CN107570837A - 朝下焊接中的焊接条件创建方法 - Google Patents

朝下焊接中的焊接条件创建方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107570837A
CN107570837A CN201710504832.0A CN201710504832A CN107570837A CN 107570837 A CN107570837 A CN 107570837A CN 201710504832 A CN201710504832 A CN 201710504832A CN 107570837 A CN107570837 A CN 107570837A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
condition
layer
parameter
creation method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710504832.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107570837B (zh
Inventor
飞田正俊
川上浩司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of CN107570837A publication Critical patent/CN107570837A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107570837B publication Critical patent/CN107570837B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216Seam profiling, e.g. weaving, multilayer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/095Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0953Monitoring or automatic control of welding parameters using computing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45104Lasrobot, welding robot

Abstract

本发明的朝下焊接中的焊接条件创建方法,决定利用焊接机器人在朝下焊接中焊接V型坡口、レ型坡口、或者角焊缝坡口时的焊接条件,其中,作为用于决定焊接条件的计算所使用的参数,准备条件A和条件B,条件A具有接头形状、坡口形状、坡口角度、间隙宽度、衬垫的有无的至少1个参数,条件B具有焊接时的气体种类、焊丝直径、焊丝种类、焊丝的突出长度、焊接电源的种类、电源特性、焊炬的种类的至少1个参数,根据条件A的参数和条件B的参数的组合来创建焊接条件。

Description

朝下焊接中的焊接条件创建方法
技术领域
本发明涉及朝下焊接中的焊接条件创建方法。
背景技术
在对工件自动地进行焊接的焊接机器人中,在该焊接机器人(例如多关节机器人)的前端部分安装有具备了焊接焊炬等的工具。较为普遍的是,在控制这种焊接机器人的动作的控制器上连接着用于对焊接机器人进行操作的教导挂件(操作装置)。
教导挂件是便携式的操作装置,主要通过手动操作使焊接机器人实际上动作,由此来教导工具相对于工件的移动路径及位置等。再加上,焊接条件等也通过该教导挂件来教导。
