594

特許文献１に記載の自動溶接装置のように、建設現場における現場溶接の自動化が可能な装置が検討されている。しかしながら、上記の特許文献１に記載の自動溶接装置では、溶接トーチが、レールに沿って周回しながら、垂直移動、水平移動及び上下の首振り動作のみによって溶接を行うため、細かい動作が行えず、十分な溶接精度を得にくい場合がある。また、センサ及びトーチの動作に制限が多いため、溶接対象箇所の形状又は周辺設備等によっては溶接作業を分断させて行う必要が生じる場合がある。したがって、現場溶接の自動化による作業性の更なる向上が望まれていた。 An apparatus capable of automating on-site welding at a construction site, such as the automatic welding apparatus described in Patent Document 1, has been studied. However, in the automatic welding apparatus described in Patent Document 1 described above, since the welding torch performs welding only by vertical movement, horizontal movement, and vertical swing movement while rotating along the rail, fine movement cannot be performed. , It may be difficult to obtain sufficient welding accuracy. In addition, since there are many restrictions on the operation of the sensor and torch, it may be necessary to divide the welding work depending on the shape of the welding target location or peripheral equipment. Therefore, it has been desired to further improve workability by automating on-site welding.

本発明は、現場溶接の自動化による作業性の向上を図ることが可能な現場溶接方法、及び現場溶接装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an on-site welding method and an on-site welding apparatus capable of improving workability by automating on-site welding.

本発明に係る現場溶接方法は、溶接対象物の周囲に設置されたレール上を走行可能な多関節ロボットが溶接対象物に対する動作を行うことにより、溶接対象物における溶接対象箇所の開先の情報を取得する第１工程と、第１工程で取得された開先の情報に基づいて、レール上を走行可能な多関節ロボットが溶接対象物に対する動作を行うことにより、当該溶接対象箇所を溶接する第２工程と、を含む。 In the on-site welding method according to the present invention, information on the groove of the welding target portion in the welding target is obtained by performing an operation on the welding target by an articulated robot capable of traveling on a rail installed around the welding target. Based on the first step of acquiring Includes a second step.

この現場溶接方法においては、多関節ロボットが溶接対象物に対する動作を行うことにより溶接するため、細かい動作を活かして溶接することができ、溶接精度が向上する。それに加えて、多関節ロボットが溶接対象物に対する動作を行うことにより開先の情報を取得するため、溶接と同程度の動作を活かして開先の情報を取得でき、実際に溶接する状態に対する再現性を高めることができる。したがって、この現場溶接方法によれば、現場溶接の自動化による作業性の向上を図ることが可能となる。 In this on-site welding method, since the articulated robot performs an operation on the object to be welded to perform welding, welding can be performed by making the best use of fine operations, and the welding accuracy is improved. In addition to that, since the articulated robot acquires the groove information by performing the operation on the object to be welded, it is possible to acquire the groove information by utilizing the same operation as welding, and the reproduction of the actual welding state. It can enhance the sex. Therefore, according to this on-site welding method, it is possible to improve workability by automating on-site welding.

第２工程においては、レール上で走行を停止した状態の多関節ロボットが溶接対象物に対する動作を行うことにより、溶接対象箇所を溶接してもよい。この場合、多関節ロボットの単独の動作を制御して溶接することが可能となるため、処理負担が軽減できる。 In the second step, the articulated robot in a state of being stopped running on the rail may perform an operation on the object to be welded to weld the portion to be welded. In this case, since it is possible to control the operation of the articulated robot alone for welding, the processing load can be reduced.

本発明に係る現場溶接方法は、第１工程及び第２工程を含む作業工程と、作業工程の前に実行される準備工程と、を備え、準備工程においては、レールを搭載した状態で走行可能であるとともに、搭載した状態のレールを昇降可能な台車によって、レールを溶接対象物の周囲に設置し、作業工程は、レールが溶接対象物によって支持されることにより、レールが台車から離間された状態で実行されてもよい。この場合、レールを台車とは縁が切れた状態とすることで、多関節ロボットが開先の情報を取得するための動作（すなわち、第１工程）及び溶接するための動作（すなわち、第２工程）を行う際に、台車が載置された場所（例えば、現場の床面）からレールに振動が伝わることが抑制され、これに伴って多関節ロボットの動作への振動の影響が軽減される。そのため、多関節ロボットの動作の精度を向上できる。 The on-site welding method according to the present invention includes a work process including a first step and a second step, and a preparatory step executed before the work step, and in the preparatory step, the vehicle can run with a rail mounted. At the same time, the rail was installed around the object to be welded by the trolley that can raise and lower the mounted rail, and in the work process, the rail was separated from the trolley by being supported by the object to be welded. It may be executed in the state. In this case, by setting the rail to be in a state where the edge is cut off from the bogie, the articulated robot operates for acquiring groove information (that is, the first step) and for welding (that is, the second step). When performing the process), vibration is suppressed from being transmitted to the rail from the place where the dolly is placed (for example, the floor surface of the site), and the influence of vibration on the operation of the articulated robot is reduced accordingly. To. Therefore, the accuracy of the operation of the articulated robot can be improved.

また、本発明に係る現場溶接装置は、上記のいずれかの現場溶接方法に用いられる現場溶接装置であって、アーム先端部に開先センサを有し、第１工程で開先の情報を取得するための動作を行う多関節ロボットとして機能するセンサ用ロボットと、アーム先端部に溶接手段を有し、第２工程で溶接するための動作を行う多関節ロボットとして機能する溶接ロボットと、を含む複数のロボットと、複数のロボットが走行可能なレールと、を備える。 Further, the field welding device according to the present invention is a field welding device used in any of the above field welding methods, has a groove sensor at the tip of the arm, and acquires groove information in the first step. Includes a sensor robot that functions as an articulated robot that performs an operation for welding, and a welding robot that has a welding means at the tip of the arm and functions as an articulated robot that performs an operation for welding in the second step. It is equipped with a plurality of robots and a rail on which a plurality of robots can travel.

この現場溶接装置によれば、一のロボットによる開先の情報を取得するための動作（すなわち、第１工程）と別のロボットによる溶接するための動作（すなわち、第２工程）とを異なる溶接対象箇所で同時進行できるため、効率化が図られる。 According to this on-site welding device, the operation for acquiring groove information by one robot (that is, the first step) and the operation for welding by another robot (that is, the second step) are different welding. Efficiency can be improved because it can proceed simultaneously at the target location.

また、本発明に係る現場溶接装置は、上記のいずれかの現場溶接方法に用いられる現場溶接装置であって、開先センサと溶接手段とを含む複数種類のツールを選択的に保持可能であり、第１工程で開先の情報を取得するための動作を行う多関節ロボットとして機能し、第２工程で溶接するための動作を行う多関節ロボットとして機能するロボットと、ロボットが走行可能なレールと、を備える。 Further, the field welding device according to the present invention is a field welding device used in any of the above field welding methods, and can selectively hold a plurality of types of tools including a groove sensor and a welding means. , A robot that functions as an articulated robot that performs an operation to acquire groove information in the first step and a robot that functions as an articulated robot that performs an operation to perform welding in the second step, and a rail on which the robot can travel. And prepare.

この現場溶接装置によれば、１つのツールを保持し得るだけのサイズの１台のロボットと、当該ロボットが走行し得るサイズのレールと、によって開先の情報を取得するための動作（すなわち、第１工程）と溶接するための動作（すなわち、第２工程）とが行えるため、装置をコンパクト化できる。 According to this field welding device, an operation (ie,) for acquiring groove information by one robot sized to hold one tool and a rail sized to run the robot. Since the operation for welding (that is, the second step) can be performed with the first step), the device can be made compact.

また、本発明に係る現場溶接装置は、上記のいずれかの現場溶接方法に用いられる現場溶接装置であって、アーム先端部に開先センサと溶接手段とを有しており、第１工程で開先の情報を取得するための動作を行う多関節ロボットとして機能し、第２工程で溶接するための動作を行う多関節ロボットとして機能するロボットと、ロボットが走行可能なレールと、を備える。 Further, the field welding device according to the present invention is a field welding device used in any of the above field welding methods, and has a groove sensor and a welding means at the tip of the arm, and is used in the first step. It is provided with a robot that functions as an articulated robot that performs an operation for acquiring groove information and functions as an articulated robot that performs an operation for welding in a second step, and a rail on which the robot can travel.

この現場溶接装置によれば、一つの溶接対象箇所に対し、開先の情報を取得するための動作（すなわち、第１工程）と溶接するための動作（すなわち、第２工程）とが１台のロボットによって実行される。したがって、開先の情報を取得するための動作の誤差と、溶接するための動作の誤差とに共通して含まれる、当該ロボットに起因する誤差が相殺され、最終的に溶接誤差が低減される。また、開先の情報を取得するための動作と、溶接するための動作とを同時進行できるため、より精度のよい溶接が行える。 According to this on-site welding device, one operation for acquiring groove information (that is, the first step) and one operation for welding (that is, the second step) are performed for one welding target location. Performed by the robot. Therefore, the error caused by the robot, which is commonly included in the error of the operation for acquiring the groove information and the error of the operation for welding, is canceled out, and the welding error is finally reduced. .. Further, since the operation for acquiring the groove information and the operation for welding can be simultaneously performed, more accurate welding can be performed.

本発明に係る現場溶接装置において、ロボットは、レール上を走行する台座部と、台座部に対して相対的に回転する多関節アーム部と、を有し、台座部に対する多関節アーム部の回転軸線は、レールの高さ方向及び幅方向に対して傾斜してもよい。この場合、ロボットの可動空間を有効活用しやすい。 In the field welding apparatus according to the present invention, the robot has a pedestal portion running on a rail and an articulated arm portion that rotates relative to the pedestal portion, and the rotation of the articulated arm portion with respect to the pedestal portion. The axis may be inclined with respect to the height direction and the width direction of the rail. In this case, it is easy to effectively utilize the movable space of the robot.

本発明に係る現場溶接方法及び現場溶接装置によれば、現場溶接の自動化による作業性の向上を図ることが可能な現場溶接方法、及び現場溶接装置を提供することができる。 According to the on-site welding method and the on-site welding apparatus according to the present invention, it is possible to provide an on-site welding method and an on-site welding apparatus capable of improving workability by automating on-site welding.

