CN113000983A - 电弧焊接机器人系统 - Google Patents

电弧焊接机器人系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113000983A
CN113000983A CN202011489226.4A CN202011489226A CN113000983A CN 113000983 A CN113000983 A CN 113000983A CN 202011489226 A CN202011489226 A CN 202011489226A CN 113000983 A CN113000983 A CN 113000983A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
arc welding
robot
robot system
arc
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.)
Pending
Application number
CN202011489226.4A
Other languages
English (en)
Inventor
小寺瞬
吉田茂夫
鬼崎博
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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 Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN113000983A publication Critical patent/CN113000983A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0953—Monitoring or automatic control of welding parameters using computing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0956—Monitoring or automatic control of welding parameters using sensing means, e.g. optical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/161—Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical 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
    • G05B19/4155—Numerical 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 programme execution, i.e. part programme or machine function execution, e.g. selection of a programme
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45104—Lasrobot, welding robot

Abstract

本发明提供一种电弧焊接机器人系统，即使是在各焊接中焊接电路的阻抗和电感改变那样的环境，也能够在各个焊接中进行最优的焊接。电弧焊接机器人系统具备：机器人控制装置(4)；以及参数保持装置，其设置于机器人控制装置(4)和电弧焊接机(3)这双方或者它们中的任一方，电弧焊接机器人系统针对每个焊接对象物的结构，预先获取焊接电路的阻抗和电感并将它们保存于参数保持装置，机器人控制装置(4)根据焊接对象物的结构，基于保存于参数保持装置的阻抗和电感来对焊接对象物进行焊接控制。

Description

电弧焊接机器人系统
技术领域
本发明涉及一种电弧焊接机器人系统。
背景技术
以往，在汽车、铁路、船舶、航空器、建筑物等所有的技术领域中，多采用利用电弧放电来将金属材料进行接合的电弧焊接。另外，众所周知，如下技术被实用化：通过对安装有焊炬的机器人进行动作控制，来在生产线等中使焊接作业自动化(例如参照专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4、专利文献5)。
在此，在电弧焊接过程中，在焊丝前端与焊接对象物之间产生电弧放电，由此焊接电路闭合从而电流流动。该焊接电路的阻抗(电阻)和电感(感应系数)是对电弧稳定性、溅射量、焊接质量产生影响的重要参数。因此，在设计电弧焊接机器人系统时，要一边测定所述参数，一边例如确认电力电缆的直径和长度是否适当、电力电缆是否没有成为被卷曲那样的配线、焊接接地部位是否适当等，来进行最优的焊接电路的设计。另外，对指令电流值、指令电压值等焊接条件进行调整。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2019-505391号公报
专利文献2：日本特开2018-058117号公报
专利文献3：日本特开2017-064805号公报
专利文献4：日本特开2017-056487号公报
专利文献5：日本特开2013-071180号公报
发明内容
发明要解决的问题
另一方面，近年来，如下的焊接机也被实用化：测定所述参数，能够进行基于该测定结果的最优的焊接控制。
然而，例如对于大小、形状不同等的焊接对象物，所述参数在电弧焊接机器人系统中未必是唯一确定的。另外，还考虑存在多个如下的焊接治具这样的焊接系统：焊接治具搭乘于轨等，由此焊接治具自身可动。
因此，以往在全部结构中使用某个特定的结构中的所述参数、或者进行使用在各个结构中测定出的所述参数的中间值等应对，在该应对中存在如下问题：不会在所有的情形中均进行基于最优的所述参数的焊接。
用于解决问题的方案
本公开的电弧焊接机器人系统的一个方式为包括机器人和电弧焊接机的电弧焊接机器人系统，所述电弧焊接机器人系统构成为具备：所述机器人控制装置；以及参数保持装置，其设置于所述机器人控制装置和所述电弧焊接机这双方或者它们中的任一方，所述电弧焊接机器人系统针对每个焊接对象物的结构，预先获取焊接电路的阻抗和电感并将它们保存于所述参数保持装置，所述机器人控制装置根据焊接对象物的结构，基于保存于所述参数保持装置的所述阻抗和电感来对所述焊接对象物进行焊接控制。
发明的效果
在本公开的电弧焊接机器人系统的一个方式中，即使是在各焊接中焊接电路的阻抗和电感改变那样的环境，也能够在各个焊接中进行最优的焊接。由此，能够实现电弧稳定性的提高、溅射量的降低以及焊接质量的提高。
附图说明
图1是表示一个方式的电弧焊接机器人系统的图。
图2是表示一个方式的电弧焊接机器人系统的图。
图3是表示使用一个方式的电弧焊接机器人系统进行电弧焊接时的过程的图。
图4是表示使用一个方式的电弧焊接机器人系统进行电弧焊接时的过程的图。
附图标记说明
1：电弧焊接机器人系统；2：机器人；3：电弧焊接机；3a：电弧焊接电源；3b：焊炬；3c：焊丝；4：机器人控制装置；5：参数保持装置；6：焊接对象物；7：焊接治具。
具体实施方式
下面，参照图1至图4来对一个实施方式所涉及的电弧焊接机器人系统进行说明。
本实施方式的电弧焊接机器人系统1例如具备于生产线，是用于对汽车车身等作业对象(焊接对象物)实施电弧焊接的系统，如图1、图2以及图3、图4所示，该电弧焊接机器人系统1构成为具备：机器人2；机器人控制装置4；电弧焊接机3，其具备电弧焊接电源3a、焊炬3b和焊丝3c；以及参数保持装置5，其设置于机器人控制装置4和电弧焊接机3这双方或者它们中的任一方，电弧焊接机器人系统1针对每个焊接对象物6的结构，预先获取焊接电路的阻抗和电感并将它们保存于参数保持装置5，机器人控制装置4根据焊接对象物6的结构，基于保存于参数保持装置5的阻抗和电感来进行对焊接对象物6进行焊接的控制(参照图4的步骤S21～S23)。
另外，在本实施方式的电弧焊接机器人系统1中，构成为，在设置于电弧焊接机3的参数保持装置5保持多个参数且电弧焊接机进行与参数相应的焊接控制的情况下，机器人控制装置4指定使用的参数来进行焊接控制，在电弧焊接机3不保持多个参数且进行与单一的参数相应的焊接控制的情况下，设置于机器人控制装置4的参数保持装置5保持多个参数，向电弧焊接机3发送使用的参数来进行焊接控制。
或者，构成为，在机器人控制装置4保持多个参数且电弧焊接机3不进行与参数相应的焊接控制的情况下，机器人控制装置4计算基于使用的参数的焊接电流值、焊接电流波形的峰值、基准值等来作为最优的焊接指令值，并向电弧焊接机3发送该值来进行焊接控制。
另外，参数保持装置5定期地获取并保存焊接电路的阻抗和电感。并且，电弧焊接机器人系统1构成为还具备异常判断部，在保存于参数保持装置5的阻抗和电感产生固定值以上的差异的情况下，该异常判断部判断为焊接电路存在异常，向操作员通知异常(参照图3的步骤S11～S15)。
此外，保存于参数保持装置5的阻抗和电感是在焊接时获取到的、或者是在非焊接时使机器人2移动来使电弧焊接机3具备的焊丝3c的前端与焊接对象物6接触而获取到的。
并且，在本实施方式的电弧焊接机器人系统1中，机器人控制装置4或者电弧焊接机3(在本实施方式中为电弧焊接电源3a)或者它们双方能够保持多个所述参数，从而能够自由地切换使用的所述参数。
例如，在焊接对象物6有A和B这2种的情况下，机器人控制装置4或者电弧焊接电源3a或者它们双方保持用A测定出的所述参数A’以及用B测定出的所述参数B’这2个参数。
此时，在针对A进行焊接的情况下进行使用A’的准备，在针对B进行焊接的情况下进行使用B’的“准备”。
所述“准备”根据电弧焊接机3是否能够进行基于所述参数的最优的所述焊接控制而不同。在电弧焊接机3能够进行所述焊接控制的情况且电弧焊接机3能够保持多个所述参数的情况下，机器人控制装置4仅对电弧焊接机指示使用供使用的所述参数中的哪个参数即可。
在电弧焊接机3能够进行所述焊接控制的情况且电弧焊接机3不能保持所述参数的情况下(也包括能够保持单一的所述参数的情况)，只要机器人控制装置4保持多个所述参数并向电弧焊接机3发送使用的所述参数即可。
另一方面，在电弧焊接机3不能进行所述焊接控制的情况下，也可以是，机器人控制装置4保持多个所述参数，由机器人控制装置4侧基于使用的所述参数来计算最优的焊接指令值(焊接电流值、焊接电流波形的峰值、基准值等各种焊接参数)，并向电弧焊接机3发送该值。
并且，在本实施方式的电弧焊接机器人系统1中，在之后进行的针对A或B的焊接中，分别进行基于最优的所述参数的焊接。
因而，根据本实施方式的电弧焊接机器人系统1，即使是在各焊接中焊接电路的阻抗和电感改变那样的环境，也能够在各个焊接中进行最优的焊接。由此，能够实现电弧稳定性的提高、溅射量的降低、焊接质量的提高。
以上，对电弧焊接机器人系统的一个实施方式进行了说明，但是并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内适当地进行变更。

Claims (5)

1.一种电弧焊接机器人系统，包括机器人和电弧焊接机，所述电弧焊接机器人系统具备：
机器人控制装置；以及
参数保持装置，其设置于所述机器人控制装置和所述电弧焊接机这双方或者它们中的任一方，
所述电弧焊接机器人系统针对每个焊接对象物的结构，预先获取焊接电路的阻抗和电感并将它们保存于所述参数保持装置，
所述机器人控制装置根据焊接对象物的结构，基于保存于所述参数保持装置的所述阻抗和电感来对所述焊接对象物进行焊接控制。
2.根据权利要求1所述的电弧焊接机器人系统，其中，
在设置于所述电弧焊接机的所述参数保持装置保持多个所述参数且所述电弧焊接机进行与所述参数相应的焊接控制的情况下，所述机器人控制装置指定使用的所述参数来进行焊接控制，
在所述电弧焊接机不保持多个所述参数且进行与单一的所述参数相应的焊接控制的情况下，设置于所述机器人控制装置的所述参数保持装置保持多个所述参数，向所述电弧焊接机发送使用的参数来进行焊接控制。
3.根据权利要求1所述的电弧焊接机器人系统，其中，
在所述机器人控制装置保持多个参数且所述电弧焊接机不进行与所述参数相应的焊接控制的情况下，所述机器人控制装置计算基于使用的参数的焊接电流值、焊接电流波形的峰值、基准值来作为最优的焊接指令值，并向所述电弧焊接机发送该值来进行焊接控制。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的电弧焊接机器人系统，其中，
所述参数保持装置定期地获取并保存所述焊接电路的阻抗和电感，
所述电弧焊接机器人系统还具备异常判断部，在保存于所述参数保持装置的所述阻抗和电感产生固定值以上的差异的情况下，该异常判断部判断为所述焊接电路存在异常。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电弧焊接机器人系统，其中，
保存于所述参数保持装置的所述阻抗和电感是在焊接时获取到的、或者是在非焊接时使所述机器人移动来使所述电弧焊接机具备的焊丝的前端与所述焊接对象物接触而获取到的。
CN202011489226.4A 2019-12-18 2020-12-16 电弧焊接机器人系统 Pending CN113000983A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019228142A JP7339147B2 (ja) 2019-12-18 2019-12-18 アーク溶接ロボットシステム
JP2019-228142 2019-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113000983A true CN113000983A (zh) 2021-06-22

Family

ID=76205946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011489226.4A Pending CN113000983A (zh) 2019-12-18 2020-12-16 电弧焊接机器人系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210187647A1 (zh)
JP (1) JP7339147B2 (zh)
CN (1) CN113000983A (zh)
DE (1) DE102020214588A1 (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070181548A1 (en) * 2003-06-13 2007-08-09 Abb Ab Welding process
CN101448597A (zh) * 2006-05-12 2009-06-03 林肯环球公司 用于表征焊接输出电路路径的方法和设备
CN102615386A (zh) * 2011-01-27 2012-08-01 株式会社大亨 焊接用电源装置以及焊接机
CN102615385A (zh) * 2011-01-27 2012-08-01 株式会社大亨 焊接用电源装置以及焊接机
CN102672305A (zh) * 2011-03-07 2012-09-19 株式会社大亨 焊接系统以及焊接用电源装置
JP2013116500A (ja) * 2011-10-31 2013-06-13 Daihen Corp 溶接システム及び制御装置
CN103212770A (zh) * 2012-01-20 2013-07-24 株式会社大亨 焊接用电源装置
CN104302433A (zh) * 2012-05-17 2015-01-21 林肯环球股份有限公司 针对具有特定电气输出特性的焊接系统的智能波形选择
US20180095640A1 (en) * 2016-10-03 2018-04-05 Lincoln Global, Inc. User interface with real time pictograph representation of parameter settings

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5196668A (en) * 1988-11-17 1993-03-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha DC resistance welding apparatus
JP5901921B2 (ja) * 2011-09-29 2016-04-13 株式会社ダイヘン 溶接用電源装置
DE102013221273A1 (de) * 2013-10-21 2015-04-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Überwachen und Regeln einer Qualität von Schweißpunkten
JP6572281B2 (ja) * 2017-10-06 2019-09-04 ファナック株式会社 スポット溶接システム

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070181548A1 (en) * 2003-06-13 2007-08-09 Abb Ab Welding process
CN101448597A (zh) * 2006-05-12 2009-06-03 林肯环球公司 用于表征焊接输出电路路径的方法和设备
CN102615386A (zh) * 2011-01-27 2012-08-01 株式会社大亨 焊接用电源装置以及焊接机
CN102615385A (zh) * 2011-01-27 2012-08-01 株式会社大亨 焊接用电源装置以及焊接机
CN102672305A (zh) * 2011-03-07 2012-09-19 株式会社大亨 焊接系统以及焊接用电源装置
JP2012183566A (ja) * 2011-03-07 2012-09-27 Daihen Corp 溶接システム及び溶接用電源装置
JP2013116500A (ja) * 2011-10-31 2013-06-13 Daihen Corp 溶接システム及び制御装置
CN103212770A (zh) * 2012-01-20 2013-07-24 株式会社大亨 焊接用电源装置
CN104302433A (zh) * 2012-05-17 2015-01-21 林肯环球股份有限公司 针对具有特定电气输出特性的焊接系统的智能波形选择
US20180095640A1 (en) * 2016-10-03 2018-04-05 Lincoln Global, Inc. User interface with real time pictograph representation of parameter settings
CN107891215A (zh) * 2016-10-03 2018-04-10 林肯环球股份有限公司 具有对参数设置的实时象形文字表示的用户界面

Also Published As

Publication number Publication date
US20210187647A1 (en) 2021-06-24
DE102020214588A1 (de) 2021-06-24
JP7339147B2 (ja) 2023-09-05
JP2021094581A (ja) 2021-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10807181B2 (en) Systems and methods for selecting a welding process
US20110220619A1 (en) Positional monitoring systems and methods for welding devices
CN104395031A (zh) 用于检测焊接及切割参数的系统和方法
KR20150123782A (ko) 용접 프로시저 메모리들을 가진 전압 감지 와이어 공급기
JP5234233B1 (ja) 溶接機
CN113000983A (zh) 电弧焊接机器人系统
KR20100000035A (ko) 용접 로봇 장치 및 그 제어 방법
CN105269119B (zh) 弧焊系统、弧焊方法及焊接件的制造方法
US20210114149A1 (en) Methods and apparatus to determine energy input to welding processes involving multiple energy sources
CN112334262B (zh) 点焊机
KR101756297B1 (ko) 싱글 케이블의 상태를 측정하여 용접성을 개선한 용접 시스템
US11883911B2 (en) Welding power supplies, wire feeders, and systems to measure a weld cable impedance
US20190030635A1 (en) Welding power supply identification of remote switch operation
US11911857B2 (en) Apparatus and systems to determine voltage measurements in welding-type applications
CA3081600C (en) Welding torch and wire feeder that use electrode wire for voltage sensing
US20230398622A1 (en) Systems and methods for weld process selection and isolation from a voltage sensing wire feeder
KR101644566B1 (ko) 아크 안정화를 위한 용접 파형 제어방법
EP4021674A1 (en) Welding power supply with a wire preheating system

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