CN113195142A - 自动焊接系统、电梯轿厢室部件的制造方法及自动焊接方法 - Google Patents
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Abstract
自动焊接系统具备:数据存储部,将订单编号、附图编号以及焊接对象工件的尺寸数据相关联地存储;计算部,基于与订单编号的输入结果对应的附图编号以及尺寸数据来计算焊接对象工件的焊接位置;图像处理装置,计算根据基于照相机的拍摄结果求出的焊接对象工件的实际的设置位置与根据由计算部计算出的焊接位置求出的焊接对象工件的标准的设置位置之间的误差量;以及焊接机,计算部基于误差量来重新计算焊接位置,由此计算修正后的焊接位置,并基于修正后的焊接位置来使焊接机执行焊接对象工件的焊接。
Description
技术领域
本发明涉及进行焊接对象工件的焊接的自动焊接系统、电梯轿厢室部件的制造方法及自动焊接方法。
背景技术
作为以往的自动焊接系统,已知有如下的系统:根据包含被焊接物的形状、安装位置等信息在内的CAD(Computer-Aided Design:计算机辅助设计)数据,通过基于照相机等的传感器的与被焊接物的设置位置相关的测定结果,对由CAM(Computer-AidedManufactureing:计算机辅助制造)系统生成的NC(Numerical Control:数控)数据进行校正(例如,参照专利文献1、专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-336994号公报
专利文献2:日本特开平7-230310号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在这样的自动焊接系统中,需要准备记载有各工件的焊接位置信息的CAD数据。然而,例如,在电梯的面板形状构件那样的尺寸以及焊接位置根据客户的要求规格而变化的情况下,需要针对各个规格准备CAD数据。因此,在应用以往的自动焊接系统时,存在花费时间和精力的问题。
另外,在将通过照相机等的传感器感测焊接位置来进行焊接的方法应用于焊接点多、数据量庞大的大型构造物那样的产品时,需要长时间进行感测,存在生产率无法提高的问题。
本发明是为了解决上述那样的问题点而完成的,其目的在于得到一种自动焊接系统、电梯轿厢室部件的制造方法及自动焊接方法,即使在根据客户的要求规格而工件尺寸以及焊接位置发生变化的情况下,也无需准备与各要求规格对应的CAD数据,能够提高针对各种焊接对象工件的焊接的作业性。
用于解决课题的技术方案
本发明的自动焊接系统具备:服务器,将订单编号、与订单编号对应的焊接对象工件的附图编号、以及用于计算焊接对象工件的焊接位置所需的尺寸数据相关联地存储;计算机,基于根据订单编号的输入结果而从服务器输出的附图编号和尺寸数据,计算焊接对象工件的焊接位置;照相机,能够拍摄焊接对象工件的焊接位置;图像处理装置,将根据照相机的拍摄结果求出的焊接对象工件的实际的设置位置与根据由计算机计算出的焊接位置求出的焊接对象工件的标准的设置位置进行比较,计算标准的设置位置与实际的设置位置之差即设置误差量;以及焊接机,对由计算机计算出的焊接位置进行焊接,计算机通过基于由图像处理装置计算出的设置误差量对焊接位置进行重新计算来计算修正后的焊接位置,并基于修正后的焊接位置使焊接机执行焊接对象工件的焊接。
另外,本发明的电梯轿厢室部件的制造方法是使用了本发明的自动焊接系统的电梯轿厢室部件的制造方法,焊接对象工件是作为电梯轿厢室部件的地板、天花板、轿厢门或轿厢室壁中的任一个。
而且,本发明的自动焊接方法具备:基于从数据存储部输出的附图编号以及尺寸数据来计算焊接对象工件的焊接位置的工序;将根据基于能够拍摄焊接对象工件的焊接位置的照相机的拍摄结果求出的焊接对象工件的实际的设置位置与根据计算出的焊接位置求出的焊接对象工件的标准的设置位置进行比较,计算出标准的设置位置与实际的设置位置之差即设置误差量的工序;通过基于计算出的设置误差量重新计算焊接位置,计算修正后的焊接位置的工序;以及基于修正后的焊接位置使焊接机执行焊接对象工件的焊接的焊接工序。
发明效果
根据本发明所涉及的自动焊接系统,能够得到一种自动焊接系统、电梯轿厢室部件的制造方法及自动焊接方法,即使在根据客户的要求规格而工件尺寸以及焊接位置发生变化的情况下,也无需准备与各要求规格对应的CAD数据,能够提高针对各种焊接对象工件的焊接的作业性。
