CN111655417A - 摆动控制方法以及摆动控制系统 - Google Patents

Abstract

维持效率性，并具有良好的焊道外观以及焊接作业性，防止熔深不良以及焊接缺陷。摆动控制方法用于在2个被焊接件的角焊中，在通过摆动动作使焊接焊炬(11)摇动的同时沿着给定的焊接线进行焊接，在摆动控制方法中，在与焊接行进方向(X)垂直的面设定焊接焊炬(11)的位置，使得摆动动作的初始位置的中心线即摆动基准线(L3)穿过焊接线上的基点，并设定5点以上的固定端点，对固定端点在进行定位，使得在摆动基准线(L3)的两侧分别设定1点以上，并设置位于摆动基准线(L3)上且嘴‑母材间距离成为最短的基准端点(a)，摆动动作在固定端点间移动，使得从焊接行进方向(X)来看，焊接焊炬(11)成为形成多边形的轨迹。

Description

摆动控制方法以及摆动控制系统

技术领域

本发明涉及角焊中所用的焊接机器人的摆动控制方法以及摆动控制系统。

背景技术

在造船、钢架、桥梁等中的焊接结构物的制造中，作为施工法而运用角焊的部位较多。在该角焊中一般运用气体保护电弧焊接，过去以来谋求良好的焊道外观、良好的焊接作业性、大的焊脚尺寸(大焊脚尺寸)、焊接缺陷的防止。特别是焊脚尺寸，被焊接件的板厚越厚，谋求越大的焊脚尺寸，但若考虑焊道外观、良好的焊接作业性、焊接缺陷的防止，则在单道焊接中，得到的焊脚尺寸中存在极限。为此，过去，必须用2道焊接来确保焊脚尺寸，有效率性差的问题。

针对前述的焊脚尺寸所涉及的问题，作为能用单道焊接得到大焊脚尺寸的方法，在专利文献1中公开了如下技术：将电极的焊炬角度设为从下板侧起20～40°，使焊接的目的位置从立板与下板的交点起的下板侧的距离为0～5mm，使用加助焊剂焊丝，以单道焊接得到10mm以上的大焊脚尺寸，能得到焊道外观良好、没有咬边、焊瘤等表面缺陷的高品质的焊接部，作为结果，不需要进行2道焊接，不需要进行修改，就能谋求焊接效率的提升，其中，上述加助焊剂焊丝以相对于焊丝全质量的质量％来计，含有C：0.02～0.08％、Si：0.2～1.0％、Mn：1.0～4.0％、Ti氧化物的TiO₂换算值：3.0～6.0％、Si氧化物的SiO₂换算值：1.0～4.0％、Fe氧化物的FeO换算值：0.1～1.0％、Zr氧化物以及Zr的ZrO₂换算值的合计：0.2～1.5％、Mg的MgO换算值以及MgO的合计：1.0～3.5％、Al的Al₂O₃换算值以及Al₂O₃的合计：0.05～0.70％、氟化合物的F换算值：0.03～0.30％、Na化合物的Na₂O换算值以及K化合物的K₂O换算值的合计：0.05～0.3％、熔渣形成剂的合计：6.0～13.0％。

另外，在专利文献2中公开了如下技术：在先行电极使用焊接用实心焊丝，在后行电极使用焊接用加助焊剂焊丝，将先行电极与后行电极的电极间距离设为50mm以上，将先行电极以及后行电极的相对于下板的焊炬角度设为40～60°，使先行电极的焊丝目的位置距根部向下板侧5～10mm，使后行电极的焊丝目的位置距根部向上板侧3～7mm，将先行电极以及后行电极的焊丝径设为1.2～2.0mm，由此，在厚板的水平角焊缝气体保护电弧焊接中，电弧状态稳定，飞溅少，熔渣被包性和熔渣剥离性以及焊道形状良好，能高效率地得到没有焊接缺陷的各焊脚尺寸均等的大焊脚尺寸的角焊部，在底涂钢板的焊接中，耐气孔性也卓越。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-176878号公报

专利文献2：日本特开2015-205280号公报

发明内容

发明要解决的课题

但在专利文献1中，虽然能以单道焊接得到10mm以上这样的大焊脚尺寸，但关于根部的熔深则没有任何记载，进而，由于运用难以确保稳定的熔深的熔渣系加助焊剂焊丝，因此易于发生根部的熔深不足以及根部近旁的夹渣。

另外，在专利文献2中，将电极设为2个电极，通过一次性焊接2道焊接，对于前述的根部的熔深不足也能解决，但在考虑焊接作业的自动化的基础上，还有施工上不能运用的部位。例如在边角部，有后行极不能良好追随先行极的情况，能预见焊接缺陷的产生、焊接作业性的劣化。因此，为了通过自动化进一步使效率性提升，采用单电极较好。

进而，专利文献1以及专利文献2都是考虑水平角焊的方案，不能对例如向下角焊、立角焊等种种姿态运用。

因此，在本发明中，目的在于，采用易于运用于自动化的单电极，通过以单道焊接进行角焊所谋求的大焊脚尺寸来维持效率性，并具有良好的焊道外观以及焊接作业性，防止熔深不良、咬边、焊瘤的焊接缺陷。

用于解决课题的手段

根据该目的，本发明的摆动控制方法用于在2个被焊接件的角焊中，在通过摆动动作使焊接焊炬摇动的同时，沿着给定的焊接线进行焊接，所述摆动控制方法的特征在于，每当进行所述摆动动作，在与焊接行进方向垂直的面设定所述焊接焊炬的位置，使得所述摆动动作的初始位置的中心线即摆动基准线穿过焊接线上的基点，并设定5点以上的固定端点，对所述固定端点进行定位，使得在所述摆动基准线的两侧分别设置1点以上，并设置位于所述摆动基准线上且嘴-母材间距离成为最短的基准端点a，所述摆动动作在所述固定端点间移动，使得从所述焊接行进方向来看，所述焊接焊炬成为形成多边形的轨迹。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，在所述摆动基准线的两侧分别设置同数的所述固定端点。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，在将所述固定端点的总数设为5点，将设于所述一方的摆动端近旁的2点的所述固定端点设为摆动端点b以及摆动端点c而将设于所述另一方的摆动端近旁的2点的所述固定端点设为摆动端点d以及摆动端点e的情况下，所述焊接焊炬重复以所述基准端点a为起点并按照所述摆动端点b、所述摆动端点c、所述摆动端点d以及所述摆动端点e的顺序移动的动作。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，所述基准端点a以及所述摆动端点b～e处的所述嘴-母材间距离相对于预先设定的嘴-母材间距离分别满足以下的条件：

基准端点a：20～45％

摆动端点b：50～80％

摆动端点c：100～120％

摆动端点d：100～120％

摆动端点e：80～100％。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，将从所述基准端点a向所述摆动端点b的移动速度设为250～450cm/min，将从所述摆动端点b向所述摆动端点c的移动速度设为300～500cm/min，将从所述摆动端点c向所述摆动端点d的移动速度设为250～450cm/min，将从所述摆动端点d向所述摆动端点e的移动速度设为350～550cm/min，将从所述摆动端点e向所述基准端点a的移动速度设为150～350cm/min，在各个所述固定端点，设定200ms以下的停止时间。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，在所述固定端点，使焊接电流、电弧电压以及进给速度当中至少1个条件变化。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，在使所述焊接电流的条件变化的情况下，所述基准端点a以及所述摆动端点b～e处的相对于设定电流值的焊接电流值的比例(百分率)分别满足以下的条件：

基准端点a：105～110％

摆动端点b：90～100％

摆动端点c：80～90％

摆动端点d：80～90％

摆动端点e：90～100％。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，在使所述电弧电压的条件变化的情况下，所述基准端点a以及所述摆动端点b～e处的相对于设定电压值的电弧电压值的比例即(百分率)分别满足以下的条件：

基准端点a：105～110％

摆动端点b：80～90％

摆动端点c：110～120％

摆动端点d：110～120％

摆动端点e：80～90％。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，在使所述进给速度的条件变化的情况下，所述基准端点a以及所述摆动端点b～e处的相对于设定的进给速度的值的进给速度的值的比例(百分率)分别满足以下的条件：

