CN103357986B - 焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使焊接作业自动化且能够实现焊接作业的高效化的焊接装置。焊接装置(1)具备控制对作为焊接用工件的钢骨结构物(W)进行焊接的焊接机器人(30)的动作的焊接控制装置(90)，焊接控制装置(90)具备输入单元(91)，通过作业者进行的输入或钢骨结构物(W)的CAD数据的输入向所述输入单元(91)输入至少钢骨结构物(W)的尺寸及焊接接头的形状中的任一方或两方以及焊接执行可否的信息，焊接控制装置(90)根据与钢骨结构物(W)的尺寸及焊接接头的形状中的任一方或两方对应地预先设定的焊接机器人轨迹及焊接条件自动地生成焊接时的焊接机器人动作轨迹及焊接条件并进行焊接。<pb pnum="1" />

Description

焊接装置

技术领域

本发明涉及一种焊接钢骨柱结构物的焊接装置。

背景技术

目前，作为钢骨柱结构物的焊接装置提出有专利文献1所示那样的技术。即，在专利文献1中，提出了从示教器对机器人控制装置输入焊接速度设定信号及焊炬的动作轨迹数据并根据所述的信号及数据进行再生的焊接装置。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】中国专利申请公开第200410012044.2号说明书

【发明的概要】

【发明要解决的课题】

然而，在专利文献1中提出的焊接装置由于根据从示教器输入的信息进行再生，因此为了应对由各种形状及尺寸构成的钢骨结构物，必须单独完成与该各种形状及尺寸对应的示教数据和焊接条件。即，在专利文献1中提出的焊接装置由于不具备能够简便地输入例如钢骨结构物的尺寸等的信息的单元和根据该钢骨结构物的尺寸等的信息等自动完成焊接机器人的动作轨迹和焊接条件的单元，因此用于着手焊接作业的准备需要花费大量的时间，妨碍对钢骨结构物那样焊接对象物一个一个地变化的部件进行焊接的焊接作业的高效化。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题点而作出的，其课题在于提供一种能够使焊接作业自动化且能够实现焊接作业的高效化的焊接装置。

【用于解决课题的手段】

为了解决所述课题，本发明所涉及的焊接装置通过焊接机器人对作为焊接用工件的钢骨结构物进行焊接，其中，具备控制所述焊接机器人的动作的焊接控制装置，所述焊接控制装置具备输入单元，通过作业者进行的输入或所述钢骨结构物的CAD数据的输入向该输入单元至少输入所述钢骨结构物的尺寸及焊接接头的形状中的任一方或两方以及焊接执行可否的信息，所述焊接控制装置根据与所述钢骨结构物的尺寸及所述焊接接头的形状中的任一方或两方对应地预先准备的焊接机器人轨迹及焊接条件自动地生成焊接时的焊接机器人动作轨迹及焊接条件并进行焊接。

具备这样结构的焊接装置能够根据输入到焊接控制装置的输入单元中的钢骨结构物的尺寸等信息自动地生成焊接机器人的动作轨迹及焊接条件。

另外，为了解决所述课题，优选，本发明所涉及的焊接装置具备：一对旋转定位器，其设置成能够沿所述钢骨结构物的长度方向移动，保持该钢骨结构物而使其旋转；台车，其设置成能够沿与所述一对旋转定位器的移动方向平行的方向移动；所述焊接机器人，其设置成能够在所述台车上沿与所述旋转定位器的移动方向正交的方向移动；焊炬，其设置在所述焊接机器人的前端，所述一对旋转定位器具备：一对环状保持部，其在内部收容所述钢骨结构物，且通过多个固定工具保持该钢骨结构物；驱动部，其使所述一对环状保持部的一方或双方旋转，所述环状保持部以能够收容所述钢骨结构物的方式使环状部分的规定位置分开而使该环状部分的一部分开口地形成。

具备这样结构的焊接装置通过一对旋转定位器保持钢骨结构物，并且在通过例如焊接机器人对钢骨结构物的直线部分进行焊接的情况下，能够不使该钢骨结构物旋转地通过焊接机器人进行焊接，另外，在通过焊接机器人对钢骨结构物的圆弧部分(圆角部)进行焊接的情况下，能够在使该钢骨结构物旋转的同时进行焊接。由此，焊接装置不仅在钢骨结构物的直线部分、而且在圆弧部分也能够不切断电弧地连续焊接。

另外，为了解决所述课题，优选，本发明所涉及的焊接装置具备：一对旋转定位器，其设置成能够沿作为所述焊接用工件的钢骨结构物的长度方向移动，保持该钢骨结构物而使其旋转；多个台车，其设置成能够沿与所述一对旋转定位器的移动方向平行的方向移动；所述焊接机器人，其分别设置成能够在所述多个台车上沿与所述旋转定位器的移动方向正交的方向移动；焊炬，其设置在所述焊接机器人的前端，所述一对旋转定位器具备：一对环状保持部，其在内部收容所述钢骨结构物，且通过多个固定工具保持该钢骨结构物；驱动部，其使所述一对环状保持部的一方或双方旋转，所述环状保持部以能够收容所述钢骨结构物的方式使环状部分的规定位置分开而使该环状部分的一部分开口地形成。

具备这样结构的焊接装置通过一对旋转定位器保持钢骨结构物，并且，在通过例如在每个台车上设置的焊接机器人对钢骨结构物的各自的直线部分进行焊接的情况下，能够不使该钢骨结构物旋转地通过多个焊接机器人进行焊接，另外，在通过在每个台车上设置的焊接机器人对钢骨结构物的各自的圆弧部分(圆角部)进行焊接的情况下，能够在使该钢骨结构物旋转的同时通过多个焊接机器人焊接。由此，焊接装置通过多个焊接机器人不仅在钢骨结构物的直线部分、而且在圆弧部分也能够不切断电弧地连续焊接。

另外，焊接装置优选，所述焊接控制装置具备：传感检测单元，其在支承设定为规定突出长度的焊丝的所述焊炬与所述钢骨结构物之间施加传感检测电压，检测所述焊丝与所述钢骨结构物的接触所形成的通电状态从而检测所述钢骨结构物的位置；根部间隙算出单元，其根据通过所述传感检测单元检测到的从相对于距至少一个所述钢骨结构物表面的设定坡口深度为规定深度的检测开始位置起算的坡口宽度方向的两坡口面的检测位置数据、所述设定坡口深度与所述检测开始位置的差、预先设定的所述两坡口面的角度求出根部间隙。

具备这样结构的焊接装置能够通过传感检测单元检测钢骨结构物的位置，并通过根部间隙算出单元根据钢骨结构物的位置算出根部间隙，因此无需检测坡口的底面的位置，即使存在例如因向衬底构件的临时焊接产生的凹凸或因临时焊接导致的焊渣的附着，也能够求出根部间隙。

另外，焊接装置优选，所述焊接控制装置根据相对于所述钢骨结构物的尺寸或相对于所述钢骨结构物的尺寸及根部间隙预先准备的层叠图案及焊接条件、通过输入或传感检测得到的根部间隙信息，自动生成相对于意欲焊接的焊接接头的层叠图案及焊接条件。

具备这样结构的焊接装置能够根据钢骨结构物的尺寸、或钢骨结构物的尺寸及根部间隙自动生成层叠图案及焊接条件。

另外，焊接装置优选，所述焊接控制装置根据相对于所述钢骨结构物的尺寸或相对于所述钢骨结构物的尺寸及根部间隙预先准备的层叠图案及焊接条件、通过输入或传感检测得到的根部间隙信息自动生成相对于意欲焊接的焊接接头的层叠图案及焊接条件，并且，在通过多个焊接机器人对因存在于同一钢骨结构物上的截面积和焊接长度中的任一方或两方的不同而需要焊接的体积不同的多个焊接接头同时焊接的情况下，为了使从基点到下一基点的焊接时间相同，所述焊接控制装置以改变焊丝的进送量的方式进行控制，由此补偿需要焊接的体积的不同。

具备这样结构的焊接装置通过改变基于多个焊接机器人的焊丝的进送量，从而能够通过多个焊接机器人同时地对需要焊接的体积不同的多个焊接接头进行焊接。

另外，焊接装置优选，所述焊接控制装置通过设置能够在各道次(pass)焊接的适当焊接电流范围，进行该范围内的焊接，并以对因此而产生的层厚量的不同通过在此后的道次进行补偿的方式进行控制，由此使总计的层厚量在期望的值以内。

具备这样结构的焊接装置通过后面的道次来补偿在焊接时产生的层厚量的不同，使总计的层厚量在期望的值以内，由此能够通过多个焊接机器人高效且适当地对多个焊接接头同时地进行焊接。

另外，焊接装置优选，所述焊接控制装置在无法进行能够在各道次焊接的适当焊接电流范围内的焊接的情况下，通过以对至少1个道次按照焊接接头单独地进行焊接的方式进行控制，从而补偿整体的层厚量误差。

具备这样结构的焊接装置通过对至少1个道次按照焊接接头单独地进行焊接来补偿整体的层厚量误差，从而即使在不同的焊接接头之间基点间的需要焊接的体积的差较大，也能够通过多个焊接机器人高效且适当地对多个焊接接头同时地进行焊接。

另外，焊接装置优选，所述焊接控制装置在无法进行能够在各道次焊接的适当焊接电流范围内的焊接的情况下，增大丝线进给量的差，并在焊接电流成为适当范围外时以使该焊接电流成为期望的值的方式改变焊丝的突出长度而进行控制。

具备这样结构的焊接装置通过改变多个焊接机器人的焊丝的突出长度，从而能够通过多个焊接机器人高效且在保持适当的焊接电流的情况下对多个焊接接头同时地进行焊接。

另外，焊接装置优选，具备对设置在焊炬前端的焊嘴进行更换的焊嘴更换装置，所述焊嘴更换装置具备：螺旋弹簧，其供所述焊嘴插入；旋转驱动源，其通过对插入有所述焊嘴的所述螺旋弹簧绕其中心轴进行旋转驱动，从而将所述焊嘴从所述焊炬的焊炬主体拆下。

具备这样结构的焊接装置在焊嘴相对于螺旋弹簧偏移地插入的情况下，由于能够通过螺旋弹簧的变形及挠曲容易地追随该偏移，因此即使在焊嘴产生热变形或尺寸误差也能够可靠地进行焊嘴的更换。

另外，焊接装置优选，具备设置在所述焊接机器人的前端且除去在所述钢骨结构物的焊接部产生的焊渣的焊渣除去装置。

具备这样结构的焊接装置由于能够除去在焊接部产生的焊渣，因此能够防止焊接不良和焊接缺陷。

另外，焊接装置优选，所述焊接控制装置具备：传感检测单元，其在支承设定为规定突出长度的焊丝的所述焊炬与所述钢骨结构物之间施加传感检测电压，检测所述焊丝与所述钢骨结构物的接触形成的通电状态，从而检测所述钢骨结构物的位置；中心位置算出单元，其根据预先输入的所述钢骨结构物的尺寸、通过所述传感检测单元检测到的所述钢骨结构物的位置算出所述钢骨结构物的中心位置；偏心量算出单元，其根据预先输入的所述旋转定位器的旋转中心位置、所述钢骨结构物的中心位置算出所述钢骨结构物相对于所述旋转定位器的旋转中心的偏心量；修正单元，其根据通过所述偏心量算出单元算出的所述偏心量修正所述机器人动作轨迹。

具备这样结构的焊接装置由于能够通过中心位置算出单元算出钢骨结构物的中心位置，并通过偏心量算出单元算出钢骨结构物的偏心量，因此即使是在旋转定位器的作用下偏心且同时旋转的钢骨结构物也能够准确地进行焊接。

另外，焊接装置优选，所述钢骨结构物为方形钢管，所述焊接控制装置具备：传感检测单元，其在支承设定为规定突出长度的焊丝的所述焊炬与所述方形钢管之间施加传感检测电压，检测所述焊丝与所述方形钢管的接触形成的通电状态，从而检测所述方形钢管的位置；位置补正单元，其根据通过所述传感检测单元检测到的所述方形钢管的上表面或下表面的位置、所述方形钢管的一方或另一方的侧面的位置对预先输入的所述方形钢管的角部的位置进行补正；圆角部半径算出单元，其根据通过所述位置补正单元补正后的所述方形钢管的角部的位置、通过所述传感检测单元检测到的从所述方形钢管的角部的位置连结所述方形钢管的圆角部的圆弧中心的钢材表面位置算出所述圆角部的半径；修正单元，其根据通过所述位置补正单元补正后的角部的位置、通过所述圆角部半径算出单元算出的所述圆角部的半径对所述机器人动作轨迹进行修正。

具备这样结构的焊接装置由于能够通过位置补正单元对方形钢管的角部的位置进行补正，并通过圆角部半径算出单元算出方形钢管的圆角部的半径，因此在输入的方形钢管的位置与实际的位置错开的情况或圆角部半径不同的情况下也能够准确地进行焊接。

另外，焊接装置优选，所述焊接控制装置以下述方式进行控制：在所述焊炬的焊接开始位置，通过微动操作使施加有传感检测电压的焊丝相对于所述钢骨结构物进入，由此检测所述焊丝的前端与所述钢骨结构物接触时的短路而确认所述焊丝与所述钢骨结构物的通电，然后，对所述焊丝向反方向进行规定长度的微动操作，然后，在所述焊炬的所述焊接开始位置对所述焊丝供给规定的焊接电力，并产生电弧而开始焊接。

