JPH07284932A - 補強材の溶接装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御系が簡素化されてなる補強材の溶接装置
およびその制御方法を提供する。 【構成】 走行および横行可能な部材６、７に回動可能
な支持体８を装着し、その支持体に２台の溶接ロボット
１５，１５を対向して配設し、かつその軸線に直交させ
て補強材計測装置１１を配設し、その計測装置１１の計
測データ、ＣＡＤ等からの補強材２の位置データおよび
教示された主材位置に基づいて、主制御装置９が、走行
・横行部材６，７および支持体８を適宜位置調整しなが
ら、２台の溶接ロボット１５，１５を各ロボットコント
ローラ１６，１６を介して適宜制御することにより補強
材２の隅肉溶接をなすものである。そのため、鈑桁や箱
桁ウェブパネル１等に取付けられる補強材２の隅肉溶接
が効率よくなし得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は補強材の溶接装置および
その制御方法に関する。さらに詳しくは、２台の溶接ロ
ボットを用いてなる補強材の溶接装置およびその制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】橋梁の鈑桁には、図１６に示すように、
水平スティフナー（ウェブプレートの長手方向に平行な
もの）や垂直スティフナー（ウェブプレートの横方向に
平行なもの）が取り付けられている。同様に、橋梁に用
いられる箱桁ウェブパネルは、鈑桁からフランジ材を取
り除いたと同じような形状をしている。これら鈑桁や箱
桁ウェブのスティフナーの端部形状は、図１７および図
１８に示すように、スカラップ加工、スニップ加工およ
び４５度カットなど多種多様である。

【０００３】この補強材を溶接ロボットにより溶接する
場合、溶接の開始および終了を溶接ロボットに指示する
ために、補強材の端部の検知が必要となる。従来、この
検知は、溶接トーチに取り付けられた磁気センサーを用
いてなされている。しかしながら、磁気センサーは、前
述したような補強材の端部形状および補強材との距離や
面積に影響されるため、次のような対策がなされてい
る。

【０００４】（ａ）磁気センサーと補強材の間隔を一定
に保つために、補強材側面に接触転動するローラーなど
を磁気センサー近傍に設ける。

【０００５】（ｂ）補強材端部の切欠形状をＮＣデータ
として補強材毎に入力する。

【０００６】そのため、かかる従来の検知方法では、ハ
ードおよびソフトともに複雑になるという問題がある。

【０００７】あるいは、溶接トーチの前後に溶接進行方
向に沿って反射型光電式の検知器を各々設け、これらの
検知器によって補強材の端面を検知する手段も提案され
ている（特開昭６２ー２２０２８１号公報参照）。しか
しながら、この検知手段は、補強材の端面位置を検出す
る際に、検知器自体と主材表面との干渉を回避するため
に、主材表面の上方、例えば、１０ｍｍ上方に位置する
ことから、補強と主材表面との取り付け部より上方の端
面位置しか検出できず、検知器による検知位置と取り付
け位置との間に大きな誤差が生じるという問題がある。

【０００８】かかる電磁式、反射式光電式センサーによ
る問題点を解決すべく、ワイヤタッチ式の検知手段が提
案されている。即ち、所定突出長に設定された溶接ワイ
ヤーをセンサーとするセンシング手段を用いて、隅肉継
手の補強材の端面位置を検出するようにしたものも提案
されている（特開平２ー２６８９７４号公報参照）。

【０００９】この手段によれば、前述した検知手段の課
題が解消しうるものと思われるが、センシング手段を移
動させ、各ステップにおける検出位置データを記憶する
ものであるため、スティフナーの始端、終端部検知に多
くの時間を要し、隅肉継手の溶接効率を低下させるとい
う別の問題を生じている。

【００１０】本件出願人は、前記従来技術の課題を解決
すべく、補強材などの端部形状に影響されず、位置検出
のためのトーチ移動を行うことなく、迅速的確な部材端
の検出を行い、併せて溶接欠陥のない自動溶接を可能と
した補強材の溶接方法およびその装置を提案している
（特開平５ー２８５６４７号公報）。

