WO2024048114A1 - 溶接作業用台車、溶接作業システムおよび溶接作業方法 - Google Patents

溶接作業用台車、溶接作業システムおよび溶接作業方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2024048114A1
WO2024048114A1 PCT/JP2023/026641 JP2023026641W WO2024048114A1 WO 2024048114 A1 WO2024048114 A1 WO 2024048114A1 JP 2023026641 W JP2023026641 W JP 2023026641W WO 2024048114 A1 WO2024048114 A1 WO 2024048114A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
welding
work
machine
truck
trolley
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/026641
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
崇功 上月
行雄 池澤
通高 前川
夏彦 三木
恵一 岡本
浩之 小西
Original Assignee
川崎重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 川崎重工業株式会社 filed Critical 川崎重工業株式会社
Publication of WO2024048114A1 publication Critical patent/WO2024048114A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • 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
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting

Definitions

  • the present disclosure relates to a welding work trolley, a welding work system, and a welding work method.
  • Welding work involves not only the welding machine that actually performs the welding, but also processing machines that adjust the shape of the bead formed on the workpiece by the welding machine, dig the back side of the groove, and various types of machines that are used before and after welding. Inspection machines and the like are used to perform the inspection.
  • the welding machine, processing machine, inspection machine, etc. are each configured as self-propelled automatic machines that can move along the weld line of the groove of the workpiece. It is necessary to carry out the corresponding work while running the welding machine etc. on its own.
  • Patent Document 1 listed below discloses a welding machine in which a welding torch is attached to a self-propelled truck.
  • Patent Document 2 listed below discloses a processing machine in which a cutter for cutting is attached to a self-propelled cart in order to cut a bead formed by welding.
  • an object of the present disclosure is to provide a welding work cart, a welding work system, and a welding work method that can easily perform multiple types of welding work.
  • a dolly for welding work includes a dolly body having a fixing surface to which one work machine selected from a plurality of types of work machines that perform different welding operations is fixed, and
  • the trolley body includes wheels that are supported and in contact with the surface of the workpiece to be welded, a motor for moving the trolley main body on the surface of the workpiece, and a trolley controller that controls the motor, and the trolley main body includes:
  • a working machine fixed to the fixed surface is removable.
  • a welding work system includes the above-mentioned welding work trolley and the plurality of types of working machines fixed to the fixed surface, wherein the plurality of types of working machines include a welding torch. , a welding machine that performs welding while moving the welding torch, a processing machine that performs processing related to welding, or an inspection machine that performs inspection before and after welding.
  • a welding work method includes: a truck body having a fixing surface to which one working machine selected from a plurality of types of working machines that perform mutually different welding operations is fixed; A first work machine corresponding to a first work to be performed is fixed to the fixed surface of the welding work trolley, which is supported and has wheels in contact with the surface of the workpiece to be welded, and the welding work trolley is The first work is performed by the first work machine while moving, and after the first work is completed, the work machine fixed to the fixed surface is transferred from the first work machine to the second work to be performed next. The second working machine is replaced with a corresponding second working machine, and the second work is performed by the second working machine while moving the welding work trolley.
  • FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a welding work system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram of the truck body shown in FIG. 1 viewed from the bottom side.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system in the welding work system shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is an image diagram of a plurality of types of working machines fixed to a welding truck in this embodiment.
  • FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a welding work system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 shows a state in which a workpiece W to be welded is installed horizontally, and a welding work system 1 is installed on the surface of the workpiece W. Therefore, in the following description, the side farther from the surface of the workpiece W will be the upper side in the welding work system 1, and the side closer to the surface will be the lower side.
  • a welding work system 1 includes a welding work trolley 2 and a working machine 3 mounted on the welding work trolley 2.
  • the welding work truck 2 may be simply referred to as a truck 2.
  • the truck 2 includes a truck body 4 and wheels 5a and 5b supported by the truck body 4.
  • the truck body 4 includes a fixing surface 6 for fixing the working machine 3.
  • the truck body 4 includes a rectangular parallelepiped-shaped housing 7. The upper surface of the housing 7 becomes the fixed surface 6.
  • the wheels 5a and 5b are in contact with the surface of the workpiece W.
  • the truck 2 is equipped with a motor 8 for moving the truck body 4 on the surface of the workpiece W.
  • Motor 8 is installed within housing 7 . Electric power is supplied to the motor 8 from the outside via a power cable 50. Instead of this, a battery may be mounted on the trolley 2.
  • a rail R is fixed to the surface of the workpiece W along the welding line.
  • the method of fixing the rail R is not particularly limited.
  • the rail R may be fixed to the work W by welding, by a magnet, or by a vacuum pad.
  • the rail R is a rail with a circular cross section.
  • rail R is a pipe rail.
  • the truck body 4 includes a rail holder 9 that holds the rails R.
  • the housing 7 has a groove 10 on the lower surface, that is, the surface opposite to the fixed surface 6, into which the rail R is inserted.
  • the groove 10 has an arcuate cross section.
  • a rail retainer 9 is arranged around the groove 10.
  • FIG. 2 is a view of the trolley body shown in FIG. 1 viewed from the bottom side.
  • the rail holder 9 includes a pair of rollers that hold the rail R from both sides.
  • the pair of rollers includes a driving roller 11 driven by the motor 8 and a driven roller 12 facing the driving roller 11.
  • the truck body 4 has a link 13 that transmits the driving force of the motor 8 to the drive roller 11 to rotate the drive roller 11.
  • the link 13 includes, for example, a gear box.
  • the rail holder 9 has two pairs of rollers.
  • the rotation axes of the driving roller 11 and the driven roller 12 are oriented perpendicularly to the fixed surface 6.
  • a pair of rollers are arranged on the sides of the groove 10. That is, the pair of rollers clamps the rail R from the left and right sides.
  • the rail holder 9 includes a pressurizer 14 that presses the driven roller 12 toward the driving roller 11.
  • the pressurizer 14 has a pressure regulator 14a, and by operating the pressure regulator 14a, the distance between the driven roller 12 and the drive roller 11 changes.
  • the driven roller 12 close to the driving roller 11 with the rail R sandwiched between the driving roller 11 and the driven roller 12, the rail R is held between the driving roller 11 and the driven roller 12. The pressure gets stronger.
  • the driven roller 12 is a resin roller whose elastic force is weaker than that of the driving roller 11.
  • a roller having an elastomer layer on the contact surface with the rail R is used as the drive-side roller 11.
  • a resin roller having no elastomer layer on the contact surface with the rail R is used.
  • a roller whose elastic force is not weaker than that of the driving roller 11 may be employed as the driven roller 12.
  • the materials for the driving roller 11 and the driven roller 12 are not limited to the above examples, and various materials can be used.
  • the rail holder 9 is mounted in the longitudinal direction of the groove 10, which is parallel to the fixed surface 6 and in the extending direction of the rail R, at a position above the bottom surface of the groove 10, that is, the lower surface of the housing 7.
  • the first auxiliary roller 15 has a rotation axis perpendicular to the first auxiliary roller 15.
  • the first auxiliary roller 15 is arranged at a position corresponding to the pair of rollers 11 and 12 in the longitudinal direction of the groove 10.
  • the rail holder 9 includes a second auxiliary roller 17 located on the opposite side of the rail R from the first auxiliary roller 15 in the direction perpendicular to the fixing surface 6 via the arm 16 from the casing 7 .
  • the arm 16 is located outside the side surface of the housing 7.
  • the second auxiliary roller 17 is arranged to be inclined with respect to the direction perpendicular to the fixed surface 6.
  • the rail holder 9 has two first auxiliary rollers 15 and two second auxiliary rollers 17.
  • the first auxiliary roller 15 is arranged above the rail R.
  • the second auxiliary roller 17 is arranged diagonally below the rail R.
  • the arm 16 urges the second auxiliary roller 17 in the direction toward the first auxiliary roller 15.
  • the arm 16 is attached to a shaft 18 so as to be rotatable around a shaft 18 fixed to the housing 7 .
  • the second auxiliary roller 17 is attached to the tip of the arm 16.
  • a biasing force adjustment pin 19 is fixed to the arm 16.
  • a biasing force adjusting screw 20 that contacts the biasing force adjusting pin 19 is supported by the housing 7 .
  • the drive-side roller 11 is rotated by the driving force of the motor 8 with the rail R held between the pair of rollers 11 and 12, so that the welding work cart 2 is moved to the rail R. move along.
  • the wheels 5a and 5b rotate while contacting the workpiece W. Since the welding work trolley 2 is held on the rail R by the rail holder 9, the welding work trolley 2 can be used not only when the surface of the work W is facing upward, but also when facing sideways or downward.
  • the trolley 2 is moved along the rail R, and various welding operations can be performed on the work W by the working machine 3 mounted on the welding trolley 2.
  • the wheels 5a and 5b are the first wheel 5a located on the first direction side of the truck body 4 in the direction orthogonal to the rail R, and the first wheel 5a located on the second direction side of the truck body 4 opposite to the first direction. and a second wheel 5b.
  • the first direction is the direction in which the driving side roller 11 of the pair of rollers is positioned with respect to the rail R
  • the second direction is the direction in which the driven side roller 12 of the pair of rollers is positioned with respect to the rail R. This is the direction in which it is located.
  • the truck body 4 includes a first support 22 fixed to the housing 7 and a second support 23 that pivotally supports the first wheels 5a.
  • the second support body 23 is extendably connected to the first support body 22 via an elastic body 24 .
  • the first wheel 5a is urged in a direction from the truck body 4 toward the surface of the workpiece W by the elastic force of the elastic body 24.
  • the biasing force of the first wheel 5a can be adjusted by a biasing force adjustment screw 25.
  • the second wheel 5b is pivotally supported by a support 21 fixed to the housing 7.
  • the truck 2 is equipped with a position detector 43 that detects the position of the truck body 4, as shown in FIG. 3, which will be described later.
  • the position detector 43 detects the moving distance of the trolley 2 from a predetermined reference position.
  • the reference position can be set by the user, such as a predetermined work start position, for example.
  • the position detector 43 includes a first encoder that detects the number of rotations of the driven roller 12 from the reference position.
  • the moving distance of the truck 2 is determined from the diameter and rotational speed of the driven roller 12. Thereby, the position of the truck body 4 can be specified.
  • the position detector 43 may include a timer that measures the elapsed time from the reference position. When the motor 8 is rotated at a constant rotation, if the amount of slip described later is 0, the moving distance of the trolley 2 can be determined from the drive time of the motor 8 from the reference position. Thereby, the position of the truck body 4 can be specified.