具备这样结构的焊接装置通过具备微动单元，从而在焊接开始前确认能否进行电弧发生，能够在焊接开始位置可靠地起动电弧。

另外，焊接装置优选，所述焊接控制装置以下述方式进行控制：在所述多个台车上的各所述焊接机器人的前端设置的所述焊炬各自的焊接开始位置，通过微动操作使施加有传感检测电压的焊丝相对于所述钢骨结构物进入，由此检测所述焊丝的前端与所述钢骨结构物接触时的短路而确认所述焊丝与所述钢骨结构物的通电，然后，对所述焊丝向反方向进行规定长度的微动操作，然后，在多个所述焊炬的所述焊接开始位置同时对所述焊丝分别供给规定的焊接电力，并产生电弧而开始焊接，由此，通过多个所述焊炬对同一所述钢骨结构物的不同的焊接接头同时开始焊接。

具备这样结构的焊接装置通过具备微动单元，从而在焊接开始前确认能否进行电弧发生，能够在通过多个焊接机器人使起弧的时刻同步的同时可靠地在各自的焊接开始位置起动电弧。

另外，焊接装置优选，在以横向姿态对设有レ形坡口的衬底材料方式的焊接接头进行焊接的情况下，所述焊接控制装置以下述方式进行控制：对于坡口的最深部，通过反复进行从下板朝向立板的所述焊丝的运丝和从所述立板朝向所述下板的所述焊丝的运丝的横摆，无论根部间隙如何都沿着所述坡口的长度方向形成层厚d大致固定的铅垂方向的层，与所述铅垂方向的层相接地在所述下板上进行高度t大致固定的堆焊而形成水平方向的层，对于由所述水平方向的层、所述铅垂方向的层和所述立板构成的新的坡口，重复进行形成所述铅垂方向的层的焊接和形成所述水平方向的层的焊接，将所述堆焊的高度t设为使由所述水平方向的层、所述铅垂方向的层和立板构成的新的坡口的形状与最初的坡口的最深部的形状大致相同的高度。

具备这样结构的焊接装置由于通过从下板朝向立板进行运丝且从立板朝向下板进行运丝的适当宽度的横摆来焊接坡口，因此能够减少下板或立板与衬底构件相接的根部间隙处的熔入不良。

另外，焊接装置优选，在以纵向姿态对设有レ形坡口的衬底材料方式的焊接接头进行焊接的情况下，所述焊接控制装置以下述方式进行控制：在使所述焊炬的所述焊丝前端横摆的同时上升而焊接所述坡口时，将所述坡口划分成始端侧的始端部区域及终端侧的终端部区域和除此以外的实际焊接部区域，设定考虑了所述各区域的焊接特性的焊接条件，并且，在使由所述横摆确定的运丝图案的1个周期作为1个循环，通过X轴、Y轴、Z轴表示包含在所述横摆的轨迹中的教示点的位置坐标，且配置在所述钢骨结构物的下部的固体引板的槽深度为Dmm时，使包含在所述端部区域的第1循环中的教示点中的、最接近于多个所述钢骨结构物的一方与所述衬底构件或下层焊道表面与所述固体引板的接点的教示点P1的位置坐标(xp1、yp1、zp1)、以及最接近于所述多个钢骨结构物的另一方与所述衬底材料或下层焊道表面与所述固体引板的接点的教示点P₂的位置坐标(xp2、yp2、zp2)的X坐标(xp1、xp2)的至少一方的值为-D-2mm以上且+3mm以下，对于所述教示点P₁及所述教示点P₂停止0.2～3.0s的停止时间，并使该停止中的焊接电流为190A～250A，其中，所述X轴以从焊接始端朝向焊接终端的方向为+、具有坡口的所述钢骨结构物的下端部为0，所述Y轴以从焊接方向对坡口投影而具有坡口面的方向为+、根部间隙的中心为0，所述Z轴以从根部间隙侧朝向坡口侧的方向为+、衬底构件的表面为0。

具备这样结构的焊接装置通过将包含于始端部区域的第一循环的教示点中的、根部侧的教示点P₁(xp1、yp1、zp1)及教示点P₂(xp2、yp2、zp2)的X坐标(xp1、xp2)的至少一方的值设定为-D-2(mm)以上且+3(mm)以下，从而将电弧点可靠地配置在最难以获得熔入的始端部区域的与固体引板的接点部分，能够防止融合不良等缺陷。另外，焊接装置通过相对于所述的教示点设定0.2～3.0s的停止时间，从而能够形成所必要的足够大的熔池，进而通过将停止中的焊接电流设定为190A～250A，从而能够获得相对于钢骨结构物、衬底构件的良好的熔入和融合性。

【发明效果】

根据本发明所涉及的焊接装置，由于能够根据输入到焊接控制装置的输入单元中的钢骨结构物的尺寸等信息自动地生成焊接机器人的动作轨迹及焊接条件，因此无需单独作成动作轨迹或焊接条件等教示数据，能够使焊接作业自动化，并实现焊接作业的高效化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的焊接装置的整体结构的示意图。

图2是用于说明本发明的实施方式所涉及的焊接装置所具备的旋转定位器的结构及动作的示意图，(a)是表示环状保持部的圆弧部分开放的状态的图，(b)是表示在环状保持部内收容有钢骨结构物的状态的图，(c)是表示关闭环状保持部的圆弧部分的状态的图。

图3是用于说明本发明的实施方式所涉及的焊接装置所具备的旋转定位器的结构及动作的示意图，(a)是表示环状保持部停止的状态的图，(b)是表示环状保持部旋转的状态的图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊嘴更换装置的结构的截面图。

图5是表示本发明的实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊嘴更换装置的焊嘴装拆机构的动作的图，(a)是表示向焊嘴装拆机构的螺旋弹簧插入焊炬前端的焊嘴前的状态的图，(b)是表示向焊嘴装拆机构的螺旋弹簧插入焊炬前端的焊嘴后的状态的图，(c)是表示通过焊嘴装拆机构的螺旋弹簧取下焊炬前端的焊嘴后的状态的图。

图6是表示本发明的实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊渣除去装置的结构的侧视图。

图7是表示本发明的第一实施方式及第七实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊接控制装置的结构的框图。

图8是表示基于本发明的实施方式所涉及的焊接装置进行的间隙传感检测的步骤的示意图。

图9是表示本发明的实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊接控制装置的演算单元的结构的框图。

图10是表示本发明的第一实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊接控制单元的处理步骤的流程图。

图11是表示本发明的第二实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊接控制装置的结构的框图。

图12是表示本发明的第三实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊接控制装置的结构的框图。

图13是表示基于本发明的第三实施方式所涉及的焊接装置进行的圆角部半径传感检测的步骤的示意图。

图14是表示本发明的第四实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊接控制装置的结构的框图。

图15(a)～(f)是表示基于本发明的第四实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊接控制装置进行的微动操作的步骤的示意图。

图16(a)～(f)是表示基于本发明的第四实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊接控制装置进行的微动操作的步骤的示意图。

图17(a)、(b)是表示基于本发明的第五实施方式所涉及的焊接装置进行的横向焊接的步骤的示意图。

图18是表示基于本发明的第五实施方式所涉及的焊接装置进行的横向焊接中的钢骨结构物的根部间隙为锥形间隙的情况的示意图。

图19(a)、(b)是表示基于本发明的第六实施方式所涉及的焊接装置进行的纵向焊接的步骤的示意图。

图20(a)、(b)是表示基于本发明的第六实施方式所涉及的焊接装置进行的纵向焊接的步骤的示意图。

图21是表示本发明的第七实施方式所涉及的焊接装置所具备的焊接控制装置的演算单元的结构的框图。

【符号说明】

1、1A、1B、1C、1D、1E  焊接装置

10  旋转定位器

11  环状保持部

11a  齿轮

11b  圆弧部分

111  固定工具

12  升降臂机构

13  支架

131  小齿轮

132  驱动部

14  轨道台车

20  台车

21  车轮

22  滑动机构

30  焊接机器人

31  焊炬

311  焊嘴

312  焊炬主体

313  尖端

32  臂部前端

40  丝线供给容器

50  焊嘴更换装置

51  基台

51a  贯通孔

52  焊嘴装拆机构

521  螺旋弹簧

522  筒构件

523  正齿轮

524  旋转驱动源

53  尖端清扫机构

534  正齿轮

55  中间齿轮

60  焊嘴清扫装置

70  焊渣除去装置

70a  焊渣除去装置载置台

71  钢錾机构

711  錾针集合体

711a  錾针

72  滑动保持机构

725  滑动支承构件

726  弹簧

73  钢錾侧装拆机构

731  连结构件

732  冲击传感器

733  工具板

734  工具侧装拆构件

734a  空气口

735a  第一空气配管

735b  第二空气配管

74  机器人侧装拆机构

741  机器人侧装拆构件

741a  第一空气口

741b  第二空气口

742  支架

80  丝线切断装置

90、90A、90B、90C、90D、90E、90F  焊接控制装置

91  输入单元

92  传感检测单元

93  根部间隙算出单元

94、94F  演算单元

941  层叠图案确定单元

942  焊接条件确定单元

943  动作程序作成单元

944  焊接条件修正单元

95  存储单元

96  中心位置算出单元

97  偏心量算出单元

98、98A  修正单元

99  位置补正单元

100  圆角部半径算出单元

101  微动单元

BM  衬底构件

O  轴线

R1  定位器用移动轨道

R2  台车用移动轨道

TB  下侧固体引板

W  钢骨结构物

W1  钢骨结构物(柱体)

W1a  坡口面

W1b  表面

W2  钢骨结构物(隔板)

W2a  坡口面

W3  钢骨结构物(柱体)

W4  钢骨结构物(隔板)

W5  钢骨结构物(下板)

W6  钢骨结构物(立板)

W7  钢骨结构物

W7a  壁面

W8  钢骨结构物

W8a  壁面

WS  钢骨结构物(方形钢管)

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式所涉及的焊接装置。需要说明的是，为了便于说明，存在在附图中夸张表示构件的大小或形状的情况和省略一部分结构的记载的情况。

[第一实施方式]

参照图1～图9说明本发明的第一实施方式所涉及的焊接装置。焊接装置1是通过例如气体保护弧焊对作为焊接用工件的钢骨结构物进行焊接的装置。如图1所示，焊接装置1具备：旋转定位器10、台车20、焊接机器人30、丝线供给容器40、焊嘴更换装置50、焊嘴清扫装置60、丝线切断装置80、焊接控制装置90。另外，焊接装置1除了图1所示的结构以外还具备焊渣除去装置70(参照图6)。

(旋转定位器)

旋转定位器10是在焊接时保持钢骨结构物W并使其旋转的部件。如图1所示，旋转定位器10由一对构成，对柱状的钢骨结构物W在该钢骨结构物W的长度方向上的2点进行保持。旋转定位器10在通过例如焊接机器人30焊接钢骨结构物W的直线部分的情况下不使该钢骨结构物W旋转，在通过焊接机器人30焊接钢骨结构物W的圆弧部分(圆角部)的情况下使该钢骨结构物W旋转。由此，焊接装置1不仅在钢骨结构物W的直线部分、而且在圆弧部分也能够在不切断电弧的情况下连续地进行焊接。在此，如图1所示，旋转定位器10具备环状保持部11、升降臂机构12、支架13、轨道台车14。

环状保持部11是在内部收容并保持钢骨结构物W的部件。如图1所示，在环状保持部11的内侧伸缩自如地设置有用于从四个方向保持钢骨结构物W的多个固定工具111。并且，如图1所示，环状保持部11通过所述多个固定工具111从四个方向夹持固定钢骨结构物W。另外，如图2(a)所示，在环状保持部11的外周形成有齿轮11a，如后所述，该齿轮11a构成为与设置在支架13内部的小齿轮131啮合(参照图3)。需要说明的是，在图1中，除了一部分(仅圆周的右侧)以外省略齿轮11a的图不。

升降臂机构12是用于使环状保持部11分开而进行开闭的机构。如图2(a)所示，升降臂机构12设置在环状保持部11及支架13的侧方(在此为右侧)，其一端侧与环状保持部11的上部连接，另一端侧与支架13的侧面(在此为右侧)连接。

具体如图2(a)所示，升降臂机构12使环状保持部11以在规定位置分开的方式开放，使该环状保持部11的一部分即圆弧部分11b从环状保持部11的剩余的部分分离，由此成为能够收容钢骨结构物W的状态。并且，当如图2(b)所示那样收容钢骨结构物W时，如图2(c)所示，升降臂机构12使圆弧部分11b再次关闭，通过设置在环状保持部11的内侧的4个固定工具111夹持保持钢骨结构物W。

如图1所示，支架13是收容环状保持部11的部件。如图2(a)所示，支架13呈收容环状保持部11的下半部分且使环状保持部11的上半部分露出的形状。另外，如图3(a)所示，在支架13的内部设置有以与环状保持部11的齿轮11a啮合的方式配置的小齿轮131和驱动该小齿轮131的驱动部132。需要说明的是，该驱动部132只要设置在一对旋转定位器10的至少一方上即可，也可以构成为另一方的旋转定位器10从动于一方的旋转定位器10的旋转。

