CN101590557B - 熔化电极电弧焊接的进给控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种进给控制方法,从过渡特性不同的多个进给电动机中使用任意的进给电动机,都能够使焊接开始时以及焊接结束时的焊接品质良好。在从多个进给电动机中选择一个,通过该选择的进给电动机进给焊丝,并且,在焊丝和母材之间发生电弧来进行焊接的熔化电极电弧焊接的进给控制方法中,控制上述选择的进给电动机以使在焊接中,在进给速度Fw加速(t2~t3的期间Tk)以及减速(t5~t6的期间Tk)时,具有基准变化率的斜率而变化。上述基准变化率设为与上述多个进给电动机中过渡响应性最慢的进给电动机中的进给速度的变化率相同的值。
Description
技术领域
本发明涉及从过渡响应性不同的多个进给电动机中使用任意的进给电动机,也能够使焊接状态稳定化的熔化电极电弧焊接的进给控制方法。
背景技术
图6是使用机器人的熔化电极电弧焊接装置的一般的结构图。下面,参照同图对各构成物进行说明。
示教器(teach pendant)TP与机器人控制装置RC连接,构筑机器人RM的动作轨迹,并且设定焊接条件。机器人控制装置RC将用于对机器人RM进行动作控制的动作控制信号Mc输出给设于机器人RM上的多个伺服电动机(图示省略),并且将焊接条件信号Wc输出给焊接电源PS。在该焊接条件信号Wc中,至少包含焊接开始信号St、进给速度设定信号Fr、焊接电压设定信号Vr。在机器人RM中,搭载有进给电动机WM以及焊炬4。
焊接电源PS将上述的焊接条件信号Wc作为输入,输出用于产生电弧3的焊接电压Vw以及焊接电流Iw,并且输出用于控制上述的进给电动机WM的进给控制信号Fc。由上述的进给电动机WM通过上述的焊炬4内,以进给速度Fw(cm/min)来进给焊丝1,在焊丝1与母材2之间产生电弧3。在下面的说明中,记载为进给电动机时,按照包含电动机自身、减速机、进给辊等进给机构全体的意思来使用。
图7是上述的使用焊接装置来进行电弧焊接时的从焊接开始到结束为止的顺序控制的时序图。同图(A)表示焊接开始信号St,同图(B)表示焊丝的进给速度Fw,同图(C)表示焊接电流Iw,同图(D)表示焊接电压Vw。下面,参照该图进行说明。
[焊接开始时]
在时刻t1,如同图(A)所示,若焊接开始信号St成为高电平(焊接开始),则如同图(B)所示,以接近最低速度的值的减速进给速度Fi开始进给焊丝。同时,由于也开始焊接电压的输出,因此使用如该图(D)所示,在焊丝和母材之间施加成为最大值的无负载电压值的焊接电压Vw。在该状态下,由于焊丝和母材之间是离开的无负载状态,所以如该图(C)所示,不通电焊接电流Iw。
在时刻t2,在通过上述的减慢进给而焊丝的前端到达母材后,如同图(C)所示,作为焊接电流Iw流过比稳定焊接电流值大的值的热启动电流值Ih。该热启动电流Ih在到时刻t3为止的预先决定的热启动期间Th中通电。另外,在时刻t2,如同图(D)所示,焊接电压Vw成为比稳定焊接电压值Vt大的值的热启动电压值。进而,在时刻t2,如同图(B)所示,进给速度Fw为了进行过渡响应而具有斜率开始增加,在时刻t4收敛为稳定进给速度Ft。该斜率原本是曲线地增加,但为了简化记载而记载为直线。该斜率的变化率是由进给电动机WM的过渡响应性来决定的值。因此,该斜率的变化率根据进给电动机WM的种类而较大地不同。例如,由于作为进给电动机一般所使用的直流电动机过渡响应性较慢所以变化率变小,由于最近使用的伺服电动机过渡响应性较快所以变化率变大。
在时刻t3,如同图(C)所示,由于上述的热启动期间Th结束,所以作为焊接电流Iw流过稳定焊接电流值It。该稳定焊接电流值It是由稳定进给速度Ft决定的值。与此相应如同图(D)所示,焊接电压Vw从上述的热启动电压值变为稳定焊接电压值Vt。该值是由在图6中所述的焊接条件信号Wc中所包含的焊接电压设定信号Vr决定的值。
