造型履历监视装置、造型物的制造系统以及造型履历监视方法制造方法及图纸

本发明专利技术具有取得已设的熔敷焊道的沿着延伸方向的形状轮廓的形状传感器，控制部具有：焊接信息取得机构，其在与已设的熔敷焊道相邻的位置形成相邻的熔敷焊道时，取得相邻的熔敷焊道的形成中的焊接信息；以及缺陷候补提取机构，其基于形状轮廓推断已设的熔敷焊道中的具有阈值以上的根部角的角度特征部，并且基于焊接信息推断焊接信息的焊接特征部，将与角度特征部对应的焊接特征部和角度特征部建立关联而提取为缺陷候补。而提取为缺陷候补。而提取为缺陷候补。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】造型履历监视装置、造型物的制造系统以及造型履历监视方法


[0001]本专利技术涉及造型履历监视装置、造型物的制造系统以及造型履历监视方法。

技术介绍

[0002]在专利文献1公开了如下技术：在焊接施工中，利用多个视觉传感器取得与焊丝的突出长度、熔池形状以及焊接人员的行为相关的多个信息，并基于这些信息判定焊接施工的优劣。
[0003]另外，在专利文献2公开了如下技术：基于由取得形成于坡口内的焊道的二维截面形状的截面读取传感器取得的截面形状，根据在对基于高能量密度焊接的金属板材料进行对接焊接时产生的焊道的形状来判定对接焊接的优劣。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本国特开2008
‑
110388号公报
[0007]专利文献2：日本国特开2008
‑
212944号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]然而，在使用激光或电弧等热源使金属粉末体或金属丝熔融并形成熔敷焊道而将造型物造型的层叠造型中，由于反复层叠熔敷焊道而造型物积热。另外，在层叠造型中，不是如坡口那样具有从两侧支承的壁的平整的基底，而以已设的熔敷焊道为基底，沿着该已设的熔敷焊道形成下一熔敷焊道。因此，难以将进行向如坡口那样具有从两侧支承的壁的平整的基底焊接时的优劣判定的专利文献1、2的技术应用于层叠造型。
[0010]于是，本专利技术的目的在于，提供能够以高的可靠性推定反复形成熔敷焊道而成的造型物的缺陷的造型履历监视装置、造型物的制造系统以及造型履历监视方法。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]本专利技术由下述结构构成。
[0013](1)一种造型履历监视装置，其根据形成利用焊炬使填充材料熔融以及凝固而成的多个熔敷焊道而将造型物造型时的履历信息推定缺陷，其中，
[0014]所述造型履历监视装置具有：
[0015]形状轮廓取得机构，其取得已设的熔敷焊道的沿着延伸方向的形状轮廓；
[0016]焊接信息取得机构，其在与所述已设的熔敷焊道相邻的位置形成相邻的熔敷焊道时，取得所述相邻的熔敷焊道的形成中的焊接信息；以及
[0017]缺陷候补提取机构，其基于所述形状轮廓推断所述已设的熔敷焊道中的具有阈值以上的根部角的角度特征部，并且基于所述焊接信息推断所述焊接信息的焊接特征部，将与所述角度特征部对应的所述焊接特征部和所述角度特征部建立关联而提取为缺陷候补。
[0018](2)一种造型物的制造系统，其在使焊炬移动的同时，形成利用所述焊炬使填充材料熔融以及凝固而成的熔敷焊道而将造型物造型，其中，
[0019]所述造型物的制造系统具备上述(1)所述的造型履历监视装置。
[0020](3)一种造型履历监视方法，其根据形成利用焊炬使填充材料熔融以及凝固而成的多个熔敷焊道而将造型物造型时的履历信息推定缺陷，其中，
[0021]所述造型履历监视方法包括：
[0022]形状轮廓取得处理，取得已设的熔敷焊道的沿着延伸方向的形状轮廓；
[0023]焊接信息取得处理，在与所述已设的熔敷焊道相邻的位置形成相邻的熔敷焊道时，取得所述相邻的熔敷焊道的形成中的焊接信息；以及
[0024]缺陷候补提取处理，基于所述形状轮廓推断所述已设的熔敷焊道中的具有阈值以上的根部角的角度特征部，并且基于所述焊接信息推断所述焊接信息的焊接特征部，将与所述角度特征部对应的所述焊接特征部和所述角度特征部建立关联而提取为缺陷候补。
[0025]专利技术效果
[0026]本专利技术能够以高的可靠性推定反复形成熔敷焊道而成的造型物的缺陷。
附图说明
[0027]图1是本专利技术的实施方式的制造系统的示意性的概要结构图。
[0028]图2是示出重叠而形成的熔敷焊道的图，图2的(A)是示出已设的熔敷焊道的根部角较小的情况的概要剖视图，图2的(B)是示出已设的熔敷焊道的根部角较大的情况的概要剖视图。
