焊丝进给系统以及焊接系统的制作方法

文档序号:18752612发布日期:2019-09-24 21:22阅读:242来源:国知局
焊丝进给系统以及焊接系统的制作方法

本发明涉及进给焊丝的焊丝进给系统以及具备该焊丝进给系统的焊接系统。



背景技术:

在将进给的焊丝用作电极来进行焊接的自耗电极型的焊接系统中,通过将焊丝进给装置和焊炬用长条的焊炬线缆连接,来扩大焊接作业范围。但由于若将焊炬线缆长条化,焊丝的进给阻力就会增大,因此焊丝不再平滑地进给。在该情况下,出现电弧变得不稳定这样的问题。作为解决该问题的方法,在焊丝的进给路径的前端附近追加进给焊丝的结构,通过该结构牵引焊丝来施加张力,由此使焊丝的进给阻力减少。这样的焊丝的进给系统被称作推挽进给系统。

另外,在自耗电极型的焊接系统中,作业人员在更换焊丝时,进行将焊丝从焊丝进给装置送到焊炬的前端的点动作业。作业人员由于不能中途确认焊丝进给到了进给路径的哪里,因此是在看到焊丝的前端从焊炬的前端突出,解除点动按钮。在推挽进给系统的情况下,由于焊丝的进给路径长,因此作业人员需要长时间(例如数十秒到数分)持续按压点动按钮。另外,若解除点动按钮的时机晚了,焊丝会从焊炬的前端过于伸出,作业人员还需要将多余的焊丝用钳子等切断。

为了消除这些作业人员的负担,提出检测到焊丝的到达来使其自动停止方法。例如在专利文献1中公开了电检测焊丝接触焊炬的前端的导电嘴的方法。另外,专利文献2中公开了用非接触传感器检测焊丝的到达的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:jp实开平5-13669号公报

专利文献2:jp特开2017-24043号公报

但在这些方法的情况下,为了检测焊丝的到达而需要追加新的检测机构。由于追加了新的检测机构而焊炬或焊接电源装置的结构复杂化,另外,制造成本增加。另外,还考虑根据进给电动机的旋转数来算出焊丝的进给量,并在其成为给定的进给量时停止进给的方法。但在错误设定由于焊炬线缆的长度而不同的给定的进给量的情况下,或在从焊丝前进到进给路径的中途的状态起开始进给量的算出的情况下,焊丝会从焊炬的前端大量冒出。因此,在该方法的情况下,需要追加用于防止该冒出的检测机构。点动作业中为了检测焊丝的到达而需要新的检测机构这点在焊接系统以外的系统中也成为问题。例如在热喷涂系统中将喷涂线向热喷涂枪进给的情况下,在钎焊系统(brazingsystem)中进给钎焊丝的情况下,也会出现同样的问题。



技术实现要素:

本发明鉴于上述的事情而提出,目的在于,不追加新的检测机构就能检测焊丝的到达的焊丝进给系统以及具备该焊丝进给系统的焊接系统。

为了解决上述课题,在本发明中提出如下的技术手段。

由本发明的第1侧面提供的焊丝进给系统特征在于,具备:第1进给部,其进给焊丝;第2进给部,其配置在比所述第1进给部更靠所述焊丝的进给方向侧,具有进给电动机,通过该进给电动机的旋转进给所述焊丝;和控制部,其控制所述第1进给部以及所述第2进给部,所述控制部具备:传感器,其检测提供到所述进给电动机的电信号或所述进给电动机的旋转速度;和到达检测部,其基于所述传感器检测到的检测值来检测所述焊丝到达所述第2进给部。根据该结构,焊丝首先被第1进给部进给,在焊丝到达第2进给部后被第1进给部以及第2进给部进给。第2进给部的进给电动机直到焊丝到达第2进给部为止都是无负载状态,但在焊丝到达第2进给部后承受负载。因此,在焊丝到达第2进给部的前后,输出到进给电动机的电信号变化。到达检测部基于传感器检测到的检测值,从输出到进给电动机的电信号的变化检测焊丝到达第2进给部。在焊丝进给系统中,为了检测异常而具备检测输出到进给电动机的电信号的传感器。由于用该传感器检测焊丝的到达,因此不需要追加新的检测机构。

另外,在「电信号」中包含电流、电力、电压等。另外,「检测提供到进给电动机的电信号的传感器」并不限于在连接驱动电路和进给电动机的连接线检测电信号的传感器,例如还包含通过在连接驱动电路和电源的连接线检测电信号来检测提供到进给电动机的电信号的传感器。

由本发明的第2侧面提供的焊丝进给系统特征在于,具备:第1进给部,其具有进给电动机,通过该进给电动机的旋转进给焊丝;第2进给部,其配置在比所述第1进给部更靠所述焊丝的进给方向侧,进给所述焊丝;和控制部,其控制所述第1进给部以及所述第2进给部,所述控制部具备:传感器,其检测提供到所述进给电动机的电信号;和到达检测部,其基于所述传感器检测到的检测值来检测所述焊丝到达所述第2进给部。根据该结构,焊丝首先被第1进给部进给,在焊丝到达第2进给部后被第1进给部以及第2进给部进给。第1进给部的进给电动机直到焊丝到达第2进给部为止都承受大的负载,但在焊丝到达第2进给部后负载减轻。因此,在焊丝到达第2进给部的前后,输出到进给电动机的电信号变化。到达检测部基于传感器检测到的检测值,从输出到进给电动机的电信号的变化检测焊丝到达第2进给部。在焊丝进给系统中,为了检测异常而具备检测输出到进给电动机的电信号的传感器。由于使用该传感器检测焊丝的到达,因此不需要追加新的检测机构。

在本发明的优选的实施方式中,所述到达检测部具备:比较部,其将所述检测值与阈值进行比较,所述到达检测部基于所述比较部中的比较结果来检测所述焊丝的到达。根据该结构,能在检测值超过阈值时检测焊丝的到达。

在本发明的优选的实施方式中,所述到达检测部具备:算出部,其算出所述检测值的微分值;和比较部,其将所述微分值与阈值进行比较,所述到达检测部基于所述比较部中的比较结果来检测所述焊丝的到达。根据该结构,能基于检测值的增加率的变化来检测焊丝的到达。

在本发明的优选的实施方式中,所述到达检测部对应于所述焊丝的进给速度的指令值使所述阈值变化。根据该结构,即使在由于焊丝的进给速度而让进给电动机的无负载状态时的检测值变化的情况下,也能抑制焊丝的到达的误检测。

在本发明的优选的实施方式中,所述电信号是电流。根据该结构,能基于电流的变化来检测焊丝的到达。

在本发明的优选的实施方式中,所述控制部在所述到达检测部检测到所述焊丝的到达时,使所述第1进给部以及所述第2进给部停止。根据该结构,能使焊丝的进给在到达第2进给部处自动停止。

在本发明的优选的实施方式中,所述控制部在所述到达检测部检测到所述焊丝的到达时,使所述第1进给部以及所述第2进给部的所述焊丝的进给速度降低,在进给速度的降低后经过给定的低速度进给时间时,使所述第1进给部以及所述第2进给部停止。根据该结构,能使焊丝的进给在到达第2进给部后,在经过低速度进给时间处自动停止。只要合适地设定低速度进给时间,就能使焊丝在进给到焊炬的前端后停止。

在本发明的优选的实施方式中,还具备报知部,其在所述到达检测部检测出所述焊丝的到达时报知所述焊丝的到达。根据该结构,能将焊丝的到达通知给作业人员。

在本发明的优选的实施方式中,所述控制部还具备:速度检测部,其检测所述第1进给部的所述焊丝的进给速度;进给量算出部,其通过对所述速度检测部检测到的进给速度进行积分来算出所述焊丝的从进给开始起的进给量;和异常检测部,其在即使所述进给量算出部算出的进给量成为第1给定值以上所述到达检测部也未检测到所述焊丝的到达的情况下,检测为异常。根据该结构,能检测焊丝的压弯、第1进给部等的异常。

