专利名称：埋弧焊接装置及单面焊接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用以焊接金属板等被焊接构件的埋弧焊接装置及单面焊接装置。
背景技术：
现有，作为解析焊接时的焊接不合理情况(焊接缺陷)的方法，采用的是对产生该焊接不合理情况的时点的焊接电流和焊接电压等焊接状况事后进行解析的方法。例如，专利文献1中提出了一种电弧焊接监控器，具备保存焊接电流或焊接电压等检测信号的数据保存机构和存储机器人动作轨迹的动作轨迹存储机构，能够容易把握焊接电流或焊接电压等检测数据与焊接工件的焊接线信息如何对应。专利文献1 日本特开平11-58007号公报不过，专利文献1中的电弧焊接监控器是用于电弧焊接用机器人的装置，在采用埋弧焊接时，没有记录焊接电流或焊接电压等焊接状况。从而，在埋弧焊接领域中，即使焊接后发现焊接不合理情况，也无法确认发生该焊接不合理情况的时点下的焊接状况。另外，虽然在埋弧焊接领域中也存在具备焊接电流或焊接电压等焊接状况的存入功能的焊接电源，但焊接电源还无法检测及记录到焊接装置的位置等装置状况。从而，存在的问题是在例如焊接不合理情况的成因属于装置状况的情况下，不能对焊接不合理情况的成因进行追踪及解析。
发明内容
本发明即是鉴于这些问题点而产生的，其课题在于，提供一种能够同时记录焊接电流及焊接电压等焊接状况和焊接装置的位置等装置状况，从而能够容易追踪及解析焊接不合理情况成因的埋弧焊接装置及单面焊接装置。为了解决所述课题，本发明的埋弧焊接装置，对被焊接构件对接而成的坡口进行焊接，其特征在于，包括焊炬，其对所述坡口供给焊丝；焊接行驶台车，其支撑所述焊炬； 行驶轨道，其支撑所述焊接行驶台车使其能够行驶；焊接电源，其向所述焊炬及所述被焊接构件供电，并且检测焊接电流及焊接电压；传感器，其由所述焊接行驶台车支撑，并且先于所述焊炬检测坡口位置；焊接控制机构，其控制所述焊接行驶台车的移动；行驶驱动机构， 其按照所述焊接控制机构的指示沿着所述坡口长度方向驱动所述焊接行驶台车，并且对表示所述焊接行驶台车在所述坡口长度方向上的移动量的行驶距离进行检测；仿形驱动机构，其按照所述焊接控制机构的指示沿着与所述坡口长度方向正交的方向即坡口宽度方向驱动所述焊接行驶台车，并且对表示所述焊接行驶台车在所述坡口宽度方向上的移动量的仿形位置进行检测，所述焊接控制机构包括驱动指示部，其向所述行驶驱动机构发出沿所述坡口长度方向驱动所述焊接行驶台车的指示，并且按照所述传感器检测到的所述坡口位置向所述仿形驱动机构发出沿所述坡口宽度方向驱动所述焊接行驶台车的指示；写入部， 其将所述行驶驱动机构检测到的所述行驶距离和焊接电源检测到的焊接电流及焊接电压的测量值关联起来写入，并且将所述行驶驱动机构检测到的所述行驶距离和所述仿形驱动机构检测到的仿形位置关联起来写入。由这种构成组成的埋弧焊接装置，能够将由焊接电流及焊接电压的测量值等组成的焊接状况数据和由焊接行驶台车的行驶距离和仿形位置等组成的装置状况数据同时且关联起来进行记录。另外，本发明的单面焊接装置，对被焊接构件对接而成的坡口从单面进行焊接， 其特征在于，包括焊炬，其对所述坡口供给焊丝；焊接行驶台车，其支撑所述焊炬；行驶轨道，其支撑所述焊接行驶台车使其能够行驶；焊接电源，其向所述焊炬及所述被焊接构件供电，并且检测焊接电流及焊接电压；传感器，其由所述焊接行驶台车支撑，并且先于所述焊炬检测坡口位置；焊接控制机构，其控制所述焊接行驶台车的移动；行驶驱动机构，其按照所述焊接控制机构的指示沿着所述坡口长度方向驱动所述焊接行驶台车，并且对表示所述焊接行驶台车在所述坡口长度方向上的移动量的行驶距离进行检测；仿形驱动机构，其按照所述焊接控制机构的指示沿着与所述坡口长度方向正交的方向即坡口宽度方向驱动所述焊接行驶台车，并且对表示所述焊接行驶台车在所述坡口宽度方向上的移动量的仿形位置进行检测；垫板装置，其配置在所述坡口的背侧，所述焊接控制机构包括驱动指示部， 其向所述行驶驱动机构发出沿所述坡口长度方向驱动所述焊接行驶台车的指示，并且按照所述传感器检测到的所述坡口位置向所述仿形驱动机构发出沿所述坡口宽度方向驱动所述焊接行驶台车的指示；写入部，其将所述行驶驱动机构检测到的所述行驶距离和焊接电源检测到的焊接电流及焊接电压的测量值关联起来写入，并且将所述行驶驱动机构检测到的所述行驶距离和所述仿形驱动机构检测到的仿形位置关联起来写入。