(57)【要約】  固縛金物溶接装置及び固縛金物溶接方法において、フレーム（１）に４軸駆動アーム（２）を介して取り付けられたトーチホルダー（１８）と、トーチホルダー（１８）の側面に取り付けられた断面Ｌ字状のフック旋回用アーム（１１）とを備えたことで、突出型旋回式の固縛金物（３３）の旋回係止環（３５）が左右どちらに位置していても、フック旋回用アーム（１１）により一方側に旋回させることにより、突出型旋回式の固縛金物（３５）を車両搭載甲板に確実に溶接することができる。
2010090084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに４軸駆動アームを介して取り付けられたトーチホルダーと、
前記トーチホルダーの側面に取り付けられた断面Ｌ字状のフック旋回用アームと、
を備えたことを特徴とする固縛金物溶接装置。
【請求項２】
前記フレームの上部中央に下方に向かって取り付けられた監視カメラと、
前記監視カメラにて撮影された映像を表示する表示器と、
前記４軸駆動アーム及び前記トーチホルダーに把持される溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
予め複数の固縛金物用動作手順が記憶された記憶器を有し、
前記固縛金物用動作手順の一つは、前記監視カメラにて撮影された固縛金物が旋回係止環を有する突出型旋回式の固縛金物であると判断した場合に、フック旋回用アームにて前記旋回係止環を一方側に旋回させる動作を行った後、突出型旋回式の固縛金物と車両搭載甲板との溶接作業を行うものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項３】
前記フレームの上部に取り付けられた前記監視カメラの撮影用照明を備えたことを特徴とする請求項２に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項４】
前記車両搭載甲板の高さ位置を計測する高さ位置計測用センサを備え、
前記制御装置は、前記高さ位置計測用センサの計測結果に基づいて前記４軸駆動アームを駆動する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項５】
前記フレームに取り付けられて内部を被覆する遮光板と、
内部の換気を行う換気装置と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の固縛金物溶接装置。
【請求項６】
前記換気装置は、前記遮光板における対向する位置に吸引部と排気部が設けられることを特徴とする請求項５に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項７】
前記換気装置は、溶接終了後に作動することを特徴とする請求項５又は６に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項８】
前記フレームの前方に取り付けられた運搬用車輪と、
前記フレームの後方に取り付けられた持ち運び用ハンドルと、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の固縛金物溶接装置。
【請求項９】
前記フレームの下面に取り付けられた少なくとも３個の固定用電磁石と、
前記フレームの下部に取り付けられた引き込み式駆動用車輪装置及び引き込み式移動用車輪装置と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の固縛金物溶接装置。
【請求項１０】
前記トーチホルダーに把持された溶接トーチを備えたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の固縛金物溶接装置。
【請求項１１】
フレームに４軸駆動アームを介して取り付けられたトーチホルダーと、
前記トーチホルダーに取り付けられたフック旋回用アームと、
前記フック旋回用アームの先端部に前記フック旋回用アームの回転軸心に向かって把持された溶接トーチと、
前記フック旋回用アームの側面に取り付けられた断面Ｌ字状のフック旋回用アームと、
前記フレームの前方に取り付けられた運搬用車輪と、
前記フレームの後方に取り付けられた持ち運び用ハンドルと、
前記フレームの下面に取り付けられた少なくとも３個の固定用電磁石と、
前記フレームの下部に取り付けられた引き込み式駆動用車輪装置及び引き込み式移動用車輪装置と、
前記フレームの上部中央に下方に向かって取り付けられた監視カメラと、
前記監視カメラにて撮影された映像を表示する表示器と、
前記４軸駆動アーム、前記引き込み式駆動用車輪装置、前記固定用電磁石、及び溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
予め複数の固縛金物用動作手順が記憶された記憶器を有し、
前記固縛金物用動作手順の一つは、前記監視カメラにて撮影された固縛金物が旋回係止環を有する突出型旋回式の固縛金物であると判断した場合に、フック旋回用アームにて前記旋回係止環を一方側に旋回させる動作を行った後、突出型旋回式の固縛金物と車両搭載甲板との溶接作業を行うものであり、
前記運搬用車輪の下端は、前記固定用電磁石の下端より上方に位置し、
前記断面Ｌ字状のフック旋回用アームの下端は、前記溶接トーチの先端と同じ高さに位置している、
ことを特徴とする固縛金物溶接装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記監視カメラにて撮影された固縛金物の種類を識別すると共に位置を計測し、
予め記憶された複数の固縛金物用動作手順の中から、識別された固縛金物に該当する固縛金物用動作手順を選出し、
前記選出された固縛金物用動作手順における各位置を、前記監視カメラにて計測された位置に合わせて座標変換し、
前記座標変換された固縛金物用動作手順に基づき、前記４軸駆動アーム、前記引き込み式駆動用車輪装置、前記固定用電磁石、及び溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御するものである、
ことを特徴とする請求項１１に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項１３】
フレームに４軸駆動アームを介して取り付けられたトーチホルダーと、
前記トーチホルダーの側面に取り付けられた断面Ｌ字状のフック旋回用アームと、
前記フレームの上部中央に下方に向かって取り付けられた監視カメラと、
前記監視カメラにて撮影された映像を表示する表示器と、
前記トーチホルダーに把持された溶接トーチと、
前記４軸駆動アーム及び溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置により、前記監視カメラにて撮影された固縛金物が旋回係止環を有する突出型旋回式の固縛金物であると判断した場合に、フック旋回用アームにて前記旋回係止環を一方側に旋回させる動作を行った後、突出型旋回式の固縛金物と車両搭載甲板との溶接作業を行うものである、
ことを特徴とする固縛金物溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両運搬船（自動車運搬船、カーフェリー等）において、車両を固縛するために車両運搬船の車両搭載甲板に取り付けられる多数個の複数の種類の固縛金物を溶接する固縛金物溶接装置及び固縛金物溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両運搬船では、搭載された車両を固縛するために、多数個の複数の種類（埋込型、突出型、係止環旋回式、等）の固縛金物を、車両搭載甲板に溶接により取り付けている。埋込型の固縛金物の場合、船舶建造時において、車両搭載甲板ブロックの製作時には、車両搭載甲板ブロックは反転させられ、車両搭載甲板ブロックに明けられた多数の穴に各々埋込型の固縛金物がスポット溶接等により仮溶接される。突出型の固縛金物の場合、船舶建造時において、車両搭載甲板ブロックが正規の状態で、所定の箇所に、スポット溶接等により仮取り付けされる。そして、車両搭載甲板ブロックが船台に搭載された後、車両搭載甲板と多数個の複数の種類の固縛金物とが、固縛金物の固定部の全周囲に亘って溶接される。【０００３】