  • the position detector 43 may include a second encoder that detects the number of rotations of the driving roller 11 from the reference position.
  • the truck 2 is equipped with a slip detector 44 that detects the amount of deviation from a reference value in the moving distance of the truck body 4 with respect to the unit rotation amount of the motor 8.
  • the slip detector 44 includes a first encoder that detects the number of rotations of the driven roller 12 from the reference position, and a second encoder that detects the number of rotations of the driving roller 11 from the reference position.
  • the number of rotations per unit time of the driven roller 12 is determined from the value detected by the first encoder, and the number of rotations per unit time of the driving roller 11 is determined from the value detected by the second encoder.
  • the amount of deviation from the reference value in the moving distance of the truck body 4 with respect to the unit rotation amount of the motor 8, that is, the amount of slippage of the drive-side roller 11 with respect to the rail R can be determined.
  • the slip detector 44 does not need to include the second encoder.
  • the number of rotations per unit time of the drive-side roller 11 may be calculated from the number of rotations of the motor 8.
  • the rotation speed of the motor 8 may be detected by an encoder that detects the rotation speed of the output shaft of the motor 8, or a control command value to the motor 8 may be used.
  • a case 27 on which a truck controller 26 is mounted is fixed to a part of the fixed surface 6 of the truck body 4.
  • the truck 2 is disposed on the upper surface of the case 27 and has an operation panel 28 for operating the welding truck 2.
  • the truck controller 26 controls the motor 8 .
  • the trolley controller 26 acquires data detected by the position detector 43 and the slip detector 44.
  • the truck controller 26 controls the motor 8 based on the detected position of the truck body 4.
  • the truck controller 26 controls the motor 8 based on the detected amount of deviation.
  • the trolley controller 26 changes the rotation speed of the motor 8 according to the amount of deviation.
  • the bogie controller 26 may calculate the amount of deviation from the detected value obtained from the slip detector 44.
  • the slip detector 44 may include a calculator that calculates the amount of deviation separately from the bogie controller 26.
  • the work machine 3 is removably fixed to the fixed surface 6.
  • the fixing surface 6 has a fixing hole 6a.
  • the work machine 3 is fixed to the fixing surface 6 by a fixing screw 29 inserted into the fixing hole 6a. By loosening the fixing screw 29, the working machine 3 can be removed from the fixing surface 6 of the truck body 4.
  • the work machine 3 is a welding machine.
  • the welding machine includes a welding machine main body 30 fixed to a fixed surface 6, a welding end effector 32, and a wire reel 33 around which a welding wire, which is a wire-shaped filler metal, is wound.
  • the wire reel 33 is fixed to the welding machine main body 30 via a first arm 34 extending in the first direction from the welding machine main body 30.
  • the welding end effector 32 is fixed to the welding machine main body 30 via a second arm 35 extending from the welding machine main body 30 in a second direction opposite to the first direction.
  • the first direction in which the first arm 34 extends is the direction toward the first wheel 5a with respect to the direction perpendicular to the rail R when the welding machine main body 30 is fixed to the fixing surface 6 of the truck main body 4.
  • the second direction in which the second arm 35 extends is the direction toward the second wheel 5b with respect to the direction perpendicular to the rail R when the welding machine main body 30 is fixed to the fixing surface 6 of the truck main body 4.
  • the welding machine shown in the example of FIG. 1 is a consumable electrode welding machine such as a MIG welding machine, MAG welding machine, or FCAW welding machine.
  • the welding end effector 32 includes a welding torch 31 having an electrode 36 at its tip. Electrode 36 of welding torch 31 is directed toward the welding target. The electrode 36 is a welding wire 37 supplied from the wire reel 33.
  • the welding torch 31 has a nozzle that supplies shielding gas to the welding target. A power line from a power source is connected to the welding torch 31, and power is supplied to the welding torch 31.
  • the workpiece W to be welded is arranged with two materials to be welded butted against each other, and a groove Gr is formed at the location to be welded.
  • the groove Gr is arranged so that each groove surface has a predetermined groove angle in a state where two materials to be welded are butted against each other. Note that this groove angle refers to the angle formed when the surfaces obtained by extending the groove surfaces intersect with each other, since the vicinity of the abutting portion of the welded materials may be a curved surface.
  • the shape of the groove Gr is appropriately selected from various shapes.
  • the welding machine is arranged so that the tip of the electrode 36 of the welding torch 31 faces the groove Gr of the workpiece W.
  • the welding machine includes a horizontal rail 38 extending horizontally with respect to the work W and a vertical rail 39 extending vertically.
  • Welding torch 31 is attached to horizontal rail 38 so as to be slidable in the horizontal direction.
  • the horizontal rail 38 is slidably attached to the vertical rail 39 in the vertical direction.
  • the welding machine includes actuators that move the welding torch 31 and the horizontal rail 38, respectively.
  • the configuration for moving the welding torch 31 is not limited to this, and may be configured by, for example, a multi-jointed robot having the welding torch 31 at its tip.
  • the welding machine includes a welding machine controller 40 that controls a welding end effector 32 and a wire reel 33.
  • the welding machine controller 40 is mounted within the welding machine main body 30.
  • the welding machine is disposed on the upper surface of the welding machine main body 30 and has an operation panel 41 for operating the welding machine.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system in the welding work system shown in FIG. 1.
  • a truck controller 26 an operation panel 28, a motor 8, an interface 42, a position detector 43, and a slip detector 44 are connected to each other via a bus 45 so as to be able to send and receive signals.
  • a welding machine controller 40 an operation panel 41, a welding end effector 32, a wire reel 33, an interface 46, and a current detector 47 are connected to each other via a bus 48 so as to be able to send and receive signals. be done.
  • the interfaces 42 and 46 establish communication connections with external devices.
  • a communication cable 49 is connected between the interfaces 42 and 46.
  • the bogie controller 26 is communicably connected to the working machine 3, and data transmission and reception can be realized between the bogie controller 26 and the welding machine controller 40.
  • the trolley controller 26 and the welding machine controller 40 may be configured to be able to communicate wirelessly with each other.
  • the bogie controller 26 includes a processor 26a and a memory 26b.
  • the storage device 26b stores data obtained from the various detectors 43 and 44. Furthermore, the storage device 26b stores a control program for controlling the motor 8, that is, controlling the movement of the trolley 2.
  • welder controller 40 includes a processor 40a and a memory 40b. The storage device 40b stores the data acquired from the current detector 47. Furthermore, the storage device 40b stores a control program for controlling the welding end effector 32 and the wire reel 33.
  • the processors 26a and 40a include computers such as microcontrollers, personal computers, and PLCs (Programmable Logic Controllers).
  • a processor includes processing circuits such as a CPU and an MPU, registers, RAM, peripheral circuits, and the like.
  • a circuit, unit or means is hardware that performs or is programmed to perform the recited functions.
  • the hardware may be the hardware disclosed herein or other known hardware that is programmed or configured to perform the recited functions. If the hardware is a processor, which is considered a type of circuit, the circuit, unit, or means is a combination of hardware and software, and the software is used to configure the hardware or processor.
  • the trolley controller 26 receives the position data of the trolley main body 4 detected by the position detector 43 mounted on the trolley 2, Control data such as the amount of deviation detected by the slip detector 44 or the current speed of the truck 2 can be transmitted to the welding machine controller 40.
  • the welding machine controller 40 periodically moves the welding torch 31 in the width direction of the groove Gr of the workpiece W by a predetermined weaving width, and moves the welding torch 31 in a predetermined welding line direction of the workpiece W. Move the torch at the height to follow the welding line of the workpiece W. For this reason, the welding machine controller 40 acquires the movement status of the workpiece W of the truck 2 in the welding line direction from the truck controller 26, and controls the welding end effector 32 and the wire reel based on the movement status of the truck 2. 33 can be controlled appropriately.
  • the welding machine controller 40 may change the welding conditions in the welding machine based on the position of the truck body 4 detected by the position detector 43 or the amount of deviation detected by the slip detector 44.
  • the plurality of parameters for which welding conditions are set may include welding current, weaving width, oscillation period, stop time at both ends, center stop time, welding speed, supply speed of welding wire 37, and the like.
  • the welding current is a current supplied to the electrode 36 of the welding torch 31.
  • a peak current and a base current can be set respectively as welding conditions regarding the welding current.
  • the weaving width is the amount of movement of the welding torch 31 in the width direction of the groove Gr of the workpiece W.
  • the oscillation period is a movement period when the welding torch 31 performs weaving in the width direction of the groove Gr.
  • the both-end stop time is the time from when the welding torch 31 reaches one end in the groove width direction of the weaving until it starts moving in reverse toward the other side.
  • the center stop time is the time during which the welding torch 31 stops at the center position of the weaving in the groove width direction. These stop times may include zero, ie, no stop.
  • the welding speed is the moving speed of the welding torch 31 in the welding line direction, that is, the moving speed of the cart 2.
  • the supply speed of the welding wire 37 is the speed at which the welding wire 37 is sent out from the wire reel 33 to the welding torch 31.
  • the welding machine controller 40 can also send data acquired by a current detector 47 mounted on the welding machine and welding machine control data to the trolley controller 26. Thereby, the truck controller 26 can control the movement of the truck 2 based on the control status of the welding machine.
  • the current detector 47 detects the welding current flowing through the electrode 36 of the welding torch 31.
  • the welding machine is controlled so that the welding current is at an appropriate value.
  • the objects to be controlled include not only the weaving width, torch height, and wire feeding speed that can be controlled by the welding machine, but also the moving speed in the welding line direction. Therefore, the truck controller 26 can control the movement of the truck 2 based on the data acquired by the current detector 47.
  • the welding machine controller 40 may send a control command to the truck 2 to the truck controller 26. Further, the trolley controller 26 may send a control command to the working machine 3 to the welding machine controller 40.
  • the work machine 3 fixed to the fixing surface 6 can be attached to and detached from the truck body 4.
  • the working machine 3 fixed to the fixed surface 6 of the truck body 4 is not limited to the welding machine illustrated in FIG. 1, but is selected from a plurality of types of working machines that perform different welding operations.
  • FIG. 4 is an image diagram of a plurality of types of working machines fixed to a welding truck in this embodiment.
  • the plurality of types of work machines 3 include welding torches 31, welding machines that perform welding while moving the welding torch 31, processing machines that perform processing related to welding, or processing machines that perform inspections before and after welding. Including inspection machine.
  • the plurality of types of working machines 3 include a plurality of types of welding machines that differ depending on the type of welding machine.
  • welding machine A is a MIG welding machine
  • welding machine B is an FCAW welding machine
  • welding machine C is a TIG welding machine.
