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JP2024165074A - Welding equipment and welding method - Google Patents

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JP2024165074A
JP2024165074A JP2023080915A JP2023080915A JP2024165074A JP 2024165074 A JP2024165074 A JP 2024165074A JP 2023080915 A JP2023080915 A JP 2023080915A JP 2023080915 A JP2023080915 A JP 2023080915A JP 2024165074 A JP2024165074 A JP 2024165074A
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JP
Japan
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rail
lower flange
welding
guide portion
welding robot
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Application number
JP2023080915A
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Japanese (ja)
Inventor
好秀 高田
Yoshihide Takada
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Nikken Sekkei Ltd
Original Assignee
Nikken Sekkei Ltd
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Publication date
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Abstract

Figure 2024165074000001

【課題】H形鋼の下フランジを効率よく下向き溶接することができる溶接装置および溶接方法を提供する。
【解決手段】溶接装置1は、ウェブWB、上フランジUF、および下フランジLFを備えたH形鋼HSを溶接する装置であって、溶接ロボット2と、溶接ロボット2を案内するレール3とを備え、レール3は、下フランジLFのウェブWBを挟んだ一方側から他方側に延設され、溶接ロボット2が一方側と他方側とで下フランジLFを下向き溶接するように、溶接ロボット2を下フランジLFの一方側から他方側に案内する。
【選択図】図1

Figure 2024165074000001

A welding device and a welding method are provided that can efficiently weld the bottom flange of an H-shaped steel in a downward position.
[Solution] The welding device 1 is a device for welding H-shaped steel HS having a web WB, an upper flange UF, and a lower flange LF, and is equipped with a welding robot 2 and a rail 3 for guiding the welding robot 2. The rail 3 extends from one side of the web WB of the lower flange LF to the other side, and guides the welding robot 2 from one side of the lower flange LF to the other side so that the welding robot 2 downward welds the lower flange LF from one side and the other side.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、溶接装置および溶接方法に関する。 The present invention relates to a welding device and a welding method.

ウェブ、上フランジ、および下フランジを備えたH形鋼を溶接する溶接装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A welding device is known for welding H-shaped steel having a web, an upper flange, and a lower flange (see, for example, Patent Document 1).

特開2020-66019号公報JP 2020-66019 A

特許文献1に記載されたような従来の溶接装置では、下フランジを下向き溶接する際、下フランジのウェブを挟んだ一方側と他方側との両方に溶接ロボットをセットするか、下フランジの一方側にセットした溶接ロボットを下フランジの他方側にセットし直す必要があるため、効率が悪い。 In conventional welding equipment such as that described in Patent Document 1, when welding the lower flange downward, it is necessary to set a welding robot on both sides of the web of the lower flange, or to reset the welding robot set on one side of the lower flange to the other side of the lower flange, which is inefficient.

本発明の目的は、H形鋼の下フランジを効率よく下向き溶接することができる溶接装置および溶接方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a welding device and a welding method that can efficiently weld the bottom flange of an H-shaped steel in a downward position.

本発明の溶接装置は、ウェブ、上フランジ、および下フランジを備えたH形鋼を溶接する溶接装置であって、溶接ロボットと、前記溶接ロボットを案内するレールとを備え、前記レールは、前記下フランジの前記ウェブを挟んだ一方側から他方側に延設され、前記溶接ロボットが前記一方側と前記他方側とで前記下フランジを下向き溶接するように、前記溶接ロボットを前記下フランジの前記一方側から前記他方側に案内する。 The welding device of the present invention is a welding device for welding H-shaped steel having a web, an upper flange, and a lower flange, and includes a welding robot and a rail for guiding the welding robot, the rail extends from one side of the web of the lower flange to the other side, and guides the welding robot from one side of the lower flange to the other side so that the welding robot welds the lower flange downward between the one side and the other side.

本発明によれば、溶接ロボットを案内するレールは、下フランジのウェブを挟んだ一方側から他方側に延設され、溶接ロボットを下フランジの一方側と他方側とで下フランジを下向き溶接するように案内するため、下フランジのウェブを挟んだ一方側と他方側との両方に溶接ロボットをセットしたり、下フランジの一方側にセットした溶接ロボットを下フランジの他方側にセットし直したりする必要がなく、H形鋼の下フランジを効率よく下向き溶接することができる。 According to the present invention, the rail that guides the welding robot extends from one side of the web of the lower flange to the other side, and guides the welding robot to weld the lower flange downward on both sides of the lower flange, so there is no need to set the welding robot on both sides of the web of the lower flange, or to reset the welding robot set on one side of the lower flange to the other side of the lower flange, and the lower flange of the H-shaped steel can be efficiently welded downward.

本発明の溶接装置において、前記レールは、前記上フランジを下向き溶接するように前記溶接ロボットを案内する上フランジ用レールと、前記下フランジを下向き溶接するように前記溶接ロボットを案内する下フランジ用レールと、前記上フランジ用レールと前記下フランジ用レールとを接続し、前記上フランジ用レールおよび前記下フランジ用レールの一方から他方に前記溶接ロボットを案内する接続レールとを備えている。 In the welding device of the present invention, the rails include an upper flange rail that guides the welding robot to weld the upper flange downward, a lower flange rail that guides the welding robot to weld the lower flange downward, and a connection rail that connects the upper flange rail and the lower flange rail and guides the welding robot from one of the upper flange rail and the lower flange rail to the other.

