CN104169032A - 电弧焊接方法和电弧焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电弧焊接方法和电弧焊接装置,使固定焊接电极的焊枪在与预先设定的焊接前进方向不同的退避方向D上退避一段退避距离Lh,同时在焊接电极与焊接对象物之间以峰值电流值Ip进行焊接,具有以下三个步骤。步骤1形成余高焊缝,步骤3在步骤1的完成位置处停止焊枪,同时以峰值电流值Ip进行焊接,完成余高焊缝,步骤2从步骤1的完成位置起,在焊接前进方向上从步骤1开始时的位置起移动节距移动距离Lp,同时以能够在焊接电极与焊接对象物之间维持电弧的基本电流值Ib进行焊接,反复执行步骤1、步骤3和步骤2,由此形成期望的焊缝。

Description

电弧焊接方法和电弧焊接装置
技术领域
本发明涉及使用非自耗电极或自耗电极以指定周期切换两个条件进行焊接的电弧焊接方法和电弧焊接装置。
背景技术
在使用非自耗电极进行焊接的TIG(Tungsten Inert Gas,钨极惰性气体)焊接和使用自耗电极进行焊接的MIG(Metal Inert Gas,金属极惰性气体)焊接之间,电极和电弧产生方法存在差异。但是,上述TIG焊接和MIG焊接都是在惰性气体环境中使电极与焊接部件之间产生电弧,从而进行焊接的焊接方法。
一直以来,作为TIG焊接和MIG焊接中的一种焊接方法,经常使用低脉冲焊接这利焊接方法。低脉冲焊接在TIG焊接的情况下是指,以数赫兹左右的周期将焊接电流或焊接电压等焊接条件周期性地变化为峰值条件和低于峰值条件的基本条件,使用其热量进行焊接对象物的焊接(例如参考专利文献1)。
使用这种低脉冲焊接的理由是,在焊接铝等具有低熔点的材料的情况或者焊接板厚度不同的焊接对象物的情况下,具有如下优点。也就是说,在焊接上述材料或焊接对象物的情况下具有如下优点:防止焊接对象物烧穿,能够应对有缝隙的材质等,以及能够较为容易地得到整齐的鱼鳞状的焊缝外观。
另外,在使用非自耗电极的TIG焊接中,往往在焊接过程中将材质与焊接部件基本相同的焊接填充材料插入焊接部,通过调整该焊接填充材料的进给量,调整熔敷的金属量。但是,在TIG焊接的低脉冲焊接中,经常使用随着焊接电流的变化切换焊接填充材料的进给速度的焊接方法。
图23是表示现有TIG焊接系统的低脉冲焊接的一例的概略结构图。图23所示的焊接系统由具备非自耗电极的焊枪901、焊接填充材料902、焊接电源装置903、以及焊接填充材料进给装置904构成。
接着,使用图24所示的时序图,说明现有TIG焊接系统的低脉冲焊接的焊接控制方法。
图24是表示现有TIG焊接系统中焊枪901的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时间变化的时序图。根据图24可知,在现有TIG焊接系统的低脉冲焊接中,使焊枪901以一定速度连续移动,同时以一定周期切换电流和焊接填充材料进给速度。以下说明详细情况。
首先,作为STEP11(以下称为“步骤11”),说明余高形成部910的控制。在图24的期间T1中,利用所切换的焊接条件中的、较高条件的峰值电流值Ip和较高的峰值焊接填充材料进给速度Wfp进行焊接。并且,通过使焊接填充材料熔敷于焊接对象物,形成余高形成部910。
接着,作为STEP12(以下称为“步骤12”),说明电弧维持部的控制。在图24的期间T2中,利用周期性切换的焊接条件中的、较低电流条件的基本电流值Ib和较低的基本焊接填充材料进给速度Wfb进行焊接。通常,在此,基本电流是仅仅足以维持电弧的低电流值,焊接填充材料进给速度如图24所示经常采用较低的值Wfb或0。通过以此方式进行设定,能够抑制对焊接对象物W的热输入,可以防止焊接对象物W的烧穿,减少焊接变形。
随后,反复进行上述步骤11和步骤12,直到焊接结束为止。据此能够得到鱼鳞状的焊缝。
但是,在该低脉冲焊接方法中,使焊枪910以一定速度移动,同时切换焊接条件。因此,在余高形成部910处,为了达到每单位面积的熔敷量和所形成的余高焊缝的高度,需要加快焊接填充材料进给速度。但是,仅仅加快焊接填充材料进给速度,焊接填充材料会焊接不透,因此还需要增大电流值,其结果是不得不增加不必要的热输入。另外,在此情况下,也在移动焊枪901的同时进行进给,因此得到的焊缝也无法成为整齐的鱼鳞状。
作为解决该问题的一种方法,提出在使用自耗电极的焊接中反复执行如下第一工序和第二工序进行焊接的方法(例如参考专利文献2)。在此,第一工序是如下工序:使焊枪在焊接前进方向上停止,在停止的状态下利用峰值条件进行焊接。第二工序是如下工序:使焊枪在焊接前进方向上以节距移动,同时利用基本条件进行焊接。
该焊接方法在使焊枪在焊接前进方向上停止的状态下供给峰值电流,因此能够在不增大焊接电流的情况下提高每单位面积的熔敷量。另外,在停止焊枪的状态下提高熔敷量,因而能够得到更加整齐的鱼鳞状的焊缝外观。
但是,在将专利文献2记载的自耗电极的焊接方法适用于TIG焊接系统时,由于在停止焊枪的状态下形成余高部,所以随着时间的经过,非自耗电极与所形成的余高部的距离变短。并且,在有些情况下,非自耗电极与焊接对象物有可能发生短路。
另外,若为了避免这种现象发生,预先使电极与焊接对象物离开距离,则在电弧维持部,电极与焊接对象物的距离变大,存在着无法得到合适焊接结果的问题。
另外,即便在使用专利文献2记载的自耗电极的情况下,根据峰值时的焊接时间等不同,焊枪的突出长度在余高形成部910和电弧维持部处也会不同。因此,与TIG焊接同样,存在着无法得到合适的焊接结果的问题。
另外,在现有TIG焊接系统的低脉冲焊接中,在相同时刻切换电流和焊接填充材料进给速度。但是,一般而言,与焊接条件的切换相比,由于构成进给装置的电机的反应延迟等原因,焊接填充材料进给速度的切换较慢。因此,在将焊接电流从峰值电流切换为基本电流,并在相同时刻切换焊接填充材料进给速度的情况下,由于焊接填充材料进给速度的切换较慢,所以存在着焊接填充材料焊接不透的问题。
另外,关于焊接填充材料的进给,优选在焊接对象物中形成焊接熔池后开始进行进给。但是,若在从基本电流切换为峰值电流时,在相同时刻切换焊接填充材料进给速度,则根据材质等不同,有时可能未形成足够的焊接熔池,此时也存在着无法进行适当焊接的问题。
另外,在现有TIG焊接方法的低脉冲焊接中,电弧维持部(基本条件时)的可输入的基本进给速度的下限是进给速度0,该速度意味着进给停止。但是,在从以峰值条件进行进给的状态变为以基本条件停止进给的情况下,如图25所示,基本电流的电弧911内部或者电弧911附近,有可能存在焊接填充材料902。若满足这种条件,则基本条件时未进给的焊接填充材料902开始熔融,焊接填充材料902的前端变为球状。并且,在变为这种形状后,焊接填充材料902下次以峰值条件进给时,无法顺利地熔敷于焊接对象物。
由于具有上述多个问题,所以存在着无法得到美观的鱼鳞状焊缝外观等合适焊接结果的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开昭62-279087号公报
专利文献2:特开平11-267839号公报
发明内容
本发明解决上述问题,提供一种得到更美观的鱼鳞状焊缝外观的电弧焊接方法和电弧焊接装置。
本发明的电弧焊接方法是在焊接用电极与焊接对象物之间产生电弧以进行焊接的电弧焊接方法。并且,本发明的电弧焊接方法具备第一步骤和第二步骤,第一步骤在产生所述电弧的状态下使所述焊接用电极向远离所述焊接对象物的方向移动,第二步骤在产生所述电弧的状态下使所述焊接用电极向靠近所述焊接对象物的方向且焊线方向移动。并且,本发明的电弧焊接方法包括交替反复所述第一步骤和所述第二步骤进行焊接的方法。
利用该方法,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,本发明的电弧焊接装置具备:在非自耗电极与焊接对象物之间供给电力的焊接电源装置、具备固定非自耗电极的焊枪的机械手、控制机械手和焊接电源装置的控制装置、以及为了进给焊接填充材料而安装在焊枪上的焊接填充材料进给导向器。并且,本发明的电弧焊接装置具备:焊接填充材料进给部、峰值电流设定部、基本电流设定部、焊接填充材料峰值进给速度设定部、焊接填充材料基本进给速度设定部、退避条件设定部、以及移动条件设定部。在此,焊接填充材料进给部进给焊接填充材料。峰值电流设定部设定在非自耗电极与焊接对象物之间供给的峰值电流的电流值和时间。基本电流设定部设定比峰值电流小的基本电流的电流值和时间。焊接填充材料峰值进给速度设定部设定焊接填充材料的峰值进给速度和适用时间。焊接填充材料基本进给速度设定部设定焊接填充材料的、比峰值进给速度小的基本进给速度和适用基本进给速度的时间。退避条件设定部设定从焊接对象物离开的条件。移动条件设定部设定在焊接前进方向上移动的移动条件。并且,本发明的电弧焊接装置交替反复执行第一步骤和第二步骤进行焊接,第一步骤在产生电弧的状态下使非自耗电极向远离焊接对象物的方向移动,第二步骤在产生电弧的状态下使非自耗电极向靠近焊接对象物的方向且焊接前进方向移动。
利用该结构,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,本发明的电弧焊接装置具备:在自耗电极与焊接对象物之间供给电力的焊接电源装置、具备焊枪的机械手、以及控制机械手和焊接电源装置的控制装置。并且,本发明的电弧焊接装置具备:自耗电极进给部、第一设定部、第二设定部、峰值电压设定部、基本电压设定部、退避条件设定部、以及移动条件设定部。在此,自耗电极进给部进给自耗电极。第一设定部设定在自耗电极与焊接对象物之间供给的峰值电流的电流值和时间,或者自耗电极的峰值进给速度和适用时间。第二设定部设定比峰值电流小的基本电流的电流值和时间,或者比峰值进给速度慢的基本进给速度和适用时间。峰值电压设定部设定在自耗电极与焊接对象物之间施加的峰值电压的电压值。基本电压设定部设定比峰值电压小的基本电压的电压值。退避条件设定部设定从焊接对象物离开的条件。移动条件设定部设定在焊接前进方向上移动的移动条件。并且,本发明的电弧焊接装置交替反复执行第一步骤和第二步骤进行焊接,第一步骤在产生电弧的状态下使自耗电极向远离焊接对象物的方向移动,第二步骤在产生电弧的状态下使自耗电极向靠近焊接对象物的方向且焊接前进方向移动。