このとき、取り付ける固縛金物の数量は車両運搬船１隻当たり数万個あり、しかも固縛金物の種類は複数種類あるため、この多数個の複数の種類の固縛金物の溶接は手作業で行われていた。この場合、固縛金物の個数、種類が多く、多くの工数を要していた。また、固縛金物における個々の溶接作業量は少ないが、広い区画に点在しており、作業場所を逐次移動しつつ作業する必要があり、段取替えが頻繁に発生していた。更に、溶接作業は、下向き姿勢での連続作業であり、作業者の腰・手首の負担が大きくなっていた。このように、手作業による溶接には種々の問題があった。【０００４】
なお、固縛金物の種類が１種類の場合、従来、複数の固縛金物を収納したカセットを複数個載置するカセット載置面を形成した台車を設け、カセット載置面の適所にもたらされたカセット内の固縛金物をつかんで所定の金物設置箇所に載置する金物搬送装置を設け、金物設置箇所上の金物をその箇所に溶接する自動溶接機を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１）。しかしながら、特許文献１に記載のものでは、固縛金物の種類が複数の場合には対応できないという問題がある。また、自動溶接機を車両搭載甲板に対して正確に位置合わせを行うのに、時間が掛かると推察される。特に埋込型の固縛金物が混在する場合、埋込型の固縛金物については、別途、下向き姿勢で手作業による溶接を行う必要がある。【０００５】
また、図１１に示すように、円筒材と円筒部材との溶接または円筒材と平板との溶接を行う溶接ロボットにおいて、溶接トーチ１０１と、マニピュレータ１００の先端に回動自在に備えられ溶接トーチ１０１を直線移動自在に滑動的に移動させるリニアガイド機構１０２とを備えた溶接ロボットが提案されている（例えば、特許文献２）。特許文献２に記載のような溶接ロボットを使用し、固縛金物の各種類（埋込型、突出型、係止環旋回式、等）毎の溶接手順をコンピュータ等に憶え込ませて、多数個の複数の種類の固縛金物を車両搭載甲板に溶接することが考えられるが、溶接ロボットを搭載する移動装置も含めて装置全体が大掛かりになると推察され、しかも、車両搭載甲板に対して正確に位置合わせを行うのに、時間が掛かると推察される。【０００６】
また、固縛金物が係止環旋回式固縛金物である場合、旋回係止環の位置の認識した上で、その位置に応じて溶接作業をする必要があり、制御回路（プログラム）が複雑になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−２２３６６７号公報
【特許文献２】特開２００６−０８８２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、車両運搬船（自動車運搬船、カーフェリー等）において、固縛金物が係止環旋回式固縛金物である場合、旋回係止環が左右のどちらに位置していても確実に溶接取り付け作業を行うことのできる固縛金物溶接装置及び固縛金物溶接方法を提供することを目的とする。また、別の発明は、簡易な装置で、車両を固縛するために車両運搬船の車両搭載甲板に取り付けられる多数個の複数の種類の固縛金物を、溶接することのできる固縛金物溶接装置及び固縛金物溶接方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、請求の範囲に記載された各発明は、固縛金物溶接装置及び固縛金物溶接方法として、それぞれ以下に述べる構成を採用したものである。【００１０】
本発明の固縛金物溶接装置は、フレームに４軸駆動アームを介して取り付けられたトーチホルダーと、前記トーチホルダーの側面に取り付けられた断面Ｌ字状のフック旋回用アームと、を備えたことを特徴とする。【００１１】
本発明の固縛金物溶接装置にて、前記フレームの上部中央に下方に向かって取り付けられた監視カメラと、前記監視カメラにて撮影された映像を表示する表示器と、前記４軸駆動アーム及び前記トーチホルダーに把持される溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、予め複数の固縛金物用動作手順が記憶された記憶器を有し、前記固縛金物用動作手順の一つは、前記監視カメラにて撮影された固縛金物が旋回係止環を有する突出型旋回式の固縛金物であると判断した場合に、フック旋回用アームにて前記旋回係止環を一方側に旋回させる動作を行った後、突出型旋回式の固縛金物と車両搭載甲板との溶接を行うものである、ことを特徴とする。【００１２】
本発明の固縛金物溶接装置にて、本発明の固縛金物溶接装置は、前記フレームの上部に取り付けられた前記監視カメラの撮影用照明を備えたことを特徴とする。【００１３】
本発明の固縛金物溶接装置にて、前記車両搭載甲板の高さ位置を計測する高さ位置計測用センサを備え、前記制御装置は、前記高さ位置計測用センサの計測結果に基づいて前記４軸駆動アームを駆動する、ことを特徴とする。【００１４】
本発明の固縛金物溶接装置にて、前記フレームに取り付けられて内部を被覆する遮光板と、内部の換気を行う換気装置と、を備えたことを特徴とする。【００１５】
本発明の固縛金物溶接装置にて、前記換気装置は、前記遮光板における対向する位置に吸引部と排気部が設けられることを特徴とする。【００１６】
本発明の固縛金物溶接装置にて、前記換気装置は、溶接終了後に作動することを特徴とする。【００１７】
本発明の固縛金物溶接装置にて、前記フレームの前方に取り付けられた運搬用車輪と、前記フレームの後方に取り付けられた持ち運び用ハンドルと、を備えたことを特徴とする。【００１８】
本発明の固縛金物溶接装置にて、前記フレームの下面に取り付けられた少なくとも３個の固定用電磁石と、前記フレームの下部に取り付けられた引き込み式駆動用車輪装置及び引き込み式移動用車輪装置と、を備えたことを特徴とする。【００１９】
本発明の固縛金物溶接装置にて、前記トーチホルダーに把持された溶接トーチ、を備えたことを特徴とする。【００２０】
また、本発明の固縛金物溶接装置は、フレームに４軸駆動アームを介して取り付けられたトーチホルダーと、前記トーチホルダーに取り付けられたフック旋回用アームと、前記フック旋回用アームの先端部に前記フック旋回用アームの回転軸心に向かって把持された溶接トーチと、前記フック旋回用アームの側面に取り付けられた断面Ｌ字状のフック旋回用アームと、前記フレームの前方に取り付けられた運搬用車輪と、前記フレームの後方に取り付けられた持ち運び用ハンドルと、前記フレームの下面に取り付けられた少なくとも３個の固定用電磁石と、前記フレームの下部に取り付けられた引き込み式駆動用車輪装置及び引き込み式移動用車輪装置と、前記フレームの上部中央に下方に向かって取り付けられた監視カメラと、前記監視カメラにて撮影された映像を表示する表示器と、前記４軸駆動アーム、前記引き込み式駆動用車輪装置、前記固定用電磁石、及び溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、予め複数の固縛金物用動作手順が記憶された記憶器を有し、前記固縛金物用動作手順の一つは、前記監視カメラにて撮影された固縛金物が旋回係止環を有する突出型旋回式の固縛金物であると判断した場合に、フック旋回用アームにて前記旋回係止環を一方側に旋回させる動作を行った後、突出型旋回式の固縛金物と車両搭載甲板との溶接作業を行うものであり、前記運搬用車輪の下端は、前記固定用電磁石の下端より上方に位置し、前記断面Ｌ字状のフック旋回用アームの下端は、前記溶接トーチの先端と同じ高さに位置していることを特徴とする。【００２１】
本発明の固縛金物溶接装置にて、前記制御装置は、前記監視カメラにて撮影された固縛金物の種類を識別すると共に位置を計測し、予め記憶された複数の固縛金物用動作手順の中から、識別された固縛金物に該当する固縛金物用動作手順を選出し、前記選出された固縛金物用動作手順における各位置を、前記監視カメラにて計測された位置に合わせて座標変換し、前記座標変換された固縛金物用動作手順に基づき、前記４軸駆動アーム、前記引き込み式駆動用車輪装置、前記固定用電磁石、及び溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御するものであることを特徴とする。【００２２】
