电弧焊接方法、电弧焊接系统以及焊接电源装置的控制装置与流程

文档序号:22889012发布日期:2020-11-10 18:10阅读:113来源:国知局
电弧焊接方法、电弧焊接系统以及焊接电源装置的控制装置与流程

(关联申请相互参照)

本申请主张以2018年3月20日提出的日本专利申请第2018-053533为基础的优先权,并且,其公开的全部内容作为参考与本申请合并为一体。

(技术领域)

本发明涉及电弧焊接方法、电弧焊接系统以及焊接电源装置的控制装置。



背景技术:

电弧焊接系统大体上具备:进给自耗电极(焊丝)的焊炬;对焊炬施加焊接电流的焊接电源装置;使焊炬移动到焊接处的机械手;以及控制机械手的机器人控制装置。

专利文献1中提出有如下焊接机器人,该焊接机器人具备:使气体保护电弧焊接装置中使用的焊炬相对于焊接母材(工件)移动的机器人主体;以及控制该机器人主体的焊接动作的控制装置,该焊接机器人构成为,在向母材熔融部(母材的熔融池)供给了保护气体的状态下在焊炬的电极与焊接母材之间产生电弧放电。

为了在不以严格的精度来设定焊接条件或不要求具有高的形状精度的焊接母材的情况下就能够对薄板进行焊接,该焊接机器人具备设置有间歇焊接部件的控制装置,该间歇焊接部件在使焊炬停止的状态下产生预先确定的时间的电弧放电来使焊接母材熔融,在经过该设定时间后,停止电弧放电并且使焊炬移动到熔融部的外周侧的电弧再开始点。

在本说明书中,不仅将这样与焊炬的间歇移动同步地间歇产生电弧放电来进行焊接的处理包含在内,而且也将使焊炬连续移动并间歇地产生电弧放电来进行焊接这样的焊接处理包含在内,称为针脚脉冲焊接处理。基于针脚脉冲焊接处理的焊接法是能够通过控制焊接时的供热和冷却来抑制对焊接母材带来的热影响的焊接法,通过按照自耗电极与焊接母材之间流过的电弧电流的焊接电流上升工序、焊接电流施加工序、焊接电流下降工序、焊接电流断开工序这样的顺序以规定周期反复执行各工序,从而减少焊接形变量,并且得到焊道为鳞片图案的美观的焊接外观。

此外,将与针脚脉冲焊接处理不同的现有的连续的焊接处理称为非针脚脉冲焊接处理,非针脚脉冲焊接处理具有能够以足够的焊接强度进行焊接这样的优点,但例如也具有在焊接薄板彼此焊接等时难以进行供热量的调整、易于产生成为开孔、或者强度降低的原因的咬边这样的课题。

专利文献2中提出有用于使用针脚脉冲焊接处理来得到更美观的鳞片状的焊道外观的电弧焊接方法,具体来说,提出有为了从焊接开始点到焊接结束点以等间隔来形成焊接焊道而进行了改良的电弧焊接方法。

该电弧焊接方法具备:第1步骤,在进行针脚脉冲焊接的焊接区间,算出焊接区间的距离;第2步骤,用第1步骤算出的距离除以预先设定的针脚脉冲焊接的移动间距来算出针脚脉冲焊接的分割数;以及第3步骤,用第1步骤算出的距离除以第2步骤算出的分割数来算出校正移动间距,通过以第3步骤算出的校正移动间距来进行针脚脉冲焊接,从而等间隔地在焊接开始点与焊接结束点之间的区间形成焊接焊道。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:jp特开平06-55268号公报

专利文献2:jp特开2014-87818号公报



技术实现要素:

发明想要解决的课题

如上述这样,针脚脉冲焊接法是抑制对焊接母材带来的热影响并且得到美观的鳞片图案的焊接外观的焊接法,但并不是用于所有工件的万能的焊接法,根据焊接对象的工件不同,部分地切换针脚脉冲焊接法和非针脚脉冲焊接法来进行焊接处理的情况也较多。

