CN105537820B - 焊接系统以及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焊接系统以及焊接方法。在焊接机器人系统(1)中，焊接机器人(10)在焊接前对工件进行感测，数据库选择装置(30)基于该感测结果来选择规定了焊接条件的数据库文件。然后，控制装置(20)基于所选择的数据库文件来控制焊接机器人(10)进行焊接。在数据库文件的选择中，数据库选择装置(30)获取在沿着工件的焊接线的各感测点测量出的根部间隙的大小，并基于各感测区间的两端的根部间隙的大小来选择数据库文件。由此能够使用确保适当的熔深且抑制高温裂纹的产生的焊接条件来进行焊接。

Description

焊接系统以及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接系统以及焊接方法。

背景技术

进行焊接的焊接机器人等工业用机器人通过被提供教示数据而按照执行由该教示数据设定的作业的方式进行动作。教示数据例如构成为记述了使机器人执行的动作的程序文件和记述了各种条件等数据的数据文件的集合。并且，通过组合这些文件来使焊接机器人执行所期望的作业。

作为设定用于使焊接机器人执行所期望的作业的各种条件的方法，例如在专利文献1中记载了如下的自动焊接方法，即，测量焊接接头的与焊接线正交的剖面形状，根据所得到的焊接接头的剖面形状来求出焊接部的间隙的大小以及间隙中心位置，在焊接部的间隙的大小以及间隙中心位置被判定为处于预先设定的范围时，根据存储在数据表中的焊接条件来进行焊接。

此外，例如在专利文献2中记载了如下的焊接控制装置，即，向在焊炬前端以给定长度突出的焊丝、与被焊接部件之间施加感测电压，根据其通电状态来算出被焊接部件的坡度角度、坡口角度、坡口的根部间隙宽度、坡口深度，对按照每个坡口深度而预先规定的施工条件进行选择。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4521845号公报

专利文献2：日本特开2013-163186号公报

在现有技术中，已经提出了设定用于使焊接机器人执行所期望的作业的各种条件的技术。但是，根据所设定的各种条件，有时会出现例如无法确保足够的熔深、或者在被焊接部件的坡口的根部间隙(间隙宽度)窄的部位产生高温裂纹的情况。

发明内容

本发明的目的在于使用可确保适当的熔深且抑制高温裂纹的产生的焊接条件来进行焊接。

用于解决课题的手段

根据上述目的，本发明提供一种焊接系统，其具备：获取单元，获取在沿着被焊接部件的焊接线的多个位置测量出的根部间隙的大小；存储单元，存储预先规定的焊接条件、以及对应于该焊接条件而预先规定的根部间隙的大小的范围；和选择单元，作为焊接所述多个位置当中相邻的两个位置之间的区间时的条件，选择与根据该相邻的两个位置的根部间隙的大小而求出的所述范围对应的所述焊接条件。

此外，能够具有下述特征，即，在包含所述相邻的两个位置的根部间隙的双方的所述范围存在的情况下，所述选择单元选择与该范围对应的所述焊接条件。

进而，能够具有下述特征，即，在包含所述相邻的两个位置的根部间隙的双方的所述范围存在两个以上的情况下，所述选择单元选择与两个以上的该范围的每一个对应的所述焊接条件当中、最初的焊道中的电流值最高的该焊接条件。

而且，能够具有下述特征，即，在包含所述相邻的两个位置的根部间隙的双方的所述范围不存在、包含根部间隙的任一方的所述范围存在两个以上的情况下，所述选择单元选择与两个以上的该范围的每一个对应的所述焊接条件当中、最初的焊道中的电流值最低的该焊接条件。

进而，还能够具有下述特征，即，在包含所述相邻的两个位置的根部间隙的中间值的所述范围存在两个以上的情况下，所述选择单元选择与两个以上的该范围的每一个对应的所述焊接条件当中、最初的焊道中的电流值最高的该焊接条件。

此外，能够具有下述特征，即，所述获取单元获取在所述多个位置测量出的坡口角度的大小，所述存储单元存储对应于所述焊接条件而预先规定的坡口角度的大小的范围，所述选择单元选择与包含在所述多个位置当中的焊接线的端处测量出的坡口角度的大小的所述范围对应的所述焊接条件。

此外，从其他观点出发，本发明提供一种焊接方法，其特征在于，获取在沿着被焊接部件的焊接线的多个位置测量出的根部间隙的大小，存储预先规定的焊接条件、以及对应于该焊接条件而预先规定的根部间隙的大小的范围，作为焊接所述多个位置当中相邻的两个位置之间的区间时的条件，选择与根据该相邻的两个位置的根部间隙的大小而求出的所述范围对应的所述焊接条件。

进而，从其他观点出发，本发明提供一种程序，用于使计算机实现：获取在沿着被焊接部件的焊接线的多个位置测量出的根部间隙的大小的功能；存储预先规定的焊接条件、以及对应于该焊接条件而预先规定的根部间隙的大小的范围的功能；作为焊接所述多个位置当中相邻的两个位置之间的区间时的条件，选择与根据该相邻的两个位置的根部间隙的大小而求出的所述范围对应的所述焊接条件的功能。

发明效果

根据本发明，能够使用可确保适当的熔深且抑制高温裂纹的产生的焊接条件来进行焊接。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的焊接机器人系统的简要构成的一例的图。

