专利名称：焊接条件自动设定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来自动设定用于电弧焊的焊接条件的装置。
近来，用于诸如CO2焊接，MAG焊接等电弧焊中的电弧焊电源的性能已经取得快速的进步，于是与以往的技术相比焊接条件能够易于设定，因而也就改进了焊接的质量。然而，由于焊接现象是一种多输入多输出系统的非线性现象，并受干扰的影响很大，故对这种现象还不是完全清楚的。于是，改进焊接电源的性能对于控制一定的微时间内的焊接电流、焊接电压等的波形以及对于稳定地保持电极之间的电弧是有用的。如此，在当前焊接条件还不可避免地依靠操作者的经验来设定。
作为焊接条件自动设定的技术，在日本专利未审公开No.59-159272中描述了一种方法，其中通过使用简单的关系表达式易于获得焊接的条件。
进而，在日本专利已审公开No.7-47209中描述了一种方法，该方法包括这样的步骤存储多个焊接参数，根据多个生产规则逐一确定其他焊接参数并通过重复以上步骤对每一焊接通路确定焊接条件。在日本专利未审公开No.7-57436中还描述了一种方法，该方法包括步骤把对应于设定的条件的焊接条件存储到数据库中，查找数据库中符合输入的设定条件的焊接条件，当焊接条件不出现在数据库中时，使用由中间网络构成的焊接条件数据估计部分估计焊接条件，并如果焊接的结果良好，则向数据库记录这种情形下的所有焊接条件。
很少有足够的焊接操作者在焊接现场，因而很多企业主张自动化的机器人化的焊接。这是由于技术高超的焊接操作者通常是年纪大的人，而对于一个新的焊接操作者要掌握焊接技术需要很多劳动和时间。然而，在简单地主张焊接的自动化和机器人化的情形下，由于掌握新的设备的问题及设定焊接条件的困难而增加了操作者所需工作，操作者熟练掌握确定焊接条件的设备和技术需要大量的劳动和时间，因而降低了操作效率。为了解决以上问题，必须易于设定操作，对于成为对象的焊缝的焊接条件甚至易于由初学者设定，并且收集的焊接信息必须易于作为绝对的信息存储。
然而，在以往的技术中，如日本专利未审公开No.59-159272中所述，有一种方法，其中使用焊接截面面积、焊接电流和焊接速度之间简单的关系表达式设定焊接条件。然而，多输入和多输出系统的非线性复杂的焊接现象是不能够只由焊接截面面积、焊接电流和焊接速度之间的关系表达式来表达的(焊接截面面积由于散射的飞溅物的影响和工件对象的姿态而不可能被均匀地确定)，于是不能获得高可靠性的焊接。又，如在日本专利已审公开No.7-47209中所述，为了设定焊接条件，必须从存储部分通过使用基于许多存储的焊接参数和参数之间对于参数寻找很多次直到焊接条件变为完全满足，由此而设定焊接条件。由于多个焊接参数和该焊接参数之间的相互关系可能是被独立存储的，故能够把每一个作为具有高度独立性的知识存储。然而，由于多个焊接参数和/或参数之间关系被校正和删除而使得用于确定焊接条件的过程中的条件改变，于是存在这样的问题，即所得到的焊接条件变为具有不可再现性的信息。又进而，如日本专利未审公开No.7-57436中所述，由于只有对应于设定条件的焊接条件被存储在数据库中，就存在这样的问题，即如果在检索的焊接条件下进行焊接，则不知道会获得什么样结果。如果对应的焊接条件没有记录在数据库中，由于数据估计部分估计焊接条件，且如果焊接的结果良好，则只能由焊接条件数据估计部分复制的焊接条件而不论焊接条件是否被改变也将记录到数据库中，并且冗长的数据包含在数据库中，于是问题在于产生了无用的数据并且降低了检索速度。
本发明要解决的第一个问题在于，如何提供一种用于设定焊接操作条件的方法和装置，该方法和装置能够易于用来甚至由初学者进行对于工作的设定和对于焊接对象的焊接条件的设定。
本发明要解决的第二个问题在于，如何提供一种用于自动地设定焊接条件的装置，该装置能够用来甚至易于由初学者对于工件的置位和焊接对象设定焊接条件，能够易于作为绝对信息存储收集的一系列焊接信息，并能够易于检索累积的信息。
本发明要解决的第三个问题在于，如何提供一种用于自动地设定焊接条件的装置，该装置进而能够在短的时间周期内检索累积的信息。
本发明要解决的第四个问题在于，如何提供一种能够易于被设定并能够获得高的焊接质量的设定焊接条件的方法。
以往为了获得理想的焊道形状和焊透的形状，诸如焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊炬靶的位置、焊炬靶的角度等等焊接条件必须基于由电弧焊方面熟练的工程技术人员经长时期积累的经验来确定。
然而，在以往的技术中，为了设定能够获得理想的焊道形状和焊透的形状，焊接工程技术人员必须经过长时期的积累经验，并且很难把这种经验进行传授。此外，当初学者希望有效地扩展焊道的宽度时，即使在焊接条件中确定什么焊接条件按什么方式改变也绝不是简单的任务。
本发明要解决的第五个问题是如何提供一种装置，该装置能够由任何操作者简单地调节焊接条件以获得理想的焊道。
用于显示焊接状态传统的装置采用如图1中所示的方式。图中，标号41表示焊接状态显示部分，标号42表示电压表，而标号43表示电流表。以往为了获得理想的焊道形状，熟练的电弧焊工程技术人员基于长期的经验确定焊接电流和焊接速度，同时观察焊接的结果以及电弧焊机中的电流表。
然而，为了按照传统的方式能够从电流值估计焊接的结果，必须基于长期的经验和时间确定这些事情，于是需要很高的费用。而且，当经验不足的操作者要进行电弧焊时，为了获得理想的焊道它可能不能理解应当按什么方式设定什么条件，以至为了获得所需要的焊道就需要很长时间。
本发明要解决的第六个问题是如何提供一种用于显示焊接状态的方法和装置，其中不论电弧焊的经验多少，操作者通过显示熔丝量或代替焊接电流的沉积量来显示焊接状态而能够易于设定焊道的大小。
用于解决上述第一个问题的第一装置是用来自动设定焊接条件的一种装置，该装置包括用于记录焊接操作信息诸如用于电弧焊的焊机相关的信息，保护气体相关的信息，焊丝相关的信息等等的焊接信息记录部分；用于输入和输出焊接操作信息的焊接信息输入和输出装置；用于设定焊接操作信息的焊接操作信息设定装置；用于基于设定的信息从焊接信息记录部分中的信息中检索对应的信息的检索装置；以及信息控制装置，用于当从焊接信息记录部分检索信息时用来向检索装置指令检索要求并输出焊接信息。
根据上述第一装置，由于焊接操作信息由焊接信息输入和输出装置根据焊接操作条件设定过程和/或通过使用焊接信息设定装置和焊接对象信息设定装置以前所确定的设定规则而被设定，故该装置的信息、材料等等甚至能够由初学者简单地设定。这样，能够大大地降低构成焊接系统的时间和劳动。进而由于焊接操作信息能够被简单地添加/改变，故新的信息等能够被添加，并成为能够支持有用的焊接系统的构成。
