熔焊装置以及熔焊装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供熔焊装置以及熔焊装置的控制方法，熔焊装置包括：机械臂(20)；熔焊手(30)，其安装于机械臂(20)，具有以与工件(W)分离的状态将工件(W)熔融并接合的熔焊头(32)；支承体(40)，其设于熔焊手(30)，与工件(W)抵接；力觉传感器(35)，其用于检测经由支承体(40)从工件受到的力及力矩；以及控制部，其基于根据力觉传感器(35)的输出信号计算出的参数，来控制机械臂(20)的动作。机械臂(20)的动作。机械臂(20)的动作。

【技术实现步骤摘要】
熔焊装置以及熔焊装置的控制方法


[0001]本专利技术涉及一种具备力觉传感器的熔焊装置。

技术介绍

[0002]以往有一种使用机器人的焊接装置。例如，在专利文献1中公开了具备焊接机器人和在焊接机器人的臂安装的焊接手的焊接装置。该焊接装置具备力觉传感器。力觉传感器配置于焊接机器人的臂的前端与焊接手之间。设于焊接手的多个电极头从两侧把持工件，由此力觉传感器检测工件相对于焊接手的挠曲。控制部控制机械臂，以使来自力觉传感器的检测信号的输入值在设定范围内，由此控制焊接手相对于工件的位置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2002
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219579号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]但是，焊接方法被分类为熔焊、压接以及钎焊。在此，熔焊是指将工件熔融而接合的焊接方法。熔焊在熔焊手从工件分离的状态下实施。因此，无法使用力觉传感器检测自工件作用于熔焊手的力，其结果是，无法使用力觉传感器进行熔焊手相对于工件的位置的控制。因此，无法如专利文献1那样使用力觉传感器来控制熔焊手相对于工件的位置及角度。
[0008]本专利技术的一方式是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于实现使用力觉传感器来控制熔焊手相对于工件的位置及角度的熔焊装置以及熔焊装置的控制方法。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]为了解决上述课题，本专利技术的一方式的熔焊装置包括机械臂、熔焊手、支承体、力觉传感器以及控制部。熔焊手安装于机械臂。熔焊手具有以与工件分离的状态将该工件熔融并接合的熔焊头。支承体设于熔焊手，与工件抵接。力觉传感器检测经由支承体从工件受到的力及力矩。控制部基于根据所述力觉传感器的输出信号计算出的参数，来控制所述机械臂的动作。
[0011]专利技术的效果
[0012]根据本专利技术的一方式，能够实现准确地控制熔焊手相对于工件的位置的熔焊装置以及熔焊装置的控制方法。
附图说明
[0013]图1是表示本专利技术的实施方式1的熔焊装置的整体构造的图。
[0014]图2是表示本专利技术的实施方式1的熔焊装置的主要部分的图。
[0015]图3是从X1方向观察图2所示的熔焊手的图。
[0016]图4是表示配置于图1所示的熔焊装置的力觉传感器的图。
[0017]图5是对作用于支承体的力及力矩进行说明的图。
[0018]图6是表示本专利技术的实施方式1的熔焊装置的硬件结构的图。
[0019]图7是表示本专利技术的实施方式1的熔焊装置的控制方法的流程图。
[0020]图8是表示本专利技术的实施方式1的熔焊装置的维持工序的流程图。
[0021]图9是表示本专利技术的实施方式1的支承体的第1变形例的图。
[0022]图10是表示本专利技术的实施方式2的熔焊装置的主要部分的图。
[0023]附图标记说明
[0024]1、熔焊装置；2、熔焊机器人；5、熔焊运转部；10、基台；20、机械臂；35、力觉传感器；30、熔焊手；31、手主体；32、熔焊头；33、安装构件；36、第1构件；37、第2构件；40、支承体；41、连接部；42、第1柱体；43、第2柱体；44、辊；45、安装部；50、控制装置；51、处理器；52、存储器；53、输入输出IF。
具体实施方式
[0025]在以下的实施方式中，作为熔焊装置的一例，对进行电弧焊接的情况进行说明。在此，在本申请中，熔焊是指，在与工件分离的状态下朝向工件的接合部释放能量，通过对工件的接合部进行加热或熔融来接合工件的焊接方法。例如，气焊、电弧焊接、电渣焊接(electroslag welding)、电子束焊接、激光束焊接等符合条件。在本申请中，将从熔焊头释放并传递至工件的物质(电、光、热)统称为“能量”。