通过教导挂件而被教导的焊接条件存在多种,例如有母材的形状、接头形状、焊接姿势、焊接目标位置(焊炬目标位置)等。将这些焊接条件设为最佳,是为了进行最好的焊接而必不可缺的。尤其,在朝下焊接中,虽然在创建了适当的焊接条件的基础上进行设定是非常重要的,但是如果为熟练的操作者姑且不谈,对于缺乏经验的操作者来说,创建并决定最佳的焊接条件的操作大多是困难的。
例如,在日本特开平6-126453号公报中公开了:每当选择电弧焊接的焊接条件时,根据操作者的指令从操作部选择焊接条件,来设定需要的信息即被焊接件、坡口形状、焊接姿势、焊接法、及焊材。
发明内容
进行焊接之际,需要决定并设定多种多样的焊接条件,如前所述,对于缺乏经验的操作者而言,创建并决定最佳的焊接条件大多是困难的。
可是,专利文献1所公开的技术并不是解决这种状況的技术,即便应用了该技术,是否能够适当地创建、决定朝下焊接中的焊接条件还存有疑问。
因而,本发明鉴于上述问题点,其目的在于,提供一种用于适当地设定朝下焊接中的焊接条件的焊接条件创建方法。
为了达成上述目的,本发明中采取了以下的技术性手段。
本发明的朝下焊接中的焊接条件创建方法,决定利用焊接机器人在朝下焊接中焊接V型坡口、レ型坡口、或者角焊缝坡口时的焊接条件,作为用于决定所述焊接条件的计算所使用的参数,准备具有多个参数的条件A和具有其他多个参数的条件B,所述条件A包括接头及坡口形状的类别、及这些类别相应的焊接对象构件与坡口的几何学上的参数,所述条件B包括焊接规格涉及的参数,根据所述条件A所包含的至少1个参数和所述条件B所包含的至少1个参数的组合来创建焊接条件。
所述条件A优选包括接头形状、坡口形状、坡口角度、间隙宽度、及衬垫的有无之中的至少1个参数。
所述条件B优选包括焊接时的气体种类、焊丝直径、焊丝种类、焊丝的突出长度、焊接电源的种类、电源特性、及焊炬的种类之中的至少1个参数。
针对焊接的第1层,作为所述焊接条件而决定焊接电流与焊接电压,焊接的第2层以后,将以给定量变更了所述第1层中的焊接电流后的电流值、或在给定量范围内变更了所述第1层中的焊接电流后的电流值决定为公共电流,焊接速度决定为满足以下2个条件:
V最大速度≥V2>...>Vn≥V最低速度
及V(i)-V(i+1)≥V(i+1)-V(i+2),其中,i=i0,...:i0为1或2。
进行焊接之际,也可以每次层叠焊接的层时以梯形近似后的形状计算剩下的层叠横截面积,梯形的底边长度每次超过给定量时追加层的分配数。
在层的分配数的追加中,也可以将所追加的层的焊接速度恢复为第2层的焊接速度。
在将某一层分配给几个通路的情况下,也可将分配层后的相同的层所对应的焊接电流与焊接速度分别设为相同。
作为焊接目标位置,第1层,相对于底部的原点位置高度x,也可以根据1次式y=x+b0来决定目标高度y,第2层以后,相对于已经被焊接的焊接高度x,也可以根据1次式y=x+b1来决定目标高度y。
所述条件B也可以包括摆动宽度,来作为参数,所述摆动宽度针对所述梯形近似后的形状的底边长加减给定的偏离量。
进而,作为所述摆动宽度,使用根据以下的公式计算的摆动宽度,
摆动宽度=(底边长+偏离量+分配重叠量×(分配次数-1))/分配次数。
也可以根据过去的焊接实际成绩进行学习,由此决定或更新所述条件A及所述条件B所具有的参数。
根据本发明,即便是缺乏经验的操作者,也能够创建朝下焊接中的最佳的焊接条件。
附图说明
图1是焊接机器人系统的概略构成图。
图2是表示出各种形状中的焊接剖面的图。
图3是表示出以1通路来焊接1层时、和将1层分配给2通路来焊接时的模型的图。
图4是表示端停止时间相对于摆动宽度与次数的关系的图(实际数据与模型)。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明实施方式的焊接机器人系统1(以下简单地称为机器人系统1)进行说明。
首先,参照图1对本实施方式的机器人系统1的整体构成进行说明。
如图1所示,机器人系统1包括焊接机器人2、具有教导挂件3的控制装置4和个人计算机5。
