JPH05318120A - Automatic welding positioner - Google Patents
Automatic welding positionerInfo
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- JPH05318120A JPH05318120A JP12212792A JP12212792A JPH05318120A JP H05318120 A JPH05318120 A JP H05318120A JP 12212792 A JP12212792 A JP 12212792A JP 12212792 A JP12212792 A JP 12212792A JP H05318120 A JPH05318120 A JP H05318120A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、溶接用ポジショナに係
り、特に、溶接ロボットにより溶接される溶接構造物基
材を位置決めする溶接用ポジショナ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding positioner, and more particularly to a welding positioner device for positioning a welding structure base material to be welded by a welding robot.
【0002】[0002]
【従来の技術】建築用の鉄骨部材は、例えば、図8に示
すように、構築物の骨組みの中間コーナ部に用いられる
鉄骨部材1を溶接する場合について説明すると、基部2
と基部2の中間に直交して接合される直交部3とからな
るT字形に形成されており、各部は、主板4の両側縁に
主板4面に直交して副板5を接合し、断面I字状に形成
されている。また、主板4面に直交し副板5間に架設さ
れる補強板6より構成される。そして、これらの部材の
溶接は、周知のアーク溶接用ロボットを用い、アーク溶
接による溶接が行なわれる。2. Description of the Related Art A steel frame member for construction will be explained, for example, as shown in FIG. 8, when welding a steel frame member 1 used for an intermediate corner portion of a frame of a structure.
Is formed in a T-shape composed of a rectangular portion 3 which is orthogonally joined to the middle of the base portion 2, and each portion is joined to both side edges of the main plate 4 with a sub plate 5 orthogonal to the surface of the main plate 4 and has a cross section. It is formed in an I shape. Further, it is composed of a reinforcing plate 6 which is orthogonal to the surface of the main plate 4 and is installed between the sub plates 5. The welding of these members is performed by arc welding using a well-known robot for arc welding.
【0003】図9に示すように、例えば、主板4と副板
5の接合部7はすみ肉溶接が行なわれるが、この溶接
は、溶湯に流動性があるため、図8に示すように、鉄骨
部材1の各溶接部が垂直に配置されていると重力によっ
て溶接材がだれXを生じ(図中2点鎖線)、溶接強度に
影響が出るので、このだれが生じてしまわないように、
鉄骨部材1を溶接用ポジショナで保持し、この溶接用ポ
ジショナにより、図10に示すように、鉄骨部材1のす
み肉溶接部が主板4と副板5が水平面に対して約45度
の角度に姿勢を変更して、溶接することが望まれる。す
なわち、図8において基部2と直交部3に対して長手方
向の角度がそれぞれ+R方向と−R方向および+P方向
と−P方向に回動して角度位置決めして溶接することが
望まれる。As shown in FIG. 9, for example, a fillet weld is performed at the joint 7 between the main plate 4 and the sub-plate 5. However, since this weld has fluidity in the molten metal, as shown in FIG. When each welded part of the member 1 is arranged vertically, the welding material causes a sag X (two-dot chain line in the figure) due to gravity, which affects the welding strength, so that this sag does not occur.
The steel frame member 1 is held by a welding positioner, and by this welding positioner, as shown in FIG. 10, the fillet weld portion of the steel frame member 1 makes the main plate 4 and the sub plate 5 form an angle of about 45 degrees with respect to the horizontal plane. It is desirable to change the posture and weld. That is, in FIG. 8, it is desirable that the longitudinal angle with respect to the base portion 2 and the orthogonal portion 3 be rotated in the + R direction and the −R direction, and the + P direction and the −P direction, respectively, and angularly positioned and welded.
【0004】従来の溶接用ポジショナは、鉄骨部材1を
載せる装置を用いて、この装置を単独に傾斜及び回動さ
せていた。また、別工程で鉄骨部材1を両側から挾持
し、この挾持方向を軸として鉄骨部材1を回転させて所
定の位置に手動により角度位置決めしていた。In the conventional welding positioner, a device for mounting the steel frame member 1 is used, and the device is independently tilted and rotated. Further, the steel frame member 1 is held from both sides in a separate step, and the steel frame member 1 is rotated about this holding direction as an axis to manually perform angular positioning at a predetermined position.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の前者の溶接用ポジショナにあっては、鉄骨部材
1をテーブルに設置するので、設置した側の溶接は、鉄
骨部材1を裏返しに設置し直して行なわなければならな
いので、それだけ、作業工数が多くなり、煩雑になって
いるとともに、製作時間も長くなるという問題があっ
た。また、後者の溶接用ポジショナにあっては、鉄骨部
材1を挾持方向を軸としてのみ回転させるので、軸方向
に直交する方向の溶接部位を所定の角度に傾けて溶接す
ることができないことから、このものにおいても、挾持
方向を変えたるために設置し直さなければならないこと
になる。However, in the former welding positioner of the former type described above, since the steel frame member 1 is installed on the table, the steel frame member 1 is installed upside down for welding on the installed side. Since this has to be done again, there has been a problem that the number of work steps is increased, which is complicated, and the production time is prolonged. Moreover, in the latter welding positioner, since the steel frame member 1 is rotated only around the holding direction as an axis, it is impossible to incline the welding site in the direction orthogonal to the axial direction at a predetermined angle for welding. Even in this case, it will have to be installed again in order to change the holding direction.