また、本発明の固縛金物溶接方法は、フレームに４軸駆動アームを介して取り付けられたトーチホルダーと、前記トーチホルダーの側面に取り付けられた断面Ｌ字状のフック旋回用アームと、前記フレームの上部中央に下方に向かって取り付けられた監視カメラと、前記監視カメラにて撮影された映像を表示する表示器と、前記トーチホルダーに把持された溶接トーチと、前記４軸駆動アーム及び溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御する制御装置とを備え、前記制御装置により、前記監視カメラにて撮影された固縛金物が旋回係止環を有する突出型旋回式の固縛金物であると判断した場合に、フック旋回用アームにて前記旋回係止環を一方側に旋回させる動作を行った後、突出型旋回式の固縛金物と車両搭載甲板との溶接作業を行うものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の固縛金物溶接装置によれば、突出型旋回式の固縛金物の旋回係止環が左右どちらに位置していても、フック旋回用アームにより一方側に旋回させることにより、突出型旋回式の固縛金物を車両搭載甲板に確実に溶接することができる。また、本発明の固縛金物溶接装置によれば、最初に旋回係止環を左右どちらか一方側に旋回させる動作を必ず行うようにしたので、旋回係止環の位置に応じてフック旋回用アームを駆動を駆動するための格別な工夫（監視カメラによる旋回係止環の位置の認識、旋回係止環の位置に応じたフック旋回用アームの駆動）をする必要がなくなる。【００２４】
また、本発明の別の固縛金物溶接装置によれば、簡易な装置で、車両を固縛するために車両運搬船の車両搭載甲板に取り付けられる固縛金物が複数種類存在していても、固縛金物の種類に応じて確実に溶接取り付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る固縛金物溶接装置の全体構成図である。
【図２】図２は、実施の形態１の固縛金物溶接装置における引き込み式駆動用（移動用）車輪装置、固定用電磁石、運搬用車輪の取り付け状態を示す拡大図である。
【図３−１】図３−１は、実施の形態１の固縛金物溶接装置におけるトーチホルダー、フック旋回用アーム、溶接トーチの取り付け状態を示す拡大側面図である。
【図３−２】図３−２は、実施の形態１の固縛金物溶接装置におけるトーチホルダー、フック旋回用アーム、溶接トーチの取り付け状態を示す拡大後面図である。
【図４】図４は、実施の形態１の固縛金物溶接装置における制御装置の制御フロー図である。
【図５−１】図５−１は、突出型の固縛金物の斜視図である。
【図５−２】図５−２は、突出型旋回式の固縛金物の斜視図である。
【図５−３】図５−３は、埋込型の固縛金物３６の斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る固縛金物溶接装置における左後方から見た斜視図である。
【図７】図７は、実施の形態２の固縛金物溶接装置における右後方から見た斜視図である。
【図８】図８は、実施の形態２の固縛金物溶接装置の内部を透過した全体構成図である。
【図９−１】図９−１は、実施の形態２の固縛金物溶接装置におけるトーチホルダー、フック旋回用アーム、溶接トーチ、高さセンサの取り付け状態を示す拡大側面図である。
【図９−２】図９−２は、実施の形態２の固縛金物溶接装置におけるトーチホルダー、フック旋回用アーム、溶接トーチ、高さセンサの取り付け状態を示す拡大後面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２の固縛金物溶接装置における制御装置の制御フロー図である。
【図１１】図１１は、従来の溶接ロボットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る固縛金物溶接装置及び固縛金物溶接方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２７】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る固縛金物溶接装置の全体構成図、図２は、実施の形態１の固縛金物溶接装置における引き込み式駆動用（移動用）車輪装置、固定用電磁石、運搬用車輪の取り付け状態を示す拡大図、図３−１は、実施の形態１の固縛金物溶接装置におけるトーチホルダー、フック旋回用アーム、溶接トーチの取り付け状態を示す拡大側面図、図３−２は、実施の形態１の固縛金物溶接装置におけるトーチホルダー、フック旋回用アーム、溶接トーチの取り付け状態を示す拡大後面図、図４は、実施の形態１の固縛金物溶接装置における制御装置の制御フロー図、図５−１は、突出型の固縛金物の斜視図、図５−２は、突出型旋回式の固縛金物の斜視図、図５−３は、埋込型の固縛金物３６の斜視図である。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態１に係る固縛金物溶接装置の構成を図１から図４に基づいて説明する。なお、図５に示すように、車両搭載甲板には、搭載される車両の種類、大きさは色々であるため、どのような車両でも対応できるように、多数個の複数の種類の固縛金物３０、３３、３６が、例えば、６００〜１０００ｍｍ間隔で縦横に配置されている。車両運搬船において車両搭載甲板は複数段あり、固縛金物３０、３３、３６の個数は、多いもので１隻当たり数万個になる。なお、車両搭載甲板のある区域では、複数の種類の固縛金物３０、３３、３６が混在し、車両搭載甲板の別の区域では、１種類の特定の固縛金物３０（又は３３、３６）のみが配設されている。
【００２９】
実施の形態１において、図１に示すように、固縛金物溶接装置２９は、図１における左斜め上方が前方であって、この前方側に移動しながら作業を行う。フレーム１は、アルミ製の角パイプ或いは丸パイプを枠状に組立てて構成されている。フレーム１の後部の左右には、作業者が固縛金物溶接装置２９を移動させるために、一対の持ち運び用ハンドル１ｂが取り付けられている。そして、フレーム１には、後述するように、運搬用車輪１６、引き込み式移動用車輪装置２０及び引き込み式駆動用車輪装置２４からなる移動装置、固定用電磁石１２からなる固定装置、４軸駆動アーム２、固縛金物３０、３３、３６の位置を計測する監視カメラ１３、表示器１４、及び、固縛金物溶接装置２９を自動制御する操作盤（制御装置）１５が配設されている。
【００３０】
＜移動装置及び固定装置＞
先ず、運搬用車輪１６について説明する。図１及び図２に示すように、フレーム１の前方の左右の外側には、フレーム１の前端から突き出すように、一対の運搬用車輪１６が運搬用車輪支持台１７及び水平な回転軸Ｓ１を介して回動自在に取り付けられている。この運搬用車輪１６は、作業者が持ち運び用ハンドル１ｂを持ち、固縛金物溶接装置２９の後部を持ち上げて移動させる際に使用されるものである。従って、図２に示すように、固縛金物溶接装置２９を車両搭載甲板上に水平に載置した状態においては、運搬用車輪１６の下端位置ＬＨは、後述する固定用電磁石１２の下端Ｌ０より高くなっている。
【００３１】
そして、作業者が持ち運び用ハンドル１ｂを持ち、固縛金物溶接装置２９の後部を持ち上げて固縛金物溶接装置２９を傾けたときは、運搬用車輪１６の下端は車両搭載甲板に接触し、固定用電磁石１２の下端及び後述する駆動用車輪２７は車両搭載甲板から離れるようになっている（図２に示す位置ＬＴ参照）。このように構成することにより、作業者が固縛金物溶接装置２９を簡単に持ち運びできるようになる。
【００３２】
フレーム１の下面には、固縛金物溶接装置２９を車両搭載甲板上に固定するために、３個の固定用電磁石１２が取り付けられている。この固定用電磁石１２に通電し、磁力を発生させることにより、固縛金物溶接装置２９は車両搭載甲板上に強固に固定される。そのため、溶接作業等においてフレーム１がずれることがなく、精度の高い溶接作業を行うことができる。
【００３３】
なお、固定用電磁石１２は、フレーム１の下面前方両側及び後方に、合計３個取り付けられている。車両搭載甲板は必ずしも完全な平面ではないため、３個の固定用電磁石１２による３点支持とすることにより、固縛金物溶接装置２９の安定性が良くなる。
【００３４】
次に、引き込み式駆動用車輪装置２４について説明する。図１及び図２に示すように、フレーム１の前方下部の左右の内側には、一対の旋回台２６が、水平な回転軸Ｓ２を介して上下方向に旋回可能に取り付けられている。各旋回台２６には、各々駆動用車輪２７が、回転軸Ｓ３等を介して取り付けられている。更に、各旋回台２６の上面には、各々駆動用車輪２７を駆動する自走用電動機２８が取り付けられている。なお、各自走用電動機２８は減速機付き電動機であり、各自走用電動機２８の出力軸と各駆動用車輪２７の回転軸Ｓ３とは、各々図示略のチェーン或いは減速歯車等により連結されている。