焊接机器人2例如是垂直多关节型的6轴的工业用机器人,在被设置于其前端的凸缘部安装有焊接焊炬等所构成的焊接工具6。该焊接机器人2也可以被搭载于搭载焊接机器人2自身且可移动的滑块(未图示)上。
控制装置4基于从教导挂件3输出的指示焊接机器人2的动作方向的操作指示信息对焊接机器人2输出动作指示,并且依据于预先教导的程序(教导程序)输出针对焊接机器人2的动作指示,由此控制焊接机器人2的动作。另外,操作指示信息是通过被设置在教导挂件3的操作按钮的操作来设定的。
教导程序有时使用控制装置4所连接的教导挂件3来创建,有时使用利用了个人计算机5的离线教导系统来创建。无论在哪一情况下,教导程序可在焊接机器人2实际上进行焊接操作之前预先创建,指示焊接操作中的焊接机器人2的动作。由个人计算机5以离线方式创建的教导程序经由磁气地或电气地存储了数据的介质等而被交付给控制装置4,或者通过数据通信而被传输给控制装置4。
个人计算机5、即离线教导系统,作为显示装置而具备能够进行图形显示的显示器,作为输入装置而具备键盘或鼠标。再有,为了取入工件的CAD信息,而设置有读取装置或通信装置。
如上所述,本实施方式的机器人系统1中,利用教导挂件3或个人计算机5来创建教导程序。虽然将该教导程序的创建称为教导操作,但未被限于教导操作,在对焊接机器人2进行操作时,持有教导挂件3的操作者站在焊接工具6的运行范围外进行操作。
进而,经由该教导挂件3进行设定的焊接条件存在多种,使用教导挂件3所具备的输入键输入例如母材的形状、接头形状、焊接接头的姿势(母材的角度)、焊接目标位置(焊炬目标位置)等。
以下,在本发明中,对经由教导挂件3来设定的焊接条件的适当的创建方法、尤其朝下焊接中的各焊接条件的创建方法进行说明。
[焊接条件的创建方法]
首先,每当进行焊接条件的创建,将条件如下述地大致区分为条件A与条件B。条件A是接头及坡口形状的类别、及这些类别相应的焊接对象构件与坡口的几何学上的参数。具体是,(1)朝下角焊缝、(2)朝下V坡口、(3)朝下レ型的区分的任一个、具有坡口角度、间隙宽度、衬垫的有无等。条件B是焊接规格涉及的参数。作为焊接规格,具体是包含气体种类、金属丝直径、金属丝种类(品牌/标准)、金属丝突出长度、焊接电源(型号)、电源特性(脉冲/恒定电压)、焊炬(单一/串列)等。各焊接规格持有用于创建焊接条件的参数。
在此基础上,朝下焊接中的焊接条件(各种参数)根据条件A所包含的规格((1)~(3)的区分、坡口角度、间隙宽度、衬垫的有无)、条件B所包含的焊接规格的组合来决定。
间隙宽度考虑到高温裂纹(英译文:hot crack)的有无产生,例如在3mm以下且3mm以上将条件分支,因此设为保有0mm与5mm的2个条件等。再有,以下的实施方式的说明中,与间隙宽度的大小无关,而表示全部有衬垫金属下的条件例。
关于焊接规格,表示在本实施方式中广泛使用的标准条件、“气体种类:Ar-CO2、金属丝直径:1.2mm、金属丝种类(品牌/标准):MG50-R、突出长:22mm、焊接电源(型号):AB500、电源特性:恒定电压、焊炬:单一”下的创建例。
例如,在标准条件之中没有一致的焊接规格的情况下,关于金属丝种类,以金属丝标准置换品牌,关于焊接电源选择可视作电源特性等同种的项目一致的条件。换句话说,这意味着需要使气体种类、金属丝直径、突出长度、焊炬一致。
再者,作为前提,若决定条件B的参数,则可决定金属丝供给速度与目标焊接电流,也可决定金属丝供给速度与恰当的焊接电压值。这些能利用表格或计算式等来决定。因此,如果基于条件B的参数,确定焊接电流与焊接速度,那么可计算每单位时间的焊接量,可计算焊接横截面积。
即,条件B是决定所谓被称为熔融参数的条件的充分必要的项目。另外,本实施方式所示的条件B的参数的项目是电弧焊接中的一例。根据焊接方法,能够改变条件B的参数的项目。
此外,本实施方式中,作为焊接条件而自动计算的对象项目设为以下的项目。这些项目是根据条件A与条件B而求取的条件。例如,此处的焊接电流或焊接速度能够根据条件A的几何学上的形状而被调整。
(1)层数及通路数
(2)各层及通路的焊接电流与焊接速度
(3)各层及通路的目标位置
(4)各层及通路的摆动条件(宽度、次数、端停止时间)
再有,作为数值的计算分辨率,在本实施方式中表示利用以下的刻度计算的示例。
焊接电流:10A、焊接速度:1cm/分钟、目标位置/摆动宽度:1mm、
摆动次数:5次/分钟、摆动端停止时间:0.1秒
这种自动计算中,在本发明中将根据条件A得到的参数和根据条件B得到的参数组合,并且通过切换该组合来创建其焊接条件。
接着,对接头及坡口形状的每个类别的几何学上的参数的选择进行描述。
即,根据接头及坡口形状“(1)朝下角焊缝、或(2)朝下V坡口、或(3)朝下レ型”的类别,有可决定板厚、坡口角度(左角度、右角度)、坡口深度、杆面、长腿、间隙等工件与焊接量的几何性的形状的参数,如图2那样对这些进行定义。
在确定了接头及坡口形状的几何学上的参数后,构筑模型化(焊接模型)。对该想法进行说明。
首先,虽然是焊接中的层数与通路数的想法,但最初计算包含了余量的总焊接量,计算相当于杆间隙的杆部的面积、和将间隙宽度作为底边长且持有与坡口角度相等的角的等效梯形的面积,计算该等腰梯形的上边长度及高度。即,基于下式计算等效梯形的面积,进而根据等效梯形的面积、间隙宽度、及坡口角度来计算等效梯形的上边长度与高度,
(杆部面积)=(间隙宽度)×{(板厚)-(深度)}
(等效梯形的面积)=(根据包含了余量的总焊接量决定的焊接部横截面积)-(杆部面积)
T型接头角焊缝的情况下,计算相当于杆间隙的杆部的面积、将间隙宽度视作为0的底边0的等效梯形、即图2所示的三角形的高度与底边(等效梯形的上边)。本实施方式中,该形状也作为底边0的等效梯形来对待。
然后,根据后述的起始层(第1层)的电流与焊接速度来求取被填充的焊接横截面积,从该面积中减去杆部面积,求取被填充于等效梯形部的焊接横截面积,进而计算从等效梯形的底边侧减掉被填充于等效梯形部的焊接横截面积的剩下的梯形形状。
根据计算出的等效梯形高和每1层的最小焊接高度及最大焊接高度,临时地计算层数的能取的范围,事先取得应该检索的层数范围。
再有,在后述的方法中决定电流与焊接速度的组合,根据由电流决定的金属丝供给速度来计算焊接量,每次计算自等效梯形形状减去了焊接横截面积的剩下的等效梯形形状。
此时,所述剩下的等效梯形形状即应掩埋的等效梯形形状的、底边长度超过给定值的情况下,设为进行通路分配的规则。具体是,利用标准条件,若等效梯形的底边长度超过25mm则分配2通路,若超过38mmる则分配3通路,以后每次增加13mm就增加分配次数。
如此一来,能够决定最佳的焊接条件(层数和通路数)。
接着,对焊接中的电流与焊接速度的想法进行描述。
首先,起始层(第1层、第1通路)根据条件A:“接头及坡口形状+坡口角度+间隙宽度+衬垫有无”与条件B的组合来决定未引起高温裂纹的焊接条件。预先将未引起该高温裂纹的焊接条件作为参数来保有。起始层的电流I1与焊接速度V1是根据该参数来决定的。
关于间隙宽度,预先保有间隙0的条件和间隙5mm的条件3mm以下,以便能在3mm以上切换条件,根据实际的对象间隙,切换所使用的条件。其中,使得能够根据坡口角度或形状对电流值及焊接速度指定范围,也能检索该范围内的全部组合。
通过检索被选出的组合的例子如下述。
(V1,I1)=(28,300)、(29,300)、(30,300)
接着,第2层以后将起始层电流I1<公共电流Ic的电流设为公共电流Ic。公共电流Ic根据Ic=I1+ΔI计算,ΔI是已被范围指定的参数,具体是10~30A。焊接速度随着Vi=Vi-1一ΔV(例:ΔV=2~5cm/分)的层进展而在恒定范围内减缓。即,
V最大速度≥V2>...>Vn≥V最低速度
然后,针对第2层以后的焊接速度,速度差设置不会扩大的制约。
V(i)-V(i+1)≥V(i+1)-V(i+2)(i=i0,...)
