JPS5939232B2 - 隅肉端角部の回し溶接方法ならびにその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は垂直線状を成す隅肉部の上下両側に形成される
隅肉端角部を、均斉にかつ、溶接強度の安定と増大が保
持される状態で自動回し溶接をすることが可能な溶接方
法ならびに該方法の実施になる溶接ロボツトの構成に関
する。

〔従来の技術〕

建設業での骨枠組立工程や、造船工場における船体骨格
組立工程においては、最近の溶接技術の進歩によつて、
従来のリベツト加工等に取つて替り、殆どが溶接手段に
より接合が成されていることは周知である。

殊に数十万トン級のタンカーの如き大形船舶を建造する
機会が多い造船業にあつては、溶接個所が質・量的に増
大することは当然であり、この溶接を人手に依存したの
では、工期の長大、人件費の増大を来し、船価の高騰な
らびに納期の遅延等好ましくない問題があるので、次第
に自動溶接作業の導入が各方面において活溌に行われて
きていることは周知である。

今、船体骨格組立てを溶接によつて行う場合について考
えて見ると、船体は区分されたプロツク毎に一旦骨組み
した後、ドツク上で一体に結合されるが、その際、第１
図および第２図に示す如く、垂直方向に配置したロンジ
部材Ｌと、トランス部材Ｔが直交叉して組み立てられ、
その外周にスキンプレートや上甲板を溶着する手法が採
用されていて、直交叉する部分の内かど〔第１図に微小
黒点で示した部分〕部を線状溶接する作業即ち隅肉溶接
作業が、特に比重を占めるのである。

この隅肉部溶接は溶接の自動化に当つて、作業性の困難
なところであり、通常、内かど部に横断面が直角二等辺
三角形をなすように、溶着金属を盛り上げることが好ま
しく、これが直角不等辺三角形を呈したのでは強度が極
端に低下して、船引渡し後に溶接部分の剥離など種々不
都合な問題が発生する。

ところが肉盛りを直角二等辺三角形状に仕上げ、かつ、
溶け込み深さが所定の正値になるように溶接することは
、溶接ガンの対向角度および溶接条件を正しくしなけれ
ばならず、高度な熟練者にとつても困難な作業であり、
しかも隅肉溶接のうちでも回し溶接は縦隅溶接に比して
熟練と工数を必要とする部分であつて、況んやこれを自
動溶接により完全に行おうとすることは猶更に至難であ
つて、従来かかる要望に応え得る全自動隅肉溶接装置が
提供されておらず、依然として、熟練者の監視を必要と
せざるを得ない半自動化装置に依存していたのが現状で
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記の事実に鑑みて、全く人手を用いることな
く自動的に処理し得て、溶接個所の強度保持をはかり得
ることは勿論、溶着金属を回し隅肉部に対して均一に肉
盛らせて仕上の美麗化を果し得る新規な隅肉端角部の回
し溶接方法ならびに該方法の実施装置を提供すべく成さ
れたものであり、特に従来困難視されていた回し溶接を
溶接ロボツトによつて簡単かつ確実に成さしめることを
発明の目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は第１番目の発明である回し溶接方法とし
て、隅肉部の垂直稜線を検知して、その検出軸を前記垂
直稜線に指向させるセンサからの検知信号によつて、溶
接トーチを先端に持つ溶接アームを、前記垂直稜線に対
して隅肉部の挟角の２等分線方向から指向するように制
御させる溶接ロボツトを使用して隅肉端角部に隣接する
縦隅部分および水平部分の回し溶接を行なうに際し、前
記垂直稜線の下端或は上端に隣接する縦隅溶接加工の先
或は後において、前記溶接アームを水平方向から前記下
端或は上端に指向させて、そのときの溶接アームの位置
を各作動軸毎に記憶させ、次いで該位置から予め算出し
た所定距離だけ、下端においては降下した位置に、上端
においては上昇した位置に溶接アームを移動し、かつ垂
直稜線の端部に斜め方向から指向し得る如く前記溶接ト
ーチを仰動或は俯動させた後、垂直稜線の端部につづく
前記水平部分に溶接トーチを平行的に指向させながら、
溶接アームを移動させることを特徴とするものである。

