CN102806410A - 电弧焊接系统及电弧焊接方法 - Google Patents

Abstract

电弧焊接系统及电弧焊接方法，分别多次重复熔滴过渡期间(T1)和冷却期间(T2)，包括：在各熔滴过渡期间使包括电流以峰值流动的峰值期间和电流以比峰值小的基准值流动的基准期间在内的单位脉冲波形的电流反复流经消耗电极的工序；在各冷却期间沿着焊接行进方向移动消耗电极的工序；基于设定时间计算每个设定时间的峰值期间的次数的工序；当熔滴过渡期间的峰值期间的次数达到设定数时结束熔滴过渡期间的脉冲数控制工序；和当熔滴过渡期间的长度达到设定时间时结束熔滴过渡期间的时间控制工序；在切换控制电路接收了预备焊接开始指示信号(Ss2)时进行时间控制工序，在切换控制电路接收了正式焊接开始指示信号(Ss1)时进行脉冲数控制工序。

Description

电弧焊接系统及电弧焊接方法

技术领域

本发明涉及电弧焊接系统及电弧焊接方法。

背景技术

以往，公知一种重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接焊炬相对于母材而言停止。由此，在熔滴过渡期间中，在俯视状态下形成了圆形状的熔池。另一方面，在冷却期间中，使熔滴没有从消耗电极过渡至母材的这种程度的微小的焊接电流，从消耗电极流向母材。另外，在冷却期间中，使上述焊接焊炬移动至直至母材中的开始下一熔滴过渡期间的地点为止。在冷却期间中，上述熔池凝固，形成了焊接痕迹。如以上重复熔滴过渡期间和冷却期间。由此，形成圆形状的焊接痕迹在一个方向上连接而成的鳞状的焊道(bead)。

在现有的焊接方法中，焊接机器人或者焊接电源装置按照将各熔滴过渡期间的长度设为某一固定长度的方式进行控制。在这种方法中，各熔滴过渡期间的长度难以成为固定长度，会发生偏差，这种情况较为多见。若各熔滴过渡期间的长度发生偏差，则圆形状的焊接痕迹的大小也会发生偏差。于是，焊道的宽度变得不均匀，会导致焊道外观的恶化。此外，作为本申请相关联的申请，有日本特愿2011-3014(在本申请提出时未公开)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-267839号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明是鉴于上述情况而提出的，其要解决的技术问题在于，提供一种能够形成宽度均匀的焊道的电弧焊接系统及电弧焊接方法。

用于解决技术问题的技术方案

基于本发明的第一侧面，提供一种电弧焊接方法，分别多次重复熔滴过渡期间和冷却期间，在所述熔滴过渡期间中，使熔滴从消耗电极起过渡，在所述冷却期间中，在所述熔滴过渡期间之后冷却形成于母材的熔池，该电弧焊接方法的特征在于，包括：在各个所述熔滴过渡期间中，使包括电流以峰值流动的峰值期间和电流以比所述峰值小的基准值流动的基准期间在内的单位脉冲波形的电流，反复流经所述消耗电极的工序；在各个所述冷却期间中，沿着焊接行进方向移动所述消耗电极的工序；基于设定时间，计算每个所述设定时间的所述峰值期间的次数、即标准脉冲数的工序；当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；和当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；在所述切换控制电路接收了来自操作部的预备焊接开始指示信号之时进行所述时间控制工序，在所述切换控制电路接收了来自所述操作部的正式焊接开始指示信号之时进行所述脉冲数控制工序。

基于本发明的第二侧面，提供一种电弧焊接系统，其具备分别多次重复熔滴过渡期间和冷却期间的输出电路，在所述熔滴过渡期间中，在消耗电极中流过脉冲电流，在所述冷却期间中，在所述熔滴过渡期间之后冷却形成于母材的熔池；所述脉冲电流的波形是重复单位脉冲波形的形状，所述单位脉冲波形包括电流以峰值流动的峰值期间和电流以比所述峰值小的基准值流动的基准期间，所述电弧焊接系统的特征在于，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，计算每个所述设定时间的所述峰值期间的次数、即标准脉冲数；结束判断电路，其当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；和切换控制电路，其发送第1模式指示信号和第2模式指示信号；所述结束判断电路包括：时间比较电路，其当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，其当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接收所述第1模式指示信号时成为第1模式，在接收所述第2模式指示信号时成为第2模式，所述结束指示切换电路在所述第1模式的情况下在接收了所述设定时间到达信号之时发送所述结束指示信号，在所述第2模式的情况下在接收了所述设定数到达信号之时发送所述结束指示信号，所述输出电路在接收了所述结束指示信号之时结束所述熔滴过渡期间。

通过采用这种构成，能够基于熔滴过渡期间中的所述峰值期间的次数来决定熔滴过渡期间的结束。为此，能够使得各熔滴过渡期间中形成的圆形状的焊接痕迹的大小均匀。因此，可形成宽度均匀且漂亮的焊道。

本发明的其他特征及优点，根据参照附图以下进行的详细说明可变得明了。

附图说明

图1是表示本发明的第1参考例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是表示本发明的第1参考例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1参考例涉及的焊接方法的熔滴过渡期间中的电弧等状态的图。图6(b)是表示本发明的第1参考例涉及的焊接方法的冷却期间开始时的电弧等状态的图。图6(c)是表示本发明的第1参考例涉及的焊接方法的冷却期间结束时的电弧等状态的图。图6(d)是表示本发明的第1参考例涉及的焊接方法的熔滴过渡期间重新开始时的电弧等状态的图。

图7是表示根据本发明的第1参考例涉及的焊接方法所形成的焊道的形状的俯视图。

图8是表示本发明的第2参考例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5参考例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是本发明的第5参考例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1实施方式涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

图17是本发明的第1实施方式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2实施方式涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

具体实施方式

以下，参照附图，具体说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的第1参考例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1包括：基底部件11、多个臂12、多个电动机13、焊接焊炬14、焊丝进给装置16、和线圈衬垫(coil liner)19。

基底部件11被固定于地面等适当场所。各臂12经由轴与基底部件11进行连结。焊接焊炬14将消耗电极15(焊接焊丝)引导至母材W附近的规定位置。焊接焊炬14设置有保护气体喷嘴(省略图示)。保护气体喷嘴用于供给氩气等保护气体。电动机13是移动机构，通过机器人控制装置2进行旋转驱动。通过该旋转驱动来控制各臂12的移动，焊接焊炬14可上下前后左右自由地移动。

