JP2009006383A - Welding condition correcting method of automatic welding apparatus, and automatic welding apparatus - Google Patents
Welding condition correcting method of automatic welding apparatus, and automatic welding apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009006383A JP2009006383A JP2007171784A JP2007171784A JP2009006383A JP 2009006383 A JP2009006383 A JP 2009006383A JP 2007171784 A JP2007171784 A JP 2007171784A JP 2007171784 A JP2007171784 A JP 2007171784A JP 2009006383 A JP2009006383 A JP 2009006383A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- surplus height
- groove information
- groove
- bead
- 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
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 305
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 11
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 abstract description 40
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 13
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 12
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
本発明は自動溶接装置の溶接条件補正方法及び自動溶接装置に関するものである。 The present invention relates to a welding condition correction method for an automatic welding apparatus and an automatic welding apparatus.
レーザセンサ倣い技術を実現するアーク溶接ロボットのシステムでは、図7に示すように、マニピュレータMの自由端に溶接トーチ50とレーザセンサLSとが設けられている。そして、溶接トーチ50よりも先行するレーザセンサLSが取得した測距データに基づきレーザセンサ制御装置LUは画像解析を行う。そして、レーザセンサ制御装置LUは、画像解析により開先の特徴点や物理量(開先に応じたギャップ量、開先角度、開先面積等)を含む開先情報を取得し、得られた特徴点をつなぎ合わせることにより溶接トーチ50の3次元軌道を生成するようにしている。
In the arc welding robot system that realizes the laser sensor copying technique, a
ここで、求められた3次元軌道において、その接線ベクトルが進行方向ベクトルと定義される。レーザセンサ制御装置LUは、開先情報(すなわち、前記特徴点と物理量)に対して、開先内にある特徴線を基準角度と定義して基準角度に対する目標相対角度を与えることにより、進行方向ベクトルとあわせて、開先に対する溶接トーチ50の目標姿勢を生成するようにしている。
Here, in the obtained three-dimensional trajectory, the tangent vector is defined as a traveling direction vector. The laser sensor control device LU defines a feature line in the groove as a reference angle and gives a target relative angle with respect to the reference angle with respect to the groove information (that is, the feature point and the physical quantity). Together with the vector, the target posture of the
例えば、図8は、重ね継手に対してレーザセンサLSにてサンプリングした測距データに基づいて画像解析を行った場合の開先情報を示している。重ね継手の場合、図8に示すように上板(図示しない)の端角となるポイントが特徴点となる。この場合、特徴点の通過する開先法線を基準角度にし、該基準角度に対する目標相対角度を与えることにより、進行方向ベクトルとあわせて、開先に対する溶接トーチ50の目標姿勢を生成することができる。
For example, FIG. 8 shows groove information when image analysis is performed on the lap joint based on distance measurement data sampled by the laser sensor LS. In the case of a lap joint, as shown in FIG. 8, a point that is an end angle of an upper plate (not shown) is a feature point. In this case, it is possible to generate the target posture of the
図9には、同じく重ね継手に対して得られた特徴点をつなぎ合わせることにより溶接トーチ50の3次元軌道を生成した例である。
ところで、レーザセンサLSより得られた測距データに基づく開先情報だけでは、開先座標系に対する特徴点の位置・姿勢しか計算できない。そこで、ロボット制御装置RCは、ロボット座標系における溶接トーチ50の現在座標をレーザセンサ制御装置LUに送信している。
FIG. 9 shows an example in which the three-dimensional trajectory of the
By the way, only the position / posture of the feature point with respect to the groove coordinate system can be calculated only by the groove information based on the distance measurement data obtained from the laser sensor LS. Therefore, the robot controller RC transmits the current coordinates of the
レーザセンサ制御装置LUは、受信した溶接トーチ50のロボット座標系の現在座標、画像解析により取得された特徴点座標、予め付与されている速度(速度データ)により、ロボット座標系での目標位置(すなわち、目標座標)を演算し、ロボット制御装置RCに返信する。
The laser sensor control device LU receives the current position in the robot coordinate system of the
ロボット制御装置RCでは、教示データから生成した補間点を、受信した前記目標位置(目標座標)と置き換えて、マニピュレータMを動作させることにより倣いを行う。
さらに、レーザセンサ制御装置LUでは、前記目標位置(目標座標)を求める過程で、ギャップ量、開先面積等の開先情報をリアルタイムで計算している。そこで、レーザセンサ制御装置LUは目標位置(目標座標)の返信と併せて開先情報もロボット制御装置RCに返信している。例えば、レーザセンサ制御装置LUは図10(a)の隅肉継ぎ手ではギャップ量Gを、図10(b)に示す突き合わせ継ぎ手ではギャップ量G及び開先面積を計算する。
In the robot controller RC, the interpolation point generated from the teaching data is replaced with the received target position (target coordinate), and copying is performed by operating the manipulator M.
Further, the laser sensor control device LU calculates groove information such as a gap amount and a groove area in real time in the process of obtaining the target position (target coordinates). Therefore, the laser sensor control device LU returns the groove information to the robot control device RC together with the return of the target position (target coordinates). For example, the laser sensor control device LU calculates the gap amount G for the fillet joint shown in FIG. 10A and the gap amount G and the groove area for the butt joint shown in FIG. 10B.
ところで、レーザセンサLSを用いたアダプティブ溶接機能では、ロボット制御装置RCは、予め設定したアダプティブ溶接条件テーブルを参照し、開先情報に応じて溶接電源WPSに指令する溶接条件(たとえば、溶接電流や溶接電圧)をリアルタイムに変更できる。例えば、表1には開先情報としてのギャップ量Gに応じて溶接条件の1つである溶接電流を変化させるアダプティブ溶接条件テーブルの一例を示す。この例では、ギャップ量Gに応じて溶接電流Isがステップ変化する。又、表2には、ギャップ量Gに応じて溶接電流を変化させるアダプティブ溶接条件テーブルの他の一例を示す。この例ではギャップ量Gが0.0mm〜3.0mmでは線形に溶接電流Isが変化する。 By the way, in the adaptive welding function using the laser sensor LS, the robot controller RC refers to a preset adaptive welding condition table, and refers to a welding condition (for example, welding current or the like) commanded to the welding power source WPS according to the groove information. The welding voltage can be changed in real time. For example, Table 1 shows an example of an adaptive welding condition table that changes a welding current, which is one of the welding conditions, according to the gap amount G as groove information. In this example, the welding current Is changes stepwise according to the gap amount G. Table 2 shows another example of an adaptive welding condition table in which the welding current is changed in accordance with the gap amount G. In this example, when the gap amount G is 0.0 mm to 3.0 mm, the welding current Is changes linearly.
表1、2ともギャップ量Gが3.0mm以上になった場合には、電流を上限値で一定にするように設定されている。このような方法で適切なアダプティブ溶接条件テーブルを設定して、ギャップ量に応じて溶接条件をリアルタイムに変更することで、ギャップを埋めつつ所望の溶接施工を行うことができる。 In both Tables 1 and 2, the current is set to be constant at the upper limit value when the gap amount G is 3.0 mm or more. By setting an appropriate adaptive welding condition table by such a method and changing the welding conditions in real time according to the gap amount, a desired welding operation can be performed while filling the gap.
