电弧焊接装置制造方法
【专利摘要】本发明的课题在于在能够预先预测在焊接开始点的起弧失败的情况下，在焊接开始点的起弧处理所涉及的时间和向再起弧点的移动时间成为浪费。为此，本发明的电弧焊接装置使焊炬(T)沿着包含焊接开始点的焊接路径移动来进行工件的焊接，并具备以下单元。作为示教单元的示教器(TP)将与焊接开始点(Ps)不同的其他位置作为电弧尝试点(P1)来示教。作为存储单元的硬盘存储至少包含与电弧尝试点(P1)相关的位置数据的各条件。作为控制单元的机器人控制装置(RC)，当进行焊接时，使焊炬(T)移动到电弧尝试点(P1)而非焊接开始点(Ps)，并在按照预先决定的动作模式产生电弧后使焊炬(T)到达焊接开始点(Ps)来进行本来的焊接。
【专利说明】
电弧焊接装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用例如机器人等的焊炬驱动机构进行自动焊接的电弧焊接装置，更详细来说，谋求起弧处理的改善。
【背景技术】
[0002]一直以来，已知一种电弧焊接机器人，即使在焊接开始点起弧失败的情况下，也再次尝试起弧以开始焊接，并极力排除生产线上的停止损耗(例如，参照专利文献I)。
[0003]图9是用于说明现有的电弧焊接机器人的再起弧动作的图。该图表示了安装于电弧焊接机器人的焊炬T在从工件W上的焊接开始点Ps直到焊接结束点Pe的区间中进行电弧焊接的示例。现有技术中，进行如下动作:(I)使焊炬T移动到焊接开始点Ps进行起弧动作，(2)在起弧失败的情况下，移动到在与焊接开始点Ps不同的位置所示教的再起弧点Pt，再次进行起弧动作，(3)在起弧成功的情况下，返回到焊接开始点Ps，一边向焊接结束点Pe移动一边进行焊接。特别是，在专利文献I中，因为能够按照每个焊接开始点对再起弧的动作进行各种各样的设定，所以能够细致地应对根据焊接部位而各不相同的起弧不成功的原因，因此能够使起弧的成功率得到显著提高。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I JP特开平9-253852号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]但是，特别是在对同一个坡口反复多次进行焊接的多层多道焊中，在不断进行反复焊接的过程中，在焊接开始点Ps附近附着大量的绝缘物质的皮膜(熔渣)。在这样的状况下进行了起弧的情况下，大多不会产生电弧，因而会以相当高的频率进行再起弧动作。在现有技术中，即使在事先清楚由于附着有大量的熔渣而在焊接开始点的起弧容易失败的情况下，也必须在焊接开始点Ps进行起弧，因而存在无用时间较多，周期时间延长这种问题。
[0009]因此，本发明的目的在于提供一种能够排除与起弧动作有关的无用时间，并且使起弧的成功率得到提高的电弧焊接装置。
[0010]解决课题的手段
[0011]为了达成上述目的，第I方式的发明是一种电弧焊接装置，使焊炬沿着包含焊接开始点的焊接路径移动来进行工件的焊接，
[0012]所述电弧焊接装置的特征在于，具备:
[0013]示教单元，其将与所述焊接开始点不同的其他位置作为电弧尝试点来进行示教；
[0014]存储单元，其存储至少包含与所述电弧尝试点相关的位置数据的各条件；和
[0015]控制单元，其在进行焊接时，使所述焊炬移动到所述电弧尝试点，并在按照预先决定的动作模式产生电弧后使所述焊炬到达所述焊接开始点来沿着所述焊接路径进行焊接。
[0016]第2方式的发明是根据第I方式所述的电弧焊接装置，其特征在于，所述控制单元使所述焊炬移动到所述电弧尝试点，并停留在所述电弧尝试点施加无负载电压，在使焊丝的前端与所述工件相接触而产生电弧后使所述焊炬移动到所述焊接开始点。
[0017]第3方式的发明是根据第2方式所述的电弧焊接装置，其特征在于，具备设定单元，其设定如下条件中的至少任意一个:所述焊炬从所述电弧尝试点到达所述焊接开始点为止的期间中的所述焊炬的移动速度、在所述电弧尝试点产生电弧为止的所述焊炬的摆动模式、在所述电弧尝试点产生电弧后的焊接电流值以及焊接电压值。
[0018]第4方式的发明是根据第I方式所述的电弧焊接装置，其特征在于，所述控制单元使所述焊炬移动到所述电弧尝试点来施加无负载电压，并一边使焊丝的前端接近所述工件一边使所述焊炬移动到所述焊接开始点。
[0019]第5方式的发明是根据第4方式所述的电弧焊接装置，其特征在于，具备设定单元，其设定如下条件中的至少任意一个:所述焊炬从所述电弧尝试点到达所述焊接开始点为止的期间即尝试区间中的所述焊炬的移动速度、在所述尝试区间中产生电弧为止的所述焊炬的摆动模式、在所述尝试区间中产生电弧后的焊接电流值以及焊接电压值。
[0020]第6方式的发明是根据第4方式或第5方式所述的电弧焊接装置，其特征在于，在所述尝试区间中未产生电弧的情况下，输出错误并使所述焊炬停止。
[0021]第7方式的发明是根据第4方式或第5方式所述的电弧焊接装置，其特征在于，在所述尝试区间中未产生电弧的情况下，使所述焊炬在所述焊接开始点停止，并停留在所述焊接开始点再次尝试电弧的产生。
[0022]第8方式的发明是根据第4方式或第5方式所述的电弧焊接装置，其特征在于，在所述尝试区间中未产生电弧的情况下，返回到所述电弧尝试点，再次一边使所述焊炬移动到所述焊接开始点一边尝试电弧的产生。
