JPS58112664A - 管の自動溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本＠用は、ドラムや主管に仮付けされ九多数本のスタッ
プチューブや枝管をロボット溶ｍＫて自動的連続的に本
Ｉ！接する装機に胸する。

本発明の目的は、スタップチューブやａ管（以下これら
を総称してチューブ等ともいう）の、ドラムや主管（以
下これらを総称してドラム等ともいう）における位置に
つき、設計され九本然の位置からのずれがあったシ、溶
接のための予熱や溶接中の加熱に起因する不等廖鰻によ
ってドラム等が反りを生じその結果チューブ等の現位置
が設計され九木然の溶接ポイント（ＩＩＩ接面が水平で
あるのが理想）から外れえシしても、それらのことに適
確に応答するか九ちでの高精度な溶接を可能とし、しか
も、このむとの這！！ＬＫ当九って能率低下の招来を極
力抑えるとめう点に６る。

零発＃４による管の自動１１Ｆ接装置の要旨を、概略構
成図＠１図および動きの説明図１１８図を参照しクク記
述すると、次記■の通りである。

■「（イ）　スタップチューブま九は畝管（１）を仮付
けし九ドラムまたは主管（りの支持装置（４）、（ロ）
　支持状−のドラムまえは主管（りの回転装置（６）、 （９スタップチューブま九は枝管（１）のＯボット溶接
装置亀ｑ２ に）　前記支持装置因とロボット溶接装置（ｑとの相対
移動装置（２）、 に）　スタップチューブまたは枝管（１）の位置センサ
ー（易）の出退装置（至）、 （へ）　−〇配回＠装置（６）、ロボット溶接装置−１
相対移動装置（２）および七ンサー出ａｆ装置（至）に
連繋する制御ｌ装置−を備え、前記制御装置（７）は、 （ｉ）　　スタップチューブを九は枝管（１）が溶接ポ
イン）４Ｃ接・近位置するように回転装置−１相対移動
Ｗ１置（２）を制御し、（ｌｉ）　　−センサ−（３）
がスタップチューブまたは枝管（１）Ｋ接近位置するよ
うにセンサー出過装置（至）を制御し、 （−ンスタップチューブま九は枝管（１）がセンサー１
３１　Ｋ検出され、検出時にその位置に停止するように
回転装置（６）、相対移動装ｍ（２）を制御し、 （転）　センｖ　−（ｓｌがスタップチューブｉ九は枝
管（１）から離間するように−ｔセンサー出過装置蜀を
制御し、 （Ｖ）　　スタップチューブまたは枝管（１）を溶接す
るようにロボット溶接装置（ｑを制御し、 （ロ）　−のスタップチューブま九は枝管（１）の溶接
完了後、次のスタップチューブ または枝管１１３の溶接のために％当腋次のスタップチ
ューブま九は枝管（１）が溶接ポイントに接近位置する
ように回転 装ｆｉｌ！＠、相対移動装置（２）を制−する前述の過
根（１）ヘリターンする という機能を有するものに構成されている◎」上文中の
符号（１）ないしく口）を第２図中に対応させて記入し
である。

次に１上記ＩＶ■につき、やは）第１因を参照しつつ補
足説明すると、次記■ないし０のようなことがいえ、夫
◆は好ましい実施形態の一つである＠ ψ　ＩＱＩＥ！、支持装置（４）はドラムまたは主管（
２）の一端に対するチャック（４）を備えた支持部分（
６１と、ドラムまたは主管（りの他端側管下方から受け
る左右一対のａ−り（ｉｌ　、　＋６１を備えた支持部
分（７）とに分かれているのがよい。

ψ　ｌｔＩ妃回転装置−は前記チャック（４）に対する
ものであるのがよい。

■　前記相対移動装置（２）は前記チャック（４）を備
え次支持部分（５）を移動させるものであるのがよい。

［有］　前＆：、Ｕ−りｔｅｌ　、　ｔｉｌ＋対を備え
次支持部分（１）は、もう−りの支持部分ｉｌｌに対し
、遠近移動自在であって、ドラムま友は主管（りの支持
作用中はドラムまたは主管（２）を介して一体に移動す
るものであるのがよい＠ ■　前記ローフｔｅｌ　、　１６）対を備えた支持部分
（７）は、ａ−り１ｔｉ１　、１６１対のホルダー（＆
）を、上下、左右に遊び摺切自任、上下縦軸回りＫａ＠
自在に構成されているのがよい。　すなわちｅａｇｗの
ようにドラム１７ｔは王’！Ｆ　ｌ！ｌに反りが生じ良
状態でドラム＄　ｔ！ｌを本来の軸芯（０３回りに回転
させると（１）、（２）、（８）のようなｗＪＩが生じ
るが、ξれに対応する九めである。