【0006】したがって、作業効率が悪く、製作時間も
長く、その結果、製作費用も多くかかっていた。Therefore, the work efficiency is poor and the production time is long, resulting in a high production cost.
【0007】そこで、本発明の課題は、一台の装置で、
鉄骨部材の姿勢を自由に変更でき、一度の段取りですべ
ての溶接作業を自動的に行なえるようにした自動溶接ポ
ジショナ装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a single device,
An object of the present invention is to provide an automatic welding positioner device in which the posture of a steel frame member can be freely changed and all the welding operations can be automatically performed with one setup.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、下記の構成を設けた。In order to solve the above problems, the present invention has the following constitutions.
【0009】本発明の自動溶接ポジショナ装置は溶接構
造物の姿勢を制御しながら、溶接ロボットにより自動溶
接する自動溶接ポジショナ装置において、中央に軸受を
設けた基台と、前記基盤の軸受に支持されたシーソ形の
一対のアームと、前記アームの左右両側面より、基台上
の一支点に支持された前記アームを揺動せしめるリンク
機構を設け、前記リンク機構に作用し、前記アームを独
立して揺動せしめる揺動機構と、前記アームの先端にそ
れぞれ設けられ、前記溶接構造物を保持し、かつ所定の
角度位置に位置決めすることができる保持機構と、前記
アームの角度位置をロータリーエンコーダで検知し所定
の角度になるように駆動機構を駆動するように制御する
と共に保持機構の角度位置を制御する制御装置を備えて
いる。The automatic welding positioner device of the present invention is an automatic welding positioner device for automatically welding by a welding robot while controlling the posture of a welded structure. The automatic welding positioner device is supported by a base having a bearing in the center and a bearing of the base. A pair of seesaw-shaped arms and a link mechanism for swinging the arm supported on one fulcrum on the base from the left and right side surfaces of the arm are provided. And a swinging mechanism for swinging the arm, a holding mechanism that is respectively provided at the tip of the arm and that holds the welded structure and can be positioned at a predetermined angular position, and a rotary encoder for the angular position of the arm A control device for detecting and controlling the drive mechanism so as to drive the drive mechanism to a predetermined angle and controlling the angular position of the holding mechanism is provided.
【0010】さらに他の実施態様においては、リンク機
構は基台上の軸受を中心とし左右対象位置または同一位
置に設けられた支点と、アーム上の一支点とするリンク
をピンを介して揺動自在に係合し、くの字形に構成し、
油圧シリンダはサーボシリンダで、揺動機構は基台上の
一支点と、リンクの軸に回動自在に支持した油圧シリン
ダによって駆動される。In still another embodiment, the link mechanism swings a fulcrum provided at symmetrical positions or at the same position with a bearing on the base as a center and a link serving as a fulcrum on the arm via a pin. Engage freely to form a dogleg shape
The hydraulic cylinder is a servo cylinder, and the swing mechanism is driven by a fulcrum on the base and a hydraulic cylinder rotatably supported by a link shaft.
【0011】シーソ形の一対のアームは側面形状がV字
形または平面形状のフレームとし、保持機構はシーソ形
の揺動アームの一方には鉄骨部材を回動して所定の角度
に角度位置決めする電動モータ(サイクロモータ)を備
えた回動機構を設け、他方は回動自在とした軸受台に支
持されている。The pair of seesaw-shaped arms is a frame whose side surface is V-shaped or plane-shaped, and the holding mechanism is an electric motor that pivots a steel member on one of the seesaw-shaped swinging arms to angularly position it at a predetermined angle. A rotating mechanism including a motor (cyclomotor) is provided, and the other is supported by a bearing stand that is rotatable.
【0012】[0012]
【作用】本発明の自動溶接ポジショナ装置は次のように
作用する。The automatic welding positioner apparatus of the present invention operates as follows.
【0013】溶接を自動で行なうようにした制御装置は
溶接ロボットと自動溶接ポジショナ装置の双方の装置を
総合的に制御する。A control device for automatically performing welding comprehensively controls both the welding robot and the automatic welding positioner device.
【0014】鉄骨部材の姿勢は角度位置決めを可能とし
た保持機構と保持機構を装着した揺動機構をプログラム
制御することにより行なわれる。The posture of the steel frame member is performed by program-controlling a holding mechanism capable of angular positioning and a swinging mechanism equipped with the holding mechanism.