利用该结构,能够得到期望的美观的焊缝形状。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的TIG焊接系统的概略结构的图。
图2是表示本发明实施方式1的焊枪的概要的正视图。
图3是表示本发明实施方式1的动作参数的设定画面例的图。
图4是表示本发明实施方式1的焊接参数的设定画面例的图。
图5A是用于说明本发明实施方式1的焊枪的退避方向的正视图。
图5B是用于说明本发明实施方式1的焊枪的退避方向的正视图。
图5C是用于说明本发明实施方式1的焊枪的退避方向的正视图。
图6是本发明实施方式1的电弧焊接方法的流程图。
图7是本发明实施方式1的节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时序图。
图8是本发明实施方式1的焊接结束时的处理的流程图。
图9A是用于说明本发明实施方式1的焊接结束方法的图。
图9B是用于说明本发明实施方式1的焊接结束方法的图。
图9C是用于说明在焊接中间示教点结束本发明实施方式1的焊接方法的图。
图10是本发明实施方式1的节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时序图。
图11是本发明实施方式1的节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时序图。
图12是本发明实施方式1的节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时序图。
图13是本发明实施方式1的节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时序图。
图14A是关于本发明实施方式2的电弧焊接方法的流程图。
图14B是关于本发明实施方式2的电弧焊接方法的流程图。
图15是本发明实施方式2的节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时序图。
图16是表示本发明实施方式3的MIG焊接系统的概略结构的图。
图17是表示本发明实施方式3的焊枪的概要的正视图。
图18是表示本发明实施方式3的动作参数的设定画面例的图。
图19是表示本发明实施方式3的焊接参数的设定画面例的图。
图20是本发明实施方式3的电弧焊接方法的流程图。
图21是本发明实施方式3的电弧焊接方法的流程图。
图22是本发明实施方式3的节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时序图。
图23是现有TIG焊接系统的概略结构图。
图24是现有TIG焊接系统的焊枪移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时序图。
图25是用于说明现有TIG焊接系统的问题的正视图。
具体实施方式
以下参考附图说明本发明的一实施方式。在以下附图中,对相同结构要素标注相同符号,因而有时省略说明。
实施方式1
图1是表示本发明实施方式1的TIG焊接系统的概略结构的图。图2是表示本发明实施方式1的焊枪112的概要的正视图。图3是表示本发明实施方式1的动作参数的设定画面例的图。图4是表示本发明实施方式1的焊接参数的设定画面例的图。图5A、图5B、图5C是用于说明本发明实施方式1的焊枪的退避方向的正视图。
图1是表示电弧焊接装置的一例结构的图,该电弧焊接装置是使用机器人系统自动进行利用非自耗电极的电弧焊接的自动焊接系统。
如图1所示,电弧焊接装置具备:机械手111;焊接电源装置121;焊接填充材料进给装置131;进行机械手111、焊接电源装置121、以及焊接填充材料进给装置131等的控制的控制装置141;以及连接于控制装置141的示教器151。
机械手111上安装有焊枪112。如图2所示,焊枪112上安装有用于供给氩气等保护气体的喷气嘴211、非自耗电极212、以及焊接填充材料进给导向器213。根据来自焊接电源装置121的指示从不图示的气瓶供给的保护气体能够从喷气嘴211供给到焊接位置。通过焊接填充材料进给装置131,从焊接填充材料进给导向器213进给焊接填充材料113。并且,焊接电源装置121在非自耗电极212与焊接对象物W之间施加电力,产生电弧。利用该电弧熔融焊接对象物W和焊接填充材料113,目的在于使焊接填充材料113熔敷于焊接对象物W。
焊接电源装置121是具备输出部(未图示)和电压检测部(未图示)的装置,输出部用于施加焊接电压并提供焊接电流,电压检测部用于针对输出检测实际的焊接电压。输出部连接于焊枪112和焊接对象物W,能够利用控制装置141的指示,通过焊枪112在非自耗电极212与焊接对象物W之间施加焊接电压,提供焊接电流。
焊接填充材料进给装置131是具备进给速度控制部132、带有导辊(未图示)的进给电机133、以及角度检测部(未图示)的装置,角度检测部用于使用未图示的编码器等角度传感器检测进给电机的角度。焊接填充材料进给装置131能够根据控制装置141的指示工作,利用导辊进给焊接填充材料113。
由焊接填充材料进给装置131进给的焊接填充材料113通过焊接填充材料进给导向器213进给到非自耗电极212与焊接对象物W之间。利用由焊接电源装置121的输出产生的电弧,进给的焊接填充材料113与焊接对象物W一起熔融,目的在于使焊接填充材料113熔敷于焊接对象物W。
焊接填充材料进给装置131具备进给速度控制部132,进给焊接填充材料113。
控制装置141具备通信部142、运算部143、示教数据存储部144、机械手控制部145、焊接条件指示部146、以及进给速度指示部147。在此,通信部142与示教器151进行通信。运算部143由进行各种内部运算的CPU、存储器等构成。示教数据存储部144存储为了在自动工作时做出再现动作而示教的数据。机械手控制部145根据运算部143的运算结果控制机械手111。焊接条件指示部146对焊接电源装置121指示焊接电流等焊接条件。进给速度指示部147对焊接填充材料进给装置131指示焊接填充材料113的进给速度。
此外,焊接电源装置121和进给速度控制部132也可以包括在控制装置141内。根据该结构,本实施方式1的电弧焊接装置能够进一步实现小型化。
另外,示教器151具备:用于与控制装置141进行通信的通信部152、用于显示各种信息的数据显示部153、以及数据设定部154。示教器151能够进行机械手111的操作和本实施方式1进行的电弧焊接方法的运算参数的设定等。
具体而言,如图3及图4所示,示教器151包括数据显示部153和数据设定部154进行显示。数据设定部154根据需要显示图3所示的动作参数设定部301和图4所示的焊接条件参数设定部401。如图3所示,动作参数设定部301设定节距移动距离Lp、退避距离Lh、退避方向D、退避时间Th、焊接速度V、以及顶端停止定时器Thd等动作参数。
也就是说,动作参数设定部301具备退避条件设定部310和移动条件设定部320。退避条件设定部310具有退避移动距离设定部311、退避方向设定部312、以及退避时间设定部313。在此,退避移动距离设定部311设定作为从焊接对象物W离开的移动距离的退避移动距离Lh。退避方向设定部312设定作为从焊接对象物W离开的方向的退避方向D。退避时间设定部313设定退避时间Th,该时间是沿着退避方向设定部312设定的方向移动退避移动距离设定部311设定的距离的时间。移动条件设定部320具有焊接速度设定部321和节距移动距离设定部322。焊接速度设定部321设定作为在焊接前进方向上移动的速度的焊接速度V。节距移动距离设定部322设定作为在焊接前进方向上移动的距离的节距移动距离Lp。
如图4所示,焊接条件参数设定部401设定峰值电流值1p、基本电流值1b、峰值焊接填充材料进给速度Wfp、基本焊接填充材料进给速度Wfb、峰值焊接填充材料进给时间Twfp、以及进给定时调整时间Tadj等焊接条件参数。
也就是说,焊接条件参数设定部401具备峰值电流设定部410、基本电流设定部411、第一设定部420、第二设定部421、峰值电压设定部422、以及基本电压设定部423中的至少任一者。峰值电流设定部410设定在非自耗电极212与焊接对象物W之间供给的峰值电流的电流值Ip和时间。基本电流设定部411设定比峰值电流小的基本电流的电流值Ib和时间。第一设定部420设定在自耗电极与焊接对象物W之间供给的峰值电流的电流值Ip和时间,或者自耗电极的峰值进给速度和适用时间。第二设定部421设定比峰值电流小的基本电流的电流值Ib和时间,或者比峰值进给速度慢的基本进给速度和适用时间。峰值电压设定部422设定在自耗电极与焊接对象物W之间施加的峰值电压的电压值。基本电压设定部423设定比峰值电压小的基本电压的电压值。
图4的峰值电流设定部410也具有焊接填充材料峰值进给速度设定部136和焊接填充材料基本进给速度设定部137。焊接填充材料峰值进给速度设定部136设定焊接填充材料113的峰值进给速度和适用时间。焊接填充材料基本进给速度设定部137设定焊接填充材料113的、比峰值进给速度小的基本进给速度和适用基本进给速度的时间。