本発明によれば、上フランジ用レールと下フランジ用レールとを接続する接続レールが設けられているため、上フランジ用レールおよび下フランジ用レールの一方から他方に溶接ロボットを案内することができ、1体の溶接ロボットで上フランジおよび下フランジを下向き溶接することができる。 According to the present invention, a connecting rail is provided to connect the upper flange rail and the lower flange rail, so that a welding robot can be guided from one of the upper flange rail and the lower flange rail to the other, and the upper flange and the lower flange can be welded downward with a single welding robot.

本発明の溶接方法は、ウェブ、上フランジ、および下フランジを備えたH形鋼を溶接する溶接方法であって、前記下フランジの前記ウェブを挟んだ一方側から他方側にレールを延設する工程と、前記レールに溶接ロボットをセットする工程と、前記レールで前記溶接ロボットを前記下フランジの前記一方側から前記他方側に案内し、前記溶接ロボットで前記下フランジの前記一方側と前記他方側とを下向き溶接する。 The welding method of the present invention is a method for welding H-shaped steel having a web, an upper flange, and a lower flange, and includes the steps of extending a rail from one side of the web of the lower flange to the other side, setting a welding robot on the rail, guiding the welding robot from one side of the lower flange to the other side using the rail, and downward welding the one side and the other side of the lower flange with the welding robot.

本発明によれば、前述した溶接装置と同様の効果が得られる。 The present invention provides the same effects as the welding device described above.

本発明の第1実施形態に係る溶接装置の模式図。1 is a schematic diagram of a welding device according to a first embodiment of the present invention; 図1の溶接装置の側面図。FIG. 2 is a side view of the welding device of FIG. 溶接装置の動作説明図。FIG. 溶接装置の動作説明図。FIG. 本発明の第2実施形態に係る溶接装置の模式図。FIG. 5 is a schematic diagram of a welding device according to a second embodiment of the present invention. 図5の溶接装置の側面図。FIG. 6 is a side view of the welding device of FIG. 5 . 溶接装置の動作説明図。FIG. 溶接装置の動作説明図。FIG. 溶接装置の動作説明図。FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の記載において方向を表す場合、溶接装置1を図1に示すように配置した状態を基準とし、上がZ軸の矢印方向で下がその逆方向、左がX軸の矢印方向で右がその逆方向、前がY軸と平行な図1中手前方向で後がその逆方向とする。
また、第2実施形態以降において、第1実施形態と同じ構成には、第1実施形態の構成部材と同じ符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, when directions are indicated, the state in which the welding apparatus 1 is positioned as shown in FIG. 1 is used as the reference, with up being the direction of the Z-axis arrow and down being the opposite direction, left being the direction of the X-axis arrow and right being the opposite direction, and front being the forward direction in FIG. 1 parallel to the Y-axis and rear being the opposite direction.
In the second and subsequent embodiments, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and descriptions thereof will be omitted or simplified.

[第1実施形態]
図1および図2において、溶接装置1は、ウェブWB、上フランジUF、および下フランジLFを備えたH形鋼HSを溶接する。本実施形態の場合、溶接装置1は、図2に示すように、H形鋼HSを鋼材としての別のH形鋼HSに溶接する。
溶接装置1は、溶接ロボット2と、溶接ロボット2を案内するレール3と、溶接ロボット2を含む装置全体を制御する制御部4と、レール3をH形鋼HSに固定する固定部5とを備えている。
[First embodiment]
1 and 2, a welding device 1 welds an H-shaped steel HS having a web WB, an upper flange UF, and a lower flange LF. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the welding device 1 welds the H-shaped steel HS to another H-shaped steel HS as a steel material.
The welding apparatus 1 comprises a welding robot 2, a rail 3 for guiding the welding robot 2, a control unit 4 for controlling the entire apparatus including the welding robot 2, and a fixing unit 5 for fixing the rail 3 to an H-shaped steel HS.

溶接ロボット2は、レール3上を移動可能なスライダ21Aに着脱自在に取り付けられてレール3上を移動する本体21と、本体21に可動可能に支持されたトーチ22と、トーチ22に接続されたコンジットケーブル23(図2参照)とを備えている。
本体21は、自走用モータ等の駆動機器を備え、レール3上を自走可能に構成されている。また、本体21は、トーチ22を可動とする複数の可動部を備え、当該複数の可動部により、トーチ22を上下方向および左右方向に移動可能、かつX軸と平行な回転軸およびY軸と平行な回転軸回りに回動可能となっている。
トーチ22は、ソリッドワイヤ、フラックスワイヤ等の溶接ワイヤ24(図2参照)を用いて溶接を行う。
溶接ワイヤ24は、トーチ22およびコンジットケーブル23内に挿通され、トーチ22の先端から外部に露出する。
The welding robot 2 comprises a main body 21 which is detachably attached to a slider 21A which is movable on the rail 3 and moves on the rail 3, a torch 22 which is movably supported on the main body 21, and a conduit cable 23 (see FIG. 2) connected to the torch 22.
The main body 21 is equipped with a driving device such as a self-propelled motor, and is configured to be self-propelled on the rails 3. The main body 21 also has a plurality of movable parts that move the torch 22, and the plurality of movable parts enable the torch 22 to move in the up-down and left-right directions and to rotate about a rotation axis parallel to the X-axis and a rotation axis parallel to the Y-axis.
The torch 22 performs welding using a welding wire 24 (see FIG. 2), such as a solid wire or a flux wire.
The welding wire 24 is inserted through the torch 22 and the conduit cable 23 and is exposed to the outside from the tip of the torch 22 .