【００１１】すなわち、本件出願人の先の提案にかかわ
る補強材の溶接方法は、箱桁のフランジ、ウェブプレー
トまたは鈑桁のウェブプレート（主材）にスティフナー
などの補強材を自動溶接する方法であって、主材を跨架
する移動可能な門構に、横行移動および回転可能な支持
体に取付けられた多関節溶接装置と補強材の始終端を検
知する２対の透過型光センサーの組と、補強材の水平・
垂直方向の取付け誤差を測定するレーザー変位計の組か
らなる補強材計測装置を設けた装置を用い、あらかじ
め、補強材の両端を臨む前記レーザー変位計にて、補強
材の水平および垂直方向の取付け誤差を測定し、水平誤
差を支持体の移動により補正したのち、前記始端部検知
用の透過型光センサーを補強材の垂直誤差を補正しなが
ら降下させ、支持体を補強材の始端方向に移動して始端
部を検知せしめ、この始端部検知信号により支持体の移
動を停止させ、前記多関節溶接装置を単独駆動して補強
材の始端部の回し溶接と所定ストロークの水平隅肉溶接
を行い、この所定ストロークの水平隅肉溶接終了後、多
関節溶接装置の単独駆動を停止させると同時に、支持体
を所定の溶接速度で移動して水平隅肉溶接を続行させ、
終端部検知センサーが補強材の終端を検知すると、支持
体の移動を停止させると同時に、多関節溶接装置が単独
駆動して、残りの水平隅肉溶接と端部の回し溶接を連続
して行うことを特徴とするものである。

【００１２】一方、本件出願人の先の提案にかかわる補
強材などの溶接装置は、主材を定位置に乗載支持する定
盤の両側にレールを敷設し、このレール上に操作盤、制
御盤、溶接機などを搭載した定盤跨架構造の門構を移動
可能に乗載する溶接装置において、門構の水平辺に沿っ
て横行移動および、回転可能な支持体に、左右一対の多
関節溶接装置を取付けるとともに、多関節溶接装置の取
付け部を結ぶ中心線と直交する軸線に沿って、補強材の
両側に臨み、かつ、各々の組が個別に昇降する補強材始
端部検知用の透過型光センサーの組、補強材の水平・垂
直誤差を測定するレーザー変位計の組、および補強材終
端部検知用の透過型光センサーの組からなる補強材測定
装置を前記支持体に垂設したことを特徴とする。

【００１３】しかしながら、本件出願人の先の提案にか
かわる補強材の溶接装置およびその制御方法では、制御
系統が複雑であるとともに、補強材の位置が主材の位置
教示の際に合わせてマニュアル入力されるようにされて
いるので、操作性が悪いという問題があることが判明し
た。

【００１４】さらに、本件出願人の先の提案にかかわる
溶接装置においては、端部にフランジが設けられている
鈑桁でも定盤に水平に設置できるように、定盤に複数の
主材受け部材を並行に配置して、その上に主材を置いて
補強材の溶接がなされている。このように主材受け部材
を用いれば、主材の種類にかかわらず主材定盤から一定
距離に設置することができる。したがって、レーザー変
位計による計測において、レーザー変位計を主材の上方
約１００ｍ程度まで高速で降下させた後、その高さ位置
から主材の上面までの距離等の計測することがなされて
いる。

【００１５】かかる方法により主材を設置した場合に
は、主材が箱桁パネルのときは問題を生じない。しかし
ながら、主材が鈑桁のときは、両端部にフランジが設け
られるとともに、多くの場合は両端部でそのフランジ幅
が異なっているために、主材の桁高さが変わるごとに主
材受け部材の位置調整が必要となり、主材の設置に手間
がかかるという問題もある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は本件出願人の
先の提案にかかわる補強材の溶接装置およびその制御方
法の前記問題点に鑑みなされたものであって、制御系が
簡素化されてなる補強材の溶接装置およびその制御方法
を提供することを主たる目的とし、また主材の端部にフ
ランジが取付けられていても、主材の設置が簡素化でき
る溶接装置の制御方法をも提供することを目的としてい
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の補強材等の溶接
装置は、定盤に載置されている主材を跨架するととも
に、その長手方向に走行可能な門型の走行手段と、前記
門型の走行手段の水平部材に横行可能に取付けられてい
る横行手段と、前記横行手段に回動可能に取付けられて
いる回動手段と、前記門型の走行手段、横行手段および
回動手段を制御する制御手段と、ロボットコントローラ
および溶接機を有する、前記回動手段に取付けられてい
る第１溶接ロボットと、ロボットコントローラおよび溶
接機を有する、前記回動手段に前記第１溶接ロボットに
対向させて取付けられている第２溶接ロボットと、前記
第１溶接ロボットおよび第２溶接ロボットの取付け部を
結ぶ中心線と直交する軸線に沿って、補強材の両側に臨
み、かつ、各々の組が個別に昇降する補強材始端部検知
用の透過型光センサーの組、補強材の水平・垂直誤差を
測定するレーザー変位計の組、および補強材終端部検知
用の透過型光センサーの組を有する、前記回動手段に取
付けられている補強材測定装置と、前記制御手段への入
力データを該制御手段が読み込み可能な形式に変換す
る、必要に応じて設けられるデータ形式変換手段とを備
えてなることを特徴とする。

