JP2001300770A - Welding equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接ロボットを有
する溶接装置及びその溶接補助作業方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding apparatus having a welding robot and a method for assisting welding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鉄骨構築物の骨組みとなる柱の構造のひ
とつとして、コラムと仕口ブロックとを交互に繋いだ構
造のものがある。ここで仕口ブロックとは柱と各階の梁
とを連結する部分に用いられる部材であり、コラムは上
下の仕口ブロックを繋ぐ各階の柱となる部分である。図
１４はこのような柱構造体の例を示したもので、仕口ブ
ロック１及びコラム２が交互に繋がれている。予めユニ
ットとして製作された仕口ブロック１は、コラム２と共
にポジショナにより回転自在に保持され、溶接ロボット
により溶接されるのが普通である。2. Description of the Related Art As one of the structures of pillars serving as a framework of a steel structure, there is a structure in which columns and connection blocks are alternately connected. Here, the connection block is a member used for connecting columns and beams on each floor, and the column is a column serving as a column on each floor connecting upper and lower connection blocks. FIG. 14 shows an example of such a column structure, in which the connection blocks 1 and the columns 2 are connected alternately. The connection block 1 previously manufactured as a unit is rotatably held by a positioner together with the column 2, and is usually welded by a welding robot.
【０００３】また、溶接ロボットに付随している補助装
置として、予熱装置、温度測定装置、後熱装置、探傷装
置、スラグ除去装置等がある。予熱装置は、溶接割れを
防止するために溶接前に溶接部を予め加熱する装置であ
る。温度測定装置は、上昇しすぎた温度溶接部の温度が
基準温度に下がるまで監視する装置である。後熱装置
は、溶接部の靭性を改善するため溶接完了後の溶接部を
加熱する装置である。探傷装置は、溶接後の溶接内部の
欠陥の有無を検査する装置である。スラグ除去装置は、
スラグ層を除去する装置である。これらの補助装置は、
溶接するロボットと共にポジショナの周辺に配置されて
いて、使用時に溶接部の近傍に位置決めされる。Further, auxiliary devices associated with the welding robot include a preheating device, a temperature measuring device, a post-heating device, a flaw detector, a slag removing device, and the like. The preheating device is a device for preheating a weld before welding in order to prevent a weld crack. The temperature measuring device is a device that monitors until the temperature of the temperature weld portion that has risen excessively has dropped to the reference temperature. The post-heating device is a device that heats the weld after the completion of welding in order to improve the toughness of the weld. The flaw detector is a device for inspecting the presence or absence of a defect inside the weld after welding. The slag removal device is
It is a device for removing a slag layer. These auxiliary devices are
It is arranged around the positioner together with the robot to be welded, and is positioned near the weld in use.
【０００４】補助装置の一例として、スラグ除去装置を
説明する。図１５は、仕口ブロック１とコラム２との溶
接部の開先部分を示す詳細図である。コラム２には開先
が設けてあり、開先の下に裏当て金５が当てられ、仕口
ブロック１のダイアフラム４とコラム２とが溶接されて
いる。板厚の厚い溶接においては、図１５に示すように
多層盛溶接によりビードを盛る。図１５の○内の数字は
溶接のパスの順序を示す。溶接により、ビード表面には
スラグが形成される。スラグ層は不導体であるので、次
パスの溶接を開始しようとしたときにアークがスタート
しない場合がある。このような問題を解消するために、
溶接前に確実にスラグを除去しておく図１６に示すよう
なスラグ除去装置の一例が、特開平６−２８５６４６号
公報に開示されている。A slag removing device will be described as an example of an auxiliary device. FIG. 15 is a detailed view showing a groove portion of a welding portion between the connection block 1 and the column 2. The column 2 is provided with a groove, a backing metal 5 is applied below the groove, and the diaphragm 4 of the connection block 1 and the column 2 are welded. In welding having a large thickness, beads are formed by multi-layer welding as shown in FIG. The numbers in the circles in FIG. 15 indicate the order of the welding passes. The slag is formed on the bead surface by welding. Since the slag layer is nonconductive, the arc may not start when the next pass welding is started. In order to solve such problems,
An example of a slag removing apparatus as shown in FIG. 16 for reliably removing slag before welding is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-285646.
【０００５】図１６において、仕口ブロック１及びコラ
ム２が図示しないポジショナに回転自在に支持されてい
る。ロボット６は、ある溶接線の溶接が完了すると、次
の溶接線の位置にロボットレール７の上を移動する。ス
ラグ取り装置８は、仕口ブロック１及びコラム２を挟ん
でロボット６と対向する位置にスラグ取り装置レール９
の上を移動自在に配設されていて、連動用アーム１０に
よりロボット６の本体に連結され、ロボット６の移動と
同期してスラグ取り装置レール９上を移動する。また、
スラグ取り装置８は、駆動部１２により駆動される多針
タガネ１３を先端に有していて、多針タガネ１３は、所
定の一定力により押圧する図示しない押圧用シリンダに
より、常に溶接部に押圧されて振動する。これにより、
ポジショナの一側でロボット６により溶接しながら、他
側でスラグ取り装置８によりスラグを除去するので、次
パスの溶接開始時にアークを容易にスタートできる。In FIG. 16, a connection block 1 and a column 2 are rotatably supported by a positioner (not shown). When the welding of a certain welding line is completed, the robot 6 moves on the robot rail 7 to the position of the next welding line. The slag removal device 8 is provided at a position facing the robot 6 with the connection block 1 and the column 2 interposed therebetween.
And is connected to the main body of the robot 6 by an interlocking arm 10, and moves on the slag removing device rail 9 in synchronization with the movement of the robot 6. Also,
The slag removing device 8 has a multi-needle screw 13 driven by the drive unit 12 at its tip, and the multi-needle screw 13 is always pressed against the welding portion by a pressing cylinder (not shown) that presses with a predetermined constant force. It vibrates. This allows
Since the slag is removed by the slag removing device 8 on the other side while welding by the robot 6 on one side of the positioner, the arc can be easily started at the start of welding in the next pass.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、仕口ブ
ロック１及びコラム２を挟んでロボット６と対向する位
置に配設されたスラグ取り装置８によりスラグを除去す
る上記従来技術においては、以下のような問題がある。
ロボット６の他に、スラグ取り装置８、及びスラグ取り
装置８を溶接線部に移動させるスラグ取り装置レール９
のような移動設備を必要とするため高価な装置となり、
かつ装置が大型になるため大きな設置スペースを必要と
するという問題がある。さらに、仕口ブロック１が大き
いときには、スラグ取り装置レール９上のスラグ取り装
置８は、仕口ブロック１を跨ぐことができないので、次
の溶接線の位置に移動できないから、スラグ取り装置８
を複数台設けるか、クレーン等で持ち上げて移動させる
かする必要がある。以上、スラグ除去装置を例にして従
来技術及びその問題点を説明したが、予熱装置、温度測
定装置、後熱装置及び探傷装置についても、スラグ除去
装置と同様に、装置が高価、設置スペースが大きい、溶
接線間の移動が困難という問題がある。However, in the above-mentioned prior art in which slag is removed by a slag removing device 8 disposed at a position facing the robot 6 with the connection block 1 and the column 2 interposed therebetween, the following method is used. Problem.
In addition to the robot 6, a slag removing device 8 and a slag removing device rail 9 for moving the slag removing device 8 to a welding line portion.
It becomes expensive equipment because it requires moving equipment such as
In addition, there is a problem that a large installation space is required because the device becomes large. Further, when the connection block 1 is large, the slag removal device 8 on the slag removal device rail 9 cannot cross over the connection block 1 and cannot move to the position of the next welding line.
It is necessary to provide a plurality of units or to lift and move them with a crane or the like. As described above, the conventional technology and its problems have been described by taking the slag removing device as an example.However, as with the slag removing device, the preheating device, the temperature measuring device, the post-heating device, and the flaw detection device are expensive and require a small installation space. There is a problem that it is difficult to move between welding lines.
【０００７】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、安価に、設置スペースが小さく、溶接線
間の移動が容易にできる溶接補助装置を有する溶接装置
を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a welding apparatus having a welding auxiliary device which is inexpensive, has a small installation space, and can easily move between welding lines. The purpose is.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１発明は、溶接ロボット、ポジ
ショナ及び走行装置等を有する溶接装置において、溶接
時の補助作業を行う溶接補助作業具を溶接トーチ又は溶
接トーチ運動機構部に着脱可能とする取付手段を有する
構成としている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to provide a welding assistant having a welding robot, a positioner, a traveling device, and the like for performing an auxiliary work during welding. The work tool is configured to have attachment means for detachably attaching to the welding torch or the welding torch movement mechanism.
