TW201446392A - 電弧銲裝置 - Google Patents

Abstract

電弧銲裝置沿著包含銲接開始點之銲接路徑，使溶接炬T移動而銲接工件。操作員為操作教示器TP，將與銲接開始點Ps相異之其他位置設為電弧試焊點P1而進行教示。在硬碟中記憶有關於電弧試焊點P1之各種條件。在進行銲接之際，機器人控制裝置RC並非使溶接炬T移動至銲接開始點Ps，而是使其移動至電弧試焊點P1，再藉由預設的動作模式產生電弧之後，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps，再開始進行正式的銲接。

Description

電弧銲裝置

本發明係有關於一種使用機器人等之溶接炬驅動機構進行銲接的電弧銲裝置。

專利文獻1揭示有一種電弧銲用機器人。當電弧銲用機器人於銲接開始點的電弧銲開始作業失敗時，再度嘗試電弧銲開始作業、開始銲接。藉此，極力排除生產線停線的損失。

圖9所示，為在由工件W上的銲接開始點Ps至銲接結束點Pe為止的區間內進行電弧銲之例。過去以來，銲接作業係如後所述之作業來進行，即，(1)使溶接炬T移動至銲接開始點Ps以進行電弧銲開始作業動作，(2)當在銲接開始點Ps的電弧銲開始作業失敗的情況下，使溶接炬T移動至教示為與銲接開始點Ps相異位置的電弧再啟點Pt，再度嘗試電弧銲開始作業，(3)當在電弧再啟點Pt之電弧銲開始作業成功的情況下，使溶接炬T返回銲接開始點Ps後再移動至銲接結束點Pe。

若藉由專利文獻1所揭示之發明，可分別於各個銲接開始點設定各式各樣的電弧再啟動作。藉此，可以對應因應銲接部位不同所造成的電弧銲開始作業之失敗原因。藉此，使得電弧銲開始作業的成功機率可大幅提升。

然而，特別是在多層次銲接方面，由於是對同一接合處反覆進行銲接，故而在銲接開始點Ps附近容易附著大量絕緣物質的皮膜(熔渣)。在此種狀況下，即便是進行電弧銲開始作業，仍難以產生電弧，其結果，將造成電弧再啟動作的頻率次數變多。在此種情況下，若藉由上述習知技術，即便預測到將會因為大量的熔渣而導致在銲接開始點下的電弧銲開始作業容易有失敗的情況下，仍必須要進行在銲接開始點Ps下的電弧銲開始作業動作。因而增加無謂的作業時間，導致生產週期變長。

專利文獻1：日本專利特開平9-253852號公報。

本發明之目的在於提供一種電弧銲裝置，其可排除在電弧銲開始作業動作中之無謂的時間，同時可提升電弧銲開始作業之成功率。

為了達成上述目的，藉由本發明之第一態様，可提供一種電弧銲裝置，其係使溶接炬沿著包含銲接開始點之銲接路徑移動，進而銲接工件。電弧銲裝置係具備有：使用溶接炬銲接工件的溶接炬驅動機構；將與銲接開始點相異之其他位置作為電弧試焊點(arc try point)而進行教示的教示手段；記憶有關電弧試焊點之各種條件，且作為各種條件，至少包含有位置資料的記憶手段；以及，控制溶接炬驅動機構之動作的控制手段。在進行銲接之際，控制手段係使溶接炬移動至電弧試焊點，藉由預設的動作模式產生電弧後，使溶接炬移動至銲接開始點，故將工件沿著銲接路徑進行銲接。

為了達成上述目的，藉由本發明之第二態様，可提供一種電弧銲裝置，使溶接炬沿著包含銲接開始點之銲接路徑移動，進而銲接工件。電弧銲裝置係具備有：使用溶接炬銲接工件的溶接炬驅動機構；將與銲接開始點相異之其他複數個位置設為電弧試焊點而進行教示的教示手段；記憶有關電弧試焊點之各種條件，且作為各種條件，至少包含有位置資料的記憶手段；以及，控制溶接炬驅動機構之動作的控制手段。在進行銲接之際，控制手段係為，當使溶接炬移動至第n點的電弧試焊點之後，在溶接炬維持固定於第n點之電弧試焊點的狀態下施加無負荷電壓，使銲線前端接觸至工件以產生電弧之動作。控制手段係為，當產生電弧的情況下，使溶接炬移動至銲接開始點，進行在銲接區間之銲接，而當未產生電弧的情況下，則使溶接炬移動至第(n+1)點之電弧試焊點，進行用以產生電弧之動作。控制手段係為，將用以產生電弧的動作，反覆實施至產生電弧為止，或是反覆實施至第N點之電弧試焊點下之電弧產生失敗為止。

為了達成上述目的，藉由本發明之第三態様，可提供一種電弧銲裝置，使溶接炬沿著包含銲接開始點之銲接路徑移動，進而銲接工件。電弧銲裝置係具備有：使用溶接炬銲接工件的溶接炬驅動機構；將與銲接開始點相異之其他複數個位置設為電弧試焊點而進行教示的教示手段；記憶有關電弧試焊點之各種條件，且作為各種條件，至少包含有位置資料的記憶手段；以及，控制溶接炬驅動機構之動作的控制手段。在進行銲接之際，控制手段係為，使溶接炬移動至第n點之電弧試焊點，施加無負荷電壓，使銲線前端在靠近工件的同時，使溶接炬朝銲接開始點移動，進行用以產生電弧的動作。控制手段係為，當朝銲接開始點的移動中產生電弧的 情況下，使溶接炬移動至銲接開始點，進行在銲接區間之銲接，而當未產生電弧的情況下，則使溶接炬移動至第(n+1)點之電弧試焊點，進行用以產生電弧之動作。控制手段係為，將用以產生電弧的動作，反覆實施至產生電弧為止，或是反覆實施至第N點之電弧試焊點下之電弧產生失敗為止。