此外,在使用非针脚脉冲焊接法的情况下,并不仅仅是将焊接部焊接成直线状,为了得到与针脚脉冲焊接法同样的焊道外观,有时也会同时使用称为螺旋摆动的摆动手法。

在使用针脚脉冲焊接法的焊接处理和使用非针脚脉冲焊接法的焊接处理之间切换焊接处理的情况下,机器人控制装置基于预先设定的教示信息来控制焊炬的移动,并且根据需要来请求将焊接电源装置从针脚脉冲焊接处理切换成非针脚脉冲焊接处理、或者从非针脚脉冲焊接处理切换成针脚脉冲焊接处理。

但是,若响应从机器人控制装置输出的从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求,而由焊接电源装置立即向焊炬施加与非针脚脉冲焊接处理对应的焊接电流,则焊道的形状可能会在切换点变得不连续而损坏美观,或可能产生凹坑等焊接不良。

针脚脉冲焊接处理是按每规定时间反复进行焊接电流对焊炬的施加和停止并进行焊接的处理,因此在切换成焊接电流对焊炬施加时的情况和切换成焊接电流停止时的情况下,不仅是在切换点形成的焊道形状不同,而且根据非针脚脉冲焊接处理是否伴有摆动,有时焊道形状也会不同。

用于解决课题的手段

本发明的一方案涉及电弧焊接方法,该电弧焊接方法具备针脚脉冲焊接处理和非针脚脉冲焊接处理,在从所述针脚脉冲焊接处理向所述非针脚脉冲焊接处理进行切换时,基于所述非针脚脉冲焊接处理是否伴有摆动,来变更从所述针脚脉冲焊接处理向所述非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换定时。

本发明的另一方案涉及电弧焊接系统,具备:进给自耗电极的焊炬;对所述焊炬施加焊接电流的焊接电源装置;将所述焊炬移动到焊接处的机械手;以及控制所述机械手的机器人控制装置。所述机器人控制装置基于预先设定的教示信息来控制所述焊炬的移动,并且向所述焊接电源装置输出从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求、或者从所述非针脚脉冲焊接处理向所述针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求,若从所述机器人控制装置输入从所述针脚脉冲焊接处理向所述非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求,则所述焊接电源装置基于所述非针脚脉冲焊接处理是否伴随摆动,来变更从所述针脚脉冲焊接处理向所述非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换定时。

发明效果

根据本发明,可提供电弧焊接方法、电弧焊接系统以及焊接电源装置的控制装置,无论从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求的产生时期如何,都不会损坏焊道形状的美观或产生焊接不良,能够良好地进行切换。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的电弧焊接系统的概要图。

图2的(a)是表示针脚脉冲焊接处理的电流波形的时序图,(b)是表示焊道形状的俯视图。

图3是实施方式涉及的机器人控制的流程图。

图4是实施方式涉及的焊接控制的流程图。

图5的(a)以及图5的(b)分别是示出表示从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理(不伴有摆动的情况下)过渡时的第1以及第2具体例的焊道形状以及电流波形的时序图的俯视图。

图6的(a)以及图6的(b)分别是示出表示从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理(伴有摆动的情况下)过渡时的第1以及第2具体例的焊道形状以及电流波形的时序图的俯视图。

具体实施方式

以下,参照附图说明适用本发明的电弧焊接方法、电弧焊接系统、以及焊接电源装置的控制装置的实施方式。

[电弧焊接方法的基本方案]

本发明的实施方式涉及的电弧焊接方法具备针脚脉冲焊接处理和非针脚脉冲焊接处理,在针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理切换时,基于非针脚脉冲焊接处理是否伴有焊炬的摆动动作,来变更从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换定时。

在产生切换请求以便从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理切换时,若请求切换后立即切换成非针脚脉冲焊接处理,则在针脚脉冲焊接处理中形成的焊道的形状可能就会产生变动而损坏美观,并且焊接强度就可能会有大的变动。

但是,若采用上述的构成,则在非针脚脉冲焊接处理伴有摆动的情况下,能够进行相比焊道的形状的变动的抑制更加重视抑制焊接不良这样的焊接强度的大的变动的处理,在非针脚脉冲焊接处理不伴有摆动的情况下,能够进行不仅重视焊接强度的大的变动的抑制也重视焊道的形状的变动的抑制的处理。