并且,还具备自动运转时的再现用命令A(未图示)和自动运转时的再现用命令B(未图示),再现用命令A也意味着开始本实施方式1的电弧焊接方法,再现用命令B结束本实施方式1的焊接方法。此外,命令A和命令B存储在示教数据存储部144中。
在此,上述运算参数基本上设定0以上或大于0的值,但基本焊接填充材料进给速度wfb和进给定时调整时间Tadj也可以设定负值。
另外,在设定退避方向D时,从预先准备的“焊枪方向”和“垂直向上方向”的两个选项中进行设定。
另外,在设定图3和图4所示的节距移动距离Lp和峰值电流值Ip等运算参数时,示教器151的数据显示部153上显示表示运算参数与实际动作的关系的略图(参考图3、图4),示教者容易想象运算参数时的行为变化。
上述的示教器151的数据设定部154的设定内容作为示教者示教的、自动运转时做出再现动作的示教数据内的一种命令,通过示教器151的通信部152和控制装置141的通信部142存储到控制装置141的示教数据存储部144中。
在使用后述的本实施方式1的电弧焊接方法的情况下,在进行焊接作业的区间中,希望开始本实施方式1的电弧焊接方法的示教位置处登记命令A,即在机器人的动作程序中的示教位置处登记命令A。
另外,在希望结束本实施方式1的电弧焊接方法的示教位置处登记命令B。不过,即使不登记命令B,本实施方式1的电弧焊接方法也会在焊接区间结束时自动结束。详细动作在后面进行描述,但本实施方式1的电弧焊接方法结束时的动作根据是否登记了命令B而不同,示教者能够根据示教内容来选择是否登记命令。
以下参考附图说明使用运算参数的机械手111的动作控制、焊接条件的控制、以及进给速度的控制的详细情况。
图6表示使用本发明实施方式1的电弧焊接方法时的处理的流程图。图7表示使用本发明实施方式1的电弧焊接方法时的节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时序图。
此外,本实施方式1中,为了实现本实施方式1的电弧焊接方法的最好效果,退避方向D设定为工具方向,基本焊接填充材料进给速度Wfb设定负值(反向进给),进给定时调整时间Tadj设定正值。
在此,退避方向D的“焊枪方向”是指图5A至图5C中相对于焊接前进方向而言朝上的实线所示的方向,与焊接前进方向无关,始终指焊枪和电极方向。因此,如图5B、图5C所示,在具有前进角、后退角进行示教的情况下,在该角度方向上进行退避。
另一方面,所谓“垂直向上方向”,在图5A至图5C中是与焊枪角度无关,在焊接前进方向与焊枪方向所成的平面中,始终指向相对于焊接前进方向垂直的方向的虚线所示的方向。
在用途上,关于“焊枪方向”,示教者能够根据示教自由选择退避方向,因此能够进行扩展性更好的示教。
而关于“垂直向上方向”,由于能够与焊枪角度无关地始终在一定方向上退避,所以可以考虑焊枪角度由于焊接对象物W的形状或焊接环境等无法保持固定的情况。即使在此情况下,退避方向也能够始终保持固定,可望收到余高焊缝保持固定的效果。
在再现动作中,控制装置141从示教数据存储部144中读出开始本实施方式1的电弧焊接方法的命令A后,首先进行普通的焊接开始处理。一般而言,使用高频火花在非自耗电极212与焊接对象物W之间产生电弧。
此外,在本实施方式1的电弧焊接方法中,关于电弧的产生方法,除了使用上述高频率以外,还可以使用直流高压施加方式或提升起动方式等任意方式。并且,在电弧产生后,在焊接开始时也使用的条件下进行热输入处理。上述的普通焊接开始处理(STEP0:步骤0)结束后,开始本实施方式1的电弧焊接方法。
本实施方式1的电弧焊接方法有进行余高焊接的部分和电弧维持的部分,前者在预先确定的退避方向D上退避焊枪112并同时提供峰值电流值Ip,后者从退避动作完成点起向焊线方向进行节距移动并同时提供基本电流值Ib。并且,使焊接填充材料进给速度的切换定时与电流的切换定时错开,进行进给速度的切换。通过反复执行上述控制来进行焊接。
首先,使用图6作为STEP1(步骤1)说明退避动作。如图6所示,上方写有焊枪的列的各步骤表示与焊枪112的动作有关的步骤,上方写有焊接条件指示的列的各步骤表示焊接条件指示。另外,上方写有进给速度条件的列的各步骤表示进给速度条件。
焊接开始处理(步骤0)结束后,开始退避动作,该动作使焊枪112在焊枪方向上以退避时间Th移动退避距离Lh(STEP1-1:步骤1-1)。并且,与退避动作同时,指示焊接电源装置121提供峰值电流值Ip(STEP1-2:步骤1-2)。
另外,在指示焊接电源装置121提供峰值电流值Ip之后经过了进给定时调整时间Tadj的时刻(STEP1-4:步骤1-4中判定为“是”),对焊接填充材料进给装置131指示峰值焊接填充材料进给速度Wfp值(STEP1-5:步骤1-5)。
STEP1(步骤1)的状态是图7下部的“A”描绘的状态,在退避焊枪112的同时进给焊接填充材料113,由此形成余高部(未图示)。
作为STEP3(步骤3),在退避完成点完成退避动作(STEP1-3:步骤1-3中判定为“是”)后,在完成退避的地方使焊枪112停止顶端停止定时器Thd的时间(STEP3-1:步骤3-1),完成余高焊缝形成。
另外,在STEP1-5(步骤1-5)中切换为峰值焊接填充材料进给速度后,等待峰值焊接填充材料进给时间Twfp的经过,在确认经过该时间时(STEP3-2:步骤3-2中判定为“是”),将进给速度切换为基本焊接填充材料进给速度Wfb(STEP3-3:步骤3-3)。
另外,本实施方式1中,将基本焊接填充材料进给速度Wfb设定为负值,因此在切换进给速度时,进行将焊接填充材料进给装置131的进给电机的转动方向从正转切换为反转的内部处理。为了发挥本实施方式1的电弧焊接方法的效果,将峰值焊接填充材料进给时间Twfp设定为顶端停止定时器Thd的经过即将完成(STEP3-4:步骤3-4中判定为“是”)之前。表示STEP3(步骤3)的状态的图是图7下部的“B”描绘的状态,使焊枪112停止在退避后的位置处,经过一段时间后,仅将进给速度切换为基本条件。
接着,作为STEP2(步骤2)说明节距移动动作。
STEP3-4(步骤3-4)中完成退避完成时的停止动作后,接着,使焊枪112进行节距移动动作(STEP2-1:步骤2-1),同时指示焊接电源装置121提供基本电流值Ib(STEP2-2:步骤2-2)。通常,基本电流值Ib设定低于峰值电流值Ip的值,设定能够维持电弧的电流值。
在此,以如下方式开始节距动作:以从STEP1(步骤1)中开始退避动作的位置起在焊接前进方向上移动节距移动距离Lp的点为目标点,节距动作从STEP3(步骤3)中完成退避的位置起向目标点移动,移动时间是由(节距移动距离Lp)/(焊接速度V)求出的时间。这表示图7的下部所示的“C”的状态。
接着,作为STEP4(步骤4)说明焊接结束判定。
节距动作(STEP2-3:步骤2-3中判定为“是”)结束后,进行焊接结束判定。在焊接结束判定中,计算从完成节距移动的当前位置到焊接区间结束点的距离(STEP4-1:步骤4-1),若剩余距离比节距移动距离Lp短,则视为焊接区间结束,进行焊接结束处理。此外,焊接结束处理的细节在后面描述。随后,到STEP4-2(步骤4-2)的焊接结束判定中进行“是”判定为止,反复进行STEP1(步骤1)至STEP4(步骤4)的动作。
接着,使用图8的流程图和图9A、图9B、图9C说明结束本实施方式1的电弧焊接方法的处理。图8是本发明实施方式1的焊接结束时的处理的流程图。图9A、图9B、图9C是用于说明本发明实施方式1的焊接结束方法的图。图10至图13是本发明实施方式1的节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度的时序图。
图8所示的结束处理从判定在焊接区间的结束点(即动作程序内的焊接区间的结束点)处是否登记了命令B开始,命令B是结束本实施方式1的电弧焊接方法的命令(STEP5-1:步骤5-1)。在焊接区间的结束点处登记了命令B的情况下(STEP5-1:步骤5-1中判定为“是”),在完成节距移动的位置处,本实施方式1的电弧焊接方法的处理完成。随后,执行示教者作为后续处理示教的收弧焊接等。
在该焊接结束方法中,如图9A所示,焊枪112在完成最终的节距移动的时刻结束焊接。在本实施方式1的电弧焊接方法中,节距移动时不形成余高,因此在最终的节距移动部不形成余高。该焊接结束方法是设想如下情况时的结束方法:不需要最终节距移动时的余高的情况;焊接结束后示教者通过随后的示教使焊枪112移动,形成与通常的焊接区间不同的余高或进行收弧焊接的情况,等等。
此外,本实施方式1中,设想在焊接结束点处登记了命令B,但命令B也可以存在于焊接区间中间的示教点处。在此情况下,如图9C所示,与本实施方式1的结束处理同样,在节距移动完成的点处结束本实施方式1的电弧焊接方法,随后可以作为通常的焊接区间进行焊接。
另一方面,在焊接区间的结束点处未登记命令B的情况下(STEP5-1:步骤5-1中判定为“否”),从最终的节距移动完成后的点起,与通常焊接区间的STEP1(步骤1)和STEP3(步骤3)同样地进行退避动作和峰值电流的指示。在焊接结束点处形成与焊接区间相同的余高,并结束焊接方法(STEP1-1:步骤1-1至STEP1-5:步骤1-5,STEP3-1:步骤3-1至STEP3-4:步骤3-4)。
随后,在退避完成的点处,示教者可以根据需要执行收弧焊接。该方法中,如图9B所示,形成与通常的焊接区间相同的余高并结束焊接,因而不会打乱焊缝间隔或余高的高度等。