図１は、本発明の一実施形態に係る現場溶接方法及び現場溶接装置を概略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an on-site welding method and an on-site welding apparatus according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１のレールを上方から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the rail of FIG. 1 as viewed from above. 図３は、図１のレール及びロボットを示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing the rail and the robot of FIG. 図４は、図１の台車を示す図であり、（ａ）が上方から見た平面図、（ｂ）が（ａ）のＩＶＢ－ＩＶＢ線に沿った断面である。4A and 4B are views showing the dolly of FIG. 1, in which FIG. 4A is a plan view seen from above, and FIG. 4B is a cross section taken along the IVB-IVB line of FIG. 1A. 図５は、現場溶接方法の準備工程を説明するための平面図である。FIG. 5 is a plan view for explaining the preparation process of the on-site welding method. 図６は、現場溶接方法の準備工程を説明するための側面図である。FIG. 6 is a side view for explaining the preparation process of the on-site welding method. 図７は、現場溶接方法の作業工程を説明するための平面図である。FIG. 7 is a plan view for explaining the work process of the on-site welding method. 図８は、現場溶接方法の作業工程を説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the work process of the on-site welding method. 図９は、変形例に係るロボットを示す側面図である。FIG. 9 is a side view showing a robot according to a modified example. 図１０は、変形例に係るロボットを示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing a robot according to a modified example.

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。以下の説明においては、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。 Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same elements or elements having the same function may be designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted.

［現場溶接装置の構成］
まず、図１～図４を参照して現場溶接装置の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る現場溶接方法及び現場溶接装置を概略的に示す斜視図である。図１に示される現場溶接装置１は、構造物２（例えば、柱）の施工現場において、溶接対象物Ｗに対する溶接を行うための装置である。本実施形態において、溶接対象物Ｗは、構造物２としての柱の一部を構成する複数の柱材３を有する。柱材３は、例えば角形（例えば四角形）の鋼管であり、複数（例えば４つ）の隅角部を有する。柱材３の各隅角部は、尖った形状を呈していてもよいが、本実施形態においては丸みを帯びた形状を呈している。複数の柱材３は、上下方向に重ねられ、互いに溶接されることによって柱を構成する。このように構成される柱は、例えば、ビル等の中高層の建築物の柱として用いられる。各柱材３は、このような建築物において３フロア分程度（例えば、１０ｍ）の高さを有する。換言すると、ビル等における柱は、３フロア分ごとに溶接されることで、全フロア分に相当する高さを有するように構成される。 [Structure of on-site welding equipment]
First, the configuration of the on-site welding device will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a perspective view schematically showing an on-site welding method and an on-site welding apparatus according to an embodiment of the present invention. The on-site welding device 1 shown in FIG. 1 is an device for performing welding on a welding target W at a construction site of a structure 2 (for example, a pillar). In the present embodiment, the object W to be welded has a plurality of column members 3 constituting a part of the column as the structure 2. The column member 3 is, for example, a square (for example, a quadrangular) steel pipe, and has a plurality of (for example, four) corner portions. Each corner of the pillar 3 may have a sharp shape, but in the present embodiment, it has a rounded shape. The plurality of pillar members 3 are stacked in the vertical direction and welded to each other to form a pillar. The pillars configured in this way are used, for example, as pillars of middle- and high-rise buildings such as buildings. Each pillar 3 has a height of about 3 floors (for example, 10 m) in such a building. In other words, the pillars in a building or the like are welded every three floors so as to have a height corresponding to all floors.

図１では、柱材３として、下段に配置される柱材３Ａと、上段に配置される柱材３Ｂとが示されている。柱材３Ａは、更に下段に配置される柱材３及び基礎構造物等を介して支持地盤（不図示）等に支持されている。柱材３Ａ，３Ｂは、互いの中心軸線を一致させるように配置される（以下では、柱材３Ａ，３Ｂの中心軸線を合わせて「軸線Ａｘ０」という。）。柱材３Ａ，３Ｂの端面３ａ同士は、互いに同じ寸法形状を有しており、軸線Ａｘ０まわりの全周に亘って互いに対向している。互いに対向する柱材３Ａ，３Ｂの端面３ａによって、溶接のための開先Ｇが形成される。現場溶接装置１は、この端面３ａ同士が対向する箇所（以下では、「溶接対象箇所Ｗａ」という。）を溶接する。 In FIG. 1, as the pillar material 3, the pillar material 3A arranged in the lower stage and the pillar material 3B arranged in the upper stage are shown. The pillar material 3A is supported by a supporting ground (not shown) or the like via a pillar material 3 arranged further below, a foundation structure, or the like. The pillar members 3A and 3B are arranged so that their central axes coincide with each other (hereinafter, the central axes of the pillar members 3A and 3B are collectively referred to as "axis line Ax0"). The end faces 3a of the pillar members 3A and 3B have the same dimensions and shapes, and face each other over the entire circumference around the axis Ax0. A groove G for welding is formed by the end faces 3a of the column members 3A and 3B facing each other. The on-site welding device 1 welds a portion where the end faces 3a face each other (hereinafter, referred to as "welding target portion Wa").

柱材３Ａ，３Ｂには、それぞれ、複数（例えば４つ）のエレクションピース４が設けられている。一例として、エレクションピース４は、柱材３Ａ，３Ｂの各外側面３ｂの略中央部において、溶接対象箇所Ｗａの近傍に溶接されている。柱材３Ａに設けられたエレクションピース４と、柱材３Ｂに設けられたエレクションピース４とは、上下方向に沿って並んで配置され、建て方治具５によって互いに接続されている。このようなエレクションピース４及び建て方治具５によって、柱材３Ａ，３Ｂが仮接続されている。 A plurality of (for example, four) election pieces 4 are provided on each of the pillar members 3A and 3B. As an example, the erection piece 4 is welded in the vicinity of the welding target portion Wa at the substantially central portion of each outer surface 3b of the column members 3A and 3B. The erection piece 4 provided on the pillar 3A and the erection piece 4 provided on the pillar 3B are arranged side by side in the vertical direction and are connected to each other by a building jig 5. The pillar members 3A and 3B are temporarily connected by such an erection piece 4 and a construction jig 5.

現場溶接装置１は、レール１０と、複数（例えば２台）のロボット２０と、複数（ロボット２０と同数であって、ここでは２つ）のロボット設置用ブロック３０と、台車４０と、を備える。図２は、図１のレールを上方から見た平面図である。図３は、図１のレール及びロボットを示す側面図である。図４は、図１の台車を示す図である。なお、図２においては溶接対象物Ｗを二点鎖線で示し、図４（ａ）においては溶接対象物Ｗ及びレール１０を二点鎖線で示し、図４（ｂ）においてはレール１０を二点鎖線で示している。 The on-site welding device 1 includes a rail 10, a plurality of (for example, two) robots 20, a plurality of (the same number as the robots 20, and here two) robot installation blocks 30, and a trolley 40. .. FIG. 2 is a plan view of the rail of FIG. 1 as viewed from above. FIG. 3 is a side view showing the rail and the robot of FIG. FIG. 4 is a diagram showing a dolly of FIG. In FIG. 2, the welding object W is indicated by a two-dot chain line, in FIG. 4A, the welding object W and the rail 10 are indicated by a two-dot chain line, and in FIG. 4B, the rail 10 is indicated by two alternate long and short dash lines. It is shown by a chain line.

図１及び図２に示されるように、レール１０は、溶接対象箇所Ｗａの周囲を複数のロボット２０が走行可能となるように設置される。レール１０は、溶接対象物Ｗの周囲において、溶接対象箇所Ｗａよりも低い高さに位置する。レール１０の大きさは、当該レール１０上を走行するロボット２０の数量及び大きさ等に応じて適宜設定してよい。レール１０は、レール本体１１と、複数（ロボット２０と同数であって、ここでは２つ）のキャリッジ１２と、支持機構１３と、位置決め機構１４とを有する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rail 10 is installed so that a plurality of robots 20 can travel around the welding target portion Wa. The rail 10 is located at a height lower than the welding target portion Wa around the welding target W. The size of the rail 10 may be appropriately set according to the quantity and size of the robot 20 traveling on the rail 10. The rail 10 has a rail main body 11, a plurality of carriages 12 (the same number as the robot 20, and here two), a support mechanism 13, and a positioning mechanism 14.

レール本体１１は、柱材３Ａの全周を囲む円環状を呈している。ここでは、レール本体１１は、２つのアーチ部材１１ａを含み、当該２つのアーチ部材１１ａの端部同士が接続されることによって円環状を呈するように構成されている。２つのアーチ部材１１ａは、柱材３Ａの４つの隅角部のうち互いに対向する２つの隅角部と対向する位置において、互いに接続されている。レール本体１１は、その外周側及び内周側にそれぞれ位置する板状の外周側環状部１１ｂ及び内周側環状部１１ｃを有する。図１～図３に示されるように、外周側環状部１１ｂは、軸線Ａｘ０に沿う円環板状を呈している。内周側環状部１１ｃは、軸線Ａｘ０に直交する円環板状を呈している。 The rail body 11 has an annular shape that surrounds the entire circumference of the pillar member 3A. Here, the rail main body 11 includes two arch members 11a, and is configured to exhibit an annular shape by connecting the ends of the two arch members 11a to each other. The two arch members 11a are connected to each other at positions facing the two corner portions facing each other among the four corner portions of the pillar member 3A. The rail main body 11 has a plate-shaped outer peripheral side annular portion 11b and an inner peripheral side annular portion 11c located on the outer peripheral side and the inner peripheral side, respectively. As shown in FIGS. 1 to 3, the outer peripheral side annular portion 11b has an annular plate shape along the axis Ax0. The inner peripheral side annular portion 11c has an annular plate shape orthogonal to the axis Ax0.

キャリッジ１２は、レール本体１１に設けられ、ロボット２０をレール本体１１に沿って走行させる機能を有する。キャリッジ１２は、レール本体１１の外周側環状部１１ｂに摺動自在に係合している。キャリッジ１２は、外周側環状部１１ｂに対向する面と反対側に保持面１２ａを有する。キャリッジ１２は、保持面１２ａにおいてロボット設置用ブロック３０（詳細は後述）を介してロボット２０を保持し、レール本体１１上を摺動することによってレール本体１１に沿ってロボット２０を走行させる。 The carriage 12 is provided on the rail main body 11 and has a function of causing the robot 20 to travel along the rail main body 11. The carriage 12 is slidably engaged with the outer peripheral side annular portion 11b of the rail main body 11. The carriage 12 has a holding surface 12a on the side opposite to the surface facing the outer peripheral side annular portion 11b. The carriage 12 holds the robot 20 on the holding surface 12a via a robot installation block 30 (details will be described later), and slides the robot 20 on the rail body 11 to cause the robot 20 to travel along the rail body 11.

