JPH05318120A - 自動溶接ポジショナ装置 - Google Patents
自動溶接ポジショナ装置Info
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- JPH05318120A JPH05318120A JP12212792A JP12212792A JPH05318120A JP H05318120 A JPH05318120 A JP H05318120A JP 12212792 A JP12212792 A JP 12212792A JP 12212792 A JP12212792 A JP 12212792A JP H05318120 A JPH05318120 A JP H05318120A
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- JP
- Japan
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- automatic welding
- arm
- welding positioner
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- welding
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被溶接部材を多方向に傾け可能にし、作業工
数を削減し作業性を良くするとともに、製作時間を短縮
し製作効率を向上させ、しかも、構造を簡単にして安価
に作製できるようにする。 【構成】 ベース10に回動可能に支持されるとともに
該回動支点部から拡開して延びる一対のアーム12を有
したフレーム11と、該フレーム11を回動させる回動
機構20と、上記フレーム11の両アーム12先端部に
夫々設けられ互いに共働して鉄骨部材1を回転可能に保
持する保持機構30と、該保持機構30の一方を回転駆
動する回転機構40とを備え、回転機構40を駆動させ
て鉄骨部材1を回転させるとともに、回動機構20を駆
動させてフレーム11を傾け、溶接部を溶接材ののど厚
の方向が鉛直方向になるように位置決めする。この状態
で、アーク溶接用ロボットMにより、鉄骨部材1の溶接
を行なう。
数を削減し作業性を良くするとともに、製作時間を短縮
し製作効率を向上させ、しかも、構造を簡単にして安価
に作製できるようにする。 【構成】 ベース10に回動可能に支持されるとともに
該回動支点部から拡開して延びる一対のアーム12を有
したフレーム11と、該フレーム11を回動させる回動
機構20と、上記フレーム11の両アーム12先端部に
夫々設けられ互いに共働して鉄骨部材1を回転可能に保
持する保持機構30と、該保持機構30の一方を回転駆
動する回転機構40とを備え、回転機構40を駆動させ
て鉄骨部材1を回転させるとともに、回動機構20を駆
動させてフレーム11を傾け、溶接部を溶接材ののど厚
の方向が鉛直方向になるように位置決めする。この状態
で、アーク溶接用ロボットMにより、鉄骨部材1の溶接
を行なう。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接用ポジショナに係
り、特に、溶接ロボットにより溶接される溶接構造物基
材を位置決めする溶接用ポジショナ装置に関する。
り、特に、溶接ロボットにより溶接される溶接構造物基
材を位置決めする溶接用ポジショナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】建築用の鉄骨部材は、例えば、図8に示
すように、構築物の骨組みの中間コーナ部に用いられる
鉄骨部材1を溶接する場合について説明すると、基部2
と基部2の中間に直交して接合される直交部3とからな
るT字形に形成されており、各部は、主板4の両側縁に
主板4面に直交して副板5を接合し、断面I字状に形成
されている。また、主板4面に直交し副板5間に架設さ
れる補強板6より構成される。そして、これらの部材の
溶接は、周知のアーク溶接用ロボットを用い、アーク溶
接による溶接が行なわれる。
すように、構築物の骨組みの中間コーナ部に用いられる
鉄骨部材1を溶接する場合について説明すると、基部2
と基部2の中間に直交して接合される直交部3とからな
るT字形に形成されており、各部は、主板4の両側縁に
主板4面に直交して副板5を接合し、断面I字状に形成
されている。また、主板4面に直交し副板5間に架設さ
れる補強板6より構成される。そして、これらの部材の
溶接は、周知のアーク溶接用ロボットを用い、アーク溶
接による溶接が行なわれる。
【0003】図9に示すように、例えば、主板4と副板
5の接合部7はすみ肉溶接が行なわれるが、この溶接
は、溶湯に流動性があるため、図8に示すように、鉄骨
部材1の各溶接部が垂直に配置されていると重力によっ
て溶接材がだれXを生じ(図中2点鎖線)、溶接強度に
影響が出るので、このだれが生じてしまわないように、
鉄骨部材1を溶接用ポジショナで保持し、この溶接用ポ
ジショナにより、図10に示すように、鉄骨部材1のす
み肉溶接部が主板4と副板5が水平面に対して約45度
の角度に姿勢を変更して、溶接することが望まれる。す
なわち、図8において基部2と直交部3に対して長手方
向の角度がそれぞれ+R方向と−R方向および+P方向
と−P方向に回動して角度位置決めして溶接することが
望まれる。
5の接合部7はすみ肉溶接が行なわれるが、この溶接
は、溶湯に流動性があるため、図8に示すように、鉄骨
