JPH0260434B2 - - Google Patents

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ツトの固着
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つても移動ロボツ
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ツ
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、移動ロボツトの脚の先
端に取付けられた把持具、或いは吸着具を操作す
ることによつて移動ロボツトを水中の構造物に固
定することが知られている。

然しながら、把持式の場合は、把持手段によつ
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ツトを固
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ツ
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、一般的なスタツ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ツド溶接として
は、現在のところ、アルゴンなどのパージングを
使用するウエツト・ウエルデング・テクニツク
（Wet Welding Technique）がある。この水中
スタツド溶接システムは、スタツドの先端溶接部
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、かかるスタツド溶接に着目し、スタ
ツド溶接を利用して移動ロボツトを水中の構造物
に固着させようとするものである。

〔発明の目的〕

すなわち、本発明はスタツ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、移動ロボツ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
ロボツトの固着装置は、溶接用スタツド装置のハ
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
タツド部材を内蔵させるとともに、水中移動ロボ
ツトの脚の先端に、把持機構を有するスタツド溶
接ガンを備え、且つ、前記把持機構によつて前記
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。

上記溶接用スタツド装置は、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
スタツ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、あるいは水中スタツド溶接
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
ランジ状などスタツド溶接ガンに備えた把持機構
が係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、例えばチヤツク式など前記固着
部を把持できる機能を有するものであればよい。

また、スタツド部材は、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、移動ロボツトは、直流アーク溶接電源お
よび制御ユニツ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
タツ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
物に固定するスタツド部材を内蔵させるととも
に、水中移動ロボツトの脚の先端に、把持機構を
有するスタツド溶接ガンを備え、且つ、前記把持
機構によつて前記ハウジングの固着部を把持する
ので、スタツド部材によつてスタツド装置のハウ
ジングを水中の構造物に固着すると、移動ロボツ
トの脚の先端に設けられたスタツド溶接ガンは把
持機構によつ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、移動ロボツ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ツト１の斜視
図であり、この移動ロボツト１の複数の脚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、スタツド溶
接ガン３と、このスタツド溶接ガン３に取付られ
た把持機構６と、この把持機構６によつて固持さ
れた溶接用スタツド装置１０とから構成されてい
る。

前記スタツド溶接ガン３は、その本体４の中心
部にスタツド部材１１と連結する鍔付のロツド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はフツク状
をなし、ロツク部材９によつて押圧されると、実
線で示すように閉じ、ハウジング１６の固着部１
７を把持するように構成されている。このロツク
部材９は、図示しない油圧シリンダー機構によつ
て出没し、矢印Ｂで示すようにロツク部材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。このロツク部材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のバネ力によつ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
係合が解除される。

また、スタツド溶接ガン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。

溶接用スタツド装置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
定するスタツド部材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、
スタツド部材１１は、下端部近傍にハウジング１
６を固定するためのフランジ１３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、スタツド部材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になつてお
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になつている。

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
水の浸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はスタツド部材１１のフランジ
１３と、スタツド部材１１の基端溶接部１２との
中間の大きさとし、スタツド部材１１を水中の構
造物２３に溶接したとき、スタツド部材のフラン
ジ１３によつてハウジング１６を構造物２３に固
定するようになつている。

次に、作業ロボツト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によつ
て、各スタツド溶接ガン３の下部に溶接用のスタ
ツド装置１０が把持されており、移動ロボツト１
を水中の構造物２３に固着する場合は、移動ロボ
ツト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ツド装
置１０を押し付ける。

次に、通常のアークスタツド溶接のシーケンス
にしたがつて、水中における溶接が開始され、ス
タツド部材１１の基端溶接部１２と構造物２２と
の間にアークを発生させ、適当な温度になつたと
きに両者を密着させると、第４図に示すように、
スタツド部材１１が構造物２３にスタツド溶接さ
れる。

このようにスタツド部材１１が構造物２３にス
タツド溶接されると、スタツド部材１１のフラン
ジ１３によつてハウジング１６が構造物２３に固
定される。

ところで、移動ロボツト１は、その脚２の先端
に取り付けたスタツド溶接ガン３の把持機構６に
よつてハウジング１６を把持しているので、移動
ロボツト１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、移動ロボツト１を移動させる場合は、第
５図に示すように、ロツク部材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
Ｄで示す方向に開脚し、ハウジング１６の固着部
１７を解放するので、第６図に示すように、移動
ロボツト１の脚２を操作して矢印Ｅの方向にスタ
ツド溶接ガン３を移動させる。すると、スタツド
溶接ガン３がハウジング１６から離れるから移動
ロボツト１は任意の場所に移動することができ
る。

移動ロボツト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、スタツド溶接ガン３を矢印
Ｆの方向に移動させてロツド５をスタツド部材１
１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、移動ロボツト１がハ
ウジング１６に固着されることになる。

上記移動ロボツト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ツト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
タツド装置１０を各スタツド溶接ガン３の下部に
把持させてから実施する。

第７図はスタツド装置１０の他の実施例を示す
ものであつて、このスタツド装置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には溶断可能な薄い金
属シート２５が設けられている。そして、スタツ
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ツド装置１０におい
ては、装置が簡単になるばかりでなく、信頼性に
富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、溶接用スタツド装置
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
るスタツド部材を内蔵させるとともに、水中移動
ロボツトの脚の先端に、把持機構を有するスタツ
ド溶接ガンを備え、且つ、前記把持機構によつて
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く、移動ロボツトを強
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、
どこでも移動ロボツトの固着ができる。更に、固
着力が大きいので、〓ずれ〓、或いは〓はがれ〓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
ボツトの斜視図、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図は他のスタツド
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……移動ロボツト、２……脚、３……スタツ
ド溶接ガン、６……把持機構、１０……溶接用ス
タツド装置、１１……スタツド部材、１６……ハ
ウジング、１７……固着部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶接用スタツ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ツド部材を内蔵さ
   せるとともに、水中移動ロボツトの脚の先端に、
   把持機構を有するスタツド溶接ガンを備え、且
   つ、前記把持機構によつ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ツト
   の固着装置。