JPH0565480U - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多関節ロボットによる仕口溶接と比較して作
業時間を大幅に短縮することができ、しかも、上記コラ
ムと仕口或はウェブの溶接トーチに対する組み換え作業
を大幅に簡略化・高効率化することができる構成が簡易
で廉価な仕口用溶接装置を提供する。 【構成】 仕口面或はウェブ面とコラムとの接合部を溶
接する一対の溶接トーチを、相互に直交する方向に移動
可能に駆動制御した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、Ｈ鋼などの仕口面或はウェブ面とコラムとの接合部を溶接する仕 口用溶接に好適な溶接装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】

周知のように、Ｈ鋼などの仕口面或はウェブ面を角筒状に形成されたコラムに 十字状に仮組みした被溶接部材を本溶接する仕口用の溶接装置としては、従来、 多関節ロボットが一般的に用いられる。

【０００３】 しかしながら、上記従来の多関節ロボットを用いた仕口溶接にあっては、例え ば、図５に示すように、角筒状に形成されたコラム１と、このコラム１の各フラ ンジ部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに突き当てられた仕口２との各接合面Ａ，Ｂ，Ｃ ，Ｄを順次溶接する必要があるため、各接合面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを多関節ロボット の溶接トーチの位置に順次組み換えてセットし直す必要があり、かかる作業が非 常に煩雑であると共に、各接合面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを順次溶接するため、溶接作業 時間が長く、作業効率が非常に悪い、という問題を有していると共に、仕口溶接 の場合には、直線的な溶接態様であることから、駆動制御が煩雑で高価な多関節 ロボットによる溶接ではコストが嵩みすぎる、という問題を有していた。

【０００４】 この考案は、かかる現状に鑑み創案されたものであって、その目的とするとこ ろは、多関節ロボットによる仕口溶接と比較して作業時間を大幅に短縮すること ができ、しかも、上記コラムと仕口或はウェブの溶接トーチに対する組み換え作 業が不要となるので、この種の作業を大幅に簡略化・高効率化することができる と共に、構成が簡易で大幅なコストダウンを図ることができる溶接装置を提供し ようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため、この考案に係る溶接装置にあっては、仕口面或はウ ェブ面とコラムとの接合部を溶接する一対の溶接トーチを、相互に直交する方向 に移動可能に駆動制御することを特徴とするものである。

【０００６】

【実施例】

以下、添付図面に示す一実施例に基き、この考案を詳細に説明する。

【０００７】 図１に示すように、この実施例に係る溶接装置は、角筒状に形成されたコラム １のフランジ部１ａとＨ鋼などの仕口２との接合面Ａ（図５参照）を溶接する溶 接トーチ１Ａと、コラム１のフランジ部１ｂと仕口２との接合面Ｂ（図５参照） を溶接する溶接トーチ１Ｂと、を有して構成されており、溶接トーチ１Ａは図１ 左右方向に主として移動可能に駆動制御され、また、溶接トーチ１Ｂは図１前後 方向に主として移動可能に駆動制御されるように構成されており、従って、溶接 トーチ１Ａと溶接トーチ１Ｂは、相互に直交する方向に駆動制御される。

【０００８】 即ち、上記溶接トーチ１Ａと溶接トーチ１Ｂは、例えば、ウェブ溶接のときの スミ肉溶接等の時に駆動されるトーチ角度自動調整用モータ１０Ａ，１０Ｂと、 エンドタブ（フラックスタブのコーナー部）溶接時に各トーチを首振り駆動させ る角度振りモータ１１Ａ，１１Ｂおよびウィービングモータ１３Ａ，１３Ｂを有 する支持体１４Ａ，１４Ｂに駆動可能に取り付けられていると共に、これら各支 持体１４Ａ，１４Ｂは、モータにより進退自在なアーム１５Ａ，１５Ｂの一端部 に固着されている。

【０００９】 また、上記アーム１５Ａ，１５Ｂは、モータ１６Ａ，１６Ｂによって上下方向 （図１のＺ方向）に移動可能に支持されていると共に、モータ１７Ａ，１７Ｂに よって左右方向（図１のＸ方向）に移動可能に支持され、かつ、モータ１８Ａ， １８Ｂによって前後方向（図１のＹ方向）に移動可能に支持されている。

【００１０】 従って、上記溶接トーチ１Ａは、モータ１７Ａ以外の各モータによって溶接姿 勢が決定された後は、図２に示すように、上記モータ１７Ａの駆動によって図２ 右方向へと移動しつつ、コラム１の各フランジ部１ａと仕口２との上記接合面Ａ を溶接し、該接合面Ａの溶接が終了した後は、上記アーム１５Ａがモータ１８Ａ によって手前方向へと移動し、コラム１の各フランジ部１ｃと仕口２との上記接 合面Ｃを上記接合面Ａと同様の手順で溶接する。

【００１１】 一方、上記溶接トーチ１Ｂは、上記溶接トーチ１Ａによる溶接作業と同時に作 動して、モータ１８Ｂ以外の各モータによって溶接姿勢が決定された後は、上記 モータ１８Ｂの駆動によって図２下方向へと移動しつつ、コラム１の各フランジ 部１ａと仕口２との上記接合面Ｂを溶接し、該接合面Ｂの溶接が終了した後は、 上記アーム１５Ｂがモータ１７Ｂによって左方向へと移動し、コラム１の各フラ ンジ部１ｄと仕口２との上記接合面Ｄを上記接合面Ｂと同様の手順で溶接するよ うに駆動制御される。尚、図中符号１９は、上記アーム１５Ａ，１５Ｂを支持す るベース部材である。勿論、このアーム１５Ａ，１５Ｂおよび溶接トーチ１Ａと 溶接トーチ１Ｂの駆動制御は、図示はしないが、各種の位置検出センサからの検 出信号を公知の制御装置（ＣＰＵ）で演算処理することで、適正な駆動制御が行 われる。

【００１２】 次に、上記実施例に係る溶接装置の作用について説明する。

【００１３】 先ず、仮り溶接によってコラム１の各フランジ面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと仕 口２との各接合面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを仮組みした被溶接体を、治具（図示せず）な どにセットして本実施例に係る溶接装置の所定位置まで移送し、コラム１のフラ ンジ部１ａと仕口２の接合面Ａ（図５参照）が溶接トーチ１Ａと対峙し、かつ、 コラム１のフランジ部１ｂと仕口２の接合面Ｂ（図５参照）が溶接トーチ１Ｂと 対峙するようにセットする。

【００１４】 この後、溶接開始のスタートスイッチ（図示せず）をオンすると、前記位置検 出センサが作動して被溶接体のセット状態を検出し、該検出信号に基いて制御装 置が上記各モータを駆動制御して溶接トーチ１Ａおよび溶接トーチ１Ｂの溶接姿 勢を自動的に調整した後、溶接トーチ１Ａは、モータ１７Ａの駆動によって、図 ２右方向へと移動されつつコラム１のフランジ部１ａと仕口２の接合面Ａを溶接 し、また、溶接トーチ１Ｂは、上記モータ１８Ｂの駆動によって図２下方向へと 移動しつつ、コラム１の各フランジ部１ａと仕口２との上記接合面Ｂを溶接する ように駆動制御される。

【００１５】 このようにして溶接トーチ１Ａおよび溶接トーチ１Ｂによる各接合面Ａ，Ｂの 溶接が終了すると、制御装置は、上記モータ１８Ａを駆動させてアーム１５Ａを コラム１の各フランジ部１ｃと仕口２との上記接合面Ｃの位置まで移動させ、上 記接合面Ａと同様の手順で接合面Ｃを溶接させると共に、上記モータ１７Ｂを駆 動させてアーム１５Ｂをコラム１の各フランジ部１ｄと仕口２との上記接合面Ｄ の位置まで移動させ、上記接合面Ｂと同様の手順で接合面Ｄを溶接させる。

【００１６】 従って、上記治具にセットされた被溶接体は、上記各接合面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ全 ての本溶接が終了するまで、その溶接姿勢の組み換えを行う必要がなく、これに より、この種の溶接作業の全自動化を達成することができる。

【００１７】 図３は、この考案に係る溶接装置の第２実施例を示すものであって、この実施 例では、溶接トーチ１Ａ（１Ｂ）のＸＹＺ方向への移動制御を溶接位置検知装置 によってより精密化した場合を例示している。

【００１８】 即ち、この実施例にあっては、上記溶接トーチ１Ａ（１Ｂ）を支持するアーム １５Ａ（１５Ｂ）を、図中Ｘ方向に伸縮自在な多段アーム１５Ａ_１（１５Ｂ_１） と、この多段アーム１５Ａ_１（１５Ｂ_１）の最上段アームに固着され図中Ｙ方向 に伸縮自在な多段アーム１５Ａ_２（１５Ｂ_２）と、で構成し、該多段アーム１５ Ａ_２（１５Ｂ_２）の先端部に溶接位置検知装置ユニットＳを固着すると共に、こ の溶接位置検知装置ユニットＳに上記溶接ヘッドＪを固着し、上記溶接トーチ１ Ａ（１Ｂ）を上記溶接ヘッドＪに支持させて構成されている。尚、前記角度振り モータ１１Ａ（１１Ｂ）およびウィービングモータ１３Ａ（１３Ｂ）は、図から も明らかなように、溶接ヘッドＪに支持されているが、その他のモータは、上記 構成に対応させて適宜の位置に配設されているため、その図示は省略する。

【００１９】 また、上記溶接位置検知装置ユニットＳには、仕口の幅寸法を検知するモータ ４０と、このモータ４０の回転軸に取り付けられた駆動ギア４１と噛合するスク リューロッド４２と、このスクリューロッド４２の回転によって相互に接近方向 或は離間方向に移動する幅寸法位置出力バー４３，４３と、該幅寸法位置出力バ ー４３，４３により検知された移動量を幅寸法信号として制御装置（図示せず） などに出力する信号受信装置４４と、上記スクリューロッド４２に遊嵌され、か つ、ロッド４５により回り止めされた高さ位置検知体４６，４６と、が夫々配設 されている。

【００２０】 従って、被溶接体が溶接位置にセットされスタートスイッチがオンされると、 上記溶接位置検知装置ユニットＳが図示外のモータによって下降し、高さ位置検 知体４６，４６の下端が仕口の上面に当接して高さ位置が検出され、該検出信号 は、図示しない制御装置へと送られて高さ位置の認識作業が行われる。

【００２１】 また、上記高さ位置検出作業と同期して、上記モータ４０が作動し、スクリュ ーロッド４２が回転して幅寸法位置出力バー４３，４３が相互に接近する方向に 移動して仕口の両側面に突き当てられる。信号受信装置４４は、この幅寸法位置 出力バー４３，４３の停止位置を幅検知信号として取り出し、該幅検知信号は信 号受信装置４４から上記制御装置へと送られて幅寸法の確認作業が行われる。勿 論、このとき、上記溶接トーチ１Ａ（１Ｂ）の溶接姿勢制御も行われる。

【００２２】 この溶接位置検知装置による溶接位置の検知により被溶接体の溶接品質を一定 化かつ高品質化することが容易となる。

【００２３】 図４は、この考案の第３実施例を示すものであって、この実施例では、溶接ト ーチ１Ａと溶接トーチ１Ｂとを、アーム１５Ａ，１５Ｂの先端部に軸２０，２１ を介して約９０度の範囲で回転自在に支持することで、溶接トーチ１Ａは接合面 Ａ，Ｄを溶接し、溶接トーチ１Ｂは接合面Ｂ，Ｃを溶接するように構成し、アー ム１５Ａ，１５Ｂの移動距離を小さくして装置を小型化した他は、他の構成作用 は、前記第１実施例と同様であるので、図面には、第１実施例と同一の符号を付 して、その詳細な説明をここでは省略する。

【００２４】 尚、上記実施例では、コラム１の各フランジ面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと仕口 ２との各接合面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを本溶接する場合を例にとり説明したが、溶接ト ーチ１Ａと溶接トーチ１Ｂとを、例えば、トーチ角度自動調整用モータ１０Ａ， １０Ｂによって駆動制御することでウェブ面の溶接も行うことができる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案に係る溶接装置にあっては、多関節ロボットに よる従来の仕口溶接と比較して作業時間が大幅に短縮することができ、しかも、 上記コラムと仕口或はウェブの溶接トーチに対する組み換え作業が不要となるの で、この種の作業を大幅に簡略化・高効率化することができるとともに、構成が 簡易なので大幅なコストダウンを図ることができる等、幾多の優れた効果を奏す る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施例に係る溶接装置の概略的
な構成を示す斜視図である。

【図２】同溶接装置の溶接トーチの移動状態を示す説明
図である。

【図３】この考案の第２実施例に係る溶接装置の要部構
成を示す部分斜視図である。

【図４】この考案の第３実施例に係る溶接装置の溶接ト
ーチの支持構成例を示す平面説明図である

【図５】コラムと仕口面との接合部位を示す平面説明図
である。

【符号の説明】

１ コラム １Ａ，１Ｂ 溶接トーチ １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 仕口面 ２ 仕口 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 接合面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 野上 昭三 東京都世田谷区玉川田園調布１丁目15番12 号 日本コネチカットソー株式会社内 (72)考案者 粟野 好一 東京都世田谷区玉川田園調布１丁目15番12 号 日本コネチカットソー株式会社内 (72)考案者 西井 博 東京都世田谷区玉川田園調布１丁目15番12 号 日本コネチカットソー株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 仕口面或はウェブ面とコラムとの接合部
   を溶接する一対の溶接トーチを、相互に直交する方向に
   移動可能に駆動制御することを特徴とする溶接装置。