JPH0459995B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボツクス構造体の内部隅肉溶接装置
に係り、特に船舶の船殻ブロツク等のような大型
ボツクス構造体の隅肉溶接作業を自動化するのに
好適な溶接装置に関する。

〔従来の技術〕

造船工場内で組立てられる船殻ブロツクは、ス
キンプレート上にロンジ材とトランス材とを格子
状に立設し、各部材相互の隅肉溶接を行つて構成
される。したがつて、船殻ブロツクに施される溶
接作業は、スキンプレートとロンジ材、トランス
材間に囲まれたボツクス構造体の内部にて行う必
要がある。

従来のこの種のボツクス構造体の内部を溶接す
る溶接装置は、グラビテイ溶接機が用いられてお
り、スライドバーに沿つて自重により下降するホ
ルダに傾斜状態で溶接棒を取付け、溶接棒先端が
溶接進行に伴い溶接線上を移動することを利用
し、溶接の部分的自動化が図られていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、船殻ブロツクの溶接線は、スキンプ
レートとこれに組付けられるロンジ材等との間で
は水平面の溶接作業であるが、ロンジ材とトラン
ス材の骨材間溶接では溶接線が垂直線となるた
め、グラビテイ溶接機では溶接を行い得ず、手溶
接に依存しているのが現状である。また、グラビ
テイ溶接機自体は固定設置構造であるため、溶接
範囲に制限があり、大型船殻ブロツクのように同
一溶接線でも長辺部が長い場合には、その都度溶
接機の設置位置を移動しなければならなかつた。
しかも、グラビイテイー溶接棒は、その長さが
700mmであり、700mmを超える溶接棒に対しては、
中間に必ず棒継ぎ部が生じる。この部分には一般
的に溶接不良が発生し、あとから手直し溶接が必
要となる。

このため、従来のボツクス構造体の内部隅肉溶
接は、手作業による溶接と溶接機の移動作業とが
要求され、溶接作業を高い効率で実施できない問
題があり、溶接作業の自動化が望まれていた。

そして、特開昭58−145368号公報には、正方形
をなす走行台車の４つの車輪に、動力伝達機構と
舵取機構とのチエーンを掛け渡して、４つの車輪
を同時に同方向に駆動、舵取りできるようにする
とともに、台車の各辺にリミツトスイツチを取り
付けて、走行台車が１つの垂直板に衝突したこと
を検知できるようにし、この走行台車に溶接トー
チを搭載してすみ肉ならい溶接を自動的に行わせ
るものが提案されている。

しかし、特開昭58−145368号公報に記載のもの
は、走行台車の駆動、方向制御をチエーンを介し
て行つており、駆動機構、舵取機構が複雑で故障
を生じやすい。しかも、台車が走行移動溶接線の
終端部に到達したことをリミツトスイツチによつ
て検出しており、コーナ部や次の溶接線を溶接す
る場合の走行台車の方向転換が容易でなく、その
制御が複雑で時間がかかり、溶接作業の能率を充
分に向上することができない。

本発明の目的は、上記従来の問題点に着目し、
ボツクス構造体、特に船殻ブロツクの如き大型の
ボツクス構造体の内部隅肉溶接作業の自動化を図
り、高効率の溶接作業を行うことができる隅肉溶
接装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明に係るボツク
ス構造体の内部隅肉溶接装置は、船殻ブロツク等
のボツクス構造体の内部に配置され、互いに独立
して駆動される一対の駆動車輪を備えた走行台車
と、この走行台車の両側部のそれぞれに一対ずつ
設けられるとともに、前記走行台車の前後部のそ
れぞれにも設けられ、前記ボツクス構造体の側壁
との距離を検出する距離センサと、前記走行台車
上に固定した多軸溶接ロボツト本体と、この溶接
ロボツト本体に接続され、前記走行台車が所定位
置にあることを検知したときに、前記溶接ロボツ
ト本体に所定部の溶接を開始させるとともに、所
定部の溶接の終了時に前記走行台車の移動指令を
送出し、前記溶接ロボツト本体に立向い溶接を含
むコーナ部隅肉溶接と直線部走行移動溶接とを順
次行わせて、前記ボツクス構造体の全周を溶接さ
せるロボツト制御部と、前記走行台車に接続さ
れ、前記ロボツト制御部から台車移動指令を受け
て、前記距離センサの検出信号を取り込み、前記
走行台車を順次所定位置に移動させて停止させる
とともに、台車停止信号を前記ロボツト制御部に
送出する台車制御部と、により構成される。

