焊接控制装置、显示控制装置、焊接系统、焊接控制方法以及程序制造方法及图纸

控制对具有根部间隙的坡口进行电弧焊接时的焊接条件的焊接控制装置具有：第一检测单元，其从对形成于坡口的熔融部拍摄的图像中，对焊接行进的方向上的熔融部的前端的位置进行检测；第二检测单元，其对规定根部间隙的被焊接物的端部的位置进行检测；判定单元，其判定端部的位置与熔融部的前端的位置之间的关系；以及控制单元，其根据判定的结果来控制焊接条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】焊接控制装置、显示控制装置、焊接系统、焊接控制方法以及程序
本专利技术涉及焊接控制装置、显示控制装置、焊接系统、焊接控制方法以及程序。
技术介绍
近年来，在各种行业的焊接工序中自动化不断进展，但在具有根部间隙的坡口的电弧焊接中，除了由间隙宽度、错位、热变形引起的工件形状变化以外，还产生保护气体不良、磁吹等干扰，难以自动化。针对上述课题，以往使用了视觉传感，该视觉传感使用了激光传感器、视觉传感器。例如，在专利文献1中记载有以下的事项。即，分别记载了如下事项，用视觉传感器拍摄被焊接件的熔融池及其附近，并从拍摄到的图像提取熔融池的轮廓。从提取出的轮廓提取熔融池的左侧的前端点即左端点和右侧的前端点即右端点，并根据提取出的左端点的坐标和右端点的坐标来计算熔融池的前端部的宽度。根据计算出的熔融池的前端部的宽度来计算根部间隙的变化量，并基于计算出的根部间隙的变化量来计算焊炬摆动幅度的控制量和焊接速度的控制量。用计算出的焊炬摆动幅度和焊接速度的控制量来控制摆动幅度和焊接速度。若采用该控制方法，则无论是TIG(TungstenInertGas)焊接还是GMA(GasMetalArc)焊接，即使根部间隙改变，也能够稳定地得到良好的背焊道形状和焊道品质。另外，在专利文献2中记载有执行以下的各工序的焊接方法以及焊接装置。使在焊接部设置有坡口的多个被焊接件相互接触地配置的工序。使电极以及填料接近多个被焊接件的焊接部，并在焊接部的附近将填料熔融的工序。在多个被焊接件的设置有坡口的面上，使用第一拍摄单元将熔融池、电极、填料作为被摄体而拍摄，并对得到的图像实施图像处理，提取第一信息的工序。在多个被焊接件的设置有坡口的面的相反侧的面上，使用第二拍摄单元将熔透焊道、赤热部作为被摄体而拍摄，并对得到的图像实施图像处理，提取第二信息的工序。基于第一信息以及第二信息，而控制焊接条件的工序。通过执行上述工序，能够可靠地产生熔透焊道。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开2006-281282号公报专利文献2：日本国特开2015-98031号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1所记载的方法通过从用视觉传感器拍摄到的图像提取熔融池的前端的左端点和右端点而计算熔融池的前端部的宽度，之后，仅用通过从计算出的宽度减去理想的宽度而求出的根部间隙的变化量来控制摆动幅度和焊接速度。但是，熔融池的前端的左端点和右端点由于磁吹等干扰、电弧电压、熔融池的物理性质等而时刻变化，不单纯地限于根部间隙越大则熔融池的前端部的宽度越增大。另外，为了更加精度良好地判定熔透焊道的优劣，并控制焊接条件，不仅利用根部间隙的变化量，还需要进行在其根部间隙熔透焊道是否妥当的判定。专利文献2所记载的方法使用在被焊接件的设置有坡口的面设置的第一拍摄单元将熔融池等作为被摄体而拍摄，另一方面，使用在其相反侧的面设置的第二拍摄单元将熔透焊道和赤热部作为被摄体而拍摄，使用得到的图像信息来控制焊接条件。但是，在通过使用第二拍摄单元拍摄熔透焊道和赤热部来判定根部间隙的熔透焊道是否妥当的方法中，需要在被焊接件的设置有坡口的面的相反面设置第二拍摄单元，焊接装置复杂化，不能说是通用的。本专利技术的目的在于，在产生了根部间隙的错位、热变形等工件形状的变化或者磁吹等干扰的情况下，也能够得到良好的熔透焊道。用于解决课题的方案本专利技术提供一种焊接控制装置，其控制对具有根部间隙的坡口进行电弧焊接时的焊接条件，该焊接控制装置具有：第一检测单元，其从对形成于坡口的熔融部拍摄的图像中，对焊接行进的方向上的熔融部的前端的位置进行检测；第二检测单元，其对规定根部间隙的被焊接物的端部的位置进行检测；判定单元，其判定端部的位置与熔融部的前端的位置之间的关系；以及控制单元，其根据判定的结果来控制焊接条件。