针脚脉冲焊接处理具有以规定周期依次反复的焊接电流上升工序、焊接电流施加工序、焊接电流下降工序、以及焊接电流断开工序。并且,本实施方式涉及的电弧焊接方法构成为,i)在向伴有摆动动作的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求在执行焊接电流上升工序或者焊接电流施加工序的期间产生的情况下,在立即执行焊接电流下降工序并经过规定时间后,执行非针脚脉冲焊接处理,ii)在向伴有摆动动作的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求在执行焊接电流下降工序或者焊接电流断开工序的期间产生的情况下,至少在焊接电流下降工序完成起经过规定时间后,执行非针脚脉冲焊接处理。

由于若产生向伴有摆动动作的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求则焊炬就立即进行摆动动作,因此需要与此对应地迅速结束针脚脉冲焊接处理,切换成与非针脚脉冲焊接处理对应的焊接条件。

因此,i)若切换请求产生时的针脚脉冲焊接处理处于焊接电流上升工序或者焊接电流施加工序的执行中,则迅速地过渡到焊接电流下降工序,之后若经过规定时间,就开始非针脚脉冲焊接处理,ii)若切换请求产生时的针脚脉冲焊接处理处于焊接电流下降工序或者焊接电流断开工序的执行中,则至少在焊接电流下降工序完成起经过规定时间后,开始非针脚脉冲焊接处理。

此外,本实施方式涉及的电弧焊接方法构成为,iii)在向不伴有摆动动作的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求在执行焊接电流施加工序的期间产生的情况下,在完成之后的焊接电流下降工序并经过规定时间后,执行非针脚脉冲焊接处理,iv)在向不伴有摆动动作的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求在执行焊接电流上升工序、焊接电流下降工序或者焊接电流断开工序的期间产生的情况下,在完成接下来的针脚脉冲焊接处理的焊接电流上升工序、焊接电流施加工序、焊接电流下降工序以及焊接电流断开工序并经过规定时间后,执行非针脚脉冲焊接处理。

若产生向不伴有摆动的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求,则焊炬就沿着到此为止的焊接线也向其后移动。在这样的情况下,若立即切换成与非针脚脉冲焊接处理对应的焊接条件,则就有可能因焊接条件急剧变化而损坏焊道形状的美观或产生焊接不良。

在这样的情况下,若切换请求产生时的针脚脉冲焊接处理处于执行焊接电流施加工序的执行中,则完成之后的焊接电流下降工序并经过规定时间后,开始非针脚脉冲焊接处理,由此可从基于针脚脉冲焊接处理的焊道形状起不损坏美观地得到基于非针脚脉冲焊接处理的焊道形状。

此外,若切换请求产生时的针脚脉冲焊接处理处于焊接电流上升工序、焊接电流下降工序、焊接电流断开工序的任一个工序的执行中,则在完成接下来的针脚脉冲焊接处理的各工序并经过规定时间后,开始非针脚脉冲焊接处理,由此可同样地从基于针脚脉冲焊接处理的焊道形状起不损坏美观地得到基于非针脚脉冲焊接处理的焊道形状。

[电弧焊接系统的构成]

如图1所示,本实施方式涉及的电弧焊接系统1大体上具备机器人装置10和焊接装置20。

机器人装置10具备:具备将多个连杆分别经由接头以能转动的方式结合而成的多关节型臂的机械手11;进行控制以便控制组装到机械手11的接头等而使安装在机械手11的前端部的焊炬21移动到预期的焊接计划位置(沿着被编程得到的焊接路径)移动的机器人控制装置12;以及与机器人控制装置12以能通信的方式连接的示教器30(远程控制器)等。

焊接装置20具备:固定于机械手11的远位连杆的焊炬21;固定于机械手11且将作为自耗电极22的焊接焊丝23a进给到焊炬21的焊丝进给部23;以及对焊炬21施加焊接电流而将自耗电极22熔融的焊接电源装置24等。

在焊炬21的远位端安装有接触尖端22a和喷气嘴22b。接触尖端22a是引导焊接焊丝23a的圆筒状的导体,焊接焊丝23a通过从焊接电源装置24向接触尖端22a施加焊接电流而熔融,作为用于焊接的自耗电极22起作用。

喷气嘴22b配置为包围接触尖端22a,对焊接部位供给氩气等保护气体。另外,在喷气嘴22b连接从填充有保护气体的储气瓶经由调节器供给的气体供给管,但图1中省略。

焊接电源装置24具备:生成对接触尖端22a施加的焊接电压的高压产生电路24a;以及控制高压产生电路24a的电源控制装置24b。电源控制装置24b具备cpu以及具有存储器的运算电路,基于来自机器人控制装置12的指令,以期望的定时产生期望的高压电压,并且控制焊丝进给部23来调整焊接焊丝23a向接触尖端22a的进给量(或者进给速率)。

