JPS62238074A - 骨材構造物の溶接装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は骨材構造物における縦骨と横骨の交差部の溶接
を行なう溶接装置に関し、特に船体中央大組ブロックの
トランス材とロンジ材の直交部（スロット部）及びトラ
ンス材根木部の溶接に用いて好適なものである。

〈従来の技術〉 骨材構造物である船体中央大組ブロックの縦骨（ロンジ
材）と横骨（トランス材）の直交部（スロット部）は切
欠きどなっており、スロット部の形状はロンジ材の寸法
、形状によって数多くある。スロット部におけるロンジ
材とトランス材の溶接部は、トランス材のフィラープレ
ート接合部、ロンジ材のフェイス部とトランス材ブラケ
ットとの接合部等複雑な溶接形状となっている。そのた
め、スロット部には同一形状が比較的多くあるが、スロ
ット部における溶接はグラビテイ溶接、半自動溶接で施
工されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来の船体中央大組ブロックのスロット部溶接は手作業
で施工されているが、スロット部における溶接部は複雑
な形状で変化して溶接姿勢が下向、縦向、上向姿勢とな
り能率向上のために自動化を図ることは困難な状況であ
る。そこで溶接ロボットを利用した溶接方法が考えられ
るが、スロット部の溶接に溶接ロボットを利用する場合
以下に示す問題がある。

（１）　　スロット部の溶接箇所を溶接ロボットの稼動
範囲に入れるためには溶接ロボットを所定の位置まで運
搬する必要がある。

（２）　　溶接ロボットは基本的にティーチングプレイ
バック方式で稼動するためある程度の精度でもって溶接
箇所に対して位置決めをする必要がある。

（３）溶接ロボットの制御装置、溶接機等の機器は大型
で且つ重量物であるが、溶接ロボットの稼動範囲を広く
とるためには溶接ロボットの移動に合わせて制御装置、
溶接機等も移動させる必要がある。

（４）　溶接ロボットの制御用及び溶接用のケーブルの
数が多くなるため、溶接ロボットの稼動中や移動中にケ
ーブルが溶接ロボット本体や制御機器等に干渉しないよ
うにケーブルを処理する必要がある。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、骨材交差部
に対する溶接ロボットの搬送位置決めが容易に行なえる
と共に溶接ロボットの稼動範囲を十分に広くとることが
でき、しかも制御ケーブルが溶接ロボットや制御機器等
に干渉しない骨材構造物の溶接装置を提供し、もって骨
材構造物における縦骨と横骨の交差部の溶接を自動化し
骨材構造物の溶接作業の能率向上を図ることを目的とす
る。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明の構成は、縦骨と横骨
で構成される骨材構造物における該縦骨と該横骨の交差
部の溶接を行なう溶接装置であって、前記縦骨間でもっ
て前記横骨方向に走行し得る台車に前記交差部の溶接を
行なう溶接ロボットを搭載し、該溶接ロボットの作動に
必要な機器を搭載して天井走行可能な架台に前記台車を
昇降動自在に吊り下げ保持し、一つのモータでもって駆
動回転されるピニオンを前記台車の各側部の前後にそれ
ぞれ設け、該ピニオンに噛み合うラックが形成され該ピ
ニオンの回転で前記台車の側方にせり出すことにより前
記縦骨に当接して該縦仲間における前記台車の位置決め
を行なうせり出しアームを各ピニオンに対応する位置に
おける該台車にそれぞれ設け、前記台車の走行方向に向
って突き出し前記横骨を検知することにより前記横骨に
対する該台車の位置決めを行なう突き出しアームを該台
車の前側もしくは前後側に設けたことを特徴とする。

く作　　　用〉 台車を吊り下げた架台を天井走行させて台車を縦骨間の
所定位置に搬送し縦骨間に台車を降ろす、せり出しアー
ムをせり出して台車側方における縦骨にせり出しアーム
を当接させて台車の縦骨間における位置決めを行ない、
突き出しアームを所定量突き出して台車を横骨方向に走
行させて突き出しアームが横骨を検知することにより横
骨に対する台車の位置決めを行なう、縦骨及び横骨に対
する台車の位置決めを行なった後溶接ロボットにより縦
骨と横骨の交差部の溶接を行なう。

く実　施　例〉 第１．２図には本発明の一実施例に係る骨材構造物の溶
接装置の側面及び正面、第３゜４図にはその台車の側面
及び正面、第５゜６．７図にはそのせり出しアームと突
き出しアームを表わす台車の平面及び側面及び正面、第
８．９図にはそのせり出しアームの駆動機構を表わす平
面及び側面、第１０図には溶接装置を骨材構造物に配置
した状態の斜視を示しである。