レール3は、下フランジLFのウェブWBを挟んだ一方側(左方側)から他方側(右方側)に延設され、溶接ロボット2が一方側と他方側とで下フランジLFを下向き溶接するように当該溶接ロボット2を下フランジLFの一方側から他方側に案内する。
レール3は、上フランジUFを下向き溶接するように溶接ロボット2を案内する上フランジ用レール31と、下フランジLFを下向き溶接するように溶接ロボット2を案内する下フランジ用レール32と、上フランジ用レール31と下フランジ用レール32とを接続し、上フランジ用レール31および下フランジ用レール32の一方から他方に溶接ロボット2を案内する接続レール33とを備えている。
The rail 3 extends from one side (left side) to the other side (right side) across the web WB of the lower flange LF, and guides the welding robot 2 from one side to the other side of the lower flange LF so that the welding robot 2 downward welds the lower flange LF from one side to the other side.
The rail 3 includes an upper flange rail 31 that guides the welding robot 2 to weld the upper flange UF downward, a lower flange rail 32 that guides the welding robot 2 to weld the lower flange LF downward, and a connection rail 33 that connects the upper flange rail 31 and the lower flange rail 32 and guides the welding robot 2 from one of the upper flange rail 31 and the lower flange rail 32 to the other.

上フランジ用レール31は、第1案内部31A、および第2案内部31Bを備えている。
第1案内部31Aは、上フランジUFの上方で上フランジUFと略平行な方向(左右方向)に延設され、当該方向に溶接ロボット2を案内する。
第2案内部31Bは、第1案内部31Aおよび第2案内部31Bの少なくとも何れかに設けられた湾曲部を介して第1案内部31Aに連続する。第2案内部31Bは、ウェブWBと略平行な方向(上下方向)に延設され、当該方向に溶接ロボット2を案内する。
The upper flange rail 31 has a first guide portion 31A and a second guide portion 31B.
The first guide portion 31A is provided above the upper flange UF and extends in a direction substantially parallel to the upper flange UF (left-right direction), and guides the welding robot 2 in that direction.
The second guide portion 31B is continuous with the first guide portion 31A via a curved portion provided in at least one of the first guide portion 31A and the second guide portion 31B. The second guide portion 31B extends in a direction (up-down direction) substantially parallel to the web WB and guides the welding robot 2 in that direction.

下フランジ用レール32は、第1案内部32A、第2案内部32B、第3案内部32C、第4案内部32D、第5案内部32E、および第6案内部32Fを備えている。
第1案内部32Aは、ウェブWBを挟んだ一方側(左方側)で下フランジLFと略平行な方向(左右方向)に延設され、下フランジLFの上方で下フランジLFと略平行な方向に溶接ロボット2を案内する。
第2案内部32Bは、略L字状に形成されている。第2案内部32Bは、Y軸と平行な回動軸を有するヒンジ等の接続部を介して、第1案内部32Aに回動可能に支持されており、第2案内部32Bを回動させる回動モータ等の駆動機器によって回動される。第2案内部32Bは、上方に回動した退避位置を初期位置として、反時計回りに回動して第3案内部32Cに接続することで、第1案内部32Aから第6案内部32Fまでを繋げる。
第3案内部32Cは、ウェブWBと略平行な方向に延設され、当該方向に溶接ロボット2を案内する。第3案内部32Cには、第2案内部32Bおよび接続レール33が選択的に接続される。
第4案内部32Dは、第3案内部32Cおよび第4案内部32Dの少なくとも何れかに設けられた湾曲部を介して第3案内部32Cに連続する。第4案内部32Dは、下フランジLFの下方で下フランジLFと略平行な方向に延設され、当該方向に溶接ロボット2を案内する。
第5案内部32Eは、第4案内部32Dおよび第5案内部32Eの少なくとも何れかに設けられた湾曲部を介して第4案内部32Dに連続する。第5案内部32Eは、ウェブWBと略平行な方向に延設され、当該方向に溶接ロボット2を案内する。
第6案内部32Fは、第5案内部32Eおよび第6案内部32Fの少なくとも何れかに設けられた湾曲部を介して第5案内部32Eに連続する。第6案内部32Fは、ウェブWBを挟んだ他方側(右方側)で下フランジLFと略平行な方向に延設され、下フランジLFの上方で下フランジLFと略平行な方向に溶接ロボット2を案内する。
The lower flange rail 32 has a first guide portion 32A, a second guide portion 32B, a third guide portion 32C, a fourth guide portion 32D, a fifth guide portion 32E, and a sixth guide portion 32F.
The first guide portion 32A extends in a direction (left-right direction) approximately parallel to the lower flange LF on one side (left side) of the web WB, and guides the welding robot 2 above the lower flange LF in a direction approximately parallel to the lower flange LF.
The second guide portion 32B is formed in a substantially L-shape. The second guide portion 32B is rotatably supported by the first guide portion 32A via a connection portion such as a hinge having a rotation axis parallel to the Y axis, and is rotated by a driving device such as a rotation motor that rotates the second guide portion 32B. The second guide portion 32B rotates counterclockwise from an initial position of a retracted position rotated upward to connect to the third guide portion 32C, thereby connecting the first guide portion 32A to the sixth guide portion 32F.
The third guide portion 32C extends in a direction substantially parallel to the web WB, and guides the welding robot 2 in this direction. The second guide portion 32B and the connection rail 33 are selectively connected to the third guide portion 32C.
The fourth guide portion 32D is continuous with the third guide portion 32C via a curved portion provided on at least one of the third guide portion 32C and the fourth guide portion 32D. The fourth guide portion 32D extends below the lower flange LF in a direction substantially parallel to the lower flange LF, and guides the welding robot 2 in that direction.
The fifth guide portion 32E is continuous with the fourth guide portion 32D via a curved portion provided in at least one of the fourth guide portion 32D and the fifth guide portion 32E. The fifth guide portion 32E extends in a direction substantially parallel to the web WB and guides the welding robot 2 in that direction.
The sixth guide portion 32F is continuous with the fifth guide portion 32E via a curved portion provided on at least one of the fifth guide portion 32E and the sixth guide portion 32F. The sixth guide portion 32F extends in a direction substantially parallel to the lower flange LF on the other side (right side) of the web WB, and guides the welding robot 2 above the lower flange LF in a direction substantially parallel to the lower flange LF.

