JPS62220281A - すみ肉溶接用溶接ロボツト装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、道路橋、鉄道橋、人道橋等の大形構造物の
自動溶接に通したすみ肉溶接用ロボット装五に関する。

〔従来の技術〕

橋梁構造物では、主材（■型鋼材）に、該主材長手方向
の横補強材と、これと直角向きの縦補強材とを一定の配
列パターンで取付けて主材の補強を行うが、これら補強
材は、主材に当接する縁部両側にすみ肉溶接を施し、端
部に角巻き溶接を施して主材に固着されるのが通常であ
る。

ところで、このような構造物の溶接には、一般に、専用
型の溶接ロボット、例えば、特開昭５９−７３１８５号
公報に記載されているような自走式門形溶接ロボット装
置が使用される。この装置は、構造的には、トーチを、
Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に駆動可能な直交座標軸駆動系
とトーチ姿勢（向ぎ）を制御するための旋回軸（θ軸）
駆動系を有し、座標制御（トーチ位置制御）としては、
始終端検知装置やその他の検知手段を用いてワーク溶接
線に対するトーチ位置の基準位置からのずれ巾を検出し
、咳ずれ巾が零になるように上記直交座標軸駆動系と旋
回軸駆動系を制御する所謂自動倣い制御を採用している
。

この自動倣い制御では、溶接線の位置を正確に検知する
ことが重要であるが、溶接線の位置を直接検知すること
はワーク形状によって実用上不可能な場合があり、現在
行われている溶接線の検知は、その殆どが間接もしくは
相対検知であるため、ワークの切断誤差や取付け（仮り
止め）誤差、倒れや溶接による熱歪等があると、溶接に
ずれが生じ、これは特に始終端において顕著な問題とな
る。

上記した橋梁構造物においては、その強度を補償するた
め始端部及び終端部に角巻き溶接を施す必要があるので
、その手直し作業に多大の労力と時間を要しているのが
現状である。

上記トーチの位置制御としては、溶接線の座標情報を数
値データ（ＮＣデータ）として予め作成しておき、数値
制御装置を用いて該ＮＣデータに従いトーチ位置を制御
するＮＣ制御方式を採用すれば、上記した溶接線検知の
問題は無（なり、検知手段も不要になるが、この方式に
よる場合、上記溶接線の座標情報は、図面に基づいて予
めインプットされた固定情報であるので、溶接装置のワ
ーク台（定盤）に与えられている基準座標に対してワー
クの位置がずれていたり、ワークの切断誤差や取付け（
仮り止め）誤差、倒れや溶接による熱歪があると、ＮＣ
データが与えるティーチング溶接線と実際の溶接線との
ずれを吸収することができず、上記倣い制御方式の場合
と同様、多大の手直し作業が必要となり、また、ＮＣデ
ータのインプート作業がとても面倒である。

本発明は上記問題を解消するためになされたもので、始
終端に正確に自動角巻き溶接を施すことができ、従来に
比し、大幅な省人化を図り１、溶接コストを低減するこ
とができるすみ肉溶接用溶接ロボット装置を得ることを
も目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

この発明は上記目的を達成するため、ツイントーチ形と
し、予め作成された数値データに従い制御される主軸系
、ＮＣ制御装置、ワーク溶接線倣い制御により、上記主
軸が与えるトーチ位置の溶接線に対する位置を修正する
補助軸系とを有する構成としたものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明を実施したツイン形ガスシールド溶接
ロボット装置を一部省略して斜視図で示したものである
。同図において、１、ＩＡはガイドレールであって、ワ
ーク取付用定盤Ａの前後方向にレール敷設用架台Ｂ上に
敷設され、所定間隔を隔てて平行に伸びており、該ガイ
ドレール１、ＩＡ上を溶接ロボットが走行する。この走
行方向が溶接ロボットのＸ軸方向となる。溶接ロボット
は、ガイドレール１、ＩＡと直交する向き（左右向き）
に水平に伸びるガータ２、該ガータ２の両端をそれぞれ
支持して垂下するガータ支柱３．３Ａ、長手方向はぼ中
央にガータ支柱３．３Ａ、酸ガータ支柱３．３Ａがそれ
ぞれ立設され長手方向がガイドレール１と同方向である
長方形のサドル４．４Ａからなる凹型のロボット支持機
構を有し、該ロボット支持機構はサドル４．４Ａの下面
部に設けられたレール走行用車輪５　（第５図）を介し
てガイドレール１、ＩＡ上に走行自在に載置されている
。第５図において、６．６Ａはサドル４下面に装着され
た車輪支持フレーム、７は外側の支持フレーム６に取着
された駆動モータ（Ｘ軸駆動モータ）、８はＸ軸駆動モ
ータ７の軸端に連結されたピニオンであって該ピニオン
８ど係合するラック９が架台Ｂ上に設けられてガイドレ
ール１方向と平行に伸びており、７〜９により溶接ロボ
ットＸ軸方向駆動機構を構成している。

