CN102806409B - 电弧焊接系统以及电弧焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种能形成宽度均匀焊缝的电弧焊接系统以及电弧焊接方法。电弧焊接系统(A21)具备输出电路(31)，该输出电路(31)分别反复多次在消耗电极(15)流过脉冲电流的熔滴过渡期间、和在上述熔滴过渡期间之后冷却形成在母材(W)上的熔池的冷却期间，上述脉冲电流的波形是反复单位脉冲波形的形状，该单位脉冲波形包括以峰值流过电流的峰值期间、和以比上述峰值小的基准值流过电流的基准期间，电弧焊接系统(A21)还具备：存储设定时间(Tr)的设定时间存储部(36)；存储设定数(Nb)的设定数存储部(35)；基于设定时间(Tr)来计算每设定时间(Tr)的上述峰值期间的次数即标准脉冲数(Na)的脉冲数计算电路(32)；和在上述熔滴过渡期问中的上述峰值期问的次数达到设定数(Nb)时发送结束指示信号(Es)的结束判断电路(34)，输出电路(31)在接收到结束指示信号(Es)时，结束上述熔滴过渡期问。根据这样的构成，能形成宽度均匀、漂亮的焊缝。另外，能实现多数使用者易于使用的电弧焊接系统。

Description

电弧焊接系统以及电弧焊接方法

技术领域

本发明涉及电弧焊接系统以及电弧焊接方法。

背景技术

现有技术中，已知反复熔滴过渡期间和冷却期间的焊接方法(例如参照专利文献1)。在该焊接方法中，在熔滴过渡期间中，使熔滴从消耗电极向母材过渡。在熔滴过渡期间中，使保持消耗电极的焊炬相对于母材而停止。由此，在熔滴过渡期间中，在俯视观察下，形成圆形的熔池。另一方面，在冷却期间中，从消耗电极向母材流过不至于使熔滴从消耗电极向母材过渡程度的微小焊接电流。另外，在冷却期间中，使上述焊炬移动，直到母材中的开始下一熔滴过渡期间的地点。在冷却期间中，上述熔池凝固而成为焊痕。反复上述那样的熔滴过渡期间和冷却期间。由此，形成圆形的焊痕在一个方向上相连的鱼鳞状的焊缝。

在现有的焊接方法中，焊接机器人或者焊接电源装置进行控制，以使得各熔滴过渡期间的长度成为某固定的长度。在该方法中，各熔滴过渡期间的长度难以成为固定的长度，出现偏差的情况较多。若各熔滴过渡期间的长度出现偏差，则圆形的焊痕的大小也会出现偏差。于是，焊缝的宽度就变得不均匀，导致焊缝的外观恶化。另外，作为与本申请相关的申请，有JP特愿2011-3014(在本申请的申请时尚未公开)。

专利文献

专利文献1：JP特开平11-267839号公报

发明内容

本发明基于上述状况而提出，以提供能形成宽度均匀的焊缝的电弧焊接系统以及电弧焊接方法为其课题。

根据本发明的第1侧面，提供一种电弧焊接系统，具备输出电路，该输出电路分别反复多次在消耗电极流过脉冲电流的熔滴过渡期间、和在所述熔滴过渡期间之后冷却形成在母材上的熔池的冷却期间，所述脉冲电流的波形是反复单位脉冲波形的形状，所述单位脉冲波形包括以峰值来流过电流的峰值期间、和以比所述峰值小的基准值来流过电流的基准期间，所述电弧焊接系统的特征在于，还具备：设定时间存储部，其存储设定时间；设定数存储部，其存储设定数；脉冲数计算电路，其基于所述设定时间，来计算每所述设定时间的所述峰值期间的次数即标准脉冲数；和结束判断电路，其在所述熔滴过渡期间中的所述峰值期间的次数达到所述设定数时，发送结束指示信号，所述输出电路在接收到所述结束指示信号时，结束所述熔滴过渡期间。

优选的是，所述脉冲数计算电路将所述标准脉冲数发送给所述设定数存储部，所述设定数存储部存储通过所述脉冲数计算电路求得的所述标准脉冲数，来作为所述设定数。

优选的是，所述结束判断电路包括：时间比较电路，其在所述熔滴过渡期间的长度达到所述设定时间时，发送设定时间到达信号；脉冲数比较电路，其在所述熔滴过渡期间中的所述峰值期间的次数达到所述设定数时，发送设定数到达信号；和结束指示切换电路，所述结束指示切换电路在第1模式的情况下接收到所述设定时间到达信号时，发送所述结束指示信号，在第2模式的情况下接收到所述设定数到达信号时，发送所述结束指示信号。

优选的是，所述电弧焊接系统还具备：切换控制电路，其发送第1模式指示信号以及第2模式指示信号，所述结束指示切换电路在接收到所述第1模式指示信号时成为所述第1模式，接收到所述第2模式指示信号时成为所述第2模式。

优选的是，所述切换控制电路在接收到来自操作部的正式焊接开始指示信号时，发送所述第1模式指示信号，在判断为通过所述脉冲数计算电路求得了所述标准脉冲数时，发送所述第2模式指示信号。

优选的是，所述切换控制电路在接收到来自操作部的预备焊接开始指示信号时，发送所述第1模式指示信号，在接收到来自所述操作部的正式焊接开始指示信号时，发送所述第2模式指示信号。

优选的是，所述切换控制电路在处于不实施预备焊接模式的情况下接收到来自操作部的正式焊接开始指示信号时，发送所述第1模式指示信号，且在判断为通过所述脉冲数计算电路求得了所述标准脉冲数时，发送所述第2模式指示信号，在处于实施预备焊接模式情况下接收到来自所述操作部预备焊接开始指示信号时，发送所述第1模式指示信号，且接收到来自所述操作部的正式焊接开始指示信号时，发送所述第2模式指示信号。

优选的是，所述输出电路包括：反复生成脉冲生成指示信号的信号生成电路；和每当接收到所述脉冲生成指示信号就生成所述单位脉冲波形的电流波形生成电路。

优选的是，所述输出电路包括：检测所述消耗电极和所述母材之间的平均电压的电压检测电路；和存储电压值的电压值存储部，所述信号生成电路将在所述电压检测电路检测出的平均电压和存储于所述电压值存储部中的电压值的差变换成频率。

优选的是，所述电弧焊接系统还具备：显示部，其显示通过所述脉冲数计算电路求得的所述标准脉冲数。

根据本发明的第2侧面，提供一种电弧焊接方法，多次反复使熔滴从消耗电极过渡的熔滴过渡期间、和在所述熔滴过渡期间后冷却形成于母材的熔池的冷却期间，所述电弧焊接方法的特征在于，包括如下工序：在各所述熔滴过渡期间中，在所述消耗电极反复流过单位脉冲波形的电流的工序，其中，单位脉冲波形包括以峰值来流过电流的峰值期间、和以比所述峰值小的基准值来流过电流的基准期间；在各所述冷却期间中，使所述消耗电极在焊接行进方向上移动的工序；基于设定时间来计算每所述设定时间的所述峰值期间的次数即标准脉冲数的计算工序；和在所述熔滴过渡期间中的所述峰值期间的次数达到设定数后，结束该熔滴过渡期间的脉冲数控制工序。

优选的是，在所述脉冲数控制工序中，使用所述计算工序中所求得的所述标准脉冲数，作为所述设定数。

优选的是，所述电弧焊接方法还具备：在所述熔滴过渡期间的长度达到设定时间时结束该熔滴过渡期间的时间控制工序。

优选的是，所述时间控制工序在切换控制电路接收到来自操作部的正式焊接开始指示信号时进行，所述脉冲数控制工序在所述时间控制工序后且在所述切换控制电路判断为求得了所述标准脉冲数时进行。

优选的是，所述时间控制工序在所述切换控制电路接收到来自操作部的预备焊接开始指示信号时进行，所述脉冲数控制工序在所述切换控制电路接收到来自所述操作部的正式焊接开始指示信号时进行。

根据这样的构成，能基于熔滴过渡期间中的上述峰值期间的次数来决定熔滴过渡期间的结束。因此，能使在各熔滴过渡期间中形成的圆形的焊痕的大小均匀。因此，能形成宽度均匀、漂亮的焊缝。

本发明的其它的特征以及优点通过参照附图而进行的下述详细说明将变得更加明确。

附图说明

图1是表示本发明的第1参考例所涉及的电弧焊接系统的构成的图。

图2是表示图1所示的电弧焊接系统的内部构成的图。

图3是表示图2的电流波形生成电路的一例的框图。

图4是本发明的第1参考例所涉及的焊接方法中的信号等的时序图。

图5是详细表示图4所示的时序图的图。

图6(a)是表示本发明的第1参考例所涉及的焊接方法的熔滴过渡期间中的电弧等的状态的图。(b)是表示本发明的第1参考例所涉及的焊机方法的冷却期间的开始时的电弧等的状态的图。(c)是表示本发明的第1参考例所涉及的焊机方法的冷却期间的结束时的电弧等的状态的图。(d)是表示本发明的第1参考例所涉及的焊接方法的熔滴过渡期间的再开始时的电弧等的状态的图。