在时刻t4,如同图(B)所示,进给速度Fw的过渡响应结束后,成为稳定进给速度Ft。该稳定进给速度Ft是由在图6中所述的焊接条件信号Wc所包含的进给速度设定信号Fr决定的值。将时刻t2~t4的期间称为过渡期间Tk。通电上述热启动电流Ih的原因是为了从焊丝前端与母材接触的时间点开始,通过流过大电流值的热启动电流Ih来使焊丝前端急剧地熔化来瞬时地产生电弧。为了从该瞬时电弧产生平滑地过渡到稳定电弧,热启动电流Ih的值以及热启动期间Th的值合适是重要的。特别是,为了从瞬时电弧较短的电弧长度平滑地转移到稳定电弧的合适的电弧长度,焊丝的熔融速度和进给速度之间的平衡是重要的。熔融速度由热启动电流值Ih决定,进给速度由过渡期间Tk中的进给速度Fw决定。因此,热启动期间Th和过渡期间Tk的时间长度成为重要。有必要将热启动期间Th设定为比过渡期间Tk短的适当的值。因此,在过渡期间Tk变化的情况下,热启动期间Th的合适值也变化。
[稳定焊接期间]
时刻t4~t5的期间成为稳定焊接期间。该期间中,如同图(B)所示,进给速度Fw成为稳定进给速度Ft,如同图(C)所示,焊接电流Iw成为稳定焊接电流值It,如同图(D)所示,焊接电压Vw成为稳定焊接电压值Vt,进行稳定的焊接。
[焊接结束时]
在时刻t5,如同图(A)所示,焊接开始信号St成为低电平(焊接结束)后,如同图(B)所示,虽然进给电动机WM被停止控制,但进给速度Fw在由惯性引起的过渡期间Tk(时刻t5~t6)的时间段中具有斜率而减速。另外,在时刻t5,如同图(D)所示,焊接电压Vw在时刻t8之前施加被延迟。将该时刻t5~t8为止的期间成为抗粘滞(anti stick)期间Ta。在时刻t5,如同图(C)所示,为了使进给速度Fw减速,焊接电流Iw变化为抗粘滞电流值Ia。此外,在时刻t5,如同图(D)所示,焊接电压Vw变化为合适值的抗粘滞电压值Va。该抗粘滞电压值Va按照与进给速度的过渡期间Tk中的减速的变化率相一致的方式来设定。若该值过大,则过渡期间Tk中的电弧的长度会变长,产生对供电端(tip)的熔敷。相反,若该值过小,则电弧的长度变短,由于与母材的多数的短路而会产生喷溅。因此,为了使电弧长度为合适值,需要将该抗粘滞电压值Va设定合适值。
在时刻t6,如同图(B)所示,进给速度Fw的过渡期间Tk结束后停止进给。在该时间点上,如同图(C)所示,作为焊接电流Iw,继续通电保持抗粘滞电流值Ia。因此,在时刻t6~t7的期间中,电弧长度逐渐变长,在时刻t7中不能再维持电弧,电弧消失。在该时刻t6~t7的期间中,如同图(D)所示,焊接电压Vw伴随着电弧长度的变长而逐渐上升,在时刻t7成为最大值的无负载电压值。在时刻t7,电弧消失时的焊丝前端和母材之间的距离为合适值是重要的。若该距离比合适值长,则在焊丝前端形成的球状的粒径会变大,下面的电弧启动性变差。另一方面,若该距离过短,则由于焊丝前端的粒径变小而导致绝缘物的熔渣容易附着,仍然会引起下面的电弧启动性变差。
在时刻t7,如同图(C)所示,焊接电流Iw结束通电。另一方面,如同图(D)所示,焊接电压Vw成为无负载电压值,在抗粘滞期间Ta结束的时刻t8前,继续施加无负载电压。如将该抗粘滞期间Ta设定为短于时刻t7,则焊丝前端具有适当的距离而不能结束焊接,发生对母材的熔敷(粘滞)。相反,若抗粘滞期间Ta较长,则没用的时间变长,作业时间变长。
如上述,为了焊接开始时以及焊接结束时的焊接品质良好,以下所述的点是重要的。即在焊接开始时,需要按照由进给电动机WM决定的进给速度变化时的过渡期间Tk,来将热启动电流值Ih以及热启动期间Th设定为合适的值。同样,在焊接结束时,按照进给电动机WM的进给速度变化时的过渡期间Tk,将抗粘滞电压值Va以及抗粘滞期间Ta设定为合适值。上述的焊接开始时以及焊接结束时的顺序控制只是一例,能够使用各种的顺序控制。但是,在这些顺序控制中,为了获得良好的焊接品质,与进给电动机WM的过渡响应对应的控制参数的设定是重要的。