用于解决上述第二个问题的第二装置是用来自动地设定焊接条件的装置，该装置包括焊接信息记录部分，用于记录作为一系列信息的焊接操作信息，诸如用于在自动电弧焊等等中进行焊接的焊机，表示什么类的对象要被焊接的焊接对象信息，当关于焊接操作信息和焊接对象信息进行焊接时待设定的焊接条件，以及当按焊接条件进行焊接时焊接的结果；焊接信息输入和输出装置，用于输入和输出焊接操作信息、焊接对象信息、焊接条件及焊接的结果；用于设定焊接操作信息的焊接操作信息设定装置；用于设定焊接对象信息的焊接对象信息设定装置；用于基于设定的信息从焊接信息记录部分中的信息检索对应的信息的检索装置；用于从焊接信息记录部分输出焊接信息的结果输出装置；信息控制装置，用于当检索焊接信息记录部分中的信息时向检索装置发送检索要求并输出焊接信息；用于把由结果输出装置所输出的焊接信息转换为供给机器人和/或焊机的指令信息的指令信息转换装置；焊接信息改变装置，用于基于转换为供给机器人和/或焊机的指令信息的焊接信息进行焊接，当结果不满足焊接质量判定标准时则自动或者人工地改变焊接信息，并改变焊接信息直到焊接结果变为满意为止；以及记录和存储装置，用于向焊接信息记录部分仅记录和存储焊接信息中那些被改变的其焊接结果令人满意的焊接信息。
根据以上第二装置，由于焊接操作信息和焊接对象信息是通过焊接信息输入和输出装置、根据使用焊接信息设定装置和焊接对象信息设定装置事先确定的焊接操作条件设定过程和/或设定规则而被设定，故该装置、焊接对象工件等的信息甚至能够由初学者来设定，并由于焊接条件是借助于检索装置检索事先记录在焊接信息记录部分的焊接信息而自动确定的，故即使由从未进行过焊接的初学者，只通过进行简单的操作也能够获得优良的焊接结果。而且，如果通过结果确定部分确定焊接结果不适宜，则根据用户的希望能够改变焊接条件，并且改变了的绝对信息和绝对结果能够记录到焊接信息记录部分，于是下次通过检索相同的条件能够以很高的精确性获得与记录的信息基本相同的结果，并通过反复进行这一操作能够达到对于用户优化的焊接条件。
于是，对于操作者并不需要关于焊接的特别的知识和经验，并能够易于积累最优焊接信息。
用于解决上述第三个问题的第三个装置是用来自动设定焊接条件的一个装置，该装置包括焊接信息记录部分，用于记录作为一系列信息的焊接操作信息，诸如用于在自动电弧焊等等中进行焊接的焊机，表示什么对象要被焊接的焊接对象信息，当关于焊接操作信息和焊接对象信息进行焊接时待设定的焊接条件，以及当按焊接条件进行焊接时焊接的结果；焊接信息输入和输出装置，用于输入和输出焊接操作信息，焊接对象信息，焊接条件及焊接的结果；用于设定焊接操作信息的焊接操作信息设定装置；用于设定焊接对象信息的焊接对象信息设定装置；用于基于设定的信息从焊接信息记录部分中的信息检索对应的信息的检索装置；焊接信息计算装置，该装置是如果对应的信息在焊接信息记录部分不存在基于实验表达式构成的；使用焊接信息计算装置用于计算焊接信息的焊接信息计算处理部分；用于从焊接信息记录部分或者焊接信息计算处理部分输出焊接信息的结果输出装置；信息控制装置，用于当从焊接信息记录部分检索信息时向检索装置发送检索要求，并如果焊接信息在焊接信息记录部分不存在，则判定该焊接信息缺失这一事实，因而向焊接信息计算处理部分发送计算要求并输出焊接信息；用于把由结果输出装置所输出的焊接信息转换为供机器人和/或焊机使用的指令信息的指令信息转换装置；焊接信息改变装置，用于基于转换为供机器人和/或焊机使用的指令信息的焊接信息进行焊接，当结果不满足焊接质量判定标准时则自动或者人工地改变焊接信息，并改变焊接信息直到焊接结果变为满意为止；以及记录和存储装置，用于向焊接信息记录部分仅记录和存储焊接信息中那些其焊接结果满意的被改变的焊接信息。
根据这一第三装置，即使当信息没有被记录，但计算出的数值在焊接信息计算处理部分被输出，于是能够缩短用于设定焊接条件的设定时间。
用于解决上述第四问题的第四手段是通过计算电弧焊中的焊接条件而设定焊接条件的方法，该方法包括步骤设定焊机特性参数和/或焊机特性表达式，设定焊接截面积，设定由焊接中的每一元件所决定的校正数值，设定从某些焊接元件抛弃的金属量及焊机特性参数和/或焊机特性表达式，设定从某些焊接元件沉积的金属量，并借助于假设沉积的金属量乘以校正数值所获得的数值与抛弃的金属量具有相等的关系而计算焊接条件。
在这第四手段中，以这样的方式调节焊接速度，即使得获得的焊接条件成为在焊接电流允许的范围内和/或热输入允许的范围内，通过假设焊接电流、焊丝熔化速度及焊接电压之间的关系为参数和/或特性表达式而设定焊机特性参数和/或焊机特性表达式，焊接截面积由诸如连接的形状、基金属的厚度等等焊接因素确定，校正数值由连接形状、基金属厚度、基金属材料、工件的姿态、工件的间隙量、焊丝的材料等的一个焊接因素，以及诸如焊道宽度、焊透的深度、增强量、焊脚长度等等焊接要求因素来确定，抛弃的金属量由焊接电流、焊丝熔化速度、焊丝的直径等等确定，沉积的金属量由焊接的截面积和焊接速度确定。
用于解决上述第五个问题的第五个装置是用于调节焊接条件的一种装置，其中诸如“焊接电流”、“焊接电压”、“焊接速度”、“焊炬的靶位置”以及“焊炬的靶角度”等的至少一个焊接条件是通过调节诸如焊道形状(例如，“大小”，“焊脚长度”，“焊道宽度”及“焊缝余高”)和/或焊透的形状(例如，“焊透的深度”及“焊缝”)等至少之一焊接结果而被自动调节的，用于设定焊道形状和/或焊透形状的设定装置使用了数字数值和计量器，或以图形化表示连接形状和/或焊道形状的图示的图形用户接口(GUI)。
根据上述第五装置，由于焊接条件可以通过调节诸如焊道形状和/或焊透的形状等至少一个焊接结果而被自动地调节，故对于用户为了获得理想的焊接结果不需要考虑在焊接条件中应当调节什么条件，于是即使是初学者也能够简单地设定焊接条件。而且，由于使用数字数值和计量器，或以图形化表示连接形状和/或焊道形状的图示的图形用户接口(GUI)作为用来设定焊道形状和/或焊透的形状的设定手段，故理想的焊接结果的调节成为直观的和易于理解的。
用于解决上述第六问题的第六装置是用于显示焊接状态的一种装置，其中焊接状态中的自耗电极电弧焊作为焊丝的熔化量或向基金属的沉积量显示出来，模拟/数字计量器或图形用于其显示部分，用于存储供确定熔化的焊丝量或沉积量的多个固定参数的固定参数存储部分，用于当焊接时供输入多个可变参数集合的输入部分，用于供暂时存储输入的可变参数的暂时存储部分，用于供基于固定参数存储部分和暂时存储部分的信息计算熔化的焊丝量或沉积量的计算部分，用于供转换由计算部分所计算的信息的信息转换部分，且转换的信息显示在显示部分，固定参数存储部分存储用于确定向基金属熔化的焊丝量或沉积量的关系表达式及关系表达式的系数，输入部分由开关、数字数值、电气/电子信号、图形用户接口(GUI)的至少之一构成，且输入部分仅输入焊接电流或焊丝直径、焊丝的延伸和焊接速度，及焊接电流至少之一，计算部分通过把存储的关系表达式的系数和存储在暂时存储部分的信息代入存储在固定参数存储部分的关系表达式而进行计算以便确定熔化的焊丝量或沉积量，以及信息转换部分把由计算部分计算的信息转换为数字数值及/电子信号。
根据上述第六装置，由于为显示焊接状态代替了焊接电流而显示出向基金属熔化的焊丝量或沉积量，故操作者不论是否有焊接经验都能够易于设定焊道的大小。
附图的简要说明图1是表示传统技术中焊接状态显示部分的前立视图；图2是表示实现本发明的装置的整体结构的的示意图；图3是表示本发明第一实施例的信息流的框图；图4是表示焊接操作信息设定装置中的处理的一例的流程图；图5是表示本发明第二实施例的信息流的框图；图6是表示从焊接信息输入和输出装置中的焊接信息进行设定的说明图示；图7是表示焊接对象信息设定装置中的处理的一例的流程图；图8是示例说明第二实施例整个流程的流程图；图9是基金属的结合角度的参考图；图10是弯曲的基金属的半径的参考图11是表示本发明第三实施例的信息流的框图；图12是示例说明第三实施例整个流程的流程图；图13是表示根据本发明的第四实施例的整个流程的流程图；图14是表示获得校正数值α的方法的流程图；图15是表示调节焊接速度的方法的流程图；图16是表示本发明第五实施例的原理图示；图17是表示本发明的第五实施例中图形用户接口的一例的图示；图18是解释本发明的第五实施例中的操作的图示；图19是表示本发明的第五实施例中的装置的计算处理流程的图示；图20是表示本发明的第六实施例中焊接状态显示部分的示意图；图21是表示本发明的第六实施例中用于显示焊接状态的装置的框图；图22是表示本发明的第六实施例中显示焊接状态方法的流程图；以下将参照附图对本发明第一实施例进行说明。
图2是表示实现本发明的第一实施例的装置的整体结构的示意图。标号1表示控制机器人机构部分2和电弧焊机7的机器人控制器。机器人控制器1和机器人机构部分2由电动机驱动电缆、用于从装在电动机中的编码器向机器人控制器1反馈旋转信息的电缆等彼此连接。对于机器人机构部分2使用了六轴垂直多关节机械手。标号3表示教会操作机器人并显示机器人的各种状态等的教学附件，该教学附件具有宽屏幕并能够显示多种颜色。标号4表示焊炬，其中开有一个孔，由焊丝给进装置9通过该孔提供给焊丝包装部分10的焊丝能够平滑地通过，以及用于从保护气体汽瓶8提供保护气体的通路，且保护气体从焊炬4的前端部分释放。而且，用于向焊丝提供焊接电能的铜电源接头装在焊炬4的前端部分。标号5表示被焊接的工件，用于固定待焊接工件的紧固夹具6能够改变待焊接的工件5的姿态。
图3是表示本实施例中信息流的框图。标号11表示焊接信息输入和输出装置，该装置用图2所示的教学附件3显示或输入信息。标号12表示焊接信息记录部分，其中记录在电弧焊中焊机相关的信息及诸如保护气体相关的信息、焊丝相关的信息等有关焊接操作的信息。标号13表示用于从焊接信息记录部分中的信息检索与被指定的信息相符合的信息的信息检索装置。
标号14表示信息控制装置，该装置指定被检索的信息并使用检索装置13检索焊接信息记录部分12中的焊接操作信息，以便把该信息提供给焊接操作信息设定部分15，并命令检索装置13使用检索装置13从焊接信息记录部分12中的焊接信息检索焊接操作信息设定装置15中被指定的焊接信息。标号15表示对应于用来设定有关焊机、保护气体、焊丝等的信息的部分的焊接操作信息设定装置，当设定了焊接环境时这些信息是不经常改变的，这些信息通过信息控制装置14和检索装置13从焊接信息记录部分12中的焊接操作信息输出到焊接信息输入和输出装置11，从而从焊接信息输入和输出装置11选择必要的信息以便设定焊接操作信息。
图4是表示焊接操作信息设定装置的一例的流程图，它对应于图3中所示的焊接信息输入和输出装置11、焊接操作信息设定装置15、信息控制装置14、检索装置13以及焊接信息记录部分12中的信息流。以下将参照图4说明设定焊接操作信息的方法的一例。
在步骤11，事先记录的关于基金属材料的各项数据从焊接信息记录部分12显示在焊接信息输入和输出装置11上，且通过命令操作者进行选择或输入设定基金属材料。
这里，暂时设定“低碳钢SAPH400”。
在步骤12，在记录在焊接信息记录部分12中的焊接规则信息中，根据基金属材料与保护气体之间的关系的规则信息只有适用于步骤11中所设定的基金属材料的保护气体信息被显示在焊接信息输入和输出装置上，且通过命令操作者进行选择而设定保护气体。这里暂时设定“MAG”。
在步骤13，在记录在焊接信息记录部分12中的焊接规则信息中，根据保护气体与焊丝之间的关系的规则信息只有适用于步骤12中所设定的保护气体的焊丝信息被显示在焊接信息输入和输出装置11上，且通过命令操作者进行选择而设定焊丝。用于设定焊丝的规则可使用基金属材料、保护气体和焊丝之间的关系，且这里暂时设定“实心YGW17”。
在步骤14，在记录在焊接信息记录部分12中的焊接规则信息中，根据保护气体与焊机种类之间的关系的规则，只有适用于步骤12中所设定的保护气体的焊机种类的有关信息被显示在焊接信息输入和输出装置11上，且通过命令操作者进行选择而设定焊机种类。这里暂时设定“MAG/CO2焊机”。
在步骤15，在记录在焊接信息记录部分12中的焊接规则信息中，有关基金属厚度范围的信息被显示在焊接信息输入和输出装置11上，且通过命令操作者进行选择而设定基金属厚度的范围。这里暂时设定“1.6mm≤t＜3.2mm”。
在步骤16，在记录在焊接信息记录部分12中的焊接规则信息中，根据基金属厚度与焊机容量之间的关系的规则信息，用于步骤15中所设定的基金属厚度的范围的焊机容量被自动地设定。这里试验性地自动设定“350A级焊机”。
在步骤17，在记录在焊接信息记录部分12中的焊接规则信息中，根据焊机种类和焊机容量的规则，对应于步骤14和步骤16中设定的焊机种类和焊机容量的关于焊机的各数据显示在焊机信息输入和输出装置11上，并通过命令操作者进行选择而设定焊机。这里，暂时设定“一公司的AA350用于MAG/CO2焊接”。
在步骤18，在记录在焊接信息记录部分12中的焊接规则信息中，根据焊机和焊丝直径的规则信息，对应于步骤17中设定的焊机关于焊丝直径的各数据显示在焊机信息输入和输出装置11上，并通过命令操作者进行选择而设定焊丝直径。这里，暂时设定“φ1.2mm”。
根据上述步骤11到步骤18，通过对话方式设定焊接装置、材料等等而构成能够进行焊接的焊接系统。
以下将参照图5说明本发明的第二实施例。
图5是表示本实施例中信息流的框图。标号11表示通过图2所示的教学附件3显示或输入信息的焊接信息输入和输出装置。标号12表示焊接信息记录部分，其中关于用于电弧焊的焊机与诸如保护气体、焊丝等的焊接操作的信息，关于待焊接的结合部分的形状及焊接对象的信息诸如基金属的厚度、基金属的材料、焊接对象的姿态等，以及关于焊接条件的信息诸如焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接姿态等，及当焊接在以上焊接条件下进行时所获得的焊接结果诸如焊道宽度、焊透深度、焊脚长度、焊缝余高等，与焊接操作信息和焊接对象信息作为一系列焊接信息被记录。标号13表示信息检索装置，用于从焊接信息记录部分中的信息检索与指定的信息一致或相似的信息。
标号14表示信息控制装置，该装置使用检索装置13指定检索信息并在焊接信息记录部分12中检索焊接操作信息和焊接对象信息，以便把这些信息提供给焊接操作信息设定装置15及焊接对象信息设定装置16，该装置命令查找装置13通过使用检索装置13，从焊接信息记录部分12中的焊接信息中检索在焊接操作信息设定装置15及焊接对象信息设定装置16中指定的焊接信息，并向结果输出装置17输出焊接条件和焊接(预期的)结果。
标号15表示对应于用来设定关于焊机、保护气体、焊丝等的信息的部分的焊接操作信息设定装置，当设定了焊接环境时这些信息是不经常改变的，这些信息通过信息控制装置14和检索装置13从焊接信息记录部分12中的焊接操作信息输出到焊接信息输入和输出装置11，从而从焊接信息输入和输出装置11选择必要的信息以便设定焊接操作信息。该焊接操作信息设定装置的处理过程与图4所示的第一实施例中的流程相同，故其说明从略。
标号16表示焊接对象信息设定装置，该装置对应于用来设定有关待焊接的工件的种类和状态等信息的部分，这些信息经常改变，这些信息通过信息控制装置14和检索装置13从焊接信息记录部分12中的焊接对象信息输出到焊接信息输入和输出装置11，于是从焊接信息输入和产装置11选择必要的信息以便设定焊接对象信息。标号17表示用于输出检索结果诸如焊接条件等或计算结果的结果输出装置，并且该装置把信息提供给焊接信息输入和输出装置11及指令信息转换装置18。指令信息转换装置18把从结果输出装置获得的信息转换为给机器人的指令信息。
标号19表示有关机器人(机器人控制器)，该机器人基于由指令信息转换装置18为机器人转换的指令信息执行焊接20。
结果判定部分21基于预定的焊接质量判定标准评估焊接过程中或焊接之后的焊接质量。
标号22表示焊接信息改变装置，当在结果判定部分21中没有获得满意的评估时该装置使用焊接信息输入和输出装置11改变焊接信息，并重复焊接及焊接信息中的改变直到在焊接判定部分21中获得满意的评估。
标号23表示被改变的记录和存储装置，它只用于向焊接信息记录部分记录和存储在焊接信息改变装置22中被改变的焊接信息。
如图6中所示，焊接信息输入和输出装置11有三个方式，包括全自动方式，速度设定方式和作为设定焊接信息的方式的详细设定方式。
在全自动方式中，只设定除去通过焊接操作信息设定装置15以前所设定信息之外的基本焊接对象信息。这里，为了行文的简练，只包含了连接的形状、基金属的厚度、基金属的材料和气体。焊接速度是基于基本信息中连接形状和基金属的厚度从存储在焊接信息记录部分的连接形状、基金属材料和焊接速度之间的关系信息确定的。
速度设定方式是以操作者能够按全自动方式自动地确定焊接速度下采用的。这还能够以这种方式进行，即在焊接速度第一次以全自动方式确定之后，方式转换到速度设定方式，从而改变焊接速度。
详细设定方式是在当主要关于焊接方法和焊接工艺的细节改变时，诸如当焊机和保护气体必须改变，并根据焊机工艺条件设定装置来设定细节时所采用的方式。
图7是表示焊接对象信息设定装置16的一例的流程图，该流程对应于图5中所示的焊接信息输入和输出装置11、焊接对象信息设定装置16、信息控制装置14、检索装置13及焊接信息记录部分12中的信息流。以下将参照图7说明设定焊接对象信息的方法的一例。
在步骤21中，如果改变了在图4中所示的步骤11中设定的基金属材料，则流程返回焊接工艺信息设定装置15中的步骤11，在其中基于焊接工艺信息设定装置复位焊接工艺信息。当基金属材料没有改变时，流程进到下一步。这里，暂时考虑基金属材料没有改变的情形。
在步骤22，在记录在焊接信息记录部分12中的各个焊接信息中，关于基金属厚度的信息显示在焊接信息输入和输出装置11上，并通过命令操作者进行选择而设定基金属的厚度。
这里暂时设定为“1.6mm”。
在步骤23，当步骤22中所设定的基金属厚度超出步骤15中设定的基金属厚度范围时，流程返回焊接工艺信息设定装置15中的步骤15，并当基金属厚度在步骤15中设定的基金属厚度范围内时，流程进到下一步。这里暂时考虑基金属厚度在步骤15中设定的基金属厚度范围内的情形。
在步骤24，在记录在焊接信息记录部分12中的各个焊接信息中，有关连接形状的信息显示在焊接信息输入和输出装置11上，并通过命令操作者进行选择而设定基金属的厚度。这里暂时设定“搭接”。
在步骤25，通过命令操作者输入基金属之间的间隙量而设定基金属之间的间隙量。这里暂时设定“0.0mm”。
在步骤26，根据连接形状通过命令操作者输入基金属的结合角而设定基金属的结合角(参见图9)。这里，由于在步骤24设定“搭接”，故不必输入。
在步骤27，根据连接形状通过命令操作者输入弯曲的基金属半径而设定弯曲的基金属半径(参见图10)。这里由于设定“搭接”，故没有必要输入。
在步骤28，如果操作者指定了所需的焊接速度，则焊接速度将被设定为所指定的焊接速度，但如果焊接速度未被指定，则焊接速度成为默认数值。
图8是示例性表示本实施例中整个流程的流程图，以下将参照此图详细进行说明。
在步骤31，焊接工艺信息按以上设定焊接工艺信息的例子中所示的方法设定。
在步骤32，焊接对象信息按以上设定焊接对象信息的例子中所示的方法设定。
在步骤33，基于包含以上焊接工艺信息和以上焊接对象信息的一系列检索信息，通过焊接信息记录部分12检索与以上检索信息一致的焊接信息。
在步骤34，标明焊接信息没有改变。例如，设定焊接信息改变标志为0。
在步骤35，基于按以上焊接信息检索中的结果信息所设定的焊接条件而进行焊接。
在步骤36，作为以上焊接的结果，当满足了焊接质量判定标准时，流程进到步骤38，并当不满足焊接质量判定标准时，流程进到步骤37。
在步骤37，根据焊接信息改变装置22改变以上焊接信息的设定，并标明焊接信息被改变。例如，设定焊接信息改变标志为1，并且流程进到步骤35。
在步骤38，判定焊接信息是否已经被改变，并当焊接信息没有被改变时(这里，是在焊接信息改变标志＝0的情形)，则焊接信息的设定完成，而当焊接信息已经被改变时(这里，是在焊接信息改变标志＝1的情形)，改变的焊接信息被存储并记录到焊接信息记录部分12。
以下将参照图11说明本发明的第三实施例。
图11是表示本实施例中信息流的框图。与图5中所示的第二实施例不同的一点在于，增加了焊接信息计算处理部分(焊接信息计算处理装置)24。焊接信息计算处理部分24适配方式是要从关于焊机和焊接操作的信息诸如保护气体、焊丝等以及关于连接形状和焊接对象的信息诸如基金属厚度、基金属材料等，分析基于由焊丝熔化引起的抛弃的金属量与沉积到基金属的金属量之间的平衡关系的实验数据，以便使用事先记录在焊接信息记录部分的校正信息和限制信息进行校正，并通过计算而获得焊接条件和预期焊接后的结果。
图12是示例说明本实施例的整个流程的流程图，以下将参照此图详细说明。
在步骤41，按以上图4中所示的设定焊接工艺信息例子的方法设定焊接工艺信息。
在步骤42，按以上图7中所示的设定焊接对象信息例子的方法设定焊接对象信息。
在步骤43，基于包含以上焊接工艺信息和以上焊接对象信息的一系列检索信息，通过焊接信息记录部分12检索与检索信息一致的焊接信息。
