JPH04102793U - 鉄骨仕口材溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄骨仕口材溶接用溶接ロボットの溶接可能範
囲の増大。 【構成】 鉄骨仕口材４を支持して１軸まわりに回転位
置決めするポジショナ８と、６自由度をもつ溶接ロボッ
ト１０と、該溶接ロボットを直交２軸のそれぞれの軸方
向に移動させる移動装置１６とから成り、溶接ロボット
１０で溶接トーチを位置決めしたら、その姿勢を維持し
たまま移動装置１６で溶接ロボットを溶接線に沿って移
動させつつ溶接を行うことが可能となり、天地替えはポ
ジショナ８を作動させて行うことが可能である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鉄骨仕口材を溶接組立するための溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、溶接トーチをロボットのハンドに支持させて、ロボットのアームをコン ピュータ制御で動かして溶接作業を行う溶接ロボットは知られている。従来の溶 接ロボットは、直交３軸方向の移動と直交３軸まわりの回転との６自由度を有し 、溶接トーチは３次元空間において任意の位置および姿勢をとることができるよ うにされている。 一方、鉄骨仕口材（鉄骨の梁や柱の交差部を構成するユニット部材）は、通常 、図５に示すような構造を有し、Ａ、Ｂ、Ｃが溶接さるべき溶接線となる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の６自由度を有する溶接ロボットで鉄骨仕口材を溶接する場合、溶接可能 範囲は溶接ロボットのハンドの移動範囲に限られる。したがって、溶接仕口材が 大形状寸法のものになると１回の段取りでは全溶接部を溶接することができず、 段替を必要とし、重量物の段替作業量の増加、溶接能率の低下等の問題を生じて いた。

【０００４】 本考案は、溶接ロボットの溶接可能範囲を拡大するとともに、鉄骨仕口材の段 替作業量も少なくすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案に係る鉄骨仕口材溶接装置は、鉄骨仕口材を 支持して１軸まわりに回転位置決めするポジジョナと、６自由度をもつ溶接ロボ ットと、該溶接ロボットを直交２軸のそれぞれの軸方向に移動させる移動装置と 、から成る。

【０００６】

【作用】

本考案装置は、溶接ロボットがもつ６自由度と、ポジショナがもつ１自由度と 、移動装置がもつ２自由度との、合計９自由度をもつ。 溶接トーチの溶接姿勢は溶接ロボットの制御によって出す。この姿勢を保った まま、移動装置を作動させて溶接トーチを溶接線（図５のＡ、Ｂ、Ｃの何れか） に沿って移動させ溶接を行う。したがって、溶接ロボットのハンドの移動範囲は 移動装置の移動分増えるので、溶接可能範囲が拡がる。また、天地を逆転させる ときはポジショナで鉄骨仕口材の天地を逆転させればよく、クレーン等で鉄骨仕 口材を吊上げて天地を逆転させる必要がないので、大掛りな段替作業がなくなる 。またポジショナが両持一体型のため、Ｌ型、Ｔ型の仕口材についてもクランプ が可能である。

【０００７】

【実施例】

以下に、本考案の望ましい実施例を、図１から図４までを参照して説明する。 図１および図２に示すように、本考案実施例の鉄骨材仕口材溶接装置２は、鉄 骨仕口材４を支持して１軸６まわりに回転支持するポジショナ８と、６自由度を もつ溶接ロボット１０（従来の６自由度汎用溶接ロボット）と、該溶接ロボット １０を直交２軸１２、１４のそれぞれの軸方向に移動させる移動装置１６とから 成る。 このうち、ポジショナ８は、図３にも示すように、鉄骨仕口材４をセットする 台１８と、台１８を軸６まわりに回転自在に支持する軸受２０と、軸６を必要角 度回転させる減速機付きサーボモータ２２とから成る。回転角度はコンピュータ からの指示に従うが、鉄骨仕口材の天地の逆転を行うときは、１８０°回転とな る。 移動装置１６は、図４にも示すように、溶接ロボット１０をＹ軸方向に移動可 能に搭載する台２４と、溶接ロボット１０を台２４に対して相対的にＹ軸方向に 駆動するＹ軸方向駆動装置２６（たとえば、ボールスクリューとねじ棒との組み 合せと該ねじ棒を回転させるモータから成る）と、台２６をＹ軸と直行するＸ軸 方向に駆動するＸ軸方向駆動装置２８（たとえば、ラック、ピニオンと、ピニオ ンを回転させるモータから成る）とから構成されている。Ｘ軸とＹ軸とを含む平 面は、水平面となるように、Ｘ軸とＹ軸が設定される。Ｘ軸方向駆動装置２８と Ｙ軸方向駆動装置２６は、互いに独立に駆動可能で、コンピュータからの指令に よって駆動される。 溶接ロボット１０は、汎用の、６自由度をもつロボットで、そのハンドに溶接 トーチを支持させ、アームをコンピュータ制御で作動させることにより、任意の 姿勢と移動範囲内において任意の位置をとり得る。 上記のように構成された本考案の鉄骨仕口材溶接装置２は、従来の溶接装置と 比べた場合、ポジショナ８と移動装置１６をさらに有する点において従来溶接装 置と異なっている。

【０００８】 つぎに、作用を説明する。 鉄骨仕口材４は仮止めされた段階でポジショナ８の台１８上にセットされる。 つぎに、移動装置１６を作動させて溶接ロボット１０を鉄骨仕口材４に対して 所定の相対位置にもってくる。溶接ロボット１０をコンピュータ制御により移動 させて、ハンドに支持した溶接トーチを鉄骨仕口材４の溶接線（図５のＡ、Ｂ、 Ｃの何れか）の一端に対向させる。ただし、トーチは下向き姿勢を基本とするた め、溶接面を水平方向にセットしておく。この状態で溶接を行いながら、移動装 置１６を作動させて（移動装置のみを動かすか、移動装置とロボットの姿勢を変 えて溶接姿勢を作るか、の２通りがある）、溶接ロボット１０を溶接線に沿って 移動させ、その溶接線を他端迄溶接し、その溶接線の溶接を行う。１つの溶接線 、たとえば溶接線Ｂの溶接を終了するとポジショナ８で１８０°Ｃあるいは９０ °だけ鉄骨仕口材４を回転させ次の溶接線Ｂの溶接を行う。天地を逆転させる場 合もポジショナ８を作動させる。したがって、一たん溶接開始点と終了点の教示 が決まると、その間においては（イ）移動装置のみの移動、または（ロ）ロボッ トと移動装置の同期による姿勢制御により溶接姿勢が確保される。たとえば、一 たん溶接ロボット１０の姿勢が決まると、後は溶接ロボット１０の姿勢を固定し たまま（したがって、溶接ロボット１０の位置と姿勢の、６自由度全てが変化す る制御演算を行うことなく）、移動装置１６のみを動かして一つの溶接線の溶接 を行うこともできる。移動装置１６による溶接ロボット１０の移動距離を大物鉄 骨仕口材でもカバーできるように大にとることにより、溶接可能範囲が拡げられ る。また、鉄骨仕口材１０の天地替えも容易である。移動装置１６およびポジシ ョナ８は１自由度（或いはせいぜい２自由度）の演算であるから、容易で、コン ピュータも小型ですみ、プログラムも単純なものでよい。

【０００９】

【考案の効果】

本考案によれば次の効果を得る。 イ．大型鉄骨仕口材の溶接は、従来はロボットの作動範囲を超えるようなものは できなかったが、本考案では移動装置があるので、大型鉄骨仕口材にも対応でき る。 ロ．従来はクレーン等で鉄骨仕口材を天地替えする必要があり、作業能率を悪化 させていたが、本考案ではポジショナがあるので容易に天地を逆転させることが できる。 ハ．溶接ロボットの位置、姿勢演算が単純化され、コンピュータは比較的小型の ものですみ、溶接スピードの向上、操作の単純化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る鉄骨仕口材溶接装置の
平面図である。

【図２】図１の鉄骨仕口材溶接装置の側面図である。

【図３】図１のうちポジショナを取出して示したポジシ
ョナの正面図である。

【図４】図１のうち移動装置を取出して示した移動装置
の平面図である。

【図５】鉄骨仕口材の斜視図である。

【符号の説明】

２ 鉄骨材仕口材溶接装置 ４ 鉄骨仕口材 ８ ポジショナ １０ 溶接ロボット １６ 移動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２５Ｊ 9/06 Ａ 9147−3Ｆ 9/16 9147−3Ｆ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨仕口材を支持して１軸まわりに回転
   位置決めするポジショナと、６自由度をもつ溶接ロボッ
   トと、該溶接ロボットを直交２軸のそれぞれの軸方向に
   移動させる移動装置と、から成ることを特徴とする鉄骨
   仕口材溶接装置。