部材1の各溶接部が垂直に配置されていると重力によっ
て溶接材がだれXを生じ(図中2点鎖線)、溶接強度に
影響が出るので、このだれが生じてしまわないように、
鉄骨部材1を溶接用ポジショナで保持し、この溶接用ポ
ジショナにより、図10に示すように、鉄骨部材1のす
み肉溶接部が主板4と副板5が水平面に対して約45度
の角度に姿勢を変更して、溶接することが望まれる。す
なわち、図8において基部2と直交部3に対して長手方
向の角度がそれぞれ+R方向と−R方向および+P方向
と−P方向に回動して角度位置決めして溶接することが
望まれる。
【0004】従来の溶接用ポジショナは、鉄骨部材1を
載せる装置を用いて、この装置を単独に傾斜及び回動さ
せていた。また、別工程で鉄骨部材1を両側から挾持
し、この挾持方向を軸として鉄骨部材1を回転させて所
定の位置に手動により角度位置決めしていた。
載せる装置を用いて、この装置を単独に傾斜及び回動さ
せていた。また、別工程で鉄骨部材1を両側から挾持
し、この挾持方向を軸として鉄骨部材1を回転させて所
定の位置に手動により角度位置決めしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の前者の溶接用ポジショナにあっては、鉄骨部材
1をテーブルに設置するので、設置した側の溶接は、鉄
骨部材1を裏返しに設置し直して行なわなければならな
いので、それだけ、作業工数が多くなり、煩雑になって
いるとともに、製作時間も長くなるという問題があっ
た。また、後者の溶接用ポジショナにあっては、鉄骨部
材1を挾持方向を軸としてのみ回転させるので、軸方向
に直交する方向の溶接部位を所定の角度に傾けて溶接す
ることができないことから、このものにおいても、挾持
方向を変えたるために設置し直さなければならないこと
になる。
た従来の前者の溶接用ポジショナにあっては、鉄骨部材
1をテーブルに設置するので、設置した側の溶接は、鉄
骨部材1を裏返しに設置し直して行なわなければならな
いので、それだけ、作業工数が多くなり、煩雑になって
いるとともに、製作時間も長くなるという問題があっ
た。また、後者の溶接用ポジショナにあっては、鉄骨部
材1を挾持方向を軸としてのみ回転させるので、軸方向
に直交する方向の溶接部位を所定の角度に傾けて溶接す
ることができないことから、このものにおいても、挾持
方向を変えたるために設置し直さなければならないこと
になる。
【0006】したがって、作業効率が悪く、製作時間も
長く、その結果、製作費用も多くかかっていた。
長く、その結果、製作費用も多くかかっていた。
【0007】そこで、本発明の課題は、一台の装置で、
鉄骨部材の姿勢を自由に変更でき、一度の段取りですべ
ての溶接作業を自動的に行なえるようにした自動溶接ポ
ジショナ装置を提供することにある。
鉄骨部材の姿勢を自由に変更でき、一度の段取りですべ
ての溶接作業を自動的に行なえるようにした自動溶接ポ
ジショナ装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、下記の構成を設けた。
するため、下記の構成を設けた。
【0009】本発明の自動溶接ポジショナ装置は溶接構
造物の姿勢を制御しながら、溶接ロボットにより自動溶
接する自動溶接ポジショナ装置において、中央に軸受を
設けた基台と、前記基盤の軸受に支持されたシーソ形の
一対のアームと、前記アームの左右両側面より、基台上
の一支点に支持された前記アームを揺動せしめるリンク
機構を設け、前記リンク機構に作用し、前記アームを独
立して揺動せしめる揺動機構と、前記アームの先端にそ
れぞれ設けられ、前記溶接構造物を保持し、かつ所定の
角度位置に位置決めすることができる保持機構と、前記
アームの角度位置をロータリーエンコーダで検知し所定
の角度になるように駆動機構を駆動するように制御する
と共に保持機構の角度位置を制御する制御装置を備えて
いる。
造物の姿勢を制御しながら、溶接ロボットにより自動溶
接する自動溶接ポジショナ装置において、中央に軸受を
設けた基台と、前記基盤の軸受に支持されたシーソ形の
一対のアームと、前記アームの左右両側面より、基台上
の一支点に支持された前記アームを揺動せしめるリンク
機構を設け、前記リンク機構に作用し、前記アームを独
立して揺動せしめる揺動機構と、前記アームの先端にそ
れぞれ設けられ、前記溶接構造物を保持し、かつ所定の
角度位置に位置決めすることができる保持機構と、前記
アームの角度位置をロータリーエンコーダで検知し所定
の角度になるように駆動機構を駆動するように制御する
と共に保持機構の角度位置を制御する制御装置を備えて
いる。
【0010】さらに他の実施態様においては、リンク機
構は基台上の軸受を中心とし左右対象位置または同一位
置に設けられた支点と、アーム上の一支点とするリンク
をピンを介して揺動自在に係合し、くの字形に構成し、
油圧シリンダはサーボシリンダで、揺動機構は基台上の
一支点と、リンクの軸に回動自在に支持した油圧シリン
ダによって駆動される。
構は基台上の軸受を中心とし左右対象位置または同一位
置に設けられた支点と、アーム上の一支点とするリンク
をピンを介して揺動自在に係合し、くの字形に構成し、
油圧シリンダはサーボシリンダで、揺動機構は基台上の
一支点と、リンクの軸に回動自在に支持した油圧シリン
ダによって駆動される。
【0011】シーソ形の一対のアームは側面形状がV字
形または平面形状のフレームとし、保持機構はシーソ形
の揺動アームの一方には鉄骨部材を回動して所定の角度
に角度位置決めする電動モータ(サイクロモータ)を備