轨道台车14是使旋转定位器10能够沿着定位器用移动轨道R1移动的部件。如图1所示，轨道台车14在旋转定位器10的下部设有一对，能够使该旋转定位器10沿钢骨结构物W的长度方向移动。

如上所述，旋转定位器10构成为形成在环状保持部11的外周的齿轮11a与设置在支架13内部的小齿轮131啮合(参照图3(a))。因此，如图3(b)所示，旋转定位器10通过利用驱动部132的驱动使环状保持部11旋转，从而能够在焊接作业中使钢骨结构物W旋转。

(台车)

台车20是载置构成焊接装置1的各机构的部件。如图1所示，台车20形成为平板状。并且，如图1所示，在台车20的上部载置有焊接机器人30、丝线供给容器40、焊嘴更换装置50、焊嘴清扫装置60、丝线切断装置80、焊接控制装置90。另外，如图1所示，在台车20的上部载置有载置焊渣除去装置70(参照图6)的焊渣除去装置载置台70a。

如图1所示，在台车20的下部设有车轮21，台车20通过该车轮21构成为能够沿着台车用移动轨道R2移动。即，如图1所示，台车20设置成能够沿钢骨结构物W的长度方向即与所述的旋转定位器10的移动方向平行的方向移动。

如图1所示，在台车20的上部设置有滑动机构22，在该滑动机构22的上部载置焊接机器人30。该滑动机构22构成为能够沿与旋转定位器10的移动方向即钢骨结构物W的长度方向正交的方向移动。因此，在焊接时，载置在该滑动机构22的上部的焊接机器人30能够沿与旋转定位器10的移动方向正交的方向移动。

(焊接机器人)

焊接机器人30是焊接钢骨结构物W的部件。如图1所示，焊接机器人30在臂前端具备供给焊丝的焊炬31。该焊炬31与未图示的焊接电源连接，经由该焊炬31向焊丝供给电力。如图1所示，焊接机器人30经由滑动机构22载置在台车20，如上所述，其设置成能够沿与旋转定位器10的移动方向正交的方向(钢骨结构物W的宽度方向)移动。另外，如图1所示，焊接机器人30配置在一对旋转定位器10之间或其外侧，对该一对旋转定位器10之间的焊接接头进行焊接。

(丝线供给容器)

丝线供给容器40是收容向焊炬31供给的焊丝的部件。如图1所示，丝线供给容器40形成为圆筒状，在内部收容有卷绕成线圈状的焊丝。丝线供给容器40内的焊丝通过未图示的丝线进给装置在焊接时开卷，通过容器上部的缩窄成锥形状的丝线引出工具而经由未图示的导引管向焊炬31供给。

(焊嘴更换装置)

焊嘴更换装置50是更换设置在焊炬31前端的保护气体供给用的焊嘴的装置。例如，在使用焊接装置1焊接坡口较深的焊接接头的情况下，存在在第一层或第二层的焊接中，为了防止焊嘴与坡口的干涉而使用较短的焊嘴，在此以后的层的焊接中，为了确保保护性而使用较长的焊嘴的情况。在这种情况下，通过使用焊嘴更换装置50，能够在焊接的中途更换焊嘴，因此能够使该更换作业自动化。

如图1所示，焊嘴更换装置50载置在台车20上的焊接机器人30的附近。具体如图4所示，焊嘴更换装置50具备：圆筒状的基台51、配置在该基台51上的圆筒状的焊嘴装拆机构52、配置在基台51上的圆筒状的尖端清扫机构53、连接焊嘴装拆机构52与尖端清扫机构53的中间齿轮55。需要说明的是，在此虽省略图示，但焊嘴装拆机构52在基台51上配置有多个。

焊嘴装拆机构52是装拆焊炬31前端的焊嘴的机构。如图4所示，焊嘴装拆机构52具备：供焊嘴插入的螺旋弹簧521、支承该螺旋弹簧的筒构件522、经由正齿轮523使螺旋弹簧521正向旋转或反向旋转的旋转驱动源524。需要说明的是，如图4所示，正齿轮523经由中间齿轮55与正齿轮534连接。因此，如图4所示，焊嘴更换装置50构成为，在焊嘴装拆机构52侧的正齿轮523旋转时，经由中间齿轮55使该旋转力也向尖端清扫机构53侧的正齿轮534传递。

具备这样结构的焊嘴装拆机构52通过例如以下这样的步骤从焊炬31取下焊嘴。首先，如图5(a)所示，焊嘴装拆机构52通过旋转驱动源524使螺旋弹簧521向弹簧内径扩大的方向(在此为向左旋转)旋转。接下来，在如图5(b)所示那样焊炬31下降而向螺旋弹簧521内插入焊嘴311时，图5(c)所示，焊嘴装拆机构52通过旋转驱动源524使螺旋弹簧521向弹簧内径缩小的方向(在此为向右旋转)旋转。通过这样的动作，螺旋弹簧521的弹簧内径缩小，焊嘴311通过螺旋弹簧521紧固。由此，图5(c)所示，焊嘴装拆机构52能够通过使焊炬31上升而容易地从焊炬主体312拆下焊嘴311。需要说明的是，在如此拆下焊嘴311后将新的焊嘴311安装到焊炬主体312上，此时，反过来进行图5(a)～图5(c)所示的步骤即可。

尖端清扫机构53是清扫拆下焊嘴311后的焊炬31前端的尖端313(参照图5)的机构。即，焊嘴更换装置50构成为在通过焊嘴装拆机构52从焊炬31拆下焊嘴311之后清扫该焊炬31前端的尖端313。

如图4所示，尖端清扫机构53在筒状的装置主体53a的上部形成有供焊炬31前端的尖端313(参照图5)插入的贯通孔53b。另外，在装置主体53a的内部安装有多个刷子，该多个刷子以通过弹簧而朝向旋转中心O的方向施加张力，在施加负荷的情况下其旋转半径扩大的方式安装。并且，在尖端清扫时，从旋转中心O的上方拆下焊嘴311，使安装有尖端313及节流件(orifice)的焊炬31下降而插入贯通孔53b中，将附着在尖端313及节流件上的飞溅物除去。

具备以上说明这样的焊嘴更换装置50的焊接装置1在焊嘴311偏移地插入螺旋弹簧521的情况下也能够通过螺旋弹簧521的变形及挠曲而容易地追随该偏移，因此即使在焊嘴311上存在热变形或尺寸误差也能够可靠地进行焊嘴311的更换。

(焊嘴清扫装置)

焊嘴清扫装置60是清扫焊炬31前端的焊嘴311的装置。如图1所示，在焊嘴清扫装置60的上部形成有供焊炬31的焊嘴311插入的贯通孔(省略图示)。并且，焊嘴清扫装置60通过在焊嘴311插入该贯通孔后对该焊嘴311喷吹喷射球，从而将附着在焊嘴311前端的成为环状的飞溅物除去。焊接装置1通过具备这样的焊嘴清扫装置60，从而能够防止伴随附着在焊嘴311上的飞溅物的增加而导致的保护性的下降。

(焊渣除去装置)

焊渣除去装置70是在通过焊接机器人30焊接钢骨结构物W时除去在焊接部产生的焊渣的装置。焊渣除去装置70包括替换焊接机器人30前端的焊炬31而使用的类型和在焊炬31上追加安装而使用的类型，以下对替换焊炬31而使用的类型进行说明。

焊渣除去装置70构成为，在焊接时，载置在图1所示的焊渣除去装置用载置台70a上，按照在焊接中预先准备的规定的道次而自动地替换焊炬31，从而安装在焊接机器人30前端来除去焊接部的焊渣。在此，如图6所示，焊渣除去装置70具备：钢錾机构71、滑动保持机构72、钢錾侧装拆机构73、机器人侧装拆机构74。另外，如图6所示，在焊渣除去装置70中，机构71、滑动保持机构72及钢錾侧装拆机构73与机器人侧装拆机构74设置成可装拆。

钢錾机构71是通过撞击来除去在焊接部产生的焊渣的机构。如图6所示，钢錾机构71具备：錾针集合体711，其通过将例如直径3mm的多个錾针711a捆扎而形成；錾针驱动体712，其在使錾针集合体711的前部突出的同时对其进行保持，并通过供给钢錾动作用空气而使錾针集合体711以例如4000次/分进退移动。

如图6所示，弹簧726的轴芯方向与錾针移动方向一致，在錾针移动方向上对錾针驱动体712进行柔性支承。即，弹簧726在錾针驱动体712为水平状态的姿态时在不产生压缩力及拉伸力的中立位置对錾针驱动体712在錾针移动方向上进行柔性支承。并且，该弹簧726通过使轴芯方向与錾针移动方向一致，从而能够通过由基于伸缩产生的压缩力及拉伸力构成的弹性力而高效地将来自錾针驱动体712的錾针移动方向的冲击力衰减至1/10以下。

在此，优选在例如动作部的重量为3.3kg的情况下，弹簧726的弹簧常数为0.20～0.35(kg/mm)的范围。使弹簧常数为该范围的理由是，虽然通常认为弹簧726柔软则使振动衰减的效果更好，但由于錾针驱动体712的姿态根据焊接接头的位置的不同而发生变化，因此若过于柔软则因錾针驱动体712的姿态变化使对弹簧726施加的重量变化而使钢錾前端位置大幅度变化。另外，在想要良好地除去焊渣的情况下，如果不以规定以上的保持力保持錾针驱动体712，则无法对焊道(bead)21及焊渣赋予对除去焊渣而言充分的冲击力。需要说明的是，滑动保持机构72只要具有与弹簧726相同功能，则也可以代替该弹簧726而采用其他方式的冲击减振器。

钢錾侧装拆机构73是使钢錾机构71及滑动保持机构72能够相对于机器人侧装拆机构74装拆的机构。如图6所示，钢錾侧装拆机构73的一方与滑动保持机构72的滑动支承构件725连接，其另一方与机器人侧装拆机构74的机器人侧装拆构件741连接。如图6所示，钢錾侧装拆机构73具备：与滑动支承构件725的下表面连结的连结构件731、与该连结构件731连接并检测从滑动保持机构72传递的冲击力的冲击传感器732、支承该冲击传感器732的工具板733、固定设置在该工具板733上的工具侧装拆构件734。

如图6所示，在工具侧装拆构件734的侧周面形成有空气口734a。空气口734a以向所述的錾针驱动体712供给钢錾动作用空气的方式如图6所示那样经由具有柔软性的第一空气配管735a与錾针驱动体712连结。另外，在工具侧装拆构件734的侧周面上的未图示的空气口上连接有图6所示那样的第二空气配管735b。如图6所示，该第二空气配管735b的开口端配置在錾针集合体711的前端部附近，通过从开口端向錾针集合体711的前端部前方喷出吹送用空气，从而将焊接部表面的焊渣吹飞。

另外，如图6所示，在工具侧装拆构件734上通过装拆用空气可装拆地连结有机器人侧装拆构件741。并且，工具侧装拆构件734与机器人侧装拆构件741构成为能够电连接成传递来自所述的冲击传感器732的冲击检测信号，并且构成为能够形成使钢錾动作用空气及吹送用空气通过的空气通道。

如图6所示，在机器人侧装拆构件741的侧周面形成有第一空气口741a及第二空气口741b，并且形成有未图示的第三空气口。该第一空气口741a经由空气通道与所述的工具侧装拆构件734的空气口734a连通，并且与在焊渣除去时供给钢錾动作用空气的未图示的钢錾动作用空气供给装置连接。另外，第二空气口741b与在装拆动作时供给装拆用空气的未图示的装拆用空气供给装置连接。并且，第三空气口经由空气通道与第二空气配管735b连通，并且与在焊渣除去时供给吹送用空气的未图示的吹送用空气供给装置连接。需要说明的是，所述的3种空气供给装置(省略图示)也可以由按照规定的时刻进行开闭控制的3口的开闭气门和各开闭气门所连接的1台空气进给装置构成。

需要说明的是，在此，如图6所示，对相对于滑动保持机构72依次配置冲击传感器732、工具板733、工具侧装拆构件734、机器人侧装拆构件741、支架742，且工具侧装拆构件734和机器人侧装拆构件741构成为可装拆的焊渣除去装置70进行了说明，但各结构的配置不局限于图6所示的结构。例如在焊渣除去装置70中，也可以相对于滑动保持机构72经由与工具板733类似的支架(省略图示)或基板(省略图示)而依次配置工具侧装拆构件734、机器人侧装拆构件741、工具板733、冲击传感器732、支架742，且工具侧装拆构件734和机器人侧装拆构件741构成为可拆装。

具备这样的结构的焊渣除去装置70在通过焊炬31进行焊接时，例如载置在图1所示的焊渣除去装置用载置台70a上。并且，在预先准备的规定的道次完成后，如图6所示，安装到焊接机器人30的臂部前端32而除去焊接部的焊渣。需要说明的是，在通过焊渣除去装置70除去焊渣的期间，代替焊渣除去装置70而将焊炬31载置在焊渣除去装置用载置台70a上。

在此，通过焊渣除去装置70以哪一焊接道次除去焊渣预先作为教示数据输入于焊接控制装置90中。例如，在向焊接控制装置90输入意为在第五道次除去焊渣的教示数据的情况下，该焊接控制装置90在第五道次的焊接处理完成且判断出教示数据指示焊渣除去处理的情况下，使焊接机器人30动作而使焊炬31向所述的焊渣除去装置用载置台70a的方向移动。

