CN103282153A - 用于学习/检查焊接机器人的运动过程的方法、焊接机器人及用于焊接机器人的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于示教焊接机器人的方法，其中，通过手动实施的定位过程确定并存储位置。在第一步骤中，将可运动地支承的焊丝（9、30）从焊接机头（29）中移出一个长度（l）。之后，使焊接机头（29）向工件（14、31）上的一个位置运动。在定位后，在焊接装置中启动“线触传感过程”，在该线触传感过程中，在焊丝（9、30）和工件（14、31）之间施加检查电压，并且随后借助焊接机头（29）继续手动的定位过程。在此，在检测到焊丝（9、30）和工件（14、31）之间的电流或者检测到检查电压的下降时，使焊丝（9、30）返回以便中断电流。此外，本发明涉及实施根据本发明的方法的焊接设备或用于该焊接设备的控制装置。

Description

用于学习/检查焊接机器人的运动过程的方法、焊接机器人及用于焊接机器人的控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于示教焊接机器人的方法，其中，通过手动实施的定位过程确定并存储位置，该方法包括下述步骤：使可运动地支承的焊丝从焊接机头、尤其是焊炬中移出一个长度，并且优选在焊接机头的供电不起作用时，使焊接机头向工件上的一个位置运动。本发明还涉及一种用于将焊接机头自动定位在工件上的方法，其中达到一个预编程的位置。

另外，本发明还涉及一种用于示教焊接机器人的控制装置，其中，通过手动实施的定位过程确定并存储位置，该控制装置包括：用于控制第一驱动系统的第一输出端和用于控制第二驱动系统的第二输出端，所述第一驱动系统用于优选在焊接机头的供电不起作用时使焊接机头运动到工件上的一个位置，所述第二驱动系统用于使可运动地支承的焊丝从焊接机头、尤其是焊炬中移出一个长度。

最后，本发明还涉及一种焊接设备，包括通过线路、尤其是总线系统彼此联接的焊接装置和焊接机器人，以及固定在焊接机器人上、尤其是焊接机器人的最后的轴线上的焊炬，其中，焊接机器人沿预先给定的轨迹引导焊炬，并且焊接装置控制/调节在此实施的焊接过程。

背景技术

长久以来，工业机器人用于各种不同的任务，也包括用于焊接。在此焊接机头在预定义的轨迹上运动，以便执行焊接。现有技术中有几种方法，用来为工业机器人、在此尤其是为焊接机器人编程：

一种可能性是对机器人进行在线编程。机器人的编程直接在机器人本身上或借助机器人本身进行。示教方法和再现方法都属于这种编程方法。

在示教方法中，程序员利用控制台使机器人移动到位于以后需要自动执行的运动过程中的位置并存储该位置。该顺序重复直到存储了整个需要执行的运动过程。因而，在执行程序时机器人自动达到所有存储的点。为了在各个点之间运动，可输入附加的参数如焊接机头的速度和加速度。

在再现方法中，程序员通过直接导引机器人手臂达到预先给定的轨迹。在引导焊接机头期间，由机器人记录坐标并且在以后将这些坐标转换为机器人程序。机器人以后精确地重复这个由程序员实施的运动过程。

另一种机器人编程的可能性是离线编程。程序开发在此在与机器人无关的计算机上离线进行。对此不需要机器人本身。

离线编程包括文本编程、CAD辅助编程、宏编程和声学编程。在文本编程中利用问题导向语言描述运动过程。该方法类似于用高级编程语言编程。在经常重复的工作过程中创建宏，这些宏构成经常使用的缩写形式的命令序列。对该宏进行一次编程，然后将其插入所需的控制程序点上。

在CAD辅助编程中，基于设计图纸和模拟对机器人编程。在此在PC上在三维屏幕环境中确定整个运动过程，通常还绘出机器人的环境及其工具。一般也直接通过特殊的转换程序将设计图纸转换为运动过程，如需要也仍可手动改变或校正该运动过程。

在声学编程中，焊接机器人的编程最终通过麦克风以自然语言进行。该系统转换口述命令并由此生成需要执行的运动过程。

所有编程方法的共同点在于，或早或晚地在真正的机器上执行运动过程。在示教方法和再现方法中首先没有存储运动过程。因此在真正的机器人上示教需要以后执行的运动过程。当需要执行的运动过程（无论是通过在线还是离线编程）已被存储时，可检查该运动过程。这对于离线编程尤为重要，这是因为在虚拟世界中很容易忽略以后真实存在的问题或者最初根本没有在虚拟世界中呈现以后真实存在的问题。

通常，在学习和/或检查焊接机器人的运动过程时尚未执行焊接。取而代之的是，焊接机头可装有焊丝，但并未被施加焊接所需的电压或未被提供焊接所需的电流。通过这种方式，可相对安全地示教或检查运动过程。焊接机头在此占据与以后焊接时相同的在工件上的位置。

由于在线编程时的失误或在编程的动作过程中的错误，在学习和/或检查该运动过程时很容易导致焊丝或在最坏的情况下焊接机头本身与工件的碰撞和损坏。

在第一种情况下，该问题通常还可被相对简单且低成本地消除，其方式是更换或切去焊丝（例如切去弯曲的焊条并且随后从焊接机头中移出切去的长度）。虽然在焊丝损坏时材料的损失微不足道，但是例如由于焊接机头在当前的位置中很难被接近和/或移动到中性位置，可能会造成巨大的时间损失。在后一种情况下一般需要运动过程回置，以致不必要地再次经过已检查过的位置。如果焊接机头被损坏，则消除这种损坏通常需要更多时间并且更加昂贵。

在现有技术中，关于这一问题已知一些公开文献。例如WO2001/034336A1公开了一种用于将焊炬或焊丝定位在焊缝中心的方法。焊炬通过机器人手臂被定位在两个焊缝侧面之间的一个预先给定的或预编程的位置上，接着执行校准方法，在该校准方法中焊炬通过机器人手臂向一个方向运动，直至在焊炬或焊丝和工件的一个焊缝侧面之间出现短路，然后焊炬向相反的方向运动直至在焊炬或焊丝和工件的另一焊缝侧面之间出现另一短路。接着通过控制装置分析该移动运动来计算焊缝中心，焊炬被定位在该焊缝中心上。

其它现有技术例如由DE2847169A1、DE69027236T2、JP6238449A和JP58070970A公开。

发明内容

现在，本发明的任务在于提供一种改进的用于学习和/或检查焊接机器人的运动过程的方法。在此尤其是应避免上述问题。

该任务借助第一种所述类型的方法得以解决，在该方法中：

－在定位于该位置后，在焊接装置中启动所谓的线触传感过程，在该线触传感过程中，

－在焊丝和工件之间施加检查电压，并且

－随后借助焊接机头继续手动的定位过程，

－在检测到焊丝和工件之间的电流或者检测到检查电压的下降时，焊丝返回以便中断电流。

本发明的任务还借助第二种所述类型的方法得以解决，其中：

－在定位后在焊接装置中启动所谓的线触传感过程，在该线触传感过程中，

－在焊丝和工件之间施加检查电压，并且将焊丝向工件的方向输送，并且在检测到焊丝和工件之间的电流时，焊丝返回以便中断电流，并且

－随后沿预编程的轨迹移动，所述轨迹优选横向于计划的焊缝轴线延伸，并且

－在调整焊接机头时，焊丝重复地向工件运动并从工件返回，即扫描工件的轮廓，并且由所输送的焊丝长度的值中确定一个定义的位置、尤其是中心位置。

本发明的任务借助开头所述类型的控制装置得以解决，其中：所述控制装置具有用于检测回路中的电流的检测装置和用于在定位于该位置上后启动所谓的线触传感过程的机构，其中，线触传感过程用于在焊丝和工件之间施加检查电压，并且随后借助焊接机头继续手动的定位过程，并且该控制装置用于在检测到焊丝和工件之间的电流或检测到检查电压的下降时通过第二输出端发出命令，该命令使焊丝返回以便中断电流。