电动机13设置有编码器(省略图示)。编码器的输出被送至机器人控制装置2。焊丝进给装置16设置于焊接机器人1中的上部。焊丝进给装置16用于将消耗电极15送出至焊接焊炬14。焊丝进给装置16包括进给机构161(电动机WM)、焊丝卷筒(省略图示)、和焊丝推进装置(省略图示)。将进给机构161作为驱动源，上述焊丝推进装置将卷绕在上述焊丝卷筒上的消耗电极15送出至焊接焊炬14。

线圈衬垫19的一端与焊丝进给装置16连接，另一端与焊接焊炬14连接。线圈衬垫19呈管状，在其内部插通消耗电极15。线圈衬垫19将从焊丝进给装置16送出的消耗电极15引导至焊接焊炬14。被送出的消耗电极15从焊接焊炬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(teach pendant)23。机器人控制装置2用于控制焊接机器人1的动作。

动作控制装置21具有未图示的微型计算机及存储器。在该存储器中存储了设定有焊接机器人1的各种动作的作业程序。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的面内方向上的焊接焊炬14相对于母材W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、及机器人移动速度VR等，向焊接机器人1发送动作控制信号Ms。焊接机器人1接收动作控制信号Ms，使各电动机13旋转驱动。通过各电动机13的旋转驱动，焊接焊炬14移动至母材W中的规定的焊接开始位置，或者沿着母材W的面内方向移动。动作控制电路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用于让电弧焊接系统A11的用户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、和进给控制电路38。焊接电源装置3是用于在消耗电极15与母材W之间施加焊接电压Vw且流过焊接电流Iw的装置，并且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，然后存储至各存储部。

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、和电压控制电路318。输出电路31用于在消耗电极15与母材W之间以所指示的值施加焊接电压Vw，或者从消耗电极15至母材W以所指示的值流过焊接电流Iw。

电源电路311例如将3相200V等商用电源作为输入，进行逆变器控制、闸流晶体管(thyristor)相位控制等的输出控制，输出焊接电压Vw及焊接电流Iw。

电流检测电路312用于检测在消耗电极15与母材W之间流动的焊接电流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用于计算实际流动的焊接电流Iw的值与所设定的焊接电流的值之间的差ΔIw。电流误差计算电路EI接收电流检测信号Id和与所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发送至电源电路311。此外，电流误差计算电路EI也可发送与将差ΔIw放大后的值对应的值，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与母材W之间施加的焊接电压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与母材W之间施加的焊接电压Vw的值。电压控制电路318基于未图示的存储部中存储的设定电压值，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的值与所设定的焊接电压的值之间的差ΔVw。电压误差计算电路EV接收电压检测信号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Ev。此外，电压误差计算电路EV也可以发送与将差ΔVw放大后的值对应的值，来作为电压误差信号Ev。

信号生成电路316用于重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接收电压误差信号Ev，将差ΔVw变换成与差ΔVw成比例的频率(1/Tf)，按每期间Tf来发送在短期间内变化成高(High)电平的脉冲生成指示信号Ps。此外，由于频率(1/Tf)与差ΔVw成比例，所以期间Tf不是固定值，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。具体而言，电流波形生成电路315在每次接收脉冲生成指示信号Ps时，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。此外，图3所示的电流波形生成电路315的框图用于生成图5(c)所示的单位脉冲波形，单位脉冲波形与图5(c)所示的不同，电流波形生成电路315的框图也与图3不同。

如该图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IB存储基准电流值ib。

计时器电路TM接收脉冲生成指示信号Ps，发送期间信号tss。期间信号tss自脉冲生成指示信号Ps变化为高电平的时刻起，在预先设定的期间Ts(参照图5(c))内变为高电平。电流控制电路IPR接收期间信号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、和峰值电流存储部IP连接。电流控制电路IPR生成电流设定信号ipr，该电流设定信号ipr用于自期间信号tss变为高电平的时刻(在图5中为ta(1))起使焊接电流Iw变为图5所示的期间Ts中的波形。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变为基准电流值ib的电流设定信号ibr。

切换电路SW接收期间信号tss、电流设定信号ipr、ibr，发送电流设定信号Ir1。在期间信号tss变为高电平的期间，切换电路SW将电流设定信号ipr发送至电流切换电路313，来作为电流设定信号Ir1。另一方面，在期间信号tss变为低(Low)电平的期间，切换电路SW将电流设定信号ibr发送至电流切换电路313，来作为电流设定信号Ir1。以上，电流波形生成电路315生成图5(c)所示的单位脉冲波形，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与母材W之间流动的焊接电流Iw的值。电流控制电路314发送用于使焊接电流Iw以第2值ir2流动的电流设定信号Ir2。

电流切换电路313切换输出电路31的电源特性(恒定电压特性或者恒定电流特性)。在输出电路31的电源特性为恒定电压特性的情况下，按照焊接电压Vw的值成为所设定的值的方式来控制输出电路31的输出。另一方面，在输出电路31的电源特性为恒定电流特性的情况下，按照焊接电流Iw的值成为所设定的值的方式来控制输出电路31的输出。更具体如下所示。电流切换电路313接收电流设定信号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。若电流切换电路313接收熔滴过渡开始信号Ss，则电流切换电路313中的开关连接在图2的a侧。这种情况下，输出电路31的电源特性是恒定电压特性。即、电流切换电路313将电流设定信号Ir1作为电流设定信号Ir而发送至电流误差计算电路EI，通过电压控制电路318使得焊接电压Vw成为所设定的值。另一方面，若电流切换电路313接收结束指示信号Es，则电流切换电路313中的开关连接在图2的b侧。这种情况下，输出电路31的电源特性是恒定电流特性。即、电流切换电路313将电流设定信号Ir2作为电流设定信号Ir而发送至电流误差计算电路EI，通过电流控制电路314使得焊接电流Iw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目)。在本参考例中，测量电路341基于脉冲生成指示信号Ps被生成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达到设定数存储部35中存储的设定数Nb之时，将结束指示信号Es发送至输出电路31(在本参考例中为电流切换电路313)和动作控制电路21。

进给控制电路38用于控制从焊接焊炬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发送至进给机构161。