えた回動機構を設け、他方は回動自在とした軸受台に支
持されている。
形または平面形状のフレームとし、保持機構はシーソ形
の揺動アームの一方には鉄骨部材を回動して所定の角度
に角度位置決めする電動モータ(サイクロモータ)を備
えた回動機構を設け、他方は回動自在とした軸受台に支
持されている。
【0012】
【作用】本発明の自動溶接ポジショナ装置は次のように
作用する。
作用する。
【0013】溶接を自動で行なうようにした制御装置は
溶接ロボットと自動溶接ポジショナ装置の双方の装置を
総合的に制御する。
溶接ロボットと自動溶接ポジショナ装置の双方の装置を
総合的に制御する。
【0014】鉄骨部材の姿勢は角度位置決めを可能とし
た保持機構と保持機構を装着した揺動機構をプログラム
制御することにより行なわれる。
た保持機構と保持機構を装着した揺動機構をプログラム
制御することにより行なわれる。
【0015】この揺動機構はシーソ形の揺動アームをリ
ンク機構を介して揺動する油圧シリンダによって行なわ
れる。
ンク機構を介して揺動する油圧シリンダによって行なわ
れる。
【0016】保持機構は鉄骨部材を保持し、かつ所定の
角度に位置決めすることができる。
角度に位置決めすることができる。
【0017】シーソ形の揺動アームは側面形状をV字
形、または平面形状のものとしても使用できる。
形、または平面形状のものとしても使用できる。
【0018】前記リンク機構は基台上の軸受を中心とし
て左右対象位置に設けてもよくまた同一位置で支持して
もよい。リンクはピンを介してくの字形に屈曲できるよ
うにしているので鉄骨部材の姿勢を角度可変にすること
ができる。
て左右対象位置に設けてもよくまた同一位置で支持して
もよい。リンクはピンを介してくの字形に屈曲できるよ
うにしているので鉄骨部材の姿勢を角度可変にすること
ができる。
【0019】保持機構はシーソ形の揺動アームの一方に
は電動モータ(サイクロモータ)を備えて回動可能と
し、他方は回転自在とした軸受台に支持されているた
め、鉄骨部材は自由に所定の角度に位置決めできる。
は電動モータ(サイクロモータ)を備えて回動可能と
し、他方は回転自在とした軸受台に支持されているた
め、鉄骨部材は自由に所定の角度に位置決めできる。
【0020】
【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例に
係る溶接用ポジショナ装置について説明する。実施例に
係る溶接用ポジショナ装置は、図1に示すように、鉄骨
部材1の溶接時の姿勢を変更し、アーク溶接用ロボット
Mによる作業を行ない易くするためのものである。この
鉄骨部材1は、上述したと同様、図8に示すように、基
部2と基部2の中間に直交して接合される直交部3とか
らなるT字形に形成されており、各部は、主板4の両側
縁に主板4面に直交して副板5を接合し、断面I字状に
形成されている。また、主板4面に直交し副板5間に架
設される補強板6が設けられている。
係る溶接用ポジショナ装置について説明する。実施例に
係る溶接用ポジショナ装置は、図1に示すように、鉄骨
部材1の溶接時の姿勢を変更し、アーク溶接用ロボット
Mによる作業を行ない易くするためのものである。この
鉄骨部材1は、上述したと同様、図8に示すように、基
部2と基部2の中間に直交して接合される直交部3とか
らなるT字形に形成されており、各部は、主板4の両側
縁に主板4面に直交して副板5を接合し、断面I字状に
形成されている。また、主板4面に直交し副板5間に架
設される補強板6が設けられている。
【0021】実施例に係る溶接用ポジショナの基本的構
成は、図1乃至図4にそれぞれ示すように、鉄骨材を組
んで形成され接地されるベース10と、ベース10に回
動可能に支持されるアーム11と、アーム11を回動さ
せる回動機構20と、アーム11に設けられ、アーム1
1の揺動軸方向と直交する軸線上に回動駆動させる保持
機構40とからなる。
成は、図1乃至図4にそれぞれ示すように、鉄骨材を組
んで形成され接地されるベース10と、ベース10に回
動可能に支持されるアーム11と、アーム11を回動さ
せる回動機構20と、アーム11に設けられ、アーム1
1の揺動軸方向と直交する軸線上に回動駆動させる保持
機構40とからなる。
【0022】揺動アーム11は、略45゜に拡開して延
びる断面V字状の左右一対のアーム12で、一対のアー
ム12間に凹部13を形成している。また、両アーム1
2の接合部14が軸受17を介してベース10に揺動可
能に支持されている。図2のI−I断面を示す図5は揺
動アーム11の回動部の構成を示す。符号15はアーム
12の接合部14を貫通し、リブ16を介して接合部1
4に固定された揺動軸であって、アーム12先端部を結
ぶ線に対して直交する方向に軸線を有し、その両端がベ
ース10に固定された軸受部17に軸支されている。両
アーム12先端部には同一平面上にガイド板18が溶接
されている。
びる断面V字状の左右一対のアーム12で、一対のアー
ム12間に凹部13を形成している。また、両アーム1
2の接合部14が軸受17を介してベース10に揺動可
能に支持されている。図2のI−I断面を示す図5は揺
動アーム11の回動部の構成を示す。符号15はアーム
12の接合部14を貫通し、リブ16を介して接合部1
4に固定された揺動軸であって、アーム12先端部を結
ぶ線に対して直交する方向に軸線を有し、その両端がベ
ース10に固定された軸受部17に軸支されている。両
アーム12先端部には同一平面上にガイド板18が溶接
されている。
【0023】揺動機構20は、両アーム12に夫々設け