在此，也可以是，第二检测单元根据对熔融部拍摄的图像对规定根部间隙的被焊接物的端部的位置进行检测。此时，也可以是，熔融部的前端的位置以及规定根部间隙的被焊接物的端部的位置以在图像上预先确定的基准点为基准而给出。另外，也可以是，焊接条件是焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝进给速度、电极位置、焊丝插入位置以及摆动条件中的任一个或者多个。另外，也可以是，判定单元判定在被焊接物的表面的与焊接行进方向以及被焊接物的厚度方向正交的坡口的宽度方向上，位于一侧的被焊接物的端部与熔融部的一侧的前端之间的位置关系、以及位于与一侧相反的另一侧的被焊接物的端部与熔融部的另一侧的前端之间的位置关系这两方或者一方。换言之，也可以是，判定单元判定以下两方或者一方：关于焊接行进的方向，熔融部的左侧的前端相对于位于左侧的被焊接物的端部的位置的关系；以及关于焊接行进的方向，熔融部的右侧的前端相对于位于右侧的被焊接物的端部的位置的关系。并且，也可以是，判定单元判定以下两方或者一方：在坡口的宽度方向上，位于一侧的熔融部的前端是位于在一侧配置的被焊接物的端部的附近的范围内、还是位于从该附近的范围进一步向一侧超出的位置，还是位于从该附近的范围进一步向另一侧超出的位置；以及位于熔融部的另一侧的熔融部的前端是位于在另一侧配置的被焊接物的端部的附近的范围内、还是位于从该附近的范围进一步另一侧超出的位置、还是位于从该附近的范围进一步向一侧超出的位置。换言之，也可以是，判定单元判定以下两方或者一方：关于焊接行进的方向熔融部的位于左侧的前端是位于关于焊接行进的方向位于左侧的被焊接物的端部的附近的范围内、还是越过附近的范围而位于左侧、还是越过附近的范围而位于右侧；以及关于焊接行进的方向熔融部的位于右侧的前端是位于关于焊接行进的方向位于右侧的被焊接物的端部的附近的范围内、还是越过附近的范围而位于右侧、还是越过附近的范围而位于左侧。另外，也可以是，控制单元根据在被焊接物的表面的与焊接行进方向以及被焊接物的厚度方向正交的坡口的宽度方向上，位于一侧的被焊接物的端部与熔融部的位于一侧的前端之间的距离、以及位于与一侧相反的另一侧的被焊接物的端部与熔融部的另一侧的前端之间的距离这两方或者一方来决定焊接条件的校正量。换言之，也可以是，控制单元根据以下两方或者一方来决定焊接条件的校正量，关于焊接行进的方向位于左侧的被焊接物的端部与熔融部的左侧的前端之间的距离；以及关于焊接行进的方向位于右侧的被焊接物的端部与熔融部的右侧的前端之间的距离。另外，也可以是，控制单元基于学习了判定的结果与焊接条件之间的关系的模型，对焊接条件进行控制。另外，也可以是，第一检测单元基于学习了拍摄熔融部的图像与熔融部的前端的位置之间的关系的第一模型，从新提供的图像中检测前端的位置，第二检测单元基于学习了图像与规定根部间隙的被焊接物的端部的位置之间的关系的第二模型，从新提供的图像中检测端部的位置。另外，也可以是，根据焊接电流来变更对熔融部进行拍摄时的每单位时间的透过光量或者波长区域。另外，也可以是，还具有显示控制单元，该显示控制单元将表示作为熔融部的前端而检测出的位置的标记以及表示作为规定根部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接控制装置，其控制对具有根部间隙的坡口进行电弧焊接时的焊接条件，其中，/n所述焊接控制装置具有：/n第一检测单元，其从对形成于所述坡口的熔融部拍摄的图像中，对焊接行进的方向上的该熔融部的前端的位置进行检测；/n第二检测单元，其对规定所述根部间隙的被焊接物的端部的位置进行检测；/n判定单元，其判定所述端部的位置与所述熔融部的前端的位置之间的关系；以及/n控制单元，其根据所述判定的结果来控制所述焊接条件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180821 JP 2018-1546061.一种焊接控制装置，其控制对具有根部间隙的坡口进行电弧焊接时的焊接条件，其中，
所述焊接控制装置具有：
第一检测单元，其从对形成于所述坡口的熔融部拍摄的图像中，对焊接行进的方向上的该熔融部的前端的位置进行检测；
第二检测单元，其对规定所述根部间隙的被焊接物的端部的位置进行检测；
判定单元，其判定所述端部的位置与所述熔融部的前端的位置之间的关系；以及
控制单元，其根据所述判定的结果来控制所述焊接条件。