  • the plurality of types of welding machines may include other welding machines such as MAG welding machines and plasma welding machines.
  • the work machine 3 may include a voltage detector that detects arc voltage.
  • the plurality of types of work machines 3 include a plurality of types of processing machines that differ depending on the type of processing machine.
  • the processing machine D is a grinder that cuts a bead formed by welding
  • the processing machine E is a back-cutting machine that cuts the back side of the groove Gr in the workpiece W by machining
  • the processing machine F is a grinder that cuts a bead formed by welding. This is a gouging machine that cuts the back side of the groove Gr in the workpiece W using plasma.
  • the multiple types of processing machines may include other processing machines.
  • the plurality of types of working machines 3 include a plurality of types of inspection machines that differ depending on the type of inspection machine.
  • the inspection machine G is an RT inspection machine that performs a non-destructive inspection using radiation
  • the inspection machine H is a UT inspection machine that performs a non-destructive inspection using ultrasound
  • the inspection machine J is an inspection machine that performs a groove shape inspection performed before welding.
  • the plurality of types of inspection machines may include other inspection machines, such as an MT inspection machine that performs non-destructive inspection using magnetism, and an inspection machine that inspects the external shape of the bead after welding.
  • the welding work system 1 includes at least two working machines as multiple types of working machines 3.
  • at least two working machines may be prepared from the same category, such as welding machine A and welding machine B, or from different categories, such as welding machine A and processing machine D.
  • At least two work machines may be provided.
  • three or more work machines are prepared, for example, two or more work machines from the same category, such as welding machine A, welding machine B, and processing machine D, are prepared, and two or more work machines from different categories are prepared.
  • a number of working machines may be provided.
  • the rail R is fixed along the extending direction of the groove Gr of the workpiece W.
  • the trolley 2 is made to hold the rail R.
  • a first working machine which is a welding machine, is fixed to the fixing surface 6 of the truck body 4. While moving the trolley 2, welding work is performed as a first work by the first working machine.
  • the first working machine is removed from the trolley body 4, and the working machine fixed to the fixed surface 6 of the trolley main body 4 is replaced with a second working machine corresponding to the second work to be performed next.
  • the truck 2 may continue to hold the rail R.
  • the second work machine is a grinder that cuts beads.
  • a bead cutting operation is performed as a second operation by the second working machine.
  • the second working machine is removed from the trolley body 4, and the working machine fixed to the fixed surface 6 of the trolley main body 4 is replaced with a third working machine corresponding to the third work to be performed next.
  • the third working machine is an inspection machine that performs non-destructive testing on beads.
  • the fourth working machine is fixed to the fixing surface 6 of the truck body 4.
  • the fourth working machine is a back digging machine. While moving the trolley 2, the fourth work machine performs back digging work as a fourth work.
  • the fourth working machine is removed from the trolley body 4, and the working machine fixed to the fixing surface 6 of the trolley main body 4 is replaced with the fifth working machine to be carried out next.
  • the fifth working machine is a welding machine. Similar to the first work, in the fifth work as well, welding work on the back side of the workpiece W is performed while moving the cart 2. Then, similar to the surface, cutting and non-destructive testing are performed.
  • the trolley that moves with respect to the workpiece W is fixed. 2 can be made common to multiple types of welding operations. Thereby, when performing multiple types of welding operations, there is no need to prepare work machines each equipped with a traveling device, so that multiple types of welding operations can be performed easily. Furthermore, by sharing the traveling device, manufacturing costs and maintenance costs for multiple types of working machines can be reduced.
  • the traveling device by standardizing the traveling device, the usage instructions for multiple types of working machines can be standardized. Therefore, operation by the user is facilitated and welding quality is improved. Furthermore, by sharing the traveling device, the burden of replacing the work machine 3 for each welding work is reduced. This makes it possible to improve the efficiency of the entire welding work, reduce man-hours, and shorten lead time.
  • the bogie controller 26 that controls the bogie 2 is communicably connected to the working machine 3 fixed to the fixed surface 6, detection data from the position detector 43 etc. that detects the position of the bogie body 4 or The control data for the truck 2 by the truck controller 26 can be used in the work machine 3.
  • the work machine 3 fixed to the fixed surface 6 is a welding machine
  • the welding machine starts welding work as soon as the trolley 2 starts traveling, and as soon as the trolley 2 stops after traveling a predetermined distance, the welding machine starts welding.
  • the welding machine can be controlled so that the welding operation is also completed.
  • the bogie controller 26 can also acquire detection data or control data from the work machine 3 and perform travel control based thereon. In this way, by communicatively connecting the trolley controller 26 and the work machine 3, the trolley 2 and the work machine 3 can operate in conjunction with each other, so that welding work can be performed efficiently.
  • the data obtained from each work machine 3 can also be stored in the storage device 26b of the bogie controller 26.
  • the accumulated data from the work machine 3 is stored in association with the position data of the trolley 2 and the like.
  • mutual use of data between a plurality of work machines can be easily realized.
  • the welding machine A may be able to refer to inspection result data acquired by the inspection machine J that inspects the groove shape before welding. In this case, welding machine A can change the welding conditions according to the groove shape. In this way, traceability between multiple types of welding operations can be established. As a result, the welding work system 1 can be operated without monitoring or with reduced monitoring.
  • the cart 2 moves along the rail R while holding the rail R fixed to the surface of the workpiece W. Since the rail R is arranged to extend in the weld line direction of the workpiece W, by moving the trolley 2 while holding the rail R, the groove Gr of the workpiece W can be appropriately copied in the weld line direction. can be done. Furthermore, by holding the rail R with the rail holder 9, work can be carried out by the working machine 3 regardless of which direction the trolley 2 faces with respect to the horizontal plane.
  • the rail holder 9 can hold the rail R so that the whole area of the workpiece W can be attached to the trolley 2.
  • the fixed work machine 3 allows welding work to be carried out continuously.
  • one driven roller 12 is pressurized by the pressure device 14 toward the other driving roller 11. Ru.
  • the carriage 2 can be easily moved with respect to the rail R while holding the rail R.
  • the drive side roller 11 is driven by the motor 8. Because the driving roller 11 is driven with the driving roller 11 being pressed against the rail R by the pressurizing action of the pressurizer 14, the driving force of the driving roller 11 can be reliably transmitted to the rail R, and the bogie Appropriate movement of the cart 2 can be realized regardless of the posture of the cart 2.
  • the slip detector 44 detects the amount of deviation from the reference value in the moving distance of the truck body 4 with respect to the unit rotation amount of the motor 8. As mentioned above, since the trolley 2 can take various postures, even if the driving force of the driving roller 11 by the motor 8 does not change, the amount of sliding of the driving roller 11 with respect to the rail R, that is, the transmission to the rail R. Efficiency may vary. By detecting the degree of slippage in the slip detector 44 as the amount of deviation from the reference value in the travel distance of the truck body 4, it becomes possible to correct the moving position of the truck 2. Therefore, the position of the trolley 2, which can take various postures, can be controlled with high precision.
  • the truck 2 is allowed to swing around the axis of the rail R.
  • the first wheel 5a located on the first direction side of the trolley body 4 with respect to the direction perpendicular to the rail R is the one that carries the workpiece W from the trolley body 4. It is biased toward the surface. Therefore, the truck 2 can swing in the circumferential direction of the rail R having a circular cross section. Thereby, the cart 2 can move along the rail R while following the surface of the workpiece W. Therefore, regardless of the attitude of the cart 2, the cart main body 4 can be reliably grounded on the surface of the workpiece W. Thereby, work on the workpiece W can be carried out appropriately by the working machine 3 mounted on the trolley 2.
  • the truck 2 does not need to hold the rail R.
  • the trolley 2 may be configured as a self-propelled vehicle.
  • the cross-sectional shape of the rail R is not limited to a circular shape.
  • the cart 2 may be supported on a pair of left and right rails, such as railroad rails.
  • the holding force is manually adjusted by the pressure regulator 14a. It may be configured such that the force is automatically adjusted by drive by a motor, pressure by a hydraulic cylinder, or the like.
  • the pressurizer 14 may be configured to be able to adjust the pressure applied by the driven roller 12 to the driving roller 11 based on a control command from the truck controller 26. Further, the truck controller 26 may generate a control command to adjust the pressure applied by the pressurizer 14 according to the amount of deviation detected by the slip detector 44. By controlling the pressurizer 14 to suppress the amount of deviation, it is possible to suppress a change in speed of the cart 2 due to controlling the motor 8 based on the amount of deviation.
  • the first wheel 5a of the wheels 5a and 5b is biased in the direction from the truck body 4 toward the surface of the workpiece W, but in addition to or in addition to this, Alternatively, the second wheels 5b may be biased in the direction from the truck body 4 toward the surface of the workpiece W.
  • the truck 2 or the work machine 3 may include a common operation panel for operating the truck 2 and the work machine 3.
  • the trolley 2 or the working machine 4 may have a remote control terminal for remotely controlling the trolley 2 or the working machine 4, separate from the main body of the trolley 4 and the working machine 4.
  • the remote control terminal is connected to the truck body 4 or the body of the work machine 4 by wire or wirelessly.
  • the remote control terminal may be a communication terminal such as a smartphone that can communicate via a network such as the Internet.
  • the bogie controller 26 is communicably connected to the working machine 3 fixed to the fixing surface 6 of the bogie main body 4, but the bogie controller 26 and the working machine 3 are may not be communicably connected.
  • the working machine 3 fixed to the fixed surface 6 does not need to be equipped with a controller.
  • the plurality of work machines may include a processing machine that starts operating when power is supplied.
  • Such a processing machine may have an on/off button for a power source independent of the cart 2, and the operation may be started by turning on the on/off button.
  • the trolley controller 26 and the work machine do not need to be communicably connected.
  • a dolly for welding work includes a dolly body having a fixing surface to which one work machine selected from a plurality of types of work machines that perform different welding operations is fixed, and
  • the trolley body includes wheels that are supported and in contact with the surface of the workpiece to be welded, a motor for moving the trolley main body on the surface of the workpiece, and a trolley controller that controls the motor, and the trolley main body includes:
  • a working machine fixed to the fixed surface is removable.
  • the trolley body may include a rail holder that is fixed to the surface of the workpiece and holds a rail extending in the welding line direction of the workpiece.
  • the welding cart moves along the rail while holding the rail fixed to the surface of the workpiece. Since the rail is arranged to extend in the welding line direction of the workpiece, by moving the welding cart while holding the rail, it is possible to appropriately follow the groove of the workpiece in the welding line direction. Can be done. Furthermore, by holding the rails with the rail holder, the work can be carried out using the working machine no matter which direction the welding cart is oriented with respect to the horizontal plane.