i0=1...起始层与第2层也遵从于该规则。
i0=2...第2层以后遵从于该规则。
在执行了上述通路分配后进一步追加通路分配的情况下,选择满足V2的条件的焊接速度。此时,被追加了通路分配的层的、电流及焊接速度不会变更。
作为检索结果,在焊接量足够时,也可以将公共电流值Ic减少10~20A程度,以使得最末层的焊接量成为给定的范围。
如此一来,能够决定最佳的焊接条件(电流与焊接速度)。
如以上所描述过的,依据“层数与通路数的想法”和“电流与焊接速度的决定方法”,对各层及通路应用作为电流与焊接速度能取的组合,针对最大焊接量,如果应用的情况下的总焊接量进入恰当的范围,那么作为条件候补保存下来。将全部组合检索完后,针对多个条件候补,从总通路数或生产节拍等观点出发赋予优先顺序,选择/决定最佳候补。
接着,对焊接中的目标位置与摆动宽度、次数、端停止时间的想法进行描述。
首先,关于上下目标位置,针对累计焊接高度,上下目标位置是利用称为直线式的下式:
起始层:y=x+b0
第2层以后:y=x+b1
将上下目标位置模型化来决定的。在此,X为累计焊接高度,Y为上下目标位置。
另外,该手法中,起始层(第1层)对准因焊炬的干涉等从高度0的原点浮起的位置。第2层以后设为针对计算出的焊接高度而具有均衡的偏置的斜率1的直线。
在此,b0、b1根据各坡口形状在回归计算中进行学习等来决定。作为决定方法,由于为1个变量,故成为以下的公式。
b0的导出式:b0=(∑yi-∑xi)/n
b1的导出式:b1=(∑yi-∑xi)/n(有n个数据的情况下)
再有,关于左右目标位置,位置设为摆动宽度的中心。
接着,对焊接中的摆动宽度与左右目标位置的想法进行描述。
决定摆动宽度与左右目标位置的条件时的模型如下。
首先,1层1通路时和1层2通路分配时的模型如图3所示。再加上,起始层利用按每个条件A而被确定的指定值。第2层设为“摆动宽度=(等效梯形的)底边长+偏离量”。第3层以后,由于偏离量通用,故成为以下的公式。
摆动宽度=(底边长+偏离量+分配重叠量×(分配次数-1))/分配次数
利用上述计算式将摆动宽度模型化并决定摆动宽度。在此,偏离量和分配重叠量根据既存的数据求取在统计学上最佳的值。
接下来,对焊接中的摆动次数与端停止时间的想法进行描述。
首先,作为起始层的条件,基本上设为给定的固定条件(例:次数120次、端停止时间0秒)。其中,波长(=焊接速度/次数)超过给定阈值(例:0.33)时,每+20地将次数增加,调整为给定阈值以下。
接着,第2层(将最末层的情况除外)也设为给定的固定条件(例:次数60次、端停止时间0.2秒),第3层以后在某一范围(例:40~80次)内调整次数,以使得波长进入给定的范围(例:0.325~0.533)。
另一方面,作为端停止时间的设定,将0.2秒与0.1秒及0秒的边界设定为基于图4的摆动宽度与次数的边界,依据于此来设定端停止时间。在图4的示例中,0.2秒与0.1秒的边界设为经过
(摆动宽度、次数)=(20、40)-(10、60)的直线。
再有,超过60次的摆动与摆动宽度无关,而设为端停止0秒。这些边界值的决定是利用支持向量机(support vector machine)等学习手法来决定的。
基于以上所描述的模型化的考虑,利用以下的顺序进行求取焊接条件的计算。
具体是,首先
(1)输入成为对象的接头形状及坡口形状及尺寸。即,取得所使用的计算参数。
(2)根据作为对象的接头&坡口形状来计算恰当的最大余量。计算面积、角度、底边长与整个焊接部的横截面积(焊接横截面积)、坡口角度、底边分别相等的等效梯形的、上边与高度。
(3)将开始通路的电流、速度的候补全部提取。
例如(V1,I1)=(28,300)、(29,300)、(30,300)
(4)从起始层条件候补之中选择起始层条件。(V1,I1)
(5)计算利用起始层条件进行了焊接时的、第1通路的焊接量、焊接形状等,计算持有与剩下的焊接横截面积相等的面积的等效梯形,根据最小焊接高度及最大焊接高度来计算被层叠的层数的最小数及最大数。
(6)根据11创建公共电流Ic的候补。(例:Ic=I1+10~30)
(7)自电流候补选择1个公共电流Ic,根据最大焊接量与Ic来计算最低焊接速度Vlow。
(8)选择1个焊接速度的候补,计算焊接量、焊接形状等,计算持有与剩下的焊接横截面积相等的面积的等效梯形。
(9)如果焊接量在总焊接量相应的目标范围内,则不进行计算,根据下一候补条件(焊接速度候补、公共电流、起始层条件)继续检索计算。
(9)’无论是否已达到所检索的最大层数,只要焊接量处于目标范围外就结束,利用下一候补条件继续检索计算。
(10)检索结束后,从多个候补之中,将从推荐值或通路数、操作速度的观点出发而创建的评价函数的得分为最大值的候补作为结果来提示。
(11)根据需要计算焊接中的目标位置与摆动宽度、次数、端停止时间。
通过进行以上所描述的朝下焊接中的焊接条件创建方法,从而即便是缺乏经验的操作者,也能够创建朝下焊接中的最佳的焊接条件。
接着,对通过学习来决定朝下焊接中的焊接条件的创建方法进行补充说明。
在进行用于焊接的参数的学习的情况下,留意以下方面来进行学习。