また、本発明は第２番目の発明である回し溶接を行わせ
る装置として、垂直方向の伸縮動可能な基軸が立設され
、所望位置での定置し得る移動基台と、作業方向性を有
する溶接トーチと、該溶接トーチの基部と前記基軸の間
に亘らせ、溶接トーチを水平方向の平行移動と旋回動、
進退勤および垂直方向の仰俯動ならびに前記基部を回動
心とした水平方向の揺動が可能な如く支持する溶接アー
ムと、２枚の垂直平板が交叉して形成される隅肉部を検
出してその検出軸を該隅肉部に指向し得るセンサを溶接
アームに旋回自在に枢支してなる隅肉部検出体と、前記
溶接アームの適宜位置から溶接トーチ側に指向させて、
溶接アームを挟む水平方向の両側に線対称的に張り出さ
せた１対の接触形測長器と、溶接アームと隅肉部検出体
１４とに関連して設けられて、両者間の旋回角偏差に対
応する信号を発する偏角信号発生器と、平行移動、進退
勤、伸縮動、旋回動、揺動および仰俯動の各運動を制御
する制御回路とから構成させており、上記制御回路は、
前記１対の接触形測長器からの両信号が所定値に合致す
るべく溶接アームを、該両信号差で平行移動させ、かつ
、前記所定値との差で進退勤させる進入角・間隔制御回
路部と、偏角信号発生器からの信号で溶接アームを隅肉
部検出体に合軸させるべく旋回動させる指向制御回路部
と、溶接条件に適合した速度および振幅で溶接トーチを
揺動させる揺動制御回路部と、隅肉部の垂直稜線端部を
検出し、隅肉端角部を設定長離れた斜め外側前方から溶
接トーチを指向すべく、基軸の伸縮動および溶接トーチ
の仰俯動ならびに溶接アームの進退勤と平行移動を行な
わせる隅肉端角部指向制御回路部と、前記垂直平板の厚
さによつて決定される隅肉端角部の水平方向溶接部分に
沿つて溶接トーチを移動させる可く平行移動と進退勤の
合成運動を行ない、かつ垂直稜線に沿つて基軸を伸縮動
させる回し移動制御回路部とを夫々有せしめてなる構成
としたものであつて、前記隅肉端角部を前記隅肉部検出
体によつて検出し、前記隅肉端角部に隣接する縦隅部分
及び水平部分の回し溶接を自動的に行なわせることが可
能となつたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基く下記の説明によ
つて明らかにすれば、第４図は本発明方法の実施装置に
係る溶接ロボツトの本体構造を斜視するものであつて、
溶接ロボツト１は軌道等案内機構に載置されて所望位置
で定置させる移動基台２と、該基台２上に枢支されて、
後述する隅肉部２６の垂直稜線２７と平行する方向即ち
垂直方向に立設し、該方向に伸縮動Ｚ可能となした基軸
３と、該基軸３から直角方向〔本例においては水平方向
〕に横設させ、その軸長方向への進退勤Ｙ可能、軸と直
交する水平方向への平行移動Ｘおよび旋回動Ｒ可能とな
した溶接アーム５と、該アーム５の先端に、該軸先方向
に向けて水平方向の揺動Ｗおよび垂直方向の仰俯動Ｓが
可能な如く枢支させた溶接トーチ６と、前記溶接アーム
５に対してその上方で平行させて配設し、かつ、溶接ア
ーム５との平行的な旋回自在となる如く基軸３に係着さ
せる一方、伸縮可能な軸１５の先端に隅肉部検出用のセ
ンサ１６を、該軸１５の旋回と平行に旋回自在となして
枢支してなる隅肉部検出体〔以下検出体と略称する〕１
４とから構成されている。