最后，本发明的任务借助开头所述类型的焊接设备得以解决，其中：在执行焊接过程之前执行手动控制的示教过程，其中，通过手动操作的运动过程确定并存储位置，该示教过程包括下述步骤：

－将可运动地支承的焊丝从焊接机头中移出可预先给定的长度，并且

－在焊接机头的供电不起作用时使焊接机头向工件上的一个位置运动，

－在定位于该位置后在焊接装置中启动示教过程，在该示教过程中，

－在焊丝和工件之间施加检查电压，并且

－随后借助焊接机头继续手动的定位过程，

－在此在检测到焊丝和工件之间的电流或者检测到检查电压的下降时，焊丝返回以便中断电流，

－在中断后焊丝向工件运动或移出所述可预先给定的长度，并且

－只要未达到所述长度，焊丝就重复地沿着工件的轮廓向工件运动并从工件返回。

根据本发明避免焊丝或焊接机头和工件之间的碰撞或减轻碰撞的后果。为此在焊丝和工件之间施加检查电压。当焊丝接触焊丝时，在焊丝和工件所在的回路中产生电流或者说施加的检查电压下降。电流和电压的状态改变可借助现有技术中已知的检测装置如电流比较器或电压比较器检测到。在出现这种情况时，焊丝返回到焊接机头中。附加或替换地，焊接机头也可不起作用或甚至返回（例如在与原来的运动方向相反的方向上）。

通过这种方式可有效地避免焊丝和焊接机头的损坏。由于焊丝的惯性小，所以焊丝可快速返回，以致不产生对其的损坏。

焊接机头基于其明显较大的惯性通常不能这样快地停住或返回。在每种情况下，焊接机头的快速停住或返回引起巨大的能量消耗和机械负荷。因此有利的是，使焊丝快速返回并且焊接机头在如此获得的自由空间内可平稳但不突然地停止，正好快到不与工件碰撞。在一种有利的方案中，机器人控制装置已知焊丝伸出焊接机头（尤其是接触管）的距离，因此可用的制动距离原则上也是已知的。

本发明有利的构型和扩展方案由从属权利要求和结合附图的描述给出。

有利的是，在中断后焊丝再次向工件运动或移动可预先给定的长度。通过这种方式在焊丝与工件碰撞后可以以焊丝的初始设置继续运动过程的学习/检查。

特别有利的是，焊丝的收回速度被选择为使得该收回速度始终大于手动控制的焊炬向前运动的速度。通过这种方式可避免焊丝弯曲，这是因为在本发明的该方案中焊丝的返回比焊炬的“跟随”更快。因此焊丝立即从工件上抬起。

还有利的是，焊丝始终移出可预先给定的长度。通过这种方式在移出的焊丝方面始终再次形成初始状态。在焊丝返回后，焊接机器人的操作者或程序员无需设定到新的状态。从而显著简化运动过程的学习/检查。

在此情况下有利的是，在焊接时焊接机头（特别是接触管）到工件的距离等同于当移出可预先给定的长度的焊丝接触工件时焊接机头到工件的距离。在本发明的该方案中，在以后焊接时焊接机头相对于工件占据与学习/检查运动过程时相同的位置。因而运动过程的学习/检查可特别结合实际地进行。例如可在学习过程期间就已识别和避免焊接机头或者说接触管与工件的即将发生的碰撞。因此可相对安全地启动学习后的、用于形成焊接的运动过程。

在本发明的一种有利的方案中，焊丝在线触传感过程启动后移出，直至检测到电流。通过这种方式可确定焊接机头和工件之间的距离，且不必为此使焊接机头向工件的方向运动。因此可特别可靠地确定所述距离。

特别有利的是，在调整焊接机头时，只要未达到所述长度，焊丝就重复地向工件运动并从工件返回，即扫描工件的轮廓。在此情况下，一种用于学习/检查焊接机器人的运动过程的方法是有利的，其包括下述步骤：

a)通过激活线触传感过程在焊丝和工件之间施加检查电压，

b)焊接机头沿运动过程在工件上运动，

c)可运动地支承的焊丝从焊接机头中移出直到其接触工件并且在焊丝和工件所在的回路中检测到电流或检测到电压下降，并且

d)焊丝以可预先给定的回程距离返回，但至少直至回路再次断开（焊丝于是不再接触工件）并且重复步骤a)至d)。

在本发明的该方案中，焊丝持续移出直至工件表面并且再次略微返回。因此焊丝的运动类似于缝纫机的针的运动。这种移出和返回运动在焊接机头沿运动过程在工件上运动期间进行。通过这种方式可持续地获得关于焊接机头到工件的距离的数据并且例如用于要学习或已存储的运动过程的校正。尤其是在在线编程方法中，在大多数情况下操作者或程序员使焊接机头以不够充分的精度运动，也就是说焊接机头通常并非在与工件距离恒定的情况下被引导。但通过用焊丝持续扫描，机器人可大致“猜测到”操作者的意图并且可在焊接机头和工件之间恒定的距离方面优化或校正计划的运动过程。在此指出，步骤a）的重复不仅可理解为检查电压的重复施加而且也可理解为检查电压的持续施加。按这个意义在持续施加的检查电压下重复步骤b）至d）即可。在此指出，上述通过步骤a）至d）构成的方法也可独立于其它特征、尤其是独立于权利要求1的特征构成一个独立的发明。

有利的是，焊丝从焊接机头移出和/或返回的长度被测量、尤其是手动测量、或通过输入和/或输出装置来设定、或通过接触工件来定义。通过这种方式，根据本发明的控制装置随时知道焊丝或者说焊丝的端部或尖部所在的位置。

有利的是，检查电压或由其产生的电流小于用于形成电弧所需的电压/用于形成电弧所需的电流。通过这种方式可保护工件的表面，因为焊丝和工件之间的接触不导致燃烧现象。

还有利的是，检查电压或由其产生的电流小于用于熔化焊丝所需的电压/用于熔化焊丝所需的电流。通过这种方式也可避免工件表面的损坏。另外可避免焊丝移出的实际长度小于根据本发明的控制装置假设的长度。控制装置通常没有关于焊丝是否熔化或熔化多少的信息。

在此情况下有利的是，所述电源限制能量，使得在短路时不出现焊丝和工件的熔化，但这两者的接触却被尽可能快地检测到，而焊接装置的用于本来的焊接过程的其它监测、控制和调节功能、如短路取消、焊丝输送、保护气体供应、冷却回路等则保持不起作用。有利的是，关断示教机器人时本来不需要的模块，这一方面提高安全性，另一方面也减少能耗。

特别有利的是，检查电压或由其产生的电流大于用于形成电弧所需的电压/用于形成电弧所需的电流，但小于用于熔化焊丝所需的电压/用于熔化焊丝所需的电流。换言之，特别有利的是，这样设定检查电压或由其产生的电流，使得在焊丝从工件上抬起时极短时间地点燃一个小的电弧，但其热能基于短的燃烧持续时间如此之低，以致焊丝或工件不熔化。其优点在于，在此产生的清晰可见的闪光能够使操作者清楚地识别焊丝在工件上的位置并且这直接在操作者通常观察的位置上进行。此外这在当要编程位置上的光照度差时尤为有利。