在本发明的优选的实施方式中,所述控制部还具备:速度检测部,其检测所述第1进给部的所述焊丝的进给速度;进给量算出部,其通过对所述速度检测部检测到的速度进行积分来算出所述焊丝的从进给开始起的进给量;和异常检测部,在所述进给量算出部算出的进给量为第2给定值以下时所述到达检测部检测到所述焊丝的到达的情况下,检测为异常。根据该结构,能检测第2进给部等的异常。

由本发明的第2侧面提供的焊接系统特征在于,具备:焊炬;对所述焊炬提供电力的焊接电源装置;和向所述焊炬进给焊丝的由本发明的第1侧面提供的焊丝进给系统。

在本发明的优选的实施方式中,所述第2进给部配置于所述焊炬。根据该结构,能将检测焊丝的到达的位置设为更接近焊炬的前端的位置。

发明的效果

根据本发明,焊丝首先被第1进给部进给,在焊丝到达第2进给部后被第1进给部以及第2进给部进给。第2进给部的进给电动机直到焊丝到达第2进给部为止都是无负载状态,但在焊丝到达第2进给部后承受负载。因此,在焊丝到达第2进给部的前后,输出到进给电动机的电信号变化。到达检测部基于传感器检测到的检测值,从输出到进给电动机的电信号的变化检测焊丝到达第2进给部。在焊丝进给系统中,为了检测异常而具备检测输出到进给电动机的电信号的传感器。由于用该传感器检测焊丝的到达,因此不需要追加新的检测机构。

本发明的其他特征以及优点通过参考附图在以下进行的详细的说明,会变得更明确。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的焊接系统的整体结构的概要图。

图2是表示图1所示的焊接系统的功能结构的框图。

图3是用于说明焊丝的进给的自动停止的时序图。

图4是用于说明第1实施方式所涉及的焊接系统中的点动处理的流程图,(a)表示焊接电源装置的控制部所进行的点动控制处理,(b)表示焊炬的控制部所进行的到达检测处理。

图5是用于说明变形例中的点动处理的流程图。

图6是用于说明变形例中的焊丝的进给的自动停止的时序图。

图7是表示第2实施方式所涉及的焊接系统的功能结构的框图。

图8是表示第3实施方式所涉及的焊接系统的功能结构的框图。

图9是用于说明第3实施方式中的焊丝的进给的自动停止的时序图。

图10是表示第4实施方式所涉及的焊接系统的整体结构的概要图。

图11是表示图10所示的焊接系统的功能结构的框图。

附图标记的说明

a1、a2、a3、a4焊接系统

1焊接电源装置

11控制部

111异常检测部

2焊丝进给装置

21进给部

211进给电动机

212进给辊

213加压辊

22控制部

221驱动部

222速度检测部

223进给量算出部

224电流传感器

225到达检测部

23焊丝卷盘

3、3’焊炬

31进给部

311进给电动机

312进给辊

313加压辊

32控制部

321驱动部

322电流传感器

323到达检测部

33操作部

34显示部

9牵拉式送丝机

91进给部

911进给电动机

912进给辊

913加压辊

92控制部

921驱动部

922电流传感器

923到达检测部

39、39’焊炬线缆

41、42电源线

5电力传输线

6气罐

7气体配管

8通信线

b焊丝

p电力系统

w被加工物

具体实施方式

以下参考附图来具体说明本发明的实施方式。

〔第1实施方式〕

图1~图2是用于说明第1实施方式所涉及的焊接系统a1的图。图1是表示焊接系统a1的整体结构的概要图。图2是表示焊接系统a1的功能结构框图。

如图1所示那样,焊接系统a1具备焊接电源装置1、焊丝进给装置2、焊炬3、电源线41、42、电力传输线5、气罐6、气体配管7、通信线8、以及焊炬线缆39。焊接电源装置1和焊丝进给装置2通过电源线41、电力传输线5以及通信线8连接。另外,焊丝进给装置2和焊炬3通过焊炬线缆39连接。焊炬线缆39在线缆内部配置电源线41、气体配管7、套筒、电力传输线以及通信线。焊炬线缆39的长度例如十几m程度。配置于焊炬线缆39的套筒是焊丝b的进给路径的一部分,由于焊炬线缆39长,因此进给路径也变长。焊炬线缆39的内部的电源线41、气体配管7、套筒、电力传输线以及通信线分别与焊丝进给装置2的内部的电源线41、气体配管7、套筒、电力传输线5以及通信线8连接。

焊接电源装置1的一方的输出端子经由电源线41与焊炬3连接。焊丝进给装置2将焊丝b向焊炬3送出,并使焊丝b的前端从焊炬3的前端突出。在配置于焊炬3的前端的未图示的导电嘴电连接电源线41和焊丝b。焊接电源装置1的另一方的输出端子经由电源线42与被加工物w连接。焊接电源装置1使从焊炬3的前端突出的焊丝b的前端与被加工物w之间产生电弧,对电弧提供电力。焊接系统a1以该电弧的热进行被加工物w的焊接。

另外,在本实施方式中,如图2所示那样,焊炬3具备进给焊丝b的结构即进给部31。即,在焊丝b的进给路径配置进给部21(焊丝进给装置2)和进给部31(焊炬3)这2者,作为用于进给焊丝b的结构。进给部21(焊丝进给装置2)将焊丝b向进给方向(焊丝b行进的方向)送出(推动侧进给部)。另外,进给部31(焊炬3)配置在比进给部21(焊丝进给装置2)更靠进给方向侧,将焊丝b向进给方向牵引(牵拉侧进给部)。即,进给部21(焊丝进给装置2)和进给部31(焊炬3)构成推挽方式的焊丝进给系统。另外,还能考虑焊炬3具备进给部31,还能考虑焊丝进给系统的一部分结构的进给部31配置于焊炬3。

从焊接电源装置1向焊丝进给装置2经由电力传输线5提供用于使进给电动机211等驱动的电力(例如dc24v)。另外,从焊接电源装置1提供的电力还被从焊丝进给装置2经由设于焊炬线缆39内部的电力传输线(未图示)提供给焊炬3。另外,焊炬3也可以被从焊接电源装置1被直接提供电力。另外,焊丝进给装置2以及焊炬3可以从焊接电源装置1以外被提供电力。

焊接电源装置1和焊丝进给装置2经由通信线8进行通信。另外,焊丝进给装置2和焊炬3经由设于焊炬线缆39内部的通信线(未图示)进行通信。焊炬3和焊接电源装置1将焊丝进给装置2居间来进行通信。另外,焊炬3和焊接电源装置1也可以直接进行通信。另外,通信方法并没有限定,可以是利用电力传输线或电源线41、42的电力线通信,也可以是无线通信。另外,焊接电源装置1、焊丝进给装置2以及焊炬3间的信息的传递可以经由控制线进行,也可以通过电压或电流的水平、脉冲进行。

焊接系统a1在焊接时使用保护气体。气罐6的保护气体通过穿过焊丝进给装置2而设的气体配管7而被提供到焊炬3的前端。另外,焊接系统a1可以使冷却水在焊炬3循环。

焊接电源装置1将用于电弧焊接的电力提供给焊炬3。焊接电源装置1将从电力系统p输入的三相交流电力变换成适于电弧焊接的电力并输出。另外,焊接电源装置1将从电力系统p输入的三相交流电力变换成用于驱动焊丝进给装置2的进给电动机311等的直流电力,并将其经由电力传输线5输出到焊丝进给装置2。