上記ロボット支持機構のガータ２は、第４図に示すよう
に、その上下面に、はぼ全長に伸びるガイド１０、ＩＯ
Ａを有し、該ガイド１０、ＩＯＡにより案内されて上記
Ｘ軸と直交する方向（Ｙ軸）に走行する横行台車１１を
支持している。この横行台車１１は、第４図に示すよう
に、「字形をなし、ガイド１０、ＩＯＡにそれぞれ係合
するガイドローラ１２．１２Ａが、ガータ２の上面に近
接して平行する腕部１１ａの下面と垂直面に近接して平
行する脚部１１ｂの下端に設けられている。この横行台
車１１は上記腕部１１ａの先端側で駆動モータ１３（Ｙ
＠駆動モータ）を支持しており、該駆動モータ１３の軸
端に連結されたビニオン１４が、ガータ２の上記垂直面
とは反対側の垂直面に取着されてガータ２の長手方向に
伸びるラック１５に係合している。１３〜１５は溶接ロ
ボットＹ軸駆動機構を構成している。１６はＹ軸走行用
ガイドローラで対である。

上記横行台車１１の上記脚部１１ｂ前面には、縦軸（上
下動軸）のガイドを兼ねる保持筒部材１７が取着され、
該保持筒部材１７に中空の縦軸１８が垂直の向きに（Ｘ
軸方向）スライド可能に貫挿されている。縦軸１８の表
面には垂直方向に伸びるレール１９が取着されており、
保持筒部材１７の上記表面と近接して平行する面に、レ
ール１９の両側面に係合してガイドされるガイドロール
対２０が上下にそれぞれ設けられている。縦軸１８の他
の表面には垂直方向に伸びるラック２１が取着されてお
り、該ラック２１に、該保持筒部材１７に支持された駆
動モータ２２　（Ｘ軸駆動モータ）の軸に連結されたビ
ニオン２３が係合しており、２１〜２３により溶接ロ＾
ットｚｔｑｂμ動機構が構成されている。上記縦軸１８
の下部には、該縦軸１８と同軸の補助軸系支持座部（回
動座部２４が回動可能に連結されている。この回動座部
２４は、縦軸１８の下端部に収納保持された駆動モータ
２，５（θ軸駆動モータ）と減速装置（図示しない）か
らなるθ軸駆動機構（旋回機構）により水平旋回駆動さ
れる。上記Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びθ軸を総称して、以下
、主軸系という。

上記回動座部２４は、第２図、第３図（ａｌに示すよう
に、Ｚ軸の軸線をはさんでＸ軸方向に平行する取付は面
２６Ａ、２６Ｂを有し、一方の取付は面２６ＡにＮｔｌ
ｌトーチ用の電動横向ぎ倣いスライダ装置２７Ａが固着
されている。この倣いスライダ装置２７　Ａのスライダ
（Ｔ軸スライダ）２８Ａは前後方向くガイドレール１と
同方向、このスライダ軸の移動方向を以下Ｔ軸という）
に水平移動可能であって、装置固定部に支持された駆動
モータ２９Ａ（Ｔ軸駆動モータ）により駆動される。