  • the rail holder includes a pair of rollers that sandwich the rail from both sides, and the pair of rollers includes a driving side roller driven by the motor and a driven side roller.
  • the rail holder may include a pressurizer that presses the driven roller toward the drive roller.
  • the drive side roller is driven by a motor. Due to the pressurizing action of the pressurizer, the drive side roller is driven while being pressed against the rail, so the driving force of the drive side roller can be reliably transmitted to the rail, and the posture of the welding cart is adjusted. Appropriate movement of the welding cart can be achieved without any interference.
  • the wheels include a first wheel located on the first direction side of the truck body in a direction perpendicular to the rail, and a first wheel located on the first direction side of the truck body in a direction perpendicular to the rail, and a first wheel located on the first direction side of the truck body in a direction perpendicular to the rail.
  • a second wheel located on a second direction side, and the first wheel may be biased in a direction from the truck body toward the surface of the workpiece.
  • the main body of the cart can be reliably grounded to the surface of the workpiece.
  • the rail may have a circular cross section.
  • the cart controller may be communicably connected to the work machine.
  • the detection data or control data on the welding truck and the detection data or control data on the working machine fixed to the fixed surface can be used together.
  • the welding work trolley and the working machine can operate in conjunction with each other, so that the welding work can be performed efficiently.
  • the trolley controller may include a storage device that stores data obtained from each working machine so that it can be used mutually among the plurality of working machines.
  • the welding work truck according to any one of items 1 to 7 includes a position detector that detects the position of the truck body, and the truck controller controls the motor based on the detected position of the truck body. It's okay.
  • the trolley controller may be communicably connected to the working machine, and may transmit position data of the trolley body to the working machine.
  • the working machine can be controlled using the position data detected on the welding truck side.
  • the welding work trolley according to any one of items 1 to 9 may include a slip detector that detects a deviation amount from a reference value in a moving distance of the trolley body with respect to a unit rotation amount of the motor.
  • the position of the welding cart which can take various postures, can be controlled with high precision.
  • the plurality of types of working machines include a welding machine that performs welding while moving the welding torch, a processing machine that performs processing related to welding, Alternatively, it may include an inspection machine that performs inspection before and after welding.
  • a welding work system includes the welding work cart according to any one of items 1 to 11 and the plurality of types of working machines fixed to the fixed surface,
  • the machine includes a welding machine that includes a welding torch and performs welding while moving the welding torch, a processing machine that performs processing related to welding, or an inspection machine that performs inspection before and after welding.
  • a welding work method includes: a truck body having a fixing surface to which one working machine selected from a plurality of types of working machines that perform mutually different welding operations is fixed; A first work machine corresponding to a first work to be performed is fixed to the fixed surface of the welding work trolley, which is supported and has wheels in contact with the surface of the workpiece to be welded, and the welding work trolley is The first work is performed by the first work machine while moving, and after the first work is completed, the work machine fixed to the fixed surface is transferred from the first work machine to the second work to be performed next. The second working machine is replaced with a corresponding second working machine, and the second work is performed by the second working machine while moving the welding work trolley.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

溶接作業用台車は、互いに異なる溶接作業を行う複数種類の作業機械の中から選択された１つの作業機械が固定される固定面を有する台車本体と、前記台車本体に支持され、溶接対象であるワークの表面に接する車輪と、前記台車本体を前記ワークの表面上において移動させるためのモータと、前記モータを制御する台車制御器と、を備え、台車本体は、固定面に固定される作業機械を着脱可能である。

Description

溶接作業用台車、溶接作業システムおよび溶接作業方法
　本開示は、溶接作業用台車、溶接作業システムおよび溶接作業方法に関する。
　溶接作業には、実際に溶接を行う溶接機だけでなく、溶接機によりワークに形成されたビードの形状を整えたり、開先の裏側を掘ったりする加工機、または、溶接の前後に行う各種の検査を行うための検査機等が用いられる。
　例えば大型構造物の製造において、これらの各種溶接作業を自動化する際には、溶接機、加工機、検査機等をそれぞれ自走可能な自動機として構成し、ワークの開先の溶接線に沿って溶接機等を自走させながら対応する作業を行う必要がある。
　例えば、下記特許文献１には、自走可能な台車に溶接トーチが装着された溶接機が開示されている。また、下記特許文献２には、溶接により形成されたビードを切削加工するために、自走可能な台車に切削用のカッターが取り付けられた加工機が開示されている。
特開２００８－３０２３８６号公報 実用新案登録第３１９２２８０号公報
　しかし、このような従来の構成では、１つの溶接線に対する作業であっても、溶接作業の内容に応じて自動機を取り替える必要があり、手間である。
　そこで、本開示は、複数種類の溶接作業を簡便に実施することができる溶接作業用台車、溶接作業システムおよび溶接作業方法を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る溶接作業用台車は、互いに異なる溶接作業を行う複数種類の作業機械の中から選択された１つの作業機械が固定される固定面を有する台車本体と、前記台車本体に支持され、溶接対象であるワークの表面に接する車輪と、前記台車本体を前記ワークの表面上において移動させるためのモータと、前記モータを制御する台車制御器と、を備え、前記台車本体は、前記固定面に固定される作業機械を着脱可能である。
　本開示の他の態様に係る溶接作業システムは、上記溶接作業用台車と、前記固定面に固定される前記複数種類の作業機械と、を備え、前記複数種類の作業機械は、溶接トーチを含み、前記溶接トーチを移動させながら溶接を行う溶接機、溶接に関連する加工を行う加工機、または、溶接前後の検査を行う検査機を含む。