[0026](实施方式1)
[0027]以下，使用图1～图5对本专利技术的一实施方式进行详细说明。图1是表示实施方式1的熔焊装置1的整体构造的图。图2是表示实施方式1的熔焊装置1的主要部分的图。图3是从X1方向观察图2所示的熔焊手30的图。图4是表示配置于图1所示的熔焊装置1的力觉传感器35的图。图5是对作用于支承体40的力及力矩进行说明的图。在说明熔焊装置1的各结构和位置关系等时，为了便于说明，由图1等所示的X(X1
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X2)方向、Y(Y1
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Y2)方向、Z(Z1
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Z2)方向这三个方向的坐标轴规定。
[0028]如图1所示，熔焊装置1具备熔焊运转部5、熔焊机器人2以及控制装置50。
[0029]熔焊运转部5与熔焊手30连接。熔焊运转部5是用于从熔焊头32释放能量的机构。熔焊运转部5由后述的控制装置50控制，向熔焊手30供给电力。熔焊运转部5具有对熔焊头32和工件W施加电压的熔焊电源部。熔焊运转部5既可以具有焊丝等熔融材料供给部，也可以具有供给保护气体或活性气体的气体供给部。
[0030]成为进行熔焊的对象的工件W为金属。另外，作为工件W的接合部，示出了使工件W彼此对接而成的对接接合部的例子。但是，工件的接合部不限于此，也可以是T形接合部、角接合部等。另外，作为熔焊对象的工件也可以是在接头上形成有槽的工件。
[0031]控制装置50控制熔焊装置1。
[0032]熔焊机器人2具备基台10、机械臂20、熔焊手30以及支承体40。基台10固定于地面。
[0033]机械臂20设于基台10。机械臂20的基端安装于基台10。机械臂20设为能够相对于基台10转动。机械臂20具有多个连杆。机械臂20的连杆以能够转动的方式安装于与相邻的连杆相连接的关节部。在机械臂20的前端安装有熔焊手30。
[0034]熔焊手30是用于熔焊工件W的机械手。在熔焊手30设有安装构件33。熔焊手30经由
安装构件33与机械臂20连接。
[0035]熔焊手30具有手主体31和熔焊头32。在手主体31的前端侧设有熔焊头32。熔焊头32是以与工件W分离的状态向工件W的接合部A释放能量的部分。在本实施方式中，熔焊头32是用于产生作为电能的电弧的电极。
[0036]在熔焊手30设有支承体40。支承体40是与工件W抵接的构件。支承体40相对于熔焊手30以成为预定的角度的方式固定。更详细而言，利用未图示的安装件将支承体40安装于手主体31。由此，支承体40相对于熔焊手30固定。
[0037]如图2和图3所示，支承体40具有第1柱体42、第2柱体43以及连接部41。
[0038]第1柱体42和第2柱体43是从熔焊手30侧朝向工件W侧(Z2方向)延伸的构件。第1柱体42具有手侧第1柱体421和工件侧第1柱体422。在手侧第1柱体421与工件侧第1柱体422之间配置有后述的力觉传感器35。第2柱体43具有手侧第2柱体431和工件侧第2柱体432。在手侧第2柱体431与工件侧第2柱体432之间配置有力觉传感器35。此外，力觉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔焊装置，其特征在于，包括：机械臂；熔焊手，其安装于所述机械臂，具有以与工件分离的状态将该工件熔融并接合的熔焊头；支承体，其设于所述熔焊手，与所述工件抵接；力觉传感器，其用于检测经由所述支承体从工件受到的力及力矩；以及控制部，其基于根据所述力觉传感器的输出信号计算出的参数，来控制所述机械臂的动作。2.根据权利要求1所述的熔焊装置，其特征在于，所述参数包括经由所述支承体从所述工件受到的垂直阻力，所述控制部控制所述机械臂的动作，以使所述垂直阻力的大小一定。3.根据权利要求1或2所述的熔焊装置，其特征在于，所述参数包括第1旋转力矩，该第1旋转力矩是经由所述支承体从所述工件受到的力矩，且以相对于所述熔焊手的行进方向正交的轴为旋转轴，所述控制部控制所述机械臂的动作，以使所述第1旋转力矩进入预先规定的范围。4.根据权利要求1～3中任一项所述的熔焊装置，其特征在于，所述力觉传感器配置于所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：田名网克周，林美由希，
申请(专利权)人：新东工业株式会社，
类型：发明
国别省市：