られたリンク機構21と油圧シリンダ25を備えてい
る。このリンク機構21は図2に示すように左右対象に
設けられているので、一方のアーム12側について説明
すると、シャフト22両端部に夫々2つのリンク21
a,21bを軸支して開閉可能にするとともに、一方の
リンク21aをアーム12の側部に軸26を介して軸支
し、図5にも示すように、他方のリンク21bをベース
10に設けた軸受部23の軸23aに軸支して、リンク
21a,21bの開閉によりアーム12を揺動し、揺動
アーム11を回動させうるようにしている。また、揺動
アーム11の回動軸15の下側には揺動軸15と平行な
軸体24をベース10に設け、軸体24とシャフト22
との間にトラニオン型の油圧シリンダ25を設け、油圧
シリンダ25のシリンダ部端部25a,25bを軸体2
4に軸支し、ロッド先端部をシャフト22に回動可能に
軸支している。この油圧シリンダ25のロッドを伸長す
るとリンク21a,21bを閉じてアーム12を下降せ
しめ、油圧シリンダ25のロッドを引き込むと、リンク
21a,21bを開いて、アーム12を上昇することが
できる。
られたリンク機構21と油圧シリンダ25を備えてい
る。このリンク機構21は図2に示すように左右対象に
設けられているので、一方のアーム12側について説明
すると、シャフト22両端部に夫々2つのリンク21
a,21bを軸支して開閉可能にするとともに、一方の
リンク21aをアーム12の側部に軸26を介して軸支
し、図5にも示すように、他方のリンク21bをベース
10に設けた軸受部23の軸23aに軸支して、リンク
21a,21bの開閉によりアーム12を揺動し、揺動
アーム11を回動させうるようにしている。また、揺動
アーム11の回動軸15の下側には揺動軸15と平行な
軸体24をベース10に設け、軸体24とシャフト22
との間にトラニオン型の油圧シリンダ25を設け、油圧
シリンダ25のシリンダ部端部25a,25bを軸体2
4に軸支し、ロッド先端部をシャフト22に回動可能に
軸支している。この油圧シリンダ25のロッドを伸長す
るとリンク21a,21bを閉じてアーム12を下降せ
しめ、油圧シリンダ25のロッドを引き込むと、リンク
21a,21bを開いて、アーム12を上昇することが
できる。
【0024】この油圧シリンダ25を駆動するための油
圧回路を図6に示す。
圧回路を図6に示す。
【0025】油タンク51の作動油は可変容量ポンプ5
2を駆動する電動モータ53によって汲み上げられ、方
向切換弁54で2系統に分岐され、それぞれパイロット
チェック弁55、フローコントロールバルブ56を経て
油圧シリンダ25に供給される。また、フローコントロ
ールバルブ56により給油量が調整され、アーム12を
所定の回動速度に調整できるように構成されている。
2を駆動する電動モータ53によって汲み上げられ、方
向切換弁54で2系統に分岐され、それぞれパイロット
チェック弁55、フローコントロールバルブ56を経て
油圧シリンダ25に供給される。また、フローコントロ
ールバルブ56により給油量が調整され、アーム12を
所定の回動速度に調整できるように構成されている。
【0026】なお、符号57は回路の内部の圧力を調整
するための圧力調整の機能を有するパイロット付方向切
換弁で、可変容量ポンプ52の吐出量を調整する。な
お、油圧シリンダ25は、いずれか一方が駆動している
ときは、他方は休止するようにしてもよい。
するための圧力調整の機能を有するパイロット付方向切
換弁で、可変容量ポンプ52の吐出量を調整する。な
お、油圧シリンダ25は、いずれか一方が駆動している
ときは、他方は休止するようにしてもよい。
【0027】保持機構30は、鉄骨部材1の両端を挾持
するようにアーム12のそれぞれの端部に設けられてい
る。この面板31には面板31に直交して軸32が固定
され、この軸32は、その軸線がアーム12の揺動軸1
5の軸線に対して直交しており、軸受台33に軸支され
ている。この軸受台33は、アーム12先端部のガイド
板18に対して直線方向にスライド可能になっており、
手動でボルト35の位置を設定することにより、鉄骨部
材1の長さに合わせて面板31間を調整できる。
するようにアーム12のそれぞれの端部に設けられてい
る。この面板31には面板31に直交して軸32が固定
され、この軸32は、その軸線がアーム12の揺動軸1
5の軸線に対して直交しており、軸受台33に軸支され
ている。この軸受台33は、アーム12先端部のガイド
板18に対して直線方向にスライド可能になっており、
手動でボルト35の位置を設定することにより、鉄骨部
材1の長さに合わせて面板31間を調整できる。
【0028】図2に示すように、保持機構30はさらに
面板31を回動して鉄骨部材1を所定の角度に位置決め
する回動機構40を備えている。面板31に固定された
軸32は軸受台33に支持され、一方の面板31は電動
モータ41(サイクロ減速機)と、この電動モータ41
の回転を保持板31の軸32に伝達するチェーン伝動機
構42とを備えている。他方の面板31は自由に回転で
きるように軸受台33に軸支され、この電動モータ41
の角度位置決めにより、面板31間に挾持された鉄骨部
材1を所要の角度位置に設定するものである。
面板31を回動して鉄骨部材1を所定の角度に位置決め
する回動機構40を備えている。面板31に固定された
軸32は軸受台33に支持され、一方の面板31は電動
モータ41(サイクロ減速機)と、この電動モータ41
の回転を保持板31の軸32に伝達するチェーン伝動機
構42とを備えている。他方の面板31は自由に回転で