　本開示の他の態様に係る溶接作業方法は、互いに異なる溶接作業を行う複数種類の作業機械の中から選択された１つの作業機械が固定される固定面を有する台車本体と、前記台車本体に支持され、溶接対象であるワークの表面に接する車輪と、を備えた溶接作業用台車の前記固定面に、実施する第１作業に応じた第１作業機械を固定し、前記溶接作業用台車を移動させながら前記第１作業機械による前記第１作業を行い、前記第１作業の終了後に、前記固定面に固定される前記作業機械を、前記第１作業機械から次に実施する第２作業に応じた第２作業機械に取り替え、前記溶接作業用台車を移動させながら前記第２作業機械による前記第２作業を行う。
　本開示によれば、複数種類の溶接作業を簡便に実施することができる。
図１は、本開示の一実施の形態に係る溶接作業システムの概略構成を示す正面図である。 図２は、図１に示す台車本体を下面側から見た図である。 図３は、図１に示す溶接作業システムにおける制御系の概略構成を示すブロック図である。 図４は、本実施の形態における溶接作業用台車に固定される複数種類の作業機械のイメージ図である。
　以下、本開示の一実施の形態に係る溶接作業用台車を含む溶接作業システムについて説明する。
　図１は、本開示の一実施の形態に係る溶接作業システムの概略構成を示す正面図である。図１においては、溶接対象であるワークＷを水平に設置した状態で、当該ワークＷの表面に溶接作業システム１が設置された状態を示す。したがって、以下の説明において、ワークＷの表面に遠い方が溶接作業システム１における上方となり、近い方が下方となる。
　本実施の形態において、溶接作業システム１は、溶接作業用台車２と、溶接作業用台車２に搭載される作業機械３と、を備えている。以下では、溶接作業用台車２を単に台車２と称する場合がある。台車２は、台車本体４と、台車本体４に支持される車輪５ａ，５ｂと、を備えている。台車本体４は、作業機械３を固定する固定面６を含んでいる。台車本体４は、直方体形状の筐体７を含む。筐体７の上面が固定面６となる。車輪５ａ，５ｂは、ワークＷの表面に接する。
　台車２は、台車本体４をワークＷの表面上において移動させるためのモータ８を備えている。モータ８は、筐体７内に設置される。モータ８への電力供給は、外部から電力ケーブル５０を介して行われる。これに代えて、台車２にバッテリが搭載されてもよい。
　本実施の形態において、ワークＷの表面には、溶接線に沿ってレールＲが固定される。レールＲの固定方法は特に限定されない。例えば、レールＲは、ワークＷに、溶接により固定されてもよいし、磁石により固定されてもよいし、真空パッドにより固定されてもよい。レールＲは、断面が円形のレールである。例えば、レールＲは、パイプレールである。台車本体４は、レールＲを保持するレール保持器９を含む。筐体７は、下面すなわち固定面６とは反対側の面にレールＲが挿通される溝１０を有する。溝１０は、円弧状の断面を有する。レール保持器９は、溝１０の周囲に配設される。
　図２は、図１に示す台車本体を下面側から見た図である。レール保持器９は、レールＲを両側から挟持するような一対のローラを含む。一対のローラは、モータ８により駆動される駆動側ローラ１１と、駆動側ローラ１１に対向配置される従動側ローラ１２と、を含む。台車本体４は、モータ８の駆動力を駆動側ローラ１１に伝えて駆動側ローラ１１を回転させるリンク１３を有している。リンク１３は、例えばギヤボックス等を含む。
　駆動側ローラ１１および従動側ローラ１２は、レールＲの延伸方向にそれぞれ２つある。すなわち、レール保持器９は、２組のローラ対を有している。駆動側ローラ１１および従動側ローラ１２の回転軸は固定面６に対して垂直に向けられる。一対のローラは、溝１０の側方に配置される。すなわち、一対のローラは、レールＲを左右から挟持する。
　レール保持器９は、従動側ローラ１２を、駆動側ローラ１１へ向けて加圧する加圧器１４を含む。本実施の形態において、加圧器１４は、加圧調整器１４ａを有し、加圧調整器１４ａを操作することにより、駆動側ローラ１１に対する従動側ローラ１２への距離が変化する。駆動側ローラ１１と従動側ローラ１２との間にレールＲが挟み込まれた状態で従動側ローラ１２を駆動側ローラ１１に近づけることにより、駆動側ローラ１１および従動側ローラ１２によりレールＲを挟持する圧力が強くなる。
　従動側ローラ１２は、駆動側ローラ１１に比べて弾性力が弱い樹脂のローラである。例えば駆動側ローラ１１として、レールＲとの接触面にエラストマー層を有するローラが用いられる。また、従動側ローラ１２として、レールＲとの接触面にエラストマー層を有しない樹脂ローラが用いられる。なお、これに代えて、従動側ローラ１２として駆動側ローラ１１に比べて弾性力が弱くないローラが採用されてもよい。また、駆動側ローラ１１および従動側ローラ１２の材料は、上記例に限られず、種々の材料を採用可能である。
　本実施の形態において、レール保持器９は、溝１０の底面、すなわち、筐体７の下面に対して上方の位置において、固定面６に平行かつレールＲの延伸方向である溝１０の長手方向に直交する回転軸を有する第１補助ローラ１５を有する。第１補助ローラ１５は、溝１０の長手方向において一対のローラ１１，１２に対応する位置に配置される。
　さらに、レール保持器９は、筐体７からアーム１６を介して固定面６に垂直な方向に関してレールＲの第１補助ローラ１５とは反対側に位置する第２補助ローラ１７を有する。アーム１６は、筐体７の側面より外側に位置している。第２補助ローラ１７は、固定面６に垂直な方向に対して傾斜して配置される。レール保持器９は、２つの第１補助ローラ１５および２つの第２補助ローラ１７を有している。第１補助ローラ１５は、レールＲの上方に配設される。第２補助ローラ１７は、レールＲの斜め下方に配設される。
　アーム１６は、第２補助ローラ１７を第１補助ローラ１５に向かう方向に付勢させる。アーム１６は、筐体７に固定される軸１８回りに回動可能に軸１８に取り付けられる。第２補助ローラ１７は、アーム１６の先端に取り付けられる。また、アーム１６には、付勢力調整ピン１９が固定される。また、付勢力調整ピン１９に当接する付勢力調整ねじ２０が筐体７に支持される。付勢力調整ねじ２０を締め付けることにより、アーム１６が軸１８回りに回動し、第２補助ローラ１７がレールＲを押さえる力が強くなる。
　上記のように、本実施の形態においては、一対のローラ１１，１２でレールＲを挟持した状態で駆動側ローラ１１がモータ８の駆動力により回転することにより、溶接作業用台車２がレールＲに沿って移動する。この際、車輪５ａ，５ｂがワークＷに接しながら回転する。溶接作業用台車２がレール保持器９によってレールＲに保持されるため、ワークＷの表面が上を向く場合だけでなく、横を向く場合および下を向く場合等であっても、溶接作業用台車２をレールＲに沿って移動させ、溶接作業用台車２に搭載された作業機械３によるワークＷへの各種溶接作業を行うことができる。
　ここで、車輪５ａ，５ｂは、レールＲに直交する方向に関して台車本体４の第１方向側に位置する第１車輪５ａと、台車本体４の第１方向とは反対の第２方向側に位置する第２車輪５ｂと、を含む。本実施の形態において、第１方向は、レールＲに対して一対のローラにおける駆動側ローラ１１が位置する方向であり、第２方向は、レールＲに対して一対のローラにおける従動側ローラ１２が位置する方向である。
　台車本体４は、筐体７に固定される第１支持体２２と、第１車輪５ａを軸支する第２支持体２３と、を含む。第２支持体２３は、第１支持体２２に対して弾性体２４を介して伸縮可能に接続される。第１車輪５ａは、弾性体２４の弾性力により、台車本体４からワークＷの表面に向かう方向に付勢されている。第１車輪５ａの付勢力は付勢力調整ねじ２５により調整可能である。一方、第２車輪５ｂは、筐体７に固定された支持体２１に軸支される。
　台車２は、後述する図３に示すように、台車本体４の位置を検出する位置検出器４３を備えている。例えば、位置検出器４３は、所定の基準位置からの台車２の移動距離を検出する。基準位置は、例えば予め定められた作業開始位置等、ユーザにより設定可能である。例えば、位置検出器４３は、従動側ローラ１２の基準位置からの回転数を検出する第１エンコーダを含む。従動側ローラ１２の直径および回転数から台車２の移動距離が求められる。これにより、台車本体４の位置が特定できる。
　なお、これに代えて、位置検出器４３は、基準位置からの経過時間を計測するタイマを含んでもよい。モータ８を一定回転で回転させる場合、後述するすべり量が０であれば、モータ８の基準位置からの駆動時間から台車２の移動距離が求められる。これにより、台車本体４の位置が特定できる。あるいは、位置検出器４３は、駆動側ローラ１１の基準位置からの回転数を検出する第２エンコーダを含んでもよい。
　さらに、台車２は、後述する図３に示すように、モータ８の単位回転量に対する台車本体４の移動距離における基準値からのずれ量を検出するすべり検出器４４を備えている。例えば、すべり検出器４４は、従動側ローラ１２の基準位置からの回転数を検出する第１エンコーダと、駆動側ローラ１１の基準位置からの回転数を検出する第２エンコーダと、を含む。第１エンコーダの検出値からは、従動側ローラ１２の単位時間当たりの回転数が求められ、第２エンコーダの検出値からは、駆動側ローラ１１の単位時間当たりの回転数が求められる。両者の回転数の差を求めることで、モータ８の単位回転量に対する台車本体４の移動距離における基準値からのずれ量、すなわち、駆動側ローラ１１のレールＲに対するすべり量が求められる。
　なお、すべり検出器４４は、第２エンコーダを含んでいなくてもよい。この場合、駆動側ローラ１１の単位時間当たりの回転数は、モータ８の回転数から算出されてもよい。モータ８の回転数は、モータ８の出力軸の回転数を検出するエンコーダにより検出されてもよいし、モータ８への制御指令値を利用してもよい。
　台車本体４の固定面６の一部には、台車制御器２６が搭載されたケース２７が固定されている。台車２は、ケース２７の上面に配置され、溶接作業用台車２を操作するための操作盤２８を有している。台車制御器２６は、モータ８を制御する。台車制御器２６は、位置検出器４３およびすべり検出器４４で検出されたデータを取得する。台車制御器２６は、検出された台車本体４の位置に基づいてモータ８を制御する。また、台車制御器２６は、検出されたずれ量に基づいてモータ８を制御する。例えば、台車制御器２６は、ずれ量に応じてモータ８の回転数を変更する。なお、台車制御器２６は、すべり検出器４４から得られた検出値からずれ量を算出してもよい。あるいは、すべり検出器４４は、台車制御器２６とは別にずれ量を算出する算出器を備えてもよい。
　作業機械３は、固定面６に、着脱可能に固定される。固定面６は、固定穴６ａを有する。作業機械３は、固定穴６ａに挿通される固定ねじ２９により固定面６に固定される。固定ねじ２９を緩めることにより、作業機械３は、台車本体４の固定面６から取り外すことができる。
　図１の例において、作業機械３は、溶接機である。溶接機は、固定面６に固定される溶接機本体３０と、溶接用エンドエフェクタ３２と、ワイヤ状の溶加材である溶接ワイヤが巻き付けられたワイヤリール３３と、備える。ワイヤリール３３は、溶接機本体３０から第１方向に延びる第１アーム３４を介して溶接機本体３０に固定される。溶接用エンドエフェクタ３２は、溶接機本体３０から第１方向とは反対側の第２方向に延びる第２アーム３５を介して溶接機本体３０に固定される。第１アーム３４が延びる第１方向は、溶接機本体３０が台車本体４の固定面６に固定された場合に、レールＲに直交する方向に関して第１車輪５ａ側の方向である。また、第２アーム３５が延びる第２方向は、溶接機本体３０が台車本体４の固定面６に固定された場合に、レールＲに直交する方向に関して第２車輪５ｂ側の方向である。
　図１の例に示される溶接機は、例えばＭＩＧ溶接機、ＭＡＧ溶接機、ＦＣＡＷ溶接機等の消耗電極式の溶接機である。溶接用エンドエフェクタ３２は、先端に電極３６を有する溶接トーチ３１を含んでいる。溶接トーチ３１の電極３６は、溶接対象に向けられる。電極３６は、ワイヤリール３３から供給される溶接ワイヤ３７である。溶接トーチ３１は、溶接対象に対してシールドガスを供給するノズルを有している。溶接トーチ３１には、電源からの電力線が接続され、電力が供給される。
