[发明专利]可移动型焊接机器人的控制方法、焊接控制装置、可移动型焊接机器人以及焊接系统

说明书

本发明提供即使在工件的角部与导轨的曲线部不在同心圆上、并且工件的角部与导轨的曲线部的曲率差较大的情况下也能够确保良好的焊道外观的可移动型焊接机器人的控制方法。具备相对于具有角部的工件(W_o)设置导轨并在导轨上移动而对工件(W_o)进行电弧焊接的可移动型焊接机器人(100)以及控制可移动型焊接机器人(100)的焊接控制装置(600)。可移动型焊接机器人(100)具有焊炬(200)以及使焊炬(200)沿焊接线方向可动的可动部。本控制方法包括利用焊炬位置判定部(605)判定工件(W_o)上的焊炬位置的步骤、利用焊炬角度算出部(606)算出焊炬位置上的焊炬角度的步骤以及基于算出的焊炬角度利用可动部控制焊炬角度的步骤。

技术领域

本发明涉及能够在导轨上移动的同时自动地进行焊接的可移动型焊接机器人的控制方法、焊接控制装置、可移动型焊接机器人以及焊接系统。

背景技术

以往，在造船、钢筋、桥梁等中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，在无法应用大型的多轴焊接机器人的现场焊接作业中，也从成为半自动焊接的手动的焊接向应用了能够由作业员一人搬运的轻量小型的可移动型焊接机器人的焊接方法推进自动化。这样的可移动型焊接机器人的应用在此前通过手动推进焊接的焊接现场中能够提高焊接效率。

作为应用了该可移动型焊接机器人的技术，例如存在专利文献1。在专利文献1中，针对建设现场中使用的多边形角型钢管，将使用了具有直线部和曲线部的角单元的导轨安装于作为焊接对象的多边形角型钢管的外周。并且，相对于导轨将焊接机器人设置为能够滑动。控制装置的控制部在由焊接机器人焊接的焊接部分的曲率中心的位置与在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，以使基于焊接机器人的每单位时间的焊接部分的长度(以下，也称为“焊道长度”)恒定的方式控制焊接机器人的移动速度。由此，高效地焊接多种形状的方形钢管。需要说明的是，也将基于焊接机器人的每单位时间的焊道长度称为“焊接速度”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2018-58078号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，在专利文献1中，控制焊接机器人的移动速度(以下，也称为“机器人速度”)，即使在工件的角部与导轨(以下，也称为“轨道”)的曲线部在非同心圆上的情况下，也能够通过以使熔敷量匹配的方式变更焊接速度来进行效率良好的焊接。然而，专利文献1的技术仅考虑了机器人速度的控制，而未考虑在工件的角部与轨道的曲线部在非同心圆上的情况下成为问题的焊炬角度的影响。即，产生以下那样的事项。

(1)在机器人存在于轨道的曲线部上、并且焊炬前端部存在于工件的平行部上的情况下，工件平行部处的焊炬角度成为前进角或后退角。

(2)在机器人存在于轨道的曲线部上、并且焊炬前端部存在于工件的角部上的情况下，工件的角部处的焊炬角度成为前进角或后退角。

并且，在上述焊炬角度成为前进角或后退角的情况下，例如可能产生以下的问题。

(前进角的情况)

容易向前方产生溅射，带来焊接作业性的恶化。

(后退角的情况)

将后方的熔池顶起，其结果是在工件上的角部与直线部的边界附近产生凸焊道，成为焊道外观不良的原因。

需要说明的是，工件的角部的曲率越小而与轨道的曲率的曲率差越大，则焊炬角度的变化量越大，直线部与角部的边界处的焊道外观进一步恶化。