このＴ軸スライダ２８Ａの先端部には、該Ｔ軸スライダ
２８Ａと横丁字形をなすように、阻１トーチ用の電動縦
向き倣いスライダ装置３０Ａが固着されている。この倣
いスライダ装置３０Ａのスライダ（Ｕ軸スライダ）３１
Ａは上下向き（前記縦軸１８の向き）であって、装置上
面に取着された駆動モータ（Ｕ軸駆動モータ）３２Ａに
より駆動される。以下、このスライダ３１Ａの移動方向
をＵ軸方向という。スライダ３１Ａの下端部には、覧１
トーチ用の電動横向き倣いスライダ装置３３Ａが取着さ
れている。このスライダ装置３３Ａのスライダ（■軸ス
ライダ）３４Ａは左右方向に向いており、駆動モータ（
■軸駆動モータ）３５Ａにより駆動される。該スライダ
３４Ａの移動方向軸を、以下、Ｙ軸という。このＴ軸、
Ｕ軸及びＹ軸を総称して、以下、補助軸系という。

上記■軸スライダ３４Ａからは垂直軸３６Ａが垂下して
おり、該垂直軸３６Ａの下端部に患１ト−チ支持機構３
７Ａが設けパフれている。このトーチ支持機構３７Ａは
ウィービング装置であって１、第３図（ｂ）に示すよう
に、支持枠３８Ａ、揺動軸部材３９Ａと、該揺動軸部材
３９Ａを左右方向に揺動させるための駆動モータ４０ａ
、揺動中調整用モータ４０ｂを有している。この揺動軸
部材３９Ａは、その下端がビン４２Ａで支持枠３８Ａの
下部に軸支さるとともに、上部に設けたローラ３９ａを
支持枠３８Ａに形成した横向きの長孔３８ａに転勤可能
に係合して該支持枠３８Ａに揺動可能に保持されている
。上記支持枠３８Ａの下部及び揺動軸部材３９Ａの上部
には、それぞれ、隘１トーチ４１Ａを把持する把持枠４
３Ａ、４３Ａが取着されている。トーチ４ＬＡは揺動軸
部材３９Ａに前記Ｚ軸の延長線と平行する向きに保持さ
れ、且つ、上記Ｚ軸の延長線がすみ肉温接部材方向に折
曲して支持されている。

上記揺動軸部材３９Ａの下端部には、始端検知装置４４
ａが設けられている。この始端検知装置は、第６図に示
すように、ロッド端に光電式の始端検知器４５ａを取着
したシリンダ４６ａを有し、該シリンダ４６ａは、ロッ
ド下端を下向きにして、トーチ支持機構３７Ａ下端に設
けられて魚１トーチ４１Ａ側に突出するブロック４７Ａ
のトーチ側面に固着された台枠４８Ａに、前後揺動可能
に軸支されており、常時は、弾性装置４９ａにより前方
に付勢されて、始端検知器４５ａがｌ１ｈｌｌ−−チ４
１Ａ高さより所定高さ上方に位置する退避傾斜姿勢にあ
り、ロッド伸張時、始端検知器４５ａが徹１トーチ４１
Ａの先端部高さにほぼ近い位置まで降下し患１トーチ４
１Ａに対して所定距離Ｌｘだけ先行する。

また、本実施例の溶接ロボットはツイントーチ形である
ので、上記した電動前後倣いスライダ装置、電動上下倣
いスライダ装置、電動左右倣いスライダ装置、ウィービ
ング装置が隘２トーチ４１Ｂ用にもう１台づつ設けられ
ており、随２トーチ４１Ｂ用のものには数字符号に添字
Ｂを付して示しである阻２トーチ４１ＢはＺ軸を含む平
面内で該Ｚ軸の延長線をはさんでＮ１１ｌ）−チ４１Ａ
と対向している。

また、阻２トーチ４１Ｂ側の揺動軸部材３９Ｂの下端部
には、第３図（ａ）に示すように、始端検知器Ｗ　４４
　ａと同じ構成を持つ終端検知装置４４ｂが設けられて
いる。この終端検知装置４４ｂのシリンダ４４ｂは弾性
装置により後方に付勢され、ロッド伸張時、終端検知器
４５ｂは隘２トー千４１Ｂに対して所定比ｉ＠Ｌｘだけ
後行する。