若将由高压产生电路24a生成的高压电压施加至焊炬21与焊接对象物40之间,则产生电弧放电,由此焊接焊丝23a熔融而进行焊接对象物40的焊接处理。另外,此时焊接对象物40具有接地电位。

焊丝进给部23具备:带导辊的进给电动机;以及检测进给电动机的焊接焊丝23a的进给量的编码器,电源控制装置24b控制焊丝进给部23以便对焊炬21进给焊接焊丝23a的必需的进给量。

机器人控制装置12具备:具备cpu以及存储器并作为机械手控制部以及焊接条件指令部起作用的运算部120;与示教器30的通信接口电路121;与电源控制装置24b的通信接口电路122等。机器人控制装置12基于来自示教器30的指令来控制机械手11的动作(机械手控制部),并且将焊接电流等焊接条件向电源控制装置24b给出指令(焊接条件指令部)。

示教器30具备:与机器人控制装置12的通信接口电路31;用于显示各种信息的显示部32;以及用于进行焊接条件的设定等的数据设定部33等。

操作者或者示教者操作示教器30的数据设定部33,输入机械手11的动作参数以及焊接装置20的焊接条件等示教数据。输入的示教数据的集合体(教示信息)经由通信接口电路31从示教器30发送至机器人控制装置12,并存储到机器人控制装置12的存储器。

机器人控制装置12在进行焊接处理前基于从存储器读出的教示信息在运算部120中执行必需的运算处理,输出使机械手11执行必需的动作的指令信号(以下,也称作“动作指令”。),并且向电源控制装置24b输出与焊接条件对应的指令信号(以下,也称作“条件指令”。)。机器人控制装置12伴随焊接处理的进展将必需的指令信号适当更新后输出至机械手11以及电源控制装置24b,由此按照示教数据来控制机械手11和焊接电源装置24。

在从机器人控制装置12输出至机械手11的动作指令中包含为了使焊炬21以规定的移动路径以及速度移动而对必需的各接头给出旋转方向以及旋转速度的指令的信号。另一方面,在从机器人控制装置12输出至电源控制装置24b的条件指令中包含指定针脚脉冲焊接处理或者非针脚脉冲焊接处理的针脚信号、在指定非针脚脉冲焊接处理的情况下指定非针脚脉冲焊接处理是否伴有焊炬21的摆动动作的摆动信号、表示与所指定的焊接处理对应的焊接电流以及电压等电气参数的参数信号,其也称为焊接指令。

[机器人控制装置以及焊接电源装置的详细动作]

机揩人控制装置12基于预先设定的教示信息来控制机械手11以使得焊炬21沿着焊接计划线以规定的速度移动,并且基于该教示信息向焊接电源装置24输出请求从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理进行切换的信号、或者请求从非针脚脉冲焊接处理向针脚脉冲焊接处理进行切换的信号(以下,一起称为“切换请求”。)。

虽然已经进行了说明,但所谓针脚脉冲焊接处理是指无论焊炬21的移动状态如何,都间歇地产生电弧放电来间歇地进行焊接的处理,即,反复进行如下一系列的循环的焊接处理:在产生预先确定的时间的电弧而使作为自耗电极的焊接焊丝23a熔融后,中断电弧放电。

如图2的(a)所示,针脚脉冲焊接处理是依次以规定周期t反复执行a)焊接电流上升工序、b)焊接电流施加工序、c)焊接电流下降工序、以及d)焊接电流断开工序的处理。

a)焊接电流上升工序是通过机械手11对定位在焊接开始位置的焊炬21施加电压而在自耗电极22与焊接对象物40之间产生电弧放电从而开始焊接的工序。在电压施加后,在自耗电极22与焊接对象物40之间产生电弧放电而使电流值急速上升,构成自耗电极22的焊接焊丝23a熔化而在焊接对象物40上形成熔融池。

b)焊接电流施加工序是对熔融池供给焊接焊丝23a以便使电弧放电继续预先设定的时间而进行焊接的工序,c)焊接电流下降工序是停止向熔融池供给焊接焊丝23a而停止自耗电极22与焊接对象物40的短路状态从而使焊接电流下降的工序,d)焊接电流断开工序是将断开焊接电流的状态维持为了使焊炬21移动到下一个焊接对象位置而必需的时间的工序。