接続レール33は、直線状に形成されている。接続レール33は、Y軸と平行な回動軸を有するヒンジ等の接続部を介して、上フランジ用レール31の第2案内部31Bに回動可能に支持されており、接続レール33を回動させる回動モータ等の駆動機器によって回動される。ヒンジ等の接続部と接続レール33とは、互いに取り外し可能となっており、接続レール33の長さを変えることで、H形鋼HSを梁とした場合の梁成の変化に対応することができる。接続レール33は、左方に回動した退避位置を初期位置として、反時計回りに回動して下フランジ用レール32の第3案内部32Cに接続することで、上フランジ用レール31の第1案内部31Aから下フランジ用レール32の第6案内部32Fまでを繋げる。 The connection rail 33 is formed in a straight line. The connection rail 33 is rotatably supported on the second guide portion 31B of the upper flange rail 31 via a connection portion such as a hinge having a rotation axis parallel to the Y axis, and is rotated by a driving device such as a rotation motor that rotates the connection rail 33. The connection portion such as a hinge and the connection rail 33 are detachable from each other, and by changing the length of the connection rail 33, it is possible to respond to changes in the beam configuration when the H-shaped steel HS is used as a beam. The connection rail 33 connects the first guide portion 31A of the upper flange rail 31 to the sixth guide portion 32F of the lower flange rail 32 by rotating counterclockwise from the initial position of the retracted position rotated leftward to connect to the third guide portion 32C of the lower flange rail 32.

制御部4は、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、メモリ、入出力インターフェース等を備えた、マイクロコンピュータ、パーソナルコンピュータ、サーバ等で構成されている。制御部4は、溶接ロボット2の本体21と電気的に接続され、タッチパネルやキーボードパネル等の入力操作部41の信号、および溶接ロボット2に設けられた駆動機器ならびに各種センサの信号に基づいて、溶接ロボット2を制御する。 The control unit 4 is composed of a microcomputer, personal computer, server, etc., equipped with a CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), memory, input/output interface, etc. The control unit 4 is electrically connected to the main body 21 of the welding robot 2, and controls the welding robot 2 based on signals from an input operation unit 41 such as a touch panel or keyboard panel, and signals from the driving equipment and various sensors provided on the welding robot 2.

固定部5は、磁石を備え、磁力によりレール3をH形鋼HSに固定する。 The fixing part 5 is equipped with a magnet and fixes the rail 3 to the H-shaped steel HS by magnetic force.

以下、溶接装置1でH形鋼HSを溶接する方法について、図1から図4を参照しつつ説明する。
先ず、溶接装置1の使用者は、上フランジ用レール31、下フランジ用レール32、および接続レール33が図1、2に示す位置となるようにレール3を配置し、固定部5でレール3をH形鋼HSに固定する。例えば、図1に示すように、固定部5を介して、上フランジ用レール31の第1案内部31Aを上フランジUFの上面に、下フランジ用レール32の第1案内部32Aおよび第6案内部32Fを下フランジLFの上面に、第4案内部32Dを下フランジLFの下面に、それぞれ固定する。この際、接続レール33は、図1に示すように、左方の退避位置に退避しており、下フランジ用レール32に接続されてない。
Hereinafter, a method for welding H-section steel HS by the welding device 1 will be described with reference to Figs.
First, the user of the welding device 1 positions the rail 3 so that the upper flange rail 31, the lower flange rail 32, and the connecting rail 33 are in the positions shown in Figures 1 and 2, and fixes the rail 3 to the H-shaped steel HS with the fixing parts 5. For example, as shown in Figure 1, the first guide part 31A of the upper flange rail 31 is fixed to the upper surface of the upper flange UF, the first guide part 32A and the sixth guide part 32F of the lower flange rail 32 are fixed to the upper surface of the lower flange LF, and the fourth guide part 32D is fixed to the lower surface of the lower flange LF via the fixing parts 5. At this time, the connecting rail 33 is retracted to a retracted position on the left side as shown in Figure 1, and is not connected to the lower flange rail 32.

次いで、使用者は、図1に示すように、上フランジ用レール31に溶接ロボット2をセットする。その後、使用者または制御部4は、溶接時の電流、電圧、溶接ロボット2の移動方向および移動量、本体21に対するトーチ22の移動方向および移動量等の溶接条件を設定し、制御部4に記憶させる。溶接条件は、開先形状、上フランジUFおよび下フランジLFの板厚等の情報から使用者が設定し、使用者が入力操作部41を介して制御部4に入力してもよいし、制御部4が溶接ロボット2の本体21およびトーチ22の位置を制御して開先形状や板厚等を自動的にセンシングし、その結果に基づいて制御部4が設定してもよい。そして、使用者が入力操作部41を介して自動溶接開始の信号を入力すると、制御部4が溶接ロボット2を制御し、溶接ロボット2で上フランジUFを下向き溶接する。 Next, the user sets the welding robot 2 on the rail 31 for the upper flange as shown in FIG. 1. After that, the user or the control unit 4 sets the welding conditions such as the current and voltage during welding, the direction and amount of movement of the welding robot 2, and the direction and amount of movement of the torch 22 relative to the main body 21, and stores them in the control unit 4. The welding conditions may be set by the user based on information such as the groove shape and the plate thickness of the upper flange UF and the lower flange LF, and input by the user to the control unit 4 via the input operation unit 41, or the control unit 4 may control the positions of the main body 21 and the torch 22 of the welding robot 2 to automatically sense the groove shape, plate thickness, etc., and the control unit 4 may set them based on the results. Then, when the user inputs a signal to start automatic welding via the input operation unit 41, the control unit 4 controls the welding robot 2, and the welding robot 2 welds the upper flange UF downward.

上フランジUFの下向き溶接が完了すると、制御部4が接続レール33の駆動機器を制御し、接続レール33を反時計回りに回動させて、図3に示すように、接続レール33を下フランジ用レール32の第3案内部32Cに接続させる。次いで、制御部4が溶接ロボット2を制御し、図3に示すように、溶接ロボット2を上フランジ用レール31から下フランジ用レール32の第6案内部32Fに移動させる。その後、制御部4は、接続レール33の駆動機器を制御し、図4に示すように、接続レール33を時計回りに回動させて退避位置に退避させた後、第2案内部32Bの駆動機器を制御し、第2案内部32Bを反時計回りに回動させて第3案内部32Cに接続させる。そして、制御部4が溶接ロボット2を制御し、溶接ロボット2で下フランジLFのウェブWBよりも右方側を下向き溶接する。 When the downward welding of the upper flange UF is completed, the control unit 4 controls the driving device of the connection rail 33 to rotate the connection rail 33 counterclockwise to connect the connection rail 33 to the third guide portion 32C of the lower flange rail 32 as shown in FIG. 3. Next, the control unit 4 controls the welding robot 2 to move the welding robot 2 from the upper flange rail 31 to the sixth guide portion 32F of the lower flange rail 32 as shown in FIG. 3. Thereafter, the control unit 4 controls the driving device of the connection rail 33 to rotate the connection rail 33 clockwise to retract it to the retracted position as shown in FIG. 4, and then controls the driving device of the second guide portion 32B to rotate the second guide portion 32B counterclockwise to connect it to the third guide portion 32C. Then, the control unit 4 controls the welding robot 2 to weld the right side of the web WB of the lower flange LF downward with the welding robot 2.

下フランジLFの右方側の下向き溶接が完了すると、制御部4が溶接ロボット2を制御し、溶接ロボット2を下フランジ用レール32の第6案内部32Fから第1案内部32Aに移動させる。次いで、制御部4が溶接ロボット2を制御し、溶接ロボット2で下フランジLFのウェブWBよりも左方側を下向き溶接する。 When downward welding of the right side of the lower flange LF is completed, the control unit 4 controls the welding robot 2 to move the welding robot 2 from the sixth guide portion 32F of the lower flange rail 32 to the first guide portion 32A. Next, the control unit 4 controls the welding robot 2 to downward weld the left side of the web WB of the lower flange LF.

下フランジLFの左方側の下向き溶接が完了すると、H形鋼HSの溶接が完了となる。その後、使用者は、下フランジ用レール32から溶接ロボット2を取り外した後、H形鋼HSからレール3および固定部5を取り外す。 When downward welding on the left side of the lower flange LF is completed, welding of the H-shaped steel HS is complete. After that, the user removes the welding robot 2 from the lower flange rail 32, and then removes the rail 3 and the fixing part 5 from the H-shaped steel HS.

以上のような実施形態によれば、溶接ロボット2を案内するレール3は、下フランジLFのウェブWBを挟んだ一方側から他方側に延設され、溶接ロボット2を下フランジLFの一方側と他方側とで下フランジLFを下向き溶接するように案内するため、下フランジLFのウェブWBを挟んだ一方側と他方側との両方に溶接ロボット2をセットしたり、下フランジLFの一方側にセットした溶接ロボット2を下フランジLFの他方側にセットし直したりする必要がなく、H形鋼HSの下フランジLFを効率よく下向き溶接することができる。 According to the above embodiment, the rail 3 that guides the welding robot 2 extends from one side of the web WB of the lower flange LF to the other side, and guides the welding robot 2 to downward weld the lower flange LF between one side and the other side of the lower flange LF. This eliminates the need to set the welding robot 2 on both sides of the web WB of the lower flange LF, or to reset the welding robot 2 set on one side of the lower flange LF to the other side of the lower flange LF, and allows efficient downward welding of the lower flange LF of the H-shaped steel HS.