支持機構１３は、レール本体１１を溶接対象物Ｗによって支持するための機構である。図２に示されるように、支持機構１３は、柱材３Ａに固定された複数（例えば４つ）の第１支持部材１３ａと、第１支持部材１３ａ上に設置された複数（例えば２つ）の第２支持部材１３ｂとを有する。柱材３Ａの４つの外側面３ｂのうち、互いに平行な２つの外側面３ｂのそれぞれに２つの第１支持部材１３ａが固定されている。４つの第１支持部材１３ａは、互いに同じ高さに固定され、各外側面３ｂから外方にそれぞれ延在している。２つの第２支持部材１３ｂは、それぞれ、２つの第１支持部材１３ａ上に架け渡されている。２つの第２支持部材１３ｂは、第１支持部材１３ａが固定された各外側面３ｂに沿って、当該外側面３ｂの両端部を超えた位置まで延在している。２つの第２支持部材１３ｂ上には、レール本体１１が設置される。 The support mechanism 13 is a mechanism for supporting the rail body 11 by the welding object W. As shown in FIG. 2, the support mechanism 13 includes a plurality of (for example, four) first support members 13a fixed to the pillar member 3A and a plurality (for example, two) installed on the first support member 13a. It has a second support member 13b of the above. Of the four outer surfaces 3b of the lumber 3A, two first support members 13a are fixed to each of the two outer surfaces 3b parallel to each other. The four first support members 13a are fixed at the same height as each other and extend outward from each outer surface 3b. The two second support members 13b are respectively bridged over the two first support members 13a. The two second support members 13b extend along each outer surface 3b to which the first support member 13a is fixed to a position beyond both ends of the outer surface 3b. The rail body 11 is installed on the two second support members 13b.

位置決め機構１４は、レール本体１１を溶接対象物Ｗに対して位置決めするための機構である。位置決め機構１４は、４つのＬ字状の固定部材１４ａを含む。４つの固定部材１４ａは、全体として溶接対象物Ｗとしての柱材３Ａを囲む形状をなすように、レール本体１１にそれぞれ固定されている。各固定部材１４ａは、例えばボルト等の固定具Ｂ１によって、柱材３Ａの隅角部に着脱自在に接合される。４つの固定部材１４ａが柱材３Ａの隅角部にそれぞれ接合されることにより、レール本体１１が柱材３Ａに対して位置決めされる。 The positioning mechanism 14 is a mechanism for positioning the rail body 11 with respect to the welding object W. The positioning mechanism 14 includes four L-shaped fixing members 14a. The four fixing members 14a are fixed to the rail body 11 so as to surround the pillar member 3A as the welding object W as a whole. Each fixing member 14a is detachably joined to the corner portion of the pillar member 3A by, for example, a fixing tool B1 such as a bolt. The rail body 11 is positioned with respect to the pillar 3A by joining the four fixing members 14a to the corners of the pillar 3A, respectively.

複数のロボット２０は、それぞれ、溶接対象箇所Ｗａに対する動作を行う。具体的に、複数のロボット２０は、センサ用ロボット２０Ａと、溶接ロボット２０Ｂとを含む。図３（ａ）は、ロボット２０としてのセンサ用ロボット２０Ａを示している。図３（ｂ）は、ロボット２０としての溶接ロボット２０Ｂを示している。センサ用ロボット２０Ａは、溶接対象箇所Ｗａにおける開先Ｇの情報を取得するための動作を行う多関節ロボットである。溶接ロボット２０Ｂは、溶接するための動作を行う多関節ロボットである。 Each of the plurality of robots 20 performs an operation on the welding target portion Wa. Specifically, the plurality of robots 20 include a sensor robot 20A and a welding robot 20B. FIG. 3A shows a sensor robot 20A as the robot 20. FIG. 3B shows a welding robot 20B as the robot 20. The sensor robot 20A is an articulated robot that performs an operation for acquiring information on the groove G at the welding target portion Wa. The welding robot 20B is an articulated robot that performs an operation for welding.

図３に示されるように、各ロボット２０は、例えば、汎用の垂直多関節型の６軸ロボットであって、先端部２１（アーム先端部）と、台座部２２と、台座部２２に対する先端部２１の位置及び姿勢を変更する多関節アーム部２３と、先端部２１に設けられたツール２４と、ロボットコントローラ２５とを有する。 As shown in FIG. 3, each robot 20 is, for example, a general-purpose vertical articulated 6-axis robot having a tip portion 21 (arm tip portion), a pedestal portion 22, and a tip portion with respect to the pedestal portion 22. It has an articulated arm portion 23 that changes the position and posture of the 21 portion, a tool 24 provided at the tip portion 21, and a robot controller 25.

台座部２２は、ロボット設置用ブロック３０に固定されることにより、レール１０上を走行する。台座部２２の下端には、フランジ部２２ａが設けられている。フランジ部２２ａには、例えばボルト等の固定具Ｂ２が挿通可能な複数の挿通孔が形成されている。 The pedestal portion 22 travels on the rail 10 by being fixed to the robot installation block 30. A flange portion 22a is provided at the lower end of the pedestal portion 22. The flange portion 22a is formed with a plurality of insertion holes through which a fixture B2 such as a bolt can be inserted.

多関節アーム部２３は、台座部２２に対して相対的に回転する。多関節アーム部２３は、旋回部２３ａと、２つの腕部２３ｂ，２３ｃと、手首部２３ｄと、複数（例えば６つ）の関節Ｊ１～Ｊ６と、各関節Ｊ１～Ｊ６にそれぞれ内蔵された複数（ここでは６つ）のアクチュエータ（不図示）とを有する。旋回部２３ａ、腕部２３ｂ，２３ｃ及び手首部２３ｄは、台座部２２に対して直列に連結されている。 The articulated arm portion 23 rotates relative to the pedestal portion 22. The multi-joint arm portion 23 includes a swivel portion 23a, two arm portions 23b and 23c, a wrist portion 23d, a plurality of (for example, six) joints J1 to J6, and a plurality of joints J1 to J6, respectively. It has (6 here) actuators (not shown). The swivel portion 23a, the arm portions 23b, 23c and the wrist portion 23d are connected in series to the pedestal portion 22.

関節Ｊ１は、台座部２２の上面に直交する回転軸線Ａｘ１まわりに回転可能となるように、台座部２２に対して旋回部２３ａを連結する。これにより、多関節アーム部２３は、台座部２２に対して回転軸線Ａｘ１まわりに回転可能とされる。関節Ｊ２～Ｊ５は、それぞれ、腕部２３ｂ，２３ｃ及び手首部２３ｄを揺動可能に連結する。関節Ｊ６は、図に示す回転軸線Ａｘ２まわりに回転可能となるように、手首部２３ｄに対して先端部２１を連結する。これにより、先端部２１は、多関節アーム部２３（特に手首部２３ｄ）に対して回転軸線Ａｘ２まわりに回転可能とされる。アクチュエータは、ロボットコントローラ２５の制御によって関節Ｊ１～Ｊ６をそれぞれ駆動する。なお、ロボット２０は、上記の構成に限定されない。ロボット２０は、汎用の多関節ロボットのうちのいずれのロボットであってもよく、例えば冗長関節（不図示）を更に有する７軸ロボットでもよく、５軸以下のロボットでもよい。 The joint J1 connects the swivel portion 23a to the pedestal portion 22 so as to be rotatable around the rotation axis Ax1 orthogonal to the upper surface of the pedestal portion 22. As a result, the articulated arm portion 23 can rotate about the rotation axis Ax1 with respect to the pedestal portion 22. The joints J2 to J5 connect the arm portions 23b and 23c and the wrist portion 23d so as to be swingable, respectively. The joint J6 connects the tip portion 21 to the wrist portion 23d so as to be rotatable around the rotation axis Ax2 shown in the figure. As a result, the tip portion 21 can rotate about the rotation axis Ax2 with respect to the articulated arm portion 23 (particularly the wrist portion 23d). The actuator drives the joints J1 to J6 under the control of the robot controller 25, respectively. The robot 20 is not limited to the above configuration. The robot 20 may be any of the general-purpose articulated robots, for example, a 7-axis robot having redundant joints (not shown), or a robot having 5 or less axes.

ツール２４としては、センサ用ツール２４Ａと、溶接ツール２４Ｂとが挙げられる。センサ用ツール２４Ａは、センサ用ロボット２０Ａの先端部２１に設けられている。センサ用ツール２４Ａは、開先Ｇの情報を取得する開先センサ２４ａと、開先センサ２４ａを先端部２１に装着する装着部２４ｂとを含む。開先センサ２４ａは、接触式のセンサ（例えばタッチセンサ）であってもよいが、本実施形態においては、非接触式で開先Ｇの位置情報を取得可能なセンサ（例えばレーザーセンサ）である。開先センサ２４ａには、スリット（不図示）が設けられていてもよい。 Examples of the tool 24 include a sensor tool 24A and a welding tool 24B. The sensor tool 24A is provided at the tip portion 21 of the sensor robot 20A. The sensor tool 24A includes a groove sensor 24a for acquiring information on the groove G, and a mounting portion 24b for mounting the groove sensor 24a on the tip portion 21. The groove sensor 24a may be a contact type sensor (for example, a touch sensor), but in the present embodiment, it is a non-contact type sensor (for example, a laser sensor) capable of acquiring the position information of the groove G. .. The groove sensor 24a may be provided with a slit (not shown).

溶接ツール２４Ｂは、溶接ロボット２０Ｂの先端部２１に設けられている。溶接ツール２４Ｂは、溶接対象箇所Ｗａを溶接する溶接手段２４ｃと、溶接手段２４ｃを先端部２１に装着する装着部２４ｄとを含む。本実施形態において、溶接手段２４ｃは、溶接用のトーチである。なお、溶接手段２４ｃは、溶接のためのレーザービームを発振するレーザー発振器等であってもよい。各ツール２４は、ロボットコントローラ２５の制御によって開先Ｇの情報の取得、又は、溶接対象箇所Ｗａの溶接を行う。 The welding tool 24B is provided at the tip portion 21 of the welding robot 20B. The welding tool 24B includes a welding means 24c for welding the welding target portion Wa and a mounting portion 24d for mounting the welding means 24c on the tip portion 21. In the present embodiment, the welding means 24c is a torch for welding. The welding means 24c may be a laser oscillator or the like that oscillates a laser beam for welding. Each tool 24 acquires information on the groove G or welds the welding target portion Wa under the control of the robot controller 25.

