(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの被溶接箇所の状態を検出するセンシングロボットと、このセンシングロボットからの検出情報に基づいて作動することで前記被溶接箇所を溶接する溶接ロボットとを設け、前記センシングロボットをワークに対して作業する第１位置と第２位置とに位置変更させる駆動装置と、前記溶接ロボットをワークに対して作業する第１位置と第２位置とに位置変更させる駆動装置とを備え、前記センシングロボットと溶接ロボットとを第１位置と第２位置との間を移動させて、ワークの被溶接箇所の状態をセンシングロボットで検出するセンシング作業と、先に前記センシングロボットで被溶接箇所の状態が検出されたワークの被溶接箇所を、先のセンシングの情報に基づいて溶接ロボットを作動させることで溶接する溶接作業とを並行して行うように操作する操作盤を設けてある溶接設備。
【請求項２】
ワークを搬送するコンベアを設け、ワークの被溶接箇所の状態を検出するセンシングロボットと、このセンシングロボットからの検出情報に基づいて作動することで前記被溶接箇所を溶接する溶接ロボットとをセンシングロボットが搬送上手側に位置する状態で設け、前記コンベアを介してワークを搬送してワークの被溶接箇所の状態をセンシングロボットで検出するセンシング作業と、先に前記センシングロボットで被溶接箇所の状態が検出されたワークの被溶接箇所を、先のセンシングの情報に基づいて溶接ロボットを作動させることで溶接する溶接作業とを並行して行うように操作する操作盤を設けてある溶接設備。
【請求項３】
ワークの被溶接箇所の状態をセンシングロボットで検出するセンシング作業と、先に前記センシングロボットで被溶接箇所の状態が検出されたワークの被溶接箇所を、先のセンシングの情報に基づいて溶接ロボットを作動させることで溶接する溶接作業とを並行して行い、センシング作業を終えたセンシングロボットに対してワークを相対的に移動させて次に溶接すべきワークのセンシング作業を行うとともに、溶接作業を終えた溶接ロボットに対してワークを相対的に移動させて先にセンシングしたワークの情報に基づいてセンシング作業を終えたワークの溶接作業を行う溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接設備と溶接方法とであって、特に、溶断部材が多くて部材精度の維持が難しい厚肉鋼板を多用しているバックホウで代表される建設機械のトラックフレームや旋回台などのワークを溶接する場合に好適な設備と方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来では、ワークの被溶接箇所の状態を検出するためのセンサと被溶接箇所を溶接するためのトーチとを一体に搭載したロボットを設け、先ずこのロボットで被溶接箇所の状態を検出し、次いで、その検出状態に基づいてロボットを作動させることで、ワークの被検出箇所の状態にかかわらず溶接を好適に行おうとしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術によるときは、被溶接箇所の状態を予め検出して溶接するから溶接精度を高めることができる。
【０００４】
しかし、従来の技術によるときは、ロボットアームの先端がトーチのみの場合に比較して、ロボットアームの先端がセンサとトーチとを備えたものとなって、ロボットアームの先端が大型化し、その結果、ワークによっては、先端がトーチのみの場合には入り込めた被溶接箇所であっても入り込めなくなる場合が発生し、人手による溶接が要求される被溶接箇所が増えて、作業能率を低下させるおそれがあった。
【０００５】
本発明の目的は、予め被溶接箇所の状態を検出することによる溶接精度の向上を図りながらも、人手による溶接を極力少なくして作業能率を高能率に維持できるようにする点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１〜請求項３に係る本発明の特徴は次の通りである。
【０００７】
〔特徴〕
