本发明专利技术提供一种能够形成更美观的焊道的电弧焊接方法、电弧焊接机器人控制装置、以及电弧焊接系统。该电弧焊接方法包括单位焊接工序，该电弧焊接方法重复上述单位焊接工序，其中，该单位焊接工序包括：通过使电弧产生从而使熔滴过渡的工序；以及一边使电弧产生一边对形成在焊接母材上的熔融池进行冷却的工序。该电弧焊接方法还包括使在上述各单位焊接工序中所规定、且反映在消耗电极的熔融状态或者上述焊接母材的熔融状态中的、例如进行使熔滴过渡的工序的时间(T1)等的焊接条件值，按照每一个上述单位焊接工序阶段性地改变的工序。通过这样，即使例如上述母材的温度发生改变，也能够决定最优的焊接条件值。这样，能够使上述消耗电极的熔融状态或者上述母材的熔融状态最优。其结果是，能够使所形成的焊道更美观。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电弧焊接方法、电弧焊接机器人控制装置以及电弧焊接系统。
技术介绍
图13是表示现有技术的焊接系统的一例的图。同图中的焊接系统91使用所谓的 针脚脉冲(stitch pulse)焊接法来进行焊接。针脚脉冲焊接法，是一种通过对焊接时的 供热和冷却进行控制，从而容易抑制施加到母材的热影响的焊接法。若使用这种针脚脉冲 焊接法，则相比现有技术的薄板焊接，能够使焊接外观得以改善，并使焊接形变量减少(例 如，参照专利文献1)。机械手(manipulator) 9M对工件(work) 9W自动地进行电弧焊接，并由上臂93、下 臂94、手腕部95、以及用于旋转驱动这些的多个伺服电动机(servo motor)(未图示)构成。电弧焊炬(welding torch) 9T，安装在机械手9Μ的手腕部95的前端部分，用于将 卷在焊丝盘(wire reel) 96上的直径Imm左右的焊丝97导入到工件9W的被示教的焊接位 置。焊接电源9WP在电弧焊炬9T与工件9W之间供给焊接电压。当对工件9W进行焊接时， 在以期望的伸出长度从电弧焊炬9T的前端伸出焊丝97的状态下进行。线圈导向部(coil liner)92用于引导焊丝97，并与电弧焊炬9T连接。作为操作装置的示教器(teach pendant)9TP是所谓的可移式操作盘，用于为使机 械手9M的动作、针脚脉冲焊接进行而设定必要的条件等。机器人控制装置9RC用于使机械手9M执行焊接动作的控制，在其内部具备主控制 部、动作控制部、以及伺服驱动器(servo driver)(均未图示)等。操作者基于由示教器 9TP示教的作业程序，从伺服驱动器输出动作控制信号到机械手9M的各伺服电动机，并分 别使机械手9M的多个轴旋转。由于机器人控制装置9RC根据来自机械手9M的伺服电动机 所具备的编码器(encoder)(未图示)的输出，来识别当前位置，故能够控制电弧焊炬9T的 前端位置。然后，在焊接部中，在重复进行以下说明的焊接、移动、冷却的同时进行针脚脉冲 焊接。图14是用于说明进行针脚脉冲焊接时的状态的图。焊丝97从电弧焊炬9T的前 端伸出。保护气体(shield gas)G从焊接开始时到焊接结束时始终以恒定的流量从电弧焊 炬9T喷出。以下，关于针脚脉冲焊接时的各状态进行说明。同图(a)表示电弧产生时的状况。基于所设定的焊接电流以及焊接电压，在焊丝 97的前端与工件9W之间产生电弧a，焊丝97熔融，并在工件9W上形成熔融池Y。自电弧a 产生起，在经过所示教的焊接时间后，停止电弧a。同图(b)表示电弧停止后的状况。在电弧停止后，直到经过所设定的冷却时间为 止，均使焊接后的状态维持。即，机械手9M以及电弧焊炬9T在与焊接时的状态同样地停止 的状态下，仅从电弧焊炬9T喷出保护气体G，故熔融池Y实质上由保护气体G冷却并凝固。同图(c)表示使电弧焊炬9T移动到下一焊接位置的状况。在经过冷却时间后，使电弧焊炬9T在焊接行进方向上移动到相隔了预先设定的移动间距Mp的位置即电弧重新开 始点。此时的移动速度是所设定的移动速度。上述移动间距，如同图(c)所示，是为了在熔 融池Y凝固后的焊接痕Y’的外周侧上定位焊丝97而进行调整后的距离。同图(d)表示在电弧重新开始点上重新产生电弧a的状况。在焊接痕Y’的前端 部上新形成熔融池Y并进行焊接。这样，在针脚脉冲焊接系统91中，使产生电弧进行焊接 的状态与进行冷却、移动的状态交替地重复。然后，按照使作为焊接痕的鳞(々口 二)相互 重叠的方式形成焊道(weldbead)。图15是用于说明在焊接施工后所形成的焊道的图。