[发明专利]焊道确定方法、程序、示教程序及焊接机器人系统

说明书

焊接机器人系统具备焊接机器人(1)和对焊接机器人(1)进行控制的计算机(2)。焊道通过以下的步骤确定。根据三维CAD数据中的被焊接构件的形状确定能够相互接触的第一被焊接构件与第二被焊接构件。接下来，提取第二被焊接构件的与第一被焊接构件的一个面接触并具有与该一个面的法线矢量(A)平行的法线矢量(B)的第一面(20)。然后，提取第二被焊接构件的第二面(21)，提取第一面(20)及第二面(21)共有的共有边缘(22)，与共有边缘(22)对应地确定焊道(30)而对第一被焊接构件及第二被焊接构件进行焊接。

技术领域

本发明涉及用于对船体结构物的框架进行组装的焊道确定方法、程序、示教程序及焊接机器人系统。

背景技术

大型船只的框架结构物之一的船壳平板区块是如下结构物：在平板状面板的表面配置多列的纵向构件并将横向构件沿与纵向构件正交的方向以一定间隔配置，从而由面板、纵向构件和横向构件形成的由三方或四方包围，已知有利用自动焊接机器人对面板、纵向构件与横向构件相交叉的部分进行焊接的技术(专利文献1及2)。

专利文献1中记载的针对框架结构物的定位装置由定位台和定位臂构成，其中，该定位台具备能够在框架结构物的底板上沿定位方向行驶的行驶轮，该定位臂安装在该定位台的定位方向两侧，以在两侧利用等压等行程伸缩的方式按压在框架结构物的两侧壁，从而使该定位台在定位方向中央行驶，且该专利文献1公开了即使是大型框架结构物也能够以简单的装置高精度定位的技术。

专利文献2中记载的大型框架结构物的焊接装置以由一对纵向构件和一个或一对横向构件包围的格子形状的框内为焊接对象区域，该焊接装置包括：机器人架台，其横跨所述焊接对象区域而固定于大型框架结构物，具有位于所述焊接对象区域上方的水平支持架台；以及焊接机器人，其安装在该水平支持架台的下表面，在所述格子形状框内的整个区域对焊接头进行三维数值控制，以能够进行焊接，专利文献2公开的技术具有以下效果：能够对纵向构件和横向构件在面板上相交叉的大型框架结构物的交叉部进行正式焊接，能够正式焊接的焊接部位的制约少，基本不需要依赖人工的手动焊接，与使用大型龙门架构造的以往的多个机器人焊接装置相比，能够使装置整体小型化，不需要使用复杂的控制系统。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-228883号公报

专利文献2：日本特开2010-253518号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1及专利文献2中公开了由焊接机器人对构成船体的构件彼此进行焊接的技术，但存在伴随船舶的大型化，框架结构物复杂化，且无法满足同时控制多个焊接机器人的需求的可能性。即，存在由于无法准确确定被焊接构件的种类和位置关系，而难以针对焊道适当地对焊接机器人进行定位、难以进行顺畅的焊接作业的课题。

本发明目的在于提供一种能够确定焊道并进行顺畅的焊接作业的焊道确定方法、程序、示教程序及焊接机器人系统。

用于解决课题的方案

本发明的焊道确定方法确定对作为构成船体的构件的至少两个被焊接构件进行焊接的焊道，包括以下步骤：根据三维CAD数据中的被焊接构件的形状，确定能够相互接触的第一被焊接构件以及第二被焊接构件；提取所述第二被焊接构件的与所述第一被焊接构件的一个面接触并具有与该一个面的法线矢量平行的法线矢量的第一面；提取所述第二被焊接构件的第二面；以及提取所述第一面与所述第二面共有的共有边缘，与所述共有边缘对应地确定对所述第一被焊接构件和所述第二被焊接构件进行焊接的焊道。