JPH07236972A - フレーム溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小梁固定治具を必要とせずに、サイズの変更
等に容易に対応することができるフレーム溶接装置を提
供する。 【構成】 大梁２と小梁３とを格子状に溶接してフレー
ム１を構成するフレーム溶接装置において、小梁２を大
梁３上の所定位置に搬送する小梁搬送装置４と、小梁２
を大梁３に自動的に溶接する溶接ロボット９及びその走
行装置１０とからなり、小梁３を把持する把持具５が小
梁搬送装置４上に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ユニット住宅の床、屋
根、外壁フレーム等のフレームの大梁と小梁とを格子状
に溶接するフレーム溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ユニット住宅の床、屋根、外壁フ
レーム等の大梁と小梁とを有する格子状のフレームを溶
接するフレーム溶接装置においては、例えば、図５に示
すように、小梁５１の種類、大きさ等に応じて固定式の
エアクランプからなる小梁固定治具５２に小梁５１をセ
ットして大梁５３、５３に小梁５１、５１・・・を溶接
箇所５４、５５において溶接する手段がとられていた。

【０００３】また、小梁５１の製作精度による誤差や小
梁５１セット時の位置ズレを補正する手段としては、小
梁固定治具５２で固定した後、ワイヤタッチセンサ等に
より、小梁５１のセット位置をセンシングして、予めテ
ィーチされた位置データと小梁５１の製作誤差やセッテ
ィング誤差により生じる位置ズレとを補正する手段がと
られていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、ユニット住宅の床フレーム等においては、桁側、妻
側のサイズ違い、またサニタリー、階段、玄関等の用途
の違い等により、大梁５３に溶接する小梁５１の位置は
数百種にもおよび、このため、床フレームの品番数に応
じた数の小梁固定治具５２を必要とし、また、溶接の飛
散粉末（スパッタ）による小梁固定治具５２の摺動不良
が問題になっていた。

【０００５】また、小梁固定治具５２に固定した後、ワ
イヤタッチセンサ等により、小梁５１のセット位置をセ
ンシングして位置ズレを補正する手段では、毎回小梁５
１のセット位置をセンシングしなければならず、またワ
イヤに長短があると、溶接箇所と異なる箇所をタッチし
たり、溶接箇所にタッチしなくなったりするので、常に
同じ長さに切断しなければならず、このため、センシン
グ時間とワイヤ切断時間とに約２０秒の時間を要し、大
幅なタクトタイムのロスが発生するという問題があっ
た。

【０００６】請求項１記載の本発明は、上記問題点に鑑
みなされたもので、小梁固定治具を必要とせずに、品番
変更等に容易に対応することができるフレーム溶接装置
を提供することを目的とする。

【０００７】請求項２記載の本発明は、タクトタイムを
大幅に短縮することができるフレーム溶接装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明フ
レーム溶接装置は、大梁と小梁とを格子状に溶接してフ
レームを構成するフレーム溶接装置において、小梁を大
梁上の所定位置に搬送する小梁搬送装置と、小梁を大梁
に自動的に溶接する溶接ロボット及びその走行装置とか
らなり、小梁を把持する把持具が小梁搬送装置上に設け
られていることを特徴とするものである。

【０００９】請求項２記載の本発明フレーム溶接装置
は、請求項１記載の本発明フレーム溶接装置において、
小梁搬送装置上の把持具に把持された小梁の位置を、予
め小梁の溶接位置への搬送前に計測する計測装置が設け
られ、この計測値が溶接ロボットへ転送され、この計測
値により溶接ロボットのティーチング軌跡が自動的に修
正されることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】請求項１記載の本発明フレーム溶接装置は、上
記のように構成されているので、小梁は、小梁搬送装置
上に設けられた把持具で把持され、小梁搬送装置で所定
位置に搬送された後、把持具で把持された状態で大梁に
溶接される。最初の溶接が完了すると、この最初の溶接
により小梁は大梁に固定されるので、把持具は小梁の把
持から開放することができ、小梁搬送装置は原位置に戻
され、次の小梁を把持具に把持し、次の小梁溶接位置に
搬送され待機する。最初の溶接が完了した小梁は、引き
続いて次の箇所の溶接が行われる。

【００１１】この繰返しにより、次々に小梁が大梁に格
子状に溶接されてフレームが構成されるので、品番数に
対応した小梁固定治具を必要とせずに品番変更等に容易
に対応することができる。

