JPH0528585U - 仕口溶接用反転位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄骨構造物の柱と梁の連結部分に使用される
仕口ブロックを溶接するときに使用するワークの反転位
置決め装置に関し、ワークの反転作業を半自動化して危
険作業を排除すると共に、加工原点への位置決め作業を
伴う段取作業を容易かつ短時間で行うことができる装置
を提供することである。 【構成】 位置決め機Ｂと反転機Ｃとで構成され、その
何れか一方にワークの昇降駆動装置１３が設けられてい
る。位置決め機Ｂは、水平面内でＸＹ方向に移動するテ
ーブル８と、テーブル８に固定された仕口ブロック５０
のＸおよびＹ方向の位置を検出するセンサ１４、１５を
備えている。反転機Ｃは、仕口ブロック５０の一端を上
下方向に挟持して水平軸まわりに旋回するバイス３４を
備え、このバイスは、位置決め機Ｂに向けて前後動しか
つ水平軸２５まわりに傾動する揺動フレーム２６に装着
されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、鉄骨構造物の柱と梁の連結部分に使用される仕口ブロックを溶接 するときに使用するワークの反転位置決め装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

仕口ブロックは、図５に示すように、柱の先端に溶接されるコア５１に２本な いし４本の繋ぎ部材５２を放射状に溶接したもので、この明細書でいう仕口ブロ ックの溶接とは、主として治具上で仮溶接した仕口ブロックの本溶接のことを言 っている。

【０００３】 仕口ブロックのように上面と下面に溶接箇所のあるワークは、上向き溶接を避 けるために、溶接作業の途中でワークを反転する必要があるが、仕口ブロックは 、長い繋ぎ部材５２が放射状に突出している関係上、ワークの反転作業が面倒で あるという難点がある。また、仕口ブロックは、溶接ロボットを用いてティーチ ングによる自動溶接を行っているのが普通である。そのため、一連の溶接動作を 開始する前に、溶接ヘッドの移動原点とワークとの位置関係を正確に出しておく 必要があり、ワークの正確な位置決めが必要である。

【０００４】 仕口ブロックを溶接する際の第１の従来技術は、ワーク（仕口ブロック）を溶 接台に位置決めして固定し、溶接ロボットでワークの一方の面を溶接し、ワーク をクレーン等で吊り上げて反転し、反転したワークを溶接台に再度位置決めして 固定し、溶接ロボットで他方の面を溶接するというものである。

【０００５】 第２の従来技術は、仕口ブロックの繋ぎ部材５２の一端を上下方向に移動する 爪を有するバイスでクランプしてワークを片持ち状態で保持し、ワークの一方の 面を溶接し、バイスを水平軸まわりに１８０度回転させることによってワークを 反転し、ワークの他方の面を溶接するというものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし上記第１の従来技術では、ワークの反転作業に時間がかかると共に危険 を伴い、溶接台上へのワークの位置決め作業を反転前と反転後とで２回行う必要 があり、作業に人員と時間とを多く必要とする問題があった。

【０００７】 一方第２の従来技術によれば、ワークをバイスに正確に位置決めしてクランプ することができれば、溶接作業を能率良く行うことができる。しかし実際の作業 としては、ワークをクレーン等で吊り下げた状態で保持してバイスにクランプさ せる必要があり、このような状態でワークの正確な位置決めを行うことはほとん ど不可能で、そのためバイスへのワークの取付けに非常に時間がかかったり、ワ ークをバイスに取り付けた後で、ワークの取付状態に合わせてバイスやロボット の位置を補正しなければならない等の面倒が生じる問題があった。

【０００８】 この考案の課題は、以上のような問題を解決することであり、仕口ブロックの 溶接時における反転作業を半自動化して危険作業を排除すると共に、ワークの加 工原点への位置決め作業を容易に行うことができ、従って溶接時の段取作業を容 易かつ短時間で行うことができる装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案の装置は、位置決め機Ｂと反転機Ｃとで構成される。位置決め機Ｂは 、水平かつ互いに直交する２方向（以下Ｘ方向およびＹ方向という。）に移動自 在にガイドされたテーブル８と、このテーブルのＸ方向駆動装置９およびＹ方向 駆動装置６とを備えており、さらにテーブル８に固定されたワークとなる仕口ブ ロック５０のＸ方向とＹ方向の位置を検出するセンサ１４、１５を備えている。