另外,可以根据需要在焊枪112退避的点处进行收弧焊接。因此,本结束方法是设想了如下情况的结束方法:形成与通常区间相同的焊缝,根据需要使用收弧焊接进行焊缝外观的微调。
接着,说明本实施方式1的电弧焊接方法的作用和效果。
本实施方式1的电弧焊接方法是在焊接用电极与焊接对象物之间产生电弧以进行焊接的电弧焊接方法,具备第一步骤(步骤1)和第二步骤(步骤2),交替反复执行第一步骤和第二步骤进行焊接。在此,第一步骤是在产生了电弧的状态下使焊接用电极向远离焊接对象物的方向移动的步骤。第二步骤是在产生了电弧的状态下使焊接用电极向靠近焊接对象物的方向且焊线的方向移动的步骤。利用该方法,能够得到期望的美观的焊缝形状。
也就是说,在图6所示的STEP1(步骤1)中,使焊枪112向焊枪方向退避,同时使用峰值电流值Ip和峰值焊接填充材料进给速度Wfp进行余高焊接。据此,能够在意识不到沿焊线方向的移动的情况下形成鱼鳞状的整齐的余高焊缝。
另外,在不退避焊枪112,仅停止焊枪112的状态下进行余高焊接的情况下,由进给的焊接填充材料113形成的余高焊缝与非自耗电极212之间的距离变短,有时非自耗电极212与焊接对象物W短路。在电弧焊接中,若电极与焊接对象物W的距离未保持合适,则无法得到最佳的焊接结果。对此,本实施方式1的电弧焊接方法在退避焊枪112的同时进行余高焊接,因此能够保持电极与焊接对象物W的合适距离并进行焊接。
STEP3(步骤3)中,在一定时间内保持焊枪112固定,利用峰值电流条件进行焊接,由此可望收到鱼鳞状余高焊缝的高度保持固定的效果。
另外,STEP3(步骤3)中,在切换焊接电流之前,将焊接填充材料113的进给速度切换为基本进给速度。另外,基本进给速度为负值。
与焊接条件的切换相比,由于构成焊接填充材料进给装置131的进给电机的反应延迟等问题,焊接填充材料113的进给速度的切换较慢。但是,通过使进给速度的切换与电流的切换错开时刻进行,可望防止在基本电流条件下达到峰值焊接填充材料进给速度并进给焊接填充材料113。
另外,通过使基本进给速度为负值以收回焊接填充材料113,可起到防止焊接填充材料113存在、熔融于基本条件时的电弧中的效果。
另外,本实施方式1的电弧焊接方法可以是在第一步骤(步骤1)和第二步骤(步骤2)之间具备第三步骤(步骤3)的方法,第三步骤(步骤3)在第一步骤(步骤1)结束时的位置处,在产生电弧的状态下将焊接用电极的位置维持指定时间。利用该方法,能够得到期望的美观的焊缝形状。
也就是说,在STEP2(步骤2)中,将焊接电流切换为基本电流值,并进行节距移动。据此,能够以基本电流值移动焊枪112,该基本电流值是仅足以维持非自耗电极212与焊接对象物W之间的电弧不熄灭的电流值。并且,能够顺利地过渡至向下一峰值电流的切换,因此具有缩短周期时间的效果和取得整齐焊缝外观的效果。
此外,本实施方式1中,示出将退避方向D设定为“焊枪方向”的例子,在设定为相对于焊接对象物W“垂直向上的方向”的情况下,除了退避方向不同以外,与本实施方式1的处理相同。
此外,本实施方式1中,为了简化说明,说明了使用直流电源实施直流焊接的例子。但是,本实施方式1不仅可以适用于使用直流焊接的焊接系统,还可以适用于使用交流焊接的焊接系统。
此外,本实施方式1中,如图7的焊接填充材料进给速度Wf的时序图所示,示出了焊接填充材料进给速度Wf反复进行正向进给和反向进给的例子。但是,如图10所示,也可以从STEP2(步骤2)开始时起,在第一指定时间T1内,将焊接填充材料113的进给控制为反向进给,经过第一指定时间T1之后,停止焊接填充材料113的进给。或者,如图11所示,也可以在从STEP2(步骤2)开始前的某时刻起到STEP2(步骤2)开始后的某时刻为止的第二指定时间T2内,将焊接填充材料113的进给控制为反向进给,经过第二指定时间T2之后,停止焊接填充材料113的进给。或者,如图12所示,也可以在从STEP2(步骤2)开始前的某时刻起到STEP2(步骤2)开始时为止的第三指定时间T3内,将焊接填充材料113的进给控制为反向进给,经过第三指定时间T3之后,停止焊接填充材料113的进给。
另外,本实施方式1中,如图7的退避方向的时序图所示,示出了使焊枪112在退避方向上移动退避距离Lh,在顶端停止定时器Thd期间,在产生电弧的状态下维持焊枪112的位置的例子。但是,如图13所示,也可以将顶端停止定时器Thd的值设定为零,从STEP1(步骤1)立即转至STEP2(步骤2)。
另外,在第一步骤(步骤1)中,可以采用使焊接用电极在焊线上的位置不发生变化,使焊接用电极向远离焊接对象物的方向移动的方法。或者,在第一步骤中,也可以采用使焊接用电极在相对于焊接前进方向的返回方向移动,同时使焊接用电极向远离焊接对象物的方向移动的方法。或者,在第一步骤中,还可以采用使焊接用电极向焊接前进方向移动,同时使焊接用电极向远离焊接对象物的方向移动的方法。利用该方法,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,还可以采用如下方法:在第一步骤(步骤1)期间,在焊接用电极与焊接对象物之间供给峰值电流,在第二步骤(步骤2)期间,在焊接用电极与焊接对象物之间供给比峰值电流低的基本电流。利用该方法,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,还可以采用如下方法:在第三步骤(步骤3)期间,在焊接用电极与焊接对象物之间供给峰值电流。利用该方法,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,本实施方式1的电弧焊接装置具备:在非自耗电极212与焊接对象物W之间供给电力的焊接电源装置121、具备固定非自耗电极212的焊枪112的机械手111、控制机械手111和焊接电源装置121的控制装置141、以及为了进给焊接填充材料113而安装在焊枪112上的焊接填充材料进给导向器213。并且,本实施方式1的电弧焊接装置具备:焊接填充材料进给装置131、峰值电流设定部410、基本电流设定部411、焊接填充材料峰值进给速度设定部136、焊接填充材料基本进给速度设定部137、退避条件设定部310、以及移动条件设定部320。在此,焊接填充材料进给装置131进给焊接填充材料113。峰值电流设定部410设定在非自耗电极212与焊接对象物W之间供给的峰值电流的电流值Ip和时间。基本电流设定部411设定比峰值电流小的基本电流的电流值Ib和时间。焊接填充材料峰值进给速度设定部136设定焊接填充材料113的峰值进给速度和适用时间。焊接填充材料基本进给速度设定部137设定焊接填充材料113的、比峰值进给速度小的基本进给速度和适用基本进给速度的时间。退避条件设定部310设定从焊接对象物W离开的条件。移动条件设定部320设定在焊接前进方向上移动的移动条件。并且,本实施方式1的电弧焊接装置交替反复执行第一步骤(步骤1)和第二步骤(步骤2)进行焊接,第一步骤(步骤1)在产生电弧的状态下使非自耗电极212向远离焊接对象物W的方向移动,第二步骤(步骤2)在产生电弧的状态下使非自耗电极212向靠近焊接对象物W的方向且焊接前进方向移动。
利用该结构,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,退避条件设定部310也可以采用具有退避移动距离设定部311、退避方向设定部312、以及退避时间设定部313的结构。在此,退避移动距离设定部311设定作为从焊接对象物W离开的移动距离的退避移动距离Lh。退避方向设定部312设定作为从焊接对象物W离开的方向的退避方向D。退避时间设定部313设定退避时间Th,该时间是沿着退避方向设定部312设定的方向移动退避移动距离设定部311设定的距离的时间。另外,移动条件设定部320可以采用具有焊接速度设定部321和节距移动距离设定部322的结构。焊接速度设定部321设定作为在焊接前进方向上移动的速度的焊接速度V。节距移动距离设定部322设定作为在焊接前进方向上移动的距离的节距移动距离Lp。并且,在本实施方式1的电弧焊接装置中,第一步骤(步骤1)中,在退避方向设定部312设定的方向上,在退避时间设定部313设定的时间Th内,使非自耗电极212向远离焊接对象物W的方向移动退避移动距离设定部311设定的距离Lh。在第二步骤(步骤2)中,从第一步骤完成时非自耗电极212移动到的位置出发,将从第一步骤开始时非自耗电极212的位置起在焊接前进方向上前进了节距移动距离设定部322设定的距离Lp的位置作为非自耗电极212的移动目标位置,在节距移动距离设定部322设定的距离Lp除以焊接速度设定部321设定的焊接速度V求出的时间内移动非自耗电极212。通过进行上述移动,本实施方式1的电弧焊接装置可以采用使非自耗电极212向靠近焊接对象物W的方向且焊接前进方向移动的结构。
利用该结构,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,也可以采用在第一步骤(步骤1)与第二步骤(步骤2)之间进行第三步骤(步骤3)的结构,第三步骤(步骤3)在第一步骤(步骤1)结束时的位置处,在产生电弧的状态下将非自耗电极212的位置维持指定时间。利用该结构,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,还可以采用如下结构:在第一步骤(步骤1)期间,在非自耗电极212与焊接对象物W之间供给峰值电流,在第二步骤(步骤2)期间,在非自耗电极212与焊接对象物W之间供给比峰值电流低的基本电流。利用该结构,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,还可以采用如下结构:在第三步骤(步骤3)期间,在非自耗电极212与焊接对象物W之间供给峰值电流。利用该结构,能够得到期望的美观的焊缝形状。