接下来，焊接控制装置90在焊渣除去装置用载置台70a上载置焊炬31，解除工具侧装拆构件734与机器人侧装拆构件741的连结，将焊炬31从焊接机器人30的臂部前端32切离。然后，焊接控制装置90将预先载置在焊渣除去装置用载置台70a上的焊渣除去装置70安装到焊接机器人30的臂部前端32。并且，焊接控制装置90在如此替换焊炬35和焊渣除去装置70时，接着作成焊渣除去用教示数据，根据该焊渣除去用教示数据除去焊接部的焊渣。

需要说明的是，在所述的焊渣除去装置70不替换焊炬31使用而追加安装于焊炬31的情况下，在例如焊炬31的附近设置钢錾把持用的工具装拆构件，或设置通过空气膨张式把持机构等把持焊渣除去装置70的安装单元。并且，在规定的焊接道次完成后，在焊炬31的安装单元上追加安装焊渣除去装置70而除去焊渣即可。

具备以上说明那样的焊渣除去装置70的焊接装置1能够除去在焊接部产生的焊渣，因此能够防止焊接不良和焊接缺陷。

(丝线切断装置)

丝线切断装置80是切断焊丝的装置。如后所述，焊接机器人30为了检测焊接位置、钢骨结构物W的位置而进行基于焊丝的传感检测(3方向，间隙传感检测等)，但在焊丝前端附着有焊渣时，传感检测时的通电性变差而可能无法检测出准确的位置。因此，焊接装置1通过利用丝线切断装置80切断焊丝的前端而除去焊渣从而提高传感检测精度。

如图1所示，丝线切断装置80在台车20上配置在焊炬31容易到达的高度。并且，丝线切断装置80具备例如切断焊丝的多个刀具，例如通过空气驱动该刀具的刀尖，并使多个刀尖交叉由此切断焊丝。

(焊接控制装置)

焊接控制装置90是控制旋转定位器10、台车20、焊接机器人30、焊嘴更换装置50、焊嘴清扫装置60、焊渣除去装置70及丝线切断装置80的动作的装置。在此，如图7所示，焊接控制装置90具备输入单元91、传感检测单元92、根部间隙算出单元93、演算单元94、存储单元95。需要说明的是，以下，在焊接控制装置90所具备的单元中，主要对用于控制焊接机器人30的动作的单元进行说明，省略对其他装置(旋转定位器10、台车20、焊接机器人30、焊嘴更换装置50、焊嘴清扫装置60、焊渣除去装置70及丝线切断装置80)的动作进行控制的单元的说明。

输入单元91是输入关于钢骨结构物W及焊接接头的信息的单元。在此，通过作业者进行的输入或钢骨结构物W的CAD数据的输入向输入单元91输入钢骨结构物W的尺寸和焊接接头的形状中的任一个或这两方、和焊接执行可否的信息。并且，如图7所示，输入单元91将被输入的所述信息向演算单元94输出。需要说明的是，也可以通过作业者进行的输入或钢骨结构物W的CAD数据的输入向输入单元91输入例如钢骨结构物W的根部间隙、钢骨结构物W的位置坐标等。

传感检测单元92是检测钢骨结构物W的位置坐标的单元。具体而言，传感检测单元92对支承设定成规定突出长度的焊丝的焊炬31与钢骨结构物W之间施加传感检测电压，检测基于焊丝与钢骨结构物W的接触形成的通电状态，由此检测钢骨结构物W的位置。更具体而言，传感检测单元92从进行传感检测(触碰传感检测)的焊炬31输入与钢骨结构物W接触时的通电检测信号，根据该通电检测信号检测钢骨结构物W的位置坐标。

以下，对基于焊炬31进行传感检测的步骤的一例进行说明。需要说明的是，以下，如图8所示，对以下情况进行说明，即，钢骨结构物W由钢骨结构物(柱体)W1及钢骨结构物(隔板(diaphragm))W2构成，且在两者之间形成レ型的坡口，并且在该坡口的底部配置有衬底构件BM。

首先，作为第一步骤，如图8所示，将支承规定突出长度的焊丝的焊炬31定位于传感检测开始位置P_S，并在焊丝与钢骨结构物W1、W2之间施加传感检测电压。需要说明的是，如图8所示，传感检测开始位置P_S预先设定在从开始钢骨结构物W1的表面W1b的检测的检测开始位置P₁与表面W1b平行地向坡口侧离开距离A的位置。

接下来，作为第二步骤，如图8所示，使焊炬31向-Y方向从传感检测开始位置P_S移动到开始钢骨结构物W1的表面W1b的检测的检测开始位置P₁。接下来，作为第三步骤，如图8所示，使焊炬31向+X方向从检测开始位置P₁移动到位置P₂。并且，使焊丝与钢骨结构物W1的表面W1b接触，将该通电检测信号从焊炬31向传感检测单元92输出。由此，传感检测单元92检测钢骨结构物W1的表面W1b的位置P₂的位置坐标。

接下来，作为第四步骤，如图8所示，使焊炬31从位置P₂移动到向-X方向拉回预先准备的规定距离b(例如2mm)的位置P₃。接下来，作为第五步骤，如图8所示，使焊炬31向+Y方向从位置P₃移动到位置P₄。接下来，作为第六步骤，如图8所示，使焊炬31向+X方向从位置P₄移动规定距离D而移动到位置P₅。需要说明的是，该规定距离D例如如图8所示那样可以使用由预先设定的设定坡口深度C和钢骨结构物W1的表面W1b的检测后的拉回距离b根据坡口深度C的距离比例演算设定得到的距离。

接下来，作为第七步骤，如图8所示，使焊炬31向+Y方向从位置P₅移动到位置P₆。并且，使焊丝与钢骨结构物W2的坡口面W2a的位置P₆接触，并将该通电检测信号从焊炬31向传感检测单元92输出。由此，传感检测单元92检测坡口面W2a的位置P₆的位置坐标。接下来，作为第八步骤，如图8所示，使焊炬31向-Y方向从位置P₆移动到位置P₇。并且，使焊丝与钢骨结构物W1的坡口面W1a的位置P₇接触，并将该通电检测信号从焊炬31向传感检测单元92输出。由此，传感检测单元92检测坡口面W1a的位置P₇的位置坐标。

接下来，作为第九步骤，如图8所示，使焊炬31向+Y方向从位置P₇移动到位置P₈。需要说明的是，位置P₈是坡口面W1a的位置P₆与坡口面W2a的位置P₇之间的坡口宽度的中央位置，通过未图示的坡口宽度中央位置算出单元算出，并输入于焊接机器人30中。并且，在通过焊炬31进行所述的传感检测后，如图7所示，传感检测单元92将算出的位置P₂、P₆、P₇的位置坐标向根部间隙算出单元93输出。

根部间隙算出单元93是算出坡口的根部间隙的单元。根部间隙算出单元93例如在图8的示例中根据由传感检测单元92检测到的坡口面W1a、W2a的检测位置数据即位置P₆、P₇的位置坐标、设定坡口深度C与检测开始位置P₁的差、预先设定的坡口面W1a、W2a的角度θ₁、θ₂而算出根部间隙。即，根部间隙算出单元93如图8所示，根据位置P₆的位置坐标与坡口面W1a的角度θ₁(在此为90度)算出坡口根部位置Q₁。另外，根部间隙算出单元93如图8所示，由位置P₇的位置坐标和坡口面W2a的角度θ₂算出坡口根部位置Q₂。并且，根部间隙算出单元93算出坡口根部位置Q₁与坡口根部位置Q₂的距离r作为根部间隙，并将其向演算单元94输出。

演算单元94是自动生成相对于意欲焊接的焊接接头的层叠图案及焊接条件而作成动作程序的单元。在此，如图9所示，演算单元94具备层叠图案确定单元941、焊接条件确定单元942、动作程序作成单元943。

层叠图案确定单元941是确定相对于意欲焊接的焊接接头的层叠图案的单元。具体而言，层叠图案确定单元941根据与意欲焊接的焊接接头对应地输入的钢骨结构物W的尺寸(例如板厚)或钢骨结构物W的尺寸及根部间隙从预先存储于存储单元95的层叠图案数据库中选择确定与意欲焊接的焊接接头对应的层叠图案。即，在存储单元95中，按照钢骨结构物W的尺寸或者按照钢骨结构物W的尺寸及根部间隙存储有层叠图案作为数据库，层叠图案确定单元941参照该数据库而确定最佳的层叠图案。需要说明的是，在层叠图案确定单元941中使用的根部间隙可以是通过作业者经由输入单元91输入的钢骨结构物W的根部间隙，或者也可以是通过传感检测得到的钢骨结构物W的根部间隙即经由传感检测单元92及根部间隙算出单元93得到的根部间隙。

焊接条件确定单元942是确定相对于意欲焊接的焊接接头的焊接条件的单元。具体而言，焊接条件确定单元942根据与意欲焊接的焊接接头对应地输入的钢骨结构物W的尺寸(例如板厚)或钢骨结构物W的尺寸及根部间隙从预先存储于存储单元95的焊接条件数据库中选择确定与意欲焊接的焊接接头对应的焊接条件。即，在存储单元95中，按照钢骨结构物W的尺寸或者按照钢骨结构物W的尺寸及根部间隙存储有焊接条件作为数据库，焊接条件确定单元942参照该数据库确定最佳的焊接条件。需要说明的是，在焊接条件确定单元942中使用的根部间隙可以是通过作业者经由输入单元91输入的钢骨结构物W的根部间隙，或者也可以是通过传感检测得到的钢骨结构物W的根部间隙即经由传感检测单元92及根部间隙算出单元93得到的根部间隙。

动作程序作成单元943是作成焊接机器人30的动作程序的单元。具体而言，动作程序作成单元943根据由层叠图案确定单元941确定的层叠图案和由焊接条件确定单元942确定的焊接条件作成包括焊接机器人30的动作轨迹在内的机器人动作程序，并向该焊接机器人30输出设定。即，动作程序作成单元943在焊接机器人30进行实际焊接处理前，作成教示成为焊接对象的焊接接头的各道次各自的焊接所必要的步骤的程序。该教示程序包括焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊炬31的突出长度、与丝线进给速度对应的电流值等信息、以及焊接机器人30的动作轨迹、电弧ON位置、实际焊接开始位置、焊口形成位置、接缝处理的开始位置等信息。

存储单元95是按照钢骨结构物W的尺寸或者钢骨结构物W的尺寸及根部间隙存储层叠图案及焊接条件的单元。具体而言，存储单元95具体为能够存储数据的存储器、硬盘等。需要说明的是，在此，如图7所示，存储单元95设置在焊接控制装置90的内部，但其也可以设置在外部。

具备以上这样结构的焊接装置1能够根据输入到焊接控制装置90的输入单元91中的钢骨结构物W的尺寸等的信息自动生成焊接机器人30的动作轨迹及焊接条件。因此，根据焊接装置1无需单独作成动作轨迹、焊接条件等教示数据而能够使焊接作业自动化，因此能够实现焊接作业的高效化。

另外，焊接装置1在通过一对旋转定位器10保持钢骨结构物W并通过例如焊接机器人30对钢骨结构物W的直线部分进行焊接的情况下，可以不使该钢骨结构物W旋转而通过焊接机器人30进行焊接，另外，在通过焊接机器人30焊接钢骨结构物W的圆弧部分(圆角部)的情况下，可以在使该钢骨结构物W旋转的同时对其进行焊接。由此，焊接装置1不仅在钢骨结构物W的直线部分、而且在圆弧部分也能够不切断电弧地连续地进行焊接。

另外，焊接装置1能够通过传感检测单元92检测钢骨结构物的位置并通过根部间隙算出单元93根据钢骨结构物W的位置算出根部间隙，因此无需检测坡口的底面的位置，即使存在例如因向衬底构件BM的临时焊接产生的凹凸或因临时焊接产生的焊渣的附着，也能够求出根部间隙。

另外，焊接装置1能够根据钢骨结构物W的尺寸或根据钢骨结构物W的尺寸及根部间隙自动生成层叠图案及焊接条件。

[第一实施方式的处理步骤]

以下，参照图10(也适当参照图7及图9)对第一实施方式所涉及的焊接装置1所具备的焊接控制装置90的处理步骤进行说明。首先，焊接控制装置90通过作业者进行的输入或钢骨结构物W的CAD数据的输入向输入单元91输入钢骨结构物W的尺寸和焊接接头的形状中的任一个或者这两方、以及焊接执行可否的信息(步骤S1)。

接下来，焊接控制装置90通过传感检测单元92检测钢骨结构物W的位置(步骤S2)。接下来，焊接控制装置90通过根部间隙算出单元93根据由传感检测单元92检测到的坡口面W1a、W2a的位置P₆、P₇的位置坐标、设定坡口深度C与检测开始位置P₁的差、预先设定的坡口面W1a、W2a的角度θ₁、θ₂算出根部间隙(步骤S3)。

接下来，焊接控制装置90通过演算单元94自动生成相对于意欲焊接的焊接接头的层叠图案及焊接条件而作成动作程序(步骤S4)。并且，焊接控制装置90将通过演算单元94作成的动作程序向焊接机器人30输出设定(步骤S5)。经过以上这样的处理步骤，开始通过焊接机器人30进行的焊接。