【００３５】
各旋回台２６の他端部（回転軸Ｓ２と反対側）とフレーム１とは、回転軸Ｓ４、Ｓ５を介して各々引き込み用シリンダ２５により連結されている。引き込み用シリンダ２５を伸ばすと、図２に実線で示すように、駆動用車輪２７は固定用電磁石１２の下端Ｌ０より下方の位置ＬＬまで降下する。そして、固縛金物溶接装置２９を、引き込み式駆動用車輪装置２４により自走させることが可能となる。逆に、引き込み用シリンダ２５を縮めると、図２に点線で示すように、駆動用車輪２７は固定用電磁石１２の下端Ｌ０より上方に引き込まれ、収納される。
【００３６】
次に、引き込み式移動用車輪装置２０について説明する。この引き込み式移動用車輪装置２０は、自走用電動機２８が無いことを除けば、引き込み式駆動用車輪装置２４とほぼ同じ構成である。即ち、図１に示すように、フレーム１の後方下部の左右の内側には、引き込み式駆動用車輪装置２４と同様に、一対の旋回台２２が、水平な回転軸を介して上下方向に旋回可能に取り付けられている。各旋回台２２には、各々移動用車輪２３が、回転軸等を介して取り付けられている。各旋回台２２の他端部とフレーム１とは、各々回転軸を介して各々引き込み用シリンダ２１により連結されている。
【００３７】
＜４軸駆動アーム＞
次に、４軸駆動アーム２について説明する。図１に示すように、フレーム１の前方上方の内側には、４軸駆動アーム２が取り付けられている。この４軸駆動アーム２は、Ｘ軸レール３、Ｘ軸移動軸受４、Ｙ軸レール５、Ｙ軸移動軸受６、Ｚ軸レール７、Ｚ軸移動軸受兼旋回軸受８及び旋回軸９により構成されている。この場合、Ｘ軸は、固縛金物溶接装置２９の前後方向（図１に図示のＸ方向）に沿った方向であり、Ｙ軸は、固縛金物溶接装置２９の左右方向（図１に図示のＹ方向）に沿った方向であり、Ｚ軸は、固縛金物溶接装置２９の上下方向（図１に図示のＺ方向）に沿った方向であり、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は、直交している。
【００３８】
Ｘ軸レール３は、フレーム１の前方上方の内側に左右後方に水平に取り付けられている。Ｘ軸移動軸受４は、Ｘ軸レール３を把持すると共に、内蔵された電動機によりＸ軸レール３上を左右方向（図１に図示のＸ方向）に移動するようになっている。
【００３９】
Ｘ軸移動軸受４には、後方に水平に延在するＹ軸レール５が取り付けられている。Ｙ軸移動軸受６は、Ｙ軸レール５を把持すると共に、内蔵された電動機によりＹ軸レール５上を前後方向（図１に図示のＹ方向）に移動するようになっている。Ｙ軸移動軸受６には、下方に垂直に延在するＺ軸レール７が取り付けられている。
【００４０】
Ｚ軸移動軸受兼旋回軸受８は、Ｚ軸レール７を把持すると共に、内蔵された電動機によりＺ軸レール７の側面を上下方向（図１に図示のＺ方向）に昇降するようになっている。そして、Ｚ軸移動軸受兼旋回軸受８には、下方に延在し垂直軸心を中心として回転（図１に図示のφ方向）する旋回軸９、及び旋回軸９を回転させる電動機が設けられている。
【００４１】
＜トーチホルダー及びフック旋回用アーム＞
次に、トーチホルダー１８及びフック旋回用アーム１１について説明する。図３−１及び図３−２の拡大図に示すように、旋回軸９の下端には、トーチホルダー１８が取り付けられている。トーチホルダー１８は、旋回軸９に図示略の締結部材（ボルトナット等）により固定される基部１８ａと、溶接トーチ１０を図示略の締結部材（ボルトナット等）により着脱可能に取り付ける（把持）トーチ把持部１８ｃと、基部１８ａとトーチ把持部１８ｃとを連結する腕部１８ｂとにより構成されている。
【００４２】
なお、溶接トーチ１０には、図示略の溶接機本体からフレキシブルなトーチ用パワーケーブルを通して、溶接のためのシールエア、溶接用電流、トーチワイヤ等が供給される。      
【００４３】
更に、トーチホルダー１８の腕部１８ｂ（或いは、基部１８ａ又はトーチ把持部１８ｃ）には、下端にフック部１１ａを有するＬ字状のフック旋回用アーム１１が取り付けられている。フック部１１ａの下端は、溶接トーチ１０の先端（下端）とほぼ同じ高さになるように設定されている。また、Ｌ字状のフック旋回用アーム１１は、溶接時においてアーク等によるダメージを受けないようにするために、溶接トーチ１０の先端から離れて、溶接トーチ１０の側方或いは後方に位置するように取り付けられている。
【００４４】
なお、Ｌ字状のフック旋回用アーム１１により、図５−２に示す旋回係止環３５を旋回させるときに、溶接トーチ１０が突出型旋回式の固縛金物３３に接触しないようにするために、フック部１１ａを外向きにしている。この場合、フック部１１ａをフック旋回用アーム１１の先端部にほぼ９０度をなすＬ字状に形成したが、この形状に限らず、フック部１１ａが車両搭載甲板に対してほぼ平行をなすように形成すればよい。
【００４５】
固縛金物溶接装置２９の製造、組立てに際しては、溶接トーチ１０の先端の高さがＬ字状のフック旋回用アーム１１と一致（取り付け誤差：±５ｍｍ程度の範囲内）し、溶接トーチ１０の先端が旋回軸９の回転中心と一致（取り付け誤差：±５ｍｍ程度の範囲内）するように、溶接トーチ１０をトーチホルダー１８のトーチ把持部１８ｃに図示略のボルトナット等の締結部材により取り付ける。
【００４６】
そのため、突出型旋回式の固縛金物３３に対して、フック旋回用アーム（１１）を移動し、フック部１１ａを固縛金物（３６）に係止することで、このフック旋回用アーム（１１）により突出型旋回式の固縛金物（３３）を旋回させることができる。
【００４７】
＜監視制御装置、制御方法＞
次に、操作盤（制御装置）１５について説明する。図１に示すように、フレーム１の上部中央には、カメラ取付フレーム１ａを介して監視カメラ１３が、図１に図示の作業範囲Ａを写すように取り付けられている。フレーム１の前側上部には、監視カメラ１３にて撮影した映像を表示する表示器１４が取り付けられている。また、フレーム１の後側上部には、操作盤１５（制御装置）が取り付けられている。この操作盤１５の表面には、固縛金物溶接装置２９を操作するための各種の操作スイッチ（操作釦）、表示ランプ等が配設されている。
【００４８】
更に、操作盤１５内には、４軸駆動アーム２を駆動する各種の電動機、図示略の溶接トーチ１０の溶接機本体、固定用電磁石１２、引き込み用シリンダ２１、２５及び自走用電動機２８を、図４に示す制御を行うための制御装置が設けられている、なお、制御装置とは、各種電動機の電流をオンオフするコンタクタ或いはサイリスタ（或いはパワートランジスタ）、シリンダに作動用空気を吸排気するための制御弁、監視制御用のコンピュータ（プロセッサ）等を含むものである。
【００４９】
ここで、図４のフローチャートに基づいて、操作盤１５（制御装置）による固縛金物溶接装置２９の監視制御（制御方法）について説明する。
【００５０】
実施の形態１における固縛金物溶接装置２９の監視制御（制御方法）において、図１乃至図４に示すように、ステップＳ０では、予め、監視制御用のコンピュータの記憶器に、図５に図示のような各種の固縛金物３０，３３，３６の形状に応じて、個々の溶接作業内容が記憶されている。
【００５１】
例えば、図５−１に示す突出型の固縛金物（固定式フック）３０に対しては、係止部３２の両側の固定部３１の周囲のみを溶接すべく、係止部３２の中心を基準原点とした溶接開始、終了位置の座標、移動経路、各位置における溶接トーチ１０の向き、４軸駆動アーム２の駆動、溶接機本体への溶接作業オンオフ指令等の、突出型の固縛金物用動作手順が、記憶器に記憶されている。
【００５２】
また、図５−２に示す突出型旋回式の固縛金物３３の場合、旋回係止環３５の位置によっては溶接作業の邪魔になる場合がある。そこで、突出型旋回式の固縛金物３３に対しては、次のような固定部３４の中心を基準原点とした溶接開始、終了位置の座標、移動経路、各位置における溶接トーチ１０の向き、４軸駆動アーム２の駆動、溶接機本体への溶接作業オンオフ指令等の、突出型旋回式の固縛金物用動作手順が、記憶器に記憶されている。
【００５３】
先ず、フック旋回用アーム１１により、旋回係止環３５を左右どちらか一方側（例えば右側）に旋回させる動作を行う。一方側に旋回させる動作は、旋回係止環３５が左右どちらにあっても必ず行う。例えば、旋回係止環３５が初めから右側にあったとしても、４軸駆動アーム２を駆動して、フック旋回用アーム１１により旋回係止環３５を一方側に旋回させる動作（空運転）を行う。
