[发明专利]焊接设定装置、焊接机器人系统及焊接设定方法

说明书

技术领域

本发明涉及在焊接机器人系统中利用多个焊接机器人同时焊接钢结构物的多个焊接接头的技术。

背景技术

目前，在安装作为建筑用的立柱使用的钢结构物时，临时被焊接的立柱由转动换位器保持为水平，利用焊接机器人对该钢结构物的焊接接头(简单地称为接头)自动焊接。对于作为建筑用的立柱使用的钢结构物，立柱的直径往往是例如300mm～1m以上。另外，立柱的长度一般为数m～数十m。

另外，钢结构物的焊接条件根据日本工业标准(JIS)及钢骨工程技术指南规定。接头的底边的宽度(根部间隙)例如有数mm左右，立柱的高度可调。通过用熔敷金属充填该槽的位置，可以在立柱上保持强度。另外，例如，通过多层的焊道(简单地表记为焊道)对接头进行焊接时，反复多次将前次的焊道冷却至规定温度以下之后再进行上层的焊道的焊接，通过将熔敷金属堆焊为规定形状及熔敷量来维持焊接品质。因此，利用自动焊接完成一根立柱的焊接，往往需要例如满一日(例如8小时)。假如用两台焊接机器人进行这种作业，钢结构物具有多个接头，若全部组合它们且可以发挥现论上最大效果，则用目前一半的时间(例如4小时)可以完成全焊接。

但是，在汽车等其他的技术领域，长年进行利用多个机器人自动焊接一个工件的作业。但是，在立柱等钢结构物的领域中，因其巨大及需要多层堆焊这类理由，近年用两台焊接机器人同时焊接两个接头。而且，最近，开发有将同时焊接产生的焊接时间的缩短作为目标的技术(例如，参照日本特开2004-314108号)。

下面，对日本特开2004-314108号公报中记载的自动焊接控制方法进行说明。

在该专利公报中记载的自动焊接控制方法中，作为用于钢结构物的组装的被焊接物(工件)的方管的剖面为大致方形，作为焊接线包含直线部和圆弧部(角部)。因此，焊接直线部时固定工件，焊接圆弧部时使工件旋转。由此，在圆弧部不间断电弧可以连接一周的焊道焊接。

在该自动焊接控制方法中，在同时焊接两个接头时，在两个接头之间由于熔敷金属剖面面积(熔敷金属量)有所不同，因此从基点至下个基点焊接时的应焊接的体积不同时，调节焊丝的输送速度(焊丝送给速度)使得从基点至下个基点的焊接时间对两台焊接机器人相同。具体地说，将根据焊接长等求出的焊接速度及与使用焊道完成后的目标厚度求出的需要的熔敷金属量相当的焊丝供给速度，在通过与预先求出的焊丝送给速度相对应的焊接电流的关系规定的焊接电流的可变动的范围内调节。并且，判断出即使调节焊丝送给速度，也不能将整个焊道完成时的整个焊接厚度量控制在期望的范围内时，通过确定个别地焊接的焊道并对该焊道单独运转机器人，将整个焊道完成时的整个焊接厚度量控制在期望范围内。即，各接头的根部间隙(槽宽)通常不同，在该自动焊接控制方法中，在两台机器人中将不同的宽度的接头进行堆积为最终期望的高度的调节。

由此，在该自动焊接控制方法中，为了焊接其角部使根部间隙不同、焊接部的剖面面积(坡口剖面面积)不同的工件旋转后进行焊接时，因同时应用两台焊接机器人，所以焊接时间比目前可以大幅度缩短。

作为立柱使用的钢结构物直径几乎不均等，立柱，往往设计为下面一方比上面一方粗、厚的结构。因此，在钢结构物的多个焊接接头中，往往将比较厚的板的接头和比较薄的板的接头混在一起。这样一来，因为接头，在板厚不同时，多层堆焊的焊道的层叠数及层叠图案有所不同。

在目前的方法中，不能进行调节时，对板厚不同的两个接头分别单独运转焊接。例如，用两台焊接机器人焊接六处接头时，理想地应该用三组来完成，但只有两组组合。这时，使用两台焊接机器人后，整体不能实现用单独运转一半的时间(2倍速度)完成焊接。即，不能充分发挥同时应用两台焊接机器人产生的焊接时间的缩短效果。

发明内容

因此，本发明其目的在于，提供一种技术，解决前述的问题，可以缩短利用多个焊接机器人同时多层堆焊钢结构物的多个焊接接头的焊接时间。