(57)【要約】【課題】ツール装置の位置を調整する際の人手及び作業時間を抑制する。【解決手段】移動テーブルを２軸座標によって示される複数の移動先に順次移動させ、移動テーブルに設置されたツール装置に処理対象物に対する処理を実行させる多点処理システムであって、移動テーブルに設けられ、２軸座標におけるツール装置の位置を調整する補助位置決め手段を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動テーブルを２軸座標によって示される複数の移動先に順次移動させ、前記移動テーブルに設置されたツール装置に処理対象物に対する処理を実行させる多点処理システムであって、
前記移動テーブルに設けられ、前記２軸座標における前記ツール装置の位置を調整する補助位置決め手段を具備することを特徴とする多点処理システム。
【請求項２】
前記ツール装置に設けられる撮像手段と、
前記撮像手段によって撮影された前記処理対象物の画像に基づいて前記補助位置決め手段に前記ツール装置の位置を調整させる制御手段とを具備することを特徴とする請求項１に記載の多点処理システム。
【請求項３】
前記補助位置決め手段による前記ツール装置の位置を調整した方向と同じ方向に移動するスライダを備え、
複数の前記移動テーブルは、前記スライダに搭載され、
前記補助位置決め手段は、複数の前記移動テーブルのうちの１つ以上に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の多点処理システム。
【請求項４】
２つの前記移動テーブルは、前記スライダに搭載され、
前記補助位置決め手段は、２つの前記移動テーブルに設けられ、前記２軸座標における一方の軸方向である前記処理対象物の高さ方向の前記ツール装置の位置を調整することを特徴とする請求項３に記載の多点処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多点処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、例えば蒸気発生器の管板のような多数の孔を有するワークに溶接や検査等を施す多点検査・施工装置が開示されている。この多点検査・施工装置は、固有のツール番号が設定され、検査・施工位置でワークを検査・施工する複数のツール装置と、検査・施工順序、検査・施工位置座標及びツール番号を含む検査・施工情報を出力する管理装置と、検査・施工位置座標及びツール番号を含む指令信号を出力する制御装置と、指令信号を位置決め装置及びツール装置に通信する通信ネットワークと、指令信号の検査・施工位置座標にツール番号に相当するツール装置を位置決めする位置決め装置とを備え、位置決め後に指令信号のツール番号に相当するツール装置により、位置決めされた検査・施工位置においてワークを検査・施工するものである。例えば、上記位置決め装置は、ワークの高さ方向に移動するスライダと、スライダ上に搭載され、ワークの幅方向に移動し、ツール装置が設置される移動テーブルと等を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９７７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術では、例えば、スライダ上に複数の移動テーブルが搭載され、各移動テーブルにツール装置が設置されている場合、同一スライダに搭載されるツール装置のワークの高さ方向の位置にズレが生じると、移動テーブルとツール装置との間にシム板を挿入することで、相互のツール装置の位置を揃うように調整していた。しかしながら、上記従来技術では、シム板を挿入する作業を作業員が実施しなければならないので、人手及び作業時間が増大するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも、ツール装置の位置を調整する際の人手及び作業時間を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、移動テーブルを２軸座標によって示される複数の移動先に順次移動させ、前記移動テーブルに設置されたツール装置に処理対象物に対する処理を実行させる多点処理システムであって、前記移動テーブルに設けられ、前記２軸座標における前記ツール装置の位置を調整する補助位置決め手段を具備する、という手段を採用する。
【０００７】