[0023]第9方式的发明是一种电弧焊接装置，使焊炬沿着包含焊接开始点的焊接路径移动来进行工件的焊接，
[0024]所述电弧焊接装置的特征在于，具备:
[0025]示教单元，其将与所述焊接开始点不同的其他多个位置作为所有η的电弧尝试点来进行示教，其中η = I?N ;
[0026]存储单元，其存储至少包含与所述电弧尝试点相关的位置数据的各条件；和
[0027]控制单元，其在进行焊接时，使所述焊炬移动到第η点的电弧尝试点后，停留在所述第η点的电弧尝试点施加无负载电压来进行使焊丝的前端与所述工件相接触的电弧产生动作，在产生了电弧的情况下使所述焊炬到达所述焊接开始点来进行所述焊接区间的焊接，在未产生电弧的情况下反复进行如下的动作直到电弧产生为止或直到在第N点的电弧尝试点的电弧产生失败为止:使所述焊炬移动到第n+1点的电弧尝试点来进行所述电弧产生动作。
[0028]第10方式的发明是一种电弧焊接装置，使焊炬沿着包含焊接开始点的焊接路径移动来进行工件的焊接，
[0029]所述电弧焊接装置的特征在于，具备:
[0030]示教单元，其将与所述焊接开始点不同的其他多个位置作为所有η的电弧尝试点来进行示教，其中η = I?N ;
[0031]存储单元，其存储至少包含与所述电弧尝试点相关的位置数据的各条件；和
[0032]控制单元，其在进行焊接时，使所述焊炬移动到第η点的电弧尝试点来施加无负载电压，并进行一边使焊丝的前端接近所述工件一边向所述焊接开始点移动的电弧产生动作，在向所述焊接开始点的移动中产生了电弧的情况下，使所述焊炬到达所述焊接开始点来进行所述焊接区间的焊接，在未产生电弧的情况下，反复如下的动作直到电弧产生为止、或直到在第N点的电弧尝试点的电弧产生失败为止:使所述焊炬移动到第n+1点的电弧尝试点来进行所述电弧产生动作。
[0033]第11方式的发明是一种电弧焊接装置，使焊炬沿着分别包含焊接开始点的多条焊接路径反复移动来进行厚板工件的多层多道焊，
[0034]所述电弧焊接装置的特征在于，具备:
[0035]示教单元，其按照多条焊接路径的每条路径将与所述焊接开始点不同的其他位置作为电弧尝试点来进行示教；和
[0036]控制单元，其在进行焊接时，使所述焊炬移动到所述电弧尝试点来施加无负载电压，并一边使焊丝的前端接近所述工件一边使所述焊炬移动到所述焊接开始点以便在产生电弧后沿着所述焊接路径来进行焊接。
[0037]第12方式的发明是根据第11方式所述的电弧焊接装置，其特征在于，所述电弧尝试点通过如下偏移量来设定:以多条焊接路径的每一条上的焊接开始点为基准的偏移量、或以多条焊接路径中在第I层的基本焊接线上所示教的焊接开始点为基准的偏移量。
[0038]发明效果
[0039]根据本发明，通过使得在设定于从本来的焊接开始点错开的位置的电弧尝试点进行起弧，尤其在起弧容易失败的环境中，能够排除与起弧动作有关的无用时间，并且提高起弧的成功率。例如，只要使得在可以认为并未附着熔渣的部位示教再起弧点，并在该位置进行起弧，就能够省略在焊接开始点的起弧处理所涉及的时间和起弧失败后用于向再起弧点移动的移动时间，并且能够大致可靠地使起弧成功。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1是本发明的电弧焊接装置的构成图。
[0041]图2是本发明的电弧焊接装置的功能框图。
[0042]图3是表示本发明的实施方式I所涉及的电弧尝试(arc try)动作的图。
[0043]图4是本发明的实施方式I所涉及的电弧尝试动作时的时序图。
[0044]图5是本发明的实施方式2所涉及的电弧尝试动作时的时序图。
[0045]图6是表示本发明的实施方式3所涉及的电弧尝试动作的图。
[0046]图7是表示本发明的实施方式4所涉及的电弧尝试动作的图。
[0047]图8是用于说明本发明的实施方式5所涉及的电弧尝试点的图。
[0048]图9是用于说明现有的电弧焊接机器人的再起弧动作的图。
【具体实施方式】
[0049][实施方式I]
[0050]基于实施例并参照附图对发明的实施方式进行说明。
[0051]图1是本发明的电弧焊接装置I的框图。在该图中机器人控制装置RC基于来自示教器(teaching pendant)TP的操作信号Ss,输出用于对机器人R所配置的多个轴的伺服电动机进行动作控制的动作控制信号Mc，并且在规定的定时将焊接指令信号Wc输出给焊接电源WP。焊接电源WP将焊接指令信号Wc作为输入，提供焊接电压Vw以及焊接电流Iw，或控制未图示的储气瓶所具备的电磁阀来输出保护气体，或将焊丝进给信号Fr输出到焊丝进给电动机WM而对焊丝进给电动机WM进行旋转驱动。机器人R载置焊丝进给电动机丽、焊炬T等，并根据操作信号Ss而使焊炬T的前端位置(控制点)移动。焊丝Wr由焊丝进给电动机WM穿过焊炬T内来进给，在与作为作业对象物的工件W之间产生电弧A以进行焊接。
[0052]作为示教单元以及设定单元的示教器TP是移动式示教操作盘，与机器人控制装置RC相连接。作业人员一边使用该示教器TP进行用于切换机器人R的基准坐标系、或者对机器人R的控制点进行点动进给(jog feed)的操作，一边将机器人R引导成为所希望的位置姿势，并按下未图示的存储键。其结果，机器人R的位置姿势被存储为示教点。这样输入的示教数据作为焊接程序Td而被存储在机器人控制装置RC的内部。另外，与后述的电弧尝试点相关的示教数据也使用该示教器TP来输入。