更に補足すると次のようなことがいえる。

■　チューブ等（１）は小さなピッチで仮付けされてい
ることが多く、ｌ１ｌＩ！Ｉチユ一ブ等１ｔｌ　、　１
１）の間をぬってセンサー（１１を進入させる必要があ
る・　そ仁で制御装、置倒は、センサー（ｓｌの進入を
チューブ？　ｉｌ）が妨げないようにチューブ等（１）
を仮停止（荒位置決め）するよう回＠装置（６）、相対
移動績＊−を制御する。　この制御にあたっては、チュ
ーブ等ｉｌｌの植設の配列パターンに応じた、ドラム％
　ｌ！ｌの回転、送りおよびａボット溶接の仕方に関す
るデータを予め制＠装置ｋ（３）に記憶させておく。　
その記憶形態および指令形動は数１［１１１１ｍｉｖ　
（ＮＣ）である０　適当数の代表的な配りＵパターンの
データＦｉＲＯＭとか磁気テープとかＫｔｉ！ｉｆ定的
（恒久的）なプａグラムとしてインプットしておくが、
特殊な、あるいは一過的な配列パターンのデータは、手
動またＩＩｉ作成プログラムに基づいたティーチングに
よシ必要の都合ＲＡＭ等にインプットすればよい＠ ■　センサー（１１は、ドラム等（りの回転軸芯に沿っ
た力１司でのチューブ等（ム）の位置検出とその軸芯回
りでのチューブ等（１）の位１（位相）検出とを行う。

■　＊１＋御装置伊）が、回転装置（６）、相対移動装
置Ｌ８を制−する形總には次の８つがある。

（１）　　回帖と送りとを同時的ないし並進的に行う。

（幻　回転を先行し、その完了後、送りＫｆ＃る。

（■〕　送りを先行し、その完了後、回転に移る。

婁≧第４−０第す図は、チャック（番）をもつ支持部分
（６）の構造の具体的な一実施例を示しえもので、以下
、これにつき簡単に説明しておく。

（１す、（用Ｆｉ７レームー・す環上Ｋｌｋ設されたレ
ール、Ｉはレール（ＩＱ、　（１１）　Ｋ沿って走行移
動する基台。　基台（１場は車輪１４ｉ、（１４１，カ
ム７オロアａＳ　。

す呻をもつ。　（ｌηは基台０１に＊看の減速機付１１
＄紡用モータ、１１ｍはそれ、の出力軸に一定のビニオ
ンギア、（ＩＩＩはビニオンギア輌が常時咬合するフッ
クでこれＦｉ７レームＩの１Ｉｉ１面に敷設されている
。　＠は基台９１に装着の滅遍横付１回転用モータ、ｇ
ｔυはそれの出力軸に一定のギヤ、禰はギア麹に常時咬
合する大ギアで、これはチャック（４）を保持している
。　モータ輌・−は数値制御が可能なりＣ？−ボモータ
であり、夫々の減速機にはバックラッシュの極力小さな
ものを用い、またギアー、馨（転）もバックラッシュを
吸収する構造となっている。　端、（２）はチャック（
４）とと−にドラム等（りを支持するロー２で、それら
のホルダー−は手回しハンドル＠により上下位置がｍｕ
される。　りｔ＃）ドラム＃１１幻の径変化に対地する
。　この息、他端側のホルダー（畠）についても同様で
ある。　（至）、＠は大ギア＠１１接する集電装置で、
これはｓｍ時の高圧電流をアースする。　（ロ）はり纏
性電巌雪Ｃ角［７レキホース）である＠ さて、本発明の要旨前記■に関しての説明を続ける。

