CN105269119A - 弧焊系统、弧焊方法及焊接件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种弧焊系统,其进一步提高焊接质量。使焊枪沿着焊接线移动,同时检测在消耗电极与被焊接物之间是否处于短路状态及电弧状态的任意一个。在电弧状态经过第1期间时,使焊枪减速移动。在电弧状态经过与第1期间相比更长的第2期间时,使焊枪停止移动。在经过第1期间之后而且在经过第2期间之前过渡到短路状态时,解除焊枪的减速。
Description
技术领域
所公开的实施方式涉及一种弧焊系统、弧焊方法及焊接件的制造方法。
背景技术
以往,已为人所知如下弧焊系统(例如,参照专利文献1),通过在向焊嘴送给消耗电极的同时在消耗电极的顶端部与工件之间交替产生电弧状态与短路状态,并使焊嘴沿着焊接线移动,从而进行焊接。
专利文献1:国际公开第2010/146844号公报
但是,在上述的现有技术中,在消耗电极因堵塞等而未能正常送给时,在焊道上产生断续的未焊接部,有可能因所谓的“焊道中断”等而引起焊接质量下降。
发明内容
实施方式的一个形态是鉴于上述问题而进行的,所要解决的技术问题是提供一种可以使焊接质量进一步提高的弧焊系统、弧焊方法及焊接件的制造方法。
实施方式的一个形态所涉及的弧焊系统具备送给部、电源部、焊接控制部、机器人、机器人控制部、检测部、判定部、指示部。所述送给部向焊枪送给消耗电极。所述电源部向所述消耗电极与被焊接物之间供给电力。所述焊接控制部通过控制所述送给部与所述电源部的动作,从而在所述消耗电极与所述被焊接物之间反复产生短路状态及电弧状态。所述机器人使所述焊枪沿着焊接线移动。所述机器人控制部控制所述机器人的动作。所述检测部检测在所述消耗电极与所述被焊接物之间是否处于所述短路状态及所述电弧状态的任意一个。所述判定部判定在所述检测部检测出所述电弧状态之后是否经过了第1期间或与所述第1期间相比更长的第2期间。所述指示部以如下方式指示所述机器人控制部,在所述判定部判定成经过所述第1期间时,使所述焊枪减速,同时在所述判定部判定成经过所述第2期间时,使所述焊枪停止。
根据实施方式的一个形态,能够进一步提高焊接质量。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的弧焊方法的概要的模式图。
图2是表示弧焊系统的整体构成的图。
图3是弧焊系统的框图。
图4A是弧焊执行中的动作时间图的例子(其1)。
图4B是弧焊执行中的动作时间图的例子(其2)。
图5是表示弧焊系统所执行的处理顺序的流程图。
符号说明
1-弧焊系统;10-机器人;11-基座部;12-机器人臂;13-关节部;14-送给部;15-焊接仪器;15a-焊枪;15b-导电嘴;17-焊枪电缆;17a-导线电缆;17b-供气软管;18-焊丝罐;18a-焊丝;20-弧焊装置;19-储气瓶;30-控制装置;31-焊接控制部;33-机器人控制部;40-电源装置;41-电流、电压检测部;60-操作装置;70-报知部。
具体实施方式
以下,参照附图对本申请所公开的弧焊系统、弧焊方法及焊接件的制造方法的实施方式进行详细说明。而且,本发明并不局限于以下所示的实施方式。
首先,使用图1对实施方式所涉及的弧焊方法的概要进行说明。图1是表示实施方式所涉及的弧焊方法的概要的模式图。而且,在图1中,为了容易理解说明,与实际相比更夸张地表示了规定期间即“第1期间P1”及“第2期间P2”内的焊枪的移动距离。
如图1所示,在实施方式所涉及的弧焊方法中,通过例如由机器人等构成的移动部(未图示)来移动消耗电极被送给的焊枪。具体而言,移动部以使消耗电极的顶端沿着焊接线的方式移动焊枪,消耗电极朝着焊枪的顶端方向(例如箭头201)被送给。