由这种构成组成的单面焊接装置，能够将由焊接电流及焊接电压的测量值等组成的焊接状况数据和由焊接行驶台车的行驶距离和仿形位置等组成的装置状况数据同时且关联起来进行记录。发明效果根据本发明的埋弧焊接装置及单面焊接装置，能够将由焊接电流及焊接电压的测量值等组成的焊接状况数据和由焊接行驶台车的行驶距离和仿形位置等组成的装置状况数据同时且关联起来进行记录，从而，即使在进行埋弧焊接后假设发现焊接不合理情况时也能够容易对该焊接不合理情况的成因进行追踪及解析。
图1是表示本发明实施方式的单面焊接装置整体构成的概略图。图2是表示本发明实施方式的单面焊接装置所具备的焊接控制机构及其周边构成的框图。图3是用以对利用本发明实施方式的单面焊接装置焊接通常的金属板时的实施例进行说明的图，(a)是表示异常时的焊接状况数据的曲线图，(b)是表示异常时的装置状况数据的曲线图。图4是用以对利用本发明实施方式的单面焊接装置焊接通常的金属板时的实施例进行说明的图，(a)是表示正常时的焊接状况数据的曲线图，(b)是表示正常时的装置状况数据的曲线图。图5是表示利用具备与本发明实施方式的单面焊接装置同样构成(除垫板装置)的BOX柱的角焊接装置对BOX柱的角进行焊接时的实施例的图，(a)是表示异常时的焊接状况数据的曲线图，(b)是表示异常时的装置状况数据的曲线图。图6是表示利用具备与本发明实施方式的单面焊接装置同样构成(除垫板装置) 的BOX柱的角焊接装置对BOX柱的角进行焊接时的实施例的图，(a)是表示正常时的焊接状况数据的曲线图，(b)是表示正常时的装置状况数据的曲线图。图中，1-被焊接构件，10-行驶轨道，20-焊接行驶台车，20a-台车主体，20b-头架，21-焊接控制机构，22-行驶驱动机构，23-仿形驱动机构，24-焊丝进送装置，25-焊炬，26-传感器，27-焊接电源，30-垫板装置，31-垫板部，32-升降机构，33-面板移动辊， 34-辅助辊，35-电磁机构，36-梁构件，37-车轮，40-设定值输入机构，50-PC，60-移动轨道，100-单面焊接装置，211-修正量计算部，212-驱动指示部，213-信号生成部，214-电流电压控制部，215-写入部，216-记录部，V-坡口，W-焊丝。
具体实施例方式以下，关于实施方式的埋弧焊接装置参照附图进行说明。埋弧焊接装置是预先在坡口上散布粒状的焊剂，将焊丝自动送入其中，由此在焊剂中焊丝和被焊接构件之间发生电弧进行焊接的装置。在此，埋弧焊接装置包括各种构成，不过，以下的说明中以单面焊接装置为例进行说明。单面焊接装置100是在例如大块板的板接头焊接中，对多个被焊接构件1对接的坡口 V从单面进行焊接的装置。单面焊接装置100如图1所示，主要构成是具备沿着行驶轨道10的长度方向行驶的焊接行驶台车20。另外，单面焊接装置100还具备在行驶轨道 10上将焊剂挤住在被焊接构件1的坡口 V背侧的垫板装置30。另外，单面焊接装置100具备对被焊接构件1的焊点供给焊剂的焊剂供给装置和对焊接结束后残留的焊剂进行吸引、 回收的焊剂回收装置，不过，图1中省略了图示。行驶轨道10用于使焊接行驶台车20行驶。行驶轨道10沿着被焊接构件1的坡口 V的长度方向即坡口长度方向架设。另外，行驶轨道10如图1所示，形成截面矩形状，由例如刚性高的金属原材料构成。焊接行驶台车20 —面沿行驶轨道10的长度方向行驶，一面对被焊接构件1的坡口 V进行焊接。