アダプティブ溶接は、中厚板(すなわち、板厚が概ね4mm以上のもの)溶接では有効な溶接である。しかし、板厚が薄くなると、開先のギャップを埋めるためにギャップ量や開先面積に比例して溶接電流(すなわち、指令電流)を増加させた場合、入熱が多くなりすぎ、溶け落ちが発生する場合があった。 Adaptive welding is effective in medium thickness plate (that is, plate thickness of approximately 4 mm or more) welding. However, when the plate thickness is reduced, if the welding current (that is, the command current) is increased in proportion to the gap amount or the groove area in order to fill the gap, the heat input becomes too much and the burnout is lost. It may occur.
本発明の目的は、アダプティブ溶接において、溶け落ちを防止することができる自動溶接装置の溶接条件補正方法及び自動溶接装置提供することにある。 The objective of this invention is providing the welding condition correction method and automatic welding apparatus of an automatic welding apparatus which can prevent a burn-off in adaptive welding.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、溶接継手の開先情報に応じて、溶接条件を決定する自動溶接装置の溶接条件補正方法において、ビードの余盛り高さが高くなるほど前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件に収束するように補正し、ビードの余盛り高さが低くなるほど前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件を入熱がより小さくなるように補正することを特徴とする自動溶接装置の溶接条件補正方法を要旨とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in
請求項2の発明は、請求項1において、前記開先情報が、ギャップ量又は開先面積であることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2において、前記余盛り高さが所定範囲内にあるときに、余盛り高さが同所定範囲の上限に近づくにつれ、前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件に収束するように補正し、余盛り高さが前記所定範囲の下限に近づくにつれ、前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件よりもより入熱が小さくなるように補正することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the groove information is a gap amount or a groove area.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, when the surplus height is within a predetermined range, as the surplus height approaches the upper limit of the predetermined range, the groove of the weld joint is Correction is made so that it converges to the welding conditions determined in accordance with the information, and as the surplus height approaches the lower limit of the predetermined range, the welding condition is determined to be greater than the welding conditions determined in accordance with the groove information of the weld joint. The correction is made so that the heat is reduced.
請求項4の発明は、溶接継手の断面形状を計測する計測手段の計測データに基づいて開先情報を取得する開先情報取得手段と、前記開先情報に基づいて溶接条件を演算する演算手段を備え、該溶接条件によりマニピュレータに設けられた溶接トーチにて溶接を行う自動溶接装置において、前記マニピュレータに支持されるとともに前記溶接トーチにより溶接が行われて形成されたビードの形状を取得する形状取得手段と、前記形状取得手段の取得データに基づいて前記ビードの余盛り高さを算出する余盛り高さ算出手段と、ビードの余盛り高さが高くなるほど前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件に収束するように補正し、ビードの余盛り高さが低くなるほど前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件を入熱が小さくなるように補正する補正手段を備えたことを特徴とする自動溶接装置を要旨とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided groove information acquisition means for acquiring groove information based on measurement data of a measurement means for measuring a cross-sectional shape of a welded joint, and calculation means for calculating welding conditions based on the groove information. In an automatic welding apparatus that performs welding with a welding torch provided in a manipulator according to the welding conditions, a shape that is supported by the manipulator and that is formed by welding with the welding torch is obtained. According to the acquisition means, the surplus height calculation means for calculating the surplus height of the bead based on the acquisition data of the shape acquisition means, and according to the groove information of the weld joint as the surplus height of the bead increases. The welding conditions determined in accordance with the groove information of the welded joint are reduced as the bead surplus height is lowered. Further comprising a correction means for correcting such that it is an gist automatic welding device according to claim.
請求項5の発明は、請求項4において、前記開先情報が、ギャップ量又は開先面積であることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項4又は請求項5において、前記補正手段は、前記余盛り高さが所定範囲内にあるときに、余盛り高さが同所定範囲の上限に近づくにつれ、前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件に収束するように補正し、余盛り高さが前記所定範囲の下限に近づくにつれ、前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件を入熱がより小さくなるように補正することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the groove information is a gap amount or a groove area.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect, when the surplus height is within a predetermined range, the correction means is configured so that the surplus height approaches the upper limit of the predetermined range. Correction is made so as to converge to the welding conditions determined according to the groove information of the welded joint, and the welding determined according to the groove information of the welded joint as the surplus height approaches the lower limit of the predetermined range. The condition is corrected so that the heat input becomes smaller.
請求項1の発明の方法によれば、ビードの余盛り高さが高くなるほど溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件に収束するように補正し、ビードの余盛り高さが低くなるほど前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件を入熱がより小さくなるように補正するため、アダプティブ溶接において、溶け落ちを未然に防止することができる。 According to the method of the first aspect of the invention, as the surplus height of the bead increases, correction is made so as to converge to the welding conditions determined according to the groove information of the welded joint, and the surplus height of the bead decreases. The welding conditions determined in accordance with the groove information of the welded joint are corrected so that the heat input becomes smaller. Therefore, in adaptive welding, it is possible to prevent the melt-out.
請求項2の発明の方法によれば、開先情報が、ギャップ量又は開先面積とすることにより、ギャップ量又は開先面積により、溶接電流が決定され、この溶接電流を補正することにより、請求項1の効果を奏することができる。
According to the method of the invention of
請求項3の発明の方法によれば、余盛り高さが所定範囲内にあるときに、余盛り高さが同所定範囲の上限に近づくにつれ、溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件に収束するように補正し、余盛り高さが前記所定範囲の下限に近づくにつれ、前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件を入熱がより小さくなるように補正する。この結果、請求項3の発明では、余盛り高さが所定範囲内にあるときに、アダプティブ溶接において、溶け落ちを未然に防止することができる。 According to the method of the invention of claim 3, when the surplus height is within a predetermined range, the surplus height is determined according to the groove information of the welded joint as it approaches the upper limit of the predetermined range. Correction is made so as to converge to the welding conditions, and as the surplus height approaches the lower limit of the predetermined range, the welding conditions determined according to the groove information of the welded joint are corrected so that the heat input becomes smaller. . As a result, according to the third aspect of the present invention, when the surplus height is within the predetermined range, it is possible to prevent burn-out in adaptive welding.
請求項4の自動溶接装置によれば、ビードの余盛り高さが高くなるほど溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件に収束するように補正し、ビードの余盛り高さが低くなるほど前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件を入熱がより小さくなるように補正するため、アダプティブ溶接において、未然に溶け落ちを防止することができる。 According to the automatic welding device of claim 4, the higher the height of the bead, the correction is made so as to converge to the welding conditions determined according to the groove information of the welded joint, and the height of the bead is lower. The welding conditions determined in accordance with the groove information of the welded joint are corrected so that the heat input becomes smaller. Therefore, in the adaptive welding, it is possible to prevent the burnout from occurring.
請求項5の自動溶接装置によれば、開先情報が、ギャップ量又は開先面積とすることにより、ギャップ量又は開先面積により、溶接電流が決定され、この溶接電流を補正することにより、請求項4の効果を奏することができる。 According to the automatic welding apparatus of claim 5, by setting the groove information as the gap amount or the groove area, the welding current is determined by the gap amount or the groove area, and by correcting the welding current, The effect of claim 4 can be achieved.