為了達成上述目的，藉由本發明之第四態様，可提供一種電弧銲裝置，使溶接炬沿著包含銲接開始點之複數個銲接路徑進行移動，使工件反覆進行銲接。電弧銲裝置係具備有：使用溶接炬銲接工件的溶接炬驅動機構；分別於複數個銲接路徑，將與銲接開始點相異之其他位置作為電弧試焊點而進行教示的教示手段；以及，控制溶接炬驅動機構之動作的控制手段。在進行銲接之際，控制手段係為，使溶接炬移動至電弧試焊點，施加無負荷電壓，使銲線前端在靠近工件的同時，使溶接炬移動至銲接開始點，當電弧產生後，使溶接炬移動至銲接開始點後，再將工件沿著銲接路徑進行銲接。

1‧‧‧電弧焊裝置

2‧‧‧按鍵輸入監視部

3‧‧‧教示處理部

7‧‧‧焊接控制部

9‧‧‧動作控制部

5‧‧‧硬碟

10‧‧‧TP介面部

11‧‧‧解釋實施部

12‧‧‧驅動指令部

13‧‧‧焊接介面部

21‧‧‧CPU

22‧‧‧ROM

23‧‧‧RAM

A‧‧‧電弧

Iw‧‧‧焊接電流

Fr‧‧‧線纜進給訊號

R‧‧‧電弧焊機器人

RC‧‧‧機器人控制裝置

T‧‧‧焊接炬

TP‧‧‧教示器(teach pendant)

Td‧‧‧焊接程式

Vw‧‧‧焊接電壓

W‧‧‧焊接工件

WP‧‧‧焊接電源

Wc‧‧‧焊接指令訊號

Wr‧‧‧焊接線

圖1所示之模式圖，為本發明之電弧銲裝置的整體構成。

圖2所示之方塊圖，為電弧銲裝置之構成。

圖3所示之模式圖，為用以說明有關本發明第一實施形態之電弧試焊動作。

圖4(A)~(F)所示之時序圖，為用以說明電弧試焊動作。

圖5(A)~(F)所示之時序圖，為用以說明有關本發明第二實施形態之電弧試焊動作。

圖6所示之模式圖，為用以說明有關本發明第三實施形態之電弧試焊動作。

圖7所示之模式圖，為用以說明有關本發明第四實施形態之電弧試焊動作。

圖8所示之模式圖，為用以說明有關本發明第五實施形態之電弧試焊點。

圖9所示之模式圖，為用以說明在過去的電弧銲機器人中之電弧再啟動作。

〔第一實施形態〕

以下，針對具體化本發明之電弧銲裝置1的第一實施形態，參照圖1~圖4(F)進行說明。

如圖1所示，電弧銲裝置1係具備有電弧銲機器人R(以下，簡稱為機器人R)、銲接電源WP、教示器TP(teach pendant)、以及機器人控制裝置RC。機器人R之功能在於作為一種溶接炬驅動機構，使用溶接炬T，銲接工件W。機器人控制裝置RC之功能在於作為一種控制手段，為依據來自教示器TP之操作訊號Ss，控制機器人R之動作。教示器TP係作為將溶接炬T之位置教示給機器人R之際所操作的教示手段而作用。此外，教示器TP亦可作為設定手段而作用，藉此操作電弧A產生後之銲接電流或設定銲接電壓等。

機器人控制裝置RC係為，依據來自教示器TP之操作訊號Ss，輸出動作控制訊號Mc，控制組裝至機器人R之複數軸之伺服馬達。 機器人控制裝置RC為依據操作訊號Ss，在指定的時間點下將銲接指令訊號Wc輸出至銲接電源WP。當銲接指令訊號Wc輸入至銲接電源WP後，銲接電源WP則將銲接電壓Vw及銲接電流Iw供給至機器人R。

銲接電源WP為控制未圖示之高壓氣體桶中所具備的電磁閥，將遮護氣體供給至機器人R之溶接炬T。銲接電源WP係將線纜進給訊號Fr輸出至機器人R之線纜進給馬達WM，驅動線纜進給馬達WM。機器人R為因應操作訊號Ss，移動溶接炬T之前端位置。銲線Wr為藉由線纜進給馬達WM，通過溶接炬T內、進給至作為作業對象物之工件W。使工件W為藉由與銲線Wr之間產生的電弧A而受到銲接。

教示器TP為可攜式之教示操作面板，係連接至機器人控制裝置RC。操作員係為，操作教示器TP、切換機器人R之基準座標系、將機器人R之溶接炬T進行微動進料作業。當機器人R作動成所期望的位置姿勢時，操作員按下未圖示之記憶按鍵。其結果，記憶機器人R之位置姿勢作為教示點。

如此所輸入的教示資料係作為銲接程式Td，記憶於機器人控制裝置RC內部。後述之有關電弧試焊點的教示資料，亦經由操作教示器TP而輸入。機器人控制裝置RC係為，因應操作訊號Ss而進行機器人R之溶接炬T的微動進料、或是依據銲接程式Td而進行機器人R的再現運作。

如圖2所示，機器人控制裝置RC係以，作為中央演算處理裝置之CPU21、儲存有軟體程式或控制參數等之ROM22、作為暫時性計算區域之RAM23、包含各種記憶體等之微電腦所構成。TP介面 部10，為連接機器人控制裝置RC與教示器TP的部分。作為記憶手段之硬碟5為不揮發記憶體，記憶銲接程式Td或銲接條件檔案Cf。銲接介面部13係為，仲介機器人控制裝置RC與銲接電源WP間之資料通訊的部分。

