JPS63230277A

JPS63230277A - 水中移動ロボツトの固着装置

Info

Publication number: JPS63230277A
Application number: JP6137687A
Authority: JP
Inventors: Takamura Takigawa; 滝川　篁; Kenji Hara; 憲二原
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1988-09-26
Also published as: JPH0260434B2

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】〔発明の技術分野〕本発明は、水中で使用する移動ロボットの固着装置に関
する。更に詳しくは把持式、或いは吸着式では固着でき
ない状況下であっても移動ロボットを水中の構造物に強
力、且つ、安定に固着できる固着装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

例えば、海中などの水中を移動する移動ロボットを水中
の構造物などに固着する方式としては、把持式、吸着式
等が有り、移動ロボットの脚の先端に取付けられた把持
具、或いは吸着具を操作することによって移動ロボット
を水中の構造物に固定することが知られている。

然しなから、把持式の場合は、把持手段によって把持す
るのに適した形状、及び大きさを有する部分が水中の構
造物になければ移動ロボットを固定できない。また、吸
着式の場合は、構造物に滑らかで、且つ、平坦な吸着面
がないと移動ロボットを固定できない。

特に、吸着式の場合、潮流の激しい場所では使用できず
、より強力で安定した固着方式が要望されていた。

ところで、一般的なスタッド溶接システムについては、
既に完成された技術手段として公知に属している。

一方、水中などで行われるスタッド溶接としては、現在
のところ、アルゴンなどのパージングを使用するウェッ
ト・ウェルデング・テクニック　（Ｗｅｔ　Ｗｅｌｄｉ
ｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）がある。この水中スタッド
溶接システムは、スタッドの先端溶接部周囲、および母
材ワークピース表面の被溶接領域（アーク発生領域）を
、ラバースカートあるいはスポンジなどで包囲しておき
、溶接開始直前に、この被溶接領域内にパージングガス
を吹き込むことにより、被溶接面の水を排除し、かつ乾
燥させてから溶接を行うものである。

本発明は、かかるスタッド溶接に着目し、スタッド溶接
を利用して移動ロボットを水中の構造物に固着させよう
とするものである。

〔発明の目的〕

すなわち、本発明はスタッド溶接可能な構造物上であれ
ば、その形状あるいは表面状態に左右されることなく、
移動ロボットを水中の構造物に強力、且つ、安定に固着
できる装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

上記の目的を達成するため、本発明の水中移動ロボット
の固着装置は、溶接用スタッド装置のハウジングに固着
部を備え、かつ、前記ハウジング内に当該ハウジングを
水中の構造物に固定するスタッド部材を内蔵させるとと
もに、水中移動ロボットの脚の先端に、把持機構を有す
るスタッド溶接ガンを備え、且つ、前記把持機構によっ
て前記ハウジングの固着部を把持することを特徴とする
ものである。

上記溶接用スタッド装置は、少なくともハウジングと、
該ハウジングを水中の構造物に固定するスタッド部材を
備えればよく、必要に応じて既に確立されている地上、
あるいは水中スタッド溶接システムを採用すればよい。

また、ハウジングに設けた固着部は、例えばフランジ状
などスタッド溶接ガンに備えた把持機構が保合できる機
能を有するものであればよく、また、把持機構は、例え
ばチャック式など前記固着部を把持てきる機能を有する
ものであればよい。

また、スタッド部材は、例えばフランジなどハウジング
を水中の構造物に固定する機能を有することが必要であ
る。

更に、移動ロボットは、直流アーク溶接電源およびｉｌ
ｌ　２．卸ユニットなどを備えるものとする。

上記のように、この発明においては、溶接用スタッド装
置のハウジングに固着部を備え、かつ、前記ハウジング
内に当該ハウジングを水中の構造物に固定するスタッド
部材を内蔵させるとともに、水中移動ロボットの脚の先
端に、把持機構を有するスタッド溶接ガンを備え、且つ
、前記把持機構によって前記ハウジングの固着部を把持
するので、スタッド部材によってスタッド装置のハウジ
ングを水中の構造物に固着すると、移動ロボットの脚の
先端に設けられたスタッド溶接ガンは把持機構によって
ハウジングに固着しているから水中の構造物の形状、或
いは表面状態に左右されることなく、移動ロボットをハ
ウジングを介して水中の構造物に強力、かつ、安定に固
着可能である。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は水中を移動する移動ロボット１の斜視図であり
、この移動ロボットｌは複数の脚２の先端に、それぞれ
、固着装置Ａを備えている。