【００１８】一方、本発明の制御方法は、定盤に載置さ
れている主材を跨架するとともに、その長手方向に走行
可能な門型の走行手段と、前記門型の走行手段の横部材
に横行可能に取付けられている横行手段と、前記横行手
段に回動可能に取付けられている回動手段と、前記門型
の走行手段、横行手段および回動手段を制御する制御手
段と、ロボットコントローラおよび溶接機を有する、前
記回動手段に取付けられている第１溶接ロボットと、ロ
ボットコントローラおよび溶接機を有する、前記回動手
段に前記第１溶接ロボットに対向させて取付けられてい
る第２溶接ロボットと、前記第１溶接ロボットおよび第
２溶接ロボットの取付け部を結ぶ中心線と直交する軸線
に沿って、補強材の両側に臨み、かつ、各々の組が個別
に昇降する補強材始端部検知用の透過型光センサーの
組、補強材の水平・垂直誤差を測定するレーザー変位計
の組、および補強材終端部検知用の透過型光センサーの
組を有する、前記回動手段に取付けられている補強材測
定装置と、前記制御手段への入力データを該制御手段が
読み込み可能な形式に変換する、必要に応じて設けられ
るデータ形式変換手段とを備えてなる補強材の溶接装置
の制御方法であって、主材の設計をなした設計手段から
の補強材の位置データを必要に応じて設けられているデ
ータ形式変換手段を介して制御手段に入力する手順と、
制御手段に主材の位置を教示する手順と、前記補強材の
位置データおよび主材の教示位置とにより、溶接する補
強材を選定する手順と、前記選定された補強材の位置に
回動手段を移動することにより、第１溶接ロボットおよ
び第２溶接ロボットを溶接対象となる補強材の上方に位
置させる手順と、補強材測定装置により、補強材の始端
部を検知する手順と、第１溶接ロボットおよび第２溶接
ロボットにより、補強材の始端部近傍の隅肉溶接および
始端部の回し溶接を行う手順と、第１溶接ロボットおよ
び第２溶接ロボットにより、補強材の両側隅肉溶接を同
時に行う手順と、補強材測定装置により、補強材の終端
部を検知する手順と、第１溶接ロボットおよび第２溶接
ロボットにより、補強材の終端部近傍の隅肉溶接および
終端部の回し溶接を行う手順とを含んでいることを特徴
とする。

【００１９】本発明の制御方法においては、前記レーザ
ー変位計の組が、主材の上方所定位置まで高速で降下さ
せられ、前記所定位置まで降下した後は、所定ピッチで
低速で降下させられ、前記所定ピッチによる降下毎に、
レーザー変位計計測範囲に前記主材の表面が入ったか否
かのチェックがなされて、計測位置まで降下させられる
のが好ましい。

【００２０】

【作用】本発明によれば、鈑桁および箱桁ウェブパネル
等の主材の設計図を作成したＣＡＤ等の設計手段からの
補強材の位置データが、必要に応じて設けられるコンバ
ータ等のデータ形式変更手段により制御手段に入力され
る。制御手段は教示された主材の位置および入力された
補強材の位置から、溶接を行う補強材を選定し、走行手
段、横行手段および回動手段を適宜操作して、溶接ロボ
ットを溶接する補強材の上方に位置させる。しかるの
ち、制御手段は、補強材測定装置を操作して、補強材の
始端部を検知して溶接開始位置を決定するとともに、そ
の位置を第１溶接ロボットおよび第２ロボットの各ロボ
ットコントローラに指示する。第１溶接ロボットのコン
トローラは、その指示に従い第１溶接ロボットに、始端
部の回し溶接および始端部近傍の片側隅肉溶接を行わせ
る。第２溶接ロボットのロボットコントローラは、第１
溶接ロボットの溶接開始に追従して始端部の回し溶接お
よび始端部近傍の片側溶接を行う。この始端部近傍の隅
肉溶接が終了すると、制御手段は第１溶接ロボットおよ
び第２溶接ロボットのロボットコントローラを制御し
て、両溶接ロボットを協働させて補強材の両側隅肉溶接
を行わせる。この際必要に応じて、制御手段は走行手
段、横行手段または回動手段も併せて操作する。終端部
近傍に到達すると、制御手段は、補強材測定装置を操作
して、補強材の終端部を検知する。しかるのち、制御手
段は、第１溶接ロボットおよび第２溶接ロボットの各ロ
ボットコントローラに溶接の停止を指示する。各ロボッ
トコントローラは指示に従い、第１溶接ロボットおよび
第２ロボットの溶接をそれぞれ停止する。ついで制御手
段は、両ロボットコントローラに溶接終端位置を指示す
る。各ロボットコントローラは指示に従い、第１溶接ロ
ボットおよび第２溶接ロボットのそれぞれを溶接終端位
置に移動させる。しかるのち、制御手段は第１溶接ロボ
ットのロボットコントローラに終端部の回し溶接をさせ
た後、始端部に向けて片側隅肉溶接を前記溶接終了位置
まで行わせる。第２溶接ロボットのロボットコントロー
ラは、第１溶接ロボットの溶接に追従して終端部の回し
溶接と始端部に向けた片側隅肉溶接を前記溶接終了位置
まで行わせる。