在步骤44，当相关信息出现在焊接信息记录部分12中时，作为以上检索的结果，流程进到步骤46，并当相关信息不存在时，在步骤54通过焊接信息计算处理部分24计算焊接信息。
在步骤45，通过焊接信息计算处理部分24计算焊接信息。
在步骤46，标明焊接信息没有被改变。例如，设定焊接信息改变标志(Flag)为0。
在步骤47，基于由以上焊接信息检索或以上焊接信息检索所设定的焊接条件进行焊接。
在步骤48，作为以上焊接的结果，当满足焊接质量判定标准时，流程进到步骤50，并当不满足焊接质量判定标准时，流程进到步骤49。
在步骤49，根据焊接信息改变装置23改变焊接信息的以上设定，并标明焊接信息被改变。例如，设定焊接信息改变标志为1，且流程进到步骤47。
在步骤50，确定焊接信息是否被改变，并当焊接信息没有被改变时(这里，是在焊接信息改变标志＝0的情形)，则焊接信息的设定完成，而当焊接信息被改变时(这里，是在焊接信息改变标志＝1的情形)，改变的焊接信息被存储并记录到焊接信息记录部分12。
如上所述，根据本实施例，由于焊接环境是根据用来设定设备、及焊接材料等的焊接工艺信息设定装置而被设定的，故在选择具有复杂的多样组合的焊接设备中操作者的责任可以大大减少，因而可以减少设定焊接操作条件所需的时间。而且，由于焊接工艺信息设定装置能够易于被更新，故能够获得更新的信息。由于这一点，能够获得的优点在于，即便是焊接的初学者也能够构成有效的可用的焊接系统而不需要专门的知识。
又另外，由于焊接信息事先作为绝对数值被记录，当直接使用记录的焊接条件时，焊接质量的可靠性与仅通过计算和实验规则获得焊接条件的方法相比显著地高。于是，当没有记录信息时，计算的数值在焊接信息计算部分被输出，并且即便是初学者也能以简单的操作设定焊接条件。而且，由于焊接信息能够根据操作者的愿望作为绝对数值被改变、记录和存储，故每当操作被重复时，存储的焊接信息变得更为可靠和适合于操作者的需要。这时，由于只改变了的焊接信息被记录，故能够在短时间周期内进行焊接信息检索。而且，由于使用用来设定不经常改变的设备等的焊接操作信息设定装置来事先设定焊接环境，故要经常改变的设定数量大大降低，使得操作者更易于使用。此外，当设定焊接条件时，由于基于事先设定的焊接操作信息和焊接对象信息而检索或计算焊接条件，故可只通过检索或计算设定条件，于是能够缩短用于设定焊接条件的设定时间。
由于这些，能够获得的一个优点在于，不需要专门的知识，即便是焊接初学者也能够获得高可靠性的焊接条件，并能够使用适合于操作者愿望的焊接信息。
在根据本发明的第四解决方法的实施例中，将参照
一个简单的例子。图13是表示这一实施例整个流程的流程图。
在步骤61，设定连接的形状、基金属厚度、保护气体、焊机、焊接速度及焊丝的延伸。
在步骤62，由步骤61设定的焊机和保护气体设定焊丝熔化速度和焊接电压。例如，焊丝熔化速度vW和焊接电压V按以下表达式设定。
vW＝a1+a2I+a3lI2，V＝b1I+b2(其中I是焊接电流，l是焊丝延伸，a1，a2，a3，b1和b2是常数。)在步骤63，每单位时间焊丝金属变为液滴的量(体积)QW由步骤61和步骤62中设定焊丝直径d和焊丝熔化的速度vW设定。
QW＝vWπd2/4在步骤64，焊接的截面积SW由步骤61中设定的连接的形状和基金属的厚度设定，当连接形状设定为搭接且基金属的厚度为t时，就获得SW＝πt2/4。
在步骤65，设定用于校正沉积金属量的校正数值α以保证焊接质量。
在步骤66，由步骤62设定的焊接速度vTS和步骤64设定的焊接截面积SW设定每单位时间标准的沉积金属量QS。
QS＝SWvTS在步骤67，认为每单位时间抛弃的金属量QW和由校正数值α校正的每单位时间沉积的金属量QS之间达到相等的关系。
QW＝αQS在步骤68，由步骤61到67设定的关系表达式获得焊接电流I。
在步骤69，由步骤68获得的焊接电流I及在步骤62设定的焊接电流I和焊接电压V之间的关系获得焊接电压V。
在步骤70，校验在步骤68获得的焊接电流是否在焊接电流允许范围之内。当该数值在范围之内时，流程即完成，而当该数值超出该范围时，则流程进到步骤71。
在步骤71，改变在步骤61设定的焊接速度vTS，流程又返回步骤66并重复步骤66到71的处理，直到数值变为在步骤70的焊接电流允许范围之内。
如上所述，按步骤61到步骤71的顺序能够设定对于焊接对象优化的焊接电流、焊接电压及焊接速度。
以下将参照图14说明设定用于保证焊接质量的校正数值α的方法。
在步骤81，设定连接形状、基金属的厚度、工件的姿态及间隙量。
在步骤82，设定连接形状参数kJ，基金属厚度参数kT，工件姿态参数kF，及间隙量参数kG，且它们形成单参数向量k。
k＝(kJ，kT，kF，kG)在步骤83，从步骤82中设定的参数向量k按如同以下表达式获得校正数值α。
α＝f(k)如上所述，用于保证焊接质量的校正数值α按步骤81到83所述设定。
而且，图15是表示改变图13所示的步骤71中焊接速度的细节的图示。
在步骤91中，当计算的焊接电流数值I超出图13所示步骤70中允许的范围而小于焊接电流的最小值时，流程进到步骤92，否则(Imax＜I)流程进到步骤93。
在步骤92，由于在步骤91判定焊接电流低于允许范围，故有产生焊透不够以及焊脚长度不够的危险，并进而由于节拍时间可能被缩短，故焊接速度增加ΔVTS。
在步骤93，由于在步骤91判定焊接电流高于允许范围，故有产生诸如咬边和烧透的缺陷的危险，于是焊接速度降低ΔVTS。
如上所述，焊接速度按步骤91到步骤93所述调节。
如上所述，根据本实施例，通过使用每一焊机的焊机特性与对每一焊接因素分别设定的焊接参数的组合，能够灵活地应对焊接对象的变化，并进而通过事先准备焊机特性和焊接参数，即便是焊接初学者也能够易于设定焊接条件。而且，由于焊接截面积能够由从焊接参数获得的校正数值被优化校正以便获得焊接条件，并且优化的焊接速度是由焊接电流的允许范围和/或热输入的允许范围确定的，故能够获得高的焊接质量。
以下将参照
根据本发明的第五解决方法的实施例。
图16表示这一实施例的示意图。
标号51表示用于显示焊道形状和焊透形状的焊接结果显示部分，标号52表示用于显示焊接速度、焊接电流、焊接电压等的焊接条件显示部分，标号53表示用于调节焊道宽度、焊缝余高和焊透深度的焊接结果调节部分，标号54表示用于基于由焊接结果调节部分设定的参数估计焊接条件的计算部分。
焊接结果显示部分51和焊接条件显示部分52例如是在一个计算机屏幕上构成，并如图17中所示那样显示。
图17中的窗口部分61对应于焊接结果显示部分51，例如其上图形化地显示出基金属A和基金属B的截面形状、焊道形状和焊炬。
现在，要获得的焊接结果能够在屏幕上预定的范围内使用焊道宽度调节部分66、焊缝余高调节部分67和焊透深度调节部分68设定。即，其被适配调节方式为，窗口部分61中的焊道形状根据滚条的运动被改变。这时，焊接速度显示部分62、焊接电流显示部分63、焊接电压显示部分64及电压指示值显示部分65这样适配，使得能够同时由计算部分54的操作改变，于是数字数值能够被自动地确定。本实施例中，显示部分62到65的每一个被显示为类似于计量仪表的形状。而且，存在显示在窗口部分61中的焊炬的角度等被改变的情形。
例如，如图18所示，当使用焊透深度调节部分(滚条)68的箭头钮使指示器向“深度”方向((A)→(B))移动时，每一焊接条件(每一仪表中的显示数值)根据这一移动量而改变。
图19是通过调节焊道形状而设定计算部分54中的处理流程之中的焊接条件的方法的流程图的一个例子，这里使用了这样的事实，即当焊接电流高时，焊道宽度增加。
以下将按步骤的顺序进行说明。
在步骤101，存在的为事先设定的焊接电流。
在步骤102，为了增加焊道宽度，流程进到步骤103，否则流程进到步骤104。
在步骤103，由于增加焊接电流可增加焊道宽度，故焊接电流增加。
在步骤104，如果希望要窄的焊道宽度，则流程进到步骤105，否则流程进到步骤106。
在步骤105，由于降低焊接电流使得焊道宽度变窄，故降低焊接电流。
如上所述，根据这一实施例，由于通过调节焊接结果自动地调节焊接条件，故能够简单地调节焊接条件，并进而能够使用图象直观地识别焊接结果，于是即便是焊接知识不多的初学者也能够调节焊接条件满足焊接对象所需要的质量。
以下将参照
根据本发明第六解决方法的一个实施例。
图20表示本实施例中的显示部分。图20中，标号71表示焊接状态显示部分，标号72表示电压表，标号73表示熔化的焊丝量的计量表，标号74表示向基金属沉积量的计量表，其中沉积量向箭头方向变化。本实施例中，使用模拟型仪表进行说明，但是也可使用数字显示或图形。
图21是显示设备的框图。标号81表示用于输入焊丝直径、焊丝延伸和焊接电流的输入部分，标号82表示用于在输入部分81暂时存储信息的暂时存储部分，标号83表示用于存储熔化的焊丝量或沉积量与焊接电流、焊丝直径及伸出的焊丝长度之间的相关表达式并存储系数的固定参数存储部分，标号84表示基于暂时存储部分82和固定参数存储部分83中的信息用来计算熔化的焊丝量或向基金属沉积的量的计算部分，标号85表示用于把由计算部分84计算的信息转换为能够显示在显示部分86上的信息的信息转换部分。
图22是本实施例中显示焊接状态的方法的流程图，这里将通过示例性设定熔化的焊丝量对每一步骤作出说明。
在步骤111，设定焊丝直径d和伸出的焊丝长度l。
在步骤112，设定焊接电流I。
在步骤113，根据以下表达式计算熔化的焊丝量vm。
vm＝aI/SE+bl(I/SG)2(其中SE是焊丝的截面积(SE＝π(d/2)2)，a和b都是系数。)这只是一个例子，沉积的焊道截面积SB可通过以下计算表达式计算而替代焊丝熔化量。
SE＝k(SE·vm)/vTS
(其中vTS是焊接速度(在步骤111和步骤112另外设定)，而k是系数。)在步骤114，设定并显示在步骤113中计算的焊丝的熔化量。
在步骤115，当完成焊接时，流程完结，并当焊接没有完成时，流程返回步骤111，然后重复步骤111到步骤115。
如上所述，根据本实施例，由于替代焊接电流显示焊丝熔化量或沉积量以指示焊接状态，故不论操作者在电弧焊中的经验如何操作者都能易于获得焊道的大小，于是有能够易于获得理想的焊道的优点。
本发明可用于自动焊接领域。
权利要求
1.一种用来自动设定焊接条件的装置，该装置包括用于记录焊接操作信息诸如用于电弧焊的焊机相关的信息，保护气体相关的信息，焊丝相关的信息等等的焊接信息记录部分；用于输入和输出所述焊接操作信息的焊接信息输入和输出装置；用于设定所述焊接操作信息的焊接操作信息设定装置；用于基于设定的信息从焊接信息记录部分中的信息中检索对应的信息的检索装置；以及信息控制装置，用于当在焊接信息记录部分检索信息时用来向检索装置指令检索要求并输出焊接信息。
2.如权利要求1中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述焊接信息记录部分装有用于存储各种数据的装置，这些数据是诸如规则和/或顺序及对于所需的方式、材料、设备等可能进行焊接的组合，及范围信息诸如类型、容量等等，其组合方式要使得能够对它们进行改变/添加。
3.如权利要求1中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述焊接信息输入和输出装置通过使用图象、数字数值、字符和颜色至少之一进行选择或写入来输入焊接信息，并使用图象、数字数值、字符和颜色至少之一输出结果。
4.如权利要求1中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述焊接操作信息设定装置使用所述焊接信息输入和输出装置根据焊接操作条件设定顺序和/或规则等从事先存储的焊接操作信息进行设定。
5.如权利要求1中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述检索装置从所述焊接信息记录部分选择与由所述焊接操作信息设定装置所设定的信息一致的信息。
6.如权利要求1中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述信息控制装置向所述检索装置指令检索要求，向焊接操作信息设定装置输出检索到的信息，并由焊接信息输入和输出装置通过所述检索装置把信息的改变/添加记录到焊接信息记录部分。
7.一种用来自动设定焊接条件的装置，该装置包括焊接信息记录部分，用于记录作为一系列信息的焊接操作信息，诸如用于在自动电弧焊等中进行焊接的焊机，表示什么类的对象要被焊接的焊接对象信息，当关于所述焊接操作信息和焊接对象信息进行焊接时待设定的焊接条件，以及当按所述焊接条件进行焊接时焊接的结果；焊接信息输入和输出装置，用于输入和输出所述焊接操作信息，所述焊接对象信息，所述焊接条件及所述焊接的结果；用于设定所述焊接操作信息的焊接操作信息设定装置；用于设定所述焊接对象信息的焊接对象信息设定装置；用于基于设定的信息从所述焊接信息记录部分中的信息检索对应的信息的检索装置；用于从所述焊接信息记录部分输出焊接信息的结果输出装置；信息控制装置，用于当检索所述焊接信息记录部分中的信息时向检索装置发送检索要求并输出焊接信息；用于把由所述结果输出装置所输出的焊接信息转换为供给机器人和/或焊机的指令信息的指令信息转换装置；焊接信息改变装置，用于基于转换为供给所述机器人和/或焊机的指令信息的焊接信息进行焊接，当结果不满足焊接质量判定标准时则自动或者人工地改变焊接信息，并改变焊接信息直到焊接结果变为满意为止；以及记录和存储装置，用于向所述焊接信息记录部分只记录和存储焊接信息中那些被改变的其焊接结果令人满意的焊接信息。
8.如权利要求7中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中在所述焊接信息记录部分提供特有的数据、范围信息和焊接规则信息，且焊接信息按固定的焊接手段分类为在将来仅会有很小的变化的信息，诸如焊接方法和焊丝类型，诸如实心焊丝、带焊剂的焊丝等。