【０００９】第１発明によれば、複数の補助作業具を備
え、補助作業が必要な時には、溶接ロボットは、対応す
る補助作業具を溶接トーチ又は溶接トーチ運動機構部に
装着する。なお、運動機構部としては、溶接ロボットの
位置データがそのまま使用できる運動駆動部の先端部が
望ましい。そして、装着した補助作業具により補助作業
を行う。これにより、各補助作業個別の大型の装置を必
要としないので、安価で設置スペースが小さく溶接線間
の移動が容易な溶接用の補助作業具が得られる。According to the first invention, a plurality of auxiliary work tools are provided, and when the auxiliary work is required, the welding robot mounts the corresponding auxiliary work tool on the welding torch or the welding torch movement mechanism. In addition, as the exercise mechanism, the tip of the exercise drive that can use the position data of the welding robot as it is is desirable. Then, auxiliary work is performed by the attached auxiliary work tool. This eliminates the need for a large-sized device for each auxiliary operation, and provides an auxiliary auxiliary tool for welding that is inexpensive, has a small installation space, and can be easily moved between welding lines.
【００１０】第２発明は、第１発明に基づいて、取付手
段は、溶接トーチ又は溶接トーチ運動機構部をクランプ
するクランプ部と、補助作業具を取り付ける補助作業具
取付ホルダとに分割可能とした構成としている。According to a second aspect based on the first aspect, the mounting means can be divided into a clamp portion for clamping the welding torch or the welding torch movement mechanism and an auxiliary tool mounting holder for mounting the auxiliary tool. It has a configuration.
【００１１】第２発明によれば、溶接トーチ又は溶接ト
ーチ運動機構部をクランプするクランプ部と補助作業具
を取り付ける補助作業具取付ホルダとは分割可能となっ
ている。補助作業具取付ホルダには、種々の補助作業具
を取着できるので、安価な溶接用の補助作業装置が得ら
れる。また、クランプ部は、例えばエア式グリッパ又は
電磁石式クランパ等でよく、容易に短時間で着脱できる
ので、着脱作業性を向上できる。According to the second aspect of the invention, the clamp for clamping the welding torch or the welding torch movement mechanism and the auxiliary work tool mounting holder for mounting the auxiliary work tool can be divided. Since various auxiliary working tools can be attached to the auxiliary tool mounting holder, an inexpensive auxiliary working device for welding can be obtained. Further, the clamp portion may be, for example, an air-type gripper or an electromagnet-type clamper, and can be easily attached and detached in a short time.
【００１２】第３発明は、第２発明に基づいて、取付手
段は、補助作業具取付ホルダに設けたクランプ部側結合
部と、補助作業具側に設けてあり該クランプ側結合部に
着脱可能に取付できる作業具側結合部とを有する構成と
している。According to a third aspect based on the second aspect, the mounting means is provided on a clamp portion side coupling portion provided on the auxiliary work tool mounting holder, and is provided on the auxiliary work tool side, and is detachable from the clamp side coupling portion. And a work implement side coupling portion that can be attached to the work implement.
【００１３】第３発明によれば、補助作業具取付ホルダ
を溶接トーチ又は溶接トーチ運動機構部に装着した状態
にしておいて、クランプ部側結合部及び作業具側結合部
の結合・分離をして種々の溶接補助作業具を短時間に簡
便に交換できる。これにより、溶接補助作業時の作業能
率を向上できる。According to the third aspect of the present invention, the auxiliary work implement mounting holder is mounted on the welding torch or the welding torch movement mechanism, and the clamp-side joint and the work implement-side joint are joined and separated. Thus, various welding auxiliary working tools can be easily and simply changed in a short time. Thereby, work efficiency at the time of welding auxiliary work can be improved.
【００１４】第４発明は、第１，２又は３発明に基づい
て、溶接補助作業具は、スラグ除去作業具、予熱・後熱
作業具、測温作業具及び探傷作業具の少なくともいずれ
かである構成としている。A fourth invention is based on the first, second or third invention, and the welding auxiliary working tool is at least one of a slag removing working tool, a preheating / post-heating working tool, a temperature measuring working tool, and a flaw detection working tool. It has a certain configuration.
【００１５】第４発明によれば、スラグ除去作業具、予
熱・後熱作業具、測温作業具及び探傷作業具の少なくと
もいずれかの補助作業具を備える。これにより、主な溶
接補助作業を溶接ロボットが行うことができ、各補助作
業個別の大型の装置を必要としないので安価で設置スペ
ースの小さく溶接線間の移動が容易な溶接用の補助装置
が得られる。According to the fourth aspect of the present invention, there is provided at least one of a slag removing work tool, a preheating / post-heating work tool, a temperature measuring work tool and a flaw detection work tool. As a result, the welding robot can perform the main welding auxiliary work, and since there is no need for a large-scale device for each auxiliary work, an auxiliary device for welding that is inexpensive, has a small installation space, and can be easily moved between welding lines is provided. can get.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る実施形態を図
面を参照して説明する。図１に、本発明に係る第１実施
形態の全体構成図を示す。パソコン２０から入力された
溶接条件及び溶接プログラムはコントローラ２１に送ら
れ、その溶接条件及び溶接プログラムに基づいて溶接ロ
ボット２２は溶接する。溶接ロボット２２の作動範囲内
には、予熱・後熱作業具２５、測温作業具２６、探傷作
業具２７及びスラグ除去作業具２８を備えたマガジン２
３が配置されている。また、溶接トーチ３０の先端に嵌
挿されているノズル３１を着脱するノズル着脱装置２４
が溶接ロボット２２の作動範囲内に配置されている。な
お、溶接ロボット２２、マガジン２３及びノズル着脱装
置２４は、連結具５５により連結され、移動用レール４
４の上に移動自在に配設されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a first embodiment according to the present invention. The welding conditions and the welding program input from the personal computer 20 are sent to the controller 21, and the welding robot 22 performs welding based on the welding conditions and the welding program. A magazine 2 including a preheating / post-heating work tool 25, a temperature measurement work tool 26, a flaw detection work tool 27, and a slag removal work tool 28 is provided within an operation range of the welding robot 22.
3 are arranged. Further, a nozzle attaching / detaching device 24 for attaching / detaching the nozzle 31 fitted to the tip of the welding torch 30.
Are arranged within the operating range of the welding robot 22. The welding robot 22, the magazine 23, and the nozzle attaching / detaching device 24 are connected by a connecting tool 55,
4 and is movably disposed on the upper surface 4.
【００１７】予熱・後熱作業具２５は、図２に例として
示すようなガストーチ４１であり、エア式グリッパ３６
の側部に取着されている。円筒状のエア式グリッパ３６
にエアを供給する前に、溶接ロボット２２は、ノズル３
１を取り外した溶接トーチ３０の先端部をエア式グリッ
パ３６の把持部に挿入する。挿入後、エアを供給するこ
とによりエア式グリッパ３６を膨張させて溶接トーチ３
０を把持し、ガストーチ４１を溶接トーチ３０に装着す
る。なお、ガストーチ４１の先端から所定の火炎距離Ｌ
ｂの位置を火炎の基準位置の火炎位置Ｐｂとする。な
お、予熱・後熱作業具２５を予熱用として使用するとき
には予熱作業具２５ａ、後熱用として使用するときには
後熱作業具２５ｂとそれぞれ呼ぶものとする。The preheating / afterheating working tool 25 is a gas torch 41 as shown as an example in FIG.
It is attached to the side of. Cylindrical pneumatic gripper 36
Before supplying air to the nozzle, the welding robot 22
The distal end of the welding torch 30 from which 1 has been removed is inserted into the grip portion of the pneumatic gripper 36. After the insertion, the air type gripper 36 is expanded by supplying air, and the welding torch 3
Then, the gas torch 41 is attached to the welding torch 30 while holding the gas torch 0. A predetermined flame distance L from the tip of the gas torch 41
The position b is defined as a flame position Pb as a flame reference position. When the preheating / post-heating work tool 25 is used for preheating, it is called a preheating work tool 25a, and when it is used for afterheating, it is called a post-heating work tool 25b.
【００１８】測温作業具２６は、図３に例として示すよ
うな非接触温度計４０であり、予熱・後熱作業具２５と
同様にエア式グリッパ３６の側方に非接触温度計４０が
取着されている。なお、非接触温度計４０の先端から所
定の測温距離Ｌｔの位置を測温の基準位置の測温位置Ｐ
ｔとする。The temperature measuring work tool 26 is a non-contact thermometer 40 as shown in FIG. 3 as an example. Like the preheating / post-heating work tool 25, the non-contact thermometer 40 is provided beside the pneumatic gripper 36. Has been attached. Note that the position at a predetermined temperature measurement distance Lt from the tip of the non-contact thermometer 40 is determined by a temperature measurement position P as a reference position for temperature measurement.
Let it be t.
【００１９】探傷作業具２７は、図４に例として示すよ
うな超音波探傷プローブ４２であり、予熱・後熱作業具
２５と同様にエア式グリッパ３６の側方に取着されてい
る。超音波探傷プローブ４２は溶接面に当接して検査す
るので、エア式グリッパ３６の本体ケースに設けたポー
ル５６に沿って上下移動自在に取着され、かつ上下方向
からばね４３，４３を介して支持されている。なお、超
音波探傷プローブ４２の先端位置を探傷位置Ｐｓとす
る。The flaw detection work tool 27 is an ultrasonic flaw detection probe 42 as shown in FIG. 4 as an example, and is attached to the side of the pneumatic gripper 36 like the preheating / post-heating work tool 25. Since the ultrasonic flaw detection probe 42 is in contact with the welding surface for the inspection, it is mounted movably up and down along a pole 56 provided on the main body case of the pneumatic gripper 36, and from the up and down direction via springs 43 and 43. Supported. The tip position of the ultrasonic flaw detection probe 42 is defined as a flaw detection position Ps.
