熔化极型焊接方法技术

在常规的熔化极型焊接方法中，由于需要机械手的逆动操作，就需要额外的反应时间以及加速和减速的时间，同时，由于焊丝的供给速度不能赶上焊丝的熔化速度，因而扩大了电弧的长度，导致不稳定的电弧。在按照本发明专利技术的熔化极型焊接方法中，在供给焊丝（１）时，焊炬（４）被机械手（９）在该焊炬（４）被拉离基体金属（７）的方向上移动，使得初始电弧在焊丝（１）与基体金属（７）分离时产生。这不仅去除了机械手（９）的逆动操作的需要，从而减少了浪费的时间进而减少了生产流程时间，而且稳定了焊接起始部分的电弧，从而有效地减少了“意外停止”。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种(consumable electrode type weldingmethod)，用于在作为熔化电极的焊丝与作为待焊工件的焊接基体金属之间产生电弧，从而控制焊接输出。
技术介绍
现在，为了保证国际竞争能力，焊接工业总是在努力进一步增强其焊接操作的生产率。特别是，日益增加的减少所谓“意外停止”的需求，以及对缩短生产流程时间的需求，所述“意外停止”是一种导致生产线停工的轻微故障。可以指出的导致意外停止的原因各种各样，其中最大的原因是起弧失败所引起的故障。考虑到这个原因，在常规的中，为了增强起弧，已知如下方法即，当从外界输入启动信号时，机械手移动从而将焊炬也移动到预定的焊接起始位置，随后，在焊丝的供给还处于停止时，焊炬被机械手大致地沿着焊丝的供给方向移动，从而允许焊丝的前端接近待焊工件；如果检测到焊丝前端已与待焊工件相接触，焊接电源装置就施加一个预定为较小电流的初始电流，同时，焊炬在与焊丝供给方向相反的方向上移动，从而执行焊炬的后退动作，将焊丝的前端从待焊工件移走；如果焊丝前端与待焊工件由于焊炬的后退动作而相互分离，那么就会产生一个电弧，初始电流施加于其上，在初始起弧状态保持时，焊炬的后退动作允许继续；如果焊炬返回焊接起始位置，后退动作被切换成在预定焊接方向上的运动，同时，开始供给焊丝并且供给稳态的电流，从而初始起弧状态也切换为稳态起弧阶段(例如，参见专利文献1)。图5为利用机器人的整个焊接系统的示意性简图，用于实施上述。在图5中，附图标记101表示作为熔化电极的焊丝；焊丝101能够在送丝马达103的作用下沿着焊炬104的方向从焊丝盘102放出。附图标记105表示焊接电源装置。焊接电源装置105通过焊炬104和焊嘴106在焊丝101和作为待焊工件的基体金属107之间施加给定焊接电流I和给定焊接电压V，从而产生电弧108，并且控制送丝马达103，用于实施焊接操作。附图标记109表示机械手。机械手109持有焊炬104，将焊炬104置于焊接起始位置(未示出)，并将焊炬104沿焊缝(未示出)移动。此外，机械手109受机器人控制单元110控制。机器人控制单元110在焊接电源装置105和其自身之间实行双向通讯(two-way communication)S，因而机器人控制单元110发送焊接规范如焊接电流I和焊接电压V，以及指令信号如焊接起始信号和焊接停止信号。现在，将参考图6所示时间图描述用于上述结构的系统中的。具体地参考图6，其垂直方向上分别表示了焊炬移动速度TV、送丝速度WF、短路检测信号A/S、焊接电流I以及焊接电压V的状态，而其水平轴则表示时间。在这幅附图中，对于各个时刻来说，TS0表示焊接起始信号从机器人控制单元110传送到焊接电源装置105的时刻，而TS1-TS5则分别表示TS0之后经过一定时间后的时刻。首先，机器人控制单元110不仅向焊接电源装置105传输焊接起始信号，还驱动机械手109，以使焊炬104加速向基体金属107移动。并且，当焊炬104的速度达到初始焊炬速度TV0，机器人控制单元110令机械手109停止加速，保持焊炬104以一个固定速度向下移动。此外，当从机器人控制单元110接收到焊接起始信号时，焊接电源装置105在焊丝101和基体金属107之间施加空载电压V0。这样，在TS1时刻，如果焊丝101与基体金属107接触，焊接电源装置105内具有的短路检测装置(未示出)就会输出短路信号A/S。该短路检测信号A/S通过双向通讯S被输送到机器人控制单元110，从而机器人控制单元110使机械手109立即减速并停止，从而，在TS2时刻，机械手109的操作停止，这样，焊炬104的速度变为零。随后，机器人控制单元110马上逆动机械手109的操作，开始在使焊炬104被拉离基体金属107的方向上的操作，从而将焊炬104升高。从TS1时刻到TS3时刻的一段时期是短路期，在此期间，直到机械手109的速度为零的TS2时刻，焊丝101一直被压在基体金属107上；但是，从TS2时刻开始，由于机械手109的逆动操作，所以焊丝101的压缩量逐渐减小，并且在TS3时刻，短路解除。TS3时刻发生的时间就是三角形cde的面积超出三角形abc的面积的时刻，其中在焊炬移动速度TV轴上图示的三角形cde的面积表示焊丝101的升起量，而在焊炬移动速度TV轴上图示的三角形abc的面积表示焊丝101的压缩量。此时，当初始短路发生在TS1时刻，焊接电源装置105控制焊接电流I为I1，随后在一段时间内将电流增加到I2，直到断开短路。作为初始短路时期的第一阶段，焊接电流被控制在一个相对较低的电流I1。这是为了避免下述可能，即，由于初始短路，焊丝的前端因为焦耳效应而将焊丝熔化，因而同时产生出的电弧将熔化的焊丝向四周溅落形成飞溅。此外，将电流从I1改变为I2是为了能够施加足够的能量，以在断开短路的TS3时刻生成电弧。当电弧在TS3时刻生成，焊接电源装置105驱动送丝马达103向基体金属107加速供给焊丝101，保持加速一直到焊丝101的速度到达用于实际焊接的焊丝速度(welding wire speed for actual welding)(未示出)，并且，在焊丝速度达到用于实际焊接的焊丝速度后，保持焊丝速度为一固定的速度。此外，在控制焊接电流I到达引弧电流I3’经过一段与送丝马达103的驱动相关的给定时间后，焊接电源装置105控制电流变为第二引弧电流I4，随后，控制电流变为真实焊接的输出电流(未示出)。然后，下文将参考图7所示时间图描述用于上述焊接系统中的的焊接终止时间段。具体地参考图6，在其垂直方向上，分别图示了焊炬移动速度TV、送丝速度WF和焊接输出P的状态，其水平轴表示时间。在本图中，对于各个时刻来说，TE0表示焊接终止信号从机器人控制单元110传送到焊接电源装置105的时刻，TE1-TE4则分别表示TE0之后经过一定时间的时刻。首先，当从机器人控制单元110接收到焊接终止信号时，焊接电源装置105控制送丝马达103，以减小焊丝101的供给速度。与送丝速度减小的同时，焊接电源装置105也减少焊接输出，而且，在满足预定条件的TE2’时刻，控制焊接输出为一个固定的焊接输出。该固定输出P1称为“回烧”(burn-back)。通常，焊接电源装置105在TE3’时刻并从该时刻开始持续回烧，在该时刻焊丝101被停止，这样，保持固定的输出维持电弧108一段给定的时间；随后，在焊丝101烧掉后，焊接电源装置105在TE4’时刻停止固定输出。这种“回烧”控制方法广泛的应用于防止所谓的粘丝(wire stick)现象的控制方法中，在这种现象中，焊丝101与熔池(未示出)接触，并且在焊接结束后固定于其中。专利文献JP2002-205169公开。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题然而，常规的需要机械手109的逆动操作(reversingoperation)。这样，当其检测到焊丝101的前端与基体金属107接触时，开始减少机械手109的向前移动速度，一旦机械手109的向前运动停止，则开始机械手的逆动，并在向后的方向上加速，就是说，不仅需要机械手109的反应时间，还需要其加速和减速的时间。此外，由于送丝马达103在起始电弧产生后第一次启动，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔化极型焊接方法，其中，采用的焊接系统包括：用于将焊丝向焊炬供给的送丝装置，用于把持并移动所述焊炬的执行器，用于驱动和控制所述执行器的控制单元，用于在待焊工件和焊丝之间施加焊接输出的焊接电源装置，该方法包括下述步骤：通过所述执行 器使所述焊炬在离开所述待焊工件的方向上移动，同时供给焊丝；控制相对于所述待焊工件的焊丝速度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：向井康士，川本笃宽，池田达也，中田广之，古和将，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]