寛１トーチ４１ＡとＮｏ、２トーチ４１Ｂに導かれるワ
イヤは、一方のサドル４上に載置されたパックワイヤ５
１Ａ、５１Ｂから、ブツシュ側ワイヤ送給装置５２Ａ、
５２Ｂ、コンジットケーブル５０Ａ、５０１３、プル側
ワイヤ送給装？７？５３Ａ、５３Ｂ１コンジツトケーブ
ル５０Ａ、５０Ｂを通して導かれる。他方のサドル４Ａ
上には、Ｎ［１１トーチ用溶接電源６０Ａ、Ｎ［Ｌ２１
−−チ用溶接電源６０Ｂ、数値制御装置（ＮＣ制御装置
）６１、自動倣い制御装置６２が設けられている。６３
は制御ケーブル、ホース等の案内装置である。

第７図に、主軸系と補助軸系の動作を図式的に示す。

次に、上記溶接ロボットの制御系を、第８図に示す制御
ブロックを参照して説明する。同図において、１００は
ＮＣ制御装置の主コンピユータであって、ＮＧデータＤ
を格納したバブルカセットＣからＮＣデータＤを読込ん
で、所定のプログラムに従い、Ｘ軸関連データを指令信
号に変換してＸ軸駆動モータ７を制御するＸ軸サーボユ
ニット、Ｙ軸関連データを指令信号に変換してＸ軸駆動
モータ１３を制御するＹ軸サーボユニット、Ｚ軸関連デ
ータを指令信号に変換してＸ軸駆動モータ２２を制御す
るＺ軸サーボユニット、θ軸関連データを指令信号に変
換してθ軸駆動モータ２５を制御するθ軸サーボユニッ
ト、それぞれに送出する。また、主コンピユータ１００
には、ＣＲＴディスプレイ１０１、該ＣＲＴディスプレ
イのキーボードや他のファンクションキーを有する操作
盤１０２、リモートペンダント１０３が接続されている
。

１００Ａ、１００Ｂは、それぞれ？ｌｈ１トーチ用、Ｎ
Ｑ、２トーチ用の自動倣い制御装置６２Ａ、６２Ｂのコ
ンピュータ（以下、副コンピユータという）である。こ
れら副コンピユータ１００Ａによる主たる制御動作は下
記の通りであり、これらの制御動作は所定のシーケンス
に従い実行される。

（１）ワイヤセンシング動作を指令し、Ｕ軸駆動モータ
３２Ａ、３２Ｂを制御するＵ軸サーボユニット、■軸駆
動モータ３５Ａ、３５Ｂを制御するＶ軸サーボユニット
に位置修正量を与えて、電極即ちワイヤ先端が溶接線に
対して最適垂直距離、最適水平距離を確保するように磁
１トーチ及び寛２トーチ位置を制御する。

（２）始端検知装置４４ａに検知動作指令を与え、始端
検知器４５ａの検知信号を受けとって、Ｔ軸駆動モータ
２９Ａ、２９Ｂを制御するＴ軸サーボユニットに後進を
旨令を与え、始端角巻き溶接開始位置へｌ１ｈｌトーチ
４１Ａ、４１Ｂを位置制御する。

（３）アークセンシング動作を指令し、アークセンシン
グユニット１０４Ａ、１０４Ｂが送出する検出値（溶接
電流）を取込み、これを処理して、Ｕ軸駆動モータ３２
Ａ、３２Ｂを制御するＵ軸サーボユニット及び■軸駆動
モータ３５Ａ、３５Ｂを制御する■軸サーボユニットに
位置指令信号与え、Ｎ１１１トーチ４１Ａ、Ｎｏ、２ト
ーチ４１Ｂの揺動中心において該１１１ｏ、１１一−チ
４１Ａ、階２トーチが実際の溶接線に指向する姿勢とな
るように制御する。

