【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于使用可移动型焊接机器人对具有坡口的工件进行焊接的横摆控制方法、焊接控制装置、焊接系统、焊接方法及横摆控制程序。
技术介绍
1、在造船、钢架、桥梁等中的焊接构造物的制造中，工厂内的焊接作业重视作业效率，大多使用主要以向下姿态焊接为对象而应用固定型且大型的多轴焊接机器人的系统。需要说明的是，应用了固定型的多轴焊接机器人的系统例如是将被焊接物(以下有时也称为“工件”)设置于固定型的定位器并使用多轴焊接机器人进行自动焊接的类型的焊接机器人系统。另一方面，大型的多轴焊接机器人无法适用的现场焊接、小物品构件、复杂形状的构件的焊接大多使用半自动焊接这样的手动焊接、使用了操作人员能够一个人搬运的轻量小型的可移动型焊接机器人的自动焊接。特别是，可移动型焊接机器人有效利用能够搬运的特长而推进了现场焊接中的应用。
2、然而，在电弧焊接法中，对于被焊接物的焊接接头，为了得到充分的熔透和适当的堆焊形状，一边使焊炬在焊接接头的坡口宽度方向、坡口深度方向上摆动，一边在焊接线方向上进行焊接。该焊炬的摆动被称为“横摆”、“振动”或“运条”，横摆图案(pattern)根据焊接姿态而不同。需要说明的是，以下，将焊炬的摆动称为“横摆”，将通过该横摆形成的轨迹称为“横摆图案”来进行说明。通过使上述的多轴焊接机器人、可移动型焊接机器人等进行这样的焊炬的横摆，能够得到充分的熔透和适当的堆焊形状，并且能够实现焊接的自动化。
3、在此，在专利文献1中，示出了将多关节焊接机器人和旋转定位器组合而成的固定型的焊接装置，另外，如专利文献1的图
4、另外，在专利文献2中，作为移动、焊接准备容易的轻量小型的焊接装置，示出了组装有x、y、z方向的正交3轴和用于使焊炬摆动的驱动轴的自动焊接装置。并且，在专利文献2中，示出了基于从共享存储器读取的焊接速度来控制马达而将焊接速度设为规定的速度，焊接摆动控制部针对各区域的每个焊接层控制马达，以成为与底面宽度相应的振幅的方式使焊炬部摆动。
5、并且，在专利文献3中，示出了对在导轨上移动的x、y、z方向的正交3轴进一步增加了使焊炬倾斜的t轴的可移动型的自动焊接装置。并且，在专利文献3中，示出了将计测了坡口形状的2点间分成区域，对在前1点和后1点计算的焊接速度进行直线插补而决定各区域的焊接条件，按照所决定的焊接速度来设定各区域的振动条件，在焊接中使焊炬振动。
6、在先技术文献
7、专利文献
8、专利文献1：日本特开2013-202673号公报
9、专利文献2：日本特公平8-15665号公报
10、专利文献3：日本特开2021-16881号公报
技术实现思路
1、专利技术要解决的课题
2、但是，专利文献1中的立焊和横焊中的横摆通过应用锯齿状、矩形形状这样的复杂的横摆图案而能够得到适当的堆焊，这样的特殊的横摆图案只要使用具有多个自由度的多关节机器人就能够容易地实现，但是将以多关节机器人为构成要素的自动焊接装置如可移动型焊接机器人那样应用于现场焊接，即使考虑装置重量、设置时间也不实用，很困难。
3、另外，专利文献2、3中的焊接装置在可移动型焊接机器人中利用横摆专用的摆动机构或使焊炬在坡口宽度方向上移动的移动机构，通过在焊接中使焊炬往复运动来进行横摆，但在任一情况下都按照所决定的焊接速度设定横摆条件，在焊接中使焊炬横摆。即，由于横摆条件针对每个所决定的焊接速度而不同，因此需要始终将焊接速度和横摆条件一起进行管理。
4、在此，图28的(a)示出了横摆周期相对于所决定的焊接速度适当的情况下的横摆的动作。相对于该状态，若假设焊接速度变得更大，则如图28的(b)所示，横摆图案的间隙扩大，在该横摆图案的间隙中形成电弧无法到达的部位，担心坡口内的熔透不足。
