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JP6950161B2 - Welding method and welding system - Google Patents

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JP6950161B2 JP2016195876A JP2016195876A JP6950161B2 JP 6950161 B2 JP6950161 B2 JP 6950161B2 JP 2016195876 A JP2016195876 A JP 2016195876A JP 2016195876 A JP2016195876 A JP 2016195876A JP 6950161 B2 JP6950161 B2 JP 6950161B2
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Description

本発明は、柱や梁等に用いられる多角形鋼管を、ガイドレールに取り付けられる溶接ロボットにより溶接する溶接方法及び溶接システムに関する。 The present invention relates to a welding method and a welding system for welding polygonal steel pipes used for columns, beams and the like with a welding robot attached to a guide rail.

従来、鉄骨を用いた建物の建設現場においては、技能者による溶接作業が行なわれている。更に、建設現場における溶接作業において、溶接ロボットの利用が検討されている(例えば、特許文献1,2参照。)。 Conventionally, welding work has been performed by skilled workers at construction sites of buildings using steel frames. Further, the use of a welding robot is being studied in welding work at a construction site (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

この特許文献1には、現場での設置作用性を向上させたアーク溶接ロボットが記載されている。このアーク溶接ロボットは、ロボット本体とロボットコントローラを接続している駆動電力用ケーブルに、溶接用制御ケーブルとワイヤ送給装置センサー用ケーブルを内蔵する。 This Patent Document 1 describes an arc welding robot having improved on-site installation operability. This arc welding robot incorporates a welding control cable and a wire feeder sensor cable in a drive power cable that connects the robot body and the robot controller.

更に、特許文献2に記載の溶接システムは、溶接トーチを把持する把持部と、溶接トーチの先端部を駆動させるための駆動装置とを有する駆動体と、溶接電力線を介して溶接トーチにアーク放電発生用の溶接電力を供給する溶接電源と、溶接トーチの先端部に溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置とを備える。更に、この溶接システムは、駆動体に駆動電力を供給し、制御信号を送受信する駆動装置を制御する制御装置と、溶接ワイヤを収容するコンジットケーブルと、を備えている。コンジットケーブルは、動力線と溶接電力線とを相互に絶縁を保ちながら収容される。 Further, the welding system described in Patent Document 2 includes a driving body having a grip portion for gripping the welding torch, a driving device for driving the tip portion of the welding torch, and an arc discharge to the welding torch via a welding power line. It is provided with a welding power source that supplies welding power for generation and a wire feeding device that feeds welding wires to the tip of the welding torch. Further, the welding system includes a control device for supplying drive power to the drive body and controlling the drive device for transmitting and receiving control signals, and a conduit cable for accommodating the welding wire. The conduit cable is housed while maintaining insulation between the power line and the welding power line.

特開2006−7242号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-7242 特許第5948521号公報Japanese Patent No. 5948521

上述した溶接ロボットを用いて鋼管同士を溶接する場合には、鋼管にガイドレールを取り付け、このガイドレールに溶接ロボットを摺動可能に取り付ける。この場合、通常、鋼管の外形状に沿う形状のガイドレールを用い、それぞれ溶接ロボットを一定速度で移動させる。 When welding steel pipes to each other using the welding robot described above, a guide rail is attached to the steel pipe, and the welding robot is slidably attached to the guide rail. In this case, usually, a guide rail having a shape that follows the outer shape of the steel pipe is used, and each welding robot is moved at a constant speed.

ところで、建設現場で用いられている角形鋼管の角は、円弧形状を有している。この円弧形状の大きさは、角形鋼管の大きさ、板厚及び種類(ロール成形又はプレス成形)によって異なる。このため、建設現場において角形鋼管を溶接ロボットで溶接する場合、通常、角形鋼管の円弧と同心円となる円弧形状のガイドレールを準備している。特に、建設現場において複数種類の角形鋼管を用いる場合、各角形鋼管の角の円弧と同心円となる多様なガイドレールを準備する必要があった。 By the way, the corners of the square steel pipe used at the construction site have an arc shape. The size of this arc shape varies depending on the size, plate thickness and type (roll forming or press forming) of the square steel pipe. Therefore, when welding a square steel pipe with a welding robot at a construction site, an arc-shaped guide rail that is concentric with the arc of the square steel pipe is usually prepared. In particular, when using a plurality of types of square steel pipes at a construction site, it is necessary to prepare various guide rails that are concentric with the arcs at the corners of each square steel pipe.

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、ガイドレールに取り付けられる溶接ロボットを用いて、多様な形状の多角形鋼管を効率的に溶接することができる溶接方法及び溶接システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a welding method and a welding system capable of efficiently welding polygonal steel pipes of various shapes by using a welding robot attached to a guide rail. There is.

・上記課題を解決する溶接方法は、ガイドレール上を移動する溶接ロボットを用いて、多角形鋼管を溶接する溶接方法であって、前記ガイドレールは、直線部と曲線部とを有し、前記多角形鋼管の外周に配置され、前記溶接ロボットにより溶接する溶接部分の曲率中心の位置と、溶接時の前記溶接ロボットの所在位置の曲率中心の位置とが異なる場合に、単位時間あたりの前記溶接部分の長さが一定となるように、前記溶接ロボットの移動速度を制御する。これにより、単位時間あたりの溶接部分の長さ(溶接速度)を一定にして、効率的に溶接することができる。例えば、多角形鋼管の外周と相似形でないガイドレールを用いる場合にも、一定速度で溶接を行なうことができる。従って、多様な形状の多角形鋼管に対して、曲線部のガイドレールを兼用することができる。このため、ガイドレールの汎用性を高めることができ、少ない種類のガイドレールを準備すれば足りるので、施工性を向上させることができる。 A welding method that solves the above problems is a welding method in which a polygonal steel pipe is welded using a welding robot that moves on a guide rail, and the guide rail has a straight portion and a curved portion. When the position of the center of curvature of the welded portion arranged on the outer periphery of the polygonal steel pipe and welded by the welding robot is different from the position of the center of curvature of the position where the welding robot is located at the time of welding, the welding per unit time. The moving speed of the welding robot is controlled so that the length of the portion is constant. As a result, the length of the welded portion (welding speed) per unit time can be kept constant, and welding can be performed efficiently. For example, even when a guide rail that is not similar to the outer circumference of the polygonal steel pipe is used, welding can be performed at a constant speed. Therefore, the guide rail of the curved portion can also be used for polygonal steel pipes having various shapes. Therefore, the versatility of the guide rail can be increased, and it is sufficient to prepare a small number of types of guide rails, so that the workability can be improved.

・上記溶接方法において、前記曲線部における前記多角形鋼管との距離が、前記直線部における前記多角形鋼管との距離と異なる配置において、前記曲線部で単位時間あたりの前記溶接部分の長さが、前記直線部で前記単位時間あたりの前記溶接部分の長さと同じになるように、前記溶接ロボットの移動速度を制御することが好ましい。これにより、ガイドレールの直線部と同じ溶接速度で、曲線部を溶接することができる。 -In the above welding method, in an arrangement in which the distance between the curved portion and the polygonal steel pipe is different from the distance between the straight portion and the polygonal steel pipe, the length of the welded portion per unit time in the curved portion is It is preferable to control the moving speed of the welding robot so that the straight portion has the same length as the welding portion per unit time. As a result, the curved portion can be welded at the same welding speed as the straight portion of the guide rail.