上記の骨格構造を有する溶接ロボツト１は、所定の交叉
角〔θ１〕例えば直角で交叉し、かつ共通直交叉水平面
を有する配置と成した２枚の垂直平板２５，２５によつ
て形成される直線状の隅肉部２６に臨む近傍位置まで移
動基台２が移動された後、基軸３が伸長され、かつ溶接
アーム５が伸縮動Ｙおよび旋回動Ｒならびに平行移動Ｘ
の複合運動が成されることによつて、先端の溶接トーチ
６を、前記交叉角〔θ１〕の等分線方向から至近させ、
該溶接トーチ６によつて例えばアルゴン電気溶接下で、
前記隅肉部２６に溶接を行わせることができる。なお、
溶接トーチ６はウイーピング装置１３によつて水平方向
の若干角度揺動Ｗさせつつ、基軸３の伸縮動Ｚ行わせる
ことによつて、隅肉部２６の垂直稜線２７に沿い上方か
ら下方に、又その逆に順次隅肉溶接を行うことができる
。

しかして前記溶接アーム５は、その先端に有する溶接ト
ーチ６の稍々後方両側部に、接触形測長器７一１，７−
２が溶接アーム５を挾む所定角度で、かつ溶接アーム５
の先側に指向するよう水平方向に張り出させて設けて居
る。

この接触形測長器７一１，７−２としては、感応端が或
る基準位置に対して機械的に変位した際、その変位量に
対応した正負極性を有する値の電気信号を発し得るもの
であれば各形式の測長機構を使用することができるが、
本例においては差動トランスを用いて可動鉄芯の変位が
端子電圧の変化として現れるようになつている。

そして両測長器７一１，７−２は第５図に示す如く各軸
線が成す角（５）を隅肉部２６の交叉角〔θ，〕と合致
させ、すなわち溶接アーム５の軸４に対して線対称とな
り、しかも測長器７一，，７一２の軸線が挟む角〔２α
〕を前記交叉角〔θ，〕こ対し余角〔１８０−θ，〕と
なるように張設させている。

一方、検出体１４に具備したセンサ１６は、隅肉部２６
の垂直稜線２７を他の部分と光の明暗差として検出しこ
れを電気信号に変換し得る光量一電気量変換器や、また
圧力の変化として検知し得る空気圧一電気量変換器など
各種の形態のものが考えられるが、本例においては接触
形のセンサを使用しており、その構造はアーム１５の先
端に底辺部の中央を旋回自在に枢支してなるか若しくは
第６図々示の如く等辺に挟まれる頂角部から延びる軸に
よつて旋回自在に枢支してなる二等辺三角形基板１７の
各角部にコロ１８を夫々回転自在に軸着し、そのうちの
頂角部に軸着したコロ１８が機力の加わらない常態にお
いてアーム１５の最先端に保持されるよう釣合いばね２
０，２０によつて弾支させていて、さらに三角基板１７
の両斜辺部分にマイクロスイツチなどのタツチスイツチ
１９，１９をアーム１５に対し線対称的に夫々取着させ
ており、先端のコロ１８と側方のコロ１８とに平板が共
通接線的に接当すると、前記タツチスイツチ１９，１９
が例えばオフからオンに切換え作動する如くなつている
。なお、本発明においては、センサ１６が隅肉部２６を
検出してその検出軸方向を該隅肉部２６に指向し得る機
構であれば無接触形であつても良く、その場合にはセン
サ１６を直接旋回自在に溶接アーム５に枢支させるよう
にして差支えない。この検出体１４はさらに旋回基軸近
部に偏角信号発生器２１が溶接アーム５を基準線とした
配置で固着されており、本例においてはポテンシヨメー
タを要素としていて、前記検出体１４の溶接アーム５に
対する偏角を正、負極性を持つた電気信号に変換させる
可く、検出体１４の動きに関連して抵抗値が変化するよ
う形成させている。

前記溶接ロボツト１の各部の構成は叙上の如くであり、
そして該ロボツ口はＰ．Ｔ．ＰＣ．ＰＯＩＮ一ＴＴＯＰ
ＯＩＮＴ〕制御方式と放いモード制御方式の切換え又は
複合になる制御回路によつて予め設定した手順で、かつ
、隅肉部２６に追従して、自動的な隅肉溶接作業を行い
得るよう形成されている。

前記制御回路は第８図にプロツク示してなるように、前
記１対の接触形測長器７一１，７−２からの両信号が所
定値に合致するべく溶接アーム５を。

該両信号差で平行移動Ｘさせ、かつ、前記所定値との差
で進退勤Ｙさせる進入角・間隔制御回路と、偏角信号発
生器２１からの信号で溶接アーム５を検出体１４に合軸
させるべく旋回Ｒさせる指向制御回路部と、溶接条件に
適合した速度および振幅で溶接トーチ６を揺動させる揺
動制御回路部と、隅肉部２６の垂直稜線２７端部を適宜
検出し、隅肉端角部２８の斜め外側前方から溶接トーチ
６を指向すべく、基軸３の伸縮動Ｚおよび溶接トーチ６
の仰俯動Ｓならびに溶接アーム５の進退勤Ｙと平行移動
Ｘを行わせる隅肉端角部指向制御回路部と、前記垂直平
板２５，２５の厚さによつて決定される隅肉端角部２８
の奥行寸法に応じて溶接トーチ６を移動させる可く、平
行移動Ｘと進退勤Ｙの合成運動を行い、かつ、垂直稜線
２７に沿つて基軸３を伸縮動Ｚさせる回し移動制御回路
部とを夫々有している。なお、上記装置は溶接アーム５
と検出体１４とを別個に設けた機構について示している
が、両者５，１４を軸方向を揃えて一体とした構造のも
のであつても良い。次に溶接ロボツト１の作動について
第３図乃至第１０図を参照しつつ船体骨格組みの隅肉溶
接の場合を説明すれば、制御回路に給電（イ）〔第９図
参照、以下同じ〕した後、トランス部材Ｔの板厚、溶接
脚長、溶接トーチ６と隅肉部２６の工クズテンション溶
接速度、溶接トーチ６の楡動巾、速度、溶接トーチ６の
上下昇降速度等の溶接条件を制御回路の記憶部にセツト
する（口）。

そして溶接ロボツ口をトランス部材Ｔ沿いに設置し（ハ
）、トランス部材Ｔと平行な方向〔第１図において左右
方向に走行させ、ロボツト１がロンジ部材Ｌの前方下部
に至つたところで、リミツトスイツチ等適宜の機構によ
りロンジ部材Ｌの存在を検出し、走行停止させる（ニ）
。この位置で溶接アーム５の粗い位置決めが完了し、水
・平面内での倣い制御が可能な領域に達すると、基軸３
を伸縮動Ｚのうち伸長側に作動させ、水平をなす溶接ア
ーム５がロンジ部材Ｌの下辺部よりも稍々高レベルに達
すると、伸長作動を停止させる（ホ）。この状態で基軸
３の粗い位置決めが終り、基軸３を伸縮動Ｚさせるため
のＰ．Ｔ．Ｐ制御が完了すると次段の倣い動作開始可能
となるのである。

次い倣い動作開始指令が発せられて、検出体１４はアー
ム１５例えば空圧シリンダーに所定圧力の圧縮空気が送
られて前進させられる。なお、このシリンダー１５は空
圧ラインに介設したリリーフ弁等によつてシリンダー内
圧力が外圧の存否に関係なく、前記所定圧力を常に保持
し得るように設計されている。

かくして検出体１４の先端が隅肉部２６側に向けて前進
するが、ここでは軸端が正しく隅肉部２６に指向してい
ないので、該隅肉部を形成する一方の垂直平板２５即ち
ロンジ部材Ｌ或はトランス部材Ｔに最先端のコロ１８が
先ず当接し、そして旋回自在な三角基板１７は旋回力を
受けて後方の一方のコロ１８が続いて当接し、従つて自
由旋回する検出体１４は前記ロンジ部材Ｌ或はトランス
部材Ｔに沿つて摺動する三角基板１７に案内され旋回し
つつ隅肉部２６に近付いて行き、最後に最先端のコロ１
８が隅肉部２６に当接したところで両タツチスイツチ１
９，１９が作動し、伸長が停止する〔以上の動作は第７
図イ〜トに示す通りである。

この状態で検出体１４の軸は正しく隅肉部２６を指向し
ており隅肉部２６の方向検出が終了する（へ）が、検出
体１４と溶接アーム５とは相対的な旋回角が異なつてい
るので、この偏角が偏角信号発生器２１としてのポテン
シヨメータ２１によつて電気的変位として検出され、該
変位信号を指令として指向制御回路部から溶接アーム５
旋回用のモータ８に旋回出力が発せられて、溶接アーム
５は旋回作動し、検出体１４と合軸したところで溶接ア
ーム５の粗い方向決めが終る。

ここでは接触形測長器７一１，７−２が何れも垂直平板
Ｌ，Ｔに当接しない自由状態にあるので、進入角・間隔
制御回路部が作動して、溶接アーム５を伸長動Ｙさせる
方向の指令が出され、一方の測長器７一１からの信号Ｓ
１が設定値に合致するところまで伸長させる。

これと相前後して前記測長器７一１，７−２からの正・
負極性を持つ信号Ｓ，，Ｓ２を対比してＸ軸１駆動系に
訂正動作を与え両信号の比ｋが１となつて等しくなるま
で溶接アーム５の平行移動Ｘを行わせる。

このようにして溶接アーム５の平行移動制御を行わせる
と、該アーム５と検出体１４の軸線が合致状態から脱す
るので、ポテンシヨメータ２１の指令信号によりＲ軸１
駆動系に訂正動作が行われて、上述せる平行移動Ｘと旋
回動Ｒとの複合運動によつて、溶接アーム５は所定の進
入角度即ち等分線方向の４５アで隅肉部２６に指向し、
かつ設定した離隔距離で溶接トーチ６を対峙させた位置
決め制御が完了する（卜）〜（り）。

なお、溶接アーム５を隅肉部２６に指向させた際の進入
角度〔θ２〕は隅肉部２６の交叉角〔へ〕を基準として
その％となるのは当然であり、第５図々示の如く両測長
器７一１，７−２の溶接アーム５の軸４に対する張り出
し角を夫々（α）とし、測長器７一，，７一２の設定長
に比例した設定信号Ｓ，，Ｓ２をＳ１−Ｓ２なる関係が
成立するように選定しておくことにより、等分線方向の
進入角度〔」←〕が溶接アーム５が隅肉部２６に正しく
指向することは云う迄もなく、一方検出体１４における
センサ１６の三角基板１７も頂角が前記交叉角〔θ１〕
に略々合致する二等辺三角形に形成される。

このようにして進入角度〔θ２〕を決定することができ
るが、次に溶接トーチ６先端と隅肉部２６との工クズテ
ンションＤを決定するには測長器７一１，７−２の取り
付け基点（０）から溶接トーチ６先端までの長さ（ｌ）
との関係において、両方の測長器７一，，７一２の設定
長を適当値に選定すればよく、４１−ノ ＶｌＰ−′≦
＼一・−′ ｚの関係が成り立つように設定信号
Ｓ，，Ｓ２を決定すれば、隅肉部の角を等分する方向で
工クズテンションがＤとなる指向制御を行なわせること
ができる。

かくして進入角・離隔制御が終り、基軸３を下降（ヌ）
させて行くと、測長器７一１，７−２が隅肉端角部２８
を検出する（ニ）ので、この時点で各軸の位置情報を記
憶し下降停止させ（ヲ）、この位置Ｚ（第１０図イ，叫
こおいて１で示す位置）を基準としてさらに一定距離下
降させる位置での各軸Ｒ，Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｓの値を前記々
憶部に記憶させる（ワ）。

この記憶させた前記位置は後述するごとく溶接トーチ６
を所定角仰俯動Ｓのうち仰俯させた場合、溶接トーチ６
の先端が所定の工クズテンションＤを存して隅肉端角部
２８に指向し得る関係位置を成すことが要件であつて、
第１０図イ，口において３で示す位置となる。上述のよ
うにして各方向Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｒの各位置を記憶させたロ
ボツト１は、溶接アーム５を後の下降運動に障害となら
ないように、第１０図イ，口で２に示す位置まで進退勤
Ｙのうちの後退勤させ（ト）、次いで基軸３を前述の所
定下降位置〔前述の３で示す位置〕まで下降させ（ヨ）
た後、溶接アーム５を第１０図１イ，口の４で示す位置
まで進退〔前進〕動Ｙ、平行移動Ｘおよび旋回動Ｒを行
なわせ、さらに溶接トーチ６を仰俯動Ｓのうち、所定角
度仰動させる（夕）と、トーチ６は斜め下前方からその
先端を正しく隅肉端角部２８に指向する。

そこで溶接条件に適合した溶接を開始すると共に、トラ
ンス部材Ｔの板厚分だけその方向に溶接アーム５を移動
させる（（ニ）が、この移動は初めに決θめられた進入
角〔−１〕が４５がの場合にはＸ軸とＹ軸を１：１の速
度比で同時移動させ、一般に進入角によつて決まる速度
比でＹ軸およびＸ軸を移動させ、これを数回繰り返し規
定数に達する（ソ）と、前述の記憶位置に戻しＣＡ一旦
停止させる。

かくして下面部の回し溶接、すなわち隅肉端角部２８に
隣接する縦隅部分及び水平部分の溶接が完了すると、各
軸Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｓを作動させ隅肉部２６の垂直稜線２７
最下端部に対して、溶接トーチ６を挟角〔θ１〕の２等
分線方向から水平に指向する初めの位置に戻る〔ネ〕。
そして各軸の動きを一旦止めた後、Ｘ軸、Ｙ軸を倣いモ
ードに切り換え、次いで溶接トーチ６に揺動Ｗを与えつ
つ基軸３を一定速度で伸縮〔上昇〕動Ｚさせると、溶接
アーム５は垂直稜線２７に倣いつつ上昇し、かつ溶接ト
ーチ６をウイーピングさせながら溶接が行なわれるＦＰ
）。

このウイーピング溶接は垂直稜線２７の最上端部に至る
と該部を検出するセンサ１６からの指令（ラ）によつて
完了し溶接ロボツト１は該位置で一旦停止する（５）。

その後の動きは最初の作動において述べた下面回し溶接
と同要領で行なう吻のであつて、溶接トーチが仰動でな
く俯動して斜め上前方から隅肉端角部２８の付近を指向
する点が異るのみで、その他の態様は下面回し溶接と同
様である。

かくして一つの垂直稜線２Ｔについて回し溶接と縦隅溶
接とが終ると各軸を最初の位置まで戻し、次の区画に移
動基台２を移動させて再び同要領にて溶接を行ない順次
溶接を繰り返してトランス部材Ｔに沿つた１列目におけ
る全溶接が終るレ）と、次は隣りの第２列に移動させ、
溶接を繰り返させる。

なお、溶接の手順としては、上記例のごとき１つの隅肉
部２６について下回し、縦隅、上回しを全部行つて次の
隅肉部に移行する方式が唯一のものではなくて、各列の
往行程で下回しと縦隅を溶接した後、復行程で上回し溶
接を行なわせるなどの各変形方式は可能であり、ロボツ
ト制御回路に予め順序的な指令として記憶させることに
よつて随時変更し得る。