【0015】この揺動機構はシーソ形の揺動アームをリ
ンク機構を介して揺動する油圧シリンダによって行なわ
れる。This swing mechanism is performed by a hydraulic cylinder that swings a seesaw type swing arm via a link mechanism.
【0016】保持機構は鉄骨部材を保持し、かつ所定の
角度に位置決めすることができる。The holding mechanism holds the steel frame member and can position it at a predetermined angle.
【0017】シーソ形の揺動アームは側面形状をV字
形、または平面形状のものとしても使用できる。The seesaw type swinging arm can be used with a side surface having a V shape or a plane shape.
【0018】前記リンク機構は基台上の軸受を中心とし
て左右対象位置に設けてもよくまた同一位置で支持して
もよい。リンクはピンを介してくの字形に屈曲できるよ
うにしているので鉄骨部材の姿勢を角度可変にすること
ができる。The link mechanism may be provided at left and right symmetrical positions around the bearing on the base, or may be supported at the same position. Since the link can be bent in a dogleg shape through the pin, the posture of the steel member can be changed in angle.
【0019】保持機構はシーソ形の揺動アームの一方に
は電動モータ(サイクロモータ)を備えて回動可能と
し、他方は回転自在とした軸受台に支持されているた
め、鉄骨部材は自由に所定の角度に位置決めできる。The holding mechanism is equipped with an electric motor (cyclomotor) on one side of the seesaw type swing arm so as to be rotatable, and the other side is supported by a rotatable bearing stand. Can be positioned at a predetermined angle.
【0020】[0020]
【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例に
係る溶接用ポジショナ装置について説明する。実施例に
係る溶接用ポジショナ装置は、図1に示すように、鉄骨
部材1の溶接時の姿勢を変更し、アーク溶接用ロボット
Mによる作業を行ない易くするためのものである。この
鉄骨部材1は、上述したと同様、図8に示すように、基
部2と基部2の中間に直交して接合される直交部3とか
らなるT字形に形成されており、各部は、主板4の両側
縁に主板4面に直交して副板5を接合し、断面I字状に
形成されている。また、主板4面に直交し副板5間に架
設される補強板6が設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A welding positioner device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the welding positioner device according to the embodiment is for changing the posture of the steel frame member 1 at the time of welding to facilitate the work by the arc welding robot M. As described above, the steel frame member 1 is formed in a T-shape including a base portion 2 and an orthogonal portion 3 that is orthogonally joined to the middle of the base portion 2 as shown in FIG. Sub-plates 5 are joined to both side edges of 4 at right angles to the surface of the main plate 4 to form an I-shaped cross section. Further, a reinforcing plate 6 which is orthogonal to the surface of the main plate 4 and is provided between the sub plates 5 is provided.
【0021】実施例に係る溶接用ポジショナの基本的構
成は、図1乃至図4にそれぞれ示すように、鉄骨材を組
んで形成され接地されるベース10と、ベース10に回
動可能に支持されるアーム11と、アーム11を回動さ
せる回動機構20と、アーム11に設けられ、アーム1
1の揺動軸方向と直交する軸線上に回動駆動させる保持
機構40とからなる。The basic structure of the welding positioner according to the embodiment is, as shown in FIGS. 1 to 4, respectively, a base 10 formed by assembling a steel aggregate and grounded, and rotatably supported by the base 10. Arm 11, a rotating mechanism 20 for rotating the arm 11, and an arm 1 provided on the arm 11.
The holding mechanism 40 is driven to rotate on an axis line orthogonal to the swing axis direction of No. 1.
【0022】揺動アーム11は、略45゜に拡開して延
びる断面V字状の左右一対のアーム12で、一対のアー
ム12間に凹部13を形成している。また、両アーム1
2の接合部14が軸受17を介してベース10に揺動可
能に支持されている。図2のI−I断面を示す図5は揺
動アーム11の回動部の構成を示す。符号15はアーム
12の接合部14を貫通し、リブ16を介して接合部1
4に固定された揺動軸であって、アーム12先端部を結
ぶ線に対して直交する方向に軸線を有し、その両端がベ
ース10に固定された軸受部17に軸支されている。両
アーム12先端部には同一平面上にガイド板18が溶接
されている。The swing arm 11 is a pair of left and right arms 12 each having a V-shaped cross section and extending to an angle of about 45 °, and a recess 13 is formed between the pair of arms 12. Also, both arms 1
The second joint 14 is swingably supported by the base 10 via a bearing 17. FIG. 5 showing the I-I cross section of FIG. 2 shows the structure of the rotating portion of the swing arm 11. Reference numeral 15 penetrates the joint 14 of the arm 12 and the joint 1
The swing shaft is fixed to No. 4 and has an axis in a direction orthogonal to a line connecting the distal ends of the arms 12, and both ends thereof are pivotally supported by bearings 17 fixed to the base 10. A guide plate 18 is welded to the front ends of both arms 12 on the same plane.