接着，进一步利用图4、图5，说明采用了电弧焊接系统A11的电弧焊接方法。图4是采用了电弧焊接系统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，图4(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)，图4(c)表示焊接电流Iw的变化状态，图4(d)表示焊接电压Vw的变化状态，图4(e)表示进给速度Fw的变化状态，图4(f)表示熔滴过渡开始信号Ss的变化状态，图4(g)表示结束指示信号Es的变化状态，图4(h)表示脉冲生成指示信号Ps的变化状态。在图4(b)中，高电平表示电流切换电路313的开关Sw连接在a侧，低电平表示开关Sw连接在b侧。

在采用了电弧焊接系统A11的电弧焊接方法中，交替重复熔滴过渡期间T1和冷却期间T2。即、分别多次重复熔滴过渡期间T1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与母材W之间产生电弧a1且使熔滴151从消耗电极15向母材W过渡的期间。在图4(a)、图5(a)所示的时刻ta(1)，动作控制电路21将用于使机器人移动速度VR设为速度v1的动作控制信号Ms发送至焊接机器人1。由此，保持消耗电极15的焊接焊炬14相对于母材W的机器人移动速度VR变为v1。在本参考例中，v1＝0。因此，熔滴过渡期间T1中，焊接焊炬14在母材W的面内方向上，相对于母材W而言停止。如图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发送至进给控制电路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。若进给控制电路38接收熔滴过渡开始信号Ss，则将用于使进给速度Fw设为速度fw1的进给速度控制信号Fc发送至进给机构161。由此，如图5(e)所示，消耗电极15以进给速度Fw为速度fw1的方式开始进给。关于进给速度Fw，从焊接焊炬14向母材W的方向为正。速度fw1例如为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将用于流过单位脉冲波形的焊接电流Iw的电流设定信号Ir1发送至电流切换电路313。另外，如图5(b)所示，在电流切换电路313接收熔滴过渡开始信号Ss之时，电流切换电路313中的开关Sw连接在a侧。因此，自时刻ta(1)起，流过图5(c)所示的具有单位脉冲波形的焊接电流Iw。

如图5(c)所示，单位脉冲波形的焊接电流Iw流动的期间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增加至峰值电流值ip。在峰值期间Tp期间，焊接电流Iw以峰值电流值ip进行流动。在减少期间Td中，焊接电流Iw从峰值电流值ip减少至基准电流值ib。在基准期间Tb期间，焊接电流Iw以基准电流值ib进行流动。在本参考例中，按照焊接电压Vw的时间平均值成为预先设定的电压值vr1的方式来调整基准期间Tb的长度。由此，电弧a1的长度被保持为适当值。之后，焊接电流Iw以绝对值的时间平均值为第1值ir1的方式流动。另外，在峰值期间Tp中，利用消耗电极15的前端生长的熔滴151受到电磁收缩力的影响。并且，熔滴151在峰值期间Tp或者减少期间Td中，从消耗电极15脱落，降落至母材W。这样，在期间Tf期间，一个熔滴151向母材W过渡。

如图5(h)所示，在时刻ta(2)，脉冲生成指示信号Ps再次变为高电平。由此，电流波形生成电路315将用于流过单位脉冲波形的焊接电流Iw的电流设定信号Ir1发送至电流切换电路313。另外，如图5(b)所示，电流切换电路313中的开关Sw连接在a侧。因此，自时刻ta(2)起，流过图5(c)所示的具有单位脉冲波形的焊接电流Iw。同样地，自时刻ta(3)、ta(4)……ta(n)起(其中，n为整数)，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，流过多次重复单位脉冲波形的形状的脉冲电流。如图6(a)所示，在熔滴过渡期间T1中，熔滴向母材W过渡，而在母材W中形成了熔池881。

在熔滴过渡期间T1中，脉冲生成指示信号Ps被发送至结束判断电路34中的测量电路341。另外，如上述，在熔滴过渡期间T1的开始时刻、即时刻ta(1)，熔滴过渡开始信号Ss被发送至测量电路341。测量电路341测量在接收到熔滴过渡开始信号Ss的时刻以后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。并且，若次数Ns达到设定数Nb，则比较电路342将结束指示信号Es发送至输出电路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，比较电路342自判断出次数Ns达到设定数Nb的时刻(时刻ta(n))起，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的时刻无需是时刻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的时刻也可以是自判断出次数Ns达到设定数Nb的时刻(时刻ta(n))起的期间Ts后的时刻。设定数Nb例如是15～18。

<冷却期间T2>

冷却期间T2是用于冷却形成于母材W中的熔池881的期间。若在时刻ta(n+1)电流切换电路313接收结束指示信号Es，则如图4(b)、图5(b)所示，电流切换电路313中的开关Sw连接在b侧。由此，熔滴过渡期间T1结束，冷却期间T2开始。如图5(c)所示，若电流切换电路313中的开关Sw连接在b侧，则自时刻ta(n+1)起焊接电流Iw以绝对值的时间平均值为第2值ir2的方式进行流动。在本参考例中，第2值ir2为直流。第2值ir2小于第1值ir1。第2值ir2是熔滴没有从消耗电极15过渡至母材W这种程度的极小值，例如为5～20A。在本参考例中，在冷却期间T2中持续电弧a1产生的状态。因此，无需在开始下一熔滴过渡期间T1之际再次产生电弧a1。另一方面，如图4(a)、图5(a)所示，若在时刻ta(n+1)动作控制电路21接收结束指示信号Es，则将用于使机器人移动速度VR设为速度v2的动作控制信号Ms发送至焊接机器人1。由此，保持消耗电极15的焊接焊炬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，以速度v2开始向母材W移动。速度v2大于速度v1。速度v2例如是50～150cm/min。各冷却期间T2中的焊接行进方向Dr彼此相同。如图4(e)所示，若进给控制电路38接收结束指示信号Es，则将用于使进给速度Fw设为速度fw2的进给速度控制信号Fc发送至进给机构161。由此，消耗电极15开始从焊接焊炬14向母材W以速度fw2进给。速度fw2小于速度fw1，例如为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，在俯视状态下形成了圆形状的焊接痕迹882(参照图7)。并且，若焊接焊炬14到达母材W的规定位置，则如图6(d)所示再次开始熔滴过渡期间T1。