附图说明
图1是通过本发明的实施方式1的焊接方法制造的电梯轿厢室的立体图。
图2是通过本发明的实施方式1的焊接方法制造的电梯轿厢室的构成要素的说明图。
图3是表示本发明的实施方式1的自动焊接系统的整体结构的图。
图4是表示在本发明的实施方式1中用于使焊接机器人的伸展范围扩大的另一结构的概略图。
图5是表示在本发明的实施方式1的自动焊接系统中,各构成要素间的信息的交换的概略图。
图6是表示本发明的实施方式1的自动焊接系统的一连串的焊接处理的流程的流程图。
图7是表示本发明的实施方式1的与附图编号相关联的计算式的关系的图。
图8是表示本发明的实施方式1的焊接对象工件的具体例的概略图。
图9是表示本发明的实施方式1的与加强构件的尺寸、设置位置以及焊接位置相关的计算式的具体例的说明图。
图10是表示本发明的实施方式1的与加强构件的尺寸、设置位置以及焊接位置相关的计算式的具体例的说明图。
图11是本发明的实施方式1的焊接对象工件的俯视图。
图12是本发明的实施方式1的焊接对象工件的主视图。
图13是摘录了本发明的实施方式1的焊接指示的一部分的说明图。
图14是本发明的实施方式1的照相机的拍摄图像的示意图。
图15是本发明的实施方式1的焊接位置校正方法的说明图。
图16是本发明的实施方式2的对接焊接的示意图。
图17是本发明的实施方式3的焊接条件的说明图。
图18是本发明的实施方式3的详细的焊接条件的说明图。
图19是本发明的实施方式4的夹紧夹具的立体图。
图20是表示本发明的实施方式4的焊接位置与夹紧位置的对应的说明图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的自动焊接系统、电梯轿厢室部件的制造方法及自动焊接方法的优选实施方式进行说明。
实施方式1
图1是通过本发明的实施方式1的制造方法制造的电梯轿厢室400的立体图。另外,图2是通过本发明的实施方式1的焊接方法制造的电梯轿厢室的构成要素的说明图。如图1和图2所示,轿厢室400通过组合天花板401、轿厢门402、轿厢室壁403和地板404而构成。
图3是表示本发明的实施方式1的自动焊接系统的整体结构的图。本实施方式1的自动焊接系统构成为具备作为数据存储部的服务器10、作为计算部的计算机20、图像处理装置30以及焊接机100。而且,本实施方式1的自动焊接系统进行搭载于焊接载置台300的焊接对象工件200的焊接。
在与服务器10连接的计算机20中安装有用于计算焊接对象工件200的焊接位置的软件。计算机20基于计算出的焊接位置,使焊接机100执行焊接对象工件200的焊接。
焊接机100构成为包含作为机器人的焊接机器人110以及作为控制装置的机器人控制装置140。在相当于焊接机器人110的手臂的机械手111的末端部安装有焊炬120以及照相机31。作为机械手111,使用具有6轴的驱动轴的机械手。此外,作为其他结构例,也能够使用7轴的机械手、或者3轴至5轴的机械手。
焊接机器人110设置于可动载置台130。焊接机器人110、焊炬120、可动载置台130以及照相机31的位置控制以及动作控制由机器人控制装置140进行。机器人控制装置140与计算机20以及图像处理装置30连接。
照相机31与图像处理装置30连接。照相机31能够拍摄焊接对象工件200,拍摄到的图像作为拍摄结果被输出到图像处理装置30。图像处理装置30能够从图像取得点群以及轮廓的信息,检测在图像中映现的焊接对象工件200的2维的位置或者3维的位置、以及焊接对象工件200的姿势。作为这样的位置检测以及姿势检测的方法,能够分别使用任意的方法。
焊接机器人110以成为能够通过焊炬120对焊接对象工件200进行焊接的配置、以及能够通过照相机31对焊接对象工件200的焊接位置进行拍摄的配置的方式设置。
在此,设想焊接对象工件200是构成电梯的部件的情况。在该情况下,焊接对象工件200是一个边最大为几m的大型构造物,在通常的焊接机器人110的伸展范围内,无法对焊接对象工件200的整体进行焊接。
因此,在图3中,在能够使焊接机器人110整体在与纸面垂直的方向上移动的可动载置台130上设置有焊接机器人110。通过这样的结构,能够扩大焊接机器人110的伸展范围,通过焊炬120对焊接对象工件200整体进行焊接。