焊接行驶台车20如图1所示悬挂并被支撑在行驶轨道10上，能够在行驶驱动机构22的作用下沿行驶轨道10的长度方向行驶。焊接行驶台车20在此如图1所示，由台车主体20a和一端固定在该台车主体20a 下部、另一端伸长到被焊接构件1的头架20b构成。另外，台车主体20a如图1所示，设有焊接控制机构21、行驶驱动机构22、仿形驱动机构23和焊丝进送装置M，头架20b设有焊炬25、传感器26。以下，关于台车主体20a及头架20b所设置的各单元，进行详细说明。焊接控制机构21控制焊接行驶台车20的移动。焊接控制机构21在此如图2所示，具备修正量计算部211、驱动指示部212、信号生成部213、电流电压控制部214、写入部 215、记录部216。还有，焊接控制机构21在此如图1所示设置在台车主体20a内部，不过也可以设置在台车主体20a的外部。修正量计算部211计算使焊接行驶台车20沿坡口宽度方向移动的修正量。即，修正量计算部211计算的是在坡口 V相对于焊接行进方向倾斜时，使焊接行驶台车20沿坡口宽度方向移动，用以仿形该坡口 V的仿形修正量。具体地说，修正量计算部211是通过获得传感器沈检测的坡口位置与焊接行驶台车20的焊接行进方向的差，由此计算坡口 V的偏离，同时计算与该坡口 V的偏离相对应的修正量。还有，在此所说的坡口 V的偏离，更具体地说，意思是在坡口位置和焊接行进方向之间的坡口宽度方向的距离。修正量计算部211如图2所示，从传感器沈输入坡口位置。然后，修正量计算部 211根据所述方法计算修正量，如图2所示将其向驱动指示部212输出。驱动指示部212对焊接行驶台车20的各驱动机构22、23发出驱动指示。驱动指示部212由例如伺服放大器等构成，对行驶驱动机构22发出沿坡口 V长度方向(以下，叫做坡口长度方向)驱动焊接行驶台车20的指示，同时，对仿形驱动机构23发出沿与坡口 V 长度方向垂直的方向(以下，叫做坡口宽度方向)驱动焊接行驶台车20的指示。驱动指示部212具体地说，按照考虑被焊接构件1的焊接条件等而预先设定的移动量，生成沿坡口长度方向驱动焊接行驶台车20的行驶驱动指示，将其向行驶驱动机构22 输出，由此沿坡口长度方向驱动焊接行驶台车20。另外，驱动指示部212按照修正量计算部 211计算的修正量(仿形修正量)，生成沿坡口宽度方向驱动焊接行驶台车20的仿形驱动指示，将其向仿形驱动机构23输出，由此沿坡口宽度方向驱动焊接行驶台车20。另外，驱动指示部212将单面焊接装置100开始焊接时信号生成部213生成的动作标志启动信号向仿形驱动机构23输出，由此开始焊接行驶台车20的仿形动作。另一方面，驱动指示部212将焊接行驶台车20到达坡口 V终端时信号生成部213生成的动作标志结束信号向仿形驱动机构23输出，由此结束焊接行驶台车20的仿形动作。驱动指示部212如图2所示，生成行驶驱动指示，将其向行驶驱动机构22输出。另外，驱动指示部212如图2所示，从修正量计算部211输入修正量。然后，驱动指示部212 按照所述方法生成仿形驱动指示，如图2所示将其向仿形驱动机构23输出。另外，驱动指示部212如图2所示，从行驶驱动机构22输入焊接行驶台车20的行驶距离，同时从仿形驱动机构23输入焊接行驶台车20的仿形位置。然后，驱动指示部212 如图2所示将其向写入部215输出。信号生成部213生成传感器沈是否动作的信号和焊接行驶台车20是否进行仿形动作的信号。信号生成部213具体地说，在单面焊接装置100开始焊接时，生成动作标志启动信号，如图2所示，将该动作标志启动信号经由驱动指示部212向仿形驱动机构23输出， 由此开始焊接行驶台车20的仿形动作。另一方面，信号生成部213按照从传感器沈输入的终端信号，生成动作标志结束信号，如图2所示，将该动作标志结束信号经由驱动指示部 212向仿形驱动机构23输出，由此结束焊接行驶台车20的仿形动作。