以上，通过重复熔滴过渡期间T1和冷却期间T2来进行焊接。由此，如图7所示，形成了圆形状的多个焊接痕迹882沿着焊接行进方向Dr连接而成的鳞状的焊道。

其次，对本参考例的作用效果进行说明。

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目)达到设定数Nb之时，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期间，一个熔滴151从消耗电极15向母材W过渡。由此，能够使在各熔滴过渡期间T1过渡的熔滴151的数目均匀。另外，在各期间Tf过渡的熔滴151的体积大致相同。由此，能够使在各熔滴过渡期间T1形成于母材W中的各焊接痕迹882的大小均匀。因此，根据本参考例，能够形成宽度均匀且漂亮的焊道。

一般而言，作为电压频率变换电路的信号生成电路316发送的脉冲生成指示信号Ps的周期、即期间Tf，不是固定值，多少会有偏差。因此，在利用计时器电路以使熔滴过渡期间T1为固定长度的方式进行控制的情况下，各熔滴过渡期间T1中的次数Ns按各熔滴过渡期间T1会发生偏差。若各熔滴过渡期间T1中的次数Ns发生偏差，则在各熔滴过渡期间T1过渡的熔滴151的数目也发生偏差。于是，在各熔滴过渡期间T1形成于母材W中的各焊接痕迹882的大小发生偏差，所以无法形成宽度均匀且漂亮的焊道。与之相对，根据本参考例，如上述那样，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不会发生偏差。若各熔滴过渡期间T1中的次数Ns未发生偏差，则如上述那样能够使在各熔滴过渡期间T1形成于母材W中的各焊接痕迹882的大小均匀。因此，本参考例适用于形成宽度均匀且漂亮的焊道。

接着，参照图8，说明本发明的第2参考例。

图8是表示本参考例涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

该图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而言，测量电路341测量次数Ns的方法不同，除此之外相同。测量电路341不是基于脉冲生成指示信号Ps被生成的次数来测量峰值期间Tp的次数Ns，而是基于电流检测电路312检测出的焊接电流Iw的值来测量次数Ns的。因此，在本参考例中，从电流检测电路312向测量电路341发送电流检测信号Id。测量电路341例如采用焊接电流Iw的值超过某阈值的次数来作为次数Ns。

通过本参考例，根据与在第1参考例中叙述的理由同样的理由，能够形成宽度均匀且漂亮的焊道。

接着，利用图9～图11，说明本发明的第3参考例。

图9是表示本参考例涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。图10是本参考例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中的各信号等变化状态的时序图。

本参考例如图10、图11所示，以在冷却期间T2中使电弧a1消弧的状态使焊接焊炬14向母材W移动这一方面，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及机器人控制装置2与第1参考例涉及的电弧焊接系统A11相同，所以省略说明。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。关于焊接电源装置3的各构成，除了输出电路31和电流值存储部37之外，都与第1参考例中的构成大致相同，所以省略说明。

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，然后存储至电流值存储部37。

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。关于输出电路31的各构成，除了电流控制电路319之外，都与第1参考例中的构成大致相同，所以省略说明。电流控制电路319用于设定在后述的电弧产生期间T0中流动的焊接电流Iw的值。电流控制电路319将用于使焊接电流Iw以第3值ir3流动的电流设定信号Ir3发送至电流切换电路313。

下面，进一步利用图10、图11，说明采用了电弧焊接系统A13的电弧焊接方法。在本参考例涉及的方法中，重复电弧产生期间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，电弧产生期间T0开始。如图11(e)所示，在时刻tg1，进给控制电路38将使进给速度Fw设为值fw3(减速进给速度)的信号作为进给速度控制信号Fc发送至焊接机器人1的进给机构161。由此，将进给速度Fw设为值fw3，消耗电极15由焊接焊炬14进给。此外，值fw3例如是100～300cm/min。在时刻tg1，由于消耗电极15和母材W分离，所以如图11(c)所示，在自时刻tg1起的某一程度的期间(在本参考例中为时刻tg1～时刻tg2)内，在消耗电极15与母材W之间没有焊接电流Iw流动。另一方面，如图11(d)所示，在时刻tg1～时刻tg2内，在消耗电极15与母材W之间，作为焊接电压Vw，例如施加80V左右的无负载电压V0。电流控制电路319将电流设定信号Ir3发送至电流切换电路313。在时刻tg1～时刻ta(1)期间，电流切换电路313的开关连接在b侧。因此，在时刻tg1～时刻ta(1)期间，在电流误差计算电路EI中，从电流切换电路313发送电流设定信号Ir3来作为电流设定信号Ir。

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

[时刻tg2～时刻tg3]

消耗电极15由焊接焊炬14进给，逐渐接近母材W，在时刻tg2消耗电极15与母材W相接触。于是，如图11(d)所示，在消耗电极15与母材W之间施加的焊接电压Vw急剧减少。另外，如图11(c)所示，从消耗电极15向母材W的焊接电流Iw的通电开始。如上述，在电流误差计算电路EI中，从电流切换电路313发送电流设定信号Ir3来作为电流设定信号Ir。因此，以焊接电流Iw的值变为第3值ir3的方式急剧增加。

[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。并且，自时刻tg3起的稍许期间，焊接电流Iw以第3值ir3流动。在自时刻tg3起的微小期间(在本参考例中为时刻tg3～时刻tg4)内，消耗电极15与母材W相接触的状态持续。在消耗电极15与母材W相接触的期间，消耗电极15中的靠近母材W的部分被焦耳热熔融。

[时刻tg4～时刻ta(1)]

在时刻tg4，消耗电极15中的靠近母材W的部分被熔融，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与母材W之间施加的焊接电压Vw急剧增加。在时刻tg4～时刻ta(1)内，焊接电流Iw仍然以第3值ir3持续流动。因为将消耗电极15与母材W之间的相距距离设为适当长度的缘故。

<熔滴过渡期间T1(时刻ta(1)～时刻ta(n+1))>

自时刻ta(1)起，熔滴过渡期间T1开始。如图10(f)、图11(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发送至进给控制电路38、输出电路31的电流切换电路313、结束判断电路34的测量电路341。然后，进行与第1参考例的熔滴过渡期间T1中的工序同样的工序。

在本参考例中，也是在熔滴过渡期间T1中，脉冲生成指示信号Ps被发送至结束判断电路34中的测量电路341。另外，如上述，在熔滴过渡期间T1的开始时刻、即时刻ta(1)，熔滴过渡开始信号Ss被发送至测量电路341。测量电路341测量在接收了熔滴过渡开始信号Ss的时刻以后接收了脉冲生成指示信号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。并且，若次数Ns达到设定数Nb，则比较电路342将结束指示信号Es发送至电流切换电路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也被发送至电源电路31(省略图示)。

<冷却期间T2>

冷却期间T2是用于冷却形成于母材W中的熔池881的期间。如图11(c)、图11(d)所示，若在时刻ta(n+1)电源电路311接收结束指示信号Es，则电源电路311停止，将焊接电压Vw和焊接电流Iw设为0(使焊接电流Iw以第2值ir2＝0A流动)。这样一来，熔滴过渡期间T1结束，冷却期间T2开始。如图11(e)所示，若进给控制电路38接收结束指示信号Es，则将用于使进给速度Fw设为0的进给速度控制信号Fc发送至进给机构161。由此，消耗电极15的进给停止。如图10(a)、图11(a)所示，若在时刻ta(n+1)动作控制电路21接收结束指示信号Es，则将使机器人移动速度VR设为速度v2的动作控制信号Ms发送至焊接机器人1。由此，保持消耗电极15的焊接焊炬14在母材W的面内方向上，沿着焊接行进方向Dr(参照图6、图7)，开始以速度v2向母材W移动。在冷却期间T2中，熔池881通过冷却而固化，在俯视状态下形成了圆形状的焊接痕迹882(参照图6、图7)。若结束冷却期间T2，则开始上述的电弧产生期间T0，再次产生电弧a1。

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

通过本参考例，根据与第1参考例中叙述的理由同样的理由，能够形成宽度均匀且漂亮的焊道。

接着，利用图12，说明本发明的第4参考例。

图12是表示本参考例涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

该图12所示的电弧焊接系统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而言，测量电路341测量次数Ns的方法不同，除此之外相同。测量电路341不是基于脉冲生成指示信号Ps被生成的次数来测量峰值期间Tp的次数Ns，而是基于电流检测电路312检测出的焊接电流Iw的值来测量次数Ns的。因此，在本参考例中，从电流检测电路312向测量电路341发送电流检测信号Id。测量电路341例如采用焊接电流Iw的值超过某一阈值的次数来作为次数Ns。

通过本参考例，根据与第3参考例中叙述的理由同样的理由，能够形成宽度均匀且漂亮的焊道。

接着，对本发明的第5参考例进行说明。

图13是表示本发明的第5参考例涉及的电弧焊接系统的内部构成的图。

该图13所示的电弧焊接系统A21主要在具有可以自动计算应该处于一个熔滴过渡期间T1内的峰值期间Tp的次数(焊接电流Iw的单位脉冲的数目)的功能这一方面，与上述的电弧焊接系统不同。以下，具体地进行说明。

电弧焊接系统A21具备：焊接机器人1、机器人控制装置2、和焊接电源装置3。

由于电弧焊接系统A21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，故省略说明。

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和操作部232。显示部231例如显示执行焊接时的参数等。操作部232用于让电弧焊接系统A21的用户向电弧焊接系统A21输入用于开始焊接的指示或用于变更焊接模式的指示。在本参考例中，从操作部232发送正式焊接开始指示信号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和第2模式指示信号Sm2。如后述，若从切换控制电路22发送第1模式指示信号Sm1，则基于熔滴过渡期间T1的长度来决定熔滴过渡期间T1的结束。另一方面，若从切换控制电路22发送第2模式指示信号Sm2，则基于熔滴过渡期间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目)来决定熔滴过渡期间T1的结束。切换控制电路22无需是机器人控制装置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、和进给控制电路38。本参考例的焊接电源装置3中的输出电路31、电流值存储部33及进给控制电路38的各构成，由于分别与电弧焊接系统A11中的各构成相同，所以省略说明。以下，对脉冲数计算电路32、结束判断电路34、设定数存储部35、及设定时间存储部36进行说明。

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，经由动作控制电路21，然后存储至设定时间存储部36。

脉冲数计算电路32计算熔滴过渡期间T1中应该包含的单位脉冲波形的数目。具体而言，脉冲数计算电路32计算标准脉冲数Na。标准脉冲数Na是每个设定时间Tr的峰值期间Tp的次数。在本参考例中，脉冲数计算电路32接收结束指示信号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。在本参考例中，设定数存储部35与脉冲数计算电路32连接，并从脉冲数计算电路32发送标准脉冲数Na。设定数存储部35存储由脉冲数计算电路32求出的标准脉冲数Na来作为设定数Nb。

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、和结束指示电路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目)。在本参考例中，测量电路341基于脉冲生成指示信号Ps被生成的次数来测量峰值期间Tp的次数Ns。虽然在本参考例中省略了其说明，但是测量电路341也可如关于电弧焊接系统A12说明的那样，基于电流检测电路312检测出的焊接电流Iw的值来进行测量。

若熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns达到设定数存储部35中存储的设定数Nb，则脉冲数比较电路342’发送设定数到达信号Sr2。在本参考例中，设定数存储部35中存储了标准脉冲数Na来作为设定数Nb。在设定数存储部35中存储了标准脉冲数Na来作为设定数Nb的情况下，若熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Ns达到标准脉冲数Na，则脉冲数比较电路342’发送设定数到达信号Sr2。

若熔滴过渡期间T1的长度达到设定时间存储部36中存储的设定时间Tr，则时间比较电路344发送设定时间到达信号Sr1。在本参考例中，时间比较电路344接收熔滴过渡开始信号Ss。时间比较电路344通过测量自接收了熔滴过渡开始信号Ss的时刻起的经过时间来求出熔滴过渡期间T1的长度。

结束指示电路346切换是基于熔滴过渡期间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。结束指示电路346接收设定时间到达信号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。若判断为应该结束熔滴过渡期间T1，则结束指示电路346将结束指示信号Es发送至输出电路31(在本参考例中为电流切换电路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选取第1模式M1和第2模式M2。若接收第1模式指示信号Sm1，则结束指示电路346为第1模式M1。在第1模式M1的情况下，在接收了设定时间到达信号Sr1之时，结束指示电路346发送结束指示信号Es。另一方面，若接收第2模式指示信号Sm2，则结束指示电路346为第2模式M2。在第2模式M2的情况下，在接收了设定数到达信号Sr2之时，结束指示电路346发送结束指示信号Es。

接着，参照图15，对采用了电弧焊接系统A21的电弧焊接方法进行说明。

在采用了电弧焊接系统A21的电弧焊接方法中，也与采用了电弧焊接系统A11的电弧焊接方法同样地，交替地重复熔滴过渡期间T1和冷却期间T2。采用了电弧焊接系统A21的电弧焊接方法，在自焊接开始时刻起的某一程度的期间内基于熔滴过渡期间T1的长度来决定熔滴过渡期间T1的结束这一方面，不同于采用了电弧焊接系统A11的电弧焊接方法。

<第1模式期间Tm1>

第1模式期间Tm1是结束指示电路346为第1模式M1的期间。首先，电弧焊接系统A21的用户通过操作示教器23中的操作部232，将正式焊接开始指示信号Ss1从操作部232发送至动作控制电路21及切换控制电路22。若动作控制电路21接收正式焊接开始指示信号Ss1，则在经过了微小的电弧产生期间(在图15中省略图示)之后，通过将熔滴过渡开始信号Ss发送至输出电路31、脉冲数计算电路32、或结束判断电路34等，由此熔滴过渡期间T1开始。

如图15所示，若切换控制电路22接收正式焊接开始指示信号Ss1，则切换控制电路22将第1模式指示信号Sm1发送至结束判断电路34中的结束指示电路346。若接收第1模式指示信号Sm1，则结束指示电路346为第1模式M1。

结束判断电路34中的时间比较电路344测量自接收了熔滴过渡开始信号Ss(参照图5)的时刻起的经过时间。若自接收了熔滴过渡开始信号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发送至结束指示电路346。

如上述，因为结束指示电路346为第1模式M1，所以在接收了设定时间到达信号Sr1之时，将结束指示信号Es发送至输出电路31(在本参考例中为电流切换电路313)。若输出电路31接收结束指示信号Es，则与电弧焊接系统A11相关的说明同样地，熔滴过渡期间T1结束，冷却期间T2开始。这样，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。

以上，交替重复熔滴过渡期间T1和冷却期间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计算标准脉冲数Na。为了基于设定时间Tr求出标准脉冲数Na，也可采用长度是设定时间Tr的熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数。这种情况下由脉冲数计算电路32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测量在从接收了熔滴过渡开始信号Ss(参照图4、图5)的时刻起到接收了结束指示信号Es(参照图4、图5)的时刻的期间内接收到脉冲生成指示信号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)(其中，m为整数)。Na(m)是从焊接开始时刻起开始数第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左右。

接着，脉冲数计算电路32通过求出各熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数Na(1)、Na(2)、……Na(m)的平均值来求出标准脉冲数Na。即、脉冲数计算电路32基于下式求出标准脉冲数Na。

Na＝(Na(1)+Na(2)+…+Na(m))/m

脉冲数计算电路32将由此求出的标准脉冲数Na发送至设定数存储部35。并且，设定数存储部35将标准脉冲数Na作为设定数Nb进行存储。

为了基于设定时间Tr求出标准脉冲数Na，也可不采用长度是设定时间Tr的熔滴过渡期间T1中的峰值期间Tp的次数，也可以采用某一熔滴过渡期间T1中的单位脉冲波形的周期。这种情况下，由脉冲数计算电路32计算标准脉冲数Na的方法的一例，具体如下所述。

在某一熔滴过渡期间T1中，脉冲数计算电路32测量接收脉冲生成指示信号Ps(参照图5)的周期。由此，分别测量某一熔滴过渡期间T1中的单位脉冲波形的周期Ttp(1)、Ttp(2)、……Ttp(m)(其中，m为整数)。Ttp(m)是从某一熔滴过渡期间T1的开始时刻起开始数第m个单位脉冲波形的周期。

接着，脉冲数计算电路32用各单位脉冲波形的周期Ttp(1)、Ttp(2)、……Ttp(m)的平均值除设定时间Tr，由此求出标准脉冲数Na。即、脉冲数计算电路32基于下式求出标准脉冲数Na。

Na＝m×Tr/(Ttp(1)+Ttp(2)+…+Ttp(m))

脉冲数计算电路32将由此求出的标准脉冲数Na发送至设定数存储部35。并且，设定数存储部35将标准脉冲数Na作为设定数Nb进行存储。

<从第1模式期间Tm1向第2模式期间Tm2的切换>

在本参考例中，在切换控制电路22判断出通过脉冲数计算电路32求出标准脉冲数Na之时，切换控制电路22从向结束指示电路346发送第1模式指示信号Sm1的状态切换至向结束指示电路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切换至第2模式M2。切换控制电路22判断出通过脉冲数计算电路32求出标准脉冲数Na的情况例如是：自切换控制电路22接收了正式焊接开始指示信号Ss1的时刻起经过了规定次数(3、4次左右)的熔滴过渡期间T1。或者，切换控制电路22判断出通过脉冲数计算电路32求出标准脉冲数Na的情况例如是：自切换控制电路22接收了正式焊接开始指示信号Ss1的时刻起经过了规定时间。

<第2模式期间Tm2>

第2模式期间Tm2是结束指示电路346为第2模式M2的期间。在第2模式期间Tm2中，脉冲生成指示信号Ps被发送至结束判断电路34中的测量电路341。测量电路341测量在接收了熔滴过渡开始信号Ss的时刻以后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。并且，若次数Ns达到设定数Nb(即、标准脉冲数Na)，则脉冲数比较电路342’将设定数到达信号Sr2发送至结束指示电路346。

在第2模式期间Tm2中，因为结束指示电路346为第2模式M2，所以在接收了设定数到达信号Sr2之时，将结束指示信号Es发送至输出电路31(在本参考例中为电流切换电路313)。若输出电路31接收结束指示信号Es，则与电弧焊接系统A11相关的说明同样地，熔滴过渡期间T1结束，冷却期间T2开始。这样，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(单位脉冲波形的数目)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。

以上，交替重复熔滴过渡期间T1和冷却期间T2。

接着，对本参考例的作用效果进行说明。

通过本参考例，根据与关于电弧焊接系统A11叙述的理由同样的理由，能够在第2模式期间Tm2中形成宽度均匀且漂亮的焊道。

一般，在电弧焊接系统A21的用户中，存在具有针对熔滴过渡期间T1的长度的了解但是不具有针对熔滴过渡期间T1中包含的峰值期间Tp的次数的了解的人。对于没有针对熔滴过渡期间T1中包含的峰值期间Tp的次数(单位脉冲波形的数目)的了解的用户而言，对设定数Nb的值的设定非常困难。另外，在这种情况下，为了获知期望的设定数Nb是哪种程度的焊接，必须进行多次，故会产生较多无端浪费的母材。

