CN110340493B - 丝传送装置以及焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种丝传送装置，能够把握与缓冲量的调整有关的信息。该丝传送装置(10)包括：第一丝传送部(11)，其传送焊丝(22)；丝缓冲部(20)，其收纳由第一丝传送部(11)传送的焊丝；第二丝传送部(12)，其将收纳在丝缓冲部(20)中的焊丝(22)传送给焊枪(24)；缓冲量获取部(13)，其获取收纳在丝缓冲部(20)中的焊丝(22)的缓冲量；电机，其在第一丝传送部(11)和第二丝传送部(12)的至少一方使焊丝(22)移动；缓冲量调整部(30)，其驱动电机，调整收纳在丝缓冲部(20)中的焊丝(22)的缓冲量；以及输出部(14)，其输出与缓冲量的调整有关的信息。

Description

丝传送装置以及焊接系统

技术领域

本发明涉及丝传送装置以及焊接系统。

背景技术

利用焊接机器人的焊接是使焊丝相对于母材高速反复地前进和后退来进行的。为了使焊丝平稳地前进和后退，在传送丝的第一丝传送部与使丝前进和后退的第二丝传送部之间，设有焊丝的缓冲部(例如，专利文献1等)。

然而，使焊丝反复地前进和后退有时会使得焊丝的缓冲量发生变化。如果焊丝的缓冲量不足或过多，焊丝的前进和后退会变得不平稳，焊接质量降低。因此，有时会适时地进行操作，驱动丝传送部，将焊丝的缓冲量调整到适当值(例如，缓冲量的最大值与最小值的中间值)。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：特开2015-058469号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

然而，操作者无法把握与缓冲量的调整有关的信息，无法确认是否在适当的时间内进行了缓冲量的调整等。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够把握与缓冲量的调整有关的信息的丝传送装置。

[为解决问题实施的手段]

本发明的一个方式所涉及的丝传送装置包括：第一丝传送部，其传送焊丝；丝缓冲部，其收纳由第一丝传送部传送的焊丝；第二丝传送部，其将收纳在丝缓冲部中的焊丝传送给焊枪；缓冲量获取部，其获取收纳在丝缓冲部中的焊丝的缓冲量；电机，其在第一丝传送部和第二丝传送部的至少一方使焊丝移动；缓冲量调整部，其驱动电机，调整收纳在丝缓冲部中的焊丝的缓冲量；以及输出部，其输出与缓冲量的调整有关的信息。

根据该方式，由于与缓冲量的调整有关的信息通过丝传送装置输出到外部，因此操作者能够把握与缓冲量的调整有关的信息，能够确认是否适当地进行了缓冲量的调整。

在上述方式中，与缓冲量的调整有关的信息可以包括缓冲量的偏离量、偏离方向以及缓冲量的调整时间中的至少一个。

根据该方式，由于输出的信息包括缓冲量的偏离量、偏离方向或者缓冲量的调整时间，因此操作者能够获取在焊接过程中产生的缓冲量的偏离或者与缓冲量的调整有关的详细信息。

在上述方式中，输出部可以将与所述缓冲量的调整有关的信息和与焊接命令有关的信息建立关联并输出。

根据该方式，能够针对各个焊接命令，把握缓冲量的偏离量，例如，能够设定追加用于调整缓冲量的偏离量的传送命令的最佳时机。

在上述方式中，焊接命令可以至少是焊接开始命令以及焊接结束命令中的一个。

根据该方式，由于知晓了焊接开始时缓冲量的偏离量，所以例如能够发现焊接开始时缓冲量的偏离量与焊接质量(例如，电弧开始性能)的相关关系，能够提高焊接开始时的焊接质量。另外，由于知晓了焊接结束时缓冲量的偏离量，所以例如能够设定缓冲量调整处理的内容，以便在从焊接结束时到下次焊接开始时之间适当调整缓冲量。

