JPH0788646A - 配管溶接ロボット - Google Patents

配管溶接ロボット

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JPH0788646A
JPH0788646A JP5255199A JP25519993A JPH0788646A JP H0788646 A JPH0788646 A JP H0788646A JP 5255199 A JP5255199 A JP 5255199A JP 25519993 A JP25519993 A JP 25519993A JP H0788646 A JPH0788646 A JP H0788646A
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JP
Japan
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welding
traveling carriage
robot
pipe
welding robot
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Pending
Application number
JP5255199A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Kanayama
潔士 金山
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Nippon Kokan Koji KK
Original Assignee
Nippon Kokan Koji KK
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Publication date
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  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】作業者が開削溝の会所部に入らずに簡単に配管
の継手部を溶接する。 【構成】走行台車2の無限軌道8,9を開削溝の両側の
地上に配置する。溶接ロボット6と管固定ロボット7を
走行台車2の上部に搭載した状態で無限軌道8,9を駆
動し、開削溝に沿って走行台車2を走行させる。走行台
車2が配管の溶接部に達し停止したら、走行台車2に設
けたレ−ル3に沿って小台車4,5を走行させ溶接ロボ
ット6と管固定ロボット7を走行台車2の下部に移動す
る。管固定ロボット7で新設する配管21aをクランプ
して、既設管21bと新設管21aの継手部26を溶接
ロボット6で全周溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、開削溝内に敷設する
配管を溶接する配管溶接ロボット、特に土木施工能率と
溶接能率の向上に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上下水道管やガス管等の配管を地下に敷
設する場合は、図6の断面図に示すように地面を開削
し、開削溝20の両側に鋼矢板22を打ち込み、この鋼
矢板22を切梁23と胴梁24で補強して土止めする。
この開削溝20の中に新設する管21aを投入し、図7
の斜視図に示すように、インタ−ナルクランプ25を使
用して投入した管21aと既設管21bとの開先合わせ
を行う。その後、作業者が既設管21bの開先近傍の外
周に溶接装置30を走行させるレ−ル31を取付け、レ
−ル31に溶接装置30を装着する。そして図8の断面
図に示すように地上の溶接電源32やシ−ルドガスボン
ベ33,34から2次ケ−ブル35やガスホ−スを溶接
部に引込み、既設管21b周囲に弛ませてから溶接装置
30に接続する。この準備作業が終了した後、溶接部を
防風カ−テン36で覆ってから作業者が会所部20aで
ア−クを監視しながら既設管21bと新設管21aの溶
接を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように地中に配
管を敷設する場合、作業者が狭い開削溝20の会所部2
0aに入り準備作業と溶接作業を行う必要があり、作業
環境が非常に悪いという短所があった。
【0004】また地上の溶接電源32から開削溝20内
の溶接装置30まで2次ケ−ブル35を長く引き回した
り、既設管に巻き回しているため、溶接に対して2次ケ
−ブル35による電圧降下やインダクタンスが影響し、
良好な溶接をするためには熟練した作業者による調整が
必要であった。
【0005】さらに開削溝20には各溶接部毎に作業者
が作業する会所部20aを掘削する必要があり、このた
めの掘削費用が多くかかってしまう。
【0006】この発明はかかる短所を解消するためにな
されたものであり、作業者が開削溝の会所部に入らずに
簡単に配管の継手部を溶接することができる配管溶接ロ
ボットを得ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る配管溶接
ロボットは、左右に所定間隔を隔てて、かつ前後に独立
した無限軌道を有する走行台車と、該走行台車の走行方
向に対して上下に巻き回されたレ−ルと、該レ−ルに支
持されレ−ルに沿って走行する小台車と、小台車に搭載
された溶接ロボットと管固定ロボットとを有することを
特徴とする。
【0008】
【作用】この発明においては、走行台車の無限軌道を開
削溝をまたいで両側の地上に配置し、溶接ロボットと管
固定ロボットを走行台車の上部に搭載した状態で無限軌
道を駆動することにより開削溝に沿って走行台車を走行
