圆周焊接方法技术

本发明专利技术的一方案的圆周焊接方法是利用垂直多关节型机器人在使焊炬为朝下姿态的状态下移动所述焊炬而对V型以及I型中的至少一方的坡口进行圆周焊接的方法，其中，一边以使所述垂直多关节型机器人的机器人主体的手腕旋转中心始终位于比所述焊炬靠所述机器人主体的设置位置侧的位置的方式调整所述焊炬的旋转角，一边移动所述焊炬以描绘圆轨道而进行所述圆周焊接。述圆周焊接。述圆周焊接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】圆周焊接方法


[0001]本专利技术涉及使用机器人进行圆周焊接的方法。

技术介绍

[0002]使用机器人进行焊接的技术的开发正在推进。例如，非专利文献1公开了与焊接机器人的离线教学相关的技术。
[0003]垂直多关节型机器人能够进行人的手臂的动作。因此，通过在焊接中使用垂直多关节型机器人，能够进行精密的焊接。在圆周焊接的情况下，垂直多关节型机器人沿着圆周形的焊接线移动焊炬而进行焊接。垂直多关节型机器人若能够使焊炬沿着圆周形的焊接线绕一周，则能够在圆周焊接中不将焊接中断地连续进行焊接。
[0004]由于垂直多关节型机器人的轴的动作角度范围超出、焊接线缆等的卷缠等原因，有时垂直多关节型机器人无法使焊炬沿着圆周形的焊接线绕一周。
[0005]在使用垂直多关节型机器人的圆周焊接中，考虑通过离线教学等来自动制作机器人的动作轨迹的教学程序。若能够相对于圆周形的焊接线上的4个以上的点的切线方向形成所指定的焊炬角度，则在各点机器人能够采取姿态，但有时在前后的点机器人的轴超过动作角度范围。在这样时，垂直多关节型机器人无法使焊炬沿着圆周形的焊接线绕一周。
[0006]在垂直多关节型机器人无法使焊炬沿着圆周形的焊接线绕一周时，圆周形的焊接线被分割为多个圆弧形的焊接线而进行焊接。在该情况下，有时在圆周焊接中焊接中断。若焊接中断，则有时在中断部位产生焊接缺陷。
[0007]现有技术文献
[0008]非专利文献
[0009]非专利文献1：泉敏之、其他三人，“离线示教系统K
‑/>OTS的自动示教技术”，[online]，神户制钢所技报/Vol.63 No.1(Apr.2013)，p.94
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98，[令和2年2月28日检索]，互联网<URL：https：//www.kobelco.co.jp/technology
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review/pdf/63_1/094
‑
098.pdf