还有，所谓终端信号， 意思是传感器26检测到被焊接构件1的坡口 V终端时生成的信号。另外，信号生成部213在开始焊接时，生成传感器启动信号，如图2所示，经由写入部215将该传感器启动信号向记录部216输出。另一方面，信号生成部213按照从传感器 26输入的终端信号，生成传感器结束信号，如图2所示，经由写入部215将该传感器结束信号向记录部216输出。信号生成部213生成动作标志启动信号和传感器启动信号，如图2所示，将动作标志启动信号向驱动指示部212和写入部215输出，将传感器启动信号向写入部215输出。另外，信号生成部213如图2所示，从传感器沈输入终端信号。然后，信号生成部213按照所述方法生成动作标志结束信号和传感器结束信号，如图2所示，将动作标志结束信号向驱动指示部212和写入部215输出，将传感器结束信号向写入部215输出。电流电压控制部214控制焊接电流和焊接电压。电流电压控制部214如图2所示从设定值输入机构40输入焊接电流及焊接电压的设定值，同时，从焊接电源27分别以规定的取样间隔(例如50msec 100msec)输入焊接电流及焊接电压的测量值(反馈电流及反馈电压)。然后，电流电压控制部214为了使焊接电流及焊接电压与所述的设定值一致，生成增减焊接电流的指示、或增减焊接电压的指示，将它们向焊接电源27输出，由此控制焊接电流及焊接电压。另外，电流电压控制部214如图2所示，向写入部215随时输出从焊接电源27输入的焊接电流及焊接电压的测量值。还有，设定值输入机构40是例如设置在单面焊接装置100外部的操作面板等，由操作者(用户)输入焊接电流及焊接电压的设定值。写入部215将焊接控制机构21内的各部、或焊接控制机构21周边的各机构及各装置生成或检测的值写入记录部216中。写入部215具体地说，如图2所示，将信号生成部 213生成的传感器信号(传感器启动信号及传感器结束信号)及动作标志信号(动作标志启动信号及动作标志结束信号)、行驶驱动机构22检测到的焊接行驶台车20的行驶距离、 仿形驱动机构23检测到的焊接行驶台车20的仿形位置、焊接电源27检测到的焊接电流及焊接电压的测量值、焊丝进送装置M检测到的焊丝进送速度写入记录部216中。还有，在此的所谓行驶距离意思是焊接行驶台车在坡口长度方向上的移动量，在此的所谓仿形位置意思是焊接行驶台车20在坡口宽度方向上的移动量。另外，写入部215向记录部216进行写入时，至少要将行驶距离和焊接电流及焊接电压的测量值关联起来进行写入，同时将行驶距离和仿形位置关联起来进行写入。即，写入部215将每个行驶距离的焊接电流及焊接电压的测量值和每个行驶距离的仿形位置向记录部216写入。记录部216在焊接控制机构21中进行各种值的记录。记录部216从写入部215 至少将行驶距离和焊接电流及焊接电压的测量值关联起来进行写入，同时将行驶距离和仿形位置关联起来进行写入。即，记录部216记录的是每个行驶距离的焊接电流及焊接电压的测量值和每个行驶距离的仿形位置。记录部216具体地说是用能够存储数据的存储器、硬盘等实现。并且，记录部216 的构成是如图2所示，记录从写入部215输入的各种值，且能够根据必要将它们向PC50输出。还有，记录部216如图2所示，设置在焊接控制机构21的内部，不过也可以设置在该焊接控制机构21的外部。记录部216如图2所示，从写入部215输入传感器信号、动作标志信号、焊接行驶台车20的行驶距离、焊接行驶台车20的仿形位置、焊接电流及焊接电压的测量值、焊丝进送速度。另外，记录部216中至少行驶距离和焊接电流及焊接电压的测量值关联起来从写入部215输入，同时行驶距离和仿形位置关联起来从写入部215输入。然后，记录部216如图2所示根据需要将它们向PC50输出。以下，关于焊接行驶台车20的其他构成进行说明。行驶驱动机构22沿着行驶轨道10在坡口长度方向上驱动焊接行驶台车20。