如同图所示，在最初的电弧开 始点Pl上形成焊接痕Sc，向着焊接行进方向Dr，在相隔了移动间距Mp的重新电弧开始点 P2上也形成同样的焊接痕Sc。进而，在重新电弧开始点P3以后，也依次形成越来越多的焊 接痕Sc。这样，作为焊接痕Sc的鳞相互重叠所形成的结果是形成鳞状的焊道B。在上述方法中，如图14(b)、图14(c)等所示，重复地进行着使电弧a停止且之后使 电弧a重新产生的工序。当使电弧a重新产生时，存在产生飞溅(spatter)、焊道B的外观 恶化这样的问题。为此，如图16所示，提案一种使电弧a不停止且不需要电弧a重新产生 的焊接法(例如，参照专利文献2)。如图16(b)、图16(c)清楚地所示，与图14(b)、图14(c)所示的情况不同，在冷却 熔融池Y时也使电弧a不停止，而保持产生电弧a的状态。由于没有必要使电弧a重新产 生，故能够抑制飞溅的产生。这样，相比现有技术，实现了能够形成更美观的焊道的针脚脉 冲焊接的研究以及开发。专利文献1 JP特开平6-55268号公报专利文献2 JP特开平11-267839号公报
技术实现思路
本专利技术正是以上述事实为基础而提出的，将提供能够形成更美观的焊道的电弧焊 接方法、电弧焊接机器人控制系统以及电弧焊接系统作为课题。由本专利技术的第一侧面提供的电弧焊接方法包括单位焊接工序，该电弧焊接方法重 复上述单位焊接工序，其中，该单位焊接工序包括通过在消耗电极与母材之间使电弧产生 从而使熔滴过渡的第一工序；以及一边在上述消耗电极与上述母材之间使电弧产生一边对 形成在上述母材上的熔融池进行冷却的第二工序；该电弧焊接方法还包括使在上述各单位 焊接工序中规定、且反映在上述消耗电极的熔融状态或者上述母材的熔融状态中的一种或 者多种焊接条件值，按照每一个上述单位焊接工序阶段性地改变的工序。根据这样的构成，即使上述母材的板厚、上述母材间的间隙(gap)宽度、上述母材 间的角度、以及上述母材的温度发生改变，也能够决定最优的焊接条件值。这样，能够使上 述消耗电极的熔融状态或者上述母材的熔融状态最优。其结果是能够使形成的焊道更美 观。在本专利技术的优选实施方式中，在上述改变的工序中，使上述焊接条件值单调增加 或者减少。在本专利技术的优选实施方式中，一种或者多种上述焊接条件值的其中之一是进行上 述第一工序的时间。在本专利技术的优选实施方式中，上述改变的工序，自电弧焊接开始时起在规定的期 间内执行。在本专利技术的优选实施方式中，在上述第二工序中，使上述消耗电极沿上述母材的 面内方向，相对上述母材以消耗电极移动速度进行相对移动，一种或者多种上述焊接条件 值的其中之一是上述消耗电极移动速度。在本专利技术的优选实施方式中，上述改变的工序，自电弧焊接的中途起在规定的期 间内执行。在本专利技术的优选实施方式中，一种或者多种上述焊接条件值的其中之一是在上述 第一工序中在上述消耗电极与上述母材之间流过的焊接电流的EN比率、上述第一工序中 的上述焊接电流的绝对值的平均值、或者在上述第一工序中在上述消耗电极与上述母材之 间施加的焊接电压的绝对值的平均值。由本专利技术的第二侧面提供的电弧焊接机器人控制装置包括控制单元，其使各单 位焊接期间重复产生，该单位焊接期间包括通过在消耗电极与母材之间使电弧产生从而使 熔滴过渡的第一期间、以及一边在上述消耗电极与上述母材之间使电弧产生一边对形成在 上述母材上的熔融池进行冷却的第二期间，在该单位焊接期间内还规定了反映在上述消耗 电极的熔融状态或者上述母材的熔融状态中的焊接条件值；输入单元，其输入包含多个上 述单位焊接期间在内且上述焊接条件值发生改本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电弧焊接方法，包括单位焊接工序，该电弧焊接方法重复所述单位焊接工序，其中，所述单位焊接工序包括：通过在消耗电极与母材之间使电弧产生从而使熔滴过渡的第一工序；以及一边在所述消耗电极与所述母材之间使电弧产生一边对形成在所述母材上的熔融池进行冷却的第二工序，该电弧焊接方法还包括使在所述各单位焊接工序中规定、且反映在所述消耗电极的熔融状态或者所述母材的熔融状态中的一种或者多种焊接条件值，按照每一个所述单位焊接工序阶段性地改变的工序。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤井督士，高桥宪人，刘忠杰，广田周吾，
申请(专利权)人：株式会社大亨，
类型：发明
国别省市：JP
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