在上述方式中，输出部也可以将与缓冲量的调整有关的信息发送给服务器。

根据该方式，由于与缓冲量的调整有关的信息被发送给服务器，所以能够将与缓冲量的调整有关的信息保存并积累在服务器中。

本发明的其他方式所涉及的焊接系统包括：丝传送装置和焊接机器人的操作终端，其中，所述丝传送装置具有：第一丝传送部，其传送焊丝；丝缓冲部，其收纳由第一丝传送部传送的焊丝；第二丝传送部，其将收纳在丝缓冲部中的焊丝传送给焊枪；缓冲量获取部，其获取收纳在丝缓冲部中的焊丝的缓冲量；电机，其在第一丝传送部和第二丝传送部的至少一方使焊丝移动；缓冲量调整部，其驱动电机，调整收纳在丝缓冲部中的焊丝的缓冲量；以及输出部，其输出与缓冲量的调整有关的信息；所述焊接机器人的操作终端具有：接收部，其接收与缓冲量的调整有关的信息；以及显示部，其显示与缓冲量的调整有关的信息。

根据该方式，由于与缓冲量的调整有关的信息通过丝传送装置输出到外部，所以操作者能够把握与缓冲量的调整有关的信息，能够确认是否适当地进行了缓冲量的调整。另外，由于在焊接机器人的操作终端也显示了与缓冲量的调整有关的信息，因此即便远离设置丝传送装置的位置，也能够通过操作终端容易地确认与缓冲量的调整有关的信息。

在上述方式，还可以包括服务器，其接收与缓冲量的调整有关的信息。

根据该方式，由于与缓冲量的调整有关的信息被发送给服务器，所以能够将与缓冲量的调整有关的信息保存并积累在服务器中。

[发明效果]

根据本发明，能够提供一种能够把握与缓冲量的调整有关的信息的丝传送装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的焊接系统的框图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的丝缓冲部的结构的图。

图3是表示基于本发明的实施方式所涉及的丝传送装置的缓冲量调整处理以及信息的输出处理的流程图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的焊接机器人的操作终端的图。

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，在各个附图中，标注同一个符号的部件具有相同或者同样的结构。

图1是表示本实施方式所涉及的焊接系统100的框图。焊接系统100包括丝传送装置10、丝卷轴23、焊枪24、焊丝22、操作终端40、服务器50以及显示器60。

丝传送装置10是将卷绕在丝卷轴23上的焊丝22传送给焊枪24的装置。丝传送装置10搭载在焊接机器人等上。丝传送装置10具有第一丝传送部11、第二丝传送部12、丝缓冲部20、缓冲量获取部13、缓冲量调整部30、校正部31以及输出部14。

第一丝传送部11将焊丝22朝向焊枪24传送。第一丝传送部11具有使焊丝22前进或者后退的辊(未图示)以及使该辊旋转的电机(未图示)。通过电机驱动辊旋转，使得焊丝22前进或者后退。其中，焊丝22的前进是指焊丝22向焊枪24侧移动，焊丝22的后退是指焊丝22向丝卷轴23侧移动。

第二丝传送部12将焊丝22朝向焊枪24传送。与第一丝传送部11相同，第二丝传送部12具有使焊丝22前进或者后退的辊(未图示)以及使该辊旋转的电机(未图示)。通过电机驱动辊旋转，使得焊丝22的位置前进或者后退。

丝缓冲部20临时收纳从第一丝传送部11传送的焊丝22，随后向第二丝传送部12输送焊丝22。有时收纳在丝缓冲部20内部的焊丝22的量(以下称为“缓冲量”)在焊接过程中会发生变动。例如，在通过第一丝传送部11向前进方向传送的焊丝22的量大于通过第二丝传送部12向前进方向传送的焊丝22的量的情况下，缓冲量增加，而在小于的情况下则缓冲量减少。

缓冲量获取部13获取缓冲量并传递给缓冲量调整部30。有关缓冲量的具体获取方法将利用图2在后面进行描述。

缓冲量调整部30进行缓冲量的调整。缓冲量的调整是指使缓冲量匹配为适当值。利用焊接机器人等的焊接是驱动第二丝传送部12所具有的电机来使焊丝22相对于母材持续高速反复地前进和后退。此时，在丝缓冲部20内部，焊丝22的一部分被作为缓冲收纳，由此，平稳地进行焊丝22的前进和后退。然而，如果缓冲量不足或过多，则焊丝22的前进和后退变得不平稳，因此焊接质量降低。因此，需要将缓冲量保持在适当值的缓冲量调整部30。优选缓冲量的适当值被预先定为规定值。规定值可以是例如缓冲量的最大值与最小值的中间值或者在缓冲量的最小值上加上规定值后的值。有关缓冲量的具体调整方法，将利用图3在后面进行描述。

校正部31进行缓冲量获取部13的校正。缓冲量获取部13的校正是指设定缓冲量获取部13所获取的缓冲量的最大值以及最小值。

首先，校正部31驱动第一丝传送部11和第二丝传送部12的至少一个的电机，使缓冲量增加。将焊丝22的应力达到阈值时的缓冲量设定为最大值。此外，缓冲量的最大值的设定也可以通过测量驱动电机的转矩，并将转矩达到阈值时的缓冲量设定为最大值等任意方法来进行。

进一步地，校正部31驱动第一丝传送部11和第二丝传送部12的至少一个的电机，使缓冲量减少。将焊丝22的张力达到阈值时的缓冲量设定为最小值。此外，缓冲量的最小值的设定也可以通过测量驱动电机的转矩，并将转矩达到阈值时的缓冲量设定为最小值等任意方法来进行。

另外，校正部31基于设定的最大值以及最小值来设定规定值。如上述那样，规定值也可以是例如最大值与最小值的中间值、在最小值上加上规定值后的值。设定的规定值存储在缓冲量调整部30所具有的存储部(未图示)中，供调整缓冲量使用。

输出部14从缓冲量调整部30获取与缓冲量的调整有关的信息，并向外部输出。输出部14也可以由显示器或者扬声器等构成，以视觉或者听觉的方式输出信息。另外，基于输出部14的输出包括向操作终端40、服务器50以及显示器60等外部设备发送信息。向外部设备的发送也可以通过有线通信或者无线通信等来进行。

与缓冲量的调整有关的信息例如包含缓冲量的偏离量、偏离方向以及缓冲量的调整时间。缓冲量的偏离量是缓冲量获取部13所获取的缓冲量与规定值的差值的绝对值。偏离方向是缓冲量相对于规定值的大小。即，表示缓冲量相对于规定值向增多的方向偏离或者向减少的方向偏离。缓冲量的调整时间是缓冲量调整部30调整缓冲量所需要的时间。

操作终端40是用于操作焊接机器人的终端。操作者能够操作操作终端40来进行焊接机器人所执行的焊接条件的设定等。操作终端40也可以是例如示教器。操作终端40具有接收部(未图示)以及显示部。接收部接收从丝传送装置10所具有的输出部14发送的与缓冲量的调整有关的信息。显示部显示与接收部所接收的缓冲量有关的信息。通过在操作终端40的显示部上显示与缓冲量的调整有关的信息，操作者即便处在远离丝传送装置10的位置，也能够通过操作终端40容易地把握与缓冲量的调整有关的信息。

服务器50接收从输出部14发送的与缓冲量的调整有关的信息。服务器50接收的与缓冲量有关的信息保存并积累在服务器50内。在服务器50中积累的与缓冲量有关的信息也可以例如用作机械学习的学习用数据。

显示器60接收从输出部14发送的与缓冲量的调整有关的信息，并显示该信息。显示器60也可以是例如液晶显示装置。显示器60可以配置在远离设置丝传送装置10的位置的位置上，也可以装配在丝传送装置10上。

图2是表示本实施方式所涉及的丝缓冲部20的结构的图。丝缓冲部20具有壳体25、丝引导部27以及支撑部26。

壳体25在内部收纳焊丝22的一部分。在壳体25中，形成有入口25a和出口25b，从第一丝传送部11传送的焊丝22从入口25a穿过壳体25内部从出口25b向壳体25外部排出。从壳体25排出的焊丝22被输送给第二丝传送部12。此外，在第二丝传送部12向后退方向传送焊丝22的情况下，焊丝22从出口25b进入壳体25内部。

丝引导部27是焊丝22通过内部的引导部。丝引导部27可以是例如形成为线圈状的树脂或者金属，形状根据缓冲量而变化。例如，如果缓冲量增加，则丝引导部27的弯曲程度陡变，变成图2所示的27a那样的状态。另一方面，如果缓冲量减少，则丝引导部27的形状近似于直线形状，变成图2所示的27b那样的状态。

支撑部26以能够相对于壳体25旋转的方式支撑丝引导部27的大致中间的部分。在本实施方式中，支撑部26形成为圆盘状，并且在直径方向上设有贯通的孔。丝引导部27的一部分通过该孔的内部。如果缓冲量增加，则支撑部26配合丝引导部27的动作沿着图2中的逆时针方向旋转。另一方面，如果缓冲量减少，则支撑部26沿着图2中的顺时针方向旋转。

在支撑部26内部，设有编码器(未图示)。编码器检测支撑部26的旋转角度。支撑部26的旋转角度根据缓冲量的变化而变化。图1所示的缓冲量获取部13能够根据编码器所检测的支撑部26的旋转角度获取缓冲量。

此外，缓冲量的获取也不一定要利用检测旋转角度的编码器来进行。例如，通过在壳体25的入口25a以及出口25b处设置根据焊丝22的移动而旋转的辊和检测该辊转速的编码器，能够根据编码器所检测的转速来求出进入壳体25内部的焊丝22的量和从壳体25排出的焊丝22的量。通过从进入壳体25的焊丝22的量减去从壳体25排出的焊丝22的量，能够获取壳体25内部的缓冲量。

图3是表示通过本实施方式所涉及的丝传送装置10执行的缓冲量调整处理以及信息的输出处理的流程图。首先，利用图3来说明缓冲量调整处理。

缓冲量获取部13获取缓冲量(S10)。缓冲量获取部13将获取的缓冲量传递给缓冲量调整部30。缓冲量调整部30利用接收的缓冲量和通过校正部31预定的规定值，计算出缓冲量的偏离量以及偏离方向。具体而言，通过从缓冲量减去规定值来计算出。例如，在获取的缓冲量是“80”、规定值设定为“100”的情况下，从缓冲量减去规定值变成“-20”。即，偏离量变成“20”，偏离方向变成“小于规定值的方向”。由此，可知缓冲量比规定值少了“20”。此外，计算出偏离量以及偏离方向的方法不限于上述方法。

接下来，缓冲量调整部30基于计算出的缓冲量的偏离量以及偏离方向来设定焊丝22的移动条件(S12)。移动条件设定为使缓冲量与规定值相符。在上述示例的情况下，由于缓冲量少了“20”，则按照使缓冲量增加“20”的方式来设定焊丝22的移动条件。具体而言，设定通过第一丝传送部11使焊丝22仅前进“20”或者通过第二丝传送部12使焊丝22仅后退“20”等条件。此外，也可以利用第一丝传送部11和第二丝传送部12这两方来设定使焊丝22移动的条件。

缓冲量调整部30基于设定的移动条件，通过第一丝传送部11或者第二丝传送部12使焊丝22移动，使缓冲量与规定值相一致(S13)。以上是通过丝传送装置10进行的缓冲量调整处理。

缓冲量调整处理结束后，输出部14输出与缓冲量的调整有关的信息(S14)。基于输出部14的输出也可以通过显示器的画面显示或通过扬声器的音声输出等来进行。另外，输出部14也可以向操作终端40、服务器50以及显示器60等外部设备发送与缓冲量的调整有关的信息。此外，在与缓冲量的调整有关的信息中，能够在缓冲量调整处理结束之前获取的信息(例如，缓冲量的偏离量或偏离方向等)也可以不等待缓冲量调整处理结束，就通过输出部14输出。

根据本实施方式所涉及的丝传送装置10或者焊接系统100，由于与缓冲量的调整有关的信息被输出到外部，因此操作者能够把握与缓冲量的调整有关的信息。另外，由于与缓冲量的调整有关的信息被发送给焊接机器人的操作终端40或者显示器60，因此即便远离设置丝传送装置的位置，也能够通过操作终端40或者显示器60容易地确认与缓冲量的调整有关的信息。

并且，根据本实施方式所涉及的丝传送装置10或者焊接系统100，由于与缓冲量的调整有关的信息被发送给服务器50，因此能够将该信息保存并积累在服务器50中。

图4是表示本实施方式所涉及的焊接机器人的操作终端40的图。操作者能够借助操作终端40确认与缓冲量的调整有关的信息。另外，操作终端40也可以是能够进行焊接状況确认或者焊接条件设定等的终端。操作终端40包括显示部41以及操作按钮45。

