JPS63174783A - 複合溶接ロボツト装置 - 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〉 本発明は、例えば原子力火力蒸気タービン、ガスタービ
ン及び水車の車室等大物部品の組立溶接に適用される複
合溶接ロボット装置に関する。

〈従来の技術〉 原子力火力蒸気タービンの低圧外部車室、低圧内部車室
、ガスタービンの車室、水車のステーリング、上カバー
、弁ケーシング等の大物部品の組立溶接作業は、多人数
の熟練溶接士による手作業に頼っているのが業界の現状
である。第５図は、その１例を示す斜視図であり、５人
の溶接±３０が原子力蒸気タービンの低圧外部車室下部
３１の組立溶接を手作業によって行っている状況を示し
ている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来の溶接工法には下記の問題点があった。

（１）、多人数の熟練溶接士による手作業であるために
、多くの工数と長い工１１を必要をし、コストも高い。

（２）、溶接に個人差があり、稀には人為ミスが介入し
て厳密な検査の結果補修を余儀なくされる場合があった
。

（３）、作業者の高齢化に伴って、逐次熟練溶接上の補
充が困難となっている。

（４）、高所作業と電気取扱作業であるため、十分な安
全対策を必要とする。

（５）、（２）項に関連して溶接データの記録が採り難
く、品質管理が十分に行なえない場合がめる。

〈問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するため、下記の技術手段を採用した
。

（コ）従来の手溶接または半自動溶接を開止して複合溶
接ロボット装置による全自動溶接に切替える。

（２）当該装置をガントリ装置、走行テーブル、多関節
ロボット、回転装置、マニプレータ及びコンビ１−夕に
よる制御、監視、計測、記録装置によって構成した。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。

第１図〜第３図に本発明の一実施例を示す。第１図に示
すように本発明はガントリ装置Ａ、走行テーブルＢ、多
関節ロボットＣ１回転装置Ｄ、マニプレータＥ、制ｒｎ
装置Ｆ等から構成される。

ここで、ガントリＨＨ７Ａ、においては第２図に示すよ
うにコラムベース（支柱台）１上に各々載置された一対
のコラム２．２の間に水平な横行台６が上下動自在に支
持されており、更に一対の２．２の上部がトップビーム
８によって結合され、その剛性が高められている。各コ
ラム２は上下に配置されたボールねじ軸５と、これを駆
動する直流サーボモータ３、サイクロ減速機４とを備え
ており、このボールねじ９１Ａ５は横行台６に設けられ
たボールねじナツト（図示省略）に螺合する。横行台６
に連結するワイヤ７はコラム上端に設けた滑車を経由し
てカウンタウェイトが吊り下げられており、このため横
行台６の上下移動が円滑となっている。

横行台６にはコラムレール９が取り付けられこのコラム
レール９上を一対の支持台１１が直流サーボモータ、サ
イクロ減速機（図示省略）によって横行するようになっ
ている。各支持台１１には各々２個のペイルパック（溶
接用ワイヤ収納器）１２が設置されると共にクロスヘッ
ド（十字頭）１３を介して稼動される６軸溶接ロボツト
１０が取り付けられ、ペイルパック２から６軸溶接ロボ
ツト１０へ逐次溶接用ワイヤが供給されるようになって
いる。また、ケーブルベア（登録商標）１４及びジャバ
ラ１５の端部が夫々装着されている。

一対の６軸溶接ロボツト１０は１台のティーチング（コ
ンピュータディスクによる自動制御）によってミラ一対
称製品の場合、２台のロボットを同時に稼動させるミラ
ーイメージシフト機能をもつ。尚、従来の技術の項にお
いて述べた大物部品の殆どが当該ミラ一対象製品である
。

次に、走行テーブルＢはピット１６に設置された走行テ
ーブルベッド１７上を一軸方向に走行するもので、ＤＣ
サーボモータ、サイクロ減速機（図示省略）によりロボ
ットの制御と同調して駆動される。