另外,图4是表示在本发明的实施方式1中用于使焊接机器人110的伸展范围扩大的另一结构的概略图。如图4所示,通过将焊接机器人110悬挂在能够进行与能够沿水平2方向移动的天车同样的移动的结构体131上,能够焊接更大型的焊接对象工件200。
接下来,使用图5以及图6对本实施方式1的自动焊接系统的自动焊接的一连串的流程进行说明。图5是表示在本发明的实施方式1的自动焊接系统中,各构成要素间的信息的交换的概略图。在图5中,示出了服务器10、安装有焊接位置计算软件的计算机20、与照相机31连接的图像处理装置30、以及焊接机100的各构成要素。这些构成要素通过有线电缆或无线电波等连接。其结果,在本实施方式1的自动焊接系统中构建有局域网。
图6是表示由本发明的实施方式1的自动焊接系统进行的一连串的焊接处理的流程的流程图。以下,按照图5所示的各构成要素间的信息的交换、以及图6所示的流程图,对本实施方式1中的焊接的动作顺序进行说明。
首先,在步骤S601中,通过条形码读取器读取用于确定焊接对象工件200的订单编号。然后,将所读取的订单编号发送到服务器10。
在服务器10中,订单编号、与订单编号对应的焊接对象工件200的附图编号、以及用于计算焊接对象工件200的焊接位置所需的尺寸数据被相关联地存储。在以下的说明中,作为用于计算焊接位置所需的尺寸数据,焊接对象工件200的纵向尺寸及横向尺寸被存储在服务器10中。
在从条形码读取器向服务器10发送了订单编号之后,在步骤S602中,服务器10根据订单编号的输入结果,提取附图编号和作为尺寸数据的纵向尺寸以及横向尺寸。进而,在步骤S603中,服务器10将提取出的附图编号、纵向尺寸以及横向尺寸发送到计算机20。
在计算机20中,根据各附图编号,安装有用于根据纵向尺寸以及横向尺寸的数据计算焊接位置的计算式作为焊接位置计算软件。即,在焊接位置计算软件中,焊接位置的计算所需的参数是焊接对象工件200的纵向尺寸和横向尺寸。因此,在步骤S604中,计算机20通过将从服务器10接收到的纵向尺寸以及横向尺寸代入与附图编号对应的计算式,能够计算焊接对象工件200的焊接位置。
接着,在步骤S605中,计算机20将包含计算出的焊接位置的信息在内的移动指令发送给机器人控制装置140,机器人控制装置140使机械手111运转,使用照相机31拍摄焊接位置。接着,在步骤S606中,图像处理装置30取得照相机31拍摄到的图像数据。进而,图像处理装置30计算焊接对象工件200的标准的设置位置与实际的设置位置之差即设置误差量。
在此,图像处理装置30能够基于由计算机20计算出的焊接位置,将焊接对象工件200本来应该设置的位置计算为标准的设置位置。另外,图像处理装置30通过对从照相机31取得的图像数据进行图像处理,能够计算焊接对象工件200实际设置的位置作为实际的设置位置。然后,图像处理装置30将作为标准的设置位置与实际的设置位置之差而计算出的设置误差量发送到计算机20。
接着,在步骤S607中,计算机20将设置误差量与预先规定的容许误差量进行比较。然后,计算机20判定设置误差量是否收纳于容许误差量以下,在收纳的情况下,进入接下来的步骤S608。
另一方面,在设置误差量超过容许误差量的情况下,计算机20报知错误,促使操作者使焊接对象工件200移动到正确的位置。
在进入步骤S608的情况下,计算机20基于由图像处理装置30计算出的设置误差量来重新计算焊接位置,由此计算修正后的焊接位置。即,计算机20将考虑到设置误差量而偏移的焊接位置作为修正后的焊接位置重新计算。
最后,在步骤S609中,计算机20将重新计算出的修正后的焊接位置发送给机器人控制装置140,开始基于焊接机器人110的自动焊接。
接着,参照图7~图16对图6所示的各步骤的详细情况进行说明。首先,对步骤S601~步骤S603进行详细说明。图7是表示本发明的实施方式1的与附图编号相关联的计算式的关系的图。图7所示的附图编号A~C是成为焊接对象工件200的标准的附图。成为标准的附图数据被保存在计算机20的存储装置内。如图7所示,焊接对象工件200根据其种类而被赋予多个附图编号。
而且,在各个附图中,给出了与加强构件相关的加强长度、加强根数、加强间间距以及与焊接位置相关的各个计算式。该图7所示那样的与附图编号相关联的各个计算式作为焊接位置计算软件存储在计算机20内。
这些计算式的参数由焊接对象工件200的纵向尺寸及横向尺寸规定。因此,计算机20只要知道与焊接对象工件200相关的附图编号、纵向尺寸以及横向尺寸,就能够计算焊接位置。因此,不需要将与加强构件的焊接位置相关的信息输入到计算机20。或者,不需要按照变化的客户的每个要求规格来制作反映了尺寸数据以及焊接位置的CAD数据。