[0053]作为控制单元的机器人控制装置RC根据来自示教器TP的输入而对机器人R进行点动进给，或者基于焊接程序Td对机器人R进行再生运转。以下，对机器人控制装置RC的详情进行说明。
[0054]图2是本发明的电弧焊接装置I的功能框图。在该图中，示教器TP、机器人R以及焊接电源WP是与图1标注了相同符号的同一要素。
[0055]机器人控制装置RC由微型计算机构成，其中该微型计算机包括中央运算处理装置即CPU21、保存有软件程序和控制参数等的R0M22、作为暂时性的计算区域的RAM23、各种存储器等。TP接口部10用于连接示教器TP。作为存储单元的硬盘5是非挥发性存储器，用于存储焊接程序TcU后述的焊接条件文件Cf。焊接接口部13对与焊接电源WP之间的数据通信进行中介。
[0056]在R0M22中，存储有用于进行各种处理的软件程序。若在该图中功能性地表示这些软件程序，则具备键输入监视部2、示教处理部3、焊接控制部7、动作控制部9、解释执行部11以及驱动指令部12的各处理部。这些各处理部被读入到CPU21中来执行。
[0057]键输入监视部2监视并解析在进行示教器TP的操作时所输入的操作信号Ss，并将示教信息通知给示教处理部3。
[0058]示教处理部3基于从键输入监视部2通知的示教信息、即构成焊接路径的焊接开始点、中间点、焊接结束点等的位置姿势坐标值、或者焊接电流、焊接电压、焊接速度等的焊接条件来制作焊接程序Td，并存储到硬盘5中。此外，与本发明特有的电弧尝试点相关的各条件(位置姿势坐标值、后述的动作模式等)也作为焊接程序Td所包含的内部数据而存储在硬盘5中。另外，上述焊接条件、与电弧尝试点相关的各条件可以如本实施方式一样作为焊接程序Td的内部数据来保持，也可以保持在由焊接程序Td间接地参照的焊接条件文件Cf中。
[0059]解释执行部11在由作业人员制作完成的焊接程序Td被再生时，读出焊接程序Td并解析其内容，对动作控制部9以及焊接控制部7输出基于解释结果的控制信号。动作控制部9基于解释结果进行焊炬T的轨道计划运算，并将运算结果通知给驱动指令部12。驱动指令部12根据来自动作控制部9的通知对机器人R输出动作控制信号Me。焊接控制部7基于焊接程序Td的解释结果，将用于进行电弧焊接处理的各种焊接指令信号Wc经由焊接接口部13而发送给焊接电源WP。
[0060]接着，对本发明在如上述那样构成的电弧焊接装置I中的作用进行说明。
[0061]图3是用于说明实施方式I所涉及的电弧尝试动作的图。在该图中，以虚线箭头对在工件W上示教了焊接开始点Ps、焊接结束点Pe以及电弧尝试点Pl的情况下的焊炬T的动作顺序进行了描绘。以下，说明作业人员对焊接开始点Ps、焊接结束点Pe以及电弧尝试点Pl进行示教，并对存储有这些示教点的焊接程序Td进行了再生时的动作。
[0062](1、焊接开始点Ps的示教)
[0063]作业人员通过示教器TP对焊炬T进行点动进给而引导至焊接开始点Ps，并进行存储操作(示教)。此外同时对用于开始焊接的焊接开始命令进行示教。
[0064](2、电弧尝试点Pl的示教)
[0065]电弧尝试点Pl虽然也可以与上述焊接开始点同样地通过对焊炬T向所希望的位置进行点动进给来示教，但优选为设定以上述焊接开始点Ps为基准的坐标系中的值(偏移值)。作为此时的坐标系，也可以使用例如以焊接方向为基准的所谓焊接线坐标系。关于焊接线坐标系由于众所周知因而省略说明，但通过将焊接线坐标系作为基准，具有如下这样的优点:例如，在如图所示想要在朝向焊接结束点Pe的方向上前进规定距离(例如1mm)的位置设定电弧尝试点的情况下等，仅通过指定坐标值[+10，0，0](其中，将焊接方向定义为+X的情况下)作为偏移值即可。另外，在采用通过偏移值来设定电弧尝试点的方式的情况下，也可以预先构成为能够将偏移值作为上述焊接开始命令的I个参数来设定。此外，虽然将电弧尝试点Pl设置于焊接线上，但这只不过是示出一例，也可以设置于任意的位置。
[0066](3、焊接结束点Ps的示教)
[0067]作业人员通过示教器TP对焊炬T进行点动进给而引导至焊接结束点Pe，并进行存储操作。
[0068](4、焊接程序Td的再生)
[0069]在对按照上述那样示教而得到的焊接程序Td进行了再生的情况下，在本实施方式中，机器人控制装置RC按照以下的顺序进行处理。
[0070]I)使焊炬T移动到电弧尝试点Pl。
[0071]2)使焊炬T位于电弧尝试点Pl不动，将施加无负载电压的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。
[0072]3)将开始焊丝Wr的前进进给的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。其结果，焊丝Wr的前端部与工件W相接触，并产生电弧。
[0073]4)从焊接电源WP接收电弧产生确认信号后，维持电弧不变地使焊炬T移动到焊接开始点Ps。