本発明では、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記ツール装置に設けられる撮像手段と、前記撮像手段によって撮影された前記処理対象物の画像に基づいて前記補助位置決め手段に前記ツール装置の位置を調整させる制御手段とを具備する、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記補助位置決め手段による前記ツール装置の位置を調整した方向と同じ方向に移動するスライダを備え、複数の前記移動テーブルは、前記スライダに搭載され、前記補助位置決め手段は、複数の前記移動テーブルのうちの１つ以上に設けられる、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、２つの前記移動テーブルは、前記スライダに搭載され、前記補助位置決め手段は、２つの前記移動テーブルに設けられ、前記２軸座標における一方の軸方向である前記処理対象物の高さ方向の前記ツール装置の位置を調整する、という手段を採用する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、移動テーブルを２軸座標によって示される複数の移動先に順次移動させ、移動テーブルに設置されたツール装置に処理対象物に対する処理を実行させる多点処理システムであって、移動テーブルに設けられ、２軸座標におけるツール装置の位置を調整する補助位置決め手段を具備することによって、ツール装置の位置を調整する際の人手及び作業時間を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る管板処理システムの機構系及び当該管板処理システムの処理対象物を示す正面図（ａ）及び当該正面図（ａ）のＭ−Ｍ線矢視図（ｂ）である。
【図２】本発明の一実施形態における施工装置の機能構成を示す模式図（ａ）及び管板処理システムの制御系を示すブロック図（ｂ）である。
【図３】本発明の一実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態におけるツール装置の位置の調整前を示す模式図（ａ）及び位置の調整後を示す模式図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に、図１を参照して、本実施形態に係る管板処理システムＡの機構系及び処理対象物について説明する。この図１では、説明の便宜上、水平方向をＸ軸、垂直方向をＹ軸、また当該Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸としている。なお、図面では、説明の便宜上、縮尺や縦横比を実物に対して変更している。
【００１３】
本実施形態に係る管板処理システムＡは、図示するように縦姿勢の管板Ｗを処理対象物とするものであり、当該管板Ｗに対して所定の施工処理や検査処理を行うものである。上記管板Ｗは、所定の支持機構（図示略）によって縦姿勢に支持された略円板状部材であり、管板主部ｗ１、管板端ｗ２、スタブランナーｗ３及び貫通孔ｗ４を備えている。
【００１４】
管板主部ｗ１は、所定厚を有する略円板状部位（主部位）であり、一対の表面（平面）の一方が主面Ｆｋである。この管板主部ｗ１には、伝熱管をそれぞれ挿通するための複数の貫通孔ｗ４が形成されている。この貫通孔ｗ４は、上記主面Ｆｋから一対の表面の他方（背面）に貫通する所定径の丸孔である。なお、上記施工処理は、例えば伝熱管の端部を貫通孔ｗ４に気密に溶接するシール溶接であり、また上記検査処理は上記シール溶接の品質（溶接品質）の検査である。
【００１５】
管板端ｗ２は、上記管板主部ｗ１の外周に設けられた円環状部位であり、上記管板主部ｗ１の主面ＦｋからＺ軸方向に所定寸法だけ突出する部位である。スタブランナーｗ３は、管板ＷのＸ軸方向の中間かつＹ軸方向に延在する帯状部位であり、上記管板主部ｗ１の主面ＦｋからＺ軸方向に所定寸法だけ突出する部位である。なお、図１（ｂ）では、２つの貫通孔ｗ４が記載されているが、これは便宜的なものである。
【００１６】
ここで、管板端ｗ２の突出端面ＦｅのＺ軸方向における位置は、スタブランナーｗ３の突出端面ＦｓのＺ軸方向における位置よりも管板端ｗ２の主面Ｆｋから離れている。すなわち、管板端ｗ２の主面Ｆｋからの突出量は、スタブランナーｗ３の主面Ｆｋからの突出量よりも大きく設定されている。
【００１７】
このような管板Ｗの近傍には、図示するようにリフターＲが備えられている。このリフターＲは、水平台の両側に一対のリフター手すりＴ１，Ｔ２が設けられた昇降装置である。このリフターＲは、作業員が載って所定の作業を行うために、管板Ｗの近傍に備えられている。なお、図１（ａ）では、リフターＲが管板Ｗの最下端に降りた状態を示している。なお、管板処理システムＡを用いて管板Ｗ（処理対象物）に所定の処理を施す場合には、リフターＲを最下端に降ろした状態で行う。
【００１８】
管板処理システムＡの機構系は、このような管板Ｗの主面Ｆｋに沿って設けられており、一対の支柱１Ａ，１Ｂ、下段スライダ２Ａ、上段スライダ２Ｂ及び第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄを備えている。一対の支柱１Ａ，１Ｂは、Ｙ軸方向に所定長さを有すると共にＸ軸方向に所定間隔を隔てて立設される柱状部材である。このような一対の支柱１Ａ，１Ｂは、自らの長さに応じてＹ軸方向の所定範囲に亘って延在する。  
【００１９】
下段スライダ２Ａは、上記一対の支柱１Ａ，１Ｂの間に差し渡すように、かつ、Ｙ軸方向に移動自在に設けられた梁状部材である。この下段スライダ２Ａは、管板Ｗの略下半分の領域に亘って水平状態を維持したまま上下動する。上段スライダ２Ｂは、上記下段スライダ２Ａと同様に、上記一対の支柱１Ａ，１Ｂの間に差し渡すように、かつ、Ｙ軸方向に移動自在に設けられた梁状部材である。この上段スライダ２Ｂは、管板Ｗの略上半分の領域に亘って水平状態を維持したまま上下動する。
