JPH10230359A - クローラ走行式自動溶接装置 - Google Patents
クローラ走行式自動溶接装置Info
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- JPH10230359A JPH10230359A JP3722297A JP3722297A JPH10230359A JP H10230359 A JPH10230359 A JP H10230359A JP 3722297 A JP3722297 A JP 3722297A JP 3722297 A JP3722297 A JP 3722297A JP H10230359 A JPH10230359 A JP H10230359A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長大物の上向き溶接を自動化する。
【解決手段】 走行体１の両側にそれぞれ船体外板４１
に吸着可能で、かつ走行速度をそれぞれ制御可能な走行
クローラ２Ａ，２Ｂを配置すると共に、走行体１の中間
部に左右方向にシフト自在な溶接トーチ３を装備し、走
行体１の前部および後部に溶接線を検出するセンサ２１
Ａ，２１Ｂを配置し、前部センサ２１Ａと後部センサ２
１Ｂとの検出信号に基づいて、走行体１の走行体中心線
に対する溶接線の傾斜角と、溶接トーチ３の走行体中心
線からのシフト量を演算し、溶接トーチ３の位置を制御
するとともに、傾斜角とシフト量がそれぞれ０になるよ
うに、左右の走行クローラ２Ａ，２Ｂの走行速度を制御
するメインコントローラ５を設けた。
に吸着可能で、かつ走行速度をそれぞれ制御可能な走行
クローラ２Ａ，２Ｂを配置すると共に、走行体１の中間
部に左右方向にシフト自在な溶接トーチ３を装備し、走
行体１の前部および後部に溶接線を検出するセンサ２１
Ａ，２１Ｂを配置し、前部センサ２１Ａと後部センサ２
１Ｂとの検出信号に基づいて、走行体１の走行体中心線
に対する溶接線の傾斜角と、溶接トーチ３の走行体中心
線からのシフト量を演算し、溶接トーチ３の位置を制御
するとともに、傾斜角とシフト量がそれぞれ０になるよ
うに、左右の走行クローラ２Ａ，２Ｂの走行速度を制御
するメインコントローラ５を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸着式クローラを
備え、船殻ブロックなど大形外板の溶接を自動的に走行
して上向き自動溶接が可能なクローラ走行式自動溶接装
置に関する。
備え、船殻ブロックなど大形外板の溶接を自動的に走行
して上向き自動溶接が可能なクローラ走行式自動溶接装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、たとえば大形の構造物を扱う造船
ドッグ等において、船体外板を溶接する作業は、ほとん
どが人手により行われている。特に船殻ブロックの底部
外板を溶接する作業は、上向き溶接となり、長時間を要
するため、自動化が要請されていた。
ドッグ等において、船体外板を溶接する作業は、ほとん
どが人手により行われている。特に船殻ブロックの底部
外板を溶接する作業は、上向き溶接となり、長時間を要
するため、自動化が要請されていた。
【０００３】また大形構造物の溶接ラインにおいて、一
定の軌道上を走行する走行体に、多関節アームを有する
溶接ロボットを配置した自動溶接装置が見られ、一定の
範囲の被溶接物であれば、軌道を設定することにより容
易に自動溶接することができる。
定の軌道上を走行する走行体に、多関節アームを有する
溶接ロボットを配置した自動溶接装置が見られ、一定の
範囲の被溶接物であれば、軌道を設定することにより容
易に自動溶接することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多様な
形状を持った船体外板を溶接する場合、それぞれの船体
ごとの各溶接範囲に軌道を設けることは容易ではなく、
また船体ごとのプログラムの作成にも多大な費用と労力