【００５４】
このように、最初に旋回係止環３５を一方側に旋回させる動作を行うことにより、突出型旋回式の固縛金物３３の旋回係止環３５が左右どちらに位置していても、他方側には旋回係止環３５が位置しなくなり、この他方側に対して突出型旋回式の固縛金物３３を車両搭載甲板に確実に溶接作業を行うことができる。
【００５５】
また、最初に旋回係止環３５を一方側に旋回させる動作を必ず行うようにしたので、旋回係止環３５の位置に応じてフック旋回用アーム１１を駆動するための格別な工夫（監視カメラ１３による旋回係止環３５の位置の認識、旋回係止環３５の位置に応じたフック旋回用アーム１１の駆動など）をする必要がなくなる。
【００５６】
そして、旋回係止環３５が一方側に旋回した状態で、固定部３４の他方側（例えば、左側）につき、溶接トーチ１０により、固定部３４の他方側先端と車両搭載甲板とを溶接する作業を行う。続いて、フック旋回用アーム１１により、旋回係止環３５を他方側（例えば左側）に旋回させる動作を行う。そして、旋回係止環３５が他方側に旋回した状態で、固定部３４の一方側につき、溶接トーチ１０により、固定部３４の一方側先端と車両搭載甲板とを溶接する作業を行う。
【００５７】
上述のように、必ず旋回係止環３５を一方側に旋回させる動作を行うことにより、フック旋回用アーム１１の向きを識別する必要が無くなる。
【００５８】
また、図５−３に示す埋込型の固縛金物３６に対しては、埋込型の固縛金物３６と車両搭載甲板との円状の接合部を接合すべく、埋込型の固縛金物３６の中心を基準原点とした溶接開始、終了位置の座標、移動経路（この場合の移動経路は円）、各位置における溶接トーチ１０の先端の向き、及び溶接機本体への溶接作業指令等の、埋込型の固縛金物用動作手順が、記憶器に記憶されている。
【００５９】
ステップＳ１では、溶接作業を開始するに当たり、先ず、作業者が、固縛金物溶接装置２９の持ち運び用ハンドル１ｂを把持しその後部を持ち上げて、表示器１４を見ながら、固縛金物３０、３３、３６上に固縛金物溶接装置２９を搬送、設置する。なお、搬送時においては、固縛金物溶接装置２９の運搬用車輪１６のみが車両搭載甲板に接地し、固定用電磁石１２及び駆動用車輪２７は車両搭載甲板から離れている（図２のＬＴの状態）。
【００６０】
固縛金物溶接装置２９を設置し、溶接すべき固縛金物３０、３３、３６の数量及び固縛金物３０、３３、３６の間隔を入力した後、ステップＳ２にて、操作盤１５の操作スイッチ（操作釦）を操作することにより、固縛金物溶接装置２９による自動溶接作業がスタートする。そして、監視制御用のコンピュータにより、図４に示すステップＳ１０〜Ｓ２２の判断、演算、操作が自動的に行われる。
【００６１】
先ず、ステップＳ１０にて、引き込み用シリンダ２１及び引き込み用シリンダ２５が縮められ、旋回台２２、２６は上方に旋回させられて、移動用車輪２３及び駆動用車輪２７は引き込まれる。次に、固定用電磁石１２が励磁され、固縛金物溶接装置２９は車両搭載甲板上に強固に固定される。
【００６２】
次に、ステップＳ１１では、監視カメラ１３にて撮影した画像の処理が行われ、固縛金物３０（或いは、固縛金物３３、３６）の種類の識別、位置の計測が行われる。
【００６３】
次に、ステップＳ１２ａにて、固縛金物が突出型旋回式の固縛金物３３か否かが判断される。このステップＳ１２ａにて、突出型旋回式の固縛金物３３である（Ｙｅｓ）と判断されると、監視制御用のコンピュータの記憶器に予め記憶された突出型旋回式の固縛金物用動作手順が読み出される。
【００６４】
即ち、ステップＳ１３ａにて、作業範囲Ａにおける固縛金物３３の固定部３４の中心位置の座標（計測原点）が算出される。そして、突出型旋回式の固縛金物用動作手順における基準原点を原点とした各座標が、計測原点を原点とした座標に変換される。
【００６５】
次に、ステップＳ１４にて、旋回係止環３５が左右どちらにあるか否かを判断することなく、無条件に、フック旋回用アーム１１が駆動され、旋回係止環３５を一方側（例えば、右側）に旋回させる動作が行われる。そして、ステップＳ１５ａにて、固定部３４の他方側（例えば、左側）につき、溶接トーチ１０により、固定部３４の他方側先端と車両搭載甲板とを溶接する作業が行われる。
【００６６】
次に、再度、ステップＳ１４にて、フック旋回用アーム１１が駆動され、旋回係止環３５を他方側（例えば、左側）に旋回させる動作が行われる。そして、ステップＳ１５ａにて、再度、固定部３４の一方側（例えば、右側）につき、溶接トーチ１０により、固定部３４の一方側先端と車両搭載甲板とを溶接する作業が行われる。その後、ステップＳ１７にて、溶接作業を終了する。
【００６７】
なお、この固縛金物が突出型旋回式の固縛金物３３であったときの処理にて、ステップＳ１４とステップＳ１５ａを２度繰り返すものであるが、図４のフローチャートでは、１度の記載に省略している。この場合、固縛金物３３に対するフック旋回用アーム１１の一方側への移動処理、他方側の溶接処理、固縛金物３３に対するフック旋回用アーム１１の他方側への移動処理、一方側の溶接処理を行うこととなる。
【００６８】
一方、ステップＳ１２ａにおいて、固縛金物が突出型旋回式の固縛金物３３でない（Ｎｏ）と判断されると、次に、ステップＳ１２ｂにて、固縛金物が突出型の固縛金物３０か否かが判定される。固縛金物が突出型の固縛金物３０である（Ｙｅｓ）と判断されると、監視制御用のコンピュータの記憶器に予め記憶された突出型の固縛金物用動作手順が読み出される。
【００６９】
即ち、ステップＳ１３ｂにて、作業範囲Ａにおける係止部３２の中心位置の座標（計測原点）が算出される。次に、突出型の固縛金物用動作手順における基準原点を原点とした各座標が、計測原点を原点とした座標に変換される。次に、ステップＳ１５ｂにて、係止部３２の両側の固定部３１の周囲と車両搭載甲板とを溶接する作業が行われる。その後、ステップＳ１７にて、溶接作業を終了する。
【００７０】
一方、ステップＳ１２ｂにおいて、固縛金物が突出型の固縛金物３０でない（Ｎｏ）と判断されると、次に、ステップＳ１２ｃにて、固縛金物が埋込型の固縛金物３６か否かが判定される。ステップＳ１２ｃにおいて、埋込型の固縛金物３６でない（Ｎｏ）と判断された場合には、固縛金物が予め記憶されたいずれの動作手順のものではないと判断され、ステップＳ１６にて、作業は中断する。そして、図示略の警報ランプ等により警報が発せられる。
【００７１】
ステップＳ１２ｃにおいて、固縛金物が埋込型の固縛金物３６である（Ｙｅｓ）と判断されたと、監視制御用のコンピュータの記憶器に予め記憶された埋込型の固縛金物用動作手順が読み出される。
【００７２】
即ち、ステップＳ１３ｃにて、作業範囲Ａにおける埋込型の固縛金物３６の中心位置の座標（計測原点）が算出される。次に、埋込型の固縛金物用動作手順における基準原点を原点とした各座標が、計測原点を原点とした座標に変換される。次に、ステップＳ１５ｃにて、埋込型の固縛金物３６の周囲と車両搭載甲板とを溶接する作業を行う。その後、ステップＳ１７にて、溶接作業を終了する。
【００７３】
なお、この実施の形態１では、固縛金物３３、固縛金物３０、固縛金物３６の順に判定処理をしたが、この処理のステップＳ１２ａ〜Ｓ１２ｃの順序は、これに限定されるものではなく、どのような順序でも構わない。また、この実施の形態１では、３種類の固縛金物３０，３３，３６に対して３つの溶接作業内容を記憶したが、予め記憶される固縛金物用動作手順の数は、３つに限らず、車両運搬船に取付けられる固縛金物の種類数に応じて増減することができる。この場合、ステップＳ１２ａ〜Ｓ１２ｎ（ｎ種類の固縛金物）の処理を行うこととなる。
【００７４】
ステップＳ１７にて、溶接作業が終了すると、Ｘ軸移動軸受４は、フレーム１の側面側に（右側或いは左側）に移動させられる。このように、Ｘ軸移動軸受４（及び、Ｙ軸レール５、Ｙ軸移動軸受６、Ｚ軸レール７、Ｚ軸移動軸受兼旋回軸受８、旋回軸９、溶接トーチ１０、フック旋回用アーム１１、トーチホルダー１８）を側面側に寄せることにより、監視カメラ１３による次の固縛金物３０、３３、３６の撮影が可能となる。
【００７５】
次に、ステップＳ１８では、溶接作業を行った固縛金物の数量が、溶接作業開始前に入力された溶接すべき固縛金物の数量と一致するか否かが判断される。ここで、固縛金物の数量が一致すると判断（Ｙｅｓ）された場合には、ステップＳ２２にて、溶接作業を終了し、図示略の警報ランプ等により警報が発せられる。
【００７６】
ステップＳ１８において、固縛金物の数量が一致しないと判断（Ｎｏ）された場合には、ステップＳ１９にて、次の固縛金物に溶接作業に移るべく、固定用電磁石１２の励磁が解除される。また、引き込み用シリンダ２１及び引き込み用シリンダ２５が伸ばされ、旋回台２２、２６は下方に旋回させられて、移動用車輪２３及び駆動用車輪２７は、図２に図示の位置ＬＬ迄引き出される。
【００７７】
次に、ステップＳ２０にて、自走用電動機２８により駆動用車輪２７が駆動され、固縛金物溶接装置２９は、予め入力された所定の距離だけ移動（前進）する。ステップＳ２１では、監視カメラ１３にて撮影した画像の処理が行われ、固縛金物３０、３３、３６の有無が判定される。ここで、もし、認識されなければ（Ｎｏ）、ステップＳ２２にて、作業を終了し、図示略の警報ランプ等により警報が発せられる。一方、固縛金物３０、３３、３６が認識されれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に戻り、次の固縛金物につきステップＳ１０〜Ｓ２１の作業が繰り返し行われる。
【００７８】
全ての作業が終了すると、Ｙ軸移動軸受６はフレーム１の前方に移動させられる。このように、Ｙ軸移動軸受６（及び、Ｚ軸レール７、Ｚ軸移動軸受兼旋回軸受８、旋回軸９、溶接トーチ１０、フック旋回用アーム１１、トーチホルダー１８）を前方に寄せることにより、固縛金物溶接装置２９全体の重心が前寄りとなるため、持ち運び用ハンドル１ｂを把持して固縛金物溶接装置２９を搬送することが容易となる。
【００７９】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る固縛金物溶接装置における左後方から見た斜視図、図７は、実施の形態２の固縛金物溶接装置における右後方から見た斜視図、図８は、実施の形態２の固縛金物溶接装置の内部を透過した全体構成図、図９−１は、実施の形態２の固縛金物溶接装置におけるトーチホルダー、フック旋回用アーム、溶接トーチ、高さセンサの取り付け状態を示す拡大側面図、図９−２は、実施の形態２の固縛金物溶接装置におけるトーチホルダー、フック旋回用アーム、溶接トーチ、高さセンサの取り付け状態を示す拡大後面図、図１０は、実施の形態２の固縛金物溶接装置における制御装置の制御フロー図である。なお、前述した実施の形態１で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８０】
以下、本発明の実施の形態２に係る固縛金物溶接装置の構成を図６から図１０に基づいて説明する。実施の形態２において、図８に示すように、固縛金物溶接装置４１にて、フレーム１には、運搬用車輪１６、引き込み式移動用車輪装置２０及び引き込み式駆動用車輪装置２４からなる移動装置、固定用電磁石１２からなる固定装置、４軸駆動アーム２、固縛金物３０、３３、３６の位置を計測する監視カメラ１３、表示器１４、及び、固縛金物溶接装置２９を自動制御する操作盤（制御装置）１５が配設されている。
【００８１】
この場合、運搬用車輪１６、引き込み式移動用車輪装置２０、引き込み式駆動用車輪装置２４、固定用電磁石１２、４軸駆動アーム２、監視カメラ１３、表示器１４、操作盤（制御装置）１５については、上述した実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。
【００８２】
実施の形態２の固縛金物溶接装置４１では、図６から図８に示すように、フレーム１には、監視カメラ１３の撮影用照明４２、車両搭載甲板の高さ位置を計測する高さセンサ（高さ位置計測用センサ）４３が配設されている。また、フレーム１には、内部を被覆する遮光板５１，５２，５３，５４，５５、内部の換気を行う換気装置６１が配設されている。
【００８３】
＜撮影用照明＞
先ず、撮影用照明４２について説明する。図８に示すように、フレーム１の上部には、監視カメラ１３の前後に位置して撮影用照明４２が取り付けられている。この撮影用照明４２は、蛍光灯、白熱灯、発光ダイオードなどである。この撮影用照明４２は、下方に向けて照射することで、内部、特に、固縛金物３０，３３，３６の周辺を明るくし、監視カメラ１３の撮影精度を向上させている。
【００８４】
＜高さセンサ＞
次に、高さセンサ４３について説明する。図９−１及び図９−２の拡大図に示すように、トーチホルダー１８の腕部１８ｂ（或いは、基部１８ａ又はトーチ把持部１８ｃ）には、取付ブラケット４４により高さセンサ４３が取り付けられている。この高さセンサ４３は、例えば、レーザセンサであって、発光部と受光部を有し、発光部から発光されたレーザ光が車両搭載甲板に衝突し、反射した反射光を受光部が受取ることで、それに要した時間に基づいて、高さセンサ４３から車両搭載甲板までの距離、つまり、車両搭載甲板に対する溶接トーチ１０の高さを計測するものである。この場合、溶接トーチ１０と高さセンサ４３との高さ関係を予め計測しておくことで、容易に溶接トーチ１０の高さを把握できる。なお、高さセンサ４３は、車両搭載甲板における異なる３つの位置までの距離を計測し、この計測結果に基づいて溶接トーチ１０の直下における高さを計測するようにしてもよい。また、高さセンサ４３、レーザセンサに限らず、例えば、超音波センサであってもよい。
【００８５】
この場合、操作盤（制御装置）１５には、車両搭載甲板に対する溶接トーチ１０の適正高さ、つまり、高さセンサ４３から車両搭載甲板までの適正距離が入力されており、トーチホルダー１８の下降時に、車両搭載甲板に傾斜や凹凸などがあっても、溶接トーチ１０を自動的に適正高さに停止することができる。
【００８６】
＜遮光板及び換気装置＞
次に、遮光板５１，５２，５３，５４，５５及び換気装置６１について説明する。図６及び図７に示すように、フレーム１（図８参照）の外側には、５枚の遮光板５１〜５５が取り付けられることで、内部を被覆し、太陽光や船内光などが内部に入らないようにしている。これにより、監視カメラ１３は、良好に固縛金物３０，３３，３６を撮影することができる。
【００８７】
また、側方の遮光板５４，５５には、内部の換気を行う換気装置６１が配設されている。この換気装置６１は、左右に対向する遮光板５４，５５に設けられた排気部６２と吸引部６３とからなり、上下にずれて配置されている。即ち、左側の遮光板５４にて、その下部には、前後方向に並んで５つの排気口５４ａが形成されており、この各排気口５４ａの内側に排気部６２が取り付けられている。この排気部６２は、図示しないファンを有し、遮光板５１〜５５の囲まれた固縛金物溶接装置４１の内部の空気を排出することができる。一方、右側の遮光板５５にて、その上部には、前後方向に並んで５つの吸引口５５ａが形成されており、この各吸引口５５ａの内側に吸引部６３が取り付けられている。この吸引部６３は、図示しないファンを有し、遮光板５１〜５５の囲まれた固縛金物溶接装置４１の内部に空気を供給することができる。
【００８８】
そのため、換気装置６１の運転中は、固縛金物溶接装置４１における一側面の上部からきれいな空気が入り込み、他側面の下部から汚れた空気が排出されることで、固縛金物溶接装置４１の内部におけるほとんどの領域で、空気の交換、つまり、清浄効果が発揮される。なお、ここでは、左側の遮光板５４の下部に排気部６２を設け、右側の遮光板５５の上部に吸引部６３を設けたが、逆であってもよい。また、排気部６２や吸引部６３を他の遮光板５１〜５５に設けたり、複数設けたりしてもよい。そして、固縛金物溶接装置４１による固縛金物３０，３３，３６の溶接作業中は、溶接用ガス（不活性ガス）を使用することから、換気装置６１は、溶接終了後に作動するようになっている。
【００８９】
ここで、図１０のフローチャートに基づいて、操作盤１５（制御装置）による固縛金物溶接装置２９の監視制御（制御方法）について説明する。
【００９０】
実施の形態２における固縛金物溶接装置２９の監視制御（制御方法）において、図６乃至図１０に示すように、ステップＳ０では、予め、監視制御用のコンピュータの記憶器に、図５に図示のような各種の固縛金物３０，３３，３６の形状に応じて、個々の溶接作業内容が記憶されている。
【００９１】