[0074]5)若焊炬T到达焊接开始点Ps，则使焊炬T朝向焊接结束点Pe移动来进行本来的焊接。
[0075]以下，对上述动作更加详细地进行说明。
[0076]图4是实施方式I中的电弧尝试动作时的时序图。该图(A)示出了焊接起动信号St的时间变化，该图⑶示出了焊丝进给信号Fr的时间变化，该图(C)示出了焊接电压Vw的时间变化，该图⑶示出了焊接电流Iw的时间变化，该图(E)示出了机器人R的移动速度Lt的时间变化，该图(F)示出了焊炬T的动作的时间变化。在该图(F)中所标注的各符号是与图1?图3标注了相同符号的同一要素。以下，对电弧尝试动作时的作用进行说明。
[0077](I)时刻tl (焊接开始定时)
[0078]若在时刻tl，焊炬T移动到电弧尝试点P1，则如该图㈧所示，以高电平输出焊接起动信号St。其结果，如该图(B)所示，开始焊丝Wr的前进进给。此时的进给速度设为初始进给速度Wi。此外，如该图(C)所示，施加无负载电压Vi。
[0079](2)时刻t2 (焊丝Wr与工件W的接触定时)
[0080]若在时刻t2，如该图(F)所示焊丝Wr的前端部接触到工件W，则如该图(D)所示，接通初始焊接电流It。
[0081](4)时刻t3 (电弧产生定时)
[0082]若在时刻t3，如该图(F)所示产生电弧A，则为了使焊炬T移动，如该图(E)所示，将机器人R的移动速度Lt变更为尝试区间移动速度La(所谓尝试区间是指焊炬T从电弧尝试点Pl到达焊接开始点Ps为止的区间)。此外，如该图(B)所示，将焊丝Wr的进给速度变更为尝试区间进给速度Wa。此外，如该图(C)所示，将焊接电压Vw变更为尝试区间焊接电压Va。此外，如该图⑶所示，将焊接电流Iw变更为尝试区间焊接电流la。
[0083](5)时刻t4 (焊接开始点到达定时)
[0084]若在时刻t4，如该图(F)所示焊炬T到达焊接开始点Ps，则为了进行本来所示教的稳定焊接，如该图(B)所示，将焊丝Wr的进给速度变更为稳定进给速度Ws。此外，如该图(C)所示，将焊接电压Vw变更为稳定焊接电压Vs。此外，如该图⑶所示，将焊接电流Iw变更为稳定焊接电流Is。此外，如该图(E)所示，将机器人R的移动速度Lt变更为焊接速度Ls。
[0085]这样，在本实施方式中，使焊炬T首先移动到电弧尝试点P1，在电弧尝试点Pl产生电弧后使焊炬T移动到焊接开始点Ps，来执行本来的焊接作业。如果能够预先预测在焊接开始点Ps的起弧会失败，那么通过按照上述的方式来构成，就能够排除与起弧动作有关的无用时间，并且提高起弧的成功率。
[0086]另外，在本实施方式中将电弧尝试点Pl设置在了焊接线上，但也能够设置于非焊接线上的位置。在该情况下，由于尝试区间并非本来进行焊接的位置，因而焊接电流Iw最好事先设定为几乎不会形成焊缝的程度，或者电弧A不会中断的程度的微小的电流值。
[0087]而且，在上述的实施方式中，最好事先使得能够通过示教器TP自由地设定与电弧尝试动作相关联的以下条件中的至少I个，并将设定内容存储到焊接程序Td或焊接条件文件Cf中。
[0088].尝试区间中的焊炬T的移动速度(图4的尝试区间移动速度La)
[0089].在电弧尝试点Pl产生电弧A后的焊接电流(图4的尝试区间焊接电流Ia)
[0090].在电弧尝试点Pl产生电弧A后的焊接电压(图4的尝试区间焊接电压Va)
[0091].直到在电弧尝试点Pl产生电弧A为止的焊炬T的摆动模式
[0092]上述摆动模式是用于为了产生电弧A而除去附着在焊炬T或焊接开始点附近的熔洛的摆动动作，例如相当于众所周知的横摆(weaving)动作、使焊炬上下振动的动作等。若事先使得能够指定摆动模式，则能够通过摆动动作来去除附着在焊炬T或焊接开始点附近的熔渣，所以能够进一步提高起弧的成功率。
[0093][实施方式2]
[0094]接着，对本发明的实施方式2进行说明。在实施方式I中，使焊炬T位于电弧尝试点Pl不动地进行了起弧，但在实施方式2中，进行使焊炬T从电弧尝试点Pl向焊接开始点Ps移动的同时的起弧(摩擦起弧(scratch start))。以下,对与实施方式I不同的部分进行说明。
[0095]在对图3所示的焊接程序Td进行了再生的情况下，在实施方式2中，机器人控制装置RC按照以下的顺序进行处理。
[0096]I)使焊炬T移动到电弧尝试点Pl。
[0097]2)将施加无负载电压的焊接指令信号Wc以及开始焊丝Wr的前进进给的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。
[0098]3)使焊炬T向焊接开始点Ps移动。在该移动中焊丝Wr的前端部与工件W相接触。之后由于一边将前端部与工件W摩擦一边使焊炬T继续移动，因而附着在焊炬T的前端部或者工件W的熔渣被破坏，从而产生电弧。
[0099]4)从焊接电源WP接收电弧产生确认信号后，维持电弧不变地使焊炬T移动到焊接开始点Ps。
[0100]5)若焊炬T到达焊接开始点Ps，则使焊炬T向焊接结束点Pe移动来进行本来的焊接。
[0101]以下，对上述动作更加详细地进行说明。
[0102]图5是实施方式2中的电弧尝试动作时的时序图。该图㈧?(F)的各符号因为是与已经说明的图4标注了相同符号的同一要素，所以省略说明。以下，对电弧尝试动作时的作用进行说明。