〔作用〕

斯かる構成により、台車制御部は、距離センサ
の検出信号に基づいて、走行台車を最初の溶接可
能位置に正確に位置決め移動させ、台車停止信号
をロボツト制御部に送出する。これにより、ロボ
ツト制御部は、まず走行台車に搭載した溶接ロボ
ツト本体（溶接機）に立向い溶接を含むコーナ部
隅肉溶接を実施させ、コーナ部隅肉溶接が終了す
ると台車制御部に台車移動指令を送出する。そし
て、台車制御部が次の所定位置まで走行台車を直
線移動させているときに、溶接機は台車の直線移
動に伴いロボツト制御部の指示に従つて直線部溶
接を行う。このように、ロボツト制御部と台車制
御部との間で相互に通信を行いながら、上記の作
業を順次連続して行わせることにより、走行台車
を常に溶接に適した位置に移動させ、溶接作業を
精度よく、かつ連続してボツクス構造体の内部全
周に亘つて実施することができ、作業の自動化を
図ることができる。

なお、走行台車は、台車制御部が互いに独立し
て駆動される一対の駆動車輪のそれぞれの駆動量
（回転速度）、駆動方向（回転方向）を制御するこ
とにより、極めて容易、迅速に方向転換が行わ
れ、ひいては溶接作業の効率を高める。また、台
車制御部は、走行台車に設けた距離センサの出力
信号に基づいて、走行台車をコーナ部の溶接位置
や方向変換させたい位置に確実に停止させる。さ
らに、台車制御部は、走行台車の両側部に一対ず
つ設けた距離センサの出力信号の偏差に基づい
て、台車の走行軌道の制御を行う。

〔実施例〕 以下に、本発明に係るボツクス構造体の内部隅
肉溶接装置の実施例を、図面を参照して詳細に説
明する。

第１図、第２図は、本発明の実施例に係るボツ
クス構造体の内部隅肉溶接装置の構成説明図であ
る。

第２図に示したように、この装置は、多軸溶接
ロボツト本体１０を搭載した走行台車１２を具備
している。走行台車１２は底面四隅部にキヤスタ
１４を設けるとともに、一対の駆動車輪１６を中
央両側部に設けたものである。駆動車輪１６は、
図示しないDCサーボモータを駆動源としており、
正逆運転可能な２輪２軸制御される構成となつて
いる。したがつて、走行台車１２は、直線走行に
際しては２軸同期運転で駆動され、ステアリング
機能を行うに際しては２軸異速度運転により位置
変更が可能とされる。また、走行台車１２には、
その位置決め制御のために、超音波センサからな
る複数の距離センサ１８が取付けられている。こ
れら距離センサ１８は台車１２の前後端に各１
個、両側縁の前後に各２個配置した合計６個から
なる。

走行台車１２には、第１図に示した台車制御装
置（台車制御部）２０が接続されており、この台
車制御装置２０が距離センサ１８からの検出信号
を取り込み、予め入力されている軌道設定値およ
び前後位置設定値と比較して、走行台車１２を設
定値に合致させるように車輪１６の駆動装置へ駆
動制御信号を出力する。

一方、走行台車１２に搭載されている多軸溶接
ロボツト本体１０は、台車１２に対し垂直軸（Ｓ
軸）および水平軸（Ｌ軸）を中心として回転でき
る基台２２と、この基台２２に対し水平軸（Ｕ
軸）を中心として回転できるロボツトアーム２４
とを具備し、更に、ロボツトアーム２４の先端に
取付けられ、アーム先端で互いに直交する軸（Ｔ
軸及びＢ軸）の回りに回転できる溶接トーチ２６
を備えている。したがつて、この溶接ロボツト本
体１０は溶接姿勢を任意にとることができ、三次
元的な溶接線に対応して溶接作業を行うことが可
能となつている。この溶接ロボツト本体１０に対
する制御は、第１図に示した溶接ロボツト制御装
置（ロボツト制御部）２８により行われ、各軸へ
のモータ駆動指示や溶接トーチ２６への作業指示
がなされる。これらの指示は、操作パネル３０を
通じて予めメモリに格納したプログラムに応じて
行われる。