【００２１】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら実施例に基づ
いて本発明を説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。

【００２２】本発明の補強材の溶接装置を、図１および
図２を参照しながら説明すると、水平および垂直スティ
フナー２、３を仮付けした水平姿勢の箱桁パネルまたは
鈑桁などの主材１を定位置に乗載支持する定盤（図示省
略）の両側基礎４上に各々レール５を平行（Ｘ軸方向）
に敷設し、このレール５上に走行手段を構成する定盤跨
架構造の門構６を走行可能に乗載する。この門構６の水
平辺にはこの水平辺（Ｙ軸方向）に沿って、横行手段を
構成する横行移動可能な横行部材７が配設され、この横
行部材７の下面には、回動手段を構成する中心軸（図示
省略）により水平回動可能な支持体８が設けてある。ま
た、この門構６の一方の側には、その走行制御、横行部
材７の横行制御および支持体８の回動制御のための、制
御手段を構成する主制御装置９が搭載されている。

【００２３】前記支持体８の下面中央には、図３に示す
補強材計測装置１１が設けてある。この補強材計測装置
１１は、補強材２（または３）の長手方向に沿うように
配設され、かつ、補強材２（または３）を挟むように臨
む左右一対の補強材始端部検知用の透過型光センサー１
２の組、補強材の水平・垂直変位を測定するレーザー変
位計１３の組、および補強材の始端部検知用の透過型光
センサー１４の組によって構成されている。この左右一
対の補強材始端部検知用の透過型光センサー１２の組、
補強材の水平・垂直変位を測定するレーザー変位計１３
の組、および補強材の始端部検知用の透過型光センサー
１４の組も主制御装置９により制御され、そしてそれら
の測定データも主制御装置９に入力されて演算処理され
る。ここで、水平スティフナーの場合は、補強材の水平
変位とはＸ軸方向の変位をいい、垂直変位とはＹ軸方向
の変位をいう。また、垂直スティフナーの場合は、補強
材の水平変位とはＹ軸方向の変位をいい、垂直変位とは
Ｘ軸方向の変位をいう。

【００２４】また、前記始端検知用の透過型光センサー
１２、レーザー変位計１３、始端部検知用の透過型光セ
ンサー１４は、スライダーのような昇降手段（図示省
略）により各々が個別に昇降しうるように構成されてい
る（図４〜図６参照）。

【００２５】前記補強材２（または３）の始端部、終端
部検知用の透過型光センサー１２、１４の組を構成する
いずれか一方の下端には発光素子（図示省略）が、また
他方の下端には受光素子（図示省略）が設けてあり、主
材１の表面上約３〜５ｍｍ程度の位置で端部検知がなさ
れるようにしてある。この両透過型光センサー１２、１
４の下降位置は、前記レーザー変位計１３によって測定
された垂直誤差を補正して制御している。また、前記レ
ーザー変位計１３による補強材２（または３）の位置の
測定は、図１３（ａ）に示すように、前記主材の表面に
照射されるレーザーと、反射鏡（図示省略）を介して補
強材２、３の両側面に直角に照射されるレーザーとによ
り行われている。