行驶驱动机构22具体地说是由沿坡口长度方向驱动的没有图示的马达和检测该马达的驱动量、即焊接行驶台车20的行驶距离的没有图示的编码器构成。并且，行驶驱动机构22按照从驱动指示部212输入的行驶驱动指示，利用所述马达沿坡口长度方向驱动焊接行驶台车 20，同时利用所述编码器每隔规定的取样周期检测焊接行驶台车20的行驶距离。在行驶驱动机构22中如图2所示从驱动指示部212输入行驶驱动指示。另外，行驶驱动机构22如图2所示对驱动指示部212输出没有图示的编码器检测到的焊接行驶台车20的行驶距离。仿形驱动机构23沿坡口宽度方向驱动焊接行驶台车20 (焊炬2 。仿形驱动机构 23具体地说是由沿坡口宽度方向驱动的没有图示的马达和检测该马达的驱动量、即焊接行驶台车20仿形位置的没有图示的编码器构成。并且，仿形驱动机构23按照从驱动指示部 212输入的仿形驱动指示，利用所述马达沿坡口宽度方向驱动焊接行驶台车20，同时利用所述编码器每隔规定的取样周期检测焊接行驶台车20的仿形位置。另外，仿形驱动机构23 按照从驱动指示部212输入的动作标志启动信号，开始焊接行驶台车20的仿形动作，同时按照从驱动指示部212输入的动作标志结束信号，结束焊接行驶台车20的仿形动作。仿形驱动机构23如图2所示，从驱动指示部212输入仿形驱动指示、动作标志信号(动作标志启动信号及动作标志结束信号)。另外，仿形驱动机构23如图2所示对驱动指示部212输出没有图示的编码器检测到的焊接行驶台车20的仿形位置。焊丝进送装置M是用以向焊炬25进送焊丝W的装置。焊丝进送装置M在此如图1所示，被支撑在台车主体20a上。另外，焊丝进送装置M以规定的取样间隔(例如 50msec 100msec)检测焊丝进送速度，如图2所示，将其向写入部215输出。焊炬25对被焊接构件1供给焊丝W。焊炬25如图1所示，被支撑在焊接行驶台车 20的台车主体20a的前端，对多个被焊接构件1对接的坡口 V供给焊丝W。还有，图1中在焊接行驶台车20的台车主体20a上只图示了一个焊炬25，不过，该台车主体20a可以设置多个焊炬25。传感器沈用以检测坡口位置和坡口 V终端。传感器沈具体地说，由使用激光的检测器、CCD照相机、检测用探针等构成，如图1所示，焊接时先于焊炬25在坡口 V内移动， 检测坡口位置，并且检测坡口 V的终端，生成终端信号。并且，传感器沈如图2所示，向修正量计算部211输出坡口位置，并且向信号生成部213输出终端信号。还有，传感器沈在此是作为能够检测坡口位置和坡口 V终端双方的装置进行介绍，不过，也可以采用例如分别具备检测坡口位置的坡口位置检测传感器和检测坡口 V终端(坡口长度方向的被焊接构件1终端)的终端检测传感器的构成。焊接电源27对焊丝W及被焊接构件1供电，用以在两者间发生电弧。焊接电源27内部具备没有图示的焊接电流检测部和焊接电压检测部，以规定的取样间隔(例如 50msec 100msec)检测焊接时的焊接电流及焊接电压。在焊接电源27中如图2所示从电流电压控制部214输入增减焊接电流的指示、或增减焊接电压的指示。另外，焊接电源27如前所述，检测焊接电流及焊接电压，将它们向电流电压控制部214输出。垫板装置30是配置在被焊接构件1的坡口 V背侧，同时用以在该坡口 V背侧挤住焊剂的装置。垫板装置30具备从坡口 V的背侧挤住焊剂的垫板部31、用以沿被焊接构件1 厚度方向升降垫板部31的升降机构32、用以放置被焊接构件1的同时沿坡口宽度方向移动该被焊接构件1的面板移动辊33、辅助辊34、34、用以吸附并固定被焊接构件1的电磁机构35、成为支撑这些构件的底座的梁构件36。另外，在梁构件36上设置车轮37、37，其卡合于与被焊接构件1的长度方向平行地延伸的移动轨道60。具备如以上构成的单面焊接装置100，能够将由焊接电流及焊接电压的测量值等组成的焊接状况数据和由焊接行驶台车20的行驶距离和仿形位置等组成的装置状况数据同时且关联起来进行记录，因此，即使在进行埋弧焊接后假设发现焊接不合理情况时，也能够容易进行该焊接不合理情况成因的追踪及解析。