图2的(b)示出经过以周期t进行反复的上述各工序而形成的鳞片状的焊道形状。

非针脚脉冲焊接处理是始终施加焊接电流的工序,在a)焊接电流上升工序中形成电弧放电后直到焊接结束时为止都继续进行b)焊接电流施加工序。

如图3的机器人控制的流程图所示,机器人控制装置12若开始焊接处理,则基于教示信息首先使焊炬21移动到焊接始点(sa1),判定条件指令是否是指定针脚脉冲焊接处理或者非针脚脉冲焊接处理的指令(sa2),若是指定针脚脉冲焊接处理的指令,则向焊接电源装置24的电源控制装置24b(以下,仅称为“焊接电源装置24”。)输出针脚脉冲焊接指令(sa3),若是指定非针脚脉冲焊接的指令,则向焊接电源装置24输出非针脚脉冲焊接指令(sa5)。

机器人控制装置12在输出针脚脉冲焊接指令后(sa3),沿着基于教示信息的焊接计划线(事先被编程得到的焊接路径)使焊炬21以规定速度移动规定距离(sa4),反复进行步骤sa2至sa4的处理直到焊接处理结束为止(sa9)。

机器人控制装置12若在步骤sa2中基于教示信息判断为从针脚脉冲焊接切换成非针脚脉冲焊接(sa2),则将包含焊炬21有无螺旋摆动的动作的非针脚脉冲焊接指令输出至焊接电源装置24(sa5),判定非针脚脉冲焊接处理中是否伴有螺旋摆动动作(sa6),在需要螺旋摆动动作的情况下开始摆动动作(sa7),在不需要螺旋摆动动作的情况下开始直线移动(sa8)。

进行规定的焊接处理是否结束的判定(sa9),若未结束,则返回到步骤sa2反复进行同样的处理,若结束,则向焊接电源装置24输出焊接结束指令而结束焊接动作。

如图4的焊接控制的流程图所示,焊接电源装置24在直到从机器人控制装置12发送焊接指令为止的期间(sb1,“否”),断开焊接电流而待机(sb2),若发送了焊接指令(sb1,“是”),则判定该焊接指令是否是针脚脉冲焊接指令或者非针脚脉冲焊接处理(sb3)。若是针脚脉冲焊接,则将对应的焊接条件存放在焊接条件存储部,按照预先设定的时间表执行图2的(a)所示的a)焊接电流上升工序、b)焊接电流施加工序、c)焊接电流下降工序、d)焊接电流断开工序的各工序(sb4)。焊接电源装置24在步骤sb4之后返回到步骤sb1,直到规定的针脚脉冲焊接处理完成为止,都反复进行一系列的步骤sb1、sb3、sb4。此时,焊接电源装置24基于存放在焊接条件存储部的焊接条件来执行步骤sb4的各工序。

作为非针脚脉冲初始处理,焊接电源装置24判定焊接指令是否从针脚脉冲焊接指令切换成非针脚脉冲焊接指令(sb5)。此外,焊接电源装置24在判定为切换成非针脚脉冲焊接指令时(焊接切换请求时,sb5,“是”),进一步判定非针脚脉冲焊接处理是否伴有焊炬21的螺旋摆动动作(sb6)。焊接电源装置24在非针脚脉冲焊接处理伴有螺旋摆动动作的情况下(sb6,有),为了迅速地结束针脚脉冲焊接处理,将存储在焊接条件存储部的焊接条件更新成非针脚脉冲焊接处理的焊接条件。

此时,焊接电源装置24在焊接切换请求时仍然执行针脚脉冲焊接处理的a)焊接电流上升工序或者b)焊接电流施加工序的情况下,立即执行c)焊接电流下降工序。并且,在经过规定时间后,焊接电源装置24执行焊接电流上升工序(sb8)以及焊接电流施加工序(sb9),迅速地开始非针脚脉冲焊接处理。

此外,焊接电源装置24在焊接切换请求时仍然执行针脚脉冲焊接处理的其他工序的情况下,至少在从c)焊接电流下降工序后经过了规定时间时,执行焊接电流上升工序(sb8)以及焊接电流施加工序(sb9),迅速地开始非针脚脉冲焊接处理。

在此,焊接电流下降工序后的上述“规定时间”可以是与焊接电流断开工序所需的时间相同的时间,也可以是不同的时间。为了迅速地过渡到非针脚脉冲焊接处理,上述“规定时间”优选是比焊接电流断开工序所需的时间更短的时间。

一方面,在步骤sb6中,焊接电源装置24在判定为非针脚脉冲焊接处理不伴有螺旋摆动动作的情况下(sb6,无),在维持存储于焊接条件存储部的焊接条件的状态下执行针脚脉冲焊接处理的结束工序(sb7),之后,将存储于焊接条件存储部的焊接条件更新为新的非针脚脉冲焊接处理的焊接条件,并执行焊接电流上升工序(sb8)以及焊接电流施加工序(sb9)。

在步骤sb7的针脚脉冲处理结束工序中,焊接电源装置24在针脚脉冲焊接处理执行b)焊接电流施加工序的情况下,在之后执行c)焊接电流下降工序。此外,焊接电源装置24在针脚脉冲焊接处理执行a)焊接电流上升工序、c)焊接电流下降工序、或者d)焊接电流断开工序的情况下,在执行了继各工序之后的b)焊接电流施加工序后,执行c)焊接电流下降工序。

在步骤sb7的c)焊接电流下降工序之后,若经过规定时间,则焊接电源装置24就执行焊接电流上升工序(sb8)以及焊接电流施加工序(sb9),迅速地开始非针脚脉冲焊接处理。在该情况下也是:上述“规定时间”可以是与焊接电流断开工序所需的时间相同的时间,也可以是不同的时间。为了迅速地过渡到非针脚脉冲焊接处理,上述“规定时间”优选是比焊接电流断开工序所需的时间更短的时间。

之后,返回到步骤sb1,焊接电源装置24在继续进行非针脚脉冲焊接处理时(sb3,非针脚脉冲),在步骤sb9中,为了以非针脚脉冲焊接指令来维持焊接指令(sb5,否),而前进到步骤sb9,继续执行焊接电流施加工序。

另一方面,焊接电源装置24在步骤sb3中判定为从非针脚脉冲焊接处理切换成针脚脉冲焊接处理的情况下,为了立即结束非针脚脉冲焊接处理而执行焊接电流下降工序,在经过规定时间后执行针脚脉冲焊接处理。在该情况下也是:上述“规定时间”可以是与焊接电流断开工序所需的时间相同的时间,也可以是不同的时间。

图5的(a)、(b)示出在将向在针脚脉冲焊接处理的执行中不伴有摆动动作的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换指令(焊接切换请求)从机器人控制装置12输出至焊接电源装置24的情况下形成的焊道形状以及电流波形。

图5的(a)示出在d)焊接电流断开工序的执行中产生了切换指令(焊接切换请求)的情况下的焊道形状以及电流波形的具体例。焊接电源装置24在经过d)焊接电流断开工序并进而在下一个循环的a)焊接电流上升工序、b)焊接电流施加工序、c)焊接电流下降工序之后经过规定时间t1后执行非针脚脉冲焊接。这样构成的本实施方式涉及的电弧焊接系统1在d)焊接电流断开工序的执行中产生切换指令(焊接切换请求)的情况下,也能够抑制焊道形状的大的变动(焊道形状的不连续性)。

图5的(b)示出在b)焊接电流施加工序的执行中产生切换指令(焊接切换请求)的情况下的焊道形状以及电流波形的具体例。焊接电源装置24在该循环的c)焊接电流下降工序之后经过规定时间t1后执行非针脚脉冲焊接。这样构成的本实施方式涉及的电弧焊接系统1在b)焊接电流施加工序的执行中产生切换指令(焊接切换请求)的情况下,也同样能够抑制焊道形状的大的变动(焊道形状的不连续性)。此外,通过更加缩短规定时间t1,能够进一步提高焊道形状的连续性。另外,非针脚脉冲焊接处理中产生的焊道的上下宽度根据焊接条件来确定,也有时与针脚脉冲焊接中产生的焊道的上下宽度不同。

