JPS60148697A - ボイラヘツダの自動溶接用ポジシヨナ制御装置 - Google Patents
ボイラヘツダの自動溶接用ポジシヨナ制御装置Info
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- JPS60148697A JPS60148697A JP470484A JP470484A JPS60148697A JP S60148697 A JPS60148697 A JP S60148697A JP 470484 A JP470484 A JP 470484A JP 470484 A JP470484 A JP 470484A JP S60148697 A JPS60148697 A JP S60148697A
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- JP
- Japan
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- pipe
- branch pipe
- inclination
- positioner
- welding
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/78—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
- B29C65/7802—Positioning the parts to be joined, e.g. aligning, indexing or centring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/053—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/52—Joining tubular articles, bars or profiled elements
- B29C66/522—Joining tubular articles
- B29C66/5224—Joining tubular articles for forming fork-shaped connections, e.g. for making Y-shaped pieces
- B29C66/52241—Joining tubular articles for forming fork-shaped connections, e.g. for making Y-shaped pieces with two right angles, e.g. for making T-shaped pieces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、特にセンシング機構に特徴を持つがイラヘ
ッダの自動溶接用ポジショナ制御装置に関する。
ッダの自動溶接用ポジショナ制御装置に関する。
周知のようにがイラヘッダは、第１図に示すように母管
１１の外周壁に沿って複数の枝管１２が溶接されるもの
で、この枝管１２は図示しては込ないが、長手方向には
列状に並べられて溶接されるものである。この場合、枝
管１２は一列から数列におよぶものもあシ、複数列の場
合には、図のように枝管１２はそれぞれ母管１１の中心
に向い放射状に配列されるようになる。
１１の外周壁に沿って複数の枝管１２が溶接されるもの
で、この枝管１２は図示しては込ないが、長手方向には
列状に並べられて溶接されるものである。この場合、枝
管１２は一列から数列におよぶものもあシ、複数列の場
合には、図のように枝管１２はそれぞれ母管１１の中心
に向い放射状に配列されるようになる。
このようなボイラヘッダの枝管１２溶接は、第２図に示
すように母管１１の両端を鞍形のサポータ１３等により
支持した状態で、人手により行なっている。この場合、
母管１１は自重によるたわみ、さらに枝管１２の重量、
予熱および溶接ひずみを生じる。これら母管１１の狂い
は、溶接トーチの角度を変えるなどして、人為的にカッ
々−している。
すように母管１１の両端を鞍形のサポータ１３等により
支持した状態で、人手により行なっている。この場合、
母管１１は自重によるたわみ、さらに枝管１２の重量、
予熱および溶接ひずみを生じる。これら母管１１の狂い
は、溶接トーチの角度を変えるなどして、人為的にカッ
々−している。
このような溶接作業は、溶接の閃光、飛散するス・母ツ
タ、管に塗布された防錆剤（油）の焼煙臭気、溶接部を
昇温するための予熱・譬−すによる熱気等、極めて過酷
な環境で行なわれる。したがって、作業環境の改善と効
率化の見地から、逐次ロボットによる自動溶接に切換り
つつある。