图7是表示通过本发明的第1参考例所涉及的焊接方法而形成的焊缝的形状的俯视图。

图8表示本发明的第2参考例所涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

图9是表示本发明的第3参考例所涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

图10是本发明的第3参考例所涉及的焊接方法中的信号等的时序图。

图11是详细表示图10所示的时序图的图。

图12是表示本发明的第4参考例所涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

图13是表示本发明的第1实施方式所涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

图14是图13所示的结束判断电路的框图。

图15是表示本发明的第1实施方式所涉及的焊接方法中的信号等的时序图。

图16是表示本发明的第2实施方式所涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

图17是本发明的第2实施方式所涉及的焊接方法中的信号等的时序图。

图18是表示本发明的第3实施方式所涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

符号的说明

A11、A12、A13、A14、A21、A22、A23电弧焊接系统

1焊接机器人

11基台构件

12臂

13电动机

14焊炬

15消耗电极

151熔滴

16焊丝进给装置

161进给机构

19送丝管

2机器人控制装置

21动作控制电路

22切换控制电路

23示教器(teachpendant)

231显示部

232操作部

3焊接电源装置

31输出电路

311电源电路

312电流检测电路

313电流切换电路

314电流控制电路

315电流波形生成电路

316信号生成电路

317电压检测电路

318电压控制电路

319电流控制电路

32脉冲数计算电路

33电流值存储部

34结束判断电路

341测量电路

342比较电路

342′脉冲数比较电路

344时间比较电路

346结束指示电路

35设定数存储部

36设定时间存储部

37电流值存储部

38进给控制电路

881熔池

882焊痕

Dr焊接行进方向

EI电流误差计算电路

Ei电流误差信号

EV电压误差计算电路

Ev电压误差信号

Es结束指示信号

Fc进给速度控制信号

Fw进给速度

IB基准电流存储部

Ib基准电流值

IBR电流控制电路

ibr电流设定信号

Id电流检测信号

IP峰值电流存储部

ip峰值电流值

IPR电流控制电路

ipr电流控制信号

Ir、Ir1、Ir2、Ir3电流设定信号

ir1第1值

ir2第2值

Iw焊接电流

M1第1模式

M2第2模式

Ms动作控制信号

Na标准脉冲数

Nb设定数

Ns次数

Ps脉冲生成指示信号

Sm1第1模式指示信号

Sm2第2模式指示信号

Sr1设定时间到达信号

Sr2设定数到达信号

Ss熔滴过渡开始信号

Ss1正式焊接开始指示信号

Ss2预备焊接开始指示信号

SW切换电路

T0电弧产生期间

T1熔滴过渡期间

T2冷却期间

Tm1第1模式期间

Tm2第2模式期间

TB基准期间存储部

TD减少期间存储部

Td减少期间

TM计时器电路

TP峰值期间存储部

Tp峰值期间

Tr设定时间

Tss期间信号

Ts期间

TU增加期间存储部

Tu增加期间

Vd电压检测信号

VR机器人移动速度

Vr电压设定信号

Vw焊接电压

W母材

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的第1参考例所涉及的电弧焊接系统的构成的图。

图1所示的电弧焊接系统A11具备：焊接机器人1、机器人控制装置2、和焊接电源装置3。焊接机器人1对母材W自动地进行电弧焊接。母材W例如是厚度为1mm的铝合金。焊接机器人包括：基台构件11、多个臂12、多个电动机13、焊炬14、焊丝进给装置16、和送丝管19。

基台构件11固定在地板等的适当的场所。各臂12介由轴而与基台构件11连结。焊炬14将消耗电极15(焊丝)引导到母材W附近的规定的位置。在焊炬14设有保护气体喷嘴(图示略)。保护气体喷嘴用于提供氩等的保护气体。电动机13是移动机构，通过机器人控制装置2而旋转驱动。通过该旋转驱动来控制各臂12的移动，焊炬14能上下前后左右自由地移动。

在电动机13设有编码器(图示略)。编码器的输出被送到机器人控制装置2。焊丝进给装置16设于焊接机器人1中的上部。焊丝进给装置16用于将消耗电极15送出到焊炬14。焊丝进给装置16具备：进给机构161(电动机WM)、焊丝卷筒(图示略)、焊丝推进装置(图示略)。将进给机构161作为驱动源，上述的焊丝推进装置将卷绕在焊丝卷筒上的消耗电极15向焊炬14送出。

送丝管19的一端与焊丝进给装置16连接，另一端与焊炬14连接。送丝管19呈管状，在其内部插通有消耗电极15。送丝管19将从焊丝进给装置16送出的消耗电极15引导到焊炬14。被送出的消耗电极15从焊炬14突出。

图2是表示图1所示的电弧焊接系统A11的内部构成的图。

机器人控制装置2包括：动作控制电路21和示教器23。机器人控制装置2用于控制焊接机器人1的动作。

动作控制电路21具有未图示的微机以及存储器。在该存储器中存储有设定焊接机器人1的各种的动作的作业程序。动作控制电路21设定机器人移动速度VR。机器人移动速度VR是母材W的面内方向中的相对于母材W的焊炬的速度。动作控制电路21基于上述作业程序、来自上述编码器的坐标信息、以及机器人移动速度VR等，对焊接机器人1发送动作控制信号Ms。焊接机器人1接受动作控制信号Ms，旋转驱动各电动机13。通过各电动机13的旋转驱动，焊炬14移动到母材W的规定的焊接开始位置，或者沿着母材W的面内方向而移动。移动控制电路21发送熔滴过渡开始信号Ss。

示教器23与动作控制电路21连接。示教器23用于由电弧焊接系统A11的使用者来设定执行焊接时的参数等。

焊接电源装置3包括：输出电路31、电流值存储部33、结束判断电路34、设定数存储部35、进给控制电路38。焊接电源装置3是用于在消耗电极15和母材W之间施加焊接电压Vw并流过焊接电流Iw的装置，也是用于进行消耗电极15的进给的装置。

电流值存储部33存储第2值ir2。设定数存储部35存储设定数Nb。第2值ir2以及设定数Nb的各值例如从示教器23输入，经由动作控制电路21而存储到各存储部中。

输出电路31具有：电源电路311、电流检测电路312、电流误差计算电路EI、电流切换电路313、电流控制电路314、电流波形生成电路315、信号生成电路316、电压检测电路317、电压误差计算电路EV、电压控制电路318。输出电路31用于以所指示的值在消耗电极15和母材W之间施加焊接电压Vw，或者用于以所指示的值从消耗电极15向母材流过焊接电流Iw。

电源电路311将例如3相200V等的商用电源作为输入，进行逆变器控制、晶闸管相位控制等的输出控制，输出焊接电压Vw以及焊接电流Iw。

电流检测电路312用于检测在消耗电极15和母材W之间流过的焊接电流Iw的值。电流检测电路312发送与焊接电流Iw的值对应的电流检测信号Id。电流误差计算电路EI用于计算实际流过的焊接电流Iw的值与设定的焊接电流的值之间的差ΔIw。电流误差计算电路EI接受电流检测信号Id、和与设定的焊接电流的值对应的后述的电流设定信号Ir，将与差ΔIw对应的电流误差信号Ei发送给电源电路311。另外，电压误差计算电路EI也可以发送与将差ΔIw放大后的值对应的信号来作为电流误差信号Ei。

电压检测电路317用于检测在消耗电极15和母材W之间所施加的焊接电压Vw的值。电压检测电路317发送与焊接电压Vw的值对应的电压检测信号Vd。在本参考例中，电压检测电路317发送与焊接电压Vw的时间平均值对应的电压检测信号Vd。电压控制电路318用于设定在消耗电极15和母材W之间所施加的焊接电压Vw的值。电压控制电路318基于未图示的存储部中所存储的设定电压值来发送用于指示焊接电压Vw的值的电压设定信号Vr。电压误差计算电路EV用于计算实际施加的焊接电压Vw的值和所设定的焊接电压的值之间的差ΔVw。电压误差计算电路EV接受电压检测信号Vd和与所设定的焊接电压的值对应的电压设定信号Vr，发送与差ΔVw对应的电压误差信号。另外，电压误差计算电路EV也可以发送与将差ΔVw放大后的值对应的信号来作为电压误差信号Ev。

信号生成电路316用于反复产生脉冲生成指示信号Ps。在本参考例中，信号生成电路316是电压频率变换电路。因此，信号生成电路316接受电压误差信号Ev，将差ΔVw变换成与差ΔVw成正比的频率(1/Tf)，按期间Tf发送在短期间的期间中变化为高电平的脉冲生成指示信号Ps。另外，由于频率(1/Tf)与差ΔVw成正比，因此，期间Tf不是固定的值，多少有些偏差。