骨材構造物は、底板１上に多数の縦骨としての縦板２が
互いに平行に設けられると共に縦板２に直交して横骨と
しての横板３が設けられ、縦板２と横板３の直交部は切
欠き状のスロット部４となっている。

縦板２！ＩＪＪでもって横板３方向に走行可能な台車１
１には、予め作成されたプログラムに従って稼動する多
関節の溶接ロボット１２が搭載され、また台車１１には
溶接ロポッ）１２の操作盤１３及び台車操作盤！４が設
けられている。

台車１１は吊具１５及びホイスＨｅを介して天井走行可
能な架台１７に昇降自在（Ｚ方向）に吊り下げられてい
る。架台１７は横板３に沿って延びる方向（Ｙ方向）に
設けられたレール１８上をローラ１９を介して走行し、
ホイスト１Ｂは架台１７の走行方向に対し直交する方向
（Ｘ方向）に架台１７に設けられたレール２ｏ上をａ−
ラ２１を介して走行する。架台１７の動作、ホイスト１
６の作動等は架台１７から吊り下げられるペンダント２
２により行なわれる。架台１７上には溶接ロボット１２
の作動に必要なロボット制御袋２１２３及び溶接＠２４
が搭載されている。

尚１図中の符号で２５は溶接トーチ、２６は溶接ワイヤ
送給装置、２７は台車１１の走行車輪である。

台車１１の両側部における前後にはビニオン２８ａ、　
２８ｂ、　２８ｃ、　２８ｄがそれぞれ設けられ、同一
側部側におけるピニオン２８同士は傘歯車軸２９でもっ
て連結されている０台車１１の後方側におけるビニオン
２８ａ、　２８ｃには駆動歯車３０゜３１の回転がベル
ト３２により伝えられ、駆動歯車３０は駆動モータ３３
の出力歯車３４に直接噛み合い、駆動歯車３１は中間歯
車３５を介して出力、歯車３４に噛み合っている。つま
り、駆動モータ３３の駆動により一方の側部のビニオン
２８ａ。

２８ｂは出力歯車３４、駆動歯車３０、ベルト３２゜傘
歯車軸２９を介して同方向に同一量回転し、他方側部の
ビニオン２８ｃ、　２８ｄは出力歯車３４、中間歯車３
５．駆動歯車３１．ベルト３２．傘歯車軸２９を介して
一方側部のビニオン２８ａ、　２８ｃとは逆の回転を行
なう、各ビニオン２８に対応する位置における台車１１
には、各ビニオン２８に噛み合うラック３６を有しビニ
オン２Ｂの回転により台車１１の側方にせり出すせり出
しアーム３７ａ、　３７ｂ、　３７ｃ、　３７ｄが設け
られている。駆動モータ３３を駆動することによりせり
出しアーム３７ａ〜３７ｄは同一に台車１１の側方にせ
り出し、せり出しアーム３７ａ〜３７ｄが縦板２に当接
して突張ることにより台車１１は縦板２間の中央に進行
方向が縦板２と平行になって位置決めされる。

台車１１には、先端にタッチセンサ３日を有し台車１１
の前方側に突き出す突き出しアーム３８が設けられ、突
き出しアーム３９を所定量突き出して台車１１を走行さ
せ、タッチセンサ３８が横板３を検知することにより横
板３に対する台車１１の位置決めを行なう、尚、突き出
しアーム３９は台車１１の後方側にも設けることが可能
である。

次に上記構成の溶接装置の作用を説明する。レール１８
に沿って架台１７を天井走行（Ｙ方向）させると共にレ
ール２０に沿ってボイス）１Ｂを走行（Ｘ方向）させて
台車１１を所定の縦板２間の直上に搬送し、ホイス）１
Ｂの操作により台車１１を所定の縦板２間における底板
１上に着底（Ｚ方向）する０台車１１が所定位置に着底
すると台車１１の位置決め動作を開始する０位置決め動
作は、 ■　駆動モータ３３を駆動させることにより。

出力歯車３４、中間歯車３５、駆動歯車３０゜３１、ベ
ルト３２、傘歯車軸２９を介してビニオニ／２８ａ〜２
８ｄを同時に回転させる。

■　ビニオン２８ａ〜２８ｄを回転させることによりせ
り出しアーム３７ａ〜３７ｄを側方に同−ｆ３．せり出
して縦板２間で突っ張り、台車ＩＩの進行方向を縦板２
と平行にし、台車１１の走行方向を縦板２と平行にした
後駆動モータ３３を逆回転させせり出しアーム３を収縮
する。