タ、管に塗布された防錆剤（油）の焼煙臭気、溶接部を
昇温するための予熱・譬−すによる熱気等、極めて過酷
な環境で行なわれる。したがって、作業環境の改善と効
率化の見地から、逐次ロボットによる自動溶接に切換り
つつある。
しかし、自動溶接として口がット等を採用し、機械的に
溶接を行なう場合には、母管溶接部をたえず水平に保つ
ことが必要である。すなわち、ロボットはティーチング
された溶接個所の溶接を行なうが、もし枝管１２がわず
かでも煩いた状態にあると、溶接トーチの先端は希望す
る位置からずれて、溶接ビードは形がくずれ、確実な溶
接が望めなく彦る。したがって、上述したような母管１
１の狂いをカバーするために、母管１１の曲り自動セン
シング装置を備え、その計測値により母管１１を支持す
るポジショナを補正動作させるようにしている。
溶接を行なう場合には、母管溶接部をたえず水平に保つ
ことが必要である。すなわち、ロボットはティーチング
された溶接個所の溶接を行なうが、もし枝管１２がわず
かでも煩いた状態にあると、溶接トーチの先端は希望す
る位置からずれて、溶接ビードは形がくずれ、確実な溶
接が望めなく彦る。したがって、上述したような母管１
１の狂いをカバーするために、母管１１の曲り自動セン
シング装置を備え、その計測値により母管１１を支持す
るポジショナを補正動作させるようにしている。
しかし、これらのセンシング装置は、光学的。
あるいは機械的接触検知法等を使用するものであるが、
いずれにして本装置が大損りなうえ、補正精度を上げる
ほど装置自体の補正も複雑な ・ものとなり、コスト的
にも高価なものであった。
いずれにして本装置が大損りなうえ、補正精度を上げる
ほど装置自体の補正も複雑な ・ものとなり、コスト的
にも高価なものであった。
この発明は、以上のような問題点を解決するためになさ
れたもので、母管に枝管を所定の角度で溶接してなるデ
イラヘッダの枝管の自動溶接時に、上記枝管の傾きを検
出するセンシング機構の出力で枝管が上記所定角度にな
るように上記母管を設定するポジショナを制御するがイ
ラヘッダの自動溶接用ポジショナ制御装置において、上
記センシング機構は上記枝管に追従当接する基準面を有
し、且つ該基準面の傾斜を検出する重力を利用した傾斜
角検出器を有してなるものであることにより、検出機構
が簡単で、母管溶接部の水平を保つための補正制御が容
易で、且つ瞬時即応でき、ロボットによる自動溶接作業
においても確実に溶接を行なうことを可能とするデイラ
ヘッダの自動溶接用ポジショナ制御装置を提供すること
を目的とする。
れたもので、母管に枝管を所定の角度で溶接してなるデ
イラヘッダの枝管の自動溶接時に、上記枝管の傾きを検
出するセンシング機構の出力で枝管が上記所定角度にな
るように上記母管を設定するポジショナを制御するがイ
ラヘッダの自動溶接用ポジショナ制御装置において、上
記センシング機構は上記枝管に追従当接する基準面を有
し、且つ該基準面の傾斜を検出する重力を利用した傾斜
角検出器を有してなるものであることにより、検出機構
が簡単で、母管溶接部の水平を保つための補正制御が容
易で、且つ瞬時即応でき、ロボットによる自動溶接作業
においても確実に溶接を行なうことを可能とするデイラ
ヘッダの自動溶接用ポジショナ制御装置を提供すること
を目的とする。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
３図は、？イラヘッダのポジショナ２０ｆ示すもので、
？イラヘッダの母管１１は、一端をポジショナヘッド２
ノのチャック２２に掴持され、他方は支持台２３によ−
り支えられている。この場合、支持台２３は図示してい
ないモータ等の駆動源により、上下移動されるもので、
ポジショナヘッド２１はこの支持台２３の上下移動にス
イングして追従する。このポジショナヘッド２１には、
図示してはいないが、モータ等の駆動源が内蔵されてお
り、この駆動源によりチャック２２を回転するようにな
っている。また、ポジショナヘラＰ２１は、レール２４
上を移動可能なように構成されており、母管１ノの長短
に対応できるようになっている。
３図は、？イラヘッダのポジショナ２０ｆ示すもので、
？イラヘッダの母管１１は、一端をポジショナヘッド２
ノのチャック２２に掴持され、他方は支持台２３によ−
り支えられている。この場合、支持台２３は図示してい
ないモータ等の駆動源により、上下移動されるもので、
ポジショナヘッド２１はこの支持台２３の上下移動にス
イングして追従する。このポジショナヘッド２１には、
図示してはいないが、モータ等の駆動源が内蔵されてお
り、この駆動源によりチャック２２を回転するようにな
っている。また、ポジショナヘラＰ２１は、レール２４
上を移動可能なように構成されており、母管１ノの長短
に対応できるようになっている。