させる。走行台車が配管の溶接部に達したら走行台車を
停止させ、走行台車に設けたレ−ルに沿って小台車を走
行させ小台車に搭載された溶接ロボットと管固定ロボッ
トを走行台車の下部に移動する。この走行台車の下部に
移動した管固定ロボットで新設する配管をクランプし
て、既設管と新設管の継手部を溶接ロボットで全周溶接
する。
【0009】
【実施例】図1,図2はこの発明の一実施例を示し、図
1は側面図、図2は正面図である。図に示すように、配
管溶接ロボット1は走行台車2と、2本のレ−ル3と、
レ−ル3に沿って走行する2台の小台車4、5と、溶接
ロボット6及び管固定ロボット7とを有する。走行台車
2の左右にはそれぞれ前後に独立した無限軌道8,9を
有する。各無限軌道8,9はそれぞれ前輪10と後輪1
1の間にベルト状に張り回され、駆動部(不図示)から
の駆動力により回転する。この走行台車2には走行台車
2の駆動装置等に電力を供給する電源装置や溶接電源装
置,制御装置及びシ−ルドガス等の容器等が搭載されて
いる。
【0010】レ−ル3は、図3の断面図に示すように、
例えばH型鋼からなり、走行台車2の走行方向と平行に
走行台車2の上下面全体にわたり巻き回されて走行台車
2に固定してある。各レ−ル3の外面には全周にわたり
ラック12が設けられている。小台車4、5は、図3に
示すように左右のレ−ル3の外側の桁3aを挾み込んで
支持する直線ころがり案内部13と、左右のレ−ル3に
固定されたラック12と噛み合う歯車14と、駆動モ−
タ15と、駆動モ−タ15の駆動力を各歯車14に伝達
する駆動伝達部16とを有する。この小台車4,5は一
定間隔を隔てて左右のレ−ル3に支持され、一方の小台
車4には例えば6軸関節形の溶接ロボット6が搭載さ
れ、他方の小台車5には管固定ロボット7が搭載されて
いる。管固定ロボット7も関節形のロボットからなり、
先端部に油圧又は空圧で開閉する把持部7aを有する。
【0011】上記のように構成された配管溶接ロボット
1を使用して開削溝の中に投入した管を先に埋設した管
に溶接する場合は、溶接ロボット6と管固定ロボット7
を走行台車2の上部に置いた状態で配管溶接ロボット1
を自動車等で作業場所に運搬する。そして図2に示すよ
うに開削溝20内に新設管21aを投入した後、溶接ロ
ボット6と管固定ロボット7を走行台車2の上部に置い
た状態で走行台車2の左右の無限軌道8,9を開削溝2
0の両側の地上に配置し、走行台車2が開削溝20をま
たいだ状態で走行台車2を開削溝20に沿って走行させ
る。このように走行台車2を開削溝20に沿って走行さ
せるときに、溶接ロボット6と管固定ロボット7が走行
台車2の上部にあるから、開削溝20の土止め用の鋼矢
板22を補強する切梁23と胴梁24を取り外さずに走
行台車2を走行させることができる。また、走行台車2
の前後に設けた無限軌道8,9で走行台車2を走行させ
るから、開削溝20の両側の地面にはげしい凹凸やぬか
るみがあっても走行台車2を支障なく走行させることが
できる。
【0012】走行台車2が新設管21aの溶接継手位置
に達したら走行台車2を停止させる。その後、小台車
4,5の駆動モ−タ15を駆動して小台車4,5をレ−
ル3に沿って走行させ、図4の側面図に示すように溶接
ロボット6と管固定ロボット7を走行台車2の上部から
下部に移動する。溶接ロボット6と管固定ロボット7が
走行台車2の下部に移動し、新設管21aと既設管21
bの溶接継手位置26に対して一定の位置に達したら溶
接ロボット6と管固定ロボット7の移動を停止する。こ
のように溶接ロボット6と管固定ロボット7を異なる小
台車4,5で移動するから、溶接ロボット6と管固定ロ
ボット7を任意に位置で位置決めして停止させることが
できる。
【0013】溶接ロボット6と管固定ロボット7を位置
決めして停止したら、管固定ロボット7を作動し新設管
21の端部を管固定ロボット7の把持部7aで把持し、
インタ−ナルクランプ25で溶接継手位置26の開先合
わせをする。このように地上に設けられた走行台車2に
取り付けられた管固定ロボット7で新設管21aを把持
するから、開削溝20の近くを走行する自動車等により
開削溝20近傍の地盤に生じる振動と新設管21aの振
動を一致させることができる。したがって新設管21a
と既設管21bの振動をほぼ完全に一致させることがで
き、溶接継手位置26の開先合わせを精度良く行うこと
ができる。また溶接時に自動車振動等により生じる溶接
継手位置26の振動を溶接ロボット6の振動に追従させ
ることができるから、溶接継手位置26と溶接ロボット
6の溶接ト−チとの微小な距離変化が生じることを防ぐ
ことができ、ティ−チングと溶接作業を高精度に行うこ
とができる。
【0014】管固定ロボット7で新設管21aを把持し
た後、溶接ロボット6を作動して溶接継手位置26の溶
接作業に入る。この溶接継手位置26を溶接するときに
溶接ロボット6の溶接ト−チは走行台車2に搭載してい
る溶接電源から電力を供給するから溶接電源と溶接ト−
チ間に長い2次ケ−ブルを引き回す準備作業が必要でな
く、準備作業時間を大幅に短縮することができる。また
溶接電源と溶接ト−チ間の2次ケ−ブルを短くすること
ができるから、2次ケ−ブルによる電圧降下等の影響を
小さくすることができる。
【0015】溶接継手位置26の全周の溶接が終了した
ら小台車4を移動し、溶接ロボット6を走行台車2の下
部から上部に移動する。その後、管固定ロボット7によ
る新設管21aの把持を解除してから小台車5を移動
し、管固定ロボット7を走行台車2の下部から上部に移
動する。溶接ロボット6と管固定ロボット7が走行台車
2の上部に移動したことを確認したら、走行台車2を次
ぎの溶接継手位置まで走行させて上記動作を繰り返す。