【００２０】
すなわち、下段スライダ２Ａ及び上段スライダ２Ｂのうち、下段スライダ２Ａは管板Ｗの下側の領域をＹ軸方向に移動するものであり、上段スライダ２Ｂは、管板Ｗの上側の領域をＹ軸方向に移動するものである。
【００２１】
第１施工装置３Ａは、Ｘ軸方向に移動自在となるように下段スライダ２Ａに備えられている。第２施工装置３Ｂは、上記第１施工装置３Ａと同様に、Ｘ軸方向に移動自在となるように下段スライダ２Ａに備えられている。このような第１施工装置３Ａ及び第２施工装置３Ｂのうち、第１施工装置３Ａは、管板Ｗの左側（支柱１Ａ側）の領域をＸ軸方向に移動するものであり、第２施工装置３Ｂは、管板Ｗの右側（支柱１Ｂ側）の領域をＸ軸方向に移動するものである。
【００２２】
第３施工装置３Ｃは、Ｘ軸方向に移動自在となるように上段スライダ２Ｂに備えられている。第４施工装置３Ｄは、上記第３施工装置３Ｃと同様に、Ｘ軸方向に移動自在となるように上段スライダ２Ｂに備えられている。このような第３施工装置３Ｃ及び第４施工装置３Ｄのうち、第３施工装置３Ｃは、管板Ｗの左側（支柱１Ａ側）の領域をＸ軸方向に移動するものであり、第４施工装置３Ｄは、管板Ｗの右側（支柱１Ｂ側）の領域をＸ軸方向に移動するものである。
【００２３】
このような第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄは、図２（ａ）に示すように、施工テーブル３ａ、Ｙ軸補助位置決め機構３ｂ（補助位置決め手段）、Ｚステージ３ｃ及びツール装置３ｄを備えている。施工テーブル３ａは、モータ等の駆動源を備え、長尺状の下段スライダ２Ａあるいは上段スライダ２Ｂに沿ってＸ軸方向に移動する移動テーブルである。Ｙ軸補助位置決め機構３ｂは、施工テーブル３ａとＺステージ３ｃとの間に設けられ、モータ等の駆動源によってボールネジを回転し、回転するボールネジのＹ軸方向の直線運動を利用してパンタグラフをＹ軸方向に伸縮させることで、上記ツール装置３ｄのＹ軸方向の位置をミリ単位で調整する。
【００２４】
Ｚステージ３ｃは、モータ等の駆動源を備え、上記施工テーブル３ａ上をＺ軸方向に移動する移動テーブルである。ツール装置３ｄは、管板Ｗに対して所定の施工処理を施す施工機構及び管板Ｗに対して所定の検査処理を施す検査機を備える。また、このツール装置３ｄは、モータ等の駆動源を備え、上記Ｚステージ３ｃ上をＺ軸方向に移動する。また、ツール装置３ｄは、管板Ｗに対向する位置に撮像部ｄ１（撮像手段）が固定され、撮像部ｄ１によって管板Ｗの画像を撮影する。また、ツールヘッドｄ２は、ツール装置３ｄのヘッド部である。
【００２５】
続いて、図２（ｂ）を参照して、本実施形態に係る管板処理システムＡの制御系について説明する。管板処理システムＡの制御系は、上述した下段スライダ２Ａ及び上段スライダ２Ｂ並びに第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄに加え、管理装置４（制御手段）及び制御装置５（制御手段）を備える。
【００２６】
管理装置４は、管板処理システムＡの全体動作を管理する一種のコンピュータであり、第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄ並びに下段スライダ２Ａ及び上段スライダ２Ｂを作動させて管板Ｗに所定の処理を施すために、制御装置５に制御動作を実行させるものである。例えば、管理装置４は、第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄの各々が処理を担当する管板Ｗの貫通孔ｗ４に対応した動作パターンを予め記憶し、記憶する動作パターンに基づいて第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄ各々が順番に各貫通孔ｗ４に所定の処理を実行するように、制御装置５を制御する。
【００２７】
また、詳細については後述するが、管理装置４は、ツール装置３ｄの撮像部ｄ１によって撮影された管板Ｗの画像に基づいてＹ軸補助位置決め機構３ｂにツール装置３ｄの位置を調整させるように、制御装置５を制御する。
【００２８】
制御装置５は、上述した管理装置４、下段スライダ２Ａ、上段スライダ２Ｂ及び第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄとの通信機能を備えており、当該通信機能を用いることにより管理装置４の管理下で制御対象である下段スライダ２Ａ、上段スライダ２Ｂ及び第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄを制御する。
【００２９】
このような制御装置５は、例えばＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）等によって構成されている。また、制御装置５は、上記通信機能を用いることにより、第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄの処理結果（施工結果や検査結果）を取得して管理装置４に提供する。なお、管理装置４には、このような処理結果を保持する不揮発性の記憶装置が備えられている。