[第二实施方式]

以下，参照图11说明本发明的第二实施方式所涉及的焊接装置1A。如图1及图11所示，焊接装置1A除了代替焊接控制装置90而具备焊接控制装置90A以外，其具备与第一实施方式所涉及的焊接装置1同样的结构。因此，以下，以与焊接装置1不同点为中心进行说明，省略与该焊接装置1重复的结构及焊接装置1A的处理步骤的详细说明。

焊接控制装置90A是相对于所述的焊接控制装置90追加了根据钢骨结构物W的偏心量修正动作程序的功能的装置。如图11所示，焊接控制装置90A在输入单元91、传感检测单元92、根部间隙算出单元93、演算单元94及存储单元95的基础上还具备中心位置算出单元96、偏心量算出单元97、修正单元98。

中心位置算出单元96是算出钢骨结构物W的中心位置的单元。具体而言，如图11所示，中心位置算出单元96由从输入单元91输入的钢骨结构物W的尺寸和通过传感检测单元92检测到的钢骨结构物W的位置坐标算出钢骨结构物W的中心位置。并且，如图11所示，中心位置算出单元96将该钢骨结构物W的中心位置向偏心量算出单元97输出。

偏心量算出单元97是算出钢骨结构物W的偏心量的单元。具体而言，偏心量算出单元97由预先设定的旋转定位器10的旋转中心位置的位置坐标和通过中心位置算出单元96算出的钢骨结构物W的中心位置算出钢骨结构物W相对于旋转定位器10的旋转中心的偏移量即偏心量。并且，如图11所示，偏心量算出单元97将该钢骨结构物W的偏心量向修正单元98输出。

修正单元98是修正通过演算单元94作成的机器人动作轨迹的单元。具体而言，如图7所示，修正单元98根据通过偏心量算出单元97算出的偏心量对包含在通过演算单元94的动作程序作成单元943(参照图9)作成的动作程序中的机器人动作轨迹进行修正。即，由演算单元94作成的动作程序以钢骨结构物W相对于旋转定位器10的旋转中心的偏心量为0为前提作成，但可以通过修正单元98根据偏心量进行动作程序的补正。需要说明的是，作为通过修正单元98进行的具体的机器人动作轨迹的修正方法，例如可以举出预先通过实验求出与偏心量对应的机器人动作轨迹的补正数据，根据通过偏心量算出单元97算出的偏心量选择使用补正数据的方法。并且，修正单元98将如此进行了修正的动作程序向焊接机器人30输出。

具备以上这样结构的焊接装置1A能够通过中心位置算出单元96算出钢骨结构物W的中心位置，并通过偏心量算出单元97算出钢骨结构物W的偏心量，因此即使是在旋转定位器10的作用下偏心且同时旋转的钢骨结构物W也能够准确地进行焊接。

[第三实施方式]

以下，参照图12说明本发明的第三实施方式所涉及的焊接装置1B。如图1及图12所示，焊接装置1B除了代替焊接控制装置90而具备焊接控制装置90B以外，其具备与第一实施方式所涉及的焊接装置1同样的结构。因此，以下，以与焊接装置1不同点为中心进行说明，省略与该焊接装置1重复的结构及焊接装置1B的处理步骤的详细说明。

焊接控制装置90B是相对于所述的焊接控制装置90追加了通过传感检测求出钢骨结构物W的圆角部的半径的功能的装置。如图12所示，焊接控制装置90B在输入单元91、传感检测单元92、根部间隙算出单元93、演算单元94及存储单元95的基础上还具备位置补正单元99、圆角部半径算出单元100。

位置补正单元99是补正钢骨结构物W的角部的位置的单元。在此，在通过焊接装置1B焊接的钢骨结构物W是例如图13所示那样的方形钢管WS的情况下，存在向输入单元91输入的输入时的方形钢管WS的位置与实际的方形钢管WS的位置不同的情况。这种情况下，位置补正单元99根据通过传感检测取得的方形钢管WS表面的位置坐标将预先输入的方形钢管WS的角部的位置P₃补正为实际的角部的位置P₃’。

以下，对通过位置补正单元99补正方形钢管WS的角部的位置时的通过焊炬31进行的传感检测的步骤的一例进行说明。需要说明的是，以下，以经由输入单元91对位置补正单元99预先输入图13的(1)～(3)所示的方形钢管WS的上表面的位置P₁的位置坐标、方形钢管WS的侧面的位置P₂的位置坐标、方形钢管WS的角部的位置P₃的位置坐标为前提进行说明。

首先，作为第一步骤，如图13的(1)’所示，使焊炬31前端的焊丝与实际的方形钢管WS的上表面的位置P₁’接触，将该通电检测信号向传感检测单元92输出。然后，通过传感检测单元92根据该通电检测信号检测实际的方形钢管WS的上表面的位置P₁’的位置坐标，并如图12所示那样向位置补正单元99输出该位置坐标。

接下来，作为第二步骤，如图13的(2)’所示，使焊炬31前端的焊丝与实际的方形钢管WS的侧面的位置P₂’接触，将该通电检测信号向传感检测单元92输出。然后，通过传感检测单元92根据该通电检测信号检测实际的方形钢管WS的侧面的位置P₂’的位置坐标，并如图12所示那样向位置补正单元99输出该位置坐标。

接下来，作为第三步骤，通过位置补正单元99根据实际的方形钢管WS的上表面的位置P₁’的位置坐标和实际的方形钢管WS的侧面的位置P₂’的位置坐标算出实际的方形钢管WS的角部的位置P₃’的位置坐标，并与预先输入的位置P₃’的位置坐标置换，由此进行补正。并且，如图12所示，通过位置补正单元99向焊接机器人30输出实际的方形钢管WS的角部的位置P₃’的位置坐标。

接下来，作为第四步骤，如图13的(3)’所示，使焊炬31前端的焊丝朝向实际的方形钢管WS的角部的位置P₃’而从45度方向(方形钢管WS的圆角部P₄的直角方向)接近。并且，如图13的(3)’所示，使焊炬31前端的焊丝与方形钢管WS的圆角部的位置P₄接触，并将该通电检测信号向传感检测单元92输出。然后，通过传感检测单元92根据该通电检测信号检测连结方形钢管WS中的圆角部的圆弧中心的钢材表面位置P₄的位置坐标，并如图12所示那样向圆角部半径算出单元100输出该坐标位置。

圆角部半径算出单元100是算出方形钢管WS的圆角部的半径的单元。具体而言，如图12所示，圆角部半径算出单元100根据通过位置补正单元99补正后的方形钢管WS的角部的位置P₃’的位置坐标、通过传感检测单元92检测到的从方形钢管WS的角部的位置P₃’连结方形钢管WS的圆角部的圆弧中心的钢材表面位置(圆角部)P₄的位置坐标而算出圆角部的半径。更具体而言，如图13所示，圆角部半径算出单元100由所述的角部的位置P₃’的位置坐标和钢材表面位置P₄的位置坐标算出尺寸D，并通过以下的式(1)算出圆角部半径。并且，圆角部半径算出单元100对方形钢管WS的全部4个圆角部进行上述计算，并如图12所示，将所述的圆角部半径向修正单元98A输出。

修正单元98A是修正通过演算单元94作成的机器人动作轨迹的单元。具体而言，如图12所示，修正单元98A根据通过位置补正单元99补正后的角部的位置和通过圆角部半径算出单元100算出的圆角部半径对包含于通过演算单元94的动作程序作成单元943(参照图9)作成的动作程序中的机器人动作轨迹进行修正。需要说明的是，作为通过修正单元98A进行的具体的机器人动作轨迹的修正方法例如可以举出预先通过实验求出与圆角部半径对应的机器人动作轨迹的补正数据，并与通过圆角部半径算出单元100算出的圆角部半径对应地选择使用补正数据的方法。并且，修正单元98A向焊接机器人30输出如此修正后的动作程序。

具备以上这样结构的焊接装置1B能够通过位置补正单元99补正方形钢管WS的角部的位置，并通过圆角部半径算出单元100算出方形钢管WS的圆角部的半径，因此在输入的方形钢管WS的位置与实际的位置错开的情况或圆角部半径不同的情况下也能够准确地进行焊接。

[第四实施方式]

以下，参照图14～图16说明本发明的第四实施方式所涉及的焊接装置1C。如图1及图14所示，焊接装置1C除了代替焊接控制装置90而具备焊接控制装置90C以外，其具备与第一实施方式所涉及的焊接装置1同样的结构。因此，以下，以与焊接装置1不同点为中心进行说明，省略与该焊接装置1重复的结构及焊接装置1C的处理步骤的详细说明。

焊接控制装置90C是相对于所述的焊接控制装置90追加了相对于钢骨结构物W的微动的功能的装置。如图14所示，焊接控制装置90C在输入单元91、传感检测单元92、根部间隙算出单元93、演算单元94及存储单元95的基础上还具备微动单元101。

微动单元101是使从焊炬31突出的焊丝微动的单元。具体而言，微动单元101在焊炬31的焊接开始位置通过微动操作而使施加了传感检测电压的焊丝相对于钢骨结构物W进入。接下来，微动单元101检测焊丝的前端与钢骨结构物W接触时的短路，确认焊丝与钢骨结构物W的通电。接下来，微动单元101对焊丝向反方向进行规定长度的微动操作。并且，微动单元101在焊炬31的焊接开始位置对焊丝供给规定的焊接电力，并产生电弧而生成开始焊接的控制信号，如图14所示，将该控制信号向焊接机器人30输出。

以下，参照图15及图16说明通过微动单元101进行的微动操作的一例。需要说明的是，以下，如图15及图16所示，对钢骨结构物W由钢骨结构物(柱体)W3及钢骨结构物(隔板)W4构成且在两者之间形成有レ型的坡口并且在该坡口的底部配置有衬底构件BM的情况下的示例进行说明。

首先，微动单元101在使图15(a)所示的初始状态的焊炬31到达作为起弧位置即钢骨结构物W3与钢骨结构物W4的接合部的、配置在衬底构件BM上的坡口之前，如图15(b)所示那样通过焊丝的切断或焊丝的反向微动操作而使焊炬31前端的焊丝的突出长度缩短成比焊接时的突出长度短。需要说明的是，在图15(a)中，θ为坡口角度，r为根部间隙。

接下来，如图15(c)所示，微动单元101使焊炬31前端的焊丝的长度缩短成比焊接时的突出长度短的焊炬31向起弧位置移动，在该状态下，对焊丝施加传感检测电压而进行丝线微动操作。

接下来，微动单元101在焊丝的微动操作中达到最大丝线微动量、例如20mm之前如图15(d)所示那样在焊丝与钢骨结构物W3、W4之间通过降低传感检测电压而检测通电，由此能够检测到焊接开始位置，此时，如图15(e)所示，微动单元101在焊丝离开钢骨结构物W3、W4而传感检测电压上升之前反方向地进行微动操作。然后，微动单元101在如图15(f)所示那样对焊丝进行规定长度、例如5mm的反方向微动操作而使起弧性提高后起动电弧而开始焊接。

在此，在即使达到最大丝线微动量仍无法在焊丝的微动操作中检测到焊丝与钢骨结构物W3、W4的通电且不足规定的起弧可能位置检索次数、例如3次的情况下，微动单元101如图15(d)所示那样判定在当前的位置未检测到通电而在不同的位置再次尝试检索。另外，微动单元101如图16(a)所示那样将焊炬31拉起规定距离、例如5mm，对焊丝向反方向进行例如15mm的微动操作，并如图16(b)所示那样将焊炬31拉起至以XYZ方向的起弧位置为基准的位置。

接下来，微动单元101如图16(c)那样移动至在XYZ方向上错开了规定距离的与所述焊接开始位置不同的位置、例如焊接线行进方向的错开量为0mm且焊接线左右错开量为从壁面离开1mm的位置，在该位置，如图16(d)所示，再次施加传感检测电压而实施通电性确认操作。在此，如图16(e)所示，在通过该通电性确认操作也无法检测到焊丝与钢骨结构物W3、W4的导通的情况下，微动单元101对焊丝向反方向再次进行规定长度的微动操作。并且，微动单元101如图16(f)所示那样进行焊丝的拉起处理，在检测到通电之前或者以预先设定的规定次数反复进行该通电性确认操作。需要说明的是，与所述的焊接开始位置不同的位置是指所述焊接开始位置的附近且焊接开始位置以外的位置，表示即使从该位置开始焊接也可以的位置。

另一方面，在即使达到最大丝线微动量仍无法在焊丝的微动操作中检测到焊丝与钢骨结构物W3、W4的通电且超过了规定的起弧可能位置检索次数、例如3次的情况下，微动单元101判定为无法检测到起弧开始位置而移向错误处理。需要说明的是，在此省略说明该错误处理的详细情况。

具备以上这样的结构的焊接装置1C通过具备微动单元101，能够在焊接开始前确认是否可以发生电弧，能够在焊接开始位置可靠地起动电弧。

[第五实施方式]

以下，参照图17及图18说明本发明的第五实施方式所涉及的焊接装置1D。如图1所示，焊接装置1D除了代替焊接控制装置90而具备焊接控制装置90D以外，其具备与第一实施方式所涉及的焊接装置1同样的结构。因此，以下，以与焊接装置1不同点为中心进行说明，省略与该焊接装置1重复的结构及焊接装置1D的处理步骤的详细说明。