きるように軸受台33に軸支され、この電動モータ41
の角度位置決めにより、面板31間に挾持された鉄骨部
材1を所要の角度位置に設定するものである。
【0029】また、実施例に係る溶接用ポジショナ装置
は、図7に示すような制御装置61を備え、この制御装
置61は、上記油圧シリンダ25及び電動モータ41の
駆動を制御する。
は、図7に示すような制御装置61を備え、この制御装
置61は、上記油圧シリンダ25及び電動モータ41の
駆動を制御する。
【0030】図7において、符号61は制御用のパソコ
ンで、制御全般を処理する。パソコン61はリンク62
を介してシーケンサ63に接続され、入出力I/O 6
4を介して盤パネル65、ポジショナ操作Box66、
ロボット制御装置67、パワリレー68、インバータ6
9、ロータリエンコーダ70、ブレーキ71等にそれぞ
れ接続されている。
ンで、制御全般を処理する。パソコン61はリンク62
を介してシーケンサ63に接続され、入出力I/O 6
4を介して盤パネル65、ポジショナ操作Box66、
ロボット制御装置67、パワリレー68、インバータ6
9、ロータリエンコーダ70、ブレーキ71等にそれぞ
れ接続されている。
【0031】パワーリレー68は可変容量ポンプ52、
油圧シリンダ25を作動するための方向切換弁54に接
続されている。
油圧シリンダ25を作動するための方向切換弁54に接
続されている。
【0032】インバータ69は、鉄骨部材1を回動する
ためのサイクロモータ41に接続されている。
ためのサイクロモータ41に接続されている。
【0033】アーム11の揺動角度はロータリーエンコ
ーダ70によって計測されている。
ーダ70によって計測されている。
【0034】次に本発明の自動溶接ポジショナ装置の動
作について説明する。
作について説明する。
【0035】この実施例に係る溶接用ポジショナ装置を
用い、アーク溶接用ロボットMで溶接を行うときは、以
下のようにする。先ず、図1に示すように、予め部分的
に仮溶接した鉄骨部材1を、その一側部2の両端を左右
の保持機構30の電動モータ41を作動して、面板31
に取付け、面板31間に挾持させる。
用い、アーク溶接用ロボットMで溶接を行うときは、以
下のようにする。先ず、図1に示すように、予め部分的
に仮溶接した鉄骨部材1を、その一側部2の両端を左右
の保持機構30の電動モータ41を作動して、面板31
に取付け、面板31間に挾持させる。
【0036】揺動アーム11を駆動する油圧シリンダ2
5は、可変容量油圧ポンプ52を制御するパソコン60
の制御指令に基づきシーケンサ63を介して動作指令が
与えられ、揺動軸15に設けたロータリエンコーダ70
により角度を検出し、所定の角度位置に位置決めされ
る。鉄骨部材1の揺動動作も同様にパソコン60の制御
指令に基づき、シーケンサ63を介して動作指令が与え
られ、揺動軸15に設けたエンコーダにより角度を検出
し、所定の角度に位置決めされる。
5は、可変容量油圧ポンプ52を制御するパソコン60
の制御指令に基づきシーケンサ63を介して動作指令が
与えられ、揺動軸15に設けたロータリエンコーダ70
により角度を検出し、所定の角度位置に位置決めされ
る。鉄骨部材1の揺動動作も同様にパソコン60の制御
指令に基づき、シーケンサ63を介して動作指令が与え
られ、揺動軸15に設けたエンコーダにより角度を検出
し、所定の角度に位置決めされる。
【0037】なお、揺動軸15の制御は移動計画した移
動量、速度パターンをパソコンに入力しており、フィー
ドフォワード制御により目標位置直前までパターン制御
し、フィードバック制御により低定速で目標位置まで移
動し、目標位置で加電停止し、電磁ブレーキにより目標
位置に位置決めされる。
動量、速度パターンをパソコンに入力しており、フィー
ドフォワード制御により目標位置直前までパターン制御
し、フィードバック制御により低定速で目標位置まで移
動し、目標位置で加電停止し、電磁ブレーキにより目標
位置に位置決めされる。
【0038】この状態で、制御装置のシーケンサ63の
制御により油圧シリンダ25及び電動モータ41を制御
するとともに、溶接ロボットMを制御して、鉄骨部材1
の溶接作業を行なう。
制御により油圧シリンダ25及び電動モータ41を制御
するとともに、溶接ロボットMを制御して、鉄骨部材1
の溶接作業を行なう。
【0039】まず盤パネル65の釦により「手動運
転」、「半自動運転」、「総合運転」のいずれかを選択
する。例えば、初めての作業であれば「手動運転」を選
択し、プログラムの作動状態を確認しながら単独操作を
進める。不具合箇所を修正した後、「半自動運転」によ
りOKの所は自動で行ない、修正箇所は確認しながら手
動運転とする。さらにプログラムが完成すれば、「総合
運転」に切換えてポジショナ装置、ロボットによる総合
動作を自動運転する。
転」、「半自動運転」、「総合運転」のいずれかを選択
する。例えば、初めての作業であれば「手動運転」を選
択し、プログラムの作動状態を確認しながら単独操作を
進める。不具合箇所を修正した後、「半自動運転」によ
りOKの所は自動で行ない、修正箇所は確認しながら手
動運転とする。さらにプログラムが完成すれば、「総合
運転」に切換えてポジショナ装置、ロボットによる総合
動作を自動運転する。
【0040】例えば図8に示す鉄骨部材1を構成する基
部2、直交部3、主板4、副板5等をすみ肉溶接する場
合には、強度的に左右同じように溶融した状態で溶接材
が乗るように溶接されることが望ましい。このために本
自動溶接ポジショナ装置は鉄骨部材1のすみ肉部を上に