基准端点a：105～110％

摆动端点b：90～100％

摆动端点c：80～90％

摆动端点d：80～90％

摆动端点e：90～100％。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，在将所述2个被焊接件当中一方作为立板而将另一方作为下板的水平角焊中，在所述立板侧设置所述摆动端点b以及所述摆动端点c，在所述下板侧设置所述摆动端点d以及所述摆动端点e。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，由所述基准端点a、所述摆动端点b、所述摆动端点c、所述摆动端点d以及所述摆动端点e形成的5边形中的所述摆动端点b～e的内角分别满足以下的条件：

摆动端点b：130～140°

摆动端点c：60～90°

摆动端点d：60～90°

摆动端点e：130～140°。

在本发明的优选的实施方式中，特征在于，在以摆动进行焊接时的所述焊接焊炬的轨道中，所述轨道是如下那样的轨道：使所述焊接焊炬向所述焊接行进方向的前方移动到所述一方的摆动端，若抵达该一方的摆动端，就相对于该焊接行进方向向后方移动到所述另一方的摆动端，使该摆动的动作在所述2个被焊接件之间重复，在使所述焊接焊炬向所述焊接行进方向的前方移动到所述一方的摆动端时，该焊接焊炬的轨道和与该焊接行进方向相反的方向所成的角度即前方移动角度β是185°以上且250°以下，在使所述焊接焊炬相对于所述焊接行进方向向后方移动到所述另一方的摆动端时，该焊接焊炬的轨道和与该焊接行进方向相反的方向所成的角度即后方移动角度α是5°以上且85°以下，所述后方移动角度α与所述前方移动角度β的关系是α＞(β-180)。

另外，本发明的摆动系统用于在2个被焊接件的角焊中，在通过摆动动作使焊接焊炬摇动的同时沿着给定的焊接线进行焊接，所述摆动控制系统的特征在于，每当进行所述摆动动作，在与焊接行进方向垂直的面设定所述焊接焊炬的位置，使得所述摆动动作的初始位置的中心线即摆动基准线穿过焊接线上的基点，并设定5点以上的固定端点，对所述固定端点进行定位，使得在所述摆动基准线的两侧分别设置1点以上，并设置位于所述摆动基准线上且嘴-母材间距离成为最短的基准端点a，所述摆动动作在所述固定端点间移动，使得从所述焊接行进方向来看，所述焊接焊炬成为形成多边形的轨迹。

发明的效果

根据本发明，通过在角焊中运用特殊的摆动控制，能以单电极以及单道焊接维持效率性并具有良好的焊道外观以及焊接作业性，能防止熔深不良、咬边、焊瘤的焊接缺陷。另外，由此能容易地运用焊接作业的自动化。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的焊接系统的概略结构的一例的图。

图2是从焊接行进方向来看现有的水平角焊的概略图。

图3是用于说明本实施方式所涉及的水平角焊中的摆动动作的立体图。

图4是用于说明本实施方式所涉及的水平角焊中的摆动动作的从焊接行进方向来看的概略图。

图5是用于说明摆动中的焊接焊炬的振幅的一例的图。

图6是用于说明本实施方式所涉及的水平角焊中的摆动端点b～e的内角θ_b～θ_e的从焊接行进方向来看的概略图。

图7是用于说明现有的摆动动作的一例的立体图。

图8是从图7的T方向来看现有的摆动动作的图。

图9是从图3的T方向来看本实施方式的优选的摆动动作的图。

图10是表示本实施方式所涉及的机器人控制器的功能结构例的框图。

图11是表示机器人控制器控制焊接条件(焊接电流、电弧电压、进给速度)的过程的一例的流程图。

图12是用于说明前进角的一例的图。

图13是用于说明后进角的一例的图。

图14是用于说明后述的实施例中的摆动动作模式A的从焊接行进方向来看的概略图。

图15是用于说明后述的实施例中的摆动动作模式B的从焊接行进方向来看的概略图。

图16是用于说明后述的实施例中的摆动动作模式C的从焊接行进方向来看的概略图。

图17是用于说明后述的实施例中的摆动动作模式D的从焊接行进方向来看的概略图。

图18是用于说明后述的实施例中的摆动动作模式E的从焊接行进方向来看的概略图。

图19是用于说明后述的比较例中的摆动动作模式F的从焊接行进方向来看的概略图。

图20是用于说明后述的比较例中的摆动动作模式G的从焊接行进方向来看的概略图。

图21是用于说明后述的比较例中的摆动动作模式H的从焊接行进方向来看的概略图。

具体实施方式

以下说明本发明所涉及的实施方式(本实施方式)。本实施方式是利用焊接机器人的情况的一例，本发明的摆动控制并不限定于本实施方式的结构。例如可以在利用转向车的自动装置中搭载本发明的摆动控制。

<系统结构>

图1是表示本实施方式所涉及的焊接系统的概略结构的一例的图。如图1所示那样，焊接系统1具备焊接机器人10、机器人控制器20、焊接电源30和进给装置40。焊接电源30经由正的电源线缆(1)与焊接焊炬侧(电极侧)连接，经由负的电源线缆(2)与工件W连接。另外，这是以反极性进行焊接的情况，在以正极性进行焊接的情况下，经由正的电源线缆(1)与工件W侧连接，经由负的电源线缆(2)与焊接焊炬侧连接即可。另外，图中的电源线缆(3)将焊接电源30和焊接焊丝的进给装置40连接，控制焊接焊丝的送进速度。

而且，焊接系统1将2个被焊接件的对接部(以后记载为“根部”)周边的任意的位置作为焊接线，沿着焊接线进行角焊。另外，所谓根部周边，例如设为根部起在两侧30mm的范围内。在本实施方式中，作为角焊装置的一例而使用焊接机器人10。另外，作为控制装置的一例而使用机器人控制器20，能通过未图示的示教器将任意的指令送往机器人控制器。

焊接机器人10作为末端执行器而具备焊接焊炬11，焊接焊炬11具有向自耗式电极(以后记载为“焊接焊丝”)通电的通电机构(导电嘴)。焊接焊丝通过来自导电嘴的通电来从焊接焊丝前端产生电弧，通过其热来焊接作为焊接的对象的工件W。进而，焊接机器人10以预先示教的焊接线为基准来使焊接焊炬11(具体是焊接焊丝前端)摆动，沿着焊接线(沿着焊接行进方向)进行焊接。

在通常的焊接中，在将从导电嘴与焊接焊丝的通电点到母材的距离维持恒定的同时进行焊接。另外，与该距离相关的名称一般称作“嘴-母材间距离”(由于通电点成为导电嘴前端)或“突出长度”。若该嘴-母材间距离变得比适当值短，焊接电流就会增加，在进行摆动焊接时，会有在摆动端产生咬边等焊接缺陷的情况。另一方面，在嘴-母材间距离变得比适当值长的情况下，不能充分得到焊接线上的熔深、或者由于保护性劣化而产生焊接缺陷的可能性提高。嘴-母材间距离的具体的最佳值根据焊接焊丝的线径、组成而不同，但在焊丝线径为0.9～1.6mm的范围内的情况下，优选将嘴-母材间距离设为10～40mm的范围。

进而，焊接焊炬11具备保护气体喷嘴(喷出保护气体的机构)。作为保护气体，例如使用100％CO₂、100％Ar、或在Ar中混合CO₂的保护气体等即可。另外，在希望优先得到熔深效果的情况下优选使用100％CO₂。另一方面，在使焊接作业性优先的情况下，优选使用100％Ar、或在Ar中混合CO₂的气体。另外，出于防止保护气体不良的观点，优选气体流量的上限为40升/min，下限是15升/min。

机器人控制器(机器人控制盘)20控制焊接机器人10的动作。在此，机器人控制器20保持预先确定了焊接机器人10的动作模式、焊接开始位置、焊接结束位置、焊接条件、摆动动作等的示教数据，对焊接机器人10指示这些来控制焊接机器人10的动作。另外，机器人控制器20在焊接作业中按照示教数据，来对焊接电源30进行控制电源的指令。