显示部41显示焊接工序42以及与缓冲量的调整有关的信息43。显示部41也可以是例如液晶显示装置。显示在显示部41上的信息不限于图4所示的焊接工序42以及与缓冲量的调整有关的信息43，也可以包含施加给焊丝22的电压或在焊丝22中流过的焊接电流等各种信息。

在显示部41的上部，显示了焊接工序42。基于焊接机器人的焊接可以分为多个焊接工序42。在显示部41上，按照焊接机器人所执行的顺序来显示焊接工序42。焊接工序42中的“1.AS”以及“5.AS”表示相对母材传送焊丝22(降速)，使焊丝22接触母材发生电弧的电弧开始工序。该电弧开始工序通过发出当移动到焊接开始位置时发出的焊接开始命令来开始。另外，“2.MOVE”表示一边产生电弧一边使焊枪移动的焊接工序。并且，“3.AE”表示焊接结束进行抗粘处理的电弧结束工序。该电弧结束工序通过发出当移动到焊接开始位置时发出的焊接结束命令来开始。其中，将从发出焊接开始命令的焊接开始位置到发出焊接结束命令的焊接结束位置为止的区间称为“焊接区间”。“4.MOVE”表示使焊枪24朝向成为下次焊接对象的母材移动的移动工序。

另外，焊接机器人正在执行的焊接工序也可以突出显示。本实施方式中，如图4所示，由于“5.AS”以双重线的框突出显示，因此可知焊接机器人正在执行电弧开始工序。此外，突出显示方法是任意的。

在显示部41的下部，显示有从丝传送装置10的输出部14接收的与缓冲量的调整有关的信息43。在本实施方式中，显示有“调整时的焊接工序”、“缓冲量的偏离量、偏离方向”以及“调整时间”。

调整时的焊接工序是指进行缓冲量调整时焊接机器人所执行的焊接工序。在本实施方式中，如图4所示，显示有“4.MOVE”。因此，可知缓冲量的调整在电弧结束工序结束，且通过焊接机器人执行移动工序时执行。

另外，在显示部41上，显示有作为缓冲量的偏离量、偏离方向的“-20”。所显示的“-20”中的绝对值部分“20”表示缓冲量的偏离量，符号部分“-”表示偏离方向。在缓冲量小于规定值的情况下显示为“-”，在大于的情况下显示为“+”。即，本实施方式中，由于显示为“-20”，可知缓冲量与规定值相比较少了“20”。

另外，在显示部41上，显示有作为调整时间的“0.5”。调整时间是调整缓冲量所需要的时间。即，在本实施方式中，可知缓冲量的调整只需要“0.5”的时间。显示部41所显示的调整时间可以仅仅是为了调整缓冲量而移动焊丝22的时间，也可以是对获取缓冲量等所需要的时间和移动焊丝22所需要的时间进行总计而得到的时间。

此外，显示部41所显示的各种信息的显示方式不限于图4所示的方式。例如，如果是缓冲量的偏离方向，则也可以以“小于”或“大于”等文字来进行显示。

操作按钮45是接收焊接机器人的焊接条件的输入等的输入部。通过按压操作按钮45来进行输入。物理按钮17的形状不限于图4所示的形状，可以是任意的。例如，操作按钮的形状可以是俯视图中的圆形等。操作按钮的个数也可以是任意的。另外，在操作终端40上设置的输入部不限于操作按钮45，也可以设置触摸屏或拨盘等任意的输入部。

[变形例]

此外，输出部14也可以将与缓冲量的调整有关的信息和与焊接命令有关的信息建立关联并进行输出。与焊接命令有关的信息中包括例如焊接开始命令、焊接结束命令等。

通过将与缓冲量的调整有关的信息和与焊接开始命令有关的信息建立关联，能够知晓每次焊接开始时缓冲量的偏离量，因此例如能够发现焊接开始时缓冲量的偏离量与焊接质量(例如电弧开始性能)的相关关系，能够提高焊接开始时的焊接质量。

另外，通过将与缓冲量的调整有关的信息和与焊接结束命令有关的信息建立关联，知晓每次焊接结束时缓冲量的偏离量，因此例如能够设定缓冲量调整处理的内容，以便从焊接结束时到下次焊接开始时的期间适当调整缓冲量。例如，通过在某一焊接区间的焊接结束时输出缓冲量少了“20”，能够在下一焊接区间开始前进行使缓冲量增加“20”的焊丝22的传送处理。

进一步地，也可以将与缓冲量的调整有关的信息和与焊接开始命令有关的信息以及与焊接结束命令有关的信息这两方建立关联并进行输出。例如，通过从焊接结束时的缓冲量的偏离量减去焊接开始时的缓冲量的偏离量，能够把握在焊接操作中产生的缓冲量的偏离量。另外，通过从焊接区间的焊接结束时的缓冲量的偏离量，减去下一焊接区间的焊接开始时的缓冲量的偏离量，能够把握在焊接区间之间移动时产生的缓冲量的偏离量。由此，例如，能够检测当焊接机器人移动时由于不合适的姿势而产生的施加给焊丝传送路径的过度的张力等。

以上说明的实施方式用于使本发明易于理解，而不用于限定及解释本发明。实施方式所包括的各要素及其配置、材料、条件、形状以及尺寸等不限于举例说明的内容，能够进行适当变更。另外，能够对在不同实施方式中所表示的结构进行局部地置换或组合。

[附图标记]

10…丝传送装置

11…第一丝传送部

12…第二丝传送部

13…缓冲量获取部

14…输出部

17…物理按钮

20…丝缓冲部

22…焊丝

23…丝卷轴

24…焊枪

25…壳体

25a…入口

25b…出口

26…支撑部

27…丝引导部

30…缓冲量调整部

31…校正部

40…操作终端

41…显示部

42…焊接工序

43…信息

45…操作按钮

50…服务器

60…显示器

100…焊接系统

Claims (5)

1.一种丝传送装置，包括：

第一丝传送部，其传送焊丝；

丝缓冲部，其收纳由所述第一丝传送部传送的所述焊丝；

第二丝传送部，其将收纳在所述丝缓冲部中的所述焊丝传送给焊枪；

缓冲量获取部，其获取收纳在所述丝缓冲部中的所述焊丝的缓冲量；

电机，其在所述第一丝传送部和所述第二丝传送部的至少一方使所述焊丝移动；

缓冲量调整部，其驱动所述电机，调整收纳在所述丝缓冲部中的所述焊丝的缓冲量；以及

输出部，其将与所述缓冲量的调整有关的信息和与焊接命令有关的信息建立关联并进行输出，

所述焊接命令至少是焊接开始命令和焊接结束命令中的一个。

2.根据权利要求1所述的丝传送装置，其特征在于，

与所述缓冲量的调整有关的信息包括所述缓冲量的偏离量、偏离方向以及所述缓冲量的调整时间中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的丝传送装置，其特征在于，

所述输出部将与所述缓冲量的调整有关的信息和与所述焊接命令有关的信息建立关联并发送给服务器。

4.一种焊接系统，包括：

丝传送装置；以及

焊接机器人的操作终端；

其中，所述丝传送装置具有：

第一丝传送部，其传送焊丝；

丝缓冲部，其收纳由所述第一丝传送部传送的所述焊丝；

第二丝传送部，其将收纳在所述丝缓冲部中的所述焊丝传送给焊枪；

缓冲量获取部，其获取收纳在所述丝缓冲部中的所述焊丝的缓冲量；

电机，其在所述第一丝传送部和所述第二丝传送部的至少一方使所述焊丝移动；

缓冲量调整部，其驱动所述电机，调整收纳在所述丝缓冲部中的所述焊丝的缓冲量；以及

输出部，其将与所述缓冲量的调整有关的信息和与焊接命令有关的信息建立关联并进行输出；

所述焊接机器人的操作终端具有：

接收部，其接收与所述缓冲量的调整有关的信息；以及

显示部，其显示与所述缓冲量的调整有关的信息，

所述焊接命令至少是焊接开始命令和焊接结束命令中的一个。

5.根据权利要求4所述的焊接系统，其特征在于，还包括：

服务器，其接收与所述缓冲量的调整有关的信息和与所述焊接命令有关的信息。

Images