以下，关于实施方式的单面焊接装置100的动作参照图1及图2进行说明。首先， 在垫板装置30上部放置被焊接构件1，利用面板移动辊33及辅助辊34、34横向移动被焊接构件1，进行位置调整以使垫板部31位于坡口 V的背面的正下方。并且，结束了位置调整后，利用电磁机构35吸附、固定被焊接构件1。接下来，利用仿形驱动机构23进行位置调整，以使焊炬25及传感器沈位于坡口 V的正上方。并且，在位置调整结束后，利用焊接控制机构21沿着行驶轨道10驱动焊接行驶台车20，一面沿坡口长度方向移动该焊接行驶台车20，一面进行焊接。并且，在此之际，焊接控制机构21同时检测或生成焊接状况(焊接电流及焊接电压的测量值、焊丝进送速度)数据、装置状况(行驶距离、仿形位置、动作标志启动信号、动作标志结束信号、传感器启动信号、传感器结束信号)数据，写入部215将它们关联起来进行写入。因而，即使在焊接后发现焊接不合理情况时，也能够容易进行其成因的追踪及解析。还有，所述实施方式中，形成的构成是坡口 V在俯视下呈直线状，与行驶轨道10的长度方向平行，仿形驱动机构23沿坡口宽度方向驱动焊接行驶台车20。不过，作为实施方式的单面焊接装置100的变形例，也可以采用沿坡口的高度方向(以下，叫做坡口高度方向)驱动焊接行驶台车20的构成。这种情况下，在所述修正量计算部211中，除了沿坡口宽度方向移动焊接行驶台车20的修正量(横修正量)以外，还要计算沿坡口高度方向移动焊接行驶台车20的修正量(纵修正量)，在驱动指示部212中，根据该2个修正量分别生成横向的仿形驱动指示和高度方向的仿形驱动指示，将它们向仿形驱动机构23输出。并且，仿形驱动机构23按照这些仿形驱动指示，沿坡口宽度方向及坡口高度方向驱动焊接行驶台车20，且对驱动指示部 212输出没有图示的编码器检测到的焊接行驶台车20在坡口宽度方向上的仿形位置(横仿形位置)和在坡口高度方向上的仿形位置(纵仿形位置)。另外，在所述实施方式中，作为埋弧焊接装置的具体例是对单面焊接装置100进行了说明，不过，也可以将该单面焊接装置100中除垫板装置30以外的构成适用于BOX柱的角焊接装置。即，也能够将所述单面焊接装置100的焊接控制机构21、行驶驱动机构22、 仿形驱动机构23、焊丝进送机构对、焊炬25、传感器沈、焊接电源27适用于BOX柱的角焊接装置，将由焊接电流及焊接电压的测量值等组成的焊接状况数据和由行驶距离和仿形位置等组成的装置状况数据同时且关联起来进行记录。在此，BOX柱的角焊接装置是在BOX柱等的制作工序中进行被焊接构件1的角部分的角壁焊接的装置。[实施例]以下，关于确认本发明实施方式的单面焊接装置及具备与该单面焊接装置同样构成的BOX柱的角焊接装置所实现的效果的实施例，参照图3 图6进行说明。还有，所谓“具备与单面焊接装置同样构成的BOX柱的角焊接装置”，如前所述，意思是将单面焊接装置中除垫板装置以外的构成适用于BOX柱的角焊接装置的装置。[第1实验例]第1实验例中，采用本发明变形例的单面焊接装置，作为被焊接构件对金属板进行自动焊接。然后，在行驶距离17m附近，在发生背焊道消失的状况下，进行其成因的追踪及解析。本实验例中，在焊接过程中作为焊接状况将焊接电流及焊接电压的测量值记录在焊接控制机构的记录部，作为装置状况将焊接行驶台车的行驶距离、焊接行驶台车的仿形位置(横仿形位置及纵仿形位置)、焊丝进送速度记录在焊接控制机构的记录部。另外，在记录部中，将焊接行驶台车的行驶距离和焊接电流及焊接电压的测量值关联起来作为焊接状况数据进行记录，同时，将焊接行驶台车的行驶距离和焊接行驶台车的仿形位置(横仿形位置及纵仿形位置)和焊丝进送速度关联起来作为装置状况数据进行记录。接下来，将PC与焊接控制机构的记录部连接，获得所述焊接状况数据，如图3 (a) 所示作成曲线。