【００２０】スラグ除去作業具２８は、スラグを除去す
る作業具で、図５に示すように、タガネ３４、ばね３５
及びケース３４ａを備えていて、タガネ３４は、ケース
３４ａ内に上下移動自在にばね３５を介して支持されて
いる。スラグ除去作業具２８を溶接トーチ３０に取り付
ける取付手段３７は、補助作業取付ホルダ３６ａ及びク
ランプ部としてのエア式グリッパ３６を備えていて、エ
ア式グリッパ３６は補助作業取付ホルダ３６ａの中に取
着されている。そして、ケース３４ａは、補助作業取付
ホルダ３６ａに固着されている。スラグ除去作業具２８
は、エア式グリッパ３６にエアを供給して膨張させ、溶
接トーチ３０を把持させて溶接トーチ３０に装着され
る。作業時には、エアを供給してタガネ先端部３８を振
動させ、振動するタガネ先端部３８を溶接ビード表面に
押圧してスラグを除去する。なお、タガネ先端部３８の
先端を除去位置Ｐｅとする。The slag removing work tool 28 is a work tool for removing slag, and as shown in FIG.
And a case 34a, and the spring 34 is supported in the case 34a via a spring 35 so as to be vertically movable. The attachment means 37 for attaching the slag removing work tool 28 to the welding torch 30 includes an auxiliary work mounting holder 36a and an air gripper 36 as a clamp. The air gripper 36 is mounted in the auxiliary work mounting holder 36a. Have been. The case 34a is fixed to the auxiliary work mounting holder 36a. Slag removal tool 28
Is supplied to the pneumatic gripper 36 to inflate the air to grip the welding torch 30 and is attached to the welding torch 30. During operation, air is supplied to vibrate the tip 38 of the rag, and the vibrating tip 38 is pressed against the surface of the weld bead to remove slag. In addition, the tip of the tip portion 38 is referred to as a removal position Pe.
【００２１】次に本実施形態のコントローラ２１の処理
動作を図６のフローチャートにより説明する。図６にお
ける処理フローにおいては、各処理ステップをＳを付し
た番号で示す。図６の前提条件に示すように、予めパソ
コン２０から各作業具の作動先端位置である火炎位置Ｐ
ｂ、測温位置Ｐｔ、探傷位置Ｐｓ及び除去位置Ｐｅをそ
れぞれ対応するツール座標系のいずれか、例えば火炎位
置Ｐｂはツール２に、測温位置Ｐｔはツール３に、探傷
位置Ｐｓはツール４に、除去位置Ｐｅはツール５にそれ
ぞれ登録する。各作業具を使用するときにプログラムに
よりツール番号を指定すると、コントローラ２１は、溶
接トーチ３０の座標位置に対する指定したツール番号に
応じた各作業具の作動先端位置を定義することができ
る。次にパソコン２０から各作業具の作動開始条件及び
作動条件等を指示するワークデータを入力する。ワーク
データは、各作業具の作動を指示する開始フラグ、予熱
・後熱の目標温度等を有している。また、溶接層数Ｎ及
びフラグ除去タイミングｎをそれぞれ１に設定する。Next, the processing operation of the controller 21 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the processing flow in FIG. 6, each processing step is indicated by a number with S appended. As shown in the precondition of FIG. 6, the flame position P, which is the operating tip position of each work tool, is previously transmitted from the personal computer 20.
b, the temperature measurement position Pt, the flaw detection position Ps, and the removal position Pe in any of the corresponding tool coordinate systems, for example, the flame position Pb is in the tool 2, the temperature measurement position Pt is in the tool 3, and the flaw detection position Ps is in the tool 4. , And the removal position Pe are registered in the tool 5, respectively. When a tool number is designated by a program when using each work implement, the controller 21 can define the operating tip position of each work implement according to the designated tool number with respect to the coordinate position of the welding torch 30. Next, work data for instructing operation start conditions and operation conditions of each work implement is input from the personal computer 20. The work data includes a start flag for instructing the operation of each work implement, target temperatures for preheating and afterheating, and the like. Further, the number N of welding layers and the flag removal timing n are each set to 1.
【００２２】Ｓ１にて、予熱開始フラグＡｂがオン
「１」か否かを判断する。オン「１」のときには予熱有
りと判断し、Ｓ２にて予熱作業具２５ａを作動させて終
了後Ｓ３に移り、オフ「０」のときには予熱無しと判断
しＳ４の処理に移る。Ｓ３にて、測温作業具２６を作動
させて予熱部の温度を計測し、計測した温度が予熱温度
Ｂｂ２を満足したか否かを判断し、満足したときにはＳ
４にて溶接層数Ｎが１、即ち初層の溶接を行いＳ５の処
理に移る。満足しないときには、Ｓ２の処理を繰り返
す。Ｓ５にて、溶接層数Ｎがスラグ除去タイミングｎと
除去開始層数Ｃｂとを掛けて算出した値に等しいか否か
を判断する。等しいときにはラグ除去開始条件を満足し
たと判断し、Ｓ６にてスラグ除去作業具２８を作動させ
て終了後Ｓ７の処理に移り、満足しないときにはＳ８の
処理に移る。Ｓ７にて、スラグ除去タイミングｎを１増
加させてその後Ｓ８の処理に移る。Ｓ８にて、溶接層数
Ｎが溶接最終層数Ｎｗと同じか否かを判断し、同じであ
ればＳ１０の処理に移る。同じでなければＳ９にて、溶
接層数Ｎを１増加させてＳ４の処理に戻る。Ｓ１０に
て、後熱開始フラグＤｂがオン「１」か否かを判断す
る。オン「１」のときには後熱有りと判断し、Ｓ１１に
て後熱作業具２５ｂを作動させて終了後Ｓ１２に移り、
オフ「０」のときには後熱無しと判断しＳ１３の処理に
移る。Ｓ１２にて、測温作業具２６を作動させて、後熱
部の温度を計測し、計測した温度が後熱温度Ｂｂ２を満
足したか否かを判断し、満足したときにはＳ１３の処理
に移る。満足しないときにはＳ１１の処理を繰り返す。
Ｓ１３にて、探傷開始フラグＥｂがオン「１」か否かを
判断する。オン「１」のときには探傷有りと判断し、Ｓ
１４にて探傷作業具２７を作動させて探傷終了後本フロ
ーを終わる。また、探傷無しのときにはすぐに本フロー
を終わる。なお、測温作業具２６により、パス間温度を
測定させることも可能である。In S1, it is determined whether or not the preheating start flag Ab is on "1". When it is on "1", it is determined that there is preheating. In S2, the preheating work implement 25a is operated. After finishing, the process proceeds to S3. When it is off "0", it is determined that there is no preheating and the process proceeds to S4. In S3, the temperature measuring work tool 26 is operated to measure the temperature of the preheating section, and it is determined whether or not the measured temperature satisfies the preheating temperature Bb2.
At 4, the number of weld layers N is 1, that is, the first layer is welded, and the process proceeds to S5. If not, the process of S2 is repeated. In S5, it is determined whether or not the number N of weld layers is equal to a value calculated by multiplying the slag removal timing n by the number Cb of removal start layers. When they are equal to each other, it is determined that the lag removal start condition is satisfied. In S6, the slag removal working tool 28 is operated, and after the completion, the process proceeds to S7. Otherwise, the process proceeds to S8. In S7, the slag removal timing n is increased by 1, and then the process proceeds to S8. In S8, it is determined whether or not the number N of welding layers is the same as the number Nw of final welding layers. If the number is the same, the process proceeds to S10. If not the same, in S9, the number N of welding layers is increased by 1, and the process returns to S4. In S10, it is determined whether or not post-heat start flag Db is on “1”. When it is on “1”, it is determined that there is post-heating, the post-heating work tool 25b is operated in S11, and the process proceeds to S12 after the end.
When it is off "0", it is determined that there is no after-heat, and the process proceeds to S13. In S12, the temperature measuring tool 26 is operated to measure the temperature of the post-heating section, and it is determined whether or not the measured temperature satisfies the post-heating temperature Bb2. If not satisfied, the process of S11 is repeated.
In S13, it is determined whether or not the flaw detection start flag Eb is on “1”. When it is on “1”, it is determined that there is a flaw detection, and S
At 14, the flaw detection work tool 27 is operated, and after the flaw detection ends, this flow ends. When there is no flaw detection, this flow is immediately terminated. In addition, it is also possible to make the temperature measuring work tool 26 measure the temperature between passes.
【００２３】ここで図７により、ワークデータを説明す
る。ワークデータは、予熱ワークデータＡ、測温ワーク
データＢ、除去ワークデータＣ、後熱ワークデータＤ、
探傷ワークデータＥ及び溶接ワークデータＦ等を有して
いる。各ワークデータは、作動開始条件データ及び作動
条件データからそれぞれ構成されている。Here, the work data will be described with reference to FIG. Work data is preheat work data A, temperature measurement work data B, removal work data C, post heat work data D,
It has flaw detection work data E, welding work data F, and the like. Each work data is composed of operation start condition data and operation condition data.
【００２４】予熱ワークデータＡは、予熱作業具２５ａ
の作動に関するデータであり、作動開始条件データとし
て、オン「１」又はオフ「０」の予熱開始フラグＡｂが
入力されている。予熱作業具２５ａは、予熱開始フラグ
Ａｂがオン「１」のとき作動しオフ「０」のときには、
作動しないものとする。また、作動条件データとして、
予熱を開始する予熱開始位置を示す第１オフセット量Ｇ
１、連続で予熱する周回数又は往復移動するときの片道
移動回数Ｍ及び予熱の目標温度を入力する。なお、第１
オフセット量Ｇ１は、本実施形態では、予熱作業具２５
ａの火炎位置Ｐｂが初層目の溶接開始位置Ｐｗからオフ
セットしている量を示し、図８に示すようにロボット座
標におけるＸＹＺ方向の３個の値Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃを有
する。The preheating work data A includes a preheating work tool 25a.
The preheating start flag Ab of ON “1” or OFF “0” is input as the operation start condition data. The preheating work implement 25a operates when the preheating start flag Ab is on “1” and is off when it is “0”.
It shall not work. Also, as operating condition data,
First offset amount G indicating a preheating start position at which preheating is started
1. Enter the number of laps for continuous preheating or the number of one-way movements M for reciprocating movement and the target temperature for preheating. The first
In the present embodiment, the offset amount G1 is the preheating work tool 25.
The flame position Pb of a indicates the amount of offset from the welding start position Pw of the first layer, and has three values Xc, Yc and Zc in the XYZ directions in the robot coordinates as shown in FIG.
【００２５】測温ワークデータＢは、測温作業具２６の
作動に関するデータであり、作動条件データとして、第
２オフセット量Ｇ２、予熱温度Ｂｂ１及び後熱温度Ｂｂ
２が入力されている。なお、第２オフセット量Ｇ２は、
測温作業具２６の測温位置Ｐｔが初層目の溶接開始位置
Ｐｗからオフセットしている量を示す。また、予熱温度
Ｂｂ１及び後熱温度Ｂｂ２は、予熱・後熱作業具２５に
より予熱及び後熱するときに目標とする温度である。The temperature measurement work data B is data relating to the operation of the temperature measurement work tool 26, and includes, as operation condition data, a second offset amount G2, a preheating temperature Bb1, and a post-heating temperature Bb.
2 has been entered. Note that the second offset amount G2 is
It indicates the amount by which the temperature measurement position Pt of the temperature measurement tool 26 is offset from the welding start position Pw of the first layer. The preheating temperature Bb1 and the postheating temperature Bb2 are target temperatures when preheating and postheating by the preheating / postheating work implement 25.
【００２６】除去ワークデータＣは、スラグ除去作業具
２８の作動に関するデータであり、作動開始条件データ
として、スラグ除去開始層数Ｃｂが入力されている。な
お、スラグ除去作業具２８を作動させるときには、スラ
グ除去開始層数Ｃｂとして１以上の整数を入力するもの
とし、０と入力したときには、作動しないものとする。
作動条件データとして、連続で除去する周回数又は往復
移動時の片道移動回数Ｒが入力されている。The removal work data C is data relating to the operation of the slag removal operation tool 28, and the number Cb of slag removal start layers is input as operation start condition data. When the slag removal working tool 28 is operated, an integer of 1 or more is input as the number Cb of slag removal start layers, and when it is input as 0, it is not operated.
As the operating condition data, the number of rounds to be continuously removed or the number of one-way movements R during reciprocation is input.
【００２７】後熱ワークデータＤは、後熱作業具２５ｂ
の作動に関するデータであり、作動開始条件データとし
て、後熱開始フラグＤｂがオン「１」又はオフ「０」で
入力されている。後熱作業具２５ｂは、後熱開始フラグ
Ｄｂが後熱有りを指示するオン「１」のときに作動し、
オフ「０」のときには、作動しないものとする。作動条
件データとして、第３オフセット量Ｇ３、連続で後熱す
る周回数又は往復移動時の片道移動回数Ｐが入力されて
いる。なお、第３オフセット量Ｇ３は、図８にて示した
予熱の場合と同様に後熱作業具２５ｂの火炎位置Ｐｂが
初層目の溶接開始位置Ｐｗからオフセットしている量を
示す。The post-heat work data D is the post-heat work tool 25b.
The after-heat start flag Db is input as ON “1” or OFF “0” as operation start condition data. The post-heating work tool 25b is activated when the post-heating start flag Db is on “1” indicating that there is post-heating,
When it is off "0", it is not operated. As the operating condition data, the third offset amount G3, the number of continuous rounds of post-heating or the number of one-way movements P during reciprocating movement are input. The third offset amount G3 indicates the amount by which the flame position Pb of the post-heating work tool 25b is offset from the welding start position Pw of the first layer, as in the case of preheating shown in FIG.
【００２８】探傷ワークデータＥは、探傷作業具２７の
作動に関するデータであり、作動開始条件データとし
て、オン「１」又はオフ「０」の探傷開始フラグＥｂが
入力されている。探傷作業具２７は、探傷開始フラグＥ
ｂが探傷有りを指示するオン「１」のときに作動し、オ
フ「０」のときには、作動しないものとする。作動条件
データとして、第４オフセット量Ｇ４及び連続で探傷す
る周回数又は往復移動時の片道移動回数Ｑが入力されて
いる。第４オフセット量Ｇ４は、図８にて示した予熱の
場合と同様に探傷作業具２７の探傷位置Ｐｓが初層目の
溶接開始位置Ｐｗからオフセットしている量を示す。The flaw detection work data E is data relating to the operation of the flaw detection work tool 27, and a flaw detection start flag Eb of ON “1” or OFF “0” is input as operation start condition data. The flaw detection work tool 27 has a flaw detection start flag E
It operates when b is on “1” to indicate flaw detection, and does not operate when it is off “0”. As the operating condition data, the fourth offset amount G4 and the number of laps for continuous flaw detection or the number of one-way movements Q during reciprocation are input. The fourth offset amount G4 indicates the amount by which the flaw detection position Ps of the flaw detection work tool 27 is offset from the welding start position Pw of the first layer, as in the case of preheating shown in FIG.
【００２９】溶接ワークデータＦは、溶接トーチ３０の
作動に関するデータであり、作動条件データとして、初
層目の溶接開始位置、板厚及び溶接最終層数Ｎｗ等が入
力されている。The welding work data F is data relating to the operation of the welding torch 30, and as the operating condition data, the welding start position of the first layer, the plate thickness, the number Nw of the last welding layers, and the like are input.
【００３０】ここで、スラグ除去を開始する時期の設定
方法を説明する。前提条件として、図９に示す板厚Ｔ及
び開先形状（開先角度θ、ルート高さＲｈ）は既知とす
る。溶接ロボット２２は、板厚Ｔ、開先形状を入力する
と、自動的にルートギャップＲｇを計測する機能を有し
ているため、ｍ層まで溶接され盛り高さｔになったとき
の溶着断面積Ａｗは、式（１）により算出できる。 Ａｗ＝（（ｔ−Ｒｈ）×（ｔ−Ｒｈ）×ｔａｎθ）／２＋Ｒｇ×ｔ…式（１） 演算した溶着断面積Ａｗに溶接長さを掛けてｍ層まで溶
接したときの溶着量Ｖｍを求め、溶着量Ｖｍと次層の溶
着量の和が所定の溶着量値よりも大きくなったときにｍ
層溶接後にスラグ除去する。二つ目のスラグ除去を開始
する時期の設定方法は、溶接後にスラグ除去する除去層
数を予め設定しておき、設定層数の終了後スラグ除去を
行う方法である。図７の除去ワークデータＣの作業開始
条件データでは、この二つ目の設定方法をとっている。Here, a method of setting the time to start slag removal will be described. As a precondition, the plate thickness T and the groove shape (groove angle θ, root height Rh) shown in FIG. 9 are known. Since the welding robot 22 has a function of automatically measuring the root gap Rg when the plate thickness T and the groove shape are input, the welding cross-sectional area when welding is performed to the m-th layer and the embossing height t is reached. Aw can be calculated by equation (1). Aw = ((t−Rh) × (t−Rh) × tan θ) / 2 + Rg × t Equation (1) The welding amount Vm obtained when the calculated welding cross-sectional area Aw is multiplied by the welding length and welded to the m layer is obtained. When the sum of the welding amount Vm and the welding amount of the next layer becomes larger than a predetermined welding amount value, m
Slag removal after layer welding. The second method of setting the time to start slag removal is a method in which the number of layers to be removed after welding is set in advance, and the slag is removed after the set number of layers is completed. In the work start condition data of the removal work data C in FIG. 7, this second setting method is adopted.
【００３１】次に、図６におけるＳ６，Ｓ２，Ｓ３（又
はＳ１２），Ｓ１１，Ｓ１４の、スラグ除去作業具２
８、予熱作業具２５ａ、測温作業具２６、後熱作業具２
５ｂ、探傷作業具２７のそれぞれの作業内容を説明す
る。Next, the slag removing tool 2 of S6, S2, S3 (or S12), S11, S14 in FIG.
8, preheating work tool 25a, temperature measuring work tool 26, post-heating work tool 2
5b, the operation contents of each of the flaw detection work tools 27 will be described.
【００３２】まず、スラグ除去作業具２８の作動手順を
図１，５，８を参照しながら説明する。 （１）溶接ロボット２２は、ノズル着脱装置２４に溶接
トーチ３０を挿入して、溶接トーチ３０及び溶接トーチ
３０先端に嵌挿してあるノズル３１をクランプし、ノズ
ル３１を外す。なお、取付手段３７がノズル３１の突出
部と干渉しないように構成できれば、この工程及びノズ
ル着脱装置２４は不要となる。 （２）溶接トーチ３０をマガジン２３の取付手段３７の
補助作業具取付ホルダ３６ａに挿入し、エア式グリッパ
３６にエアを供給してスラグ除去作業具２８を溶接トー
チ３０に装着する。 （３）図９に示すようにｍ層溶接したときの盛り高さｔ
とすると、コントローラ２１は、式（２）により開先幅
ｗを演算する。 ｗ＝（ｔ−Ｒｈ）×ｔａｎθ＋Ｒｇ…………式（２） 演算された開先幅ｗに基づいて数式「ｗ±α（αは所定
の最適値）」によりウイービング幅が設定される。 （４）スラグ除去時の除去位置Ｐｅの高さ位置、即ちＺ
方向のスラグ除去高さは、前記盛り高さｔの位置にな
り、スラグ開始位置は溶接開始位置と同じ位置となる。
必要に応じてどちらの位置にもオフセットをかけること
は可能である。First, the operation procedure of the slag removing work tool 28 will be described with reference to FIGS. (1) The welding robot 22 inserts the welding torch 30 into the nozzle attachment / detachment device 24, clamps the welding torch 30 and the nozzle 31 fitted at the tip of the welding torch 30, and removes the nozzle 31. If the attachment means 37 can be configured so as not to interfere with the protruding portion of the nozzle 31, this step and the nozzle attaching / detaching device 24 become unnecessary. (2) The welding torch 30 is inserted into the auxiliary work tool mounting holder 36a of the mounting means 37 of the magazine 23, and air is supplied to the pneumatic gripper 36 to mount the slag removing work tool 28 on the welding torch 30. (3) As shown in FIG. 9, the height t of the m-layer welded
Then, the controller 21 calculates the groove width w by the equation (2). w = (t−Rh) × tan θ + Rg (2) Based on the calculated groove width w, the weaving width is set by the mathematical expression “w ± α (α is a predetermined optimum value)”. (4) The height position of the removal position Pe at the time of slag removal, that is, Z
The slag removal height in the direction is the position of the embossing height t, and the slag start position is the same as the welding start position.
It is possible to offset both positions as needed.
【００３３】（５）スラグ除去時の除去位置Ｐｅは、溶
接ロボット２２の初層〜ｍ層のいずれかの軌跡をたどっ
て移動する。必要に応じてオフセットした位置を移動す
ることも可能である。 （６）溶接ロボット２２は、タガネ先端部３８を前記設
定したスラグ除去開始位置及び高さに移動させ、算出さ
れるウイービング幅でウイービングさせながら連続でＲ
周スラグ除去を行う。 （７）溶接ロボット２２は、マガジン２３にスラグ除去
作業具２８を載置し、エア式グリッパ３６のエアを抜い
て溶接トーチ３０を補助作業具取付ホルダ３６ａから離
脱させる。 （８）溶接ロボット２２は、ノズル着脱装置２４の位置
に移動して溶接トーチ３０を挿入し、ノズル３１を溶接
トーチ３０の先端に装着する。前記（１）と同様に、取
付手段３７がノズル３１の突出部と干渉しないように構
成できれば、この工程及びノズル着脱装置２４は不要と
なる。(5) The removal position Pe at the time of slag removal moves along any one of the first layer to the m layer of the welding robot 22. It is also possible to move the offset position as needed. (6) The welding robot 22 moves the tip 38 to the set slag removal start position and height, and continuously performs R while weaving at the calculated weaving width.
Peripheral slag is removed. (7) The welding robot 22 places the slag removing work tool 28 on the magazine 23, removes air from the pneumatic gripper 36, and detaches the welding torch 30 from the auxiliary work tool mounting holder 36a. (8) The welding robot 22 moves to the position of the nozzle attaching / detaching device 24, inserts the welding torch 30, and attaches the nozzle 31 to the tip of the welding torch 30. As in the case of (1), if the mounting means 37 can be configured so as not to interfere with the protruding portion of the nozzle 31, this step and the nozzle attaching / detaching device 24 become unnecessary.
【００３４】次に、予熱作業具２５ａの作動手順を図
１，２を参照しながら説明する。前記（１）と同様の手
順で、予熱作業具２５ａを溶接トーチ３０に装着する。
次に、溶接ロボット２２は、予熱作業具２５ａの火炎位
置Ｐｂを溶接開始位置Ｐｗから第１オフセット量Ｇ１の
位置に移動させ、ガストーチ４１にガスを流し自動着火
し、連続Ｍ周予熱する。次に、溶接ロボット２２は、前
記（８）と同様の手順で、予熱作業具２５ａを外してノ
ズル３１を溶接トーチ３０先端に装着する。Next, an operation procedure of the preheating work tool 25a will be described with reference to FIGS. The preheating work tool 25a is mounted on the welding torch 30 in the same procedure as (1).
Next, the welding robot 22 moves the flame position Pb of the preheating work tool 25a from the welding start position Pw to the position of the first offset amount G1, flows the gas to the gas torch 41, automatically ignites, and performs continuous M round preheating. Next, the welding robot 22 removes the preheating work tool 25a and mounts the nozzle 31 on the tip of the welding torch 30 in the same procedure as (8).
【００３５】次に、測温作業具２６の作動手順を図１，
３を参照しながら説明する。前記（１）と同様の手順
で、測温作業具２６を溶接トーチ３０に装着する。次
に、溶接ロボット２２は、測温作業具２６の測温位置Ｐ
ｔを溶接開始位置Ｐｗから第２オフセット量Ｇ２の位置
に移動させ、予熱部・後熱部の温度が所定の予熱温度Ｂ
ｂ１・後熱温度Ｂｂ２に達したら測温を終了する。次
に、前記（８）と同様の手順で、測温作業具２６を外し
てノズル３１を溶接トーチ３０に装着する。Next, the operation procedure of the temperature measuring work tool 26 will be described with reference to FIGS.
3 will be described. The temperature measuring tool 26 is mounted on the welding torch 30 in the same procedure as in the above (1). Next, the welding robot 22 moves the temperature measuring position P of the temperature measuring tool 26.
t is moved from the welding start position Pw to the position of the second offset amount G2, and the temperature of the preheating section / post-heating section is set to the predetermined preheating temperature B
b1. When the post-heat temperature Bb2 is reached, the temperature measurement is ended. Next, the temperature measuring tool 26 is removed and the nozzle 31 is attached to the welding torch 30 in the same procedure as (8).
【００３６】次に、後熱作業具２５ｂの作動手順を図
１，２を参照しながら説明する。前記（１）と同様の手
順で後熱作業具２５ｂを溶接トーチ３０に装着する。次
に、溶接ロボット２２は、後熱作業具２５ｂの火炎位置
Ｐｂを溶接開始位置Ｐｗから第３オフセット量Ｇ３の位
置に移動させ、ガストーチ４１にガスを流し自動着火
し、連続Ｐ周予熱し、目標温度に達したら後熱を終了す
る。次に、前記（８）と同様の手順で、後熱作業具２５
ｂを外してノズル３１を溶接トーチ３０に装着する。Next, the operation procedure of the post-heating work tool 25b will be described with reference to FIGS. The post-heating work tool 25b is mounted on the welding torch 30 in the same procedure as in the above (1). Next, the welding robot 22 moves the flame position Pb of the post-heating work tool 25b from the welding start position Pw to the position of the third offset amount G3, flows gas into the gas torch 41, automatically ignites, and continuously preheats P laps. When the target temperature is reached, post-heating is terminated. Next, in the same procedure as in (8) above, the post-heating work tool 25
b is removed and the nozzle 31 is mounted on the welding torch 30.
【００３７】次に、探傷作業具２７の作動手順を図１，
４を参照しながら説明する。前記（１）と同様の手順で
探傷作業具２７を溶接トーチ３０に装着する。次に、溶
接ロボット２２は、超音波探傷プローブ４２の探傷位置
Ｐｓを溶接開始位置Ｐｗから第４オフセット量Ｇ４の位
置に移動させ、例えば溶接ロボット２２に装着した図示
しない塗布装置によりグリセリンを探傷位置に塗布し、
超音波探傷プローブ４２の探傷位置Ｐｓを押し当てて、
ウイービングしながらデータを収集する。そして、連続
で測定位置（ウイービング位相）をずらしながらＭ周デ
ータ収集を行う。次に、前記（８）と同様の手順で探傷
作業具２７を外してノズル３１を溶接トーチ３０に装着
する。通常、探傷作業はワークが十分冷えた状態で行
い、またスパッタ等の除去終了後に行う。Next, the operation procedure of the flaw detection work tool 27 will be described with reference to FIGS.
4 will be described. The flaw detection work tool 27 is mounted on the welding torch 30 in the same procedure as in the above (1). Next, the welding robot 22 moves the flaw detection position Ps of the ultrasonic flaw detection probe 42 from the welding start position Pw to the position of the fourth offset amount G4, and, for example, uses a coating device (not shown) attached to the welding robot 22 to detect glycerin at the flaw detection position. And apply
By pressing the flaw detection position Ps of the ultrasonic flaw detection probe 42,
Collect data while weaving. Then, M-cycle data collection is performed while continuously shifting the measurement position (weaving phase). Next, the flaw detection work tool 27 is removed in the same procedure as in (8), and the nozzle 31 is mounted on the welding torch 30. Usually, the flaw detection operation is performed in a state where the work is sufficiently cooled, and is also performed after the removal of spatter or the like.
【００３８】以上のような構成による本実施形態の作用
及び効果を次に説明する。図７の作動開始条件データと
して予熱開始層数Ａｂ＝「０」、スラグ除去開始層数Ｃ
ｂ＝３、後熱開始フラグＤｂ＝「０」及び探傷開始フラ
グＥｂ＝「１」が入力され、かつ作動条件として溶接最
終層数Ｎｗ＝４が入力されている場合を例にして本実施
形態の作用及び効果を説明する。予熱開始フラグＡｂが
オフ「０」であるので、予熱は行われずＳ４の処理に移
り初層を溶接する。次に、Ｓ５の判断により、１の値を
とっている溶接層数Ｎは１のスラグ除去タイミングｎと
３のスラグ除去開始層数Ｃｂとを掛けて算出した３と等
しくないので、スラグ除去作業具２８を作動させないで
Ｓ８の処理に移る。Ｓ８では、溶接層数Ｎが溶接最終層
数Ｎｗと等しくないのでＳ９にて溶接ロボット２２は、
溶接層数Ｎを１増加させ溶接層数Ｎを２にしてＳ４の処
理に戻る。The operation and effect of the present embodiment having the above configuration will be described below. As the operation start condition data in FIG. 7, the number of preheating start layers Ab = "0" and the number of slag removal start layers C
This embodiment is an example in which b = 3, the post-heat start flag Db = "0" and the flaw detection start flag Eb = "1" are input, and the number of final welding layers Nw = 4 is input as the operating condition. The function and effect of the method will be described. Since the preheating start flag Ab is OFF “0”, the preheating is not performed, and the process proceeds to S4 to weld the first layer. Next, according to the determination in S5, the number of weld layers N taking a value of 1 is not equal to 3 calculated by multiplying the slag removal timing n of 1 by the number of slag removal start layers Cb of 3, so the slag removal operation is performed. The process proceeds to S8 without operating the tool 28. In S8, the welding robot number N is not equal to the welding final layer number Nw, so in S9 the welding robot 22
The number N of welding layers is increased by 1, the number N of welding layers is set to 2, and the process returns to S4.
【００３９】溶接層数Ｎが２になっても、上記１層目と
同様な処理を行う。Even if the number N of the welded layers becomes 2, the same processing as that of the first layer is performed.
【００４０】溶接層数Ｎが３になったら、Ｓ５にて、溶
接層数Ｎは、スラグ除去タイミングｎとスラグ除去開始
層数Ｃｂとを掛けた値と等しくなってスラグ除去開始条
件を満足したと判断し、Ｓ６にてスラグ除去作業具２８
の作動が開始される。スラグ除去は、層数が増えてもス
ラグ除去タイミングｎとスラグ除去開始層数Ｃｂとを掛
けた値毎に行う。When the number N of the weld layers becomes three, the number N of the weld layers is equal to the value obtained by multiplying the slag removal timing n by the number Cb of the slag removal start layers in S5, thereby satisfying the slag removal start condition. It is determined in S6 that the slag removal work tool 28
Is started. The slag removal is performed for each value obtained by multiplying the slag removal timing n by the slag removal start layer number Cb even if the number of layers increases.
【００４１】スラグ除去作業具２８によるスラグ除去作
業が完了すると、Ｓ７にてスラグ除去タイミングｎを１
増加させて２にしてＳ８の処理に移る。Ｓ８では、３に
なっている溶接層数Ｎがまだ溶接最終層数Ｎｗの入力値
に等しくないので、Ｓ９にて溶接ロボット２２は、溶接
層数Ｎを１増加させて溶接層数Ｎを４にしてＳ５の処理
に戻る。溶接層数Ｎが４になると、Ｓ５において、溶接
層数Ｎが２のスラグ除去タイミングｎと３の除去開始層
数Ｃｂと掛けて算出した６と等しくないと判断しＳ８の
処理に移る。Ｓ８では、溶接層数Ｎが溶接最終層数Ｎｗ
と等しいので、溶接最終層数Ｎｗが完了したと判断し、
Ｓ１０以降の処理ステップで、溶接完了後の後作業であ
る後熱作業又は探傷作業を行うか否かを判断する。When the slag removal operation by the slag removal tool 28 is completed, the slag removal timing n is set to 1 in S7.
The number is increased to 2 and the process proceeds to S8. In S8, since the number N of welding layers, which is 3, is not yet equal to the input value of the number Nw of final welding layers, in S9, the welding robot 22 increases the number N of welding layers by one and increases the number N of welding layers by four. Then, the process returns to S5. When the number N of weld layers is 4, it is determined in S5 that the number N of weld layers is not equal to 6 calculated by multiplying the slag removal timing n of 2 by the number Cb of removal start layers of 3, and the process proceeds to S8. In S8, the number N of welding layers is equal to the number Nw of final welding layers.
It is determined that the welding final layer number Nw has been completed,
In the processing steps after S10, it is determined whether or not to perform a post-heating operation or a flaw detection operation, which is a post-operation after the completion of welding.
【００４２】作動開始条件データの例として、オフ
「０」の後熱開始フラグＤｂ及びオン「１」の探傷開始
フラグＥｂを入力しているので、Ｓ１３にて、探傷開始
条件が満足されたと判断する。そして、Ｓ１４にて探傷
作業具２７が作動し、探傷後全ての作業を完了する。As an example of the operation start condition data, since the after-heat start flag Db of OFF “0” and the flaw detection start flag Eb of ON “1” are inputted, it is determined in S13 that the flaw detection start condition is satisfied. I do. Then, in S14, the flaw detection work tool 27 is operated, and all the operations after the flaw detection are completed.
【００４３】以上説明したように、溶接作業の補助装置
としての予熱作業具２５ａ、後熱作業具２５ｂ、測温作
業具２６、スラグ除去作業具２８及び探傷作業具２７が
マガジン２３に収納されていて、パソコン２０から作業
員が入力する作動開始条件及び作動条件を有するワーク
データに基づいて、溶接ロボット２２は前記各作業具を
作動させる。各作業具は、エア式グリッパ３６にエアを
供給することにより溶接ロボット２２の溶接トーチ３０
に装着される。溶接ロボット２２は、ノズル着脱装置２
４にてノズル３１を溶接トーチ３０から外した後に補助
作業内容に応じた作業具を装着し、該作業具による補助
作業の完了後該作業具を外して再び溶接トーチ３０にノ
ズル３１を装着する。また、溶接ロボット２２は、溶接
線間をマガジン２３及びノズル着脱装置２４と共に移動
用レール４４上を移動しながら補助作業を行う。これら
により、補助作業具を溶接ロボット２２の溶接トーチ３
０に装着して、溶接ロボット２２を作動させることによ
り各補助作業ができ、個別の大型の補助装置及び特別な
補助装置用レールを必要としないので、安価で、設置ス
ペースが小さくて済み、溶接線間の移動が容易確実にで
きる溶接用の補助装置が各種得られる。なお、取付手段
３７が、ノズル３１の突出部と干渉しないように構成す
ればノズル３１の着脱工程及びノズル脱着装置２４が不
要となる。As described above, the preheating work tool 25a, the post-heating work tool 25b, the temperature measuring work tool 26, the slag removing work tool 28, and the flaw detection work tool 27 as auxiliary devices for the welding work are stored in the magazine 23. Then, the welding robot 22 operates each of the above-mentioned work tools based on work data having an operation start condition and an operation condition input by a worker from the personal computer 20. Each work tool supplies air to the pneumatic gripper 36 so that the welding torch 30
Attached to. The welding robot 22 includes the nozzle attaching / detaching device 2
After removing the nozzle 31 from the welding torch 30 at 4, a work tool according to the content of the auxiliary work is mounted, and after the completion of the auxiliary work by the work tool, the work tool is removed and the nozzle 31 is mounted on the welding torch 30 again. . In addition, the welding robot 22 performs an auxiliary operation while moving between the welding lines on the moving rail 44 together with the magazine 23 and the nozzle attaching / detaching device 24. Thus, the auxiliary work tool is connected to the welding torch 3 of the welding robot 22.
0, the welding robot 22 is operated to perform each auxiliary work, and does not require a separate large auxiliary device and a special auxiliary device rail. Various welding auxiliary devices that can easily and reliably move between the lines can be obtained. If the attachment means 37 is configured so as not to interfere with the protruding portion of the nozzle 31, the step of attaching and detaching the nozzle 31 and the nozzle attaching / detaching device 24 become unnecessary.
【００４４】また、エア式グリッパ３６を介して補助作
業具を装着しているので、補助作業具に生じる振動や衝
撃をエア式グリッパ３６により緩衝し、溶接トーチ３０
へ無理な力がかからない。従って溶接トーチ３０の取付
ガタやゆるみを招くことなく、また損傷を招くことがな
いので、耐久性を向上できる。さらに、特にスラグ除去
作業具２８や、探傷作業具２７等のように作業対象部に
当接させて作業するものは大きな外力を受け易いので、
ばね３５やばね４３を介して支持取着している。これに
より溶接トーチ３０への外力を軽減できる。Further, since the auxiliary work tool is mounted via the air type gripper 36, vibrations and shocks generated in the auxiliary work tool are buffered by the air type gripper 36, and the welding torch 30 is used.
No excessive force is applied. Therefore, the mounting of the welding torch 30 does not cause looseness or looseness, and no damage is caused, so that the durability can be improved. Further, in particular, those that work while being in contact with the work target portion, such as the slag removal work tool 28 and the flaw detection work tool 27, are likely to receive a large external force.
It is supported and attached via a spring 35 and a spring 43. Thereby, the external force to the welding torch 30 can be reduced.
【００４５】なお、第１実施形態においては、作業具と
して、予熱作業具２５ａ、後熱作業具２５ｂ、測温作業
具２６、探傷作業具２７及びスラグ除去作業具２８が、
マガジン２３に準備されているとしたが、これらの作業
具の少なくともいずれか１個の作業具がマガジン２３に
準備されているとしてもよい。In the first embodiment, the working tools include a preheating tool 25a, a post-heating tool 25b, a temperature measuring tool 26, a flaw detection tool 27, and a slag removing tool 28.
Although described in the magazine 23, at least one of these working tools may be prepared in the magazine 23.
【００４６】次に図１０により、第２実施形態を説明す
る。第１実施形態では、スラグ除去作業具２８は、取付
手段としてのエア式グリッパ３６を有していて、このエ
ア式グリッパ３６により溶接ロボット２２の溶接トーチ
３０を把持している。本実施形態では、溶接トーチ３０
を取着して駆動している運動機構部５２に直接このエア
式グリッパ３６を把持させて、溶接ロボット２２にスラ
グ除去作業具２８を装着する。これにより、スラグ除去
時の振動、衝撃等の無理な力が溶接トーチ３０に直接か
からないので溶接トーチ３０の取付ガタやゆるみを招く
ことがなく、また溶接トーチ３０の損傷を招くことがな
いので、耐久性を向上できる。また、剛性の高い部材を
介して溶接トーチ運動機構部５２に各作業具を装着でき
るので、溶接トーチ３０の剛性に頼ることなく作業具の
位置決め精度及び軌跡精度が向上し、優れた補助作業性
能が得られる。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the slag removing work tool 28 has an air gripper 36 as a mounting means, and the air gripper 36 grips the welding torch 30 of the welding robot 22. In the present embodiment, the welding torch 30
The pneumatic gripper 36 is directly gripped by the moving mechanism 52 which is mounted and driven, and the slag removing work tool 28 is mounted on the welding robot 22. Thereby, since unreasonable force such as vibration and impact at the time of slag removal is not directly applied to the welding torch 30, there is no occurrence of looseness or loosening of the welding torch 30 and no damage of the welding torch 30. Durability can be improved. In addition, since each work tool can be attached to the welding torch movement mechanism 52 via a member having high rigidity, the positioning accuracy and the track accuracy of the work tool are improved without depending on the rigidity of the welding torch 30, and excellent auxiliary work performance is achieved. Is obtained.
【００４７】なお、第１，２実施形態において、スラグ
除去作業具２８を溶接ロボット２２に装着する取付手段
としてエア式グリッパ３６を使用しているが、無理な力
の緩衝が不要のときには、磁石式クランプ等を使用して
もよく、取付手段に拘束されるものではない。In the first and second embodiments, the pneumatic gripper 36 is used as an attaching means for attaching the slag removing work tool 28 to the welding robot 22. A type clamp or the like may be used, and is not restricted by the mounting means.
【００４８】次に図１１及び図１２により、第３及び４
実施形態を説明する。第１，２実施形態では、スラグ除
去作業具２８と一体とした取付手段３７を有している
が、第３，４実施形態では、溶接ロボット２２側にも取
付手段３７を有している。図１１に示す第３実施形態で
は、溶接トーチ３０は取付手段３７としての例えば電磁
石式クランプ基台５０を有している。そして、スラグ除
去作業具２８に設けた磁性部５４を電磁石式クランプ基
台５０の位置決め部５１に押し当てて電磁力を効かせて
スラグ除去作業具２８を溶接トーチ３０に装着する。こ
れにより、取付手段３７は溶接ロボット２２側だけに準
備すればよく、スラグ除去作業具２８側に磁性部５４だ
けを設ければいいので、スラグ除去作業具２８が軽量、
小型化され、より安価なスラグ除去作業具２８が得られ
る。Next, according to FIGS. 11 and 12, third and fourth
An embodiment will be described. In the first and second embodiments, the attachment means 37 is integrated with the slag removal working tool 28. In the third and fourth embodiments, the attachment means 37 is also provided on the welding robot 22 side. In the third embodiment shown in FIG. 11, the welding torch 30 has, for example, an electromagnetic clamp base 50 as the attachment means 37. Then, the magnetic part 54 provided on the slag removing work tool 28 is pressed against the positioning part 51 of the electromagnet-type clamp base 50 to apply electromagnetic force, and the slag removing work tool 28 is mounted on the welding torch 30. Thus, the mounting means 37 may be prepared only on the welding robot 22 side, and only the magnetic part 54 may be provided on the slag removing work tool 28 side.
The slag removal working tool 28 that is reduced in size and cheaper is obtained.
【００４９】図１２に示す第４実施形態では、溶接ロボ
ット２２の溶接トーチ運動機構部５２に取付手段３７と
しての例えば電磁石式クランプ基台５０を有している。
そして、スラグ除去作業具２８に設けた磁性部５４を電
磁石式クランプ基台５０の位置決め部５１に押し当てて
電磁力を効かせてスラグ除去作業具２８を溶接ロボット
２２の溶接トーチ運動機構部５２に装着する。これによ
り、取付手段３７を溶接ロボット２２の溶接トーチ運動
機構部５２にだけ準備しておけばよく、スラグ除去作業
具２８側に磁性部５４だけを設ければいいので、スラグ
除去作業具２８が軽量、小型化され安価なスラグ除去作
業具２８が得られる。また、剛性の高い部材を介して溶
接トーチ運動機構部５２に各作業具を装着できるので、
溶接トーチ３０の剛性に頼ることなく作業具の位置決め
精度及び軌跡精度が向上し、優れた補助作業性能が得ら
れる。In the fourth embodiment shown in FIG. 12, the welding torch movement mechanism 52 of the welding robot 22 has, for example, an electromagnetic clamp base 50 as the attachment means 37.
Then, the magnetic part 54 provided on the slag removing work tool 28 is pressed against the positioning part 51 of the electromagnet type clamp base 50 to make electromagnetic force effective, and the slag removing work tool 28 is moved to the welding torch movement mechanism part 52 of the welding robot 22. Attach to Thus, it is sufficient to prepare the mounting means 37 only in the welding torch movement mechanism 52 of the welding robot 22, and it is sufficient to provide only the magnetic portion 54 on the slag removing work tool 28 side. An inexpensive slag removing tool 28 that is lightweight, compact, and inexpensive is obtained. In addition, since each work tool can be attached to the welding torch motion mechanism 52 via a member having high rigidity,
The positioning accuracy and trajectory accuracy of the working tool are improved without depending on the rigidity of the welding torch 30, and excellent auxiliary work performance is obtained.
【００５０】なお、第３，４施形態において、取付手段
として、電磁石式クランプ基台５０を使用したが、第
１，２実施形態で説明したエア式グリッパ３６を使用し
てもよく、取付手段に拘束されるものではない。In the third and fourth embodiments, the electromagnet type clamp base 50 is used as the mounting means, but the pneumatic gripper 36 described in the first and second embodiments may be used. You are not bound by.
【００５１】次に図１３により、第５実施形態を説明す
る。本実施形態では、補助作業具取付ホルダ３６ａには
クランプ部側結合部としての電磁石式クランプ基台５０
が設けてある。また、スラグ除去作業具２８のケース３
４ａには作業具側結合部としての磁性部５４が設けられ
ている。作業時には、取付手段３７がすでに溶接トーチ
３０に装着されている状態で、磁性部５４を電磁石式ク
ランプ基台５０の位置決め部５１に押し当て、電磁力に
よりスラグ除去作業具２８と取付手段３７とを一体化す
る。これにより、クランプ部側結合部及び作業具側結合
部によりスラグ除去作業具２８の溶接トーチ３０への着
脱を容易にして着脱時間を短縮し、作業能率を向上でき
る。また、エア式グリッパ３６でスラグ除去作業具２８
からの無理な力を緩衝するので溶接トーチ３０へ無理な
力がかからない。従って溶接トーチ３０の取付ガタやゆ
るみを招くことなく、また損傷を招くことがないので、
耐久性を向上できる。Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the auxiliary work implement mounting holder 36a has an electromagnet-type clamp base 50 as a clamp part side coupling part.
Is provided. In addition, the case 3 of the slag removing work tool 28
4a is provided with a magnetic part 54 as a work implement side coupling part. At the time of work, the magnetic part 54 is pressed against the positioning part 51 of the electromagnet type clamp base 50 in a state where the mounting means 37 is already mounted on the welding torch 30, and the slag removing work tool 28 and the mounting means 37 are pressed by the electromagnetic force. Are integrated. Thereby, the attachment and detachment of the slag removing work tool 28 to and from the welding torch 30 can be facilitated by the clamp portion side connection portion and the work tool side connection portion, so that the time required for attachment and detachment can be reduced, and work efficiency can be improved. Further, the slag removing work tool 28 is
The excessive torsion force is buffered, so that no excessive force is applied to the welding torch 30. Therefore, no play or loosening of the welding torch 30 is caused, and no damage is caused.
Durability can be improved.
【００５２】なお、本実施形態において、作業具をスラ
グ除去作業具２８に代表させて説明したが、スラグ除去
作業具２８の代わりに、予熱作業具２５ａ、後熱作業具
２５ｂ、測温作業具２６及び探傷作業具２７のいずれか
を装着してもよい。In the present embodiment, the working tools have been described as being represented by the slag removing working tools 28, but instead of the slag removing working tools 28, a preheating working tool 25a, a post-heating working tool 25b, and a temperature measuring working tool are used. Either 26 or the flaw detection work tool 27 may be attached.
【００５３】以上、本発明によれば、溶接用の補助作業
具を備え、補助作業が必要な時には、溶接ロボットは、
対応する補助作業具を溶接トーチ又は溶接トーチの運動
機構部に装着する。そして、装着した補助作業具により
補助作業を行う。即ち、溶接ロボットは、溶接トーチで
溶接作業を行い、必要な場合は補助作業具で補助作業を
も行う。これにより、各補助作業個別の大型の補助装置
を必要としないので、安価に、装置設置スペースが小さ
く、溶接線間の移動が容易にできる溶接用の補助装置が
得られる。また、溶接ロボットにこの溶接補助装置を含
んだ安価で装置設置スペースが小さい溶接装置が得られ
る。As described above, according to the present invention, an auxiliary work tool for welding is provided.
Attach the corresponding auxiliary work implement to the welding torch or the motion mechanism of the welding torch. Then, auxiliary work is performed by the attached auxiliary work tool. That is, the welding robot performs the welding operation with the welding torch, and also performs the auxiliary operation with the auxiliary work tool if necessary. This eliminates the need for a large auxiliary device for each auxiliary operation, so that an auxiliary device for welding that is inexpensive, has a small installation space, and can be easily moved between welding lines can be obtained. In addition, an inexpensive welding device with a small installation space for the welding robot including the welding assist device can be obtained.
【図１】第１実施形態の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a first embodiment.
【図２】予熱・後熱作業具の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a preheating / post-heating working tool.
【図３】測温作業具の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a temperature measuring work tool.
【図４】探傷作業具の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a flaw detector.
【図５】スラグ除去作業具の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a slag removal working tool.
【図６】各作業具の作動を設定する制御フローチャート
である。FIG. 6 is a control flowchart for setting the operation of each work implement.
【図７】ワークデータの概要説明図である。FIG. 7 is a schematic explanatory diagram of work data.
【図８】溶接部における座標系の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a coordinate system in a welding portion.
【図９】スラグ除去作業の開始条件の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a start condition of a slag removing operation.
【図１０】第２実施形態に係る補助作業具の装着方法の
説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a method for mounting an auxiliary work tool according to a second embodiment.
【図１１】第３実施形態に係る補助作業具の装着方法の
説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a method for mounting an auxiliary work tool according to a third embodiment.
【図１２】第４実施形態に係る補助作業具の装着方法の
説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a method for mounting an auxiliary work tool according to a fourth embodiment.
【図１３】第５実施形態に係る補助作業具の装着方法の
説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a method for mounting an auxiliary work tool according to a fifth embodiment.
【図１４】鉄骨構築物の柱構造体の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a pillar structure of a steel structure.
【図１５】多層盛する溶接断面の説明図である。FIG. 15 is an explanatory view of a welding section in which multiple layers are stacked.
【図１６】ロボットによる溶接及びスラグ取り装置によ
るスラグ除去作業の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of a slag removing operation by a welding and slag removing device by a robot.
１…仕口ブロック、２…コラム、４…ダイアフラム、５
…裏当て金、６…ロボット、７…ロボットレール、８…
スラグ取り装置、９…スラグ取り装置レール、１０…連
動用アーム、１１…基台、１２…駆動部、１３…多針タ
ガネ、２０…パソコン、２１…コントローラ、２２…溶
接ロボット、２３…マガジン、２４…ノズル着脱装置、
２５ａ…予熱作業具、２５ｂ…後熱作業具、２６…測温
作業具、２７…探傷作業具、２８…スラグ除去作業具、
３０…溶接トーチ、３１…ノズル、３４…タガネ、３５
…ばね、３６…エア式グリッパ、３７…取付手段、３８
…タガネ先端部、４０…非接触温度計、４１…ガストー
チ、４２…超音波探傷プローブ、４３…ばね、４４…移
動用レール、５０磁石式クランプ基台、５０…位置決め
部、５２…溶接トーチ運動機構部、Ｎ…溶接層数、Ｎｗ
…溶接最終層数、Ａ…予熱ワークデータ、Ｂ…測温ワー
クデータ、Ｃ…除去ワークデータ、Ｄ…後熱ワークデー
タ、Ｅ…探傷ワークデータ、Ｆ…溶接ワークデータ、Ｐ
ｂ…火炎位置、Ｐｔ…測温位置、Ｐｓ…探傷位置、Ｐｅ
…除去位置、Ｐｗ…溶接開始位置。1 ... connection block, 2 ... column, 4 ... diaphragm, 5
… Backing metal, 6… Robot, 7… Robot rail, 8…
Slag removing device, 9 ... Slag removing device rail, 10 ... Interlocking arm, 11 ... Base, 12 ... Drive unit, 13 ... Multi needle stagger, 20 ... PC, 21 ... Controller, 22 ... Welding robot, 23 ... Magazine, 24 ... Nozzle attaching / detaching device,
25a: preheating work tool, 25b: post-heating work tool, 26: temperature measuring work tool, 27: flaw detection work tool, 28: slag removal work tool,
Reference numeral 30: welding torch, 31: nozzle, 34: length, 35
... Spring, 36 ... Pneumatic gripper, 37 ... Mounting means, 38
... Tail tip, 40 ... Non-contact thermometer, 41 ... Gas torch, 42 ... Ultrasonic flaw detection probe, 43 ... Spring, 44 ... Movement rail, 50 magnet type clamp base, 50 ... Positioning part, 52 ... Welding torch movement Mechanism, N: Number of weld layers, Nw
... Number of welding final layers, A: Preheating work data, B: Temperature measurement work data, C: Removal work data, D: Post heat work data, E: Flaw detection work data, F: Welding work data, P
b: flame position, Pt: temperature measurement position, Ps: flaw detection position, Pe
... removal position, Pw ... welding start position.
Claims (4)
等を有する溶接装置において、 溶接時の補助作業を行う溶接補助作業具を溶接トーチ又
は溶接トーチ運動機構部に着脱可能とする取付手段を有
することを特徴とする溶接装置。1. A welding device having a welding robot, a positioner, a traveling device, and the like, wherein the welding device has an attachment means for detachably attaching a welding auxiliary working tool for performing an auxiliary work during welding to a welding torch or a welding torch movement mechanism. Characterized welding equipment.
ランプするクランプ部と、補助作業具を取り付ける補助
作業具取付ホルダとに分割可能としたことを特徴とする
溶接装置。2. The welding device according to claim 1, wherein the mounting means is separable into a clamp portion for clamping the welding torch or the welding torch movement mechanism, and an auxiliary tool mounting holder for mounting the auxiliary tool. A welding device characterized by the following.
側結合部と、補助作業具側に設けてあり該クランプ部側
結合部に着脱可能に取付できる作業具側結合部とを有す
ることを特徴とする溶接装置。3. The welding device according to claim 2, wherein the mounting means is provided on a clamp side coupling portion provided on the auxiliary tool mounting holder, and is provided on the auxiliary tool side and is detachable from the clamp portion side coupling portion. And a work implement side coupling portion that can be attached to the welding device.
いて、 溶接補助作業具は、スラグ除去作業具、予熱・後熱作業
具、測温作業具及び探傷作業具の少なくともいずれかで
あることを特徴とする溶接装置。4. The welding device according to claim 1, wherein the auxiliary welding tool is at least one of a slag removing tool, a preheating / after-heating tool, a temperature measuring tool, and a flaw detection tool. Welding equipment characterized by the above-mentioned.
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