图2是表示焊接机器人系统的功能构成例的图。

图3是表示数据库选择装置的硬件构成例的图。

图4是表示感测点的一例的图。

图5是用于说明感测内容的一例的图。

图6是表示数据库文件的一例的图。

图7是表示数据库选择表的一例的图。

图8是表示数据库文件的选择次序的一例的流程图。

图9是表示数据库文件的选择次序的一例的流程图。

图10(a)、(b)是用于说明选择数据库文件的次序的具体例的图。

图11是表示控制装置的处理次序的一例的流程图。

图12是表示数据库选择装置的处理次序的一例的流程图。

图13是表示数据库文件的选择次序的另一例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。

<系统构成>

首先，关于本实施方式所涉及的焊接机器人系统1进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的焊接机器人系统1的简要构成的一例的图。

如图1所示，焊接机器人系统1具备：焊接机器人(机械手)10，通过电极来对被焊接部件(工件)进行焊接；控制装置(控制器)20，对焊接机器人10进行控制；和数据库选择装置30，进行在焊接作业中使用的数据库文件的选择。

在此，数据库文件是指登记了与焊接相关的各种作业条件(与焊接作业关联的参数)的表。在本实施方式中，数据库文件中例如规定了焊接作业中的电极与工件之间的焊接电流、电弧电压等焊接条件。而且，数据库文件被记述了焊接机器人10的作业位置、姿势、作业次序等的程序文件参照，由此来控制焊接机器人10，进行焊接作业。附带提及，在本实施方式中，用于使焊接机器人10动作的教示数据构成为程序文件、数据库文件等的集合。

焊接机器人10具备有多个关节的臂部(臂)，进行基于教示数据的各种作业。在焊接机器人系统1的情况下，在臂部的前端设有用于进行工件的焊接作业的焊炬11。焊炬11用于对坡口(设置在工件的母材间的沟槽)供给焊丝，但还作为在焊接前进行感测的机构而发挥功能。即，焊炬11在进行实际的焊接之前，在焊接对象的工件中被规定的位置进行感测。通过该感测来算出工件的坡度角度、坡口角度、根部间隙等。

控制装置20具备：存储装置(存储器)，存储教示数据；和处理装置(CPU(CentralProcessing Unit；中央处理器))，读入教示数据来控制焊接机器人10的动作。在此，控制装置20控制焊接机器人10以在工件的被规定的位置进行感测，并从焊接机器人10接收感测结果。然后，控制装置20将接收到的感测结果发送至数据库选择装置30。此外，控制装置20如果接收到由数据库选择装置30选择出的数据库文件，则基于接收到的数据库文件来控制焊接机器人10的动作。

数据库选择装置30如果从控制装置20接收到由焊接机器人10感测出的感测结果，则从预先准备的数据库文件之中选择与接收到的感测结果对应的数据库文件。在此，数据库选择装置30中安装了用于执行选择数据库文件的处理的软件，通过启动该软件来进行数据库的选择处理。

这样，在焊接机器人系统1中，焊接机器人10在焊接前针对工件进行感测，数据库选择装置30基于该感测结果来选择数据库文件。然后，控制装置20基于选择出的数据库文件来控制焊接机器人10，由此来进行焊接作业。

<功能构成>

下面，关于焊接机器人系统1的功能构成进行说明。图2是表示焊接机器人系统1的功能构成例的图。如图2所示，控制装置20具备输入受理部21、传感器控制部22和焊接控制部23。此外，数据库选择装置30具备接收部31、保存部32和文件选择部33。

首先，关于控制装置20的功能构成进行说明。

输入受理部21受理来自用户的操作输入。在此，输入受理部21例如受理执行作为教示数据的程序文件的操作输入。在该程序文件中设定了焊接机器人10在工件中进行感测的部位(以下称作感测点)、对数据库文件的选择中使用的表(以下称作数据库选择表)进行指定的表编号等信息。而且，用户通过改写程序文件的内容，能够变更感测点的位置、数目，或者变更要使用的数据库选择表。关于感测点、数据库选择表的详细内容将在后面叙述。

传感器控制部22针对焊接机器人10作出指示以使其在感测点执行感测，并控制焊接机器人10所进行的感测的动作。此外，传感器控制部22接收由焊接机器人10感测出的结果，并将接收到的感测结果发送至数据库选择装置30。此时，传感器控制部22还将由程序文件设定的数据库选择表的表编号与感测结果一起发送至数据库选择装置30。

焊接控制部23按照由数据库选择装置30基于感测结果选择出的数据库文件，来控制焊接机器人10的动作。

下面，关于数据库选择装置30的功能构成进行说明。

作为获取单元的一例的接收部31，从控制装置20之中接收焊接机器人10的感测结果、数据库选择表的表编号等。

作为存储单元的一例的保存部32，保存预先规定的数据库文件。此外，保存部32还保存预先规定的数据库选择表。

作为选择单元的一例的文件选择部33，基于由接收部31接收到的感测结果，从保存在保存部32中的数据库文件之中选择与感测结果对应的数据库文件。在此，首先文件选择部33选择保存在保存部32中的数据库选择表当中、赋予了由接收部31接收到的表编号的数据库选择表。然后，文件选择部33参照所选择的数据库选择表来选择与感测结果对应的数据库文件。