〔発明の効果〕

本発明は叙上の如く隅肉端角部２８の回し溶接に際して
、該端角部２８の位置を溶接ロボツト１に先ず記憶させ
て、その記憶位置から予め算出した寸法に見合わせて溶
接トーチ６を垂直方向の外側に移動させ、斜め外方向か
ら該溶接トーチ６を隅肉端角部２８に指向接近させるロ
ボツト移動を行なわせて、隅肉端角部２８の回し溶接を
するようにしたから、隅肉端角部２８の位置が違つてい
ても、その都度位置確認を行なつて回し溶接するので、
位置ずれが起らず、正確な場所への回し溶接をすること
ができる。

従つて、船体骨枠組み工程など格子状枠の隅肉溶接を自
動的に行なう場合に、隅肉端角部２８の高さが個々に若
干のレベル差を有していても、自身がその位置を検出し
た後に溶接を行なうので、回し溶接ならびにそれに続く
縦隅溶接を自動溶接過程において確実に果すことができ
る。

さらに本発明装置は隅肉部２６を検出する検出体１４と
、隅肉部２６に対し作業をなす溶接トーチ６とは別機構
に形成したから、検出体１４は軽量な構造で、軽快かつ
軽力に作動させることができて目標の隅肉部２６の検出
が速く、的確に行なわれて溶接トーチ６を指向制御対象
たる隅肉部２６に逸早く指向制御し得る特徴を有してい
る。

しかも溶接トーチ６の軸を検出体１４に揃えさせるため
の駆動機構は、旋回動Ｒ運動だけで良いので、構造簡単
かつ、制御が容易であるし、また溶接トーチ６を所定角
度から進入させて指向するための制御は、接触形測長器
７一１，７−２を検出端として進退勤Ｙと平行移動Ｘを
溶接トーチ６に行なわせれば良いので、従来のロボツト
の駆動系に何等改良を加えることなく応用することがで
き、巾広い適応性を有している。また溶接トーチ６の工
クズテンションＤの調整は前記測長器７一１，７−２の
設定長を変更するだけで良いので取扱いは至つて容易で
あるし、サーボ制御系統も簡単な回路で良くて汎用性に
富む効果を奏する。