另外,在移动部移动焊枪期间,向消耗电极与被焊接物(未图示)之间供给电力。配合消耗电极的送给而控制这样的电力供给,以便在消耗电极与被焊接物之间反复产生“短路状态”与“电弧状态”。
在此,“短路状态”是指消耗电极的顶端接近或接触被焊接物而消耗电极与被焊接物导通的状态,换言之是指熔滴从消耗电极过渡到被焊接物的状态。另外,对此,“电弧状态”是指在消耗电极与被焊接物之间存在电弧的状态,换言之是指熔滴形成并成长在消耗电极的顶端的状态。
反复形成这样的“短路状态”与“电弧状态”,同时如上所述地移动部移动焊枪而进行弧焊,在被焊接物上沿着焊接线形成焊道。
但是,消耗电极例如因套管的堵塞或送给装置的故障等而在进行弧焊时有可能未被送给适当的量。此时,在消耗电极与被焊接物之间长时间持续处于电弧状态,发生未形成正常焊道等的焊接状态的异常。
于是,在实施方式所涉及的弧焊方法中,根据焊接电流或焊接电压而检测在消耗电极与被焊接物之间是否处于短路状态或电弧状态的任意一个。而且,通过根据检测出的电弧状态的持续期间而调节焊枪的移动速度,从而避免发生因焊接状态的异常而在焊道上产生断续部等焊接不良的事态。
更加具体地说明实施方式所涉及的弧焊方法。如图1所示,在实施方式所涉及的弧焊方法中,首先如上所述地在消耗电极与被焊接物之间反复产生短路状态及电弧状态的同时沿着焊接线移动焊枪而进行弧焊,在被焊接物上沿着焊接线形成焊道(参照图1的步骤S1)。
在实施方式所涉及的弧焊方法中,在这样的弧焊过程中依次检测在消耗电极与被焊接物之间是否处于短路状态或电弧状态的任意一个。
在此,认为检测出在消耗电极与被焊接物之间处于电弧状态(参照图1的步骤S2)。在这样的情况下,在实施方式所涉及的弧焊方法中,当检测出电弧状态之后经过规定期间即第1期间P1时,推定成焊接状态的异常而使焊枪减速(参照图1的步骤S3)。
即,在实施方式所涉及的弧焊方法中,由于电弧状态经过第1期间P1,因此暂且认为发生了消耗电极的送给不良等,限制焊枪的移动。
而且,在实施方式所涉及的弧焊方法中,如果在检测出电弧状态之后,即使又经过与第1期间P1相比更长的第2期间P2,在消耗电极与被焊接物之间还继续处于电弧状态,则确定焊接状态的异常,使焊枪停止移动(参照图1的步骤S4)。
即,在实施方式所涉及的弧焊方法中,由于电弧状态经过第2期间P2,因此确定发生了消耗电极的送给不良等,使焊枪停止移动。
另外,在实施方式所涉及的弧焊方法中,在第2期间P2的期间中检测出短路状态时,认为焊接状态返回到了正常,解除对焊枪的减速状态。使用图4A及图4B对在上述实施方式所涉及的弧焊方法中所执行的顺序详细进行后述。
这样,在实施方式所涉及的弧焊方法中,根据焊接电流或焊接电压而检测在消耗电极与被焊接物之间是否处于短路状态或电弧状态的任意一个。而且,通过根据检测出的电弧状态的持续期间而调节焊枪的移动速度,从而避免发生因焊接状态的异常而在焊道上产生断续部等焊接不良的事态。
因而,根据实施方式所涉及的弧焊方法,能够避免在焊道上产生断续部的所谓“焊道中断”或未正常形成焊道等的事态而进一步提高焊接质量。
而且,在上述的说明中,虽然在经过第1期间P1之后使焊枪减速,但是并不局限于此,也可以适当组合减速及停止而进行从经过第1期间P1之后到经过第2期间P2之前的焊枪的移动。
接下来,使用图2对实施方式所涉及的弧焊系统的整体构成进行说明。图2是表示弧焊系统的整体构成的图。
如图2所示,实施方式所涉及的弧焊系统1具备:机器人10;及弧焊装置20,使机器人10进行动作而焊接转动换位器P上的工件W。为了使机器人10容易焊接工件W,转动换位器P具备改变工件W的位置、姿势的未图示的驱动器。另外,通过电力供给线(以下称为“电缆”)42连接弧焊装置20与转动换位器P。