<硬件构成>

下面，关于数据库选择装置30的硬件构成进行说明。图3是表示数据库选择装置30的硬件构成例的图。

如图3所示，数据库选择装置30例如由通用的PC(Personal Computer；个人电脑)等来实现，具备作为运算单元的CPU101、作为存储单元的主存储器102以及磁盘装置(HDD：Hard Disk Drive；硬盘驱动器)103。在此，CPU101执行OS(Operating System；操作系统)、应用软件等的各种程序，来实现数据库选择装置30的各功能。此外，主存储器102是存储各种程序、在其执行中使用的数据等的存储区域，HDD103是存储针对各种程序的输入数据、来自各种程序的输出数据等的存储区域。

此外，数据库选择装置30具备：用于与外部进行通信的通信I/F104、由视频存储器、显示器等构成的显示机构105、键盘、鼠标等输入设备106、以及用于对存储介质进行数据的读写的驱动器107。其中，图3只是硬件的构成例，数据库选择装置30并不限定于图示的构成。

另外，实现本发明的实施方式的程序是由通信单元提供的，当然也能保存在CD-ROM等记录介质中来进行提供。

此外，关于图1所示的控制装置20，也能够使用与上述的数据库选择装置30的硬件构成相同的构成。

<感测点>

下面，关于焊接机器人10进行感测的感测点来加以说明。图4是表示感测点的一例的图。在本实施方式中，如图4所示，设为立板41与平板42的上表面接触，对两部件的接缝的坡口进行焊接。而且，焊炬11沿着箭头所示的焊接前进方向(焊接线方向)进行动作来开展焊接。其中，平板42以及立板41是焊接机器人系统1进行焊接的工件的一例，工件并不限于这种构成。

在此，如上所述，感测点的位置是由程序文件设定的，在图4所示的例子中，设定了沿着平板42的焊接线的P0、P1、P2、P3、P4这5点。而且，焊炬11在焊接作业前从P0起依次对5点进行感测。通过感测而得到的感测结果，从焊接机器人10经由控制装置20而被发送至数据库选择装置30。数据库选择装置30基于接收到的感测结果来进行数据库文件的选择。详细内容将在后面叙述，数据库文件的选择是按照相邻的两个感测点之间的区间(以下称作感测区间)而进行的。即，在图4所示的例子中，在区间1～区间4的各感测区间中进行数据库文件的选择。

<感测内容>

下面，关于焊接机器人10所进行的感测的内容来加以说明。图5是用于说明感测内容的一例的图。在使用了焊炬11(参照图1)的感测中，在焊炬11的前端，焊丝以一定的长度突出，对焊丝与工件之间从焊接电源(未图示)施加感测电压。然后，焊炬11例如像图5所示那样按照A1、A2、A3、A4、A5的顺序来对立板41以及平板42的5个部位进行感测。本实施方式所涉及的感测是与现有的手法同样被进行的。

具体而言，焊炬11在按照立板41中的点A1、点A2的顺序进行感测之后移动到点B。然后，焊炬11从点B起沿着立板41的坡度角度α的方向前进，对平板42中的点A3进行感测。然后，焊炬11沿着与从点B向点A3的方向相反的方向前进，对立板41中的点A4进行感测。接下来，焊炬11在返回到点B之后移动到点C，再次沿着坡度角度α的方向前进来对立板41中的点A5进行感测。在此，设点B与点C之间的距离是根据用户事前输入的立板41的板厚t来决定的。

焊接机器人10在进行了感测之后，将表示焊炬11前端的焊丝与立板41的点A1、点A2、点A4、点A5及平板42的点A3的位置接触所引起的通电状态的通电检测信号，作为感测结果而输出至控制装置20。由此，通过控制装置20可检测点A1～A5的位置坐标。

在此，在焊接机器人系统1中，如图5所示，设定有将立板41和平板42的对置方向即坡口的宽度方向设为了X轴、且将坡口的深度方向设为了Z轴的坐标系。而且，控制装置20的传感器控制部22从焊接机器人10获取点A1～点A5处的通电检测信号，并基于获取到的通电检测信号来检测点A1～点A5在X轴方向以及Z轴方向上的位置坐标。传感器控制部22基于检测出的各点处的位置坐标来算出工件的坡度角度、坡口角度、根部间隙。

所谓坡度角度，如图5所示表示立板41相对于X轴的倾斜度的角度α。传感器控制部22通过求出从焊接机器人10获取到的立板41中的点A1的位置坐标和点A2的位置坐标的距离比等，来算出坡度角度α。

此外，所谓坡口角度，如图5所示表示立板41的坡口面相对于与平板42的坡口面平行的Z轴的角度β。传感器控制部22通过求出从焊接机器人10获取到的立板41的坡口面中的点A4的位置坐标和点A5的位置坐标的距离比等，来算出坡口角度β。

进而，所谓根部间隙，如图5所示表示立板41的坡口面和平板42的坡口面在X轴方向上的距离r。在此，传感器控制部22首先根据平板42的坡口面的点A3的位置坐标来算出沿着平板42的坡口面的线段即第1坡口线段。该第1坡口线段是与平板42的坡口面一致的线段，是与Z轴平行的线段。然后，传感器控制部22根据立板41的坡口面的点A4、A5的位置坐标来算出沿着立板41的坡口面的线段即第2坡口线段。该第2坡口线段是与立板41的坡口面一致的线段。然后，使通过了立板41的点A1、A2的位置坐标的线段平行移动立板41的板厚t，若将与图5所示的第1坡口线段的交点设为D1，将与第2坡口线段的交点设为D2，则传感器控制部22算出点D1以及点D2的位置坐标。然后，传感器控制部22算出点D1与点D2之间的X轴方向的距离来作为坡口的根部间隙r。