首先,如果存在在焊接中的最末层脱离规则进行调整的示例,那么不将其作为学习数据来使用。这样,有时需要针对已被学习过的参数而重新设定为恰当的值范围。在学习数据大致按照规则来创建的情况下无需太注意。另外,若速度差范围等变大,则检索空间无用地变大或计算时间变长,因此无需机械性地设定最小~最大就能在确认直方图等的同时将例外排除,并且有必要设定最佳的值。
具体是,留意以下方面的同时进行参数的学习,并且进行具体的焊接条件的创建、决定。
虽然是进行参数学习时的摆动宽度,但
(1)起始层(1层)设为指定值。
有间隙时,间隙宽度~间隙宽度-1mm程度、
无间隙时,2mm(坡口角度45°以下)~4mm(坡口角度90°)
(2)第2层设为“摆动宽度=底边长+偏离量”。
(3)第3层以后,由于偏离量通用,故成为以下的公式。
摆动宽度=(底边长+偏离量+分配重叠量×(分配次数-1))/分配次数”
第2层~第3层依据求取上述的摆动宽度的模型式,根据既存数据利用简单的回归计算来求取参数。
接着,虽然是进行参数学习时的上下移位位置,但若设为焊接高度x,则设为以下的计算值的四舍五入后的整数值。此外,a0或a1虽然设为固定值(a0=0,a1=1)是妥当的,但考虑到扩展性,可变更。
起始层:y=a0·x+b0
3层以后:y=a1·x+b1
在此,b0、b1是通过回归计算(最小二乗)来求取的。由于是1个变量,故成为以下的公式。
b0的导出式:b0=(∑yi-∑xi)/n
b1的导出式:b1=(∑yi-∑xi)/n(有n个数据的情况下)
这些也能够根据既存数据并通过回归计算等简单地求取参数。
接着,虽然是进行参数学习时的摆动次数与端停止,但起始层及第2层分别设为固定参数。其中,波长(=焊接速度/次数)超过给定阈值(例:0.33)时,调整次数,以成为给定阈值以下。
调整为第2层的波长≥第3层的波长≥...≥而逐渐地变细。并不会形成凸凹。
第3层以后,基于摆动宽度与次数的关系,通过support vector machine等的学习等来决定端停止时间0.1秒与0.2秒的边界及端停止时间0秒的边界。图4的例子中,表示经过(宽度、次数)=(20、40)-(10、60)的直线,在次数60次的边界变更端停止时间的边界。
根据过去的焊接实际成绩来学习,由此决定或更新以上条件的基础、条件A及条件B所具有的参数,若进一步求取最佳的焊接条件,则能够创建并决定更适当的焊接条件。

Claims (11)

1.一种焊接条件创建方法,决定利用焊接机器人在朝下焊接中焊接V型坡口、型坡口、或者角焊缝坡口时的焊接条件,其中,
作为用于决定所述焊接条件的计算所使用的参数,准备具有多个参数的条件A和具有其他多个参数的条件B,
所述条件A包括接头及坡口形状的类别、及这些类别相应的焊接对象构件与坡口的几何学上的参数,
所述条件B包括焊接规格涉及的参数,
根据所述条件A所包含的至少1个参数和所述条件B所包含的至少1个参数的组合来创建焊接条件。
2.根据权利要求1所述的焊接条件创建方法,其中,
所述条件A包括接头形状、坡口形状、坡口角度、间隙宽度、及衬垫的有无之中的至少1个参数。
3.根据权利要求1所述的焊接条件创建方法,其中,
所述条件B包括焊接时的气体种类、焊丝直径、焊丝种类、焊丝的突出长度、焊接电源的种类、电源特性、及焊炬的种类之中的至少1个参数。
4.根据权利要求1所述的焊接条件创建方法,其中,
针对焊接的第1层,作为所述焊接条件而决定焊接电流与焊接电压,
焊接的第2层以后,
将以给定量变更了所述第1层中的焊接电流后的电流值、或在给定量范围内变更了所述第1层中的焊接电流后的电流值决定为公共电流,
焊接速度决定为满足以下2个条件:
V最大速度≥V2>...>Vn≥V最低速度
及V(i)-V(i+1)≥V(i+1)-V(i+2),其中,i=i0,...:i0为1或2。
5.根据权利要求1所述的焊接条件创建方法,其中,
进行焊接之际,每次层叠焊接的层时以梯形近似后的形状计算剩下的层叠横截面积,梯形的底边长度每次超过给定量时追加层的分配数。
6.根据权利要求5所述的焊接条件创建方法,其中,
层的分配数的追加中,将所追加的层的焊接速度恢复为第2层的焊接速度。
7.根据权利要求5所述的焊接条件创建方法,其中,
在将某一层分配给几个通路的情况下,分配层后的相同的层所对应的焊接电流与焊接速度分别设为相同。
8.根据权利要求5所述的焊接条件创建方法,其中,
作为焊接目标位置,
第1层,相对于底部的原点位置高度x,根据1次式y=x+b0来决定目标高度y,
第2层以后,相对于已经被焊接的焊接高度x,根据1次式y=x+b1来决定目标高度y。
9.根据权利要求5所述的焊接条件创建方法,其中,
所述条件B包括摆动宽度,来作为参数,
所述摆动宽度针对所述梯形近似后的形状的底边长加减给定的偏离量。
10.根据权利要求9所述的焊接条件创建方法,其中,
作为所述摆动宽度,使用根据以下的公式计算的摆动宽度,
摆动宽度=(底边长+偏离量+分配重叠量×(分配次数-1))/分配次数。
11.根据权利要求9所述的焊接条件创建方法,其中,
根据过去的焊接实际成绩进行学习,由此决定或更新所述条件A及所述条件B所具有的参数。
CN201710504832.0A 2016-07-04 2017-06-27 朝下焊接中的焊接条件创建方法 Active CN107570837B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-132302 2016-07-04