於ROM22中，記憶有用以進行各種處理之軟體程式。機器人控制裝置RC更具備有，按鍵輸入監視部2、教示處理部3、銲接控制部7、動作控制部9、解釋實施部11及驅動指令部12等之各處理部。該等各處理部為依據來自CPU21之控制訊號，實施各種處理。

按鍵輸入監視部2為監視及解析來自教示器TP之操作訊號Ss，將教示情報通知至教示處理部3。教示處理部3係為，依據由按鍵輸入監視部2所通知之教示情報，亦即，構成銲接路徑之銲接開始點、中間點、銲接結束點等位置姿勢座標值、或是銲接電流、銲接電壓、銲接速度等銲接條件，製作銲接程式Td。教示處理部3係使銲接程式Td記憶至硬碟5。

本發明之有關電弧試焊點之各種條件，具體而言，即便為位置姿勢座標值或是動作模式等，亦作為銲接程式Td之內部資料記憶於硬碟5。關於銲接條件或電弧試焊點之各種條件，亦可包含於銲接程式Td之內部資料，此外，亦可包含來自銲接程式Td之間接性參照的銲接條件檔案Cf。

解釋實施部11係為，當再現銲接程式Td時，讀取銲接程式Td，解析銲接程式Td的內容。解釋實施部11係為，將依據解釋結果所得之控制訊號，輸出至動作控制部9及銲接控制部7。動作控制部9係 為，依據解釋結果，進行溶接炬T之軌道計畫演算。動作控制部9為將演算結果通知至驅動指令部12。驅動指令部12為因應來自動作控制部9的通知，將動作控制訊號Mc輸出至機器人R。銲接控制部7則依據銲接程式Td的解釋結果，將用以進行電弧銲處理之各種銲接指令訊號Wc，經由銲接介面部13而傳送至銲接電源WP。

接著，有關電弧銲裝置1之作用，則參照圖3進行說明。

如圖3所示，於工件W上，教示有銲接開始點Ps、銲接結束點Pe及電弧試焊點P1。此外，在此情況下之溶接炬T的作動順序為以虛線箭頭所繪製。以下，針對操作員教示銲接開始點Ps、銲接結束點Pe及電弧試焊點P1，再現記憶有該等教示點之銲接程式Td時之電弧銲裝置1的動作來進行說明。

(1．教示銲接開始點Ps)

操作員為操作教示器TP，將溶接炬T微動進料至銲接開始點Ps，教示溶接炬T之位置。同時，操作員為教示用以開始銲接之銲接開始命令。

(2．教示電弧試焊點P1)

電弧試焊點P1係為，亦可與銲接開始點Ps同樣的，教示溶接炬T微動進料至指定的位置。然而，電弧試焊點P1較佳為，以銲接開始點Ps作為基準的座標系來設定偏移值。作為此種情況下的座標系，例如，採用以銲接方向為基準之銲線座標系為佳。藉由將銲線座標系設為基準，例如，如圖3所示，將電弧試焊點設定在由銲接開始點Ps僅朝銲接結束點Pe前進10mm的情況下，作為偏移值，亦可僅指定座標值〔+ 10，0，0〕。在此情況下，以+X定義銲接方向。當以偏移值設定電弧試焊點之情況下，以可將偏移值作為銲接開始命令之一參數來進行者為佳。在此，雖將電弧試焊點P1設定於銲線上，但亦可設定於任意位置上。

(3．教示銲接結束點Ps)

操作員為操作教示器TP，將溶接炬T微動進料至銲接結束點Pe，教示溶接炬T的位置。

(4．再現銲接程式Td)

當再現如上述所教示的銲接程式Td之情況下，機器人控制裝置RC為依序進行以下之處理。

1)使溶接炬T移動至電弧試焊點P1。

2)將溶接炬T維持固定於電弧試焊點P1，將施加無負荷電壓Vi之銲接指令訊號Wc輸出至銲接電源WP。

3)將開始銲線Wr之往前進給的銲接指令訊號Wc，輸出至銲接電源WP。其結果，銲線Wr前端為接觸至工件W，於銲線Wr與工件W之間產生電弧。

4)當接收來自銲接電源WP的電弧產生確認訊號後，在維持電弧的狀態下，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps。

5)當溶接炬T到達銲接開始點Ps時，使溶接炬T朝銲接結束點Pe移動，進行正式的銲接。

接著，有關電弧試焊動作則參照圖4(A)~圖4(F)的時序圖進行說明。

圖4(A)為表示銲接啟動訊號St之時間變化。圖4(B) 為表示線纜進給訊號Fr之時間變化。圖4(C)為表示銲接電壓Vw之時間變化。圖4(D)為表示銲接電流Iw之時間變化。圖4(E)為表示機器人R之移動速度Lt的時間變化。圖4(F)為表示溶接炬T動作之時間變化。圖4(F)所示之符號係與圖1~圖3所示之符號相同。

(1)時刻t1(開始銲接之時間點)

於時刻t1中，溶接炬T移動至電弧試焊點P1。如此，如圖4(A)所示，銲接啟動訊號St以高位準輸出。其結果，如圖4(B)所示，開始銲線Wr之往前進給。此時的進給速度為初期進給速度Wi。此外，如圖4(C)所示，在溶接炬T維持固定在電弧試焊點P1的狀態下，施加無負荷電壓Vi。

(2)時刻t2(銲線Wr與工件W之間的接觸時間點)

於時刻t2中，如圖4(F)所示，銲線Wr前端為朝工件W接觸。如此，如圖4(D)所示，通電有初期銲接電流It。

(4)時刻t3(產生電弧之時間點)

於時刻t3中，如圖4(F)所示，產生電弧A。如此，由於使溶接炬T移動，故如圖4(E)所示，將機器人R的移動速度Lt變更為試銲區間移動速度La。所謂的試銲區間，係指溶接炬T由電弧試焊點P1到達銲接開始點Ps為止的區間。此外，如圖4(B)所示，將銲線Wr之進給速度變更為試銲區間進給速度Wa。此外，如圖4(C)所示，將銲接電壓Vw變更為試銲區間銲接電壓Va。此外，如圖4(D)所示，將銲接電流Iw變更為試銲區間銲接電流Ia。

(5)時刻t4(抵達銲接開始點之時間點)

於時刻t4中，如圖4(F)所示，溶接炬T到達至銲接開始點Ps。如此，由於進行原本所教示之恆定銲接，如圖4(B)所示，將銲線Wr的進給速度變更為恆定進給速度Ws。此外，如圖4(C)所示，將銲接電壓Vw變更為恆定銲接電壓Vs。此外，如圖4(D)所示，將銲接電流Iw變更為恆定銲接電流Is。此外，如圖4(E)所示，將機器人R的移動速度Lt變更為銲接速度Ls。

從而，藉由第一實施形態，可達到如下述之效果。

首先，使溶接炬T移動至設定在由原本銲接開始點偏移些許位置上的電弧試焊點P1。接著，於電弧試焊點P1開始產生電弧時，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps，實施正式的銲接作業。若是預測到在銲接開始點Ps將有電弧銲開始作業失敗的狀況時，如上述之藉由使溶接炬T作動，排除有關電弧銲開始作業動作之無謂的時間的同時，提升電弧銲開始作業的成功率。

如此，於應該不致附著熔渣之處教示電弧再啟點，若於電弧再啟點開始進行電弧時，可省略在銲接開始點之電弧銲開始作業處理的所需時間、以及在電弧銲開始作業失敗後之用以朝電弧再啟點移動的移動時間。此外，可幾乎確實的成功進行於電弧再啟點下的電弧銲開始作業。

此外，第一實施形態亦可變更如下。

在第一實施形態中，雖將電弧試焊點P1設定於銲線上，但亦可設定在銲線上以外的位置。在此情況下，由於使試銲區間設定在原本的銲接位置以外之位置，故以幾乎不至於形成焊珠的程度、於電弧A不至中斷之微小電流值的程度，來設定銲接電流Iw為佳。

在第一實施形態中，在有關電弧試焊動作之下述條件中，較佳為將至少一個藉由教示器TP進行自由設定、且可將設定內容記憶在銲接程式Td或銲接條件檔案Cf中。

於試銲區間之溶接炬T的移動速度(圖4(E)之試銲區間移動速度La)。

於電弧試焊點P1之產生電弧A後的銲接電流(圖4(D)之試銲區間銲接電流Ia)。

於電弧試焊點P1之產生電弧A後的銲接電壓(圖4(C)之試銲區間銲接電壓Va)。

在電弧試焊點P1之直至產生電弧A為止之溶接炬T的搖動模式。

所謂的搖動模式係指，為使電弧A產生，而去除附著至溶接炬T或銲接開始點Ps附近之熔渣的搖動動作。具體而言，列舉有已知的織動銲接(weaving)動作、或是使溶接炬上下震動的動作等。若設定成可指定搖動模式時，則可藉由搖動動作來去除附著於溶接炬T或是銲接開始點Ps附近的熔渣，加以提升電弧銲開始作業的成功機率。

〔第二實施形態〕

接著，針對具體化本發明之電弧銲裝置1的第二實施形態，參照圖5(A)~圖5(F)進行說明。

在第一實施形態中，雖將溶接炬T以維持固定於電弧試焊點P1之狀態下進行電弧銲開始作業，但在第二實施形態中，則是使溶接炬T由電弧試焊點P1移動至銲接開始點Ps，且同時進行電弧銲開始作業(起 弧)。以下，針對與第一實施形態相異的部分進行說明。

若藉由第二實施形態，當再現銲接程式Td的情況下，機器人控制裝置RC則依序進行以下處理。

1)使溶接炬T移動至電弧試焊點P1。

2)將施加無負荷電壓Vi的銲接指令訊號Wc、以及開始進行銲線Wr之往前進給的銲接指令訊號Wc，輸出至銲接電源WP。

3)使溶接炬T朝銲接開始點Ps移動。在朝銲接開始點Ps之移動中，銲線Wr前端接觸至工件W。而在此之後，銲線Wr前端仍摩擦工件W的同時，持續移動溶接炬T。因此，使得附著於溶接炬T前端或工件W之熔渣受到破壞，產生電弧。

4)當接收來自銲接電源WP的電弧產生確認訊號後，在維持電弧的狀態下，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps。

5)當溶接炬T到達銲接開始點Ps時，使溶接炬T朝銲接結束點Pe移動，進行正式的銲接。

接著，有關於電弧試焊動作，則參照圖5(A)~圖5(F)之時序圖進行說明。

圖5(A)~圖5(F)之符號係與圖4(A)~圖4(F)所示符號相同，故省略其說明。

(1)時刻t1(銲接開始之時間點)

於時刻t1中，溶接炬T移動至電弧試焊點P1。如此，如圖5(A)所示，銲接啟動訊號St以高位準輸出。其結果，如圖5(B)所示，開始銲線Wr之往前進給。此時的進給速度為初期進給速度Wi。 此外，如圖5(C)所示，施加無負荷電壓Vi。至此為與第一實施形態相同。在第二實施形態中，如圖5(E)所示，為將機器人R之移動速度Lt變更為試銲區間移動速度La。所謂的試銲區間係指，溶接炬T由電弧試焊點P1至到達銲接開始點Ps為止的區間。

(2)時刻t2(銲線Wr與工件W之接觸時間點)

在時刻t2中，如圖5(F)所示，銲線Wr前端為在位置P1a與工件W接觸。換言之，銲線Wr摩擦工件的同時，在移動溶接炬T的途中之位置P1a，形成為可通電之狀態。此時，如圖5(D)所示，通電有初期銲接電流It。

(4)時刻t3(電弧產生時間點)

於時刻t3中，如圖5(F)所示，於位置P1b產生電弧A。如此，如圖5(B)所示，將銲線Wr之進給速度變更為試銲區間進給速度Wa。此外，如圖5(C)所示，將銲接電壓Vw變更為試銲區間銲接電壓Va。此外，如圖5(D)所示，將銲接電流Iw變更為試銲區間銲接電流Ia。

(5)時刻t4(抵達銲接開始點之時間點)

於時刻t4中，如圖5(F)所示，溶接炬T到達銲接開始點Ps。如此，由於進行原本所教示之恆定銲接，如圖5(B)所示，將銲線Wr的進給速度變更為恆定進給速度Ws。此外，如圖5(C)所示，將銲接電壓Vw變更為恆定銲接電壓Vs。此外，如圖5(D)所示，將銲接電流Iw變更為恆定銲接電流Is。此外，如圖5(E)所示，將機器人R的移動速度Lt變更為銲接速度Ls。

從而，藉由第二實施形態，可達到如下述之效果。

在第二實施形態中，使溶接炬T移動至電弧試焊點P1，施加無負荷電壓Vi的同時開始進行銲線Wr的進給。使銲線Wr前端在靠近工件W的同時，使溶接炬T朝銲接開始點Ps移動。而在此之後，仍將銲線Wr前端在摩擦工件W的同時，持續移動溶接炬T。因此，使得附著在溶接炬T前端之熔渣受到破壞，產生電弧。而當溶接炬T到達銲接開始點Ps後，實施原本的銲接作業。若是預測到在銲接開始點Ps將有電弧銲開始作業失敗的狀況時，則如上述之藉由使溶接炬T作動，排除有關電弧銲開始作業動作之無謂的時間，同時提升電弧銲開始作業的成功率。

此外，亦可將第二實施形態進行如下變更。

在第二實施形態中，雖將電弧試焊點P1設定於銲線上，但亦可設定在銲線上以外的位置。在此情況下，由於使試銲區間設定在原本的銲接位置以外之位置，因此以幾乎不至於形成焊珠的程度，或是電弧A不至於中斷的微小電流值之程度，設定銲接電流Iw為佳。

在第二實施形態中，在有關電弧試焊動作之下述條件中，較佳為將至少一個藉由教示器TP自由設定、且可將設定內容記憶在銲接程式Td或銲接條件檔案Cf中。

於試銲區間之溶接炬T的移動速度(圖5(E)之試銲區間移動速度La)。

於位置P1b之產生電弧A後的銲接電流(圖5(D)之試銲區間銲接電流Ia)。

於位置P1b之產生電弧A後的銲接電壓(圖5(C)之試銲 區間銲接電壓Va)。

於位置P1b之直至產生電弧A為止之溶接炬T的搖動模式。

所謂的搖動模式係與第一實施形態相同，為了產生電弧A，而去除附著在溶接炬T或銲接開始點Ps附近之熔渣的搖動動作。具體的而言，列舉有已知的織動銲接動作、或使溶接炬上下震動的動作等。若是可指定搖動模式時，則可藉由搖動動作而去除附著於溶接炬T或銲接開始點Ps附近的熔渣，加以提升電弧銲開始作業的成功機率。

假設在試銲區間未產生電弧的情況下，亦可在上述工程中，追加以下所示之任一處理。

當在試銲區間未產生電弧A之情況下，輸出錯誤訊息，停止溶接炬T。

當在試銲區間未產生電弧A之情況下，使溶接炬T停止於銲接開始點Ps，於銲接開始點Ps再度嘗試電弧A之產生。

當在試銲區間未產生電弧A之情況下，將溶接炬T返回至電弧試焊點P1後，再移動至再度銲接開始點Ps、且嘗試進行電弧的產生。

藉由追加上述處理，而可防止於原本的銲接區間中有未銲接部分的產生。

〔第三實施形態〕

接著，參照圖6，針對具體化本發明之電弧銲裝置1的第三實施形態進行說明。相較於在第一實施形態中，將電弧試焊點僅以一點進行教示的情況下，在第三實施形態中，為教示複數個電弧試焊點，直到產生電弧為止而移動電弧試焊點。以下，針對與第一實施形態相異的部分進 行說明。

如圖6所示，於工件W上教示銲接開始點Ps、銲接結束點Pe及複數個電弧試焊點P1~P3。此外，此種情況下之溶接炬T的作動順序，係以虛線箭頭所描繪。當再現以複數個電弧試焊點P1~P3所教示之銲接程式Td的情況下，機器人控制裝置RC為依序進行以下處理。

1)使溶接炬T移動至電弧試焊點P1。

2)將溶接炬T維持固定於電弧試焊點P1，將施加無負荷電壓Vi之銲接指令訊號Wc輸出至銲接電源WP。

3)將開始銲線Wr之往前進給的銲接指令訊號Wc，輸出至銲接電源WP。其結果，銲線Wr前端為接觸至工件W，於銲線Wr與工件W之間產生電弧。電弧產生後、在維持電弧的狀態下，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps，進行正式的銲接動作。