如上所述,与焊接对象工件200对应的附图编号、纵向尺寸以及横向尺寸同订单编号相关联地保存于服务器10。因此,例如通过读取在生产线的跟踪中使用的条形码等来获取订单编号,并使服务器10对照读取到的订单编号,由此计算机20能够获取与焊接对象工件200对应的附图编号、纵向尺寸以及横向尺寸。
当然,作为订单编号的取得方法,也可以是读取条形码以外的其他公知的方法,也可以利用条形码以外的跟踪码。
接着,对图6的步骤S604进行详细说明。图8是表示本发明的实施方式1的焊接对象工件200的具体例的概略图。在此,以图8所示的焊接对象工件200为例,针对将加强构件202焊接于外观面板201的情况,对计算焊接位置的方法进行说明。需要说明的是,外观面板201及加强构件202相当于焊接对象工件200。
如使用图7说明的那样,在附图中以与加强构件202的焊接位置相关的尺寸为变量来指示计算式。该计算式被存储为焊接位置计算软件。图9及图10是表示与本发明的实施方式1的加强构件202的尺寸、设置位置及焊接位置相关的计算式的具体例的说明图。作为焊接位置计算软件而存储的计算式例如可举出图9以及图10那样的计算式。
在图9所例示的计算式中,加强构件的长度、焊接数成为附图变量Z,用外观面板201的纵向尺寸A来记述。另外,如图10所示,加强构件202的个数N、加强构件202间的间距长度Q也成为附图变量,用外观面板201的横向尺寸B来记述。
图11是本发明的实施方式1的焊接对象工件200的俯视图。另外,图12是本发明的实施方式1的焊接对象工件200的主视图。图13是摘录了本发明的实施方式1的焊接指示的一部分的说明图。这成为被称为角焊缝焊接的焊接记号。对附图箭头末端部的加强板与装饰板的交界部分进行焊接。图13所示的焊接记号中的数字的具体的意思是近前侧焊脚长度为3mm、焊接长度为50mm、焊接数Z为3处、间距为200mm。需要说明的是,作为此处的例子,图9的附图变量与焊接数相关联。
计算机20能够根据图9以及图10所示的计算式,导出加强构件202的长度、焊接数、加强构件202的个数N、加强构件202间的间距长度Q。其结果,计算机20能够确定图11和图12所示的附图尺寸,能够确定焊接位置。
接着,对图6的步骤S605~步骤S607进行详细说明。在此,以将图11中的外观面板201以及加强构件202(a)作为焊接对象工件200的情况为例进行说明。
如图11所示,将外观面板201的左下角部设为原点O,将横向设定为x轴,将纵向设定为y轴。接着,用照相机31拍摄加强构件202(a)的左下部G及左上部H。在此,相对于原点O,左下部G的标准的xy坐标为G(a,b),左上部H的标准的xy坐标为H(a,b+Z1)。
图14是本发明的实施方式1的照相机31的拍摄图像的示意图。具体而言,图14(a)表示拍摄左下部G的图像,图14(b)表示拍摄左上部H的图像。图像处理装置30取得如图14所示那样的由照相机31拍摄到的图像。图像处理装置30基于所取得的图像,对外观面板201以及加强构件202(a)执行边缘提取处理,由此求出轮廓。之后,图像处理装置30求出加强构件202(a)的左下部G以及左上部H的坐标。
图像处理装置30取得由计算机20根据计算式计算出的位置坐标G(a,b)、H(a,b+Z1)作为标准的设置位置。另外,图像处理装置30通过对由照相机31取得的图像实施上述的图像处理,如图14所示,计算位置坐标G(a+δa,b+δb)、H(a+δa’,b+Z1+δb’)作为实际的设置位置。
因此,图像处理装置30通过求出作为标准的设置位置的位置坐标G(a,b)、H(a,b+Z1)与作为实际的设置位置的位置坐标G(a+δa,b+δb)、H(a+δa’,b+Z1+δb’)之差,能够将δa、δb、δa’、δb’确定为设置误差量。在这些设置误差量超过容许误差量的情况下,使错误结束。
同样地,图像处理装置30基于由照相机31拍摄加强构件202(b)、202(c)、202(d)、202(e)的左下部以及左上部而得到的图像,计算各个加强构件202的设置误差量,判定设置误差量是否超过容许误差量。此外,在进行错误判定的情况下,通过针对某个加强构件一并报知设置位置超过容许误差量,操作者能够迅速地实施必要的措施。另外,错误判定以及伴随错误产生的报知处理能够在接收到设置误差量的计算机20侧实施。