在本参考例中，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是每个设定时间Tr的峰值期间Tp的次数(单位脉冲波形的数目)。通过采用这种构成，若电弧焊接系统A21的用户具有针对设定时间Tr的了解，则脉冲数计算电路32基于该用户具有了解的设定时间Tr，能够求出设定时间Tr中应该包含的峰值期间Tp的次数来作为标准脉冲数Na。因此，即便在不具有针对熔滴过渡期间T1中包含的峰值期间Tp的次数的了解的用户使用电弧焊接系统A21之时，也可利用标准脉冲数Na来决定适当的设定数Nb的值。由此，对于大多用户而言容易掌握的电弧焊接系统得以实现。

在本参考例中，脉冲数计算电路32将标准脉冲数Na发送至设定数存储部35。设定数存储部35存储通过脉冲数计算电路32求出的标准脉冲数Na来作为设定数Nb。通过采用这种构成，能够将通过脉冲数计算电路32求出的标准脉冲数Na自动地作为设定数Nb存储至设定数存储部35。因此，用户无需进行设定数Nb的设定。该构成对于用户而言容易掌握。

在本参考例中，在接收了来自操作部232的正式焊接开始指示信号Ss1之时，切换控制电路22发送第1模式指示信号Sm1。另外，在判断出通过脉冲数计算电路32求出标准脉冲数Na之时，切换控制电路22发送第2模式指示信号Sm2。通过采用这种构成，在从正式焊接开始时刻到通过脉冲数计算电路32求出标准脉冲数Na为止的期间(第1模式期间Tm1)内，基于大多用户具有了解的熔滴过渡期间T1的长度来结束熔滴过渡期间T1。因此，能够避免下述情况，即，在从正式焊接开始时刻到通过脉冲数计算电路32求出标准脉冲数Na为止的期间内所形成的圆形状的焊接痕迹变得极大或者极小。另外，在本参考例中，在判断出通过脉冲数计算电路32求出标准脉冲数Na之时，切换控制电路22发送第2模式指示信号Sm2。因此，用户不用进行操作部232等的操作，就可自动开始第2模式期间Tm2。由此，第2模式期间Tm2没有延迟，能够顺畅地开始。

此外，也可在第2模式期间Tm2中，在熔滴过渡期间T1的长度变为规定范围外的值的情况下，切换控制电路22从发送第2模式指示信号Sm2的状态切换至发送第1模式指示信号Sm1的状态。通过采用这种构成，在熔滴过渡期间T1的长度变得极长或者极短的情况下，能够再次基于熔滴过渡期间T1的长度来决定熔滴过渡期间T1的结束。并且，在计算出新的标准脉冲数Na之后，切换控制电路22也可采用切换成发送第2模式指示信号Sm2的状态。此外，也可将通过脉冲计算电路32求出的标准脉冲数Na显示于示教器23。

接着，对本发明的第1实施方式进行说明。

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，由于与电弧焊接系统A11中的焊接机器人1相同，所以省略说明。

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和操作部232。在本实施方式中，显示部231显示通过脉冲数计算电路32求出的标准脉冲数Na。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和预备焊接开始指示信号Ss2。显示部231和操作部232在其他方面，与电弧焊接系统A21相关的说明相同。

切换控制电路22与电弧焊接系统A21中的电路大致相同。可是，切换控制电路22发送第1模式指示信号Sm1和第2模式指示信号Sm2的工序与电弧焊接系统A21的情况不同。

由于焊接电源装置3与电弧焊接系统A21中的装置相同，所以省略说明。此外，在本实施方式中，脉冲数计算电路32与设定数存储部35不连接。因此，设定数Nb的值从示教器23输入，经由动作控制电路21，然后存储至设定数存储部35。

接着，利用图17，说明采用了电弧焊接系统A22的电弧焊接方法。

<第1模式期间Tm1>

首先，电弧焊接系统A22的用户操作示教器23中的操作部232，由此预备焊接开始指示信号Ss2从操作部232发送至动作控制电路21及切换控制电路22。若动作控制电路21接收预备焊接开始指示信号Ss2，则在经过微小的电弧产生期间(在图17中省略图示)之后，动作控制电路21通过将熔滴过渡开始信号Ss发送至输出电路31、脉冲数计算电路32、或结束判断电路34等，由此熔滴过渡期间T1开始。

若切换控制电路22接收预备焊接开始指示信号Ss2，则切换控制电路22将第1模式指示信号Sm1发送至结束判断电路34中的结束指示电路346。若接收第1模式指示信号Sm1，则结束指示电路346为第1模式M1。在结束指示电路346为第1模式M1的第1模式期间Tm1中，与电弧焊接系统A21相关的说明同样地，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。

以上，交替重复熔滴过渡期间T1和冷却期间T2。

<标准脉冲数的计算>

在本实施方式中，也与电弧焊接系统A21相关的说明同样地，在第1模式期间Tm1中，脉冲数计算电路32计算标准脉冲数Na。标准脉冲数Na的求法如上述那样，故省略说明。在本实施方式中，求出的标准脉冲数Na被显示于显示部231。

并且，在求出标准脉冲数Na之后，对消耗电极15与母材W之间的电弧进行消弧，暂时结束该母材W的焊接。这样，第1模式期间Tm1结束。

<第2模式期间Tm2>

接着，重新准备与在第1模式期间Tm1中采用的母材W不同的母材W。重新准备的母材W由与在第1模式期间Tm1中采用的母材W相同的材料构成，且为相同的厚度。

另外，电弧焊接系统A22的用户将显示于显示部231的标准脉冲数Na输入于示教器23。由此，经由动作控制电路21等，将标准脉冲数Na作为设定数Nb而存储于设定数存储部35。

<第2模式期间Tm2>

接着，电弧焊接系统A22的用户操作示教器23中的操作部232，由此正式焊接开始指示信号Ss1从操作部232发送至动作控制电路21及切换控制电路22。若动作控制电路21接收正式焊接开始指示信号Ss1，则在经过微小的电弧产生期间(在图17中省略图示)之后，动作控制电路21通过将熔滴过渡开始信号Ss发送至输出电路31、脉冲数计算电路32、或结束判断电路34等，由此熔滴过渡期间T1开始。