本発明によれば、ガイドレールに取り付けられる溶接ロボットを用いて、多様な形状の多角形鋼管を効率的に溶接することができる。 According to the present invention, polygonal steel pipes of various shapes can be efficiently welded by using a welding robot attached to a guide rail.

実施形態における溶接システムの概念図。The conceptual diagram of the welding system in an embodiment. 実施形態における溶接システムの説明図であって、(a)は上面図、(b)は正面図。It is explanatory drawing of the welding system in embodiment, (a) is a top view, (b) is a front view. 実施形態におけるガイドレールを説明する上面図。The top view explaining the guide rail in an embodiment. 実施形態における溶接ロボットの速度を決定する方法を説明する説明図であって、(a)はR部距離が平行部距離と等しい配置関係(α)の場合、(b)はR部距離が平行部距離より小さい配置関係(β)の場合、(c)はR部距離が平行部距離より大きい配置関係(γ)の場合を示す。It is explanatory drawing explaining the method of determining the speed of a welding robot in an embodiment, in the case of (a) in the arrangement relation (α) where the R part distance is equal to the parallel part distance, (b) is the R part distance parallel In the case of the arrangement relationship (β) smaller than the part distance, (c) shows the case of the arrangement relationship (γ) in which the R part distance is larger than the parallel part distance. 実施形態における溶接ロボットの速度算出に用いるガイドレール中心から溶接ワイヤの先端までの距離を示す説明図。Explanatory drawing which shows the distance from the center of a guide rail used for the speed calculation of a welding robot in embodiment to the tip of a welding wire. 実施形態における速度算出処理の処理手順を説明する流れ図。The flow chart explaining the processing procedure of the speed calculation process in Embodiment. 実施形態における角形鋼管の具体的な溶接手順を説明する説明図であって、(a)は前半の溶接手順、(b)は後半の溶接手順を示す。It is explanatory drawing explaining the specific welding procedure of a square steel pipe in an embodiment, (a) shows the welding procedure of the first half, (b) shows the welding procedure of the latter half. 変更例における溶接ロボットの速度を決定する方法を説明する説明図であり、(a)は配置関係(α)の場合、(b)は配置関係(β)の場合、(c)は配置関係(γ)の場合を示す。It is explanatory drawing explaining the method of determining the speed of the welding robot in the modification example, (a) is the arrangement relation (α), (b) is the arrangement relation (β), (c) is the arrangement relation (c) The case of γ) is shown.

以下、図1〜図7を用いて、溶接方法及び溶接システムを具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、柱として用いるために、2つの角形鋼管10端部同士を、上下方向に溶接する場合を想定する。本実施形態で溶接する角形鋼管10は、1/4円の円弧形状の四つ角を有する環状の鋼管(断面四角形状)である。 Hereinafter, an embodiment in which the welding method and the welding system are embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 7. In the present embodiment, it is assumed that the ends of two square steel pipes 10 are welded to each other in the vertical direction in order to be used as columns. The square steel pipe 10 to be welded in the present embodiment is an annular steel pipe (square cross section) having four arc-shaped squares of 1/4 circle.

図1は、溶接システム20の概念図である。溶接システム20は、ガイドレール30、溶接ロボット40及び制御装置50を備えている。溶接ロボット40は、摺動可能にガイドレール30に取り付けられている。溶接ロボット40としては、MHIソリューションテクノロジーズ株式会社の「多層盛溶接ロボット石松」を用いる。 FIG. 1 is a conceptual diagram of the welding system 20. The welding system 20 includes a guide rail 30, a welding robot 40, and a control device 50. The welding robot 40 is slidably attached to the guide rail 30. As the welding robot 40, "multi-layer welding robot Ishimatsu" manufactured by MHI Solution Technologies Co., Ltd. is used.

図2(a)及び図2(b)は、ガイドレール30及び溶接ロボット40の上面図、正面図である。
図2(a)に示すように、ガイドレール30は、溶接対象である角形鋼管10の外周を囲う環形状を有している。具体的には、ガイドレール30は、角形鋼管10の各角に対応する4つのコーナユニット31を備えている。各コーナユニット31は、角形鋼管10の角に対応する1/4円の円弧形状の曲線部31aと、この曲線部31aの両端部にそれぞれ接続する2つの直線部31bとを有している。
2 (a) and 2 (b) are a top view and a front view of the guide rail 30 and the welding robot 40.
As shown in FIG. 2A, the guide rail 30 has a ring shape surrounding the outer circumference of the square steel pipe 10 to be welded. Specifically, the guide rail 30 includes four corner units 31 corresponding to each corner of the square steel pipe 10. Each corner unit 31 has a 1/4 circular arc-shaped curved portion 31a corresponding to the corner of the square steel pipe 10 and two straight portions 31b connected to both ends of the curved portion 31a.

図3に示すように、本実施形態では、1種類のコーナユニット31と形状(長さ)が異なる直線ユニット32a,32b,32c,32dとを組み合わせることにより、ガイドレール30の環外周の大きさを変更する。直線ユニット(32a〜32d)は、4つのコーナユニット31の端部同士を連結するために用いる。なお、各鋼管が小さい場合(辺の長さが短い場合)には、図1及び図2に示すように、4つのコーナユニット31の端部同士を直接、連結する。本願発明では、このような環外周の大きさを変更したガイドレール30により、多様な形状や大きさの角形鋼管10の溶接に適用する。そして、溶接対象の角形鋼管10の外周から所定距離内(溶接ロボットの可動範囲内)にガイドレール30が配置されるように、コーナユニット31、直線ユニット(32a〜32d)を組み合わせる。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the size of the outer circumference of the ring of the guide rail 30 is obtained by combining one type of corner unit 31 and linear units 32a, 32b, 32c, 32d having different shapes (lengths). To change. The linear units (32a to 32d) are used to connect the ends of the four corner units 31 to each other. When each steel pipe is small (when the side length is short), the ends of the four corner units 31 are directly connected to each other as shown in FIGS. 1 and 2. In the present invention, the guide rail 30 in which the size of the outer circumference of the ring is changed is applied to welding of square steel pipes 10 having various shapes and sizes. Then, the corner unit 31 and the straight unit (32a to 32d) are combined so that the guide rail 30 is arranged within a predetermined distance (within the movable range of the welding robot) from the outer circumference of the square steel pipe 10 to be welded.

図2(a)及び図2(b)に示すように、ガイドレール30の各コーナユニット31には、各直線部31bの内側に、取付部35が設けられている。各取付部35は、上部及び下部にネジ孔が形成された板部材35aと、この板部材35aのネジ孔に挿入されたボルト35bとを備えている。ガイドレール30は、ボルト35bが締め付けられることにより、ボルト35bの先端を角形鋼管10の外周面に押し付けて、角形鋼管10の外周に取り付けられる。 As shown in FIGS. 2A and 2B, each corner unit 31 of the guide rail 30 is provided with a mounting portion 35 inside each straight portion 31b. Each mounting portion 35 includes a plate member 35a in which screw holes are formed in the upper portion and the lower portion, and a bolt 35b inserted into the screw holes of the plate member 35a. The guide rail 30 is attached to the outer periphery of the square steel pipe 10 by pressing the tip of the bolt 35b against the outer peripheral surface of the square steel pipe 10 by tightening the bolt 35b.