最后,对图6的步骤S608和步骤S609进行详细说明。图15是本发明的实施方式1的焊接位置校正方法的说明图。例如,如图15所示,对于加强构件202从双点划线所示的标准的设置位置偏离而设置于实线所示的实际的设置位置的情况,说明基于设置误差量来计算修正后的焊接位置的方法。
首先,图像处理装置30将在步骤S606中计算出的设置误差量δa、δb、δa’、δb’发送到计算机20。计算机20根据接收到的设置误差量,按照以下的计算式重新计算焊炬120的轨迹,由此计算修正后的焊接位置。
式1
x={y-(b+δb)}×tanθ+(a+δa)
(b+δb)≤y≤(b+z1+δb′)
焊接开始点和焊接结束点成为直线状。因此,计算机20通过从这2点的位置进行直线补充(日文:直線補完),能够制作考虑了设置误差量的焊接线。因此,计算机20即使在焊接中途的位置成为照相机31的死角的情况下,也能够补充焊接位置。计算机20也能够同样地求出其他加强构件202的焊接线。因此,计算机20通过将这些数据发送到机器人控制装置140,能够使机器人控制装置140执行焊接机器人110对焊接对象工件200的焊接。
如以上那样,根据实施方式1,在实际的焊接之前,使用照相机拍摄焊接位置,使用拍摄结果通过图像处理装置计算焊接对象工件的设置误差量,由此能够校正通过基于附图编号以及尺寸数据的离线示教而得到的焊炬的位置、轨迹数据。其结果,能够应对各个工件的设置误差、以及工件自身所具有的偏差,能够实现焊接精度的提高。
另外,具备能够通过计算式自动地计算加强构件的焊接位置的结构。因此,不需要在焊接位置预先进行标记,另外,也不需要操作者手动输入焊接位置。因此,能够减少焊接错误,并且不需要操作者,从而具有作业性提高并且能够削减人工费的优点。
因此,本实施方式1的自动焊接系统例如在如电梯的面板形状构件那样根据客户的要求规格而工件尺寸以及焊接位置发生变化的情况下,也能够容易地应用。
实施方式2
在之前的实施方式1中,说明了使用照相机31对焊接开始点和焊接结束点这2个点进行拍摄,并使用拍摄到的2个点进行焊接位置的校正的方式。但是,校正所使用的点数并不限定于2点,也可以增加到3点以上。因此,在本实施方式2中,对基于3点以上的识别结果进行焊接位置的校正处理的情况进行说明。
图16是本发明的实施方式2的对接焊接的示意图。例如,如图16所示,在使用激光122对焊接构件210(a)和焊接构件210(b)进行对接焊接的情况下,发挥基于3点以上的识别结果进行焊接位置的校正处理的效果。
考虑将从光学头121照射的激光122向焊接构件210(a)与焊接构件210(b)的交界部211照射而进行焊接的情况。在该情况下,若激光122的焦点直径较小,激光122的焦点偏离交界部211,则焊接强度大幅降低,在偏离幅度较大的情况下,无法进行焊接。因此,需要使激光122的焦点位置高精度地追随交界部211。在这样的情况下,通过将用于校正的识别部位增加到3点以上,能够提高焊接位置的精度。
实施方式3
在上述的各实施方式1、2中,对使用照相机31求出焊接对象工件200的实际的设置位置的情况进行了说明。但是,除了照相机31以外,也可以使用激光传感器、超声波传感器、接触式的距离传感器等,求出焊接对象工件200的实际的设置位置。另外,照相机31或者上述的传感器只要能够取得与焊接对象工件200的实际的设置位置相关的信息即可,不一定需要搭载于焊接机器人110。
另外,在上述的实施方式1、2中,对将电弧焊接作业以及激光焊接作业作为应用对象的情况进行了说明。然而,也能够将其他作业机器人作为应用对象。
例如,也可以应用于代替焊炬120而将焊接电极安装于机器人来进行点焊的用途。此外,也可以代替焊炬120而将研磨机安装于机器人,用于去毛刺或应用于去除焊瘤的用途。
另外,作为应用对象的工件并不限于电梯的焊接对象部件,只要是根据工件的外径形状通过计算式来确定焊接位置的工件,任何工件都能够作为应用对象。特别是,通过对多品种少量产品应用本发明的系统结构,能够实现较大的效果。
另外,在实施方式1~3中,对为了根据附图编号以及尺寸数据计算焊接对象工件的焊接位置而使用计算式的情况进行了说明。但是,也可以代替计算式,采用使用以附图编号以及尺寸数据为参数的函数或者以附图编号以及尺寸数据为参数的表来计算焊接对象工件的焊接位置的结构。