　溶接対象であるワークＷは、２つの被溶接材が突き合わされた状態で配置されており、溶接すべき箇所に開先Ｇｒが形成されている。開先Ｇｒは、２つの被溶接材が突き合わされた状態で各々の開先面が所定の開先角度を有するように配置されている。なお、この開先角度は、被溶接材同士の当接部近傍が曲面となっている場合もあるため、開先面同士を延長した面同士が交差した際のなす角を意味している。開先Ｇｒの形状は、種々の形状の中から適宜選択される。溶接機は、溶接トーチ３１の電極３６の先端がワークＷの開先Ｇｒに向くように配置される。
　本実施の形態において、溶接機は、ワークＷに対して水平方向に延びる水平レール３８および垂直方向に延びる垂直レール３９を含んでいる。溶接トーチ３１は、水平レール３８に対して水平方向に摺動可能に取り付けられている。水平レール３８は、垂直レール３９に対して垂直方向に摺動可能に取り付けられている。溶接機は、溶接トーチ３１および水平レール３８をそれぞれ移動させるアクチュエータを備えている。なお、溶接トーチ３１を移動させる構成は、これに限られず、例えば、先端部に溶接トーチ３１が備えられた多関節のロボットにより構成されてもよい。
　溶接機は、溶接用エンドエフェクタ３２およびワイヤリール３３を制御する溶接機制御器４０を備えている。溶接機制御器４０は、溶接機本体３０内に搭載される。溶接機は、溶接機本体３０の上面に配置され、溶接機を操作するための操作盤４１を有している。
　図３は、図１に示す溶接作業システムにおける制御系の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、台車２において、台車制御器２６、操作盤２８、モータ８、インターフェイス４２、位置検出器４３およびすべり検出器４４が互いにバス４５を介して信号授受可能に接続される。また、作業機械３である溶接機において、溶接機制御器４０、操作盤４１、溶接用エンドエフェクタ３２、ワイヤリール３３、インターフェイス４６および電流検出器４７が互いにバス４８を介して信号授受可能に接続される。
　インターフェイス４２，４６は、外部の装置との通信接続を行う。本実施の形態において、インターフェイス４２，４６間には、通信ケーブル４９が接続される。これにより、台車制御器２６は、作業機械３と通信可能に接続され、台車制御器２６と溶接機制御器４０との間で、データの送受信等を実現することができる。なお、これに代えて、台車制御器２６と溶接機制御器４０とが互いに無線通信可能に構成されてもよい。
　台車制御器２６は、プロセッサ２６ａおよび記憶器２６ｂを含んでいる。記憶器２６ｂは、各種検出器４３，４４から取得したデータを記憶する。さらに、記憶器２６ｂは、モータ８を制御する、すなわち、台車２の移動を制御するための制御プログラムを記憶する。同様に、溶接機制御器４０は、プロセッサ４０ａおよび記憶器４０ｂを含んでいる。記憶器４０ｂは、電流検出器４７から取得したデータを記憶する。さらに、記憶器４０ｂは、溶接用エンドエフェクタ３２およびワイヤリール３３を制御するための制御プログラムを記憶する。
　プロセッサ２６ａ，４０ａは、例えばマイクロコントローラ、パーソナルコンピュータ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等のコンピュータを備えている。例えば、プロセッサは、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の処理回路、レジスタ、ＲＡＭおよび周辺回路等を備えている。
　なお、本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuits)、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、従来の回路
、または、それらの組み合わせを含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本明細書において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、ユニット、または手段はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェアまたはプロセッサの構成に使用される。
　このように、台車制御器２６と溶接機制御器４０とが通信接続されることにより、台車制御器２６は、台車２に搭載された位置検出器４３で検出された台車本体４の位置データ、すべり検出器４４で検出されたずれ量または台車２の現在速度等の制御データを溶接機制御器４０に送信することができる。
　溶接機制御器４０は、溶接機の基本動作として、溶接トーチ３１を、ワークＷの開先Ｇｒの幅方向に所定のウィービング幅で周期的に移動させつつ、ワークＷの溶接線方向に所定のトーチ高さで移動させてワークＷの溶接線を倣わせる。このため、溶接機制御器４０は、台車２のワークＷの溶接線方向への移動状況を台車制御器２６から取得することにより、台車２の移動状況に基づいて溶接用エンドエフェクタ３２およびワイヤリール３３の制御を適切に行うことができる。
　例えば、溶接機制御器４０は、位置検出器４３で検出された台車本体４の位置またはすべり検出器４４で検出されたずれ量に基づいて溶接機における溶接条件を変更してもよい。例えば、溶接条件が設定される複数のパラメータは、溶接電流、ウィービング幅、オシレート周期、両端停止時間、中央停止時間、溶接速度、溶接ワイヤ３７の供給速度等を含み得る。溶接電流は溶接トーチ３１の電極３６に供給される電流である。所定の周期ごとに電圧を上下させるパルス溶接を行う場合には、溶接電流に関する溶接条件として、ピーク電流およびベース電流をそれぞれ設定し得る。
　ウィービング幅は、ワークＷの開先Ｇｒの幅方向への溶接トーチ３１の移動量である。オシレート周期は、溶接トーチ３１における開先Ｇｒの幅方向にウィービングを行う際の移動周期である。両端停止時間は、溶接トーチ３１がウィービングの開先幅方向一方側端部へ到達してから他方側へ向けて反転移動を開始するまでの時間である。中央停止時間は、溶接トーチ３１がウィービングの開先幅方向中心位置で停止する時間である。これらの停止時間は、０すなわち停止しない場合も含み得る。溶接速度は、溶接トーチ３１の溶接線方向への移動速度、すなわち、台車２の移動速度である。溶接ワイヤ３７の供給速度は、ワイヤリール３３から溶接トーチ３１に溶接ワイヤ３７を送り出す速度である。
　また、溶接機制御器４０は、溶接機に搭載された電流検出器４７で取得されたデータおよび溶接機の制御データを台車制御器２６に送ることもできる。これにより、台車制御器２６は、溶接機の制御状況に基づいて台車２の移動を制御することができる。
　電流検出器４７は、溶接トーチ３１の電極３６に流れる溶接電流を検出する。消耗電極式の溶接機においては、溶接電流が適切な値となるように溶接機が制御される。この際、制御対象は、溶接機で制御可能なウィービング幅、トーチ高さ、ワイヤ供給速度だけでなく、溶接線方向の移動速度を含む。したがって、台車制御器２６は、電流検出器４７で取得されたデータに基づいて台車２の移動を制御し得る。
　なお、溶接機制御器４０は、台車制御器２６に対して台車２への制御指令を送ってもよい。また、台車制御器２６は、溶接機制御器４０に対して作業機械３への制御指令を送ってもよい。
　台車本体４は、固定面６に固定される作業機械３を着脱可能である。台車本体４の固定面６に固定される作業機械３は、図１に例示する溶接機に限られず、互いに異なる溶接作業を行う複数種類の作業機械の中から選択される。図４は、本実施の形態における溶接作業用台車に固定される複数種類の作業機械のイメージ図である。
　複数種類の作業機械３は、上記のように、溶接トーチ３１を含み、溶接トーチ３１を移動させながら溶接を行う溶接機、溶接に関連する加工を行う加工機、または、溶接前後の検査を行う検査機を含む。さらに、複数種類の作業機械３は、溶接機の種類によって異なる複数種類の溶接機を含む。例えば、溶接機Ａは、ＭＩＧ溶接機であり、溶接機Ｂは、ＦＣＡＷ溶接機であり、溶接機Ｃは、ＴＩＧ溶接機である。さらに、複数種類の溶接機は、例えばＭＡＧ溶接機、プラズマ溶接機等のその他の溶接機を含み得る。例えば、ＴＩＧ溶接機、プラズマ溶接機等の非消耗電極式の溶接機において、作業機械３は、アーク電圧を検出する電圧検出器を備え得る。
　また、複数種類の作業機械３は、加工機の種類によって異なる複数種類の加工機を含む。例えば、加工機Ｄは、溶接により形成されたビードを切削するグラインダであり、加工機Ｅは、機械加工によりワークＷにおける開先Ｇｒの裏側を切削する裏掘り加工機であり、加工機Ｆは、プラズマによりワークＷにおける開先Ｇｒの裏側を切削するガウジング加工機である。さらに、複数種類の加工機は、その他の加工機を含み得る。
　また、複数種類の作業機械３は、検査機の種類によって異なる複数種類の検査機を含む。例えば、検査機Ｇは、放射線による非破壊検査を行うＲＴ検査機であり、検査機Ｈは、超音波による非破壊検査を行うＵＴ検査機である。また、検査機Ｊは、溶接前に実施される開先形状検査を行う検査機である。さらに、複数種類の検査機は、例えば磁気による非破壊検査を行うＭＴ検査機、溶接後のビードの外観形状の検査を行うための検査機等のその他の検査機を含み得る。
　溶接作業システム１は、複数種類の作業機械３として少なくとも２つの作業機械を含む。少なくとも２つの作業機械として、例えば、溶接機Ａおよび溶接機Ｂ等、同じカテゴリの中から少なくとも２つの作業機械が用意されてもよいし、溶接機Ａおよび加工機Ｄ等、異なるカテゴリの中から少なくとも２つの作業機械が用意されてもよい。３つ以上の作業機械が用意される場合、例えば、溶接機Ａ、溶接機Ｂおよび加工機Ｄ等、同じカテゴリの中から２以上の作業機械が用意され、かつ、異なるカテゴリの中から２以上の作業機械が用意されてもよい。
　以下に、上記構成を備えた溶接作業システム１を用いた溶接作業手順を例示する。まず、ワークＷの開先Ｇｒの延伸方向に沿ってレールＲを固定する。台車２にレールＲを保持させる。その後、台車本体４の固定面６に溶接機である第１作業機械を固定する。台車２を移動させながら、第１作業機械による第１作業として溶接作業を実行する。第１作業の終了後、台車本体４から第１作業機械を取り外し、台車本体４の固定面６に固定される作業機械を次に実施する第２作業に応じた第２作業機械に取り替える。台車本体４に固定される作業機械を取り替える際、台車２は、レールＲを保持したままでよい。例えば第２作業機械は、ビードを切削するグラインダである。
　固定面６にグラインダが固定された状態で台車２を移動させながら第２作業機械による第２作業としてビードの切削作業を実行する。第２作業の終了後、台車本体４から第２作業機械を取り外し、台車本体４の固定面６に固定される作業機械を次に実施する第３作業に応じた第３作業機械に取り替える。例えば第３作業機械は、ビードに対して非破壊検査を行う検査機である。
　ワークＷの開先Ｇｒにおける表面の溶接の終了後、裏面の溶接を行う。この場合も、ワークＷの裏面に開先Ｇｒの延伸方向に沿ってレールＲを固定する。台車２にレールＲを保持させる。その後、台車本体４の固定面６に第４作業機械を固定する。例えば第４作業機械は、裏掘加工機である。台車２を移動させながら、第４作業機械による第４作業として裏掘作業を実行する。第４作業の終了後、台車本体４から第４作業機械を取り外し、台車本体４の固定面６に固定される作業機械を次に実施する第５作業機械に取り替える。例えば第５作業機械は、溶接機である。第１作業と同様に、第５作業においても、台車２を移動させながらワークＷの裏面側の溶接作業を実行する。その後、表面と同様に、切削加工および非破壊検査を実行する。
　このように、本実施の形態によれば、１つの台車２に複数種類の作業機械の中から選択した作業機械３を固定して溶接作業を実施することにより、ワークＷに対して移動する台車２を複数種類の溶接作業において共通化することができる。これにより、複数種類の溶接作業を行う際に、走行装置をそれぞれ備えた作業機械を用意する必要がなくなるため、複数種類の溶接作業を簡便に実施することができる。また、走行装置を共通化することにより、複数種類の作業機械における製作費または維持費を低減させることができる。
　また、走行装置の共通化によって、複数種類の作業機械における使用要領が共通化される。したがって、ユーザによる運用が容易になり、溶接品質が向上する。さらに、走行装置の共通化によって溶接作業ごとの作業機械３の交換作業負担が軽減される。これにより、溶接作業全体の効率化、工数削減およびリードタイムの短縮を実現できる。