請求項１に係る本発明の溶接設備は、ワークの被溶接箇所の状態を検出するセンシングロボットと、このセンシングロボットからの検出情報に基づいて作動することで前記被溶接箇所を溶接する溶接ロボットとを設け、センシングロボットをワークに対して作業する第１位置と第２位置とに位置変更させる駆動装置と、溶接ロボットをワークに対して作業する第１位置と第２位置とに位置変更させる駆動装置とを備え、センシングロボットと溶接ロボットとを第１位置と第２位置との間を移動させて、ワークの被溶接箇所の状態をセンシングロボットで検出するセンシング作業と、先にセンシングロボットで被溶接箇所の状態が検出されたワークの被溶接箇所を、先のセンシングの情報に基づいて溶接ロボットを作動させることで溶接する溶接作業とを並行して行うように操作する操作盤を設けた点にある。
【０００８】
請求項２に係る本発明の溶接設備は、ワークを搬送するコンベアを設け、ワークの被溶接箇所の状態を検出するセンシングロボットと、このセンシングロボットからの検出情報に基づいて作動することで前記被溶接箇所を溶接する溶接ロボットとをセンシングロボットが搬送上手側に位置する状態で設け、前記コンベアを介してワークを搬送してワークの被溶接箇所の状態をセンシングロボットで検出するセンシング作業と、先に前記センシングロボットで被溶接箇所の状態が検出されたワークの被溶接箇所を、先のセンシングの情報に基づいて溶接ロボットを作動させることで溶接する溶接作業とを並行して行うように操作する操作盤を設けた点にある。
【０００９】
請求項３に係る本発明の溶接方法は、ワークの被溶接箇所の状態をセンシングロボットで検出するセンシング作業と、先に前記センシングロボットで被溶接箇所の状態が検出されたワークの被溶接箇所を、先のセンシングの情報に基づいて溶接ロボットを作動させることで溶接する溶接作業とを並行して行い、センシング作業を終えたセンシングロボットに対してワークを相対的に移動させて次に溶接すべきワークのセンシング作業を行うとともに、溶接作業を終えた溶接ロボットに対してワークを相対的に移動させて先にセンシングしたワークの情報に基づいてセンシング作業を終えたワークの溶接作業を行う点にある。
【００１０】
請求項１〜請求項３に係る本発明の作用・効果は次の通りである。
【００１１】
〔作用〕
センシングロボットと溶接ロボットとを設けてあるから、先ず、センシングロボットでワークの被溶接箇所の状態を検出し、次いで、その検出情報に基づいて溶接ロボットで溶接する作業形態を採用することにより、精度の良い溶接を行うことができる。
しかも、一つのロボットで被溶接箇所の状態の検出と溶接とを行うのではなく、被溶接箇所の状態の検出は検出専用のセンシングロボットで行い、検出情報に基づく被溶接箇所の溶接は溶接専用の溶接ロボットで行うようにして、センシングロボットにはセンサのみを搭載すれば良く、溶接ロボットにはトーチのみを搭載すれば良いようにしてあるから、各ロボットの先端を小さなものに維持できて、ロボットアームの先端が入り込むことができないことで溶接できない被溶接箇所の増加を防止できる。
その上、ロボットとしてセンシングロボットと溶接ロボットとの２種を設けることに着目して、センシング作業と溶接作業とを並行して行うから、各ロボットの次のワークに対する作業の待ち時間を少なくすることができる。
【００１２】
〔効果〕
従って、被溶接箇所の状態を検出して溶接することで溶接精度の向上を図りながらも、それに起因した溶接できない被溶接箇所の増加を防止できることで人手による溶接を増やすことがなくて能率良く溶接でき、しかも、ロボットのファンクションタイムを向上して作業効率を向上できるようになった。
【００１３】
【発明の実施の形態】