請求項6の自動溶接装置によれば、余盛り高さが所定範囲内にあるときに、余盛り高さが同所定範囲の上限に近づくにつれ、溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件に収束するように補正し、余盛り高さが前記所定範囲の下限に近づくにつれ、前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件を入熱がより小さくなるように補正する。この結果、請求項6の自動溶接装置では、余盛り高さが所定範囲内にあるときに、アダプティブ溶接において、溶け落ちを未然に防止することができる。 According to the automatic welding apparatus of claim 6, when the surplus height is within a predetermined range, the surplus height is determined according to the groove information of the welded joint as it approaches the upper limit of the predetermined range. Correction is made so as to converge to the welding conditions, and as the surplus height approaches the lower limit of the predetermined range, the welding conditions determined according to the groove information of the welded joint are corrected so that the heat input becomes smaller. . As a result, in the automatic welding apparatus according to the sixth aspect, when the surplus height is within a predetermined range, it is possible to prevent the melt-off in the adaptive welding.
以下、本発明の自動溶接装置の溶接条件補正方法及び自動溶接装置をアーク溶接ロボットの溶接条件補正方法及びアーク溶接ロボットの制御装置に具体化した一実施形態を図1〜6を参照して説明する。図1はアーク溶接ロボットの制御装置10(以下、溶接ロボットの制御装置10という)の構成を示すブロック図である。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which a welding condition correction method and automatic welding apparatus for an automatic welding apparatus according to the present invention are embodied as a welding condition correction method for an arc welding robot and a control apparatus for an arc welding robot will be described with reference to FIGS. To do. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an arc welding robot control device 10 (hereinafter referred to as a welding robot control device 10).
溶接ロボットの制御装置10は、ワーク(作業対象物)Wに対してアーク溶接を自動で行うように制御するものである。
溶接ロボットの制御装置10は、溶接作業を行うマニピュレータMと、マニピュレータMを制御するロボット制御装置RCと、ワークWの形状を検出する計測手段としてのレーザセンサLSと、レーザセンサLSを制御するレーザセンサ制御装置LU等を備える。
The
The welding
又、ロボット制御装置RCには、可搬式操作部としてのティーチペンダントTPが接続されている。ティーチペンダントTPは図示しないキーボード及び液晶ディスプレイが設けられている。前記キーボードにより各種の教示データがロボット制御装置RCに入力される。 In addition, a teach pendant TP as a portable operation unit is connected to the robot controller RC. The teach pendant TP is provided with a keyboard and a liquid crystal display (not shown). Various teaching data are input to the robot controller RC by the keyboard.
マニピュレータMは、フロア等に固定されるベース部材12と、複数の軸を介して連結された複数のアーム13とを備える。最も先端側に位置するアーム13の先端部には、作業ツールとしての溶接トーチ14が設けられる。溶接トーチ14は、溶加材としてのワイヤ15を内装し、図示しない送給装置によって送り出されたワイヤ15の先端とワークWとの間にアークを発生させ、その熱でワイヤ15を溶着させることによりワークWに対して溶接を施す。アーム13間には複数のモータ(図示しない)が配設されており、該モータの駆動によって溶接トーチ14を前後左右に自在に移動できるように構成されている。なお、前後とは、溶接トーチ14が溶接線に沿って進行する方向(すなわち、図1において、矢印で示す溶接進行方向)を前とし、その180度反対方向を後ろとする。又、左右とは進行する方向を人が向いたときを基準として、左右という。この溶接トーチ14の前進方向と左右方向の移動によりウィービングが可能となっている。
The manipulator M includes a
ロボット制御装置RCは、図3に示すようにコンピュータからなる。ロボット制御装置RCはCPU(中央処理装置)20や、マニピュレータMを制御するための各種プログラムや、各種の開先形状に応じて用意された複数の画像解析プログラムを記憶する書換可能なEEPROM21や、作業メモリとなるRAM22や、各種データを記憶する書換可能な不揮発性メモリからなる記憶手段としての記憶部23を備える。本実施形態では、ロボット制御装置RCは、演算手段、補正手段に相当する。
The robot controller RC is composed of a computer as shown in FIG. The robot controller RC is a CPU (Central Processing Unit) 20, various programs for controlling the manipulator M, a
記憶部23は、第1記憶領域23a、及び第2記憶領域23bを有する。又、記憶部23には、図示はしないが、前記キーボードにより入力された経路等の教示データを記憶する教示データ記憶領域も備えている。第1記憶領域23aは、前述した表2のアダプティブ溶接条件テーブルが記憶されている。なお、第1記憶領域23aには前述した表1のアダプティブ溶接条件テーブルが記憶されていてもよい。又、本実施形態では、説明の便宜上、突き合わせ継手を溶接する場合の例として表1,表2のようにギャップ量Gが増加すれば、溶接条件としての溶接電流Isが増加するように設定されたアダプティブ溶接条件テーブルを使用している。なお、表1のアダプティブ溶接条件テーブルでは、ギャップ量Gが増えると、溶接条件としての溶接電流Isがステップ状に増加し、表2のアダプティブ溶接条件テーブルではギャップ量Gが増えると、溶接電流Isがリニアに増加する。
The
第2記憶領域23bは、後述するビード外観調整テーブル(表3参照)が記憶されている。ビード外観調整テーブルは、ビードの余盛り高さCvと、相対電流IRとからなる。相対電流IRは、溶接電流の補正値に相当する。
The
表3に示すビード外観調整テーブルは、余盛り高さCvが2.0mmより大きい場合は、相対電流IRを0Aとし、余盛り高さCvが1.0mmより大きく2.0mmまでの場合は相対電流IRを−10Aとしている。又、ビード外観調整テーブルは、余盛り高さCvが0.0mmより大きく1.0mmまでの場合は相対電流IRを−20Aとし、余盛り高さCvが0.0mmの場合は、相対電流IRを−30Aとしている。このように、余盛り高さCvが、下限値0.0mmから上限値2.0mmmの範囲で、余盛り高さCvに応じてステップ状に変化するように溶接電流の補正値として相対電流IRが設定されている。すなわち、余盛り高さCvが高くなるほど、補正値である相対電流IRの絶対値は小さくなるように設定されている。又、余盛り高さCvが低くなるほど、相対電流IRの絶対値は大きくなるように設定されている。 In the bead appearance adjustment table shown in Table 3, the relative current IR is set to 0 A when the surplus height Cv is larger than 2.0 mm, and the relative current IR is surpassed when the surplus height Cv is larger than 1.0 mm and up to 2.0 mm. -10A. The bead appearance adjustment table has a relative current IR of −20 A when the surplus height Cv is greater than 0.0 mm and up to 1.0 mm, and a relative current IR of −30 A when the surplus height Cv is 0.0 mm. It is said. As described above, the relative current IR is set as the correction value of the welding current so that the surplus height Cv changes stepwise according to the surplus height Cv in the range of the lower limit value 0.0 mm to the upper limit value 2.0 mm. Has been. That is, the absolute value of the relative current IR that is the correction value is set to be smaller as the surplus height Cv is higher. Further, the absolute value of the relative current IR is set to increase as the surplus height Cv decreases.