向けるように鉄骨部材の姿勢を制御する。この姿勢制御
のために図1に示すようにシーソ形の揺動アーム11を
駆動する油圧シリンダ25と保持機構40とを制御装置
によって制御し、所定の角度位置に位置決めする。
部2、直交部3、主板4、副板5等をすみ肉溶接する場
合には、強度的に左右同じように溶融した状態で溶接材
が乗るように溶接されることが望ましい。このために本
自動溶接ポジショナ装置は鉄骨部材1のすみ肉部を上に
向けるように鉄骨部材の姿勢を制御する。この姿勢制御
のために図1に示すようにシーソ形の揺動アーム11を
駆動する油圧シリンダ25と保持機構40とを制御装置
によって制御し、所定の角度位置に位置決めする。
【0041】すなわち、制御用パソコン60はロボット
Mと自動溶接ポジショナ装置を総合制御する。パソコン
60はリンク62を介してシーケンサ63に接続され、
どのような手順で動作するかをシーケンサ63で指令す
る。例えば、鉄骨部材1の一側部2のa部(主板4と副
板5の接合部)を溶接するときは、回転機構40のみを
駆動させて、図示状態から図中+P方向に保持板31を
45゜回転させ、鉄骨部材1を45゜傾け、a部を溶接
材ののど厚の方向が鉛直方向になるように位置決めす
る。そして、この状態で溶接ロボットMによりa部の溶
接を行う。
Mと自動溶接ポジショナ装置を総合制御する。パソコン
60はリンク62を介してシーケンサ63に接続され、
どのような手順で動作するかをシーケンサ63で指令す
る。例えば、鉄骨部材1の一側部2のa部(主板4と副
板5の接合部)を溶接するときは、回転機構40のみを
駆動させて、図示状態から図中+P方向に保持板31を
45゜回転させ、鉄骨部材1を45゜傾け、a部を溶接
材ののど厚の方向が鉛直方向になるように位置決めす
る。そして、この状態で溶接ロボットMによりa部の溶
接を行う。
【0042】また、例えば、直交部3のb部(主板4と
補強板6の接合部)や一側部2のc部(主板4と補強板
6の接合部)を溶接するときは、回転機構40を駆動さ
せて、図示状態から図中+P方向に保持板31を90゜
回転させるとともに、回動機構20を駆動させて、フレ
ーム11を図中+R方向に45゜傾け、b部を溶接材の
のど厚の方向が鉛直方向になるように位置決めし、この
状態で溶接を行なう。
補強板6の接合部)や一側部2のc部(主板4と補強板
6の接合部)を溶接するときは、回転機構40を駆動さ
せて、図示状態から図中+P方向に保持板31を90゜
回転させるとともに、回動機構20を駆動させて、フレ
ーム11を図中+R方向に45゜傾け、b部を溶接材の
のど厚の方向が鉛直方向になるように位置決めし、この
状態で溶接を行なう。
【0043】更に、図中の一側部2の直交部3がない側
dにおいて、c部に対応する部位を溶接するときは、例
えば、図示状態から図中−P方向に保持板31を90゜
回転させ、直交部3を下向きにし、フレーム11を図中
+P方向に45゜傾けて溶接を行なう。
dにおいて、c部に対応する部位を溶接するときは、例
えば、図示状態から図中−P方向に保持板31を90゜
回転させ、直交部3を下向きにし、フレーム11を図中
+P方向に45゜傾けて溶接を行なう。
【0044】このようにして、回転機構40を駆動させ
て、保持板31を+Pまたは−P方向に回転させるとと
もに、回動機構20を駆動させて、フレーム11を+P
または−P方向に傾け、溶接部を溶接材ののど厚の方向
が鉛直方向になるように位置決めし、この状態で溶接を
行なう。この場合、フレーム11は拡開しているので、
アーム12間に凹所13が形成されており、そのため、
鉄骨部材1の直交部3がこの凹所13を通過できるので
鉄骨部材1がフレーム11に衝突することがない。
て、保持板31を+Pまたは−P方向に回転させるとと
もに、回動機構20を駆動させて、フレーム11を+P
または−P方向に傾け、溶接部を溶接材ののど厚の方向
が鉛直方向になるように位置決めし、この状態で溶接を
行なう。この場合、フレーム11は拡開しているので、
アーム12間に凹所13が形成されており、そのため、
鉄骨部材1の直交部3がこの凹所13を通過できるので
鉄骨部材1がフレーム11に衝突することがない。
【0045】また、この実施例では、回動機構20は一
対の油圧シリンダ25により駆動するようにしたが、ボ
ールネジを直接サーボモータにより駆動するようにした
電動式にしてもよい。
対の油圧シリンダ25により駆動するようにしたが、ボ
ールネジを直接サーボモータにより駆動するようにした
電動式にしてもよい。
【0046】また、揺動アーム11はV字形にしたが、
溶接構造物によっては直線形のものであってもよい。
溶接構造物によっては直線形のものであってもよい。
【0047】尚、上記実施例において、T字形の鉄骨部
材1をすみ肉溶接する場合で説明したが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、開先溶接でもよく、またど
のような形状の部材でも無人溶接することが可能とな
る。
材1をすみ肉溶接する場合で説明したが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、開先溶接でもよく、またど
のような形状の部材でも無人溶接することが可能とな
る。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動溶接
ポジショナ装置によれば、鉄骨部材の姿勢をリンク機構
を備えた揺動機構と保持機構を制御装置を用いて自由に