を必要とする。
形状を持った船体外板を溶接する場合、それぞれの船体
ごとの各溶接範囲に軌道を設けることは容易ではなく、
また船体ごとのプログラムの作成にも多大な費用と労力
を必要とする。
【０００５】本発明は、吸着式クローラを有する作業走
行装置に着目して、溶接の自動化を図ることを目的とす
るもので、請求項１記載の発明は、上記問題点を解決し
て、上向き溶接などの人手による作業に大きい労力を必
要とし、不特定で広範な長大な被溶接物を自動的に上向
き溶接できるクローラ走行式自動溶接装置を提供するこ
とを目的とする。
行装置に着目して、溶接の自動化を図ることを目的とす
るもので、請求項１記載の発明は、上記問題点を解決し
て、上向き溶接などの人手による作業に大きい労力を必
要とし、不特定で広範な長大な被溶接物を自動的に上向
き溶接できるクローラ走行式自動溶接装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の発明は、走行体の両側にそれ
ぞれ被溶接材に吸着可能で、かつ走行速度を制御可能な
走行クローラを配置すると共に、走行体の中間部に左右
方向にシフト自在な溶接トーチを装備し、走行体の前部
に溶接線を検出する前部センサと、走行体の後部に溶接
線を検出する後部センサとを配置し、前記前部センサと
後部センサとの検出信号に基づいて、走行体の走行体中
心線に対する溶接線の傾斜角と、溶接トーチの走行体中
心線からのシフト量を演算し、溶接トーチの位置を制御
するとともに、前記傾斜角とシフト量がそれぞれ０にな
るように、左右の走行クローラの走行速度を制御するコ
ントローラを設けたものである。
に本発明の請求項１記載の発明は、走行体の両側にそれ
ぞれ被溶接材に吸着可能で、かつ走行速度を制御可能な
走行クローラを配置すると共に、走行体の中間部に左右
方向にシフト自在な溶接トーチを装備し、走行体の前部
に溶接線を検出する前部センサと、走行体の後部に溶接
線を検出する後部センサとを配置し、前記前部センサと
後部センサとの検出信号に基づいて、走行体の走行体中
心線に対する溶接線の傾斜角と、溶接トーチの走行体中
心線からのシフト量を演算し、溶接トーチの位置を制御
するとともに、前記傾斜角とシフト量がそれぞれ０にな
るように、左右の走行クローラの走行速度を制御するコ
ントローラを設けたものである。
【０００７】上記構成によれば、走行クローラにより走
行体を被溶接材に吸着させつつ走行させるので、大きさ
の異なる長大な部材の上向き溶接を自動化することがで
き、作業員を３Ｋ作業から解放できる。またその走行制
御を走行体の前部と後部に設けたセンサにより溶接線を
検出し、これに基づいて左右の走行クローラの走行速度
を制御することで、走行体を溶接線に沿わせて走行させ
ることができる。またコントローラによる簡単な制御で
溶接トーチを溶接線上方に沿って移動させ正確に溶接す
ることができる。
行体を被溶接材に吸着させつつ走行させるので、大きさ
の異なる長大な部材の上向き溶接を自動化することがで
き、作業員を３Ｋ作業から解放できる。またその走行制
御を走行体の前部と後部に設けたセンサにより溶接線を
検出し、これに基づいて左右の走行クローラの走行速度
を制御することで、走行体を溶接線に沿わせて走行させ
ることができる。またコントローラによる簡単な制御で
溶接トーチを溶接線上方に沿って移動させ正確に溶接す
ることができる。
【０００８】また請求項２記載の発明は、上記構成に加
えて、コントローラを、まず左右の走行クローラを同一
の基準速度で駆動して走行体の移動速度を溶接トーチの
溶接速度と一致させ、左右の走行クローラを前記基準速
度から等速度分相対して加算および減算し走行体の方向
制御を行うように構成したものである。
えて、コントローラを、まず左右の走行クローラを同一
の基準速度で駆動して走行体の移動速度を溶接トーチの
溶接速度と一致させ、左右の走行クローラを前記基準速
度から等速度分相対して加算および減算し走行体の方向
制御を行うように構成したものである。