ロボット設置用ブロック３０は、各キャリッジ１２の保持面１２ａに、例えば溶接等によって取り付けられている。ロボット設置用ブロック３０は、ロボット２０を取り付けるための取付座面３０ａを有する。取付座面３０ａには、上述した固定具Ｂ２によってロボット２０の台座部２２が固定される。 The robot installation block 30 is attached to the holding surface 12a of each carriage 12 by, for example, welding. The robot installation block 30 has a mounting seat surface 30a for mounting the robot 20. The pedestal portion 22 of the robot 20 is fixed to the mounting seat surface 30a by the fixing tool B2 described above.

ロボット設置用ブロック３０は、回転軸線Ａｘ１をレール本体１１の高さ方向（ここでは、上下方向）及び幅方向（ここでは、水平方向）に対して傾斜させた状態で、取付座面３０ａ上に各ロボット２０を保持している。これにより、各ロボット２０における台座部２２に対する多関節アーム部２３の回転軸線Ａｘ１は、柱材３Ａ，３Ｂの軸線Ａｘ０に平行しておらず、直交もしていない。また、ロボット設置用ブロック３０は、回転軸線Ａｘ１がレール本体１１の径方向に沿うように、各ロボット２０を保持している（図７参照）。図１及び図３に示されるように、ロボット設置用ブロック３０は、三角柱形状を呈しており、取付座面３０ａとキャリッジ１２の保持面１２ａとが角度θをなすように配置される。角度θは、３０°である。これにより、各ロボット２０は、回転軸線Ａｘ１がレール１０の幅方向に対して３０°傾斜して配置される。なお、角度θは、各ロボット２０の可動空間に応じて適宜設定してよい。 The robot installation block 30 is placed on the mounting seat surface 30a in a state where the rotation axis Ax1 is inclined with respect to the height direction (here, the vertical direction) and the width direction (here, the horizontal direction) of the rail body 11. Each robot 20 is held. As a result, the rotation axis Ax1 of the articulated arm portion 23 with respect to the pedestal portion 22 in each robot 20 is not parallel to or orthogonal to the axis Ax0 of the column members 3A and 3B. Further, the robot installation block 30 holds each robot 20 so that the rotation axis Ax1 is along the radial direction of the rail body 11 (see FIG. 7). As shown in FIGS. 1 and 3, the robot installation block 30 has a triangular prism shape, and the mounting seat surface 30a and the holding surface 12a of the carriage 12 are arranged so as to form an angle θ. The angle θ is 30 °. As a result, in each robot 20, the rotation axis Ax1 is arranged so as to be inclined by 30 ° with respect to the width direction of the rail 10. The angle θ may be appropriately set according to the movable space of each robot 20.

台車４０は、レール１０を搭載した状態で走行可能であるとともに、搭載した状態のレール１０を昇降可能である。図４（ａ）は、台車４０を上方から見た平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶＢ－ＩＶＢ線に沿った断面図である。台車４０は、現場の床面（例えば、構造物２としての柱が用いられる建築物の所定のフロア（例えば３階）の床面）上に配置されている。台車４０は、複数（例えば４つ）の載置部４１と、複数（載置部４１と同数であって、ここでは４つ）の昇降機構４２と、支持部４３と、複数（例えば、１０個～２０個）の車輪４４とを有する。 The dolly 40 can travel with the rail 10 mounted, and can move up and down the rail 10 with the rail 10 mounted. 4 (a) is a plan view of the carriage 40 as viewed from above, and FIG. 4 (b) is a sectional view taken along the line IVB-IVB of FIG. 4 (a). The dolly 40 is arranged on the floor surface of the site (for example, the floor surface of a predetermined floor (for example, the third floor) of the building in which the pillar as the structure 2 is used). The dolly 40 includes a plurality of (for example, four) mounting portions 41, a plurality of (the same number as the mounting portions 41, four in this case) elevating mechanism 42, and a plurality of (for example, 10) mounting portions 43. It has (to 20) wheels 44.

載置部４１は、レール１０のアーチ部材１１ａを載置させる載置面４１ａを有する。複数の載置部４１の載置面４１ａ同士は、互いに同じ高さに位置している。アーチ部材１１ａは、複数の載置面４１ａに載置されることにより、台車４０に搭載される。載置部４１には、上下方向に貫通する軸孔４１ｈが形成されている。 The mounting portion 41 has a mounting surface 41a on which the arch member 11a of the rail 10 is mounted. The mounting surfaces 41a of the plurality of mounting portions 41 are located at the same height as each other. The arch member 11a is mounted on the trolley 40 by being mounted on the plurality of mounting surfaces 41a. The mounting portion 41 is formed with a shaft hole 41h that penetrates in the vertical direction.

複数の昇降機構４２は、アーチ部材１１ａを昇降させる機能を有する。昇降機構４２は、上下方向に延在する昇降ガイド４２ａと、昇降ガイド４２ａに沿って昇降可能な昇降ブロック４２ｂとを有する。一例として、昇降ガイド４２ａは、ボールネジであって、載置部４１の軸孔４１ｈに挿通している。昇降ブロック４２ｂは、ナットであって、載置部４１を支持するとともに、昇降ガイド４２ａに螺合している。複数の昇降機構４２の昇降ブロック４２ｂ同士は、互いに同じ高さに載置部４１を支持するように、例えば電動モータ（不図示）等の動力によって、同時に昇降ガイド４２ａに沿って昇降する。なお、昇降機構４２の数及び昇降機構４２の位置は、アーチ部材１１ａの重量及び形状等に応じて適宜設定してよい。 The plurality of elevating mechanisms 42 have a function of elevating and lowering the arch member 11a. The elevating mechanism 42 has an elevating guide 42a extending in the vertical direction and an elevating block 42b that can be elevated along the elevating guide 42a. As an example, the elevating guide 42a is a ball screw and is inserted into the shaft hole 41h of the mounting portion 41. The elevating block 42b is a nut that supports the mounting portion 41 and is screwed into the elevating guide 42a. The elevating blocks 42b of the plurality of elevating mechanisms 42 simultaneously elevate and elevate along the elevating guide 42a by the power of, for example, an electric motor (not shown) so as to support the mounting portion 41 at the same height as each other. The number of elevating mechanisms 42 and the position of the elevating mechanism 42 may be appropriately set according to the weight and shape of the arch member 11a.

支持部４３は、昇降機構４２を介してアーチ部材１１ａを支持する。支持部４３は、現場の床面に沿う平坦なフレーム状を呈している。本実施形態において、支持部４３は、長尺状の複数の板部材４３ａを有し、当該複数の板部材４３ａが互いに連結されることにより、全体としてアーチ部材１１ａの外径と同程度の幅を有するフレーム状をなしている。板部材４３ａ上には、昇降ガイド４２ａの下端部が固定されている。支持部４３は、互いに平行な一対の側部４３ｂと、一対の側部４３ｂの一方側同士を連結する前方部４３ｃと、一対の側部４３ｂの他方側同士を連結する後方部４３ｄとを有する。前方部４３ｃは、一対の側部４３ｂの一方側同士よりも後方部４３ｄ側に向けて凹むＶ字形状を呈している。これにより、支持部４３の当該前方部４３ｃ側には溶接対象物Ｗにより近づくことが可能な差し込み空間ＳＰが形成されている。 The support portion 43 supports the arch member 11a via the elevating mechanism 42. The support portion 43 has a flat frame shape along the floor surface of the site. In the present embodiment, the support portion 43 has a plurality of elongated plate members 43a, and by connecting the plurality of plate members 43a to each other, the width as a whole is about the same as the outer diameter of the arch member 11a. It has a frame shape. The lower end of the elevating guide 42a is fixed on the plate member 43a. The support portion 43 has a pair of side portions 43b parallel to each other, a front portion 43c connecting one side of the pair of side portions 43b, and a rear portion 43d connecting the other sides of the pair of side portions 43b. .. The front portion 43c has a V-shape that is recessed toward the rear portion 43d rather than one side of the pair of side portions 43b. As a result, an insertion space SP that can be closer to the welding object W is formed on the front portion 43c side of the support portion 43.

複数の車輪４４は、アーチ部材１１ａを搭載した状態で走行可能とする機能を有する。具体的に、複数の車輪４４は、アーチ部材１１ａを支持した状態の支持部４３を床面に沿って走行可能に支持する。車輪４４は、支持部４３の下面に設けられた取付板４４ａを介して支持部４３に取り付けられている。本実施形態においては、複数（例えば、２個～６個）の車輪４４が１つの取付板４４ａに取り付けられ、複数（例えば４つ）の当該取付板４４ａを介して全ての車輪４４が支持部４３に取り付けられている。なお、車輪４４の数、取付板４４ａの数、及びこれらの支持部４３に対する位置は、アーチ部材１１ａの重量及び形状等に応じて適宜設定してよい。 The plurality of wheels 44 have a function of enabling the vehicle to travel with the arch member 11a mounted. Specifically, the plurality of wheels 44 support the support portion 43 in a state of supporting the arch member 11a so as to be able to travel along the floor surface. The wheel 44 is attached to the support portion 43 via a mounting plate 44a provided on the lower surface of the support portion 43. In the present embodiment, a plurality of (for example, 2 to 6) wheels 44 are attached to one mounting plate 44a, and all the wheels 44 are supported by the plurality of (for example, 4) wheels 44. It is attached to 43. The number of wheels 44, the number of mounting plates 44a, and their positions with respect to the support portion 43 may be appropriately set according to the weight and shape of the arch member 11a.

［現場溶接方法］
続いて、図５～図８を参照し、上記の現場溶接装置１を用いた現場溶接方法について説明する。現場溶接方法は、準備工程と、作業工程とを有する。準備工程は、作業工程の前に実行される。図５は、現場溶接方法の準備工程を説明するための平面図である。図６は、現場溶接方法の準備工程を説明するための側面図である。 [On-site welding method]
Subsequently, with reference to FIGS. 5 to 8, an in-situ welding method using the above-mentioned in-situ welding device 1 will be described. The on-site welding method includes a preparation process and a work process. The preparatory process is performed before the working process. FIG. 5 is a plan view for explaining the preparation process of the on-site welding method. FIG. 6 is a side view for explaining the preparation process of the on-site welding method.

準備工程においては、まず、レール１０のアーチ部材１１ａを溶接対象物Ｗの周囲（ここでは、図５において二点鎖線で示す位置Ｐ１）まで搬送する。具体的には、図５に示されるように、台車４０の複数の載置部４１に１つのアーチ部材１１ａを搭載し、その状態で、台車４０を溶接対象物Ｗに向けて走行させる。このとき、支持部４３の前方部４３ｃ側の差し込み空間ＳＰに、溶接対象物Ｗの隅角部を差し込むように、台車４０を溶接対象物Ｗに近づける（図４（ａ）を併せて参照）。台車４０によって位置Ｐ１に搬送されたアーチ部材１１ａは、図６（ａ）に示されるように、床面上に台車４０によって支持された状態である。 In the preparatory step, first, the arch member 11a of the rail 10 is conveyed to the periphery of the welding object W (here, the position P1 indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 5). Specifically, as shown in FIG. 5, one arch member 11a is mounted on a plurality of mounting portions 41 of the bogie 40, and in that state, the bogie 40 is run toward the welding object W. At this time, the carriage 40 is brought closer to the welding object W so that the corner portion of the welding object W is inserted into the insertion space SP on the front portion 43c side of the support portion 43 (see also FIG. 4A). .. As shown in FIG. 6A, the arch member 11a conveyed to the position P1 by the carriage 40 is in a state of being supported by the carriage 40 on the floor surface.

次に、アーチ部材１１ａを位置Ｐ１に設置する。具体的には、図６（ｂ）に示されるように、昇降機構４２によって載置部４１を降下させることでアーチ部材１１ａを降下させる。このとき、載置面４１ａが第２支持部材１３ｂの上面よりも低い位置となるまで、昇降ブロック４２ｂを昇降ガイド４２ａに沿って下降させる。これにより、アーチ部材１１ａが第２支持部材１３ｂ上に載置され、載置部４１から離間する。換言すると、アーチ部材１１ａは、支持機構１３を介して溶接対象物Ｗに支持されることにより、台車４０に対して縁が切れた状態（すなわち、台車４０とは直接的な影響を及ぼし合わない状態）となる。その状態で、アーチ部材１１ａを位置決め機構１４によって溶接対象物Ｗ（ここでは、柱材３Ａ）に対して位置決めする（図２参照）。以上により、位置Ｐ１へのアーチ部材１１ａの設置が完了する。 Next, the arch member 11a is installed at the position P1. Specifically, as shown in FIG. 6B, the arch member 11a is lowered by lowering the mounting portion 41 by the elevating mechanism 42. At this time, the elevating block 42b is lowered along the elevating guide 42a until the mounting surface 41a is at a position lower than the upper surface of the second support member 13b. As a result, the arch member 11a is placed on the second support member 13b and separated from the mounting portion 41. In other words, the arch member 11a is supported by the welding object W via the support mechanism 13 so that the edge of the arch member 11a is cut off from the carriage 40 (that is, it does not directly affect the carriage 40). State). In that state, the arch member 11a is positioned with respect to the welding object W (here, the column member 3A) by the positioning mechanism 14 (see FIG. 2). As described above, the installation of the arch member 11a at the position P1 is completed.

次に、位置Ｐ１に設置されたアーチ部材１１ａと同様にして、別のアーチ部材１１ａを溶接対象物Ｗの周囲（ここでは、図５において二点鎖線で示す位置Ｐ２）まで搬送し、当該アーチ部材１１ａを位置Ｐ２に設置する。位置Ｐ１へのアーチ部材１１ａの設置と、位置Ｐ２へのアーチ部材１１ａの設置とは、例えば１つの台車４０によって順に実行してもよいし、２つの台車４０によって並行して実行してもよい。なお、アーチ部材１１ａが位置Ｐ１又は位置Ｐ２において台車４０に対して縁が切れた状態となったら、台車４０を当該アーチ部材１１ａから離間させてもよい。 Next, in the same manner as the arch member 11a installed at the position P1, another arch member 11a is conveyed to the periphery of the welding object W (here, the position P2 indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 5), and the arch is concerned. The member 11a is installed at the position P2. The installation of the arch member 11a at the position P1 and the installation of the arch member 11a at the position P2 may be executed in order by, for example, one carriage 40, or may be executed in parallel by two carriages 40. .. When the arch member 11a has a cut edge with respect to the carriage 40 at the position P1 or the position P2, the carriage 40 may be separated from the arch member 11a.

また、位置Ｐ１，Ｐ２への各アーチ部材１１ａの設置は、アーチ部材１１ａにキャリッジ１２が係合し、キャリッジ１２に取り付けられたロボット設置用ブロック３０にロボット２０が取り付けられた状態で実行してもよい。または、位置Ｐ１，Ｐ２の少なくとも一方へのアーチ部材１１ａの設置の後に、当該アーチ部材１１ａにキャリッジ１２を係合してもよい。キャリッジ１２に取り付けられたロボット設置用ブロック３０へのロボット２０の取り付けは、アーチ部材１１ａにキャリッジ１２を係合する前であってもよいし後であってもよい。 Further, the installation of each arch member 11a at the positions P1 and P2 is executed in a state where the carriage 12 is engaged with the arch member 11a and the robot 20 is attached to the robot installation block 30 attached to the carriage 12. May be good. Alternatively, the carriage 12 may be engaged with the arch member 11a after the arch member 11a is installed at at least one of the positions P1 and P2. The robot 20 may be attached to the robot installation block 30 attached to the carriage 12 before or after engaging the carriage 12 with the arch member 11a.

２つのアーチ部材１１ａが位置Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ設置され、２つのキャリッジ１２が当該２つのアーチ部材１１ａ（すなわち、レール本体１１）に係合し、各ロボット２０がキャリッジ１２のロボット設置用ブロック３０に取り付けられた状態となったら、準備工程が完了する。このとき、レール１０は、溶接対象物Ｗの周囲に設置され、溶接対象物Ｗに支持された状態である。 Two arch members 11a are installed at positions P1 and P2, respectively, two carriages 12 are engaged with the two arch members 11a (that is, the rail body 11), and each robot 20 is a robot installation block 30 of the carriage 12. The preparatory process is complete when it is attached to. At this time, the rail 10 is installed around the welding object W and is supported by the welding object W.

準備工程が完了した後、作業工程が実行される。作業工程は、レール１０が溶接対象物Ｗによって支持されることにより、レール１０が台車４０から離間された状態で実行される。図７は、現場溶接方法の作業工程を説明するための平面図である。図８は、現場溶接方法の作業工程を説明するための断面図である。 After the preparation process is completed, the work process is executed. The work process is performed in a state where the rail 10 is separated from the carriage 40 by supporting the rail 10 by the welding object W. FIG. 7 is a plan view for explaining the work process of the on-site welding method. FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the work process of the on-site welding method.

作業工程は、図７（ａ）に示される第１工程と、図７（ｂ）に示される第２工程とを含む。第１工程においては、図１及び図７（ａ）に示されるように、レール１０上で走行を停止した状態のセンサ用ロボット２０Ａが溶接対象物Ｗに対する動作を行うことにより、溶接対象箇所Ｗａの開先Ｇの情報を取得する。なお、図７（ａ）においては、溶接ロボット２０Ｂの図示を省略している。センサ用ロボット２０Ａは、はじめに、柱材３Ａの一の隅角部に対向する位置において停止し、この位置から動作経路Ｒ１に亘って先端部２１のセンサ用ツール２４Ａを動かして溶接対象箇所Ｗａのうちの一部（ここでは、半分）の開先Ｇの情報を取得する。具体的には、センサ用ロボット２０Ａは、図８（ａ）に示されるように、柱材３Ａ，３Ｂの内側面３ｃに設けられた裏当金物６、及び、柱材３Ａ，３Ｂの各端面３ａによって形成される開先Ｇの情報を取得する。これにより、１つの第１工程が完了する。その後、センサ用ロボット２０Ａは、レール１０上において、軸線Ａｘ０まわりに１８０°走行した位置に移動する。 The working step includes a first step shown in FIG. 7 (a) and a second step shown in FIG. 7 (b). In the first step, as shown in FIGS. 1 and 7A, the sensor robot 20A in a state of being stopped running on the rail 10 operates with respect to the welding object W, so that the welding target portion Wa Get the information of the destination G of. In FIG. 7A, the welding robot 20B is not shown. The sensor robot 20A first stops at a position facing one corner of the pillar 3A, and moves the sensor tool 24A at the tip portion 21 from this position over the operation path R1 to move the sensor tool 24A at the tip portion 21 to the welding target portion Wa. Information on the groove G of a part of them (here, half) is acquired. Specifically, as shown in FIG. 8A, the sensor robot 20A includes the back metal fittings 6 provided on the inner side surfaces 3c of the pillar materials 3A and 3B, and the end faces of the pillar materials 3A and 3B. The information of the groove G formed by 3a is acquired. This completes one first step. After that, the sensor robot 20A moves on the rail 10 to a position where it travels 180 ° around the axis Ax0.

次に、第２工程を行う。第２工程においては、第１工程で取得された開先Ｇの情報に基づいて、図７（ｂ）に示されるように、レール１０上で走行を停止した状態の溶接ロボット２０Ｂが、溶接対象物Ｗに対する動作を行うことにより、溶接対象箇所Ｗａを溶接する。溶接ロボット２０Ｂは、はじめに、柱材３Ａの上記一の隅角部に対向する位置において停止し、この位置から動作経路Ｒ１に亘って先端部２１の溶接ツール２４Ｂを動かして溶接対象箇所Ｗａのうちの一部（ここでは、半分）を溶接する。具体的には、図８（ａ）の破線に示されるように、溶接材Ｍを用いて開先Ｇの溶接を行う。これにより、１つの第２工程が完了する。 Next, the second step is performed. In the second step, based on the information of the groove G acquired in the first step, as shown in FIG. 7B, the welding robot 20B in a state where the running is stopped on the rail 10 is the welding target. By performing an operation on the object W, the welding target portion Wa is welded. The welding robot 20B first stops at a position facing the one corner portion of the column member 3A, and then moves the welding tool 24B of the tip portion 21 over the operation path R1 from this position to cover the welding target portion Wa. Weld a part of (here, half). Specifically, as shown by the broken line in FIG. 8A, the groove G is welded using the welding material M. This completes one second step.

