机器人焊接系统技术方案

提供一种在间隙量大幅变化的情况下、在焊接速度为高速的情况下也能够适当地进行焊接的机器人焊接系统。本公开的一个方式所涉及的机器人焊接系统具备：焊炬；间隙检测器，其在所述焊炬的前方预先检测焊接对象的间隙量；机器人，其用于移动所述焊炬和所述间隙检测器；控制装置，其使焊接条件基于所述间隙检测器预先检测出的所述间隙量变化；以及焊接电源，其使得基于从所述控制装置指示的焊接条件执行焊接，其中，所述控制装置使所述焊接条件在所述焊炬到达所述间隙量向增加趋势变化的位置之前与所述间隙量的增加相对应地变化，并且使所述焊接条件在所述焊炬经过所述间隙量向减少趋势变化的位置之后与所述间隙量的减少相对应地变化。应地变化。应地变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人焊接系统


[0001]本专利技术涉及一种机器人焊接系统。

技术介绍

[0002]提出了如下系统：在通过机器人使焊炬移动来对钢板进行焊接的机器人焊接系统中，针对机器人设置用于在焊炬到达之前检测应焊接的钢板之间的间隙的大小的传感器，并根据预先检测出的间隙的大小来变更例如焊接电流、焊接电压、焊丝进给速度、焊炬移动速度等焊接条件(例如参照专利文献1)。
[0003]在专利文献1所记载的机器人系统中，机器人控制装置具备：焊接条件表，其记录有间隙长度的范围以及与间隙长度的范围对应的焊接条件；用于存储作为长度信息预先存储的条件缓和参数的区域；以及条件缓和运算部，其在通常时参照焊接条件表和由传感器本次检测出的间隙长度来变更焊接条件，并且在由传感器本次检测出的间隙长度比焊接条件表中的与当前的焊接条件对应的间隙长度的范围的下限小、且比从该间隙长度的范围的下限减去由条件缓和参数规定的长度而得到的值大的情况下，维持当前的焊接条件，在由传感器本次检测出的间隙长度比焊接条件表中的与当前的焊接条件对应的间隙长度的范围的上限大、且比对该间隙长度的范围的上限加上由条件缓和参数规定的长度而得到的值小的情况下，维持当前的焊接条件。在专利文献1的系统中，能够通过使焊接条件的变化延迟来在间隙量以短周期变化的情况下使焊接条件稳定。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第5428136号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]已明确的是，不仅在被专利文献1视为问题的短周期的变动的情况下，在间隙量以较大的趋势增加或减少的情况下、在焊接速度为高速的情况下，也有可能仅通过使焊接条件与间隙量的变化相对应而无法进行适当的焊接。因此，要求一种在间隙量大幅变化的情况下、在焊接速度为高速的情况下也能够适当地进行焊接的机器人焊接系统。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本公开的一个方式所涉及的机器人焊接系统具备：焊炬；间隙检测器，其在所述焊炬的前方预先检测焊接对象的间隙量；机器人，其用于移动所述焊炬和所述间隙检测器；控制装置，其使焊接条件基于所述间隙检测器预先检测出的所述间隙量变化；以及焊接电源，其使得基于从所述控制装置指示的焊接条件执行焊接，其中，所述控制装置使所述焊接条件在所述焊炬到达所述间隙量向增加趋势变化的位置之前与所述间隙量的增加相对应地变化，并且使所述焊接条件在所述焊炬经过所述间隙量向减少趋势变化的位置之后与所述间隙量的减少相对应地变化。
[0011]专利技术的效果
[0012]本公开所涉及的机器人焊接系统在间隙量大幅变化的情况下、在焊接速度为高速的情况下也能够适当地进行焊接。
附图说明
[0013]图1是示出本公开的第一实施方式所涉及的机器人焊接系统的结构的示意图。
[0014]图2是示出图1的机器人焊接系统中的间隙量与焊接条件之间的关系的示意图。
[0015]图3是示出本公开的第二实施方式所涉及的机器人焊接系统的结构的示意图。
具体实施方式
[0016]下面参照附图来对本专利技术的实施方式进行说明。图1是示出本公开的第一实施方式所涉及的机器人焊接系统1的结构的示意图。
[0017]机器人焊接系统1是将第一焊接对象W1与第二焊接对象W2进行电弧焊的装置。典型地，焊接对象W1、W2是钢板，以使端部的相向面重叠或者使端部对接的方式配置。机器人焊接系统1以沿着焊接对象W1、W2中的一方的端缘形成焊道B的方式进行电弧焊。