【0016】なお、走行台車2にテレビカメラを設置し
た小台車を搭載し、テレビカメラで監視しながら開先合
わせや溶接時のティ−チング等を行うと、作業者が開削
溝20内に入らずに準備作業や溶接作業を行うことがで
きる。
【0017】また上記実施例は走行台車2の前後に設け
た無限軌道8,9により走行台車2を走行させる場合に
ついて説明したが、走行台車2の前後にそれぞれ設けた
前輪10と後輪11の懸架装置としてウォ−キングビ−
ム方式やトラニオン方式を使用すると無限軌道8,9を
使用しなくても、走行台車2をはげしい凹凸やぬかるみ
の有り地上を支障なく走行させることができる。
【0018】また上記実施例は小台車4,5をレ−ル3
に設けたラック12と駆動モ−タ15で回転する歯車1
4とを使用して移動する場合について説明したが、小台
車4,5をチェ−ンで牽引して移動するようにしても良
い。
【0019】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、走行台
車の無限軌道を開削溝をまたいで両側の地上に配置し、
溶接ロボットと管固定ロボットを走行台車の上部に搭載
した状態で無限軌道を駆動し、走行台車を開削溝に沿っ
て走行するようにしたから、開削溝の土止めをする鋼矢
板を補強する切梁と胴梁を取り外さずに走行台車を走行
させることができる。
【0020】また、走行台車の前後に設けた無限軌道で
走行台車を走行させるから、開削溝の両側の地面にはげ
しい凹凸やぬかるみがあっても走行台車を支障なく走行
させることができる。
【0021】また走行台車が配管の溶接部に達したら走
行台車を停止させ、走行台車に設けたレ−ルに沿って小
台車を走行させ小台車に搭載された溶接ロボットと管固
定ロボットを走行台車の下部に移動するから、溶接ロボ
ットと管固定ロボットを溶接部に簡単かつ高精度に位置
決めすることができる。
【0022】さらに地上にある走行台車の下部に移動し
た管固定ロボットで新設する配管をクランプするから、
作業場所付近を走行する自動車等により生じる新設する
配管と既設配管の振動をほぼ完全に一致させることがで
き、開先合わせを精度良く行うことができるとともに、
溶接継手位置と溶接ロボットの溶接ト−チとの微小な距
離変化が生じることを防ぐことができ、ティ−チングと
溶接作業を高精度に行うことができる。
【0023】また走行台車の下部に移動した溶接ロボッ
トで自動的に配管の溶接をするから、準備作業や溶接作
業時に作業者が開削溝に入る必要がなく、作業者の作業
環境を改善することができるとともに溶接作業の施工能
率を向上することができる。
【0024】さらに作業者が開削溝に入らずに準備作業
や溶接作業を行うこともできるから、開削溝の各溶接部
毎に作業者が作業する大きな会所部を掘削する必要がな
く、土木作業の施工能率を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す側面図である。
【図2】上記実施例の正面図である。
【図3】小台車を示す断面図である。
【図4】上記実施例の動作状態を示す側面図である。
【図5】上記実施例の動作状態を示す正面断面図であ
る。
【図6】開削溝を示す断面図である。
【図7】従来の管溶接状態を示す斜視図である。
【図8】従来の管溶接状態の全体を示す断面図である。
【符号の説明】
1 配管溶接ロボット 2 走行台車 3 レ−ル 4,5 小台車 6 溶接ロボット 7 管固定ロボット 8,9 無限軌道 20 開削溝
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16L 13/02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 左右に所定間隔を隔てて、かつ前後に独
    立した無限軌道を有する走行台車と、該走行台車の走行
    方向に対して上下に巻き回されたレ−ルと、該レ−ルに
    支持されレ−ルに沿って走行する小台車と、小台車に搭
    載された溶接ロボットと管固定ロボットとを有すること
    を特徴とする配管溶接ロボット。
JP5255199A 1993-09-20 1993-09-20 配管溶接ロボット Pending JPH0788646A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5255199A JPH0788646A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 配管溶接ロボット

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JP5255199A JPH0788646A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 配管溶接ロボット

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JPH0788646A true JPH0788646A (ja) 1995-04-04

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ID=17275407

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JP5255199A Pending JPH0788646A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 配管溶接ロボット

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