このとき、図７（ｂ）に示されるように、センサ用ロボット２０Ａは、柱材３Ａの上記一の隅角部とは別の隅角部に対向する位置において停止した状態で、この位置から動作経路Ｒ２に亘って先端部２１のセンサ用ツール２４Ａを動かして溶接対象箇所Ｗａのうちの残部（ここでは、半分）の開先Ｇの情報を取得する。すなわち、センサ用ロボット２０Ａと溶接ロボット２０Ｂとは、軸線Ａｘ０まわりに１８０°の角度ピッチで互いに異なる位置において、第１工程及び第２工程を同時進行する。なお、同時進行するとは、第１工程及び第２工程を完全に同時に実行する場合に限定されず、第１工程及び第２工程をほぼ同時に実行する場合も含む。 At this time, as shown in FIG. 7B, the sensor robot 20A is stopped at a position facing a corner portion different from the one corner portion of the pillar material 3A from this position. The sensor tool 24A of the tip portion 21 is moved over the operation path R2 to acquire information on the groove G of the remaining portion (here, half) of the welding target portion Wa. That is, the sensor robot 20A and the welding robot 20B simultaneously proceed with the first step and the second step at different positions at an angle pitch of 180 ° around the axis Ax0. Note that simultaneous progress is not limited to the case where the first step and the second step are executed completely at the same time, but also includes the case where the first step and the second step are executed almost at the same time.

以後、センサ用ロボット２０Ａ及び溶接ロボット２０Ｂは、レール１０上において、軸線Ａｘ０まわりに１８０°走行した位置ごとに、動作経路Ｒ１又は動作経路Ｒ２に亘って第１工程及び第２工程を繰り返し実行する。例えば、センサ用ロボット２０Ａは、図８（ｂ）に示されるように、複数回目（図８（ｂ）においては、５回目）の第１工程として、溶接ロボット２０Ｂが複数回（ここでは、４回）第２工程を行った後の柱材３Ａ，３Ｂの各端面３ａ及び溶接材Ｍによって形成される開先Ｇの情報を取得する。これにより、溶接ロボット２０Ｂは、図８（ｂ）の破線に示されるように、複数回目（ここでは、５回目）の第２工程において、直前の第１工程で取得された開先Ｇの情報に基づいて、溶接材Ｍの量を調節しながら、対応する溶接対象箇所Ｗａの溶接を行うことが可能となる。 After that, the sensor robot 20A and the welding robot 20B repeatedly execute the first step and the second step over the operation path R1 or the operation path R2 at each position traveling 180 ° around the axis Ax0 on the rail 10. .. For example, in the sensor robot 20A, as shown in FIG. 8B, the welding robot 20B is used a plurality of times (here, 4) as the first step of a plurality of times (the fifth time in FIG. 8B). Time) Information on the groove G formed by the end faces 3a of the pillar materials 3A and 3B and the welded material M after the second step is acquired. As a result, as shown by the broken line in FIG. 8B, the welding robot 20B has information on the groove G acquired in the immediately preceding first step in the second step of the plurality of times (here, the fifth time). Based on the above, it is possible to weld the corresponding welding target portion Wa while adjusting the amount of the welding material M.

図８（ｃ）に示されるように、柱材３Ａ，３Ｂの各端面３ａのすべて（すなわち、溶接対象箇所Ｗａのすべて）が溶接された状態となったら、建て方治具５（図１参照）を撤去するとともに、各エレクションピース４（図１参照）を柱材３Ａ，３Ｂからそれぞれ切断する。なお、現場溶接装置１は、建て方治具５の撤去及びエレクションピース４の切断を行うことが可能なロボット２０を更に備えていてもよく、当該ロボット２０によって建て方治具５の撤去及びエレクションピース４の切断を行ってもよい。以上によって現場溶接方法が完了する。 As shown in FIG. 8 (c), when all of the end faces 3a of the column members 3A and 3B (that is, all of the welding target points Wa) are in a welded state, the building jig 5 (see FIG. 1). ) Is removed, and each erection piece 4 (see FIG. 1) is cut from the pillar members 3A and 3B, respectively. The on-site welding device 1 may further include a robot 20 capable of removing the building jig 5 and cutting the erection piece 4, and the robot 20 may further remove the building jig 5 and erection. You may cut the piece 4. With the above, the on-site welding method is completed.

［作用］
以上のように、本実施形態に係る現場溶接方法においては、多関節ロボットである溶接ロボット２０Ｂが溶接対象物Ｗに対する動作を行うことにより溶接するため、細かい動作を活かして溶接することができ、溶接精度が向上する。また、溶接ロボット２０Ｂによれば、柱材３Ａに設けられたエレクションピース４と、柱材３Ｂに設けられたエレクションピース４との隙間でも溶接作業が行えるため、建て方治具５が取り付けられたままの状態であっても柱材３Ａ，３Ｂの端面３ａの全周（すなわち、溶接対象箇所Ｗａの全周）を溶接することができ、溶接作業を分断する手間が省略される。それに加えて、多関節ロボットであるセンサ用ロボット２０Ａが溶接対象物Ｗに対する動作を行うことにより開先Ｇの情報を取得するため、溶接と同程度の動作を活かして開先Ｇの情報を取得でき、実際に溶接する状態に対する再現性を高めることができる。したがって、この現場溶接方法によれば、現場溶接の自動化による作業性の向上を図ることが可能となる。 [Action]
As described above, in the on-site welding method according to the present embodiment, since the welding robot 20B, which is an articulated robot, performs welding by performing an operation on the welding object W, welding can be performed by making the best use of fine operations. Welding accuracy is improved. Further, according to the welding robot 20B, since the welding work can be performed even in the gap between the erection piece 4 provided on the pillar 3A and the erection piece 4 provided on the pillar 3B, the building jig 5 is attached. Even in the state as it is, the entire circumference of the end faces 3a of the column members 3A and 3B (that is, the entire circumference of the welding target portion Wa) can be welded, and the trouble of dividing the welding work is omitted. In addition, since the sensor robot 20A, which is an articulated robot, acquires information on the groove G by performing an operation on the object W to be welded, information on the groove G is acquired by utilizing the same operation as welding. It is possible to improve the reproducibility of the actual welding condition. Therefore, according to this on-site welding method, it is possible to improve workability by automating on-site welding.

第１工程においては、レール１０上で走行を停止した状態のセンサ用ロボット２０Ａが溶接対象物Ｗに対する動作を行うことにより、開先Ｇの情報を取得する。これにより、センサ用ロボット２０Ａの単独の動作を制御して、開先Ｇの情報を取得することが可能となる。また、第２工程においては、レール１０上で走行を停止した状態の溶接ロボット２０Ｂが溶接対象物Ｗに対する動作を行うことにより、溶接対象箇所Ｗａを溶接する。これにより、溶接ロボット２０Ｂの単独の動作を制御して、溶接することが可能となる。したがって、センサ用ロボット２０Ａ及び溶接ロボット２０Ｂの制御のための処理負担が軽減できる。 In the first step, the sensor robot 20A in a state where the traveling is stopped on the rail 10 operates with respect to the welding object W to acquire information on the groove G. This makes it possible to control the independent operation of the sensor robot 20A and acquire information on the groove G. Further, in the second step, the welding robot 20B in a state where the running is stopped on the rail 10 performs an operation on the welding target object W to weld the welding target portion Wa. This makes it possible to control the operation of the welding robot 20B alone to perform welding. Therefore, the processing load for controlling the sensor robot 20A and the welding robot 20B can be reduced.

本実施形態に係る現場溶接方法は、第１工程及び第２工程を含む作業工程と、作業工程の前に実行される準備工程と、を備え、準備工程においては、レール１０を搭載した状態で走行可能であるとともに、搭載した状態のレール１０を昇降可能な台車４０によって、レール１０を溶接対象物Ｗの周囲に設置し、作業工程は、レール１０が溶接対象物Ｗによって支持されることにより、レール１０が台車４０から離間された状態で実行される。これにより、レール１０を台車４０とは縁が切れた状態とすることで、センサ用ロボット２０Ａが開先Ｇの情報を取得するための動作、及び溶接ロボット２０Ｂが溶接するための動作を行う際に、台車４０が載置された場所（ここでは、現場の床面）からレール１０に振動が伝わることが抑制され、これに伴ってセンサ用ロボット２０Ａ及び溶接ロボット２０Ｂの動作への振動の影響が軽減される。そのため、センサ用ロボット２０Ａ及び溶接ロボット２０Ｂ（特に、溶接ロボット２０Ｂ）の動作の精度を向上できる。 The on-site welding method according to the present embodiment includes a work process including the first step and the second step, and a preparatory step executed before the work step. In the preparatory step, the rail 10 is mounted. The rail 10 is installed around the welding object W by a carriage 40 that can move and raise and lower the mounted rail 10, and the work process is performed by supporting the rail 10 by the welding object W. , The rail 10 is executed in a state of being separated from the trolley 40. As a result, when the rail 10 is in a state where the edge is cut off from the trolley 40, the sensor robot 20A performs an operation for acquiring information on the groove G, and the welding robot 20B performs an operation for welding. In addition, vibration is suppressed from being transmitted from the place where the trolley 40 is placed (here, the floor surface of the site) to the rail 10, and the influence of the vibration on the operation of the sensor robot 20A and the welding robot 20B is accompanied by this. Is reduced. Therefore, the accuracy of the operation of the sensor robot 20A and the welding robot 20B (particularly, the welding robot 20B) can be improved.

また、本実施形態に係る現場溶接装置１は、上記の現場溶接方法に用いられ、先端部２１に開先センサ２４ａを有し、第１工程で開先Ｇの情報を取得するための動作を行う多関節ロボットとして機能するセンサ用ロボット２０Ａと、先端部２１に溶接手段２４ｃを有し、第２工程で溶接するための動作を行う多関節ロボットとして機能する溶接ロボット２０Ｂと、を含む複数のロボット２０と、複数のロボット２０が走行可能なレール１０と、を備える。 Further, the field welding device 1 according to the present embodiment is used in the above-mentioned field welding method, has a groove sensor 24a at the tip portion 21, and operates for acquiring information on the groove G in the first step. A plurality of robots for sensors 20A that function as an articulated robot, and a welding robot 20B that has a welding means 24c at the tip 21 and functions as an articulated robot that performs an operation for welding in the second step. A robot 20 and a rail 10 on which a plurality of robots 20 can travel are provided.

