[发明专利]焊接装置及焊接装置的控制方法

说明书

焊接装置(100)具备：具有多个驱动轴的多关节机器人(11)；支承于多关节机器人的末端执行器(23)；设置在多关节机器人的最前端驱动轴(19)与末端执行器之间且使末端执行器的前端轴进行横摆动作的前端轴驱动机构(21)；以及对多关节机器人及前端轴驱动机构进行驱动的驱动控制部(41)。前端轴驱动机构具有：在与末端执行器的前端轴正交的第一轴向上进行驱动的第一轴驱动部；以及在与前端轴及第一轴向正交的第二轴向上进行驱动的第二轴驱动部。

技术领域

本发明涉及焊接装置及焊接装置的控制方法。

背景技术

在使用多关节机器人进行焊接作业时，为了分别适当设置焊道宽度、熔深形状、熔敷量，或者为了得到电弧仿形功能，有时执行横摆(Weaving)。横摆是使多关节机器人所把持的焊炬在焊接线的正交方向上振动的运条方法，该横摆的控制越为高精度，越能实现良好的焊接。

在通常的使用六轴机器人的现有的横摆控制中，相对于所有方向的焊接线的横摆在原理上成为可能。但是，根据焊接条件的不同，存在不进行高速横摆的情况。这是因为，能够高精度进行横摆的界限频率由机器人的刚性及固有振动频率等决定，由于是机器人的刚性低的驱动轴，因此界限频率变低。即，由于机器人的驱动轴的刚性而使高精度且高频率的横摆变得困难。

关于具有这样的课题的多关节机器人的横摆控制，例如，提出了专利文献1、2这样的改良技术。

专利文献1的焊接机器人中，焊炬的前端从机器人前端轴的轴线偏移，通过驱动机器人前端轴进行旋转，从而能够使焊炬的前端绕机器人前端轴的轴线进行旋转。而且，焊接机器人的控制装置仅使用机器人前端轴，使焊炬的前端向与焊接线交叉的方向横摆。在该情况下，机器人前端轴的惯性比其他轴的惯性小。因此，通过仅使用机器人前端轴进行横摆，与使用多个轴进行横摆的情况相比，能够实现高频率且高精度的横摆。

专利文献2的焊接机器人考虑到各横摆对象轴的响应性的不同、基于横摆频率或指令振幅的大小的响应性的不同、基于各横摆对象轴的惯性的响应性的不同，来决定针对马达的指令振幅。由此，能够使横摆控制下的运条轨迹准确，从而提高横摆的精度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-56359号公报

专利文献2：日本特开平07-24574号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1的横摆控制方法所使用的焊接机器人中，焊炬的前端从前端轴的轴线偏移，通过前端轴的旋转，使焊炬的前端绕前端轴的轴线旋转，因此，能够实现高频率且高精度的横摆。但是，在该方式中，使用复杂的横摆模式在机构上是困难的。

专利文献2除了横摆频率以外，还考虑对横摆振幅造成影响的原因来决定指令振幅，尤其是能够实现频率1～10Hz、振幅2～10mm的正弦波形。但是，关于以正弦波形以外的横摆模式或10Hz以上的横摆频率进行横摆动作的方面，未记载任何事项。

此外，在机器人轴重叠横摆频率的振动。当该横摆频率接近机器人的固有振动频率时，产生谐振现象，横摆振幅增大，机器人主体变得不稳定。因此，横摆频率需要避开机器人的固有振动频率，能够应用于焊接的横摆条件产生了限制。

本发明的目的在于，提供一种焊接装置及焊接装置的控制方法，在使用多关节机器人进行焊接时，不受机器人的固有振动频率的限制，能够实现基于各种横摆模式的高精度且高频率的横摆控制。

解决方案

本发明由下述结构构成。

(1)一种焊接装置，具备：

多关节机器人，其具有多个驱动轴；

末端执行器，其支承于所述多关节机器人；