知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024165074
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】溶接装置および溶接方法
(51)【国際特許分類】
B23K 37/02 20060101AFI20241121BHJP
【ＦＩ】
B23K37/02 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023080915
(22)【出願日】2023-05-16
(71)【出願人】
【識別番号】000152424
【氏名又は名称】株式会社日建設計
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】高田 好秀
(57)【要約】
【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
【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
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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。
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。
【請求項2】
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。
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。
【請求項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。
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、溶接装置および溶接方法に関する。
【背景技術】
【0002】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－６６０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【0005】
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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の第１実施形態に係る溶接装置の模式図。
【図3】溶接装置の動作説明図。
【図4】溶接装置の動作説明図。
【図5】本発明の第２実施形態に係る溶接装置の模式図。
【図7】溶接装置の動作説明図。
【図8】溶接装置の動作説明図。
【図9】溶接装置の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
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。
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。
【0014】
［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。
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。
【0015】
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。
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。
【0016】
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。
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。
【0017】
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。
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。
【0018】
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。
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
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。
【0039】
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。
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。
【0040】
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。
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。
【0041】
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。
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【符号の説明】
【0044】
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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】