【0023】揺動機構20は、両アーム12に夫々設け
られたリンク機構21と油圧シリンダ25を備えてい
る。このリンク機構21は図2に示すように左右対象に
設けられているので、一方のアーム12側について説明
すると、シャフト22両端部に夫々2つのリンク21
a,21bを軸支して開閉可能にするとともに、一方の
リンク21aをアーム12の側部に軸26を介して軸支
し、図5にも示すように、他方のリンク21bをベース
10に設けた軸受部23の軸23aに軸支して、リンク
21a,21bの開閉によりアーム12を揺動し、揺動
アーム11を回動させうるようにしている。また、揺動
アーム11の回動軸15の下側には揺動軸15と平行な
軸体24をベース10に設け、軸体24とシャフト22
との間にトラニオン型の油圧シリンダ25を設け、油圧
シリンダ25のシリンダ部端部25a,25bを軸体2
4に軸支し、ロッド先端部をシャフト22に回動可能に
軸支している。この油圧シリンダ25のロッドを伸長す
るとリンク21a,21bを閉じてアーム12を下降せ
しめ、油圧シリンダ25のロッドを引き込むと、リンク
21a,21bを開いて、アーム12を上昇することが
できる。The swing mechanism 20 comprises a link mechanism 21 and a hydraulic cylinder 25 provided on both arms 12, respectively. Since the link mechanism 21 is provided for left and right as shown in FIG. 2, the description will be made on one arm 12 side. Two links 21 are provided at both ends of the shaft 22.
a and 21b are pivotally supported so that they can be opened and closed, and one link 21a is pivotally supported by the side portion of the arm 12 through a shaft 26. As shown in FIG. 5, the other link 21b is supported by the base 10. The bearing 23 is pivotally supported by the shaft 23a, and the arms 21 are swung by opening and closing the links 21a and 21b, so that the swing arm 11 can be swung. Further, a shaft body 24 parallel to the swing shaft 15 is provided on the base 10 below the rotary shaft 15 of the swing arm 11, and the shaft body 24 and the shaft 22 are provided.
A trunnion type hydraulic cylinder 25 is provided between the shaft body 2 and the cylinder portion ends 25a and 25b of the hydraulic cylinder 25.
4, and the tip of the rod is rotatably supported on the shaft 22. When the rod of the hydraulic cylinder 25 is extended, the links 21a and 21b are closed to lower the arm 12, and when the rod of the hydraulic cylinder 25 is retracted, the links 21a and 21b are opened and the arm 12 can be raised.
【0024】この油圧シリンダ25を駆動するための油
圧回路を図6に示す。A hydraulic circuit for driving the hydraulic cylinder 25 is shown in FIG.
【0025】油タンク51の作動油は可変容量ポンプ5
2を駆動する電動モータ53によって汲み上げられ、方
向切換弁54で2系統に分岐され、それぞれパイロット
チェック弁55、フローコントロールバルブ56を経て
油圧シリンダ25に供給される。また、フローコントロ
ールバルブ56により給油量が調整され、アーム12を
所定の回動速度に調整できるように構成されている。The hydraulic oil in the oil tank 51 is the variable displacement pump 5.
It is pumped up by an electric motor 53 that drives 2, is branched into two systems by a direction switching valve 54, and is supplied to the hydraulic cylinder 25 via a pilot check valve 55 and a flow control valve 56, respectively. Further, the amount of oil supply is adjusted by the flow control valve 56 so that the arm 12 can be adjusted to a predetermined rotation speed.
【0026】なお、符号57は回路の内部の圧力を調整
するための圧力調整の機能を有するパイロット付方向切
換弁で、可変容量ポンプ52の吐出量を調整する。な
お、油圧シリンダ25は、いずれか一方が駆動している
ときは、他方は休止するようにしてもよい。Reference numeral 57 is a directional control valve with a pilot having a pressure adjusting function for adjusting the pressure inside the circuit, and adjusts the discharge amount of the variable displacement pump 52. It should be noted that the hydraulic cylinder 25 may be stopped when one of them is driven.
【0027】保持機構30は、鉄骨部材1の両端を挾持
するようにアーム12のそれぞれの端部に設けられてい
る。この面板31には面板31に直交して軸32が固定
され、この軸32は、その軸線がアーム12の揺動軸1
5の軸線に対して直交しており、軸受台33に軸支され
ている。この軸受台33は、アーム12先端部のガイド
板18に対して直線方向にスライド可能になっており、
手動でボルト35の位置を設定することにより、鉄骨部
材1の長さに合わせて面板31間を調整できる。The holding mechanism 30 is provided at each end of the arm 12 so as to hold both ends of the steel frame member 1. A shaft 32 is fixed to the face plate 31 at right angles to the face plate 31, and the axis of the shaft 32 is the swing shaft 1 of the arm 12.