这样，在各感测点(例如图4的P0～P4)，算出了工件的坡度角度、坡口角度、根部间隙。然后，所算出的数据作为感测结果而被发送至数据库选择装置30，并按照每个感测区间来进行数据库文件的选择。

<数据库文件的构成>

下面，关于数据库文件的构成进行说明。图6是表示数据库文件的一例的图。如上所述，在数据库文件中规定了焊接条件，在图6所示的数据库文件中登记了焊接电流(电流的单位：A)、电弧电压(电压的单位：V)、焊接速度(mm/min)以及横摆(weaving)宽度(mm)。在此，焊接速度表示焊炬11动作时的速度。横摆宽度表示使焊炬11相对于焊接前进方向而大致呈直角地交替动作的横摆时的宽度。

而且，在数据库文件中规定了至少一个以上的焊道(pass)，按照每个焊道来规定焊接条件。所谓焊道，是指沿着各种焊接接头进行的一次焊接操作。在图6所示的数据库文件中规定了焊道1～焊道6的共计6个焊道，在该数据库文件被选择的情况下对焊接接头进行6次焊接操作。例如，关于作为最初的焊道的第1焊道(焊道1)，在焊接电流为280A、电弧电压为35V、焊接速度为300mm/min、横摆宽度为3mm、焊炬角度为20度的条件下进行焊接。

<数据库选择表的构成>

下面，关于数据库选择表进行说明。数据库选择表是根据工件中的坡口的形状、板厚等而预先创建的。而且，如上所述，在程序文件中设定了被调用的数据库选择表的表编号。附带提及，用户通过与工件的坡口形状、板厚等相匹配地重写程序文件所调用的数据库选择表的表编号，可选择与工件相应的数据库选择表。

图7是表示数据库选择表的一例的图。在图7所示的数据库选择表中，作为数据库文件而登记了DBK101、DBK102等文件。此外，在数据库选择表中，数据库文件与坡口角度范围、负责间隙范围建立对应地进行规定。

在此，在创建数据库选择表时，预先进行实验，算出与坡口角度范围、负责间隙范围对应的焊接条件。附带提及，通过实验来求出相对于工件的坡口角度、根部间隙而言能充分地确保熔融金属的熔深且能抑制高温裂纹的(不易产生高温裂纹的)焊接条件。改变坡口形状、板厚来进行这种实验，从而创建各种数据库选择表。

例如，在坡口角度范围为R1(43.0～44.5度)且负责间隙范围为0.0～0.5mm的情况下，作为熔深充分且能抑制高温裂纹的焊接条件，通过实验而求出DBK101、DBK102、DBK103的焊接条件。在此，DBK101被作为“主体”，DBK102被作为“初期”，DBK103被作为“末期”，但是焊接作业是针对一个焊接线而切换这3个数据库文件来进行的。直至焊接的电弧稳定为止的期间使用的是“初期”的DBK102，然后使用的是“主体”的DBK101，在焊接区间的结束附近使用的是“末期”的DBK103。以图4所示的区间1～区间4来进行焊接的情况下，例如“初期”的数据库文件仅在区间1中被使用，“末期”的数据库文件仅在区间4中被使用。

然后，例如进行焊接机器人10的感测，如果与感测结果对应的坡口角度范围被求出为R2(44.6～45.5度)，负责间隙范围被求出为0.0～1.0mm，则作为数据库文件而选择DBK114、DBK115、DBK116。

<数据库文件的选择次序>

下面，关于数据库文件的选择次序进行说明。图8以及图9是表示数据库文件的选择次序的一例的流程图。在图8以及图9所示的次序中，设作为初始状态而基于程序文件来指定感测点、数据库选择表的表编号，并进行焊接机器人10的感测。进而，设数据库选择装置30从控制装置20接收到表编号以及感测结果。即，数据库选择装置30的接收部31接收到在各感测点测量出的坡度角度、坡口角度、根部间隙。

首先，数据库选择装置30的文件选择部33作为从控制装置20接收到的感测结果而获取最初的感测点处的坡口角度(步骤101)。然后，文件选择部33参照被赋予了从控制装置20接收到的表编号的数据库选择表，来判定是否存在包含获取到的坡口角度的坡口角度范围(步骤102)。在包含获取到的坡口角度的坡口角度范围不存在的情况下(步骤102中为否)，不选择数据库文件，本处理流程结束。此外，第2点以后的感测点处的坡口角度不被使用在数据库文件的选择中。

另一方面，在包含获取到的坡口角度的坡口角度范围存在的情况下(步骤102中为是)，文件选择部33在各感测点中选择最初的感测区间(例如，在图4所示的例子中为区间1)(步骤103)。然后，文件选择部33获取选择出的感测区间的两端的感测点处的根部间隙(步骤104)。接下来，文件选择部33参照数据库选择表(在步骤102中所参照的数据库选择表)，来判定是否存在包含获取到的两个根部间隙当中至少任一个的负责间隙范围(步骤105)。