【０００９】上記構成によれば、走行クローラの走行速
度を溶接トーチの溶接速度と同一であることを基準とし
て、この基準速度に対して左右の走行クローラを同量ず
つ増減させることで、走行体の走行速度を変えることな
く方向制御を行うことができ、走行体を溶接速度に合わ
せつつ容易に方向制御することができる。
度を溶接トーチの溶接速度と同一であることを基準とし
て、この基準速度に対して左右の走行クローラを同量ず
つ増減させることで、走行体の走行速度を変えることな
く方向制御を行うことができ、走行体を溶接速度に合わ
せつつ容易に方向制御することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るクローラ走
行式自動溶接装置の実施の形態を図１〜図１０に基づい
て説明する。
行式自動溶接装置の実施の形態を図１〜図１０に基づい
て説明する。
【００１１】このクローラ走行式自動溶接装置は、図１
〜図４に示すように、左右に走行クローラ２Ａ，２Ｂを
有する走行体１に、溶接トーチ３を搭載した溶接台車装
置４と、この溶接台車装置４を制御するメインコントロ
ーラ５を備えた外部制御部６と、前記溶接トーチ３に溶
接用電源を供給するとともに走行体１および外部制御部
６に電源を供給する電源装置７と、前記溶接トーチ３に
溶接ワイヤ８を給送するワイヤ給送装置９とを具備し、
支援設備として図７に示すサポート台車１０が配備され
ている。
〜図４に示すように、左右に走行クローラ２Ａ，２Ｂを
有する走行体１に、溶接トーチ３を搭載した溶接台車装
置４と、この溶接台車装置４を制御するメインコントロ
ーラ５を備えた外部制御部６と、前記溶接トーチ３に溶
接用電源を供給するとともに走行体１および外部制御部
６に電源を供給する電源装置７と、前記溶接トーチ３に
溶接ワイヤ８を給送するワイヤ給送装置９とを具備し、
支援設備として図７に示すサポート台車１０が配備され
ている。
【００１２】前記溶接台車装置４の走行クローラ２Ａ，
２Ｂは、リンクチェーン間に永久磁石が装着されるとと
もに駆動輪体および遊点輪体間に巻張され、走行体１を
保持して被溶接材である逆向きの鋼製床面や垂直床面、
ここでは船体外板４１を走行可能に構成されている。ま
た左右の走行クローラ２Ａ，２Ｂは、それぞれ独立した
走行用サーボモータ（図示せず）に連動連結されて走行
駆動され、それぞれの駆動速度差により走行体１の方向
転換を行うことができる。
２Ｂは、リンクチェーン間に永久磁石が装着されるとと
もに駆動輪体および遊点輪体間に巻張され、走行体１を
保持して被溶接材である逆向きの鋼製床面や垂直床面、
ここでは船体外板４１を走行可能に構成されている。ま
た左右の走行クローラ２Ａ，２Ｂは、それぞれ独立した
走行用サーボモータ（図示せず）に連動連結されて走行
駆動され、それぞれの駆動速度差により走行体１の方向
転換を行うことができる。
【００１３】また走行体１に配置されて溶接トーチ３を
保持するトーチ支持装置１１は、走行体１に形成された
溶接用空間１ａの前部に配置されており、図５，図６に
示すように、走行体１に立設された左右方向の支持壁１
２の後面に、上下一対の横行レール１３を介して横行体
１４が左右方向にシフト自在に配設されている。そし
て、この横行体１４の後面に、左右一対の昇降レール１
５を介して昇降体１６が昇降自在に支持され、この昇降
体１６に支持アーム１７を介して溶接トーチ３が保持さ
れている。
保持するトーチ支持装置１１は、走行体１に形成された
溶接用空間１ａの前部に配置されており、図５，図６に
示すように、走行体１に立設された左右方向の支持壁１
２の後面に、上下一対の横行レール１３を介して横行体
１４が左右方向にシフト自在に配設されている。そし
て、この横行体１４の後面に、左右一対の昇降レール１
５を介して昇降体１６が昇降自在に支持され、この昇降
体１６に支持アーム１７を介して溶接トーチ３が保持さ
れている。
【００１４】また溶接トーチ３を左右方向にシフトする
トーチシフト装置１８は、支持壁１２の前面に左右方向
に支持された横行用ねじ軸１８ａと、この横行用ねじ軸
１８ａに嵌合された雌ねじ部材１８ｂと、巻掛け伝動機
構１８ｃを介して横行用ねじ軸１８ａを回転駆動する横
行用サーボモータ１８ｄと、支持壁１２の切欠き窓１２
ａを介して雌ねじ部材１８ｂと横行体１４とを連結する
連結部材１８ｅとで構成されている。さらに溶接トーチ
３を昇降するトーチ昇降装置１９は、横行体１４の後面
に左右方向に支持された昇降用ねじ軸１９ａと、この昇
降用ねじ軸１９ａに嵌合された雌ねじ部材１９ｂと、巻
掛け伝動機構１９ｃを介して昇降用ねじ軸１９ａを回転
駆動する昇降用サーボモータ１９ｄと、昇降体１６の切
欠き窓１６ａを介して雌ねじ部材１９ｂと横行体１４と
を連結する連結部材１９ｅとで構成されている。
トーチシフト装置１８は、支持壁１２の前面に左右方向
に支持された横行用ねじ軸１８ａと、この横行用ねじ軸
１８ａに嵌合された雌ねじ部材１８ｂと、巻掛け伝動機
構１８ｃを介して横行用ねじ軸１８ａを回転駆動する横
行用サーボモータ１８ｄと、支持壁１２の切欠き窓１２
ａを介して雌ねじ部材１８ｂと横行体１４とを連結する
連結部材１８ｅとで構成されている。さらに溶接トーチ
３を昇降するトーチ昇降装置１９は、横行体１４の後面
に左右方向に支持された昇降用ねじ軸１９ａと、この昇
降用ねじ軸１９ａに嵌合された雌ねじ部材１９ｂと、巻
掛け伝動機構１９ｃを介して昇降用ねじ軸１９ａを回転
駆動する昇降用サーボモータ１９ｄと、昇降体１６の切
欠き窓１６ａを介して雌ねじ部材１９ｂと横行体１４と
を連結する連結部材１９ｅとで構成されている。
【００１５】走行体１の前部と後部には、左右方向に照
射する赤色レーザ光により、溶接線ＡＢを検知して、図
８に示すように、走行体１の走行体中心線ＭＮと溶接線
ＡＢとの距離Ｌａ，Ｌｂを計測する前部センサ２１Ａお
よび後部センサ２１Ｂが配設されている。また走行クロ
ーラ２Ａ，２Ｂの前後位置には、落下防止用センサ２２
がそれぞれ設けられている。
射する赤色レーザ光により、溶接線ＡＢを検知して、図
８に示すように、走行体１の走行体中心線ＭＮと溶接線
ＡＢとの距離Ｌａ，Ｌｂを計測する前部センサ２１Ａお
よび後部センサ２１Ｂが配設されている。また走行クロ
ーラ２Ａ，２Ｂの前後位置には、落下防止用センサ２２
がそれぞれ設けられている。
【００１６】前記外部制御部６は、メインコントローラ
５を操作するＣＲＴ２３およびキーボード２４と、前部
および後部センサ２１Ａ，２１Ｂをそれぞれ操作するセ
ンサコントローラ２５Ａ，２５Ｂと、リモートコントロ
ールボックス２６が接続された中継ボックス２７が具備
されている。
５を操作するＣＲＴ２３およびキーボード２４と、前部
および後部センサ２１Ａ，２１Ｂをそれぞれ操作するセ
ンサコントローラ２５Ａ，２５Ｂと、リモートコントロ
ールボックス２６が接続された中継ボックス２７が具備
されている。
【００１７】前記電源装置７からの溶接電源ケーブル２
８は、＋側がワイヤ給送装置９の溶接ワイヤ８に接続さ
れ、−側が被溶接材である船体外板４１に接続されてい
る。また、不活性ガスボンベ２９からＣＯ2ガスが供給
されている。
８は、＋側がワイヤ給送装置９の溶接ワイヤ８に接続さ
れ、−側が被溶接材である船体外板４１に接続されてい
る。また、不活性ガスボンベ２９からＣＯ2ガスが供給
されている。
【００１８】前記サポート台車１０は、図７に示すよう
に、走行自在な台車本体３１に油圧シリンダ等からなる
高さ調節装置３２を介して反転受け台３３が昇降自在に
支持され、この反転受け台３３は図示しない反転装置に
よりストッパ３４，３４の間で１８０°反転可能に構成
されている。したがって、この反転受け台３３に溶接台
車装置４を正立姿勢で乗り移らせた後、反転受け台３３
を反転して溶接台車装置４を反転姿勢とし、高さ調節装
置３２により船体外板４１と同一レベルに調整して、溶
接台車装置を船底外板４１に取り付けることができる。
また逆の操作で船体外板４１から取り出すことができ
る。
に、走行自在な台車本体３１に油圧シリンダ等からなる
高さ調節装置３２を介して反転受け台３３が昇降自在に
支持され、この反転受け台３３は図示しない反転装置に
よりストッパ３４，３４の間で１８０°反転可能に構成
されている。したがって、この反転受け台３３に溶接台
車装置４を正立姿勢で乗り移らせた後、反転受け台３３
を反転して溶接台車装置４を反転姿勢とし、高さ調節装
置３２により船体外板４１と同一レベルに調整して、溶
接台車装置を船底外板４１に取り付けることができる。
また逆の操作で船体外板４１から取り出すことができ
る。
【００１９】次に溶接台車装置４の倣い走行制御を図８
を参照して説明する。この倣い制御は、前部センサ２１
Ａと後部センサ３２１Ｂから検出される走行体中心線Ｍ
Ｎとの距離Ｌａ，Ｌｂから溶接トーチ３のシフト量Ｕ
と、走行体中心線ＭＮに対する溶接線ＡＢの傾斜角θを
求め、θ＝０、Ｕ＝０を制御目標とする（θ＝０が優
先）ものである。
を参照して説明する。この倣い制御は、前部センサ２１
Ａと後部センサ３２１Ｂから検出される走行体中心線Ｍ
Ｎとの距離Ｌａ，Ｌｂから溶接トーチ３のシフト量Ｕ
と、走行体中心線ＭＮに対する溶接線ＡＢの傾斜角θを
求め、θ＝０、Ｕ＝０を制御目標とする（θ＝０が優
先）ものである。
【００２０】すなわち、Ｏ0 は溶接トーチ３の原点位
置、Ｏａは前部センサ２１Ａの原点位置、Ｏｂは後部セ
ンサ２１Ｂの原点位置、Ｈａは前部センサ２１Ａと溶接
トーチ３との距離、Ｈｂは後部センサ２１Ｂと溶接トー
チ３との距離とすると、溶接トーチ３のシフト量Ｕは、 Ｕ＝［（Ｌａ＋Ｌｂ）／（Ｈａ＋Ｈｂ）］×Ｈｂ−Ｌｂ… また、走行体中心線ＭＮに対する溶接線ＡＢの傾斜角θ
は、 tan θ＝（Ｌａ＋Ｌｂ）／（Ｈａ＋Ｈｂ） θ＝tan-1 （Ｌａ＋Ｌｂ）／（Ｈａ＋Ｈｂ）…により
求められる。さらに、ＶＬは左走行クローラ２Ａの走行
速度、ＶＲは右走行クローラ２Ｂの走行速度、ΔＶは左
右の走行クローラ２Ａ，２Ｂの速度差とすると、 ΔＶ＝Ｋ１｜Ｖ｜［θ−Ｋ２×Ｕ×（Ｖ／｜Ｖ｜）］…−１ ＶＬ＝Ｖ−ΔＶ，ＶＲ＝Ｖ＋ΔＶ…−２，３ ここで、Ｋ１，Ｋ２は倣いゲイン、θは前部で走行体中
心線ＭＮより左側が＋である。
置、Ｏａは前部センサ２１Ａの原点位置、Ｏｂは後部セ
ンサ２１Ｂの原点位置、Ｈａは前部センサ２１Ａと溶接
トーチ３との距離、Ｈｂは後部センサ２１Ｂと溶接トー
チ３との距離とすると、溶接トーチ３のシフト量Ｕは、 Ｕ＝［（Ｌａ＋Ｌｂ）／（Ｈａ＋Ｈｂ）］×Ｈｂ−Ｌｂ… また、走行体中心線ＭＮに対する溶接線ＡＢの傾斜角θ
は、 tan θ＝（Ｌａ＋Ｌｂ）／（Ｈａ＋Ｈｂ） θ＝tan-1 （Ｌａ＋Ｌｂ）／（Ｈａ＋Ｈｂ）…により
求められる。さらに、ＶＬは左走行クローラ２Ａの走行
速度、ＶＲは右走行クローラ２Ｂの走行速度、ΔＶは左
右の走行クローラ２Ａ，２Ｂの速度差とすると、 ΔＶ＝Ｋ１｜Ｖ｜［θ−Ｋ２×Ｕ×（Ｖ／｜Ｖ｜）］…−１ ＶＬ＝Ｖ−ΔＶ，ＶＲ＝Ｖ＋ΔＶ…−２，３ ここで、Ｋ１，Ｋ２は倣いゲイン、θは前部で走行体中
心線ＭＮより左側が＋である。
【００２１】前記倣いゲインＫ１，Ｋ２は、たとえばθ
＝１０°のずれでΔＶ＝２０％の速度差を発生させると
すると、Ｋ１＝０．２／（１０π／１８０）＝１．１４
６となり、Ｕ＝５０ｍｍのずれでΔθ（≡Ｋ２×Ｕ）＝
１０°の進行方向修正を発生させるとすると、Ｋ２＝
（１０×π／１８０）／５０＝０．００３４９となる。
＝１０°のずれでΔＶ＝２０％の速度差を発生させると
すると、Ｋ１＝０．２／（１０π／１８０）＝１．１４
６となり、Ｕ＝５０ｍｍのずれでΔθ（≡Ｋ２×Ｕ）＝
１０°の進行方向修正を発生させるとすると、Ｋ２＝
（１０×π／１８０）／５０＝０．００３４９となる。
【００２２】またθ＝２０°のずれでΔＶ＝２０％の速
度差を発生させるとすると、Ｋ１＝０．２／（２０π／
１８０）＝０．５７３となり、Ｕ＝５０ｍｍのずれでΔ
θ（≡Ｋ２×Ｕ）＝２０°の進行方向修正を発生させる
とすると、Ｋ２＝（２０×π／１８０）／５０＝０．０
０６９８となる。
度差を発生させるとすると、Ｋ１＝０．２／（２０π／
１８０）＝０．５７３となり、Ｕ＝５０ｍｍのずれでΔ
θ（≡Ｋ２×Ｕ）＝２０°の進行方向修正を発生させる
とすると、Ｋ２＝（２０×π／１８０）／５０＝０．０
０６９８となる。
【００２３】上記構成において、溶接台車装置４をサポ
ート台車１０の反転受け台３３から船体外板４１の底面
に反転姿勢で乗り移らせた後、溶接台車装置４が自動運
転される。この時の制御動作を図９，図１０を参照して
説明する。 １．メインコントローラ５の入出力装置であるキーボー
ド２４により溶接速度Ｖが設定される（Ｓｔｅｐ１）。 ２．自動溶接中には、前部センサ２１Ａによる溶接線Ａ
Ｂの検出データと、後部センサ２１Ｂの溶接線ＡＢの検
出データから，走行体中心線ＭＮからのずれ量Ｌａ，Ｌ
ｂを求め、溶接トーチ３のシフト位置Ｕと、走行体１の
傾斜角θを算出する（Ｓｔｅｐ１１）。 ３．走行体１の傾斜角θから倣い走行のための左右の走
行クローラ２Ａ，２Ｂの速度ΔＶを算出し（Ｓｔｅｐ１
２）、さらに溶接トーチ３のシフト位置Ｕ（Ｓｔｅｐ１
３）を算出する。 ４．トーチシフト装置１８の横行用モータ１８ｄと、左
右の走行クローラ２Ａ，２Ｂの駆動モータに指令値Ｕお
よび±ΔＶを指令する（Ｓｔｅｐ１４）。
ート台車１０の反転受け台３３から船体外板４１の底面
に反転姿勢で乗り移らせた後、溶接台車装置４が自動運
転される。この時の制御動作を図９，図１０を参照して
説明する。 １．メインコントローラ５の入出力装置であるキーボー
ド２４により溶接速度Ｖが設定される（Ｓｔｅｐ１）。 ２．自動溶接中には、前部センサ２１Ａによる溶接線Ａ
Ｂの検出データと、後部センサ２１Ｂの溶接線ＡＢの検
出データから，走行体中心線ＭＮからのずれ量Ｌａ，Ｌ
ｂを求め、溶接トーチ３のシフト位置Ｕと、走行体１の
傾斜角θを算出する（Ｓｔｅｐ１１）。 ３．走行体１の傾斜角θから倣い走行のための左右の走
行クローラ２Ａ，２Ｂの速度ΔＶを算出し（Ｓｔｅｐ１
２）、さらに溶接トーチ３のシフト位置Ｕ（Ｓｔｅｐ１
３）を算出する。 ４．トーチシフト装置１８の横行用モータ１８ｄと、左
右の走行クローラ２Ａ，２Ｂの駆動モータに指令値Ｕお
よび±ΔＶを指令する（Ｓｔｅｐ１４）。
【００２４】上記実施の形態によれば、サポート台車１
０を使用して溶接台車装置４を船体外板４１の底面に反
転姿勢で乗り移らせ、セッティングして開始操作をする
だけで、溶接台車装置４が前部、後部のセンサ２１Ａ，
２１Ｂの検出信号に基づいて溶接線ＡＢに沿って溶接速
度に合わせて自動走行させ、トーチシフト装置１８およ
びトーチ昇降装置１９により溶接トーチ３の位置を制御
して上向き溶接を自動的に行うことができる。したがっ
て、労働者を３Ｋ労働から解放することができ、また船
体外板４１ごとのプログラムも不要で、また多種類の船
体外板４１に適用することができる。
０を使用して溶接台車装置４を船体外板４１の底面に反
転姿勢で乗り移らせ、セッティングして開始操作をする
だけで、溶接台車装置４が前部、後部のセンサ２１Ａ，
２１Ｂの検出信号に基づいて溶接線ＡＢに沿って溶接速
度に合わせて自動走行させ、トーチシフト装置１８およ
びトーチ昇降装置１９により溶接トーチ３の位置を制御
して上向き溶接を自動的に行うことができる。したがっ
て、労働者を３Ｋ労働から解放することができ、また船
体外板４１ごとのプログラムも不要で、また多種類の船
体外板４１に適用することができる。
【００２５】また、図１１に示すように、上記トーチ支
持装置１１に代えて、溶接台車装置４に多関節アーム５
１を有する溶接ロボット５２を配置することもできる。
持装置１１に代えて、溶接台車装置４に多関節アーム５
１を有する溶接ロボット５２を配置することもできる。
【００２６】
【発明の効果】以上に述べたごとく、請求項１記載の発
明によれば、走行クローラにより走行体を被溶接材に吸
着させつつ走行させるので、大きさの異なる長大な部材
の上向き溶接を自動化することができ、作業員を３Ｋ作