さらに本発明は隅肉部２５に対して最も適切な方向から
の溶接トーチ６を近接指向させることができるので、回
し溶接など精密な加工を行なわせるロボツトの位置決め
を一層確実かつ容易に行なわせることが可能となり、作
業の合理化ならびに人員の削減がはかれて産業上寄与す
る処誠に多大な回し溶接方法ならびに装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明方法の実施に係る格子状枠
体溶接装置の略示平面図および略示正面図、第３図は第
２図の格子状枠体の部分拡大斜視図、第４図は本発明方
法の実施に係る溶接ロボツトの斜視図、第５図は第４図
々示装置の動作態様を説明する平面図、第６図は本発明
方法の実施に用いる装置例におけるセンサの略示構造図
、第７図イ〜トはこのセンサの動作態様を順序的に説明
する平面図、第８図及び第９図は本発明装置例に係る制
御回路のプロツク図及び流れ線図、第１０図イ，Ｃ］！
ま回し溶接時の溶接トーチ動作態様を示す平面図、正面
図である。 １・・・・・・溶接ロボツト、２・・・・・・移動基台
、３・・・・・・基軸、４・・・・・・検出軸、５・・
・・・・溶接アーム、６・・・・・・溶接トーチ、７一
１，７−２・・・・・・接触形測長器、１４・・・・・
・隅肉部検出体、１６・・・・・・センサ、２１・・・
・・・偏角信号発生器、２５・・・・・・垂直平板、２
６・・・・・・隅肉部、２７・・・・・・隅肉部の垂直
稜線、２８・・・・・・隅肉端角部、Ｒ・・・・・・旋
回動、Ｓ・・・・・・仰俯動、Ｗ・・・・・・揺動、Ｘ
・・・・・・平行移動、Ｙ・・・・・・進退勤、Ｚ・・
・・・・伸縮動。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 隅肉部２６の垂直稜線２７を検知して、その検出軸
   ４を前記垂直稜線２７に指向させるセンサ１６からの検
   知信号によつて、溶接トーチ６を先端に持つ溶接アーム
   ５を、前記垂直稜線２７に対して隅肉部２６の挟角の２
   等分線方向から指向するように制御させる溶接ロボット
   １を使用して隅肉端角部２８に隣接する縦隅部分および
   水平部分の回し溶接を行なうに際し、前記垂直稜線２７
   の下端或は上端に隣接する縦隅溶接加工の先或は後にお
   いて、溶接アーム５を水平方向から前記下端或は上端に
   指向させて、そのときの溶接アーム５の位置を各作動軸
   毎に記憶させ、次いで該位置から予め算出した所定距離
   だけ、下端においては降下した位置に、上端においては
   上昇した位置に溶接アーム５を移動し、かつ垂直稜線２
   ７の端部に斜め方向から指向し得る如く溶接トーチ６を
   仰動或は俯動させた後、垂直稜線２７の端部に続く前記
   水平部分に溶接トーチ６を平行的に指向させながら、溶
   接アーム５を移動させることを特徴とする隅肉端角部の
   回し溶接方法。 ２ 垂直方向の伸縮動Ｚ可能な基軸３が立設され、所望
   位置での定置し得る移動基台２と、作業方向性を有する
   溶接トーチ６と、該溶接トーチ６の基部と前記基軸３の
   間に亘らせ、溶接トーチ６を水平方向の平行移動Ｘと旋
   回動Ｒ、進退動Ｙおよび垂直方向の仰俯動Ｓならびに前
   記基部を回動心とした水平方向の揺動Ｗが可能な如く支
   持する溶接アーム５と、２枚の垂直平板２５、２５が交
   叉して形成される隅肉部２６を検出してその検出軸４を
   該隅肉部２６に指向し得るセンサ１６を溶接アーム５に
   旋回自在に枢支してなる隅肉部検出体１４と、前記溶接
   アーム５の適宜位置から溶接トーチ６側に指向させて、
   溶接アーム５を挾む水平方向の両側に線対称的に張り出
   させた１対の接触形測長器７−＿１、７−＿２と、溶接
   アーム５と隅肉部検出体１４とに関連して設けられて、
   両者５、１４間の旋回角偏差に対応する信号を発する偏
   角信号発生器２１と、平行移動Ｘ、進退動Ｙ、伸縮動Ｚ
   、旋回動Ｒ、揺動Ｗおよび仰俯動Ｓの各運動を制御する
   制御回路とから構成されており、上記制御回路は、前記
   １対の接触形測長器７−＿１、７−＿２からの両信号が
   所定値に合致するべく溶接アム５を、該両信号差で平行
   移動Ｘさせ、かつ、前記所定値との差で進退動Ｙさせる
   進入角・間隔制御回路部と、偏角信号発生器２１からの
   信号で溶接アーム５を隅肉部検出体１４に合軸させるべ
   く旋回動Ｒさせる指向制御回路部と、溶接条件に適合し
   た速度および振幅で溶接トーチ６を揺動Ｗさせる揺動制
   御回路部と、隅肉部２６の垂直稜線２７端部を検出し、
   隅肉端角部２８を設定長離れた斜め外側前方から溶接ト
   ーチ６を指向すべく、基軸３の伸縮動Ｚおよび溶接トー
   チ６の仰俯動Ｓならびに溶接アーム５の進退動Ｙと平行
   移動Ｘを行なわせる隅肉端角部指向制御回路部と、前記
   垂直平板２５、２５の厚さによつて決定される隅肉端角
   部２８の水平方向溶接部分に沿つて溶接トーチ６を移動
   させる可く平行移動Ｘと進退動Ｙの合成運動を行ない、
   かつ垂直稜線２７に沿つて基軸３を伸縮動Ｚさせる回し
   移動制御回路部とを夫々有していて、前記隅肉端角部２
   ８を前記隅肉部検出体１４によつて検出し、前記隅肉端
   角部２８に隣接する縦隅部分及び水平部分の回し溶接を
   自動的に行なわせ得る如く成したことを特徴とする回し
   溶接装置。