（４）終端検知装置４４ｂに動作開始指令を与え、終端
検知器４５ｂの検知信号を受けとって、Ｔ軸駆動モータ
２９Ａ、２９Ｂを制御するＴ軸サーボユニットに前進指
令を与え、終端角巻き溶接開始位置へ阻１トーチ４１Ａ
、４１Ｂを位置制御する。

（５１Ｎ　ＣデータＤに格納されている脚長データに基
き溶接条件（溶接電流、電圧等）を主コンピユータ１０
０を通して受は該溶接条件に基づき溶接電源装置６０Ａ
、６０Ｂの出力を制御する。

（６１Ｎ　ＣデータＤに格納されている脚長データに基
づきウィービング条件（ウィービング巾、ウィービング
回数）を主コンユータ１００を通して受け、ウィービン
グ装置３７Ａ、３７Ｂの駆動モータ４０ａ、４′Ｏａ、
ウィービング巾調整モータ４０ｂ、４０ｂを制御するサ
ーボユニットにウィービング指令（開始、停止、ウィー
ビング巾、ウィービング回数）を与える。なお、第８図
におけるＬＳは原点検知かつオーバーラン防止用のリミ
ットスイッチを示す。

次に、この装置の動作について説明するが、第９図に示
すよう主材（■形桁）２００に第１横補強材２１１、第
２横補強材２１２、縦補強材２１２を溶接する場合につ
いて説明する。なお、説明の便宜上、主材２００が定盤
Ａ上に標準姿勢で、即ち、横、縦の溶接線ＷＬａ、ＷＬ
ｂが前記Ｘ軸、Ｙ軸にそれぞれ平行する姿勢では搬入、
据え付けられているものとする。第１０図に補強材の他
の形状を示しておく。

■準備ステップ Ｒ接オペレータはバブルカセットＣをＮＣ制御装置６１
にセットする。バブルカセットＣがセットされると溶接
準備作業が主コンピユータ１００と溶接オペレータとの
対話形式で進められる。

溶接オペレータはＣＲＴディプレイ１０１のキーボード
により、ワーク寛を指定して、バブルカセットＣに格納
されている該ワーク徹の形状データを読出させてＣＲＴ
画面上にワークの平面図を映像させる。溶接オペレータ
は、定盤Ａ上のワークがＣＲＴディスプレイ１０１の画
面上に映像しているワークと実ワークが一致しているこ
とを確認後、操作盤１０２上の溶接開始スイッチをオン
側に入れる。溶接開始スイッチがオン投入されると、主
コンピユータ１００はワークに関するＮＣデータＤを読
込んで、第１１図に示すフローに従い、下記のステップ
を進行させる。　なお、溶接は、第９図に示す第１横補
強材２１１の図において左端（座標ｐｓａ）から右端（
座標ｐｅａ）へ、次いで、第２横補強材２１２の図にお
いて左端（座標Ｐｓｂ）から右端（座標Ｆｅｂ）へ、次
いで、縦補強材２１３０図において上端（座標ＰｓＣか
ら下端（Ｐｅｃ）へ、という溶接順序で行われるものと
する。この溶接順序はユーザティーチングとしてバブル
カセットＣに上記各座標を書込むことにより指定される
。また、ユーザテイーチングとしては、これらの座標（
ティーチング座標）間の距離の他、脚長が書込まれる。

■溶接始端への位置決め（主軸制御） 主コンピユータ１００は、ワークのティーチング溶接線
ＷＬａ、ＷＬｂの始点座標ｐｓａ（ｘｓ、ｙＳ、ｚｓ）
、とトーチ向き（角度）θｆのＮＣデータを読込んで、
座標ｘｓをＸ軸サーボユニットに、座標ｙｓをＹ軸サー
ボユニットに、トーチ角度θｆをθ軸サーボユニットに
それぞれ指令する。これにより、ロボット支持機構がＸ
軸駆動機構により駆動されてカイトレール上を走行し、
横行台車１１がＹ軸駆動機構によりガータ上２を走行し
、トーチは原点座標ｐｏ（ｘｏ、ｙｏ、ｚｏ）から座標
（ｘｓ、ｙｓ、ｚｏ）に移動する。なお、トーチ角度θ
ｆは、ｌ１ｈｌトーチ４１Ａと胤２１・−チ４１Ｂがガ
ータ２方向に並ぶ姿勢にある時の角度（θｆ＝０）であ
るとする。次に、主コンピユータ１００は座標２０をＸ
軸サーボユニットに指令する。これにより、縦軸１８が
下降してトーチは座標Ｐｓａ　　（ｘｓ、ｙｓ、ｚｓ）
　へ位置制御される。

■溶接始端の位置決め（補助軸制御） （ａ）ワイヤセンシングによるトーチ位置修正オフライ
ンティーチングによる始点座標Ｐｓへの主軸による位置
制御が終了すると、ワイヤセンシング法によるトーチ位
置修正動作が開始される。このワイヤセンシングは、例
えば、特開昭５４−１２４８５０号公報に記載されてい
る技術が応用される。叩ち、寛１トーチ４１Ａにおいて
、Ｕ軸スライダ３１Ａが下降し、ワイヤ先端がＩ型桁２
００に接触する位置まで下降した後規定垂直距離Ｌｚだ
け上昇する動作を行い、次に、■軸スライダ３４Ａが第
１横補強材２１１に向って移動しワイヤ先端が該第１補
強部材２１１に接触する位置まで移動した後規定距離Ｌ
ｙだけ後退する動作を行う。この規定距離ＬＺ及びＬｙ
はワイヤ先端が溶接線に対して確保すべき最適垂直距離
及び最適水平距離である。魚２トーチ４１Ｂについても
同様の修正制御が実行される。

（ｂ）始端検知によるトーチ溶接開始位置へ修正上記ワ
イヤセンシングによる位置修正が終了すると、Ｔ軸サー
ボユニットにＴ軸スライダ２８Ａ、２８Ｂ前進指令が与
えると共に始端検出装置４４ａに動作開始指令が与えら
れ、Ｔ軸スライダ２８Ａ、２８ＢがＴ軸駆動機構により
前進駆動されるとともに始端検知装置４４ａのシリンダ
４４ａのロッドが下降し、始端検知器４５ａが第１横補
強材２１１の前端例え移動しながら該横補強材２１１の
下縁部分を走査する。始端検知器４５ａが第１横補強材
２１１の前端を検出すると、始端検知装置４４ａは退避
指令を受けて始端検知器４５ａを退避位置に戻す。Ｔ軸
スライダ２８Ｂは上記前端検出後火に始端検知器４５ａ
の隘１トーチ４ＬＡに対する先行比ＮＬｘ＋ΔＬｘだけ
後進駆動される。この結果、磁１トーチ４１Ａは横補強
材２１１の前端からΔＬｘだけＸ軸方向に後行する位置
に位置決めされる。陽、２トー千４１Ｂも同様に制御さ
れる。

■溶接作業−始端角巻き溶接 上記した補助軸系による位置修正が・終了すると、溶接
電源６０Ａ、６０Ｂがワイヤへの給電を開始し、第１横
補強材２１１の先端部に対して角巻き溶接が施される。

この間にＸ軸駆動モータ７が駆動され、寛１トーチ４１
Ａ、阻２トーチ４１Ｂは一定距離（前記ΔＬｘ）だけ前
方に移動する。

■溶接作業−すみ肉溶接 Ｎ１１．ｌ−−チ４１Ａが上記一定距離だけ移動して上
記始端の角巻き溶接が終了すると、Ｘ軸サーボユニット
が主コンピユータ１００からの指令によりＸ軸駆動モー
タ７を駆動し、溶接ロボットはガイドレール上を溶接方
向前方（第１補強部材２１１の後端側）へ向って走行を
開始する。同時に、ウィービング装置３７Ａが作動開始
して寛１トーチ４１Ａが揺動を開始し、アークセンシン
グ法によるトーチ位置修正動作が始まる。このアークセ
ンシングには、例えば、特開昭５８−５３３７５号公報
に記載されている技術を応用する。アークセンシングユ
ニット１０４Ａ、１０４ＢにヨリＮｃ１トーチ４１Ａ、
４１Ｂが対応する実際の溶接線を指向した時の左右揺動
角時の溶接電流を演算し、その演算結果に基づき副コン
ピユータ１００Ａ、１００Ｂがトーチ位置修正をＵ軸サ
ーボユニット、■軸サーボユニットに指令する。