5 is orthogonal to the axis and is pivotally supported by the bearing stand 33. The bearing stand 33 is slidable in a linear direction with respect to the guide plate 18 at the tip of the arm 12,
By manually setting the position of the bolt 35, the distance between the face plates 31 can be adjusted according to the length of the steel frame member 1.
【0028】図2に示すように、保持機構30はさらに
面板31を回動して鉄骨部材1を所定の角度に位置決め
する回動機構40を備えている。面板31に固定された
軸32は軸受台33に支持され、一方の面板31は電動
モータ41(サイクロ減速機)と、この電動モータ41
の回転を保持板31の軸32に伝達するチェーン伝動機
構42とを備えている。他方の面板31は自由に回転で
きるように軸受台33に軸支され、この電動モータ41
の角度位置決めにより、面板31間に挾持された鉄骨部
材1を所要の角度位置に設定するものである。As shown in FIG. 2, the holding mechanism 30 further includes a rotating mechanism 40 for rotating the face plate 31 to position the steel frame member 1 at a predetermined angle. A shaft 32 fixed to the face plate 31 is supported by a bearing stand 33, and one face plate 31 includes an electric motor 41 (cyclo reduction gear) and the electric motor 41.
And a chain transmission mechanism 42 for transmitting the rotation of the shaft to the shaft 32 of the holding plate 31. The other face plate 31 is rotatably supported by a bearing stand 33 so that it can rotate freely.
The steel frame member 1 held between the face plates 31 is set to a required angular position by the angular positioning of.
【0029】また、実施例に係る溶接用ポジショナ装置
は、図7に示すような制御装置61を備え、この制御装
置61は、上記油圧シリンダ25及び電動モータ41の
駆動を制御する。Further, the welding positioner device according to the embodiment comprises a control device 61 as shown in FIG. 7, and the control device 61 controls the drive of the hydraulic cylinder 25 and the electric motor 41.
【0030】図7において、符号61は制御用のパソコ
ンで、制御全般を処理する。パソコン61はリンク62
を介してシーケンサ63に接続され、入出力I/O 6
4を介して盤パネル65、ポジショナ操作Box66、
ロボット制御装置67、パワリレー68、インバータ6
9、ロータリエンコーダ70、ブレーキ71等にそれぞ
れ接続されている。In FIG. 7, reference numeral 61 is a control personal computer, which processes overall control. PC 62 is link 62
Connected to the sequencer 63 via the I / O 6
Panel panel 65, positioner operation Box 66,
Robot controller 67, power relay 68, inverter 6
9, the rotary encoder 70, the brake 71, etc., respectively.
【0031】パワーリレー68は可変容量ポンプ52、
油圧シリンダ25を作動するための方向切換弁54に接
続されている。The power relay 68 is a variable displacement pump 52,
It is connected to a direction switching valve 54 for operating the hydraulic cylinder 25.
【0032】インバータ69は、鉄骨部材1を回動する
ためのサイクロモータ41に接続されている。The inverter 69 is connected to the cyclomotor 41 for rotating the steel frame member 1.
【0033】アーム11の揺動角度はロータリーエンコ
ーダ70によって計測されている。The swing angle of the arm 11 is measured by the rotary encoder 70.
【0034】次に本発明の自動溶接ポジショナ装置の動
作について説明する。Next, the operation of the automatic welding positioner device of the present invention will be described.
【0035】この実施例に係る溶接用ポジショナ装置を
用い、アーク溶接用ロボットMで溶接を行うときは、以
下のようにする。先ず、図1に示すように、予め部分的
に仮溶接した鉄骨部材1を、その一側部2の両端を左右
の保持機構30の電動モータ41を作動して、面板31
に取付け、面板31間に挾持させる。When the welding positioner device according to this embodiment is used to perform welding by the arc welding robot M, the following is performed. First, as shown in FIG. 1, the steel frame member 1 partially preliminarily welded in advance is operated by operating the electric motors 41 of the left and right holding mechanisms 30 at both ends of the one side portion 2 thereof to form the face plate 31.
And hold it between the face plates 31.
【0036】揺動アーム11を駆動する油圧シリンダ2
5は、可変容量油圧ポンプ52を制御するパソコン60
の制御指令に基づきシーケンサ63を介して動作指令が
与えられ、揺動軸15に設けたロータリエンコーダ70
により角度を検出し、所定の角度位置に位置決めされ
る。鉄骨部材1の揺動動作も同様にパソコン60の制御
指令に基づき、シーケンサ63を介して動作指令が与え
られ、揺動軸15に設けたエンコーダにより角度を検出
し、所定の角度に位置決めされる。Hydraulic cylinder 2 for driving the swing arm 11
5 is a personal computer 60 for controlling the variable displacement hydraulic pump 52
An operation command is given via the sequencer 63 based on the control command of the rotary encoder 70 provided on the swing shaft 15.