この固着装置Ａは、第２図に示すように、スタッド溶接
ガン３と、このスタッド溶接ガン３に取付られた把持機
構６と、この把持機構６によって固持された溶接用スタ
ッド装置１０とから構成されている。

前記スタッド溶接ガン３は、その本体４の中心部にスタ
ッド部材１１と連結する鍔付のロッド５を有するととも
に、本体４の下部周辺に複数の把持機構６を有している
。各把持機構６はフック状をなし、ロック部材９によっ
て押圧されると、実線で示すように閉じ、ハウジング１
６の固着部１７を把持するように構成されている。この
ロック部材９は、図示しない油圧シリンダー機構によっ
て出没し、矢印Ｂで示すようにロック部材９が突出する
と、各把持機構６は実線で示すように固着部１７を把持
する。このロック部材９が後退すると、各把持機構６は
、その支持軸７に捲回されたスプリング８のハネ力によ
って二点破線で示すように解放され、ハウジング１６の
固着部１７との保合が解除される。

また、スタッド溶接ガン３は、アーク発生領域にパージ
ングガスを供給する管（図示せず）を備えている。

溶接用スタッド装置１０は、ハウジング１６と、このハ
ウジング１６を水中の構造物２３に固定するスタッド部
材１１から構成されている。

ハウジング１６は有底容器状をなし、その上部外周にフ
ランジ状の固着部１７を有するとともに、底部１８に開
口部１９を有している。また、スタッド部材１１は、下
端部近傍にハウジング１６を固定するためのフランジ１
３を備え、それより先端部分を基端溶接部１２となして
いる。更に、スタッド部材１１をハウジング１６の中心
に位置させるためフランジ１３はハウジング１６の底部
１８に対峙する側が円錐台状１４になっており、この円
錐台状１４に対峙するハウジング１６の底部１８の上面
は漏斗状２０になっている。

また、ハウジング１６は、その外周部に、内部から外部
へのみガス放出可能な逆止バルブ２１を設けるとともに
、ハウジング１６の底部１８には水の侵入防止用のラバ
ーシールド２２を被嵌している。

上記開口部１９はスタッド部材１１のフランジ１３と、
スタッド部材１１の基端溶接部１２との中間の大きさと
し、スタッド部材１１を水中の構造物２３に溶接したと
き、スタッド部材のフランジ１３によってハウジング１
６を構造物２３に固定するようになっている。

次に、作業ロボット１の固着作業を順に説明する。

第２図に示すように、予め、把持機構６によって、各ス
タッド溶接ガン３の下部に溶接用のスタッド装置１０が
把持されており、移動ロボット１を水中の構造物２３に
固着する場合は、移動ロボット１の脚２を操作して、第
３図に示す如く、水中の構造物２３の所望の箇所に溶接
用スタッド装置１０を押し付ける。

次に、通常のアークスタッド溶接のシーケンスにしたが
って、水中における溶接が開始され、スタッド部材１１
の基端溶接部１２と構造物２３との間にアークを発生さ
せ、適当な温度になったときに両者を密着させると、第
４図に示すように、スタッド部材１１が構造物２３にス
タッド溶接される。

このようにスタッド部材１１が構造物２３にスタッド溶
接されると、スタッド部材１１のフランジ１３によって
ハウジング１６が構造物２３に固定される。

ところで、移動ロボット１は、その脚２の先端に取り付
けたスタッド溶接ガン３の把持機構６によってハウジン
グ１６を把持しているので、移動ロボットｌはハウジン
グ１６を介して構造物２３に強力に、かつ、安定に固定
されることになる。