■　台車＋１から突き出しアーム３９を所定量突き出し
、台車１１を横板３方向に走行させてタッチセンサ３８
が横板３を検知した時点で台車１１の走行を停止させる
。

■　突き出しアーム３８を収縮すると共に再びせり出し
アーム３７ａ〜３７ｄをせり出して台車１１の位置を修
正する。

Φ〜■の動作によりスロット部４に対して台車１１が所
定位置に位置決めされ、位置決め完了後溶接ロボット１
２により予めインプットされたプログラムに基づきスロ
ット部４の溶接を自動的に行なう、溶接が完了した後台
車１１をスタート位置まで後退させ７台車１１をホイス
Ｈｉｔにより吊り上げ架台１７及びホイスト１６の走行
により次の縦板２間に台車１１を位置決めし、ホイスト
１Ｂの操作により台車１１を底板２上に着底する。

以下同様にスロット部４に対する台車１１の位置決めを
行ない、溶接ロボット１２によりスロット部４の溶接を
行なう、尚、上述した一連の操作は作業者によるペンダ
ント２２の操作により行なう。

以上の溶接装置は、架台１７上にロボット制御装置２３
等を搭載し、台車１１を走行可能としたので、縦板２と
横板３とで構成される構造物においても溶接ロボットの
作動を制御ケーブル等を他の機器に干渉させずに自動的
に行なわせることができると共に、台車１１の位置決め
を、一つの駆動モータ３３の駆動によるせり出しアーム
３７のせり出しと突き出しアーム３９の突き出しとによ
って縦板２及び横板３に対する台車１１の位置決めを組
立状態にある縦板２、横板３を用いて行なうので、高精
度に位置決めを行なうことができる。またせり出しアー
ム３７ａ〜３７ｄはそれぞれのピニオン２８の回転によ
りせり出されるので、せり出し量を十分に確保すること
ができ、台車１１の幅が狭く縦板２間が比較的広い場合
でも十分に対処することができる。

〈発明の効果〉 本発明の骨材構造物の溶接装置は、骨材交差部における
溶接ロボットの稼動範囲を十分に広くとることができ、
しかも制御ケーブルが溶接ロボットや制御機器等に干渉
することがないので、骨材構造物における縦骨と横骨の
交差部の溶接を自動化することができる。

その結果、骨材構造物の溶接作業の能率向上を図ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明の一実施例に係る骨材構造物の溶接
装置の側面図及び正面図、第３，４図はその台車の側面
図及び正面図、第５．６゜７図はそのせり出しアームと
突き出しアームを表わす台車の平面図及び側面図及び正
面図、第８．９図はそのせり出しアームの駆動機構を表
わす平面図及び側面図、第１０図は溶接装置を骨材構造
物に配置した状態の斜椰図である。 図　　面　　中、 ２は縦板、 ３は横板、 ４はスロット部、 １１は台車、 １２は溶接ロボット、 １６はホイスト、 １７は架台、 ２８ａ　〜２８ｄはピニオン、 ３３は駆動モータ、 ３６はラック、 ３７ａ〜　３７ｄはせり出しアーム、 ３９は突き出しアームである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 縦骨と横骨で構成される骨材構造物における該縦骨と該
   横骨の交差部の溶接を行なう溶接装置であって、前記縦
   骨間でもって前記横骨方向に走行し得る台車に前記交差
   部の溶接を行なう溶接ロボットを搭載し、該溶接ロボッ
   トの作動に必要な機器を搭載して天井走行可能な架台に
   前記台車を昇降動自在に吊り下げ保持し、一つのモータ
   でもって駆動回転されるピニオンを前記台車の各側部の
   前後にそれぞれ設け、該ピニオンに噛み合うラックが形
   成され該ピニオンの回転で前記台車の側方にせり出すこ
   とにより前記縦骨に当接して該縦骨間における前記台車
   の位置決めを行なうせり出しアームを各ピニオンに対応
   する位置における該台車にそれぞれ設け、前記台車の走
   行方向に向って突き出し前記横骨を検知することにより
   前記横骨に対する該台車の位置決めを行なう突き出しア
   ームを該台車の前側もしくは前後側に設けたことを特徴
   とする骨材構造物の溶接装置。