ギャップ量Gに応じてアダプティブ溶接条件テーブルから、溶接条件である溶接電流Isが算出された際に、(Is+IR)が演算されることにより溶接電流が補正される。なお、表3のビード外観調整テーブルで表わされている数値は、例示であって、これらの値に限定されるものではないが、要は、溶接する場合の種々の条件の下において、溶け落ちが生じないように試験等により得られた値をテーブル化しておけばよい。 When the welding current Is as the welding condition is calculated from the adaptive welding condition table according to the gap amount G, the welding current is corrected by calculating (Is + IR). Note that the numerical values shown in the bead appearance adjustment table in Table 3 are examples and are not limited to these values, but the point is that the melting occurs under various conditions when welding. The values obtained by testing or the like may be tabulated so that no drop occurs.
例えば、余盛り高さCvの下限値を−の値を含むように適宜変更してもよいことは勿論のことである。
ロボット制御装置RCは、前記モータを駆動制御することにより、予め設定された教示データである経路に沿って溶接トーチ14を動作させる。又、ロボット制御装置RCは、溶接電流及び溶接電圧といった溶接条件を溶接電源WPSに対して出力し、溶接電源WPSからパワーケーブルPKを通じて供給される電力によって溶接作業を行わせる。
For example, it goes without saying that the lower limit value of the surplus height Cv may be appropriately changed so as to include a negative value.
The robot controller RC controls the motor to drive the
レーザセンサLSは、レーザの発光及び受光によりワークWまでの距離を測定する走査型のレーザセンサであり、溶接トーチ14に搭載され、溶接トーチ14が溶接線に沿って進行する方向(すなわち、図1の矢印で示す進行方向)側における開先開放(すなわち、未溶接部位)部位の距離を測定する。レーザセンサLSは、レーザをワークWに向けて発光する発光部と、ワークWで反射したレーザを受光する受光部等(ともに図示しない)を備える。前記発光部で発光されたレーザは、ワークWで乱反射され、受光部で受光される。受光部は、例えばCCDラインセンサにより構成されており、受光量分布の重心位置からワークWまでの距離を測定するようにされている。
The laser sensor LS is a scanning type laser sensor that measures the distance to the workpiece W by light emission and light reception of a laser, is mounted on the
レーザセンサ制御装置LUは、レーザセンサLSを駆動制御し、従来技術と同様に溶接トーチ14の目標位置(目標座標)を求める過程で、測定される測距データ(距離情報)からギャップ量、開先面積、断面形状等の開先情報をリアルタイムで計算する。レーザセンサ制御装置LUは目標位置(目標座標)の返信と併せて溶接継手の断面形状を含む開先情報もロボット制御装置RCに返信する。
The laser sensor control device LU drives and controls the laser sensor LS, and in the process of obtaining the target position (target coordinates) of the
レーザセンサ制御装置LUは、中央処理装置(CPU)や、各種の開先形状に応じて用意された複数の画像解析プログラムや、各種データを記憶するメモリ等を備えるコンピュータからなる。レーザセンサ制御装置LUは開先情報取得手段に相当する。 The laser sensor control device LU includes a central processing unit (CPU), a computer having a plurality of image analysis programs prepared according to various groove shapes, a memory for storing various data, and the like. The laser sensor control device LU corresponds to groove information acquisition means.
溶接トーチ14には、溶接トーチ14の進行方向とは反対側において形成されたビードを撮像する撮像カメラ25が搭載されている。撮像カメラ25は、本実施形態ではCCDカメラから構成されているが、他の撮像素子(例えば、CMOS)からなるカメラでもよく、限定されるものではない。撮像カメラ25は形状取得手段に相当する。
The
カメラ制御装置CCUは、中央処理装置(CPU)や、各種の開先形状に応じて用意された画像解析プログラムや、各種データを記憶するメモリ等を備えるコンピュータからなる。カメラ制御装置CCUは、撮像カメラ25が取得した取得データとしての撮像データの画像処理を行い、撮像したビードBの余盛り高さCvを算出(すなわち解析)し、余盛り高さCvをロボット制御装置RCに通知する。カメラ制御装置CCUは余盛り高さ算出手段に相当する。
The camera control unit CCU includes a central processing unit (CPU), a computer having an image analysis program prepared according to various groove shapes, a memory for storing various data, and the like. The camera control unit CCU performs image processing of imaging data as acquired data acquired by the
次に、ロボットの制御装置10におけるアダプティブ溶接制御について説明する。溶接対象のワークWは、溶接継手として突き合わせ継手としている。
なお、前提条件として、溶接トーチ14の溶接進行方向がツール座標系のX軸、又はY軸になるように設定され、レーザセンサLSが前記X軸、又はY軸に平行になるように取り付けされる。レーザセンサLS(すなわち、図2(b)に示すセンサヘッドLSa)は、溶接トーチ14の先端から溶接進行方向側に所定距離離間した位置にレーザ照射するようにされている。溶接トーチ14の先端と溶接進行方向側に所定距離離間したツール座標系上のレーザポイント間の距離をセンサ先見距離Tという。なお、本実施形態では、+X方向が溶接進行方向に設定されている。なお、レーザセンサLSの取り付けにおいては、図1の2点鎖線で示すように溶接トーチ14に対して斜めに取り付けてもよい。
Next, adaptive welding control in the
As a precondition, the welding progress direction of the
又、ロボット制御装置RCには、溶接作業が行われる前に、溶接が行われる際のマニピュレータMの動作及び溶接条件等を示す教示データがティーチペンダントTPを介して入力され記憶部23の第2記憶領域23bに記憶されている。
In addition, teaching data indicating the operation of the manipulator M when welding is performed, welding conditions, and the like are input to the robot controller RC via the teach pendant TP before the welding operation is performed. It is stored in the
なお、説明の便宜上、溶接トーチ14よりも先行するレーザセンサLSにより、検出された溶接開始点に溶接トーチ14が移動された後、倣い及び溶接が予め教示された経路に沿ってウィービングを行って開始されたところから説明する。
For convenience of explanation, after the
ここで、ウィービングが実行され、レーザセンサLSによりサンプリング周期毎に得られた計測データとしての測距データに基づいて、レーザセンサ制御装置LUは、開先の特徴点を検出するとともに期開先のギャップ量G等の開先情報を演算し、ギャップ量Gを含む開先情報をロボット制御装置RCに通知する。 Here, the weaving is executed, and based on the distance measurement data as the measurement data obtained by the laser sensor LS for each sampling period, the laser sensor control device LU detects the feature point of the groove and the initial groove. The groove information such as the gap amount G is calculated, and the groove information including the gap amount G is notified to the robot controller RC.