另外,除了附图编号以及尺寸数据之外,还将焊接对象工件的材料以及板厚的数据从服务器10发送至计算机20,由此能够自动地选择焊接条件。
图17是本发明的实施方式3的焊接条件的说明图。另外,图18是本发明的实施方式3的详细的焊接条件的说明图。具体而言,如图17及图18所示,自动地选择与预先准备的材料及板厚对应的焊接条件,进行焊接。由此,即使在根据客户规格而变更了材料种类及板厚的情况下,也能够应用。
实施方式4
图19是本发明的实施方式4的夹紧夹具的立体图。焊接对象工件的夹紧夹具301由工作台302、梁303以及夹紧部304构成。通过在计算机20内预先准备以附图编号以及尺寸数据为参数的夹紧位置计算式,能够根据焊接对象工件的尺寸以及设置位置自动地调整夹紧位置。
由此,能够使焊接前的夹紧位置调整工序自动化。夹紧夹具301的夹紧部304例如由气缸构成,通过按压焊接对象工件来进行夹紧。梁303以及夹紧部304例如由滚珠丝杠和线性引导件构成,以便能够在x轴方向以及y轴方向上移动。
图20是表示本发明的实施方式4的焊接位置与夹紧位置的对应的说明图。如图20所示,通过使夹紧部304的位置自动地移动,以始终夹紧与由计算机20计算出的焊接位置最近的部位,能够使外观面板201与加强构件202的间隙为最小限度,能够提高焊接品质。
附图标记的说明
10服务器、20计算机、30图像处理装置、31照相机、100焊接机、110焊接机器人、111机械手、120焊炬、130可动载置台、140机器人控制装置、200焊接对象工件、201外观面板、202加强构件、301夹紧夹具、302载置台、303梁、304夹紧部、305焊炬、400轿厢室、401天花板、402轿厢门、403轿厢室壁、404地板。
Claims (8)
1.一种自动焊接系统,其中,
该自动焊接系统具备:
数据存储部,将订单编号、与所述订单编号对应的焊接对象工件的附图编号、以及用于计算所述焊接对象工件的焊接位置所需的尺寸数据相关联地存储;
计算部,基于根据所述订单编号的输入结果而从所述数据存储部输出的所述附图编号和所述尺寸数据,计算所述焊接对象工件的焊接位置;
照相机,能够拍摄所述焊接对象工件的所述焊接位置;
图像处理装置,将根据所述照相机的拍摄结果求出的所述焊接对象工件的实际的设置位置与根据由所述计算部计算出的所述焊接位置求出的所述焊接对象工件的标准的设置位置进行比较,计算所述标准的设置位置与所述实际的设置位置之差即设置误差量;以及
焊接机,对由所述计算部计算出的所述焊接位置进行焊接,
所述计算部通过基于由所述图像处理装置计算出的所述设置误差量对所述焊接位置进行重新计算来计算修正后的焊接位置,并基于所述修正后的焊接位置使所述焊接机执行所述焊接对象工件的焊接。
2.根据权利要求1所述的自动焊接系统,其中,
所述数据存储部存储有所述焊接对象工件的材料数据,所述计算部基于所述材料数据来决定所述焊接对象工件的焊接条件。
3.根据权利要求1或2所述的自动焊接系统,其中,
所述焊接机具有:
机器人,在末端部安装有焊炬并具有至少3个驱动轴;以及
控制装置,通过基于从所述计算部接收到的所述修正后的焊接位置进行所述机器人的位置控制,执行所述焊接对象工件的焊接。
4.根据权利要求3所述的自动焊接系统,其中,
所述焊接机还具有设置有所述机器人且能够使机器人整体移动的可动载置台,
所述控制装置通过基于从所述计算部接收到的所述修正后的焊接位置来进行所述机器人以及所述可动载置台的位置控制,执行所述焊接对象工件的焊接。
5.根据权利要求3或4所述的自动焊接系统,其中,
所述照相机搭载于所述机器人,
所述计算部对所述控制装置输出用于使所述机器人移动到能够拍摄所述焊接位置的位置的移动指令,
所述控制装置基于所述移动指令进行所述机器人的位置控制,通过所述照相机拍摄所述焊接位置,
所述图像处理装置使用基于搭载于所述机器人的所述照相机的与所述焊接位置相关的拍摄结果,计算所述设置误差量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的自动焊接系统,其中,
所述照相机拍摄所述焊接位置所包含的焊接开始点以及焊接结束点这2点,
所述图像处理装置基于与所述焊接开始点相关的拍摄结果以及与所述焊接结束点相关的拍摄结果来计算所述设置误差量。
7.一种电梯轿厢室部件的制造方法,使用了权利要求1至6中任一项所述的自动焊接系统,其中,