焊接电源装置1如图2所示那样具备控制部11。控制部11例如由微型计算机等实现,控制焊接电源装置1。控制部11控制未图示的逆变器电路,使其对应于设定的焊接条件输出电力。另外,控制部11通过经由焊丝进给装置2的控制部22以及焊炬3的控制部32控制进给部21以及进给部31,来控制焊接时以及点动时的焊丝b的进给。具体地,控制部11对焊丝进给装置2的控制部22发送指令焊丝b的进给速度的速度指令s1。另外,控制部11对焊炬3的控制部32发送指令焊丝b的进给速度的速度指令s2。控制部22基于接收到的速度指令s1来控制进给部21。另外,控制部32基于接收到的速度指令s2来控制进给部31。

控制部11发送速度指令s1、s2,使得进给部31的进给速度变得比进给部21的进给速度要大几个百分比。由于进给部31(牵拉侧进给部)的进给速度大于进给部21(推动侧进给部)的进给速度,因此在焊丝b承受张力。由此抑制了焊丝b的进给阻力,防止焊丝b的压弯。关于控制部11所进行的用于焊丝b的点动的控制的详细之后叙述。

焊丝进给装置2将焊丝b向焊炬3送出。焊丝进给装置2如图2所示那样具备进给部21以及控制部22。

进给部21,是被从控制部22输入的驱动信号驱动、并将焊丝b送出的结构。进给部21具备进给电动机211、进给辊212以及加压辊213。

进给电动机211产生用于进给焊丝b的驱动力。进给电动机211被从控制部22(后述的驱动部221)输入的驱动信号驱动。进给电动机211例如是无刷电动机,通过调整驱动信号来控制旋转速度。控制部22(后述的驱动部221)例如通过用脉冲宽度调制等调整驱动信号的脉冲宽度来控制进给电动机211的旋转速度。

进给辊212安装在进给电动机211的旋转轴,被传递由进给电动机211产生的转矩而旋转。另外,进给辊212并不限定于直接安装在进给电动机211的旋转轴。也可以是通过1个以上的齿轮使进给电动机211的转矩传递到进给辊212、并使进给辊212旋转的结构。焊丝b与进给辊212接触,将进给电动机211的转矩变换成将焊丝b送出的切向力。因此,通过进给电动机211进行驱动来送出焊丝b。

加压辊213夹着焊丝b配置成与进给辊212对置,将焊丝b向进给辊212侧加压。由此焊丝b对应于进给辊212的旋转而被进给。

控制部22例如通过微型计算机等实现,控制焊丝进给装置2。控制部22基于来自焊接电源装置1的控制部11的指令来驱动进给部21,由此进行焊丝b的进给,另外,通过使未图示的气体电磁阀开放来对焊炬3提供保护气体。如图2所示那样控制部22具备驱动部221。

驱动部221控制进给部21的驱动来控制焊丝b的进给。驱动部221基于从焊接电源装置1的控制部11接收到的速度指令s1来将驱动信号输出到进给部21的进给电动机211。在进给电动机211安装未图示的编码器,控制部22从由该编码器输入的脉冲信号检测进给电动机211的旋转速度。另外,编码器可以是光学式的编码器,也可以是磁式的编码器。驱动部221调整驱动信号,使得检测到的进给电动机211的旋转速度和与速度指令s1相应的旋转速度一致,来进行反馈控制。另外,旋转速度的检测方法并没有限定。

另外,焊丝进给装置2具备进口套筒、进口导向器以及出口导向器等筒状的引导构件,但省略图示。进口套筒以及进口导向器将焊丝b从卷绕焊丝b的焊丝卷盘23引导到进给辊212。出口导向器将由进给辊212送出的焊丝b引导到焊丝进给装置2的送出口。从焊丝进给装置2送出的焊丝b穿过设于焊炬线缆39以及焊炬3的内部的套筒的内部,被引导到焊炬3的前端。进口套筒、进口导向器以及出口导向器等引导构件、和焊炬线缆39以及设于焊炬3的内部的套筒构成焊丝b的进给路径。

焊炬3用从焊接电源装置1提供的焊接电力进行被加工物w的焊接。另外,焊炬3具备进给焊丝b的结构,通过牵引焊丝b来施加张力,使焊丝b的进给阻力减少。焊炬3如图2所示那样具备进给部31、控制部32、操作部33以及显示部34。

进给部31是被从控制部32输入的驱动信号驱动、并牵引焊丝b的结构。进给部31具备进给电动机311、进给辊312以及加压辊313。

进给电动机311产生用于进给焊丝b的驱动力。进给电动机311被从控制部32(后述的驱动部321)输入的驱动信号驱动。进给电动机311例如是无刷电动机,通过调整驱动信号来控制旋转速度。控制部32(后述的驱动部321)例如通过用脉冲宽度调制等调整驱动信号的脉冲宽度来控制进给电动机311的旋转速度。

进给辊312安装在进给电动机311的旋转轴,被传递由进给电动机311产生的转矩而旋转。另外,使进给电动机311的转矩传递到进给辊312的方法并没有限定。焊丝b与进给辊312接触,进给辊312的转矩被变换成牵引焊丝b的切向力。因此,通过进给电动机311进行驱动,从而焊丝b被牵引。

加压辊313夹着焊丝b配置成与进给辊312对置,将焊丝b向进给辊312侧加压。由此焊丝b对应于进给辊312的旋转而进给。

控制部32例如通过微型计算机等实现,控制焊炬3。控制部32对应于从操作部33输入的操作信号来进行给定的处理。另外,控制部32控制与焊接电源装置1以及焊丝进给装置2的通信、未图示的存储部的信息的写入以及读出、来自操作部33的操作信号的接受以及进行应对处理、显示部34中的显示等。另外,控制部32基于来自焊接电源装置1的控制部11的指令,通过使进给部31驱动来进行焊丝b的进给。如图2所示那样,控制部32具备驱动部321、电流传感器322以及到达检测部323。

驱动部321控制进给部31的驱动来控制焊丝b的进给。驱动部321基于从焊接电源装置1的控制部11接收到的速度指令s2来将驱动信号输出到进给部31的进给电动机311。在进给电动机311安装未图示的编码器,控制部32从由该编码器输入的脉冲信号检测进给电动机311的旋转速度。另外,编码器可以是光学式的编码器,也可以是磁式的编码器。驱动部321调整驱动信号,使得检测到的进给电动机311的旋转速度和与速度指令s2相应的旋转速度一致,来进行反馈控制。另外,旋转速度的检测方法并没有限定。

电流传感器322是检测从驱动部321输出到进给电动机311的驱动信号的电流值的传感器。控制部32具备过电流保护功能,用于基于电流传感器322检测到的电流检测值i2来保护进给电动机311等不受过电流影响。另外,电流传感器322检测到的电流检测值i2也输出到到达检测部323。

到达检测部323基于从电流传感器322输入的电流检测值i2来检测焊丝b到达进给部31。焊丝b首先被焊丝进给装置2的进给部21进给,在焊丝b到达焊炬3的进给部31后,被进给部21以及进给部31进给。进给部31的进给电动机311直到焊丝b到达进给部31为止都是无负载状态,但在焊丝b到达进给部31(严格来说是进给辊312)后承受负载。因此,在焊丝b到达进给部31的前后,从驱动部321输出到进给电动机311的驱动信号的电流值发生变化。到达检测部323基于从电流传感器322输入的电流检测值i2,从输出到进给电动机311的驱动信号的电流值的变化检测焊丝b到达进给部31。具体地,到达检测部323将从电流传感器322输入的电流检测值i2和电流阈值i2th进行比较,在电流检测值i2成为电流阈值i2th以上的情况下判断为焊丝b到达进给部31。电流阈值i2th设定为进给电动机311无负载状态时(焊丝b到达进给部31前)的电流检测值i2l与在进给电动机311承受负载时(进给部31正进给焊丝b时)的电流检测值i2h之间的值。

在本实施方式中,由于无负载状态时的电流检测值i2l为0.3a程度,承受负载时的电流检测值i2h为0.6a程度,因此将电流阈值i2th设定为0.45a。另外,电流阈值i2th并没有限定。虽然电流阈值i2th越接近电流检测值i2l能越快检测到焊丝b的到达,但误检测到达的可能性会变高。另一方面,虽然电流阈值i2th越接近电流检测值i2h越能抑制到达的误检测,但检测到达的定时会延迟。电流阈值i2th在电流检测值i2l与电流检测值i2h之间适宜设定即可。

到达检测部323若检测到焊丝b到达进给部31,就生成到达检测信号。到达检测信号被发送到焊接电源装置1。

显示部34进行各种显示,例如具备液晶显示装置的显示器(未图示)。显示部34被控制部32控制,进行各种信息的显示。显示部34相当于本发明的「报知部」。

操作部33具备多个操作单元,将作业人员对各操作单元的操作作为操作信号输出到控制部32。作为操作单元,有未图示的焊炬开关、点动按钮以及操作按钮。另外,操作部33也可以具备其他操作单元。

焊炬开关是用于接受焊接的开始/停止操作的操作单元。通过焊炬开关的接通操作(按下),从而操作信号被输出到控制部32。被输入该操作信号的控制部32生成指示焊接开始的信号,并将其发送到焊接电源装置1。接收到该信号的焊接电源装置1开始焊丝b的进给,另外,开始焊接电力的输出。另外,通过解除接通操作而操作信号输出到控制部32。被输入该操作信号的控制部32生成指示焊接结束的信号,并将其发送到焊接电源装置1。接收到该信号的焊接电源装置1停止焊丝b的进给,另外停止焊接电力的输出。由此仅在按下焊炬开关的期间进行焊接。另外,焊炬开关的通断操作的传递,可以以经由控制线的电信号的水平的变化进行。

点动按钮是用于接受点动操作的开始/停止操作的操作单元。通过点动按钮的接通操作(按下),从而操作信号输出到控制部32。被输入该操作信号的控制部32生成指示点动开始的信号,并将其发送到焊接电源装置1。接收到该信号的焊接电源装置1开始焊丝b的进给。另外,通过解除接通操作,从而操作信号输出到控制部32。被输入该操作信号的控制部32,生成指示点动结束的信号,并将其发送到焊接电源装置1。接收到该信号的焊接电源装置1停止焊丝b的进给。由此仅在按下点动按钮的期间进给焊丝b。另外,点动按钮的操作方法并没有限定。可以设定为每当按下点动按钮就切换焊丝b的进给和进给停止。另外,点动按钮的通断操作的传递可以以经由控制线的电信号的水平的变化进行。另外,点动按钮可以设于焊接电源装置1或焊丝进给装置2。在本实施方式中,即使不指示焊丝b的进给停止,在焊丝b到达焊炬3的进给部31的情况下,也停止焊丝b的进给。关于点动的详细之后叙述。

操作按钮是用于进行画面的切换或变更各种设定值的操作的操作单元。操作按钮例如具备上按钮、下按钮、左按钮以及右按钮。若按下各按钮,则对应的操作信号输出到控制部32,控制部32进行对应的处理。例如若按下左按钮或右按钮,就切换模式,切换显示于显示器的画面,若按下上按钮或下按钮,就变更显示于显示器的设定值。在本实施方式中,能在通过左按钮或右按钮的操作切换到「点动模式」时,接受点动按钮的操作。另外,点动的操作可以设定为以操作按钮(例如左按钮或右按钮)的操作进行。在该情况下不需要设置点动按钮。

在本实施方式中,进给部21相当于本发明的「第1进给部」,进给部31相当于本发明的「第2进给部」。另外,控制部11、控制部22以及控制部32相当于本发明的「控制部」。

接下来说明点动。

点动例如作为将新的焊丝卷盘23安装在焊丝进给装置2后的准备作业进行。作业人员通过人工作业使从焊丝卷盘23拉出的焊丝b的前端插通焊丝进给装置2的进口套筒以及进口导向器,引导到进给辊212。

然后作业人员按下焊炬3的点动按钮。对应于点动按钮的按下,焊接电源装置1开始焊丝b的进给。具体地,焊接电源装置1(控制部11)对焊丝进给装置2的控制部22发送速度指令s1,对焊炬3的控制部32发送速度指令s2。控制部22(驱动部221)基于接收到的速度指令s1来控制进给电动机211的旋转速度。由此焊丝b以与速度指令s1相应的速度进给。另外,控制部32(驱动部321)基于接收到的速度指令s2来控制进给电动机311的旋转速度。

焊接电源装置1(控制部11)使速度指令s1从「0」慢慢增加,成为设定的速度指令s1h。另外,使速度指令s2从「0」慢慢增加,成为设定的速度指令s2h。使速度指令s1、s2慢慢增加是为了抑制因急剧增加而产生的驱动信号的电流值的超调。在超调不会成为问题的情况下,也可以将速度指令s1(s2)从「0」切换为s1h(s2h)。

作业人员在使点动停止的情况下,解除焊炬3的点动按钮的按下。对应于点动按钮的解除,焊接电源装置1停止焊丝b的进给。具体地,焊接电源装置1(控制部11)使对焊丝进给装置2的控制部22发送的速度指令s1、以及对焊炬3的控制部32发送速度指令s2慢慢减少而成为「0」。由此焊丝b的进给停止。另外,也可以将速度指令s1(s2)从s1h(s2h)切换为「0」。

在本实施方式中,即使作业人员不指示焊丝b的进给停止,在焊丝b到达焊炬3的进给部31的情况下,焊丝b的进给也停止。关于该进给的自动停止,参考图3以下进行说明。

图3是用于说明焊丝b的进给的自动停止的时序图。图3的(a)表示从焊接电源装置1发送到焊丝进给装置2的速度指令s1的时间变化,图3的(b)表示从焊接电源装置1发送到焊炬3的速度指令s2的时间变化。图3的(c)表示电流传感器322检测到的电流检测值i2的时间变化。图3的(d)表示到达检测部323发送的到达检测信号。图3的(e)表示在焊丝b承受的张力的时间变化。图3的(f)表示焊丝b的进给量的时间变化。

若在时刻t0开始点动,则速度指令s1、s2慢慢增加。然后速度指令s1成为设定的速度指令s1h,速度指令s2成为设定的速度指令s2h(参考图3的(a)、(b))。在进给开始时,在驱动部321输出到进给电动机311的驱动信号的电流值中产生超调,从而电流检测值i2成为电流阈值i2th以上(参考图3的(c))。因此,从进给开始到经过给定时间t1为止(从时刻t0到给定时刻t4之间),到达检测部323不进行检测。然后焊丝b以恒定速度进给,进给量增加(参考图3的(f))。这时,由于焊丝b尚未到达进给部31(进给辊312),因此进给电动机311空转,是无负载状态。因此,电流检测值i2成为无负载状态时的电流检测值i2l(参考图3的(c))。

然后若在时刻t1焊丝b的进给量成为l1时(参考图3的(f)),焊丝b的前端到达进给部31(进给辊312),在进给路径内若干弯曲的焊丝b慢慢承受张力(参考图3的(e))。由于对应于此在进给电动机311承受负载,因此电流检测值i2增加(参考图3的(c))。

若在时刻t2电流检测值i2成为电流阈值i2th以上(参考图3的(c)),则到达检测部323检测到焊丝b到达进给部31,将到达检测信号发送到焊接电源装置1(参考图3的(d))。接收到到达检测信号的焊接电源装置1使速度指令s1、s2减少而成为「0」(参考图3的(a)、(b))。由此进给电动机211以及进给电动机311停止,焊丝b的进给停止(参考图3的(f))。这时,在焊丝b承受的张力减少而成为「0」(参考图3的(e)),对应于此电流检测值i2减少而成为「0」(参考图3的(c))。另外,从焊丝b的前端到达进给辊312时(时刻t1)起到到达检测部323检测到到达时(时刻t2)为止,都持续焊丝b的进给。但该时间(t2-t1)与整体的进给时间相比充分小,在该时间进给的焊丝b的进给量极其微量(例如数cm程度)。

在焊丝b的进给自动停止的情况下,焊炬3的控制部32使显示部34的显示器上显示进行了自动停止。作业人员能通过看该显示获知进行了自动停止。另外,使作业人员获知进行了自动停止的方法并没有限定。也可以通过来自未图示的扬声器的声音来通知,还可以使未图示的灯点亮来通知。另外,也可以使焊炬3振动来通知。另外,控制部32可以通过到达检测部323输出的到达检测信号来检测自动停止,也可以通过来自焊接电源装置1的通信信号(速度指令s2或通知自动停止的信号)检测自动停止。

在自动停止后,作业人员通过点动按钮的操作从进给部31到焊炬3的前端进行焊丝b的进给。这时,焊接电源装置1的控制部11将速度指令s1设为与速度指令s1h相比进给速度要慢的速度指令s1l,将速度指令s2设为与速度指令s2h相比进给速度要慢的速度指令s2l。在本实施方式中,将速度指令s1h设定为焊丝b每1分钟进给15~20m程度的速度,将速度指令s1l设定为焊丝b每1分钟进给数m程度的速度,将速度指令s2h(s2l)设定为比速度指令s1h(s1l)大几个百分比的速度。另外,速度指令s1h、s1l、52h、s2l并没有限定。由于从进给部31到焊炬3的前端的距离短(例如数十cm程度),因此即使进给速度变慢,需要的时间的增加也少另一方面,通过进给速度变慢,易于使操作者在合适的定时停止进给。另外,也可以不是控制部11自动进行速度指令s1、s2的变更,而是操作者通过焊炬3的操作部33的操作来进行速度指令s1、s2的变更。另外,也可以将速度指令s1(s2)保持速度指令s1h(s2)不变。

图4是用于说明焊接系统a1中的点动处理的流程图。图4(a)表示焊接电源装置1的控制部11所进行的点动控制处理,图4(b)表示焊炬3的控制部32所进行的到达检测处理。

图4(a)所示的点动控制处理在焊接电源装置1启动时开始。另外,该处理可以只是在焊炬3切换成「点动模式」时执行。首先控制部11判别是否指示了点动开始(s1)。具体地,控制部11判别是否从焊炬3的控制部32接收到指示点动开始的信号。在未指示点动开始的情况下(s1“否”),回到步骤s1,重复该判别。即,控制部11直到指示点动开始为止都待机。若指示了点动开始(s1“是”),则控制部11指示焊丝b的进给开始(s2)。具体地,控制部11一边使速度指令s1从「0」增加到s1h一边发送到焊丝进给装置2。另外,一边使速度指令s2从「0」增加到s2h一边发送到焊炬3。

接下来控制部11判别是否指示了点动结束(s3)。具体地,控制部11判别是否从焊炬3的控制部32接收到指示点动结束的信号。在未指示点动结束的情况下(s3“否”),控制部11判别是否从焊炬3的控制部32接收到到达检测信号(s4)。在未接收到到达检测信号的情况下(s4“否”),回到步骤s3,重复步骤s3以及步骤s4的判别。即,控制部11直到指示点动结束或接收到到达检测信号为止都待机。若指示了点动结束(s3“是”)或接收到到达检测信号(s4“是”),则控制部11指示焊丝b的进给停止(s5)。具体地,控制部11一边使速度指令s1从s1h减少到「0」一边发送到焊丝进给装置2。另外,一边使速度指令s2从s2h减少到「0」一边发送到焊炬3。然后处理回到步骤s1,控制部11直到指示点动开始为止都待机。

图4(b)所示的到达检测处理在焊炬3启动时开始。另外,该控制处理可以只是切换为「点动模式」时执行。首先控制部32判别是否从控制部11接收到速度指令s1(s11)。在未接收到的情况下(s11“否”),回到步骤s11,重复该判别。即,控制部32直到接收到速度指令s1为止都待机。若接收到速度指令s1(s11“是”),则控制部32等待经过给定时间t1(s12)。由于会因进给开始时产生的驱动信号的电流值的超调而让到达检测部323误检测焊丝b的到达,因此直到超调收敛为止都不进行到达检测部323的检测。在这其间,控制部32对应于从控制部11接收到的速度指令s1来使进给电动机311的旋转速度增加。

在给定时间t1经过后(s12“是”),控制部32检测输入到给电动机311的驱动信号的电流值(s13)。具体地,控制部32取得电流传感器322检测到的电流检测值i2并将其输入到到达检测部323。接下来到达检测部323将电流检测值i2与电流阈值i2th进行比较(s14)。在电流检测值i2不足电流阈值i2th的情况下(s14“否”),处理回到s13。另一方面,在电流检测值i2为电流阈值i2th以上的情况下(s14“是”),到达检测部323生成到达检测信号。控制部32将到达检测信号发送到焊接电源装置1(s15)。接下来控制部32等待经过给定时间t2(s16)。在这其间,控制部32对应于从控制部11接收到的速度指令s1使进给电动机311的旋转速度减少,使进给电动机311停止。然后处理回到s11,控制部32等待速度指令s1的接收。

另外,图4的各流程图所示的处理是一例,控制部11所进行的点动控制处理以及控制部32所进行的到达检测处理并不限定于上述。

接下来说明焊接系统a1的作用效果。

根据本实施方式,到达检测部323在从电流传感器322输入的电流检测值i2成为电流阈值i2th以上的情况下,判断为焊丝b到达进给部31,将到达检测信号发送到焊接电源装置1。焊接电源装置1的控制部11若接收到到达检测信号,则使速度指令s1、s2减少而成为「0」。由此进给电动机211以及进给电动机311停止,焊丝b的进给停止。因此,作业人员能从长期持续按下时间点动按钮并等待、或将从焊炬的前端过于冒出的多余的焊丝b切断等烦琐事务中解放出来。另外,在具备进给电动机的现有的焊炬中也具备用于过电流保护的电流传感器322。到达检测部323由于基于该电流传感器322检测到的电流检测值i2进行判断,因此焊接系统a1不需要具备用于检测焊丝b的新的检测机构。因此,能抑制各装置的结构复杂化,另外,能抑制制造成本的增加。

另外,根据本实施方式,在焊丝b的进给自动停止的情况下,焊炬3的控制部32使显示部34的显示器上显示进行了自动停止。由此作业人员通过看该显示而能获知进行了自动停止。

另外,根据本实施方式,焊炬3具备进给部31。由于从进给部31到焊炬3的前端的距离短,通过自动停止,能缩短用于将进给到进给部31的焊丝b以手动操作进给到焊炬3的前端的时间。

另外,在本实施方式中,说明了到达检测部323将电流检测值i2与电流阈值i2th进行比较来判断焊丝b的到达的情况,但并不限于此。例如可以设置算出电流传感器322输出的电流检测值i1的微分值的算出部,到达检测部323通过将算出部算出的微分值与阈值进行比较来判断焊丝b的到达。在该情况下,和将电流检测值i2与电流阈值i2th比较的情况相比,虽然能尽快检测到焊丝b的到达,但误检测到达的可能性变高。到达检测部323基于电流检测值i2来判断焊丝b的到达即可,判断的手法对应于电流检测值i2的变化的波形适宜设定即可。

在本实施方式中,说明了将电流阈值i2th设为固定值的情况,但并不限于此。速度指令s2h越大则进给电动机311为无负载状态时的电流检测值i2l也越大。因此,在将电流阈值i2th设为固定值的情况下,若速度指令s2h大,电流阈值i2th与电流检测值i2l的差就会变小。如此一来,到达检测部323误检测焊丝b的到达的可能性就会变高。为了防止这一情况,到达检测部323可以对应于速度指令s2h使电流阈值i2th变化。通过速度指令s2h越大就越加大电流阈值i2th,能抑制电流阈值i2th与电流检测值i2l的差变小,到达检测部323能抑制误检测的可能性。在本实施方式中,速度指令s2h相当于本发明的「焊丝的进给速度的指令值」。另外,到达检测部323可以对应于速度指令s1h、进给电动机311或进给电动机211的实际的旋转速度等使电流阈值i2th变化。

在本实施方式中,说明了到达检测部323基于电流检测值i2来判断焊丝b的到达的情况,但并不限于此。例如在控制部32具备检测从驱动部321输出到进给电动机311的电力的传感器的情况下,到达检测部323可以基于该传感器检测到的电力检测值来判断焊丝b的到达。另外,在控制部32具备检测从驱动部321输出到进给电动机311的电压的传感器的情况下,到达检测部323可以基于该传感器检测到的电压检测值来判断焊丝b的到达。另外,到达检测部323可以基于进给电动机311的旋转速度来判断焊丝b的到达。如上述那样,进给电动机311的旋转速度从安装于进给电动机311的编码器的输出检测。若在无负载状态时以恒电流控制(固定转矩控制)驱动进给电动机311,则由于在焊丝到达时负载上升而进给电动机311的旋转速度降低。因此,能基于进给电动机311的旋转速度检测焊丝到达。另外,将输出到进给电动机211、311的电流的设定值设定为合适的电流值,该速度使得无负载时的进给辊312的切向速度高于进给辊212的切向速度。另外,焊丝到达后,需要用于防止焊丝b的压弯的对策。作为该对策,例如考虑从恒电流控制切换成速度控制的方法、使速度指令s1降低的方法等,但没有限定。

在本实施方式中,说明了电流传感器322检测从驱动部321输出到进给电动机311的驱动信号的电流值的情况,但并不限于此。例如电流传感器322可以检测从焊炬3所具备的未图示的电源提供到驱动部321的电流的电流值。另外,电流传感器322可以检测从焊接电源装置1或焊丝进给装置2提供到焊炬3的电源的电流的电流值。若输出到进给电动机311的驱动信号的电流值变化,则这些电流也同样变化,因此能基于电流传感器322检测到的电流值来检测焊丝b的到达。在这些情况下,可以说电流传感器322检测提供到进给电动机311的电流。

在本实施方式中,说明了控制部22具备驱动部221、控制部32具备驱动部321、电流传感器322以及到达检测部323的情况,但并不限于此。控制部11可以具备驱动部221、驱动部321、电流传感器322以及到达检测部323。即,焊接电源装置1可以是通过调整提供到进给电动机211以及进给电动机311的驱动信号来控制进给电动机211以及进给电动机311的旋转速度的结构。在该情况下,能在焊接电源装置1的内部进行电流传感器322的驱动信号的电流值的检测、以及到达检测部323的判断。在该变形例的情况下,控制部11相当于本发明的「控制部」。

在本实施方式中,说明了驱动部221控制进给电动机211的旋转速度的情况,但并不限于此。驱动部221也可以控制进给电动机211的转矩。

在本实施方式中,说明了进给部21通过进给辊212的旋转来将焊丝b送出的情况,但并不限于此。进给部21也可以用其他方法来将焊丝b送出。

在本实施方式中,说明了在检测到焊丝b的到达时停止焊丝b的进给的情况(自动停止),但并不限于此。也可以不停止焊丝b的进给地将焊丝b到达焊炬3(进给部31)这一情况报知给作业人员。报知方法可以是向显示部34的显示器上的显示,也可以是来自扬声器的声音,还可以是灯的点亮,也可以是焊炬3的振动。作业人员能根据这些报知认识到焊丝b到达焊炬3,使焊丝b的进给停止。

〔变形例〕

图5以及图6是用于说明第1实施方式所涉及的焊接系统a1的变形例的图。图5是用于说明该变形例所涉及的点动处理的流程图。图6是该变形例所涉及的时序图。该变形例不是在焊丝b到达进给部31时停止焊丝b的进给,而是将焊丝b进一步进给到焊炬3的前端后才停止。

图5表示变形例所涉及的控制部11所进行的点动控制处理。另外,变形例所涉及的控制部32所进行的到达检测处理由于与图4(b)所示的流程图同样,因此省略记载以及说明。

图5所示的点动控制处理的流程图,对于步骤s1~s5与图4(a)所示的流程图同样。图5所示的流程图在步骤s4由控制部11接收到到达检测信号的情况(s4“是”),在前进到步骤s5之前,追加步骤s6以及步骤s7的处理,在这点上与图4(a)所示的流程图不同。

在控制部11接收到到达检测信号的情况下(s4“是”),控制部11指示焊丝b的进给速度的减速(s6)。具体地,控制部11一边使速度指令s1从s1h减少到s1l一边发送到焊丝进给装置2。另外,一边使速度指令s2从s2h减少到s2l一边发送到焊炬3。接下来控制部11在等待经过给定时间t3后(s7),指示焊丝b的进给停止(s5)。给定时间t3基于以与速度指令s1l相应的速度进给焊丝b、焊丝b的前端到达焊炬3的前端的时间来设定。给定时间t3的设定还考虑从焊丝b的前端到达进给辊312时起到由到达检测部323检测到到达为止的进给量、步骤s6的减速中途的进给量、以及步骤s5的进给停止中的减速时的进给量。给定时间t3相当于本发明的「低速度进给时间」。另外,对控制部32所进行的到达检测处理中的给定时间t2(参考图4(b)的步骤s16)加上给定时间t3。另外,图5的流程图所示的处理是一例,控制部11所进行的点动控制处理并不限定于上述。

图6是用于说明变形例所涉及的进给的自动停止的时序图。图6所示的时序图在时刻t0~时刻t2与图3所示的时序图同样,因此省略说明。

若在时刻t2电流检测值i2成为电流阈值i2th以上(参考图6的(c)),则到达检测部323检测到焊丝b到达进给部31这一情况,并将到达检测信号发送到焊接电源装置1(参考图6的(d))。接收到到达检测信号的焊接电源装置1使速度指令s1从s1h减少而成为s1l(参考图6的(a)),使速度指令s2从s2h减少而成为s2l(参考图6的(b))。由此,进给电动机211以及进给电动机311减速,焊丝b的进给速度降低(参考图6的(f))。在焊丝b承受的张力增加到给定值,之后持续给定值(参考图6的(e))。对应于此,电流检测值i2也增加到电流检测值i2h,之后持续电流检测值i2h(参考图6的(c))。

若从时刻t2经过给定时间t3而成为时刻t3,则焊接电源装置1使速度指令s1、s2减少而成为「0」(参考图6的(a)、(b))。由此进给电动机211以及进给电动机311停止,焊丝b的进给停止(参考图6的(f))。这时在焊丝b承受的张力减少而成为「0」(参考图6的(e)),与此对应,电流检测值12减少而成为「0」(参考图6的(c))。

在本变形例的情况下,也在焊丝b的进给自动停止时,焊炬3的控制部32使显示部34的显示器上显示进行了自动停止。作业人员能通过看该显示而获知进行了自动停止。另外,在焊丝b到达进给部31时(时刻t2),焊炬3的控制部32可以也使显示部34的显示器上显示该意思。在该情况下,作业人员能通过看该显示立即事前获知进行自动停止。

另外,也可以是在时刻t2焊丝b到达进给部31后,焊接电源装置1不使速度指令s1(s2)从s1h(s2h)变更。

根据本变形例,在将焊丝b进给到焊炬3的前端后,进给自动停止。因此,作业人员不需要在自动停止后进一步进行点动。另外,在本变形例中,也不需要具备用于检测焊丝b的新的检测机构。

〔第2实施方式〕

图7是用于说明第2实施方式所涉及的焊接系统a2的图,是表示焊接系统a2的功能结构的框图。在该图中,对与焊接系统a1(图2参考)相同或类似的要素标注相同附图标记,省略重复的说明。另外,在图7中省略焊炬3的记载。

本实施方式所涉及的焊接系统a2在检测进给焊丝b的结构中的异常这点上与焊接系统a1不同。

本实施方式所涉及的控制部22具备速度检测部222以及进给量算出部223。

速度检测部222检测焊丝b的进给速度。速度检测部222例如具备安装于进给电动机211的编码器。该编码器生成与进给电动机211的旋转速度相应的脉冲信号。速度检测部222基于编码器生成的脉冲信号来检测进给电动机211的旋转速度。然后从该旋转速度算出焊丝b的进给速度。速度检测部222将算出的进给速度输出到进给量算出部223。另外,第1实施方式所涉及的焊丝进给装置2虽然也省略记载,但也具备速度检测部222。

进给量算出部223从速度检测部222被输入进给速度,算出从点动开始起的焊丝b的进给量。进给量算出部223通过对从速度检测部222输入的进给速度进行积分来算出从点动开始起的焊丝b的进给量。另外,进给量的算出方法并没有限定。控制部22将进给量算出部223算出的从点动开始起的进给量发送到焊接电源装置1。另外,速度检测部222可以将进给电动机211的旋转速度输出到进给量算出部223,进给量算出部223从旋转速度算出焊丝b的进给速度。

本实施方式所涉及的控制部11还具备异常检测部111。

异常检测部111基于由焊丝进给装置2的控制部22接收到的从点动开始起的进给量、和由焊炬3的控制部32接收到的到达检测信号,来检测进给焊丝b的结构中的异常。在没有异常的情况下,在从点动开始起的进给量成为从进给部21(进给辊212)到进给部31(进给辊312)的进给路径的长度l1时,应当接收到到达检测信号。因此,在从点动开始起的进给量超过l1仍未接收到到达检测信号的情况下,或在从点动开始起的进给量到达l1前就接收到到达检测信号的情况下,能判断为有异常。

异常检测部111在从点动开始起的进给量成为第1给定值(l1+α)以上仍未接收到到达检测信号的情况下判断为有异常。在该情况下,可认为是焊丝b在套筒内被压弯的进给部21或驱动部221的异常、电流传感器322的异常等。α(>0)是用于防止异常的误检测的调整值。另外,异常检测部111在从点动开始起的进给量为第2给定值(l1-β)以下时,在接收到到达检测信号的情况下判断为有异常。在该情况下,认为是进给部31或驱动部321的异常、电流传感器322的异常等。β(>0)是用于防止异常的误检测的调整值。

控制部11在异常检测部111检测到异常的情况下使焊丝b的进给停止,报知发生了异常。具体地,控制部11通过将速度指令s1(s2)从s1h(s2h)切换成「0」来停止焊丝b的进给。另外,控制部11将表示发生了异常的异常信号发送到焊炬3的控制部32。在异常信号中包含表示异常的类别的信息。接收到异常信号的控制部32使显示部34的显示器上显示发生了异常以及与异常的类别相应的记载。另外,异常的报知方法并没有限定。另外,可以由焊接电源装置1或焊丝进给装置2报知异常。

根据本实施方式,能检测进给焊丝b的结构中的异常。并且通过在检测到异常的情况下使焊丝b的进给停止,能防止故障或事故。另外,在检测到异常的情况下,能将异常的发生通知给业人员。另外,在本实施方式中也不需要具备用于检测焊丝b的新的检测机构。

〔第3实施方式〕

图8以及图9是用于说明第3实施方式所涉及的焊接系统a3的图。图8是表示焊接系统a3的功能结构的框图。图9是用于说明焊丝b的进给的自动停止的时序图。在这些图中,对与焊接系统a1(参考图2以及图3)相同或类似的要素标注相同附图标记,省略重复的说明。

本实施方式所涉及的焊接系统a3在以焊丝进给装置2检测焊丝b到达进给部31这点上与焊接系统a1不同。

本实施方式所涉及的控制部32没有到达检测部323。另外,关于电流传感器322,由于与本实施方式中的焊丝b的到达的检测没有关系,因此省略记载。另一方面,本实施方式所涉及的控制部22具备电流传感器224以及到达检测部225。

电流传感器224是检测从驱动部221输出到进给电动机211的驱动信号的电流值的传感器。控制部22具备过电流保护功能,用于基于电流传感器224检测到的电流检测值i1来保护进给电动机211等不受过电流。另外,电流传感器224检测到的电流检测值i1也输出到到达检测部225。

到达检测部225基于从电流传感器224输入的电流检测值i1来检测焊丝b到达进给部31。焊丝b首先被焊丝进给装置2的进给部21进给,在焊丝b到达焊炬3的进给部31后,被进给部21以及进给部31进给。进给部21的进给电动机211直到焊丝b到达进给部31为止都承受大的负载,但在焊丝b到达进给部31(严格来说是进给辊312)后负载减轻。因此,在焊丝b到达进给部31的前后,从驱动部221输出到进给电动机211的驱动信号的电流值变化。到达检测部225基于从电流传感器224输入的电流检测值i1,从输出到进给电动机211的驱动信号的电流值的变化检测出焊丝b到达进给部31。

图9的(c)表示电流传感器224检测到的电流检测值i1的时间变化。从时刻t4到时刻t1,随着时间经过,焊丝b的进给量增加。由于对应于此,焊丝b的进给阻力一点一点增加,因此在进给电动机211承受的负载也一点一点增加。对应于此,电流检测值i1也一点一点增加。并且若在时刻t1焊丝b到达进给部31,则在进给电动机211承受的负载减轻。由此电流检测值i1减少。图9的(d)表示对电流检测值i1进行微分的电流微分值的时间变化。如图9的(d)所示那样,电流微分值从时刻t4到时刻t1是正的值。并且,由于在时刻t1电流检测值i1减少而电流微分值成为负的值。到达检测部225基于该变化来检测焊丝b到达进给部31。

具体地,到达检测部225对从电流传感器224输入的电流检测值i1进行微分来算出电流微分值。并且到达检测部225将算出的电流微分值和微分阈值进行比较,在电流微分值成为微分阈值以下的情况下,判断为焊丝b到达进给部31。在本实施方式中,微分阈值设定为「0」。另外,微分阈值并没有限定。另外,到达检测部225可以用其他方法检测焊丝b到达进给部31。

根据本实施方式,到达检测部225在将从电流传感器224输入的电流检测值i1微分的电流微分值成为微分阈值以下的情况下,判断为焊丝b到达进给部31,并将到达检测信号发送到焊接电源装置1。焊接电源装置1的控制部11若接收到到达检测信号,就使焊丝b的进给停止。因此,作业人员能从长时间持续按着点动按钮并等待、或将从焊炬的前端过于冒出的多余的焊丝b切断等烦琐事务中解放出来。另外,在现有的焊丝进给装置中也具备用于过电流保护的电流传感器224。到达检测部225基于该电流传感器224检测到的电流检测值i1进行判断,因此焊接系统a3不需要用于检测焊丝b的新的检测机构。因此,能抑制各装置的结构复杂化,另外,能抑制制造成本的增加。