【００１０】 反転機Ｃは、ワークとなる仕口ブロック５０の繋ぎ部材５２の一端を上下方向 で挟持する水平軸まわりに旋回可能なバイス３４を備えており、このバイスの爪 ３１、３３を位置決め機Ｂに向けて設置されている。反転機Ｃは、位置決め機Ｂ に向けて前後動する進退フレーム２３およびその駆動装置２４と、進退フレーム ２３の進退方向と直交する方向の水平軸２５まわりに傾動する揺動フレーム２６ およびその揺動駆動装置２７と、バイス３４の旋回駆動装置３５と、前記バイス の爪３３の開閉駆動装置３２とを備えており、バイス３４およびその旋回駆動装 置３５は揺動フレーム２６に、揺動フレーム２６およびその揺動駆動装置２７は 進退フレーム２３に搭載されている。

【００１１】 さらにこの考案の装置では、位置決め機Ｂまたは反転機Ｃのいずれかに、テー ブル８またはバイス３４を上下方向に移動位置決めする昇降駆動装置１３が設け られている。

【００１２】

【作用】

この考案の装置を用いた仕口ブロックの溶接作業は、次のように行われる。位 置決め機のテーブル８にクレーン等で吊り上げた仕口ブロック５０をそのＸ方向 またはＹ方向のみを合わせて載せて固定する。次にセンサ１４、１５でテーブル ８上の仕口ブロック５０を検出しながら、Ｘ方向駆動装置９およびＹ方向駆動装 置６でテーブル８を水平面内で移動させ、仕口ブロック５０を溶接ロボットＡの 加工原点に位置決めする。

【００１３】 次に溶接ロボットＡの動きにより、仕口ブロック５０の上面を自動溶接する。 このときの溶接動作は、ティーチングにより予め溶接ロボットＡに教えられてお り、溶接ロボットＡは、その加工原点から教えられた動作を開始する。

【００１４】 上面の溶接が終わったら、反転機Ｃの進退フレーム２３を前進させ、バイスの 爪３３の開閉動作とテーブル８（またはバイス３４）の昇降動作との共同動作に より、仕口ブロック５０の反転機Ｃ側の繋ぎ部材５２の上下面とバイス３４の上 下の爪３１、３３の挟持面とを合わせて繋ぎ部材５２の先端をバイス３４でクラ ンプし、テーブル８上での仕口ブロック５０のクランプを解き、テーブル８を下 降（またはバイス３４を上昇）させた後、進退フレーム２３を後退させる。

【００１５】 次に揺動フレーム２６を傾動させてバイス３４で挟持された仕口ブロック５０ を上向きにした状態で、バイス３４を１８０度回転させて仕口ブロック５０を反 転する。この反転時に仕口ブロック５０を上方に向けているのは、反転時に横方 向に突出している繋ぎ部材と位置決め装置のテーブル８等との干渉を防止するた めである。

【００１６】 反転動作が終わったら、揺動フレーム２６を正立位置に戻し、進退フレーム２ ３を前進させ、テーブル８の上昇（またはバイス３４の下降）動作により仕口ブ ロック５０の下面にテーブル８を当接させ、仕口ブロック５０をテーブル８上に 設置し、バイス３４の爪３３を開いてテーブル８を初期高さに復帰させるととも に、反転機の進退フレーム２３を後退位置に復帰させる。

【００１７】 そして再度センサ１４、１５とＸ方向およびＹ方向駆動装置９、６とにより、 反転した仕口ブロック５０を溶接ロボットＡの加工原点に位置決めし、溶接ロボ ットＡで仕口ブロック５０の裏面の溶接を行う。

【００１８】

【実施例】

次に図面に示す実施例について説明する。総体的に示すＡは溶接ロボット、Ｂ は位置決め機、Ｃは反転機である。位置決め機Ｂは、基台１上にパンタグラフ機 構２によって昇降自在に支持された昇降台３を備えており、この昇降台にＹ方向 （後記反転機の進退フレーム２３の進退方向と直交する水平方向）のレール４が 設けられている。このレール４には、移動台５が往復移動自在に設けられ、かつ この移動台５をＹ方向に駆動するＹ方向シリンダ６が設けられる。移動台５には 、Ｘ方向（Ｙ方向と直交する方向）のレール７が設けられ、このレールに往復移 動自在にテーブル８が搭載され、テーブル８をＸ方向に駆動するＸ方向シリンダ ９が設けられる。テーブル８の上面には、テーブル上に搭載したワークの傾きの 修正を容易にするためにボールベアリングが埋め込んである。

【００１９】 昇降台３は、ボールネジ１１とこれを回転駆動するモータ１２とで構成される 昇降駆動装置１３によって昇降し、かつ所望の高さで位置決めされる。このとき の昇降台３の水平は、パンタグラフ機構２によって保証されている。

【００２０】 テーブル８の斜め上方高い位置にＹ方向とＸ方向のレーザーマーカー１４、１ ５が配置されており、このレーザーマーカー１４、１５から放射される線状のレ ーザー光Ｌｙ、Ｌｘをテーブル８に搭載した仕口ブロック５０に投影することに よって仕口ブロック５０の加工原点への位置決めを行っている。