【００２６】図９および図１０に示すように、前記支持
体８に垂設された補強材計測装置１１の左右には多関節
溶接ロボット１５、１５（第１溶接ロボット１５Ａおよ
び第２溶接ロボット１５Ｂ）が取付けられている。前記
補強材計測装置１１と多関節溶接ロボット１５、１５の
位置関係は、始端部検知用の透過型光センサー１２、レ
ーザー変位計１３、終端部検知用の透過型光センサー１
４の共通した中心軸線に直交する中心軸線上に前記多関
節溶接装置１５を左右対称的に配設するものである（図
７および図８参照）。また、左右の多関節溶接ロボット
１５、１５の溶接トーチ先端間には、後述するように、
溶接開始時間を調整して溶接線方向に多少のズレを設定
することにより、特に補強材端部の回し溶接がなし得る
ようにされている。また、それにより、その溶接部での
ブローホールの発生を抑制しうるようにされている。な
お、門構６の主制御装置９が搭載されている側には、多
関節溶接ロボット１５、１５の各ロボットコントローラ
１６、１６および溶接機１７、１７が搭載されている。

【００２７】主制御装置９には、また主材１の設計ある
いは設計図を作成したＣＡＤ等の設計手段により補強材
の位置データが入力されるようにされている。この際、
必要に応じて、データ形式変換のためのコンバータ１０
が設けられている。

【００２８】次に、図１１〜図１３に示すフローチャー
トならびに図１４および図１５を参照しながら、本発明
の溶接方法により箱桁ウェブパネルに補強材を溶接する
場合について説明する。

【００２９】ステップ１：ＣＡＤから補強材の位置デー
タをコンバータ１０を介して主制御装置９に入力する。

【００３０】ステップ２：主制御装置９に主材（ウェブ
パネル）１の位置を教示する。

【００３１】ステップ３：主制御装置９は、ＲＯＭに格
納されているプログラムにより、最初に溶接する補強材
２（または３）を選定する。

【００３２】ステップ４：主制御装置９は門構６、横行
部材７および支持体８を移動させて、補強材計測装置１
１を選定された補強材２（または３）の上方に位置せし
める。

【００３３】ステップ５：主制御装置９はレーザー変位
計１３を降下させる。ここでレーザー変位計１３の降下
は予想されるウェブパネル１の上方所定位置、例えば
上方約２００ｍｍ位置まで高速降下させ、前記位置か
ら所定ピッチ、例えば約１０ｍｍピッチで低速で降下さ
せながら、その降下毎にウェブパネル１の上面がレーザ
ー変位計１３の計測範囲に入ったか否かのチェックを行
い、の動作をウェブパネル１の上面がレーザー変位
計１３の計測範囲に入るまで継続するようになされる。
このようにすることにより、ウェブパネル１が傾斜して
いても、レーザー変位計１３をウェブパネル１から所望
高さに位置決めできる。

【００３４】ステップ６：ウェブパネル１の上面がレー
ザー変位計１３の計測範囲に入った時点で降下を停止す
るとともに、ウェブパネル１上面までの距離を計測す
る。

【００３５】ステップ７：レーザー変位計１３により、
補強材２（または３）の水平および垂直変位を測定す
る。

【００３６】ステップ８：主制御装置９は、得られた水
平および垂直変位に基づいて演算処理を行い、補強材始
端部検知用の透過型光センサー１２の降下位置を算出す
る。

【００３７】ステップ９：主制御装置９は、算出された
降下位置に対応させて支持体８の水平方向の位置を補正
する。

【００３８】ステップ１０：主制御装置９は、支持体８
の垂直方向の位置を補正しながら、始端部検知用の透過
型光センサー１２を降下させる。

【００３９】ステップ１１：主制御装置９は、支持体８
を補強材２の始端方向に移動させて始端部を検知する。

【００４０】ステップ１２：主制御装置９は、始端部検
知用の透過型光センサー１２を上昇退避させる。

【００４１】ステップ１３：主制御装置９は、第１溶接
ロボット１５Ａのロボットコントローラ１６および第２
溶接ロボット１５Ｂのロボットコントローラ１６に溶接
開始位置を指示する。

【００４２】ステップ１４：第１溶接ロボット１５Ａの
ロボットコントローラ１６は、第１溶接ロボット１５Ａ
の溶接トーチを指示された位置に位置決めして補強材始
端部の回し溶接を行い、ついで直線部の片側隅肉溶接を
開始する。

【００４３】ステップ１５：第１溶接ロボット１５Ｂが
直線部の片側隅肉溶接を開始すると直ちに、第２溶接ロ
ボット１５Ｂのロボットコントローラ１６は、第２溶接
ロボット１５Ｂの溶接トーチを指示された位置に位置決
めして、第１溶接ロボット１５Ａと対向する側から補強
材始端部の回し溶接を行い、ついで直線部の片側隅肉溶
接を開始する。

【００４４】ステップ１６：補強材始端部から約１００
ｍ程度まで、第１溶接ロボット１５Ａおよび第２溶接ロ
ボット１５Ｂにて両側隅肉溶接を行う。なお、ここでは
支持体８は停止状態とされ、各溶接トーチが所定のウィ
ービング動作をなしている。

【００４５】ステップ１７：補強材始端部から約１００
ｍ程度の位置に達すると、主制御装置９は、支持体８を
所定の溶接速度で水平移動させて両側隅肉溶接を継続す
る。この際、各溶接トーチは所定のウィービング動作を
継続している。

【００４６】ステップ１８：支持体８が所定の溶接速度
で移動しながら補強材２の終端部近傍まで到達すると、
主制御装置９は、終端部検知用の透過型光センサー１４
を降下させる。

【００４７】ステップ１９：終端部検知用の透過型光セ
ンサー１４が終端部を検知して、それが主制御装置９に
入力されると、主制御装置９は、支持体８の移動を停止
するとともに、終端部検知用の透過型光センサー１４を
上昇退避させる。

【００４８】ステップ２０：主制御装置９は、第１溶接
ロボット１５Ａのロボットコントローラ１６および第２
溶接ロボット１５Ｂのロボットコントローラ１６に溶接
の停止を指示する。これにより、第１溶接ロボット１５
Ａおよび第２溶接ロボット１５Ｂは溶接を停止する。

【００４９】ステップ２１：主制御装置９は、第１溶接
ロボット１５Ａのロボットコントローラ１６および第２
溶接ロボット１５Ｂのロボットコントローラ１６に溶接
終端位置を指示する。

【００５０】ステップ２２：第１溶接ロボット１５Ａの
ロボットコントローラ１６は、第１溶接ロボット１５Ａ
の溶接トーチを指示された位置に位置決めして補強材終
端部の回し溶接を行い、溶接開始点方向に向けて直線部
の片側隅肉溶接を開始する。

【００５１】ステップ２３：第１溶接ロボット１５Ａが
溶接開始点方向に向けた直線部の片側隅肉溶接を開始す
ると直ちに、第２溶接ロボット１５Ｂのロボットコント
ローラ１６は、第２溶接ロボット１５Ｂの溶接トーチを
指定された位置に位置決めして、第１溶接ロボット１５
Ａと対向する側から補強材終端部の回し溶接を行い、溶
接開始点方向に向けて直線部の片側隅肉溶接を開始す
る。

【００５２】ステップ２４：各溶接トーチが、ステップ
２０にて溶接停止した位置まで達すると、主制御装置９
は第１溶接ロボット１５Ａのロボットコントローラ１６
および第２溶接ロボット１５Ｂのロボットコントローラ
１６に溶接の停止を指示する。これにより、第１溶接ロ
ボット１５Ａおよび第２溶接ロボット１５Ｂは溶接を停
止する。

【００５３】以下、ステップ３〜ステップ２４が全ての
補強材の水平隅肉溶接が終了するまで繰り返される

【００５４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、マニュアル入力を最小限に抑えることができるとと
もに、制御系が簡素化されるので、橋梁の鈑桁および箱
桁ウェブプレート等に設けられている水平スティフナー
や垂直スティフナー等の補強材の隅肉溶接を効率よく行
うことができるという優れた効果が得られる。また、本
発明の好ましい態様によれば、ウェブパネルが傾斜して
いてもレーザー変位計をウェブパネルから所定高さとす
ることができるので、主材の定盤への設置が簡素化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の溶接装置のブロック図であ
る。

【図２】同溶接装置の概略斜視図である。

【図３】補強材計測装置の概略を示す斜視図である。

【図４】同計測装置のレーザー変位計による計測状態を
示す説明図である。

【図５】同補強材始端部検知用の透過型光センサーによ
る始端部検知の説明図である。

【図６】同補強材終端部検知用の透過型光センサーによ
る終端部検知の説明図である。

【図７】レーザー変位計、透過型光センサーおよび補強
材相互の位置関係を示す平面図である。

【図８】図７の側面図である。

【図９】多関節溶接ロボットと補強材との位置関係を示
す正面図である。

【図１０】図９の側面図である。

【図１１】本発明の制御方法の手順の前半部を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】同中間部を示すフローチャートである。

