[发明专利]控制焊接系统的机器人控制装置及电弧跟踪控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对串联弧焊(tandem arc welding)系统进行控制的机器人控制装置及使用该装置的电弧跟踪控制方法，利用机器人使具备两个电极的焊炬向左右摆动，同时，使焊炬按照焊缝线行进，对V形、L形或与它们相似的坡口实施电弧焊。

背景技术

以往，利用机器人控制装置等实现焊接自动化的串联弧焊系统，预先示教作业轨迹，然后对存储的示教轨迹(焊缝线)进行再现，即通过电弧跟踪进行焊接作业。在此，所谓电弧跟踪是指使焊炬的摆动中心轨迹正确跟踪示教轨迹的处理。而且，作为现有的电弧焊时的电弧跟踪的相关技术，可以举出特开2005-254242号公报，在该特开2005-254242公报中，记载了一种对串联弧焊系统进行控制的机器人控制装置，其检测安装在机器人的前端上的两个电极(先行电极和后行电极)的焊接状态量，根据先行电极或后行电极的任一个的焊接状态量在左右方向上对机器人的轨迹进行补正，根据剩下一个电极的焊接状态量在上下方向上对机器人的轨迹进行补正。

然而，当焊接构造物为特别大型的构造物(以下称为“焊接工件”)时，由于焊接工件自身的定位误差，各构件的安装误差，焊接中产生的热应力等原因，会造成实际焊缝线与示教轨迹(焊缝线)之间产生位置偏移。该位置偏移不仅是与示教轨迹(焊缝线)平行产生的偏离，如图10所示，也存在斜向偏离的情况。这种情况下，先行电极2a通过将所述机器人轨迹向左右方向补正的电弧跟踪，即使跟踪示教轨迹(焊缝线)，后行电极2b也会偏离示教轨迹(焊缝线)，导致出现电弧跟踪精度低的问题。在该低精度的电弧跟踪中，结果会产生焊接缺陷。

发明内容

因此，本发明是为了解决这样的问题而设计的，其目的在于，提供一种对串联弧焊系统进行控制的机器人控制装置及使用该装置的电弧跟踪控制方法，能够使电弧焊具有优良的电弧跟踪精度，并且不会产生焊接缺陷。

为了解决上述问题，本发明提供机器人控制装置，其对按照焊缝线进行电弧焊的串联弧焊系统的焊炬位置进行控制，该串联弧焊系统具备：在前端具备先行电极及后行电极的焊炬；在前端安装所述焊炬，使该焊炬相对于焊接进行方向左右摆动的机器人；对所述先行电极及所述后行电极供电的先行电极电源及后行电极电源，该机器人控制装置的特征在于，包括：

检测所述先行电极在摆动中的焊接状态量的先行电极检测部；检测所述后行电极在摆动中的焊接状态量的后行电极检测部；先行电极处理部，其根据由所述先行电极检测部检测的焊接状态量计算电变化量；先行电极补正部，其根据由所述先行电极处理部算出的电变化量，计算用于对摆动中心轨迹从所述焊缝线向左右方向及上下方向的位置偏移进行补正的补正量；后行电极处理部，其根据由所述后行电极检测部检测的焊接状态量计算电变化量；后行电极补正部，其根据由所述后行电极处理部算出的电变化量，计算用于对所述摆动中心轨迹从所述焊缝线向旋转方向的位置偏移进行补正的补正量。

根据所述构成，用由先行电极补正部算出的补正量，进行对焊炬相对于焊接进行方向在左右方向及上下方向上进行控制的电弧跟踪，并且，用由后行电极补正部算出的补正量，进行对焊炬相对于焊接进行方向在旋转方向上进行控制的电弧跟踪，因此可以提高焊炬的电弧跟踪的精度。

另外，本发明提供使用上述的机器人控制装置的电弧跟踪控制方法，其特征在于，包括以下的工序：

先行电极控制工序：在1个摆动周期之间，在所述先行电极处理部中，根据由所述先行电极检测部检测的焊接状态量计算电变化量，将其作为先行电极第1变化量及先行电极第2变化量，在所述先行电极补正部中，根据所述先行电极第1变化量，计算对摆动中心轨迹从所述焊缝线向左右方向的位置偏移进行补正的先行电极左右补正量，并且，根据所述先行电极第2变化量，计算对所述摆动中心轨迹从所述焊缝线向上下方向的位置偏移进行补正的先行电极上下补正量，通过所述先行电极左右补正量及所述先行电极上下补正量，对所述焊炬相对于所述焊接进行方向在左右方向及上下方向上进行控制；后行电极控制工序：在与所述先行电极控制工序的同时、或者接着所述先行电极控制工序，在所述1个摆动周期之间，在所述后行电极处理部中，根据由所述后行电极检测部检测的焊接状态量计算电变化量，将其作为后行电极变化量，在所述后行电极补正部中，根据所述后行电极变化量，计算对所述摆动中心轨迹从所述焊缝线在旋转方向的位置偏移进行补正的后行电极补正量，通过所述后行电极补正量，对所述焊炬相对于所述焊接进行方向在旋转方向上进行控制。