ステップＳ１では、溶接作業を開始するに当たり、先ず、作業者が、固縛金物溶接装置２９の持ち運び用ハンドル１ｂを把持しその後部を持ち上げて、表示器１４を見ながら、固縛金物３０、３３、３６上に固縛金物溶接装置２９を搬送、設置する。次に、ステップＳ２にて、操作盤１５の操作スイッチ（操作釦）を操作することにより、固縛金物溶接装置２９による自動溶接作業がスタートする。
【００９２】
ステップＳ１０では、引き込み用シリンダ２１及び引き込み用シリンダ２５が縮められ、旋回台２２、２６は上方に旋回させられて、移動用車輪２３及び駆動用車輪２７は引き込まれる。次に、固定用電磁石１２が励磁され、固縛金物溶接装置２９は車両搭載甲板上に強固に固定される。
【００９３】
次に、ステップＳ１１では、監視カメラ１３にて撮影した画像の処理が行われ、固縛金物３０（或いは、固縛金物３３、３６）の種類の識別、位置の計測が行われる。そして、ステップＳ３１では、高さセンサ４３により車両搭載甲板に対する溶接トーチ１０の高さを計測し、溶接トーチ１０を適正高さに停止させる。この場合、操作盤１５は、４軸駆動アーム２を駆動制御することでトーチホルダー１８を下降し、溶接トーチ１０を適正高さで停止する。
【００９４】
次に、ステップＳ１２ａにて、固縛金物が突出型旋回式の固縛金物３３か否かが判断され、突出型旋回式の固縛金物３３であると判断されると、ステップＳ１３ａにて、作業範囲Ａにおける固縛金物３３の固定部３４の中心位置の座標（計測原点）が算出され、突出型旋回式の固縛金物用動作手順における基準原点を原点とした各座標が、計測原点を原点とした座標に変換される。
【００９５】
次に、ステップＳ１４にて、フック旋回用アーム１１が駆動され、旋回係止環３５を旋回させ、ステップＳ１５ａにて、溶接トーチ１０により、固定部３４と車両搭載甲板とを溶接する作業が行われる。その後、ステップＳ１７にて、溶接作業を終了する。
【００９６】
一方、ステップＳ１２ａにおいて、固縛金物が突出型旋回式の固縛金物３３でないと判断されると、ステップＳ１２ｂにて、固縛金物が突出型の固縛金物３０か否かが判定され、固縛金物が突出型の固縛金物３０であると判断されると、ステップＳ１３ｂにて、作業範囲Ａにおける係止部３２の中心位置の座標（計測原点）が算出され、突出型の固縛金物用動作手順における基準原点を原点とした各座標が、計測原点を原点とした座標に変換される。次に、ステップＳ１５ｂにて、係止部３２の両側の固定部３１の周囲と車両搭載甲板とを溶接する作業が行われる。その後、ステップＳ１７にて、溶接作業を終了する。
【００９７】
一方、ステップＳ１２ｂにおいて、固縛金物が突出型の固縛金物３０でないと判断されると、ステップＳ１２ｃにて、固縛金物が埋込型の固縛金物３６か否かが判定され、埋込型の固縛金物３６でないと判断された場合には、固縛金物が予め記憶されたいずれの動作手順のものではないと判断され、ステップＳ１６にて、作業は中断する。そして、図示略の警報ランプ等により警報が発せられる。
【００９８】
ステップＳ１２ｃにおいて、固縛金物が埋込型の固縛金物３６であると判断されたと、ステップＳ１３ｃにて、作業範囲Ａにおける埋込型の固縛金物３６の中心位置の座標（計測原点）が算出され、埋込型の固縛金物用動作手順における基準原点を原点とした各座標が、計測原点を原点とした座標に変換される。次に、ステップＳ１５ｃにて、埋込型の固縛金物３６の周囲と車両搭載甲板とを溶接する作業を行う。その後、ステップＳ１７にて、溶接作業を終了する。
【００９９】
ステップＳ１７にて、溶接作業が終了すると、ステップＳ３２にて、換気装置６１の運転を開始する。すると、固縛金物溶接装置４１内で溶接により汚れた空気が外部に排出される一方、きれいな空気が内部に供給される。また、このとき、Ｘ軸移動軸受４は、フレーム１の側面側に（右側或いは左側）に移動させられる。
【０１００】
このように、換気装置６１が作動して内部の空気がきれいになり、また、Ｘ軸移動軸受４（及び、Ｙ軸レール５、Ｙ軸移動軸受６、Ｚ軸レール７、Ｚ軸移動軸受兼旋回軸受８、旋回軸９、溶接トーチ１０、フック旋回用アーム１１、トーチホルダー１８）を側面側に寄せることにより、監視カメラ１３による次の固縛金物３０、３３、３６の撮影が可能となる。
【０１０１】
次に、ステップＳ１８では、溶接作業を行った固縛金物の数量が、溶接作業開始前に入力された溶接すべき固縛金物の数量と一致するか否かが判断され一致すると判断された場合には、ステップＳ２２にて、溶接作業を終了し、図示略の警報ランプ等により警報が発せられる。
【０１０２】
ステップＳ１８において、固縛金物の数量が一致しないと判断された場合には、ステップＳ１９にて、次の固縛金物に溶接作業に移るべく、固定用電磁石１２の励磁が解除されると共に、引き込み用シリンダ２１及び引き込み用シリンダ２５が伸ばされ、旋回台２２、２６は下方に旋回させられて、移動用車輪２３及び駆動用車輪２７が引き出される。
【０１０３】
次に、ステップＳ２０にて、固縛金物溶接装置４１は、予め入力された所定の距離だけ移動（前進）し、ステップＳ３３にて、換気装置６１の運転を停止する。すると、固縛金物溶接装置４１内で溶接により汚れた空気ときれいな空気との交換が完了する。その後、ステップＳ２１では、固縛金物３０、３３、３６の有無が判定され、固縛金物３０、３３、３６が認識されなければ、ステップＳ２２にて、作業を終了する。一方、固縛金物３０、３３、３６が認識されれば、ステップＳ１０に戻り、次の固縛金物につきステップＳ１０〜Ｓ２１の作業が繰り返し行われる。
【０１０４】
全ての作業が終了すると、Ｙ軸移動軸受６はフレーム１の前方に移動させられる。このように、Ｙ軸移動軸受６（及び、Ｚ軸レール７、Ｚ軸移動軸受兼旋回軸受８、旋回軸９、溶接トーチ１０、フック旋回用アーム１１、トーチホルダー１８）を前方に寄せることにより、固縛金物溶接装置２９全体の重心が前寄りとなるため、持ち運び用ハンドル１ｂを把持して固縛金物溶接装置２９を搬送することが容易となる。
【０１０５】
＜その他の実施例、変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲内で種々の変更を加えてよいことは言うまでもない。例えば、枠状のフレーム１の外径の形状は、図１及び図８に示す６面体状（四角柱状）のものに限定されるものではなく、三角柱状、或いは円柱状、半円柱状でもよい。また、４軸駆動アーム２は、図１及び図８に示すものに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すようなものでもよい。
【０１０６】
また、移動を全て作業者が行う場合には、引き込み式移動用車輪装置２０、引き込み式駆動用車輪装置２４を省略することができる。また、固定用電磁石１２は４個以上としてもよい。
【０１０７】
また、前記フレーム１の前方下部の自走用電動機２８を有する引き込み式駆動用車輪装置２４に換えて引き込み式移動用車輪装置２０を設け、合計４個の引き込み式移動用車輪装置２０とし、自走用電動機２８に換えてワイヤを巻き込むウインチを前記フレーム１の前方下部に設け、ワイヤの先端を溶接すべき多数の固縛金物の最先端の固縛金物に連結し、ウインチにてワイヤを巻き込むことにより、固縛金物溶接装置２９を移動させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１      フレーム
１ａ    カメラ取付フレーム
１ｂ    持ち運び用ハンドル
２      ４軸駆動アーム
３      Ｘ軸レール
４      Ｘ軸移動軸受
５      Ｙ軸レール
６      Ｙ軸移動軸受
７      Ｚ軸レール
８      Ｚ軸移動軸受兼旋回軸受
９      旋回軸
１０    溶接トーチ
１１    フック旋回用アーム
１１ａ  フック部
１２    固定用電磁石
１３    監視カメラ
１４    表示器
１５    操作盤
１６    運搬用車輪
１７    運搬用車輪支持台
１８    トーチホルダー
１８ａ  トーチホルダーの基部
１８ｂ  トーチホルダーの腕部
１８ｃ  トーチホルダーのトーチ把持部
２０    引き込み式移動用車輪装置
２１    引き込み用シリンダ
２２    旋回台
２３    移動用車輪
２４    引き込み式駆動用車輪装置
２５    引き込み用シリンダ
２６    旋回台
２７    駆動用車輪
２８    自走用電動機
２９    固縛金物溶接装置
３０    突出型の固縛金物
３１    固定部