焊接控制装置90D是在横向焊接接头的焊接时控制焊接机器人30的动作的装置。具体而言，如图17(a)、(b)所示，焊接控制装置90D在对钢骨结构物W由钢骨结构物(下板)W5及钢骨结构物(立板)W6构成且在两者之间形成レ型的坡口并且在该坡口的底部配置有衬底构件BM的衬底材料(裹当金)方式的焊接接头以横向的姿态进行焊接时控制焊接机器人30的动作。

以下，参照图17及图18说明通过焊接控制装置90D进行的焊接机器人30的具体的控制方法。如图17(a)所示，在下板W5与立板W6之间形成有坡口角度为θ且根部间隙为r的レ形坡口A-B-C-D。焊接控制装置90D作成相对于该レ形坡口A-B-C-D按照铅垂方向的层a₁→水平方向的层b₁→铅垂方向的层a₂→水平方向的层b₂→铅垂方向的层a₃的顺序进行焊接的动作程序来设定焊接机器人30。由于该水平方向的层b₁、b₂的存在，如图17(a)所示，铅垂方向的层a₁、a₂、a₃的截面形状相同。

图17(b)表示用于形成铅垂方向的层a₁的焊接步骤。但是，图17(b)所示的步骤在其他的铅垂方向的层a₂、a₃中也同样适用。如图17(a)所示，用于形成铅垂方向的层a1的焊接步骤优选基本上在下板W5与立板W6之间往复动作的横摆，具体而言优选呈锯齿状地进行横摆。

用于形成铅垂方向的层a₁的焊接步骤具体而言反复进行如图17(b)的(1)→(2)→(3)所示那样从立板W6朝向下板W5进行运丝且到达下板W5而折返的工序、和如图17(b)的(3)→(4)→(5)所示那样从下板W5朝向立板W6进行运丝且到达立板W6而折返的工序，并向右方向推进焊接。

如图17(b)所示，该锯齿状的横摆可以由横摆间距P、横摆宽度H、朝向下板W5的运丝的方向与焊接方向(下板W5)所成的角度α₁、朝向立板W6的运丝的方向与焊接方向(下板W5)所成的角度α₂来规定。另外，为了不在根部间隙的B点、C点产生焊接缺陷，优选使横摆宽度H为相对于根部间隙r为±2mm，且以成为锯齿状的方式使所述的2个角度分别为α₁、α₂。

并且，在形成铅垂方向的层a₁后，如图17(a)所示，通过堆焊形成水平方向的层b₁。由此，如图17(a)所示，通过立板W6、铅垂方向的层a₁和水平方向的层b₁形成新的レ形坡口A-B’-C’-D’。并且，如果能够以使该新的レ形坡口A-B’-C’-D’与レ形坡口A-B-C-D成为相同形状的方式形成水平方向的层b₁，则能够以与第一层a₁相同的条件焊接铅垂方向的第二层a₂，因此在进行自动焊接时有利。

为此，如图17(a)所示，以使水平方向的层b₁的高度t成为铅垂方向的层a₁的层厚d乘以tanθ得到的值的方式进行焊接即可。由此，如图17(a)所示，只要坡口向斜上方偏移就会使形状相同。并且，如图17(a)所示，将同样的关系适用于水平方向的第二层b₂和铅垂方向的第二层a₂，最后形成相同形状的铅垂方向的第三层a₃。

需要说明的是，如图18所示，所述的图17(a)、(b)所示的焊接步骤也可以适用于根部间隙从r₁逐渐变化成r₂的锥形间隙，能够减少容易在锥形间隙产生的焊接缺陷。这种情况下，图17(a)的水平方向的高度固定的层b₁、b₂可以直接适用于图18的锥形间隙，图17(a)的铅垂方向的层a₁、a₂、a₃的高度沿着根部间隙逐渐变化。于是，不会产生长度方向的焊接的裂缝，能够消除因裂缝而容易产生的焊接不良。如此，在铅垂方向的层a₁、a₂、a₃的高度沿着根部间隙变化的情况下，通过使横摆条件，例如图17(b)的角度α₁、α₂、横摆宽度H、横摆间距P、横摆次数、横摆的目标位置变化，能够将层厚保持成固定。

具备以上这样结构的焊接装置1D由于以从下板W5朝向立板W6进行运丝且从立板W6朝向下板W5运丝的适当的宽度的横摆对坡口进行焊接，因此能够减少下板W5或立板W6与衬底构件BM相接的根部间隙处的熔入不良。

[第六实施方式]

以下，参照图19及图20说明本发明的第六实施方式所涉及的焊接装置1E。如图1所示，焊接装置1E除了代替焊接控制装置90而具备焊接控制装置90E以外，其具备与第一实施方式所涉及的焊接装置1同样的结构。因此，以下，以与焊接装置1不同点为中心进行说明，省略与该焊接装置1重复的结构及焊接装置1E的处理步骤的详细说明。

焊接控制装置90E是在纵向焊接接头的焊接时控制焊接机器人30的动作的装置。具体而言，如图19所示，焊接控制装置90E在对钢骨结构物W由钢骨结构物W7及钢骨结构物W8构成且在两者之间形成有レ型的坡口并且在该坡口的底部配置有衬底构件BM而在钢骨结构物W7的下部配置有下侧固体引板TB的衬底材料方式的焊接接头以纵向姿态进行焊接时，控制焊接机器人30的动作。需要说明的是，所述的下侧固体引板TB由例如MgO、SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃等为主要成分的非导电性材料构成。

以下，参照图19及图20对通过焊接控制装置90E进行的焊接机器人30的具体的控制方法进行说明。如图19所示，焊接控制装置90E在使焊炬31移动至始端部的焊接开始点后，通过矩形状的运丝图案的横摆使焊炬31前端移动且同时向焊接方向(图19中的上方向)上升。由此，与运丝图案的1个周期量的1个循环对应地沿焊接方向层叠板状的焊道。需要说明的是，所述的“运丝图案的1个周期量的1个循环”是指从某一教示点开始运丝时的相对于坡口的位置关系除了上升成分以外到达与所述的教示点大致相同地对应的教示点的图案。

此时，焊接控制装置90E在进行由焊道形成部及始端变动部构成的焊接始端侧的端部区域(始端部区域)的焊接时，对始端的下侧固体引板TB设定最佳的焊接条件(焊接电流、焊接电压、停止时间、向下一教示点的移动速度、移动中的焊接电流、焊炬角度、电弧的ON/OFF)。

具体而言，如图19所示，焊接控制装置90E将包含于始端部区域的教示点中、最接近钢骨结构物W7的壁面W7a与衬底构件BM与下侧固体引板TB的接点的教示点P₁的位置坐标(xp1、yp1、zp1)、及最接近钢骨结构物W8的壁面W8a与衬底构件BM与下侧固体引板TB的接点的教示点P₂的位置坐标(xp2、yp2、zp2)中的X坐标(xp1、xp2)的至少一方的值设定成-D-2mm以上且+3mm以下。其理由是，若X坐标(xp1、xp2)小于-D-2mm，则从焊炬31突出的焊丝进入下侧固体引板TB，导致始端部区域的焊道形状劣化或焊炬31与钢骨结构物W7等干涉的危险性提高。另外，若X坐标(xp1、xp2)超过-D+3mm，则始端部区域的焊道融合性不充分。

其中，如图20(a)、(b)所示，教示点的位置坐标由X轴(从焊接始端朝向焊接终端的方向为+，具有坡口的钢骨结构物W7、W8的下端部为0)、Y轴(从焊接方向对坡口进行投影而存在坡口面的方向为+，根部间隙的中心为0)、Z轴(从根部间隙侧向坡口侧为+，衬底材料面为0)表示。需要说明的是，如图20(a)所示，衬底材料面是表示衬底构件BM的坡口侧的面。另外，在此，如图19所示，下侧固体引板TB具有槽深度Dmm。

另外，如图19所示，焊接控制装置90E在教示点P₁、P₂将焊接电流设定在190A～250A的范围内。其理由是，若焊接电流小于190A，则熔入不充分，而若超过250A，则可能发生衬底构件BM等被电弧除去而熔融掉落等间题。需要说明的是，为了可靠地防止所述间题，焊接控制装置90E优选将焊接电流设定在200A～240A的范围内。

另外，如图19所示，焊接控制装置90E相对于教示点P₁、P₂处的焊炬31设定0.2s～3.0s的停止时间。其理由是，若停止时间小于0.2s，则熔池无法充分形成而导致焊道形状不良，另一方面，若停止时间超过3.0s，则熔池变大而发生焊道垂向开口部侧的情况。需要说明的是，为了可靠地防止所述问题，焊接控制装置90E优选将停止时间设定在0.5s～3.0s内。

具备以上这样结构的焊接装置1E通过将包含于始端部区域的第一循环的教示点中的、根部侧的教示点P₁(xp1、yp1、zp1)及教示点P₂(xp2、yp2、zp2)的X坐标(xp1、xp2)的至少一方的值设定为-D-2(mm)以上且+3(mm)以下，从而能够在与最难以熔入的始端部区域的固体引板(下侧固体引板TB)的接点部分可靠地配置电弧点，能够防止融合不良等缺陷。另外，焊接装置1E通过对所述的教示点设定0.2～3.0s的停止时间，从而能够形成所必要的足够大小的熔池，进而，通过将停止中的焊接电流设定为190A～250A，从而能够获得相对于钢骨结构物W、衬底构件BM的良好的熔入和融合性。

[第七实施方式]

以下，参照图21说明本发明的第七实施方式所涉及的焊接装置。第七实施方式所涉及的焊接装置的特征在于具备2台焊接机器人30。即，第七实施方式所涉及的焊接装置在图1所示的焊接装置1的结构的基础上还具备另一组的台车20、焊接机器人30、丝线供给容器40、焊嘴更换装置50、焊嘴清扫装置60、焊渣除去装置70、丝线切断装置80。另外，第七实施方式所涉及的焊接装置构成为能够通过1台的焊接控制装置控制各装置。在此，第七实施方式所涉及的焊接装置中的焊接控制装置以外的结构已经进行了说明，因此省略其说明。

如所述图7所示，第七实施方式所涉及的焊接装置的焊接控制装置90F在输入单元91、传感检测单元92、根部间隙算出单元93及存储单元95的基础上还具备演算单元94F。另外，如图21所示，该演算单元94F在层叠图案确定单元941、焊接条件确定单元942及动作程序作成单元943的基础上还具备焊接条件修正单元944。在此，焊接控制装置94F中的演算单元94F以外的结构和演算单元94F中的焊接条件修正单元944以外的结构已经进行了说明，因此省略其说明。

焊接条件修正单元944是对通过焊接条件确定单元942确定的焊接条件进行修正的单元。具体而言，在通过2台焊接机器人30同时对因存在于同一钢骨结构物W上的截面积和焊接长度中的任一方或两方的不同而需要焊接的体积不同的多个焊接接头进行焊接的情况下，为了使从基点到下一基点的焊接时间相同，焊接条件修正单元944变更包含于通过焊接条件确定单元942确定的焊接条件中的焊丝的进送量。由此，焊接条件修正单元944能够补偿多个焊接接头处需要焊接的体积的不同。

以下，对焊接条件修正单元944的具体的处理进行说明。在此，作为焊接条件修正单元944中的处理的前序阶段，进行以下准备。首先，预先求出规定突出长度下的相对于丝线进送速度的焊接电流和适当电弧电压的关系。接下来，求出增减了突出长度的情况下的相对于丝线进送速度的焊接电流与适当电弧电压的关系。并且，在为规定突出长度及基准根部间隙的情况下，通过实验等求出成为各板厚的基准的焊接条件(基准焊接条件，即焊接电流、电弧电压、焊接速度及目标位置)，并且对其焊接道次(进行多层堆焊的情况下为其各道次)求出能够变动的焊接电流范围及与之对应的电弧电压(焊接电流范围)。这种情况下，可以认为较薄板厚的层叠图案、焊接电流及焊接速度(各道次的焊缝厚度相同)在较厚板厚的中途位置为相同条件的情况较多，但也可以如完成部分附近的道次那样使不同板厚具有各自的条件。并且，将所述的信息存储于存储单元95中，如图21所示，成为能够相对于焊接条件修正单元944输出的状态。

在进行了以上的准备之后，焊接条件修正单元944进行以下的处理。首先，焊接条件修正单元944对于意欲通过2台焊接机器人30同时焊接的道次，在该道次完成后的基准焊接条件下的焊缝厚度相同的情况下，即在层叠图案、焊接电流及焊接速度相同的情况下，根据各基准焊接条件和该焊接接头的根部间隙、及存在在此以前进行了焊接的道次时的在此以前焊接了的焊缝厚度，求出以保持基准焊接条件下的焊缝厚度为前提的情况下的基点间的焊接所必要的熔敷金属量，将其平均值确定为作为目标的熔敷金属量(目标熔敷金属量)。

