JPH0713914Y2 - 自動パネル組立装置の骨材クランプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は船舶の建造等において使用する自動パネル組立
装置の骨材クランプ装置に関する。

〔従来の技術〕 例えば、船体を建造する際、初期組立工程での鋼板01に
骨材02を溶接で仮付けする作業（以下パネル組立作業と
いう）は、従来、第10図斜視図に示すように、作業員03
がパレット04から骨材02を簡易クランプ04a及びクレー
ン05を介して取出し、定盤06上鋼板01の所定位置に圧着
治具07等を介して位置決めしたのち、骨材02を鋼板01に
仮溶接することにより行われている。

しかしながら、このような手段では、下記のような欠点
がある。

（１）パネル組立作業の前工程である鋼板01の継合わ
せ，骨材02の切断、後工程である骨材02の鋼板01への本
溶接は自動化が進んでいるが、パネル組立作業自体は骨
材02の重量が大きいとともに位置決め精度が厳しいの
で、相変わらず手作業であり、従って初期組立工程のネ
ックとなっている。

（２）骨材02は重量が大きいとともに、位置決め時の姿
勢が不安定なので、パネル組立作業は力作業であるとと
もに、危険作業でもある。

（３）パネル組立作業は個人差があるので、作業精度及
び処理能力が不安定である。

そこで、本出願人はさきに特願平1-308183号をもつて
「自動パネル組立装置」を提案した。すなわち、第11図
斜視図において、08は前後方向及び左右方向に移動する
ことができる骨材搬入用天井クレーン09が配置された骨
材準備ステージ、010は骨材準備ステージ08の床面上に
互いに平行に前後方向に延びる複数のパレット部材、01
1は各パレット部材010上にそれぞれ前後方向適宜間隔で
突設された骨材建付け治具、012は骨材準備ステージ08
の前後端でそれぞれ左右方向に架設され、更に骨材準備
ステージ08に並設され前後方向に延びるパネル組立定盤
013上にも延びる前後１対の搬送装置支持桁材、014は骨
材準備ステージ08とパネル組立定盤013との境に設置さ
れたペンキ剥ぎ装置である。

015は支持桁材012上に架けられた溶接機付き搬送装置
（以下第１の搬送装置という）、016,017はそれぞれ第
１の搬送装置015の下部に取付けられた主クランプ装
置，自動溶接機、018,019はそれぞれ第１の搬送装置015
の上部に設けられたクランプ昇降装置，溶接電源、020
はそれぞれ搬送装置支持桁材012の右端に取付けられた
位置決め装置、021は制御盤、022は操作員である。

023,024はそれぞれ支持桁材012上で第１の搬送装置015
の左側に順次平行的に架けられた第2,第３の搬送装置、
025,026は第２の搬送装置023,第３の搬送装置024にそれ
ぞれ取付けられた従クランプ装置，クランプ昇降装置で
ある。

このような装置において、鋼板01に各骨材02を仮溶接で
組立てるには、まず図示省略の骨材切断定盤で自動切断
された骨材02を天井クレーン09を介して骨材準備ステー
ジ08の各骨材建付け治具011上にそれぞれ載置し、続い
て第１の搬送装置015,第2,第３の搬送装置023,024を骨
材準備ステージ08の上方に互いに適宜間隔で乗入れ、ク
ランプ昇降装置018,026,026を介して主クランプ装置01
6,従クランプ装置025,025を下ろし、各骨材02をそれぞ
れ掴んでロックしたのち、クランプ昇降装置018,026,02
6を介して主クランプ装置016,従クランプ装置025,025を
上げ、第１の搬送装置015,第2,第３の搬送装置023,024
をパネル組立定盤013上方に移動させるとともに各骨材0
2をそれぞれ各ペンキ剥ぎ装置014を通過させることによ
り、各骨材02の溶接面である下面の銹やペンキ等を除去
する。

次に、第１の搬送装置015等がパネル組立定盤013上の定
位置近傍まで来たならば、位置決め装置020により第１
の搬送装置015の位置微調整を行い、続いてクランプ昇
降装置018,026,026により主クランプ装置016,従クラン
プ装置025,025を下ろし、予めパネル組立定盤013に固定
された鋼板01上に骨材02の溶接面を圧着する。その際、
鋼板01の歪等によりすきまが生じた場合には、第１の搬
送装置015に付設された図示省略の複数のバキュームパ
ッドによりすきまをなくする。