如图2所示,弧焊装置20具备控制装置30与电源装置40。控制装置30控制机器人10及转动换位器P而焊接转动换位器P上的工件W。另外,将操作装置60、报知部70连接于控制装置30。
如图2所示,机器人10介由基座部11固定于地面等上。机器人10具有多个机器人臂12,各机器人臂12介由关节部13连接于其他机器人臂12。
另外,在介由关节部13而相互连接的机器人臂12当中,最接近基座部11的机器人臂12的根端被固定于基座部11,在最远离基座部11的机器人臂12的顶端安装焊接仪器15。各个关节部13被未图示的伺服马达等所驱动,使焊接仪器15的位置、姿势发生各种变形。
送给部14配置在机器人臂12的规定位置,介由焊枪电缆17将收纳于焊丝罐18的焊丝18a送出到焊接仪器15。而且,焊枪电缆17内包导线电缆17a,通过导线电缆17a内而将消耗电极即焊丝18a送出到焊接仪器15。
另外,送给部14介由焊枪电缆17将从储气瓶19供给的保护气体供给到焊接仪器15。而且,焊枪电缆17内包供气软管17b,从储气瓶19供给的保护气体通过供气软管17b内而供给到焊接仪器15。
另外,在送给部14设置有检测焊丝18a向焊接仪器15的送给速度的送给速度检测器,将这样的送给速度信息输出到电源装置40。而且,控制装置30通过电源装置40对由送给部14供给的焊丝18a的供给速度也进行控制。
焊接仪器15具备焊枪15a与导电嘴15b。焊枪15a在中空部位具有插入焊枪电缆17的中空构造,在最顶端部安装导电嘴15b。
导电嘴15b具有通孔,焊丝18a穿过这样的通孔从导电嘴15b顶端送出。另外,将电缆17c连接于导电嘴15b,从电源装置40供给用于弧焊的焊接电力。
另外,从供气软管17b向焊枪15a内供给保护气体。这样供给的保护气体从焊枪15a顶端吐出,从气体介质中遮蔽从焊丝18a顶端产生的电弧。
而且,焊丝18a的送给不局限于朝向工件W的方向(正向送给)的单向(所谓推进式),也可以一边交替切换正向送给与逆向送给一边进行送给(所谓推挽结合式),逆向送给是在与正向送给相反的方向上进行的送给。如此这样,焊丝18a的例如在焊枪电缆17或导线电缆17a内的堵塞变得容易自行解除。因而,能够良好地送给焊丝18a。
操作装置60例如在作业者对弧焊的作业内容进行编程时或作业者监视弧焊状态时等被使用。
操作装置60介由通信网络61将焊接设定信息发送到控制装置30。作为通信网络61可使用有线LAN(局域网(LocalAreaNetwork))或无线LAN等一般的通信网络。而且,焊接设定信息也可以不是从操作装置60发送到控制装置30,而是由控制装置30根据来自操作装置60的信息而生成。
报知部70如下,连接于控制装置30,将包含伴随焊接异常而机器人10停止的内容的情况报知给作业者,使用图4A对焊接异常进行后述。报知部70例如由显示器或扬声器等构成,通过输出表示警告的显示或声音来报知警告信息。
而且,虽然在图2中例示了与控制装置30分体设置的报知部70,但是并不局限于此,报知部70也可以与例如由操作装置60等弧焊系统1所包含的各种装置一体设置。
控制装置30根据从操作装置60取得的焊接设定信息,介由控制电缆34、35对机器人10、电源装置40进行控制,从而对工件W进行弧焊。焊接设定信息中包含机器人控制信息、电源控制信息。
具体而言,控制装置30根据焊接设定信息当中的机器人控制信息而控制机器人10,改变安装于顶端机器人臂12的焊接仪器15的位置、姿势。机器人控制信息中包含焊接线的信息、焊接速度的信息、转动换位器P的动作信息、焊丝18a的送给速度的信息等。
在此,焊接线的信息是例如表示焊接仪器15的轨道的信息。即,焊接线的信息是表示焊接仪器15的位置变化、焊接仪器15的对于工件W的姿势变化的信息,作为移动位置的坐标信息、姿势信息而输入到机器人10。焊接速度的信息是表示例如焊接仪器15的弧焊速度(单位时间内的焊接仪器15的移动量)的信息,作为焊接速度指令值而输出到机器人10。
另外,控制装置30根据焊接设定信息当中的电源控制信息来控制电源装置40。具体而言,控制装置30通过送给部14供给焊丝18a,同时根据电源控制信息使电源装置40向焊接仪器15供给焊接电力,从而使焊接仪器15执行弧焊。电源控制信息中包含焊接电压指令值、焊接电流指令值、焊接开始指令、焊接停止指令等。
另外,电源装置40具有电流、电压检测部41(后述),检测焊丝18a与工件W之间的焊接电流及焊接电压。而且,控制装置30根据这样的检测信息对弧焊执行中的机器人10的动作进行控制。使用图3以后的附图详细后述该点。
这样,控制装置30一边改变焊接仪器15的位置、姿势,一边将焊丝18a从送给部14送给到焊接仪器15,同时将焊接电力从电源装置40供给到导电嘴15b。
由此,实施方式所涉及的弧焊系统1如下,从焊丝18a顶端产生电弧,一边反复产生短路状态及电弧状态一边沿着焊接线焊接工件W。
接下来,使用图3对实施方式所涉及的弧焊系统1的内部构成进行说明。图3是弧焊系统的框图。而且,在图3中,只表示了实施方式所涉及的弧焊系统1的说明所必需的构成要素,省略了对一般构成要素的记载。另外,在使用图3的说明中,主要对控制装置30的内部构成进行说明,有时会简化对已经在图2中示出的各种装置的说明。
如图3所示,控制装置30具备焊接控制部31、存储部32、机器人控制部33。焊接控制部31还具备取得部31a、状态检测部31b、期间判定部31c、指示部31d。取得部31a从电流、电压检测部41取得焊丝18a(参照图2)与工件W(参照图2)之间的焊接电流值、焊接电压值的信息而传送到状态检测部31b。
状态检测部31b通过对焊接电流、焊接电压的值与阈值信息32a进行比较,从而检测在消耗电极与工件W之间是否处于短路状态及电弧状态的任意一个。在此,阈值信息32a是包含焊接电流值(以下,称为“阈值电流Ith”)、焊接电压值的阈值(以下称为“阈值电压Vth”)的信息,预先记录在存储部32。
例如,状态检测部31b在焊接电流值大于阈值电流Ith或者焊接电压值在阈值电压Vth以下时检测出短路状态。另一方面,状态检测部31b在焊接电流值在阈值电流Ith以下或者焊接电压值大于阈值电压Vth时检测出电弧状态。而且,状态检测部31b将这样的检测结果传送到期间判定部31c。
另外,状态检测部31b也可以通过对一定期间内的焊接电流的平均值(以下称为“平均电流值”)、焊接电压的积算值(以下称为“电压积算值”)与阈值信息32a进行比较,从而检测在消耗电极与工件W之间是否处于“包含短路状态的状态”及电弧状态的任意一个。在此,包含短路状态的状态是指反复产生短路状态与电弧状态而进行弧焊的状态。
具体而言,状态检测部31b在平均电流值大于阈值电流Ith或者电压积算值在阈值电压Vth以下时检测出包含短路状态的状态。另一方面,状态检测部31b在平均电流值在阈值电流Ith以下或者电压积算值大于阈值电压Vth时检测出电弧状态。
期间判定部31c根据期间信息32b,通过从状态检测部31b接收的检测结果而进行关于电弧发生状态期间的判定,生成机器人移动许可信号、焊接异常检测信号而传送到指示部31d。
具体而言,在由状态检测部31b检测出短路状态、包含短路状态的状态时,期间判定部31c生成机器人移动许可信号而传送到指示部31d。另外,在由状态检测部31b检测出电弧状态时,期间判定部31c根据期间信息32b而判定这样的电弧状态的期间,停止生成机器人移动许可信号或者生成焊接异常检测信号。使用图4A及图4B详细后述该点。
在此,期间信息32b是包含从由状态检测部31b检测出电弧状态到停止生成机器人移动许可信号为止的时间或生成焊接异常检测信号为止的时间的信息,预先记录在存储部32。
指示部31d根据来自期间判定部31c的信息而生成使电源装置40、报知部70等各种装置进行动作的动作信号而输出到各种装置,或者指示机器人控制部33使机器人10进行动作。
机器人控制部33具有执行部33a,使机器人10执行规定的动作。具体而言,机器人控制部33根据来自指示部31d的指示使机器人10(参照图2)例如减速或者停止。
存储部32是硬盘驱动器或非易失性存储器等存储设备,存储阈值信息32a及期间信息32b。而且,由于已经对阈值信息32a及期间信息32b的内容进行了说明,因此在此省略记载。
而且,图3中示于控制装置30内部的各构成要素也可以未配置于控制装置30单体。例如,既可以将包含焊接控制部31的控制装置与包含机器人控制部33的控制装置分体设置,也可以由分别对应于成为控制对象的各种装置的多个框体所构成。
接下来,使用图4A以实施方式所涉及的弧焊系统1根据平均电流值而确定焊接状态的异常且使机器人10停止的情况为例进行说明。图4A是弧焊执行中的动作时间图的例子(其1)。
时间图的纵轴分别表示平均电流值、机器人移动许可信号、焊接异常检测信号及机器人动作,横轴都表示时间。而且,在图4A中,模式化地表示了时间经过、平均电流值的变化的一个例子,不必一定与实测值对应。
另外,以下,为了便于说明,虽然以供给到焊丝18a与工件W之间的焊接电流及焊接电压的波形为矩形波状的情况为主要例子而进行说明,但是并不限定波形的形状,例如也可以置换成台形波状、三角波状、正弦波状等情况。
首先,在时刻T0时平均电流值大于阈值电流Ith,在时刻T1时平均电流值从大于阈值电流Ith的值变化成阈值电流Ith以下的值。在此,控制装置30分别在平均电流值大于阈值电流Ith时判定为处于包含短路状态的状态,在阈值电流Ith以下时判定为处于电弧状态。而且,在包含短路状态的状态下,反复产生短路状态与电弧状态而进行弧焊。
即使在从时刻T1到时刻T2时平均电流值在阈值电流Ith以下,控制装置30视为发生伴随弧焊的稳定的电弧(机器人移动许可信号“接通”)而使机器人10继续进行移动(机器人动作“接通”)。而且,在图4A中,将从时刻T0到时刻T2为止作为机器人10的“移动期间”和将从时刻T1到时刻T2为止作为“第1期间P1”而分别进行表示。
而且,在平均电流值成为阈值电流Ith以下之后经过第1期间P1时,控制装置30停止生成机器人移动许可信号(机器人移动许可信号“断开”)而使机器人10的动作即焊接仪器15的移动减速(机器人动作“断开”)。即,控制装置30通过这样的第1期间P1的经过而推定因焊丝18a的堵塞等而发生了焊接状态的异常,使焊接仪器15的移动减速,以便不发生焊接不良。从平均电流值成为阈值电流Ith以下到表示经过第2期间P2的时刻T3为止进行这样的减速。
而且,从时刻T2到时刻T3为止的机器人10的动作不局限于对焊接仪器15的减速,也可以是适当地组合减速及停止而进行的动作。在图4A中,将从时刻T2到时刻T3为止表示成机器人10的“减速期间”,将从时刻T1到时刻T3为止表示成“第2期间P2”。
另外,在从时刻T2到时刻T3时,为了便于说明,虽然使机器人动作处于“断开”,但是包含机器人10以与移动期间相比更小的速度移动的期间。