業から解放できる。またその走行制御を走行体の前部と
後部に設けたセンサにより溶接線を検出し、これに基づ
いて左右の走行クローラの走行速度を制御することで、
走行体を溶接線に沿わせて走行させることができる。ま
たコントローラによる簡単な制御で溶接トーチを溶接線
上方に沿って移動させ正確に溶接することができる。
明によれば、走行クローラにより走行体を被溶接材に吸
着させつつ走行させるので、大きさの異なる長大な部材
の上向き溶接を自動化することができ、作業員を３Ｋ作
業から解放できる。またその走行制御を走行体の前部と
後部に設けたセンサにより溶接線を検出し、これに基づ
いて左右の走行クローラの走行速度を制御することで、
走行体を溶接線に沿わせて走行させることができる。ま
たコントローラによる簡単な制御で溶接トーチを溶接線
上方に沿って移動させ正確に溶接することができる。
【００２７】また請求項２記載の発明によれば、走行ク
ローラの走行速度を溶接トーチの溶接速度と同一である
ことを基準として、この基準速度に対して左右の走行ク
ローラを同量ずつ増減させることで、走行体の走行速度
を変えることなく方向制御することができ、走行体を溶
接速度に合わせつつ容易に自動溶接することができる。
ローラの走行速度を溶接トーチの溶接速度と同一である
ことを基準として、この基準速度に対して左右の走行ク
ローラを同量ずつ増減させることで、走行体の走行速度
を変えることなく方向制御することができ、走行体を溶
接速度に合わせつつ容易に自動溶接することができる。
【図１】本発明に係るクローラ走行式自動溶接装置の実
施の形態を示す全体構成図である。
施の形態を示す全体構成図である。
【図２】同溶接台車装置の平面図である。
【図３】同溶接台車装置の側面図である。
【図４】同溶接台車装置の正面図である。
【図５】同溶接台車装置のトーチ支持装置を示す側面図
である。
である。
【図６】同溶接台車装置のトーチ支持装置を示す平面図
である。
である。
【図７】同溶接台車装置とサポート台車の使用状態を示
す側面図である。
す側面図である。
【図８】同クローラ走行式自動溶接装置の走行制御を示
す説明図である。
す説明図である。
【図９】同クローラ走行式自動溶接装置の走行制御装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図１０】同クローラ走行式自動溶接装置の走行制御を
示す流れ図である。
示す流れ図である。
【図１１】クローラ走行式自動溶接装置の他の実施の形
態を示す側面図である。
態を示す側面図である。
１ 走行体 ２Ａ，２Ｂ 走行クローラ ３ 溶接トーチ ４ 溶接台車装置 ５ メインコントローラ ６ 外部制御部 ７ 電源装置 ８ 溶接ワイヤ ９ ワイヤ給送装置 １０ サポート台車 １１ トーチ支持装置 １８ トーチシフト装置 １９ トーチ昇降装置 ２１Ａ 前部センサ ２１Ｂ 後部センサ ４１ 船体外板（被溶接材）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮脇 国男 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 伊場田 晶 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 定家 康浩 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 山田 浩幸 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 宮崎 建雄 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 中島 義男 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】走行体の両側にそれぞれ被溶接材に吸着可
能で、かつ走行速度を制御可能な走行クローラを配置す
ると共に、走行体の中間部に左右方向にシフト自在な溶