一方、カメラ制御装置CCUは撮像カメラ25により撮像されたデータを画像処理を行う。カメラ制御装置CCUは、ビードBがあれば、そのビードBの余盛り高さCvを解析し、余盛り高さCvをロボット制御装置RCに通知する。
On the other hand, the camera control unit CCU performs image processing on data captured by the
図6は、ロボット制御装置RCのCPU20が所定演算周期毎に実行する制御フローチャートである。
S10では、CPU20はビードBが撮像カメラ25の視野内にあるか否かを判定する。カメラ制御装置CCUから余盛り高さCvの通知がなければ、「NO」と判定して、S20において、CPU20はギャップ量Gに基づいて、アダプティブ溶接条件テーブルを参照して、溶接電流Isを決定し、溶接電源WPSへの通知を行う。溶接電源WPSは、この溶接電流Isに基づいてワイヤ15に電流供給する。
FIG. 6 is a control flowchart executed by the
In S <b> 10, the
次のS30では、CPU20は、溶接トーチ14の姿勢を開先情報に基づいて決定された目標姿勢でマニピュレータMを姿勢制御し、この制御フローチャートを一旦終了する。
一方、S10において、カメラ制御装置CCUから余盛り高さCvの通知があれば、CPU20は「YES」と判定して、S40において、CPU20はギャップ量Gに基づいて、アダプティブ溶接条件テーブルを参照して、溶接電流Isを決定する。
In next S30, the
On the other hand, if there is a notification of the surplus height Cv from the camera control unit CCU in S10, the
続くS50では、CPU20は、ビード外観調整テーブルを参照して、余盛り高さCvに応じて相対電流IRを決定(算出)する。そして、S60において、CPU20は、(溶接電流Is+相対電流IR)を演算して溶接電流を補正し、補正後の溶接電流を溶接電源WPSへ通知する。溶接電源WPSは、この補正後の溶接電流に基づいてワイヤ15に電流供給する。そして、S70において、CPU20は開先情報に基づいて決定された目標姿勢に基づいてマニピュレータMを姿勢制御し、この制御フローチャートを一旦終了する。
In subsequent S50, the
以下、溶接終了点まで、S40〜S70の処理が行われることにより、溶接トーチ14に供給される溶接電流は、余盛り高さCvに応じて補正されることになる。
ここで、余盛り高さCvが高くなるほど、補正値である相対電流IRの絶対値は小さくなるように設定されているため、補正後の溶接電流は溶接継手のギャップ量Gに応じて決定された溶接電流Isに収束される。例えば、ギャップ量Gが継続して同じ場合は、溶接電流Isが一定となるため、この状態で余盛り高さCvが高くなるほど、補正値の相対電流IRの絶対値は小さくなることから、(溶接電流Is+相対電流IR)は溶接電流Isに収束した値となる。この結果、ワークWの入熱は増加する。
Hereinafter, by performing the processing of S40 to S70 up to the welding end point, the welding current supplied to the
Here, since the absolute value of the relative current IR, which is the correction value, is set to be smaller as the surplus height Cv is higher, the corrected welding current is determined according to the gap amount G of the weld joint. It is converged to the welding current Is. For example, when the gap amount G continues and is the same, the welding current Is is constant. Therefore, in this state, the absolute value of the relative current IR of the correction value decreases as the surplus height Cv increases. The welding current Is + the relative current IR) is a value converged to the welding current Is. As a result, the heat input of the workpiece W increases.
又、例えば、ギャップ量Gが継続して同じ場合は、溶接電流Isが一定となる。この状態で余盛り高さCvが低くなるほど、相対電流IRの絶対値は大きくなるように設定されているため、補正後の溶接電流は溶接継手のギャップ量Gに応じて決定された溶接電流Isよりもより小さくなるように補正される。このため、入熱の増加が抑制され、溶け落ちを防止することができる。 Further, for example, when the gap amount G is continuously the same, the welding current Is is constant. In this state, the absolute value of the relative current IR is set to increase as the surplus height Cv decreases, so the corrected welding current is the welding current Is determined according to the gap amount G of the weld joint. Is corrected so as to be smaller. For this reason, an increase in heat input is suppressed, and it is possible to prevent melting.
溶け落ちの現象について考察すると、溶け落ちの発生の要因としては薄板材料の熱容量が中厚板よりも少ないためと考えられる。正常溶接時と溶け落ち時を比較すると、顕著な変化が現れるのは余盛り高さである。溶接電流Isは所定の溶け込みと余盛り高さが得られるように予め設定されているため、正常時の余盛り高さは図4に示すようになる。 Considering the phenomenon of burn-through, it is considered that the cause of the burn-out is that the heat capacity of the thin plate material is smaller than that of the medium-thick plate. When comparing normal welding and burn-off, it is the surplus height that shows a marked change. Since the welding current Is is set in advance so as to obtain a predetermined penetration and surplus height, the surplus height at normal time is as shown in FIG.
しかし、溶け落ちが発生すると、ギャップが大きくなることで溶接電流(指令電流)を上昇させるが、ワークWが想定よりも多く溶融することでギャップが急速に大きくなる。そして、徐々に溶融金属が板方向に膨らむことで引っ張られ、余盛り高さが低くなっていく。そして、ついには溶融金属が自重で重力に漏れると同時に余盛りは一気になくなってしまう(図5参照)。 However, when burn-out occurs, the gap increases to increase the welding current (command current), but the workpiece W melts more than expected and the gap rapidly increases. Then, the molten metal is gradually pulled up in the plate direction, and the surplus height is lowered. Finally, the molten metal leaks into gravity due to its own weight, and at the same time, the surplus is lost all at once (see FIG. 5).
このように溶け落ちは、突然発生することはなく、徐々に被溶接部の溶け方が想定以上に大きくなり始めると同時に、余盛り高さが少しずつ減少していくという前兆現象が発生する。本実施形態では、この前兆を捉え、溶接条件である溶接電流に反映することで溶け落ちを防止できる。 In this way, the melt-off does not occur suddenly, and a symptom occurs in which the welded portion gradually begins to become larger than expected and at the same time, the surplus height gradually decreases. In the present embodiment, this precursor is captured and reflected in the welding current, which is a welding condition, to prevent burn-off.
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) 本実施形態のアーク溶接ロボットの溶接条件補正方法では、突き合わせ継手のギャップ量G(開先情報)に応じて、溶接電流Is(溶接条件)を決定するようにした。そして、ビードBの余盛り高さCvが高くなるほど突き合わせ継手のギャップ量Gに応じて決定された溶接電流Is(溶接条件)に収束するように補正する。又、ビードBの余盛り高さCvが低くなるほど突き合わせ手のギャップ量Gに応じて決定された溶接電流Is(溶接条件)を入熱がより小さくなるように補正する。この結果、アダプティブ溶接において、溶け落ちを未然に防止することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the welding condition correction method for the arc welding robot of the present embodiment, the welding current Is (welding condition) is determined according to the gap amount G (groove information) of the butt joint. And it correct | amends so that it may converge to the welding current Is (welding conditions) determined according to the gap amount G of a butt joint, so that the surplus height Cv of the bead B becomes high. Further, the welding current Is (welding condition) determined in accordance with the gap amount G of the butt is corrected so that the heat input becomes smaller as the surplus height Cv of the bead B becomes lower. As a result, in the adaptive welding, it is possible to prevent melt-down.
(2) 本実施形態のアーク溶接ロボットの溶接条件補正方法では、余盛り高さCvが所定範囲である0.0mm〜2.0mm内にあるときに、余盛り高さCvが前記所定範囲の上限(2.0mm)に近づくにつれ、突き合わせ継手のギャップ量G(開先情報)に応じて決定された溶接電流Is(溶接条件)に収束するように補正する。又、余盛り高さCvが前記所定範囲の下限(0.0mm)に近づくにつれ、突き合わせ継手のギャップ量Gに応じて決定された溶接電流Is(溶接条件)よりもより小さくなるように補正する。 (2) In the welding condition correction method of the arc welding robot of this embodiment, when the surplus height Cv is within a predetermined range of 0.0 mm to 2.0 mm, the surplus height Cv is an upper limit of the predetermined range ( As the value approaches 2.0 mm), correction is made so as to converge to the welding current Is (welding conditions) determined according to the gap amount G (groove information) of the butt joint. Further, as the surplus height Cv approaches the lower limit (0.0 mm) of the predetermined range, correction is made so as to become smaller than the welding current Is (welding conditions) determined according to the gap amount G of the butt joint.
