[发明专利]便携式焊接机器人的焊接控制方法、焊接控制装置、便携式焊接机器人以及焊接系统

说明书

用于使用沿着导轨移动的便携式焊接机器人对具有坡口的工件进行焊接的便携式焊接机器人的焊接控制方法包括如下处理：在从焊接开始点到焊接结束点为止的焊接区间中，设定两个部位以上的坡口形状检测位置，经由在导轨上移动的便携式焊接机器人所具有的检测机构对坡口形状检测位置P_n处的坡口形状进行感测；根据通过感测得到的检测数据来算出坡口形状信息；以及基于坡口形状信息来取得焊接条件。

技术领域

本发明涉及能够在导轨上移动而自动地进行焊接的便携式焊接机器人的焊接控制方法、焊接控制装置、便携式焊接机器人以及焊接系统。

背景技术

以往，在造船、钢筋、桥梁等的焊接结构物的制造中，工厂内的焊接作业推进自动化，大多使用大型的多轴焊接机器人。另一方面，在不能应用大型的多轴焊接机器人的现场焊接作业中，也从半自动焊接这样的手动焊接向操作人员能够由一个人搬运的轻量小型的便携式焊接机器人所适用的焊接方法推进自动化。这样的便携式焊接机器人的应用能够在迄今为止以手动进行焊接的焊接现场提高焊接效率。

作为应用了该便携式焊接机器人的技术，例如有专利文献1。在专利文献1中，对于在建筑现场使用的方形钢管，将使用了具有直线部和曲线部的拐角单元的导轨安装于焊接对象的方形钢管的外周。而且，在导轨上以能够滑动的方式设置焊接机器人。控制装置的控制部对焊接机器人的移动速度进行控制，以使在通过焊接机器人进行焊接的焊接部分的曲率中心的位置、与在拐角单元中对焊接部分进行焊接时的焊接机器人所在的位置的曲率中心的位置不同的情况下，焊接机器人的每单位时间的焊接部分的长度(焊接速度)为恒定。由此，高效地焊接多种形状的多边形钢管。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－58078号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在焊接的现场，焊接的工件由于前工序中的组装精度、切断精度而伴随着与图纸的误差而被搬入到现场。然后，将搬入的工件彼此进行组装作业，形成成为焊接接头的坡口形状，当然，该组装作业也会产生误差。因此，在现场进行焊接的焊接接头的坡口形状即使在相同的接头部，坡口形状的截面也根据焊接的部位而不同。另一方面，在焊接品质方面，谋求焊接接头的焊道宽度、堆高高度满足恒定的基准尺寸。当然，没有确认到咬边、焊瘤那样的焊接缺陷。在根据这样的焊接接头的部位而坡口形状不同的焊接施工中，为了满足焊接品质，谋求使焊接机器人事先识别坡口形状，根据坡口形状的截面积适当地控制焊接条件，即使坡口形状变化，焊接坡口内的焊接金属的高度也能够在整个焊接长度范围内保持恒定。

另外，便携式焊接机器人所行进的导轨的设置通过手动作业来进行，因此现状是即使想要高精度地设置导轨而需要较多的时间，导轨与焊接坡口的位置关系也针对每个焊接接头而不同。在焊接现场，还需要在每次设置导轨后确认导轨与坡口形状的位置关系，并根据该位置关系数据使便携式焊接机器人适当地工作。

在专利文献1所公开的使用了便携式焊接机器人的焊接中，若对焊接机器人的移动速度进行控制，使得相对于坡口形状变化的焊接接头，每单位时间的焊接部分的长度(即，焊接速度)成为恒定，则焊接坡口内的焊接金属的高度根据坡口形状的变化而不同，在最终的精加工中，焊接金属的宽度和堆高高度因部位而脱离基准值，在极端的位置导致咬边、焊瘤的缺陷，有可能无法满足焊接品质。进而，没有考虑由因导轨设置精度引起的导轨与坡口形状位置的偏移产生的焊接作业性，需要附着于工件的溅射去除等修补作业等，作业效率有可能大幅降低。

本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提供能够不受坡口形状的变化、导轨的设置精度等的影响而进行焊接，能够实现作业效率及焊接品质的提高的便携式焊接机器人的焊接控制方法、焊接控制装置、便携式焊接机器人以及焊接系统。

用于解决课题的方案

本发明的上述目的通过便携式焊接机器人的焊接控制方法的下述(1)的结构来实现。