また、上フランジ用レール31と下フランジ用レール32とを接続する接続レール33が設けられているため、上フランジ用レール31および下フランジ用レール32の一方から他方に溶接ロボット2を案内することができ、1体の溶接ロボット2で上フランジUFおよび下フランジLFを下向き溶接することができる。 In addition, a connection rail 33 is provided to connect the upper flange rail 31 and the lower flange rail 32, so that the welding robot 2 can be guided from one of the upper flange rail 31 and the lower flange rail 32 to the other, and a single welding robot 2 can weld the upper flange UF and the lower flange LF downward.

[第2実施形態]
図5および図6において、溶接装置1Aは、下フランジ用レール32および接続レール33の移動方向が第1実施形態と相違する。
[Second embodiment]
5 and 6, the welding device 1A differs from the first embodiment in the moving directions of the lower flange rail 32 and the connection rail 33.

下フランジ用レール32の第2案内部32Bは、第1案内部32Aに支持されておらず、駆動機器によって下フランジLFの延設方向(前後方向)に移動可能とされている。駆動機器は、例えば、下フランジLFの延設方向に移動するスライダを備えた直動モータであり、当該直動モータのスライダに第2案内部32Bが支持されている。 The second guide portion 32B of the lower flange rail 32 is not supported by the first guide portion 32A, and is movable in the extension direction (front-rear direction) of the lower flange LF by a driving device. The driving device is, for example, a linear motor equipped with a slider that moves in the extension direction of the lower flange LF, and the second guide portion 32B is supported by the slider of the linear motor.

接続レール33は、上フランジ用レール31の第2案内部31Bに支持されておらず、駆動機器によって下フランジLFの延設方向に移動可能とされている。駆動機器は、例えば、下フランジLFの延設方向に移動するスライダを備えた直動モータであり、当該直動モータのスライダに接続レール33が支持されている。 The connection rail 33 is not supported by the second guide portion 31B of the upper flange rail 31, and is movable in the extension direction of the lower flange LF by a driving device. The driving device is, for example, a linear motor equipped with a slider that moves in the extension direction of the lower flange LF, and the connection rail 33 is supported by the slider of the linear motor.

以下、溶接装置1AでH形鋼HSを溶接する方法について、図5から図9を参照しつつ説明する。
先ず、溶接装置1Aの使用者は、上フランジ用レール31、下フランジ用レール32、および接続レール33が図5、6に示す位置となるようにレール3を配置し、固定部5でレール3をH形鋼HSに固定する。この際、図5、6に示すように、接続レール33は、上フランジ用レール31の第2案内部31Bおよび下フランジ用レール32の第3案内部32Cと接続されており、下フランジ用レール32の第2案内部32Bは、後方の退避位置に退避している。
Hereinafter, a method for welding H-section steel HS by the welding device 1A will be described with reference to Figs.
First, a user of the welding device 1A positions the rail 3 so that the upper flange rail 31, the lower flange rail 32, and the connecting rail 33 are in the positions shown in Figures 5 and 6, and fixes the rail 3 to the H-shaped steel HS with the fixing portion 5. At this time, as shown in Figures 5 and 6, the connecting rail 33 is connected to the second guide portion 31B of the upper flange rail 31 and the third guide portion 32C of the lower flange rail 32, and the second guide portion 32B of the lower flange rail 32 is retracted to the rear retracted position.

次いで、第1実施形態と同様に、使用者が上フランジ用レール31に溶接ロボット2をセットした後、使用者または制御部4が溶接条件を設定し、制御部4に記憶させる。その後、使用者が入力操作部41を介して自動溶接開始の信号を入力すると、制御部4が溶接ロボット2を制御し、溶接ロボット2で上フランジUFを下向き溶接する。 Next, as in the first embodiment, after the user sets the welding robot 2 on the upper flange rail 31, the user or the control unit 4 sets the welding conditions and stores them in the control unit 4. After that, when the user inputs a signal to start automatic welding via the input operation unit 41, the control unit 4 controls the welding robot 2, and the welding robot 2 welds the upper flange UF downward.

上フランジUFの下向き溶接が完了すると、制御部4が溶接ロボット2を制御し、図7に示すように、溶接ロボット2を上フランジ用レール31から下フランジ用レール32の第6案内部32Fに移動させる。そして、制御部4が溶接ロボット2を制御し、溶接ロボット2で下フランジLFのウェブWBよりも右方側を下向き溶接する。 When downward welding of the upper flange UF is completed, the control unit 4 controls the welding robot 2 to move the welding robot 2 from the upper flange rail 31 to the sixth guide portion 32F of the lower flange rail 32 as shown in FIG. 7. The control unit 4 then controls the welding robot 2 to downward weld the right side of the web WB of the lower flange LF.

下フランジLFの右方側の下向き溶接が完了すると、制御部4は、接続レール33の駆動機器を制御し、図8に示すように、接続レール33を前方に移動させて退避位置に退避させた後、第2案内部32Bの駆動機器を制御し、第2案内部32Bを前方に移動させて下フランジ用レール32の第1案内部32Aおよび第3案内部32Cに接続させる。次いで、制御部4が溶接ロボット2を制御し、図9に示すように、溶接ロボット2を下フランジ用レール32の第6案内部32Fから第1案内部32Aに移動させる。その後、制御部4が溶接ロボット2を制御し、溶接ロボット2で下フランジLFのウェブWBよりも左方側を下向き溶接する。 When downward welding of the right side of the lower flange LF is completed, the control unit 4 controls the driving device of the connection rail 33 to move the connection rail 33 forward to the retreat position as shown in FIG. 8, and then controls the driving device of the second guide portion 32B to move the second guide portion 32B forward to connect it to the first guide portion 32A and the third guide portion 32C of the lower flange rail 32. Next, the control unit 4 controls the welding robot 2 to move the welding robot 2 from the sixth guide portion 32F of the lower flange rail 32 to the first guide portion 32A as shown in FIG. 9. Thereafter, the control unit 4 controls the welding robot 2 to downward weld the left side of the web WB of the lower flange LF with the welding robot 2.