【００２１】 反転機Ｃの基台２１には、Ｘ方向のレール２２が設けられ、このレールに沿っ て移動自在に進退フレーム２３が設けられるとともに、これを駆動する進退シリ ンダ２４が設けられている。進退シリンダ２４の前縁には、Ｙ方向の枢支ピン２ ５で揺動フレーム２６が枢支されており、この揺動フレームの中間部と進退フレ ーム２３の後端とにロッドの先端とシリンダの後端を枢着した揺動シリンダ２７ が設けられ、このシリンダを進退させることにより、揺動フレーム２６が図１に 実線で示す正立位置と想像線で示す傾斜位置との間で揺動する。

【００２２】 揺動フレーム２６には、図示されない旋回軸受で片持ち状に軸支された旋回台 ２８が設けられており、この旋回台２８には、固定爪３１と旋回台２８に内蔵さ れたシリンダ３２で旋回台２８の直径方向に移動して開閉する移動爪３３とから なるバイス３４が装着されている。揺動フレーム２６には、また、減速機付モー タ３５が装着され、その出力軸に固定された図示されないピニオンと旋回台２８ 側に装着した図示されない内歯ホイールとが噛合して、旋回台２８を揺動フレー ム２６の面直角方向の軸３６まわりに旋回させる。旋回台２８の旋回量は、揺動 フレーム２６の前面に装着したセンサ３７が旋回台２８の背面の上下１８０度の 位置に設けたピン３８、３９を検出することによって制御される。

【００２３】 以上説明したこの実施例の反転位置決め装置の動作は、前記作用の項に記載し た通りであり、図２はテーブル８に搭載した仕口ブロック５０を加工原点に位置 決めしたときの状態を、図３は反転機の進退テーブルを前進させてバイス３４で テーブル８上の仕口ブロック５０の繋ぎ部材５２の一端を挟持したときの状態を 、図４は反転機の進退フレーム２３を後退させかつ揺動フレーム２６を傾斜させ て、旋回台２８の回転により仕口ブロック５０を反転するときの状態をそれぞれ 示したものである。反転した仕口ブロックは、図３の状態で再度位置決め装置の テーブル８に受け渡され、さらに図２の状態で裏面側での加工原点への位置決め が行われる。なお図２の一点鎖線ＬｙおよびＬｘは、レーザーマーカー１４、１ ５から投射されるレーザー光の位置を示したものである。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したこの考案の装置によれば、クレーンで吊り上げた仕口ブロックの テーブル上への固定、テーブル上に固定された仕口ブロックの加工原点への位置 決め、片面の溶接加工が終了した仕口ブロックの反転および反転後の仕口ブロッ クのテーブル上での再度の加工原点への位置決めのそれぞれを危険なくかつ能率 良く行うことが可能で、仕口ブロックの溶接作業における生産性の向上と省人化 を図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を溶接ロボットとともに示す
側面図

【図２】仕口ブロックの位置決め状態を示す平面図

【図３】仕口ブロックの受け渡し状態を示す平面図

【図４】仕口ブロックの反転状態を示す平面図

【図５】仕口ブロックの一例を示す斜視図

【符号の説明】

６ Ｙ方向シリンダ ８ テーブル ９ Ｘ方向シリンダ 13 昇降駆動装置 14 レーザマーカ（Ｙ方向） 15 レーザマーカ（Ｘ方向） 23 進退フレーム 24 進退シリンダ 25 枢支ピン 26 揺動フレーム 27 揺動シリンダ 28 旋回台 34 バイス 35 減速機付きモータ 50 仕口ブロック 52 繋ぎ部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平かつ互いに直交する２方向に移動自
   在なテーブル(8) およびその上記２方向への移動駆動装
   置(6) 、(9) と、上記２方向でワーク(50)の位置を検出
   するセンサ(14)、(15)とを備えた位置決め機(B) 、 ワークとなる仕口ブロック(50)の繋ぎ部材(52)の一端を
   上下方向で挟持するバイス(34)と、このバイスを保持す
   る旋回台(28)およびその旋回駆動装置(35)と、この旋回
   台を旋回可能に軸支する揺動フレーム(26)およびその揺
   動駆動装置(27)と、この揺動フレームを水平軸(25)まわ
   りに揺動自在に支持する進退フレーム(23)と、この進退
   フレームを位置決め機(B) に向けて前後動させる進退駆
   動装置(24)とを備えた反転機(C)並びに上記テーブル(8)
   とバイス(34)の上下方向の相対位置を変更しかつ位置
   決めする昇降駆動装置(13)を備えている、仕口溶接用反
   転位置決め装置。