ここで、走行台車１２と溶接ロボツト本体１０
とは、相互に連係して作動される必要があり、台
車１２の移動位置と該位置における溶接作業とを
関連付けるため、台車制御装置２０と溶接ロボツ
ト制御装置２８とをコマンド／レスポンス伝送ラ
イン３２により相互に連結し、シーケンス信号を
伝送できるようになつている。

このような溶接装置を用いて行うボツクス構造
体としての船殻ブロツクの内部隅肉溶接方法は、
次のように構成される。

第３図は船殻ブロツク４０の鳥瞰平面図であ
り、船殻外板となるスキンプレート４２上に船殻
骨材たるロンジ材４４とトランス材４６とを矩形
に枠組みして立設される。そして、各材料は、接
合縁で隅肉溶接が施されることにより、一体構造
となるのである。この溶接作業は、走行台車１２
をブロツク４０内にセツトして行い、基本的には
ブロツク４０の一つのコーナ部から溶接を開始
し、このコーナ部に続く側縁に沿つて走行移動溶
接をなして反対側縁に至る周回溶接を施せばよ
い。このため、まず、走行台車１２の走行軌道
は、溶接ロボツト本体１０のトーチ移動範囲との
関係で定める必要があり、実施例ではスキンプレ
ート４２の長手方向に沿う軌道として、台車サイ
ズの関係から２本の平行軌道Ａ、Ｂを設定してい
る。この設定軌道Ａ、Ｂと両側のロンジ材４４と
の距離l_sは、第１図に示した台車制御装置２０の
主メモリに記憶させておく。また、台車１２の軌
道Ａ、Ｂ上の走行端において台車１２とトランス
材４６との距離l_sも、同じく主メモリに記憶させ
ておく。一方、溶接ロボツト制御装置２８に対し
ては、台車１２が軌道Ａ、Ｂの端部に達したこと
を伝送ライン３２を通じて台車制御装置２０から
受け、各軌道Ａ、Ｂにおいて溶接対象となるブロ
ツク４０の１コーナ部の各溶接線に沿つて、溶接
ロボツト本体１０に溶接作業を行わせる作業内容
を、溶接ロボツト制御装置２８の制御ROMにプ
ログラムしておく。

また、溶接ロボツト制御装置２８には、１コー
ナ部の溶接作業が終了したときに、走行台車１２
を軌道Ａ、Ｂに沿つて走行させるように、伝送ラ
イン３２を介して台車制御装置２０に台車移動指
令を与えるようにしておき、走行台車１２の走行
開始と同時に、溶接ロボツト本体１０に対して軌
道Ａ、Ｂに沿う溶接線の溶接作業を行わせるべく
プログラムしておく。その後は、走行台車１２が
走行した軌道Ａ、Ｂの反対端に達して、台車制御
装置２０が台車停止信号を溶接ロボツト制御装置
２８に送出すると、溶接ロボツト制御装置２８は
溶接ロボツト本体１０に対応コーナ部の隅肉溶接
を行わせ、次に台車制御装置２０に走行台車１２
の走行軌道Ａ、Ｂを変更させ、同様に反対側縁で
の溶接を行つて全周の溶接作業を終了するのであ
る。このとき、台車制御装置２０は、距離センサ
１８の検出信号を取り込み、直線走行時に設定距
離l_sと台車側部のセンサによる検出距離との差
が、許容誤差内に収まるように演算処理しながら
車輪１６の駆動モータを制御し、移動走行台車１
２の移動軌跡を軌道Ａ、Ｂに合致させる。また、
走行台車１２が走行端に達したときは、台車前後
端のセンサによる検出距離と設定距離l_tとの差が
許容誤差内に収まるように制御する。