　また、台車２を制御する台車制御器２６は、固定面６に固定される作業機械３と通信可能に接続されるため、台車本体４の位置を検出する位置検出器４３等からの検出データまたは台車制御器２６による台車２の制御データ等を作業機械３において利用可能となる。例えば、固定面６に固定される作業機械３が溶接機である場合、台車２が走行を開始すると同時に溶接機が溶接作業を開始し、台車２が所定距離走行した後停止すると同時に溶接機の溶接作業も終了するように、溶接機を制御することができる。さらに、作業機械３における検出データまたは制御データを台車制御器２６が取得してそれに基づく走行制御を行うこともできる。このように、台車制御器２６と作業機械３とが通信接続されることにより、台車２と作業機械３とが互いに連係して動作可能であるため、溶接作業を効率よく実行することができる。
　さらに、台車制御器２６の記憶器２６ｂにおいて、各作業機械３から得られたデータを蓄積することもできる。蓄積される作業機械３からのデータは、台車２の位置データ等と対応付けて記憶される。これにより、複数の作業機械間におけるデータの相互利用を容易に実現することができる。例えば、溶接機Ａにおける溶接施工データと検査機Ｇにおける非破壊検査データとを連携させることにより、溶接欠陥位置における溶接条件のデータ収集を行うことができる。また、例えば、溶接前に開先形状検査を行う検査機Ｊにおいて取得された検査結果データを、溶接機Ａが参照可能としてもよい。この場合、溶接機Ａは、開先形状に応じて溶接条件を変更することができる。このように、複数種類の溶接作業間のトレサビリティを確立することができる。その結果、溶接作業システム１において無監視化または省監視化を実現できる。
　さらに、本実施の形態によれば、台車２がワークＷの表面に固定されたレールＲを保持しつつレールＲに沿って移動する。レールＲは、ワークＷの溶接線方向に延びるように配置されるため、台車２を、レールＲを保持しつつ移動させることにより、ワークＷの開先Ｇｒの溶接線方向への倣い動作を適切に行うことができる。また、レール保持器９によりレールＲを保持することで、台車２の水平面に対する姿勢が何れの方向を向いている場合であっても、作業機械３による作業を実施することができる。
　例えば、ワークＷが曲面を有し、かつ、ワークＷの表面の地面に対する角度が変化するような場合でも、レール保持器９がレールＲを保持することにより、ワークＷの全領域で台車２に固定された作業機械３により溶接作業を連続的に実施することができる。
　さらに、本実施の形態によれば、一対のローラ１１，１２によりレールＲを両側から挟持した状態で、一方の従動側ローラ１２が加圧器１４により他方の駆動側ローラ１１へ向けて加圧される。これにより、レールＲを保持しつつレールＲに対する台車２の移動を容易に可能にすることができる。また、駆動側ローラ１１がモータ８により駆動される。加圧器１４による加圧作用により、駆動側ローラ１１がレールＲに押し付けられた状態で駆動側ローラ１１が駆動するため、駆動側ローラ１１の駆動力をレールＲに確実に伝えることができ、台車２の姿勢によらず適切な台車２の移動を実現することができる。
　また、すべり検出器４４により、モータ８の単位回転量に対する台車本体４の移動距離における基準値からのずれ量が検出される。上述のように、台車２は、様々な姿勢を取り得るため、モータ８による駆動側ローラ１１の駆動力が変化しなくても駆動側ローラ１１がレールＲに対するすべり量、すなわち、レールＲに対する伝達効率が変化し得る。すべり検出器４４において、すべりの程度を、台車本体４の移動距離における基準値からのずれ量として検出することにより、台車２の移動位置を補正することが可能となる。したがって、様々な姿勢を取り得る台車２の位置制御を高精度に行うことができる。
　また、レールＲが、断面が円形のレールであるため、台車２がレールＲの軸線回りに揺動することが許容される。さらに、ワークＷに接地する第１車輪５ａおよび第２車輪５ｂのうち、レールＲに直交する方向に関して台車本体４の第１方向側に位置する第１車輪５ａが、台車本体４からワークＷの表面に向かう方向に付勢されている。このため、台車２が、断面が円形のレールＲの周方向に揺動可能となる。これにより、台車２は、ワークＷの表面に追従しながらレールＲに沿って移動することができる。したがって、台車２の姿勢によらず、台車本体４をワークＷの表面に確実に接地させることができる。これにより、台車２に搭載された作業機械３によるワークＷへの作業を適切に実施することができる。
　［他の実施形態］
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。
　例えば、上記実施の形態では、レールＲを台車２が保持する態様を例示したが、台車２はレールＲを保持しなくてもよい。例えば、台車２が自走式の車両として構成されてもよい。また、台車２がレールＲを保持する場合、レールＲの断面形状は、円形に限られない。また、例えば、鉄道のレールのように、左右一対のレール上に台車２が支持されるようにしてもよい。
　また、上記実施の形態では、一対のローラ１１，１２によるレールＲの保持力を生成する加圧器１４において、当該保持力が加圧調整器１４ａにより手動で調整される態様を例示したが、保持力がモータによる駆動または油圧シリンダによる圧力等により自動で調整されるように構成されてもよい。
　この場合、加圧器１４は、台車制御器２６からの制御指令に基づいて従動側ローラ１２を駆動側ローラ１１へ加える圧力を調整可能に構成され得る。さらに、台車制御器２６は、すべり検出器４４で検出されたずれ量に応じて加圧器１４が加える圧力を調整する制御指令を生成してもよい。ずれ量を抑制するように加圧器１４が制御されることにより、ずれ量に基づいてモータ８を制御することによる台車２の速度変化を抑制することができる。
　また、上記実施の形態では、車輪５ａ，５ｂのうち、第１車輪５ａが台車本体４からワークＷの表面に向かう方向に付勢される態様を例示したが、これに加えて、またはこれに代えて、第２車輪５ｂが台車本体４からワークＷの表面に向かう方向に付勢されてもよい。
　また、上記実施の形態では、台車２の操作盤２８が台車２に備えられ、作業機械３の操作盤４１が作業機械３に備えられる例を示したが、これに限られない。例えば、台車２または作業機械３が、台車２および作業機械３を操作する共通の操作盤を備えていてもよい。また、台車２または作業機械４は、台車２または作業機械４を遠隔操作するための遠隔操作端末を台車本体４および作業機械４の本体とは別に有していてもよい。遠隔操作端末は、台車本体４または作業機械４の本体に有線または無線により接続される。無線により接続される場合には、遠隔操作端末は、インターネット等のネットワークを介して通信可能なスマートフォン等の通信端末でもよい。
　また、上記実施の形態では、台車制御器２６が、台車本体４の固定面６に固定された作業機械３と通信可能に接続される態様を例示したが、台車制御器２６と作業機械３とは通信可能に接続されていなくてもよい。また、固定面６に固定される作業機械３は、制御器を備えていなくてもよい。例えば、複数の作業機械は、電源が供給されることで動作を開始する加工機を含んでもよい。このような加工機は、台車２とは独立した電源のオンオフボタンを有し、当該オンオフボタンをオン操作することにより、動作が開始されてもよい。また、通信機能または制御機能を有する作業機械においても、台車制御器２６と当該作業機械との間で通信可能に接続されていなくてもよい。
　［本開示のまとめ］
　［項目１］
　本開示の一態様に係る溶接作業用台車は、互いに異なる溶接作業を行う複数種類の作業機械の中から選択された１つの作業機械が固定される固定面を有する台車本体と、前記台車本体に支持され、溶接対象であるワークの表面に接する車輪と、前記台車本体を前記ワークの表面上において移動させるためのモータと、前記モータを制御する台車制御器と、を備え、前記台車本体は、前記固定面に固定される作業機械を着脱可能である。
　上記構成によれば、１つの溶接作業用台車に複数種類の作業機械の中から選択した作業機械を固定して溶接作業を実施することにより、ワークに対して移動する溶接作業用台車を複数種類の溶接作業において共通化することができる。これにより、複数種類の溶接作業を行う際に、走行装置をそれぞれ備えた作業機械を用意する必要がなくなるため、複数種類の溶接作業を簡便に実施することができる。また、走行装置を共通化することにより、複数種類の作業機械における製作費または維持費を低減させることができる。
　［項目２］
　項目１の溶接作業用台車において、前記台車本体は、前記ワークの表面に固定されるとともに前記ワークの溶接線方向に延びるレールを保持するレール保持器を含んでもよい。
　上記構成によれば、溶接作業用台車がワークの表面に固定されたレールを保持しつつレールに沿って移動する。レールは、ワークの溶接線方向に延びるように配置されるため、溶接作業用台車を、レールを保持しつつ移動させることにより、ワークの開先の溶接線方向への倣い動作を適切に行うことができる。また、レール保持器によりレールを保持することで、溶接作業用台車の水平面に対する姿勢が何れの方向を向いている場合であっても、作業機械による作業を実施することができる。
　［項目３］
　項目２の溶接作業用台車において、前記レール保持器は、前記レールを両側から挟持するような一対のローラを含み、前記一対のローラは、前記モータにより駆動される駆動側ローラと、従動側ローラと、を含み、前記レール保持器は、前記従動側ローラを、前記駆動側ローラへ向けて加圧する加圧器を含んでもよい。
　これにより、レールを保持しつつレールに対する溶接作業用台車の移動を容易に可能にすることができる。また、駆動側ローラがモータにより駆動される。加圧器による加圧作用により、駆動側ローラがレールに押し付けられた状態で駆動側ローラが駆動するため、駆動側ローラの駆動力をレールに確実に伝えることができ、溶接作業用台車の姿勢によらず適切な溶接作業用台車の移動を実現することができる。
　［項目４］
　項目２または３の溶接作業用台車において、前記車輪は、前記レールに直交する方向に関して前記台車本体の第１方向側に位置する第１車輪と、前記台車本体の前記第１方向とは反対の第２方向側に位置する第２車輪と、を含み、前記第１車輪は、前記台車本体から前記ワークの表面に向かう方向に付勢されていてもよい。
　このため、溶接作業用台車の姿勢によらず、台車本体をワークの表面に確実に接地させることができる。
　［項目５］
　項目２から４の何れかの溶接作業用台車において、前記レールは、断面が円形のレールであってもよい。
　［項目６］
　項目１から５の何れかの溶接作業用台車において、前記台車制御器は、前記作業機械と通信可能に接続されてもよい。
　これにより、溶接作業用台車における検出データまたは制御データと固定面に固定された作業機械における検出データまたは制御データとを互いに利用可能となる。このように、台車制御器と作業機械とが通信接続されることにより、溶接作業用台車と作業機械とが互いに連係して動作可能であるため、溶接作業を効率よく実行することができる。
　［項目７］
　項目６の溶接作業用台車において、前記台車制御器は、各作業機械から得られたデータを、前記複数の作業機械間において相互利用可能に記憶する記憶器を含んでもよい。
　［項目８］
　項目１から７の何れかの溶接作業用台車は、前記台車本体の位置を検出する位置検出器を備え、前記台車制御器は、検出された前記台車本体の位置に基づいて前記モータを制御してもよい。
　［項目９］
　項目８の溶接作業用台車において、前記台車制御器は、前記作業機械と通信可能に接続され、前記作業機械に前記台車本体の位置データを送信してもよい。
　これにより、溶接作用用台車側で検出された位置のデータを用いて作業機械を制御することができる。
　［項目１０］
　項目１から９の何れかの溶接作業用台車は、前記モータの単位回転量に対する前記台車本体の移動距離における基準値からのずれ量を検出するすべり検出器を備えてもよい。
　すべり検出器において、すべりの程度を、台車本体の移動距離における基準値からのずれ量として検出することにより、溶接作業用台車の移動位置を補正することが可能となる。したがって、様々な姿勢を取り得る溶接作業用台車の位置制御を高精度に行うことができる。
　［項目１１］
　項目１から１０の何れかの溶接作業用台車において、前記複数種類の作業機械は、溶接トーチを含み、前記溶接トーチを移動させながら溶接を行う溶接機、溶接に関連する加工を行う加工機、または、溶接前後の検査を行う検査機を含んでもよい。
　［項目１２］
　本開示の他の態様に係る溶接作業システムは、項目１から１１の何れかの溶接作業用台車と、前記固定面に固定される前記複数種類の作業機械と、を備え、前記複数種類の作業機械は、溶接トーチを含み、前記溶接トーチを移動させながら溶接を行う溶接機、溶接に関連する加工を行う加工機、または、溶接前後の検査を行う検査機を含む。