9.如权利要求7中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述焊接信息输入和输出装置通过使用图象、数字数值、字符和颜色至少之一进行选择或写入来输入焊接信息，并使用图象、数字数值、字符和颜色至少之一输出结果。
10.如权利要求7中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述焊接操作信息设定装置使用所述焊接信息输入和输出装置根据焊接操作条件设定顺序和/或规则从事先存储的焊接操作信息进行设定。
11.如权利要求7中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述焊接对象信息设定装置使用事先记录的焊接对象信息和/或使用所述焊接信息输入和输出装置直接输入而设定有关焊接对象的信息。
12.如权利要求7中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述检索装置从所述焊接信息记录部分选择与由所述焊接信息输入与输出装置所设定的信息一致和/或类似的信息。
13.如权利要求7中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述结果输出装置使用图象、数字数值、字符、颜色、电压及电流至少之一输出由所述检索装置所获得的信息。
14.如权利要求7中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述信息控制装置向所述检索装置指令检索要求，当设定焊接工艺信息时向焊接操作信息设定装置输出被检索到的信息，并当设定焊接对象信息时向焊接对象信息设定装置输出被检索到的信息，并向结果输出装置输出焊接条件检索的结果，并且如果焊接操作信息和焊接对象信息由焊接信息输入和输出装置改变/添加，通过所述检索装置把焊接条件检索的结果记录到焊接信息记录部分及焊接对象信息部分。
15.如权利要求7中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述指令信息转换部分把由所述结果输出装置输出的焊接信息转换为供给机器人和/或焊机的指令信息传输手段，诸如电压、电流、光等等。
16.用来自动设定焊接条件的装置，该装置包括焊接信息记录部分，用于记录作为一系列信息的焊接操作信息，诸如用于在自动电弧焊等中进行焊接的焊机、表示什么对象要被焊接的焊接对象信息、当关于所述焊接操作信息和所述焊接对象信息进行焊接时待设定的焊接条件、以及当按所述焊接条件进行焊接时焊接的结果；焊接信息输入和输出装置，用于输入和输出所述焊接操作信息、所述焊接对象信息、所述焊接条件及所述焊接的结果；用于设定所述焊接操作信息的焊接操作信息设定装置；用于设定所述焊接对象信息的焊接对象信息设定装置；用于基于设定的信息从所述焊接信息记录部分中的信息检索对应的信息的检索装置；焊接信息计算装置，该装置在对应的信息在所述焊接信息记录部分不存在的情形下基于实验表达式构成；使用所述焊接信息计算装置用于计算焊接信息的焊接信息计算处理部分；用于从所述焊接信息记录部分或者所述焊接信息计算处理部分输出焊接信息的结果输出装置；信息控制装置，用于当在所述焊接信息记录部分检索信息时向检索装置指令检索要求，并如果焊接信息在焊接信息记录部分不存在，则判定该焊接信息缺失，因而向焊接信息计算处理部分指令计算要求并输出焊接信息；用于把由所述结果输出装置所输出的焊机信息转换为供给机器人和/或焊机的指令信息的指令信息转换装置；焊接信息改变装置，用于基于转换为供给所述机器人和/或焊机的指令信息的焊接信息进行焊接，当结果不满足焊接质量判定标准时则自动或者人工地改变焊接信息，并改变焊接信息直到焊接结果变为满意为止；以及记录和存储装置，用于向所述焊接信息记录部分仅记录和存储焊接信息中那些被改变的其焊接结果满意的焊接信息。
17.如权利要求16中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中在所述焊接信息记录部分提供特有的信息、范围信息和焊接规则信息，且焊接信息按固定的焊接手段分类为在将来仅会有很小的变化的信息，诸如焊接方法和焊丝类型，诸如实心焊丝、带焊剂的焊丝等。
18.如权利要求16中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述焊接信息输入和输出装置通过使用图象、数字数值、字符和颜色至少之一进行选择或写入来输入焊接信息，并使用图象、数字数值、字符和颜色至少之一输出结果。
19.如权利要求16中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述焊接操作信息设定装置使用所述焊接信息输入和输出装置根据焊接操作条件设定顺序和/或规则从事先存储的焊接操作信息进行设定。
20.如权利要求16中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述焊接对象信息设定装置通过事先记录的焊接对象信息和/或使用所述焊接信息输入和输出装置直接输入而设定有关焊接对象的信息。
21.如权利要求16中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述检索装置从所述焊接信息记录部分选择与由所述焊接信息输入与输出装置所设定的信息一致的信息。
22.如权利要求16中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中基于从焊丝抛弃的金属量与沉积到基金属的金属量之间平衡关系，所述焊接信息计算装置根据事先存储的实验数据校正因焊接条件所至的影响，并计算焊接条件、预期的结果等等。
23.如权利要求16中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述结果输出装置使用图象、数字数值、字符、颜色、电压及电流至少之一输出由所述检索装置和所述焊接信息计算装置所获得的信息。
24.如权利要求16中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述信息控制装置向所述检索装置指令检索信息的要求，如果对应的信息不存在，则判定对应的信息从所述检索装置缺失，因而向所述焊接信息计算部分输出一计算指令，当设定焊接工艺信息时把被检索到的信息输出到焊接操作信息设定装置，并当设定焊接对象信息时向焊接对象信息设定装置输出被检索到的信息，并向结果输出装置输出焊接条件检索到的或计算的结果，并且如果焊接操作信息和焊接对象信息由焊接信息输入和输出装置改变/添加，则通过所述检索装置把焊接条件检索到的或计算的结果记录到焊接信息记录部分及焊接对象信息部分。
25.如权利要求16中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述指令信息转换部分把由所述结果输出装置输出的焊接信息转换为供给机器人和/或焊机的指令信息传输手段，诸如电压、电流、光等等。
26.如权利要求7或16中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中所述焊接信息输入和输出装置包含至少三种方式，这包括作为设定焊接信息的全自动方式、速度设定方式和详细设定方式。
27.如权利要求26中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中全自动方式的适配使得添加了记录在焊接信息记录部分的厚度和连接形状及在焊接速度的焊接规则信息中作为待检索的信息而事先设定的焊接速度。
28.如权利要求26中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中速度设定方式的适配使得能够通过绝对数值或范围在焊接信息输入和输出装置中优化地设定焊接速度。
29.如权利要求26中所述的用来自动设定焊接条件的装置，其中详细设定方式的适配使得通过焊接信息输入和输出装置能够优化地设定记录在焊接信息记录部分的所有信息。
30.一种通过计算电弧焊中的焊接条件而设定焊接条件的方法，该方法包括步骤设定焊机特性参数和/或焊机特性表达式，设定焊接截面积，设定由焊接中的每一元件所决定的校正数值，设定从部分焊接元件抛弃的金属量及所述焊机特性参数和/或焊机特性表达式，设定从某些焊接元件沉积的金属量，并借助于假设所述沉积的金属量乘以所述校正数值而获得的数值与所述抛弃的金属量具有相等的关系而计算焊接条件。
31.如权利要求30中所述的设定焊接条件的方法，其中以这样的方式调节焊接速度，使得获得的焊接条件成为在焊接电流允许的范围内和/或热输入允许的范围内。
32.如权利要求31中所述的设定焊接条件的方法，其中通过假设焊接电流、焊丝熔化速度及焊接电压之间的关系为参数和/或特性表达式而设定所述焊机特性参数和/或焊机特性表达式。
33.如权利要求30中所述的设定焊接条件的方法，其中所述焊接截面积由诸如连接的形状、基金属的厚度等等焊接因素确定。
34.如权利要求30中所述的设定焊接条件的方法，其中所述校正数值由诸如连接形状、基金属厚度、基金属材料、工件的姿态、工件的间隙量、焊丝的材料等的一个焊接因素，以及诸如焊道宽度、焊透的深度、焊缝余高量、焊脚长度等等焊接要求因素来确定。
35.如权利要求31中所述的设定焊接条件的方法，其中所述抛弃的金属量由所述焊接电流、焊丝熔化速度、焊丝直径等等确定。
36.如权利要求31中所述的设定焊接条件的方法，其中所述沉积的金属量由所述焊接的截面积和焊接速度确定。
37.一种用于调节焊接条件的设备，该设备包括用于图形地显示将作为焊接结果而产生的焊道形状或焊透的形状的焊接结果显示部分；用于通过预定的参数设定所述焊道形状或焊透的形状的焊接结果调节部分；用于基于由所述焊接结果调节部分设定的参数而估计焊接条件的计算部分；以及用于显示由所述计算部分估计的焊接条件的焊接条件显示部分。
38.一种如权利要求37中所述的用于调节焊接条件的设备，其中所述参数包含大小、焊脚长度、焊道宽度、焊缝余高、焊透深度或焊缝喉部厚度的至少之一。
39.一种如权利要求37中所述的用于调节焊接条件的设备，其中所述焊接条件包含焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊炬的靶位置或焊炬的靶角度的至少之一。
40.一种用于调节焊接条件的设备，该设备包括用于图形地显示将作为焊接结果而产生的焊道形状或焊透的形状的焊接结果显示部分；用于通过预定的参数设定所述焊道形状或焊透的形状的焊接结果调节部分；用于基于由所述焊接结果调节部分设定的参数而估计焊接条件的计算部分；以及用于显示由所述计算部分估计的焊接条件的焊接条件显示部分。
41.一种如权利要求37中所述的用于调节焊接条件的设备，其中所述参数包含大小、焊脚长度、焊道宽度、焊缝余高、焊透深度或焊缝喉部的至少之一。
42.一种如权利要求37中所述的用于调节焊接条件的设备，其中所述焊接条件包含焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊炬的靶位置或焊炬的靶角度的至少之一。
43.一种显示焊接状态的方法，其中在处于焊接状态的自耗电极电弧焊中显示为焊丝的熔化量或向基金属的沉积量。
44.如权利要求43中所述的显示焊接状态的方法，其中在用于显示所述熔化的焊丝量或所述沉积量的显示部分使用模拟/数字计量仪表或图形。
45.如权利要求44中所述的显示焊接状态的方法，其中用于存储供确定所述熔化的焊丝量或所述沉积量的多个预定的固定参数的固定参数存储部分，用于当焊接时供输入多个可变参数集合的输入部分，用于供暂时存储所述输入的可变参数的暂时存储部分，用于供基于所述固定参数存储部分和所述暂时存储部分的信息而计算熔化的焊丝量或向基金属的沉积量的计算部分，用于供转换由所述计算部分所计算的信息的信息转换部分，以及转换的信息都显示在所述显示部分。
46.如权利要求45中所述的显示焊接状态的方法，其中所述固定参数存储部分存储用于确定向基金属熔化的焊丝量或沉积量的关系表达式及所述关系表达式的系数。
47.如权利要求44中所述的显示焊接状态的方法，其中所述输入部分由开关、数字数值、电气/电子信号、图形用户接口(GUI)的至少之一构成。
48.如权利要求45中所述的显示焊接状态的方法，其中所述输入部分仅输入焊接电流或焊丝直径、焊丝的延伸和焊接速度至少之一，及焊接电流。
49.如权利要求45中所述的显示焊接状态的方法，其中所述计算部分通过把所述存储的关系表达式的系数和存储在所述暂时存储部分的信息代入存储在所述固定参数存储部分的确定熔化的焊丝量或沉积量的关系表达式而进行计算。
50.如权利要求45中所述的显示焊接状态的方法，其中所述信息转换部分把由所述计算部分计算的信息转换为数字数值及电气/电子信号。
全文摘要
一种焊接条件设定装置,它允许即便是初学者也易于为靶焊接设定工艺和焊接条件,包括焊接信息计量单元(12),其中记录关于焊接加工的焊接加工信息,诸如关于用于电弧焊的焊机的信息,关于保护气体的信息及关于焊丝的信息,用于输入和输出焊接加工信息的焊接信息输入和输出装置(11),用于设定焊接加工信息的焊接加工信息设定装置(15),用于基于所设定的信息从存储在焊接信息存储单元(12)中的信息检索有关信息的检索装置(13),以及用于向检索装置(13)给出有关检索信息存储单元(12)中的信息并输出相关焊接信息的检索请求指令的信息控制装置(14)。
文档编号B23K9/095GK1200060SQ9619765
公开日1998年11月25日 申请日期1996年9月19日 优先权日1995年9月19日
发明者半田博幸, 奥村信治, 藤井肇, 满盐孝文, 高冈佳市, 大泽教之, 西村勋, 西村公德, 天野忠幸, 铃美智子 申请人:株式会社安川电机