2.根据权利要求1所述的焊接控制装置，其中，
所述第二检测单元根据对所述熔融部拍摄的所述图像，对规定所述根部间隙的所述被焊接物的所述端部的位置进行检测。


3.根据权利要求2所述的焊接控制装置，其中，
所述熔融部的所述前端的位置以及规定所述根部间隙的所述被焊接物的所述端部的位置以在所述图像上预先确定的基准点为基准而给出。


4.根据权利要求1所述的焊接控制装置，其中，
所述焊接条件是焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝进给速度、电极位置、焊丝插入位置以及摆动条件中的任一个或者多个。


5.根据权利要求1所述的焊接控制装置，其中，
所述判定单元判定在所述被焊接物的表面的与焊接行进方向以及所述被焊接物的厚度方向正交的坡口的宽度方向上，位于一侧的所述被焊接物的所述端部与所述熔融部的所述一侧的前端之间的位置关系、以及位于与所述一侧相反的另一侧的所述被焊接物的所述端部与所述熔融部的所述另一侧的前端之间的位置关系这两方或者一方。


6.根据权利要求5所述的焊接控制装置，其中，
所述判定单元判定以下两方或者一方：
在所述坡口的宽度方向上，位于所述一侧的所述熔融部的前端是位于在所述一侧配置的所述被焊接物的所述端部的附近的范围内、还是位于从该附近的范围进一步向所述一侧超出的位置、还是位于从该附近的范围进一步向所述另一侧超出的位置；以及
位于所述熔融部的所述另一侧的所述熔融部的前端是位于在所述另一侧配置的所述被焊接物的所述端部的附近的范围内、还是位于从该附近的范围进一步向所述另一侧超出的位置、还是位于从该附近的范围进一步向所述一侧超出的位置。


7.根据权利要求1所述的焊接控制装置，其中，
所述控制单元根据在所述被焊接物的表面的与焊接行进方向以及所述被焊接物的厚度方向正交的坡口的宽度方向上，位于一侧的所述被焊接物的所述端部与所述熔融部的位于所述一侧的前端之间的距离、以及位于与所述一侧相反的另一侧的所述被焊接物的所述端部与所述熔融部的所述另一侧的前端之间的距离这两方或者一方，来决定所述焊接条件的校正量。


8.根据权利要求1所述的焊接控制装置，其中，
所述控制单元基于学习了所述判定的结果与所述焊接条件之间的关系的模型，对该焊接条件进行控制。


9.根据权利要求1所述的焊接控制装置，其中，
所述第一检测单元基于学习了拍摄所述熔融部的所述图像与所述熔融部的前端的位置之间的关系的第一模型，从新...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中伸明，冈本阳，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP