JPS632572A - タ−ビン静翼自動溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半円リングを一体化したタービン静翼の自動溶
接装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、半円リングを真円に近づけて一体化した内輪、外
輪の間に静翼を挾んで溶接取付けするにあたっては、例
えば第１０図側百図に示すように１内輪１と外輪２との
間に静翼３を挾んだワーク１゜を十文字治具４に固定し
、治具ごと手動回転可能なポジショナ−５に載せ、２人
の溶接±６が足場Ｚ上にて対面して、被覆アーク溶接棒
にてアークリレーをしながら溶接している。

しかしながら、このような方法では、対向溶接のため工
数が大きく、また被覆アーク溶接のため翼等に付着した
スパッターの手入れを要する等の不具合がある。

また上記のような溶接±２人の手溶璋に代わシ、１台の
溶接ロボットによる溶接も考えられるが、翼の複雑な形
状のためロボットでは溶接できず手溶接の部分が生じ、
また半円−体化リングは長径、短径差が４０露程度は生
じ真円のリングにはできないため、翼の間隔が狭いとロ
ボットの接触が起こシ、適用範囲が限られる不都合があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
真円でない一体化リングのタービン静翼溶接を完全自動
溶接化し、工数低減。

工期短縮を図ることができるタービン静翼自動溶接装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明は、下部に２個の半円リングを真円に
近づけて一体化したタービン静翼の直径に合わせて間隔
を調節可能な１対のターニングローラー式架台を設ける
とともに上部に上下、左右１前後郡動及び傾斜可能な押
さえ手段を設けたポジショナ−と、溶接ロボットを搭載
し上記ポジショナ−の前後に対向して上下、左右１前後
移動可能に配置された２台のマニピュレーターと、同マ
ニピュレーターに配備され上記ポジショナ−上のタービ
ン静翼の姿勢、溶接個所等を検出するジグセンサーとを
具えたことを特徴とする。

〔作　用〕

タービン静翼半リングを一体化して長径−短径＝４０１
！ＩＥ程度の真円に近いリングにし、このリングをポジ
ショナ−のターニングローラーに載せつけ、６軸多関節
ロボット２台をマニピュレーターによって最適位置に設
定する。各翼と内、外輪の溶接を行なうために溶接姿勢
を下向きに確保するが、−体化時の惰円体形のために、
ロボットテーブル自体をターニングローラーの回転速度
に合わせて移動させる。また上下方向のずれを修正する
ために、マニピュレーター搭載のジグセンサーによシ昇
降軸を調整してセンシング位置決めを完了する。位置決
め後、２台のロボットはあらかじめ教示された径路を経
て、トーチを狭隘部て挿入していき、互いに信号を出し
合いながらアークリレーを行い溶接線を溶接する。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図、
第２図及び第６図はそれぞれポジショナ−を示す側面図
、正面図及び平面図、第４図及び第５図はそれぞれマニ
ピュレーターを示す平面図及び側面図、第６図、第７図
及び第８図はそれぞれジグセンサーを示す平面図、側面
図及び正面図、第９図は本発明装置の溶接平頭を示す説
明図である。

まず第１〜３図のポジショナ−１０において、ターニン
グローラー間距離１２をワーク１ｏ径に合わせて設定後
、ワーク１゜をターニングローラー１１Ｇて載せつける
。ワークの倒れ防止のため、ワーク中心よシ水平よシ５
゜の傾斜をもつ線上の外輪にタッチするよって上部押さ
えロール１３を設定軸１４．１５によ）左右、上下洗移
動させ、最後てワークの厚みに応じて前後方向１６に移
動し、押さえロール１３をワークの外輪てタッチさせる
。

同様に下部の押さえロール１７を移動させて、ワークの
回転時倒壊の危険がないように半固定する。これら押さ
えロール１６．１７には、−体化時の組立誤差、溶接歪
に対応できるように、上部にはスプリング、下部には油
圧による受はロール１８を具備している。ワーク１ｏ　
を固定後外輪、内輪の溶接姿勢を下向きにするため、パ
ワーシリンダー１８によシ適切な角度１９に傾斜させる
。

次にポジショナ−１０の前後に配置される第４，５図の
マニピュレーター２０において、ポジショナ−１０の設
定に合わせて、ロボットテーブル２２のＹ、Ｚ軸２３．
２４を、６軸多関節溶接ロボット２１の位置がワーク溶
接面に対し最適となるように設定する。またロボット２
１のティーチング作業が安全に行えるように１エアーシ
リンダーによ６ｗ軸２５を動作させ足場を確保する。

マニピュレーター２０の位置決めは、ワークの傾斜及び
高さ方向の位置検出のため、ロボットテーブル２２上に
固定された第６〜８図のジグセンサー６０を用い、その
後汎用口ポットについているワイヤタッチセンサーによ
る最終位置決めを行う。

傾斜については丸棒６１２本のワーク１゜接触による回
転ずれをポテンショメーター３２によって検出し、初期
設定と一致するように、ターニングローラー１１回転、
ロボットテーブル２２移動を相対的に行って位置決めを
完了する。手順としては、センサー位置水平手動調整軸
３３．センサー検出棒３４の挿入角度の設定をし、翼溶
接部をリングの最下端部に選び、直立した翼間に、退避
姿勢よシ、センサー旋回軸３５．上昇軸３６．センサー
挿入軸６７を動作させて挿入させ、ターニングローラー
１１を回転し、検出棒２本ともに接触させるよりに位置
を修正する。その後外輪突き出し部に検出棒３８を接触
させ、溶接位置を記憶させる。自動運転時には、ロボッ
ト溶接後の信号を受け、上記の動作を連動して行い位置
決め完了信号をロボットに送ル返す。

傾斜位置決めについては、どちらか−方の検出棒３８が
ワーク知タッチするまでターニングローラー１１は高速
で移動し、タッチ後両方の検出棒が許容範囲（パルス数
にて設定）にはいるまで、ロボットテーブル２２．ター
ニングローラー１１が同時に移動する。上下方向の検出
については、片側の検出が済んだ後に残りの方に移動量
が出力させて移動する方式となっている。

第９図にアークリレー方式のロボット２台の溶接ビード
の受は持ちを示す。陸用通常タービン（Ａ）、ドレンキ
ャッチャ−タイプ（Ｂ）。

ドレン溝よりの排出タイプ（Ｃ）がちシ、先行ロボット
によシアークリレー部まで溝を避けつつ溶接を行い、引
き継いて後行ロボットが溶接を行う。リレー部は後行ロ
ボットがピード形成後浴は込み劣化が生ぜず、かつピー
ド垂れ落ちのない最適時間内に、先行ロボットが継ぎ０
部に到達するようにシーケンスをｍんでいる。

〔発明の効果〕

要する沈木発明によれば、下部に２個の半円リングを真
円に近づけて一体化したタービン静翼の直径に合わせて
間隔を調節可能な１対のターニングローラー式架台を設
けるととも尾上部に上下、左右８前後移動及び傾斜可能
な押さえ手段を設けたポジショナ−と、溶接ロボットを
搭載し上記ポジショナ−の前後に対向して上下、左右１
前後移動可能に配置された２台のマニピュレーターと、
同マニピュレーターに配備され上記ポジショナ−上のタ
ービン静翼の姿勢、溶接個所等を検出するジグセンサー
とを具えたことによル、真円でない一体化リングのター
ビン静翼溶接を完全自動溶接化し、工数低減、工期短縮
を図ることができるタービン静翼自動溶接装置を得るか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明タービン静翼自動溶
接装置の一実施例におけるポジショナ−を示す側面図、
正面図及び平面図、第４図及び第５図はそれぞれマニピ
ュレーターを示す平面図及び側面図、第６図、第７図及
び第８図はそれぞれジグセンサーを示す平面図、側面図
及び正面図、第ψ図ビ本−発ＩＡ装置の溶接手順を示す
説明図である。 第１０図は従来の溶接方法を示す側面図である。゛ １ｏ・・・ワーク、　１・・・内輪、２・・・外輪、３
・・・靜ｇ、ｉｏ・・・ポジショナ−１１１・・・ター
ニングローラー、１３．１７・・・押すエロール、１８
・・・パワーシリンダー、２０・・・マニピュレーター
、２１・・・溶接ロボッと、２２・・・ロボットテーブ
ル、３０・・・ジグセンサー、３２・・・ポテンショメ
ーター、３８・・・検出棒。 復代理人　弁理士　塚　本　正　文 第７図 １’／ 第２図 第３図 第４図 第５図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下部に２個の半円リングを真円に近づけて 一体化したタービン静翼の直径に合わせて間隔を調節可
   能な１対のターニングローラー式架台を設けるとともに
   上部に上下、左右、前後移動及び傾斜可能な押さえ手段
   を設けたポジショナーと、溶接ロボットを搭載し上記ポ
   ジショナーの前後に対向して上下、左右、前後移動可能
   に配置された２台のマニピュレーターと、同マニピュレ
   ーターに配備され上記ポジショナー上のタービン静翼の
   姿勢、溶接個所等を検出するジグセンサーとを具えたこ
   とを特徴とするタービン静翼自動溶接装置。