従って、覧１トーチ４１Ａ、１１ｋＬＬ）−チ４１Ｂは
、ティーチング溶接線に基づく移動経路に対して、リア
ルタイムで検知される実溶接線に基づく位置修正を受け
ながら、Ｘ軸方向に所定速度で移動し、溶接ロボットは
第１横補強材２１１の両側に、倣い溶接によるすみ肉溶
接を施しながら走行する。

■溶接作業−後端角巻き溶接 トーチ４１Ａ、４１Ｂが第１横補強材２１１の後端近傍
まで移動すると、即ち、ティーチング終点座標Ｐｅａ　
　（ｘｅ、ｙｅ、ｚｅ）に達すると、終端検知装置４４
ａが作動指令を受けてシリンダ４４ｂのロッドを伸張す
る。終端検知器４５ｂが第１横補強材２１１の後端を検
出すると、ウィービング装置３７Ａ、３７Ｂが動作を停
止してアークセンシング動作が停止される。同時に、Ｘ
軸サーボユニットに減速停止指令が、また、Ｔ軸サーボ
ユニットに起動加速指令が与えられ、Ｘ！ｌｂ駆動モー
タ７とＴ軸駆動モータ２９Ａ、２９Ｂとが一定期間だけ
併動したのち、前者は停止し後者の２つは定速駆動に移
り、トーチ４１Ａ、４１Ｂの駆動を担う主体が主軸系の
Ｘ軸から補助軸系のＴ軸に切換わる。この駆動主体の切
換ねり区間の間、トーチ４１Ａ、４１Ｂを定速に維持す
るため上記併動制御が行われる。終端検知後、トーチ４
１Ａ、４１Ｂが所定距離（トーチと終端検知器間距離Ｌ
ｘ＋ΔＬｘ）だけ移動するとＴ軸スライダ２８Ａ、２８
Ｂが一定距離（ΔＬｘ）だけ前進駆動され、この間に、
後端の角巻き溶接が終了する。

以上のシーケンスが終了すると、１１１１１１トーチ４
ＩＡ、隘２トーチ４１Ｂは原点座標Ｐｏａへ復帰制御さ
れ、第２横補強部材２１２に対して上記■〜■のシーケ
ンスが実行される。第２補強材２１２に対するこのシー
ケンスが完了すると、階、１トーチ４１Ａ、阻２トーチ
４１Ｂは縦補強材２１３のティーチング始点Ｐｓｃへ移
動するが、この時、θ軸が９０度面回転る。

このように、本実施例の装置では、主軸系が、トーチを
、ＮＣデータにより教示される溶接線に基づく移動経路
（ティーチング経路）を移動するように制御し、補助軸
系が実際の溶接線に基づきｌ・−チの移動経路ずれをリ
アルタイムで検出しつつトーチの位置を修正する。

従って、本実施例では、ノ：ブルカセットに書込むユー
ザティーチングを極めて簡単なものにすることができ、
対象が大型構造物であっても、オペークの負担は少なく
て済み、省人化を図ることができる。

本実施例では、主軸系によりティーチング始点座標へ制
御し、この座標Ｐを基点として始端検知を行い、角巻き
溶接開始位置を特定し、また、後端においては、トーチ
をティーチング終点座標へ制御し、この座標を基点とし
て終端検知を行い、角巻き溶接開始位置を特定するから
、正確に角巻き溶接を自動施工することができる。

また、本実施例の装置は、ツインーチ形であり、１ＩＩ
Ｏ１トーチとＩｋ２１−−チがワークを両側からはさむ
ようにして移動するので、横補強材と縦補強材との間隔
が小さい場合でも、容易に所要の角巻き溶接を行わせる
ことができる。

ワークが例えば前記横補強材だけであり、縦補強材が無
いような場合には、一度、トーチ姿勢が調整されると制
御機会は無くなるので、水平旋回駆動機構に関するＮＣ
データは全く簡単なものとなり、主軸系は実質上直交座
標軸系となる。

また、上記実施例における始端検知装置、終端検知装置
はそれぞれの端検知器が上方退避可能であるので、トー
チの邪魔になることはない。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明した通り、ワーク始終端部に正確に角
巻き溶接を自動的に施すことができるので、ワーク始終
端部の人手による溶接手直し作業を不要にすることがで
きる上、主軸系は、ＮＣにによるオフラインティーチン
グ方式であり、ユーザティーチングとしては、位置に関
するデータと溶接条件に関するデータをインプットする
だけでよいようにすることができ、面倒なテイーチング
作業が不要となる為、対象が大形構造物であっても溶接
オペレーター人で所要の溶接を施工することができ、溶
接コストを省人効果により、従来に比し大幅に低減する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部省略斜視図、第２図
は上記実施例における補助軸系を示す一部省略正面図、
第３図（ａｌは第２図の側面図、第３図（ｂｌはウィー
ビング装置部分を示す側面図、第４図は上記実施例にお
ける主軸系（Ｙ軸、Ｚ軸）部分を示す要部側面図、第５
図は上記実施例における主軸系（Ｘ軸）部分の要部を示
す正面図、第６図は上記実施例における始端検知器の正
面図、第７図は上記実施例における主軸系と補助軸系の
動作を示す図、第８図は上記実施例における制御ブロッ
クを示す図、第９図は上記実施例が適用される構造物の
一部を示す図、第１０図は上記実施例が適用される補強
部材例を示す図、第１１図は上記実施例の制御フローチ
ャートを示す図である。 １−・ガイドレール、１１−横行台車、１８−縦軸、２
４一回転座部、２８　Ａ、　２８　Ｂ−、Ｔ軸スライダ
、３０Ａ、３０　Ｂ−−−−Ｕ軸スライダ、３５Ａ、３
５Ｂ−・Ｖ軸スライダ、３７Ａ、３７Ｂ・−ウィービン
グ装置、４１Ａ、４１１３−１−−チ、４４　ａ−始端
検知装置、４４ｂ−・−終端検知装置、６０Ａ、６０　
Ｂ−溶接電源、６１−・ＮＣ制御装置、６２−自動倣い
制御装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レール上を走行する支持機構、該支持機構を駆動
   する溶接線方向駆動機構、上記支持機構に搭載され上記
   溶接線方向と直交する向きに移動可能な台車、該台車を
   駆動する左右方向駆動機構、上記台車に上下動可能に支
   持された上下動軸、該上下動軸を駆動する上下方向駆動
   機構、該上下動軸の下部に回動可能に装着された支持座
   部からなる主軸系、上記支持座部の両側に支持され上記
   水平方向に移動可能な対をなす第１の補助軸、該第１の
   補助軸のそれぞれに支持され上記上下方向に移動可能な
   第２の補助軸、該第２の補助軸に支持され上記第１の補
   助軸の移動方向に直交する方向に移動可能な第３の補助
   軸とこれら補助軸の駆動機構からなる２系統補助軸系、
   該２系統補助軸系のそれぞれにトーチ支持装置を介して
   保持され先端部が上記上下動軸の軸線を上記左右方向に
   はさんで所定間隔を隔てるツイントーチ、予め作成され
   た数値データに従い上記主軸系を制御するＮＣ制御装置
   、ワーク溶接線を検出して該溶接線に対するトーチ位置
   のずれを検出し該ずれを修正する向きに上記補助軸系を
   制御する自動倣い制御装置を有し、上記補助軸系が上記
   主軸が与えるトーチ位置の溶接線に対する位置を修正す
   ることを特徴とするすみ肉溶接用溶接ロボット装置。
2. （２）トーチ支持装置が、トーチを所定振幅で揺動させ
   るウイービング装置であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のすみ肉溶接用溶接ロボット装置。
3. （３）２系統補助軸系が、始端検知装置と終端検知装置
   を有し、両検知装置が上方退避可能かつ衝突弾性退避可
   能に端検知部を支持していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項記載のすみ肉溶接用溶接ロボ
   ット装置。