以上のような実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、接続レール33を前後方向に移動させるので、接続レール33がH形鋼HSに対して外側に張り出すことを防止できる。
According to the embodiment described above, it is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment.
Furthermore, since the connection rail 33 is moved in the front-rear direction, the connection rail 33 can be prevented from protruding outward relative to the H-shaped steel HS.

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。 As described above, the best configurations and methods for implementing the present invention have been disclosed in the above description, but the present invention is not limited thereto. That is, the present invention has been illustrated and described mainly with respect to specific embodiments, but those skilled in the art can make various modifications to the above-described embodiments in terms of shape, material, quantity, and other detailed configurations without departing from the scope of the technical idea and purpose of the present invention. Furthermore, the descriptions limiting the shapes, materials, etc. disclosed above are provided as examples to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the present invention. Therefore, descriptions of the names of components that remove some or all of the limitations on the shapes, materials, etc. are included in the present invention.

例えば、溶接ロボット2は、下フランジ用レール32の第1案内部32Aまたは第6案内部32Fに最初にセットされ、下フランジLFを下向き溶接した後、上フランジ用レール31に移動され、上フランジUFを下向き溶接してもよいし、下フランジLFを下向き溶接した後、上フランジUFを溶接しなくてもよく、上フランジUFを溶接しない場合、使用者または他の作業者が上フランジUFを溶接してもよい。
トーチ22は、直線的な形状のもののほか、先端が屈曲または湾曲したものであってもよい。
For example, the welding robot 2 may first be set on the first guide portion 32A or the sixth guide portion 32F of the rail 32 for the lower flange, and after downward welding the lower flange LF, may be moved to the rail 31 for the upper flange and downward weld the upper flange UF, or after downward welding the lower flange LF, the upper flange UF may not need to be welded, and if the upper flange UF is not welded, the user or another worker may weld the upper flange UF.
The torch 22 may be straight or may have a bent or curved tip.

レール3は、H形鋼HSに直接支持されてもよい。
レール3は、下フランジ用レール32の第2案内部32Bや接続レール33が手動で回動されるように構成されてもよく、この場合、使用者が第2案内部32Bや、接続レール33を回動させてもよい。
下フランジ用レール32の第2案内部32Bは、Z軸と平行な回動軸を有するヒンジ等の接続部を介して、第1案内部32Aに回動可能に支持され、前方および後方の一方の方向に回動した退避位置を初期位置として、前方および後方の他方の方向に回動して第3案内部32Cに接続するようにしてもよい。
接続レール33は、X軸と平行な回動軸を有するヒンジ等の接続部を介して、上フランジ用レール31の第2案内部31Bに回動可能に支持され、前方および後方の一方の方向に回動した退避位置を初期位置として、前方および後方の他方の方向に回動して下フランジ用レール32の第3案内部32Cに接続するようにしてもよい。
上フランジ用レール31、下フランジ用レール32、および接続レール33は、溶接ロボット2を上フランジ用レール31の第1案内部31Aと、下フランジ用レール32の第1案内部32A、第6案内部32Fとに案内可能であれば、どのような形状に形成されてもよい。例えば、上フランジ用レール31の第2案内部31B、下フランジ用レール32の第3案内部32C、および接続レール33は、接続レール33が下フランジ用レール32の第3案内部32Cに接続されたときに、第2案内部31B、第3案内部32C、および接続レール33が連続する1つの半円等の円弧状となるように形成されてもよいし、第2案内部31Bは、第1案内部31Aと接続レール33を繋ぐ円弧状に形成されてもよい。また、例えば、下フランジ用レール32の第2案内部32Bは、第1案内部32Aと第3案内部32Cとを繋ぐ円弧状に形成されてもよいし、第5案内部32Eは、第4案内部32Dと第6案内部32Fとを繋ぐ円弧状となるように形成されてもよい。
The rail 3 may be supported directly on the H-shaped steel HS.
The rail 3 may be configured so that the second guide portion 32B of the lower flange rail 32 and the connecting rail 33 can be rotated manually. In this case, the user may rotate the second guide portion 32B and the connecting rail 33.
The second guide portion 32B of the lower flange rail 32 is rotatably supported on the first guide portion 32A via a connection portion such as a hinge having a rotation axis parallel to the Z axis, and may be rotated in one direction, forward or backward, to a retracted position which is an initial position, and then rotated in the other direction, forward or backward, to connect to the third guide portion 32C.
The connecting rail 33 is rotatably supported on the second guide portion 31B of the upper flange rail 31 via a connection portion such as a hinge having a rotation axis parallel to the X-axis, and may be rotated in one direction, forward or backward, to an initial position, and then rotated in the other direction, forward or backward, to connect to the third guide portion 32C of the lower flange rail 32.
The upper flange rail 31, the lower flange rail 32, and the connection rail 33 may be formed in any shape as long as the welding robot 2 can be guided to the first guide portion 31A of the upper flange rail 31 and the first guide portion 32A and the sixth guide portion 32F of the lower flange rail 32. For example, the second guide portion 31B of the upper flange rail 31, the third guide portion 32C of the lower flange rail 32, and the connection rail 33 may be formed such that the second guide portion 31B, the third guide portion 32C, and the connection rail 33 form an arc shape such as a continuous semicircle when the connection rail 33 is connected to the third guide portion 32C of the lower flange rail 32, or the second guide portion 31B may be formed in an arc shape connecting the first guide portion 31A and the connection rail 33. Also, for example, the second guide portion 32B of the lower flange rail 32 may be formed in an arc shape connecting the first guide portion 32A and the third guide portion 32C, and the fifth guide portion 32E may be formed in an arc shape connecting the fourth guide portion 32D and the sixth guide portion 32F.