有利的是，

－焊接机头在已制成的或要制造的焊缝中横向于该焊缝的延伸方向运动，

－当在所述回路中检测到电流时，存储或确定焊接机头的和可选的焊丝的位置，

－由多个存储或确定的位置确定焊缝的宽度/高度和/或焊接机头或焊丝相对于焊缝的位置。

在本发明的该方案中，焊接机器人和电源较少地用作焊接系统，而是用作测量装置。为此例如伸入提供的V形焊缝中的焊丝来回移动，以便“摸索到”工件部分的位置。也可测量已制成的焊缝的过高。通过这种方式可确定要制造或已制成的焊缝的几何参数。还可想到，通过栅格状扫描焊缝制作焊缝的表面轮廓或3D显示。通过这种方式例如也可测量或评估焊缝的波度。因此通过本发明的该方案可显著扩展焊接系统的功能范围，这是因为它可以不仅用于焊接，而且也可用于质量控制。为此甚至无需改装，因为“测量探针”由焊丝构成。由此也省略了将工件费时地放置到专门为此设置的测量自动装置上。

另外有利的是，在分析焊丝输送时确定最长的伸出量（即焊丝移出焊炬的长度），其对应于焊缝的中心位置。由于（未完成的）焊缝通常在中心具有最低点，所以可简单地通过存储伸出量被确定为最长的位置来确定中心。相反，（完成的）焊缝通常在中心最高，因此可简单地通过存储伸出量被确定为最短的位置来确定中心。

另外有利的是，当未检测到电流或电压下降，但其却由焊接机头的或焊丝的位置和工件坐标可预见时，触发警报。该问题主要出现在工件的形状和其相对于焊接机器人的位置已知时，即基本上出现在应检查已编程的运动过程时。当由机器人控制装置估计的焊丝尖部运动到工件的表面上且没有产生电流或电压下降时，则由机器人控制装置估计的场景明显不匹配实际情况，并触发警报。

在此情况下特别有利的是，在触发警报时，考虑以长度计量的公差值，和/或当焊接机头/焊丝运动时考虑以时间间隔计量的公差值。为了不在任何微小的不规则性下触发警报，也可在触发警报时考虑公差值。该公差值可以以长度计量，或者当以焊接机头和/或焊丝的运动为前提时该公差值也可以以时间间隔计量。

通常存在用于焊丝的驱动系统。因而本发明在此情况下可特别简单地实施于实践中。另外很容易想到，为现有的焊接机器人扩展根据本发明的功能。因此显著扩大了本发明的应用领域。另外，焊丝大多相对细并且因此特别适合用作“测量探针”，由此焊接机器人不仅可用于焊接，而且也可非常好地用于质量控制。

特别有利的是一种方法，在其中在焊接机头的导电部分和工件之间施加检查电压，并且当在所述导电部分和工件所在的回路中检测到电流或检测到检查电压的下降时，焊接机头停住或返回。在本发明的该方案中，已经提过的原理和由此产生的优点直接用于该焊接机头，其方式是检测到焊接机头的导电部分（例如金属气体喷嘴）与工件的接触。在此情况下，在所述回路中又检测到电流。本发明的该方案在此并不局限于运动过程的学习/检查，而也可用于焊接本身期间。通过这种方式也可在执行运动过程时识别焊接机头和工件之间不希望的接触并减轻其后果。

在根据本发明的焊接设备中有利的是，自动确定焊道的中心位置，其中，焊接机器人使焊炬横向于焊道运动。通过这种方式可自动并且安全地确定焊道中心。

在此情况下有利的是，在焊炬横向于焊道、尤其是横向于角焊缝运动时，焊丝始终向工件运动并返回，并且随后进行焊丝输送的分析。通过该措施可特别有效地避免焊接装置与工件的碰撞，这是因为焊丝始终仅极短地与工件接触。

有利的是，焊接机器人具有焊接电流源/电压源，其用于产生检查电压。通过这种方式焊接电流源/电压源能够满足双重作用，即焊接和运动过程的学习/检查。

最后有利的还有，焊接机器人具有一个焊接电流源/电压源和一个另外的用于产生检查电压的电压源/电流源。即在该方案中，设置一个单独的用于产生检查电压的电压源/电流源。通过这种方式可更加简单地产生检查电压，这是因为尤其是在焊接电流和检查电流之间存在多个数量级。

在本发明的范畴中，“电压源/电流源”可理解为任何具有任意特性的电力能源。但有利的是，不仅为焊接而且为运动过程的学习/检查使用具有为此相应所需的可选择的特性的能源，不过当然是在明显不同的电流范围中。

在此指出，为根据本发明的方法所提出的方案和由其产生的优点同样涉及根据本发明的控制装置和根据本发明的焊接机器人或根据本发明的焊接设备。反之亦然。另外上述措施可任意组合。

附图说明

为了更好地理解本发明，下面借助附图详细说明本发明。极为简化的示意性附图如下：

图1为焊接机或者说焊接装置的示意图；

图2为焊接机器人的示意图；

图3为根据本发明的检查回路的原理电路图；

图4为在线触传感过程之前的、被定位于形成焊缝的两个工件部分上方的焊炬；

图5为在线触传感过程启动之后的、图4的焊炬；

图6为在移动到一个工件部分上之后的、图4的焊炬；

图7为在焊丝返回之后的、图4的焊炬；

图8为在移动到另一工件部分上之后的、图4的焊炬；

图9为在检测到焊缝中心之后的、图4的焊炬；

图10为在制造Y形焊缝之前的、待测量的Y形焊缝；

图11为在制造Y形焊缝之后的、待测量的Y形焊缝；

图12为用于可视化根据本发明方法的流程图；并且

图13为根据图12的流程图的子程序。

具体实施方式

首先要指出，在不同的实施方式中相同部件使用相同的附图标记或相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容可以按意义转到具有相同附图标记或相同构件名称的部件上。同样，在说明中选择的位置说明如上面、下面、侧面等涉及直接描述的所示附图并且在位置改变时按意义转到新的位置。此外，所示的和描述的不同实施例中的单个特征或特征组合本身构成独立的、有创造性的或根据本发明的解决方案。

关于说明书中数值范围的所有说明可这样理解，即这些数值范围要包括任意的与所有的部分范围，例如：说明1至10可以这样理解，即包括从下极限1到上极限10的所有部分范围，也就是说，所有部分范围从下极限值1或更大的值启动，并且以上极限值10或更小的值结束，例如1至1.7或3.2至8.1或5.5至10。

图1示出已知的用于各种过程或方法、如MIG/MAG焊接或WIG/TIG焊接或电极焊接法、双丝串联焊接法、等离子法或钎焊法等的焊接装置1或者说焊接设备。

焊接装置1包括电源2，该电源具有设置在其中的功率件3、控制装置4和其它未示出的元件和线路如开关元件、控制阀等。控制装置4例如与控制阀连接，该控制阀在用于气体5、尤其是保护气体如CO2、氦气或氩气或类似物的供应线路中设置在气罐6和焊炬7或者说焊嘴之间。

另外，还可通过控制装置4控制常常用于MIG/MAG焊接的送丝器8，其中填料或焊丝9由丝鼓10或者说丝盘供应到焊炬7的区域中。当然，如现有技术中已知的，送丝器8可以集成在焊接装置1中、尤其是电源2的壳体11中并且如图1所示并非作为附件定位在行驶小车12上。在此涉及所谓的“紧凑的焊接装置”1。在此也可将送丝器8直接安装在焊接装置2上，即电源2的壳体11构造为在上侧用于容纳送丝器8，从而可省略行驶小车12。

还可以的是，送丝器8在焊炬7之外将焊丝9或填料供应到过程位置上，为此在焊炬7内优选设置非熔化电极，如通常在WIG/TIG焊接中那样。

用于在电极或者说焊丝9和优选由一个或多个部分构成的工件14之间建立电弧13、尤其是工作电弧的电流经由未示出的焊接线路从电源2的功率件3供应到焊炬7、尤其是电极或者说焊丝9，待焊接的工件14经由用于另一电势的另一焊接线路、尤其是接地电缆与电源2（未示出）连接，并且因此通过电弧13或者说所形成的等离子体射流可建立用于过程的回路。在使用具有内部电弧13的焊嘴时，两个未示出的焊接线路通入焊嘴中，从而可在焊嘴中建立相应的回路，如在等离子体焊嘴中就可是这种情况。

为了冷却焊炬7，焊炬7可经由冷却器15在中间连接可能的部件（如流动监测器）的情况下与液体容器、尤其是带有液位显示器17的水箱16连接，由此在焊炬7启动运行时，启动冷却器15、尤其是启动用于设置在水箱16中的液体的液体泵，并且由此可实现对焊炬7的冷却。如在所示实施例中可见，冷却器15定位在行驶小车12上，接着电源2被放置在该冷却器上。在此焊接设备的各个部件（即电源2、送丝器8和冷却器15）构造为使得它们具有相应的凸起或凹槽，从而它们彼此可上下堆叠或叠置。

另外，焊接装置1、尤其是电源2还具有输入和/或输出装置18，通过该输入和/或输出装置可调整或调用和显示焊接装置1的各种不同的焊接参数、运行模式或焊接程序。在此通过输入和/或输出装置18调整的焊接参数、运行模式或焊接程序被传输到控制装置4，并且接着由该控制装置控制焊接设备或者说焊接装置1的各个部件或预先给定用于调节或控制的相应的规定值。在此，在使用相应的焊炬7时也可通过焊炬7来进行调整过程，为此焊炬7配有焊炬输入和/或输出装置19。在此优选地，焊炬7经由数据总线、尤其是串行数据总线与焊接装置1、尤其是电源2或送丝器8连接。为了启动焊接过程，焊炬7大多具有未示出的启动开关，由此可通过操作该启动开关来点燃电弧13。为了防护电弧13的热辐射，焊炬7可配有热保护罩20。

此外，在所示实施例中，焊炬7经由软管组21与焊接装置1或者说焊接设备连接，软管组21经由弯曲保护装置22固定在焊炬7上。在软管组21中，各个线路（例如供电线路或用于焊丝9、气体5、冷却回路、数据传输等的线路）从焊接装置1到焊炬7设置，而接地电缆优选额外连接在电源2上。软管组21经由联接装置（未示出）连接在电源2或送丝器8上，而软管组21中的各个线路借助弯曲保护装置固定在焊炬7上或该焊炬中。为了确保软管组21的相应的张力减轻，软管组21可经由未示出的张力减轻装置与电源2的壳体11或送丝器8连接。

原则上应指出，对于不同的焊接方法或焊接装置1、如WIG装置或MIG/MAG装置或等离子体装置并非必须使用或者说采用上述所有部件。对此例如可将焊炬7构造为气冷式焊炬7，从而例如可省略冷却器15。另外，还可设置或使用其它部件或元件、例如送丝器8上的防滑件23或气罐6的保持装置25上的选择支架24。

现在图2极为简化地示出焊接机器人26，其具有机器人底座27、机器人手臂28和焊接机头29，焊丝30从该焊接机头中伸出。另外在图2中还示出示例性的工件31。在图2中示出的焊接机器人26具有已知的第一驱动系统，该第一驱动系统具有已知的用于焊接机头29的第一驱动控制装置（未示出）。另外，焊接机器人26还可包括参照图1所述的处于原则上已知的组装中的组件。

现在图3示出焊接机器人26的简化电路图。其中再次示出工件31上方的具有伸出的焊丝30的焊接机头29。焊丝30可通过两个辊子32（其中至少一个被驱动）从焊接机头29中移出和再次返回。驱动辊子32因此构成第二驱动系统。第二驱动系统由第二驱动控制装置33控制。在辊子32和工件31之间连接有电压源/电流源34以及串联的安培计35。替换或附加地，也可设置有用于测量由电压源/电流源34产生的检查电压的伏特计（未示出）。有利的是，例如借助于辊子32上的旋转角度传感器或通过光学图像处理装置（在其中分析从光学传感器旁边经过的焊丝30的表面结构），还可测量焊丝30从焊接机头29中移出的长度l。

现在，图2和3中所示的焊接机器人26的第一种作用方案如下：

在第一步骤中，焊丝30从焊接机头29中移出可预先给定的长度l（伸出量）。然后达到工件31上的一个位置。可手动达到该位置，以便例如确定（“示教”）用于焊接机器人26的运动过程，或自动达到该位置，以便例如检查所存储的运动过程。尤其是在由现有技术已知的方法中，在该阶段中一部分还很不成熟的运动过程导致焊丝30和工件31之间的频繁且经常不轻柔的接触。在极端情况下焊接机头29甚至可碰撞到工件31上。这导致焊丝30弯曲或甚至导致焊接机头29的损坏。这两种情况导致在示教/检查过程期间的时间损失，这是因为必须手动去除焊丝30的弯曲端部和/或修理焊接机头29。

现在，在图4至9中简化示出示教过程的经过，其中，为焊炬7或焊接机头29设定和存储在工件14或工件31上的至少一个初始位置和/或终止位置。通常手动确定许多这种位置，以便接下来能够通过计算位于其间的位置沿轨迹执行相应的焊接过程。在此该过程由使用者手动执行并且用于存储沿工件14的各种不同的位置。

在所谓的示教中，首先使用者通过机器人操作台借助焊接机器人26的手动调整过程来控制固定在焊接机器人26的端部上（尤其是最后的轴线上）的焊炬7，使得焊炬7例如如图4所示定位于工件14上方。通常在此焊炬7的供电和焊接装置1的其它控制和调节系统不起作用，因而在意外短路时不会产生不可预见的电流。优选地，在使用者定位焊炬7之前，首先缩短焊丝9、即在接触管的端面上切去焊丝并且接着使其移出长度l的预先给定值、即所谓的“伸出量”，因而焊丝9相应地占据用于焊接的正确位置。使用者可手动地在焊接装置1上实施该过程或（如存在的话）通过操作台导入该过程。因此可利用焊接过程所需的伸出量l确定所述位置。其优点在于，在示教时可借助所需的伸出量l关注焊炬7到工件14的相应距离。

当使用者以相应的移出长度l将焊炬7粗定位在其所希望的在工件14上的初始位置上方时（参见图4），则现在根据本发明在焊接装置1上启动所谓的“线触传感过程”（Wire-Touch-Sensing-Prozess），这在图5中通过激活开关36示意性示出。

这可以以各种不同的方式进行。该过程例如可通过激活机器人操作台（未示出）上的按键/开关36来激活，或者使用者操作焊接装置1或遥控器上的按键36。在示教过程激活时，焊炬7（尤其是焊丝9）和工件14与焊接装置1中的示教电源34连接，因而在它们之间可形成回路。当然，代替专门用于此的示教电源34也可使用功率件、即焊接装置1的电源2。电源34的任务在于限制能量，使得在短路时、即在焊丝9与工件14接触时焊丝9和工件14不熔化，但两者的接触却被尽可能快地检测到，而焊接装置1的用于传统焊接过程的其它监测、控制和调节功能、如短路取消、焊丝输送、保护气体供应、冷却回路等则保持不起作用。优选地，电源34给出的能量使得在焊丝9从工件14上抬起时点燃易于看到的短电弧37，但该电弧在可预先给定的持续时间后熄灭或由于工件14、31和焊丝9之间过大的距离而自动熄灭。