具体的溶接方法は次のようになる。第３図に示
したように、台車１２が軌道Ａ上にあつて一端側
に位置しているとき、出発溶接対象コーナ部を図
中右上隅部とし、溶接対象線はトランス材４６と
スキンプレート４２との接合線を２分した第１溶
接線Ｗ１、およびトランス材４６とロンジ材４４
との接合線である第２溶接線Ｗ２とする。そし
て、次の台車走行とともに行う溶接では、スキン
プレート４２とロンジ材４４との接合線を第３溶
接線Ｗ３とする。この第３溶接線Ｗ３は、台車１
２が走行端に達したときの溶接ロボツト本体１０
による溶接可能範囲までとし、残りと溶接線は台
車１２の停止後に行う第４溶接線Ｗ４とする。軌
道Ａを走行して至つた位置では、右下隅部が溶接
対象コーナ部となり、この位置における溶接は、
前記第４溶接線Ｗ４に加えて、ロンジ材４４とト
ランス材４６との接合線の第５溶接線Ｗ５、およ
びトランス材４６とスキンプレート４２との接合
線を２分した接合線の第６溶接線Ｗ６とする。当
該位置での溶接終了後は台車１２の軌道変更を行
い、軌道Ｂに位置移動させる。そして、軌道変更
直後の溶接対象コーナを図中左下隅部とし、トラ
ンス材４６とスキンプレート４２との残余の接合
線を第７溶接線Ｗ７とし、更にトランス材４６と
ロンジ材４４との接合線を第８溶接線Ｗ８として
定位置溶接を施す。この後、台車１２を軌道Ｂ上
に沿つて走行させつつスキンプレート４２とロン
ジ材４４との接合線の途中まで第９溶接線Ｗ９と
し溶接し、軌道Ｂの端部まで走行させる。軌道Ｂ
の走行端では図中左上隅部を溶接対象コーナと
し、出発溶接線Ｗ１で残つているトランス材４６
とスキンプレート４２との接合線たる第10溶接線
Ｗ１０、トランス材４６とロンジ材４４の接合線
である第11溶接線Ｗ１１、および第９溶接線Ｗ９
に続く第12溶接線Ｗ１２の溶接作業を行つて全周
に亘る隅肉溶接を完了する。

上述の作業工程において、走行台車１２の位置
制御は、距離センサ１８の配置に応じて第３図に
示したように順位を付した場合の各検出値をl₁〜
l₆としたとき、直線走行制御では、 ｜（l₁＋l₄）／２−l_s｜＜２mm 〔または、｜（l₃＋l₆）／２−l_s｜＜２mm〕 かつ、｜l₁−l₄｜＜２mm 〔または、｜l₃−l₆｜＜２mm〕 とし、前後位置決め制御は、 ｜l₂−l_t｜＜２mm 〔または、｜l₅−l_t｜＜２mm〕 とすればよく、この演算は、台車制御装置２０の
CPUが制御ROMから演算プログラムイを取り込
んで行う。

また、台車１２の軌道Ａでの初期位置決めに伴
う溶接開始指示、コーナ部溶接完了に伴う台車１
２の直線走行移動開始指示、移動端に達した後の
コーナ部溶接開始指示、あるいは軌道変更前後の
溶接終了および開始指示等は、台車制御装置２０
と溶接ロボツト制御装置２８との間で伝送ライン
３２により通信して行えばよい。

上述した溶接作業の全体的な流れを第４〜６図
に示した。

まず、溶接開始時は、溶接ロボツト本体１０を
搭載した走行台車１２を船殻ブロツク４０内にセ
ツトし、第１図に示したロボツト操作パネル３０
のスタートボタンを押す（ステツプ100）。これに
より、台車制御装置２０が起動して走行台車１２
を初期位置P₁に設定する（ステツプ120）。この
設定処理は、台車制御装置２０が第５図に示すフ
ローにしたがつて行う。すなわち、台車制御装置
２０は、距離センサ１８から計測値（検出信号）
を取り込み（ステツプ300）、前述した式に基づく
演算を行い、演算値が軌道Ａの一端での設定値
l_s、l_tの許容範囲に入つているか否かを判別し
（ステツプ310）、許容値内になければ誤差が小さ
くなるように、２輪異速度制御によるステアリン
グ機能により台車位置修正を行う（ステツプ
320）。