电流波形生成电路315用于生成后述的熔滴过渡期间T1中的焊接电流Iw的波形。具体地，电流波形生成电路315每当接受脉冲生成指示信号Ps，就生成单位脉冲波形(图5(c)的期间Tf中的焊接电流Iw的波形。电流波形生成电路315发送与所生成的波形的电流对应的电流设定信号Ir1。

图3是表示电流波形生成电路315的一例的框图。另外，图3所示的电流波形生成电路315的框图是用于生成图5(c)所示的单位脉冲波形的图，若单位脉冲波形与图5(c)所示的波形不同，则电流波形生成电路315的框图也成为与图3不同。

如图3所示，电流波形生成电路315具有：计时器电路TM、切换电路SW、电流控制电路IPR、IBR、增加期间存储部TU、峰值期间存储部TP、减少期间存储部TD、峰值电流存储部IP、和基准电流存储部IB。

增加期间存储部TU存储增加期间Tu，峰值期间存储部TP存储峰值期间Tp，减少期间存储部TD存储减少期间Td，峰值电流存储部IP存储峰值电流值ip，基准电流存储部存储基准电流值ib。

计时器电路TM接受脉冲生成指示信号Ps，发送期间信号tss。期间信号tss从脉冲生成指示信号Ps变化为高电平的时间点起，在预先设定的期间Ts(参照图5(c))的期间成为高电平。电流控制电路IPR接受期间信号tss，发送电流设定信号ipr。电流控制电路IPR与增加期间存储部TU、峰值期间存储部TP、减少期间存储部TD、峰值电流存储部IP连接。电流控制电路IPR从期间信号tss成为高电平的时刻(在图5中为ta(1))起，生成用于使焊接电流Iw成为图5所示的期间Ts内的波形的电流设定信号ipr。电流控制电路IBR与基准电流存储部IB连接。电流控制电路IBR生成用于使焊接电流Iw成为基准电流值ib的电流设定信号ib。

切换电路SW接受期间信号tss、电流设定信号ipr、ibr，发送电流设定信号Ir1。在期间信号tss为高电平的期间，切换电路SW将电流设定信号ipr发送给电流切换电路313，作为电流设定信号Ir1。另一方面，在期间信号tss为低电平的期间，切换电路SW将电流设定信号ibr发送给电流切换电路313，作为电流设定信号。如以上，电流波形生成电路315生成如图5(c)所示的单位脉冲波形，并发送电流设定信号Ir1。

图2所示的电流控制电路314用于设定后述的冷却期间T2中的在消耗电极15和母材W之间流过的焊接电流Iw的值。电流控制电路314发送用于以第2值ir2来流过焊接电流Iw的电流设定信号Ir2。

电流切换电路313用于切换输出电路31的电源特性(恒电压特性或恒电流特性)。在输出电路31的电源特性是恒电压特性的情况下，控制输出电路31的输出，以使得焊接电压Vw的值成为所设定的值。另一方面，在输出电路31的电源特性是恒电流特性的情况下，控制输出电路31的输出，以使得焊接电流Iw的值成为所设定的值。更具体为如下所述。电流切换电路313接受电流设定信号Ir1、Ir2、后述的熔滴过渡开始信号Ss、和后述的结束指示信号Es。电流切换电路313接受熔滴过渡开始信号Ss后，将电流切换电路313中的开关连接到图2的a侧。这种情况下，输出电路31的电源特性是恒电压特性。即，电流切换电路313将电流设定信号Ir1发送给电流误差计算电路EI作为电流设定信号Ir，焊接电压Vw通过电压控制电路318而成为所设定的值。另一方面，电流切换电路313接受结束指示信号Es后，将电流切换电路313中的开关连接到图2的b侧。这种情况下，输出电路31的电源特性是恒电流特性。即，电流切换电路313将电流设定信号Ir2发送给电流误差计算电路EI作为电流设定信号Ir，焊接电流Iw通过电流控制电路314而成为所设定的值。

结束判断电路34用于判断是否结束熔滴过渡期间T1。结束判断电路34具有测量电路341和比较电路342。测量电路341用于测量各熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns(即各熔滴过渡期间T1中的焊接电流Iw的单位脉冲波形的数量)。在本参考例中，测量电路341基于生成脉冲生成指示信号Ps的次数来测量峰值期间Tp的次数Ns。比较电路342在各熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns达到了设定数存储部35中所存储的设定数Nb时，则将结束指示信号Es发送给输出电路31(在本参考例中是电流切换电路313)和动作控制电路21。

进给控制电路38用于控制从焊炬14送出消耗电极15的速度(进给速度Fw)。进给控制电路38将用于指示进给速度Fw的进给速度控制信号Fc发送给进给机构161。

接下来，使用图4、图5来说明使用了电弧焊接系统A11的电弧焊接方法。图4是使用了电弧焊接系统A11的电弧焊接方法中的各信号等的时序图。图4(a)表示机器人移动速度VR的变化状态，(b)表示电流切换电路313中的开关Sw的连接状态(电源特性的变化状态)，(c)表示焊接电流Iw的变化状态，(d)表示焊接电压Vw的变化状态，(e)表示进给速度Fw的变化状态，(f)表示熔滴过渡开始信号Ss的变化状态，(g)表示结束指示信号Es的变化状态，(h)表示脉冲生成指示信号Ps的变化状态。图4(b)中，高电平表示电流切换电路313的开关Sw连接到a侧，低电平表示开关Sw连接到b侧。

在使用了电弧焊接系统A11的电弧焊接方法中，交替反复熔滴过渡期间T1和冷却期间T2。即各自多次多次地反复熔滴过渡期间T1以及冷却期间T2。熔滴过渡期间T1例如为0.1～0.5秒。冷却期间T2例如为0.1～0.5秒。图5是详细表示图4的熔滴过渡期间T1中的各信号等的变化状态的时序图。

<熔滴过渡期间T1(时刻ta(1)～时刻ta(n+1))>

熔滴过渡期间T1是用于在消耗电极15和母材W之间产生电弧a1并将熔滴151从消耗电极15过渡到母材W的期间。在图4(a)、图5(a)中所示的时刻ta(1)，动作控制电路21向焊接机器人1发送用于将机器人移动速度VR设为速度v1的动作控制信号Ms。由此，保持消耗电极15的焊炬14的相对于母材W的机器人移动速度VR成为v1。在本参考例中v1＝0。因此，在熔滴过渡期间T1中，焊炬14在母材W的面内方向中相对于母材W停止。如图4(f)、图5(f)所示，在时刻ta(1)，动作控制电路21将熔滴过渡开始信号Ss发送给进给控制电路38、输出电路31的电流切换电路313、和结束判断电路34的测量电路341。进给控制电路38接受熔滴过渡开始信号Ss后，向进给机构161发送用于将进给速度Fw设为速度fw1的进给速度控制信号Fc。由此，如图5(e)所示，消耗电极15将进给速度Fw设为速度fw1来开始进给。进给速度Fw从焊炬14朝向母材W的方向为正。速度fw例如是100～300cm/min。如图5(h)所示，在时刻ta(1)，脉冲生成指示信号Ps变化为高电平。由此，电流波形生成电路315向电流切换电路313发送用于流过单位脉冲波形的焊接电流Iw的电流设定信号Ir1。另外，如图5(b)所示，电流切换电路313接受熔滴过渡开始信号Ss后，将电流切换电路313中的开关Sw连接到a侧。因此，从时刻ta(1)起，流过具有图5(c)所示的单位脉冲波形的焊接电流Iw。

如图5(c)所示，流过单位脉冲波形的焊接电流Iw的期间Tf由增加期间Tu、峰值期间Tp、减少期间Td、和基准期间Tb构成。在增加期间Tu中，焊接电流Iw增加到峰值电流值ip。在峰值期间Tp的期间，以电流值ip流过焊接电流Iw。在减少期间Td，焊接电流从峰值电流值ip减少到基准电流值ib。在基准期间Tb的期间，焊接电流Iw以基准电流值ib而流过。在本参考例中，调整基准期间Tb的长度，以使得焊接电压Vw的时间平均值成为预先设定的电压值vr1。由此，将电弧a1的长度保持在适当值。然后，焊接电流Iw以绝对值的时间平均值为第1值ir1而流过。另外，在峰值期间Tp中，在消耗电极15的前端成长的熔滴151受到电磁的收缩(pinch)力的影响。然后，熔滴151在峰值期间Tp或者减少期间Td中，从消耗电极15脱离，落下到母材W上。如此，在期间Tf的期间，一个熔滴151过渡到母材W上。

如图5(h)所示，在时刻ta(2)，脉冲生成指示信号Ps再度变化为高电平。由此，电流波形生成电路315向电流切换电路313发送用于流过单位脉冲波形的焊接电流Iw的电流设定信号Ir1。另外，如图5(b)所示，电流切换电路313中的开关Sw连接到a侧。因此，从时刻ta(2)起，流过具有图5(c)所示的单位脉冲波形的焊接电流Iw。同样地，从时刻ta(3)、ta(4)…ta(n)(n为整数)起，流过具有单位脉冲波形的焊接电流Iw。即，在熔滴过渡期间T1中，反复多次单位脉冲波形的形状的脉冲电流流过。如图6(a)所示那样，在熔滴过渡期间T1中，熔滴过渡到母材W上，形成熔池881。

在熔滴过渡期间T1中，将脉冲生成指示信号Ps发送给结束判断电路34中的测量电路341。另外，如上所述，在熔滴过渡期间T1的开始时的时刻ta(1)，将熔滴过渡开始信号Ss发送给测量电路341。测量电路341在接收到熔滴过渡开始信号Ss的时刻以后，对接收到脉冲生成指示信号Ps的次数进行测量。由此，测量电路341测量各熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns。并且，若次数Ns到达设定数Nb，则比较电路342将结束指示信号Es发送给输出电路31中的电流切换电路313、进给控制电路38、和动作控制电路21。在本参考例中，从判断为次数Ns到达设定数Nb的时刻(时刻ta(n))起，比较电路342在期间Tf后的时刻(时刻ta(n+1))发送结束指示信号Es。比较电路342发送结束指示信号Es的时刻不一定非要是时刻ta(n+1)，也可以是时刻ta(n+1)之前。例如，比较电路342发送结束指示信号Es的时刻也可以是判断出次数Ns到达了设定数Nb的时刻(时刻ta(n))起的期间Ts后的时刻。设定数Nb例如为15～18。

<冷却期间T2>

冷却期间T2是用于冷却在母材W上形成的熔池881的期间。在时刻ta(n+1)，电流切换电路313接收到结束指示信号Es后，如图4(b)、图5(b)所示，电流切换电路313中的开关Sw连接到b侧。由此，熔滴过渡期间T1结束，而开始冷却期间T2。如图4(c)、图5(c)所示，电流切换电路313中的开关Sw连接到b侧后，从时刻ta(n+1)起，以绝对值的时间平均值为第2值ir2来流过焊接电流Iw。在本参考例中，第2值ir2是直流。第2值ir2比第1值ir1小。第2值ir2是不至于使熔滴从消耗电极15过渡到母材W上的程度的极小的值，例如为5～20A。在本参考例中，在冷却期间T2中，继续产生电弧a1的状态。因此，在开始下一熔滴过渡期间T1时不需要再度产生电弧a1。另一方面，如图4(a)、图5(a)所示，在时刻ta(n+1)，动作控制电路21接收到结束指示信号Es后，向焊接机器人1发送用于将机器人移动速度VR设为速度v2的动作控制信号Ms。由此，保持消耗电极15的焊炬14在母材W的面内方向上，沿着图6(b)、图7的焊接行进方向Dr，相对于母材W以速度v2开始移动。速度v2比速度v1大。速度v2例如是50～150cm/min。各冷却期间T2中的焊接行进方向Dr彼此共通。如图4(e)所示，进给控制电路38接收到结束指示信号Es后，向进给机构16发送用于将进给速度Fw设为速度fw2的进给速度控制信号Fc。由此，消耗电极15从焊炬14朝向母材W，以速度fw2开始进给。速度fw2比速度fw1小，例如是70cm/min。如图6(c)所示，在冷却期间T2中，熔池881通过冷却而固化，俯视观察下形成圆形的焊痕882(参照图7)。然后，在焊炬14到达母材W的规定的位置后，如图6(d)所示，再度开始熔滴过渡期间T1。

如以上，通过反复熔滴过渡期间T1和冷却期间T2来进行焊接。由此，如图7所示，圆形的多个焊痕882成为沿着焊接行进方向Dr而相连的鳞状的焊缝。

接下来，说明本参考例的作用效果。

在本参考例中，在各熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns(焊接电流Iw的单位脉冲波形的数量)达到设定数Nb时，结束该熔滴过渡期间T1。在一个单位脉冲波形的焊接电流Iw流过的期间Tf的期间中，一个熔滴151从消耗电极15过渡到母材W上。由此，能使在各熔滴过渡期间T1过渡的熔滴151的数量均匀。另外，在各期间Tf过渡的熔滴151的体积也大致相同。由此，能使在各熔滴过渡期间T1形成在母材W上的各焊痕882的大小均匀。因此，根据本参考例，能形成宽度均匀的、漂亮的焊缝。

一般而言，作为电压频率变换电路的信号生成电路316所发送的脉冲生成指示信号Ps的周期即期间Tf不是固定的值，多少存在偏差。因此，在使用计时器电路来进行控制以使得熔滴过渡期间T1为固定的长度的情况下，各熔滴过渡期间T1中的次数Ns有可能会按各熔滴过渡期间T1的每一个而存在偏差。若各熔滴过渡期间T1中的次数Ns存在偏差，则在各熔滴过渡期间T1中过渡的熔滴151的数量也会存在偏差。于是，由于在各熔滴过渡期间T1形成于母材W上的各焊痕882的大小存在偏差，因此不能形成宽度均匀、漂亮的焊缝。与此相对，根据本参考例中，如上所述，通过测量各熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns来结束该熔滴过渡期间T1。因此，各熔滴过渡期间T1中的次数Ns没有偏差。若各熔滴过渡期间T1中的次数Ns没有偏差，则如上所述，能使在各熔滴过渡期间T1形成于母材W上的各焊痕882的大小均匀。因此，本参考例适于形成宽度均匀、漂亮的焊缝。

接下来，使用图8来说明本发明的第2参考例。

图8是表示本参考例所涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

图8所示的电弧焊接系统A12具备：焊接机器人1、机器人控制装置2、和焊接电源装置3。电弧焊接系统A12相对于上述的电弧焊接系统A11，测量电路341测量次数Ns的方法不同，其它方面都相同。测量电路341不是基于生成脉冲生成指示信号Ps的次数来测量峰值期间Tp的次数Ns，而是基于在电流检测电路312所检测出的焊接电流Iw的值来测量次数Ns。因此，在本参考例中，将电流检测信号Id从电流检测电路312发送到测量电路341。测量电路341例如采用焊接电流Iw的值超过某阈值的次数作为次数Ns。

根据本参考例，根据与在第1参考例所述相同的理由，能形成宽度均匀、漂亮的焊缝。

接下来，采用图9～图11来说明本发明的第3参考例。

图9是表示本参考例所涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。图10是本参考例所涉及的焊接方法中的信号等的时序图。图11是详细表示图10的熔滴过渡期间T1中的各信号等的变化状态的时序图。

如图10、11所示，本参考例在冷却期间T2中以使电弧a1消弧的状态来将焊炬14相对于母材W移动，这一点与第1参考例不同。图9所示的电弧焊接系统A13具备：焊接机器人1、机器人控制装置2、和焊接电源装置3。电弧焊接系统A13中的焊接机器人1以及机器人控制装置2与第1参考例所涉及的电弧焊接系统A11相同，因此省略说明。焊接电源装置3包括：输出电路31、电流值存储部37、结束判断电路34、设定数存储部35、和进给控制电路38。焊接电源装置3的各构成除了输出电路31和电流值存储部37以外，其它都与第1参考例中的构成大致相同，因此省略说明。

电流值存储部37存储第3值ir3。第3值ir3的值例如从示教器23输入，经由动作控制电路21而存储在电流值存储部37中。

输出电路31具有：电源电路311、电流检测电路312、电流误差计算电路EI、电流切换电路313、电流控制电路319、电流波形生成电路315、信号生成电路316、电压检测电路317、电压误差计算电路EV、和电压控制电路318。输出电路31的各构成除了电流控制电路319以外，其它的都与第1参考例中的构成大致相同，因此省略说明。电流控制电路319用于设定后述的电弧产生期间T0中流过的焊接电流Iw的值。电流控制电路319向电流切换电路313发送用于以第3值ir3来流过焊接电流Iw的电流设定信号Ir3。

接下来，进一步使用图10、图11来说明利用了电弧焊接系统A13的电弧焊接方法。在本参考例所涉及的方法中，反复电弧产生期间T0、熔滴过渡期间T1和冷却期间T2。

<电弧产生期间T0(时刻tg1～时刻ta(1))>

[时刻tg1～时刻tg2]

在时刻tg1开始电弧产生期间T0。如图11(e)所示，在时刻tg1，进给控制电路38向焊接机器人1的进给机构161发送将进给速度Fw设为值fw3(降速进给速度)的信号作为进给速度控制信号Fc。由此，将进给速度Fw设为值fw3来从焊炬14进给消耗电极15。另外，值fw3例如是100～300cm/min。在时刻tg1中，由于消耗电极15与母材W之间分离，因此如图11(c)所示，从时刻tg1起的某程度的期间(在本参考例中是时刻tg1～时刻tg2)之内，在消耗电极15和母材W之间不流过焊接电流Iw。另一方面，如图11(d)所示，在从时刻tg1到时刻tg2的期间内，在消耗电极15和母材W之间施加例如80V程度的无负载电压V0，作为焊接电压Vw。电流控制电路319将电流设定信号Ir3发送给电流切换电路313。在时刻tg1～时刻ta(1)的期间，电流切换电路313的开关连接到b侧。因此，在时刻tg1～时刻ta(1)的期间，从电流切换电路313将作为电流设定信号Ir的电流设定信号Ir3发送给电流误差计算电路EI。

另外，如图11(a)所示，在电弧产生期间T0中，机器人移动速度VR为0，焊炬14不沿着母材W移动。

[时刻tg2～时刻tg3]

消耗电极15从焊炬14进给，不断接近母材W，在时刻tg2，消耗电极15与母材W接触。于是，如图11(d)所示，在消耗电极15和母材W之间施加的焊接电压Vw急剧减少。另外，如图11(c)所示，开始从消耗电极15向母材W的焊接电流Iw的通电。如上所述，从电流切换电路313将作为电流设定信号Ir的电流设定信号Ir3发送给电流误差计算电路EI。因此，焊接电流Iw的值急剧增加，成为第3值ir3。

[时刻tg3～时刻tg4]

如图11(c)所示，在时刻tg3，焊接电流Iw的值达到第3值ir3。然后，在从时刻tg3起的不长的期间内，以第3值ir流过焊接电流Iw。在从时刻tg3起的稍微的期间(在本参考例中为时刻tg3～时刻tg4)内，继续消耗电极15与母材W接触的状态。在消耗电极15与母材W接触的期间中，消耗电极15中的接近母材W的部分由于焦耳热而熔融。

[时刻tg4～时刻ta(1)]

在时刻tg4，消耗电极15中的接近母材W的部分熔融，从而在消耗电极15与母材W之间产生电弧a1。如图11(d)所示，在时刻tg4的附近，在消耗电极15和母材W之间所施加的焊接电压Vw急剧增加。在时刻tg4～时刻ta(1)的期间中，使焊接电流Iw保持第3值ir3不变而持续流过。这是因为将消耗电极15和母材W的分离距离设为了适当的长度的缘故。

<熔滴过渡期间T1(时刻ta(1)～时刻ta(n+1))>

从时刻ta(1)起开始熔滴过渡期间T1。如图10(f)、图11(f)所示，在时刻ta(1)中，动作控制电路21将熔滴过渡开始信号Ss发送给进给控制电路38、输出电路31的电流切换电路313、和结束判断电路34的测量电路341。之后，进行与第1参考例的熔滴过渡期间T1中的工序相同的工序。

在本参考例中，也是在熔滴过渡期间T1中，将脉冲生成指示信号Ps发送给结束判断电路34中的测量电路341。另外，如上所述，在熔滴过渡期间T1的开始时即时刻Ta(1)，将熔滴过渡开始信号Ss发送给测量电路341。测量电路341在接收到熔滴过渡开始信号Ss的时刻以后，对接收到脉冲生成指示信号Ps的次数进行测量。由此，测量电路341对各熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns进行测量。然后，比较电路342在次数Ns到达设定数Nb后，将结束指示信号Es发送给电流切换电路313、进给控制电路38和动作控制电路21。另外，结束指示信号Es也被发送到电源电路31(图示略)。

<冷却期间T2>

冷却期间T2是用于冷却形成在母材W上的熔池881的期间。如图11(c)、图11(d)所示，在时刻ta(n+1)，电源电路311接收到结束指示信号Es时，电源电路311停止，使焊接电压Vw以及焊接电流Iw为0(以第2值ir2＝0A流过焊接电流Iw)。如此，结束熔滴过渡期间T1而开始冷却期间T2。如图11(e)所示，进给控制电路38接收到结束指示信号Es时，向进给机构161发送用于将进给速度Fw设为零的进给速度控制信号Fc。由此，消耗电极15的进给停止。如图10(a)、图11(a)所示，在时刻ta(n+1)，动作控制电路21接收到结束指示信号Es后，向焊接机器人1发送用于将机器人移动速度VR设为速度v2的动作控制信号Ms。由此，保持消耗电极15的焊炬14在母材W的面内方向，沿着焊接行进方向Dr(参照图6、图7)，相对于母材W以速度v2开始移动。在冷却期间T2中，熔池881通过冷却而固化，在俯视观察下形成圆形的焊痕882(参照图6、图7)。结束冷却期间T2后，开始上述的电弧产生期间T0，再度产生电弧a1。

如上所述，在本参考例中，通过反复电弧产生期间T0、熔滴过渡期间T1和冷却期间T2来进行焊接。

根据本参考例，根据与在第1参考例所述相同的理由，能形成均匀、漂亮的焊缝。

接下来，使用图12来说明本发明的第4参考例。

图12是表示本参考例所涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

如图12所示，电弧焊接系统A14具备：焊接机器人1、机器人控制装置2、和焊接电源装置3。电弧焊接系统A14相对于上述的电弧焊接系统A13，测量电路341测量次数Ns的方法不同，其它方面都相同。测量电路341不是基于生成脉冲生成指示信号Ps的次数来测量峰值期间Tp的次数Ns，而是基于在电流检测电路312所检测出的焊接电流Iw的值来测量次数Ns。因此，在本参考例中，将电流检测信号Id从电流检测电路312发送到测量电路341。测量电路341例如采用焊接电流Iw的值超过某阈值的次数作为次数Ns。

根据本参考例，根据与在第3参考例所述相同的理由，能形成宽度均匀、漂亮的焊缝。

接下来，说明本发明的第1实施方式。

图13是表示本发明的第1实施方式所涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

图13所示的电弧焊接系统A21具有自动地计算应处于一个熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数(焊接电流Iw的单位脉冲的数量)的功能，主要是这一点与上述的电弧焊接系统不同。下面进行具体的说明。

电弧焊接系统A21具备：焊接机器人1、机器人控制装置2、焊接电源装置3。

电弧焊接系统A21中的焊接机器人1由于与电弧焊接系统A11中的焊接机器人1相同，因此省略说明。

机器人控制装置2包括：动作控制电路21、切换控制电路22、和示教器23。

示教器23具有显示部231以及操作部232。显示部231例如显示执行焊接时的参数等。操作部232用于由电弧焊接系统A21的使用者向电弧焊接系统A21输入用于开始焊接的指示或用于变更焊接模式的指示。在本实施方式中，从操作部232发送正式焊接开始信号Ss1。

切换控制电路22用于控制后述的结束指示电路346的模式。切换控制电路22发送第1模式指示信号Sm1以及第2模式指示信号Sm2。如后所述，从切换控制电路22发送了第1模式指示信号Sm1后，基于熔滴过渡期间T1的长度来决定熔滴过渡期间T1的结束。另一方面，从切换控制电路22发送了第2模式指示信号Sm2后，基于熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns(焊接电流Iw的单位脉冲波形的数量)来决定熔滴过渡期间T1的结束。切换控制电路22不一定非要是机器人控制装置2的构成，也可以是焊接电源装置3的构成。

焊接电源装置3包括：输出电路31、脉冲数计算电路32、电流值存储部33、结束判断电路34、设定数存储部35、设定时间存储部36、进给控制电路38。本实施方式中的焊接电源装置3中的输出电路31、电流值存储部33、以及进给控制电路38的各构成与电弧焊接系统A11中的构成分别相同，因此省略说明。下面，说明脉冲数计算电路32、结束判断电路34、设定数存储部35以及设定时间存储部36。

设定时间存储部36存储设定时间Tr。设定时间Tr的值例如从示教器23输入，并经由动作控制电路21而存储在设定时间存储部36中。

脉冲数计算电路32计算应包含在熔滴过渡期间T1中的单位脉冲波形的个数。具体地，脉冲数计算电路32计算标准脉冲数Na。标准脉冲数Na是每设定时间Tr的峰值期间Tp的次数。在本实施方式中，脉冲数计算电路32接受结束指示信号Es、熔滴过渡开始信号Ss、和脉冲生成指示信号Ps。

设定数存储部35存储设定数Nb。在本实施方式中，设定数存储部35与脉冲数计算电路32连接，从脉冲数计算电路32发送来标准脉冲数Na。设定数存储部35存储通过脉冲数计算电路32而求取的标准脉冲数Na。

结束判断电路34用于判断是否结束熔滴过渡期间T1。如图14所示，结束判断电路34具有：测量电路341、脉冲数比较电路342′、时间比较电路344、结束指示电路346。

测量电路341用于测量各熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns(即，各熔滴过渡期间T1中的焊接电流Iw的单位脉冲波形的数量)。在本实施方式中，测量电路341基于生成脉冲生成指示信号Ps的次数来测量峰值期间Tp的次数Ns。在本实施方式中省略了说明，但测量电路341如关于电弧焊接系统A12而说明的那样，也可以基于在电流检测电路312所检测出的焊接电流Iw的值来进行测量。

脉冲数比较电路342′在熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns达到了设定数存储部35中所存储的设定数Nb时，发送设定数到达信号Sr2。在本实施方式中，在设定数存储部35中存储标准脉冲数Na作为设定数Nb。在设定数存储部35中存储标准脉冲数Na来作为设定数Nb的情况下，脉冲数比较电路342′在熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns达到了标准脉冲数Na时，发送设定数到达信号Sr2。

时间比较电路344在熔滴过渡期间T1的长度达到了设定时间存储部36中所存储的设定时间Tr时，发送设定时间到达信号Sr1。在本实施方式中，时间比较电路344接受熔滴过渡开始信号Ss。时间比较电路344通过测量从接收到熔滴过渡开始信号Ss的时刻起的经过时间来求取熔滴过渡期间T1的长度。

结束指示电路346对基于熔滴过渡期间T1的长度来决定熔滴过渡期间T1的结束还是基于熔滴过渡期间T中的峰值期间Tp的次数Ns来决定熔滴过渡期间T1的结束进行切换。结束指示电路346接受设定时间到达信号Sr1、设定数到达信号Sr2、第1模式指示信号Sm1、和第2模式指示信号Sm2。结束指示电路346在判断为应结束熔滴过渡期间T1时，将结束指示信号Es发送给输出电路31(在本实施方式中为电流切换电路313)、动作控制电路21、脉冲数计算电路32和进给控制电路38。

结束指示电路346取第1模式M1、第2模式M2。结束指示电路34接收到第1模式指示信号Sm1后，成为第1模式M1。结束指示电路346在第1模式M1的情况下，在接收到设定时间到达信号Sr1时，发送结束指示信号Es。另一方面，结束指示电路346接收到第2模式指示信号Sm2后，成为第2模式M2。结束指示电路346在第2模式M2的情况下，在接收到设定数到达信号Sr2时，发送结束指示信号Es。

接下来，参照图15来说明使用了电弧焊接系统A21的电弧焊接方法。

在使用了电弧焊接系统A21的电弧焊接方法中，也与使用了电弧焊接系统A11的电弧焊接方法相同，交替反复熔滴过渡期间T1和冷却期间T2。使用了电弧焊接系统A21的焊接方法基于熔滴过渡期间T1的长度来决定自焊接开始时间点起的某程度的期间、熔滴过渡期间T1的结束，这一点与使用了电弧焊接系统A11的电弧焊接方法不同。

<第1模式期间Tm1>

第1模式期间Tm1是结束指示电路346成为第1模式M1的期间。首先，电弧焊接系统A21的使用者通过操作示教器23中的操作部232，将正式焊接开始指示信号Ss1从操作部232发送给动作控制电路21以及切换控制电路22。动作控制电路21接收到正式焊接开始指示信号Ss1后，在经过了微小的电弧产生期间(在图15中图示略)之后，进行诸如将熔滴过渡开始信号Ss发送给输出电路31、脉冲数计算电路32、结束判断电路34等，开始熔滴过渡期间T1。

如图15所示，切换控制电路22接收到正式焊接开始信号Ss1后，切换控制电路22将第1模式指示信号Sm1发送给结束判断电路34中的结束指示电路346。结束指示电路346接收到第1模式指示信号Sm1后，成为第1模式M1。

结束判断电路34中的时间比较电路344测量从接收到熔滴过渡开始信号Ss(参照图5)的时刻起的经过时间。若从接收到熔滴过渡开始信号Ss的时刻起的经过时间即熔滴过渡期间T1的长度达到设定时间Tr，则时间比较电路344将设定时间到达信号Sr1发送给结束指示电路346。

如上所述，结束指示电路346由于成为第1模式M1，因此在接收到设定时间到达信号Sr1时，将结束指示信号Es发送给输出电路31(在本实施方式中为电流切换电路313)。输出电路31接收到结束指示信号Es后，与关于电弧焊接系统A11而说明的情形相同地，结束熔滴过渡期间T1而开始冷却期间T2。如此，在第1模式期间Tm1中，基于熔滴过渡期间T1的长度来决定熔滴过渡期间T1的结束。即，在第1模式期间Tm1中，进行时间控制工序。

如上所述，交替反复熔滴过渡期间T1以及冷却期间T2。

<标准脉冲数的计算>

在第1模式期间Tm1中，脉冲数计算电路32基于设定时间Tr来计算标准脉冲数Na。为了基于设定时间Tr来求取标准脉冲数Na，使用长度为设定时间Tr的熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数即可。这种情况下的脉冲数计算电路32进行的计算标准脉冲数Na的方法的一例具体如下所述。

在各熔滴过渡期间T1中，脉冲数计算电路32测量从接收到熔滴过渡开始信号Ss(参照图4、图5)的时刻起直到接收到结束指示信号Es(参照图4、图5)的时刻为止的期间内所接收到的脉冲生成指示信号Ps的次数。由此，脉冲数计算电路32分别测量各熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Na(1)、Na(2)、…Na(m)(m为整数)。Na(m)是从焊接开始时起计数的第m个熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数。M的最大值例如为3～5程度。

接下来，脉冲数计算电路32通过求取各熔滴过渡期间T1中的峰值期间的次数Na(1)、Na(2)、…Na(m)的平均值，来求取标准脉冲数Na。即，脉冲数计算电路32基于下述数学式来求取标准脉冲数Na。

Na＝(Na(1)+Na(2)+…Na(m))/m

脉冲数计算电路32将如此求得的标准脉冲数Na发送给设定数存储部35。然后，设定数存储部35存储标准脉冲数Na作为设定数Nb。

为了基于设定时间Tr来求取标准脉冲数Na，也可以不利用长度为Tr的熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数，而是使用某熔滴过渡期间T1中的单位脉冲波形的周期。这种情况下的脉冲数计算电路32进行的计算标准脉冲数Na的方法的一例，具体地如下所述。

在某熔滴过渡期间T1中，脉冲数计算电路32对接受脉冲生成指示信号Ps(参照图5)的周期进行测量，由此，分别测量某熔滴过渡期间T1中的单位脉冲波形的周期Ttp(1)、Ttp(2)、…Ttp(m)(m为整数)。Ttp(m)是从某熔滴过渡期间T1的开始时起计数的第m个单位脉冲波形的周期。

接下来，脉冲数计算电路32通过用设定时间Tr来除以各单位脉冲波形的周期Ttp(1)、Ttp(2)、…Ttp(m)的平均值，来求取标准脉冲数Na。即，脉冲数计算电路32基于下述数学式来求取标准脉冲数Na。

Na＝m×Tr/(Ttp(1)+Ttp(2)+…Ttp(m))

脉冲数计算电路32将如此求得的标准脉冲数Na发送给设定数存储部35。然后，设定数存储部35存储标准脉冲数Na作为设定数Nb。

<从第1模式期间Tm1到第2模式期间Tm2的切换>

在本实施方式中，在切换控制电路22判断出由脉冲数计算电路32求得了标准脉冲数Na时，切换控制电路22从对结束指示电路346发送第1模式指示信号Sm1的状态切换为对结束指示电路346发送第2模式指示信号Sm2的状态。由此，结束指示电路346从第1模式M1切换为第2模式M2。切换控制电路22判断出由脉冲数计算电路32求得了标准脉冲数Na的情况例如是，切换控制电路22从接收到正式焊接开始指示信号Ss1时起经过了规定的次数(3、4次程度)的熔滴过渡期间T1后的情况。或者，切换控制电路22判断出由脉冲数计算电路32求得了标准脉冲数Na的情况例如是，切换控制电路22从接收到正式焊接指示信号Ss1时起经过了规定的时间的情况。

<第2模式期间Tm2>

第2模式期间Tm2是结束指示电路346成为第2模式M2的期间。在第2模式期间Tm2中，将脉冲生成指示信号Ps发送给结束判断电路34中的测量电路341。测量电路341在接收到熔滴过渡开始信号Ps的时刻以后，测量接收到脉冲生成指示信号Ps的次数。由此，测量电路341测量各熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns。然后，脉冲数比较电路342′在次数Ns达到了设定数Nb(即标准脉冲数Na)时，将设定数到达信号Sr2发送给结束指示电路346。

在第2模式期间Tm2中，结束指示电路346由于成为第2模式M2，因此在接收到设定数到达信号Sr2时，将结束指示信号Es发送给输出电路31(在本实施方式中为电流切换电路313)。输出电路31接收到结束指示信号Es后，与关于电弧焊接系统A11而说明的情形相同地，结束熔滴过渡期间T1而开始冷却期间T2。如此，在第2模式期间Tm2中，基于熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数(单位脉冲波形的数量)来决定熔滴过渡期间T1的结束。即，在第2模式期间Tm2中进行脉冲数控制工序。

如上所述，交替反复熔滴过渡期间T1以及冷却期间T2。

接下来，说明本实施方式的作用效果。

根据本实施方式，根据与关于电弧焊接系统A11而叙述的相同的理由，在第2模式期间Tm2中能形成宽度均匀、漂亮的焊缝。

一般，在电弧焊接系统A21的使用者中，虽然有关于熔滴过渡期间T1的长度的知识，但是没有关于包含在熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数的知识这样的使用者。对于不具有关于包含在熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数(单位脉冲波形的数量)的知识的使用者而言，设定设定数Nb的值是非常困难的。另外，必须多次进行用于获知希望的设定数Nb是何种程度的焊接，但存在较多地发生浪费母材的可能性。

在本实施方式中，脉冲数计算电路32基于设定时间Tr来计算标准脉冲数Na。标准脉冲数Na是每设定时间Tr的峰值期间Tp的次数(单位脉冲波形的数量)。根据这样的构成，只要电弧焊接系统A21的使用者具有关于设定时间Tr的知识，脉冲数计算电路32就能基于该使用者所知的设定时间Tr来求出应包含在设定时间Tr中的峰值期间Tp的次数，作为标准脉冲数Na。因此，即使在不具有关于包含在熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数的知识的使用者来使用电弧焊接系统A21时，也能利用标准脉冲数Na来决定适当的设定数Nb的值。因此，实现了对于大多数使用者而言易于使用的电弧焊接系统。

在本实施方式中，脉冲数计算电路32将标准脉冲数Na发送给设定数存储部35。设定数存储部35存储通过脉冲数计算电路32而求得的标准脉冲数Na，作为设定数Nb。根据这样的构成，能将通过脉冲数计算电路32求得的标准脉冲数Na自动地存储到设定数存储部35中，来作为设定数Nb。因此，不需要由使用者来设定设定数Nb。该构成对于使用者而言易于使用。

在本实施方式中，切换控制电路22在接收到来自操作部232的正式焊接开始指示信号Ss1时，发送第1模式显示信号Sm1。另外，切换控制电路22在判断出由脉冲数计算电路32求得了标准脉冲数Na时，发送第2模式指示信号Sm2。根据这样的构成，从正式焊接开始时起直到由脉冲数计算电路32求得了标准脉冲数Na为止的期间(第1模式期间Tm1)中，基于大多数使用者所知的熔滴过渡期间T1的长度来结束熔滴过渡期间T1。由此，能避免在从正式焊接开始时起直到由脉冲数计算电路32求得了标准脉冲数Na为止的期间内形成的圆形的焊痕变得极端大或者极端小的情况。另外，在本实施方式中，在切换控制电路22判断出由脉冲数计算电路32求得了标准脉冲数Na时，发送第2模式指示信号Sm2。因此，不用使用者操作操作部232等而能自动地开始第2模式期间Tm2。由此，能没有滞后地、平滑地开始第2模式期间Tm2。

另外，也可以是：在第2模式期间Tm2中，在熔滴过渡期间T1的长度成为规定的范围以外的值的情况下，切换控制电路22从发送第2模式指示信号Sm2的状态切换到发送第1模式指示信号Sm1的状态。根据这样的构成，在熔滴过渡期间T1的长度极端长或极端短的情况下，能再度基于熔滴过渡期间T1的长度来决定熔滴过渡期间T1的结束。并且，切换控制电路22可以是在计算出新的标准脉冲数Na后切换为发送第2模式指示信号Sm2的状态这样的构成。另外，也可以在示教器23上显示通过脉冲数计算电路32求得的标准脉冲数Na。

接下来，说明本发明的第2实施方式。

图16所示的电弧焊接系统A22具备：焊接机器人1、机器人控制装置2、和焊接电源装置3。

电弧焊接系统A22中的焊接机器人1、与电弧焊接系统A11中的焊接机器人1相同，因此省略说明。

机器人控制装置2包括：动作控制电路21、切换控制电路22、和示教器23。

示教器23具有显示部231以及操作部232。在本实施方式中，显示部231显示通过脉冲数计算电路32求得的标准脉冲数Na。且在本实施方式中，从操作部232发送正式焊接开始指示信号Ss1以及预备焊接开始指示信号Ss2。显示部231以及操作部232的其它方面与关于电弧焊接系统A21所说明的情形相同。

切换控制电路22与电弧焊接系统A21中的切换控制电路大致相同。但是，在切换控制电路22发送第1模式指示信号以及第2模式指示信号Sm2的过程与电弧焊接系统A21的情况不同。

焊接电源装置3由于与电弧焊接系统A21中的焊接电源装置相同，因此省略说明。另外，在本实施方式中，脉冲数计算电路32也可以与设定数存储部35连接。由此，设定数Nb的值从示教器23输入，经由动作控制电路21而存储到设定数存储部35中。

接下来，使用图17来说明使用了电弧焊接系统A22的电弧焊接方法。

<第1模式期间Tm1>

首先，电弧焊接系统A22的使用者通过操作示教器23中的操作部232，将预备焊接开始指示信号Ss2从操作部232发送给动作控制电路21以及切换控制电路22。动作控制电路21接收到预备焊接开始指示信号Ss2后，在经过了微小的电弧产生期间(在图17中图示略)之后，动作控制电路21进行诸如将熔滴过渡开始信号Ss发送给输出电路31、脉冲数计算电路32、结束判断电路34等，开始熔滴过渡期间T1。

切换控制电路22接收到预备焊接开始指示信号Ss2时，切换控制电路22将第1模式指示信号Sm1发送给结束判断电路34中的结束指示电路346。结束指示电路346接收到第1模式指示信号Sm1后，成为第1模式M1。结束指示电路346在成为第1模式M1的第1模式期间Tm1中，与关于电弧焊接系统A21而说明的情形相同地，基于熔滴过渡期间T1的长度来决定熔滴过渡期间T1的结束。

如上所述，交替反复熔滴过渡期间T1以及冷却期间T2。

<标准脉冲数的计算>

在本实施方式中，也是在第1模式期间Tm1中，与关于电弧焊接系统A21说明的情形相同地，脉冲数计算电路32计算标准脉冲数Na。标准脉冲数Na的求取方法如上升时，因此省略说明。在本实施方式中，在显示部231上显示所求得的标准脉冲数Na。

然后，在求得标准脉冲数Na之后，在消耗电极15和母材W之间进行消弧，暂时结束该母材W的焊接。如此结束第1模式期间Tm1。

<第2模式期间Tm2>

接下来，新准备与在第1模式期间Tm1中使用的母材W不同的另外的母材W。新准备的母材W例如与在第1模式期间Tm1中使用的母材W的材料相同，且为相同的厚度。

另外，电弧焊接系统A22的使用者在示教器23进行输入显示部231所显示的标准脉冲数Na。由此，经由动作控制电路21等将标准脉冲数Na存储到设定数存储部35中，作为设定数Nb。

<第2模式期间Tm2>

接下来，电弧焊接系统A22的使用者通过操作示教器23中的操作部232，将正式焊接开始指示信号Ss1从操作部232发送给动作控制电路21以及切换控制电路22。动作控制电路21接收到正式焊接开始指示信号Ss1后，在经过了微小的电弧产生期间(在图17中图示略)之后，动作控制电路21进行诸如将熔滴过渡开始信号Ss发送给输出电路31、脉冲数计算电路32、结束判断电路34等，开始熔滴过渡期间T1。

在本实施方式中，切换控制电路22接收到正式焊接开始指示信号Ss1后，将第2模式指示信号Sm2发送给结束判断电路34中的结束指示电路346。结束指示电路346接收到第2模式指示信号Sm后，成为第2模式M2。在结束指示电路346成为第2模式M2的第2模式期间Tm2中，与关于电弧焊接系统A21说明的情形相同地，基于熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns来决定熔滴过渡期间T1的结束。

接下来，关于本实施方式的作用效果进行说明。

根据本实施方式，根据与关于电弧焊接系统A11叙述相同的理由，能在第2模式期间Tm2中形成宽度均匀、漂亮的焊缝。

在本实施方式中，脉冲数计算电路32基于设定时间Tr来计算标准脉冲数Na。标准脉冲数Na是每设定时间Tr的峰值期间Tp的次数(单位脉冲波形的数量)。只要电弧焊接系统A21的使用者具有关于设定时间Tr的知识，脉冲数计算电路32就能基于该使用者所知的设定时间Tr来求取应包含在设定时间Tr中的峰值期间Tp的次数，作为标准脉冲数Na。因此，即使在不具有关于包含在熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数的知识的使用者来使用电弧焊接系统A22时，也能利用标准脉冲数Na来决定适当的设定数Nb。由此，能实现对大多数使用者而言易于使用的电弧焊接系统。

在本实施方式中，切换控制电路22在接收到来自操作部232的预备焊接开始指示信号Ss2时，发送第1模式指示信号Sm1，在接收到来自操作部232的正式焊接开始指示信号Ss1时，发送第2模式指示信号Sm2。根据这样的构成，第2模式期间Tm2的开始时是切换控制电路22接收到正式焊接开始指示信号Ss1时。因此，在第1模式期间Tm1中求得标准脉冲数Na之后，在第2模式期间Tm2中，能对与在第1模式期间Tm1中使用的母材W不同的其它的新的母材进行焊接。因此，能从对新的母材进行焊接的最初的地点起，基于熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns是否达到标准脉冲数Na，来决定熔滴过渡期间T1的结束。因此，能使在新的母材W上形成的焊缝的整体的宽度均匀。

接下来，说明本发明的第3实施方式。

图18所示的电弧焊接系统A23具备：焊接机器人1、机器人控制装置2、和焊接电源装置3。

本实施方式中，从操作部232除了发送正式焊接开始指示信号Ss1以外，还发送预备焊接开始指示信号Ss1，这一点与电弧焊接系统A21不同。并且，切换控制电路22还在取不实施预备焊接模式和实施预备焊接模式这一点上，与电弧焊接系统A21不同。根据电弧焊接系统A23，关于电弧焊接系统A21说明的电弧焊接方法、以及关于电弧焊接系统A22说明的电弧焊接方法中任一者都能进行。

在切换控制电路22为不实施预备焊接模式的情况下，执行与电弧焊接系统A21的切换控制电路22中的过程相同的过程。即，切换控制电路22在为不实施预备焊接模式的情况下，在接收到来自操作部232的正式焊接开始指示信号Ss1时，发送第1模式指示信号Sm1，在判断出由脉冲数计算电路32求得了标准脉冲数Na时，发送第2模式指示信号Sm2。

另一方面，在切换控制电路22为实施预备焊接模式的情况下，执行与电弧焊接系统A22的切换控制电路22中的过程相同的过程。即，切换控制电路22在为实施预备焊接模式的情况下，在接收到来自操作部232的预备焊接开始指示信号Ss2时，发送第1模式指示信号Sm1，在接收到接收到来自操作部232的正式焊接开始指示信号Ss1时，发送第2模式指示信号Sm2。

根据这样的构成，能取得电弧焊接系统A21中的优点和电弧焊接系统A22中的优点中的任一者。

在使用了电弧焊接装置A21、A22、A23的电弧焊接方法中，也可以采用关于电弧焊接系统A13、A14而叙述的、在冷却期间T2来对电弧a1进行消弧的构成。

本发明的范围并不限于上述的实施方式。本发明的各部的具体的构成能自由地进行各种设计变更。虽然在上述的说明中举出了电压频率变换电路作为信号生成电路，但信号生成电路也可以是积分电路和比较电路的组合电路。上述的说明中，叙述了单位脉冲波形为直流的例子，但也可以是具有EN期间的交流。

Claims (14)

1.一种电弧焊接系统，具备输出电路，该输出电路分别反复多次在消耗电极流过脉冲电流的熔滴过渡期间、和在所述熔滴过渡期间之后冷却形成在母材上的熔池的冷却期间，

所述脉冲电流的波形是反复单位脉冲波形的形状，所述单位脉冲波形包括以峰值来流过电流的峰值期间、和以比所述峰值小的基准值来流过电流的基准期间，

所述电弧焊接系统的特征在于，还具备：

设定时间存储部，其存储设定时间；

设定数存储部，其存储设定数；

脉冲数计算电路，其基于所述设定时间，来计算每所述设定时间的所述峰值期间的次数即标准脉冲数；和

结束判断电路，其在所述熔滴过渡期间中的所述峰值期间的次数达到所述设定数时，发送结束指示信号，

所述输出电路在接收到所述结束指示信号时，结束所述熔滴过渡期间，

所述结束判断电路包括：

时间比较电路，其在所述熔滴过渡期间的长度达到所述设定时间时，发送设定时间到达信号；

脉冲数比较电路，其在所述熔滴过渡期间中的所述峰值期间的次数达到所述设定数时，发送设定数到达信号；和

结束指示切换电路，

所述结束指示切换电路在第1模式的情况下接收到所述设定时间到达信号时，发送所述结束指示信号，在第2模式的情况下接收到所述设定数到达信号时，发送所述结束指示信号。

2.根据权利要求1所述的电弧焊接系统，其特征在于，

所述脉冲数计算电路将所述标准脉冲数发送给所述设定数存储部，所述设定数存储部存储通过所述脉冲数计算电路求得的所述标准脉冲数，来作为所述设定数。

3.根据权利要求1所述的电弧焊接系统，其特征在于，

所述电弧焊接系统还具备：切换控制电路，其发送第1模式指示信号以及第2模式指示信号，

所述结束指示切换电路在接收到所述第1模式指示信号时成为所述第1模式，在接收到所述第2模式指示信号时成为所述第2模式。

4.根据权利要求3所述的电弧焊接系统，其特征在于，

所述切换控制电路在接收到来自操作部的正式焊接开始指示信号时，发送所述第1模式指示信号，在判断为通过所述脉冲数计算电路求得了所述标准脉冲数时，发送所述第2模式指示信号。

5.根据权利要求3所述的电弧焊接系统，其特征在于，

所述切换控制电路在接收到来自操作部的预备焊接开始指示信号时，发送所述第1模式指示信号，在接收到来自所述操作部的正式焊接开始指示信号时，发送所述第2模式指示信号。

6.根据权利要求3所述的电弧焊接系统，其特征在于，

所述切换控制电路在处于不实施预备焊接模式的情况下接收到来自操作部的正式焊接开始指示信号时，发送所述第1模式指示信号，且在判断为通过所述脉冲数计算电路求得了所述标准脉冲数时，发送所述第2模式指示信号，

所述切换控制电路在处于实施预备焊接模式的情况下接收到来自所述操作部的预备焊接开始指示信号时，发送所述第1模式指示信号，且在接收到来自所述操作部的正式焊接开始指示信号时，发送所述第2模式指示信号。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电弧焊接系统，其特征在于，

所述输出电路包括：反复生成脉冲生成指示信号的信号生成电路；和每当接收到所述脉冲生成指示信号就生成所述单位脉冲波形的电流波形生成电路。

8.根据权利要求7所述的电弧焊接系统，其特征在于，

所述输出电路包括：检测所述消耗电极和所述母材之间的平均电压的电压检测电路；和存储电压值的电压值存储部，

所述信号生成电路将在所述电压检测电路检测出的平均电压和存储于所述电压值存储部中的电压值的差变换成频率。

9.根据权利要求1～6、8中任一项所述的电弧焊接系统，其特征在于，

所述电弧焊接系统还具备：显示部，其显示通过所述脉冲数计算电路求得的所述标准脉冲数。

10.根据权利要求7所述的电弧焊接系统，其特征在于，

所述电弧焊接系统还具备：显示部，其显示通过所述脉冲数计算电路求得的所述标准脉冲数。

11.一种电弧焊接方法，多次反复使熔滴从消耗电极过渡的熔滴过渡期间、和在所述熔滴过渡期间后冷却形成于母材的熔池的冷却期间，所述电弧焊接方法的特征在于，包括如下工序：

在各所述熔滴过渡期间中，在所述消耗电极反复流过单位脉冲波形的电流的工序，其中，所述单位脉冲波形包括以峰值来流过电流的峰值期间、和以比所述峰值小的基准值来流过电流的基准期间；

在各所述冷却期间中，使所述消耗电极在焊接行进方向上移动的工序；

基于设定时间来计算每所述设定时间的所述峰值期间的次数即标准脉冲数的计算工序；和

在所述熔滴过渡期间中的所述峰值期间的次数达到设定数时，结束该熔滴过渡期间的脉冲数控制工序，

所述电弧焊接方法还具备：在所述熔滴过渡期间的长度达到设定时间时结束该熔滴过渡期间的时间控制工序。

12.根据权利要求11所述的电弧焊接方法，其特征在于，

在所述脉冲数控制工序中，使用所述计算工序中所求得的所述标准脉冲数，作为所述设定数。

13.根据权利要求11所述的电弧焊接方法，其特征在于，

所述时间控制工序在切换控制电路接收到来自操作部的正式焊接开始指示信号时进行，所述脉冲数控制工序在所述时间控制工序后且在所述切换控制电路判断为求得了所述标准脉冲数时进行。

14.根据权利要求13所述的电弧焊接方法，其特征在于，

所述时间控制工序在所述切换控制电路接收到来自操作部的预备焊接开始指示信号时进行，所述脉冲数控制工序在所述切换控制电路接收到来自所述操作部的正式焊接开始指示信号时进行。