在包含两个根部间隙当中至少任一个的负责间隙范围不存在的情况下(步骤105中为否)，不选择数据库文件，本处理流程结束。另一方面，在包含两个根部间隙当中至少任一个的负责间隙范围存在的情况下(步骤105中为是)，文件选择部33判定是否存在将两个根部间隙均包含的负责间隙范围(步骤106)。

在将两个根部间隙均包含的负责间隙范围存在的情况下(步骤106中为是)，文件选择部33判定是否存在两个以上相应的负责间隙范围(步骤107)。当相应的负责间隙范围为一个的情况下(步骤107中为否)，文件选择部33选择该负责间隙范围(步骤108)。然后，文件选择部33基于选择出的负责间隙范围、和在步骤102中作出肯定判断(是)的情况下的坡口角度范围，来选择数据库文件(步骤109)。例如，在图7所示的数据库选择表中，在负责间隙范围为0.0～0.5mm、坡口角度范围为R1的情况下，选择DBK101、DBK102、DBK103的数据库文件。

另一方面，在步骤107中作出肯定判断(是)的情况下、即在将两个根部间隙均包含的负责间隙范围存在两个以上的情况下，文件选择部33选择与这些负责间隙范围对应的数据库文件当中、第1焊道的焊接电流的值最高的数据库文件(步骤110)。例如，在图7所示的数据库选择表中，在坡口角度范围为R1、将两个根部间隙均包含的负责间隙范围为“0.0～0.5mm”、“0.0～1.0mm”的情况下，与各负责间隙范围对应的主体的数据库文件为“DBK101”、“DBK111”。为此，比较DBK101以及DBK111的第1焊道的焊接电流的值，选择焊接电流的值较高的数据库文件。

此外，在步骤106中作出否定判断(否)的情况下、即在将两个根部间隙均包含的负责间隙范围不存在的情况下，包含任一个根部间隙的负责间隙范围存在一个以上。在此，文件选择部33判定是否存在两个以上包含任一个根部间隙的负责间隙范围(步骤111)。在包含任一个根部间隙的负责间隙范围为一个的情况下(步骤111中为否)，文件选择部33选择该负责间隙范围(步骤112)。然后，与步骤109同样地，文件选择部33基于选择出的负责间隙范围、和在步骤102中作出肯定判断(是)的情况下的坡口角度范围，来选择数据库文件(步骤113)。

另一方面，在步骤111中作出肯定判断(是)的情况下、即在包含任一个根部间隙的负责间隙范围存在两个以上的情况下，文件选择部33选择与这些负责间隙范围对应的数据库文件当中、第1焊道的焊接电流的值最低的数据库文件(步骤114)。例如，在图7所示的数据库选择表中，在坡口角度范围为R1、包含任一个根部间隙的负责间隙范围为“0.0～0.5mm”、“0.0～1.0mm”、“0.5～2.0mm”、“1.0～2.5mm”的情况下，比较DBK101、DBK111、DBK121、DBK131的第1焊道的焊接电流的值。然后，选择焊接电流的值最低的数据库文件。

在步骤109、110、113、114中选择了数据库文件之后，文件选择部33判定是否存在仍未选择数据库文件的感测区间(步骤115)。在步骤115中作出否定判断(否)的情况下，针对与从控制装置20接收到的感测结果相关的所有感测区间均选择了数据库文件，本处理流程结束。另一方面，在步骤115中作出肯定判断(是)的情况下，文件选择部33选择下一个感测区间，转移到步骤104。

此外，在图8以及图9所示的次序中，设文件选择部33从最初的感测区间起顺序选择以后的感测区间来选择各感测区间的数据库文件，但是并不限于这种构成。例如，也可以设为文件选择部33不考虑感测区间的顺序(感测点被感测的顺序)地选择仍未选择数据库文件的感测区间当中的一个，来选择各感测区间的数据库文件。

这样，数据库选择装置30的文件选择部33针对多个感测点当中相邻的两个感测点之间的感测区间，按照每个区间来选择数据库文件。在此，文件选择部33基于感测区间的两端的根部间隙的大小来求出负责间隙范围，通过选择与求出的负责间隙范围对应的数据库文件，来决定感测区间的焊接条件。

此外，如果包含感测区间的两端的根部间隙的双方的负责间隙范围存在，则文件选择部33选择该负责间隙范围。在此情况下，由于两端的根部间隙的双方进入负责间隙范围内，因此通过选择该负责间隙范围的数据库文件，从而在整个感测区间可使用熔深充分且能抑制高温裂纹的焊接条件。

进而，如果包含感测区间的两端的根部间隙的双方的负责间隙范围存在两个以上，则文件选择部33选择第1焊道的电流值最高的数据库文件。包含两端的根部间隙的双方的负责间隙范围的数据库文件，如上所述可以说是在整个感测区间熔深充分且能抑制高温裂纹的焊接条件。因而，当这种数据库文件存在两个以上的情况下，考虑增大焊接电流来进一步确保熔深而选择第1焊道的电流值最高的数据库文件。