[0029]图3是示出沿着已设的熔敷焊道形成相邻的熔敷焊道的情形的立体图。
[0030]图4是示意性示出已设的熔敷焊道的根部角以及相邻地形成的熔敷焊道的焊接电压的曲线的说明图。
[0031]图5是示出沿着已设的熔敷焊道形成熔敷焊道的情形的立体图。
[0032]图6是说明形成于熔敷焊道的熔池的立体图。
[0033]图7是说明熔池的形状的变动的图，图7的(A)是形成有鼓出部的状态的立体图，图7的(B)是形成有凹陷部的状态的立体图。
具体实施方式
[0034]以下，参照附图对本专利技术的实施方式详细进行说明。
[0035]图1是具备本专利技术的造型履历监视装置的造型物的制造系统100的示意性的概要结构图。
[0036]本结构的造型物的制造系统100具备焊接机器人11、机器人控制器13、填充材料供给部15、焊接电源19以及控制部21。
[0037]焊接机器人11是多关节机器人，在前端轴支承焊炬23。焊炬23的位置以及姿态能够在机械臂的自由度的范围内三维地任意设定。焊炬23将从填充材料供给部15连续供给的填充材料(焊丝)M保持为从焊炬前端突出的状态。在该焊接机器人11的前端轴，与焊炬23一起设置有形状传感器25。
[0038]焊炬23具有未图示的保护喷嘴，并从保护喷嘴向焊接部供给保护气体。作为电弧
焊接法，可以是覆盖电弧焊接或二氧化碳气体电弧焊接等消耗电极式、TIG焊接或等离子体电弧焊接等非消耗电极式中的任一个，根据制作的造型物而适当选定。
[0039]例如，在消耗电极式的情况下，在保护喷嘴的内部配置导电嘴，被供给熔融电流的填充材料M保持于导电嘴。焊炬23在保持填充材料M的同时，在保护气体气氛下从填充材料M的前端产生电弧。填充材料M通过安装于机械臂等的未图示的送出机构而向焊炬23进给。并且，当在使焊炬23移动的同时使连续进给的填充材料M熔融以及凝固时，在基座板27上形成作为填充材料M的熔融凝固体的熔敷焊道29。
[0040]基座板27由钢板等金属板构成，基本上使用比造型物W的底面(最下层的面)大的基座板。该基座板27并不限于板状，也可以是块体或棒状等其他形状的基座。
[0041]作为使填充材料M熔融的热源，并不限定于上述的电弧。例如，也可以采用并用电弧与激光的加热方式、使用等离子体的加热方式、使用电子束或激光的加热方式等基于其他方式的热源。在利用电子束或激光进行加热的情况下，能够进一步精细地控制加热量，能够更适当地维持熔敷焊道的状态而有助于造型物的进一步的品质提高。
[0042]填充材料M能够使用所有市售的焊丝。例如，能够使用由软钢、高张力钢以及低温用钢用的MAG焊接以及MIG焊接实心焊丝(JIS Z 3312)、软钢、高张力钢以及低温用钢用电弧焊接药芯焊丝(JIS Z 3313)等规定的焊丝。
[0043]作为填充材料M也能够使用钛那样的活性金属。在该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种造型履历监视装置，其根据形成利用焊炬使填充材料熔融以及凝固而成的多个熔敷焊道而将造型物造型时的履历信息推定缺陷，其中，所述造型履历监视装置具有：形状轮廓取得机构，其取得已设的熔敷焊道的沿着延伸方向的形状轮廓；焊接信息取得机构，其在与所述已设的熔敷焊道相邻的位置形成相邻的熔敷焊道时，取得所述相邻的熔敷焊道的形成中的焊接信息；以及缺陷候补提取机构，其基于所述形状轮廓推断所述已设的熔敷焊道中的具有阈值以上的根部角的角度特征部，并且基于所述焊接信息推断所述焊接信息的焊接特征部，将与所述角度特征部对应的所述焊接特征部和所述角度特征部建立关联而提取为缺陷候补。2.根据权利要求1所述的造型履历监视装置，其中，所述焊接信息取得机构将焊接电压、焊接电流、填充材料的进给速度、填充材料的进给阻力、保护气体流量、熔池的流动状况中的至少一个作为所述焊接信息而取得。3.根据权利要求1所述的造型履历监视装置，其中，所述缺陷候补提取机构进行算出所述缺陷候补的出现频率的出现频率算出处理。4.根据权利要求2所述的造型履历监视装置，其中，所述缺陷候补提取机构进行算出所述缺陷候补的出现频率的出现频率算出处理。5.根据权利要求3所述的造型履历监视装置，其中，所述缺陷候补提取机构基于所述缺陷候补的出现频率推定所述造型物中的缺陷尺寸。6.根据权利要求4所述的造型履历监视装置，其中，所述缺陷候补提取机构基于所述缺陷候补的出现频率推定所述造型物中的缺陷尺寸。...

【专利技术属性】
技术研发人员：片冈保人，田村荣一，吉川旭则，黄硕，佐藤伸志，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：