JPH11129070A - 自動硬化肉盛溶接装置 - Google Patents

自動硬化肉盛溶接装置

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JPH11129070A
JPH11129070A JP31122397A JP31122397A JPH11129070A JP H11129070 A JPH11129070 A JP H11129070A JP 31122397 A JP31122397 A JP 31122397A JP 31122397 A JP31122397 A JP 31122397A JP H11129070 A JPH11129070 A JP H11129070A
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敏男 小黒
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克行 小才
Koichi Kitada
耕一 北田
Toshimitsu Araki
俊光 荒木
Masaharu Yamaguchi
正治 山口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2種類のワークに対しロボットによる自動硬
化肉盛溶接を交互に行うようにして、ロボットを有効利
用し、自動硬化肉盛溶接装置の効率を上げる。 【解決手段】 溶接肉盛トーチを備えた6軸多関節ロボ
ットを定盤上に固設し、この6軸多関節ロボットを挾む
ように一方にターニングロール対峙配設すると共に他方
にポジショナーを対峙配設して自動硬化肉盛溶接装置を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、6軸多関節ロボッ
トを、用いて連続溶接によりワークに対し硬化肉盛を施
工する自動硬化肉盛溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の自動肉盛溶接装置は、硬化肉盛を
ワークに施工するロボットを、ワークをセットするワー
ク保護機構に対峙させて、1種類のワークにのみ肉盛溶
接する単一機能の専用の自動肉盛溶接装置であった。
【0003】従って、ロボットは運転時間以外休止する
こととなり、ロボットを有効利用しているとは言えず、
従来の自動肉盛溶接装置は硬化が悪かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ロボ
ットの有効利用を図るため、2種類のワークに対し自動
硬化肉盛溶接を交互に、即ち、一方のワークに肉盛溶接
している時は他方のワークを休止し、他方のワークに肉
盛溶接している時は一方のワークを休止して、ロボット
を有効利用し、自動硬化肉盛溶接装置の効率を上げよう
とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の自動硬化肉盛溶接装置は、溶接肉盛トーチを
備えた6軸多関節ロボットを定盤上に固設し、この6軸
多関節ロボットを挾むように一方にターニングロールを
対峙配設すると共に他方にポジショナーを対峙配設した
ことを特徴とするものである。
【0006】上記の自動硬化肉盛溶接装置において、タ
ーニングロールは、1軸同期制御ターニングロールであ
って、6軸多関節ロボットからの信号により回転し、適
正位置で停止するようになされ、ポジショナーは2軸協
調動作制御ポジショナーであって、6軸多関節ロボット
からの信号により回転を開始するようになされているこ
とが好ましいものである。このように構成された自動硬
化肉盛溶接装置において、6軸多関節ロボットは、ター
ニングロールにセットされたワークに対しセンシングに
より肉盛施工箇所を検出し、肉盛を開始するようになさ
れ、ポジショナーにセットされたワークに対しセンシン
グにより肉盛施工箇所を検出し、ポジショナーの回転開
始と同時に連続して肉盛溶接を行うようになされている
ことが好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の自動硬化肉盛溶接装置の
実施形態を図によって説明すると、図1において、1は
定盤2上に固設した6軸多関節ロボットで、この6軸多
関節ロボット1を挾むように、一方に1軸同期制御ター
ニングロール3を定盤2上に対峙配設すると共に他方に
2軸協調動作制御ポジショナー4を対峙配設してある。
前記6軸多関節ロボット1は、最先端のアーム5に溶接
肉盛トーチ6を備えており、前記ターニングロール3に
セットされたワークに対しワイヤーによりセンシングに
より肉盛施工箇所を検出し、肉盛を開始するようになさ
れ、また、ポジショナー4にセットされたワークに対し
ワイヤーによるセンシングにより肉盛施工箇所を検出
し、ポジショナー4の回転開始と同時に連続して肉盛溶
接を行うようになされている。図1において、7は60
0A溶接電源、8はトーチネック交換装置、9はノズル
クリーナーである。
【0008】上記のように構成された実施形態の自動硬
化肉盛溶接装置による硬化肉盛溶接の一施工例を説明す
る。図2に示すようにターニングロール3に治具10を
介してワークであるロールフィーダロール11をセット
した。ターニングロール3は6軸多関節ロボット1から
の信号により回転し、ボールプランジャ12にてロール
フィーダロール11の或る1本のバー13の上面が上向
きとなる適正位置が検出され、ここでロールフィーダロ
ール11が停止せしめられた。次に6軸多関節ロボット
1は、図3のaに示すようにセンシングにより高さ50
mm、幅50mm、長さ2500mmのバー13の上面
13aの肉盛施工箇所を検出(センシング点数:バー1
3の長手方向に500mmピッチで5ヶ所、計2点×5
ヶ所=10点)し、且つバー13の他側面(図において
右側面)13bと上面13aとが交差する仮想点P1
作成した。そして図3のbに示すように仮想点P1 より
シフトして6軸多関節ロボット1の下向き姿勢にした溶
接肉盛トーチ6によりバー13の上面13aに厚さ3m
mの肉盛溶接を1層長手方向に沿って、行うことを順次
水平にシフトしながら連続して繰り返し、1本のバー1
3の上面13aの肉盛溶接を終えた。以後残りの11本
のバー13について、前記と同様に上面13aの位置決
め、センシングによる上面13aの肉盛施工箇所の検
出、肉盛溶接を行った。こうして12本のバー13の上
面13aへの肉盛溶接が終了すると、ターニングロール
3が6軸多関節ロボット1からの信号により回転し、ボ
ールプランジャ12にてロールフィーダロール11の最
初に肉盛した1本のバー13の一側面(図において左側
面)13cが上向きとなる適正位置が検出され、ここで
ロールフィーダロール11が停止せしめられた。次に6
軸多関節ロボット1は、図4のaに示すようにセンシン
グによりバー13の一側面13cの肉盛施工箇所を検出
(センシング点数:バー13の長手方向に500mmピ
ッチで5ヶ所、計2点×5ヶ所=10点)し、且つバー
13の一側面13cと肉盛した上面13a′とが交差す
る仮想点P2 を作成した。そして図4のbに示すように
仮想点P2 よりシフトして6軸多関節ロボット1の下向
き姿勢にした溶接肉盛トーチ6によりバー13の一側面
13cに厚さ3mmの肉盛溶接を1層長手方向に沿って
行うことを順次水平にシフトしながら連続して繰り返
し、1本のバー13の一側面13cの肉盛溶接を終え
た。以後残りの11本のバー13について、前記と同様
に一側面13cの位置決め、センシングによる一側面1
3cの肉盛施工箇所の検出、肉盛溶接を行った。こうし
て12本のバー13の一側面13cへの肉盛溶接が終了
すると、ターニングロール3が6軸多関節ロボット1か
らの信号により回転し、ボールプランジャ12にてロー
ルフィーダロール11の最初に肉盛した1本のバー13
の肉盛した上面13a′と肉盛した一側面13c′が交
差する角部が上向きとなる適正位置が検出され、ここで
ロールフィーダロール11が停止せしめられた。次に6
軸多関節ロボット1は、図5のaに示すようにセンシン
グによりバー13の角部13dの肉盛施工箇所を検出
(センシング点数:バー13の長手方向に500mmピ
ッチで5ヶ所、計2点×5ヶ所=10点)し、且つ肉盛
した上面13a′と肉盛した一側面13c′とが交差す
る仮想点P3 を作成した。そして図5のbに示すように
仮想点P3 よりシフトして6軸多関節ロボット1の下向
き姿勢にした肉盛溶接トーチ6によりバー13の角部1
3dに肉盛溶接を1層長手方向に沿って行うことを連続
して繰り返して、1本のバー13の角部13dの肉盛溶
接を終えた。以後残りの11本のバー13について、前
記と同様に角部13dの位置決め、センシングによる角
部13dの肉盛施工箇所の検出、肉盛溶接を行った。こ
うして12本のバー13の角部13dへの肉盛溶接が終