图3(a)中，横轴是焊接行驶台车的行驶距离[mm]，纵轴是焊接电流[A]及焊接电压[V]。另外，同样地，获得所述装置状况数据，如图3(b)所示作成曲线。图3(b) 中，横轴是焊接行驶台车的行驶距离[mm]，纵轴是焊接行驶台车的仿形位置[mm]及焊丝进送速度[rpm]。若确认图3(a)，则可知，与正常时稳定的波形即图4(a)比较，规定区间中的波形大幅度紊乱。即，图3(a)中，在行驶距离为17000mm 17100mm附近，焊接电流上升且焊接电压下降，发生短路现象，之后的电流下降。另外，若确认图3(b)，则可知，与正常时稳定的波形即图4(b)比较，规定区间中的波形大幅度紊乱。即，图3(b)中，在行驶距离为17000mm 17100mm附近，焊丝进送速度上升。因而，若考虑到这点，则能够推测，第1实验例中的焊接不合理情况是由于工件的焊接缺陷位置和发生短路现象的行驶距离的位置大致一致，在该位置发生短路现象后电流下降而发生。[第2实验例]第2实验例中，采用具备与本发明实施方式的单面焊接装置同样构成(除了垫板装置以外)的BOX柱的角焊接装置，对BOX柱的角进行自动焊接，在终端部发生焊道缺陷的状况下，进行其成因的追踪及解析。本实验例中，在焊接过程中作为焊接状况将焊接电流及焊接电压的测量值记录在焊接控制机构的记录部，作为装置状况将焊接行驶台车的行驶距离、焊接行驶台车的仿形位置、传感器启动信号及传感器结束信号、动作标志启动信号及动作标志结束信号记录在焊接控制机构的记录部。另外，在记录部中，将焊接行驶台车的行驶距离和焊接电流及焊接电压的测量值关联起来作为焊接状况数据进行记录，同时，将焊接行驶台车的行驶距离和传感器启动信号及传感器结束信号以及动作标志启动信号及动作标志结束信号关联起来作为装置状况数据进行记录。接下来，将PC与焊接控制机构的记录部连接，获得所述焊接状况数据，如图5 (a) 所示作成曲线。图5(a)中，横轴是焊接行驶台车的行驶距离[mm]，纵轴是焊接电流[A]及焊接电压[V]。另外，同样地，获得所述装置状况数据，如图5(b)所示作成曲线。图5(b) 中，横轴是焊接行驶台车的行驶距离[mm]，纵轴是焊接行驶台车的仿形位置[mm]。
另外，图5(b)中，使用纵轴的刻度1和刻度0表示传感器的启动/结束和动作标志的启动/结束。即，在纵轴的刻度1时，成为输入传感器启动信号而传感器成为启动的状态，或者成为输入动作标志启动信号而动作信号为启动的状态。另外，在纵轴的刻度0时， 成为输入传感器结束信号而传感器成为结束的状态，或者成为输入动作标志结束信号而动作标志为结束的状态。若参照图5(a)所示的焊接状况数据，则能够确认的是与正常时的稳定波形即图 6(a)比较，焊接电流、焊接电压均没有很大变化。接下来，若参照图5(b)所示的装置状况数据，则能够确认的是与正常时的稳定波形即图6(b)比较，仿形位置从焊接开始时到焊接结束都是在负侧持续移动。另外可知，动作标志变成结束，焊接行驶台车的仿形动作停止。因而，若考虑到这点，则能够推测第2实验例中发生焊接不合理情况的原因是由于工件倾斜固定，从而仿形动作停止后焊接线从坡口偏离。以上，关于本发明的埋弧焊接装置、单面焊接装置及BOX柱的角焊接装置，通过用以实施发明的方式及实施例进行了具体说明，不过，本发明的宗旨并不限定于这些叙述，必须根据权利要求书的叙述作更广泛的解释。另外，根据这些叙述进行了各种变更、改变等的结构也包含在本发明的宗旨内，这是不言而喻的。例如，除了所述焊接电流及焊接电压的测量值、焊接行驶台车20的行驶距离、焊接行驶台车20的仿形位置、动作标志启动信号、动作标志结束信号、传感器启动信号、传感器结束信号、焊丝进送速度以外，单面焊接装置100还能够在记录部216中记录焊接电流及焊接电压的设定值、各种传感器的输入、动作标志等。另外，通过附加例如检测坡口形状的装置，还能够在记录部216中记录坡口的形状。因而，能够从各种观点进行焊接不合理情况成因的追踪及解析。
1权利要求
1.一种埋弧焊接装置，其对被焊接构件对接而成的坡口进行焊接，其特征在于，包括 焊炬，其对所述坡口供给焊丝；焊接行驶台车，其支撑所述焊炬； 行驶轨道，其支撑所述焊接行驶台车使其能够行驶；焊接电源，其向所述焊炬及所述被焊接构件供电，并且检测焊接电流及焊接电压； 传感器，其由所述焊接行驶台车支撑，并且先于所述焊炬检测坡口位置； 焊接控制机构，其控制所述焊接行驶台车的移动；行驶驱动机构，其按照所述焊接控制机构的指示沿着所述坡口长度方向驱动所述焊接行驶台车，并且对表示所述焊接行驶台车在所述坡口长度方向上的移动量的行驶距离进行检测；仿形驱动机构，其按照所述焊接控制机构的指示沿着与所述坡口长度方向正交的方向即坡口宽度方向驱动所述焊接行驶台车，并且对表示所述焊接行驶台车在所述坡口宽度方向上的移动量的仿形位置进行检测， 所述焊接控制机构包括驱动指示部，其向所述行驶驱动机构发出沿所述坡口长度方向驱动所述焊接行驶台车的指示，并且按照所述传感器检测到的所述坡口位置向所述仿形驱动机构发出沿所述坡口宽度方向驱动所述焊接行驶台车的指示；写入部，其将所述行驶驱动机构检测到的所述行驶距离和焊接电源检测到的焊接电流及焊接电压的测量值关联起来写入，并且将所述行驶驱动机构检测到的所述行驶距离和所述仿形驱动机构检测到的仿形位置关联起来写入。
2.一种单面焊接装置，其对被焊接构件对接而成的坡口从单面进行焊接，其特征在于， 包括焊炬，其对所述坡口供给焊丝；焊接行驶台车，其支撑所述焊炬；行驶轨道，其支撑所述焊接行驶台车使其能够行驶；焊接电源，其向所述焊炬及所述被焊接构件供电，并且检测焊接电流及焊接电压； 传感器，其由所述焊接行驶台车支撑，并且先于所述焊炬检测坡口位置； 焊接控制机构，其控制所述焊接行驶台车的移动；行驶驱动机构，其按照所述焊接控制机构的指示沿着所述坡口长度方向驱动所述焊接行驶台车，并且对表示所述焊接行驶台车在所述坡口长度方向上的移动量的行驶距离进行检测；仿形驱动机构，其按照所述焊接控制机构的指示沿着与所述坡口长度方向正交的方向即坡口宽度方向驱动所述焊接行驶台车，并且对表示所述焊接行驶台车在所述坡口宽度方向上的移动量的仿形位置进行检测；垫板装置，其配置在所述坡口的背侧， 所述焊接控制机构包括驱动指示部，其向所述行驶驱动机构发出沿所述坡口长度方向驱动所述焊接行驶台车的指示，并且按照所述传感器检测到的所述坡口位置向所述仿形驱动机构发出沿所述坡口宽度方向驱动所述焊接行驶台车的指示；写入部，其将所述行驶驱动机构检测到的所述行驶距离和焊接电源检测到的焊接电流及焊接电压的测量值关联起来写入，并且将所述行驶驱动机构检测到的所述行驶距离和所述仿形驱动机构检测到的仿形位置关联起来写入。
全文摘要
提供一种能够同时记录焊接状况和装置状况，从而容易追踪及解析焊接不合理情况成因的埋弧焊接装置及单面焊接装置。本发明的埋弧焊接装置包括焊炬(25)、焊接行驶台车(20)、行驶轨道(10)、焊接电源(27)、传感器(26)、焊接控制机构(21)、行驶驱动机构(22)、仿形驱动机构(23)，焊接控制机构(21)包括驱动指示部(212)，其向行驶驱动机构(22)发出沿坡口长度方向驱动焊接行驶台车(20)的指示，并且按照传感器(26)检测到的坡口位置向仿形驱动机构(23)发出沿坡口宽度方向驱动焊接行驶台车(20)的指示；写入部(215)，其将行驶距离和焊接电流及焊接电压的测量值关联起来写入，并且将行驶距离和仿形位置关联起来写入。
文档编号B23K9/32GK102554419SQ20111037831
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月24日 优先权日2010年12月16日
发明者中尾哲也, 井上芳英, 斋藤康之, 木幡茂 申请人:株式会社神户制钢所