接トーチを装備し、 走行体の前部に溶接線を検出する前部センサと、走行体
の後部に溶接線を検出する後部センサとを配置し、 前記前部センサと後部センサとの検出信号に基づいて、
走行体の進行方向に沿う走行体中心線に対する溶接線の
傾斜角と、溶接トーチの走行体中心線からのシフト量を
演算し、溶接トーチの位置を制御するとともに、前記傾
斜角とシフト量がそれぞれ０になるように、左右の走行
クローラの走行速度を制御するコントローラを設けたこ
とを特徴とするクローラ走行式自動溶接装置。 - 【請求項２】前記コントローラは、まず左右の走行クロ
ーラを同一の基準速度で駆動して走行体の移動速度を溶
接トーチの溶接速度と一致させ、左右の走行クローラを
前記基準速度から等速度分相対して加算および減算し走
行体の方向制御を行うように構成したことを特徴とする
クローラ走行式自動溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03722297A JP3888721B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | クローラ走行式自動溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03722297A JP3888721B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | クローラ走行式自動溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10230359A true JPH10230359A (ja) | 1998-09-02 |
| JP3888721B2 JP3888721B2 (ja) | 2007-03-07 |
Family
ID=12491576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03722297A Expired - Fee Related JP3888721B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | クローラ走行式自動溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3888721B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111215772A (zh) * | 2020-02-20 | 2020-06-02 | 北京博清科技有限公司 | 焊接运动控制方法、系统、装置、计算机设备及存储介质 |
| JP2022501197A (ja) * | 2019-06-22 | 2022-01-06 | 北京博清科技有限公司 | クローラ式溶接ロボット |
-
1997
- 1997-02-21 JP JP03722297A patent/JP3888721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022501197A (ja) * | 2019-06-22 | 2022-01-06 | 北京博清科技有限公司 | クローラ式溶接ロボット |
| CN111215772A (zh) * | 2020-02-20 | 2020-06-02 | 北京博清科技有限公司 | 焊接运动控制方法、系统、装置、计算机设备及存储介质 |
| CN111215772B (zh) * | 2020-02-20 | 2022-03-04 | 北京博清科技有限公司 | 焊接运动控制方法、系统、装置、计算机设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3888721B2 (ja) | 2007-03-07 |
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