在使用者激活线触传感过程后、即激活用于监测短路的电源34后，使用者现在可将焊炬7精确定位于工件14上的轨迹上。为此手动通过机器人操作台水平和/或垂直移动焊炬7，在此使用者现在可通过焊丝9来进行定位，也就是说使用者引导焊炬7，直到焊丝9的端部定位在希望的位置、例如根据图9的位置100上。例如焊炬7按图6根据箭头38垂直地向工件14的方向运动。由于现在线触传感过程被激活，所以使用者不需要再考虑焊丝9、尤其是焊丝9与工件14的接触，这是因为借助线触传感过程产生所谓的碰撞保护并且因此防止焊丝9在与工件14接触时弯曲。因此，使用者可如图所示毫无问题地使焊炬7向工件14运动，这是因为通过识别短路使焊丝9返回并且因此使移出长度l缩短/减少，如图6中虚线所示。其优点在于，使用者可借此将焊炬7精确定位于工件14上并且因此可看到与希望的位置100的偏差。还可由于焊丝9的位置而推断出焊炬7的中心，这是因为现在焊丝9和工件14之间不存在距离并且焊丝9的定向未改变。

由于线触传感过程被激活，因此焊接装置1识别短路并且根据图6中的箭头39立即收回焊丝9。当使用者始终向工件14的方向控制焊炬7时，通过自动导入地收回焊丝9而避免焊丝9弯曲，也就是说使用者无须考虑焊丝9的伸出量l并且可使焊炬7任意靠近工件14，这是因为在识别出短路后焊丝9立即反向于焊炬运动而收回并且因此避免焊丝9的弯曲。

然而，当使用者停止向工件14的方向移动焊炬时焊丝9的收回仍继续，这是因为还存在短路。根据图7可见，焊丝9总是返回，直至焊丝从工件14的表面上抬起并且例如点燃电弧37以便视觉感知该位置。接着收回停止并且焊接装置1开始将焊丝9输送到其长度l上，也就是说，在焊丝9从工件14、31上抬起后反向输送焊丝并且使焊丝9被输送到其移出长度l上，或者在再次短路时重复该过程。只要焊炬7到工件14、31的距离小于设定的长度/移出长度l，则持续进行如根据图7中的箭头39示意性所示的向前/向后运动。

原则上要指出，收回速度优选被选择为，使得该收回速度快于手动控制的焊炬7的向前运动，从而避免焊丝9的弯曲，这是因为焊炬7不能像焊丝9收回时那样快地移动到工件14上。优选地，电源34被设计为使得在焊炬7从工件14上抬起时点燃电弧37，这在图7中示出。通过电弧37短暂的闪光以有利的方式使使用者能够在照明较差的工件14中尤其是在很难接近的汽车车身中更好地确定/估计该位置，这是因为通过焊丝9的连续的上升和下降运动，多次点燃电弧37并因此照亮周围环境，由此可看到与希望的位置100的偏差。

现在如图6和7可见，焊炬7尚未定位于工件14的中心、尤其是计划的位置100上，因此使用者进一步校正焊炬7并且使焊炬例如侧向移动，如在图8中根据箭头40所示。在此在出现短路时焊丝9持续收回并且再次向前直至下一次短路或输送预先给定的长度l。在图8所示的例子中，焊炬7再次在长度l内定位在工件14上，使得焊丝9根据箭头39持续进行上升和下降运动，因而在从根据图7的焊炬7的位置根据箭头40水平运动到根据图8的焊炬7的位置的同时，焊丝9因此通过持续的上升/下降运动达到工件14的表面、即轮廓，且在此并不弯曲。可以说，通过在移出长度l内相应近地定位焊炬7，焊丝9达到工件14的表面，由此可极精确地调整/定位焊炬7，这是因为几乎可以说焊丝9直接定位在工件14上并因此传递焊炬7的位置100。

当使用者手动调整出希望的位置100、例如焊道的中点时，如图9所示，使用者例如通过再次操作开关36或按键终止线触传感过程，由此电源34与焊炬7分开。同时可在终止时自动存储焊炬7的位置、即焊接机器人位置，或者由使用者手动存储所述位置。也可在设立焊炬7后立即启动焊接过程。

然而也可能的是，当焊炬7在移出长度l内、即过于接近工件14定位时，在线触传感过程终止时发出报警信号，从而使用者可通过简单地收回焊炬7来消除该状况。但另外也可在线触传感过程终止时停止向前/向后运动，即使当焊炬7在移出长度l内定位时亦是如此，但对此首先收回焊丝9直至短路消除并且接着停止向前/向后运动，因此不再存在短路。当然还可集成其它安全功能，其可防止在焊接过程启动时产生问题。

另外，使用者可在线触传感过程中进行不同的调整。一方面可选择这样的线触传感过程，即在其中根据可预先给定的移出长度l如在图4至9中所述那样定位焊丝9，或者另一方面焊丝9总是与移出长度l无关地移出直至接触工件14，也就是说，在线触传感过程启动时焊丝9自动向工件14的方向输送，直至该焊丝与工件14引起短路。

当然，线触传感过程（其手动操作刚被说明）也可自动实施。在此例如基本上连续监测移出长度l并且相应地使焊炬7的高度位置适配和由此确定希望的位置100。

在一种有利的方案中，借助焊炬7的瞬时速度并且借助长度l在考虑安全距离的情况下计算该焊炬所需的减速度。当s表示长度l减去安全距离时，所需的减速度a可简单地借助等式a＝v²/2s求出，其中v表示焊炬7的速度。

在消除危险情况后，焊丝9可再次移出到长度l上，以便在焊炬7的运动过程中达到新的位置。

有利的是，在以后焊接时焊炬7到工件14的距离等同于在移出可预先给定的长度l的焊丝9接触工件14时焊炬到工件的距离。即，焊炬7在学习/检查运动过程时占据与焊接时相同的相对于工件14的位置。通过这种方式可特别简单地示教。在此手动地并且相对迅速地使焊炬7移动到工件14上的希望的位置上。在焊丝9接触工件14时，一方面存储该位置，另一方面如上所述避免碰撞，但操作者不必为此手动制动焊炬7。这可全自动地进行。

在本发明的另一种方案中，在焊炬7的导电部分（如金属气体喷嘴）和工件14之间施加检查电压。当在所述的焊炬7的导电部分和工件14所在的回路中检测到电流或电压下降时，焊炬7停住或返回。为此可想到，除焊丝9外，焊炬7的气体喷嘴也连接到电压源/电流源34上。例如焊炬7中的接触辊子（未示出）可获取焊丝9的检查电压并传递给气体喷嘴或经由喷嘴托架与气体喷嘴建立导电连接。还可想到，在软管组中设置单独的线路，以便将检查电压传导给气体喷嘴。安培计35或电子检查装置于是不仅检测焊丝9和工件17之间的接触而且也检测焊炬7和工件14之间的接触。还可想到，为焊炬7设置一个自身的第二检查回路。为此需要至少一个另外的安培计或检查装置，并且当该附加的检查回路完全分开地构造时需要一个另外的电压源/电流源。优点在于可分辨是焊丝9还是焊炬7接触工件14。检测焊炬7和工件14之间的接触在此不局限于运动过程的学习/检查，而且也可用在焊接本身期间。因此，通过这种方式也可在执行运动过程时识别焊炬7和工件14之间不希望的接触并减轻其后果。

在本发明的另一种方案中，参考图2和3中所示的设置结构，确定（已制成的或要制造的）焊缝的宽度/高度和/或焊接机头29或焊丝30相对于焊缝的位置。

图10示出两个用于（在此为Y形缝）焊接的工件部分31a和31b以及焊接机头29和伸出的焊丝30。焊接机头29现在在焊缝区域中横向于该焊缝的延伸方向运动。在此当安培计35检测到电流时，即当焊丝30接触工件31时，存储或确定焊接机头29的和可选的焊丝30的位置。然后，由多个存储或确定的位置确定焊缝的宽度b和/或焊接机头29或焊丝30相对于焊缝的位置（对此也参见焊缝中轴线到焊接机头29或焊丝30中轴线的偏移量）。