変更できるので、一度の段取りですべての溶接作業を自
動的に効率よく行なうことができる。また、パソコンに
プログラムした作業指令が入力されれば、同様の作業を
繰返し行なうことができるので、無人運転でき、省力化
が図れる。
ポジショナ装置によれば、鉄骨部材の姿勢をリンク機構
を備えた揺動機構と保持機構を制御装置を用いて自由に
変更できるので、一度の段取りですべての溶接作業を自
動的に効率よく行なうことができる。また、パソコンに
プログラムした作業指令が入力されれば、同様の作業を
繰返し行なうことができるので、無人運転でき、省力化
が図れる。
【図1】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
とアーク溶接用ロボットを用いたシステムを示す斜視図
である。
とアーク溶接用ロボットを用いたシステムを示す斜視図
である。
【図2】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図3】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図4】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図5】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
の図2のI−I線要部断面図である。
の図2のI−I線要部断面図である。
【図6】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
に用いられる油圧シリンダを駆動するための油圧回路図
である。
に用いられる油圧シリンダを駆動するための油圧回路図
である。
【図7】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
の制御装置を示すブロック図である。
の制御装置を示すブロック図である。
【図8】本発明の実施例に係る自動溶接ポジショナ装置
が扱う鉄骨部材の一例を示す斜視図である。
が扱う鉄骨部材の一例を示す斜視図である。
【図9】溶接構造物の最適な溶接状態を説明する図であ
る。
る。
【図10】溶接構造物を傾けて行なう溶接状態を示す図
である。
である。
1 鉄骨部材(溶接構造物) 10 ベース 11 揺動アーム 12 アーム 15 揺動軸 20 揺動機構 21 リンク機構 25 油圧シリンダ 30 保持機構 31 保持板 32 軸部 33 軸受台 40 回動機構 41 電動モータ
Claims (7)
- 【請求項1】溶接構造物の姿勢を制御しながら、溶接ロ
ボットにより自動溶接する自動溶接ポジショナ装置にお
いて、 中央に軸受を設けた基台と、 前記基盤の軸受に支持されたシーソ形の一対のアーム
と、 前記アームの左右両側面より、基台上の一支点に支持さ
れた前記アームを揺動せしめるリンク機構を設け、 前記リンク機構に作用し、前記アームを独立して揺動せ
しめる揺動機構と、 前記アームの先端にそれぞれ設けられ、前記溶接構造物
の基材を保持し、かつ所定の角度位置に位置決めするこ
とができる保持機構と、 前記アームの角度位置をロータリーエンコーダで検知し
所定の角度になるように駆動機構を駆動するように制御
すると共に保持機構の角度位置を制御する制御装置を備
えたことを特徴とする自動溶接ポジショナ装置。 - 【請求項2】リンク機構は基台上の軸受を中心とし左右
対象位置に設けられた支点と、アーム上の一支点とする
リンクをピンを介して揺動自在に係合し、くの字形に構
成したことを特徴とする請求項1記載の自動溶接ポジシ
ョナ装置。 - 【請求項3】駆動機構は基台上の一支点と、リンクの軸
に回動自在に支持した油圧シリンダによって駆動するこ
とを特徴とする請求項1記載の自動溶接ポジショナ装
置。 - 【請求項4】油圧シリンダはサーボシリンダであること
を特徴とする請求項3記載の自動溶接ポジショナ装置。 - 【請求項5】シーソ形の一対のアームは側面形状がV字
形であることを特徴とする請求項1記載の自動溶接ポジ
ショナ装置。 - 【請求項6】シーソ形の一対のアームは側面形状が平面
形状をしていることを特徴とする請求項1記載の自動溶
接ポジショナ装置。 - 【請求項7】保持機構はシーソ形の一対のアームの一方
には鉄骨部材を回動して所定の角度に角度位置決めする
サイクロモータを備えた回動機構を設け、他方は回動自
在とした軸受台に支持したことを特徴とする請求項1記
載の自動溶接ポジショナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12212792A JPH05318120A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 自動溶接ポジショナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12212792A JPH05318120A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 自動溶接ポジショナ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05318120A true JPH05318120A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=14828288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12212792A Pending JPH05318120A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 自動溶接ポジショナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05318120A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100720369B1 (ko) * | 2006-05-24 | 2007-05-21 | 경성산업(주) | 산업용 용접 기계장치 |