この場合、母管１１は素材固有のひずみ、および自重に
よるたわみにより、溶接個所が水平に、すなわち枝管１
２が鉛直に保たれていない。
よるたわみにより、溶接個所が水平に、すなわち枝管１
２が鉛直に保たれていない。
したがって、この枝管１２の傾きを検出し、これを補正
しなければならない。
しなければならない。
第４図は、そのだめのセンシング機構２５．ｆ示すもの
で、重力を利用した傾斜角検出器２６が、捕捉機構２７
に取り付けられている。この捕捉機構２７は、前部に例
えば７字溝のような５− 基準面２８が形成されており、後部はスプリング２９を
介してシャフト３０に取り付けられている。これは、枝
管１２の傾斜を検出するのに、基準面２８を枝管１２に
当接させるようにしておシ、スプリング２９により捕捉
機構２７に自由度を持たせることにより、基準面２８が
確実に枝管１２に当接するようになるものである。
で、重力を利用した傾斜角検出器２６が、捕捉機構２７
に取り付けられている。この捕捉機構２７は、前部に例
えば７字溝のような５− 基準面２８が形成されており、後部はスプリング２９を
介してシャフト３０に取り付けられている。これは、枝
管１２の傾斜を検出するのに、基準面２８を枝管１２に
当接させるようにしておシ、スプリング２９により捕捉
機構２７に自由度を持たせることにより、基準面２８が
確実に枝管１２に当接するようになるものである。
シャフト３０は、図示していないエアシリンダ等により
前後移動し、捕捉機構２７を枝管１２位置に設定する。
前後移動し、捕捉機構２７を枝管１２位置に設定する。
また、シャフト３０の中にリード線３１等を通して、傾
斜角検出器２６から、補正信号を取り出すようにしてい
る。
斜角検出器２６から、補正信号を取り出すようにしてい
る。
第５図は、上記重力を利用した傾斜角検出器２６を示す
もので、これは例えば特開昭５２−９２５５０号に示さ
れているものである。すなわち、抵抗Ｒ１，Ｒ２，受光
素子ＰＴＲ１、ＰＴＲ２゜および抵抗Ｒ’ Ｉ可動コイ
ルＭＣよシなるブリッジ回路２６１が構成されている。
もので、これは例えば特開昭５２−９２５５０号に示さ
れているものである。すなわち、抵抗Ｒ１，Ｒ２，受光
素子ＰＴＲ１、ＰＴＲ２゜および抵抗Ｒ’ Ｉ可動コイ
ルＭＣよシなるブリッジ回路２６１が構成されている。
そして、このブリッジ回路２６１の受光素子ＰＴＲ１お
よびＰＴＲ２それぞれを駆動する発光素子ＬＥＤ １お
よ６− びＬＥＤ ２の直列接続が、受光素子ＰＴＲＺおよびＰ
ＴＲ２の直列接続に並列に接続されている。また、上記
可動コイルＭＣの尖端には、アルミ箔からなる遮蔽板Ｓ
が懸吊されている。
よびＰＴＲ２それぞれを駆動する発光素子ＬＥＤ １お
よ６− びＬＥＤ ２の直列接続が、受光素子ＰＴＲＺおよびＰ
ＴＲ２の直列接続に並列に接続されている。また、上記
可動コイルＭＣの尖端には、アルミ箔からなる遮蔽板Ｓ
が懸吊されている。
この図は、水平に置かれた状態を示すもので、この状態
で電源Ｅｉ印加すると、発光素子ＬＥＤ１およびＬＥＤ
２が発光する。この場合、受光素子ＰＴＲ１とＰＴＲ
２への受光量は等しいので、ブリッジ回路２６ノは平衡
状態にあシ、抵抗ＲＯおよび可動コイルＭＣには電流が
流れない。
で電源Ｅｉ印加すると、発光素子ＬＥＤ１およびＬＥＤ
２が発光する。この場合、受光素子ＰＴＲ１とＰＴＲ
２への受光量は等しいので、ブリッジ回路２６ノは平衡
状態にあシ、抵抗ＲＯおよび可動コイルＭＣには電流が
流れない。
次に、この検出器２６を傾斜させると、遮蔽板Ｓは重力
に対して鉛直になるように残り、一方の発光素子の光全
遮断する。これにより、受光素子の受光量に差を生じ、
ブリッジ回路２６１の平衡がくずれて、抵抗ＲＯおよび
可動コイルＭＣに電流Ｉが流れる。すなわち、この電流
工が補正信号として取り出されるものである。なお、特
に図示してはいないが、この検出器２６は上記のような
遮蔽板Ｓ１可動コイルＭＣ等がＸ方向、Ｙ方向それぞれ
に組み込まれているものである。
に対して鉛直になるように残り、一方の発光素子の光全
遮断する。これにより、受光素子の受光量に差を生じ、
ブリッジ回路２６１の平衡がくずれて、抵抗ＲＯおよび
可動コイルＭＣに電流Ｉが流れる。すなわち、この電流
工が補正信号として取り出されるものである。なお、特
に図示してはいないが、この検出器２６は上記のような
遮蔽板Ｓ１可動コイルＭＣ等がＸ方向、Ｙ方向それぞれ
に組み込まれているものである。
すなわち、このセンシング機構２５は、母管１１の溶接
すべき個所に仮り付けされている枝管１２に対して、捕
捉機構２７０基準面２８を当接させ、枝管１２の傾きを
検出するもので、枝管１２が煩いている間じゆう信号を
出力する。
すべき個所に仮り付けされている枝管１２に対して、捕
捉機構２７０基準面２８を当接させ、枝管１２の傾きを