在本实施方式中，若切换控制电路22接收正式焊接开始指示信号Ss1，则将第2模式指示信号Sm2发送至结束判断电路34中的结束指示电路346。若接收第2模式指示信号Sm2，则结束指示电路346为第2模式M2。在结束指示电路346为第2模式M2的第2模式期间Tm2中，与电弧焊接系统A21相关的说明同样地，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。

接着，对本实施方式的作用效果进行说明。

通过本实施方式，根据与关于电弧焊接系统A11叙述的理由同样的理由，能够在第2模式期间Tm2中形成宽度均匀且漂亮的焊道。

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是每个设定时间Tr的峰值期间Tp的次数(单位脉冲波形的数目)。通过采用这种构成，若电弧焊接系统A21的用户具有针对设定时间Tr的了解，则脉冲数计算电路32基于该用户具有了解的设定时间Tr，能够求出设定时间Tr中应该包含的峰值期间Tp的次数，来作为标准脉冲数Na。因此，即便在不具有针对熔滴过渡期间T1中包含的峰值期间Tp的次数的了解的用户使用电弧焊接系统A22之时，也可利用标准脉冲数Na来决定适当的设定数Nb的值。由此，对于大多用户而言容易掌握的电弧焊接系统得以实现。

在本实施方式中，在接收了来自操作部232的预备焊接开始指示信号Ss2之时，切换控制电路22发送第1模式指示信号Sm1，在接收了来自操作部232的正式焊接开始指示信号Ss1之时，切换控制电路22发送第2模式指示信号Sm2。通过采用这种构成，第2模式期间Tm2开始是在切换控制电路22接收到正式焊接开始指示信号Ss1之时。因此，在第1模式期间Tm1中求出标准脉冲数Na之后，能够在第2模式期间Tm2中对与在第1模式期间Tm1中采用的母材W不同的新母材W进行焊接。由此，自对新母材W进行焊接的最初地点起，能够基于熔滴过渡期间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，能够使形成于新母材W的焊道的整体宽度均匀。

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。

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。

本实施方式在除了从操作部232发送正式焊接开始指示信号Ss1之外还发送预备焊接开始指示信号Ss2这一方面，与电弧焊接系统A21不同。并且，在切换控制电路22采取预备焊接不实施模式和预备焊接实施模式这一方面，与电弧焊接系统A21不同。根据电弧焊接系统A23，也能够进行关于电弧焊接系统A21说明过的电弧焊接方法、及关于电弧焊接系统A22说明过的电弧焊接方法中的任一方法。

在切换控制电路22为预备焊接不实施模式的情况下，执行与电弧焊接系统A21的切换控制电路22中的工序同样的工序。即、在切换控制电路22为预备焊接不实施模式的情况下，在接收了来自操作部232的正式焊接开始指示信号Ss1之时发送第1模式指示信号Sm1，在判断出通过脉冲数计算电路32求出标准脉冲数Na之时发送第2模式指示信号Sm2。

另一方面，在切换控制电路22为预备焊接实施模式的情况下，执行与电弧焊接系统A22的切换控制电路22中的工序同样的工序。即、在切换控制电路22为预备焊接实施模式的情况下，在接收了来自操作部232的预备焊接开始指示信号Ss2之时发送第1模式指示信号Sm1，在接收了来自操作部232的正式焊接开始指示信号Ss1之时发送第2模式指示信号Sm2。

通过采用该构成，能够享有电弧焊接系统A21中的优点和电弧焊接系统A22中的优点的任意优点。

在采用了电弧焊接系统A21、A22、A23的电弧焊接方法中，也可采用关于电弧焊接系统A13、A14叙述的在冷却期间T2内对电弧a1进行消弧的构成。

本发明的范围并不限定于上述的实施方式。本发明的各部分的具体构成可以进行各种的设计变更。虽然作为信号生成电路而在上述说明中举出了电压频率变换电路，但是信号生成电路也可以是组合了积分电路和比较电路后的电路等。虽然在上述说明中叙述了单位脉冲波形为直流的例子，但是也可以是具有EN期间的交流。

符号说明：

A11、A12、A13、A14、A21、A22、A23  电弧焊接系统

1  焊接机器人

11  基底部件

12  臂

13  电动机

14  焊接焊炬

15  消耗电极

151  熔滴

16  焊丝进给装置

161  进给机构

19  线圈衬垫

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

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  焊接痕迹

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  电流设定信号

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

Claims (2)

1.一种电弧焊接方法，分别多次重复熔滴过渡期间和冷却期间，在所述熔滴过渡期间中，使熔滴从消耗电极起过渡，在所述冷却期间中，在所述熔滴过渡期间之后冷却形成于母材的熔池，该电弧焊接方法的特征在于，包括：

在各个所述熔滴过渡期间中，使包括电流以峰值流动的峰值期间和电流以比所述峰值小的基准值流动的基准期间在内的单位脉冲波形的电流，反复流经所述消耗电极的工序；

在各个所述冷却期间中，沿着焊接行进方向移动所述消耗电极的工序；

基于设定时间，计算每个所述设定时间的所述峰值期间的次数、即标准脉冲数的工序；

当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；和

当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，

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

2.一种电弧焊接系统，其具备分别多次重复熔滴过渡期间和冷却期间的输出电路，在所述熔滴过渡期间中，在消耗电极中流过脉冲电流，在所述冷却期间中，在所述熔滴过渡期间之后冷却形成于母材的熔池，

所述脉冲电流的波形是重复单位脉冲波形的形状，所述单位脉冲波形包括电流以峰值流动的峰值期间和电流以比所述峰值小的基准值流动的基准期间，

所述电弧焊接系统的特征在于，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，计算每个所述设定时间的所述峰值期间的次数、即标准脉冲数；

结束判断电路，其当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；和

切换控制电路，其发送第1模式指示信号和第2模式指示信号，

所述结束判断电路包括：

时间比较电路，其当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，其当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接收所述第1模式指示信号时成为第1模式，在接收所述第2模式指示信号时成为第2模式，

所述结束指示切换电路在所述第1模式的情况下在接收了所述设定时间到达信号之时发送所述结束指示信号，在所述第2模式的情况下在接收了所述设定数到达信号之时发送所述结束指示信号，

所述输出电路在接收了所述结束指示信号之时结束所述熔滴过渡期间。

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