如上所述,根据本发明,通过交替反复第一步骤与第二步骤,能够得到期望的焊缝形状。在此,第一步骤是使焊接用电极向远离焊接对象物W的方向移动,同时利用由峰值电流等构成的峰值条件形成余高焊缝的步骤。第二步骤是利用小于峰值条件的、由基本电流等构成的基本条件,在产生了电弧的状态下使焊接用电极向靠近焊接对象物的方向且焊线方向移动的步骤。
另外,通过相对于电流切换调整进给速度切换的定时,在形成焊接熔池后进给焊接填充材料的情况、考虑电机的延迟进行进给等情况下,能够调整电流和进给速度的切换定时。其结果是,能够得到更美观的焊缝。
另外,基本进给速度设定为负值,即能够反向进给并收回焊接填充材料,能够防止焊接填充材料存在于电弧中,焊接填充材料的前端变圆的现象。
实施方式2
图14A、图14B表示与本发明实施方式2的电弧焊接方法有关的流程图。图15表示示出本发明实施方式2的各参数(节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊接填充材料进给速度等)的时间变化的时序图。
与实施方式1的主要不同点是对进给定时调整时间Tadj设定负值。对进给定时调整时间Tadj设定负值意味着,向峰值焊接填充材料进给速度Wfp的切换比向峰值电流的切换更早进行。
以下参考附图详细说明本实施方式。此外,与实施方式1的另一主要不同点是,焊接开始的第一次退避动作时的条件与第二次以后的退避动作时相比,条件发生变更。并且,本实施方式2中也进行与实施方式1相同的焊接开始处理(STEP0:步骤0)。
首先,作为STEP1(步骤1)说明焊接开始后的初次的退避动作。
焊接开始处理结束后,与实施方式1的STEP1(步骤1)同样,开始焊枪112的退避动作(STEP1-1:步骤1-1)。并且,与退避动作同时,指示焊接电源装置121提供峰值电流值Ip(STEP1-2:步骤1-2)。
此外,实施方式1中,从指示峰值电流值Ip起,等待进给定时调整时间Tadj经过后,向焊接填充材料进给装置131指示峰值焊接填充材料进给速度Wfp值。但是,本实施方式2中,在与指示峰值电流相同的时刻,指示峰值焊接填充材料进给速度Wfp值。(STEP1-3:步骤1-3)
在STEP1(步骤1)中,与实施方式1相同,在退避焊枪112的同时进给焊接填充材料113,由此形成余高部。
接着,作为STEP3(步骤3)说明退避完成点的停止动作。
在完成退避动作(STEP1-4:步骤1-4中判定为“是”)后,在完成退避的地方使焊枪112停止顶端停止定时器Thd的时间(STEP3-1:步骤3-1),完成余高焊缝形成。
另外,在STEP1-3(步骤1-3)中,切换为峰值焊接填充材料进给速度Wfp后,等待根据峰值焊接填充材料进给时间Twfp和进给定时调整时间Tadj计算出的时间(Twfp-Tadj)经过。并且,在确认经过该时间时(STEP3-2:步骤3-2中判定为“是”),将焊接填充材料113的进给速度切换为基本焊接填充材料进给速度Wfb(STEP3-3:步骤3-3)。对基本焊接填充材料进给速度Wfb设定负值时的内部处理与实施方式1相同,因此省略其说明。
接着,作为STEP2(步骤2)说明节距移动动作。
STEP3-4(步骤3-4)中完成退避完成点的停止动作后,接着,使焊枪112与实施方式1同样进行节距移动动作(STEP2-1:步骤2-1),同时指示焊接电源装置121提供基本电流值Ib(STEP2-2:步骤2-2)。
另外,在指示焊接电源装置121提供基本电流值Ib之后,等待根据节距移动距离Lp、焊接速度V、以及进给定时调整时间Tadj计算出的时间((Lp/V)-Tadj)的经过(STEP2-3:步骤2-3中判定为“是”),然后对焊接填充材料进给装置131指示峰值焊接填充材料进给速度Wfp(STEP2-4:步骤2-4)。
节距移动动作在(节距移动距离Lp/焊接速度V)的时间内进行,因此从指示基本电流起,经过((节距移动距离Lp/焊接速度V)-进给定时调整时间Tadj)之后,切换进给速度。其结果是,能够在对焊接电源装置121指示峰值电流值Ip时的进给定时调整时间Tadj时间以前,将进给速度切换为峰值焊接填充材料进给速度Wfp。
将进给速度切换为峰值焊接填充材料进给速度Wfp之后,等待峰值焊接填充材料进给时间Twfp的经过,然后切换为基本焊接填充材料进给速度Wfb(STEP3-3:步骤3-3)。通常,将峰值焊接填充材料进给时间Twfp设定为:在完成退避动作并在顶端停止焊枪112的STEP3(步骤3)结束之前,切换为基本焊接填充材料进给速度Wfb。
接着,作为STEP4(步骤4)说明焊接结束判定。
在节距移动完成后,进行焊接结束判定。焊接结束判定的实施方法和进行了结束判断时(STEP4-2:步骤4-2中判定为“是”)的焊接结束方法与实施方式1相同,因而省略说明。
接着,作为STEP5(步骤5)说明焊接开始后的第二次以后的退避动作。
节距移动完成后,再次开始退避动作(STEP5-1:步骤5-1)。与STEP1(步骤1)中的退避动作的不同之处是,STEP1(步骤1)中,在与退避动作的开始相同的时刻,进行了峰值电流值Ip的指示和峰值焊接填充材料进给速度Wfp的指示。但是,在STEP2(步骤2)的处理中,进给速度的切换已经实施完毕,因此仅进行峰值电流值Ip的指示(STEP5-2:步骤5-2),不进行进给速度的切换指示。
随后,到STEP4-2(步骤4-2)的焊接结束判定中进行“是”判定为止,反复进行STEP2(步骤2)至STEP5(步骤5)的动作。
接着,说明本实施方式2的电弧焊接方法的作用和效果。
通常,作为进给焊接填充材料113的时机,优选使焊接电流为峰值条件,在熔融的条件下进给焊接填充材料113。在此,在本实施方式2的焊接方法中,能够将基本焊接填充材料进给速度Wfp设定为负值,因而在节距移动时(基本电流条件时)能够收回焊接填充材料113。但是,在节距移动距离Lp较长的情况、焊接速度V较小等情况下,在节距移动区间中过度地收回焊接填充材料113。这样,即使在切换为下一峰值电流条件的同时,将焊接填充材料进给速度切换为峰值焊接填充材料进给速度,焊接填充材料113熔敷于焊接对象物W也需要花费时间,在此期间,焊接对象物W有时会过度熔融而烧穿。
对此,如本实施方式2这样,在切换为峰值电流之前,将进给速度切换为峰值焊接填充材料进给速度Wfp,由此能够在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
也就是说,本实施方式2的电弧焊接方法中,焊接用电极为非自耗电极212,在供给焊接填充材料113的同时进行电弧焊接。交替反复峰值进给速度和比峰值进给速度慢的基本进给速度,进行焊接填充材料113的进给。也可以采用如下方法:峰值进给速度的进给在与峰值电流的开始时刻不同的时刻开始,基本进给速度的进给在与基本电流的开始时刻不同的时刻开始。利用该方法,能够在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
另外,还可以采用如下方法:在第二步骤(步骤2)时,控制焊接填充材料113的进给,使焊接填充材料113的进给为反向进给。利用该方法,能够进一步在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
另外也可以采用如下方法:从第二步骤(步骤2)开始时起,在第一指定时间内,将焊接填充材料113的进给控制为反向进给,经过第一指定时间之后,停止焊接填充材料113的进给。利用该方法,能够进一步在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
另外也可以采用如下方法:在从第二步骤(步骤2)开始前的某时刻起到第二步骤开始后的某时刻为止的第二指定时间内,将焊接填充材料113的进给控制为反向进给,经过第二指定时间之后,停止焊接填充材料113的进给。利用该方法,能够进一步在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
另外也可以采用如下方法:在从第二步骤(步骤2)开始前的某时刻起到第二步骤开始时为止的第三指定时间内,将焊接填充材料113的进给控制为反向进给,经过第三指定时间之后,停止焊接填充材料113的进给。利用该方法,能够进一步在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
另外,在本实施方式2的电弧焊接装置中,交替反复峰值进给速度和比峰值进给速度慢的基本进给速度,进行焊接填充材料113的进给。也可以采用如下结构:峰值进给速度的进给在与峰值电流的开始时刻不同的时刻开始,基本进给速度的进给在与基本电流的开始时刻不同的时刻开始。利用该结构,能够在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
另外,还可以采用如下结构:在第二步骤(步骤2)时,控制焊接填充材料113的进给,使焊接填充材料113的进给为反向进给。利用该结构,能够进一步在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
另外也可以采用如下结构:从第二步骤(步骤2)开始时起,在第一指定时间内,将焊接填充材料的进给控制为反向进给,经过第一1指定时间之后,停止焊接填充材料113的进给。利用该结构,能够进一步在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