而且，如果包含感测区间的两端的根部间隙的任一个的负责间隙范围存在两个以上，则文件选择部33选择第1焊道的电流值最低的数据库文件。包含两端的根部间隙的任一个的负责间隙范围的数据库文件，存在不能说是在整个感测区间熔深充分且能抑制高温裂纹的焊接条件的可能性。因此，在该情况下，考虑减小焊接电流来抑制高温裂纹的产生而选择第1焊道的电流值最低的数据库文件。

<数据库文件的选择次序的具体例>

下面，关于选择数据库文件的次序，示出具体例来进行说明。图10(a)、(b)是用于说明选择数据库文件的次序的具体例的图。在此，在图10(a)、(b)所示的例子中，设为通过由程序文件指定的表编号来确定数据库选择表。此外，设为在图8所示的步骤102中包含最初的感测点处的坡口角度的坡口角度范围存在，作出肯定判断(是)。

首先，在图10(a)所示的例子中，作为为了选择数据库文件而使用的信息，示出数据库选择表的信息。在此，作为条件名为A～E的5个条件，示出5个负责间隙范围(0～0.5mm、0～1.0mm、0.5～2.0mm、1.0～2.5mm、2.0～5.0mm)。此外，作为各负责间隙范围的数据库文件所规定的焊接条件，示出焊接电流、电弧电压、焊接速度、横摆宽度的值。条件A～E所示的焊接条件是分别作为在各负责间隙范围内熔深充分且能抑制高温裂纹的焊接条件而通过实验求出的。

此外，在选择数据库文件时用到的焊接条件，如图9所示的步骤110、步骤114那样，是与负责间隙范围对应的主体的数据库文件的第1焊道的焊接电流。因此，作为图10(a)所示的各焊接条件，示出与负责间隙范围对应的主体的数据库文件中的第1焊道的值。

下面，在图10(b)所示的例子中，关于3种情形，示出在各感测区间被选择的数据库文件的信息。在各情形中，如图4所示那样设定了5点(P0～P4)的感测点和4个感测区间(区间1～区间4)。

在此，所谓“感测距离”，表示从点P0至各感测点为止的距离。例如，在情形1中，点P1的感测距离为20mm，表示从点P0至点P1为止的距离即区间1的距离为20mm。此外，点P3的感测距离为80mm，表示从点P0至点P3为止的距离即区间1、区间2、区间3的合计距离为80mm。此外，“根部间隙”表示各感测点处的根部间隙。例如，在情形1下，点P0、点P1、点P2、点P3、点P4的根部间隙分别为0mm、1mm、2.5mm、4mm、5mm。

而且，例如在情形1下，文件选择部33获取最初的感测区间的两端的感测点处的根部间隙(0mm、1mm)(图8所示的步骤104)。在图10(a)所示的负责间隙范围内，包含这些根部间隙的负责间隙范围存在条件A～D这4个(步骤105中为是)。进而，作为包含两个根部间隙的双方的负责间隙范围，存在条件B“0～1mm”这1个(步骤106中是、107中为否)。因而，文件选择部33选择0～1mm的负责间隙范围(步骤108)。图10(b)所示的“所选择的条件”表示与选择出的负责间隙范围(0～1mm)对应的数据库文件的焊接电流为“290A”。这样，选择出区间1中的数据库文件。

同样地，关于区间2，两端的根部间隙为1mm、2.5mm，作为包含两个根部间隙的双方的负责间隙范围，仅存在条件D“1.0～2.5mm”这1个。因而，所选择的条件成为250A。此外，关于区间3，两端的根部间隙为2.5mm、4mm，作为包含两个根部间隙的双方的负责间隙范围，仅存在条件E“2.0～5.0mm”这1个。因而，所选择的条件成为230A。关于区间4，也与区间3同样地，所选择的条件成为230A。

此外，例如在情形2下，区间2的两端的根部间隙为0.8mm、2.5mm。在此，包含这些根部间隙的负责间隙范围存在条件B～E这4个(步骤105中为是)。但是，包含两个根部间隙的双方的负责间隙范围却不存在(步骤106中为否)，包含任一个的负责间隙范围存在两个以上(步骤111中为是)。因而，条件B～E当中第1焊道的焊接电流的值最小的“230A”被选择，从而选择出条件D的数据库文件(步骤114)。

进而，例如在情形3下，区间1的两端的根部间隙为0mm、0.4mm。在此，包含两个根部间隙的双方的负责间隙范围存在条件A、B这2个(步骤106中是，步骤107中为是)。因而，在条件A、B下，第1焊道的焊接电流的值高的一方的“330A”被选择，从而选择出条件A的数据库文件(步骤110)。

<控制装置的处理次序>

下面，关于控制装置20的处理次序进行说明。图11是表示控制装置20的处理次序的一例的流程图。

首先，输入受理部21受理执行作为教示数据的程序文件的操作输入(步骤201)。在程序文件中，设定了感测点以及数据库选择表的表编号的信息。然后，传感器控制部22基于程序文件而对焊接机器人10作出指示以使其在感测点执行感测(步骤202)。然后，传感器控制部22接收由焊接机器人10感测出的结果(步骤203)。

接下来，传感器控制部22将接收到的感测结果发送至数据库选择装置30(步骤204)。在此，传感器控制部22基于从焊接机器人10接收到的感测的数据，来算出各感测点处的坡度角度、坡口角度、根部间隙。然后，传感器控制部22将算出的值作为感测结果而发送至数据库选择装置30。此外，传感器控制部22还将由程序文件设定的数据库选择表的表编号与感测结果一起发送。