图11示出制造完成后的图10的焊缝。在此也可确定焊缝的宽度b和/或焊接机头29或焊丝30相对于焊缝的位置。这完全类似于参照图4的说明进行，只是焊接机头29现在从外部移动到焊缝。

当然，在图10和11所示的情况下也可测量焊缝的高度轮廓。例如可测量在Y形缝中的倒角深度或图11中的超出工件表面的焊缝高度。通过这种方式焊接机器人26不仅可用于焊接，而且也可通过在焊接后测量焊缝而用于质量控制。还可想到，通过栅格状扫描焊缝来制作焊缝的表面轮廓或者说3D显示。通过这种方式例如也可测量或评估焊缝的波度。

在本发明的另一种方案中，在未检测到电流，但该电流却由焊接机头29或焊丝30的位置和工件坐标可预见时，触发用于回路中的或焊丝30的驱动系统（在此主要包括辊子32和第二驱动控制装置33）中的故障的警报。该问题主要出现在工件31的形状及其相对于机器人底座27的位置已知时（例如在检查已存储的运动过程时）。当由机器人控制装置估计的焊丝30尖部接触工件31的表面且没有产生电流时，则由机器人控制装置估计的场景不匹配实际情况。

这可能有多个原因：例如可能在加工面上放置有不同于预期的工件31。也可能是机器人控制装置或者说第一驱动系统出现故障，以至于使焊接机头29实际所处的位置不同于由机器人控制装置假设的位置。这同样适用于第二驱动系统（在此为辊子32及其控制装置33）。例如焊丝30可能在辊子32之间打滑，以至于实际长度l不等同于预期长度。也可能是电压源/电流源34或安培计/检测装置35出现故障。另一可能性是，焊丝30在未被识别的情况下熔化并且其尖部实际所处的位置不同于预期的位置。这例如可能发生在电压源/电流源34被设置得过强时，例如因其被错误地基于比实际所用焊丝更厚的焊丝30而设置。

为了不在任何微小的不规则性下触发警报，也可在触发警报时考虑公差值。该公差值可以以长度计量、例如零点几毫米，或者当以焊接机头29和/或焊丝30的运动为前提时，该公差值也可以以时间间隔计量、例如零点几秒。

到目前为止，本发明结合焊丝9或焊丝30来说明。当然，本发明也可不受限制地用于其它可运动地支承的焊接介质、例如电焊条，尽管这乍看脱离实践。

另外应当指出，焊接机器人26也可具有不同的结构方式。例如其可构造为龙门式机器人。代替辊子32可设置用于焊丝30的另一驱动装置。同样代替安培计35可使用比较器或其它用于检测电流的分析电路。另外，电压源/电流源34可具有任意的电压/电流特性。有利的是，电压源/电流源34由也用于焊接的焊接电流源/电压源1构成，其被相应调整以产生检查电压。但当然也可使用单独的电压源/电流源34。

重要的是，为了示教焊接机器人（在其中，通过手动控制的运行过程确定并保存位置），实施下述步骤/过程：

－将可运动地支承的焊丝30/焊丝9从焊接机头29/焊炬7移出可预先给定的长度，并且

－在经由焊接装置1向焊接机头29/焊炬7的供电不起作用的情况下使焊接机头29/焊炬7向工件14、31上的一个位置运动，并且在定位于该位置上后在该焊接装置中启动所谓的线触传感过程，在该线触传感过程中，在焊丝30/焊丝9和工件14、31之间施加检查电压，并且随后借助焊接机头29/焊炬7继续该手动定位过程，在此在检测到焊丝9、30和工件14、31之间的电流时，焊丝9、30返回以便中断电流。优选地，在中断后使焊丝9、30再次向工件14、31运动或移动可预先给定的长度l。在调整焊接机头29/焊炬7时，只要未达到长度l，则焊丝9、30就重复地向工件14、31运动并从工件14、31返回，即扫描工件14、31的轮廓。

现在在图12至13中以流程图的形式简化地示出用于自动确定焊道中心位置的过程。在各个功能块中给出的过程、控制过程、功能等用于技术人员的设计/编程，其中编程根据所使用的焊接机器人26和焊接装置1以不同方式进行并且因此不再详细说明。技术人员能够从预先给定的功能块中建立各个相关的程序运行过程，从而使焊接机器人26和焊接装置1执行相应的过程/任务。

但为了能够实施自动过程，有利的是，在开始前由使用者设定/预先给定一些参数。为此使用者可在焊接装置1和/或焊接机器人26上调用相应的输入菜单。尤为有利的是，选择/设定焊缝类型、例如角焊缝、对接焊缝、搭接焊缝等，这是因为所述过程针对不同焊缝类型进行适配。下面说明用于角焊缝的过程，在其基础上技术人员可建立用于其它焊缝类型的其它过程或适配于其。

在开始41时，通过焊接机器人26将焊炬7定位于工件14上。这可由使用者手动进行或通过对焊接机器人26编程而自动进行，在此优选首先进行焊炬7的手动粗定位。接着启动“线示教过程”42，在其中，调用根据图13的在后面还将被详细描述的子程序。如果手动粗定位焊炬7，则该过程也应由使用者手动启动，而在预编程的自动粗定位时也可自动启动该过程。

接下来由于可能被定义的伸出量l而由该伸出量进行焊炬位置的校正43和/或角度适配，接着进行自动查询44，这产生一个循环，使得校正进行直到到达到正确的位置。当调整出的位置等同于预先给定的和/或预编程的位置或使用者手动释放该位置时，自动查询44回答“是”，然后停止焊接机头的运动45。接着调用子菜单“伸出量自动示教”46，在此使用者必须决定该过程如何继续。在此有两种可能性：“轨迹自动示教”47和“单点自动示教”48。在此查询过程可被中断并且要求使用者进行相应的选择，或者这已在开始前由使用者输入。

当使用者选择“轨迹自动示教”47时，则现在继续右侧的程序运行过程。在此激活“差异路径检查”49，接着再次启动/调用子程序“高速线触”42。与此同时，依次执行功能50至56：

-沿具有预定义的起点和终点的机器人轨迹移动，在此横向于焊缝实施预定义的钟摆运动50；

-在预定义的路段中进行计算51，其中，

-由焊丝端部在钟摆周期拐点上的相对位置差来确定中值偏差52；

-校正位置参数——焊炬尖部被定位在中心53；

-由当前的焊丝长度和中心位置的伸出量参考值的差来计算高度偏差54；

-校正高度位置55；

-存储校正的位置数据56。

在所有步骤完成后，比较是/否“到达最终位置”57。在到达最终位置时，通过选择功能“结束”58来终止过程，而在未到达时，调用功能“下一路段”59并且随后跳回功能51。该过程重复直到到达所有路段并且因此到达最终位置。

但当使用者在子程序“启动伸出量自动示教”46中选择功能“单点自动示教”48时，则调用并且执行左侧的功能过程。在该功能中自动进行焊缝中心确定/计算，但运动过程的控制、即焊炬7向左或向右、向前或向后由使用者如在前面所描述的附图中那样手动进行，而在上述“轨迹自动示教”47的过程中，焊炬运动控制由焊接机器人26自动进行。