另外也可以采用如下结构:在从第二步骤(步骤2)开始前的某时刻起到第二步骤开始后的某时刻为止的第二指定时间内,将焊接填充材料的进给控制为反向进给,经过第二指定时间之后,停止焊接填充材料的进给。利用该结构,能够进一步在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
另外也可以采用如下结构:在从第二步骤(步骤2)开始前的某时刻起到第二步骤开始时为止的第三指定时间内,将焊接填充材料113的进给控制为反向进给,经过第三指定时间之后,停止焊接填充材料的进给。利用该结构,能够进一步在切换峰值电流时,在不过度熔融焊接对象物W的情况下进给焊接填充材料113。
实施方式3
在实施方式1和实施方式2中,说明了使用非自耗电极进行焊接的电弧焊接装置。在本发明的实施方式3中,说明使用自耗电极进行焊接的电弧焊接装置。
图16是表示本发明实施方式3的MIG焊接系统的概略结构的图。图17是表示本发明实施方式3的焊枪504的概要的正视图。图18是表示本发明实施方式3的动作参数的设定画面例的图。图19是表示本发明实施方式3的焊接参数的设定画面例的图。
图16表示本实施方式3的电弧焊接装置的概略结构,该电弧焊接装置是MIG焊接系统的一例,MIG焊接系统是使用机器人系统自动进行利用自耗电极的电弧焊接的自动焊接系统。
图16所示的电弧焊接装置具有实施方式1也同样示出了的机械手111、控制装置141、以及示教器151,此外还具备焊接电源装置501和焊丝进给装置502。
机械手111上安装有自耗电极用的焊枪504。如图17所示,焊枪504上安装有用于供给氩气等保护气体的喷气嘴601。根据来自焊接电源装置501的指示从不图示的气瓶供给的保护气体能够从喷气嘴601供给到焊接对象物W的焊接位置。
另外,焊枪504的前端安装有导电嘴602,焊丝503由焊丝进给装置502进给,通过导电嘴602进给到焊接对象物W并被供电。
焊接电源装置501是具备输出部(未图示)、电压检测部(未图示)、以及焊丝控制部(未图示)的装置,输出部用于施加焊接电压并提供焊接电流,电压检测部用于针对输出检测实际施加的电压。输出部连接于焊枪504和焊接对象物W,能够利用控制装置141的指示,通过焊枪504在作为自耗电极的焊丝503与焊接对象物W之间施加焊接电压。
焊丝进给装置502通常安装在机械手111的上部,是具备带有导辊的进给电机(未图示)和角度检测部的装置,角度检测部用于使用未图示的编码器等角度传感器检测进给电机的角度。并且,焊丝进给装置502根据焊接电源装置501的指示工作,是用于进给作为自耗电极的焊丝503的装置。
根据控制装置141的指示开始焊接后,焊接电源装置501施加焊接电压,并以根据指示电流确定的进给速度,进行焊丝进给装置502的驱动控制。在进给的焊丝503与焊接对象物W之间产生电弧,焊丝503向焊接对象物W进行熔滴过渡。
本实施方式3的电弧焊接装置的控制装置141和示教器151的结构与实施方式1相同,因而省略详细说明。实施方式1中,分别独立地具备指示焊接条件的焊接条件指示部146和指示进给速度的进给速度指示部147。但是,在本实施方式3的使用自耗电极的电弧焊接装置中,作为与实施方式1的不同之处,进给速度由焊接电源装置501根据焊接条件进行驱动控制,因此不具备实施方式1的电弧焊接装置的进给速度指示部147。作为焊接条件,对焊接电源装置501指示焊接条件指示部146的指示值。
本实施方式3的电弧焊接方法中,焊接用电极是自耗电极,交替反复峰值进给速度和比峰值进给速度慢的基本进给速度,进行自耗电极的进给。并且可以采用如下方法:峰值进给速度控制为与峰值电流同步,基本进给速度控制为与基本电流同步。
利用该方法,能够实现可得到期望的美观的焊缝形状的焊接方法。
本实施方式3的示教器151的数据设定部154具备图18所示的动作参数设定部701和图19所示的焊接条件参数设定部801。动作参数设定部701具备退避条件设定部310和移动条件设定部320。退避条件设定部310具有退避移动距离设定部311、退避方向设定部312、以及退避时间设定部313。焊接条件参数设定部801具备峰值电流设定部410、基本电流设定部411、第一设定部420、第二设定部421、峰值电压设定部422、以及基本电压设定部423中的至少任一者。这些结构要素的功能和作用与图3和图4中具体说明的内容相同,因而省略各自的说明。
如图18所示,动作参数设定部701设定节距移动距离Lp、退避距离Lh、退避方向D、退避时间Th、焊接速度V、以及顶端停止定时器Thd等动作参数,这些动作参数显示在数据显示部153上。图19所示的焊接条件参数设定部801设定峰值电流值Ip、峰值电压值Vp、基本电流值Ib、以及基本电压值Vb等焊接条件参数,这些动作参数显示在数据显示部153上。并且,焊接条件参数设定部801还具备自动运转时的再现用命令C(未图示)和自动运转时的再现用命令E(未图示),再现用命令C也意味着开始本实施方式3的电弧焊接方法,再现用命令E结束电弧焊接方法。此外,命令C和命令E存储在示教数据存储部144中。
在动作参数设定部701的退避方向设定部312中,与实施方式1同样,从预先准备的“焊枪方向”和“垂直向上方向”的两个选项中进行设定。
另外,如图18和图19所示,在设定运算参数时,示教器151的数据显示部153上显示表示运算参数与实际动作的关系的略图(参考图18、图19),示教者容易想象运算参数时的行为变化。
上述的数据设定部154的设定内容作为示教者示教的、自动运转时做出再现动作的示教数据内的一种命令,通过示教器151的通信部152和控制装置141的通信部142存储到控制装置141的示教数据存储部144中。
在使用本实施方式3的电弧焊接方法的情况下,在进行焊接作业的区间中,希望开始本实施方式3的电弧焊接方法的示教位置处登记命令C。
另外,在希望结束本实施方式3的电弧焊接方法的示教位置处登记命令E。不过,即使不登记命令E,本实施方式3的电弧焊接方法也会在焊接区间结束时自动结束。详细动作在后面进行描述,但本实施方式3的电弧焊接方法结束时的动作根据是否登记了命令E而不同,示教者能够根据示教内容来选择是否登记命令。
接着,参考图20至图22说明使用运算参数的机械手111的动作控制、以及焊接条件的控制的详细情况。
图20和图21表示本发明实施方式3的电弧焊接方法的流程图。图22是本发明实施方式3的节距方向的移动距离、退避方向的移动距离、焊接电流的电流值、以及焊丝进给速度的时序图。
图22表示焊枪504在节距方向上的移动距离的时间变化和焊枪504在与焊线方向不同的、退避方向D设定部设定的方向上的退避距离的时间变化。另外,图22表示对焊接电源装置501指示的指示电流值的时间变化和对焊接电源装置501指示的指示焊丝进给速度值的时间变化。
在再现动作中,控制装置141从示教数据存储部144中读出开始本实施方式3的电弧焊接方法的命令C后,首先进行普通的焊接开始处理。在焊接开始处理中,控制装置141开始在焊枪504与焊接对象物W之间施加焊接电压,并开始进给焊丝503,产生电弧。
在电弧产生后,在焊接开始时使用的条件下进行热输入处理。上述的普通焊接开始处理(STEP0:步骤0)结束后,开始本实施方式3的电弧焊接方法。
本实施方式3的电弧焊接方法有余高焊接部(未图示)和电弧维持部(未图示),前者在预先确定的退避方向D上使焊枪504进行退避动作并同时提供峰值电流值Ip,后者从退避动作完成点起向焊线方向进行节距移动动作并同时提供基本电流值Ib。并且,通过反复执行上述步骤来进行焊接。
首先,作为STEP1(步骤1)说明退避动作。
焊接开始处理结束后,开始退避动作,该动作使焊枪504在退避方向D设定的方向上以退避时间Th移动退避距离Lh的距离(STEP1-1:步骤1-1)。并且,与退避动作同时,对焊接电源装置501指示峰值电流值Ip和峰值电压Vp(STEP1-2:步骤1-2)。在焊接电源装置501中,根据由焊丝503的材质和直径、从焊枪504突出的长度等预先确定的电流与焊丝进给速度的关系,计算为了提供峰值电流值Ip所需的焊丝进给速度Wfp1,驱动焊丝进给装置502(STEP1-3:步骤1-3)。据此,焊丝503对焊接对象物W进行熔滴过渡。表示STEP1(步骤1)的状态的图是图22中的A的状态。
接着,作为STEP3(步骤3)说明退避完成点的停止动作。在完成退避动作(STEP1-4:步骤1-4中判定为“是”)后,在完成退避的地方使焊枪504停止顶端停止定时器Thd的时间(STEP3-1:步骤3-1),完成余高焊缝形成。这表示图22中的B的状态。
接着,作为STEP2(步骤2)说明节距移动动作。
STEP3-2(步骤3-2)中完成退避完成点的停止动作后,接着,使焊枪504进行节距移动动作(STEP2-1:步骤2-1),同时对焊接电源装置501指示基本电流值Ib和基本电压值Vb(STEP2-2:步骤2-2)。通常,基本电流值Ib设定低于峰值电流的值,设定能够维持电弧的电流值。在焊接电源装置501中,与峰值电流时同样,计算为了提供基本电流值Ib所需的焊丝进给速度Wfb1,驱动焊丝进给装置502(STEP2-3:步骤2-3)。通过设定能够维持电弧的电流值,能够在几乎不进行熔滴过渡的情况下维持电弧。
在此,以如下方式开始节距移动:以从STEP1(步骤1)中开始退避动作的位置起在焊接前进方向上移动节距移动距离Lp的点为目标点,节距移动从STEP3(步骤3)中完成退避的点起向目标点移动,移动时间是由(节距移动距离Lp)/(焊接速度V)求出的时间。这表示图22中的C的状态。
接着,作为STEP4(步骤4)说明焊接结束判定。