制御部4は、溶接ロボット2と有線で電気的に接続されてもよいし、無線で電気的に接続されてもよい。
入力操作部41は、制御部4と一体のものでもよいし、制御部4と別体のものでもよい。
The control unit 4 may be electrically connected to the welding robot 2 via a wire or wirelessly.
The input operation unit 41 may be integrated with the control unit 4 or may be separate from the control unit 4 .

固定部5は、予めレール3に取り付けられていてもよい。
固定部5は、メカチャックやチャックシリンダ等の把持部材、クーロン力、粘着シート、粘着テープ、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等でレール3をH形鋼HSに固定する構成のものであってもよいし、それらを直接的又は間接的に組み合せた構成のものであってもよい。
The fixing portion 5 may be attached to the rail 3 in advance.
The fixing portion 5 may be configured to fix the rail 3 to the H-shaped steel HS using a gripping member such as a mechanical chuck or a chuck cylinder, Coulomb force, an adhesive sheet, an adhesive tape, magnetic force, Bernoulli adsorption, suction adsorption, a driving device, etc., or may be configured by directly or indirectly combining these.

前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、2軸または3軸以上の関節を備えた多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる。 The driving device in the above embodiment can be an electric device such as a rotary motor, a linear motor, a single-axis robot, or a multi-joint robot with two or more joints, or an actuator such as an air cylinder, a hydraulic cylinder, a rodless cylinder, or a rotary cylinder, or a direct or indirect combination of these.

H形鋼HSの溶接相手となる鋼材は、特に限定されず、例えば、ボックス柱等の鉄骨柱のスキンプレートやダイヤフラム、鋼製壁等にH形鋼HSを溶接してもよい。 There are no particular limitations on the steel material to which the H-shaped steel HS is welded; for example, the H-shaped steel HS may be welded to the skin plate or diaphragm of a steel column such as a box column, a steel wall, etc.

1…溶接装置、2…溶接ロボット、3…レール、31…上フランジ用レール、32…下フランジ用レール、33…接続レール、HS…H形鋼、LF…下フランジ、UF…上フランジ、WB…ウェブ。
1...welding device, 2...welding robot, 3...rail, 31...rail for upper flange, 32...rail for lower flange, 33...connecting rail, HS...H-shaped steel, LF...lower flange, UF...upper flange, WB...web.

Claims (3)

ウェブ、上フランジ、および下フランジを備えたH形鋼を溶接する溶接装置であって、
溶接ロボットと、
前記溶接ロボットを案内するレールとを備え、
前記レールは、前記下フランジの前記ウェブを挟んだ一方側から他方側に延設され、前記溶接ロボットが前記一方側と前記他方側とで前記下フランジを下向き溶接するように、前記溶接ロボットを前記下フランジの前記一方側から前記他方側に案内することを特徴とする溶接装置。
A welding device for welding H-shaped steel having a web, an upper flange, and a lower flange, comprising:
A welding robot
a rail for guiding the welding robot;
The rail extends from one side of the web of the lower flange to the other side, and guides the welding robot from one side to the other side of the lower flange so that the welding robot downward welds the lower flange between the one side and the other side.
前記レールは、
前記上フランジを下向き溶接するように前記溶接ロボットを案内する上フランジ用レールと、
前記下フランジを下向き溶接するように前記溶接ロボットを案内する下フランジ用レールと、
前記上フランジ用レールと前記下フランジ用レールとを接続し、前記上フランジ用レールおよび前記下フランジ用レールの一方から他方に前記溶接ロボットを案内する接続レールとを備えていることを特徴とする請求項1に記載の溶接装置。
The rail is
a rail for an upper flange that guides the welding robot so as to weld the upper flange downward;
a lower flange rail that guides the welding robot so as to weld the lower flange downward;
2. The welding device according to claim 1, further comprising a connecting rail that connects the upper flange rail and the lower flange rail and guides the welding robot from one of the upper flange rail to the other of the lower flange rail.
ウェブ、上フランジ、および下フランジを備えたH形鋼を溶接する溶接方法であって、
前記下フランジの前記ウェブを挟んだ一方側から他方側にレールを延設する工程と、
前記レールに溶接ロボットをセットする工程と、
前記レールで前記溶接ロボットを前記下フランジの前記一方側から前記他方側に案内し、前記溶接ロボットで前記下フランジの前記一方側と前記他方側とを下向き溶接することを特徴とする溶接方法。
A welding method for welding H-shaped steel having a web, an upper flange, and a lower flange, comprising the steps of:
a step of extending a rail from one side of the lower flange to the other side of the web;
setting a welding robot on the rail;
A welding method characterized in that the welding robot is guided by the rail from the one side to the other side of the lower flange, and the welding robot downward welds the one side and the other side of the lower flange.
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