【図１３】同後半部を示すフローチャートである。

【図１４】溶接手順を示す説明図である。

【図１５】同手順をより具体的に示す説明図である。

【図１６】鈑桁の斜視図である。

【図１７】水平スティフナーの端部形状を示す正面図で
ある。

【図１８】垂直スティフナーの端部形状を示す正面図で
ある

【図１９】従来の主材の定盤への設置方法の説明図であ
る。

【図２０】一体型主材受け部材に鈑桁を設置した状態の
説明図であって、ウェブプレートの傾斜を誇張して示す
ものである。

【符号の説明】

１ 主材（箱桁ウェブパネル） ２ 補強材（水平スティフナー） ３ 補強材（垂直スティフナー） ４ 基礎 ５ レール ６ 門構（走行手段） ７ 横行部材（横行手段） ８ 支持体（回動手段） ９ 主制御装置（制御手段） １０ コンバータ １１ 補強材計測装置 １２ 補強材始端部検知用の透過型光センサー １３ レーザー変位計 １４ 補強材終端部検知用の透過型光センサー １５ 多関節溶接ロボット １５Ａ 第１溶接ロボット １５Ｂ 第２溶接ロボット １６ ロボットコントローラ １７ 溶接機

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年８月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】橋梁の鈑桁には、図２１に示すように、
水平スティフナー（ウェブプレートの長手方向に平行な
もの）や垂直スティフナー（ウェブプレートの横方向に
平行なもの）が取り付けられている。同様に、橋梁に用
いられる箱桁ウェブパネルは、鈑桁からフランジ材を取
り除いたと同じような形状をしている。これら鈑桁や箱
桁ウェブのスティフナーの端部形状は、図２２および図
２３に示すように、スカラップ加工、スニップ加工およ
び４５度カットなど多種多様である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】 次に、図１１〜図１３に示すフローチャ
ートならびに図１４および図１５〜図２０を参照しなが
ら、本発明の溶接方法により箱桁ウェブパネルに補強材
を溶接する場合について説明する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の溶接装置のブロック図で
ある。

【図２】 同溶接装置の概略斜視図である。

【図３】 補強材計測装置の概略を示す斜視図である。

【図４】 同計測装置のレーザー変位計による計測状態
を示す説明図である。

【図５】 同補強材始端部検知用の透過型光センサーに
よる始端部検知の説明図である。

【図６】 同補強材終端部検知用の透過型光センサーに
よる終端部検知の説明図である。

【図７】 レーザー変位計、透過型光センサーおよび補
強材相互の位置関係を示す平面図である。

【図８】 図７の側面図である。

【図９】 多関節溶接ロボットと補強材との位置関係を
示す正面図である。

【図１０】 図９の側面図である。

【図１１】 本発明の制御方法の手順の前半部を示すフ
ローチャートである。

【図１２】 同中間部を示すフローチャートである。

【図１３】 同後半部を示すフローチャートである。

【図１４】 溶接手順を示す説明図である。

【図１５】 同手順をより具体的に示す説明図であっ
て、レーザー変位計により補強材の水平および垂直変位
を測定している状態を示すものである。

【図１６】 同手順をより具体的に示す説明図であっ
て、始端部検知用の透過型光センサーを降下させた状態
を示すものである。

【図１７】 同手順をより具体的に示す説明図であっ
て、補強材始端部の回し溶接を行っている状態を示すも
のである。

【図１８】 同手順をより具体的に示す説明図であっ
て、直線部の片側隅肉溶接を行っている状態を示すもの
である。

【図１９】 同手順をより具体的に示す説明図であっ
て、終端部検知用の透過型光センサーを降下させた状態
を示すものである。

【図２０】 同手順をより具体的に示す説明図であっ
て、補強材終端部の回し溶接を行っている状態を示すも
のである。

【図２１】 鈑桁の斜視図である。

【図２２】 水平スティフナーの端部形状を示す正面図
である。

【図２３】 垂直スティフナーの端部形状を示す正面図
である

【図２４】 従来の主材の定盤への設置方法の説明図で
ある。

【図２５】 一体型主材受け部材に鈑桁を設置した状態
の説明図であって、ウェブプレートの傾斜を誇張して示
すものである。

【符号の説明】 １ 主材（箱桁ウェブパネル） ２ 補強材（水平スティフナー） ３ 補強材（垂直スティフナー） ４ 基礎 ５ レール ６ 門構（走行手段） ７ 横行部材（横行手段） ８ 支持体（回動手段） ９ 主制御装置（制御手段） １０ コンバータ １１ 補強材計測装置 １２ 補強材始端部検知用の透過型光センサー １３ レーザー変位計 １４ 補強材終端部検知用の透過型光センサー １５ 多関節溶接ロボット １５Ａ 第１溶接ロボット １５Ｂ 第２溶接ロボット １６ ロボットコントローラ １７ 溶接機