US8099184B2 (en) * | 2009-04-13 | 2012-01-17 | Rimrock Automation, Inc. | Load compensation for robotic applications |
CN108080836A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-05-29 | 安徽三众智能装备有限公司 | 一种伺服驱动式的翻转机构 |
CN109014761A (zh) * | 2018-10-08 | 2018-12-18 | 江苏电力装备有限公司 | 一种焊接变位器及焊接*** |
CN110052754A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-26 | 杭州高建机器人科技有限公司 | 罐体辅件机器人焊接装置 |
KR20190090125A (ko) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 주식회사 파워엠엔씨 | 자유 곡면 용접을 위한 다축 용접 장치 |
CN110961849A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-07 | 上海吉埃姆智能设备有限公司 | 一种伺服柔性变位机 |
CN112247463A (zh) * | 2020-09-10 | 2021-01-22 | 中冶宝钢技术服务有限公司 | 一种焊接渣包耳轴座辅助工装及焊接工艺 |
CN113798742A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-17 | 大汉科技股份有限公司 | 一种预埋支腿用自动焊接工作设备及工作方法 |
CN115070422A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-09-20 | 杭州经阳祺机械有限公司 | 一种汽车制动器底板焊接铆接设备 |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP12212792A patent/JPH05318120A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100720369B1 (ko) * | 2006-05-24 | 2007-05-21 | 경성산업(주) | 산업용 용접 기계장치 |
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KR20190090125A (ko) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 주식회사 파워엠엔씨 | 자유 곡면 용접을 위한 다축 용접 장치 |
CN108080836A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-05-29 | 安徽三众智能装备有限公司 | 一种伺服驱动式的翻转机构 |
CN108080836B (zh) * | 2018-01-26 | 2023-12-22 | 江苏神铸智能科技有限公司 | 一种伺服驱动式的翻转机构 |
CN109014761A (zh) * | 2018-10-08 | 2018-12-18 | 江苏电力装备有限公司 | 一种焊接变位器及焊接*** |
CN110052754A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-26 | 杭州高建机器人科技有限公司 | 罐体辅件机器人焊接装置 |
CN110052754B (zh) * | 2019-05-21 | 2024-02-23 | 杭州高建机器人科技有限公司 | 罐体辅件机器人焊接装置 |
CN110961849A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-07 | 上海吉埃姆智能设备有限公司 | 一种伺服柔性变位机 |
CN112247463A (zh) * | 2020-09-10 | 2021-01-22 | 中冶宝钢技术服务有限公司 | 一种焊接渣包耳轴座辅助工装及焊接工艺 |
CN113798742A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-17 | 大汉科技股份有限公司 | 一种预埋支腿用自动焊接工作设备及工作方法 |
CN115070422A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-09-20 | 杭州经阳祺机械有限公司 | 一种汽车制动器底板焊接铆接设备 |
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