另外,在第3实施方式中,焊炬3的控制部32可以具备到达检测部323。在该结构的情况下,能在到达检测部225和到达检测部323分别检测焊丝b的到达。可以在到达检测部225和到达检测部323两方都检测到到达的情况下使进给停止,也可以在到达检测部225或到达检测部323的某一方检测到到达的情况下使进给停止。

〔第4实施方式〕

图10以及图11是用于说明第4实施方式所涉及的焊接系统a4的图。图10是表示焊接系统a4的整体结构的概要图。图11是表示焊接系统a4的功能结构的框图。在这些图中,对与焊接系统a1(参考图1以及图2)相同或类似的要素标注相同附图标记,省略重复的说明。另外,在图11中省略焊炬3’的内部结构的记载。

本实施方式所涉及的焊接系统a4中,焊炬3’不作为牵拉侧的进给装置发挥功能,取而代之,还具备成为牵拉侧的进给装置的牵拉式送丝机9,在这点上与焊接系统a1不同。

焊炬3’在第1实施方式所涉及的焊炬3(参考图2)中没有进给部31、驱动部321、电流传感器322以及到达检测部323。即,焊炬3’没有进给焊丝b的功能,关于其他功能,与焊炬3同样。

牵拉式送丝机9进给焊丝b,通过牵引焊丝b来施加张力,使焊丝b的进给阻力减少。牵拉式送丝机9如图10所示那样,在焊丝进给装置2与焊炬3’之间的焊丝b的进给路径上靠近焊炬3’而配置。具体地,牵拉式送丝机9通过焊炬线缆39与焊丝进给装置2连接。另外,牵拉式送丝机9通过与焊炬线缆39同样结构的焊炬线缆39’与焊炬3’连接。焊炬线缆39的长度例如是十几m程度,与此相对,焊炬线缆39’的长度例如是数m程度。牵拉式送丝机9和焊丝进给装置2经由设于焊炬线缆39内部的通信线(未图示)来进行通信。另外,牵拉式送丝机9和焊炬3’经由设于焊炬线缆39’内部的通信线(未图示)来进行通信。牵拉式送丝机9和焊接电源装置1,通过由焊丝进给装置2进行中转来进行通信。另外,牵拉式送丝机9和焊接电源装置1也可以直接进行通信。另外,通信方法并没有限定。如图11所示那样,牵拉式送丝机9具备进给部91以及控制部92。

进给部91是通过从控制部92输入的驱动信号驱动、并牵引焊丝b的结构。进给部91具备进给电动机911、进给辊912以及加压辊913。

进给电动机911产生用于进给焊丝b的驱动力。进给电动机911通过从控制部92(后述的驱动部921)输入的驱动信号驱动。进给电动机911例如是无刷电动机,通过调整驱动信号来控制旋转速度。控制部92(后述的驱动部921)例如用脉冲宽度调制等调整驱动信号的脉冲宽度,来控制进给电动机911的旋转速度。

进给辊912安装在进给电动机911的旋转轴,被传递由进给电动机911产生的转矩而旋转。另外,使进给电动机911的转矩传递到进给辊912的方法并没有限定。焊丝b与进给辊912接触,进给辊912的转矩被变换成牵引焊丝b的切向力。因此,通过进给电动机911进行驱动而焊丝b被牵引。

加压辊913夹着焊丝b而配置成与进给辊912对置,将焊丝b向进给辊912侧加压。由此焊丝b对应于进给辊912的旋转而进给。

控制部92例如由微型计算机等实现,控制牵拉式送丝机9。控制部92基于来自焊接电源装置1的控制部11的指令来使进给部91驱动,由此进行焊丝b的进给。控制部92具备驱动部921、电流传感器922以及到达检测部923。

驱动部921控制进给部91的驱动来控制焊丝b的进给。驱动部921基于从焊接电源装置1的控制部11接收到的速度指令s2来将驱动信号输出到进给部91的进给电动机911。在进给电动机911安装未图示的编码器,控制部92检测从由该编码器输入的脉冲信号检测进给电动机911的旋转速度。另外,编码器可以是光学式的编码器,也可以是磁式的编码器。驱动部921调整驱动信号,使得检测到的进给电动机911的旋转速度和与速度指令s2相应的旋转速度一致,来进行反馈控制。另外,旋转速度的检测方法并没有限定。

电流传感器922是检测从驱动部921输出到进给电动机911的驱动信号的电流值的传感器。控制部92具备过电流保护功能,其用于基于电流传感器922检测到的电流检测值i2来保护进给电动机911等不受过电流的影响。另外,电流传感器922检测到的电流检测值i2也输出到到达检测部923。

到达检测部923基于从电流传感器922输入的电流检测值i2来检测焊丝b到达进给部91。焊丝b首先被焊丝进给装置2的进给部21进给,在焊丝b到达牵拉式送丝机9的进给部91后,被进给部21以及进给部91进给。进给部91的进给电动机911直到焊丝b到达进给部91为止都是无负载状态,但在焊丝b到达进给部91(严格来说是进给辊912)后承受负载。因此,在焊丝b到达进给部91的前后,从驱动部921输出到进给电动机911的驱动信号的电流值变化。到达检测部923基于从电流传感器922输入的电流检测值i2,从输出到进给电动机911的驱动信号的电流值的变化检测焊丝b到达进给部91。具体的检测方法与第1实施方式所涉及的到达检测部323同样。到达检测部923若检测到焊丝b到达进给部91,就生成到达检测信号。到达检测信号被发送到焊接电源装置1。

在本实施方式中,进给部21相当于本发明的「第1进给部」,进给部91相当于本发明的「第2进给部」。另外,控制部11、控制部22以及控制部92相当于本发明的「控制部」。

根据本实施方式,到达检测部923在从电流传感器922输入的电流检测值i2成为电流阈值i2th以上的情况下,判断为焊丝b到达进给部91,从而将到达检测信号发送到焊接电源装置1。焊接电源装置1的控制部11若接收到到达检测信号,就使焊丝b的进给停止。因此,作业人员能从长时间持续按着点动按钮并等待、或将从焊炬的前端过于冒出的多余的焊丝b切断等烦杂事务中解放出来。另外,在现有的牵拉式送丝机中也具备用于过电流保护的电流传感器922。到达检测部923由于基于该电流传感器922检测到的电流检测值i2进行判断,因此焊接系统a4不需要具备用于检测焊丝b的新的检测机构。因此,能抑制各装置的结构复杂化,另外能抑制制造成本的增加。

进而根据本实施方式,焊炬3’由于不需要具备进给焊丝b的结构,因此能小型轻量化。

另外,在第4实施方式中,焊炬3’也可以具备进给部31、驱动部321、电流传感器322以及到达检测部323(即焊炬3)。在该结构的情况下,焊丝b在到达焊炬3的进给部31而自动停止前,在焊丝b到达牵拉式送丝机9的进给部91时,马上就能事前报知进行自动停止。另外,也可以在焊丝b到达牵拉式送丝机9的进给部91以及到达焊炬3的进给部31时自动停止2次。

在上述第1~4实施方式中说明了在焊接系统a1~a4中进给焊丝b的情况,但并不限于此。本发明还能适用在进给焊丝b以外的焊丝的焊丝进给系统中。例如在热喷涂系统中进给喷涂线的焊丝进给系统、在钎焊系统中进给钎焊丝的焊丝进给系统,在这些系统中也能运用本发明。

本发明所涉及的焊丝进给系统以及焊接系统并不限定于上述的实施方式。本发明所涉及的焊丝进给系统以及焊接系统的各部的具体的结构各种设计变更自由。

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