図2(b)に示すように、本実施形態で用いる溶接ロボット40は、台車41、制御ケーブル42、コンジットケーブル44及び溶接トーチ45を備えている。台車41は、ガイドレール30に取り付けられており、駆動部及び測定部を備えている。台車41は、制御ケーブル42を介して供給された制御装置50からの制御信号に応じて、ガイドレール30を摺動する。更に、台車41の測定部は、角形鋼管10において溶接する溶接部分までの距離を測定する。 As shown in FIG. 2B, the welding robot 40 used in this embodiment includes a carriage 41, a control cable 42, a conduit cable 44, and a welding torch 45. The carriage 41 is attached to the guide rail 30 and includes a drive unit and a measurement unit. The carriage 41 slides on the guide rail 30 in response to a control signal from the control device 50 supplied via the control cable 42. Further, the measuring unit of the carriage 41 measures the distance to the welded portion to be welded in the square steel pipe 10.

溶接ロボット40のコンジットケーブル44内には、溶接ワイヤが貫通されており、送出される溶接ワイヤを溶接トーチ45に供給している。溶接トーチ45は、先端が、ガイドレール30の下方に位置する溶接部分に対向するように配置されており、溶接部分において溶接ワイヤを用いて溶接を行なう。 A welding wire is penetrated in the conduit cable 44 of the welding robot 40, and the welding wire to be sent is supplied to the welding torch 45. The tip of the welding torch 45 is arranged so as to face the welded portion located below the guide rail 30, and welding is performed at the welded portion using a welding wire.

図1に示すように、溶接ロボット40の台車41には、制御ケーブル42を介して、制御装置50からの制御信号が供給される。
制御装置50は、制御部51と、角形鋼管情報記憶部52とを備えている。制御部51は、CPU、RAM、ROM等を備え、後述する処理(速度設定段階、溶接制御段階等の各処理)を行なう。そのための溶接プログラムを実行することにより、制御部51は、速度設定部511、溶接制御部512として機能する。
As shown in FIG. 1, a control signal from the control device 50 is supplied to the carriage 41 of the welding robot 40 via the control cable 42.
The control device 50 includes a control unit 51 and a square steel pipe information storage unit 52. The control unit 51 includes a CPU, RAM, ROM, and the like, and performs processes described later (each process such as a speed setting step and a welding control step). By executing the welding program for that purpose, the control unit 51 functions as a speed setting unit 511 and a welding control unit 512.

速度設定部511は、溶接ロボット40の移動速度を算出して、メモリに記憶し、記憶した移動速度に応じて台車41の移動を制御する。この速度設定部511は、コーナユニット31の曲線部31aの円弧の半径Rを記憶している。 The speed setting unit 511 calculates the moving speed of the welding robot 40, stores it in a memory, and controls the movement of the carriage 41 according to the stored moving speed. The speed setting unit 511 stores the radius R of the arc of the curved portion 31a of the corner unit 31.

溶接制御部512は、溶接ロボット40の溶接トーチ45の位置を制御して溶接を行なう。この場合、溶接制御部512は、台車41の測定部を用いて、溶接ロボット40から角形鋼管10の溶接部分までの距離を測定する。更に、溶接制御部512は、溶接開始前に、予め定めたセンシング位置において角形鋼管10の溶接部分までの距離を測定する。 The welding control unit 512 controls the position of the welding torch 45 of the welding robot 40 to perform welding. In this case, the welding control unit 512 measures the distance from the welding robot 40 to the welded portion of the square steel pipe 10 by using the measuring unit of the carriage 41. Further, the welding control unit 512 measures the distance to the welded portion of the square steel pipe 10 at a predetermined sensing position before the start of welding.

角形鋼管情報記憶部52は、角形鋼管10に関する角形鋼管情報を記憶している。この角形鋼管情報は、大きさ(外形寸法等)、板厚及び種類(ロール成形又はプレス成形)に関連付けて、角形鋼管の直線部や曲線部等の寸法(大きさや中心位置等)と、使用するガイドレール30の直線ユニット(32a〜32d)及びコーナユニット31の曲線部31aの寸法(大きさや中心位置等)が記録されている。 The square steel pipe information storage unit 52 stores the square steel pipe information regarding the square steel pipe 10. This square steel pipe information is used with the dimensions (size, center position, etc.) of the straight and curved parts of the square steel pipe in relation to the size (external dimensions, etc.), plate thickness and type (roll forming or press forming). The dimensions (size, center position, etc.) of the straight unit (32a to 32d) of the guide rail 30 and the curved portion 31a of the corner unit 31 are recorded.

(溶接ロボット40の速度制御方法)
上述したように本実施形態の溶接方法では、角形鋼管10の大きさ、板厚及び種類に関係なく、4つのコーナユニット31を備えたガイドレール30を用いる。この場合、角形鋼管10の形状とガイドレール30の形状とによって、以下の3つの配置関係が生じる。
(Speed control method of welding robot 40)
As described above, in the welding method of the present embodiment, the guide rail 30 provided with the four corner units 31 is used regardless of the size, plate thickness and type of the square steel pipe 10. In this case, the following three arrangement relationships occur depending on the shape of the square steel pipe 10 and the shape of the guide rail 30.

(α)角形鋼管10、ガイドレール30の円弧領域(曲線部31a)、直線領域(直線部31b)がそれぞれ対応している場合。
(β)角形鋼管10の直線領域に、ガイドレール30の円弧領域(曲線部31a)がはみ出している場合。
(γ)角形鋼管10の直線領域が、ガイドレール30の円弧領域(曲線部31a)からはみ出している場合。
(Α) When the arc region (curved portion 31a) and the straight region (straight portion 31b) of the square steel pipe 10 and the guide rail 30 correspond to each other.
(Β) When the arc region (curved portion 31a) of the guide rail 30 protrudes into the straight region region of the square steel pipe 10.
(Γ) When the straight line region of the square steel pipe 10 protrudes from the arc region (curved portion 31a) of the guide rail 30.

図4(a)は、上述した配置関係(α)を示す。具体的には、曲線部31aにおける台車41と溶接部分との距離(R部距離)が、ガイドレール30の直線部31bにおける台車41と溶接部分との距離(平行部距離)と同じになる。この場合、曲線部31aの円弧の中心位置Gcと、溶接部分の曲部の円弧の中心位置Wcとが一致する同心円状態になる。 FIG. 4A shows the above-mentioned arrangement relationship (α). Specifically, the distance (R portion distance) between the carriage 41 and the welded portion on the curved portion 31a is the same as the distance (parallel portion distance) between the carriage 41 and the welded portion on the straight portion 31b of the guide rail 30. In this case, the center position Gc of the arc of the curved portion 31a and the center position Wc of the arc of the curved portion of the welded portion coincide with each other in a concentric state.