节距动作(STEP2-4:步骤2-4中判定为“是”)完成后,进行焊接结束判定。焊接结束判定进行与实施方式1相同的处理,因此省略详细说明。随后,到STEP4-2(步骤4-2)的焊接结束判定中进行“是”判定为止,反复进行STEP1(步骤1)至STEP4(步骤4)的动作。
接着,使用图21的流程图说明结束本实施方式3的电弧焊接方法的处理。
结束处理从判定在焊接区间的结束点处是否登记了命令E开始,命令E是结束本实施方式3的电弧焊接方法的命令(STEP5-1:步骤5-1)。在焊接区间的结束点处登记了命令E的情况下(STEP5-1:步骤5-1中判定为“是”),在完成节距移动的点处,本实施方式3的电弧焊接方法的处理完成。
此外,本实施方式3中,设想在焊接结束点处登记了命令E,但命令E也可以存在于焊接区间中间的示教点处。在此情况下,与本结束处理的实施方式同样,在节距移动完成的点处结束本实施方式3的电弧焊接方法,随后作为通常的焊接区间进行焊接。
另一方面,在焊接区间的结束点处未登记命令E的情况下(STEP5-1:步骤5-1中判定为“否”),从节距移动完成后的点起,与通常焊接区间的STEP1(步骤1)和STEP2(步骤2)同样地进行退避动作和峰值电流的指示,在焊接结束点处形成与焊接区间相同的余高,结束焊接方法(STEP1-1:步骤1-1~STEP1-4:步骤1-4、STEP3-1:步骤3-1~STEP3-2:步骤3-2)。
此外,使用用途等与实施方式1相同。
接着,说明实施本实施方式3时的作用。
在STEP1(步骤1)中,使焊枪504向焊枪方向退避,同时使用峰值电流值Ip进行余高焊接。据此,能够在意识不到沿焊线方向的移动的情况下形成鱼鳞状的整齐的余高焊缝。
另外,在不退避焊枪504,仅停止焊枪504的状态下进行余高焊接的情况下,余高焊缝与从焊枪504到电弧产生点的突出长度变短,焊接性能变差,无法形成美观的焊缝。但是,本实施方式3的电弧焊接方法在退避焊枪504的同时进行余高焊接,因此能够保持焊丝503与焊接对象物W之间的合适距离并进行焊接。
STEP3(步骤3)中,在一定时间内保持焊枪504固定,利用峰值电流条件进行焊接,由此可望收到鱼鳞状余高焊缝的高度保持固定的效果。
在STEP2(步骤2)中,将焊接电流切换为基本电流值,并进行节距移动。据此,能够以基本电流值移动焊枪504,该基本电流值是仅足以维持焊丝503与焊接对象物W之间的电弧不熄灭的电流值,能够顺利地过渡至向下一峰值电流的切换。据此,具有缩短周期时间的效果和取得整齐焊缝外观的效果。
也就是说,本实施方式3的电弧焊接装置具备:在自耗电极505与焊接对象物W之间供给电力的焊接电源装置501、具备焊枪504的机械手111、以及控制机械手111和焊接电源装置501的控制装置141。并且,本发明的电弧焊接装置具备:自耗电极进给部138、第一设定部420、第二设定部421、峰值电压设定部422、基本电压设定部423、退避条件设定部310、以及移动条件设定部320。在此,自耗电极进给部508进给自耗电极。第一设定部420设定在自耗电极与焊接对象物W之间供给的峰值电流的电流值和时间,或者自耗电极的峰值进给速度和适用时间。第二设定部421设定比峰值电流小的基本电流的电流值和时间,或者比峰值进给速度慢的基本进给速度和适用时间。峰值电压设定部422设定在自耗电极与焊接对象物W之间施加的峰值电压的电压值。基本电压设定部423设定比峰值电压小的基本电压的电压值。退避条件设定部310设定从焊接对象物W离开的条件。移动条件设定部320设定在焊接前进方向上移动的移动条件。并且,本发明的电弧焊接装置交替反复执行第一步骤(步骤1)和第二步骤(步骤2)进行焊接,第一步骤(步骤1)在产生电弧的状态下使自耗电极向远离焊接对象物W的方向移动,第二步骤(步骤2)在产生电弧的状态下使自耗电极向靠近焊接对象物的方向且焊接前进方向移动。利用该结构,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,本实施方式3的电弧焊接装置的退避条件设定部310具有退避移动距离设定部311、退避方向设定部312、以及退避时间设定部313,移动条件设定部320具有焊接速度设定部321和节距移动距离设定部322。在此,退避移动距离设定部311设定作为从焊接对象物W离开的移动距离的退避移动距离Lh。退避方向设定部312设定作为从焊接对象物W离开的方向的退避方向D。退避时间设定部313设定退避时间Th,该时间是沿着退避方向设定部312设定的方向移动退避移动距离设定部311设定的距离的时间。焊接速度设定部321设定作为在焊接前进方向上移动的速度的焊接速度V。节距移动距离设定部322设定作为在焊接前进方向上移动的距离的节距移动距离Lp。
并且,在第一步骤(步骤1)中,在退避方向设定部312设定的方向上,在退避时间设定部313设定的时间内,使自耗电极向远离焊接对象物W的方向移动退避移动距离设定部311设定的距离。在第二步骤(步骤2)中,从第一步骤完成时自耗电极移动到的位置出发,向着移动目标位置,在节距移动距离设定部322设定的距离除以焊接速度设定部321设定的焊接速度V求出的时间内移动自耗电极。在此,移动目标位置是自耗电极从第一步骤开始时自耗电极的位置起在焊接前进方向上前进了节距移动距离设定部322设定的距离的位置。并且,通过执行第一步骤和第二步骤,本实施方式3的电弧焊接装置可以采用使自耗电极向靠近焊接对象物W的方向且焊接前进方向移动的结构。利用该结构,能够得到期望的美观的焊缝形状。
另外,交替反复峰值进给速度和比峰值进给速度慢的基本进给速度,进行自耗电极的进给,峰值进给速度的进给可以控制为与峰值电流的供给同步,基本进给速度的进给可以控制为与基本电流的供给同步。利用该结构,能够得到期望的美观的焊缝形状。
此外,本实施方式3中,示出设定顶端停止定时器Thd,在顶端进行焊枪504的停止的例子,但也可以根据焊接对象物W的形状、所使用的电流条件、或希望形成的焊缝,使顶端停止定时器Thd为0,不停止焊枪504。
此外,本实施方式中3,示出将退避方向D设定为“焊枪方向”的例子,在设定为“垂直向上的方向”的情况下,除了退避方向不同以外,与本实施方式3的处理相同。
此外,本实施方式3中示出如下例子:指示峰值电流值Ip和基本电流值Ib,与电流同步地进行峰值焊接填充材料进给速度Wfp和基本焊接填充材料进给速度Wfb的控制。但是,也可以指示峰值焊接填充材料进给速度Wfp和基本焊接填充材料进给速度Wfb,与进给速度同步地控制电流。
工业上的可利用性
根据本发明,能够得到期望的焊缝形状,能够作为例如用于形成鱼鳞状焊缝等的电弧焊接方法和电弧焊接装置进行适用,在工业上非常有用。
符号说明
111  机械手
112、504  焊枪
113  焊接填充材料
121、501  焊接电源装置
131  焊接填充材料进给装置
132  进给速度控制部
133  进给电机
136  焊接填充材料峰值进给速度设定部
137  焊接填充材料基本进给速度设定部
138  自耗电极进给部
141  控制装置
142  通信部
143  运算部
144  示教数据存储部
145  机械手控制部
146  焊接条件指示部
147  进给速度指示部
151  示教器
152  通信部
153  数据显示部
154  数据设定部
211、601  喷气嘴
212  非自耗电极
213  焊接填充材料进给导向器
301、701  动作参数设定部
310  退避条件设定部
311  退避移动距离设定部
312  退避方向设定部
313  退避时间设定部
320  移动条件设定部
321  焊接速度设定部
322  节距移动距离设定部
401、801  焊接条件参数设定部
410  峰值电流设定部
411  基本电流设定部
420  第一设定部
421  第二设定部
422  峰值电压设定部
423  基本电压设定部
502  焊丝进给装置
503  焊丝
508  自耗电极进给部
602  导电嘴

Claims (25)

1.一种电弧焊接方法,在焊接用电极与焊接对象物之间产生电弧以进行焊接,具备:
第一步骤,在产生了所述电弧的状态下,使所述焊接用电极向远离所述焊接对象物的方向移动;以及
第二步骤,在产生了所述电弧的状态下,使所述焊接用电极向靠近所述焊接对象物的方向且沿焊线方向移动,
交替反复所述第一步骤和所述第二步骤以进行焊接。
2.根据权利要求1所述的电弧焊接方法,其中,
在所述第一步骤与所述第二步骤之间具备:第三步骤,在所述第一步骤结束时的位置处,在产生所述电弧的状态下将所述焊接用电极的位置维持指定时间。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的电弧焊接方法,其中,
在所述第一步骤中,所述焊接用电极在所述焊线上的位置不发生变化地使所述焊接用电极向远离焊接对象物的方向移动,或者使所述焊接用电极在相对于焊接前进方向的返回方向移动的同时向远离所述焊接对象物的方向移动,或者使所述焊接用电极在向所述焊接前进方向移动的同时向远离所述焊接对象物的方向移动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电弧焊接方法,其中,
在所述第一步骤期间,在所述焊接用电极与所述焊接对象物之间供给峰值电流,在所述第二步骤期间,在所述焊接用电极与所述焊接对象物之间供给比所述峰值电流低的基本电流。
5.根据权利要求2所述的电弧焊接方法,其中,
在所述第三步骤期间,在所述焊接用电极与所述焊接对象物之间供给峰值电流。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电弧焊接方法,其中,