バックホウのトラックフレームや旋回台などのワークＷを溶接する溶接設備は、図１の（イ）（ロ）、図２に示すように、ワークＷを位置決め並びに溶接可能な状態に支持する第１ポジショナーＰ１と同様にワークＷを位置決め並びに溶接可能な状態に支持する第２ポジショナーＰ２とを並設し、これら第１ポジショナーＰ１及び第２ポジショナーＰ２に支持されたワークＷの被溶接箇所の状態を検出するセンサ１をロボットアームの先端に装備したセンシングロボットＳを第１ポジショナーＰ１に支持されたワークＷに対して作業する第１位置と第２ポジショナーＰ２に支持されたワークＷに対して作業する第２位置とに位置変更自在に設け、溶接用のトーチ２をロボットアームの先端に装備していて前記センシングロボットＳからの検出情報に基づいて作動することで前記センシングロボットＳでセンシングされたワークＷの被溶接箇所を溶接する溶接ロボットＹを第１ポジショナーＰ１に支持されたワークＷに対して作業する第１位置と第２ポジショナーＰ２に支持されたワークＷに対して作業する第２位置とに位置変更自在に設けて構成されている。３は、前記センシングロボットＳを位置変更させる駆動装置であり、４は、前記溶接ロボットＹを位置変更させる駆動装置であり、５は操作盤である。
【００１４】
次に前記溶接設備を用いての溶接方法を説明する。
〔１〕センシングロボットＳ及び溶接ロボットＹを第１位置に位置させる。
【００１５】
〔２〕第１ポジショナーＰ１にワークＷをセットする。
【００１６】
〔３〕センシングロボットＳを作動させて第１ポジショナーＰ１上のワークＷの被溶接箇所の状態を検出する。同時に、第２ポジショナーＰ２にワークＷをセットする。なお、この第２ポジショナーＰ２へのワークＷのセットは上記〔２〕の行程で行っても良い。
【００１７】
〔４〕センシングロボットＳによる第１ポジショナーＰ１上のワークＷに対する検出が終わったならば、操作盤５を操作して駆動装置３を介してセンシングロボットＳを第２位置に移動させて、第２ポジショナーＰ２にセットされたワークＷの被溶接箇所の状態を検出するとともに、先のセンシングロボットＳによる検出情報に基づいて溶接ロボットＹを作動させて第１ポジショナーＰ１にセットされたセンシング済みのワークＷの被溶接箇所を溶接する。
【００１８】
〔５〕センシングロボットＳによる第２ポジショナーＰ２上のワークＷに対する検出が終了し、かつ、溶接ロボットＹによる第１ポジショナーＰ１上のワークＷに対する溶接が終了したならば、操作盤５を操作して、駆動装置３を介してセンシングロボットＳを第１位置に移動させるとともに、駆動装置４を介して溶接ロボットＹを第２位置に移動させる。
【００１９】
〔６〕先のセンシングロボットＳによる検出情報に基づいて溶接ロボットＹを作動させて第２ポジショナーＰ２にセットされたセンシング済みのワークＷの被溶接箇所を溶接する一方、第１ポジショナーＰ１にセットされた溶接済みワークＷを取り外して次に溶接すべきワークＷを第１ポジショナーＰ１にセットして、そのワークＷの被溶接箇所の状態をセンシングロボットＳで検出する。
【００２０】
〔７〕第２ポジショナーＰ２上のワークＷに対する溶接ロボットＹによる溶接が終了したならば、その溶接済みワークＷを第２ポジショナーＰ２から取り外して、次に溶接すべきワークＷを第２ポジショナーＰ２にセットする。
【００２１】
〔８〕以下、〔４〕から〔７〕の行程を繰り返すことで複数のワークＷを溶接する。
【００２２】
要するに、ワークＷの被溶接箇所の状態をセンシングロボットＳで検出するセンシング作業と、先に前記センシングロボットＳで被溶接箇所の状態が検出されたワークＷの被溶接箇所を、先のセンシング情報に基づいて溶接ロボットＹを作動させることで溶接する溶接作業とを並行して行うのである。
【００２３】
〔別実施形態〕
上記実施の形態では、センシングロボットＳ及び溶接ロボットＹを移動させて対象となるワークＷを変更したが、図３に示すように、ワークＷを搬送するコンベア６を設け、このコンベア６の脇にセンシングロボットＳと溶接ロボットＹとをセンシングロボットＳが搬送上手側に位置する状態に配置して、センシングロボットＳによるセンシング作業と、このセンシング結果に基づく溶接ロボットＹによる溶接作業とを並行して行うようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  各作業状態の平面図
【図２】  側面図
【図３】  別実施形態を示す平面図
【符号の説明】
Ｗ  ワーク
Ｓ  センシングロボット
Ｙ  溶接ロボット
【図１】
0003871511.tif 000002
【図２】
0003871511.tif 000003
【図３】
0003871511.tif 000004