4)當未產生電弧的情況下，使溶接炬T移動至下一個電弧試焊點P2。

5)將溶接炬T維持固定在電弧試焊點P2，將施加無負荷電壓Vi之銲接指令訊號Wc輸出至銲接電源WP。

6)將開始銲線Wr之往前進給的銲接指令訊號Wc，輸出至銲接電源WP。其結果，銲線Wr前端接觸至工件W。當銲線Wr與工件W之間若產生電弧時，則維持電弧的發生，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps，進行正式的銲接動作。

7)當未產生電弧的情況下，使溶接炬T移動至下一個電弧試焊點P3。

8)將溶接炬T維持固定於電弧試焊點P3，將施加無負荷電壓Vi之銲接指令訊號Wc輸出至銲接電源WP。

9)將開始銲線Wr之往前進給的銲接指令訊號Wc，輸出至銲接電源WP。其結果，銲線Wr前端接觸至工件W。當銲線Wr與工件W之間若產生電弧時，則維持電弧的產生，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps而進行正式的銲接。

10)當於電弧試焊點P3未產生電弧的情況下，發出錯誤訊號。

在第三實施形態中，使電弧試焊點P2及P3設定在銲線上以外的位置。在此情況下，試銲區間(P2~Ps、P3~Ps之各區間)並非為原本應進行銲接的位置。因此，於電弧試焊點P2或P3產生電弧後之銲接電流Iw係為，以設定為幾乎不至於形成焊珠的程度，且電弧不致中斷之程度的微小電流值為佳。

從而，若藉由第三實施形態，則可達到如下述之效果。

首先，作為電弧試焊點Pn(n=1~N)，教示與銲接開始點Ps相異之其他複數的位置。在進行銲接之際，使溶接炬T移動至第n點的電弧試焊點Pn。接著，將溶接炬T維持固定於電弧試焊點Pn的狀態下施加無負荷電壓Vi，使銲線Wr前端接觸至工件W。當於銲線Wr與工件W之間產生電弧的情況下，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps，進行正式的銲接動作。另一方面，當未產生電弧的情況下，使溶接炬T移動至第(n+1)點之電弧試焊點Pn+1，產生電弧。上述一連串的動作係為，直到電弧產生為止，或是第N點之電弧試焊點下的電弧產生作業 失敗為止，反覆進行上述一連串的動作。藉此，大幅提升電弧銲開始作業的成功機率。

〔第四實施形態〕

接著，參照圖7，針對具體化本發明之電弧銲裝置1的第四實施形態進行說明。相對於在第二實施形態中，僅以單點教示電弧試焊點、進行起弧，在第四實施形態中，為教示複數個電弧試焊點的同時，依序將各電弧試焊點移動直至產生電弧而進行起弧。以下，針對與第二實施形態相異的部分進行說明。

如圖7所示，於工件W上教示銲接開始點Ps、銲接結束點Pe及複數個電弧試焊點P1~P3。此外，在此情況下之溶接炬T的作動順序係以虛線箭頭所描繪。當再現以複數個電弧試焊點P1~P3所教示之銲接程式Td的情況下，機器人控制裝置RC為依序進行以下處理。

1)使溶接炬T移動至電弧試焊點P1。

2)將施加無負荷電壓Vi的銲接指令訊號Wc、以及開始進行銲線Wr之往前進給的銲接指令訊號Wc，輸出至銲接電源WP。

3)使溶接炬T由電弧試焊點P1朝銲接開始點Ps移動。在朝銲接開始點Ps之移動中，銲線Wr前端接觸至工件W。而在此之後，仍將銲線Wr前端一面摩擦工件W，一面持續移動溶接炬T。其結果，若產生電弧時，則維持電弧的發生，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps，進行正式的銲接動作。

4)而當溶接炬T在到達銲接開始點Ps為止之間，並未產生電弧的情況下，使溶接炬T移動至下一個電弧試焊點P2。

5)將施加無負荷電壓Vi的銲接指令訊號Wc、以及開始進行銲線Wr之往前進給的銲接指令訊號Wc，輸出至銲接電源WP。

6)使溶接炬T由電弧試焊點P2朝銲接開始點Ps移動。在朝銲接開始點Ps之移動中，使銲線Wr前端接觸至工件W。而在此之後，仍將銲線Wr前端在摩擦工件W的同時，持續移動溶接炬T。其結果，若產生電弧時，則維持電弧的發生，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps，進行正式的銲接動作。

7)當溶接炬T直至到達銲接開始點Ps之間仍未產生電弧的情況下，使溶接炬T移動至下一個電弧試焊點P3。

8)將施加無負荷電壓Vi的銲接指令訊號Wc、以及開始進行銲線Wr之往前進給的銲接指令訊號Wc，輸出至銲接電源WP。

9)使溶接炬T由電弧試焊點P3朝銲接開始點Ps移動。在朝銲接開始點Ps之移動中，銲線Wr前端為接觸至工件W。而在此之後，仍將銲線Wr前端在摩擦工件W的同時，持續移動溶接炬T。其結果，若產生電弧時，則維持電弧的產生，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps，進行正式的銲接。

10)當由電弧試焊點P3朝銲接開始點Ps移動中未產生電弧的情況下，則輸出錯誤訊息，停止溶接炬T。

在第四實施形態中，電弧試焊點P2及P3為被設定在銲線上以外的位置。在此情況下，試銲區間(P2~Ps、P3~Ps之各區間)並非進行正式銲接的位置。因此，於電弧試焊點P2或P3產生電弧後之銲接電流Iw係為，以設定為幾乎不至於形成焊珠的程度，且電弧不 致中斷之程度的微小電流值為佳。

從而，若藉由第四實施形態，則可達到如下述之效果。

首先，作為電弧試焊點Pn(n=1~N)，教示與銲接開始點Ps相異之其他複數個位置。在進行銲接之際，使溶接炬T移動至第n點的電弧試焊點。接著，施加無負荷電壓Vi，使銲線前端在靠近工件W的同時，使溶接炬T朝銲接開始點Ps移動。之後。當在朝銲接開始點Ps的移動中產生電弧時，則使溶接炬T抵達銲接開始點Ps，進行正式的銲接。另一方面，當未產生電弧的情況下，使溶接炬T移動至第(n+1)點的電弧試焊點，產生電弧。上述一連串的動作係為，直到電弧產生為止，或是第N點之電弧試焊點下的電弧產生作業失敗為止，反覆進行上述一連串的動作。藉此，大幅提升電弧銲開始作業的成功機率。

〔第五實施形態〕

接著，參照圖8，針對具體化本發明之電弧銲裝置1的第五實施形態進行說明。第五實施形態係為，使用本發明之電弧銲裝置，進行多層次銲接之情況下的具體形態。所謂的多層次銲接係為，藉由反述進行銲接操作、以焊珠鑲埋接合處，而將厚板工件的接合部進行銲接的工法。當以教示重現方式之機器人實施多層次銲接的情況下，由於必須將全數銲接路徑之教示點教示給機器人，故造成其作業量的龐大化。在此，為了減輕教示作業，為僅教示第一層之基本銲線，第二層以後則是在第一層的各個教示點加上指定的偏移值，藉此自動產生複數個銲接路徑。以下，針對與第二實施形態相異的部分進行說明。

在圖8中，揭示有在三層之多層次銲接程式中的銲接開始點 及銲接結束點。具體而言，於第一層所教示之銲接開始點Ps1設定有指定的偏移值，分別教示第二層之銲接開始點Ps2及第三層之銲接開始點Ps3。此外，於銲接結束點Pe1設定指定的偏移值，分別教示第二層之銲接結束點Pe2及第三層之銲接結束點Pe3。複數個銲接路徑Wp係為，藉由銲接開始點Psn(n=1，2，3)與銲接結束點Pen(n=1，2，3)而分別形成。

電弧試焊點係分別於各銲接路徑進行設定。亦即，使第一層之電弧試焊點P1設定在通過銲接開始點Ps1與銲接結束點Pe1的銲接路徑Wp，且使第二層之電弧試焊點P2設定在通過銲接開始點Ps2與銲接結束點Pe2的銲接路徑Wp，使第三層之電弧試焊點P3設定在通過銲接開始點Ps3與銲接結束點Pe3的銲接路徑Wp。在電弧試焊點的位置方面，以設定將各層之銲接開始點Ps1~Ps3作為基準的銲線座標系下之數值為佳。或是，亦可將第一層(基本銲線)之銲接開始點Ps1設為基準，設定全數的電弧試焊點。

當再現如上述所教示之多層次銲接程式的情況下，機器人控制裝置RC為依序進行以下處理。

1)使溶接炬T移動至電弧試焊點P1。

2)將施加無負荷電壓Vi的銲接指令訊號Wc、以及開始進行銲線Wr之往前進給的銲接指令訊號Wc，輸出至銲接電源WP。

3)使溶接炬T朝銲接開始點Ps移動。在朝銲接開始點Ps之移動中，銲線Wr前端接觸至工件W。而在此之後，仍將銲線Wr前端在摩擦工件W的同時，持續移動溶接炬T。因此，使得溶接炬T前端或 工件W的熔渣受到破壞，進而產生電弧。

4)當接收來自銲接電源WP的電弧產生確認訊號後，在維持電弧產生的狀態下，使溶接炬T移動至銲接開始點Ps。

5)當溶接炬T到達銲接開始點Ps時，使溶接炬T朝銲接結束點Pe移動，進行正式的銲接。

6)第二層以後，亦同樣的使溶接炬T移動至電弧試焊點Pn(n=2、3)，於各銲接路徑實施上述1)~5)的動作。

從而，藉由第五實施形態，可達到如下所述之效果。

在第五實施形態中，首先，分別於複數個銲接路徑Wp，將與銲接開始點Psn(n=1，2，3)相異之其他位置作為電弧試焊點Pn(n=1，2，3)而進行教示。在進行銲接之際，於各銲接路徑，使溶接炬T移動至電弧試焊點Pn，施加無負荷電壓Vi。並且，使銲線Wr前端一面靠近工件W的同時，使溶接炬T移動至銲接開始點Psn，當電弧產生後，沿著銲接路徑Wp進行銲接。藉此，即便在進行多層次銲接之情況下，仍可大幅提升電弧銲開始作業之成功機率。

A‧‧‧電弧

Iw‧‧‧銲接電流

Fr‧‧‧線纜進給訊號

R‧‧‧電弧銲機器人

RC‧‧‧機器人控制裝置

T‧‧‧溶接炬

TP‧‧‧教示器(teach pendant)

Td‧‧‧銲接程式

Vw‧‧‧銲接電壓

W‧‧‧銲接工件

WP‧‧‧銲接電源

Wc‧‧‧銲接指令訊號

Wr‧‧‧銲接線

Claims (12)