技术实现思路

[0010]本专利技术是鉴于上述的情况而完成的专利技术，其目的在于提供能够在圆周焊接中不将焊接中断地连续进行焊接的圆周焊接方法。
[0011]本专利技术的一方案的圆周焊接方法是利用垂直多关节型机器人在使焊炬为朝下姿态的状态下移动所述焊炬而对V型以及I型中的至少一方的坡口进行圆周焊接的方法，其中，一边以使所述垂直多关节型机器人的机器人主体的手腕旋转中心始终位于比所述焊炬靠所述机器人主体的设置位置侧的位置的方式调整所述焊炬的旋转角，一边移动所述焊炬以描绘圆轨道而进行所述圆周焊接。
[0012]上述以及其他本专利技术的目的、特征以及优点通过以下的详细的记载以及附图来明确。
附图说明
[0013]图1是示出实施方式的圆周焊接方法所使用的垂直多关节型机器人的一例的示意图。
[0014]图2是示出通过改变焊炬旋转角而改变焊炬的姿态的示意图。
[0015]图3A是在通过第一实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第一位置时的图像图。
[0016]图3B是在通过第一实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第二位置时的图像图。
[0017]图3C是在通过第一实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第三位置时的图像图。
[0018]图3D是在通过第一实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第四位置时的图像图。
[0019]图4A是在通过第二实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第一位置时的图像图。
[0020]图4B是在通过第二实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第二位置时的图像图。
[0021]图4C是在通过第二实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第三位置时的图像图。
[0022]图4D是在通过第二实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第四位置时的图像图。
[0023]图5A是在通过第三实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第一位置时的图像图。
[0024]图5B是在通过第三实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第二位置时的图像图。
[0025]图5C是在通过第三实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第三位置时的图像图。
[0026]图5D是在通过第三实施方式的圆周焊接方法的模拟从而焊炬沿着焊接线绕一周的动作中焊炬处于第四位置时的图像图。
[0027]图6是说明在第四实施方式的圆周焊接方法中机器人主体的设置位置的设定的示意图。
[0028]图7是说明在第五实施方式的圆周焊接方法中机器人主体的设置位置的设定的示意图。
[0029]图8是示出选择第一至第五实施方式的圆周焊接的工序的流程图。
具体实施方式
[0030]以下，参照附图来说明本专利技术的一个或多个实施方式。然而，专利技术的范围并不限定于所公开的实施方式。需要说明的是，在各图中标注了相同的附图标记的结构表示为相同的结构，适当省略其说明。在本说明书中，在总称的情况下由省略了尾标的参照附图标记表示，在指单个的结构的情况由标注了尾标的参照附图标记表示。
[0031]实施方式的圆周焊接方法用于垂直多关节型机器人R。图1是示出实施方式的圆周焊接方法所使用的垂直多关节型机器人R的一例的示意图。垂直多关节型机器人R具备机器人主体1(操纵器)、控制器2以及PC(personal computer)3。
[0032]机器人主体1由骨架表示。机器人主体1具有6轴结构，从机器人架台10趋向机器人主体1的前端(末端执行器)以第一轴11、第二轴12、第三轴13、第四轴14、第五轴15、第六轴16顺序设置有轴。末端执行器为焊炬17。从焊炬17的前端延伸有焊丝172。
[0033]第一轴11的旋转轴与铅垂轴向的旋转对应。第二轴12的旋转轴主要与前后的动作对应。第三轴13的旋转轴主要与上下的动作对应。第四轴14的旋转轴与长度方向的旋转对应。第五轴15的旋转轴与上下的弯曲对应。第六轴16的旋转轴与末端执行器的旋转对应。实施方式的圆周焊接方法所使用的垂直多关节型机器人R并不限于6轴结构，也可以是比6轴多的轴数(例如，7轴结构)。
[0034]焊炬17的姿态(焊接姿态)由焊炬倾斜角α、焊炬前进后退角β以及焊炬旋转角γ决定。焊炬倾斜角α是成为焊接对象的工件5的基准面50与假想平面51的角度(焊接线基准的倾斜角度)。假想平面51是将焊接线55作为一边且焊炬17的中心线171(轴芯)位于假想平面51上的平面。焊炬前进后退角β是焊接线55与中心线171的角度。焊炬旋转角γ是以中心线171为轴使焊炬17旋转了时的角度(绕焊炬17前端的角度、焊炬17的旋转角)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种圆周焊接方法，其是利用垂直多关节型机器人在使焊炬为朝下姿态的状态下移动所述焊炬而对V型以及I型中的至少一方的坡口进行圆周焊接的方法，其中，一边以使所述垂直多关节型机器人的机器人主体的手腕旋转中心始终位于比所述焊炬靠所述机器人主体的设置位置侧的位置的方式调整所述焊炬的旋转角，一边移动所述焊炬以描绘圆轨道而进行所述圆周焊接。2.一种圆周焊接方法，其是利用垂直多关节型机器人在使焊炬位于焊接线的外侧、且使所述焊炬相对于所述焊接线为向左右方向倾斜的姿态的状态下移动所述焊炬而进行圆周焊接的方法，其中，将所述焊接线中的、距所述垂直多关节型机器人的机器人主体的设置位置最近的部分设为所述圆周焊接的开始结束位置，移动所述焊炬以描绘圆轨道而进行所述圆周焊接。3.一种圆周焊接方法，其是利用垂直多关节型机器人在使焊炬位于焊接线的内侧、且使所述焊炬相对于所述焊接线为向左右方向倾斜的姿态的状态下移动所述焊炬而进行圆周焊接的方法，其中，将所述焊接线中的、距所述垂直多关节型机器人的机器人主体的设置位置最远的部分设为所述圆周焊接的开始结束位置，移动所述焊炬以描绘圆轨道而进行所述圆周焊接。4.一种圆周焊接方法，其是利用垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：飞田正俊，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：