検出するもので、枝管１２が煩いている間じゆう信号を
出力する。
この信号により、図示しない帰還系を介してポジショナ
２０の補正動作が制御されるもので、信号が出力される
と、ポジショナＬＬの駆動源（例えばモータ）が枢動さ
れ、枝管１２の傾きが補正される。そして、この補正動
作により、枝管１２が鉛直にされると、上記信号が出力
されなくなり、駆動源が停止する。すなわち、Ｙ方向（
円周方向）の傾きは、ポジショナヘッド２ノに内蔵され
た駆動源によシチャック２２を回転させて補正する。ま
た、Ｘ方向（長手方向）の傾きは、支持台２３を駆動源
により上または下に移動調整して枝管１２を鉛直に立て
る。この補正動作はＸ、Ｙ方向同時に行なうことも可能
である。
２０の補正動作が制御されるもので、信号が出力される
と、ポジショナＬＬの駆動源（例えばモータ）が枢動さ
れ、枝管１２の傾きが補正される。そして、この補正動
作により、枝管１２が鉛直にされると、上記信号が出力
されなくなり、駆動源が停止する。すなわち、Ｙ方向（
円周方向）の傾きは、ポジショナヘッド２ノに内蔵され
た駆動源によシチャック２２を回転させて補正する。ま
た、Ｘ方向（長手方向）の傾きは、支持台２３を駆動源
により上または下に移動調整して枝管１２を鉛直に立て
る。この補正動作はＸ、Ｙ方向同時に行なうことも可能
である。
なお、ポジショナＵの補正動作によシ、枝管１２の傾き
が変化するが、捕捉機構２７の基準面２８が、枝管１２
の動きに追従当接するように、スプリング２９を用すて
捕捉機構２７に自由度を持たせている。
が変化するが、捕捉機構２７の基準面２８が、枝管１２
の動きに追従当接するように、スプリング２９を用すて
捕捉機構２７に自由度を持たせている。
また、傾きの検出は数値的、すなわち角度、寸度を読取
ること寿ぐ、また一般に使用されている接触式位置検出
による演算方式と違い、傾いた瞬間から補正信号を発信
するので応答性が早く、枝管１２の傾きに対して瞬時に
即応できる。
ること寿ぐ、また一般に使用されている接触式位置検出
による演算方式と違い、傾いた瞬間から補正信号を発信
するので応答性が早く、枝管１２の傾きに対して瞬時に
即応できる。
以上述べたようにこの発明によれば、母管に枝管を所定
の角度で溶接してなるボイラヘッダの枝管の自動溶接時
に、上記枝管の傾きを検出するセンシング機構の出力で
枝管が上記所定角度になるように上記母管を設定するポ
ジシ、すを制御するボイラヘッダの自動溶接用ポジシ。
の角度で溶接してなるボイラヘッダの枝管の自動溶接時
に、上記枝管の傾きを検出するセンシング機構の出力で
枝管が上記所定角度になるように上記母管を設定するポ
ジシ、すを制御するボイラヘッダの自動溶接用ポジシ。
ナ制御装置において、上記センシング機構は上記枝管に
追従当接する基準面を有し、且つ該基準面の傾斜角を検
出する重力を利用した傾斜角９− 検出器を有してなるものであることにより、検出機構が
簡単で、母管溶接部の水平を保つための補正制御が容易
で、且つ瞬時即応でき、ロデットによる自動溶接作業に
おいても確実に溶接を行なうことを可能とするがイラヘ
ッダの自動溶接用ポジショナ制御装置を提供することが
できる。
追従当接する基準面を有し、且つ該基準面の傾斜角を検
出する重力を利用した傾斜角９− 検出器を有してなるものであることにより、検出機構が
簡単で、母管溶接部の水平を保つための補正制御が容易
で、且つ瞬時即応でき、ロデットによる自動溶接作業に
おいても確実に溶接を行なうことを可能とするがイラヘ
ッダの自動溶接用ポジショナ制御装置を提供することが
できる。
第１図はボイラヘッダを示す図、第２図は人手による溶
接の場合のがイラヘッダの支持方法を示すもので、（ａ
）は平面図、（ｂ）は側面図、第３図は被制御ポジショ
ナを説明する図、第４図はこの発明の一実施例に係るボ
イラヘッダの自動溶接用ポジショナ制御装置を説明する
もので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、第５図は上
記実施例に周込られる傾斜角検出器を説明する図である
。 １１・・・母管、１２・・・枝管、２０−・・ポジシい
す、Ｌｌ・・・センシング機構、２６・・・傾斜角検出
器、２８・・・基準面。 １０−
接の場合のがイラヘッダの支持方法を示すもので、（ａ
）は平面図、（ｂ）は側面図、第３図は被制御ポジショ
ナを説明する図、第４図はこの発明の一実施例に係るボ
イラヘッダの自動溶接用ポジショナ制御装置を説明する
もので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、第５図は上
記実施例に周込られる傾斜角検出器を説明する図である
。 １１・・・母管、１２・・・枝管、２０−・・ポジシい
す、Ｌｌ・・・センシング機構、２６・・・傾斜角検出
器、２８・・・基準面。 １０−
Claims (1)
- 母管に枝管を所定の角度で溶接してなるボイラヘッダの
枝管の自動溶接時に、上記枝管の傾きを検出するセンシ
ング機構の出力で枝管が上記所定角度になるように上記
母管を設定するポジショナを制御するがイラヘッダの自
動溶接用ポジショナ制御装置において、上記センシング
機構は上記枝管に追従当接する基準面を有し、且つ咳基
準面の傾斜角を検出する重力を利用した傾斜角検出器を
有してなるものであることを特徴とするボイラヘッダの
自動溶接用ポジショナ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP470484A JPS60148697A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | ボイラヘツダの自動溶接用ポジシヨナ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP470484A JPS60148697A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | ボイラヘツダの自動溶接用ポジシヨナ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148697A true JPS60148697A (ja) | 1985-08-05 |
| JPH0420702B2 JPH0420702B2 (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=11591263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP470484A Granted JPS60148697A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | ボイラヘツダの自動溶接用ポジシヨナ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60148697A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012242348A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Kyudenko Corp | 高所配管勾配測定装置 |
| CN103659141A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-26 | 唐山轨道客车有限责任公司 | 变位机系统 |
| CN104400295A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-11 | 中核(天津)科技发展有限公司 | 结构件焊接定位装置 |
| CN117245188A (zh) * | 2023-11-17 | 2023-12-19 | 淄博市特种设备检验研究院 | 大径锅炉锅壳专用等离子焊接设备 |
-
1984
- 1984-01-17 JP JP470484A patent/JPS60148697A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012242348A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Kyudenko Corp | 高所配管勾配測定装置 |
| CN103659141A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-26 | 唐山轨道客车有限责任公司 | 变位机系统 |
| CN104400295A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-11 | 中核(天津)科技发展有限公司 | 结构件焊接定位装置 |
| CN117245188A (zh) * | 2023-11-17 | 2023-12-19 | 淄博市特种设备检验研究院 | 大径锅炉锅壳专用等离子焊接设备 |
| CN117245188B (zh) * | 2023-11-17 | 2024-01-19 | 淄博市特种设备检验研究院 | 大径锅炉锅壳专用等离子焊接设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0420702B2 (ja) | 1992-04-06 |
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