接下来，焊接条件修正单元944由预先求出的丝线进送速度与焊接电流的关系来求出使用了该道次的基准焊接条件的电流值的情况下的达到目标熔敷金属量的焊接时间。这种情况下，对于钢骨结构物W的直线部分，焊接条件修正单元944根据基点间的焊接长度算出焊接速度。另外，对于钢骨结构物W的圆弧部分(圆角部)，由于焊接时间为旋转定位器10的旋转时间，因此焊接条件修正单元944考虑在此以前的焊缝厚度的不同而求出本次焊接的焊接位置所对应的焊接长度，并算出焊接速度(钢骨结构物W与焊炬31的相对速度)。接下来，焊接条件修正单元944根据求出的焊接速度和在各焊接接头的当前道次中所必要的熔敷金属量来求出在各焊接接头中所必要的丝线进送速度，并根据预先求出的丝线进送速度与焊接电流的关系来确定实际电流值和与其对应的电弧电压。

另一方面，对于意欲通过2台焊接机器人30同时进行焊接的道次，在该道次完成后的基准焊接条件下的焊缝厚度不同的情况下，即层叠图案、焊接电流及焊接速度不同的情况下，焊接条件修正单元944根据各基准焊接条件和该焊接接头的根部间隙、及存在在此以前进行了焊接的道次的情况下的在此以前进行了焊接的焊缝厚度，对各焊接接头求出以保持基准焊接条件下的焊缝厚度为前提的情况下的基点间的焊接所必要的熔敷金属量，并将其平均值确定为作为目标的熔敷金属量(目标熔敷金属量)。

接下来，焊接条件修正单元944根据各基准焊接条件求出意欲同时进行焊接的道次的相对于电流值的丝线进送速度，求出其平均值并将其作为丝线平均进送速度。接下来，焊接条件修正单元944根据目标熔敷金属量和丝线平均进送速度求出此时的焊接时间。这种情况下，对于钢骨结构物W的直线部分，焊接条件修正单元944由基点间的焊接长度和焊接时间算出焊接速度。另外，对于钢骨结构物W的圆弧部分(圆角部)，由于焊接时间为旋转定位器10的旋转时间，因此焊接条件修正单元944考虑在此以前的焊缝厚度的不同而求出本次焊接的焊接位置所对应的焊接长度，并算出焊接速度(钢骨结构物W与焊炬31的相对速度)。接下来，焊接条件修正单元944根据求出的焊接速度和在各焊接接头的当前道次中所必要的熔敷金属量来求出在各焊接接头中所必要的丝线进送速度，并根据预先求出的丝线进送速度与焊接电流的关系来确定实际电流值和与其对应的电弧电压。

如此，第七实施方式所涉及的焊接装置通过改变基于多个焊接机器人30的焊丝的进送量，从而能够通过多个焊接机器人30同时焊接需要焊接的体积不同的多个焊接接头。

在此，优选，焊接条件修正单元944在各道次设置能够焊接的适当焊接电流范围，在该范围内进行焊接，并对因此产生的层厚量的不同通过在此以后的道次进行补偿，以使总计的层厚量成为期望的值以内的方式修正焊接条件。即，在使焊接电流在规定的焊接电流范围内变更并改变层厚量地进行焊接的情况下，虽然在各焊接接头的各道次中的熔敷金属量没有达到期望的值，但在这种情况下，将其不足的熔敷金属量或过剩的熔敷金属量转入下一道次。另外，在本次的道次的焊缝厚度成为0以下的情况下，以下限值进行焊接，并将过剩的熔敷金属量转入下一道次。由此，焊接条件修正单元944将加上转入的熔敷金属量的相对于目标的误差得到的熔敷金属量来作为在该焊接接头的下一道次所必要的熔敷金属量，并进行与上述同样的处理。

如此，第七实施方式所涉及的焊接装置通过后面的道次来补偿在焊接时产生的层厚量的差异，使总计的层厚量成为期望的值以内，由此能够通过多个焊接机器人30同时地高效且适当地焊接多个焊接接头。

另外，优选，在无法在各道次进行能够焊接的适当焊接电流范围内的焊接的情况下，焊接条件修正单元944通过对至少1个道次按照焊接接头单独地进行焊接，从而以补偿整体的层厚量误差的方式修正焊接条件。即，当多个焊接接头间的焊接金属量的差变大时，在全部道次完成时的焊接结果中，在各焊接接头的熔敷金属量之间产生误差，发生无法得到期望的焊接质量的情况。这种情况下，焊接条件修正单元944设定为不同时对1个以上的道次进行焊接，即，不同时对多个焊接接头中的至少1个焊接接头进行焊接，并再次以基准焊接条件的焊接电流为前提，考虑至该道次为止必要的剩余的熔敷金属量来再次计算此时的旋转定位器10的旋转速度(焊接速度)。并且，根据如此修正后的焊接条件进行焊接。需要说明的是，这种情况下的剩余的焊接接头成为在该焊接接头的焊接前或焊接后进行该道次的焊接的焊接接头。

如此，第七实施方式所涉及的焊接装置对至少1个道次按照焊接接头单独地进行焊接从而补偿整体的层厚量误差，由此即使不同焊接接头之间基点间的需要焊接的体积的差增大，也能够通过多个焊接机器人30同时高效且适当地对多个焊接接头进行焊接。

另外，优选，在无法在各道次进行能够焊接的适当焊接电流范围内的焊接的情况下，焊接条件修正单元944增大丝线进给量的差，此时，对于焊接电流成为适当范围外这一情况以该焊接电流成为期望的值的方式改变焊丝的突出长度地修正焊接条件。即，由于所述的焊接电流范围有限，因此若焊接接头间的焊接金属量的差变大，则无法同时焊接的道次增加。并且，若像这样无法同时焊接的道次增加，则结果是动作时间接近单独焊接的情况，减弱同时焊接的效果。因此，在使电流值成为上下限值的情况下也无法使熔敷金属量成为期望的值时，焊接条件修正单元944通过改变丝线突出长度而将焊接电流保持在范围内，并使熔敷量成为期望的值。即，焊接条件修正单元944预先通过实验等求出相对于突出长度变化的焊接电流及电弧电压的相关关系变化，以使由焊接速度和熔敷金属量决定的丝线进送量下的焊接电流值成为电流范围内的方式改变突出长度，由此保持适当的焊接条件，能够同时进行焊接。

如此，第七实施方式所涉及的焊接装置通过改变多个焊接机器人30的焊丝的突出长度，从而能够通过多个焊接机器人30高效且在保持适当的焊接电流的情况下对多个焊接接头同时进行焊接。

如图21所示，焊接条件修正单元944将如以上那样修正后的焊接条件向动作程序作成单元943输出。并且，动作程序作成单元943根据由层叠图案确定单元941确定的层叠图案和由焊接条件修正单元944修正后的焊接条件作成焊接机器人30的机器人动作程序，并向该焊接机器人30输出设定。

具备以上这样的结构的第七实施方式所涉及的焊接装置能够根据输入到焊接控制装置90F的输入单元91中的钢骨结构物W的尺寸等信息自动地生成多个焊接机器人30的动作轨迹及焊接条件。

另外，第七实施方式所涉及的焊接装置通过一对旋转定位器10保持钢骨结构物W，并且，在通过设置在每个台车20上的焊接机器人30对钢骨结构物W的各自的直线部分进行焊接的情况下，能够不使该钢骨结构物W旋转地通过多个焊接机器人30进行焊接，另外，在通过设置在每个台车20上的焊接机器人30对钢骨结构物W的各自的圆弧部分(圆角部)进行焊接的情况下，能够在使该钢骨结构物W旋转的同时通过多个焊接机器人30进行焊接。由此，第七实施方式所涉及的焊接装置不仅在钢骨结构物W的直线部分、而且在圆弧部分也能够不切断电弧地连续焊接。

以上，根据实施发明的方式具体地说明了本发明所涉及的焊接装置，但本发明的主旨不局限于上述的记载，必须根据专利权利要求书而广义地解释本发明的主旨。另外，当然，根据上述的记载进行各种变更、改变等得到的情况也包含在本发明的主旨当中。

例如，如图5(a)～(c)所示，在焊嘴清扫装置60中，焊嘴装拆机构52仅进行焊炬31的焊嘴311的装拆，但例如也可以具备通过线刷等对拆下后的焊嘴311的内表面(内周面)进行自动清扫的结构。由此，能够将附着在焊嘴311的内表面上的飞溅物除去，更有效地防止保护性的下降。

另外，对于焊接装置1A、1B均具备1台焊接机器人30的情况(参照图1)进行了说明，但在如第七实施方式所涉及的焊接装置那样具备2台焊接机器人30的情况下也能够适用。这种情况下，通过在第七实施方式所涉及的焊接装置的焊接控制装置90F(参照图7)内追加焊接装置1A的中心位置算出单元96、偏心量算出单元97及修正单元98，从而能够根据钢骨结构物W的偏心量修正动作程序，并且，通过在第七实施方式所涉及的焊接装置的焊接控制装置90F(参照图7)内追加焊接装置1B的位置补正单元99、圆角部半径算出单元100及修正单元98A，从而能够进行钢骨结构物W的圆角部半径传感检测。

另外，对于焊接装置1C均具备1台焊接机器人30的情况(参照图1)进行了说明，但在如第七实施方式所涉及的焊接装置那样具备2台焊接机器人30的情况下也能够适用。这种情况下，通过在第七实施方式所涉及的焊接装置的焊接控制装置90F(参照图7)内追加焊接装置1C的微动单元101，从而能够分别对从2台焊接机器人30突出的焊丝进行微动操作。

在此，在焊接控制装置90F(参照图7)内追加了焊接装置1C的微动单元101的情况下，该微动单元101具体而言在设置在多个台车20上的各焊接机器人30的前端的焊炬31的各自的焊接开始位置通过微动操作使施加有传感检测电压的焊丝相对于钢骨结构物W3、W4进入。接下来，微动单元101检测焊丝的前端与钢骨结构物W3、W4接触时的短路，确认焊丝与钢骨结构物W3、W4的通电。并且，接下来，微动单元101对焊丝向反方向进行规定长度的微动操作。并且，微动单元101在多个焊炬31的焊接开始位置同时对焊丝分别供给规定的焊接电力，并生成产生电弧而开始焊接的控制信号，将该控制信号向焊接机器人30输出。由此，能够在焊接开始前确认能否发生电弧，通过多个焊接机器人30使起弧的时刻同步并同时在各自的焊接开始位置可靠地起动电弧。

另外，对于焊接装置1D、1E均具备1台焊接机器人30的情况(参照图1)进行了说明，但在如第七实施方式所涉及的焊接装置那样具备2台焊接机器人30的情况下也能够适用。

Claims (22)

1.一种焊接装置，通过焊接机器人对作为焊接用工件的钢骨结构物进行焊接，其特征在于，

具备控制所述焊接机器人的动作的焊接控制装置，

所述焊接控制装置具备输入单元，通过作业者进行的输入或所述钢骨结构物的CAD数据的输入向该输入单元至少输入所述钢骨结构物的尺寸及焊接接头的形状中的任一方或两方以及焊接执行可否的信息，所述焊接控制装置根据与所述钢骨结构物的尺寸及所述焊接接头的形状中的任一方或两方对应地预先准备的焊接机器人轨迹及焊接条件自动地生成焊接时的焊接机器人动作轨迹及焊接条件并进行焊接，

所述焊接装置具备：

一对旋转定位器，其设置成能够沿所述钢骨结构物的长度方向移动，保持该钢骨结构物而使其旋转；台车，其设置成能够沿与所述一对旋转定位器的移动方向平行的方向移动；所述焊接机器人，其设置成能够在所述台车上沿与所述旋转定位器的移动方向正交的方向移动；焊炬，其设置在所述焊接机器人的前端，

所述一对旋转定位器具备：

一对环状保持部，其在内部收容所述钢骨结构物，且通过多个固定工具保持该钢骨结构物；

驱动部，其使所述一对环状保持部的一方或双方旋转，

所述环状保持部以能够收容所述钢骨结构物的方式使环状部分的规定位置分开而使该环状部分的一部分开口地形成，

所述钢骨结构物为方形钢管，

所述焊接控制装置具备：

传感检测单元，其在支承设定为规定突出长度的焊丝的所述焊炬与所述方形钢管之间施加传感检测电压，检测所述焊丝与所述方形钢管的接触形成的通电状态，从而检测所述方形钢管的位置；

位置补正单元，其根据通过所述传感检测单元检测到的所述方形钢管的上表面或下表面的位置、所述方形钢管的一方或另一方的侧面的位置对预先输入的所述方形钢管的角部的位置进行补正；

圆角部半径算出单元，其根据通过所述位置补正单元补正后的所述方形钢管的角部的位置、通过所述传感检测单元检测到的从所述方形钢管的角部的位置连结所述方形钢管的圆角部的圆弧中心的钢材表面位置算出所述圆角部的半径；

修正单元，其根据通过所述位置补正单元补正后的角部的位置、通过所述圆角部半径算出单元算出的所述圆角部的半径对所述机器人动作轨迹进行修正。

2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置具备：

根部间隙算出单元，其根据通过所述传感检测单元检测到的从相对于距至少一个所述方形钢管表面的设定坡口深度为规定深度的检测开始位置起算的坡口宽度方向的两坡口面的检测位置数据、所述设定坡口深度与所述检测开始位置的差、预先设定的所述两坡口面的角度求出根部间隙。