この結果、余盛り高さCvが所定範囲内にあるときに、アダプティブ溶接において、溶け落ちを未然に防止することができる。
(3) 本実施形態の溶接ロボットの制御装置10は、溶接継手の断面形状を計測するレーザセンサLS(計測手段)の計測データ(測距データ)に基づいて開先情報を取得するレーザセンサ制御装置LU(開先情報取得手段)を備える。又、制御装置10は、開先情報に基づいて溶接条件を演算するロボット制御装置RC(演算手段)を備え、前記溶接条件によりマニピュレータMの溶接トーチ14にて溶接を行うようにしている。又、制御装置10は、マニピュレータMに支持されて溶接トーチ14により溶接が行われて形成されたビードBの形状を取得する撮像カメラ25(形状取得手段)と、撮像カメラ25の撮像データ(取得データ)に基づいてビードBの余盛り高さCvを算出するカメラ制御装置CCU(余盛り高さ算出手段)を備える。又、制御装置10はビードBの余盛り高さCvが高くなるほど溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接電流Is(溶接条件)に収束するように補正し、ビードBの余盛り高さCvが低くなるほど溶接継手のギャップ量G(開先情報)に応じて決定された溶接電流Isを入熱がより小さくなるように補正するロボット制御装置RC(補正手段)を備える。この結果、この制御装置10を使用することにより、余盛り高さCvが所定範囲内にあるときに、アダプティブ溶接において、溶け落ちを未然に防止することができる。
As a result, when the surplus height Cv is within a predetermined range, it is possible to prevent the melt-off in adaptive welding.
(3) The
(4) 又、ロボット制御装置RCは、余盛り高さCvが所定範囲である0.0mm〜2.0mm内にあるときに、余盛り高さCvが前記所定範囲の上限(2.0mm)に近づくにつれ、突き合わせ継手のギャップ量G(開先情報)に応じて決定された溶接電流Is(溶接条件)に収束するように補正する。又、ロボット制御装置RCは余盛り高さCvが前記所定範囲の下限(0.0mm)に近づくにつれ、突き合わせ継手のギャップ量Gに応じて決定された溶接電流Is(溶接条件)よりもより小さくなるように補正する。この結果、この制御装置10を使用することにより、余盛り高さCvが所定範囲内にあるときに、アダプティブ溶接において、溶け落ちを未然に防止することができる。
(4) Further, when the surplus height Cv is within a predetermined range of 0.0 mm to 2.0 mm, the robot controller RC increases as the surplus height Cv approaches the upper limit (2.0 mm) of the predetermined range. Then, correction is made so as to converge to the welding current Is (welding condition) determined according to the gap amount G (groove information) of the butt joint. Further, the robot controller RC becomes smaller than the welding current Is (welding condition) determined according to the gap amount G of the butt joint as the surplus height Cv approaches the lower limit (0.0 mm) of the predetermined range. Correct as follows. As a result, by using this
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように構成してもよい。
○ 前記実施形態では、ビード外観調整テーブルは、一例として余盛り高さCvが、下限値0.0mmから上限値2.0mmmの範囲で、余盛り高さCvに応じてステップ状に変化するように溶接電流の補正値として相対電流IRが設定されている。これに代えて、例えば表4に示すように下限値0.0mmから上限値2.0mmmの範囲のように所定範囲内でリニアに変化するようにしてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, You may comprise as follows.
In the above-described embodiment, the bead appearance adjustment table is welded so that the surplus height Cv changes as a step in accordance with the surplus height Cv in the range from the lower limit value 0.0 mm to the upper limit value 2.0 mm as an example. A relative current IR is set as a current correction value. Instead, for example, as shown in Table 4, it may be changed linearly within a predetermined range such as a range from a lower limit value of 0.0 mm to an upper limit value of 2.0 mm.
表4で示すビード外観調整テーブルの所定範囲内において、余盛り高さCvが、下限値0.0mmから上限値2.0mmmの範囲で、余盛り高さCvに応じてリニアに変化するように溶接電流の補正値として相対電流IRが設定された例を示している。同図に示すように、ビード外観調整テーブルは余盛り高さCvが高くなるほど、補正値である相対電流IRの絶対値が小さくなるよう、又、余盛り高さCvが低くなるほど、相対電流IRの絶対値が大きくなるように設定されている。なお、表4のビード外観調整テーブルの数値は例示であって、限定されるものではない。 In the predetermined range of the bead appearance adjustment table shown in Table 4, the welding current is such that the surplus height Cv changes linearly in accordance with the surplus height Cv in the range from the lower limit value 0.0 mm to the upper limit value 2.0 mm. In this example, the relative current IR is set as the correction value. As shown in the figure, in the bead appearance adjustment table, as the surplus height Cv increases, the absolute value of the relative current IR that is the correction value decreases, and as the surplus height Cv decreases, the relative current IR increases. The absolute value of is set to be large. In addition, the numerical value of the bead appearance adjustment table of Table 4 is an example, and is not limited.
○ 前記実施形態では、形状取得手段として撮像カメラ25としたが、撮像カメラ25の代わりにレーザセンサに代えてもよい。
○ 前記実施形態では、開先条件としてのギャップ量Gに応じて溶接条件としての溶接電流を変化させるためのアダプティブ溶接条件テーブルを設定したが、アダプティブ溶接条件テーブルはこれに限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the
In the above embodiment, the adaptive welding condition table for changing the welding current as the welding condition according to the gap amount G as the groove condition is set, but the adaptive welding condition table is not limited to this. .
開先条件としてのギャップ量Gや、或いは開先面積に応じて溶接条件としての溶接電圧を変化させるためのアダプティブ溶接条件テーブルを設定してもよい。この場合、ロボット制御装置RCは、アダプティブ溶接条件テーブルを参照することにより、ギャップ量Gや、或いは開先面積に応じた指令、すなわち溶接電圧を溶接電源WPSに通信してリアルタイムに溶接電圧を変更することで、ギャップを埋めつつ所望の溶接施工を行うことができる。 An adaptive welding condition table for changing the welding voltage as the welding condition according to the gap amount G as the groove condition or the groove area may be set. In this case, by referring to the adaptive welding condition table, the robot controller RC communicates a command corresponding to the gap amount G or the groove area, that is, the welding voltage to the welding power source WPS and changes the welding voltage in real time. By doing, desired welding construction can be performed, filling a gap.
なお、この場合、アダプティブ溶接条件テーブルは、ギャップ量G、或いは開先面積が増えると、溶接条件としての溶接電圧が増加し、ギャップ量G、或いは開先面積が減少すると、溶接電圧が減少するように設定されている。なお、溶接電圧の増減の仕方は、リニアであってもステップ状であってもどちらでもよい。 In this case, in the adaptive welding condition table, when the gap amount G or the groove area increases, the welding voltage as the welding condition increases, and when the gap amount G or the groove area decreases, the welding voltage decreases. Is set to Note that the welding voltage may be increased or decreased linearly or stepwise.
一方、この場合、ビード外観調整テーブルは、余盛り高さCvが高くなるほど、補正値である相対電圧を負の値で表わすと、その絶対値が小さくなるように設定され、余盛り高さCvが低くなるほど、相対電圧の絶対値は大きくなるように設定されている。補正値の相対電圧の増減の仕方は、リニアであってもステップ状であってもどちらでもよい。 On the other hand, in this case, the bead appearance adjustment table is set so that the absolute value of the relative voltage, which is a correction value, is expressed as a negative value as the surplus height Cv increases, and the surplus height Cv. The absolute value of the relative voltage is set to increase as the value of becomes lower. The method of increasing or decreasing the relative voltage of the correction value may be either linear or stepped.
そして、ロボット制御装置RCは、アダプティブ溶接条件テーブルを参照してギャップ量Gや、或いは開先面積に応じて溶接電圧を決定し、ビード外観調整テーブルを参照して余盛り高さCvに応じて補正値である相対電圧を決定し、溶接電圧と相対電圧とを加算して溶接電圧を入熱がより小さくなるように補正する。 The robot controller RC determines the welding voltage according to the gap amount G or the groove area by referring to the adaptive welding condition table, and refers to the bead appearance adjustment table according to the surplus height Cv. The relative voltage as a correction value is determined, and the welding voltage and the relative voltage are added to correct the welding voltage so that the heat input becomes smaller.
このようにしても、前記実施形態と同様に溶け落ちを未然に防止することができる。
○ 又、前記実施形態のアダプティブ溶接条件テーブルの溶接電流に代えて、溶接条件としての溶接速度としてもよい。
Even in this case, it is possible to prevent the melt-down in the same manner as in the embodiment.
In addition, instead of the welding current in the adaptive welding condition table of the above embodiment, a welding speed as a welding condition may be used.
なお、この場合、アダプティブ溶接条件テーブルは、ギャップ量G、或いは開先面積が増えると、溶接条件としての溶接速度が減少し、ギャップ量G、或いは開先面積が減少すると、溶接速度が増加するように設定されている。なお、溶接速度の増減の仕方は、リニアであってもステップ状であってもどちらでもよい。 In this case, in the adaptive welding condition table, when the gap amount G or the groove area increases, the welding speed as the welding condition decreases, and when the gap amount G or the groove area decreases, the welding speed increases. Is set to The method of increasing / decreasing the welding speed may be linear or stepped.
一方、この場合、ビード外観調整テーブルは、余盛り高さCvが高くなるほど、補正値である相対速度を負の値で表わすと、その絶対値が大きくなるように設定され、余盛り高さCvが低くなるほど、相対速度の絶対値は小さくなるように設定されている。補正値の相対速度の増減の仕方は、リニアであってもステップ状であってもどちらでもよい。 On the other hand, in this case, the bead appearance adjustment table is set so that the absolute value of the relative speed, which is a correction value, is expressed as a negative value as the surplus height Cv increases. The absolute value of the relative speed is set to be smaller as the value becomes lower. The method of increasing or decreasing the relative speed of the correction value may be either linear or stepped.
そして、ロボット制御装置RCは、アダプティブ溶接条件テーブルを参照してギャップ量Gや、或いは開先面積に応じて溶接速度を決定し、ビード外観調整テーブルを参照して余盛り高さCvに応じて補正値である相対速度を決定し、溶接速度と相対速度とを加算して溶接速度を補正するようにする。そして、この補正後の溶接速度に基づいて、マニピュレータMをロボット制御装置RCが制御する。 Then, the robot controller RC determines the welding speed according to the gap amount G or the groove area with reference to the adaptive welding condition table, and according to the surplus height Cv with reference to the bead appearance adjustment table. The relative speed, which is a correction value, is determined, and the welding speed is corrected by adding the welding speed and the relative speed. Then, the robot controller RC controls the manipulator M based on the corrected welding speed.
このようにした場合、余盛り高さCvが低くなるほど、相対速度の絶対値は小さくなるように設定されているため、入熱がより小さくなるように溶接速度の補正がされることになる。この結果、前記実施形態と同様に溶け落ちを未然に防止することができる。 In this case, since the absolute value of the relative speed is set to be smaller as the surplus height Cv is lower, the welding speed is corrected so that the heat input becomes smaller. As a result, similar to the above embodiment, it is possible to prevent the melt-down.
○ 前記実施形態の構成において、アダプティブ溶接条件テーブルとして、ギャップ量Gや、或いは開先面積に応じて、溶接電流、溶接電圧、溶接速度のうち、少なくともいずれか2つの溶接条件を組み合わせてもよいことは勿論のことである。この場合、ビード外観調整テーブルにおいても、余盛り高さに応じて、溶接電流、溶接電圧、溶接速度のうち、少なくともいずれか2つの溶接条件を組み合わせて設定してもよい。 In the configuration of the above embodiment, as the adaptive welding condition table, at least any two welding conditions among the welding current, the welding voltage, and the welding speed may be combined according to the gap amount G or the groove area. Of course. In this case, also in the bead appearance adjustment table, at least any two welding conditions among the welding current, the welding voltage, and the welding speed may be set in combination according to the surplus height.
○ 前記実施形態のレーザセンサ制御装置LUとカメラ制御装置CCUを統合したセンサデバイス制御装置を設けて、同センサデバイス制御装置により、レーザセンサ制御装置LUとカメラ制御装置CCUの管理と同様に特徴点等の開先情報、余盛り高さを管理するようにしてもよい。又、この場合、アダプティブ溶接条件テーブル、ビード外観調整テーブルを前記センサデバイス制御装置で管理するようにしてもよい。すなわち、アダプティブ溶接条件テーブルを記憶する第1記憶領域23a、及びビード外観調整テーブルを記憶する第2記憶領域23bを有する記憶部23をセンサデバイス制御装置が備えるようにしてもよい。そして、センサデバイス制御装置からは、特徴点から得られる溶接トーチ14の目標位置、及び溶接トーチ14の目標姿勢を、ロボット制御装置RCへ通知するとともに、開先情報及び余盛り高さから得られる溶接条件を溶接電源WPSに直接通知するようにしてもよい。
A sensor device control device that integrates the laser sensor control device LU and the camera control device CCU of the above embodiment is provided, and the sensor device control device provides the same features as the management of the laser sensor control device LU and the camera control device CCU. It is also possible to manage the groove information such as the height of the groove and the like. In this case, the adaptive welding condition table and the bead appearance adjustment table may be managed by the sensor device control apparatus. That is, the sensor device control apparatus may include a
○ 前記実施形態では、突き合わせ継手で説明したが、溶接継手として重ね継手や隅肉継ぎ手の溶接においても応用可能であることはいうまでもない。
○ 前記実施形態では、溶接トーチ14をウィービングするようにマニピュレータMを駆動制御したが、ウィービングを伴わずに溶接トーチ14を溶接線に沿うようにマニピュレータを駆動制御するようにしてもよい。
In the above embodiment, the butt joint has been described. However, it goes without saying that the present invention can also be applied to a lap joint or fillet joint welding as a weld joint.