更に、第１の搬送装置015の自動溶接機017を鋼板01の溶
接線近傍まで下ろし、溶接線にそって鋼板01に各骨材02
の仮溶接を行い、自動溶接機017が溶接線の溶接走行限
界位置に達すると、第１の搬送装置015のみが主クラン
プ装置016を解放状態にし次の仮溶接位置まで移動して
再び骨材02をクランプするとともに、バキュームパッド
で鋼板01を吸着して仮溶接を再開する。このような作業
を繰返すことにより、例えば本組立装置では７本の骨材
02を同時に鋼板01に仮溶接することができる。

なお第2,第３の搬送装置023,024は第１の搬送装置015の
溶接進行に伴う左方への移動に連動して、それに干渉し
ないようにそれぞれ適宜左方へ移動する機構となってお
り、これ等の動作は制御盤021のスイッチ操作により全
自動，半自動で行うことができる。

しかしながらこのような装置においても、下記のような
欠点がある。

（１）主クランプ装置016は一般のクランプ装置を流用
しているので、パレット部材010から骨材02を正確な姿
勢で掴み出し、かつその姿勢を強固に維持する機能が不
十分で、従ってパネル組立精度が高いとはいえない。

（２）従クランプ装置025は一般のクランプ装置を流用
しているので、主クランプ装置016を基準に作業を行う
場合、従クランプ装置025の掴みに融通性がなく、従っ
て主クランプ装置016の支持姿勢精度に悪影響を及ぼ
す。

〔考案が解決しようとする課題〕

本考案は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
長尺骨材の一端寄りを支持する主クランプ装置の支持姿
勢精度及びその姿勢維持性が高く、また同長尺骨材の他
端寄りを支持する従クランプ装置の追従性が高い自動パ
ネル組立装置の骨材クランプ装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために、本考案は複数の骨材を互いに平行的に支持
する治具を有する骨材準備ステージと、上記骨材準備ス
テージ上方とそれに隣接するパネル組立定盤上方とを移
動することができ複数の昇降機能付き骨材クランプ機
構，複数の自動溶接機を有する第１の搬送装置と、上記
第１の搬送装置に連動しながら上記骨材準備ステージ上
方と上記パネル組立定盤上方とを移動することができ複
数の昇降機能付き骨材クランプ機構を有する第2,第３の
２基の搬送装置とを設けた自動パネル組立装置におい
て、上記第１の搬送装置に付設された主クランプ昇降装
置下端に取付けられた主クランプ外郭の前後１対の回動
竪軸下端にそれぞれ水平に突設された下部クランプ爪
と、上記主クランプ外郭側面に前後１対的に枢着された
骨材引起こしリンクローラーと、上記主クランプ外郭に
付設された竪エアシリンダー下部中央，前後にそれぞれ
配設された位置決めスライド爪，前後１対の上部クラン
プ爪と、上記第２及び第３の搬送装置に付設された従ク
ランプ昇降装置下端に取付けられたガイドポストの下部
に同軸的に挿入された回動可能のスライドフックユニッ
トと、上記スライドフックユニットに付設された水平可
動爪と、上記ガイドポストの上部に支持され下端が上記
スライドフックユニットに連結された竪エアシリンダー
と、上記水平可動爪に載設された水平ローラーとを具え
たことを特徴とする。

〔作用〕

主クランプ昇降装置下端に取付けられた主クランプ外郭
の前後１対の回動竪軸下端にそれぞれ下部クランプ爪が
水平に突設されているので、骨材の下端部を基準ライン
に合わせて押えこむことができる。また、主クランプ外
郭側面に前後１対的に引起こしリンクローラーが枢着さ
れているので、骨材の姿勢を整えることができる。更
に、主クランプ外郭付設竪エアシリンダー下部の中央，
前後にそれぞれ基準決めスライド爪,1対の上部クランプ
爪が配設されているので、骨材頂部フランジを速やかに
かつ正確に掴むことができる。

従クランプ昇降装置下端に取付けられたガイドポストの
下部に回動可能のスライドフックユニットが同軸的に挿
入されているので、フックの向きを骨材のフランジの向
きに対向させることができる。また、スライドフックユ
ニットに水平可動爪が付設されているので、骨材を一挙
動で掴むことができる。更に、ガイドポストの上部に支
持された竪エアシリンダーの下端にスライドフックユニ
ットが連結されているので、骨材の頂部フランジを速や
かに支持することができる。そして、水平可動爪に水平
ローラーが載設されているので、骨材の一端を融通性に
富んだ自由支持とすることができる。

〔実施例〕

本考案を船体建造用の自動パネル組立装置に適用した一
実施例を図面について説明すると、第10〜11図と同一の
符番はそれぞれ同図と同一の部材を示し、まず第１図横
断面図において、１は第１の搬送装置015にクランプ昇
降装置018（第11図参照）等を介して装着された主クラ
ンプ装置、２は主クランプ装置１の下端に左右１対的に
取付けられた鋼板吸着用バキユームパツド、2aはバキユ
ームパツド昇降用のエアシリンダーである。

次に、第２図斜視図及び第３図部分拡大図において、３
はクランプ昇降装置018（第11図参照）の下端に取付け
られた昇降用エアシリンダー、４はエアシリンダー３の
央部に支持されたクランプ外郭、５はエアシリンダー３
の下端に取付けられたスライド式上部クランプユニッ
ト、6,7,8はそれぞれ上部クランプユニット５の上部，
下端中央，下端前後端に取付けられた上部クランプ爪ロ
ック装置，位置決めスライド爪，上部クランプ爪、９は
それぞれクランプ外郭４の側面下部に水平ピンを介して
前後１対的に枢着された引起こしリンクローラ、10はク
ランプ外郭４の側面央部に固定された引起こしリンクロ
ーラー回動用のエアシリンダー、11は上下端部がそれぞ
れクランプ外郭４に軸支された下部クランプ開閉軸、12
は下部クランプ開閉軸11の下端にそれぞれ水平に突設さ
れた下部クランプ爪、13はクランプ外郭４の頂板に取付
けられた下部クランプ開閉軸回動用のエアシリンダーで
ある。

更に、第４図正面図及び第５図側面図において、14は第
2,第３の搬送装置023,024（第11図参照）にそれぞれク
ランプ昇降装置026等を介して装着された従クランプ装
置、15はクランプ昇降装置026の下端に取付けられた昇
降ガイドポスト、16は昇降ガイドポスト15の下端に取付
けられたクランプ外郭、17はクランプ外郭16に固定ピン
17a等を介して取付けられた昇降用エアシリンダー、18,
19はそれぞれクランプ外郭16の下部に水平に軸支された
ローラー、20はクランプ外郭16の下端に昇降ガイドポス
ト15の周りに180°回動可能に軸支されたスフライドフ
ックユニット、21はスライドフックユニット20に支持さ
れエアシリンダー22の作用により適宜距離水平移動可能
なスライド爪、23はスライド爪21に載設された水平ロー
ラーである。

このような装置において、主クランプ装置１を搭載した
第１の搬送装置015と従クランプ装置14を搭載した第2,
第３の搬送装置023,024は、骨材02を収めた各パレット
部材010上方に骨材02の長さに合わせて最適な相互間隔
で掴めるように乗入れたのち、昇降装置018,026,026に
より、主クランプ装置1,従クランプ装置14,14の各爪を
解放状態で下降し、その間に骨材02を収める。

ここで、まず骨材02の右端部を掴む主クランプ装置１の
作用を第６図側面図，第７図平面図，第８図側面図及び
第９図平面図について、説明すると、その基準ライン24
は骨材02の背面としているので、主クランプ装置１は骨
材02の頂部フランジの向きによって上部クランプユニッ
ト５の位置決めスライド爪7,前後１対の引起こしリンク
ローラー９及び下部クランプ爪12,12′の作業順序を自
動制御により設定したのち、両爪12,12′を開いて下降
させ骨材02を主クランプ装置１内に収める。

続いて、骨材02を基準通りに掴むために、第７図に示す
ように、骨材02の背面側の下部クランプ爪12′を90°回
動させて、その先端を基準ライン24に合致させたのち腹
面側の下部クランプ爪12を回動させて骨材02の下部を押
え込み、下部クランプ状態とする。

そして、側面の引起こしリンクローラー9,9′を下部ク
ランプ爪12,12′と同じ順序で作動させ骨材02の鉛直姿
勢を整え、上部クランプユニット５が骨材02の頂部フラ
ンジを速やかに掴めるようにするとともに、上部クラン
プユニット５をエアシリンダー３により下降させると位
置決めスライド爪７が骨材02の背面に接して納まり、更
にエアシリンダー３を押し進めると上部クランプ爪８が
リンクによって閉じ位置決めスライド爪７と協働して骨
材02の頂部フランジを正しく掴む。

この状態を内部に組込まれた上部クランプ爪ロック装置
６によって保持し、第１の搬送装置015の昇降装置018
（第11図参照）によって定位置まで持上げて第１の搬送
装置015は搬送状態になり、その後パネル組立定盤上の
鋼板01上まで、従クランプ装置14をそれぞれ搭載した第
2,第３の搬送装置023,024と共に同調走行し、定位置に
停止した各搬送装置はそれぞれ各クランプを下降させ、
各骨材02を鋼板01に配列し、主クランプ装置１に組込ま
れたバキュームパッド２によって鋼板01を引付け、骨材
02との溶接面のすきまを可能な限り減少させ、溶接が円
滑に行えるようにする。

次に、骨材02の他端部を掴む従クランプ装置14の作用を
第４図及び第５図について説明すると、その基準ライン
25は骨材02の背面としているので、従クランプ装置14は
骨材02の頂部フランジの向きに合わせて、必要に応じて
スライドフックユニット20を鉛直基準ライン25の周りに
180°回転させ、スライド爪21を頂部フランジに対向さ
せたのち、爪を開いて下降させ骨材02を従クランプ装置
14内に収める。

続いて、主クランプ装置１に同調して従クランプ装置14
もスライド爪21をエアシリンダー22によりスライドさせ
一挙動で骨材02を迅速に掴み、更にスライド爪21をロッ
クしたのち、第１の搬送装置015に同調して第2,第３の
搬送装置023,024が走行するが、その際ローラー23によ
り主クランプ装置１との動作タイミングのずれを吸収す
る。

このような装置によれば、下記効果が奏せられる。

（１）主クランプ外郭の前後１対の下部クランプ開閉軸
下端にそれぞれ水平に突設された下部クランプ爪が設け
られているので、骨材の下部を基準ラインに合わせて押
え込むことができ、支持姿勢精度向上に役立つ。

（２）主クランプ外郭側面に前後１対的に枢着された引
起こしリンクローラーが設けられているので、骨材の姿
勢を整えることができ、従って支持姿勢精度向上に役立
つ。

（３）主クランプ外郭付設竪エアシリンダー下部に位置
決めスライド爪,1対の上部クランプ爪がそれぞれ設けら
れているので、骨材の頂部フランジを速やかに、かつ正
確に掴むことができ、従って支持姿勢精度向上，作業能
率向上に役立つ。

（４）従クランプ装置のガイドポスト下部に回動可能の
スライドフックユニットが挿入されているので、フック
の向きを骨材のフランジに嵌り合う方向に向けることが
でき、従って骨材のフランジの向きを指定することがな
く、作業能率向上に役立つ。

（５）スライドフックユニットにスライド爪が付設され
ているので、骨材を一挙動で掴むことができ、従って主
クランプ装置との協調が迅速化し、作業能率が向上す
る。

（６）ガイドポストの上部に支持され下端が上記スライ
ドフックユニットに連結された竪エアシリンダーが設け
られているので、骨材の頂部フランジを速やかに支持す
ることができ、従って作業能率が向上する。

（７）スライド爪に水平ローラが載設されているので、
骨材の一端を融通性に富んだ自由支持とすることがで
き、従って主クランプ装置の基準支持精度が向上する。

〔考案の効果〕

要するに本考案によれば、複数の骨材を互いに平行的に
支持する治具を有する骨材準備ステージと、上記骨材準
備ステージ上方とそれに隣接するパネル組立定盤上方と
を移動することができ複数の昇降機能付き骨材クランプ
機構，複数の自動溶接機を有する第１の搬送装置と、上
記第１の搬送装置に連動しながら上記骨材準備ステージ
上方と上記パネル組立定盤上方とを移動することができ
複数の昇降機能付き骨材クランプ機構を有する第2,第３
の２基の搬送装置とを設けた自動パネル組立装置におい
て、上記第１の搬送装置に付設された主クランプ昇降装
置下端に取付けられた主クランプ外郭の前後１対の回動
竪軸下端にそれぞれ水平に突設された下部クランプ爪
と、上記主クランプ外郭側面に前後１対的に枢着された
骨材引起こしリンクローラーと、上記主クランプ外郭に
付設された竪エアシリンダー下部中央，前後にそれぞれ
配設された位置決めスライド爪，前後１対の上部クラン
プ爪と、上記第２及び第３の搬送装置に付設された従ク
ランプ昇降装置下端に取付けられたガイドポストの下部
に同軸的に挿入された回動可能のスライドフックユニッ
トと、上記スライドフックユニットに付設された水平可
動爪と、上記ガイドポストの上部に支持され下端が上記
スライドフックユニットに連結された竪エアシリンダー
と、上記水平可動爪に載設された水平ローラーとを具え
たことにより、長尺骨材の一端寄りを支持する主クラン
プ装置の支持姿勢精度及びその姿勢維持性が高く、また
同長尺骨材の他端寄りを支持する従クランプ装置の追従
性が高い自動パネル組立装置の骨材クランプ装置を得る
から、本考案は産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を船体建造用の自動パネル組立装置に適
用した一実施例の主クランプ装置を示す正面図、第２図
は第１図の部分拡大斜視図、第３図は第２図の部分拡大
図、第４図，第５図はそれぞれ本考案の従クランプ装置
を示す正面図，側面図、第６図，第７図，第８図，第９
図はそれぞれ第２図主クランプ装置の骨材クランプ要領
を示す側面図，平面図、側面図，平面図である。 第10図は公知の船体パネル組立要領を示す斜視図、第11
図は本出願人がさきに提案した自動パネル組立装置を示
す斜視図である。 １……主クランプ装置、２……バキュームパッド、2a…
…エアシリンダー、３……エアシリンダー、４……クラ
ンプ外郭、５……上部クランプユニット、６……上部ク
ランプ爪ロック装置、７……位置決めスライド爪、８…
…上部クランプ爪、9,9′……引起こしリンクローラ
ー、10……エアシリンダー、11……下部クランプ開閉
軸、12,12′……下部クランプ爪、13……エアシリンダ
ー、14……従クランプ装置、15……昇降ガイドポスト、
16……クランプ外郭、17……エアシリンダー、18,19…
…ローラー、20……スライドフックユニット、21……ス
ライド爪、22……エアシリンダー、23……ローラー、2
4,25……基準ライン、01……鋼板、02……骨材、015…
…第１の搬送装置、017……自動溶接機、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の骨材を互いに平行的に支持する治具
   を有する骨材準備ステージと、上記骨材準備ステージ上
   方とそれに隣接するパネル組立定盤上方とを移動するこ
   とができ複数の昇降機能付き骨材クランプ機構，複数の
   自動溶接機を有する第１の搬送装置と、上記第１の搬送
   装置に連動しながら上記骨材準備ステージ上方と上記パ
   ネル組立定盤上方とを移動することができ複数の昇降機
   能付き骨材クランプ機構を有する第2,第３の２基の搬送
   装置とを設けた自動パネル組立装置において、上記第１
   の搬送装置に付設された主クランプ昇降装置下端に取付
   けられた主クランプ外郭の前後１対の回動竪軸下端にそ
   れぞれ水平に突設された下部クランプ爪と、上記主クラ
   ンプ外郭側面に前後１対的に枢着された骨材引起こしリ
   ンクローラーと、上記主クランプ外郭に付設された竪エ
   アシリンダー下部中央，前後にそれぞれ配設された位置
   決めスライド爪，前後１対の上部クランプ爪と、上記第
   ２及び第３の搬送装置に付設された従クランプ昇降装置
   下端に取付けられたガイドポストの下部に同軸的に挿入
   された回動可能のスライドフックユニットと、上記スラ
   イドフックユニットに付設された水平可動爪と、上記ガ
   イドポストの上部に支持され下端が上記スライドフック
   ユニットに連結された竪エアシリンダーと、上記水平可
   動爪に載設された水平ローラーとを具えたことを特徴と
   する自動パネル組立装置の骨材クランプ装置。