[0018]机器人焊接系统1具备：焊炬10；焊接电源20，其用于向焊炬10供给焊接电流；间隙检测器30，其在焊炬10的前方预先检测焊接对象W1、W2的间隙量；机器人40，其用于移动焊炬10和间隙检测器30；以及控制装置50，其基于间隙检测器30预先检测出的间隙量来调整焊接条件。
[0019]作为焊炬10，例如特别优选地使用进行二氧化碳电弧焊、MIG焊接、MAG焊接等使用消耗性电极的气体保护焊接的焊炬。此外，也可以使用TIG焊接等使用非消耗性电极的焊炬，也不排除使用进行其它焊接的焊炬。
[0020]作为焊接电源20，能够使用向焊炬10供给用于执行电弧焊的焊接电流的周知的电源装置。优选的是，焊接电源20构成为能够根据从后述的控制装置50输入的设定信号来实时地调整焊接电流或焊接电压的值。
[0021]间隙检测器30检测第一焊接对象W1与第二焊接对象W2之间的厚度方向上的间隙、也就是第一焊接对象W1与第二焊接对象W2之间的焊接位置处的间隙的高度。该间隙检测器30也可以兼用作检测焊炬10应移动的路径、也就是第一焊接对象W1与第二焊接对象W2之间的焊接线位置的跟踪传感器。
[0022]间隙检测器30检测焊炬10的移动方向前方的焊接对象W1、W2的间隙量。作为由焊炬10焊接的焊接位置与由间隙检测器30检测的间隙检测位置之间的距离，例如能够设为30mm以上且100mm以下。
[0023]作为间隙检测器30，例如使用利用激光沿着一个方向扫描来进行距离测定的传感器。优选的是，间隙检测器30以沿着与后述的机器人40移动焊炬10的移动方向垂直的方向扫描来进行距离测定的方式保持在移动焊炬10的机器人40的前端部。
[0024]机器人40在能够被改变空间位置和朝向的末端部保持焊炬10。由此，机器人40能够使焊炬10以描绘期望的轨迹的方式移动。如上所述，优选的是，机器人40将间隙检测器30与焊炬10一体地进行保持。
[0025]作为机器人40，不特别限定，但是能够使用垂直多关节型机器人、水平多关节
(SCARA)型机器人、并联连杆型机器人、直角坐标型机器人等。另外，根据焊接对象W1、W2的形状，机器人40也可以是通过直线马达等沿着一个方向或两个方向进行轴进给的定位器、致动器等简单的机器人。
[0026]控制装置50控制机器人40的动作使得焊炬10沿着第一焊接对象W1与第二焊接对象W2之间的焊接线移动，并且变更焊接条件使得能够将第一焊接对象W1与第二焊接对象W2适当地进行焊接。作为由控制装置50变更的焊接条件，例如能够举出从焊接电源20向焊炬10供给的焊接电流的电流值、向焊炬10供给的焊接电压的电压值、焊炬10的移动速度(焊接速度)、焊炬10的焊丝进给速度等，它们中的一个或多个能够由控制装置50来变更。
[0027]控制装置50能够通过向具有CPU、存储器等的一个或多个计算机装置导入适当的控制程序来实现。后述的控制装置50的各构成要素是对控制装置50的功能进行分类而得到的，在其物理构造和程序构造上也可以无需能够明确地进行区分。另外，控制装置50也可以具有用于实现其它功能的更多的构成要素。
[0028]控制装置50基于根据焊接对象W1、W2的形状制作的焊接程序、以及间隙检测器30检测出的间隙量，来控制机器人40和焊接电源20。控制装置50使焊接条件在焊炬10到达间隙量向增加趋势变化的位置之前与此后的间隙量的增加相对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器人焊接系统，具备：焊炬；间隙检测器，其在所述焊炬的前方预先检测焊接对象的间隙量；机器人，其用于移动所述焊炬和所述间隙检测器；控制装置，其使焊接条件基于所述间隙检测器预先检测出的所述间隙量变化；以及焊接电源，其使得基于从所述控制装置指示的焊接条件执行焊接，其中，所述控制装置使所述焊接条件在所述焊炬到达所述间隙量向增加趋势变化的位置之前与所述间隙量的增加相对应地变化，并且使所述焊接条件在所述焊炬经过所述间隙量向减少趋势变化的位置之后与所述间隙量的减少相对应地变化。2.根据权利要求1所述的机器人焊接系统，其中，所述控制装置具有：近似式导出部，其导出将所述间隙量的变化近似为焊接位置的二次函数的近似式；变动区间确定部，其基于所述近似式来确定所述间隙量处于增加趋势的增加区间和所述间隙量处于减少趋势的减少区间；基准值决定部，其针对每个所述焊接位置根据所述间隙量来决定所述焊接条件的基准值；以及焊接条件调整部，其通过使所述增加区间的所述基准值向后方移动、并且使所述减少区间的所述基准值向前...

【专利技术属性】
技术研发人员：松田雄一，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：