在此，当在基本设定中被选择时，调用功能“步骤1寻找焊缝中心（角焊缝）”60，随后调用功能“打开气体喷嘴触碰传感”61和“激活差异路径检查”62。在功能61中启动查询程序“喷嘴接触”63，在此监测气体喷嘴与工件14的接触，因此使用者可手动调整焊炬7，与此同时执行功能62，这在下面还将被说明。当气体喷嘴7接触工件14时，则查询识别到该接触并且跳到功能“停止机器人”64，而在焊炬7运动后且未发生接触时，该循环重复而回到查询。该功能因此实现碰撞识别功能、在此背景下与其它功能同时运行并且可通过使用者任意打开或关断。

在功能62、即“差异路径检查”中，激活子程序“高速线触传感”42，随后使用者可移动焊炬7并监测之。

由于在手动运动过程中焊接机器人26和/或焊接装置1和/或控制装置首先须识别使用者控制的方向，所以必须执行一些监测/分析功能。

为此执行功能65至73，在其中检查移出长度l，以便能够由于其变化而推导出机器人运动的方向，在此各个功能具有下述任务：

－“焊炬尖部在任意方向上横向于焊缝运动”65

－“伸出量变小”66，如果是

－“伸出量变化>5mm”67，如果是

－“焊炬尖部运动停止”68

－“主动存储焊丝的相对位置和机器人在机器人轨迹的定义路段中的位置数据”69

－“焊炬尖部在相反方向上横向于焊缝运动”70

－“伸出量变小”71，如果是

－“伸出量变化>5mm”72，如果是

－“焊炬尖部运动停止”73

通过该过程，焊炬7从起点一次性地横向越过以后要实施的焊缝，在此监测并存储移出长度l。

在实施这种运动过程之后，必须分析数据，为此执行功能74“分析数据”寻找最大焊丝长度（＝焊缝中心）。为此执行功能75“暂时存储”属于焊缝中心的位置数据作为机器人中的程序点并且执行功能76“焊炬尖部向暂时存储的位置运动”。因此，焊炬7被定位在计划的角焊缝的中心/中央，使得现在可确定正确的高度，为此调用功能“步骤2高度调节”77。在此现在执行功能78至80，随后焊炬7被定位在正确的高度上和中心，并且该程序在结束81终止。功能78至80包括：

－由当前的焊丝长度和伸出量参考值的差来确定所需的焊炬尖部运动方向78；

－在相应方向上运动直至差＝0；

－最终存储该位置数据作为机器人程序点。

因此，完成自动中心识别并且存储相应的位置，随后可进一步向下一位置运动并且可再次在另一区段中确定新的位置。

然而，为了避免焊丝9在接触工件14时弯曲，需要像在之前所描述的附图中那样激活所谓的“线触传感过程”，在其中识别接触并且收回焊丝9。这借助如图13详细所示的子程序42a、42b、42c线触传感过程来实施。在激活该程序块后，各个功能至少部分地与图12中所说明的步骤同时激活。通常使用者可为此存储相应的默认设置或在每次示教过程前重新输入。

在调用功能“启动伸出量自动示教”42a后，调用“激活接触检测器电源”82并且启动功能“向前送丝”83，由此电源34被施加到焊丝9和工件14上，并且焊丝9向工件14的方向输送。为了识别短路，接着激活查询84“焊丝接触工件”，如果没有短路，则再次跳向功能83，也就是说焊丝9被输送直至接触工件14，否则不离开该循环。当焊丝9接触工件、即查询84结果为“是”时，则跳向功能85“向后送丝”，使得焊丝9现在从工件14返回以便断开短路。这又通过查询86“焊丝接触工件”被识别，在其结果为“否”时调用功能“停止送丝”以及“存储伸出量位置（参考值）”87，并且子菜单42a以功能88“伸出量参考值调节结束”终止。

而当在主程序中调用子菜单42b“高速线触回动”时，再次启动与先前的子菜单42a相似的过程。现在再次以功能89“激活接触检测器电源”来激活电源34。接着立即启动查询90“焊丝接触工件”，从而使用者可在手动调整焊炬7时识别接触。如果没有接触，则再次跳回所述查询，而在接触时、即结果为“是”时调用并且启动功能91“向后送丝”，使得焊丝9立即从工件14返回。为了识别短路的消除或更进一步说为了使焊丝9从工件14上抬起，再次启动查询92。接着执行功能93“停止送丝”，以便终止焊丝9的向后运动，然后再次继续查询90，从而形成相应的循环并且在每次接触时焊丝7返回并且因此不会弯曲。通过跳回到查询90确保在进一步手动调整焊炬7并且又一次接触时再次识别并消除该接触。

而在调用子菜单42c时，启动这样的传感过程，即在其中焊丝9可在工件14的轮廓上被引导，即焊丝9总是再次向工件14运动以便接触。识别借助功能94“激活接触检测器电源”开始，这是因为由此电源34被施加到工件14和焊丝9上。接着进行查询95“焊丝接触工件”，在此在接触时、即结果为“是”时，激活功能96“向后送丝”以便向后输送并消除接触。这又借助查询97“焊丝接触工件”来监测，在焊丝9从工件14上抬起、即结果为“否”时，现在调用功能98“向前送丝”并且焊丝9因此再次向工件14运动。为了识别再一次的短路或者说接触，从功能98跳到查询95，从而形成闭合的循环。

另外，为了定位焊丝9，例如在5个循环后，可以进行回引，从而能够校正可能出现的焊丝的打滑。为此例如可将焊丝移出2cm，接着要求使用者在接触管处切断焊丝，由此现在产生一个定义的点。

所述实施例示出根据本发明的焊接机器人26的可能的实施方案，在此要指出，本发明不局限于该焊接机器人的特别示出的实施方案，而也可能是各个实施方案彼此间的不同组合，并且，本领域技术人员能够基于本发明技术手段的教导来实现所述变型可能性。另外，所有可想到的通过所显示的和所描述的实施方案的各个细节的组合而成为可能的实施方案也包含在保护范围中。

另外，所描述的发明不仅适合于示教方法，而且也辅助其它编程方法、例如再现方法、离线编程、CAD辅助编程和声学编程。本发明在此可用于所有类型的焊接机器人和焊接设备。因此针对焊接机器人公开的方案及其优点也涉及焊接设备，反之亦然。

最后按规定指出，为了更好地理解焊接机器人26的结构，焊接机器人或者说其组成部分局部未按比例和/或放大和/或缩小地示出。

所述独立的发明性的方案的任务可由说明书中得出。

附图标记列表

1     焊接装置

2     电源

3     功率件

4     控制装置

5     气体

6     气罐

7     焊炬

8     送丝器

9     焊丝

10    丝鼓

11    壳体

12    行驶小车

13    电弧

14    工件

15    冷却器

16    水箱

17    液位显示器

18    输入和/或输出装置

19    焊炬输入和/或输出装置

20    热保护罩

21    软管组

22    弯曲保护装置

23    防滑件

24    选择支架

25    保持装置

26    焊接机器人

27    机器人底座

28    机器人手臂

29    焊接机头

30    焊丝

31    工件

31a   第一工件部分

31b   第二工件部分

32    辊子

33    第二驱动控制装置

34    电压源/电流源

35    安培计

36    开关

37    电弧

l     焊接介质伸出焊接机头的长度

b     焊缝的宽度

Claims (23)