この現場溶接装置によれば、一のロボット２０（ここでは、センサ用ロボット２０Ａ）による開先Ｇの情報を取得するための動作（すなわち、第１工程）と別のロボット２０（ここでは、溶接ロボット２０Ｂ）による溶接するための動作（すなわち、第２工程）とを異なる溶接対象箇所Ｗａで同時進行できるため、効率化が図られる。 According to this on-site welding device, one robot 20 (here, the sensor robot 20A) operates to acquire information on the groove G (that is, the first step) and another robot 20 (here, welding). Since the operation for welding by the robot 20B) (that is, the second step) can be simultaneously performed at different welding target points Wa, efficiency can be improved.

本実施形態に係る現場溶接装置１において、ロボット２０（ここでは、センサ用ロボット２０Ａ及び溶接ロボット２０Ｂのそれぞれ）は、レール１０上を走行する台座部２２と、台座部２２に対して相対的に回転する多関節アーム部２３と、を有し、台座部２２に対する多関節アーム部２３の回転軸線Ａｘ１は、レール１０の高さ方向及び幅方向に対して傾斜している。これにより、ロボット２０の可動空間を有効活用しやすい。 In the on-site welding device 1 according to the present embodiment, the robot 20 (here, each of the sensor robot 20A and the welding robot 20B) is relative to the pedestal portion 22 traveling on the rail 10 and the pedestal portion 22. It has a rotating articulated arm portion 23, and the rotation axis Ax1 of the articulated arm portion 23 with respect to the pedestal portion 22 is inclined with respect to the height direction and the width direction of the rail 10. This makes it easy to effectively utilize the movable space of the robot 20.

［変形例］
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。図９及び図１０は、変形例に係るロボットを示す側面図である。現場溶接装置１は、センサ用ロボット２０Ａ及び溶接ロボット２０Ｂを含む複数のロボット２０に代えて、１台のロボット２０（例えば、図９に示されるロボット２０Ｃ、又は図１０に示されるロボット２０Ｄ）を備えていてもよい。 [Modification example]
The present invention is not limited to the above-described embodiments. 9 and 10 are side views showing a robot according to a modified example. The field welding device 1 replaces a plurality of robots 20 including the sensor robot 20A and the welding robot 20B with one robot 20 (for example, the robot 20C shown in FIG. 9 or the robot 20D shown in FIG. 10). You may be prepared.

図９に示されるように、ロボット２０Ｃは、ツール２４としてのセンサ用ツール２４Ａ及び溶接ツール２４Ｂに代えて、保持部２４Ｃを備える点でセンサ用ロボット２０Ａ及び溶接ロボット２０Ｂとそれぞれ相違し、その他の点においてセンサ用ロボット２０Ａ及び溶接ロボット２０Ｂと同様の構成を備える。保持部２４Ｃは、センサ用ツール２４Ａと溶接ツール２４Ｂとを含む複数種類のツール２４を選択的に保持可能である。保持部２４Ｃは、例えば汎用のツールチェンジャーであって、マスターシリンダ２４ｅと、複数（例えば２つ）のツールアダプタ２４ｆとを有する。 As shown in FIG. 9, the robot 20C differs from the sensor robot 20A and the welding robot 20B in that the holding portion 24C is provided in place of the sensor tool 24A and the welding tool 24B as the tool 24, and the other robots 20C. In terms of points, it has the same configuration as the sensor robot 20A and the welding robot 20B. The holding portion 24C can selectively hold a plurality of types of tools 24 including the sensor tool 24A and the welding tool 24B. The holding portion 24C is, for example, a general-purpose tool changer, and has a master cylinder 24e and a plurality of (for example, two) tool adapters 24f.

マスターシリンダ２４ｅは、ロボット２０Ｃの先端部２１に設けられている。複数のツールアダプタ２４ｆのうちの１つには、上述したセンサ用ツール２４Ａが設けられている。複数のツールアダプタ２４ｆのうちの別の１つには、上述した溶接ツール２４Ｂが接続されている。マスターシリンダ２４ｅは、ツールアダプタ２４ｆと接続するためのマスター側ポート部２４ｐを有する。各ツールアダプタ２４ｆは、マスターシリンダ２４ｅと接続するためのツール側ポート部２４ｈを有する。ツール側ポート部２４ｈは、マスター側ポート部２４ｐに嵌合可能に構成されている。 The master cylinder 24e is provided at the tip portion 21 of the robot 20C. The sensor tool 24A described above is provided in one of the plurality of tool adapters 24f. The welding tool 24B described above is connected to another one of the plurality of tool adapters 24f. The master cylinder 24e has a master side port portion 24p for connecting to the tool adapter 24f. Each tool adapter 24f has a tool side port portion 24h for connecting to the master cylinder 24e. The tool-side port portion 24h is configured to be fitted to the master-side port portion 24p.

ロボット２０Ｃは、マスターシリンダ２４ｅのマスター側ポート部２４ｐと、センサ用ツール２４Ａが設けられたツールアダプタ２４ｆのツール側ポート部２４ｈとが互いに接続されることによって、センサ用ロボット２０Ａと同様の機能を有する。すなわち、当該ロボット２０Ｃは、第１工程で溶接対象箇所Ｗａにおける開先Ｇの情報を取得するための動作を行う多関節ロボットとして機能する。また、ロボット２０Ｃは、マスターシリンダ２４ｅのマスター側ポート部２４ｐと、溶接ツール２４Ｂが設けられたツールアダプタ２４ｆのツール側ポート部２４ｈとが互いに接続されることによって、溶接ロボット２０Ｂと同様の機能を有する。すなわち、当該ロボット２０Ｃは、第２工程で溶接するための動作を行う多関節ロボットとして機能する。 The robot 20C has the same function as the sensor robot 20A by connecting the master side port portion 24p of the master cylinder 24e and the tool side port portion 24h of the tool adapter 24f provided with the sensor tool 24A to each other. Have. That is, the robot 20C functions as an articulated robot that performs an operation for acquiring information on the groove G at the welding target portion Wa in the first step. Further, the robot 20C has the same function as the welding robot 20B by connecting the master side port portion 24p of the master cylinder 24e and the tool side port portion 24h of the tool adapter 24f provided with the welding tool 24B to each other. Have. That is, the robot 20C functions as an articulated robot that performs an operation for welding in the second step.

本変形例に係る現場溶接装置１を用いた現場溶接方法においては、作業工程において、センサ用ロボット２０Ａと溶接ロボット２０Ｂとが第１工程及び第２工程を同時進行することに代えて、ロボット２０Ｃが第１工程のみを実行した後に第２工程のみを実行する点で上記実施形態に係る現場溶接方法を相違し、その他の点においては上記実施形態に係る現場溶接方法と同様に行うことができる。より具体的には、動作経路Ｒ１から動作経路Ｒ２に亘って第１工程を実行した後、センサ用ツール２４Ａが設けられたツールアダプタ２４ｆと溶接ツール２４Ｂが設けられたツールアダプタ２４ｆとを付け替えて、動作経路Ｒ１から動作経路Ｒ２に亘って第２工程を実行し、以後、各ツールアダプタを付け替えながら第１工程及び第２工程を繰り返し実行する。 In the field welding method using the field welding device 1 according to this modification, instead of the sensor robot 20A and the welding robot 20B simultaneously performing the first step and the second step in the work process, the robot 20C Is different from the on-site welding method according to the above embodiment in that only the first step is executed and then only the second step is executed, and in other respects, it can be performed in the same manner as the on-site welding method according to the above embodiment. .. More specifically, after the first step is executed from the operation path R1 to the operation path R2, the tool adapter 24f provided with the sensor tool 24A and the tool adapter 24f provided with the welding tool 24B are replaced. , The second step is executed from the operation path R1 to the operation path R2, and thereafter, the first step and the second step are repeatedly executed while replacing each tool adapter.

なお、保持部２４Ｃは、建て方治具５の撤去が可能なツール（不図示）及びエレクションピース４の切断を行うことが可能なツール（不図示）を更に選択的に保持可能であってもよい。例えば、保持部２４Ｃは、上記の２つのツールアダプタ２４ｆに加え、建て方治具５の撤去が可能なツールが設けられたツールアダプタ（不図示）と、エレクションピース４の切断を行うことが可能なツールが設けられたツールアダプタ（不図示）とを有していてもよい。この場合、これらの各ツールアダプタに付け替えて、ロボット２０Ｃによって建て方治具５の撤去及びエレクションピース４の切断を行ってもよい。 Even if the holding portion 24C can further selectively hold a tool (not shown) capable of removing the building jig 5 and a tool (not shown) capable of cutting the erection piece 4. good. For example, the holding portion 24C can cut the erection piece 4 with a tool adapter (not shown) provided with a tool capable of removing the building jig 5 in addition to the above two tool adapters 24f. It may have a tool adapter (not shown) provided with various tools. In this case, the building jig 5 may be removed and the erection piece 4 may be cut by the robot 20C in place of each of these tool adapters.

これにより、ロボット２０Ｃは、マスターシリンダ２４ｅのマスター側ポート部２４ｐと、建て方治具５の撤去が可能なツールが設けられたツールアダプタのツール側ポート部（不図示）とが互いに接続されることによって、建て方治具５の撤去を行うための多関節ロボットとして機能する。また、ロボット２０Ｃは、マスターシリンダ２４ｅのマスター側ポート部２４ｐと、エレクションピース４の切断を行うことが可能なツールが設けられたツールアダプタのツール側ポート部（不図示）とが互いに接続されることによって、エレクションピース４の切断を行うための動作を行う多関節ロボットとして機能する。 As a result, in the robot 20C, the master side port portion 24p of the master cylinder 24e and the tool side port portion (not shown) of the tool adapter provided with the tool capable of removing the building jig 5 are connected to each other. As a result, it functions as an articulated robot for removing the building jig 5. Further, in the robot 20C, the master side port portion 24p of the master cylinder 24e and the tool side port portion (not shown) of the tool adapter provided with a tool capable of cutting the erection piece 4 are connected to each other. As a result, it functions as an articulated robot that performs an operation for cutting the erection piece 4.

以上のように、図９に示されるロボット２０Ｃを備える現場溶接装置１によれば、１つのツール２４（ここでは、センサ用ツール２４Ａ及び溶接ツール２４Ｂのうちのいずれか一方）を保持し得るだけのサイズの１台のロボット２０（ここでは、ロボット２０Ｃ）と、当該ロボット２０が走行し得るサイズのレール１０と、によって開先Ｇの情報を取得するための動作（すなわち、第１工程）と溶接するための動作（すなわち、第２工程）とが行えるため、装置をコンパクト化できる。 As described above, according to the field welding device 1 provided with the robot 20C shown in FIG. 9, only one tool 24 (here, either the sensor tool 24A or the welding tool 24B) can be held. The operation (that is, the first step) for acquiring the information of the groove G by one robot 20 of the size of (here, the robot 20C) and the rail 10 of the size that the robot 20 can travel. Since the operation for welding (that is, the second step) can be performed, the device can be made compact.