但是,在专利文献1中,公开了在焊接结束时,通过控制进给电动机的电流来控制进给停止时的斜率。在该方法中,进给电动机的种类变化时,电动机驱动电路也变化,所以为了采用专利文献1的技术需要按照每个进给电动机配置特别的电动机驱动电路。
专利文献日本特开2002-283052号公报
在图6中,在上述的焊接装置中,最近使用较多种类的进给电动机WM。例如,有使用与过去的使用直流电动机进给电动机相比最大进给速度被高速化的进给电动机来进行高熔敷焊接的情况。另外,有为了改善焊丝的进给性而使用推/拉方式的进给电动机的情况。另外,通过在机器人RM的手腕轴搭载使用了小型伺服电动机的进给电动机,也能够精密地控制焊丝的前进以及后退。这样,使用了各种进给电动机WM。
若进给电动机WM的种类不同则进给速度变化时的过渡响应性也不同,上述的图7中的过渡期间Tk的长度也不同。因此,在将进给电动机WM的种类交换为不同的种类时,若保持热启动电流值Ih、热启动期间Th、抗粘滞电压值Va、抗粘滞期间Ta等的控制参数不变,则焊接开始时以及焊接结束时的焊接品质会变差。为了解决该问题,按照进给电动机的种类将控制参数变化为合适值即可。但是,由于进给电动机的种类较多,选定按每个进给电动机WM的控制参数的合适值需要庞大的试验。另外,若焊接电源的机种不同,则由于焊接开始时以及焊接结束时的顺序控制各不相同,所以焊接电源和进给电动机WM之间的组合变得非常多,为了对这些组合一个一个地选定控制参数的合适值,需要庞大的试验。
发明内容
因此,本发明目的在于提供一种熔化电极电弧焊接的进给控制方法,可以不进行庞大的试验,即使进给电动机的种类不同也能够获得良好的焊接开始时以及焊接结束时的焊接品质。
为了解决上述的问题,第1发明是一种熔化电极电弧焊接的进给控制方法,从多个进给电动机中选择一个进给电动机,通过该选择的进给电动机进给焊丝,并且在焊丝和母材之间发生电弧来进行焊接,控制所述选择的进给电动机,以使在焊接中进给速度在进行加速以及减速时具有预先决定的基准变化率的斜率来变化。
第2发明是使用具备示教器的机器人焊接装置来进行第1发明所记载的熔化电极电弧焊接的进给控制方法时,通过所述示教器来设定所述基准变化率的熔化电极电弧焊接的进给控制方法。
第3发明是将所述基准变化率设定为与所述多个进给电动机中过渡响应性最慢的进给电动机中的进给速度的变化率相同的值的熔化电极电弧焊接的第1或第2发明所记载的熔化电极电弧焊接的进给控制方法。
第4发明是将所述基准变化率设定为比所述多个进给电动机中过渡响应性最慢的进给电动机中的进给速度的变化率小的值的第1或第2发明所记载的熔化电极电弧焊接的进给控制方法。
根据本发明,通过控制进给电动机,以使在焊接中进给速度发生变化时,具有预先决定的基准变化率的斜率来变化,从而能够不会根据电动机的种类来变更焊接开始时以及焊接结束时的顺序控制的控制参数,获得良好的焊接品质。进而,由于控制参数与进给电动机无关为相同值即可,所以不需要用于按照进给电动机的种类而适当化控制参数的庞大的试验。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1相关的3种进给电动机具有的过渡特性的图。
图2是表示本发明的实施方式1相关的进给控制方法的原理的图。
图3是表示用于实施本发明的实施方式1相关的进给控制方法的焊接电源的框图。
图4是图3的焊接电源的各信号的时序图。
图5是表示本发明的实施方式2相关的进给控制方法的原理的图。
图6是表示使用现有技术的焊接机器人的熔化电极电弧焊接装置的结构图。
图7是表示现有技术的进给控制方法的时序图。
符号的说明
1-焊丝
2-母材
3-电弧
4-焊炬
5-进给辊
AFw-第1进给电动机的进给速度