更に、多関節ロボットＣとしては前述したように支持台
１１に一対の６軸溶接ロボツト１０が吊り下げられる他
、マニプレータ５のブーム２１先端部にも単数台の６軸
多関節旋回形溶接ロボット１９が装着されている。

これら多関節ロボットは何れも下記の機能を持っている
。

（ｉ＞タッチセンサ 本発明はＭＡＧ溶接（炭酸ガス又は炭酸ガスをアルゴン
の混合ガスなど酸化性のシールドガスを用いて行うアー
ク溶接の総称）を主として使用するが、溶接トーチ（ガ
ンともいう）の先端を被溶接物に接触させて始端（溶接
開始個所）とのズレを自己判断し自動的に始端を検出す
る。

（ｉｉ　＞アークセンサ 溶接トーチの先端を被溶接物に近接させてウィービング
させ、アーク電流の変化を自己判断し、自動的に溶接線
の中心を検出する。

（ｉｉｉ　）多層盛自動シフト 溶接層は大型構造物にめっでは多層賠を建前とするが、
本発明もその例にもれず、通常多層盛が行われる。この
場合、最初の一層のみをテイーチングすることによって
、その後の層へのシフトは自動的に行われる。

（ｉｖ　＞コンピータ映像による遠隔操作（ｉ　＞　　
（ｉｉ　＞　　（ｉｉｉ　）の機能をコンピュータ映像
によって検出し、手動によって溶接トーチを遠隔操作す
ることもできる。

一方、回転装置りはマニプレータＥのブーム２１端部　
に装着された６＠多関部旋回形溶接ロボット１９によっ
て溶接されるワークを載置するテーブルで、ロボットの
制御と同調して３６０度の回転機能を持つ。

また、マニプレータＥは第３図に示すようにマニプレー
タ本体が走行レール２０上を移動し、ブーム（桁）２１
は上下及び前後、回転移動することができる。

制［１装置Ｆはガントリ装置Ａ、走行テーブルＢ１多関
節ロボットＣ１回転装置りをシーケンサ及びコンピュー
タを介して自動制御するもので、単数の総合制御盤２３
と複数のロボット用制御盤２４によって構成されている
。溶接状況は制御盤に配設されたモニターによって監視
されると共にＭＡＧ溶接に関与する各種データすなわち
溶接速度、炭酸ガス及びトーチの冷却水、流量、アーク
の電流、電圧、電力、ワイヤ供給速度とその消費量が自
動記録される。

なお、コンピュータ制御方式は溶接データ、フローシー
トおよび完成寸法を記憶したディスクカードによって、
次号機以降を反復制御するティーチングプレイバック方
式の何れの方式にも依ることができる。

また、溶接中はインプロセス（敷位置二作業中）計測が
常時性われ、規定の裕度を外れた溶接が行われると自動
的に警報を発して溶接作業を中止させる保安機構が備え
られている。

〈発明の効果〉 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
によれば次の効果を奏する （１）工数、工期、コストの低減 （２）品質および機器信頼性の向上 （３）熟練溶接士を必要としない （４）作業環境の改善と安全性の向上 （５）溶接データの自動記録　　　・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図はガン
トリ装置と走行テーブルの正面図、第３図は本発明の一
実施例の平面図、第４図は従来方式の一例を示す斜視図
である。 図面中、 Ａはガントリ装置、 Ｂは走行テーブル、 Ｃは多関節ロボット、 Ｄは回転装置、 Ｅはマニプレータ、 Ｆは制御装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３軸方向の制御機能を備えたガントリ装置と、ワークを
   搭載して１軸方向に走行する走行テーブルと、複数台の
   多関節ロボットと、位置決め制御機能を備えた回転装置
   と、前記多関節ロボットを３軸方向に移動させるマニプ
   レータと、コンピュータにより上記各機器を制御する制
   御装置と、映像による溶接状況の監視装置及び溶接デー
   タの計測記録装置とを備えたことを特徴とする複合溶接
   ロボット装置。