【００３０】
次に、このように構成された本実施形態に係る管板処理システムＡの動作について図３及び図４を参照して説明する。
【００３１】
上記第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄを制御する制御装置５は、管理装置４による管理の下で、制御対象である下段スライダ２Ａ及び上段スライダ２Ｂ並びに第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄを制御することにより、第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄが各々担当する各貫通孔ｗ４への処理を行わせる。この結果、第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄは、自らが担当する各貫通孔ｗ４に順次移動する。そして、第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄは、移動先の貫通孔ｗ４に対して所定の処理（施工処理や検査処理）を施す。
【００３２】
管板処理システムＡは、下段スライダ２Ａ、上段スライダ２Ｂ及び第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄに上述した処理を実行させる前に、以下の特徴的な動作を実行する。
【００３３】
つまり、管板処理システムＡにおいて、制御装置５は、管理装置４による管理の下で、２つの施工テーブル３ａに設けられ、前記２軸座標における一方の軸方向である管板Ｗの高さ方向であるＹ軸方向のツール装置３ｄ（例えば、ツールヘッドｄ２）の位置を揃えるように調整する。
【００３４】
具体的には、制御装置５は、下段スライダ２Ａ、上段スライダ２Ｂ及び第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄの施工テーブル３ａを制御することによって、各第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄのツール装置３ｄを予め決められた貫通孔ｗ４の前に位置するように移動させる（ステップＳ１）。例えば、制御装置５は、上記ステップＳ１の処理において、第１施工装置３Ａと第２施工装置３Ｂとのツール装置３ｄを、同じ高さに位置する貫通孔ｗ４の前に移動させ、一方第３施工装置３Ｃと第４施工装置３Ｄとのツール装置３ｄも、同じ高さに位置する貫通孔ｗ４の前に移動させる。
【００３５】
続いて、制御装置５は、各第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄに設けられたツール装置３ｄの撮像部ｄ１に管板Ｗを撮影させ（ステップＳ２）、撮像部ｄ１によって撮影された画像に基づいて第１施工装置３Ａと第２施工装置３Ｂとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置がズレているか否か判定すると共に、第３施工装置３Ｃと第４施工装置３Ｄとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置がズレているか否か判定する（ステップＳ３）。
【００３６】
例えば、第１施工装置３Ａと第２施工装置３Ｂとのツール装置３ｄが同じ高さの貫通孔ｗ４の前に位置する場合、第１施工装置３Ａと第２施工装置３Ｂとの撮像部ｄ１によって撮影された画像の同じ位置に貫通孔ｗ４が存在していなければならない。そして、制御装置５は、２つの画像の貫通孔ｗ４の位置を比較してＹ軸方向にズレている場合、第１施工装置３Ａと第２施工装置３Ｂとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置がズレていると判断する。また、制御装置５は、第３施工装置３Ｃと第４施工装置３Ｄとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置のズレについても同様に判断する。
【００３７】
続いて、制御装置５は、ツール装置３ｄのＹ軸方向の位置のズレが発生していない場合（ＮＯの場合）、処理を終了する。一方、制御装置５は、ツール装置３ｄのＹ軸方向の位置のズレが発生している場合（ＹＥＳの場合）、ズレ量を算出する（ステップＳ４）。例えば、制御装置５は、第１施工装置３Ａと第２施工装置３Ｂとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置がズレている場合、第１施工装置３Ａと第２施工装置３Ｂとの撮像部ｄ１によって撮影された２つの画像の貫通孔ｗ４の位置に基づいて２つのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置のズレ量を算出する。つまり、制御装置５は、２つの画像における貫通孔ｗ４の高さの差を画像解析することによって算出する。
【００３８】
また、制御装置５は、第３施工装置３Ｃと第４施工装置３Ｄとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置のズレが発生している場合も、同様にして、第３施工装置３Ｃと第４施工装置３Ｄとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置のズレ量を算出する。
【００３９】
続いて、制御装置５は、算出したズレ量に基づいてＹ軸補助位置決め機構３ｂを制御して、第１施工装置３Ａと第２施工装置３Ｂとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置がズレている場合には、第１施工装置３Ａと第２施工装置３Ｂとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置が揃うようにし、一方第３施工装置３Ｃと第４施工装置３Ｄとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置がズレている場合には、第３施工装置３Ｃと第４施工装置３Ｄとのツール装置３ｄのＹ軸方向の位置が揃うようにする（ステップＳ５）。上記ステップＳ５の処理において、例えば、図４（ａ）に示すように、ツール装置３ｄのＹ軸方向の位置がズレているものを、図４（ｂ）に示すように、ツール装置３ｄのＹ軸方向の位置を揃える。
【００４０】
このような本実施形態によれば、施工テーブル３ａに設けられ、Ｙ軸方向のツール装置３ｄの位置を調整するＹ軸補助位置決め機構３ｂを具備することによって、ツール装置の位置を調整する際の人手及び作業時間を抑制する。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、Ｙ軸補助位置決め機構３ｂによってＹ軸方向のツール装置３ｄの位置を調整したが、本発明はこれに限定されない。例えば、Ｘ軸方向のツール装置３ｄの位置を調整するＸ軸補助位置決め機構や、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のツール装置３ｄの位置を調整するＸＹ軸補助位置決め機構によって、ツール装置３ｄのＸ軸方向あるいはＸ軸方向及びＹ軸方向の位置のズレを調整するようにしてもよい。
【００４２】
（２）上記実施形態では、撮像部ｄ１によって撮影された画像に基づいてツール装置３ｄの位置のズレを判定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮像部ｄ１ではなく、光センサをツール装置３ｄに備え、該光センサによる検出結果に基づいてツール装置３ｄの位置のズレを判定するようにしてもよい。
【００４３】
（３）上記実施形態に係る管板処理システムＡは、下段スライダ２Ａ及び上段スライダ２Ｂ並びに第１〜第４施工装置３Ａ〜３Ｄを備えるが、スライダ数は２台に限定されず、また施工装置数も４台に限定されない。例えば、スライダ数は１台あるいは３台以上でもよく、また施工装置数は、１〜３台あるいは４台以上でもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、各第１〜第４施工装置３Ａ〜３ＤにＹ軸補助位置決め機構３ｂを設けたが、同一スライダ上のツール装置３ｄのＹ軸方向の位置を調整すればよいので、同一スライダ上の第１施工装置３Ａ及び第２施工装置３Ｂのいずれか一方、また同一スライダ上の第３施工装置３Ｃ及び第３施工装置３Ｃのいずれか一方にＹ軸補助位置決め機構３ｂを設けるようにしてもよい。また、同一のスライダに搭載される施工装置数が２台以上である場合、該スライダ上の最低２つの施工装置のツール装置の位置を揃うように調整すればよい場合には、同一スライダ上の２つ以上の施工装置のうち、最低１つにＹ軸補助位置決め機構３ｂを設けるようにすればよい。
【００４５】
（４）上記実施形態では処理対象物を管板Ｗとしたが、処理対象物は管板Ｗに限定されない。また、処理対象物に対する処理内容も、上述したシール溶接や当該シール溶接の検査に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４６】
１Ａ，１Ｂ…支柱、２Ａ…下段スライダ、２Ｂ…上段スライダ、３Ａ…第１施工装置、３Ｂ…第２施工装置、３Ｃ…第３施工装置、３Ｄ…第４施工装置、３ａ…施工テーブル（移動テーブル）、３ｂ…Ｙ軸補助位置決め機構（補助位置決め手段）、３ｃ…Ｚステージ、３ｄ…ツール装置、４…管理装置（制御手段）、５…制御装置（制御手段）、Ａ…管板処理システム、Ｗ…管板（処理対象物）、ｗ１…管板主部、ｗ２…  管板端、ｗ３…スタブランナー、ｗ４…貫通孔、Ｒ…リフター、Ｔ１，Ｔ２…リフター手すり、ｄ１…撮像部（撮像手段）、ｄ２…ツールヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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