[0103](I)时刻tl (焊接开始定时)
[0104]若在时刻tl，焊炬T移动到电弧尝试点P1，则如该图㈧所示，以高电平输出焊接起动信号St。其结果，如该图(B)所示，开始焊丝Wr的前进进给。此时的进给速度设为初始进给速度Wi。此外，如该图(C)所示，施加无负载电压Vi。到此为止与实施方式I同样。在实施方式2中，如该图(E)所示，将机器人R的移动速度Lt变更为尝试区间移动速度La。另外，所谓尝试区间是指焊炬T从电弧尝试点Pl到达焊接开始点Ps为止的区间。
[0105](2)时刻t2 (焊丝Wr与工件W的接触定时)
[0106]若在时刻t2，如该图(F)所示在位置Pla处焊丝Wr的前端部接触到工件W(严格来说若在将焊丝Wr —边与工件摩擦一边移动的中途的位置Pla处转变到能通电的状态)，则如该图(D)所示，接通初始焊接电流It。
[0107](4)时刻t3 (电弧产生定时)
[0108]若在时刻t3如该图(F)所示在位置Plb产生电弧A，则如该图(B)所示，将焊丝Wr的进给速度变更为尝试区间进给速度Wa。此外，如该图(C)所示，将焊接电压Vw变更为尝试区间焊接电压Va。此外，如该图⑶所示，将焊接电流Iw变更为尝试区间焊接电流la。
[0109](5)时刻t4(焊接开始点到达定时)
[0110]若在时刻t4如该图(F)所示焊炬T到达焊接开始点Ps，则为了进行本来所示教的稳定焊接，如该图(B)所示，将焊丝Wr的进给速度变更为稳定进给速度Ws。此外，如该图(C)所示，将焊接电压Vw变更为稳定焊接电压Vs。此外，如该图⑶所示，将焊接电流Iw变更为稳定焊接电流Is。此外，如该图(E)所示，将机器人R的移动速度Lt变更为焊接速度Ls。
[0111]这样，在本实施方式中，通过使焊炬T移动到电弧尝试点Pl来施加无负载电压并且开始焊丝Wr的进给,从而一边使焊丝Wr的前端部接近工件W —边使焊炬T向焊接开始点Ps移动。之后由于一边将焊丝Wr的前端部与工件W摩擦一边使焊炬T继续移动，因而附着在前端部的熔渣被破坏，从而产生电弧。然后，到达焊接开始点Ps之后，执行本来的焊接作业。如果能够事先预测在焊接开始点Ps的起弧会失败，那么通过按照上述的方式来构成，就能够排除与起弧动作有关的无用时间，并且提高起弧的成功率。
[0112]另外，在本实施方式中将电弧尝试点Pl设置在了焊接线上，但也能够设置于非焊接线上的位置。在该情况下，由于尝试区间并非本来进行焊接的位置，因而焊接电流Iw最好事先设定为几乎不会形成焊缝的程度，或者电弧A不会中断的程度的微小的电流值。
[0113]另外，在上述的实施方式中，最好事先使得能够通过示教器TP自由地设定与电弧尝试动作相关联的以下条件中的至少I个，并将设定内容存储到焊接程序Td或焊接条件文件Cf中。
[0114].尝试区间中的焊炬T的移动速度(图5的尝试区间移动速度La)
[0115]?在位置Plb产生电弧A后的焊接电流(图5的尝试区间焊接电流Ia)
[0116]?在位置Plb产生电弧A后的焊接电压(图5的尝试区间焊接电压Va)
[0117].直到在位置Plb产生电弧A为止的焊炬T的摆动模式
[0118]上述摆动模式与实施方式I同样地，是用于为了产生电弧A而除去附着在焊炬T或焊接开始点附近的熔渣的摆动动作，例如相当于众所周知的横摆动作、使焊炬上下振动的动作等。若事先使得能够指定摆动模式，则能够通过摆动动作来去除附着在焊炬T或焊接开始点附近的熔渣，所以能够进一步提高起弧的成功率。
[0119]除了上述以外，也可以设想在尝试区间中未产生电弧的情况，事先追加以下的任意一个处理。
[0120].在尝试区间中未产生电弧A的情况下，输出错误并使焊炬T停止。
[0121]?在尝试区间中未产生电弧A的情况下，使焊炬T在焊接开始点Ps停止，并停留在焊接开始点Ps不动，再次尝试电弧A的产生。
[0122]?在尝试区间中未产生电弧A的情况下，返回到电弧尝试点P1，再次使焊炬T移动到焊接开始点Ps的同时尝试电弧的产生。
[0123]通过事先追加上述那样的处理，能够防止本来的焊接区间中的焊接积压。
[0124][实施方式3]
[0125]接着，对本发明的实施方式3进行说明。在实施方式I中对电弧尝试点仅示教了I点，相对于此，在实施方式3中教多个电弧尝试点，并直到电弧产生为止使电弧尝试点移动。以下，对与实施方式I不同的部分进行说明。
[0126]图6是用于说明实施方式3所涉及的电弧尝试动作的图。在该图中，以虚线箭头对在工件W上示教了焊接开始点Ps、焊接结束点Pe以及多个电弧尝试点Pl?P3的情况下的焊炬T的动作顺序进行了描绘。
[0127]如该图所示，在对示教了多个电弧尝试点Pl?P3的焊接程序Td进行了再生的情况下，在本实施方式中，机器人控制装置RC按照以下的顺序进行处理。
[0128]I)使焊炬T移动到电弧尝试点Pl。
[0129]2)使焊炬T位于电弧尝试点Pl不动，将施加无负载电压的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。
[0130]3)将开始焊丝Wr的前进进给的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。其结果，焊丝Wr的前端部与工件W相接触。若产生电弧，则维持电弧不变地使焊炬T移动到焊接开始点Ps来进行本来的焊接。
[0131]4)在未产生电弧的情况下，使焊炬T移动到下一个电弧尝试点P2。
[0132]5)使焊炬T位于电弧尝试点P2不动，将施加无负载电压的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。
[0133]6)将开始焊丝Wr的前进进给的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。其结果，焊丝Wr的前端部与工件W相接触。若产生电弧，则维持电弧不变地使焊炬T移动到焊接开始点Ps来进行本来的焊接。
[0134]7)在未产生电弧的情况下，使焊炬T移动到下一个电弧尝试点P3。
[0135]8)使焊炬T位于电弧尝试点P3不动，将施加无负载电压的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。
[0136]9)将开始焊丝Wr的前进进给的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。其结果，焊丝Wr的前端部与工件W相接触。若产生电弧，则维持电弧不变地使焊炬T移动到焊接开始点Ps来进行本来的焊接。
[0137]10)在电弧尝试点P3未产生电弧的情况下，输出错误。
[0138]另外，在本实施方式中，将电弧尝试点P2以及P3设置在了非焊接线上的位置。在该情况下，由于尝试区间(P2?Ps、P3?Ps的各区间)并非本来进行焊接的位置，因而在电弧尝试点P2或P3产生电弧后的焊接电流Iw最好事先设定为几乎不会形成焊缝的程度，或者电弧不会中断的程度的微小的电流值。
[0139]如上所述，在本实施方式中，当事先将与焊接开始点Ps不同的其他多个位置作为所有η (η = I?N)的电弧尝试点Pn进行示教并进行焊接时，使焊炬T移动到第η点的电弧尝试点Pn后，停留在电弧尝试点Pn不动地施加无负载电压并进行使焊丝的前端与工件W相接触的电弧产生动作，在产生了电弧的情况下使焊炬T到达焊接开始点Ps来进行本来的焊接，在未产生电弧的情况下使焊炬T移动到第(n+1)点的电弧尝试点Pn+1来进行电弧产生动作。反复进行该一系列的动作直到电弧产生为止、或直到在第N点的电弧尝试点的电弧产生失败为止。通过这样，能够大幅地提高起弧的成功率。
[0140][实施方式4]
[0141]接着，对本发明的实施方式4进行说明。在实施方式2中对电弧尝试点仅示教了I点而进行了摩擦起弧，相对于此，在实施方式4中，示教多个电弧尝试点，并直到电弧产生为止使电弧尝试点按顺序移动来进行摩擦起弧。以下，对与实施方式2不同的部分进行说明。
[0142]图7是用于说明实施方式4所涉及的电弧尝试动作的图。在该图中，以虚线箭头对在工件W上示教了焊接开始点Ps、焊接结束点Pe以及多个电弧尝试点Pl?P3的情况下的焊炬T的动作顺序进行了描绘。
[0143]如该图所示，在对示教了多个电弧尝试点Pl?P3的焊接程序Td进行了再生的情况下，在本实施方式中，机器人控制装置RC按照以下的顺序进行处理。
[0144]I)使焊炬T移动到电弧尝试点P1。
[0145]2)将施加无负载电压的焊接指令信号Wc以及开始焊丝Wr的前进进给的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。
[0146]3)使焊炬T从电弧尝试点Pl向焊接开始点Ps移动。在该移动中焊丝Wr的前端部与工件W相接触。之后一边将前端部与工件W摩擦一边使焊炬T继续移动。其结果，若产生电弧，则维持电弧不变地使焊炬T移动到焊接开始点Ps来进行本来的焊接。
[0147]4)在焊炬T到达焊接开始点Ps为止的期间未产生电弧的情况下，使焊炬T移动到下一个电弧尝试点P2。
[0148]5)将施加无负载电压的焊接指令信号Wc以及开始焊丝Wr的前进进给的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。
[0149]6)使焊炬T从电弧尝试点P2向焊接开始点Ps移动。在该移动中焊丝Wr的前端部与工件W相接触。之后一边将前端部与工件W摩擦一边使焊炬T继续移动。其结果，若产生电弧，则维持电弧不变地使焊炬T移动到焊接开始点Ps来进行本来的焊接。
[0150]7)在焊炬T到达焊接开始点Ps为止的期间未产生电弧的情况下，使焊炬T移动到下一个电弧尝试点P3。
[0151]8)将施加无负载电压的焊接指令信号Wc以及开始焊丝Wr的前进进给的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。
[0152]9)使焊炬T从电弧尝试点P3向焊接开始点Ps移动。在该移动中焊丝Wr的前端部与工件W相接触。之后一边将前端部与工件W摩擦一边使焊炬T继续移动。其结果，若产生电弧，则维持电弧不变地使焊炬T移动到焊接开始点Ps来进行本来的焊接。
[0153]10)在从电弧尝试点P3到焊接开始点Ps的移动中未产生电弧的情况下，输出错误并停止。
[0154]另外，在本实施方式中，将电弧尝试点P2以及P3设置在了非焊接线上的位置。在该情况下，由于尝试区间(P2?Ps、P3?Ps的各区间)并非本来进行焊接的位置，因而在电弧尝试点P2或P3产生电弧后的焊接电流Iw最好事先设定为几乎不会形成焊缝的程度，或者电弧不会中断的程度的微小的电流值。
[0155]如上所述，在本实施方式中，当事先将与焊接开始点Ps不同的其他多个位置作为所有n(n= I?N)的电弧尝试点进行示教并进行焊接时，使焊炬T移动到第η点的电弧尝试点来施加无负载电压，并进行一边使焊丝的前端接近工件W—边向焊接开始点Ps移动的电弧产生动作，在向焊接开始点Ps的移动中产生了电弧的情况下，使焊炬T到达焊接开始点Ps来进行本来的焊接，在未产生电弧的情况下，使焊炬T移动到第(n+1)点的电弧尝试点来进行电弧产生动作。反复进行该一系列的动作直到电弧产生为止、或直到在第N点的电弧尝试点的电弧产生失败为止。通过这样，能够大幅地提高起弧的成功率。
[0156][实施方式5]
[0157]接着，对本发明的实施方式5进行说明。实施方式5是具体化为使用本发明的电弧焊接装置进行多层多道焊的情况的方式。所谓多层多道焊是如下的焊接施工方法:通过多条焊接路径对厚板工件的接合部进行反复焊接，并通过焊缝来填埋坡口，由此进行接合。在通过示教再现(teaching playback)方式的机器人来实现该多层多道焊的情况下,需要将示教点示教给机器人，但如果示教所有的焊接路径的示教点那么工作量会非常庞大。因此，示教的仅为第I层的基本焊接线，第2层以后进行如下处理:通过在第I层的各示教点上加上规定的偏移值来自动地生成多条焊接路径，从而减轻示教作业。以下，对与实施方式2不同的部分进行说明。
[0158]图8是用于说明本发明的实施方式5所涉及的电弧尝试点的图。在该图中，表示有3层的多层多道焊程序中的焊接开始点以及焊接结束点。具体来说，对在第I层所示教的焊接开始点Psl设定规定的偏移值来示教了第2层的焊接开始点Ps2以及第3层的焊接开始点Ps3。此外，对焊接结束点Pel设定规定的偏移值来示教了第2层的焊接结束点Pe2以及第3层的焊接结束点Pe3。结果通过这些焊接开始点Psn (η = 1、2、3)和焊接结束点Pen (η = 1、2、3)而形成多条焊接路径Wp。
[0159]电弧尝试点按照每条焊接路径来设定。即，第I层的电弧尝试点P1、第2层的电弧尝试点P2和第3层的电弧尝试点P3被设定在各自的焊接路径上。电弧尝试点的位置可以设定分别以各层的焊接开始点Psl?Ps3为基准的焊接线坐标系中的值。或者，也可以以第I层(基本焊接线)的焊接开始点Psl为基准来设定所有的电弧尝试点。
[0160]在对按照上述方式示教的多层多道焊程序进行了再生的情况下，在本实施方式中，机器人控制装置RC按照以下的顺序进行处理。
[0161]I)使焊炬T移动到电弧尝试点Pl。
[0162]2)将施加无负载电压的焊接指令信号Wc以及开始焊丝Wr的前进进给的焊接指令信号Wc输出到焊接电源WP。
[0163]3)使焊炬T向焊接开始点Ps移动。在该移动中焊丝Wr的前端部与工件W相接触。之后由于一边将前端部与工件W摩擦一边使焊炬T继续移动，因而在焊炬T的前端部或者工件W上熔渣被破坏，从而产生电弧。
[0164]4)从焊接电源WP接收电弧产生确认信号后，维持电弧不变地使焊炬T移动到焊接开始点Ps。
[0165]5)若焊炬T到达焊接开始点Ps，则使焊炬T向焊接结束点Pe移动来进行本来的焊接。
[0166]6)第2层以后也同样地，使焊炬T移动到电弧尝试点Pn (n = 2,3),并在各焊接路径上执行上述I)?5)的动作。
[0167]如上所述，在实施方式5中，当事先按照多条焊接路径Wp的每一条路径将与焊接开始点Psn (η = 1、2、3)不同的其他位置作为电弧尝试点Pn (η = 1、2、3)进行示教并进行焊接时，在各焊接路径上，使焊炬T移动到电弧尝试点Pn来施加无负载电压，一边使焊丝Wr的前端接近工件T 一边使焊炬T移动到焊接开始点Psn以便在产生电弧后沿着焊接路径Wp进行焊接。通过这样，即使在具体化为多层多道焊的情况下，也能够大幅地提高起弧的成功率。
[0168]符号说明
[0169]I电弧焊接装置
[0170]2键输入监视部
[0171]3示教处理部
[0172]5 硬盘
[0173]7焊接控制部
[0174]9动作控制部
[0175]10 TP 接口部
[0176]11解释执行部
[0177]12驱动指令部
[0178]13焊接接口部
[0179]21 CPU
[0180]22 ROM
[0181]23 RAM
[0182]A 电弧
[0183]Cf焊接条件文件
[0184]Fr焊丝进给信号
[0185]Ia尝试区间焊接电流
[0186]Is稳定焊接电流
[0187]It初始焊接电流
[0188]Iw焊接电流
[0189]La尝试区间移动速度
[0190]Lt移动速度
[0191]Mc动作控制信号
[0192]Pl电弧尝试点
[0193]P2电弧尝试点
[0194]P3电弧尝试点
[0195]Pe焊接结束点
[0196]Ps焊接开始点
[0197]Pt再起弧点
[0198]R机器人
[0199]RC机器人控制装置
[0200]Ss操作信号
[0201]St焊接起动信号
[0202]T 焊炬
[0203]Td焊接程序
[0204]TP示教器
[0205]Va尝试区间焊接电压
[0206]Vi无负载电压
[0207]Vs稳定焊接电压
[0208]Vw焊接电压
[0209]W 工件
[0210]Wa尝试区间进给速度
[0211]Wc焊接指令信号
[0212]Wi初始进给速度
[0213]Ws稳定进给速度
[0214]丽焊丝进给电动机
[0215]WP焊接电源
[0216]Wp焊接路径
[0217]Wr焊丝
【权利要求】
1.一种电弧焊接装置，使焊炬沿着包含焊接开始点的焊接路径移动来进行工件的焊接， 所述电弧焊接装置的特征在于，具备: 示教单元，其将与所述焊接开始点不同的其他位置作为电弧尝试点来进行示教； 存储单元，其存储至少包含与所述电弧尝试点相关的位置数据的各条件；和控制单元，其在进行焊接时，使所述焊炬移动到所述电弧尝试点，并在按照预先决定的动作模式产生电弧后使所述焊炬到达所述焊接开始点来沿着所述焊接路径进行焊接。
2.根据权利要求1所述的电弧焊接装置，其特征在于， 所述控制单元使所述焊炬移动到所述电弧尝试点，并停留在所述电弧尝试点施加无负载电压，在使焊丝的前端与所述工件相接触而产生电弧后使所述焊炬移动到所述焊接开始点。
3.根据权利要求2所述的电弧焊接装置，其特征在于， 具备设定单元，其设定如下条件中的至少任意一个:所述焊炬从所述电弧尝试点到达所述焊接开始点为止的期间中的所述焊炬的移动速度、在所述电弧尝试点产生电弧为止的所述焊炬的摆动模式、在所述电弧尝试点产生电弧后的焊接电流值以及焊接电压值。
4.根据权利要求1所述的电弧焊接装置，其特征在于， 所述控制单元使所述焊炬移动到所述电弧尝试点来施加无负载电压，并一边使焊丝的前端接近所述工件一边使所述焊炬移动到所述焊接开始点。
5.根据权利要求4所述的电弧焊接装置，其特征在于， 具备设定单元，其设定如下条件中的至少任意一个:所述焊炬从所述电弧尝试点到达所述焊接开始点为止的期间即尝试区间中的所述焊炬的移动速度、在所述尝试区间中产生电弧为止的所述焊炬的摆动模式、在所述尝试区间中产生电弧后的焊接电流值以及焊接电压值。
6.根据权利要求4或5所述的电弧焊接装置，其特征在于， 在所述尝试区间中未产生电弧的情况下，输出错误并使所述焊炬停止。
7.根据权利要求4或5所述的电弧焊接装置，其特征在于， 在所述尝试区间中未产生电弧的情况下，使所述焊炬停止在所述焊接开始点，并停留在所述焊接开始点再次尝试产生电弧。
8.根据权利要求4或5所述的电弧焊接装置，其特征在于， 在所述尝试区间中未产生电弧的情况下，返回到所述电弧尝试点，再次一边使所述焊炬移动到所述焊接开始点一边尝试产生电弧。
9.一种电弧焊接装置，使焊炬沿着包含焊接开始点的焊接路径移动来进行工件的焊接， 所述电弧焊接装置的特征在于，具备: 示教单元，其将与所述焊接开始点不同的其他多个位置作为所有n的电弧尝试点来进行示教，其中η = I?N ; 存储单元，其存储至少包含与所述电弧尝试点相关的位置数据的各条件；和控制单元，其在进行焊接时，使所述焊炬移动到第η点的电弧尝试点后，停留在所述第η点的电弧尝试点施加无负载电压来进行使焊丝的前端与所述工件相接触的电弧产生动作，在产生了电弧的情况下使所述焊炬到达所述焊接开始点来进行所述焊接区间的焊接，在未产生电弧的情况下反复进行如下动作直到产生电弧为止或直到在第N点的电弧尝试点产生电弧失败为止:使所述焊炬移动到第n+1点的电弧尝试点来进行所述电弧产生动作。
10.一种电弧焊接装置，使焊炬沿着包含焊接开始点的焊接路径移动来进行工件的焊接， 所述电弧焊接装置的特征在于，具备: 示教单元，其将与所述焊接开始点不同的其他多个位置作为所有n的电弧尝试点来进行示教，其中η = I?N ; 存储单元，其存储至少包含与所述电弧尝试点相关的位置数据的各条件；和控制单元，其在进行焊接时，使所述焊炬移动到第η点的电弧尝试点来施加无负载电压，并进行一边使焊丝的前端接近所述工件一边向所述焊接开始点移动的电弧产生动作，在向所述焊接开始点的移动中产生了电弧的情况下，使所述焊炬到达所述焊接开始点来进行所述焊接区间的焊接，在未产生电弧的情况下，反复进行如下动作直到产生电弧为止、或直到在第N点的电弧尝试点产生电弧失败为止:使所述焊炬移动到第n+1点的电弧尝试点来进行所述电弧产生动作。
11.一种电弧焊接装置，使焊炬沿着分别包含焊接开始点的多条焊接路径反复移动来进行厚板工件的多层多道焊， 所述电弧焊接装置的特征在于，具备: 示教单元，其按照多条焊接路径的每条路径将与所述焊接开始点不同的其他位置作为电弧尝试点来进行示教；和 控制单元，其在进行焊接时，使所述焊炬移动到所述电弧尝试点来施加无负载电压，并一边使焊丝的前端接近所述工件一边使所述焊炬移动到所述焊接开始点以便在产生电弧后沿着所述焊接路径来进行焊接。
12.根据权利要求11所述的电弧焊接装置，其特征在于， 所述电弧尝试点通过如下偏移量来设定:以多条焊接路径的每一条上的焊接开始点为基准的偏移量、或者以多条焊接路径中第I层的基本焊接线上所示教的焊接开始点为基准的偏移量。
【文档编号】B23K9/067GK104128691SQ201410162684
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2013年4月30日
【发明者】中川慎一郎 申请人:株式会社大亨