The angle is detected by and is positioned at a predetermined angular position. Similarly, the swinging motion of the steel frame member 1 is given a motion command through the sequencer 63 based on the control command of the personal computer 60, the angle is detected by the encoder provided on the swing shaft 15, and the steel frame member 1 is positioned at a predetermined angle. ..
【0037】なお、揺動軸15の制御は移動計画した移
動量、速度パターンをパソコンに入力しており、フィー
ドフォワード制御により目標位置直前までパターン制御
し、フィードバック制御により低定速で目標位置まで移
動し、目標位置で加電停止し、電磁ブレーキにより目標
位置に位置決めされる。In the control of the swing shaft 15, the planned movement amount and speed pattern are input to the personal computer, the pattern control is performed up to immediately before the target position by the feedforward control, and the feedback control is performed to the target position at a low constant speed. It moves, stops power supply at the target position, and is positioned at the target position by the electromagnetic brake.
【0038】この状態で、制御装置のシーケンサ63の
制御により油圧シリンダ25及び電動モータ41を制御
するとともに、溶接ロボットMを制御して、鉄骨部材1
の溶接作業を行なう。In this state, the hydraulic cylinder 25 and the electric motor 41 are controlled by the control of the sequencer 63 of the control device, and the welding robot M is controlled to control the steel frame member 1.
Perform the welding work.
【0039】まず盤パネル65の釦により「手動運
転」、「半自動運転」、「総合運転」のいずれかを選択
する。例えば、初めての作業であれば「手動運転」を選
択し、プログラムの作動状態を確認しながら単独操作を
進める。不具合箇所を修正した後、「半自動運転」によ
りOKの所は自動で行ない、修正箇所は確認しながら手
動運転とする。さらにプログラムが完成すれば、「総合
運転」に切換えてポジショナ装置、ロボットによる総合
動作を自動運転する。First, any one of "manual operation", "semi-automatic operation" and "general operation" is selected by the button on the panel 65. For example, if this is the first work, select "manual operation" and proceed with the independent operation while checking the operating state of the program. After correcting the defective part, "OK" is automatically performed by "semi-automatic operation", and manual operation is performed while confirming the corrected part. When the program is completed, switch to "general operation" to automatically operate the positioner device and robot.
【0040】例えば図8に示す鉄骨部材1を構成する基
部2、直交部3、主板4、副板5等をすみ肉溶接する場
合には、強度的に左右同じように溶融した状態で溶接材
が乗るように溶接されることが望ましい。このために本
自動溶接ポジショナ装置は鉄骨部材1のすみ肉部を上に
向けるように鉄骨部材の姿勢を制御する。この姿勢制御
のために図1に示すようにシーソ形の揺動アーム11を
駆動する油圧シリンダ25と保持機構40とを制御装置
によって制御し、所定の角度位置に位置決めする。For example, when the base portion 2, the orthogonal portion 3, the main plate 4, the sub-plate 5 and the like which compose the steel frame member 1 shown in FIG. 8 are fillet welded, the welding material is melted in the same strength in the right and left directions. It is desirable that they be welded so that Therefore, the automatic welding positioner device controls the attitude of the steel member so that the fillet portion of the steel member 1 faces upward. For this attitude control, as shown in FIG. 1, the hydraulic cylinder 25 that drives the seesaw-shaped swing arm 11 and the holding mechanism 40 are controlled by the control device to be positioned at a predetermined angular position.
【0041】すなわち、制御用パソコン60はロボット
Mと自動溶接ポジショナ装置を総合制御する。パソコン
60はリンク62を介してシーケンサ63に接続され、
どのような手順で動作するかをシーケンサ63で指令す
る。例えば、鉄骨部材1の一側部2のa部(主板4と副
板5の接合部)を溶接するときは、回転機構40のみを
駆動させて、図示状態から図中+P方向に保持板31を
45゜回転させ、鉄骨部材1を45゜傾け、a部を溶接
材ののど厚の方向が鉛直方向になるように位置決めす
る。そして、この状態で溶接ロボットMによりa部の溶
接を行う。That is, the control personal computer 60 comprehensively controls the robot M and the automatic welding positioner device. The personal computer 60 is connected to the sequencer 63 via a link 62,
The sequencer 63 gives an instruction as to which procedure to operate. For example, when welding the part a (the joint between the main plate 4 and the sub plate 5) of the one side portion 2 of the steel frame member 1, only the rotating mechanism 40 is driven to move the holding plate 31 in the + P direction from the state shown in the drawing. Is rotated 45 °, the steel frame member 1 is tilted 45 °, and the portion a is positioned so that the direction of the throat thickness of the welding material is the vertical direction. Then, in this state, the welding robot M welds the portion a.
【0042】また、例えば、直交部3のb部(主板4と
補強板6の接合部)や一側部2のc部(主板4と補強板
6の接合部)を溶接するときは、回転機構40を駆動さ
せて、図示状態から図中+P方向に保持板31を90゜
回転させるとともに、回動機構20を駆動させて、フレ
ーム11を図中+R方向に45゜傾け、b部を溶接材の
のど厚の方向が鉛直方向になるように位置決めし、この
状態で溶接を行なう。Further, for example, when welding the b portion of the orthogonal portion 3 (joint portion of the main plate 4 and the reinforcing plate 6) or the c portion of one side portion 2 (joint portion of the main plate 4 and the reinforcing plate 6), rotation is performed. The mechanism 40 is driven to rotate the holding plate 31 in the + P direction in the figure by 90 ° from the state shown in the figure, and the rotating mechanism 20 is driven to tilt the frame 11 in the + R direction in the diagram by 45 ° to weld the b portion. Position so that the direction of the throat thickness of the material is vertical, and perform welding in this state.
【0043】更に、図中の一側部2の直交部3がない側
dにおいて、c部に対応する部位を溶接するときは、例
えば、図示状態から図中−P方向に保持板31を90゜
回転させ、直交部3を下向きにし、フレーム11を図中
+P方向に45゜傾けて溶接を行なう。Further, when welding the portion corresponding to the c portion on the side d where the orthogonal portion 3 of the one side portion 2 in the drawing is not present, for example, the holding plate 31 is moved in the -P direction from the state shown in the drawing by 90. Rotation is carried out, the orthogonal portion 3 is directed downward, and the frame 11 is tilted by 45 ° in the + P direction in the drawing for welding.
【0044】このようにして、回転機構40を駆動させ
て、保持板31を+Pまたは−P方向に回転させるとと
もに、回動機構20を駆動させて、フレーム11を+P
または−P方向に傾け、溶接部を溶接材ののど厚の方向
が鉛直方向になるように位置決めし、この状態で溶接を
行なう。この場合、フレーム11は拡開しているので、
アーム12間に凹所13が形成されており、そのため、
鉄骨部材1の直交部3がこの凹所13を通過できるので
鉄骨部材1がフレーム11に衝突することがない。In this way, the rotation mechanism 40 is driven to rotate the holding plate 31 in the + P or -P direction, and the rotation mechanism 20 is driven to move the frame 11 to + P.
Alternatively, the welding portion is tilted in the -P direction, the welding portion is positioned so that the direction of the throat thickness of the welding material is vertical, and welding is performed in this state. In this case, since the frame 11 is expanded,
A recess 13 is formed between the arms 12, so that
Since the orthogonal portion 3 of the steel frame member 1 can pass through the recess 13, the steel frame member 1 does not collide with the frame 11.
【0045】また、この実施例では、回動機構20は一
対の油圧シリンダ25により駆動するようにしたが、ボ
ールネジを直接サーボモータにより駆動するようにした
電動式にしてもよい。Further, in this embodiment, the rotating mechanism 20 is driven by the pair of hydraulic cylinders 25, but it may be an electric type in which the ball screw is directly driven by the servo motor.
【0046】また、揺動アーム11はV字形にしたが、
溶接構造物によっては直線形のものであってもよい。Although the swing arm 11 is V-shaped,
Depending on the welded structure, it may be linear.
【0047】尚、上記実施例において、T字形の鉄骨部
材1をすみ肉溶接する場合で説明したが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、開先溶接でもよく、またど
のような形状の部材でも無人溶接することが可能とな
る。In the above embodiment, the case where the T-shaped steel frame member 1 is fillet welded has been described, but the present invention is not necessarily limited to this, and groove welding may be used, and any shape member may be used. However, unmanned welding is possible.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動溶接
ポジショナ装置によれば、鉄骨部材の姿勢をリンク機構
を備えた揺動機構と保持機構を制御装置を用いて自由に
変更できるので、一度の段取りですべての溶接作業を自
動的に効率よく行なうことができる。また、パソコンに
プログラムした作業指令が入力されれば、同様の作業を
繰返し行なうことができるので、無人運転でき、省力化
が図れる。As described above, according to the automatic welding positioner apparatus of the present invention, the posture of the steel frame member can be freely changed by using the control device for the swinging mechanism having the link mechanism and the holding mechanism. All welding operations can be performed automatically and efficiently with a single setup. Further, if a work command programmed in the personal computer is input, the same work can be repeated, so that unmanned operation can be performed and labor can be saved.
【図1】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
とアーク溶接用ロボットを用いたシステムを示す斜視図
である。FIG. 1 is a perspective view showing a system using an automatic welding positioner device and an arc welding robot according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an automatic welding positioner device according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an automatic welding positioner device according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing an automatic welding positioner device according to an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
の図2のI−I線要部断面図である。5 is a cross-sectional view of the main part of the automatic welding positioner device according to the embodiment of the present invention taken along the line II of FIG.
【図6】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
に用いられる油圧シリンダを駆動するための油圧回路図
である。FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram for driving a hydraulic cylinder used in the automatic welding positioner device according to the embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
の制御装置を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a control device of the automatic welding positioner device according to the embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
が扱う鉄骨部材の一例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing an example of a steel frame member handled by the automatic welding positioner device according to the embodiment of the present invention.
【図9】溶接構造物の最適な溶接状態を説明する図であ
る。FIG. 9 is a diagram illustrating an optimum welding state of a welded structure.
【図10】溶接構造物を傾けて行なう溶接状態を示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing a welding state in which the welded structure is tilted.
1 鉄骨部材(溶接構造物) 10 ベース 11 揺動アーム 12 アーム 15 揺動軸 20 揺動機構 21 リンク機構 25 油圧シリンダ 30 保持機構 31 保持板 32 軸部 33 軸受台 40 回動機構 41 電動モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel member (welded structure) 10 Base 11 Oscillating arm 12 Arm 15 Oscillating shaft 20 Oscillating mechanism 21 Link mechanism 25 Hydraulic cylinder 30 Holding mechanism 31 Holding plate 32 Shaft 33 Rotating mechanism 41 Electric motor
Claims (7)
ボットにより自動溶接する自動溶接ポジショナ装置にお
いて、 中央に軸受を設けた基台と、 前記基盤の軸受に支持されたシーソ形の一対のアーム
と、 前記アームの左右両側面より、基台上の一支点に支持さ
れた前記アームを揺動せしめるリンク機構を設け、 前記リンク機構に作用し、前記アームを独立して揺動せ
しめる揺動機構と、 前記アームの先端にそれぞれ設けられ、前記溶接構造物
の基材を保持し、かつ所定の角度位置に位置決めするこ
とができる保持機構と、 前記アームの角度位置をロータリーエンコーダで検知し
所定の角度になるように駆動機構を駆動するように制御
すると共に保持機構の角度位置を制御する制御装置を備
えたことを特徴とする自動溶接ポジショナ装置。1. A welding roller while controlling the posture of a welded structure.
For automatic welding positioner device that automatically welds with a bot
And a base having a bearing in the center, and a pair of seesaw-shaped arms supported by the base bearing.
And supported at one fulcrum on the base from the left and right sides of the arm.
Provided with a link mechanism that swings the arm, and acts on the link mechanism to swing the arm independently.
A swinging mechanism for tightening, and the welding structure provided at the tip of the arm.
Hold the base material and position it at the specified angular position.
And a rotary mechanism that detects the angular position of the arm with a rotary encoder.
Controlled to drive the drive mechanism so that it is at a predetermined angle
And equipped with a control device that controls the angular position of the holding mechanism.
Automatic welding positioner device characterized by the above.
対象位置に設けられた支点と、アーム上の一支点とする
リンクをピンを介して揺動自在に係合し、くの字形に構
成したことを特徴とする請求項1記載の自動溶接ポジシ
ョナ装置。2. A link mechanism has a fulcrum provided at symmetrical positions centering on a bearing on a base, and a link serving as a fulcrum on an arm swingably engaged with a pin to form a dogleg shape. The automatic welding positioner device according to claim 1, wherein
に回動自在に支持した油圧シリンダによって駆動するこ
とを特徴とする請求項1記載の自動溶接ポジショナ装
置。3. The automatic welding positioner device according to claim 1, wherein the drive mechanism is driven by a fulcrum on the base and a hydraulic cylinder rotatably supported by the shaft of the link.
を特徴とする請求項3記載の自動溶接ポジショナ装置。4. The automatic welding positioner device according to claim 3, wherein the hydraulic cylinder is a servo cylinder.
形であることを特徴とする請求項1記載の自動溶接ポジ
ショナ装置。5. The automatic welding positioner device according to claim 1, wherein the pair of seesaw-shaped arms have a V-shaped side surface.
形状をしていることを特徴とする請求項1記載の自動溶
接ポジショナ装置。6. The automatic welding positioner device according to claim 1, wherein the pair of seesaw-shaped arms have a side surface having a planar shape.
には鉄骨部材を回動して所定の角度に角度位置決めする
サイクロモータを備えた回動機構を設け、他方は回動自
在とした軸受台に支持したことを特徴とする請求項1記
載の自動溶接ポジショナ装置。7. The holding mechanism is provided with a rotating mechanism equipped with a cyclomotor for rotating a steel frame member at one of a pair of seesaw-shaped arms to angularly position it at a predetermined angle, and the other is rotatable. The automatic welding positioner device according to claim 1, wherein the automatic welding positioner device is supported on a bearing base.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12212792A JPH05318120A (en) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Automatic welding positioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12212792A JPH05318120A (en) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Automatic welding positioner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05318120A true JPH05318120A (en) | 1993-12-03 |
Family
ID=14828288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12212792A Pending JPH05318120A (en) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Automatic welding positioner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05318120A (en) |
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1992
- 1992-05-14 JP JP12212792A patent/JPH05318120A/en active Pending
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