台車制御装置２０は台車位置修正が終了したな
らば、設定完了信号（スタンバイ信号）を伝送ラ
イン３２を通じて溶接ロボツト制御装置２８に与
える。溶接ロボツト制御装置２８は、台車制御装
置２０から設定完了信号を受けると、溶接ロボツ
ト本体１０を駆動し、ロボツトアーム２４により
第１、第２溶接線Ｗ１，Ｗ２を溶接する（ステツ
プ130）。この溶接が終了すると、台車制御装置２
０は、溶接ロボツト制御装置２８から台車移動指
令を受けて台車１２を軌道Ａに沿つて直線移動さ
せる。このとき、溶接ロボツト制御装置２８は、
溶接ロボツト本体１０のアームを一定位置に保持
し、ウイービング動作をさせて第３溶接線Ｗ３を
溶接する。そして、台車１２が走行停止位置P₂
に達して停止動作に入ると、溶接ロボツト制御装
置２８は、台車制御装置２０からの信号を受けて
Ｗ３の溶接を終了する（ステツプ140）。

このステツプ140でのフローは、第６図に示す
ように、溶接ロボツト制御装置２８からの指令に
より台車１２が走行を開始し（ステツプ400）、同
時に溶接ロボツト本体１０はロボツトアーム停止
ウイービング動作に入る（ステツプ410）。台車制
御装置２０は、走行台車１２を走行させながら距
離センサ１８の計測値を取り込み（ステツプ
420）、停止位置P₂にあるか、軌道Ａ上にあるか
の判別をなし（ステツプ430，440）、必要に応じ
て修正動作を行う（ステツプ450）。走行台車１２
が停止位置に達すると、ロボツトアームのウイー
ビング動作が停止して溶接を終了し（ステツプ
460）、同時に台車１２の駆動を停止するのである
（ステツプ470）。

その後は、コーナ部でＷ４，Ｗ５，Ｗ６の溶接
をなし（ステツプ150）、軌道をＡからＢに変更し
て走行台車１２をP₂と対称なP₃に移す（ステツ
プ160）。軌道の変更は、初期設定と同じく第５図
に示した動作フローに従う。軌道Ｂでは先のステ
ツプ130〜150と同様にコーナ部の第７、８溶接線
Ｗ７，Ｗ８を溶接し（ステツプ170）、直線走行と
並行してＷ９の溶接をなし（ステツプ180）、移動
端P₄にてトランス材４６側の溶接線Ｗ１０，Ｗ
１１の溶接を行う。そして、最終的に残余の溶接
線であるスキンプレート４２とロンジ材４４間の
溶接線Ｗ１２を、やはり第４図に示した動作フロ
ーにしたがつて溶接し、台車１２を所定位置（溶
接終了位置P₅）にて停止させつつ溶接も終了し
て（ステツプ200）、全周の溶接を完了する（ステ
ツプ210）。

第７図Ａ、Ｂは、溶接ロボツト制御装置２８の
制御動作を示すフローチヤートである。

まず、溶接ロボツト制御装置２８は、第１図に
示したロボツト操作パネル３０のスタートボタン
が押されると起動され、ステツプ500のように台
車制御装置（台車制御部）２０に、走行台車１２
の状態を示す状態信号の送出を要求する。そし
て、溶接ロボツト制御装置２８は、台車制御装置
２０が送出した状態信号を読み込み（ステツプ
502）、その状態信号が走行台車１２が溶接を開始
してもよい位置にある（スタンバイ）信号か否か
を判別する（ステツプ504）。スタンバイ信号でな
ければ、ステツプ500に戻り次の状態信号の送出
を要求し、スタンバイ信号であればステツプ506
に進んで走行台車１２が初期位置P₁にあること
を確認する。

その後、溶接ロボツト制御装置２８は、ステツ
プ508に進み、溶接ロボツト制御装置２８内の
CPUが制御ROMから溶接線Ｗ１，Ｗ２を溶接す
るための溶接プログラムを読み込み、溶接ロボツ
ト本体１０のロボツトアーム２４を駆動して溶接
線Ｗ１，Ｗ２を溶接する（ステツプ510）。この溶
接プログラムは、予め例えばオフラインにおいて
マスタのロボツトを用いてテイーチングし、溶接
ロボツト本体１０の機差を考慮した修正を施して
作成され、第１図に示した溶接ロボツト制御装置
２８の制御ROMに格納しておく。