他方、移動ロボット１を移動させる場合は、第５図に示
すように、ロック部材９を矢印Ｃで示すように後退させ
る。すると、各把持機構６が矢印りで示す方向に開脚し
、ハウジング１６６の固着部１７を解放するので、第６
図に示すように、移動ロボット１の脚２を操作して矢印
Ｅの方向にスタッド溶接ガン３を移動させる。すると、
スタッド溶接ガン３がハウジング１６から離れるから移
動ロボソｌ−１は任意の場所に移動することができる。

移動ロボット１を、構造物２３に固着されているハウジ
ング１６に、再度、固着させる場合は、第６図に示すよ
うに、スタッド溶接ガン３を矢印Ｆの方向に移動させて
ロッド５をスタッド部材１１の穴１５に挿入させたあと
、第５図に示すように、各把持機構６を矢印Ｇの方向に
閉じさせる。すると、各把持機構６はハウジング１６の
固着部１７を把持するので、結局、移動ロボット１がハ
ウジング１６に固着されることになる。

上記移動ロボット１を別の新しい場所に固着させる場合
は、既述の手順通り行えばよいが、その時は、脚２を操
作して移動ロボット１のマガジン（図示せず）内に多数
、用意されている溶接用スタッド装置１０を各スタット
溶接ガン３の下部に把持させてから実施する。

第７図はスタッド装置１０の他の実施例を示すものであ
って、このスタッド装置１０を構成するハウジング１６
内にはベローズ２４が設けられるとともに、その開口部
１９には溶断可能な３い金属シート２５が設けられてい
る。そして、スタッド部材１１の基端溶接部１２を密封
した区画２６とし、この区画２６内にあらかじめ゛溶接
作用を妨げる恐れのない適当な圧力ガスを封入している
。

このように構成されたスタッド装置１０においては、装
置が簡単になるばかりでなく、信頼性に冨む良質な溶接
部が得られるという利点がある。

〔発明の効果〕

上記のように、本発明は、溶接用スタッド装置のハウジ
ングに固着部を備え、かつ、前記ハウジング内に当該ハ
ウジングを水中の構造物に固定するスタッド部材を内蔵
させるとともに、水中移動ロボットの脚の先端に、把持
機構を有するスタッド溶接ガンを備え、且つ、前記把持
機構によって前記ハウジングの固着部を把持するので、
溶接可能な構造物上であれば、構造物の形状、或いは表
面状態に左右されることな（、移動ロボットを強力で、
且つ、安定に固着できる。

特に、本発明では細いフレーム、凹凸面、或いはすき間
のある面でも溶接できる箇所であれば、どこでも移動ロ
ボットの固着ができる。更に、固着力が大きいので、「
ずれ」、或いは「はかれＪなどの危惧が少なく、安定し
た固着を維持できる利点がある。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の固着装置を備えた水中移動ロボットの
斜視図、第２図は固着装置の一部断面を含む側面図、第
３図及び第４図は固着装置の固着工程を示す説明図、第
５図及び第６図は固着装置の分離工程を示す説明図、第
７図は他のスタッド装置を備えた固着装置の一部断面を
含む側面図である。１・・・移動ロボット、２・・・脚、３・・・スタット
溶接ガン、６・・・把持機構、１０・・・溶接用スタッ
ド装置、１１・・・スタッド部材、１６・・・ハウジン
グ、１７・・・固着部。

Claims

【特許請求の範囲】溶接用スタッド装置のハウジングに固着部を備え、かつ、前記ハウジング内に当該ハウジングを水
中の構造物に固定するスタッド部材を内蔵させるととも
に、水中移動ロボットの脚の先端に、把持機構を有する
スタッド溶接ガンを備え、且つ、前記把持機構によって
前記ハウジングの固着部を把持することを特徴とする水
中移動ロボットの固着装置。