３２    係止部
３３    突出型旋回式の固縛金物
３４    固定部
３５    旋回係止環
３６    埋込型の固縛金物
４１    固縛金物溶接装置
４２    撮影用照明
４３    高さセンサ（高さ位置計測用センサ）
５１，５２，５３，５４，５５  遮光板
６１    換気装置
６２    排気部
６３    吸引部
Ａ      作業範囲
Ｓ１〜Ｓ５      回転軸
Ｌ０    溶接作業時の車両搭載甲板の位置
ＬＬ    自走時の駆動用車輪（移動用車輪）の車両搭載甲板の位置
ＬＨ    運搬用車輪の下端位置
ＬＴ    運搬時の車両搭載甲板の位置
【図１】
2010090084.tif 000003
【図２】
2010090084.tif 000004
【図３−１】
2010090084.tif 000005
【図３−２】
2010090084.tif 000006
【図４】
2010090084.tif 000007
【図５−１】
2010090084.tif 000008
【図５−２】
2010090084.tif 000009
【図５−３】
2010090084.tif 000010
【図６】
2010090084.tif 000011
【図７】
2010090084.tif 000012
【図８】
2010090084.tif 000013
【図９−１】
2010090084.tif 000014
【図９−２】
2010090084.tif 000015
【図１０】
2010090084.tif 000016
【図１１】
2010090084.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月9日(2010.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに４軸駆動アームを介して取り付けられたトーチホルダーと、
前記トーチホルダーの側面に取り付けられた断面Ｌ字状のフック旋回用アームと、
を備えたことを特徴とする固縛金物溶接装置。
【請求項２】
前記フレームの上部中央に下方に向かって取り付けられた監視カメラと、
前記監視カメラにて撮影された映像を表示する表示器と、
前記４軸駆動アーム及び前記トーチホルダーに把持される溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
予め複数の固縛金物用動作手順が記憶された記憶器を有し、
前記固縛金物用動作手順の一つは、前記監視カメラにて撮影された固縛金物が旋回係止環を有する突出型旋回式の固縛金物であると判断した場合に、フック旋回用アームにて前記旋回係止環を一方側に旋回させる動作を行った後、突出型旋回式の固縛金物と車両搭載甲板との溶接作業を行うものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項３】
前記フレームの上部に取り付けられた前記監視カメラの撮影用照明を備えたことを特徴とする請求項２に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項４】
前記車両搭載甲板の高さ位置を計測する高さ位置計測用センサを備え、
前記制御装置は、前記高さ位置計測用センサの計測結果に基づいて前記４軸駆動アームを駆動する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項５】
前記フレームに取り付けられて内部を被覆する遮光板と、
内部の換気を行う換気装置と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の固縛金物溶接装置。
【請求項６】
前記換気装置は、前記遮光板における対向する位置に吸引部と排気部が設けられることを特徴とする請求項５に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項７】
前記換気装置は、溶接終了後に作動することを特徴とする請求項５又は６に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項８】
前記フレームの前方に取り付けられた運搬用車輪と、
前記フレームの後方に取り付けられた持ち運び用ハンドルと、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の固縛金物溶接装置。
【請求項９】
前記フレームの下面に取り付けられた少なくとも３個の固定用電磁石と、
前記フレームの下部に取り付けられた引き込み式駆動用車輪装置及び引き込み式移動用車輪装置と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の固縛金物溶接装置。
【請求項１０】
前記トーチホルダーに把持された溶接トーチを備えたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の固縛金物溶接装置。
【請求項１１】
フレームに４軸駆動アームを介して取り付けられたトーチホルダーと、
前記トーチホルダーの先端部に前記トーチホルダーの回転軸心に向かって把持された溶接トーチと、
前記トーチホルダーの側面に取り付けられた断面Ｌ字状のフック旋回用アームと、
前記フレームの前方に取り付けられた運搬用車輪と、
前記フレームの後方に取り付けられた持ち運び用ハンドルと、
前記フレームの下面に取り付けられた少なくとも３個の固定用電磁石と、
前記フレームの下部に取り付けられた引き込み式駆動用車輪装置及び引き込み式移動用車輪装置と、
前記フレームの上部中央に下方に向かって取り付けられた監視カメラと、
前記監視カメラにて撮影された映像を表示する表示器と、
前記４軸駆動アーム、前記引き込み式駆動用車輪装置、前記固定用電磁石、及び溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
予め複数の固縛金物用動作手順が記憶された記憶器を有し、
前記固縛金物用動作手順の一つは、前記監視カメラにて撮影された固縛金物が旋回係止環を有する突出型旋回式の固縛金物であると判断した場合に、フック旋回用アームにて前記旋回係止環を一方側に旋回させる動作を行った後、突出型旋回式の固縛金物と車両搭載甲板との溶接作業を行うものであり、
前記運搬用車輪の下端は、前記固定用電磁石の下端より上方に位置し、
前記断面Ｌ字状のフック旋回用アームの下端は、前記溶接トーチの先端と同じ高さに位置している、
ことを特徴とする固縛金物溶接装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記監視カメラにて撮影された固縛金物の種類を識別すると共に位置を計測し、
予め記憶された複数の固縛金物用動作手順の中から、識別された固縛金物に該当する固縛金物用動作手順を選出し、
前記選出された固縛金物用動作手順における各位置を、前記監視カメラにて計測された位置に合わせて座標変換し、
前記座標変換された固縛金物用動作手順に基づき、前記４軸駆動アーム、前記引き込み式駆動用車輪装置、前記固定用電磁石、及び溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御するものである、
ことを特徴とする請求項１１に記載の固縛金物溶接装置。
【請求項１３】
フレームに４軸駆動アームを介して取り付けられたトーチホルダーと、
前記トーチホルダーの側面に取り付けられた断面Ｌ字状のフック旋回用アームと、
前記フレームの上部中央に下方に向かって取り付けられた監視カメラと、
前記監視カメラにて撮影された映像を表示する表示器と、
前記トーチホルダーに把持された溶接トーチと、
前記４軸駆動アーム及び溶接トーチに溶接電流を供給する溶接機を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置により、前記監視カメラにて撮影された固縛金物が旋回係止環を有する突出型旋回式の固縛金物であると判断した場合に、フック旋回用アームにて前記旋回係止環を一方側に旋回させる動作を行った後、突出型旋回式の固縛金物と車両搭載甲板との溶接作業を行うものである、
ことを特徴とする固縛金物溶接方法。
【国際調査報告】
2010090084.tif 000018
2010090084.tif 000019
2010090084.tif 000020
2010090084.tif 000021