1. 一種電弧銲裝置，使溶接炬沿著包含銲接開始點之銲接路徑移動，進而銲接工件，其特徵在於，具備：溶接炬驅動機構，供使用前述溶接炬銲接前述工件；教示手段，將相異於前述銲接開始點之其他位置作為電弧試銲點，進行教示；記憶手段，為一種記憶有關前述電弧試銲點各種條件的記憶手段，其中，前述各種條件至少包含位置資料；以及控制手段，供控制前述溶接炬驅動機構之動作；進行銲接之際，前述控制手段使前述溶接炬移動至前述電弧試銲點，藉由預設的動作模式產生電弧，再令前述溶接炬移動至前述銲接開始點，沿前述銲接路徑進行前述工件之銲接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電弧銲裝置，其中，前述控制手段使前述溶接炬移動至前述電弧試銲點，於前述溶接炬維持固定在前述電弧試銲點狀態下施加無負荷電壓，並令前述銲線前端接觸前述工件產生電弧，再使前述溶接炬移動至前述銲接開始點。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電弧銲裝置，其中，具備設定手段，該設定手段可於前述溶接炬由前述電弧試銲點移動至前述銲接開始點之間的前述溶接炬之移動速度、前述電弧試銲點直到產生電弧為止之前述溶接炬的搖動模式、以及前述電弧試銲點產生電弧後的銲接電流值及銲接電壓值之中，至少擇一設定。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電弧銲裝置，其中， 前述控制手段使前述溶接炬移動至前述電弧試銲點施加無負荷電壓，而使銲線前端一面靠近前述工件，一面使前述溶接炬移動至前述銲接開始點。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電弧銲裝置，其中，具備設定手段，該設定手段可於前述溶接炬由前述電弧試銲點移動至前述銲接開始點之間的前述溶接炬之移動速度、前述試銲區間直到產生電弧為止之前述溶接炬的搖動模式、以及前述試銲區間產生電弧後的銲接電流值及銲接電壓值之中，至少擇一設定。
6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述之電弧銲裝置，其中，當在前述試銲區間未產生電弧的情況下，前述控制手段輸出錯誤訊號，使前述溶接炬停止。
7. 如申請專利範圍第4項或第5項所述之電弧銲裝置，其中，當在前述試銲區間未產生電弧的情況下，前述控制手段使前述溶接炬停止於前述銲接開始點，於前述銲接開始點再度嘗試產生電弧。
8. 如申請專利範圍第4項或第5項所述之電弧銲裝置，其中，當在前述試銲區間未產生電弧的情況下，前述控制手段使前述溶接炬返回至前述電弧試銲點，並重新移動至前述銲接開始點且嘗試產生電弧。
9. 一種電弧銲裝置，供使溶接炬沿著包含銲接開始點之銲接路徑移動，進而銲接工件，其特徵在於，具備：溶接炬驅動機構，供使用前述溶接炬銲接前述工件；教示手段，將相異於前述銲接開始點之其他複數個位置作為電弧試銲點，進行教示；記憶手段，為一種記憶有關前述電弧試銲點各種條件的記憶手段，其 中，前述各種條件至少包含位置資料；以及控制手段，供控制前述溶接炬驅動機構之動作；進行銲接之際，前述控制手段使前述溶接炬移動至第n點的電弧試銲點後，將前述溶接炬維持固定在前述第n點之電弧試銲點後施加無負荷電壓，並使前述銲線前端接觸前述工件，進行產生電弧的動作，當產生電弧的情況下，前述控制手段使前述溶接炬移動至前述銲接開始點，進行於前述銲接區間內的銲接；當未產生電弧的情況下，前述控制手段使前述溶接炬移動至第(n+1)點之電弧試銲點，進行產生電弧的動作；前述控制手段將反覆實施產生電弧的動作，直到產生電弧或是第N點之電弧試銲點下的電弧產生失敗為止。
10. 一種電弧銲裝置，供使溶接炬沿著包含銲接開始點之銲接路徑移動，進而銲接工件，其特徵在於，具備：溶接炬驅動機構，供使用前述溶接炬銲接前述工件；教示手段，將相異於前述銲接開始點之其他複數個位置作為電弧試銲點，進行教示；記憶手段，為一種記憶有關前述電弧試銲點各種條件的記憶手段，其中，前述各種條件至少包含位置資料；以及控制手段，供控制前述溶接炬驅動機構之動作；進行銲接之際，前述控制手段使前述溶接炬移動至第n點的電弧試銲點並施加無負荷電壓，當銲線前端靠近前述工件同時，前述控制手段使前述溶接炬朝前述銲接開始點移動，且進行產生電弧動作， 當朝前述銲接開始點的移動中產生電弧的情況下，前述控制手段使前述溶接炬移動至前述銲接開始點，進行於前述銲接區間內的銲接；當未產生電弧的情況下，前述控制手段使前述溶接炬移動至第(n+1)點之電弧試銲點，進行產生電弧的動作，前述控制手段將反覆實施產生電弧的動作，直到產生電弧或是第N點之電弧試銲點下的電弧產生失敗為止。
11. 一種電弧銲裝置，係使溶接炬沿著包含銲接開始點之複數個銲接路徑分別進行移動，將工件反覆進行銲接，其特徵在於，具備：溶接炬驅動機構，供使用前述溶接炬銲接前述工件；教示手段，分別於複數個銲接路徑，將相異於前述銲接開始點之其他位置作為電弧試銲點進行教示；以及控制手段，供控制前述溶接炬驅動機構之動作；進行銲接之際，前述控制手段使前述溶接炬移動至前述電弧試銲點施加無負荷電壓，當銲線前端靠近前述工件同時，前述控制手段使前述溶接炬朝前述銲接開始點移動；電弧產生後則使前述溶接炬移動至前述銲接開始點，再沿著前述銲接路徑進行前述工件之銲接。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電弧銲裝置，其中，依據將複數個銲接路徑中之各個銲接開始點設為基準之偏移量，或是將複數個銲接路徑中教示於第一層之基本銲線上的銲接開始點設為基準之偏移量，設定前述電弧試銲點。