所述焊接对象工件是作为电梯轿厢室部件的地板、天花板、轿厢门或轿厢室壁中的任一个。
8.一种自动焊接方法,其中,
该自动焊接方法具备:
基于从数据存储部输出的附图编号以及尺寸数据来计算焊接对象工件的焊接位置的工序;
将根据基于能够拍摄所述焊接对象工件的所述焊接位置的照相机的拍摄结果求出的所述焊接对象工件的实际的设置位置与根据计算出的所述焊接位置求出的所述焊接对象工件的标准的设置位置进行比较,计算出所述标准的设置位置与所述实际的设置位置之差即设置误差量的工序;
通过基于计算出的所述设置误差量重新计算所述焊接位置,计算修正后的焊接位置的工序;以及
基于所述修正后的焊接位置使焊接机执行所述焊接对象工件的焊接的焊接工序。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62502110A (ja) * | 1985-02-25 | 1987-08-20 | キヤタピラ− インコ−ポレ−テツド | 適応溶接案内装置 |
JPS6372480A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-04-02 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 溶接開先隙間に対する適応制御方法 |
JPH0839470A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-13 | Fanuc Ltd | 断面形状認識による溶接ロボット制御方法 |
JPH0999368A (ja) * | 1995-10-05 | 1997-04-15 | Hitachi Ltd | 自動溶接装置 |
CN103889650A (zh) * | 2011-11-16 | 2014-06-25 | 日产自动车株式会社 | 接合体的制造方法及其制造装置 |
CN106945047A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-07-14 | 上海新朋联众汽车零部件有限公司 | 焊接机器人误差补偿控制系统及其控制方法 |
JP2018192524A (ja) * | 2017-05-12 | 2018-12-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 自動溶接システム、溶接制御方法、及び機械学習モデル |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62502110A (ja) * | 1985-02-25 | 1987-08-20 | キヤタピラ− インコ−ポレ−テツド | 適応溶接案内装置 |
JPS6372480A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-04-02 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 溶接開先隙間に対する適応制御方法 |
JPH0839470A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-13 | Fanuc Ltd | 断面形状認識による溶接ロボット制御方法 |
JPH0999368A (ja) * | 1995-10-05 | 1997-04-15 | Hitachi Ltd | 自動溶接装置 |
CN103889650A (zh) * | 2011-11-16 | 2014-06-25 | 日产自动车株式会社 | 接合体的制造方法及其制造装置 |
CN106945047A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-07-14 | 上海新朋联众汽车零部件有限公司 | 焊接机器人误差补偿控制系统及其控制方法 |
JP2018192524A (ja) * | 2017-05-12 | 2018-12-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 自動溶接システム、溶接制御方法、及び機械学習モデル |
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