所述焊接用电极是非自耗电极,在供给焊接填充材料的同时进行电弧焊接,交替反复峰值进给速度和比所述峰值进给速度慢的基本进给速度,进行所述焊接填充材料的进给,所述峰值进给速度的进给在与所述峰值电流的开始时刻不同的时刻开始,所述基本进给速度的进给在与所述基本电流的开始时刻不同的时刻开始。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电弧焊接方法,其中,
所述焊接用电极是非自耗电极,在供给焊接填充材料的同时进行电弧焊接,在所述第二步骤时,控制所述焊接填充材料的进给,使得所述焊接填充材料的进给为逆向进给。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的电弧焊接方法,其中,
所述焊接用电极是非自耗电极,在供给焊接填充材料的同时进行电弧焊接,从所述第二步骤开始时起,在第一指定时间内,所述焊接填充材料的进给控制为逆向进给,经过所述第一指定时间后,停止所述焊接填充材料的进给。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的电弧焊接方法,其中,
所述焊接用电极是非自耗电极,在供给焊接填充材料的同时进行电弧焊接,从所述第二步骤开始前的某时刻起到所述第二步骤开始后的某时刻为止的第二指定时间内,所述焊接填充材料的进给控制为逆向进给,经过所述第二指定时间后,停止所述焊接填充材料的进给。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的电弧焊接方法,其中,
所述焊接用电极是非自耗电极,在供给焊接填充材料的同时进行电弧焊接,从所述第二步骤开始前的某时刻起到所述第二步骤开始时为止的第三指定时间内,所述焊接填充材料的进给控制为逆向进给,经过所述第三指定时间后,停止所述焊接填充材料的进给。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的电弧焊接方法,其中,
所述焊接用电极是自耗电极,交替反复峰值进给速度和比所述峰值进给速度慢的基本进给速度,进行所述自耗电极的进给,所述峰值进给速度控制为与所述峰值电流同步,所述基本进给速度控制为与基本电流同步。
12.一种电弧焊接装置,具备:
焊接电源装置,在非自耗电极与焊接对象物之间供给电力;
机械手,具备固定所述非自耗电极的焊枪;
控制装置,控制所述机械手和所述焊接电源装置;以及
焊接填充材料进给导向器,为了进给焊接填充材料而安装于所述焊枪,
其中,所述电弧焊接装置具备:
焊接填充材料进给部,进给所述焊接填充材料;
峰值电流设定部,用于设定在所述非自耗电极与所述焊接对象物之间供给的峰值电流的电流值和时间;
基本电流设定部,用于设定比所述峰值电流小的基本电流的电流值和时间;
焊接填充材料峰值进给速度设定部,用于设定所述焊接填充材料的峰值进给速度和适用时间;
焊接填充材料基本进给速度设定部,用于设定所述焊接填充材料的比所述峰值进给速度小的基本进给速度和适用所述基本进给速度的时间;
退避条件设定部,设定从所述焊接对象物离开的条件;以及
移动条件设定部,设定在焊接前进方向上移动的移动条件,
所述电弧焊接装置交替反复执行第一步骤和第二步骤进行焊接,所述第一步骤在产生所述电弧的状态下使所述非自耗电极向远离所述焊接对象物的方向移动,所述第二步骤在产生所述电弧的状态下使所述非自耗电极向靠近所述焊接对象物的方向且沿所述焊接前进方向移动。
13.根据权利要求12所述的电弧焊接装置,其中,
所述退避条件设定部具有:
退避移动距离设定部,用于设定从所述焊接对象物离开的移动距离即退避移动距离;
退避方向设定部,用于设定从所述焊接对象物离开的方向即退避方向;以及
退避时间设定部,用于设定退避时间,所述退避时间是沿着所述退避方向设定部设定的方向移动所述退避移动距离设定部设定的距离的时间,
所述移动条件设定部具有:
焊接速度设定部,用于设定在所述焊接前进方向上移动的速度即焊接速度;以及
节距移动距离设定部,用于设定在所述焊接前进方向上移动的距离即节距移动距离,
在所述第一步骤中,在所述退避方向设定部设定的方向上,以所述退避时间设定部设定的时间,使所述非自耗电极向远离所述焊接对象物的方向移动所述退避移动距离设定部设定的距离,在所述第二步骤中,从所述第一步骤完成时所述非自耗电极移动到的位置出发,在所述节距移动距离设定部设定的距离除以所述焊接速度设定部设定的焊接速度求出的时间内移动所述非自耗电极,所述非自耗电极的移动目标位置是从所述第一步骤开始时的所述非自耗电极的位置起在所述焊接前进方向上前进了所述节距移动距离设定部设定的距离的位置,由此使所述非自耗电极向靠近所述焊接对象物的方向且沿所述焊接前进方向移动。
14.根据权利要求12或13中的任一项所述的电弧焊接装置,其中,
在第一步骤与第二步骤之间进行:第三步骤,在所述第一步骤结束时的位置处,在产生所述电弧的状态下将所述非自耗电极的位置维持指定时间。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的电弧焊接装置,其中,
在所述第一步骤期间,在非自耗电极与焊接对象物之间供给峰值电流,在所述第二步骤期间,在所述非自耗电极与所述焊接对象物之间供给比所述峰值电流低的基本电流。
16.根据权利要求14所述的电弧焊接装置,其中,
在所述第三步骤期间,在所述非自耗电极与焊接对象物之间供给峰值电流。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的电弧焊接装置,其中,
交替反复峰值进给速度和比所述峰值进给速度慢的基本进给速度,进行所述焊接填充材料的进给,所述峰值进给速度的进给在与所述峰值电流的开始时刻不同的时刻开始,所述基本进给速度的进给在与所述基本电流的开始时刻不同的时刻开始。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的电弧焊接装置,其中,
在所述第二步骤时,控制所述焊接填充材料的进给,使得所述焊接填充材料的进给为逆向进给。
19.根据权利要求12至17中任一项所述的电弧焊接装置,其中,
从所述第二步骤开始时起,在第一指定时间内,所述焊接填充材料的进给控制为逆向进给,经过所述第一指定时间后,停止所述焊接填充材料的进给。
20.根据权利要求12至17中任一项所述的电弧焊接装置,其中,
从所述第二步骤开始前的某时刻起到所述第二步骤开始后的某时刻为止的第二指定时间内,所述焊接填充材料的进给控制为逆向进给,经过所述第二指定时间后,停止所述焊接填充材料的进给。
21.根据权利要求12至17中任一项所述的电弧焊接装置,其中,
从所述第二步骤开始前的某时刻起到所述第二步骤开始时为止的第三指定时间内,所述焊接填充材料的进给控制为逆向进给,经过所述第三指定时间后,停止所述焊接填充材料的进给。
22.一种电弧焊接装置,具备:
焊接电源装置,在自耗电极与焊接对象物之间供给电力;
机械手,具备焊枪;以及
控制装置,控制所述机械手和所述焊接电源装置,
其中,所述电弧焊接装置具备:
自耗电极进给部,进给所述自耗电极;
第一设定部,用于设定在所述自耗电极与所述焊接对象物之间供给的峰值电流的电流值和时间,或者所述自耗电极的峰值进给速度和适用时间;
第二设定部,用于设定比所述峰值电流小的基本电流的电流值和时间,或者比所述峰值进给速度慢的基本进给速度和适用时间;
峰值电压设定部,用于设定在所述自耗电极与所述焊接对象物之间施加的峰值电压的电压值;
基本电压设定部,用于设定比所述峰值电压小的基本电压的电压值;
退避条件设定部,设定从所述焊接对象物离开的条件;以及
移动条件设定部,设定在焊接前进方向上移动的移动条件,
所述电弧焊接装置交替反复执行第一步骤和第二步骤进行焊接,所述第一步骤在产生所述电弧的状态下使所述自耗电极向远离所述焊接对象物的方向移动,所述第二步骤在产生所述电弧的状态下使所述自耗电极向靠近所述焊接对象物的方向且沿所述焊接前进方向移动。
23.根据权利要求22所述的电弧焊接装置,其中,
所述退避条件设定部具有:
退避移动距离设定部,用于设定从所述焊接对象物离开的移动距离即退避移动距离;
退避方向设定部,用于设定从所述焊接对象物离开的方向即退避方向;以及
退避时间设定部,用于设定退避时间,所述退避时间是沿着所述退避方向设定部设定的方向移动所述退避移动距离设定部设定的距离的时间,
所述移动条件设定部具有:
焊接速度设定部,用于设定在所述焊接前进方向上移动的速度即焊接速度;以及
节距移动距离设定部,用于设定在所述焊接前进方向上移动的距离即节距移动距离,
在所述第一步骤中,在所述退避方向设定部设定的方向上,以所述退避时间设定部设定的时间,使所述自耗电极向远离所述焊接对象物的方向移动所述退避移动距离设定部设定的距离,在所述第二步骤中,从所述第一步骤完成时所述自耗电极移动到的位置出发,在所述节距移动距离设定部设定的距离除以所述焊接速度设定部设定的焊接速度求出的时间内移动所述自耗电极,所述自耗电极的移动目标位置是从所述第一步骤开始时的所述自耗电极的位置起在所述焊接前进方向上前进了所述节距移动距离设定部设定的距离的位置,由此使所述自耗电极向靠近所述焊接对象物的方向且沿所述焊接前进方向移动。
24.根据权利要求22或23所述的电弧焊接装置,其中,
交替反复峰值进给速度和比所述峰值进给速度慢的基本进给速度,进行所述自耗电极的进给,所述峰值进给速度的进给控制为与所述峰值电流的供给同步,所述基本进给速度的进给控制为与所述基本电流的供给同步。
25.根据权利要求12至24中任一项所述的电弧焊接装置,其中,
所述焊接电源装置设置在所述控制装置内。
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