图6的(a)、(b)示出在将向在针脚脉冲焊接处理的执行中伴有摆动动作的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换指令(焊接切换请求)从机器人控制装置12被输出至焊接电源装置24的情况下形成的焊道形状以及电流波形。

图6的(a)示出在d)焊接电流断开工序的执行中产生切换指令(焊接切换请求)的情况下的焊道形状以及电流波形的具体例。焊接电源装置24在从切换指令经过规定的短的时间t1后执行伴有螺旋摆动动作的非针脚脉冲焊接。根据这样构成的本实施方式涉及的电弧焊接系统1,相比焊道形状的变动(焊道形状的不连续性),可更加优先焊接强度的大的变动的抑制。

图6的(b)示出在b)焊接电流施加工序的执行中产生切换指令(焊接切换请求)的情况下的焊道形状以及电流波形的具体例。焊接电源装置24在切换指令后立即执行c)焊接电流下降工序,并进而在经过规定时间t1后执行非针脚脉冲焊接。这样构成的本实施方式涉及的电弧焊接系统1相比焊道形状的变动(焊道形状的不连续性)同样更加优先抑制焊接强度的大的变动。其中,通过更加缩短规定时间t1,能够对通过针脚脉冲焊接处理最后形成的焊道上的焊接母材重复执行伴有螺旋摆动动作的非针脚脉冲焊接处理,因此也能够实质地抑制焊道形状的大的变动(焊道形状的不连续性)。

在上述实施方式中,说明了单独构成机器人控制装置12和电源控制装置24b的示例,但也可以将机器人控制装置12和电源控制装置24b一体构成。

在上述实施方式中,说明了针脚脉冲焊接处理依次以规定周期t反复执行a)焊接电流上升工序、b)焊接电流施加工序、c)焊接电流下降工序、d)焊接电流断开工序的处理,但也可以将a)焊接电流上升工序、b)焊接电流施加工序、c)焊接电流下降工序一并定位为焊接电流接通工序。

在此,若概括上述的实施方式,则本实施方式涉及的电弧焊接系统1只要如下那样构成即可,即,在向不伴有螺旋摆动动作的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求的产生时,若针脚脉冲焊接处理处于执行焊接电流接通工序的执行中,则在该焊接电流接通工序之后经过规定时间后开始非针脚脉冲焊接处理,若针脚脉冲焊接处理处于执行焊接电流断开工序的执行中,则执行接下来的焊接电流接通工序,若之后经过规定时间,则开始非针脚脉冲焊接处理。

另外,在上述实施方式中,作为摆动动作,说明了如描绘螺旋形状那样使焊炬21移动而进行连续焊接的螺旋摆动动作,但摆动动作并不限于螺旋形状,可以使焊炬21例如如描绘锯齿形状那样进行移动,也可以使焊炬21在与焊接计划线交叉的方向上移动。此时,摆动动作的间距以及振幅可适当设定成合适的值。

在上述实施方式中,作为适用本发明的电弧焊接方法而优选的针脚脉冲焊接处理的方案,举例说明了使焊炬连续移动并间歇产生电弧放电来进行焊接这样的焊接处理的情况,但也可以适用于与焊炬的间歇的移动同步地间歇产生电弧放电来进行焊接的焊接处理。

在上述实施方式中,举例说明了适用氩气气体来作为保护气体,但保护气体在氩气气体以外也能够使用氦气气体等惰性气体、碳酸气体等。

上述实施方式只不过是本发明的一例,各部分的具体的构成并不限定于上述的具体例,能够在得到本发明的作用效果的范围内适当变更或者设计。

工业可利用性

根据本发明可提供在从针脚脉冲焊接切换成非针脚脉冲焊接时能够根据有无焊炬的摆动动作来形成期望的焊道的电弧焊接系统。

符号说明

1:电弧焊接系统

10:机器人装置

11:机械手

12:机器人控制装置

120:运算部

121:与示教器的通信接口电路

122:与电源控制装置的通信接口电路

20:焊接装置

21:焊炬

22:自耗电极(焊丝)

23:焊丝进给部

23a:焊接焊丝

24:焊接电源装置

24a:高压产生电路

24b:电源控制装置

30:示教器

31:通信接口电路

32:显示部

33:数据设定部

40:焊接对象物(焊接母材,工件)。

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