BFw-第2进给电动机的进给速度
CD-电流通电判别电路
Cd-电流通电判别信号
CFw-第3进给电动机的进给速度
DV-驱动电路
Dv-驱动信号
Ea-误差放大信号
EI-电流误差放大电路
Ei-电流误差放大信号
EV-电压误差放大电路
Ev-电压误差放大信号
FC-进给控制电路
Fc-进给控制信号
FCR-进给速度控制设定电路
Fcr-进给速度控制设定信号
Fi-减速进给速度
Fr-进给速度设定信号
FSR-进给速度斜率电路
Fsr-进给速度斜率信号
Ft-稳定进给速度
Fw-进给速度
Ia-抗粘滞电流值
ID-电流检测电路
Id-电流检测信号
IF-接口电路
Ih-热启动电流
IHR-热启动电流设定电路
Ihr-热启动电流设定信号
It-稳定焊接电流值
Iw-焊接电流
Mc-动作控制信号
ON-启动电路
On-启动信号
PM-电源主电路
PS-焊接电源
RC-机器人控制装置
RM-机器人
SR-基准变化率设定电路
Sr-基准变化率设定信号
St-焊接开始信号
SW-外部特性切换电路
Ta-抗粘滞期间(信号)
TH-热启动期间计时器电路
Th-热启动期间(信号)
Tk-过渡期间
TP-示教器
Va-抗粘滞电压值
VAR-抗粘滞电压设定电路
Var-抗粘滞电压设定信号
VCR-电压控制设定电路
Vcr-电压控制设定信号
VD-电压检测电路
Vd-电压检测信号
Vr-焊接电压设定信号
Vt-稳定焊接电压值
Vw-焊接电压
Wc-焊接条件信号
WM-进给电动机
具体实施方式
下面参照附图来说明本发明的实施方式。
[实施方式1]
下面,对进给电动机的种类有第1~第3进给电动机三种的情况进行说明。在这3种中,进给速度变化时的过渡响应性最高速的是第1进给电动机,居中的是第2进给电动机,最慢的是第3进给电动机。图1是表示这3种进给电动机的过渡响应性的图。同图(A)表示进给速度设定信号Fr,同图(B)表示第1进给电动机的进给速度AFw,同图(C)表示第2进给电动机的进给速度BFw,同图(D)表示第3进给电动机的进给速度CFw。同图表示进给速度设定信号Fr在时刻t1阶梯状地变化时的3种进给电动机的过渡响应性。下面参照该图进行说明。
在时刻t1,如该图(A)所示,进给速度设定信号Fr从Fr1向Fr2阶梯状地上升后,如该图(B)所示,第1进给电动机的进给速度AFw从Fw1具有斜率地上升,在时刻t2收敛为Fw2。该上升特性本来为曲线状地上升,在这里简化,表示为直线。因此,该斜率显示过渡响应的时间常数。另外,如该图(C)所示,第2进给电动机的进给速度BFw在时刻t3收敛为Fw2,如该图(D)所示,第3进给电动机的进给速度CFw在时刻t4收敛为Fw2。这样,根据各进给电动机而过渡期间不同。
图2是表示本发明的实施方式1相关的进给控制方法的原理的图。该图与上述的图1相对应,该图(A)~(D)的各信号相同。下面,参照该图进行说明。
如该图(A)所示,在时刻t1,在使进给速度设定信号Fr的值从Fr1变化到Fr2时,具有斜率地变化而生成,在时刻t4,收敛为Fr2。该斜率的变化率(倾斜度)是与如上述图1(D)所示的第3进给电动机的变化率相同的值。即,将进给速度设定信号Fr的变化率设定为原本过渡响应性为恒速的第3进给电动机的变化率。这样,如该图(B)所示,第1进给电动机在时刻t4收敛为Fw2,如该图(C)所示,第2进给电动机也在时刻t4收敛为Fw2,如该图(D)所示,第3进给电动机也在时刻t4收敛为Fw2。即能够使全部的进给电动机的过渡响应性表面上相同。因此,即使进给电动机的种类不同,也不需要使焊接开始时以及焊接结束时的顺序控制的控制参数变化。
图3是用于实施本发明的实施方式1相关的熔化电极电弧焊接的进给控制方法的焊接电源PS的框图。焊接装置全体的结构与上述的图6相同,焊接电源PS是该图中所示的框图。下面,参照该图对各方框进行说明。
电源主电路PM将3相200V等的商用电源(省略图示)作为输入,按照后述的驱动信号Dv进行逆变器控制等的输出控制,输出用于产生电弧3的焊接电压Vw以及焊接电流Iw。虽然省略图示,但电源主电路PM由如下构成:整流商用电源的1次整流器、使被整流的直流平滑的电容器、按照驱动信号Dv将平滑过的直流变换成高频交流的逆变器电路、使将高频交流降压为适于电弧焊接的电压值的高频变压器、对降压后的高频交流进行整流的2次整流器、和对整流后的直流进行平滑的电抗器。
焊丝1由与进给电动机WM相结合的进给辊5通过焊炬4内而被进给,在与母材2之间发生电弧3。
电压检测电路VD检测上述的焊接电压Vw,输出电压检测信号Vd。电流检测电路ID检测上述的焊接电流Iw,输出电流检测信号Id。电流通电判别电路CD将该电流检测信号Id作为输入,在该值为预先决定的电流判别值以上时,判别为通电焊接电流Iw,输出成为高电平的电流通电判别信号Cd。
接口电路IF将来自机器人控制装置RC的焊接条件信号Wc作为输入,输出该信号所包含的焊接开始信号St、焊接电压设定信号Vr以及进给速度设定信号Fr。启动电路ON将该焊接开始信号St作为输入,仅在预先决定的抗粘滞期间断电延迟(off delay),输出启动信号On,并且,输出在抗粘滞期间的时间段成为高电平的抗粘滞期间信号Ta。
热启动电流设定电路IHR输出预先决定的热启动电流设定信号Ihr。电流误差放大电路EI放大该热启动电流设定信号Ihr和上述的电流检测信号Id之间的误差,输出电流误差放大信号Ei。抗粘滞电压设定电路VAR输出预先决定的抗粘滞电压设定信号Var。电压控制设定电路VCR将上述的焊接电压设定信号Vr、该抗粘滞电压设定信号Var以及抗粘滞期间信号Ta作为输入,在抗粘滞期间信号Ta为低电平时,将上述的焊接电压设定信号Vr作为电压控制设定信号Vcr输出,在为高电平时,将上述的抗粘滞电压设定信号Var作为电压控制设定信号Vcr输出。电压误差放大电路EV将该电压控制设定信号Vcr和上述的电压检测信号Vd之间的误差放大,输出电压误差放大信号Ev。
热启动期间计时器电路TH将上述的电流通电判别信号Cd作为输入,在该信号变为高电平后,输出预先决定的只在热启动期间成为高电平的热启动期间信号Th。外部特性切换电路SW将上述的电流误差放大信号Ei、上述的电压误差放大信号Ev以及该热启动期间信号Th作为输入,在热启动期间信号成为高电平时将上述的电流误差放大信号Ei作为误差放大信号Ea输出,在成为低电平时,将上述的电压误差放大信号Ev作为误差放大信号Ea输出。驱动电路DV将该误差放大信号Ea以及上述的启动信号On作为输入,在启动信号On为高电平时,根据误差放大信号Ea进行脉冲宽度调制控制,输出驱动信号Dv。由此,焊接开始信号St成为高电平时成为恒电压特性,开始焊接电压Vw的输出。焊接电流Iw开始通电时,成为恒电流特性,在热启动期间Th的时间段通电热启动电流Ih。该期间结束后,成为恒电压特性,焊接电压Vw成为由焊接电压设定信号Vr决定的值。焊接开始信号St变化为低电平时,从该时间点开始,在抗粘滞期间的时间段,焊接电压Vw成为由抗粘滞电压设定信号Var决定的值。
进给速度控制设定电路FCR将上述的焊接开始信号St、上述的电流通电判别信号Cd以及上述的进给速度设定信号Fr作为输入,若焊接开始信号St成为高电平则成为预先决定的减速进给速度设定值,若上述的电流通电判别信号Cd成为高电平,则成为由上述的进给速度设定信号Fr决定的值,若焊接开始信号St成为低电平则输出成为0的进给速度控制设定信号Fcr。基准变化率设定电路SR,设定与在使用的多个进给电动机中进给速度变化时的过渡响应性为低速的变化率大致为相同值的变化率,输出基准变化率设定信号Sr。进给速度斜率电路FSR将上述的进给速度控制设定信号Fcr以及该变化率设定信号Sr作为输入,在上述的进给速度控制设定信号Fcr变化时,具有由上述的变化率设定信号Sr决定的变化率的斜率而变化,输出进给速度斜率信号Fsr。进给控制电路FC将该进给速度斜率信号Fsr作为输入,将用于以相当于该值的进给速度进给焊丝1的进给控制信号Fc输出给进给电动机WM。
图4是用于说明本发明的实施方式1的熔化电极电弧焊接的进给控制方法的在图3中所述的焊接电源PS的各信号的时序图。该图(A)表示焊接开始信号St,该图(B)表示进给速度Fw,该图(C)表示焊接电流Iw,该图(D)表示焊接电压Vw,该图(E)表示启动信号On,该图(F)表示进给速度控制设定信号Fcr,该图(G)表示进给速度斜率信号Fsr。在该图中,进给电动机WM也可以是第1~第3进给电动机的任意一种。另外,该图与上述的图7对应,基本上与该图(A)~(D)的各信号的顺序相同。因此,以与图7不同的点为中心进行说明。
[焊接开始时]
在时刻t1,如该图(A)所示,焊接开始信号St成为高电平后,如该图(E)所示,由于启动信号On成为高电平,因此如该图(D)所示,开始焊接电压Vw的输出,使其成为无负载电压。同时,如该图(F)所示,进给速度控制设定信号Fcr成为减速进给速度设定值。与此对应,如该图(G)所示,进给速度斜率信号Fsr以预先决定的基准变化率上升而成为减速进给速度设定值。这时,由于减速进给速度设定值为最低速度,所以斜率期间成为短时间。并且,如该图(B)所示,进给速度Fw成为减速进给速度Fi。
在时刻t2,若焊丝的前端到达母材,则如该图(C)所示,焊接电流Iw通电,成为热启动电流Ih。该热启动电流Ih仅在时刻t2~t3的预先决定的热启动期间Th通电。同时,如该图(F)所示,进给速度控制设定信号Fcr成为由进给速度设定信号Fr决定的稳定进给速度设定值,如该图(G)所示,进给速度斜率信号Fsr以基准变化率上升,在时刻t4收敛为稳定进给速度设定值。与此对应,如该图(B)所示,进给速度Fw具有基准变化率的斜率而上升,在时刻t4收敛为稳定进给速度Ft。这样,由于在时刻t2~t3的热启动期间Th和时刻t2~t4的过渡期间Tk处于合适的关系中,因此可以获得良好的电弧启动特性。该两值的合适的关系即使进给电动机的种类发生变化也能够得到维持。
[稳定焊接期间]
时刻t4~t5的期间成为稳定焊接期间。即如该图(B)所示,进给速度Fw成为稳定进给速度Ft,如该图(C)所示,焊接电流Iw成为稳定焊接电流值It,如该图(D)所示,焊接电压Vw成为稳定焊接电压值Vt。
[焊接结束时]
在时刻t5,如该图(A)所示,焊接开始信号St变化为低电平时,如该图(E)所示,起动信号On延迟时刻t8之前的预先决定的抗粘滞期间Ta而成为低电平。因此,焊接电源的输出继续直到时刻t8为止。如该图(D)所示,焊接电压Vw成为预先决定的抗粘滞电压值Va。另外,如该图(F)所示,进给速度控制设定信号Fcr成为0。并且,如该图(G)所示,进给速度斜率信号Fsr具有基准变化率的斜率而下降,在时刻t6成为0。由此,如该图(B)所示,进给速度Fw以基准变化率从稳定进给速度Ft下降,在时刻t6成为0。另外,如该图(C)所示,焊接电流Iw从稳定焊接电流值It变化成抗粘滞电流值Ia。
在时刻t6,为了停止焊丝的进给,电弧长度逐渐变长,在时刻t7电弧消失。在该时刻t6~t7的期间中,如该图(D)所示,焊接电压Vw与电弧长度成正比地变大,在时刻t7成为无负载电压值。并且,该无负载电压的施加继续到时刻t8为止。另外,如该图(C)所示,焊接电流Iw通电直到时刻t7为止。这样,由于可以使时刻t5~t6的过渡期间Tk和时刻t5~t8的抗粘滞期间Ta之间的关系合适,所以焊接结束时的焊接品质变得良好。即使进给电动机的种类发生变化也能够适当地维持两值的关系。
[实施方式2]
图5是表示本发明的实施方式2相关的进给控制方法的原理的图。该图(A)表示进给速度设定信号Fr,该图(B)表示第1进给电动机的进给速度AFw,该图(C)表示第2进给电动机的进给速度BFw,该图(D)表示第3进给电动机的进给速度CFw。该图与上述的图2对应。下面,参照该图进行说明。
如该图(A)所示,在时刻t1,在使进给速度设定信号Fr1的值从Fr1变化为Fr2时,生成为具有斜率而变化,在时刻t5(图2的比时刻t4迟的时刻),收敛成Fr2。设该斜率的变化率(倾斜度)为比上述图1(D)所示的第3进给电动机的变化率小的值的规定值。即将进给速度设定信号Fr的变化率设定为比原本过渡响应性为恒速的第3进给电动机的变化率小的值。这样的话,如该图(B)所示,第1进给电动机在时刻t5收敛为Fw2,如该图(C)所示,第2进给电动机也在时刻t5收敛为Fw2,如该图(D)所示,第3进给电动机也在时刻t5收敛为Fw2。即可以使全部的进给电动机的过渡响应性看起来相同。因此,即使进给电动机的种类不同,也不需要使焊接开始时以及焊接结束时的顺序控制的控制参数变化。
用于实施上述实施方式2的焊接装置与实施方式1相同。但是,在上述的图3中,将由基准变化率设定电路SR输出的基准变化率设定信号Sr的值设定为比使用的多个进给电动机中进给速度变化时的过渡响应性最慢的进给电动机的变化率小的值。实施方式2的时序图与上述的图4相同。
在上述的实施方式1以及2中,也可以将图3所示的基准变化率设定信号Sr由与机器人控制装置RC连接的示教器TP来设定。另外,在图3中,也可以将进给速度控制设定电路FCR、进给速度斜率电路FSR以及基准变化率设定电路SR设于机器人控制装置RC内。在这种情况下,进给速度斜率信号Fsr被输入到焊接电压PS中。上述的焊接开始时以及焊接结束时的顺序控制为一例,本实施方式1以及2能够应用于除此之外的顺序控制中。
根据实施方式1以及2,在焊接中进给速度变化时,按照具有预先决定的基准变化率的斜率来变化的方式来控制进给电动机,由此能够不因进给电动机的种类的改变而变更焊接开始时以及焊接结束时的顺序控制中的控制参数,就获得良好的焊接品质。进而,由于与进给电动机无关,控制参数为相同值即可,所以不需要用于按照进给电动机的种类而使控制参数合适化的庞大的试验。
Claims (3)
1.一种熔化电极电弧焊接的进给控制方法,从过渡响应性不同的多个进给电动机中选择一个进给电动机,通过该选择的进给电动机进给焊丝,并且在焊丝和母材之间发生电弧来进行焊接,
控制所述选择的进给电动机,以使在焊接中进给速度在进行加速以及减速时具有预先决定的基准变化率的斜率来变化,
将所述基准变化率设定为与所述多个进给电动机中过渡响应性最慢的进给电动机中的进给速度的变化率相同的值,
将焊接电压设定信号、抗粘滞电压设定信号以及抗粘滞期间信号作为输入,在抗粘滞期间信号为低电平时,将上述焊接电压设定信号作为电压控制设定信号输出,在抗粘滞期间信号为高电平时,将上述抗粘滞电压设定信号作为电压控制设定信号输出。
2.一种熔化电极电弧焊接的进给控制方法,从过渡响应性不同的多个进给电动机中选择一个进给电动机,通过该选择的进给电动机进给焊丝,并且在焊丝和母材之间发生电弧来进行焊接,
控制所述选择的进给电动机,以使在焊接中进给速度在进行加速以及减速时具有预先决定的基准变化率的斜率来变化,
将所述基准变化率设定为比所述多个进给电动机中过渡响应性最慢的进给电动机中的进给速度的变化率小的值,
将焊接电压设定信号、抗粘滞电压设定信号以及抗粘滞期间信号作为输入,在抗粘滞期间信号为低电平时,将上述焊接电压设定信号作为电压控制设定信号输出,在抗粘滞期间信号为高电平时,将上述抗粘滞电压设定信号作为电压控制设定信号输出。
3.一种熔化电极电弧焊接的进给控制方法,
使用具备示教器的机器人焊接装置来进行权利要求1或2所述的熔化电极电弧焊接的进给控制方法时,通过所述示教器来设定所述基准变化率。
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