JPH1034342A - Ｒｃ橋脚板巻き補強溶接方法とその装置 - Google Patents
Ｒｃ橋脚板巻き補強溶接方法とその装置Info
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- JPH1034342A JPH1034342A JP19921396A JP19921396A JPH1034342A JP H1034342 A JPH1034342 A JP H1034342A JP 19921396 A JP19921396 A JP 19921396A JP 19921396 A JP19921396 A JP 19921396A JP H1034342 A JPH1034342 A JP H1034342A
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- welding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＲＣ橋脚を板巻き補強溶接する場合に、オペレ
ータが遠隔監視及び操作し、労働生産性及び安全性を高
め、また、風によるブローホール発生を防止する。 【解決手段】溶接ロボット１は防風箱を備え、ＣＣＤカ
メラを備えている。オペレータ５１はモニタ４６を監視
しながらリモコンボックス４５を操作することによっ
て、溶接ロボット１を遠隔操作する。
ータが遠隔監視及び操作し、労働生産性及び安全性を高
め、また、風によるブローホール発生を防止する。 【解決手段】溶接ロボット１は防風箱を備え、ＣＣＤカ
メラを備えている。オペレータ５１はモニタ４６を監視
しながらリモコンボックス４５を操作することによっ
て、溶接ロボット１を遠隔操作する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＲＣ橋脚板巻き補強
溶接方法とその装置に関するものである。さらに詳しく
は、走行型溶接ロボットを用いて遠隔操作により溶接施
工する技術に関し、防風装置及び監視装置を設け、作業
負荷の軽減及び安全確保を達成し、ブローホール等の溶
接欠陥を防止する技術に関する。
溶接方法とその装置に関するものである。さらに詳しく
は、走行型溶接ロボットを用いて遠隔操作により溶接施
工する技術に関し、防風装置及び監視装置を設け、作業
負荷の軽減及び安全確保を達成し、ブローホール等の溶
接欠陥を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】阪神大震災で高速道路や鉄道の高架橋が
甚大な被害を被ったことに対する反省から、既存ＲＣ橋
脚を早急に補強することになった。全国にまたがる補強
対象橋脚は１万本を超すといわれており、その溶接量は
膨大なものである。機関紙「鉄構技術１９９６．４」記
載の「ＰＩＣＯＭＡＸ−２ＺＨによる橋脚補強溶接の自
動化」、「自動溶接装置による橋脚の補修・補強”ＵＮ
Ｉ−ＯＳＣＯＮ法”と”ＶＥＧＡ−ＶＢ法”」、「橋脚
補強板巻き工事用自動溶接機器・ロボット溶接材料につ
いて、」、「ＲＣ橋脚補強工事コストダウンの決め
て」、「橋脚耐震補強工事用自動溶接キャリッジの開発
について」、等に見られる通り、数社の溶接機器メーカ
それぞれが自動溶接法を開発している。しかしそのいず
れもが１台の溶接機に１人の溶接工あるいは１人のオペ
レータが張り付いて施工する方式である。その問題点は
以下の通りである。 （１）１人／１台では作業能率が悪い。 （２）オペレータが１０ｍ前後もある橋脚の下から上ま
で、溶接機とともに足場の上を幾度も昇降するのは、安
全上及び肉体的負担の点から問題である。 （３）ＲＣ橋脚板巻き補強溶接工事に使用する溶接法は
ガスシールド溶接法なので防風施設が必須である。
甚大な被害を被ったことに対する反省から、既存ＲＣ橋
脚を早急に補強することになった。全国にまたがる補強
対象橋脚は１万本を超すといわれており、その溶接量は
膨大なものである。機関紙「鉄構技術１９９６．４」記
載の「ＰＩＣＯＭＡＸ−２ＺＨによる橋脚補強溶接の自
動化」、「自動溶接装置による橋脚の補修・補強”ＵＮ
Ｉ−ＯＳＣＯＮ法”と”ＶＥＧＡ−ＶＢ法”」、「橋脚
補強板巻き工事用自動溶接機器・ロボット溶接材料につ
いて、」、「ＲＣ橋脚補強工事コストダウンの決め
て」、「橋脚耐震補強工事用自動溶接キャリッジの開発
について」、等に見られる通り、数社の溶接機器メーカ
それぞれが自動溶接法を開発している。しかしそのいず
れもが１台の溶接機に１人の溶接工あるいは１人のオペ
レータが張り付いて施工する方式である。その問題点は
以下の通りである。 （１）１人／１台では作業能率が悪い。 （２）オペレータが１０ｍ前後もある橋脚の下から上ま
で、溶接機とともに足場の上を幾度も昇降するのは、安
全上及び肉体的負担の点から問題である。 （３）ＲＣ橋脚板巻き補強溶接工事に使用する溶接法は
ガスシールド溶接法なので防風施設が必須である。
【０００３】しかし、制約された現場環境下では完全な
防風施設を設けることは困難であるために、ブローホー
ル等の欠陥が多発し易い。 （４）地下鉄駅構内の柱溶接の場合、夜間作業であって
も溶接ヒュームや匂いがホームにこもるため、翌朝の乗
客に与える影響が懸念され、これを防止しなければなら
ない。
防風施設を設けることは困難であるために、ブローホー
ル等の欠陥が多発し易い。 （４）地下鉄駅構内の柱溶接の場合、夜間作業であって
も溶接ヒュームや匂いがホームにこもるため、翌朝の乗
客に与える影響が懸念され、これを防止しなければなら
ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明が
解決すべき課題は次のとおりである。 （ａ）複数台の溶接機にアーク撮影カメラを取り付け、
これらのモニタを１か所に集約して１人のオペレータが
遠隔監視及び操作する溶接施工法を確立し、労働生産性
を高める。 （ｂ）溶接機にアーク撮影用カメラを取り付け、オペレ
ータが橋脚下部等で遠隔監視及び操作することによっ
て、作業負荷の軽減及び安全の確保を図る。 （ｃ）溶接機のトーチ近傍を覆う局所防風箱を設け、風
によるブローホール発生を防止する。 （ｄ）上記局所防風箱に脱臭剤付きの集塵機（フューム
コレクター）を接続し、地下鉄ホームへのフューム及び
匂いの拡散を抑制する。
解決すべき課題は次のとおりである。 （ａ）複数台の溶接機にアーク撮影カメラを取り付け、
これらのモニタを１か所に集約して１人のオペレータが
遠隔監視及び操作する溶接施工法を確立し、労働生産性
を高める。 （ｂ）溶接機にアーク撮影用カメラを取り付け、オペレ
ータが橋脚下部等で遠隔監視及び操作することによっ
て、作業負荷の軽減及び安全の確保を図る。 （ｃ）溶接機のトーチ近傍を覆う局所防風箱を設け、風
によるブローホール発生を防止する。 （ｄ）上記局所防風箱に脱臭剤付きの集塵機（フューム
コレクター）を接続し、地下鉄ホームへのフューム及び
匂いの拡散を抑制する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために開発されたもので、次の技術手段を構成とす
るものである。すなわち、本発明は、ＲＣ橋脚を板巻き
補強溶接するに当たり、走行型溶接ロボットのトーチに
防風覆いを施すと共に、溶接部を監視するＣＣＤカメラ
を装着し、遠隔操作により溶接施工することを特徴とす
るＲＣ橋脚板巻き補強溶接方法を提供する。
するために開発されたもので、次の技術手段を構成とす
るものである。すなわち、本発明は、ＲＣ橋脚を板巻き
補強溶接するに当たり、走行型溶接ロボットのトーチに
防風覆いを施すと共に、溶接部を監視するＣＣＤカメラ
を装着し、遠隔操作により溶接施工することを特徴とす
るＲＣ橋脚板巻き補強溶接方法を提供する。
【０００６】上記方法を好適に実施することができる本
発明の装置は、溶接トーチ及び少なくともアーク発生位
置を内包する局所防風箱を取り付けた走行型溶接ロボッ
トからなることを特徴とするＲＣ橋脚板巻き補強溶接装
置である。この場合、前記局所防風箱が溶接ロボットに
固定された部分と、着脱可能な部分とで構成された局所
防風箱とすると好ましく、さらに、アーク発生位置を撮
影できる部位にＣＣＤカメラをを取り付けるとよく、ア
ーク発生位置を監視できる部位に溶接用遮光ガラスを取
り付けた走行型溶接ロボットが好ましい。局所防風箱本
体と被溶接材との間隙を弾力性及び耐熱性のある材料で
遮蔽すると、防風効果を容易に達成することができ、前
記ＣＣＤカメラと被写体の間に光学フィルタを設けるこ
とによって、監視性能が向上する。また、前記光学フィ
ルタを遠隔操作で移動できるようにすると好ましく、ア
ーク発生位置近傍を照らす照明手段を設けるとモニタの
監視が容易となる。
発明の装置は、溶接トーチ及び少なくともアーク発生位
置を内包する局所防風箱を取り付けた走行型溶接ロボッ
トからなることを特徴とするＲＣ橋脚板巻き補強溶接装
置である。この場合、前記局所防風箱が溶接ロボットに
固定された部分と、着脱可能な部分とで構成された局所
防風箱とすると好ましく、さらに、アーク発生位置を撮
影できる部位にＣＣＤカメラをを取り付けるとよく、ア
ーク発生位置を監視できる部位に溶接用遮光ガラスを取
り付けた走行型溶接ロボットが好ましい。局所防風箱本
体と被溶接材との間隙を弾力性及び耐熱性のある材料で
遮蔽すると、防風効果を容易に達成することができ、前
記ＣＣＤカメラと被写体の間に光学フィルタを設けるこ
とによって、監視性能が向上する。また、前記光学フィ
ルタを遠隔操作で移動できるようにすると好ましく、ア
ーク発生位置近傍を照らす照明手段を設けるとモニタの
監視が容易となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の溶接方法の概念を
示す説明図である。溶接ロボット１は溶接線３２に沿っ
て配設されたレール３３上を走行する。また、溶接ロボ
ット１は溶接電源４４、制御盤４３、発電機４２及びガ
スボンベ４１に接続され、制御盤４３及び溶接電源は発
電機４２に接続され電源を供給される。さらに制御盤４
３にはリモコンボックス４５が接続されており、オペレ
ータ５１はモニタ４６を監視しながらリモコンボックス
４５を操作することによって、溶接ロボット１を遠隔操
作することができる。
示す説明図である。溶接ロボット１は溶接線３２に沿っ
て配設されたレール３３上を走行する。また、溶接ロボ
ット１は溶接電源４４、制御盤４３、発電機４２及びガ
スボンベ４１に接続され、制御盤４３及び溶接電源は発
電機４２に接続され電源を供給される。さらに制御盤４
３にはリモコンボックス４５が接続されており、オペレ
ータ５１はモニタ４６を監視しながらリモコンボックス
４５を操作することによって、溶接ロボット１を遠隔操
作することができる。
【０００８】図２に示すように本溶接ロボット１は上下
２、左右３、走行４の３軸から構成される直交型ロボッ
トである。軸の先端には溶接トーチ５を把持し、溶接ト
ーチ５は局所防風箱６で覆われている。防風箱６の４面
図を図３に示した。図３（ａ）は防風箱６の正面図、
（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は平面図であ
る。防風箱６には、トーチ５が内蔵されており、アーク
撮影用のＩＴＶ（カメラ）１４が組み込まれている。防
風箱６は、固定板１１、着脱箱１２、スカート１３から
なり、トーチ５を内蔵し、トーチ５を監視するテレビカ
メラ１４を備え、トーチ５の入口にはゴムのれん１５が
設けられている。オペレータ５１は図１に示すように、
モニタ４６を見ながらリモコンボックス４５を操作し
て、溶接を遠隔制御することができる。
２、左右３、走行４の３軸から構成される直交型ロボッ
トである。軸の先端には溶接トーチ５を把持し、溶接ト
ーチ５は局所防風箱６で覆われている。防風箱６の４面
図を図３に示した。図３（ａ）は防風箱６の正面図、
（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は平面図であ
る。防風箱６には、トーチ５が内蔵されており、アーク
撮影用のＩＴＶ（カメラ）１４が組み込まれている。防
風箱６は、固定板１１、着脱箱１２、スカート１３から
なり、トーチ５を内蔵し、トーチ５を監視するテレビカ
メラ１４を備え、トーチ５の入口にはゴムのれん１５が
設けられている。オペレータ５１は図１に示すように、
モニタ４６を見ながらリモコンボックス４５を操作し
て、溶接を遠隔制御することができる。
【０００９】図３に示すように局所防風箱は軽量な金属
製であり、防風箱６の１面をなす固定板１１が溶接ロボ
ットにねじ等で固定され、着脱箱１２はパッチン金具
（錠締め構造の金具）等で容易に固定板１１に着脱可能
になっている。したがって、溶接チップやノズルの清掃
・交換が容易である。また防風箱６が被溶接部材（補強
鋼板）２１、２２と摺動する部分にはスカート１３を設
けた。スカート１３は弾力性及び耐熱性のある部材（ゴ
ム等）でつくられている。防風箱６と被溶接部材２１、
２２との間隙を容易に遮蔽することができる。また、防
風箱６の内部の溶接状況を監視するためのＩＴＶ（ＣＣ
Ｄカメラ）１４が取り付け可能になっている。このＩＴ
Ｖ（ＣＣＤカメラ）１４は容易に着脱可能で、かつＩＴ
Ｖ（ＣＣＤカメラ）１４を取り外した時には溶接用の遮
光ガラスを簡単に取り付けられる構造になっている。さ
らに、適当な位置にプラスチック板等を嵌め込んだ覗窓
１５や集塵機の吸入ホースを接続する口金（図示せ
ず）、場合によっては箱上部に煙抜き用の複数孔（図示
せず）を設けることもできる。
製であり、防風箱６の１面をなす固定板１１が溶接ロボ
ットにねじ等で固定され、着脱箱１２はパッチン金具
（錠締め構造の金具）等で容易に固定板１１に着脱可能
になっている。したがって、溶接チップやノズルの清掃
・交換が容易である。また防風箱６が被溶接部材（補強
鋼板）２１、２２と摺動する部分にはスカート１３を設
けた。スカート１３は弾力性及び耐熱性のある部材（ゴ
ム等）でつくられている。防風箱６と被溶接部材２１、
２２との間隙を容易に遮蔽することができる。また、防
風箱６の内部の溶接状況を監視するためのＩＴＶ（ＣＣ
Ｄカメラ）１４が取り付け可能になっている。このＩＴ
Ｖ（ＣＣＤカメラ）１４は容易に着脱可能で、かつＩＴ
Ｖ（ＣＣＤカメラ）１４を取り外した時には溶接用の遮
光ガラスを簡単に取り付けられる構造になっている。さ
らに、適当な位置にプラスチック板等を嵌め込んだ覗窓
１５や集塵機の吸入ホースを接続する口金（図示せ
ず）、場合によっては箱上部に煙抜き用の複数孔（図示
せず）を設けることもできる。
【００１０】カメラの先端にはアーク直視に適した、か
つ遠隔で着脱操作可能な光学フィルタを設けたので、ア
ーク発生（溶接）中及び溶接前後の箱内状況を遠方で監
視することができる。
つ遠隔で着脱操作可能な光学フィルタを設けたので、ア
ーク発生（溶接）中及び溶接前後の箱内状況を遠方で監
視することができる。
【００１１】
【実施例】図４に示す橋脚補強鋼板の溶接に本発明を適
用した実施例を示す。 （１）鋼板寸法 橋脚の断面は約４ｍ角、橋脚高さは約１０ｍ、鋼板（被
溶接材２１、２２）の厚さは１２ｍｍ、開先角度２４は
６０°のＶ形、裏当て金２３の厚さは３ｍｍ、ルート幅
は２ｍｍである。 （２）溶接条件 表１に示すとおりである。 （３）溶接時間 ２本の鉛直溶接線を１人のオペレータが２台のロボット
を同時に遠隔操作して溶接した。
用した実施例を示す。 （１）鋼板寸法 橋脚の断面は約４ｍ角、橋脚高さは約１０ｍ、鋼板（被
溶接材２１、２２）の厚さは１２ｍｍ、開先角度２４は
６０°のＶ形、裏当て金２３の厚さは３ｍｍ、ルート幅
は２ｍｍである。 （２）溶接条件 表１に示すとおりである。 （３）溶接時間 ２本の鉛直溶接線を１人のオペレータが２台のロボット
を同時に遠隔操作して溶接した。
【００１２】鉛直溶接線（１０ｍ）の溶接時間はロボッ
ト１台につき次のとおりである。 １パス：１０ｍ＊１００／１５．３ｃｍ／ｍｉｎ＝６５
ｍｉｎ 戻り：２．５ｍｉｎ ２パス：１０ｍ＊１００／１５．０ｃｍ／ｍｉｎ＝６７
ｍｉｎ 戻り：２．５ｍｉｎ ３パス：１０ｍ＊１００／１３．０ｃｍ／ｍｉｎ＝７７
ｍｉｎ 戻り：２．５ｍｉｎ 計 ２１６．５ｍｉｎ（３．６ｈｒ） 従来は、上記鉛直溶接線２本の溶接に２日間（１６ｈ
ｒ）を要していた。本発明の溶接方法では、溶接ロボッ
トや走行レールの取り付けに約１．５ｈｒと上記溶接時
間３．６時間を合わせて５．１時間となった。したがっ
て、１６／５．１＝３．１倍の能率向上になった。
ト１台につき次のとおりである。 １パス：１０ｍ＊１００／１５．３ｃｍ／ｍｉｎ＝６５
ｍｉｎ 戻り：２．５ｍｉｎ ２パス：１０ｍ＊１００／１５．０ｃｍ／ｍｉｎ＝６７
ｍｉｎ 戻り：２．５ｍｉｎ ３パス：１０ｍ＊１００／１３．０ｃｍ／ｍｉｎ＝７７
ｍｉｎ 戻り：２．５ｍｉｎ 計 ２１６．５ｍｉｎ（３．６ｈｒ） 従来は、上記鉛直溶接線２本の溶接に２日間（１６ｈ
ｒ）を要していた。本発明の溶接方法では、溶接ロボッ
トや走行レールの取り付けに約１．５ｈｒと上記溶接時
間３．６時間を合わせて５．１時間となった。したがっ
て、１６／５．１＝３．１倍の能率向上になった。
【００１３】また従来法では溶接工が足場上を頻繁に昇
り降りする必要があったが、本溶接法は地上での遠隔操
作が可能なので、労働負荷が軽くかつ安全である。
り降りする必要があったが、本溶接法は地上での遠隔操
作が可能なので、労働負荷が軽くかつ安全である。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、複数台の溶接機を１人
のオペレータが遠隔監視及び操作することができ、労働
生産性が著しく高くなった。また、トーチ近傍を覆う局
所防風箱を設け、風によるブローホール発生を効果的に
防止することができる。
のオペレータが遠隔監視及び操作することができ、労働
生産性が著しく高くなった。また、トーチ近傍を覆う局
所防風箱を設け、風によるブローホール発生を効果的に
防止することができる。
【図１】実施例の説明図である。
【図２】実施例の斜視図である。
【図３】実施例の４面図図である。
【図４】実施例の橋脚の（ａ）水平断面図、（ｂ）側面
図、（ｃ）開先図である。
図、（ｃ）開先図である。
１ 溶接ロボット ２ 上下 ３ 左右 ４ 走行 ５ トーチ ６ 防風箱 １１ 固定板 １２ 着脱箱 １３ スカート １４ ＩＴＶ（ＣＣＤカメラ） １５ のれん ２１ 被溶接部材 ２２ 被溶接部材 ２３ 裏当金 ２４ 開先角度 ３１ 橋脚 ３２ 溶接線 ３３ レール ４１ ガスボンベ ４２ 発電機 ４３ 制御盤 ４４ 溶接電源 ４５ リモコンボックス ４６ モニタ ５１ オペレータ
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 Ｅ０１Ｄ 21/00 Ｅ０１Ｄ 21/00
Claims (9)
- 【請求項１】 ＲＣ橋脚を板巻き補強溶接するに当た
り、走行型溶接ロボットのトーチに防風覆いを施すと共
に溶接部を監視するＣＣＤカメラを装着し、遠隔操作に
より溶接施工することを特徴とするＲＣ橋脚板巻き補強
溶接方法。 - 【請求項２】 溶接トーチ及び少なくともアーク発生位
置を内包する局所防風箱を取り付けた走行型溶接ロボッ
トからなることを特徴とするＲＣ橋脚板巻き補強溶接装
置。 - 【請求項３】 前記局所防風箱が溶接ロボットに固定さ
れた部分と、着脱可能な部分とで構成された局所防風箱
であることを特徴とする請求項２記載のＲＣ橋脚板巻き
補強溶接装置。 - 【請求項４】 さらに、アーク発生位置を撮影できる部
位にＣＣＤカメラをを取り付けたことを特徴とする請求
項２記載のＲＣ橋脚板巻き補強溶接装置。 - 【請求項５】 アーク発生位置を監視できる部位に溶接
用遮光ガラスを取り付けたことを特徴とする請求項２記
載のＲＣ橋脚板巻き補強溶接装置。 - 【請求項６】 局所防風箱本体と被溶接材との間隙を遮
蔽する弾力性及び耐熱性のある材料を配設したことを特
徴とする請求項２記載のＲＣ橋脚板巻き補強溶接装置。 - 【請求項７】 前記ＣＣＤカメラと被写体の間に光学フ
ィルタを設けたことを特徴とする請求項２記載のＲＣ橋
脚板巻き補強溶接装置。 - 【請求項８】 前記光学フィルタが遠隔操作移動自在で
あることを特徴とする請求項７記載のＲＣ橋脚板巻き補
強溶接装置。 - 【請求項９】 さらにアーク発生位置近傍に照明手段を
設けたことを特徴とする請求項７記載のＲＣ橋脚板巻き
補強溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19921396A JPH1034342A (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | Ｒｃ橋脚板巻き補強溶接方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19921396A JPH1034342A (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | Ｒｃ橋脚板巻き補強溶接方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034342A true JPH1034342A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16404022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19921396A Withdrawn JPH1034342A (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | Ｒｃ橋脚板巻き補強溶接方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1034342A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011230673A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Tokyu Construction Co Ltd | クローラ型走行装置 |
| JP2019000910A (ja) * | 2017-06-19 | 2019-01-10 | リンカーン グローバル，インコーポレイテッド | リアルタイム長距離遠隔溶接用のシステム及び方法 |
-
1996
- 1996-07-29 JP JP19921396A patent/JPH1034342A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011230673A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Tokyu Construction Co Ltd | クローラ型走行装置 |
| JP2019000910A (ja) * | 2017-06-19 | 2019-01-10 | リンカーン グローバル，インコーポレイテッド | リアルタイム長距離遠隔溶接用のシステム及び方法 |
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