　［項目１３］
　本開示の他の態様に係る溶接作業方法は、互いに異なる溶接作業を行う複数種類の作業機械の中から選択された１つの作業機械が固定される固定面を有する台車本体と、前記台車本体に支持され、溶接対象であるワークの表面に接する車輪と、を備えた溶接作業用台車の前記固定面に、実施する第１作業に応じた第１作業機械を固定し、前記溶接作業用台車を移動させながら前記第１作業機械による前記第１作業を行い、前記第１作業の終了後に、前記固定面に固定される前記作業機械を、前記第１作業機械から次に実施する第２作業に応じた第２作業機械に取り替え、前記溶接作業用台車を移動させながら前記第２作業機械による前記第２作業を行う。
１　溶接作業システム
２　溶接作業用台車
３　作業機械
４　台車本体
６　固定面
５ａ　第１車輪
５ｂ　第２車輪
８　モータ
９　レール保持器
１１　駆動側ローラ
１２　従動側ローラ
１４　加圧器
２６　台車制御器
４３　位置検出器
４４　すべり検出器
Ｒ　レール
Ｗ　ワーク
 

Claims (13)

  1. 　互いに異なる溶接作業を行う複数種類の作業機械の中から選択された１つの作業機械が固定される固定面を有する台車本体と、
    　前記台車本体に支持され、溶接対象であるワークの表面に接する車輪と、
    　前記台車本体を前記ワークの表面上において移動させるためのモータと、
    　前記モータを制御する台車制御器と、を備え、
    　前記台車本体は、前記固定面に固定される作業機械を着脱可能である、溶接作業用台車。
  2. 　前記台車本体は、前記ワークの表面に固定されるとともに前記ワークの溶接線方向に延びるレールを保持するレール保持器を含む、請求項１に記載の溶接作業用台車。
  3. 　前記レール保持器は、前記レールを両側から挟持するような一対のローラを含み、
    　前記一対のローラは、前記モータにより駆動される駆動側ローラと、従動側ローラと、を含み、
    　前記レール保持器は、前記従動側ローラを、前記駆動側ローラへ向けて加圧する加圧器を含む、請求項２に記載の溶接作業用台車。
  4. 　前記車輪は、前記レールに直交する方向に関して前記台車本体の第１方向側に位置する第１車輪と、前記台車本体の前記第１方向とは反対の第２方向側に位置する第２車輪と、を含み、
    　前記第１車輪は、前記台車本体から前記ワークの表面に向かう方向に付勢されている、請求項２に記載の溶接作業用台車。
  5. 　前記レールは、断面が円形のレールである、請求項２に記載の溶接作業用台車。
  6. 　前記台車制御器は、前記作業機械と通信可能に接続される、請求項１から５の何れかに記載の溶接作業用台車。
  7. 　前記台車制御器は、各作業機械から得られたデータを、前記複数の作業機械間において相互利用可能に記憶する記憶器を含む、請求項６に記載の溶接作業用台車。
  8. 　前記台車本体の位置を検出する位置検出器を備え、
    　前記台車制御器は、
    　検出された前記台車本体の位置に基づいて前記モータを制御する、請求項１から５の何れかに記載の溶接作業用台車。
  9. 　前記台車制御器は、
    　前記作業機械と通信可能に接続され、
    　前記作業機械に前記台車本体の位置データを送信する、請求項８に記載の溶接作業用台車。
  10. 　前記モータの単位回転量に対する前記台車本体の移動距離における基準値からのずれ量を検出するすべり検出器を備えた、請求項１から５の何れかに記載の溶接作業用台車。
  11. 　前記複数種類の作業機械は、溶接トーチを含み、前記溶接トーチを移動させながら溶接を行う溶接機、溶接に関連する加工を行う加工機、または、溶接前後の検査を行う検査機を含む、請求項１から５の何れかに記載の溶接作業用台車。
  12. 　請求項１から５の何れかに記載の溶接作業用台車と、
    　前記固定面に固定される前記複数種類の作業機械と、を備え、
    　前記複数種類の作業機械は、溶接トーチを含み、前記溶接トーチを移動させながら溶接を行う溶接機、溶接に関連する加工を行う加工機、または、溶接前後の検査を行う検査機を含む、溶接作業システム。
  13. 　互いに異なる溶接作業を行う複数種類の作業機械の中から選択された１つの作業機械が固定される固定面を有する台車本体と、前記台車本体に支持され、溶接対象であるワークの表面に接する車輪と、を備えた溶接作業用台車の前記固定面に、実施する第１作業に応じた第１作業機械を固定し、
    　前記溶接作業用台車を移動させながら前記第１作業機械による前記第１作業を行い、
    　前記第１作業の終了後に、前記固定面に固定される前記作業機械を、前記第１作業機械から次に実施する第２作業に応じた第２作業機械に取り替え、
    　前記溶接作業用台車を移動させながら前記第２作業機械による前記第２作業を行う、溶接作業方法。
PCT/JP2023/026641 2022-08-31 2023-07-20 溶接作業用台車、溶接作業システムおよび溶接作業方法 WO2024048114A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022138028A JP7200430B1 (ja) 2022-08-31 2022-08-31 溶接作業用台車、溶接作業システムおよび溶接作業方法
JP2022-138028 2022-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024048114A1 true WO2024048114A1 (ja) 2024-03-07

Family

ID=84797005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/026641 WO2024048114A1 (ja) 2022-08-31 2023-07-20 溶接作業用台車、溶接作業システムおよび溶接作業方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7200430B1 (ja)
WO (1) WO2024048114A1 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5650782A (en) * 1979-10-01 1981-05-08 Nippon Steel Corp Automatic welding inspection unit for slantingly cut tube
JPS59183740U (ja) * 1983-05-26 1984-12-07 株式会社ダイヘン 加工用走行台車
JPH0446676A (ja) * 1990-06-11 1992-02-17 Akira Hina 移動溶接装置
JPH06246487A (ja) * 1993-02-25 1994-09-06 Hitachi Zosen Corp 自動溶接機
JPH06269940A (ja) * 1993-03-18 1994-09-27 Kawasaki Heavy Ind Ltd 地下式貯槽メンブレンの施工設備
JPH08132274A (ja) * 1994-11-11 1996-05-28 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 溶接品質診断方法及び装置
JP2017148841A (ja) * 2016-02-24 2017-08-31 株式会社東芝 溶接処理システム及び溶接不良検知方法
JP2022105404A (ja) * 2021-01-04 2022-07-14 株式会社東芝 処理装置、溶接システム、処理方法、プログラム、及び記憶媒体

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5650782A (en) * 1979-10-01 1981-05-08 Nippon Steel Corp Automatic welding inspection unit for slantingly cut tube
JPS59183740U (ja) * 1983-05-26 1984-12-07 株式会社ダイヘン 加工用走行台車
JPH0446676A (ja) * 1990-06-11 1992-02-17 Akira Hina 移動溶接装置
JPH06246487A (ja) * 1993-02-25 1994-09-06 Hitachi Zosen Corp 自動溶接機
JPH06269940A (ja) * 1993-03-18 1994-09-27 Kawasaki Heavy Ind Ltd 地下式貯槽メンブレンの施工設備
JPH08132274A (ja) * 1994-11-11 1996-05-28 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 溶接品質診断方法及び装置
JP2017148841A (ja) * 2016-02-24 2017-08-31 株式会社東芝 溶接処理システム及び溶接不良検知方法
JP2022105404A (ja) * 2021-01-04 2022-07-14 株式会社東芝 処理装置、溶接システム、処理方法、プログラム、及び記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
JP7200430B1 (ja) 2023-01-06
JP2024034039A (ja) 2024-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018002907A2 (en) Systems and methods for use in welding pipe segments of a pipeline
KR101344343B1 (ko) 대형관 타입의 파이프 자동 용접 시스템
US20140346163A1 (en) Laser controlled internal welding machine for a pipeline
KR20190022755A (ko) 용접 장치
KR20140121816A (ko) 모듈식 휴대용 용접 및 접합선 추종 시스템 및 방법
CN204470838U (zh) 一种焊接机器人控制系统
CN105983802A (zh) 一种焊接机器人控制系统和方法
KR20080066417A (ko) 러그 용접 로봇 시스템 및 용접 방법
RU2690897C1 (ru) Комплекс роботизированный для ремонта дефектов продольных швов труб, изготовленных с применением технологии лазерной сварки
KR101799324B1 (ko) 곡선 및 직선 주행이 가능한 서브머지드 아크용접 캐리지
KR20190019333A (ko) 배관 용접부 그라인딩 장치
WO2024048114A1 (ja) 溶接作業用台車、溶接作業システムおよび溶接作業方法
KR20120004519U (ko) 자동 ｔｉｇ 용접 장치
JP3821909B2 (ja) 自動切削装置および自動切削・研磨装置
KR20130007842A (ko) 용접비드의 그라인딩장치 및 그라인딩방법
JP2005519764A (ja) コンター溶接する方法と装置
JP5988918B2 (ja) 溶接装置、複数の溶接装置を備える溶接システム、および溶接装置に用いられるプログラム
KR101505733B1 (ko) 배관원주 자동용접장치
TW202421324A (zh) 熔接作業用台車、熔接作業系統及熔接作業方法
JP2011079009A (ja) ポータブル溶接ロボット
KR101062092B1 (ko) 프로펠러의 그라인딩 작업시 발생되는 그라인딩 툴의가공부하 제어방법
JP7354650B2 (ja) 溶接装置及び溶接方法
CN114424060A (zh) 移动式检查装置、移动式检查方法及钢材的制造方法
KR20210100902A (ko) 서보건의 용접팁 관리 시스템 및 그 방법
CN105983806B (zh) 焊接机器人工作站

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23859883

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1