In the above embodiment, the manipulator M is driven and controlled so that the
10…制御装置、14…溶接トーチ、
20…CPU、23…記憶部(記憶手段)、
25…撮像カメラ(形状取得手段)、
Is…設定電流(溶接電流)、IR…相対電流(補正値)、
M…マニピュレータ、RC…ロボット制御装置(演算手段、補正手段)、
LU…レーザセンサ制御装置(開先情報取得手段)、WPS…溶接電源、
LS…レーザ変位センサ(計測手段)
Cv…余盛り高さ、CCU…カメラ制御装置(余盛り高さ算出手段)。
10 ... Control device, 14 ... Welding torch,
20 ... CPU, 23 ... storage part (storage means),
25. Imaging camera (shape acquisition means),
Is: set current (welding current), IR: relative current (correction value),
M ... Manipulator, RC ... Robot control device (calculation means, correction means),
LU ... Laser sensor control device (groove information acquisition means), WPS ... Welding power supply,
LS ... Laser displacement sensor (measuring means)
Cv: surplus height, CCU: camera control device (surplus height calculation means).
Claims (6)
ビードの余盛り高さが高くなるほど前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件に収束するように補正し、
ビードの余盛り高さが低くなるほど前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件を入熱がより小さくなるように補正することを特徴とする自動溶接装置の溶接条件補正方法。 In the welding condition correction method of the automatic welding apparatus that determines the welding conditions according to the groove information of the welded joint,
As the surplus height of the bead increases, it is corrected so as to converge to the welding conditions determined according to the groove information of the weld joint,
A welding condition correction method for an automatic welding apparatus, wherein the welding condition determined in accordance with the groove information of the welded joint is corrected so that the heat input becomes smaller as the surplus height of the bead becomes lower.
余盛り高さが前記所定範囲の下限に近づくにつれ、前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件よりもより入熱が小さくなるように補正することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自動溶接装置の溶接条件補正方法。 When the surplus height is within a predetermined range, the surplus height is corrected to converge to the welding conditions determined according to the groove information of the weld joint as the surplus height approaches the upper limit of the predetermined range. ,
The correction is made so that the heat input becomes smaller than the welding condition determined according to the groove information of the weld joint as the surplus height approaches the lower limit of the predetermined range. The welding condition correction method for an automatic welding apparatus according to claim 2.
前記マニピュレータに支持されるとともに前記溶接トーチにより溶接が行われて形成されたビードの形状を取得する形状取得手段と、
前記形状取得手段の取得データに基づいて前記ビードの余盛り高さを算出する余盛り高さ算出手段と、
ビードの余盛り高さが高くなるほど前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件に収束するように補正し、ビードの余盛り高さが低くなるほど前記溶接継手の開先情報に応じて決定された溶接条件を入熱が小さくなるように補正する補正手段を備えたことを特徴とする自動溶接装置。 A groove information acquisition unit that acquires groove information based on measurement data of a measurement unit that measures a cross-sectional shape of the welded joint, and a calculation unit that calculates a welding condition based on the groove information. In an automatic welding device that performs welding with a welding torch provided in a manipulator,
Shape acquisition means for acquiring the shape of a bead formed by being welded by the welding torch while being supported by the manipulator;
Surplus height calculation means for calculating the surplus height of the bead based on the acquisition data of the shape acquisition means;
Correction is made to converge to the welding conditions determined according to the groove information of the weld joint as the surplus height of the bead increases, and according to the groove information of the weld joint as the surplus height of the bead decreases. An automatic welding apparatus comprising correction means for correcting the welding conditions determined in this way so that heat input is reduced.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007171784A JP5201890B2 (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Method for correcting welding conditions of automatic welding apparatus and automatic welding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007171784A JP5201890B2 (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Method for correcting welding conditions of automatic welding apparatus and automatic welding apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009006383A true JP2009006383A (en) | 2009-01-15 |
JP5201890B2 JP5201890B2 (en) | 2013-06-05 |
Family
ID=40322019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007171784A Active JP5201890B2 (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Method for correcting welding conditions of automatic welding apparatus and automatic welding apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5201890B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020049542A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 株式会社小松製作所 | Welding device and welding method |
CN113333905A (en) * | 2021-06-07 | 2021-09-03 | 固安星光沃特高压水设备有限公司 | Welding method and device and automatic welding system |
WO2022092061A1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | ファナック株式会社 | Robotic welding system |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111921468A (en) * | 2020-08-05 | 2020-11-13 | 重庆大学 | Intelligent homogeneous reaction kettle system for new material synthesis and control method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52117259A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-01 | Nippon Sharyo Seizo Kk | Method of automatic welding to keep continuously appopriate reinforcement of weld |
JPS58167078A (en) * | 1982-03-29 | 1983-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | Welding method |
-
2007
- 2007-06-29 JP JP2007171784A patent/JP5201890B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52117259A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-01 | Nippon Sharyo Seizo Kk | Method of automatic welding to keep continuously appopriate reinforcement of weld |
JPS58167078A (en) * | 1982-03-29 | 1983-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | Welding method |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020049542A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 株式会社小松製作所 | Welding device and welding method |
JP7161903B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-10-27 | 株式会社小松製作所 | Welding equipment and welding method |
WO2022092061A1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | ファナック株式会社 | Robotic welding system |
CN113333905A (en) * | 2021-06-07 | 2021-09-03 | 固安星光沃特高压水设备有限公司 | Welding method and device and automatic welding system |
CN113333905B (en) * | 2021-06-07 | 2023-03-10 | 固安星光沃特高压水设备有限公司 | Welding method and device and automatic welding system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5201890B2 (en) | 2013-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5715809B2 (en) | Robot work program creation method, robot work program creation device, and robot control system | |
US10092977B2 (en) | Welding head and method for joining a workpiece | |
US20220152720A1 (en) | Welding control device, welding control method, and welding control program | |
CA2941153C (en) | Hybrid laser welding system and method using two robots | |
JP5201890B2 (en) | Method for correcting welding conditions of automatic welding apparatus and automatic welding apparatus | |
WO2021220698A1 (en) | Learning model generation method, learning model, and program for welding information, and welding system | |
JP7045243B2 (en) | Computer program, welding information calculator, welding torch, welding power supply, welding system | |
WO2016175156A1 (en) | Horizontal fillet welding method, horizontal fillet welding system, and program | |
US20220297246A1 (en) | Repair welding device and repair welding method | |
JP2011138275A (en) | Control device of arc welding robot, and program | |
JP2020203308A (en) | Control device, program, and robot control system | |
US10780584B2 (en) | Remotely operated manual welding method and welding robot implementing such a method | |
CN114007792A (en) | Repair welding control device and repair welding control method | |
JP5358464B2 (en) | Robot control device | |
JP5134871B2 (en) | Attitude control method for arc welding robot welding torch and arc welding robot controller | |
JP2008080360A (en) | Position detection system for automatic welding machine | |
KR100671024B1 (en) | Method and system for conducting step welding of the welding robot by using laser vision sensor | |
JP2004098163A (en) | Controller and control method for welding torch | |
JP6411828B2 (en) | Camera position adjustment apparatus, welding robot system, and camera position adjustment method | |
JP6559425B2 (en) | Laser irradiation control device | |
EP1314510B1 (en) | Method of welding three-dimensional structure and apparatus for use in such method | |
JP7506174B2 (en) | Robot Welding System | |
JP2016055344A (en) | Profiling control device, welding robot system, and profiling control method | |
JPS5839030B2 (en) | Teaching device for automatic welding equipment | |
WO2023008062A1 (en) | Method for controlling modeling device, modeling device, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100319 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120404 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120831 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5201890 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160222 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |