[发明专利]焊接控制装置、显示控制装置、焊接系统、焊接控制方法以及程序

说明书

本发明公开了焊接控制装置、显示控制装置、焊接系统、焊接控制方法以及程序，控制对具有根部间隙的坡口进行电弧焊接时的焊接条件的焊接控制装置具有：第一检测单元，其从对形成于坡口的熔融部拍摄的图像中，对焊接行进的方向上的熔融部的前端的位置进行检测；第二检测单元，其对规定根部间隙的被焊接物的端部的位置进行检测；判定单元，其判定端部的位置与熔融部的前端的位置之间的关系；以及控制单元，其根据判定的结果来控制焊接条件。

技术领域

本发明涉及焊接控制装置、显示控制装置、焊接系统、焊接控制方法以及程序。

背景技术

近年来，在各种行业的焊接工序中自动化不断进展，但在具有根部间隙的坡口的电弧焊接中，除了由间隙宽度、错位、热变形引起的工件形状变化以外，还产生保护气体不良、磁吹等干扰，难以自动化。

针对上述课题，以往使用了视觉传感，该视觉传感使用了激光传感器、视觉传感器。

例如，在专利文献1中记载有以下的事项。即，分别记载了如下事项，用视觉传感器拍摄被焊接件的熔融池及其附近，并从拍摄到的图像提取熔融池的轮廓。从提取出的轮廓提取熔融池的左侧的前端点即左端点和右侧的前端点即右端点，并根据提取出的左端点的坐标和右端点的坐标来计算熔融池的前端部的宽度。根据计算出的熔融池的前端部的宽度来计算根部间隙的变化量，并基于计算出的根部间隙的变化量来计算焊炬摆动幅度的控制量和焊接速度的控制量。用计算出的焊炬摆动幅度和焊接速度的控制量来控制摆动幅度和焊接速度。若采用该控制方法，则无论是TIG(Tungsten Inert Gas)焊接还是GMA(GasMetal Arc)焊接，即使根部间隙改变，也能够稳定地得到良好的背焊道形状和焊道品质。

另外，在专利文献2中记载有执行以下的各工序的焊接方法以及焊接装置。使在焊接部设置有坡口的多个被焊接件相互接触地配置的工序。使电极以及填料接近多个被焊接件的焊接部，并在焊接部的附近将填料熔融的工序。在多个被焊接件的设置有坡口的面上，使用第一拍摄单元将熔融池、电极、填料作为被摄体而拍摄，并对得到的图像实施图像处理，提取第一信息的工序。在多个被焊接件的设置有坡口的面的相反侧的面上，使用第二拍摄单元将熔透焊道、赤热部作为被摄体而拍摄，并对得到的图像实施图像处理，提取第二信息的工序。基于第一信息以及第二信息，而控制焊接条件的工序。通过执行上述工序，能够可靠地产生熔透焊道。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2006-281282号公报

专利文献2：日本国特开2015-98031号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1所记载的方法通过从用视觉传感器拍摄到的图像提取熔融池的前端的左端点和右端点而计算熔融池的前端部的宽度，之后，仅用通过从计算出的宽度减去理想的宽度而求出的根部间隙的变化量来控制摆动幅度和焊接速度。但是，熔融池的前端的左端点和右端点由于磁吹等干扰、电弧电压、熔融池的物理性质等而时刻变化，不单纯地限于根部间隙越大则熔融池的前端部的宽度越增大。另外，为了更加精度良好地判定熔透焊道的优劣，并控制焊接条件，不仅利用根部间隙的变化量，还需要进行在其根部间隙熔透焊道是否妥当的判定。

专利文献2所记载的方法使用在被焊接件的设置有坡口的面设置的第一拍摄单元将熔融池等作为被摄体而拍摄，另一方面，使用在其相反侧的面设置的第二拍摄单元将熔透焊道和赤热部作为被摄体而拍摄，使用得到的图像信息来控制焊接条件。但是，在通过使用第二拍摄单元拍摄熔透焊道和赤热部来判定根部间隙的熔透焊道是否妥当的方法中，需要在被焊接件的设置有坡口的面的相反面设置第二拍摄单元，焊接装置复杂化，不能说是通用的。

本发明的目的在于，在产生了根部间隙的错位、热变形等工件形状的变化或者磁吹等干扰的情况下，也能够得到良好的熔透焊道。

用于解决课题的方案