図4(b)は、上述した配置関係(β)を示す。具体的には、R部距離が平行部距離よりも短くなる。この場合、曲線部31aの円弧の中心位置Gcが、溶接部分の曲部の円弧の中心位置Wcよりも、角形鋼管10の中心側に位置する。 FIG. 4B shows the above-mentioned arrangement relationship (β). Specifically, the R portion distance is shorter than the parallel portion distance. In this case, the center position Gc of the arc of the curved portion 31a is located closer to the center of the square steel pipe 10 than the center position Wc of the arc of the curved portion of the welded portion.

図4(c)は、上述した配置関係(γ)を示す。具体的には、R部距離が平行部距離よりも長くなる。この場合、曲線部31aの円弧の中心位置Gcよりも、溶接部分の曲部の円弧の中心位置Wcが、角形鋼管10の中心側に位置する。 FIG. 4C shows the above-mentioned arrangement relationship (γ). Specifically, the R portion distance is longer than the parallel portion distance. In this case, the center position Wc of the arc of the curved portion of the welded portion is located closer to the center of the square steel pipe 10 than the center position Gc of the arc of the curved portion 31a.

本実施形態では、曲線部31aの円弧におけるセンシング位置(R部センシング位置)を基準として、台車41の速度を制御する。ここで、センシング位置として、ガイドレール30の曲線部31a(1/4円の円弧)を4等分した5つの位置P1、P2,P3,P4,P5を用いる。本実施形態では、各センシング位置(P1〜P5)における具体的な速度は、下記の(1)式によって算出される。 In the present embodiment, the speed of the carriage 41 is controlled with reference to the sensing position (R portion sensing position) in the arc of the curved portion 31a. Here, as sensing positions, five positions P1, P2, P3, P4, and P5 obtained by dividing the curved portion 31a (arc of a 1/4 circle) of the guide rail 30 into four equal parts are used. In the present embodiment, the specific speed at each sensing position (P1 to P5) is calculated by the following equation (1).

v(n)=R/L(n)×v …(1)
ここで、「v(n)」は、n番目のR部センシング位置における速度(mm/min)、「R」は曲線部31aの円弧の半径、「v」は平行部台車速度である。
v (n) = R / L (n) × v ... (1)
Here, "v (n)" is the speed (mm / min) at the nth R portion sensing position, "R" is the radius of the arc of the curved portion 31a, and "v" is the parallel portion bogie speed.

また、図5に示すように、「L(n)」は、n番目のR部センシング位置における曲線部31aの円弧の中心位置Gcから、溶接ワイヤの先端の溶接部分(溶接アーク)までの距離である。本実施形態では、角形鋼管10の板厚が薄いため、「L(n)」として、R部センシング位置における曲線部31aの円弧の中心位置Gcから、角形鋼管10の外周面までの距離を用いる。 Further, as shown in FIG. 5, “L (n)” is the distance from the center position Gc of the arc of the curved portion 31a at the nth R portion sensing position to the welded portion (welding arc) at the tip of the welding wire. Is. In the present embodiment, since the plate thickness of the square steel pipe 10 is thin, the distance from the center position Gc of the arc of the curved portion 31a at the R portion sensing position to the outer peripheral surface of the square steel pipe 10 is used as “L (n)”. ..

この(1)式は、溶接領域において、単位時間あたりに溶接される長さ(台車41の進行方向(角形鋼管10の周方向)の長さ)が一定になるように、移動速度が決められる。ここで、単位時間あたりに溶接される長さを溶接速度と呼ぶ。この場合、溶接ロボット40の溶接トーチ45は、角形鋼管10の周方向(台車41の進行方向)には伸縮しないため、溶接領域とガイドレール30との形状関係に応じて、ガイドレール30において溶接ロボット40が単位時間あたりに走行する距離(移動速度)を調整する。 In this equation (1), the moving speed is determined so that the length to be welded per unit time (the length in the traveling direction of the carriage 41 (the circumferential direction of the square steel pipe 10)) is constant in the welding region. .. Here, the length of welding per unit time is called the welding speed. In this case, since the welding torch 45 of the welding robot 40 does not expand and contract in the circumferential direction of the square steel pipe 10 (the traveling direction of the carriage 41), welding is performed on the guide rail 30 according to the shape relationship between the welding region and the guide rail 30. The distance (moving speed) that the robot 40 travels per unit time is adjusted.

(速度算出処理)
次に、図6を用いて、上述した制御部51が、台車41の速度を特定して制御するための速度算出処理について説明する。この処理は、溶接開始時に実行される。
(Speed calculation process)
Next, with reference to FIG. 6, the speed calculation process for the above-mentioned control unit 51 to specify and control the speed of the carriage 41 will be described. This process is performed at the start of welding.

溶接前には、接合する角形鋼管10同士を上下に並べ、角形鋼管10の直線部31bの中央の端部同士をエレクションピースで仮固定する。そして、角形鋼管10の大きさに応じて、外周を囲む大きさのガイドレール30を角形鋼管10に取り付ける。更に、ガイドレール30に溶接ロボット40を取り付ける。 Before welding, the square steel pipes 10 to be joined are arranged one above the other, and the central ends of the straight portions 31b of the square steel pipes 10 are temporarily fixed with an erection piece. Then, a guide rail 30 having a size surrounding the outer circumference is attached to the square steel pipe 10 according to the size of the square steel pipe 10. Further, the welding robot 40 is attached to the guide rail 30.

そして、管理者によって溶接実行が指示された場合、制御装置50の制御部51は、溶接対象の角形鋼管の特定処理を実行する(ステップS1−1)。具体的には、制御部51の速度設定部511は、溶接対象入力画面をディスプレイに表示する。この溶接対象入力画面には、角形鋼管10の情報(大きさ、板厚、種類等)を入力する入力欄が含まれている。そして、管理者によって入力欄に入力されると、速度設定部511は、入力欄に入力された情報に応じた角形鋼管情報を、角形鋼管情報記憶部52から抽出する。 Then, when the manager instructs the welding to be executed, the control unit 51 of the control device 50 executes the process of specifying the square steel pipe to be welded (step S1-1). Specifically, the speed setting unit 511 of the control unit 51 displays the welding target input screen on the display. The welding target input screen includes an input field for inputting information (size, plate thickness, type, etc.) of the square steel pipe 10. Then, when the information is input to the input field by the administrator, the speed setting unit 511 extracts the square steel pipe information corresponding to the information input in the input field from the square steel pipe information storage unit 52.

次に、制御装置50の制御部51は、平行部(直線部31b)の溶接量に応じた直線速度の決定処理を実行する(ステップS1−2)。具体的には、制御部51の速度設定部511は、抽出した角形鋼管情報を用いて、使用するガイドレール30の寸法と、溶接対象の角形鋼管10の寸法と、平行部(直線部31b)の溶接量とに応じて直線速度(平行部台車速度)を決定する。この場合、制御部51は、溶接部分に十分な溶接量の溶接材料を供給でき、かつ上限速度以下の最高速度を、平行部台車速度として特定する。 Next, the control unit 51 of the control device 50 executes a process of determining the linear speed according to the welding amount of the parallel portion (straight line portion 31b) (step S1-2). Specifically, the speed setting unit 511 of the control unit 51 uses the extracted square steel pipe information to use the dimensions of the guide rail 30 to be used, the dimensions of the square steel pipe 10 to be welded, and the parallel portion (straight line portion 31b). The linear speed (parallel part bogie speed) is determined according to the amount of welding. In this case, the control unit 51 specifies the maximum speed that can supply a sufficient amount of welding material to the welded portion and is equal to or less than the upper limit speed as the parallel portion carriage speed.

そして、制御装置50の制御部51は、センシング位置毎に、溶接速度に応じた移動速度の算出処理(ステップS1−3)を繰り返して実行する。ここでは、溶接速度(単位時間あたりの溶接トーチ45による溶接部分の周方向の長さ)が同じとなるように、溶接ロボット40の移動速度を算出する。具体的には、制御部51の溶接制御部512は、ガイドレール30に取り付けた溶接ロボット40を走行させて、各センシング位置(P1〜P5)における角形鋼管10の溶接部分までの距離を、測定部を用いて取得する。そして、速度設定部511は、溶接制御部512が取得した各センシング位置(P1〜P5)における溶接部までの距離と、角形鋼管情報における使用するガイドレール30の寸法を用いて、距離L(n)を算出する。そして、速度設定部511は、算出した距離L(n)と、ステップS1−2で算出した平行部台車速度と、記憶している曲線部31aの円弧の半径Rを、式(1)に代入して、各センシング位置における各速度v(n)を算出する。 Then, the control unit 51 of the control device 50 repeatedly executes the calculation process (step S1-3) of the moving speed according to the welding speed for each sensing position. Here, the moving speed of the welding robot 40 is calculated so that the welding speed (the length of the welded portion by the welding torch 45 in the circumferential direction per unit time) is the same. Specifically, the welding control unit 512 of the control unit 51 runs the welding robot 40 attached to the guide rail 30 and measures the distance to the welded portion of the square steel pipe 10 at each sensing position (P1 to P5). Acquire using the part. Then, the speed setting unit 511 uses the distance to the welded portion at each sensing position (P1 to P5) acquired by the welded control unit 512 and the dimension of the guide rail 30 used in the square steel pipe information, and uses the distance L (n). ) Is calculated. Then, the speed setting unit 511 substitutes the calculated distance L (n), the parallel portion trolley speed calculated in step S1-2, and the stored arc radius R of the curved portion 31a into the equation (1). Then, each velocity v (n) at each sensing position is calculated.

次に、制御装置50の制御部51は、曲線部最高速度が上限速度以下か否かの判定処理を実行する(ステップS1−4)。具体的には、制御部51の速度設定部511は、算出した各速度の中で曲線部最高速度を特定する。そして、制御部は、特定した曲線部最高速度と、溶接ロボット40の上限速度とを比較し、曲線部最高速度が上限速度以下か否かを判定する。 Next, the control unit 51 of the control device 50 executes a determination process of whether or not the maximum speed of the curved unit is equal to or less than the upper limit speed (step S1-4). Specifically, the speed setting unit 511 of the control unit 51 specifies the maximum speed of the curved unit among the calculated speeds. Then, the control unit compares the specified maximum speed of the curved portion with the upper limit speed of the welding robot 40, and determines whether or not the maximum speed of the curved portion is equal to or less than the upper limit speed.

ここで、曲線部最高速度が上限速度以下でないと判定した場合(ステップS1−4において「NO」の場合)、制御装置50の制御部51は、上限速度に基づいて曲線部最高速度の調整処理を実行する(ステップS1−5)。具体的には、制御部51の速度設定部511は、曲線部最高速度を上限速度にまで減速させた場合の減速率を算出する。そして、曲線部最高速度を、上限速度となるように設定する。 Here, when it is determined that the maximum speed of the curved portion is not equal to or less than the upper limit speed (when “NO” in step S1-4), the control unit 51 of the control device 50 adjusts the maximum speed of the curved portion based on the upper limit speed. Is executed (step S1-5). Specifically, the speed setting unit 511 of the control unit 51 calculates the deceleration rate when the maximum speed of the curved unit is decelerated to the upper limit speed. Then, the maximum speed of the curved portion is set to be the upper limit speed.

そして、制御装置50の制御部51は、各部の移動速度の再計算処理を実行する(ステップS1−6)。具体的には、制御部51の速度設定部511は、算出した減速率を、各部の移動速度に乗算して、各部の移動速度を再計算する。 Then, the control unit 51 of the control device 50 executes a recalculation process of the moving speed of each unit (step S1-6). Specifically, the speed setting unit 511 of the control unit 51 multiplies the calculated deceleration rate by the moving speed of each part to recalculate the moving speed of each part.

一方、曲線部最高速度が上限速度以下であると判定した場合(ステップS1−4において「YES」の場合)、又は各部の移動速度の再計算処理を実行した場合(ステップS1−6)、制御装置50の制御部51は、各部の移動速度の決定処理を実行する(ステップS1−7)。具体的には、制御部51の速度設定部511は、各部(各センシング位置)における台車41の移動速度をメモリに記憶する。以上のようにして、溶接ロボット40の移動速度が決定される。 On the other hand, when it is determined that the maximum speed of the curved portion is equal to or less than the upper limit speed (when “YES” in step S1-4), or when the recalculation process of the moving speed of each portion is executed (step S1-6), control is performed. The control unit 51 of the device 50 executes a process of determining the moving speed of each unit (step S1-7). Specifically, the speed setting unit 511 of the control unit 51 stores the moving speed of the trolley 41 in each unit (each sensing position) in the memory. As described above, the moving speed of the welding robot 40 is determined.

(溶接処理)
そして、図7(a)の矢印に示すように、溶接ロボット40を用いて、角形鋼管10の曲線部を含む部分を溶接する。この場合、制御装置50の制御部51は、ガイドレール30に沿って移動する溶接ロボット40の所在位置を特定し、メモリから所在位置における移動速度を読み出し、台車41の移動を制御する。なお、ガイドレール30に、4つの溶接ロボット40を取り付けて、同時に、4つの溶接ロボット40で曲線部を溶接してもよい。その後、曲線部を含む部分の溶接が終了した後で、エレクションピース60を切断する。
次に、図7(b)の矢印に示すように、各エレクションピース60が中央に設けられていた角形鋼管10の辺をなす直線部を溶接して、角形鋼管10の外周すべてを溶接する。
(Welding process)
Then, as shown by the arrow in FIG. 7A, the welding robot 40 is used to weld the portion of the square steel pipe 10 including the curved portion. In this case, the control unit 51 of the control device 50 identifies the location position of the welding robot 40 moving along the guide rail 30, reads the movement speed at the location position from the memory, and controls the movement of the carriage 41. The four welding robots 40 may be attached to the guide rail 30, and the curved portions may be welded by the four welding robots 40 at the same time. Then, after the welding of the portion including the curved portion is completed, the erection piece 60 is cut.
Next, as shown by the arrow in FIG. 7B, the straight portion forming the side of the square steel pipe 10 provided at the center of each erection piece 60 is welded, and the entire outer circumference of the square steel pipe 10 is welded.

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態において、制御装置50の制御部51は、曲線部31aを移動する際の溶接ロボット40の溶接速度が一定となるように制御する。これにより、ガイドレール30のコーナユニット31の曲線部31aが、角形鋼管10の溶接部分の円弧と大きさや中心位置(Gc,Wc)が異なっていても、的確に溶接を行なうことができる。従って、角形鋼管10の大きさ等に依存することなく、角形鋼管10の角を囲う曲線部31aを有するコーナユニット31を兼用することができる。また、溶接対象の角形鋼管10と同心円となる曲線部を備えた複数のコーナユニットを準備しなくてもよく、施工性を向上させることができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the control unit 51 of the control device 50 controls so that the welding speed of the welding robot 40 when moving the curved unit 31a is constant. As a result, even if the curved portion 31a of the corner unit 31 of the guide rail 30 is different in size and center position (Gc, Wc) from the arc of the welded portion of the square steel pipe 10, welding can be performed accurately. Therefore, the corner unit 31 having the curved portion 31a surrounding the corner of the square steel pipe 10 can also be used without depending on the size of the square steel pipe 10 or the like. Further, it is not necessary to prepare a plurality of corner units having curved portions concentric with the square steel pipe 10 to be welded, and the workability can be improved.

(2)本実施形態では、制御部51は、曲線部31aにおける溶接速度が、直線部31bにおける溶接速度と同じとなるように、溶接ロボット40の速度を決定する。これにより、角形鋼管10の直線部の溶接部分を溶接するときと同様な速度で、角形鋼管10の曲部(円弧)の溶接部分を溶接することができる。 (2) In the present embodiment, the control unit 51 determines the speed of the welding robot 40 so that the welding speed in the curved portion 31a is the same as the welding speed in the straight portion 31b. As a result, the welded portion of the curved portion (arc) of the square steel pipe 10 can be welded at the same speed as when the welded portion of the straight portion of the square steel pipe 10 is welded.

(3)本実施形態では、制御部51は、算出した移動速度のうち曲線部最高速度が、溶接ロボット40の上限速度以下でない場合(ステップS1−4において「NO」の場合)、上限速度に基づいて曲線部最高速度の調整処理及び各部の移動速度の再計算処理を実行する(ステップS1−5,S1−6)。これにより、溶接ロボット40の性能を考慮した溶接速度で溶接することができる。 (3) In the present embodiment, when the maximum speed of the curved portion of the calculated moving speeds is not equal to or less than the upper limit speed of the welding robot 40 (when “NO” in steps S1-4), the control unit 51 sets the upper limit speed. Based on this, the adjustment process of the maximum speed of the curved portion and the recalculation process of the moving speed of each portion are executed (steps S1-5 and S1-6). As a result, welding can be performed at a welding speed that takes into consideration the performance of the welding robot 40.

また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、センシング位置として、1/4円の円弧を4等分した5つの位置(P1〜P5)を用いた。センシング位置は、これに限定されない。例えば、センシング位置を更に増やしてもよいし、減らしてもよい。また、センシング位置は、等間隔に配置しなくても、円弧上の位置であればよい。この場合、ガイドレール30のコーナユニット31及び角形鋼管10は、1/4円の円弧形状を有するため、コーナユニット31の円弧の曲率中心及び角形鋼管10の円弧の曲率中心を通る線の左右で加速度及び減速度を左右対称に制御するようにしてもよい。
Moreover, the said embodiment may be changed as follows.
-In the above embodiment, five positions (P1 to P5) obtained by dividing a 1/4 circular arc into four equal parts are used as sensing positions. The sensing position is not limited to this. For example, the sensing position may be further increased or decreased. Further, the sensing positions do not have to be arranged at equal intervals, but may be positions on an arc. In this case, since the corner unit 31 and the square steel pipe 10 of the guide rail 30 have an arc shape of 1/4 circle, the left and right sides of the line passing through the center of curvature of the arc of the corner unit 31 and the center of curvature of the arc of the square steel pipe 10. The acceleration and deceleration may be controlled symmetrically.

・上記実施形態においては、制御装置50の制御部51は、各センシング位置(P1〜P5)における角形鋼管10の溶接部分までの距離を、測定部を用いて取得し、この距離と、ガイドレール30との寸法を用いて、距離L(n)を算出する。溶接ロボット40の移動速度の算出は、実際に測定した溶接部分までの距離を用いずに、溶接対象の角形鋼管10の寸法を用いて計算により算出してもよい。具体的には、制御部51は、角形鋼管情報の溶接対象の角形鋼管10の寸法とガイドレール30の寸法とを用いて、配置図面上で距離L(n)を算出する。この場合には、各センシング位置(P1〜P5)における角形鋼管10の溶接部分までの距離の測定を省略することができる。 -In the above embodiment, the control unit 51 of the control device 50 acquires the distance to the welded portion of the square steel pipe 10 at each sensing position (P1 to P5) by using the measurement unit, and obtains this distance and the guide rail. The distance L (n) is calculated using the dimension of 30. The moving speed of the welding robot 40 may be calculated by using the dimensions of the square steel pipe 10 to be welded without using the actually measured distance to the welded portion. Specifically, the control unit 51 calculates the distance L (n) on the layout drawing using the dimensions of the square steel pipe 10 to be welded and the dimensions of the guide rail 30 in the square steel pipe information. In this case, the measurement of the distance to the welded portion of the square steel pipe 10 at each sensing position (P1 to P5) can be omitted.

・上記実施形態においては、制御装置50の制御部51は、各センシング位置における速度v(n)を算出し、各センシング位置に到着した際に、算出した速度v(n)となるように制御した。溶接ロボット40による溶接部分の移動速度を一定にすることができれば、この算出方法による制御に限定されない。例えば、コーナユニット31の曲線部31aの円弧の曲率中心の位置と、角形鋼管10の溶接部分の曲部(円弧)の曲率中心の位置に応じて、溶接ロボット40の移動速度を決定してもよい。この場合には、制御部51に、ガイドレールの配置に基づいて、直線速度、等角速度、第1〜第4加速度及び第1〜第4減速度を予め保持させておく。 -In the above embodiment, the control unit 51 of the control device 50 calculates the speed v (n) at each sensing position, and controls so that the calculated speed v (n) is obtained when the speed v (n) arrives at each sensing position. bottom. If the moving speed of the welded portion by the welding robot 40 can be made constant, the control is not limited to this calculation method. For example, even if the moving speed of the welding robot 40 is determined according to the position of the center of curvature of the arc of the curved portion 31a of the corner unit 31 and the position of the center of curvature of the curved portion (arc) of the welded portion of the square steel pipe 10. good. In this case, the control unit 51 holds in advance the linear velocity, the equiangular velocity, the first to fourth accelerations, and the first to fourth decelerations based on the arrangement of the guide rails.