溶接ロボツト制御装置２８は、溶接線Ｗ１，Ｗ
２の溶接が終了したならば、ロボツトアーム２４
をコーナ部に停止させる（ステツプ512）。次に、
溶接ロボツト制御装置２８は、溶接線Ｗ３を溶接
するプログラムを読み込み（ステツプ514）、伝送
ライン３２を介して台車制御装置（台車制御部）
２０に走行台車１２を移動させる指令を送出する
とともに（ステツプ516）、ロボツトアーム２４を
ウイービングさせ、走行台車１２が軌道Ａ上を移
動するのに伴つて溶接ロボツト本体１０に溶接線
Ｗ３を溶接させる（ステツプ518）。

その後、溶接ロボツト制御装置２８はステツプ
500に戻り、台車制御装置２０からのスタンバイ
信号が送出させるまで溶接線Ｗ３の溶接を続け
る。溶接ロボツト制御装置２８は、スタンバイ信
号を受けるとステツプ506からステツプ520に進
み、走行台車１２が軌道Ａ上の反対側端P₂に達
して停止したことを確認し、ロボツトアーム２４
のウイービング動作を停止して溶接線Ｗ３の溶接
を終了する（ステツプ522）。次に、溶接ロボツト
制御装置２８のCPUは、制御ROM内の溶接線Ｗ
４，Ｗ５，Ｗ６の溶接プログラムを読み込み（ス
テツプ524）、溶接線Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６の溶接を溶
接ロボツト本体１０にさせた後、台車制御装置２
０に走行台車１２を移動指令を出力してステツプ
500に戻る（ステツプ528）。

溶接ロボツト制御装置２８は、台車制御装置２
０が走行台車１２をP₂と対称位置の軌道Ｂ上の
P₃にスタンバイさせたことを示す状態信号を受
けると、ステツプ506、520から第７図Ｂのステツ
プ530に進み、走行台車１２がP₃にあることを確
認する。その後、溶接ロボツト制御装置２８は、
前記したステツプ508ないしステツプ518と同様の
処理を行い、溶接ロボツト本体１０に溶接線Ｗ
７，Ｗ８，Ｗ９の溶接をさせ（ステツプ532ない
しステツプ542）、ステツプ500に戻る。

走行台車１２が軌道Ｂ上を走行してP₃とは反
対側端P₄に達し、停止信号が溶接ロボツト制御
装置２８に入力してくると、溶接ロボツト制御装
置２８はステツプ506、520、530を経てステツプ
544に進む。そして、ステツプ544において走行台
車１２がP₄に停止したことを確認すると、溶接
線Ｗ１０，Ｗ１１の溶接プログラムを読み込み、
これらの溶接線を溶接ロボツト本体１０に溶接さ
せる（ステツプ546、548）。溶接線Ｗ１０，Ｗ１
１の溶接が終了すると、ロボツトアーム２４をコ
ーナ部に停止させて溶接線Ｗ１２の溶接プログラ
ムを読み込み（ステツプ550、552）、台車移動指
令を台車制御装置２０に送出するとともに、ロボ
ツトアーム２４をウイービングさせて溶接線Ｗ１
２の溶接を開始させる（ステツプ554、556）。そ
の後、溶接ロボツト制御装置２８は、台車制御装
置２０に走行台車１２の状態を示す状態信号の送
出を要求し、状態信号を読み込み（ステツプ
558）、走行台車１２が溶接終了位置P₅に停止し
たことを示す状態信号か否かを判別する（ステツ
プ560）。読み込んだ状態信号が走行台車１２の停
止を示すものでない場合には、ステツプ556に戻
つて溶接線Ｗ１２の溶接を続行させ、次の状態信
号を読み込む。一方、ステツプ560において、読
み込んだ状態信号が走行台車１２の停止を示すも
のであると判断した場合には、ロボツトアーム２
４のウイービング動作を停止し、溶接制御を終了
する。

第８図Ａ、Ｂは、台車制御装置２０の動作を示
すフローチヤートである。

走行台車１２が船殻ブロツク４０内に配置さ
れ、第１図に示したロボツト操作パネル３０のス
タートボタンが押されると（ステツプ600）、台車
制御装置２０が起動して台車制御装置２０内の
CPUは、制御ROM内に格納されている初期位置
設定プログラムを読み込む（ステツプ602）。そし
て、台車制御装置２０は、距離センサ１８の検出
信号を取り込み（ステツプ604）、前記した演算を
行つて走行台車１２が初期位置P₁にあるか否か
判断する（ステツプ606）。走行台車１２が初期位
置P₁にない場合には、ステツプ608において図示
しないDCサーボモータを駆動し、走行台車１２
の位置修正をしてステツプ604に戻る。

ステツプ606において走行台車１２がP₁にある
と判断したときには、ステツプ610に進み、溶接
ロボツト制御装置２８の状態信号送出要求に応じ
て、走行台車１２がP₁にスタンバイしたことを
示す状態信号を溶接ロボツト制御装置２８に送出
し、台車移動指令がくるのを待つ（ステツプ
612）。

台車制御装置２０は、溶接ロボツト制御装置２
８から台車移動指令をうけると、ステツプ614に
おいてその指令は走行台車１２がP₁にあるとき
にうけたものか否かを判断する。台車制御装置２
０のCPUは、台車移動指令をP₁で受けると、制
御ROMから走行台車１２をP₂へ移動させるプロ
グラムを読み込み（ステツプ616）、DCサーボモ
ータを駆動して走行台車１２をP₂に向けて直線
走行させる（ステツプ618）。そして、台車制御装
置２０は、走行台車１２を直線走行させながら距
離センサ１８の検出信号を取り込み、走行台車１
２が軌道Ａ上を走行しているか否かを判断する
（ステツプ620、622）。

走行台車１２が軌道Ａから外れている場合に
は、ステツプ624において前記した２軸異速度運
転を行い、走行台車１２のステアリング修正を行
つてステツプ620に戻る。一方、走行台車１２が
軌道Ａ上にある場合には、ステツプ626に進んで
走行台車１２がP₂に達したかを判断する。走行
台車１２がP₂に達していないときにはステツプ
618にもどり、走行台車１２の直線走行運転を続
行し、P₂に達しているときには走行台車１２を
P₂に停止させるとともに、スタンバイ信号を溶
接ロボツト制御装置２８に送出し（ステツプ
628）、ステツプ612に戻つて溶接ロボツト制御装
置２８からの次の台車移動指令を待つ。

台車制御装置２０は、走行台車１２がP₂に停
止しているときに台車移動指令を受けると、ステ
ツプ612、614、630を経てステツプ632に進み、
CPUが走行台車１２をP₃に移動させるプログラ
ムを制御ROMから読み出す。そして、台車制御
装置２０は、前記したステツプ604ないしステツ
プ608と同様にして走行台車１２をP₃に移動させ
（ステツプ634、636、638）、走行台車１２をP₃に
スタンバイさせた状態信号を溶接ロボツト制御装
置２８に送出し（ステツプ640）、ステツプ612に
戻る。

台車制御装置２０は、走行台車１２がP₃に停
止しているときに溶接ロボツト制御装置２８から
の台車移動指令を受けると、ステツプ612、614、
630から第８図Ｂのステツプ642を経てステツプ
644に進み、CPUが走行台車１２をP₄に移動させ
るためのプログラムを制御ROMから読み込む。
その後、台車制御装置２０はステツプ618ないし
ステツプ626と同様の処理を行い、走行台車１２
を軌道Ｂ上をP₄に向けて直線走行させる（ステ
ツプ646、648、650、652、654）。走行台車１２が
P₄に達すると、台車制御装置２０は走行台車１
２を停止させ、スタンバイ信号を溶接ロボツト制
御装置２８に送出してステツプ612に戻る（ステ
ツプ656）。

台車制御装置２０は、走行台車１２がP₄に停
止しているときに溶接ロボツト制御装置２８から
の台車移動指令を受けると、ステツプ612、614、
630から第８図Ｂのステツプ642、658を経てステ
ツプ660に進み、走行台車１２をP₅（溶接終了位
置）に移動させるためのプログラムをCPUが制
御ROMから読み込む。そして、台車制御装置２
０は、前記したステツプ618ないしステツプ626と
同様の処理をし、走行台車１２をP₅に移動させ
（ステツプ662、664、666、668、670）、走行台車
１２がP₅に達すると台車を停止させ、台車停止
信号を溶接ロボツト制御装置２８に送出し（ステ
ツプ672）、走行台車１２の走行制御を終了する。