また、図１０に示されるロボット２０Ｄは、センサ用ツール２４Ａ及び溶接ツール２４Ｂに代えて、ツール２４としての保持ツール２４Ｄを備える点でセンサ用ロボット２０Ａ及び溶接ロボット２０Ｂとそれぞれ相違し、その他の点においてセンサ用ロボット２０Ａ及び溶接ロボット２０Ｂと同様の構成を備える。保持ツール２４Ｄは、上述した開先センサ２４ａ及び溶接手段２４ｃと、開先センサ２４ａ及び溶接手段２４ｃを先端部２１に装着する装着部２４ｇとを含む。 Further, the robot 20D shown in FIG. 10 is different from the sensor robot 20A and the welding robot 20B in that the holding tool 24D as the tool 24 is provided instead of the sensor tool 24A and the welding tool 24B, and other points. Has the same configuration as the sensor robot 20A and the welding robot 20B. The holding tool 24D includes the groove sensor 24a and the welding means 24c described above, and a mounting portion 24g for mounting the groove sensor 24a and the welding means 24c on the tip portion 21.

これにより、ロボット２０Ｄは、第１工程で溶接対象箇所Ｗａにおける開先Ｇの情報を取得するための動作を行う多関節ロボットとして機能するとともに、第２工程で溶接するための動作を行う多関節ロボットとして機能する。 As a result, the robot 20D functions as an articulated robot that performs an operation for acquiring information on the groove G at the welding target portion Wa in the first step, and also functions as an articulated robot that performs an operation for welding in the second step. Functions as a robot.

本変形例に係る現場溶接装置１を用いた現場溶接方法においては、作業工程において、センサ用ロボット２０Ａと溶接ロボット２０Ｂとが互いに異なる位置において第１工程及び第２工程をそれぞれ行っていたことに代えて、ロボット２０Ｄが同じ位置において第１工程及び第２工程を同時進行する点で上記実施形態に係る現場溶接方法を相違し、その他の点においては上記実施形態に係る現場溶接方法と同様に行うことができる。より具体的には、溶接対象箇所Ｗａに対し、先端部２１の保持ツール２４Ｄを動かし、開先センサ２４ａによって開先Ｇの情報を取得しながら、当該開先センサ２４ａによって取得した開先Ｇの情報に基づいて、溶接手段２４ｃによって溶接する。すなわち、同じ溶接対象箇所Ｗａにおける第１工程と第２工程とをロボット２０Ｄによって同時進行する。 In the field welding method using the field welding device 1 according to this modification, in the work process, the sensor robot 20A and the welding robot 20B performed the first step and the second step at different positions. Instead, the on-site welding method according to the above embodiment is different in that the robot 20D simultaneously performs the first step and the second step at the same position, and the other points are the same as the on-site welding method according to the above embodiment. It can be carried out. More specifically, the holding tool 24D of the tip portion 21 is moved with respect to the welding target portion Wa, and the groove G is acquired by the groove sensor 24a while the groove G is acquired by the groove sensor 24a. Welding is performed by the welding means 24c based on the information. That is, the first step and the second step at the same welding target portion Wa are simultaneously advanced by the robot 20D.

以上のように、図１０に示されるロボット２０Ｄを備える現場溶接装置１によれば、一つの溶接対象箇所Ｗａに対し、開先Ｇの情報を取得するための動作（すなわち、第１工程）と溶接するための動作（すなわち、第２工程）とが１台のロボット２０（ここでは、ロボット２０Ｄ）によって実行される。したがって、開先の情報を取得するための動作の誤差と、溶接するための動作の誤差とに共通して含まれる、当該ロボット２０に起因する誤差が相殺され、最終的に溶接誤差が低減される。また、開先の情報を取得するための動作と、溶接するための動作とを同時進行できるため、より精度のよい溶接が行える。 As described above, according to the on-site welding device 1 provided with the robot 20D shown in FIG. 10, the operation for acquiring the information of the groove G for one welding target portion Wa (that is, the first step). The operation for welding (that is, the second step) is performed by one robot 20 (here, the robot 20D). Therefore, the error caused by the robot 20, which is commonly included in the operation error for acquiring the groove information and the operation error for welding, is offset, and the welding error is finally reduced. To. Further, since the operation for acquiring the groove information and the operation for welding can be simultaneously performed, more accurate welding can be performed.

また、柱材３（すなわち、溶接対象物Ｗを構成する部材）は、角形の鋼管に限定されず、例えばＨ形鋼等であってもよいし、複数のＨ形鋼等が連結されて構成される十字形状又はＴ字形状等の部材であってもよい。本発明に係る現場溶接方法及び現場溶接装置１は、溶接対象物Ｗの周囲に設置されたレール１０に沿って複雑な動作を行うことができる多関節ロボットであるロボット２０が、開先Ｇの情報の取得、及び溶接対象箇所Ｗａの溶接を行うため、溶接対象物Ｗが複雑な形状（例えば、Ｈ形状、十字形状、又はＴ字形状等）の部材によって構成される場合であっても適用可能である。 Further, the column member 3 (that is, the member constituting the welding object W) is not limited to the square steel pipe, and may be, for example, an H-shaped steel or the like, or a plurality of H-shaped steels or the like are connected to each other. It may be a member having a cross shape or a T shape. In the field welding method and field welding device 1 according to the present invention, the robot 20 which is an articulated robot capable of performing a complicated operation along a rail 10 installed around a welding object W is a groove G. Applicable even when the welding target W is composed of members having a complicated shape (for example, H shape, cross shape, T shape, etc.) in order to acquire information and weld the welding target location Wa. It is possible.

また、溶接対象物Ｗは、柱の一部を構成する複数の柱材３に限定されない。溶接対象物Ｗは、柱以外の構造物（例えば、梁、壁、天井等）の一部を構成する複数の部材であってもよい。また、溶接対象物Ｗが構造物を構成する単一部材であり、溶接対象箇所Ｗａが当該溶接対象物Ｗの一部分であってもよい。 Further, the object W to be welded is not limited to the plurality of column members 3 constituting a part of the column. The object W to be welded may be a plurality of members constituting a part of a structure (for example, a beam, a wall, a ceiling, etc.) other than a pillar. Further, the welding target W may be a single member constituting the structure, and the welding target portion Wa may be a part of the welding target W.

本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態等に記載されている技術的事項を利用して変形例を構成することも可能である。各実施形態等の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。 The present invention can be carried out in various forms having various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the above-mentioned embodiment. Further, it is also possible to construct a modified example by utilizing the technical matters described in the above-described embodiments and the like. The configurations of each embodiment and the like may be combined and used as appropriate.

１…現場溶接装置、２…構造物、３，３Ａ，３Ｂ…柱材、１０…レール、２０，２０Ｃ，２０Ｄ…ロボット、２０Ａ…センサ用ロボット、２０Ｂ…溶接ロボット、２１…先端部（アーム先端部）、２２…台座部、２３…多関節アーム部、２４…ツール、２４ａ…開先センサ、２４ｃ…溶接手段、４０…台車、Ａｘ１…回転軸線、Ｇ…開先、Ｗ…溶接対象物、Ｗａ…溶接対象箇所。 1 ... On-site welding equipment, 2 ... Structure, 3,3A, 3B ... Pillar material, 10 ... Rail, 20,20C, 20D ... Robot, 20A ... Sensor robot, 20B ... Welding robot, 21 ... Tip (arm tip) Part), 22 ... pedestal part, 23 ... articulated arm part, 24 ... tool, 24a ... groove sensor, 24c ... welding means, 40 ... trolley, Ax1 ... rotation axis, G ... groove, W ... welding object, Wa ... Welding target location.

Claims

An articulated robot that is attached to a steel column that is an object to be welded on a predetermined floor of a building and can run on a rail installed around the steel column at a position lower than the welding target point operates on the steel column . By performing this, the first step of acquiring information on the groove of the welding target portion in the steel frame column and
Based on the groove information acquired in the first step, the articulated robot capable of traveling on the rail performs an operation on the steel frame column to weld the welding target portion in the second step.
Prior to the first step, a preparatory step of attaching the rail to the steel frame column is provided.
In the preparation step,
In a state where the articulated robot is attached to a rail component formed by dividing the rail in the circumferential direction, the rail component is mounted on a trolley that moves on the floor surface of the floor and is transported to a mounting position on the steel column. In - situ welding method.

In the preparation step,
The on-site welding method according to claim 1, wherein the rail component conveyed by the carriage is placed on a horizontal member fixed to the steel frame column.

In the preparation step,
The arch-shaped rail component mounted facing the corner of the steel column made of a square steel pipe is conveyed to the mounting position by the trolley with the articulated robot mounted on the rail component. The on-site welding method according to claim 1 or 2, wherein the steel column is attached to the steel column.

An in-situ welding device used in the in-situ welding method according to any one of claims 1 to 3.
A sensor robot having a groove sensor at the tip of the arm and functioning as the articulated robot that performs an operation for acquiring information on the groove in the first step.
A plurality of robots including a welding robot having a welding means at the tip of the arm and functioning as the articulated robot that performs an operation for welding in the second step.
An in-situ welding device comprising the rail on which the plurality of robots can travel.

An in-situ welding device used in the in-situ welding method according to any one of claims 1 to 3.
A plurality of types of tools including a groove sensor and a welding means can be selectively held, and the robot functions as the articulated robot that performs an operation for acquiring information on the groove in the first step. A robot that functions as the articulated robot that performs the operation for welding in two steps, and
An on-site welding device comprising the rail on which the robot can travel.

An in-situ welding device used in the in-situ welding method according to any one of claims 1 to 3.
It has a groove sensor and welding means at the tip of the arm, functions as the articulated robot that performs an operation to acquire information on the groove in the first step, and welds in the second step. And the robot that functions as the articulated robot
An on-site welding device comprising the rail on which the robot can travel.

The robot has a pedestal portion that runs on the rail and an articulated arm portion that rotates relative to the pedestal portion.
The on-site welding apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein the rotation axis of the articulated arm portion with respect to the pedestal portion is inclined with respect to the height direction and the width direction of the rail.