接下来，传感器控制部22将感测完成通知发送至数据库选择装置30(步骤205)。如果进行了完成通知，则焊接控制部23变为等待数据库文件的接收，将焊接机器人10控制成等待输入的状态(步骤206)。接着，焊接控制部23在从数据库选择装置30接收到数据库文件以及等待输入解除命令时，解除焊接机器人10的等候。此外，焊接控制部23控制焊接机器人10，使其以接收到的数据库文件的焊接条件动作，从而开始焊接(步骤207)。

这样，控制装置20对焊接机器人10作出感测的执行指示，将感测出的结果发送至数据库选择装置30。然后，控制装置20按照由数据库选择装置30选择出的数据库文件来控制焊接机器人10，进行焊接。

<数据库选择装置的处理次序>

接下来，关于数据库选择装置30的处理次序进行说明。图12是表示数据库选择装置30的处理次序的一例的流程图。设图12所示的处理是在用于执行选择数据库文件的处理的软件被数据库选择装置30启动的期间反复进行的。

接收部31待机至从控制装置20进行了完成通知为止。并且，在通过图11所示的步骤205进行了完成通知之后，接收部31检测完成通知(步骤301)。接收部31通过检测完成通知而变为可接收感测结果的状态，对通过图11的步骤204发送出的感测结果(坡度角度、坡口角度、根部间隙)进行接收(步骤302)。

接下来，文件选择部33基于由接收部31接收到的感测结果来选择数据库文件(步骤303)。在此，文件选择部33根据图8以及图9所示的次序，从保存部32中选择与感测结果对应的数据库文件。然后，文件选择部33将选择出的数据库文件发送至控制装置20(步骤304)。此外，文件选择部33对控制装置20作出等待输入解除命令(步骤305)。通过作出等待输入解除命令，由控制装置20的焊接控制部23来进行图11所示的步骤207的处理。

这样，数据库选择装置30基于从控制装置20接收到的感测结果来选择与感测结果对应的数据库文件。然后，将数据库选择装置30选择出的数据库文件发送至控制装置20，从而由焊接机器人10进行焊接作业。

如以上所说明过的那样，在本实施方式所涉及的焊接机器人系统1中，预先进行实验，根据工件的坡口角度、根部间隙来求出可充分确保熔深且抑制高温裂纹的产生的焊接条件。然后，在焊接前进行针对工件的感测，基于作为感测结果而获得的坡口角度、感测区间的两端的根部间隙来选择数据库文件。因而，能够在各感测区间内使用确保适当的熔深且抑制高温裂纹的产生的焊接条件来进行焊接。

<数据库文件的选择次序的另一例>

接下来，关于数据库文件的选择次序的另一例进行说明。图13是表示数据库文件的选择次序的另一例的流程图。在图13所示的次序中，与图8以及图9所示的次序同样地，设为作为初始状态而基于程序文件来指定感测点、数据库选择表的表编号，进行焊接机器人10的感测。进而，设为数据库选择装置30从控制装置20接收了表编号以及感测结果。

首先，由于步骤401～404的处理与图8所示的步骤101～104的处理相同，因此这里省略说明。然后，在步骤404之后，文件选择部33计算成为感测区间的两端的感测点处的根部间隙的中间的值(以下称作中间根部间隙)(步骤405)。例如，如图10(b)所示的情形1的区间1那样，在两端的根部间隙为0mm、1mm的情况下，算出中间根部间隙为0.5mm。

接下来，文件选择部33参照被赋予了从控制装置20接收到的表编号的数据库选择表(步骤402中所参照的数据库选择表)，来判定是否存在包含计算出的中间根部间隙的负责间隙范围(步骤406)。在包含中间根部间隙的负责间隙范围不存在的情况下(步骤406中为否)，不选择数据库文件，本处理流程结束。另一方面，在包含中间根部间隙的负责间隙范围存在的情况下(步骤406中为是)，文件选择部33判定是否存在两个以上包含中间根部间隙的负责间隙范围(步骤407)。

在相应的负责间隙范围为一个的情况下(步骤407中为否)，文件选择部33选择该负责间隙范围(步骤408)。然后，文件选择部33基于选择出的负责间隙范围和在步骤402中作出肯定判断(是)的情况下的坡口角度范围，来选择数据库文件(步骤409)。在该情况下，由于中间根部间隙进入负责间隙范围内，因此如果选择该负责间隙范围的数据库文件，则在该感测区间内可使用熔深充分且能抑制高温裂纹的焊接条件。

另一方面，在步骤407中作出肯定判断(是)的情况下、即在包含中间根部间隙的负责间隙范围存在两个以上的情况下，文件选择部33选择与这些负责间隙范围对应的数据库文件当中、第1焊道的焊接电流的值最高的数据库文件(步骤410)。由于选择出第1焊道的焊接电流的值最高的数据库文件，由此可进一步确保熔深。

在步骤409、410中选择了数据库文件之后，文件选择部33判定是否存在仍未选择数据库文件的感测区间(步骤411)。在步骤411中作出否定判断(否)的情况下，针对与从控制装置20接收到的感测结果相关的所有感测区间均选择了数据库文件，本处理流程结束。