このように実施例においては、従来必要として
いた溶接機の移動や手作業による溶接をなくせ、
ボツクス構造体の隅肉溶接を自動化することがで
き、溶接作業の効率を向上することができる。

しかも、溶接ロボツト本体１０を搭載した走行
台車１２は、互いに独立して駆動される一対の駆
動車輪１６が設けてあるため、これらの駆動車輪
１６のそれぞれの駆動量、駆動方向を変えること
により、台車の方向転換を極めて容易、迅速に行
うことができ、溶接作業の効率の向上が図れる。
また、実施例は、距離センサ１８によつて側壁で
あるロンジ材４４やトランス材４６と走行台車１
２との間の距離を検出すようにしているため、走
行台車１２をコーナ部の溶接位置や軌道を変更し
たい位置に容易、迅速に行うことができ、ひいて
は溶接作業の効率を向上することができる。

さらに、走行台車１２の両側部には、それぞれ
一対ずつの距離センサ１８が設けてあるため、各
側部のそれぞれのセンサが検出したロンジ材との
距離偏差によつて、台車１２の走行方向、走行軌
道の制御を高精度で行うことができ、走行中にお
ける溶接を均一にすることができる。

なお、上記実施例では溶接開始位置をブロツク
の１隅部としているが、これは直線走行移動溶接
から開始するようにしてもよいのはもちろんであ
り、また任意の位置から溶接を開始させることが
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば多軸溶接
ロボツトを搭載した走行台車をボツクス構造体の
内部にセツトし、走行台車の制御部が距離センサ
の検出信号に基づいて、台車を溶接に適した位置
に位置決めしながら走行させるとともに、ロボツ
ト制御部と台車制御部とが通信してロボツトの溶
接作業を台車の移動と連係させて行わせることに
より、ボツクス単位の溶接を全自動、高効率で行
わせることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るボツクス構造体
の内部隅肉溶接装置の構成説明図、第２図は前記
実施例の溶接ロボツト部の側面図、第３図は実施
例に係る溶接装置による溶接方法を示す船殻ブロ
ツクの鳥瞰平面図、第４図は同方法の主動作フロ
ーチヤート、第５図は初期位置設定のための動作
フローチヤート、第６図は直線走行移動溶接の動
作フローチヤート、第７図Ａ、Ｂはロボツト制御
部である溶接ロボツト制御装置の制御動作を示す
フローチヤート、第８図Ａ、Ｂは台車制御部であ
る台車制御装置の制御動作を示すフローチヤート
である。 １０……多軸溶接ロボツト、１２……走行台
車、１８……距離センサ、２０……台車制御装
置、２８……溶接ロボツト制御装置、４０……船
殻ブロツク、４２……スキンプレート、４４……
ロボツト材、４６……トランス材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 船殻ブロツク等のボツクス構造体の内部に配
   置され、互いに独立して駆動される一対の駆動車
   輪を備えた走行台車と、 この走行台車の両側部のそれぞれに一対ずつ設
   けられるとともに、前記走行台車の前後部のそれ
   ぞれにも設けられ、前記ボツクス構造体の側壁と
   の距離を検出する距離センサと、 前記走行台車上に固定した多軸溶接ロボツト本
   体と、 この溶接ロボツト本体に接続され、前記走行台
   車が所定位置にあることを検知したときに、前記
   溶接ロボツト本体に所定部の溶接を開始させると
   ともに、所定部の溶接の終了時に前記走行台車の
   移動指令を送出し、前記溶接ロボツト本体に立向
   い溶接を含むコーナ部隅肉溶接と直線部走行移動
   溶接とを順次行わせて、前記ボツクス構造体の全
   周を溶接させるロボツト制御部と、 前記走行台車に接続され、前記ロボツト制御部
   から台車移動指令を受けて、前記距離センサの検
   出信号を取り込み、前記走行台車を順次所定位置
   に移動させて停止させるとともに、台車停止信号
   を前記ロボツト制御部に送出する台車制御部と、 を有することを特徴とするボツクス構造体の内部
   隅肉溶接装置。