而且,在平均电流值成为阈值电流Ith以下之后经过第2期间P2时(时刻T3),控制装置30视为确定焊接状态的异常而生成焊接异常检测信号(焊接异常检测信号“接通”),使机器人10停止动作。在图4A中,将时刻T3以后的期间表示为机器人10的“停止期间”。
这样,在实施方式所涉及的弧焊系统1中,在检测出焊接异常时,使机器人10停止移动。由此,能够防止因焊丝18a的堵塞等而电弧状态长时间持续从而发生焊道中断或未能形成正常的焊道等的焊接不良。即,能够进一步提高焊接质量。
另外,控制装置30也能够通过报知部70(参照图2)将在时刻T3时的机器人10的动作停止报知给作业者等。如此这样,作业者能够容易把握弧焊处于异常状态。
而且,即使在如上所述地因经过第1期间P1而暂且推定成焊接状态的异常时,当这样的焊接状态在规定期间内返回到正常状态时,也可以使机器人10再次开始移动。
使用图4B对该点进行说明。图4B是弧焊执行中的动作时间图的例子(其2)。而且,在图4B中,为了容易理解说明,将在图4A中已经说明了的时刻T0~T3作为相同主旨的内容而进行表示。
如图4B所示,在实施方式所涉及的弧焊系统1中,即使在平均电流值成为阈值电流Ith以下之后经过第1期间P1时,如果在经过第2期间P2之前(时刻T4)平均电流值成为大于阈值电流Ith的值,则控制装置30也认为焊接状态返回到正常状态,将机器人移动许可信号从断开切换为接通。
另外,伴随于此,控制装置30通过将机器人动作从断开切换为接通,从而解除机器人10的减速状态,再次开始以通常移动速度进行移动,通过焊接仪器15继续进行弧焊。另外,此时,控制装置30将焊接异常检测信号保持为断开状态。
这样,实施方式所涉及的弧焊系统1在平均电流值成为阈值电流Ith以下之后经过第1期间P1时使机器人10减速,在经过第2期间P2之前焊接状态返回到正常状态时,解除这样的减速状态。
由此,在实施方式所涉及的弧焊系统1中,即使暂时处于焊接异常状态,也能够避免在焊道上产生断续部的事态发生而继续进行焊接作业。因而,根据实施方式所涉及的弧焊系统1,能够在防止因作业员的手动介入等而生产效率下降的同时进一步提高焊接质量。
而且,在图4A及图4B中,虽然对根据平均电流值来检测电弧产生的情况进行了说明,但是并不局限于此,也能够根据一定期间的电压积算值来检测电弧的产生。
此时,控制装置30如下,如果这样的一定期间的电压积算值大于阈值电压Vth,则检测出焊接仪器15处于电弧状态,如果在阈值电压Vth以下,则检测出处于包含短路状态的状态。
另外,到此为止,以根据焊接电流的一定期间内的平均值或焊接电压的一定期间内的积算值来判定电弧信号生成的情况为例进行了说明。但是,也可以根据焊接电流或焊接电压的瞬间值(所谓“实时数据”)来生成电弧信号。
如此这样,能够进一步提高对于实际的焊接电流或焊接电压的变化的机器人移动许可信号的生成或停止的随动性。因而,即使在平均电流值或电压积算值在短时间内频繁发生变化的情况下,也能够使机器人10动作的停止或返回随动而得到没有断续部的焊道。
而且,作为用于算出平均电流值或电压积算值的期间、第1期间P1、第2期间P2、机器人10的移动速度等的设定方法,例如可举出预先通过实验等而决定最佳值的方法。
但是,能够根据图4A及图4B所示的移动期间内的机器人10即焊枪15a的移动速度来适当决定前述的第1期间P1或第2期间P2。具体而言,例如焊枪15a的移动速度越大,则越缩短第1期间P1或第2期间P2。
如此这样,不管在移动期间内的焊枪15a的移动速度,都能够使经过第1期间P1或第2期间P2后的焊枪15a的移动距离处于一定范围内而避免发生在焊道上产生断续部的事态。
接下来,使用图5对实施方式所涉及的弧焊系统1所执行的处理顺序进行说明。图5是表示实施方式所涉及的弧焊系统所执行的处理顺序的流程图。而且,在图5中,以控制装置30根据平均电流值而判定焊接仪器15的电弧发生状态的情况为例进行说明。
如图5所示,机器人10一边沿着焊接线移动焊枪15a一边对工件W进行焊接(步骤S101)。而且,例如在平均电流值等的焊接电流成为阈值电流Ith以下时(步骤S102,是),控制装置30判定这样的状态是否经过了第1期间P1(步骤S103)。
在此,当平均电流值在阈值电流Ith以下的状态经过第1期间P1时(步骤S103,是),控制装置30使机器人10的动作(即焊枪15a的移动)减速(步骤S104)。而且,控制装置30也可以使机器人10(焊枪15a)的动作减速到停止为止。
另外,在不满足步骤S102的判定条件(即,平均电流值大于阈值电流Ith)时(步骤S102,否),反复进行步骤S101以后的处理。
另外,在不满足步骤S103的判定条件(即,平均电流值在阈值电流Ith以下的状态持续的时间没有与第1期间P1相比更长)时(步骤S103,否),反复进行步骤S101以后的处理。
接下来,控制装置30判定平均电流值在阈值电流Ith以下的状态是否经过了与第1期间P1相比更长的第2期间P2(步骤S105)。在此,当平均电流值在阈值电流Ith以下的状态经过第2期间P2时(步骤S105,是),控制装置30判定焊接异常(步骤S106)。而且,控制装置30使机器人10的动作(即焊枪15a的移动)停止(步骤S107),结束处理。
而且,在不满足步骤S105的判定条件(即,平均电流值在阈值电流Ith以下的状态持续的时间没有与第2期间P2相比更长)时(步骤S105,否),控制装置30解除对焊枪15a(机器人10)的减速(步骤S108),反复进行步骤S101以后的处理。
如上所述,实施方式所涉及的弧焊系统具备送给部、电源部(电源装置)、焊接控制部、机器人、机器人控制部、检测部(状态检测部)、判定部(期间判定部)、指示部。送给部向焊枪送给消耗电极。
电源部向消耗电极(焊丝)与被焊接物之间供给电力。焊接控制部控制送给部与电源部的动作,从而在消耗电极与被焊接物(工件)之间反复产生短路状态及电弧状态。
机器人使焊枪沿着焊接线移动。机器人控制部控制机器人的动作。检测部检测在消耗电极与被焊接物之间处于短路状态及电弧状态的任意一个。判定部判定在检测部检测出电弧状态之后是否经过了第1期间或与第1期间相比更长的第2期间。
指示部以如下方式指示机器人控制部,在判定部判定成经过第1期间时,使焊枪减速,同时在判定部判定成经过第2期间时,使焊枪停止。
这样,在实施方式所涉及的弧焊系统中,根据焊接状态而使焊枪减速或者停止。因而,根据实施方式所涉及的弧焊系统,能够避免发生在焊道上产生断续部的事态,能够进一步提高焊接质量。
而且,在上述的实施方式中,虽然将工件设置于转动换位器,但是如果不需要改变工件的位置、姿势,则也可以替代转动换位器而使用放置工件的放置台。此时,也可以将来自电源装置的电缆连接于工件或放置台。
另外,在上述的实施方式中,将电流、电压检测部设置于电源装置。但是,并不局限于此,也可以将电流检测器及电压检测器的一方或双方设置于控制装置。另外,虽然将电源装置与控制装置作为分体而进行了说明,但是也可以对电源装置与控制装置进行一体化。
另外,在上述的实施方式中,虽然以对1个工件使用1台机器人的焊接仪器进行焊接作业的情况为例进行了说明,但是并不局限于此,也可以对1个工件使用具有焊接仪器的多个机器人来进行焊接作业。此时,也可以使多个机器人当中的一部分或全部机器人共有控制装置或电源装置。
另外,在上述的实施方式中,也可以通过操作装置的操作来输入及改变用于算出平均电流值、电压积算值的期间、第1期间、第2期间、机器人的移动速度等各种设定。如此这样,例如根据通过实际机器进行焊接的产物,现场作业者能够更加容易地改变各种设定。而且,也能够对控制装置或电源装置而不是操作装置进行操作而输入及改变上述的各种设定。
本领域技术人员可容易导出更多的效果、变形例。因而,本发明的更加广泛的形态并不局限于如上表示并记述的特定的详细及代表性的实施方式。因而,在不脱离由添附的权利要求书以及其相等内容所定义的总的发明概念的精髓或范围的情况下可进行各种变更。
Claims (7)
1.一种弧焊系统,其特征为,
具备:送给部,向焊枪送给消耗电极;
电源部,向所述消耗电极与被焊接物之间供给电力;
焊接控制部,通过控制所述送给部与所述电源部的动作,从而在所述消耗电极与所述被焊接物之间反复产生短路状态及电弧状态;
机器人,使所述焊枪沿着焊接线移动;
机器人控制部,控制所述机器人的动作;
检测部,检测在所述消耗电极与所述被焊接物之间是否处于所述短路状态及所述电弧状态的任意一个;
判定部,判定在所述检测部检测出所述电弧状态之后是否经过了第1期间或与所述第1期间相比更长的第2期间;
及指示部,以如下方式指示所述机器人控制部,在所述判定部判定成经过所述第1期间时,使所述焊枪减速,同时在所述判定部判定成经过所述第2期间时,使所述焊枪停止。
2.根据权利要求1所述的弧焊系统,其特征为,
在所述判定部判定成经过所述第1期间时,而且如果在所述判定部判定成经过所述第2期间之前由所述检测部检测出所述短路状态,则所述指示部指示所述机器人控制部解除对所述焊枪的减速。
3.根据权利要求1或2所述的弧焊系统,其特征为,
还具备报知部,
在所述判定部判定成经过所述第2期间时,所述指示部指示所述报知部报知使所述焊枪停止移动的情况。
4.根据权利要求1、2或3所述的弧焊系统,其特征为,
所述指示部指示所述送给部在交替切换正向送给与逆向送给的同时送给所述消耗电极,正向送给是向所述被焊接物的方向送给所述消耗电极的送给,逆向送给是向所述正向送给的相反方向送给所述消耗电极的送给。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的弧焊系统,其特征为,
所述判定部根据所述机器人移动所述焊枪的速度而在改变所述第1期间及所述第2期间的任意一方或双方的同时判定是否经过了所述第1期间或所述第2期间。
6.一种弧焊方法,其特征为,
包含:移动工序,在送给到焊枪的消耗电极与被焊接物之间反复产生短路状态及电弧状态,同时使被机器人所保持的所述焊枪沿着焊接线移动;
检测工序,检测在所述消耗电极与所述被焊接物之间是否处于所述短路状态及所述电弧状态的任意一个;
判定工序,判定在通过所述检测工序检测出所述电弧状态之后是否经过了第1期间或与所述第1期间相比更长的第2期间;
及指示工序,以如下方式指示所述机器人,在通过所述判定工序判定成经过所述第1期间时,使所述焊枪减速,同时在通过所述判定工序判定成经过所述第2期间时,使所述焊枪停止。
7.一种焊接件的制造方法,其特征为,
包含:移动工序,在送给到焊枪的消耗电极与被焊接物之间反复产生短路状态及电弧状态,同时使被机器人所保持的所述焊枪沿着焊接线移动;
检测工序,检测在所述消耗电极与所述被焊接物之间是否处于所述短路状态及所述电弧状态的任意一个;
判定工序,判定在通过所述检测工序检测出所述电弧状态之后是否经过了第1期间或与所述第1期间相比更长的第2期间;
及指示工序,以如下方式指示所述机器人,在通过所述判定工序判定成经过所述第1期间时,使所述焊枪减速,同时在通过所述判定工序判定成经过所述第2期间时,使所述焊枪停止。
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