1.一种用于示教焊接机器人（26）的方法，其中，通过手动实施的定位过程确定并存储位置，该方法包括下述步骤：

－将可运动地支承的焊丝（9、30）从焊接机头（29）、尤其是焊炬（7）中移出一个长度（l），并且

－优选在焊接机头（29）的供电不起作用时，使焊接机头（29）向工件（14、31）上的一个位置运动，

其特征在于，

－在定位于该位置后，在焊接装置中启动所谓的线触传感过程，在该线触传感过程中，

－在焊丝（9、30）和工件（14、31）之间施加检查电压，并且

－随后借助焊接机头（29）继续手动的定位过程，

－其中，在检测到焊丝（9、30）和工件（14、31）之间的电流或者检测到检查电压的下降时，使焊丝（9、30）返回以便中断电流。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在中断后，焊丝（9、30）再次向工件（14、31）运动或运动可预先给定的长度（l）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在调整焊接机头（29）时，只要未达到所述长度（l），焊丝（9、30）就重复地向工件（14、31）运动并从工件（14、31）返回，即扫描工件（14、31）的轮廓。

4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，焊丝（9、30）的收回速度被选择为使得该收回速度始终大于手动控制的焊炬（7）向前运动的速度。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，电源（34）限制能量，使得在短路时不导致焊丝（9、30）和工件（14、31）的熔化，但尽可能快地检测到焊丝和工件的接触，然而其中，焊接装置（1）的用于本来的焊接过程的其它的监测、控制和调节功能、如短路消除、焊丝输送、保护气体供应、冷却回路等则保持不起作用。

6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，以后在焊接时焊接机头（29）到工件（14、31）的距离等同于当移出可预先给定的长度（l）的焊丝（9、30）接触工件（31）时焊接机头到工件的距离。

7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在启动线触传感过程后，焊丝（9、30）移出直至检测到电流。

8.根据权利要求7所述的用于学习/检查焊接机器人（26）的运动过程的方法，包括下述步骤：

a)通过激活线触传感过程在焊丝（9、30）和工件（14、31）之间施加检查电压，

b)使焊接机头（29）沿着所述运动过程在工件（14、31）上运动，

c)将可运动地支承的焊丝（9、30）从焊接机头（29）中移出，直到在焊丝（9、30）和工件（14、31）所在的回路中检测到电流，并且

d)使焊丝（9、30）返回可预先给定的回程距离并且重复步骤a)至d)。

9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，焊丝（9、30）从焊接机头（29）移出和/或返回的长度（l）被测量、尤其是手动测量、或通过输入和/或输出装置来设定、或通过与工件（14、31）的接触来定义。

10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，所述检查电压或由该检查电压产生的电流小于用于形成电弧（37）所需的电压/用于形成电弧（37）所需的电流。

11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，所述检查电压或由该检查电压产生的电流小于用于熔化焊丝（9、30）所需的电压/用于熔化焊丝（9、30）所需的电流。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述检查电压或由该检查电压产生的电流大于用于形成电弧（37）所需的电压/用于形成电弧（37）所需的电流，但小于用于熔化焊丝（9、30）所需的电压/用于熔化焊丝（9、30）所需的电流。

13.根据权利要求1至12之一所述的方法，其特征在于，

－焊接机头（29）在已制成的或要制造的焊缝的区域中横向于该焊缝的延伸方向运动，

－当在所述回路中检测到电流或检测到检查电压下降时，存储或确定焊接机头（29）的和可选的焊丝（9、30）的位置，并且

－由多个存储或确定的位置来确定焊缝的宽度（b）/高度和/或焊接机头（29）或焊丝（9、30）相对于焊缝的位置。

14.根据权利要求1至13之一所述的方法，其特征在于，在分析焊丝输送时确定最长的伸出量（l），该最长的伸出量对应于焊缝的中心位置。

15.根据权利要求1至14之一所述的方法，其特征在于，当未检测到电流或电压下降，但其能由焊接机头（29）的或焊丝（9、30）的位置和工件坐标预见时，触发警报。

16.根据权利要求1至15之一所述的方法，其特征在于，

－在焊接机头（29）的导电部分和工件（14、31）之间施加检查电压，并且

－当在所述导电部分和工件（14、31）所在的回路中检测到电流或检测到检查电压的下降时，焊接机头（29）停住或返回。

17.一种用于示教焊接机器人的控制装置，其中，通过手动实施的定位过程确定并存储位置，该控制装置包括：用于控制第一驱动系统的第一输出端和用于控制第二驱动系统（32）的第二输出端，所述第一驱动系统用于优选在焊接机头（29）的供电不起作用时使焊接机头（29）向工件（14、31）上的一个位置运动，所述第二驱动系统用于使可运动地支承的焊丝（9、30）从焊接机头（29）、尤其是焊炬（7）中移出一个长度（l），

其特征在于，该控制装置具有用于检测回路中的电流的检测装置（35）和用于在定位于所述位置上后启动所谓的线触传感过程的机构，其中，所述线触传感过程用于在焊丝（9、30）和工件（14、31）之间施加检查电压并且随后借助焊接机头继续手动的定位过程，并且

该控制装置用于在检测到焊丝（9、30）和工件（14、31）之间的电流或检测到检查电压的下降时通过第二输出端发出命令，该命令使焊丝（9、30）返回以便中断电流。

18.一种焊接设备，包括通过线路、尤其是总线系统彼此联接的焊接装置（1）和焊接机器人（26）以及固定在焊接机器人（26）、尤其是焊接机器人的最后的轴线上的焊炬（7），其中，焊接机器人（26）沿预先给定的轨迹引导焊炬（7），并且焊接装置（1）控制/调节在此实施的焊接过程，

其特征在于，在实施焊接过程之前执行手动控制的示教过程，其中，通过手动操作的运动过程确定并存储位置，该示教过程包括下述步骤：

－将可运动地支承的焊丝（9、30）从焊接机头（29）中移出可预先给定的长度（l），并且

－在焊接机头（29）的供电不起作用时使焊接机头（29）向工件（14、31）上的一个位置运动，

－在定位于该位置后在焊接装置（1）中启动示教过程，在该示教过程中，

－在焊丝（9、30）和工件（14、31）之间施加检查电压，并且

－随后借助焊接机头（29）继续手动的运动过程，

－其中，在检测到焊丝（9、30）和工件（14、31）之间的电流或者检测到检查电压的下降时，焊丝（9、30）返回以便中断电流，

－在中断后，焊丝（9、30）向工件（14、31）运动或运动所述可预先给定的长度（l），并且

－只要未达到所述长度（l），焊丝（9、30）就重复地沿着工件（14、31）的轮廓向工件（14、31）运动并从工件（14、31）返回。

19.根据权利要求18所述的焊接设备，其特征在于，采用根据权利要求1至16之一所述的方法和根据权利要求16所述的控制装置。

20.根据权利要求19所述的焊接设备，其特征在于，自动确定焊道的中心位置，其中，焊接机器人（26）使焊炬（7）横向于焊道运动。

21.根据权利要求20所述的焊接设备，其特征在于，在焊炬（7）横向于焊道、尤其是横向于角焊缝运动时，焊丝（9、30）始终向工件（14、31）运动并返回，并且随后进行焊丝输送的分析。

22.一种用于将焊接机头（29）自动定位于工件（14、31）上的方法，其中达到一个预编程的位置，其特征在于，

－在定位后在焊接装置中启动所谓的线触传感过程，在该线触传感过程中，

－在焊丝（9、30）和工件（14、31）之间施加检查电压，并且将焊丝（9、30）向工件（14、31）的方向输送，并且在检测到焊丝（9、30）和工件（14、31）之间的电流时，焊丝（9、30）返回以便中断电流，并且

－随后沿预编程的轨迹移动，所述轨迹优选横向于计划的焊缝轴线延伸，并且

－在调整焊接机头（29）时，焊丝（9、30）重复地向工件（14、31）运动并从工件（14、31）返回，即扫描工件（14、31）的轮廓，并且由所输送的焊丝长度的值确定一个定义的位置、尤其是中心位置。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，采用根据权利要求1至16之一或多个所述的方法和根据权利要求17所述的控制装置以及根据权利要求18至21之一或多个所述的焊接设备。

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