3.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置根据相对于所述方形钢管的尺寸或相对于所述方形钢管的尺寸及根部间隙预先准备的层叠图案及焊接条件、通过输入或传感检测得到的根部间隙信息，自动生成相对于意欲焊接的焊接接头的层叠图案及焊接条件。

4.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

具备对设置在焊炬前端的焊嘴进行更换的焊嘴更换装置，

所述焊嘴更换装置具备：

螺旋弹簧，其供所述焊嘴插入；

旋转驱动源，其通过对插入有所述焊嘴的所述螺旋弹簧绕其中心轴进行旋转驱动，从而将所述焊嘴从所述焊炬的焊炬主体拆下。

5.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

具备设置在所述焊接机器人的前端且除去在所述方形钢管的焊接部产生的焊渣的焊渣除去装置。

6.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置具备：

中心位置算出单元，其根据预先输入的所述方形钢管的尺寸、通过所述传感检测单元检测到的所述方形钢管的位置算出所述方形钢管的中心位置；

偏心量算出单元，其根据预先输入的所述旋转定位器的旋转中心位置、所述方形钢管的中心位置算出所述方形钢管相对于所述旋转定位器的旋转中心的偏心量；

另一修正单元，其根据通过所述偏心量算出单元算出的所述偏心量修正所述机器人动作轨迹。

7.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置以下述方式进行控制：

在所述焊炬的焊接开始位置，通过微动操作使施加有传感检测电压的焊丝相对于所述方形钢管进入，由此检测所述焊丝的前端与所述方形钢管接触时的短路而确认所述焊丝与所述方形钢管的通电，然后，对所述焊丝向反方向进行规定长度的微动操作，然后，在所述焊炬的所述焊接开始位置对所述焊丝供给规定的焊接电力，并产生电弧而开始焊接。

8.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

在以横向姿态对设有形坡口的衬底材料方式的焊接接头进行焊接的情况下，

所述焊接控制装置以下述方式进行控制：

对于坡口的最深部，通过反复进行从下板朝向立板的所述焊丝的运丝和从所述立板朝向所述下板的所述焊丝的运丝的横摆，无论根部间隙如何都沿着所述坡口的长度方向形成层厚d大致固定的铅垂方向的层，与所述铅垂方向的层相接地在所述下板上进行高度t大致固定的堆焊而形成水平方向的层，对于由所述水平方向的层、所述铅垂方向的层和所述立板构成的新的坡口，重复进行形成所述铅垂方向的层的焊接和形成所述水平方向的层的焊接，将所述堆焊的高度t设为使由所述水平方向的层、所述铅垂方向的层和立板构成的新的坡口的形状与最初的坡口的最深部的形状大致相同的高度。

9.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

在以纵向姿态对设有形坡口的衬底材料方式的焊接接头进行焊接的情况下，

所述焊接控制装置以下述方式进行控制：

在使所述焊炬的所述焊丝前端横摆的同时上升而焊接所述坡口时，将所述坡口划分成始端侧的始端部区域及终端侧的终端部区域和除此以外的实际焊接部区域，设定考虑了所述各区域的焊接特性的焊接条件，并且，在使由所述横摆确定的运丝图案的1个周期作为1个循环，通过X轴、Y轴、Z轴表示包含在所述横摆的轨迹中的教示点的位置坐标，且配置在所述方形钢管的下部的固体引板的槽深度为Dmm时，使包含在所述端部区域的第1循环中的教示点中的、最接近于多个所述方形钢管的一方与所述衬底构件或下层焊道表面与所述固体引板的接点的教示点P₁的位置坐标(xp1、yp1、zp1)、以及最接近于所述多个方形钢管的另一方与所述衬底材料或下层焊道表面与所述固体引板的接点的教示点P₂的位置坐标(xp2、yp2、zp2)的X坐标(xp1、xp2)的至少一方的值为-D-2mm以上且+3mm以下，对于所述教示点P₁及所述教示点P₂停止0.2～3.0s的停止时间，并使该停止中的焊接电流为190A～250A，其中，所述X轴以从焊接始端朝向焊接终端的方向为+、具有坡口的所述方形钢管的下端部为0，所述Y轴以从焊接方向对坡口投影而具有坡口面的方向为+、根部间隙的中心为0，所述Z轴以从根部间隙侧朝向坡口侧的方向为+、衬底构件的表面为0。

10.一种焊接装置，通过焊接机器人对作为焊接用工件的钢骨结构物进行焊接，其特征在于，

具备控制所述焊接机器人的动作的焊接控制装置，

所述焊接控制装置具备输入单元，通过作业者进行的输入或所述钢骨结构物的CAD数据的输入向该输入单元至少输入所述钢骨结构物的尺寸及焊接接头的形状中的任一方或两方以及焊接执行可否的信息，所述焊接控制装置根据与所述钢骨结构物的尺寸及所述焊接接头的形状中的任一方或两方对应地预先准备的焊接机器人轨迹及焊接条件自动地生成焊接时的焊接机器人动作轨迹及焊接条件并进行焊接，

所述焊接装置具备：

一对旋转定位器，其设置成能够沿作为所述焊接用工件的钢骨结构物的长度方向移动，保持该钢骨结构物而使其旋转；多个台车，其设置成能够沿与所述一对旋转定位器的移动方向平行的方向移动；所述焊接机器人，其分别设置成能够在所述多个台车上沿与所述旋转定位器的移动方向正交的方向移动；焊炬，其设置在所述焊接机器人的前端，

所述一对旋转定位器具备：

一对环状保持部，其在内部收容所述钢骨结构物，且通过多个固定工具保持该钢骨结构物；

驱动部，其使所述一对环状保持部的一方或双方旋转，

所述环状保持部以能够收容所述钢骨结构物的方式使环状部分的规定位置分开而使该环状部分的一部分开口地形成，

所述钢骨结构物为方形钢管，

所述焊接控制装置具备：

传感检测单元，其在支承设定为规定突出长度的焊丝的所述焊炬与所述方形钢管之间施加传感检测电压，检测所述焊丝与所述方形钢管的接触形成的通电状态，从而检测所述方形钢管的位置；

位置补正单元，其根据通过所述传感检测单元检测到的所述方形钢管的上表面或下表面的位置、所述方形钢管的一方或另一方的侧面的位置对预先输入的所述方形钢管的角部的位置进行补正；

圆角部半径算出单元，其根据通过所述位置补正单元补正后的所述方形钢管的角部的位置、通过所述传感检测单元检测到的从所述方形钢管的角部的位置连结所述方形钢管的圆角部的圆弧中心的钢材表面位置算出所述圆角部的半径；

修正单元，其根据通过所述位置补正单元补正后的角部的位置、通过所述圆角部半径算出单元算出的所述圆角部的半径对所述机器人动作轨迹进行修正。

11.根据权利要求10所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置具备：

根部间隙算出单元，其根据通过所述传感检测单元检测到的从相对于距至少一个所述方形钢管表面的设定坡口深度为规定深度的检测开始位置起算的坡口宽度方向的两坡口面的检测位置数据、所述设定坡口深度与所述检测开始位置的差、预先设定的所述两坡口面的角度求出根部间隙。

12.根据权利要求10所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置根据相对于所述方形钢管的尺寸或相对于所述方形钢管的尺寸及根部间隙预先准备的层叠图案及焊接条件、通过输入或传感检测得到的根部间隙信息自动生成相对于意欲焊接的焊接接头的层叠图案及焊接条件，并且，在通过多个焊接机器人对因存在于同一方形钢管上的截面积和焊接长度中的任一方或两方的不同而需要焊接的体积不同的多个焊接接头同时焊接的情况下，为了使从基点到下一基点的焊接时间相同，所述焊接控制装置以改变焊丝的进送量的方式进行控制，由此补偿需要焊接的体积的不同。

13.根据权利要求12所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置通过设置能够在各道次焊接的适当焊接电流范围，进行该范围内的焊接，并以对因此而产生的层厚量的不同通过在此后的道次进行补偿的方式进行控制，由此使总计的层厚量在期望的值以内。

14.根据权利要求12或13所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置在无法进行能够在各道次焊接的适当焊接电流范围内的焊接的情况下，通过以对至少1个道次按照焊接接头单独地进行焊接的方式进行控制，从而补偿整体的层厚量误差。

15.根据权利要求12所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置通过设置能够在各道次焊接的适当焊接电流范围，进行该范围内的焊接，并以对因此产生的层厚量的不同通过在此后的道次进行补偿的方式进行控制，由此使总计的层厚量在期望的值以内，并且，

在无法进行能够在各道次焊接的适当焊接电流范围内的焊接的情况下，通过以对至少1个道次按照焊接接头单独地进行焊接的方式进行控制，从而补偿整体的层厚量误差。

16.根据权利要求12或15所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置在无法进行能够在各道次焊接的适当焊接电流范围内的焊接的情况下，增大丝线进给量的差，并在焊接电流成为适当范围外时以使该焊接电流成为期望的值的方式改变焊丝的突出长度而进行控制。

17.根据权利要求10所述的焊接装置，其特征在于，

具备对设置在焊炬前端的焊嘴进行更换的焊嘴更换装置，

所述焊嘴更换装置具备：

螺旋弹簧，其供所述焊嘴插入；

旋转驱动源，其通过对插入有所述焊嘴的所述螺旋弹簧绕其中心轴进行旋转驱动，从而将所述焊嘴从所述焊炬的焊炬主体拆下。

18.根据权利要求10所述的焊接装置，其特征在于，

具备设置在所述焊接机器人的前端且除去在所述方形钢管的焊接部产生的焊渣的焊渣除去装置。

19.根据权利要求10所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置具备：

中心位置算出单元，其根据预先输入的所述方形钢管的尺寸、通过所述传感检测单元检测到的所述方形钢管的位置算出所述方形钢管的中心位置；

偏心量算出单元，其根据预先输入的所述旋转定位器的旋转中心位置、所述方形钢管的中心位置算出所述方形钢管相对于所述旋转定位器的旋转中心的偏心量；

另一修正单元，其根据通过所述偏心量算出单元算出的所述偏心量修正所述机器人动作轨迹。

20.根据权利要求10所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接控制装置以下述方式进行控制：

在所述多个台车上的各所述焊接机器人的前端设置的所述焊炬各自的焊接开始位置，通过微动操作使施加有传感检测电压的焊丝相对于所述方形钢管进入，由此检测所述焊丝的前端与所述方形钢管接触时的短路而确认所述焊丝与所述方形钢管的通电，然后，对所述焊丝向反方向进行规定长度的微动操作，然后，在多个所述焊炬的所述焊接开始位置同时对所述焊丝分别供给规定的焊接电力，并产生电弧而开始焊接，由此，通过多个所述焊炬对同一所述方形钢管的不同的焊接接头同时开始焊接。

21.根据权利要求10所述的焊接装置，其特征在于，

在以横向姿态对设有形坡口的衬底材料方式的焊接接头进行焊接的情况下，

所述焊接控制装置以下述方式进行控制：

对于坡口的最深部，通过反复进行从下板朝向立板的所述焊丝的运丝和从所述立板朝向所述下板的所述焊丝的运丝的横摆，无论根部间隙如何都沿着所述坡口的长度方向形成层厚d大致固定的铅垂方向的层，与所述铅垂方向的层相接地在所述下板上进行高度t大致固定的堆焊而形成水平方向的层，对于由所述水平方向的层、所述铅垂方向的层和所述立板构成的新的坡口，重复进行形成所述铅垂方向的层的焊接和形成所述水平方向的层的焊接，将所述堆焊的高度t设为使由所述水平方向的层、所述铅垂方向的层和立板构成的新的坡口的形状与最初的坡口的最深部的形状大致相同的高度。

22.根据权利要求10所述的焊接装置，其特征在于，

在以纵向姿态对设有形坡口的衬底材料方式的焊接接头进行焊接的情况下，

所述焊接控制装置以下述方式进行控制：

在使所述焊炬的所述焊丝前端横摆的同时上升而焊接所述坡口时，将所述坡口划分成始端侧的始端部区域及终端侧的终端部区域和除此以外的实际焊接部区域，设定考虑了所述各区域的焊接特性的焊接条件，并且，在使由所述横摆确定的运丝图案的1个周期作为1个循环，通过X轴、Y轴、Z轴表示包含在所述横摆的轨迹中的教示点的位置坐标，且配置在所述方形钢管的下部的固体引板的槽深度为Dmm时，使包含在所述端部区域的第1循环中的教示点中的、最接近于多个所述方形钢管的一方与所述衬底构件或下层焊道表面与所述固体引板的接点的教示点P₁的位置坐标(xp1、yp1、zp1)、以及最接近于所述多个方形钢管的另一方与所述衬底材料或下层焊道表面与所述固体引板的接点的教示点P₂的位置坐标(xp2、yp2、zp2)的X坐标(xp1、xp2)的至少一方的值为-D-2mm以上且+3mm以下，对于所述教示点P₁及所述教示点P₂停止0.2～3.0s的停止时间，并使该停止中的焊接电流为190A～250A，其中，所述X轴以从焊接始端朝向焊接终端的方向为+、具有坡口的所述方形钢管的下端部为0，所述Y轴以从焊接方向对坡口投影而具有坡口面的方向为+、根部间隙的中心为0，所述Z轴以从根部间隙侧朝向坡口侧的方向为+、衬底构件的表面为0。