5、另外，在横摆中，为了得到坡口壁的充分的熔透，有时在横摆两端设置停止时间。在横摆两端设置停止时间的目的在于，在停止的部位保留焊接电弧而提高热输入，得到充分的熔透。但是，在专利文献2、3所记载的可移动型焊接机器人中，焊炬在横摆两端停留的同时，也沿焊接线方向移动。因此，由于作为热输入点的焊接电弧移动，因此不能实现本来的目的。并且，若假设焊接速度变大，则如图29那样，横摆图案的间隙扩大，在该横摆图案的间隙中形成电弧无法到达的部位，担心坡口内的熔透不足。
6、图28的(b)、图29所示的上述的担心事项均是因为横摆与焊接线方向的移动不同步，分别单独地动作。为了不引起这样的事项，必须按每个所决定的焊接速度来管理周期、宽度、停止时间等横摆条件。需要说明的是，若焊接长度变长，决定焊接速度的坡口形状的计测点变成多个，则管理复杂化，也有可能导致包含横摆条件的焊接条件的错误。
7、本专利技术是鉴于前述的课题而完成的，其目的在于提供用于使用在导轨上移动的可移动型焊接机器人在平焊、横焊、立焊这样的各种姿态焊接中得到良好的焊接品质的横摆控制方法、焊接控制装置、焊接系统、焊接方法及横摆控制程序。
8、用于解决课题的方案
9、本专利技术的上述目的通过横摆控制方法所涉及的下述[1]的结构来实现。
10、[1]一种横摆控制方法，其是用于使用在导轨上移动的可移动型焊接机器人对具有坡口的工件进行焊接的横摆控制方法，其特征在于，
11、所述横摆控制方法包括：
12、设定步骤，至少设定与用于决定横摆图案的基准距离相关的横摆基准轨迹的条件；以及
13、速度条件算出步骤，基于根据所述设定步骤决定的横摆图案，按预先确定的多个方向成分的每个方向成分算出用于向使所述可移动型焊接机器人移动的机器人移动机构进行指令的速度条件，
14、至少在到达横摆端时，使相对于在所述速度条件算出步骤中算出的所述多个方向成分各自的所述速度条件的、停止信号的指令以及在刚指令了所述停止信号之后或经过预先确定的停止时间之后进行的起动信号的指令同步。
15、另外，本专利技术的上述目的通过焊接控制装置涉及的下述[2]的结构来实现。
16、[2]一种焊接控制装置，其是用于使用在导轨上移动的可移动型焊接机器人对具有坡口的工件进行焊接的横摆控制中使用的焊接控制装置，其特征在于，
17、在所述横摆控制中包括：
18、设定步骤，至少设定与用于决定横摆图案的基准距离相关的横摆基准轨迹的条件；以及
19、速度条件算出步骤，基于根据所述设定步骤决定的横摆图案，按预先确定的多个方向成分的每个方向成分算出用于向使所述可移动型焊接机器人移动的机器人移动机构进行指令的速度条件，
20、所述焊接控制装置具有如下功能：至少在到达横摆端时，使相对于在所述速度条件算出步骤中算出的所述多个方向成分各自的所述速度条件的、停止信号的指令以及在刚指令了所述停止信号之后或经过预先确定的停本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种横摆控制方法，其是用于使用在导轨上移动的可移动型焊接机器人对具有坡口的工件进行焊接的横摆控制方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的横摆控制方法，其中，
3.根据权利要求2所述的横摆控制方法，其中，
4.根据权利要求3所述的横摆控制方法，其中，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的横摆控制方法，其中，
6.根据权利要求5所述的横摆控制方法，其中，
7.根据权利要求2至4中任一项所述的横摆控制方法，其中，
8.根据权利要求7所述的横摆控制方法，其中，
9.根据权利要求8所述的横摆控制方法，其中，
10.根据权利要求8所述的横摆控制方法，其中，
11.根据权利要求9所述的横摆控制方法，其中，
12.根据权利要求10所述的横摆控制方法，其中，
13.根据权利要求11所述的横摆控制方法，其中，
14.根据权利要求2至4中任一项所述的横摆控制方法，其中，
15.根据权利要求2所述的横摆控制方法，其中，
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