另一方面，在步骤411中作出肯定判断(是)的情况下，文件选择部33选择下一个感测区间，转移到步骤404。

这样，文件选择部33根据感测区间的两端的根部间隙来计算中间根部间隙。然后，文件选择部33基于中间根部间隙来选择各感测区间的数据库文件。因而，能够在各感测区间内使用确保适当的熔深且抑制高温裂纹的产生的焊接条件来进行焊接。

此外，作为数据库文件的选择次序，示出了图8以及图9、图13所示的两种次序，但设为使用哪种次序例如基于数据库选择表来决定。数据库选择表如上所述那样根据坡口的形状、板厚等来预先设定，在该情况下设定了对数据库文件的选择次序进行指定的信息。通过设为这种构成，可根据工件的坡口的形状、板厚来决定数据库的选择次序。

此外，在本实施方式中，用于执行选择数据库文件的处理的软件安装在数据库选择装置30中，由数据库选择装置30进行数据库文件的选择，但并不限于这种构成。例如，也可设为该软件安装在控制装置20中，控制装置20包含数据库选择装置30的功能来进行数据库文件的选择。

进而，在本实施方式中，控制装置20和焊接机器人10单独设置，但也可使焊接机器人10具有控制装置20的功能。

以上，利用实施方式对本发明进行了说明，但是本发明的技术范围并不限定于上述实施方式。对于本领域的技术人员而言，显然可以在不脱离本发明的精神以及范围的情况下进行各种变更或采用替代形态。

符号说明

1…焊接机器人系统，10…焊接机器人，11…焊炬，20…控制装置，21…输入受理部，22…传感器控制部，23…焊接控制部，30…数据库选择装置，31…接收部，32…保存部，33…文件选择部。

Claims (5)

1.一种焊接系统，其特征在于，具备：

获取单元，获取在沿着被焊接部件的焊接线的多个位置测量出的坡口角度的大小和根部间隙的大小；

存储单元，存储预先规定的焊接条件、以及对应于该焊接条件而预先规定的坡口角度的大小的范围和根部间隙的大小的范围；和

选择单元，作为焊接所述多个位置当中相邻的两个位置之间的区间时的条件，在选择与包含在所述多个位置当中的焊接线的端处测量出的坡口角度的大小的所述范围对应的所述焊接条件之后，选择与根据该相邻的两个位置的根部间隙的大小而求出的所述范围对应的所述焊接条件，

在包含所述相邻的两个位置的根部间隙的双方的所述范围存在的情况下，所述选择单元选择与该范围对应的所述焊接条件。

2.根据权利要求1所述的焊接系统，其特征在于，

在包含所述相邻的两个位置的根部间隙的双方的所述范围存在两个以上的情况下，所述选择单元选择与两个以上的该范围的每一个对应的所述焊接条件当中、最初的焊道中的电流值最高的该焊接条件。

3.一种焊接系统，其特征在于，具备：

获取单元，获取在沿着被焊接部件的焊接线的多个位置测量出的坡口角度的大小和根部间隙的大小；

存储单元，存储预先规定的焊接条件、以及对应于该焊接条件而预先规定的坡口角度的大小的范围和根部间隙的大小的范围；和

选择单元，作为焊接所述多个位置当中相邻的两个位置之间的区间时的条件，在选择与包含在所述多个位置当中的焊接线的端处测量出的坡口角度的大小的所述范围对应的所述焊接条件之后，选择与根据该相邻的两个位置的根部间隙的大小而求出的所述范围对应的所述焊接条件，

在包含所述相邻的两个位置的根部间隙的双方的所述范围不存在、包含根部间隙的任一方的所述范围存在两个以上的情况下，所述选择单元选择与两个以上的该范围的每一个对应的所述焊接条件当中、最初的焊道中的电流值最低的该焊接条件。

4.一种焊接系统，其特征在于，具备：

获取单元，获取在沿着被焊接部件的焊接线的多个位置测量出的坡口角度的大小和根部间隙的大小；

存储单元，存储预先规定的焊接条件、以及对应于该焊接条件而预先规定的坡口角度的大小的范围和根部间隙的大小的范围；和

选择单元，作为焊接所述多个位置当中相邻的两个位置之间的区间时的条件，在选择与包含在所述多个位置当中的焊接线的端处测量出的坡口角度的大小的所述范围对应的所述焊接条件之后，选择与根据该相邻的两个位置的根部间隙的大小而求出的所述范围对应的所述焊接条件，

在包含所述相邻的两个位置的根部间隙的中间值的所述范围存在两个以上的情况下，所述选择单元选择与两个以上的该范围的每一个对应的所述焊接条件当中、最初的焊道中的电流值最高的该焊接条件。

5.一种焊接方法，其特征在于，

获取在沿着被焊接部件的焊接线的多个位置测量出的坡口角度的大小和根部间隙的大小，

存储预先规定的焊接条件、以及对应于该焊接条件而预先规定的坡口角度的大小的范围和根部间隙的大小的范围，

作为焊接所述多个位置当中相邻的两个位置之间的区间时的条件，在选择与包含在所述多个位置当中的焊接线的端处测量出的坡口角度的大小的所述范围对应的所述焊接条件之后，选择与根据该相邻的两个位置的根部间隙的大小而求出的所述范围对应的所述焊接条件，

在包含所述相邻的两个位置的根部间隙的双方的所述范围存在的情况下，选择与该范围对应的所述焊接条件。