了すると、6軸多関節ロボット1のプログラムは一時停
止せしめられた。そして、ロールフィーダロール11を
吊り上げてターニングロール3上に反転して左右向きを
変えてセットし直した。次いで6軸多関節ロボット1の
プログラムが再始動し、ターニングロール3が6軸多関
節ロボット1からの信号により回転し、ボールプランジ
ャ12にてロールフィーダロール11の最初に肉盛した
1本のバー13の他側面13bが上向きとなる適正位置
が検出され、ここでロールフィーダロール11が停止せ
しめられた。次に6軸多関節ロボット1は、図6のaに
示すようにセンシングによりバー13の他側面13bの
肉盛施工箇所を検出(センシング点数:バー13の長手
方向に500mmピッチで5ヶ所、計2点×5ヶ所=1
0点)し、且つ他側面13bと肉盛した上面13a′と
が交差する仮想点P4 を作成した。そして図6のbに示
すように仮想点P4 よりシフトして6軸多関節ロボット
1の下向き姿勢にした肉盛溶接トーチ6によりバー13
の他側面13bに厚さ3mmの肉盛溶接を1層長手方向
に沿って行うことを順次水平にシフトしながら連続して
繰り返し、1本のバー13の他側面13bの肉盛溶接を
終えた。以後残りの11本のバー13について、前記と
同様に他側面13bの位置決め、センシングによる他側
面13bの肉盛施工箇所の検出、肉盛溶接を行った。こ
うして12本のバー13の他側面13bへの肉盛溶接が
終了すると、ターニングロール3が6軸多関節ロボット
1からの信号により回転し、ボールプランジャ12にて
ロールフィーダロール11の最初に肉盛した1本のバー
13の肉盛した上面13a′と肉盛した他側面13b′
とが交差する角部13eが上向きとなる適正位置が検出
され、ここでロールフィーダロール11が停止せしめら
れた。次に6軸多関節ロボット1は、図7のaに示すよ
うにセンシングによりバー13の角部13eの肉盛施工
箇所を検出(センシング点数:バー13の長手方向に5
00ピッチで5ヶ所、計2点×5ヶ所=10点)し、且
つ肉盛した上面13a′と肉盛した他側面13b′とが
交差する仮想点P5 を作成した。そして図7のbに示す
ように仮想点P5 よりシフトして6軸多関節ロボット1
の下向き姿勢にした肉盛溶接トーチ6によりバー13の
角部13eに肉盛溶接を1層長手方向に沿って行うこと
を連続して繰り返して、1本のバー13の角部13eの
肉盛溶接を終えた。以後残りの11本のバー13につい
て、前記と同様に角部13eの位置決め、センシングに
よる角部13eの肉盛施工箇所の検出、肉盛溶接を行っ
て、ロールフィーダロール11のバー13に対する硬化
肉盛施工を完了した。尚、かかる肉盛溶接の溶接条件
は、溶接電流:200〜330A、溶接電圧29〜33
V、溶接速度:28〜30cm/minであった。
【0009】次に実施形態の自動硬化肉盛溶接装置によ
る硬化肉盛溶接の他の施工例を説明する。図8に示され
る竪型ミル16のローラシールカバー17を図9に示す
ようにポジショナー4に治具18を介してセットした。
6軸多関節ロボット1は、図10のaに示すようにセン
シングにより外径520mm、幅230mm、肉厚22
mmのローラシールカバー16の外周面の肉盛施工箇所
を検出(センシング点数:ポジショナー4の回転60度
毎、計6ヶ所、計2点×6ヶ所=12点)し、且つロー
ラシールカバー16の外周面と上端面とが交差する仮想
点Qを作成した。そして端面加工のため外周面両端部に
SUSビード(前工程)溶接17を施した。次にポジシ
ョナー4は6軸多関節ロボット1からの信号により回転
を開始し、同時に6軸多関節ロボット1は図10のbに
示すように仮想点Qよりシフトした溶接肉盛トーチ6に
よりローラシールカバー16の外周面に厚さ3mmの肉
盛溶接を行うことを順次シフトしながら連続して繰り返
し、ローラシールカバー16の外周面の肉盛溶接を終え
た。
【0010】以上のように実施形態の自動硬化肉盛溶接
装置は、一方のターニングロール3にセットされたロー
ラフィーダロール11に肉盛溶接している時は他方のポ
ジショナー4にセットされるローラシールカバー16へ
の肉盛溶接が休止され、他方のポジショナー4にセット
されたローラシールカバー16に肉盛溶接している時は
一方のターニングロール3にセットされるローラフィー
ダロール11への肉盛溶接が休止され、6軸多関節ロボ
ットは常にいずれかにセットされたワークに対し肉盛溶
接をすることになるので、有効利用される。
【0011】
【発明の効果】以上の通り本発明の自動硬化肉盛溶接装
置は、1基のロボットで2種類のワークに対し交互に肉
盛溶接できて、ロボットの有効利用を図ることができ
て、効率を向上できる。また、ロボットに備えられた溶
接肉盛トーチは、常にワークに対し下向きに溶接肉盛で
きるので、安定した精度の高い溶接肉盛が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動硬化肉盛溶接装置の概略斜視図で
ある。
【図2】図1の自動硬化肉盛溶接装置におけるターニン
グロールに治具を介してロールフィーダロールをセット
した状態を示す図である。
【図3】aはロールフィーダロールのバーの上面にセン
シングを行う状態を示す要部側断面図で、bは肉盛溶接
を行った状態を示す要部側断面図である。
【図4】aはロールフィーダロールのバーの一側面にセ
ンシングを行う状態を示す要部側断面図で、bは肉盛溶
接を行った状態を示す要部側断面図である。
【図5】aはロールフィーダロールのバーの上面と一側
面とが交差する角部にセンシングを行う状態を示す要部
側断面図で、bは肉盛溶接を行った状態を示す要部側断
面図である。
【図6】aはロールフィーダロールのバーの他側面にセ
ンシングを行う状態を示す要部側断面図で、bは肉盛溶
接を行った状態を示す要部側断面図である。
【図7】aはロールフィーダロールのバーの肉盛した上
面と肉盛した他側面とが交差する角部にセンシングを行
う状態を示す要部側断面図で、bは肉盛溶接を行った状
態を示す要部側断面図である。
【図8】竪型ミルのローラ部を示す側断面図である。
【図9】竪型ミルのローラシールカバーを図1の自動硬
化肉盛溶接装置におけるポジショナーに治具を介してセ
ットした状態を示す縦断面図である。
【図10】aはローラシールカバーにセンシングを行う
状態を示す要部縦断面図で、bは肉盛溶接を行った状態
を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
1 6軸多関節ロボット 2 定盤 3 1軸同期制御ターニングロール 4 2軸協調動作制御ポジショナー 5 最先端のアーム 6 溶接肉盛トーチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北田 耕一 千葉県八千代市上高野1780番地川崎重工業 株式会社八千代工場内 (72)発明者 荒木 俊光 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 (72)発明者 山口 正治 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】 溶接肉盛トーチを備えた6軸多関節ロボ
    ットを定盤上に固設し、この6軸多関節ロボットを挾む
    ように一方にターニングロールを対峙配設すると共に他
    方にポジショナーを対峙配設したことを特徴とする自動
    硬化肉盛溶接装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の自動硬化肉盛溶接装置に
    おいて、ターニングロールが1軸同期制御ターニングロ
    ールであって、6軸多関節ロボットからの信号により回
    転し、適正位置で停止するようになされ、ポジショナー
    が2軸協調動作制御ポジショナーであって、6軸多関節
    ロボットからの信号により回転を開始するようになされ
    ていることを特徴とする自動硬化肉盛溶接装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の自動硬化肉盛溶接装置に
    おいて、6軸多関節ロボットは、ターニングロールにセ
    ットされたワークに対しセンシングにより肉盛施工箇所
    を検出し、肉盛を開始するようになされ、ポジショナー
    にセットされたワークに対しセンシングにより肉盛施工
    箇所を検出し、ポジショナーの回転開始と同時に連続し
    て肉盛溶接を行うようになされていることを特徴とする
    自動硬化肉盛溶接装置。
JP9311223A 1997-10-28 1997-10-28 自動硬化肉盛溶接装置 Expired - Lifetime JP3027561B2 (ja)

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