■　相対移動装置（２）についてであるが、これはロボ
ット１１ｍ装置１１０１の万を移動させるものであって
もよい。

Ｑ　ψで述べ九２つの支持部分（Ｉｌ　、　＋７１を、
一体移動するよう棒材などで連結したものでもよいＯ ＠　■で述べたことくついてであるが、これ蝶鍾初から
反りをもっているドラム等（１）の場合にも有効である
。　その逆に、反りがなくかつ予熱や溶接中の加熱によ
って反シの生じないもの、あるいは生じても無視できる
ほどである場合には■の構成はなくともよきものである
。

■　センサー（１１は接触式、機械式の他、無接触式、
光学式のものでもよい。

■　次のような形態のＩＩｋ関も考えられる。　　ロボ
ット溶接装置の本体がもっている多軸多関節アームは一
般に多目的使用可能である。

従ってその先端ハンド部分に適宜の工作機構、加工機構
の）・ンドを付設すれば、応用範囲は一挙に広がる。　
例えば、チューブ１に代わって多数の雄ねじ？：取付け
てあり、それらにナツトを順次自動的Ｋ１１１合してい
くといつ九具合である。　あるいは多数の穴を穿孔する
こともあり得よう。　　ドラムや主管の代替物は無数に
考えられる。　木発１ｌＪ１は、それらの自動工作（加
工）装置の一つであるともいえる。

さて、本発明による効果であるが、それを述べる前Ｋま
ず、作用の概要を記す。

チューブ等１ｍ）の、ドラム＊（Ｉｌにおける位置が本
然の位置からずれているときでも、あるいは、溶接のた
めの予熱やＳ接中の加熱によってひきおこされるドラム
等（２）の反り等のためにチューブ等ｆｉｌが正規の溶
接ポイントからずれたときでも、そのチューブ等ｆｉｌ
の現位置をセンサー（１）にて正確に検出し、その検出
データに基づき制御＊　［ｔｒ＋を介して、チューブ等
ｉｌｌの停止位置を決定するべく回転装置（６）および
相対移＃ｂｇ装置（２）を制御する。　その停止位置は
正規の溶接ポイントに正確に一致またはほぼ一致する。

　そのような位置決めののちロボット溶接が行われる。

すなわち、何らかの原因でチューブ等（１）の停止予定
位置と正規の溶接ポイントがずれる可能性のあるときで
もそのずれを解消する状態で停止させ所定のロボット浴
接を実行していく。

このような作業が、多数あるチューブ等（１）の１′：
）１つについて逐一遂行される。　もちろん「自動的に
」である。　ロボット溶接は、予めの設定により敵も好
ましい姿勢での溶接形態を採用することができ、１回１
回の溶接が良好である。

かくして本発明による効果は次の通シであるといえる。

チューブ等（１）とドラム等（りとの相対位置ずれやチ
ューブ等ｆｉ＋と溶接ポイントとの位置ずれかめる場合
でもそれを吸収し適ｉ１に応答するかたちで、高精度な
溶接が行え、しかも高い能率をもつことができると−う
ことである０

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る管の自動溶接装置の実施の１様を例
示し、第１図は全体の概略的−成を示す斜視図、ｍｓ図
はドラム等の動きの説明図でげン、（ロ）は＃！Ｉｔｆ
ｏ図、（ハ）は平面図、第８図はチャックをもつ支持部
分の構造を示す一部切欠した側面図、ｖ＆４図はｗＩｓ
図に対応する一部切欠した背面図である。 囚・・・・・・支持装置、（５）・・・・・・回祇装置
、（Ｑ・・・・・・Ｕボット祷′ｌｉｋ装置、（９）・
・・・・・相対移動装置、（３）・・・・・・センサー
出退装置、（ト）・・・・・・制＠装置、（１）・・・
・・・スタップチューブ、枝管、（２）・・・・・・ド
ラム、主管、（３）・・・・・・センサー、（４）・・
・・・・チャック、（ｉ）・・・・・・支持部分、（６
）・・・・・・ローラ、（７）・・・・・・支持部分、
（８）・・・・・・ホルダー。 第１頁の続き ０発　明　者　西用邦弘 長崎市飽の浦町１番１号三菱重 工業株式会社長崎造船所内 ０発　明　者　高島正弘 長崎市飽の浦町１番１号三菱重 工業株式会社長崎造船所内 ０発　明　者　森山雅之 長崎市飽の浦町１番１号三菱重 工業株式会社長崎造船所内 ＠発明　者　橋口孝 長崎市飽の浦町１番１号三菱重 工業株式会社長崎造船所内 ０発　明　者　芳野稔浩 長崎市飽の浦町１番１号三菱重 工業株式会社長崎造船所内 ０発　明　者　藤村浩史 長崎市飽の浦町１番１号三菱重 工業株式会社長崎研究所内 ０発　明　者　立石制己 鳥栖市松原町１７８５番地 ０発　明　者　桑村壮司 福岡市博多区千代５丁目１番４ 号シャルマンコーポ１１２０号 ＠出　願　人　日下部機械株式会社 大阪市北区西天満５丁目６番１０ 号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　スタップチューブを九は外管１１１を仮付けし九ド
   クムまたは主管偉）の支持装置（４）、支持状塾のドク
   ム筐九は主管（りの回転装置−、スタップチューブｉ九
   は枝管（１）のロボット溶接装ｍ（転））、前記支持装
   置（４）とａボット連接装置Ｑとの相対移動装置（至）
   、スタップチューブま九ｆｌ　ａ　ｆ　１１＋１７）　
   ｆｆｌ置’ｔ　シ”Ｆ”　＝　ｉｓ）　１ｉＦ）出退＊
   ｗｔｍ、前妃回−装置閾、ロボット溶接装置ｔＯ１，相
   対移ＩＦｌｙＩｋ皺−２よびセンサー出退装置（至）に
   連累する側Ｉ１１装置ｌＦｌを１え、前記制御装置伊）
   は、スタップチューブまたは枝管（１＋が溶接ポイント
   に接近位置するように回転装置−、相対移動′ＩＩｋＩ
   ＩＥｔＤを劃−し、センサー（菖）がスタッグチューブ
   または枝管（１）に接近位置するようにセンサー出退装
   置ＩＫ（縛を制御し、スタッグチューブまたは枝管（１
   ）がセンサー（３）に検出され、構出時にその位置に停
   止するように回＆装置（６）、相対移ｌ＃ＩＶ！装置（
   ２）を制御し、センナ−（３）がスタッグチューブま九
   は枝管（１）から離間するようにセンサー出退装置ｔ（
   ｌを制御し、スタップチュー１または枝管ｉｌｌを溶接
   するようにロボット溶接装置（Ｑを制御し、−のスタッ
   プチューブまたは枝管ｉｌｌの＃ｌ接完了後、次のスタ
   ップチューブまたは枝管（１）の溶接のために１当該次
   のスタップチューブを九は枝管（１１が溶接ポイントに
   接近位置するように回転装置（５）、相対移動装ｗ（９
   ）を制御する前述の過程ヘリターンするという機能を有
   する一〇に＃ｔＩＣされている管の自動溶接装置。 ■　ｉＱ記支持装置（５）はドラムまたは主管（２）の
   一端に対するチャック（４）を備えた支持部分（６）と
   、ドラムまたは主管（りの他端１ｌＩＩｔ下方から受け
   る左右一対のａ−りｉｌｌ　、　Ｔ＠）を備え九支持Ｓ
   分（））とに分かれている特許ｌｉＩ求の範囲第０項に
   記載の管の自動ａｍ装置。 ■　前記回転装置＠は前記チャック１４３　Ｋ対するも
   のである特ａｌ！Ｆ−請求の範ａＩＩψ積に記載の管の
   目動溶接装置。 ■　繭記相対移動装置（２）は前記チャック（４）を備
   ええ支持−分（８１を移動させるものである特許請求の
   範囲第ψ槍に記載の管の自動溶接装置。 ■　前記ａ−りｆ＠ｌ　、　ｌｉｌ対を備１九支持部分
   （７）は、４ｂ５１つの支持品分ＦＩＩ　Ｋ対し、遠近
   移動自在であって、ドラムまたは主管（りの支持作用中
   はドラムまたは主管（りを介して一体く移動するもので
   ある特ｆＦｍ宸の範囲第■項に記載の管の自動ｆＩＩＩ
   ｌ装置。 ｏ　　ｇｏ記ロークｎｌ　、　ｉｌｌ対を備え九支持部
   分（１）は、ローラｕｉｌｌ　、　１６１対のホルダー
   （組を、上下・左右に魔びＮ＃ｌ自在、上下縦軸回りに
   遊転自在に僕茂されている特ｅｉ！ｌＩ求の範囲第ψ項
   に記載の管の自動Ｓ像装置。