具体的には、上述した図4(a)に示した配置関係(α)の場合には、図8(a)に示す以下の処理を実行する。
まず、溶接トーチ45によって溶接している個所(溶接個所)が角形鋼管10の曲部(円弧)に至るまでは直線速度(平行部台車速度)で溶接ロボット40を移動させる(ステップS2−1)。そして、溶接ロボット40の台車41がガイドレール30の曲線部31aに到着し、かつ溶接個所が角形鋼管10の曲部(円弧)に到着した場合には、等角速度で溶接ロボット40を移動させる(ステップS2−2)。そして、台車41がガイドレール30の曲線部31aを過ぎて直線部31bに到着し、かつ溶接個所が角形鋼管10の曲部を通過して直線部に到着した場合には、直線速度で溶接ロボット40を移動させる(ステップS2−3)。
Specifically, in the case of the arrangement relationship (α) shown in FIG. 4A described above, the following processing shown in FIG. 8A is executed.
First, the welding robot 40 is moved at a linear speed (parallel portion carriage speed) until the portion (welded portion) welded by the welding torch 45 reaches the curved portion (arc) of the square steel pipe 10 (step S2-1). .. Then, when the carriage 41 of the welding robot 40 arrives at the curved portion 31a of the guide rail 30 and the welding portion arrives at the curved portion (arc) of the square steel pipe 10, the welding robot 40 is moved at an equal angular velocity ( Step S2-2). Then, when the carriage 41 passes the curved portion 31a of the guide rail 30 and arrives at the straight portion 31b, and the welding portion passes through the curved portion of the square steel pipe 10 and arrives at the straight portion, the welding robot at a linear speed. 40 is moved (step S2-3).

また、上述した図4(b)に示した配置関係(β)の場合には、図8(b)に示す以下の処理を実行する。
まず、溶接ロボット40の台車41がガイドレール30の曲線部31aに到着するまでは直線速度で溶接ロボット40を移動させる(ステップS3−1)。そして、台車41が曲線部31aに到着したが、溶接個所が角形鋼管10の直線部に位置している場合には、第1加速度で溶接ロボット40を移動させる(ステップS3−2)。ここで、第1加速度は、直線速度より早く、曲線部31aと溶接個所との位置関係に応じて徐々に加速する速度である。その後、溶接個所が角形鋼管10の曲部(円弧)に到着した後には、第2加速度で溶接ロボット40を移動させる(ステップS3−3)。この第2加速度は、第1加速度より早く、曲線部31aと溶接個所との位置関係に応じて徐々に加速する移動速度である。そして、曲線部31aの円弧の曲率中心と角形鋼管10の曲部(円弧)の溶接部分の曲率中心とを通る線(対称線)上に、台車41及び溶接個所が到着した場合には、第2減速度で溶接ロボット40を移動させる(ステップS3−4)。この第2減速度は、曲線部31aと溶接個所の位置関係に応じて徐々に減速する移動速度であり、対称線からの距離に対して、第2加速度と絶対値が同じ減速度になる。そして、溶接個所が角形鋼管10の直線部に到着したが、台車41が直線部31bにまだ到着していない場合には、第1減速度で溶接ロボット40を移動させる(ステップS3−5)。この第1減速度は、対称線からの距離に対して、第1加速度と絶対値が同じ減速度になる。そして、台車41が曲線部31aを過ぎて直線部31bに到着した場合には、直線速度にまで減速させて溶接ロボット40を移動させる(ステップS3−6)。
Further, in the case of the arrangement relationship (β) shown in FIG. 4 (b) described above, the following processing shown in FIG. 8 (b) is executed.
First, the welding robot 40 is moved at a linear speed until the carriage 41 of the welding robot 40 arrives at the curved portion 31a of the guide rail 30 (step S3-1). Then, when the carriage 41 arrives at the curved portion 31a, but the welding portion is located on the straight portion of the square steel pipe 10, the welding robot 40 is moved at the first acceleration (step S3-2). Here, the first acceleration is a speed that is faster than the linear speed and gradually accelerates according to the positional relationship between the curved portion 31a and the welded portion. After that, after the welding portion arrives at the curved portion (arc) of the square steel pipe 10, the welding robot 40 is moved at the second acceleration (step S3-3). This second acceleration is a moving speed that is faster than the first acceleration and gradually accelerates according to the positional relationship between the curved portion 31a and the welded portion. When the carriage 41 and the welded portion arrive on a line (symmetric line) passing through the center of curvature of the arc of the curved portion 31a and the center of curvature of the welded portion of the curved portion (arc) of the square steel pipe 10, the first 2 The welding robot 40 is moved at a deceleration (step S3-4). This second deceleration is a moving speed that gradually decelerates according to the positional relationship between the curved portion 31a and the welded portion, and the second acceleration and the absolute value are the same deceleration with respect to the distance from the symmetric line. Then, when the welding portion has arrived at the straight portion of the square steel pipe 10, but the carriage 41 has not yet arrived at the straight portion 31b, the welding robot 40 is moved at the first deceleration (step S3-5). This first deceleration has the same absolute value as the first acceleration with respect to the distance from the line of symmetry. Then, when the carriage 41 passes the curved portion 31a and arrives at the straight portion 31b, the speed is reduced to the linear speed and the welding robot 40 is moved (step S3-6).

更に、上述した図4(c)に示した配置関係(γ)の場合には、図8(c)に示す以下の処理を実行する。
まず、溶接個所が角形鋼管10の円弧の溶接部分に到着するまでは直線速度で溶接ロボット40を移動させる(ステップS4−1)。そして、溶接個所が角形鋼管10の曲部(円弧)に到着したが、台車41が直線部31bに位置している場合には、第3減速度で溶接ロボット40を移動させる(ステップS4−2)。ここで、第3減速度は、直線速度より減速させた速度である。そして、台車41が曲線部31aに到着した後には、第4加速度で溶接ロボット40を移動させる(ステップS4−3)。この第4加速度は、曲線部31aと溶接個所の位置関係に応じて徐々に加速する移動速度である。そして、左右対称線上に台車41及び溶接個所が到着した場合には、第4減速度で移動させる(ステップS4−4)。この第4減速度は、曲線部31aと溶接個所の位置関係に応じて徐々に減速する速度であり、対称線からの距離に対して、第4加速度と絶対値が同じ減速度になる。その後、台車41が直線部31bに到着したが、溶接個所が角形鋼管10の直線の溶接部分に到着していない場合には、第3加速度で移動させる(ステップS4−5)。この第3加速度は、対称線からの距離に対して、第3減速度と絶対値が同じ加速度になる。そして、溶接個所が角形鋼管10の直線の溶接部分に到着した場合には、直線速度に減速させて溶接ロボット40を移動させる(ステップS4−6)。
これにより、ガイドレール30の円弧の中心位置と、角形鋼管10の溶接部分の円弧の中心位置の関係に応じて、溶接速度を一定として溶接するので、より的確に溶接を行なうことができる。
Further, in the case of the arrangement relationship (γ) shown in FIG. 4 (c) described above, the following processing shown in FIG. 8 (c) is executed.
First, the welding robot 40 is moved at a linear speed until the welding portion reaches the welded portion of the arc of the square steel pipe 10 (step S4-1). Then, when the welding portion arrives at the curved portion (arc) of the square steel pipe 10, but the carriage 41 is located at the straight portion 31b, the welding robot 40 is moved at the third deceleration (step S4-2). ). Here, the third deceleration is a speed decelerated from the linear speed. Then, after the carriage 41 arrives at the curved portion 31a, the welding robot 40 is moved at the fourth acceleration (step S4-3). This fourth acceleration is a moving speed that gradually accelerates according to the positional relationship between the curved portion 31a and the welded portion. Then, when the carriage 41 and the welded portion arrive on the symmetrical line, they are moved at the fourth deceleration (step S4-4). This fourth deceleration is a speed at which the speed is gradually decelerated according to the positional relationship between the curved portion 31a and the welded portion, and the deceleration has the same absolute value as the fourth acceleration with respect to the distance from the symmetric line. After that, when the carriage 41 arrives at the straight portion 31b, but the welded portion does not arrive at the straight welded portion of the square steel pipe 10, it is moved at the third acceleration (step S4-5). This third acceleration has the same absolute value as the third deceleration with respect to the distance from the line of symmetry. Then, when the welded portion arrives at the straight welded portion of the square steel pipe 10, the welding robot 40 is moved by decelerating to a linear speed (step S4-6).
As a result, welding is performed at a constant welding speed according to the relationship between the center position of the arc of the guide rail 30 and the center position of the arc of the welded portion of the square steel pipe 10, so that welding can be performed more accurately.