JP2016132302A JP6794596B2 (ja) 2016-07-04 2016-07-04 下向き溶接における溶接条件作成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107570837A true CN107570837A (zh) 2018-01-12
CN107570837B CN107570837B (zh) 2020-12-01

Family

ID=60806382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710504832.0A Active CN107570837B (zh) 2016-07-04 2017-06-27 朝下焊接中的焊接条件创建方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10744583B2 (zh)
JP (1) JP6794596B2 (zh)
CN (1) CN107570837B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113909627A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 北京博清科技有限公司 一种自动焊接方法、装置、设备及存储介质

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6155475A (en) * 1995-12-22 2000-12-05 Esab Ab Method for automatic multi-layer welding
CN101450415A (zh) * 2007-12-03 2009-06-10 株式会社大亨 断续脉冲焊接方法
CN101890556A (zh) * 2009-05-20 2010-11-24 株式会社神户制钢所 焊接设定装置、焊接机器人系统及焊接设定方法
CN102233476A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 株式会社神户制钢所 消耗电极式电弧焊接方法
CN103357986A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 株式会社神户制钢所 焊接装置
US20140008415A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 General Electric Company Welding system and method for automatic welding
CN104679806A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 株式会社神户制钢所 焊接条件的检索支援系统
US20160107255A1 (en) * 2010-10-26 2016-04-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Arc welding control system and method
CN105537820A (zh) * 2014-10-28 2016-05-04 株式会社神户制钢所 焊接系统以及焊接方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56168966A (en) * 1980-05-30 1981-12-25 Hitachi Seiko Ltd Automatic multilayer welding device
JPH0671655B2 (ja) * 1986-05-02 1994-09-14 住金溶接工業株式会社 固定管の円周溶接方法
JPH0825021B2 (ja) * 1987-04-07 1996-03-13 ダイキン工業株式会社 多層盛溶接ロボツトの制御装置
JPH01154869A (ja) * 1987-12-11 1989-06-16 Naomi Okada 自動多層溶接装置
JP2809449B2 (ja) * 1989-11-07 1998-10-08 株式会社日立製作所 多層盛自動溶接制御方法
JPH06126453A (ja) 1992-10-16 1994-05-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶接条件自動選定方法
JP3117374B2 (ja) * 1994-11-25 2000-12-11 三菱重工業株式会社 ビード形状の自動制御方法
JPH0910939A (ja) * 1995-06-22 1997-01-14 Shin Meiwa Ind Co Ltd 溶接ロボットにおける溶接条件設定装置