焊接电源30通过根据来自机器人控制器20的指令对焊接焊丝以及工件W提供电力，来使焊接焊丝与工件W之间产生电弧。另外，焊接电源30根据来自机器人控制器20的指令来对进给装置40提供电力。另外，焊接作业时的电流可以是直流或交流，另外，其波形并没有特别限制。因而可以是矩形波、三角波等脉冲。

进给装置40配合焊接作业的行进来向焊接焊炬11送进焊接焊丝。由进给装置40送进的焊接焊丝并没有特别限定，根据工件W的性质、焊接方式等来选择，例如使用实心焊丝、加助焊剂焊丝。另外，焊接焊丝的材质也没有限制，例如可以是软钢，还可以是不锈钢、铝、钛这样的材质。进而，焊接焊丝的直径也没有特别限制，本实施方式中优选上限为1.6mm，下限为0.9mm。

<摆动动作>

图2是从焊接行进方向X来看现有的水平角焊的概略图。另外，概略图的水平角焊是一例，本发明只要是角焊，则不管是向下角焊还是立角焊都能运用。如图示那样，将下板60水平配置，在其上表面贴紧配置立板50的端面，将使立板50和下板60对接的根部B(图2的示例中，根部的接合角度θ₁＝90度)作为焊接目的位置(焊接线上的基点)，进行角焊。在此，焊接在与纸面垂直的方向上行进，所谓图2中设定的焊接线，是在根部(B的位置)从焊接开始点连到焊接结束点的线。

现有的摆动动作是与摆动动作的初始位置的中心线即摆动基准线L3垂直的方向、即图2中的箭头所示的方向，在前往下板60的方向和前往立板50的方向的交替中进行摆动动作。在此，更具体地，摆动基准线L3以将焊接线上的基点(图2中的B点)和焊接焊炬11的导电嘴前端位置(图2中的A点)连起来的线示出，其成为穿过摆动动作的初始位置上的焊接焊炬11的中心的线。

在图2中，将焊接焊炬11的导电嘴前端位置A和焊接目的位置即根部B连起来的线成为穿过摆动动作的初始位置上的焊接焊炬11的中心的线、即摆动基准线L3。在本图的情况下，与下板60与焊接焊炬11中的焊接焊丝前端所成的角度θ₂(焊丝前端角度或焊炬角度)垂直的方向成为图2中箭头所示的方向，沿着该方向进行摆动动作。

接下来说明在本实施方式中控制的摆动动作。现有的摆动动作如前述那样进行摇动，但在本实施方式中，每当进行摆动动作，就在与焊接行进方向X垂直的面设定焊接焊炬的位置，使得摆动动作的初始位置的中心线即摆动基准线穿过焊接线上的基点，并设定5点以上的固定端点(示教点)，从焊接行进方向X来看，焊接焊炬11在固定端点间移动，成为形成多边形的轨迹。另外，固定端点在摆动基准线的两侧分别设有1点以上，并进行定位，设定位于摆动基准线上且嘴-母材间距离最短的基准端点a。另外，在本实施方式中，由于向焊接焊丝的供电位置成为导电嘴前端，因此所谓各固定端点是指导电嘴前端的位置。

图3是用于说明本实施方式所涉及的水平角焊中的摆动动作的立体图。另外，图4是用于说明本实施方式所涉及的水平角焊中的摆动动作的从焊接行进方向X来看的概略图。如图4所示那样，在本实施方式中，设定焊接焊炬11的位置，使得立板侧摆动端P1、下板侧摆动端P2、以及摆动动作的初始位置上的焊接焊炬11的中心线即摆动基准线穿过焊接线上的基点(图4中是作为根部的B点)，并且设置5点的固定端点(示教点)。对这5点的固定端点进行定位，使得在摆动基准线L3的两侧分别设置1点以上(摆动端点b～e)，并且设置位于摆动基准线L3上且嘴-母材间距离最短的基准端点a。即，在图4中，基准端点a的嘴-母材间距离D_a被设定得比摆动端点b～e的嘴-母材间距离D_a～D_e的哪一者都短。设定基准端点a，使得嘴-母材间距离D_a最短。

在此，为了得到良好的焊道外观并防止咬边、焊瘤的焊接缺陷，需要设置5点以上的固定端点。其中，出于确保更加良好的焊接作业性的观点以及控制的精度的观点，固定端点的总数优选如本实施方式那样是5点。例如在固定端点的总数为7点的情况下，在本实施方式所涉及的系统的处理能力中，会因处理滞后而有可能飞溅的产生增加、焊接作业性变差，因此优选设为与处理能力相称的总数。

在此，为了得到良好的焊道外观，优选在从焊接行进方向X来看的情况下的摆动基准线L3的两侧(立板50侧以及下板60侧)分别设置同数的固定端点。

在本实施方式中，如图4所示那样，在摆动基准线L3上设置基准端点a，并在立板50侧设置2点固定端点，在下板60侧设置2点固定端点。这些固定端点位于摆动端近旁，在立板侧摆动端P1近旁设置摆动端点b以及摆动端点c，在下板侧摆动端P2近旁设置摆动端点d以及摆动端点e。另外，在本实施方式中，所谓“摆动端近旁”，是以摆动端(图4中的P1或P2)为中心与摆动的摇摆方向平行地在两端分别具有摆动幅度的1/4的距离的范围。例如在将摆动幅度设定为6mm的情况下，所谓“摆动端近旁”，与摆动的摇摆方向平行地在摆动端的两端分别1.5mm的范围。

本实施方式的摆动动作将以基准端点a为开始点向摆动端点b移动、从摆动端点b向摆动端点c、从摆动端点c向摆动端点d、从摆动端点d向摆动端点e、从摆动端点e回到基准端点a的一系列动作作为摆动动作的一周期，其轨迹描绘图4所示那样的5边形。另外，焊接焊炬11由于在进行上述那样的摆动动作的同时向焊接行进方向X移动，因此如图3所示那样，焊接焊炬11在描绘5边形状的轨迹的同时螺旋状移动。

关于描绘该轨迹的方向，可以进行摆动动作，使得以基准端点a为开始点向摆动端点e移动、从摆动端点e回到摆动端点d、从摆动端点d回到摆动端点c、从摆动端点c回到摆动端点b、从摆动端点b回到基准端点a的方向描绘5边形的轨迹，但在本实施方式那样的水平角焊中，优选向从基准端点a向立板50前进的方向(即，图4中，向摆动端b前进的方向)移动。通过向该方向移动，能抑制焊接金属的流挂，易于得到等焊脚尺寸且焊道形状良好的效果。另外，在向下角焊中，不管是上述的哪个方向，都易于得到等焊脚尺寸且焊道形状良好的效果。

<摆动动作中的嘴-母材间距离>

如前述那样，基准端点a被设定成与其他固定端点相比而嘴-母材间距离更短。通过使基准端点a的嘴-母材间距离D_a短，提高了摆动基准线L3上(根部近邻)的电弧力，在单电极的单道焊接中也能得到充分的熔深量。但是，虽然若在摆动基准线L3使嘴-母材间距离短就能得到充分的熔深，若在摆动基准线L3的全部中使嘴-母材间距离短，就得不到良好的焊道形状。

因而在摆动动作中，作为在摆动基准线L3上嘴-母材间距离变短的点，将穿过摆动基准线L3的次数设为在摆动动作的一周期中2次中1次的比例。由此，通过将加在摆动基准线L3的电弧力分散，能维持熔深不变地维持焊道外观以及等焊脚尺寸。

例如在本实施方式中的水平角焊的情况下，如图4所示那样，将缩短了嘴-母材间距离的基准端点a作为开始点(嘴-母材间距离D_a)，拉长嘴-母材间距离并向立板50侧的摆动端点b以及摆动端点c移动(嘴-母材间距离D_b、D_c)。在从摆动端点c向摆动端点d移动时，穿过摆动基准线L3，但嘴-母材间距离维持较长不变(嘴-母材间距离D_d)。这是为了防止将立板50侧的熔融金属被电弧力向下板60侧压低所引起的焊道形状劣化、等焊脚尺寸不良。

在从摆动端点d向摆动端点e的移动时，慢慢缩短嘴-母材间距离(嘴-母材间距离D_e)，为了确保熔深而回到嘴-母材间距离最短的基准端点a。在图5中示出从图3中的T方向来看的情况下的本实施方式的摆动动作中的焊接焊炬的振幅。通过图5而理解了：穿过摆动基准线L3即摆动振幅方向的中央位置的次数在摆动动作的一周期中成为2次中1次的比例。

另外，优选基准端点a以及摆动端点b～e上的嘴-母材间距离相对于预先设定的嘴-母材间距离而分别满足以下的条件。

基准端点a：20～45％

摆动端点b：50～80％

摆动端点c：100～120％

摆动端点d：100～120％

摆动端点e：80～100％

在此，作为预先设定的嘴-母材间距离，如上述那样，例如是10mm～40mm。

在嘴-母材间距离超过上述条件的上限的情况下，有可能会得不到充分的熔深。另外，在嘴-母材间距离低于上述条件的下限的情况下，会变得得不到良好的焊道外观、等焊脚尺寸，有可能会得不到良好的焊接作业性。

<摆动动作中的移动速度>

另外，优选将从基准端点a向摆动端点b的移动速度设为250～450cm/min，将从摆动端点b向摆动端点c的移动速度设为300～500cm/min，将从摆动端点c向摆动端点d的移动速度设为250～450cm/min，将从摆动端点d向摆动端点e的移动速度设为350～550cm/min，将从摆动端点e向基准端点a的移动速度设为150～350cm/min，在各个固定端点设置200ms以下的停止时间。另外，上述停止时间还包含0ms的情况(即不停止的情况)。

在移动速度超过上述条件的上限的情况下，有可能会发生熔深不良，或者会得不到良好的焊道外观。另一方面，在移动速度低于上述条件的下限的情况下，有可能会得不到良好的焊道外观、等焊脚尺寸，或者得不到良好的焊接作业性。另外，在停止时间超过200ms的情况下，有可能会得不到良好的焊道外观、等焊脚尺寸，或者得不到良好的焊接作业性。

<摆动动作中的固定端点间的移动角度>

另外，优选由基准端点a、摆动端点b、摆动端点c、摆动端点d以及摆动端点e形成的5边形中的摆动端点b～e的内角θ_b～θ_e分别满足以下的条件(参考图6)。

摆动端点b的内角θ_b：130～140°

摆动端点c的内角θ_c：60～90°

摆动端点d的内角θ_d：60～90°

摆动端点e的内角θ_e：130～140°

另外，基准端点a的内角θ_a通过θ_a＝540°-θ_b-θ_c-θ_d-θ_e来算出。在内角θ_b～θ_e不满足上述条件的任一者的情况下，有可能会难以得到良好的焊道外观，另外，有可能不能防止咬边、焊瘤的焊接缺陷，或者得不到良好的焊接作业性。

另外，若使摆动端点b和摆动端点e的内角相等，且使摆动端点c和摆动端点d的内角相等，就能得到更加良好的焊道外观，并更容易得到等焊脚尺寸，因此特别优选。

<摆动轨道>

对本实施方式中采用的摆动轨道进行说明。在本实施方式中，摆动轨道并没有特别限定，在现有的摆动轨道中也有充分的效果。在此，所谓现有的摆动轨道，若以水平角焊为例，则如图7以及图8所示那样，是如下那样方法：焊接焊炬11相对于焊接行进方向X向立板50侧和下板60侧交替移动而前进，始终向焊接行进方向X的前方摇动(在后述的实施例中将该摆动称作“通常摆动”)。这些摆动轨道的振幅以及波长由摆动动作的频率、摇摆幅度、焊接速度来决定。另外，在本实施方式中，关于摆动动作的频率、摇摆幅度，并没有特别限制。

但在水平角焊中的在本实施方式中，优选执行摆动轨道，使得焊接焊炬11中的焊接焊丝前端相对于焊接行进方向X，在下板60侧进行前方移动，在立板50侧进行后方移动(在后述的实施例中将该摆动称作“特殊摆动”)。图9是用于说明上述摆动轨道的一例的图。如图9所示那样，焊接焊丝前端最初向下板侧摆动端而向焊接行进方向X的前方移动，若抵达下板侧摆动端，就向立板侧摆动端相对于焊接行进方向X而向后方移动。

即，在现有的摆动轨道中，如图8所示那样，焊接焊丝前端始终向焊接行进方向X的前方摇动，但本实施方式中优选的摆动轨道进行动作，使得将焊接焊丝前端在下板60侧进行前方移动，在立板50侧进行后方移动。如此地，焊接焊丝前端重复向立板侧摆动端、下板侧摆动端移动的摆动动作。

通过焊接焊丝前端向立板侧摆动端相对于焊接行进方向X向后方移动，电弧引起的热分散到立板50侧和下板60侧，熔池的冷却能力提升。另外，在后方移动时，在向下板60侧的移动时形成的焊道支撑熔融金属。通过该冷却能力的提升，能抑制熔融金属的粘性的降低，且立板50侧的熔融金属在下板60侧形成，通过随着冷却推进而变得高粘性的熔融金属而得到支撑。因此，防止立板50侧的熔融金属因重力而流挂，能维持大焊脚尺寸且等焊脚尺寸，且能确保适当的焊道外观，还抑制了焊接缺陷。另外，摆动端的位置(或从焊接线到摆动端的距离)通过焊接条件的摆动幅度的设定来决定。

在图9(图3的从T方向来看的图)所示的摆动轨道中，将焊接焊丝前端相对于焊接行进方向X向后方移动到立板侧摆动端时的焊接焊丝前端所描绘的摆动轨道与焊接线(这里是与焊接行进方向X相反的方向)所成的角度称作后方移动角度α。另外，将焊接焊丝前端向焊接行进方向X的前方移动到下板侧摆动端时的焊接焊丝前端所描绘的摆动轨道与焊接线(这里是与焊接行进方向X相反的方向)所成的角度(＞180°)称作前方移动角度β。这时，为了焊接向焊接行进方向X前进，后方移动角度α和前方移动角度β的关系需要是α＞(β-180)。

进而，在该摆动轨道中，更优选地，执行摆动轨道，使得后方移动角度α的上限成为85°，下限成为5°。若后方移动角度α低于5°，则在焊接焊丝前端抵达立板侧摆动端时，下板60侧的熔融金属凝固，有产生融合不良、夹渣的可能性。另外，若后方移动角度α高于85°，立板50侧的熔融金属易于因重力而流挂，由于变动的熔池而电弧长度发生变化，因此有在焊接中产生飞散的飞溅，或产生融合不良、焊道外观不良的情况。进而，为了抑制由重力引起的立板50侧的熔融金属的流挂，使立板50和下板60的焊脚尺寸成为等焊脚尺寸，得到更加良好的焊道外观，关于后方移动角度α，优选将上限设为45°，将下限设为10°。

另外，在本实施方式中，执行摆动轨道，使得前方移动角度β的上限成为250°，下限成为185°。若前方移动角度β低于185°，就有每一周期的熔敷量的平衡破坏、产生焊道外观不良的情况。

另外，若前方移动角度β高于250°，由于不产生熔池的冷却能力的效果，因此立板50侧的熔融金属易于因重力而流挂，由于变动的熔池而电弧长度发生变化，因此有产生飞溅、或产生融合不良、焊道外观不良的情况。进而，为了抑制由重力引起的立板50侧的熔融金属的流挂，使立板50和下板60的焊脚尺寸成为等焊脚尺寸，得到更加良好的焊道外观，关于前方移动角度β，优选将上限设为215°，将下限设为185°。

<机器人控制器的功能结构>

接下来说明机器人控制器20的功能结构。图10是表示本实施方式所涉及的机器人控制器20的功能结构例的框图。

如图10所示那样，机器人控制器20具备：存储而存放预先作成的示教数据的示教数据存放部21；对示教数据进行解析的示教数据解析处理部22；生成用于向控制焊接机器人10的各轴的伺服驱动器发出指令的伺服指令信息的机器人轨迹计划处理部23；和配合焊接状况来生成用于设定焊接电流、电弧电压、进给速度的指令信息并将其输出到焊接电源30的焊接电源接口处理部(以下标记为焊接电源I/F处理部)24。另外，焊接电源I/F处理部24具有摆动位置信息延迟修正部24a和焊接条件指令生成处理部24b。

示教数据存放部21存放确定焊接机器人10的动作模式等的示教数据。示教数据由作业者通过未图示的示教器预先作成。另外，作成方法也可以是示教器以外。例如可以在个人计算机上作成示教数据，通过无线或有线通信等存放到示教数据存放部21。

示教数据解析处理部22例如将进行焊接开始的操作作为契机，从示教数据存放部21调用示教数据，对示教数据进行解析。通过该示教数据的解析来生成示教轨迹信息以及焊接条件指令信息。示教轨迹信息是确定包含焊接速度、摆动条件等的焊接作业中的焊接机器人10的轨迹的信息。另外，焊接条件指令信息是用于进行与焊接作业中的焊接电流、电弧电压、进给速度相关的指令的信息，包含电弧起动/熄灭(ON/OFF)的指令，包含各焊接条件的控制指令等。然后，示教数据解析处理部22将生成的示教轨迹信息输出到机器人轨迹计划处理部23。另外，示教数据解析处理部22将生成的焊接条件指令信息输出到焊接电源I/F处理部24的焊接条件指令生成处理部24b。

机器人轨迹计划处理部23根据从示教数据解析处理部22输入的示教轨迹信息来计算焊接机器人10的目标位置，生成用于控制焊接机器人10的各轴的伺服指令信息。然后机器人轨迹计划处理部23将生成的伺服指令信息向焊接机器人10输出。焊接机器人10根据伺服指令信息来进行基于示教数据的动作。另外，在伺服指令信息中包含用于指令使焊接焊丝摆动的位置的摆动位置指令信息，机器人轨迹计划处理部23将摆动位置指令信息输出到焊接电源I/F处理部24的摆动位置信息延迟修正部24a。在本实施方式中，作为摆动位置指令手段的一例而使用机器人轨迹计划处理部23。

进而，机器人轨迹计划处理部23计算将伺服指令信息向焊接机器人10输出起到实际焊接机器人10抵达所指令的位置为止的时间(以下称作摆动延迟时间)。或者预先设定该时间。该摆动延迟时间的计算方法没有限制，例如根据伺服驱动器的控制增益计算。并且，机器人轨迹计划处理部23将计算出的摆动延迟时间输出到焊接电源I/F处理部24的摆动位置信息延迟修正部24a。

焊接电源I/F处理部24配合焊接状况来生成用于设定焊接电流、电弧电压、进给速度等的指令信息，将生成的指令信息输出到焊接电源30。

在此，焊接电源I/F处理部24的摆动位置信息延迟修正部24a从机器人轨迹计划处理部23取得摆动位置指令信息、以及摆动延迟时间的信息。然后，摆动位置信息延迟修正部24a考虑摆动延迟时间来对基于摆动的焊接焊丝的位置进行修正，生成表示焊接焊丝实际存在的位置的信息(以下称作真实摆动位置信息)。摆动位置信息延迟修正部24a将生成的真实摆动位置信息输出到焊接条件指令生成处理部24b。在本实施方式中，作为位置信息生成手段的一例而使用摆动位置信息延迟修正部24a。

焊接条件指令生成处理部24b从示教数据解析处理部22取得焊接条件指令信息，另外，从摆动位置信息延迟修正部24a取得真实摆动位置信息。然后，焊接条件指令生成处理部24b根据取得的焊接条件指令信息以及真实摆动位置信息，与电极的摆动动作同步地生成用于设定焊接条件的指令信息，将生成的指令信息输出到焊接电源30。通过焊接条件的指令信息，焊接电源30配合摆动动作来提供焊接电流、电弧电压以及进给速度。

另外，在本实施方式中，优选在摆动动作中的各固定端点对焊接电流、电弧电压以及进给速度进行控制。通过使焊接电流、电弧电压以及进给速度当中至少一个条件根据各固定端点而变化(增减)，能谋求熔深的确保、焊接缺陷的防止。以下详细说明焊接电流、电弧电压以及进给速度。

<焊接电流>

焊接电流优选配合摆动动作中的各固定端点来进行控制。焊接电流的增减依赖于电弧力，给熔深、焊道形状带来影响。例如在水平角焊的情况下，通过在根部B使焊接电流比设定焊接电流高，能更加提升熔深量。另外，通过在摆动端P1、P2使焊接电流比设定焊接电流低，能更加抑制咬边、焊瘤的焊接缺陷。

具体地，在将固定端点的总数设为5点的情况下，优选将基准端点a上的相对于设定的焊接电流值(设定电流值)的焊接电流值的比例(百分率)设为105～110％。若相对于设定电流值为105％以上，就更加能在根部B确保熔深。另一方面，若相对于设定电流值为110％以内，就更加能抑制焊道形状的凸状化，焊道形状会变得更加良好。另外，易于得到良好的等焊脚尺寸以及焊接作业性。

另外，设定的焊接电流值并没有特别限制，根据被焊接件的大小、材质等来适宜决定。

另外，关于上述比例，优选在摆动端点b设为90～100％，在摆动端点c设为80～90％，在摆动端点d设为80～90％，在摆动端点e设为90～100％。若这些范围为下限以上，能更加抑制焊道焊趾部与母材的适应差的焊接缺陷即焊瘤的产生。另外，若为上限以下，就更加能抑制在焊道焊趾部产生槽的焊接缺陷即咬边的产生。

另外，例如从摆动端点b向摆动端点c移动时的上述焊接电流值可以线性变化，另外，也可以直到刚要到达摆动端点c之前为止都几乎不变化，在与到达大致同时陡峭地变化。

<电弧电压>

电弧电压也与焊接电流同样地依赖于电弧力，通过其增减而给熔深、焊道形状带来影响。例如在水平角焊的情况下，在立板侧摆动端P1，通过使电弧电压比设定电弧电压值(设定电压值)高，能更加抑制咬边。另一方面，在下板侧摆动端P2，通过使电弧电压比设定电弧电压值低，能更加抑制焊瘤。另外，在根部B，通过使电弧电压比设定电弧电压值低，更使熔深量更加提升。

具体地，在将固定端点的总数设为5点的情况下，优选将基准端点a上的相对于设定的电弧电压值(设定电压值)的电弧电压值的比例(百分率)设为105～110％。若相对于设定电压值为105％以上，就能更加抑制焊道形状的凸状化，焊道形状会变得更加良好。另外，变得易于得到良好的等焊脚尺寸以及焊接作业性。另一方面，若相对于设定电压值为110％以内，就能在根部更加确保熔深。

另外，设定的电弧电压值并没有特别限制，根据被焊接件的大小、材质等来适宜决定。

另外，关于上述比例，优选在摆动端点b设为80～90％，在摆动端点c设为110～120％，在摆动端点d设为110～120％，在摆动端点e设为80～90％。若这些范围为下限以上，就能更加抑制焊瘤的产生，若为上限以下，就能更加抑制咬边的产生。

另外，例如从摆动端点b向摆动端点c移动时的上述电弧电压值可以线性变化，另外，也可以直到刚要到达摆动端点c之前为止都几乎不变化，在与到达大致同时陡峭地变化。

<进给速度>

进给速度也与焊接电流同样地依赖于电弧力，通过其增减而给熔深、焊道形状带来影响。例如若增加进给速度，则进给的焊接焊丝变得难以熔融，易于成为焊接焊丝向熔池深入的状态，因此更加提升熔深量。另一方面，若进给速度减速，则电弧长度变长，电弧力降低，因此在焊道焊趾部，在咬边的防止上有效果。

具体地，在将固定端点的总数设为5点的情况下，优选将基准端点a上的相对于设定的进给速度的值的进给速度的值的比例(百分率)设为105～110％。若相对于设定的进给速度的值为105％以上，就能在根部B更加确保熔深。另一方面，若相对于设定的进给速度的值为110％以内，就更能抑制焊道形状的凸状化，能使焊道形状更加良好。另外，变得易于得到良好的等焊脚尺寸以及焊接作业性。

另外，设定的进给速度的值并没有特别限制，根据被焊接件的大小、材质等来适宜决定。

另外，关于上述比例，优选在摆动端点b设为90～100％，在摆动端点c设为80～90％，在摆动端点d设为80～90％，在摆动端点e设为90～100％。若这些范围为下限以上，就能更加抑制焊瘤的产生，若为上限以下，就能更加抑制咬边的产生。

另外，例如从摆动端点b向摆动端点c移动时的上述进给速度的值可以线性变化，另外，也可以在直到刚要到达摆动端点c之前为止都几乎不变化，在与到达大致同时陡峭地变化。

<摆动动作以及各固定端点上的焊接条件的控制过程>

接下来说明机器人控制器20控制焊接条件(焊接电流、电弧电压、进给速度)的过程。图11是表示机器人控制器20控制焊接条件(焊接电流、电弧电压、进给速度)的过程的一例的流程图。

首先，若由作业者进行焊接开始的操作，则示教数据解析处理部22从示教数据存放部21调用示教数据，对示教数据进行解析来生成示教轨迹信息以及焊接条件指令信息(步骤101)。将生成的示教轨迹信息向机器人轨迹计划处理部23输出，将焊接条件指令信息向焊接电源I/F处理部24的焊接条件指令生成处理部24b输出。

接下来，机器人轨迹计划处理部23根据从示教数据解析处理部22输入的示教轨迹信息来计算焊接机器人10的目标位置，生成伺服指令信息(步骤102)。然后，机器人轨迹计划处理部23将生成的伺服指令信息向焊接机器人10输出，另外，将包含摆动1周期中的固定端点的位置信息的摆动位置指令信息向焊接电源I/F处理部24的摆动位置信息延迟修正部24a输出。进而，机器人轨迹计划处理部23计算摆动延迟时间(步骤103)，将计算出的摆动延迟时间的信息向焊接电源I/F处理部24的摆动位置信息延迟修正部24a输出。

接下来，摆动位置信息延迟修正部24a从机器人轨迹计划处理部23取得摆动位置指令信息(包含摆动1周期中的固定端点的位置)、以及摆动延迟时间的信息，考虑摆动延迟时间来修正基于摆动的各固定端点的位置，生成真实摆动位置信息(步骤104)。将生成的真实摆动位置信息输出到焊接电源I/F处理部24的焊接条件指令生成处理部24b。

接下来，焊接条件指令生成处理部24b从示教数据解析处理部22取得焊接条件指令信息，另外，从摆动位置信息延迟修正部24a取得真实摆动位置信息，与焊接焊丝摆动动作同步地生成用于设定各种焊接条件即焊接电流、电弧电压、进给速度等的指令信息(步骤105)。将生成的指令信息输出到焊接电源30。焊接电源30根据该指令信息，配合摆动中的固定端点的位置来提供焊接电流、电弧电压、进给速度等。然后本处理流程结束。

<焊接施工条件>

在本实施方式中，焊炬角度θ₂没有特别限定，优选以从一方的被焊接件的面起(例如水平角焊的情况下从下板60起)30～60°的范围内设定。若是该范围，就变得易于得到等焊脚尺寸且良好的焊道形状。另外，若焊炬角度θ₂为40～50°，则更加易于得到前述的效果。

另外，在本实施方式中，可以根据需要使焊接焊炬11相对于焊接行进方向X倾斜(即，使焊接焊丝倾斜)，来带上前进角、后退角。另外，图12以及图13分别是用于说明前进角γ1以及后进角γ2的一例的图。其角度没有特别限定，前进角或后退角是从底面起(若是水平角焊，则是从下板60起)30°以下，会使焊道形状以及熔深量更加良好，因而优选。另外，可以说，由于若前进角为从底面起30°以下就得到熔深量，因而更优选，由于若后退角为从底面起30°以下就得到良好的焊道形状，因而更优选。

【实施例】

以下举出实施例来进一步具体说明本发明。本发明并不限定于这些实施例，能在能适应于本发明的主旨的范围加进变更来实施，这些也均包含在本发明的技术的范围中。

在表1～4示出在本实施例中运用的摆动动作条件(摆动动作条件No.W1～W40)。运用这些摆动动作条件，通过以下所示焊接条件来进行焊接。另外，焊接焊丝的种类、焊丝线径、母材的种类以及摆动动作条件以外的焊接条件在实施例以及比较例的全部中是固定的。另外，这里说明的焊接条件是一例，在本实施方式中，并不限定于以下的焊接条件。

<焊接焊丝>

材质：加助焊剂焊丝(FCW)，符合JIS Z3313 T 49J 0 T1-1 C A-U(旧YFW-C50DR)

焊丝线径：1.2mm

<母材>

材质：SM490A

<焊接条件>

设定电流值：260A

设定电压值：30V

设定的进给速度的值：12.8m/min

设定的嘴-母材间距离：22mm

保护气体：100％CO₂

目的焊脚尺寸：9mm以上

摆动幅度：6mm

另外，在表1～4中，关于摆动动作条件No.W40下的b点以及d点的嘴-母材间距离的“-”以外的“-”，表示并未运用符合的条件的情况。另外，摆动动作条件No.W40下的b点以及d点的嘴-母材间距离是不控制摆动时的摇摆幅度而能通过通过摇摆幅度而变化的嘴-母材间距离，因此设为“-”。

另外，表1～4所示的摆动动作模式A～H表示图14～图21中分别示出的动作模式。具体如以下那样。

摆动动作模式A：将固定端点的总数设为5点、设为从基准端点a向立板50前进的方向(图14中顺时针前进的方向)的水平角焊(参考图14)

摆动动作模式B：将固定端点的总数设为5点、设为从基准端点a向下板60前进的方向(图15中逆时针前进的方向)的水平角焊(参考图15)

摆动动作模式C：将固定端点的总数设为7点、设为从基准端点a向立板50前进的方向(图16中顺时针前进的方向)的水平角焊(参考图16)

摆动动作模式D：将固定端点的总数设为5点、设为从基准端点a向立板50前进的方向(图17中顺时针前进的方向)的向下角焊(参考图17)

摆动动作模式E：将固定端点的总数设为5点、设为从基准端点a向下板60前进的方向(图18中逆时针前进的方向)的向下角焊(参考图18)

摆动动作模式F：将固定端点的总数设为3点、设为从基准端点a向立板50前进的方向(图19中顺时针前进的方向)的水平角焊(参考图19)

摆动动作模式G：不采用多边形的轨迹、以基准端点a为中心取V字型的轨迹而移动的水平角焊(参考图20)

摆动动作模式H：不采用多边形的轨迹、以基准端点a为中心取I字型的轨迹而移动的水平角焊(参考图21、现有的摆动动作)

另外，不管在哪种摆动动作模式中，都按照各图记载的基准端点a、摆动端点b、摆动端点c、摆动端点d、摆动端点e(其中摆动动作模式C的情况下到摆动端点g为止，在摆动动作模式F的情况下到摆动端点c为止，在摆动动作模式G以及H的情况下到摆动端点d为止)的顺序重复移动。

【表1】

【表2】

【表3】

【表4】

接下来，在表5以及表6中示出摆动轨道条件(摆动的种类、频率、特殊摆动时的条件)以及评价结果(熔深性能、焊道外观、等焊脚尺寸、焊接缺陷、焊接作业性)。另外，摆动的种类表示符合上述的通常摆动或特殊摆动的哪一者。另外，在特殊摆动时，将满足α＞(β-180)的条件的情况以“○”示出。

<评价方法>

(熔深性能)

通过从焊接部的截面的光学显微镜照片测定熔深深度，并以目视判断熔深不良，由此进行熔深性能的评价。将通过目视判断为熔深不良的情形判断为评价“×”(不良)，将通过目视判断为熔深良好且熔深深度不足0.5mm的情形判断为评价“○”(良)，将通过目视判断为熔深良好且熔深深度为0.5mm以上的情形判断为评价“◎”(优良)。

(焊道外观)

通过测定形成焊道时的波的最大值与最小值的差来进行焊道外观的评价。将最大值与最小值的差(绝对值)为2mm以上的情形判断为评价“×”(不良)，将1mm以上不足2mm的情形判断为评价“○”(良)，将不足1mm的情形判断为评价“◎”(优良)。

(等焊脚尺寸)

通过测定立板与下板的焊脚尺寸差来进行等焊脚尺寸的评价。将焊脚尺寸差超过2mm的情形判断为评价“×”(不良)，将焊脚尺寸差1mm以上2mm以下的情形判断为评价“○”(良)，将焊脚尺寸差0.5mm以上不足1mm的情形判断为评价“◎”(优良)，将焊脚尺寸差不足0.5mm的情形判断为评价“◎◎”(最优良)。

(焊接缺陷)

关于“焊接缺陷”，试验实施者目视确认焊接结束后的焊道，并示出观察宏观截面的结果。在通过焊道外观的确认、宏观截面观察而产生咬边、焊瘤的焊接缺陷的情况下，评价为“有”，在未产生焊接缺陷而为正常的情况下评价为“无”。

(焊接作业性)

关于“焊接作业性”，对于焊接长度50mm、焊接线起下板侧25mm、立板侧25mm的范围，将附着的飞溅为1.0mm以下的情形判断为评价“◎”(优良)，将附着1个以上5个以下超过1.0mm的飞溅的情形判断为评价“○”(良)，进而，将以超过5个的状态附着超过1.0mm的飞溅的情形视作飞溅附着显著，焊接作业性差，判断为评价“×”(不良)。

【表5】

【表6】

表5以及表6中的焊接试验No.1～43是运用满足本发明的要件的表1～4中的摆动动作条件No.W1～W36的示例，相当于实施例。在这些实施例中，不管在熔深性能、焊道外观、等焊脚尺寸、焊接缺陷以及焊接作业性的哪一者中都能得到良好的结果。

另外，在实施例中，满足本实施方式的优选的条件的示例在上述评价结果的至少1者中能进一步得到良好的结果。

与此相对，表6的焊接试验No.44是运用不满足本发明的要件的表3以及4中的摆动动作条件No.W37的示例，相当于比较例。在该比较例中，由于基准端点a上的嘴-母材间距离不是最短，因此得不到良好的熔深性能。

表6的焊接试验No.45是运用不满足本发明的要件的表3以及4中的摆动动作条件No.W38的示例，相当于比较例。在该比较例中，由于运用上述摆动动作模式F，因此得不到良好的焊道外观，另外，不能防止焊接缺陷。

表6的焊接试验No.46是运用不满足本发明的要件的表3以及4中的摆动动作条件No.W39的示例，相当于比较例。在该比较例中，由于运用上述摆动动作模式G，因此得不到良好的焊道外观以及等焊脚尺寸，另外不能防止焊接缺陷。进而，焊接作业性也差。

表6的焊接试验No.47是运用不满足本发明的要件的表3以及4中的摆动动作条件No.W40的示例，相当于比较例。在该比较例中，由于运用上述摆动动作模式H，因此得不到良好的熔深性能以及等焊脚尺寸，另外，不能防止焊接缺陷。

如以上那样，在本说明书中公开了如下事项。

[1]一种摆动控制方法，用于在2个被焊接件的角焊中，在通过摆动动作使焊接焊炬摇动的同时，沿着给定的焊接线进行焊接，所述摆动控制方法的特征在于，每当进行所述摆动动作，就在与焊接行进方向垂直的面设定所述焊接焊炬的位置，使得所述摆动动作的初始位置的中心线即摆动基准线穿过焊接线上的基点，并设定5点以上的固定端点，对所述固定端点进行定位，使得在所述摆动基准线的两侧分别设置1点以上，并设置位于所述摆动基准线上且嘴-母材间距离成为最短的基准端点a，所述摆动动作在所述固定端点间移动，使得从所述焊接行进方向来看，所述焊接焊炬成为形成多边形的轨迹。

[2]上述[1]记载的摆动控制方法，在所述摆动基准线的两侧分别设置同数的所述固定端点。

[3]上述[2]记载的摆动控制方法，在将所述固定端点的总数设为5点、将设于所述一方的摆动端近旁的2点的所述固定端点设为摆动端点b以及摆动端点c、将设于所述另一方的摆动端近旁的2点的所述固定端点设为摆动端点d以及摆动端点e的情况下，所述焊接焊炬重复以所述基准端点a为起点、按照所述摆动端点b、所述摆动端点c、所述摆动端点d以及所述摆动端点e的顺序移动的动作。

[4]上述[3]记载的摆动控制方法，所述基准端点a以及所述摆动端点b～e上的所述嘴-母材间距离相对于预先设定的嘴-母材间距离分别满足以下的条件：

基准端点a：20～45％

摆动端点b：50～80％

摆动端点c：100～120％

摆动端点d：100～120％

摆动端点e：80～100％。

[5]上述[3]或[4]记载的摆动控制方法，将从所述基准端点a向所述摆动端点b的移动速度设为250～450cm/min，将从所述摆动端点b向所述摆动端点c的移动速度设为300～500cm/min，将从所述摆动端点c向所述摆动端点d的移动速度设为250～450cm/min，将从所述摆动端点d向所述摆动端点e的移动速度设为350～550cm/min，将从所述摆动端点e向所述基准端点a的移动速度设为150～350cm/min，在各个所述固定端点，设定200ms以下的停止时间。

[6]上述[3]～[5]中任1项记载的摆动控制方法，在所述固定端点，使焊接电流、电弧电压以及进给速度当中的至少1个条件变化。

[7]上述[6]记载的摆动控制方法，在使所述焊接电流的条件变化的情况下，所述基准端点a以及所述摆动端点b～e上的相对于设定电流值的焊接电流值的比例(百分率)分别满足以下的条件：

基准端点a：105～110％

摆动端点b：90～100％

摆动端点c：80～90％

摆动端点d：80～90％

摆动端点e：90～100％。

[8]上述[6]记载的摆动控制方法，在使所述电弧电压的条件变化的情况下，所述基准端点a以及所述摆动端点b～e上的相对于设定电压值的电弧电压值的比例(百分率)分别满足以下的条件：

基准端点a：105～110％

摆动端点b：80～90％

摆动端点c：110～120％

摆动端点d：110～120％

摆动端点e：80～90％。

[9]上述[6]记载的摆动控制方法，在使所述进给速度的条件变化的情况下，所述基准端点a以及所述摆动端点b～e上的相对于设定的进给速度的值的进给速度的值的比例分别满足以下的条件：

基准端点a：105～110％

摆动端点b：90～100％

摆动端点c：80～90％

摆动端点d：80～90％

摆动端点e：90～100％。

[10]上述[3]～[9]在任1项记载的摆动控制方法，在将所述2个被焊接件当中一方作为立板、将另一方作为下板的水平角焊中，在所述立板侧设置所述摆动端点b以及所述摆动端点c，在所述下板侧设置所述摆动端点d以及所述摆动端点e。

[11]上述[3]～[10]中任1项记载的摆动控制方法，由所述基准端点a、所述摆动端点b、所述摆动端点c、所述摆动端点d以及所述摆动端点e形成的5边形中的所述摆动端点b～e的内角分别满足以下的条件：

摆动端点b：130～140°

摆动端点c：60～90°

摆动端点d：60～90°

摆动端点e：130～140°。

[12]上述[10]记载的摆动控制方法，在以摆动进行焊接时的所述焊接焊炬的轨道中，所述轨道是如下那样的轨道：使所述焊接焊炬向所述焊接行进方向的前方移动到所述一方的摆动端，若抵达该一方的摆动端，就相对于该焊接行进方向向后方移动到所述另一方的摆动端，使该摆动的动作在所述2个被焊接件之间重复，

在使所述焊接焊炬向所述焊接行进方向的前方移动到所述一方的摆动端时，该焊接焊炬的轨道和与该焊接行进方向相反的方向所成的角度即前方移动角度β是185°以上250°以下，在使所述焊接焊炬相对于所述焊接行进方向向后方移动到所述另一方的摆动端时，该焊接焊炬的轨道和与该焊接行进方向相反的方向所成的角度即后方移动角度α是5°以上85°以下，所述后方移动角度α与所述前方移动角度β的关系是α＞(β-180)。

[13]一种摆动控制系统，用于在2个被焊接件的角焊中，在通过摆动动作使焊接焊炬摇动的同时沿着给定的焊接线进行焊接，所述摆动控制系统的特征在于，每当进行所述摆动动作，就在与焊接行进方向垂直的面设定所述焊接焊炬的位置，使得所述摆动动作的初始位置的中心线即摆动基准线穿过焊接线上的基点，并设定5点以上的固定端点，对所述固定端点进行定位，使得分别在所述摆动基准线的两侧设置1点以上，并设置位于所述摆动基准线上且嘴-母材间距离成为最短的基准端点a，所述摆动动作在所述固定端点间移动，使得从所述焊接行进方向来看，所述焊接焊炬成为形成多边形的轨迹。

以上参考附图说明了各种实施方式，但本发明并不限定于这些示例，这点不言自明。只要是本领域技术人员，很显然就能在记载于权利要求书的范围的范畴内想到各种变更例或修正例，关于这些，应当了解当然也属于本发明的技术的范围。另外，可以在不脱离发明的主旨的范围内任意组合上述实施方式中的各构成要素。

另外，本申请基于2018年1月30日申请的日本专利申请(特愿2018-013930)，其内容通过参考而援用于本申请中。

附图标记的说明

1 焊接系统

10 焊接机器人

11 焊接焊炬

20 机器人控制器

30 焊接电源

40 进给装置

50 立板

60 下板

X 焊接行进方向

B 根部

P 摆动端

P1 立板侧摆动端

P2 下板侧摆动端

L3 摆动基准线。

Claims (13)

1.一种摆动控制方法，用于在2个被焊接件的角焊中，在通过摆动动作使焊接焊炬摇动的同时，沿着给定的焊接线进行焊接，所述摆动控制方法的特征在于，

每当进行所述摆动动作，在与焊接行进方向垂直的面设定所述焊接焊炬的位置，使得所述摆动动作的初始位置的中心线即摆动基准线穿过焊接线上的基点，并设定5点以上的固定端点，

对所述固定端点进行定位，使得在所述摆动基准线的两侧分别设置1点以上，并设置位于所述摆动基准线上且嘴-母材间距离成为最短的基准端点a，

所述摆动动作在所述固定端点间移动，使得从所述焊接行进方向来看，所述焊接焊炬成为形成多边形的轨迹。

2.根据权利要求1所述的摆动控制方法，其特征在于，

在所述摆动基准线的两侧分别设置同数的所述固定端点。

3.根据权利要求2所述的摆动控制方法，其特征在于，

在将所述固定端点的总数设为5点，将设于所述一方的摆动端近旁的2点的所述固定端点设为摆动端点b以及摆动端点c，将设于所述另一方的摆动端近旁的2点的所述固定端点设为摆动端点d以及摆动端点e的情况下，所述焊接焊炬重复以所述基准端点a为起点并按照所述摆动端点b、所述摆动端点c、所述摆动端点d以及所述摆动端点e的顺序移动的动作。

4.根据权利要求3所述的摆动控制方法，其特征在于，

所述基准端点a以及所述摆动端点b～e处的所述嘴-母材间距离相对于预先设定的嘴-母材间距离分别满足以下的条件：

基准端点a：20～45％，

摆动端点b：50～80％，

摆动端点c：100～120％，

摆动端点d：100～120％，

摆动端点e：80～100％。

5.根据权利要求3或4所述的摆动控制方法，其特征在于，

将从所述基准端点a向所述摆动端点b的移动速度设为250～450cm/min，

将从所述摆动端点b向所述摆动端点c的移动速度设为300～500cm/min，

将从所述摆动端点c向所述摆动端点d的移动速度设为250～450cm/min，

将从所述摆动端点d向所述摆动端点e的移动速度设为350～550cm/min，

将从所述摆动端点e向所述基准端点a的移动速度设为150～350cm/min，

在各个所述固定端点，设定200ms以下的停止时间。

6.根据权利要求3或4所述的摆动控制方法，其特征在于，

在所述固定端点，使焊接电流、电弧电压以及进给速度当中的至少1个条件变化。

7.根据权利要求6所述的摆动控制方法，其特征在于，

在使所述焊接电流的条件变化的情况下，所述基准端点a以及所述摆动端点b～e处的焊接电流值相对于设定电流值的比例即百分率分别满足以下的条件：

基准端点a：105～110％，

摆动端点b：90～100％，

摆动端点c：80～90％，

摆动端点d：80～90％，

摆动端点e：90～100％。

8.根据权利要求6所述的摆动控制方法，其特征在于，

在使所述电弧电压的条件变化的情况下，

所述基准端点a以及所述摆动端点b～e处的电弧电压值相对于设定电压值的比例即百分率分别满足以下的条件：

基准端点a：105～110％，

摆动端点b：80～90％，

摆动端点c：110～120％，

摆动端点d：110～120％，

摆动端点e：80～90％。

9.根据权利要求6所述的摆动控制方法，其特征在于，

在使所述进给速度的条件变化的情况下，

所述基准端点a以及所述摆动端点b～e处的进给速度的值相对于设定的进给速度的值的比例分别满足以下的条件：

基准端点a：105～110％，

摆动端点b：90～100％，

摆动端点c：80～90％，

摆动端点d：80～90％，

摆动端点e：90～100％。

10.根据权利要求3或4所述的摆动控制方法，其特征在于，

在将所述2个被焊接件当中的一方作为立板而将另一方作为下板的水平角焊中，

在所述立板侧设置所述摆动端点b以及所述摆动端点c，在所述下板侧设置所述摆动端点d以及所述摆动端点e。

11.根据权利要求3或4所述的摆动控制方法，其特征在于，

由所述基准端点a、所述摆动端点b、所述摆动端点c、所述摆动端点d以及所述摆动端点e形成的5边形中的所述摆动端点b～e的内角分别满足以下的条件：

摆动端点b：130～140°，

摆动端点c：60～90°，

摆动端点d：60～90°，

摆动端点e：130～140°。

12.根据权利要求10所述的摆动控制方法，其特征在于，

在以摆动进行焊接时的所述焊接焊炬的轨道中，所述轨道是如下那样的轨道：使所述焊接焊炬向所述焊接行进方向的前方移动到所述一方的摆动端，若抵达该一方的摆动端，就相对于该焊接行进方向向后方移动到所述另一方的摆动端，使该摆动的动作在所述2个被焊接件之间重复，

在使所述焊接焊炬向所述焊接行进方向的前方移动到所述一方的摆动端时，该焊接焊炬的轨道和与该焊接行进方向相反的方向所成的角度即前方移动角度β是185°以上且250°以下，

在使所述焊接焊炬相对于所述焊接行进方向向后方移动到所述另一方的摆动端时，该焊接焊炬的轨道和与该焊接行进方向相反的方向所成的角度即后方移动角度α是5°以上且85°以下，

所述后方移动角度α与所述前方移动角度β的关系是α＞(β-180)。

13.一种摆动控制系统，用于在2个被焊接件的角焊中，在通过摆动动作使焊接焊炬摇动的同时沿着给定的焊接线进行焊接，所述摆动控制系统的特征在于，

每当进行所述摆动动作，在与焊接行进方向垂直的面设定所述焊接焊炬的位置，使得所述摆动动作的初始位置的中心线即摆动基准线穿过焊接线上的基点，并设定5点以上的固定端点，

对所述固定端点进行定位，使得在所述摆动基准线的两侧分别设置1点以上，并设置位于所述摆动基准线上且嘴-母材间距离成为最短的基准端点a，

所述摆动动作在所述固定端点间移动，使得从所述焊接行进方向来看，所述焊接焊炬成为形成多边形的轨迹。

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