・上記実施形態において、上限速度に基づいて曲線部最高速度の調整処理(ステップS1−5)において、制御装置50の制御部51は、曲線部最高速度を上限速度にまで減速させた場合の減速率を算出し、曲線部最高速度を上限速度に設定した。曲線部最高速度を上限速度以下に調整する調整処理は、これに限らず、例えば、曲線部最高速度を一定速度減速することを繰り返して、上限速度以下となるようにしてもよい。 In the above embodiment, in the adjustment process (step S1-5) of the maximum speed of the curved portion based on the upper limit speed, the control unit 51 of the control device 50 decelerates when the maximum speed of the curved portion is reduced to the upper limit speed. The rate was calculated and the maximum speed of the curved part was set as the upper limit speed. The adjustment process for adjusting the maximum speed of the curved portion to the upper limit speed or less is not limited to this, and for example, the maximum speed of the curved portion may be repeatedly decelerated by a constant speed so as to be equal to or less than the upper limit speed.

・上記実施形態において、ガイドレール30は、溶接対象の角形鋼管10の外周に取り付けた。ガイドレール30の配置は、これに限定されず、角形鋼管10の外周を囲むように配置できれば、角形鋼管10に直接取り付けなくてもよく、例えば、ガイドレール30を、支持装置等によって支持することにより配置してもよい。 -In the above embodiment, the guide rail 30 is attached to the outer periphery of the square steel pipe 10 to be welded. The arrangement of the guide rail 30 is not limited to this, and if it can be arranged so as to surround the outer circumference of the square steel pipe 10, it does not have to be directly attached to the square steel pipe 10. For example, the guide rail 30 may be supported by a support device or the like. May be arranged by.

・上記実施形態においては、断面が四角形状で、円弧の角を有する角形鋼管10の溶接方法について説明した。溶接対象の角形鋼管10は、この形状に限定されず、例えば、断面が三角形状や五角形状等の多角形で、円弧の角を有する鋼管であればよい。 -In the above embodiment, a welding method of a square steel pipe 10 having a quadrangular cross section and having arc corners has been described. The square steel pipe 10 to be welded is not limited to this shape, and may be, for example, a steel pipe having a polygonal cross section such as a triangular shape or a pentagonal shape and having arc corners.

・上記実施形態においては、柱を構成する角形鋼管10の溶接方法について説明した。溶接対象の角形鋼管10は、柱を構成するものに限らない。例えば、梁等、建設現場において用いる角形鋼管の溶接であればよい。 -In the above embodiment, the welding method of the square steel pipe 10 constituting the column has been described. The square steel pipe 10 to be welded is not limited to the one constituting the column. For example, welding of a square steel pipe used at a construction site such as a beam may be used.

Gc,Wc…中心位置、P1,P2,P3,P4,P5…位置、10…角形鋼管、20…溶接システム、30…ガイドレール、31…コーナユニット、31a…曲線部、31b…直線部、32a,32b,32c,32d…直線ユニット、35…取付部、35a…板部材、35b…ボルト、40…溶接ロボット、41…台車、42…制御ケーブル、44…コンジットケーブル、45…溶接トーチ、50…制御装置、51…制御部、52…角形鋼管情報記憶部、60…エレクションピース、511…速度設定部、512…溶接制御部。 Gc, Wc ... Center position, P1, P2, P3, P4, P5 ... Position, 10 ... Square steel pipe, 20 ... Welding system, 30 ... Guide rail, 31 ... Corner unit, 31a ... Curved part, 31b ... Straight part, 32a , 32b, 32c, 32d ... Straight unit, 35 ... Mounting part, 35a ... Plate member, 35b ... Bolt, 40 ... Welding robot, 41 ... Cart, 42 ... Control cable, 44 ... Conduit cable, 45 ... Welding torch, 50 ... Control device, 51 ... Control unit, 52 ... Square steel pipe information storage unit, 60 ... Election piece, 511 ... Speed setting unit, 512 ... Welding control unit.

Claims (2)

ガイドレール上を移動する溶接ロボットを用いて、多角形鋼管を溶接する溶接方法であって、
前記ガイドレールは、直線部と曲線部とを有し、前記多角形鋼管の外周に配置され、
前記溶接ロボットにより溶接する溶接部分の曲率中心の位置と、溶接時の前記溶接ロボットの所在位置の曲率中心の位置とが異なる場合に、前記曲線部での単位時間あたりの前記溶接部分の周方向の長さが、前記直線部での前記単位時間あたりの前記溶接部分の周方向の長さと同じで一定なるように、前記溶接ロボットの移動速度を制御することを特徴とする溶接方法。
A welding method for welding polygonal steel pipes using a welding robot that moves on a guide rail.
The guide rail has a straight portion and a curved portion, and is arranged on the outer periphery of the polygonal steel pipe.
When the position of the center of curvature of the welded portion to be welded by the welding robot is different from the position of the center of curvature of the position of the welding robot at the time of welding, the circumferential direction of the welded portion per unit time at the curved portion. A welding method characterized in that the moving speed of the welding robot is controlled so that the length of the welding robot is the same as and constant in the circumferential length of the welding portion per unit time in the straight portion.
ガイドレール上を移動する溶接ロボットと、前記溶接ロボットを制御する制御部とを備え、多角形鋼管を溶接する溶接システムであって、
前記ガイドレールは、直線部と曲線部とを有し、前記多角形鋼管の外周に配置され、
前記制御部が、前記溶接ロボットにより溶接する溶接部分の曲率中心の位置と、溶接時の前記溶接ロボットの所在位置の曲率中心の位置とが異なる場合に、前記曲線部での単位時間あたりの前記溶接部分の周方向の長さが、前記直線部での前記単位時間あたりの前記溶接部分の周方向の長さと同じで一定なるように、前記溶接ロボットの移動速度を制御することを特徴とする溶接システム。
A welding system that has a welding robot that moves on a guide rail and a control unit that controls the welding robot, and welds polygonal steel pipes.
The guide rail has a straight portion and a curved portion, and is arranged on the outer periphery of the polygonal steel pipe.
When the position of the center of curvature of the welded portion to be welded by the welding robot and the position of the center of curvature of the location position of the welding robot at the time of welding are different from each other, the control unit is said to have a unit time per unit time in the curved portion. and wherein the circumferential length of the weld portion, the circumferential direction of the to be the same constant and the length of the welded parts per unit time at the straight portion, to control the moving speed of the welding robot Welding system.
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