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図２４】

【図１】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１５】

【図１１】

【図１４】

【図１６】

【図１７】

【図２２】

【図１２】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図１３】

【図２３】

【図２５】

【図２１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生田 浩一郎 明石市川崎町１番１号 川崎重工業株式会 社明石工場内 (72)発明者 宇田川 清 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定盤に載置されている主材を跨架すると
   ともに、その長手方向に走行可能な門型の走行手段と、
   前記門型の走行手段の横部材に横行可能に取付けられて
   いる横行手段と、前記横行手段に回動可能に取付けられ
   ている回動手段と、前記門型の走行手段、横行手段およ
   び回動手段を制御する制御手段と、ロボットコントロー
   ラおよび溶接機を有する、前記回動手段に取付けられて
   いる第１溶接ロボットと、ロボットコントローラおよび
   溶接機を有する、前記回動手段に前記第１溶接ロボット
   に対向させて取付けられている第２溶接ロボットと、前
   記第１溶接ロボットおよび第２溶接ロボットの取付け部
   を結ぶ中心線と直交する軸線に沿って、補強材の両側に
   臨み、かつ、各々の組が個別に昇降する補強材始端部検
   知用の透過型光センサーの組、補強材の水平・垂直誤差
   を測定するレーザー変位計の組、および補強材終端部検
   知用の透過型光センサーの組を有する、前記回動手段に
   取付けられている補強材測定装置と、前記制御手段への
   入力データを該制御手段が読み込み可能な形式に変換す
   る、必要に応じて設けられるデータ形式変換手段とを備
   えてなることを特徴とする補強材等の溶接装置。
2. 【請求項２】 定盤に載置されている主材を跨架すると
   ともに、その長手方向に走行可能な門型の走行手段と、
   前記門型の走行手段の横部材に横行可能に取付けられて
   いる横行手段と、前記横行手段に回動可能に取付けられ
   ている回動手段と、前記門型の走行手段、横行手段およ
   び回動手段を制御する制御手段と、ロボットコントロー
   ラおよび溶接機を有する、前記回動手段に取付けられて
   いる第１溶接ロボットと、ロボットコントローラおよび
   溶接機を有する、前記回動手段に前記第１溶接ロボット
   に対向させて取付けられている第２溶接ロボットと、前
   記第１溶接ロボットおよび第２溶接ロボットの取付け部
   を結ぶ中心線と直交する軸線に沿って、補強材の両側に
   臨み、かつ、各々の組が個別に昇降する補強材始端部検
   知用の透過型光センサーの組、補強材の水平・垂直誤差
   を測定するレーザー変位計の組、および補強材終端部検
   知用の透過型光センサーの組を有する、前記回動手段に
   取付けられている補強材測定装置と、前記制御手段への
   入力データを該制御手段が読み込み可能な形式に変換す
   る、必要に応じて設けられるデータ形式変換手段とを備
   えてなる補強材等の溶接装置の制御方法であって、主材
   の設計をなした設計手段からの補強材の位置データを必
   要に応じて設けられているデータ形式変換手段を介して
   制御手段に入力する手順と、制御手段に主材の位置を教
   示する手順と、前記補強材の位置データおよび主材の教
   示位置とにより、溶接する補強材を選定する手順と、前
   記選定された補強材の位置に回動手段を移動することに
   より、第１溶接ロボットおよび第２溶接ロボットを溶接
   対象となる補強材の上方に位置させる手順と、補強材測
   定装置により、補強材の始端部を検知する手順と、第１
   溶接ロボットおよび第２溶接ロボットにより、補強材の
   始端部近傍の隅肉溶接および始端部の回し溶接を行う手
   順と、第１溶接ロボットおよび第２溶接ロボットによ
   り、補強材の両側隅肉溶接を同時に行う手順と、補強材
   測定装置により、補強材の終端部を検知する手順と、第
   １溶接ロボットおよび第２溶接ロボットにより、補強材
   の終端部近傍の隅肉溶接および終端部の回し溶接を行う
   手順とを含んでいることを特徴とする溶接装置の制御方
   法。
3. 【請求項３】 前記レーザー変位計の組が、主材の上方
   所定位置まで高速で降下させられ、前記所定位置まで降
   下した後は、所定ピッチで低速で降下させられ、前記所
   定ピッチによる降下毎に、レーザー変位計の計測範囲に
   前記主材の表面が入ったか否かのチェックがなされて、
   計測位置まで降下させられることを特徴とする請求項２
   記載の溶接装置の制御方法。