【００１２】また、小梁固定治具を必要としないので、
溶接の飛散粉末による小梁固定治具の摺動不良の問題が
解消される。

【００１３】請求項２記載の本発明フレーム溶接装置に
おいては、小梁搬送装置上の把持具に把持された小梁の
位置を、予め小梁の溶接位置への搬送前に計測する計測
装置が設けられ、この計測値が溶接ロボットへ転送さ
れ、この計測値により溶接ロボットのティーチング軌跡
が自動的に修正されるので、小梁の製作誤差や小梁の把
持具でのセッティング誤差が、小梁の溶接位置への搬送
前に予め計測されて溶接ロボットに転送され、この計測
値により予め溶接ロボットにティーチされた軌跡が小梁
の位置ズレに対応するように修正される。これにより，
溶接時にワイヤタッチセンサ等による小梁の位置ズレ補
正を行う必要がなくなり、センシング時間とワイヤ切断
時間とが解消され、タクトタイムのロスがなくなり、タ
クトタイムが大幅に短縮される。

【００１４】

【実施例】本発明フレームの溶接装置の実施例を図を参
照して説明する。図１は本発明フレーム溶接装置の一例
を示した斜視図である。図１において、１はユニット住
宅の床フレーム、２は床フレーム１を構成する大梁、３
は大梁２に溶接される小梁である。小梁３は角材３１の
両端に接合部材３２が溶接されたものであり、床フレー
ム１は大梁２に小梁３が格子状に溶接されて構成されて
いる。

【００１５】４は小梁３を大梁２上の所定位置に搬送す
る小梁搬送装置、５は小梁搬送装置４上に設けられた小
梁３を把持する把持具、６は小梁３を堆積しておく小梁
スタッカ、７は小梁スタッカ６から小梁３を大梁２の直
角方向に移送するローラ、８は大梁２を所定位置に搬送
しセットするローラである。

【００１６】９はアーク溶接ロボット、１０はアーク溶
接ロボット９を往復動させるロボットスライダ（走行装
置）である。

【００１７】図２は図１に示したフレーム１の溶接箇所
を示した斜視図である。図２において、３３は大梁２に
小梁３を溶接する第１の溶接箇所である溶接仕口、３４
は溶接仕口３３の溶接後に溶接される第２の溶接箇所で
ある溶接仕口である。

【００１８】図１及び図２を参照して溶接方法を説明す
る。先ず、大梁２、２をローラ８、８により所定位置に
搬送しセットした後、小梁３を一本ずつ小梁スタッカ６
よりローラ９にて大梁２と直角方向に搬送する。所定位
置に来た小梁３を、上下左右の位置決めを施した後、小
梁搬送装置４上に設けられた把持具５、５で把持し、小
梁搬送装置４によって所定位置に搬送し大梁２、２にセ
ットする。尚、小梁搬送装置４は図示しないサーボ制御
装置により所定位置に停止される。

【００１９】フレーム１の両側に設けられた左右２台の
アーク溶接ロボット９、９をロボットスライダ１０、１
０で溶接位置に移動し、小梁３を把持具５、５に把持し
た状態で第１の溶接箇所である溶接仕口３３、３３を溶
接する。溶接仕口３３、３３を溶接した後、小梁３は溶
接仕口３３、３３の溶接により大梁２、２に固定される
ため、小梁３を把持している把持具５、５を開放し、小
梁搬送装置４を原位置に戻す。原位置に戻した小梁搬送
装置４は次に溶接する小梁３を把持具５、５で把持させ
た後、次の溶接位置まで搬送し、待機させる。

【００２０】この間に、小梁３の第２の溶接箇所である
溶接仕口３４、３４を溶接する。このとき、小梁３は溶
接仕口３３、３３の溶接により大梁２、２に固定されて
いるので位置ズレが生じるようなことはない。

【００２１】溶接仕口３４、３４の溶接が終了すると、
アーク溶接ロボット９、９は次の小梁３の第１の溶接箇
所である溶接仕口３３、３３を溶接する。これを所定数
繰返してフレーム１の全ての溶接が完了する。

【００２２】図３は本発明フレーム溶接装置の他の例を
示した斜視図である。図３において、１２、１２は大
梁、１３は小梁、１４、１４は小梁搬送装置、１５、１
５は把持具、１６はアーク溶接ロボットであり、これら
は図１に示したものと同じ構造のものが用いられてい
る。１７、１７は小梁搬送装置１４上の把持具１５、１
５に把持された小梁１３の位置を、予め小梁１３の溶接
位置への搬送前に計測するレーザ変位計である。このレ
ーザ変位計１７、１７で計測された小梁１３の位置の計
測値がアーク溶接ロボット１６へ転送され、この計測値
を補正値としてアーク溶接ロボット１６のティーチング
軌跡が自動的に修正される。

【００２３】図４は図３に示した小梁の斜視図である。
図４において、１３１は角材であり、１３２は角材１３
１の両端に溶接された接合部材１３２、１３２であり、
角材１３１と接合部材１３２、１３２とにより小梁１３
が構成されている。

【００２４】次に、図３及び図４を参照して上記溶接装
置における溶接方法を説明する。大梁１２、１２をロー
ラにより所定位置に搬送しセットした後、小梁１３を一
本ずつ小梁スタッカよりローラにて大梁１２と直角方向
に搬送し、所定位置に来た小梁１３を、上下左右の位置
決めを施し、小梁搬送装置１４上に設けられた把持具１
５、１５で把持するまでの工程は、図１及び図２に示し
た例の場合と同様である。

【００２５】小梁１３は、図４に示すように、角材１３
１と接合部材１３２、１３２とで構成され、接合部材１
３２、１３２がそれぞれ角材１３１の両端に溶接されて
いるので、接合部材１３２及び角材１３１の製作誤差、
接合部材１３２と角材１３１との溶接誤差や小梁１３の
把持具１５、１５に取付けるときのセッティング誤差等
により把持具１５、１５に把持された小梁１３に位置ズ
レが生じる。

【００２６】この小梁１３の位置ズレをレーザ変位計１
７、１７で小梁１３の把持具１５、１５への取付時にそ
の都度測定し、この測定値をアーク溶接ロボット１６へ
転送し、予めアーク溶接ロボット１６にティーチした位
置データと比較し、アーク溶接ロボット１６のティーチ
ング軌跡を自動的に修正する。

【００２７】レーザ変位計１７、１７で位置を測定した
後、小梁１３を小梁搬送装置１４で所定位置に搬送し、
小梁１３を大梁１２、１２に溶接する。

【００２８】尚、図１及び図２に示した例においては、
小梁３の位置ズレは、従来と同様にワイヤタッチセンサ
により溶接時の小梁３の位置をセンシングして補正して
いる。

【００２９】上記例では、予め小梁１３の位置ズレに応
じてアーク溶接ロボット１６のティーチング軌跡を自動
的に修正するので、ワイヤタッチセンサ等により溶接時
に補正しなくても、小梁１３をそのまま溶接位置に搬送
して溶接することができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の本発明フレーム溶接装置
は、上記のように構成されているので、従来のような品
番数に対応した小梁固定治具を必要とせずに溶接するこ
とができ、品番変更等に容易に対応することができる。

【００３１】また、小梁固定治具を必要としないので、
溶接の飛散粉末による小梁固定治具の摺動不良の問題を
解消することができる。

【００３２】請求項２記載の本発明フレーム溶接装置に
おいては、小梁の位置ズレが予め計測され、小梁の位置
ズレに対応して溶接ロボットの軌跡が修正されるように
なされているので、溶接時にワイヤタッチセンサ等によ
る小梁の位置ズレ補正を行う必要がなくなり、タクトタ
イムのロスが解消される。これにより、タクトタイムを
大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明フレーム溶接装置の一例を示した斜視
図。

【図２】図１に示したフレームの溶接箇所を示した斜視
図。

【図３】本発明フレーム溶接装置の他の例を示した斜視
図。

【図４】図３に示した小梁の斜視図。

【図５】従来のフレーム溶接装置を示した斜視図。

【符号の説明】

１ 床フレーム ２、１２ 大梁 ３、１３ 小梁 ４、１４ 小梁搬送装置 ５、１５ 把持具 ６ 小梁スタッカ ７、８ ローラ ９、１６ アーク溶接ロボット １０ ロボットスライダ ３１、１３１ 角材 ３２、１３２ 接合部材 ３３、３４ 溶接仕口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大梁と小梁とを格子状に溶接してフレー
   ムを構成するフレーム溶接装置において、小梁を大梁上
   の所定位置に搬送する小梁搬送装置と、小梁を大梁に自
   動的に溶接する溶接ロボット及びその走行装置とからな
   り、小梁を把持する把持具が小梁搬送装置上に設けられ
   ていることを特徴とするフレーム溶接装置。
2. 【請求項２】 小梁搬送装置上の把持具に把持された小
   梁の位置を、予め小梁の溶接位置への搬送前に計測する
   計測装置が設けられ、この計測値が溶接ロボットへ転送
   され、この計測値により溶接ロボットのティーチング軌
   跡が自動的に修正されることを特徴とする請求項１記載
   のフレーム溶接装置。