JP5859065B2 (ja) 2014-06-04 2016-02-10 株式会社神戸製鋼所 溶接条件導出装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6155475A (en) * 1995-12-22 2000-12-05 Esab Ab Method for automatic multi-layer welding
CN101450415A (zh) * 2007-12-03 2009-06-10 株式会社大亨 断续脉冲焊接方法
CN101890556A (zh) * 2009-05-20 2010-11-24 株式会社神户制钢所 焊接设定装置、焊接机器人系统及焊接设定方法
CN102233476A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 株式会社神户制钢所 消耗电极式电弧焊接方法
US20160107255A1 (en) * 2010-10-26 2016-04-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Arc welding control system and method
CN103357986A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 株式会社神户制钢所 焊接装置
US20140008415A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 General Electric Company Welding system and method for automatic welding
CN104679806A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 株式会社神户制钢所 焊接条件的检索支援系统
CN105537820A (zh) * 2014-10-28 2016-05-04 株式会社神户制钢所 焊接系统以及焊接方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10744583B2 (en) 2020-08-18
US20180001411A1 (en) 2018-01-04
JP2018001220A (ja) 2018-01-11
CN107570837B (zh) 2020-12-01
JP6794596B2 (ja) 2020-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9573224B2 (en) System and method for determining beam power level along an additive deposition path
US9757902B2 (en) Additive layering method using improved build description
CN106457441B (zh) 焊接条件导出装置
CN101374626B (zh) 焊接装置
JP7386397B2 (ja) レーザ切断加工装置及びレーザ切断加工方法
CN100377830C (zh) 用于在金属底板上形成金属部分的方法
CN102203687A (zh) 自动排序的焊接机器人多目标路径规划
CN105531063B (zh) Tig焊接系统
KR20180118540A (ko) 온도 검출기를 이용한 용접 방법 및 시스템
US20230241703A1 (en) Welding-information learning-model generation method, learning model, program, and welding system
CN105722629A (zh) 用于自动调整焊炬高度的系统和方法
CN111770806B (zh) 层叠造型物的造型方法、层叠造型物的制造装置、以及记录介质
KR101959653B1 (ko) 설정 지원 장치, 설정 지원 방법 및 프로그램
US20070181548A1 (en) Welding process
CN101326028B (zh) 串联电弧焊接装置
CN207326260U (zh) 基于电弧熔积的大型水利设备在线修复平台
JP2018162500A (ja) 積層造形物の製造方法及び製造システム
CN107225342A (zh) 多层堆焊中的焊接条件设定支援装置
CN107570837A (zh) 朝下焊接中的焊接条件创建方法
CN104137665A (zh) 生产计划的决定方法及决定装置
JP2021079444A (ja) 自動溶接システム、自動溶接方法、溶接支援装置、及びプログラム
CN104679806A (zh) 焊接条件的检索支援系统
WO2022019013A1 (ja) 機械学習装置、積層造形システム、溶接条件の機械学習方法、溶接条件の決定方法、およびプログラム
CN114289843A (zh) 焊枪控制方法及装置、电弧传感控制设备、存储介质
CN105537820B (zh) 焊接系统以及焊接方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant