專利名稱：自耗電極弧焊方法
技術領域：
本發明涉及一種用于通過在一根焊炬內進給兩根或更多焊絲而進行焊接的自耗多電極弧焊方法，特別地，涉及一種控制焊接終止部分(weldingtermination part)的焊接的焊接控制方法。
背景技術：
常規地，已采用一種在一焊炬內進給單根焊絲而進行焊接的自耗單電極弧焊方法來作為在一焊炬內進給一焊絲而進行焊接的自耗電極弧焊方法。另外，近來還已采用一種用于通過在一焊炬內進給兩根或更多焊絲而進行焊接的自耗多電極弧焊方法。特別地，近年來，該自耗多電極弧焊方法已被應用于自動制罐工藝，即，由于它的高熔敷金屬焊接(high deposition metalwelding)，它已被用作提高生產效率的手段之一。這里，術語“高熔敷金屬焊接”意為高效率地形成熔融的熔敷金屬的焊接。
另外，在這些自耗電極弧焊方法中，通常已知在焊接終止部分內形成被稱為弧坑的一焊縫凹部，這使得必須進一步焊接所述焊接終止部分以填充該弧坑。為填充該弧坑，在用于通過在一焊炬內進給單根焊絲而進行焊接的自耗單電極弧焊方法中，通過在放出一給定條件的電弧的同時將焊炬停止在焊接終止位置上一給定時間以填充該弧坑而焊接該焊接終止部分。另一方面，在用于通過進給兩根或更多焊絲而焊接的自耗多電極弧焊方法中，由于它的高熔融金屬焊接，弧坑傾向于比自耗單電極弧焊方法中的更大。因此，僅僅通過將焊炬停止在焊接終止位置上一給定時間而焊接弧坑，該弧坑還不能被充分填充。
由此，常規地，例如，在自耗多電極弧焊方法中的一種——縱列焊接方法中，提出一種在焊接終止部分執行的用于填充這種弧坑的焊接操作。例如，根據JP-A-2002-361413公開申請，公開了一種方法，其中當焊接操作到達一焊接終止位置時，在終止焊接進行方向前的自耗電極的電弧產生后，而保持焊接進行方向后的自耗電極的電弧產生時，在焊接進行方向上的焊接操作繼續以焊接所述焊接終止部分。另外，在JP-A-2002-361414公開文件中，當焊接操作到達一焊接終止位置時，在終止焊接進行方向后的自耗電極的電弧產生后，而保持焊接進行方向前的自耗電極的電弧產生時，焊炬在與用于焊接的焊接前進方向相反的方向上移回。
發明內容
但是，在上述常規的自耗多電極弧焊方法中，有可能當填充弧坑的焊接操作在只使用多自耗電極中的一個的情況下執行時，未被用于焊接的其余自耗電極的焊絲可能與焊接池接觸并可能在焊接終止時間(welding terminationtime)內熔敷。當出現這種焊絲熔敷狀態時，例如，在自動焊機如焊接機器人中，不能繼續進行后續操作。
由于以上原因，本發明的目的是提供一種焊接方法，可在自耗多電極弧焊方法中防止所有焊絲在焊接終止時間內出現焊絲熔敷狀態。
為解決常規的自耗多電極弧焊方法中出現的上述問題，根據本發明，提供一種自耗電極弧焊方法，其中兩根或更多焊絲在一焊炬內被進給和供能，并且當在焊接進行方向上移動該焊炬時，形成焊接的焊縫，所述自耗電極弧焊方法包括在焊接終止位置停止除一指定焊絲外的所有上述焊絲的進給和供能的一第一步驟；以及將所述焊炬從所述焊接終止位置移動一給定量到在與焊接進行方向相反并與所述焊縫分離的方向上的位置的一第二步驟。
另外，本發明的自耗電極弧焊方法，進一步包括大致平行于所述焊縫在所述焊接進行方向上從所述焊炬在第二步驟中已移動到的位置移動所述焊炬的一第三步驟。
另外，根據本發明，在一個焊炬內將被指定的一焊絲是當在焊接進行的方向上移動所述焊炬時將在最前移動的一焊絲。
并且，根據本發明，在與迄今為止所使用的焊接規范不同的一焊接終止時間焊接規范(welding termination time welding condition)下進行利用一個焊炬內指定焊絲的焊接。
另外，根據本發明，在所述第二和第三步驟中，在所述焊接終止時間焊接規范下，執行用于填充出現在一焊接終止部分內的一弧坑的一弧坑處理操作。
進一步地，本發明還包括在所述焊炬在第三步驟內所移動到的位置上停止所述焊絲的進給和能量供應的一第四步驟；檢查所有焊絲在所述焊縫上的熔敷的一第五步驟；以及，當在所述第五步驟探測到熔敷焊絲時，恢復至少探測到熔敷的焊絲的供能的一第六步驟。
如上所述，根據用于控制自耗多電極弧焊終止部分的焊接的一焊接控制方法，可防止所有焊絲與熔池接觸，從而能夠防止所有焊絲在熔池上熔敷。另外，即使任何一根焊絲在熔池上熔敷，該熔敷也可被去除，這可防止整個焊機因熔敷的出現而停止操作。
圖1是自耗電極弧焊方法的實施例1的視圖，示出到達焊接終止位置前的階段。
圖2是自耗電極弧焊方法的實施例1的視圖，示出它的焊接操作到達焊接終止位置的階段。
圖3是自耗電極弧焊方法的實施例1的視圖，示出用于控制焊接終止部分的焊接的方法的第一階段。
圖4是自耗電極弧焊方法的實施例1的視圖，示出用于控制焊接終止部分的焊接的方法的第二階段。
圖5是用于本發明的實施例1中的焊接終止部分的焊接終止控制的控制工藝流程圖。
圖6是用于本發明的實施例2中的焊接終止部分的焊接終止控制的控制工藝流程圖。
參考符號的描述1焊炬w焊接進行方向2，3焊絲6焊縫L，Tz給定移動量201停止除一指定焊絲外的所有焊絲的進給和供能的步驟。
204將焊炬移動一給定量到在與焊接進行方向斜相對的方向上的并與焊縫分離的位置的步驟。
207在焊接進行方向上與焊縫大致平行地移動焊炬的步驟。
202、205設置與到此時為止所使用的正常焊接規范不同的焊接終止時間焊接規范的步驟。
301停止除一指定焊絲外的所有焊絲的進給和供能的步驟。
304將焊炬移動一給定量到在與焊接進行方向斜相對的方向上的并與焊縫分離的位置的步驟。
307在焊接進行方向上與焊縫大致平行地移動焊炬的步驟。
302、305設置與到此時為止所使用的正常焊接規范不同的焊接終止時間焊接規范的步驟。
310停止焊絲的進給和供能的步驟。
312檢查所有焊絲在焊縫上的熔敷的步驟。
313恢復焊絲的供能的步驟。
具體實施例方式
現在，以下將參照圖1到6給出本發明的具體實施方式
的描述。特別地，作為通過在一焊炬內進給兩根或更多焊絲而執行焊接操作的自耗多電極弧焊終止方法的最常用的例子，有一種用于終止采用兩根焊絲并將它們布置在一焊線上的縱列焊接的方法。
(實施例1)在圖1到4中，參考符號w表示本焊接的焊接進行方向，1表示一焊炬，2表示本焊接的焊接進行方向w上在前的自耗電極焊絲(下文中稱之為前焊絲)，3表示本焊接的焊接進行方向w上在后的自耗電極焊絲(下文中稱之為后焊絲)，4表示從前焊絲產生的電弧，5表示從后焊絲產生的電弧，6表示所形成的焊縫，7表示熔池，8表示母材。另外，在焊接過程中，焊絲2和3分別由一進給設備(未示出)連續進給。進一步地，焊機(未示出)分別連接到各自焊絲，而各自焊機不僅可通過控制焊絲2和3的供能，還可通過控制進給焊絲2和3的進給設備而執行焊接操作。
首先，圖1是示出焊接到達焊接終止位置前的階段，即，示出正通過分別從兩根焊絲2和3產生電弧4和5執行本焊接的階段的視圖。以及，正好在電弧4和5下，存在由熔融金屬組成的一熔池7，并且隨著在w方向上進行焊接，熔池7硬化從而形成焊縫6。
接著，圖2是本焊接到達焊接終止部分的階段的視圖，示出正好在執行要在焊接終止部分內執行的焊接控制前的狀態，這是本實施例的特征。由此，如后所述，將從焊接終止部分開始執行的該焊接控制是本實施例的特征。并且，在該階段，熔池7的熔融金屬數量與到目前為止所形成的焊縫6相比還不足，因此，如果此時終止焊接，在所得焊縫的端部，如圖所示，生成一弧坑7a。這使得必須執行用于填充弧坑7a的焊接操作。
為此，可期望額外的用于填充弧坑7a的使用兩根焊絲的焊接，但是，如此有可能導致多余的熔敷。考慮到這一點，如圖2所示，停止后焊絲3的進給，只余前焊絲2并停止電弧5的產生。換句話說，保留前焊絲2的電弧4，而停止后焊絲3的電弧5的產生。
進一步地，圖3是示出根據本實施例，用于控制一焊接終止部分的焊接的一焊接控制方法的第一階段的視圖。圖3中，參考符號1a表示焊接終止位置中的焊炬位置(由代表性的點示出)，而1b代表移動到焊接終止位置的焊炬1接下來將要移動到的焊炬位置(由代表性的點示出)，其中焊炬位置1a、1b在水平方向上相互距離一距離L，在垂直方向上相互距離一距離Tz。并且，如果焊炬1前進到焊炬位置1a，當不僅在與焊接進行方向w相反的方向上，而且在向上的方向上，即，在箭頭標記所示斜向上的方向上向上移動焊炬1到焊炬位置1b時，執行焊接，其中所述焊炬位置1b在水平方向上距離預設距離L，而在焊絲2垂直遠離熔池7的方向上距離預設距離Tz。
如此，由于焊炬在焊絲2和3遠離熔池7的方向上以及在箭頭標記a所示相對焊接進行方向w的斜方向上的移動操作，可防止兩根焊絲2和3與熔池7接觸。由此，在箭頭標記a上的焊炬移動操作的速度與焊接規范在與到目前為止已使用的條件不同的事先設置的條件下受到控制。
進一步地，圖4是示出根據本實施例，用于控制一焊接終止部分的焊接的一焊接控制方法的第二階段的視圖。如圖4所示，當在箭頭標記b所示大致平行于焊接進行方向w的水平方向上將焊炬1從焊炬位置1b移動到焊炬位置1c時，進一步實施焊接以填充弧坑7a。
如此，在圖3中在箭頭標記a方向上的焊炬移動操作，以及隨后的箭頭b方向上的焊炬移動操作中，移動焊炬時保持使焊絲2和3可從熔池7分離的垂直距離Tz，因此能夠防止兩根焊絲2和3與熔池7接觸。順便提及，這些距離L和Tz的數值可根據焊接規范確定，并且對于這些數值，應選擇可便于觀察焊接終止位置形狀并能防止焊絲2和3熔敷在熔池7上的數值。另外，當時的操作速度與焊接規范在預先設置的條件下受到控制。
另外，在焊炬1到達最后的焊接終止位置，即，焊炬位置1c時，焊絲3的供能結束。在這種情況中，類似使用單焊絲的常規焊接方向中的終止時間，在焊炬1停止一預設時間并且實施焊接之后，可結束供能。
由此，在本實施例中，已示出焊炬1的焊接進行方向w在水平方向上移動的例子。但是，當然，這不是限制性的，而是焊炬1的焊接進行方向w可為取決于要焊接部件的形狀及其安裝條件的任何方向。另外，與此相關，與熔池7分離的焊炬1的方向并不局限于垂直向上的方向，而是可采用任何方向，只要該方向允許焊炬1與熔池7分離。
接下來，將在下面參照圖5給出用于焊接終止控制的控制工藝流程的描述。圖5是用于控制焊接終止控制的控制工藝流程的流程圖。
首先，在圖5中，在步驟201中，除了要用于焊接弧坑的指定焊絲外停止其它所有焊絲的供能。這相當于當保持從圖2所示的前焊絲2電弧產生時，結束后焊絲3的供能以終止焊絲3的電弧產生。
接下來，在步驟202中，施加到供能焊絲(即，前焊絲2)的焊接規范切換到將要通過在圖3所示的箭頭標記a方向上的焊炬移動操作而執行的焊接的焊接規范。由此，如果不必切換焊接規范，該步驟202可在不執行任何操作的情況下跳過。
接下來，在步驟203中，焊炬移動停止一給定時間以便于等待切換的焊接規范穩定。順便提及，在該步驟203中，同樣是如果根據所使用的焊機而不必進行等待時，該步驟203可跳過。
接下來，在步驟204中，執行圖3所示的箭頭標記a方向上的焊炬移動操作。進一步地，在步驟205中，施加到供能焊絲的焊接規范切換到將通過在圖4所示的箭頭標記b方向上的焊炬移動而執行的焊接的焊接規范。順便提及，在這種情況下也同樣，如果不必切換焊接規范，該步驟205可在不進行任何操作的情況下跳過。
接下來，在步驟206中，焊炬移動停止一給定時間以便于等待切換的焊接規范穩定。順便提及，在該步驟206中，同樣是如果根據所使用的焊機而不必進行等待時，該步驟206可跳過。
接下來，在步驟207中，執行圖3所示的箭頭標記a方向上的焊炬移動操作。進一步地，在步驟208中，施加到供能焊絲的焊接規范切換到將通過停止焊炬移動而執行的最終焊接的焊接規范。順便提及，在這種情況下也同樣，如果不必切換焊接規范，該步驟208可在不進行任何操作的情況下跳過。
接下來，在步驟209中，焊炬移動停止一給定時間。順便提及，在該步驟209中，同樣是如果根據所使用的焊機而不必進行這種焊接規范切換時，該步驟209可跳過。
最后，在步驟210中，停止所有焊絲的供能以及焊絲的進給從而停止電弧的產生。
以上描述是根據本實施例相應于用于控制自耗多電極弧焊終止部分的焊接的焊接控制方法的例子的描述。
如上所述，根據本實施例，當弧坑填充焊接在執行中時，焊絲2和3在遠離熔池7的方向上移動，從而能夠防止焊絲熔敷。
順便提及，在本實施例中，給出自耗多電極弧焊方法的縱列焊接的例子的描述，其中通過在一焊炬內進給兩根焊絲執行焊接。但是，焊絲的數目不局限于兩根，而是即使焊絲的數目為三根或更多，也可通過給除一焊絲外的焊絲供能以及停止焊絲的進給而獲得相似的效果。
(實施例2)接下來，將在下面參照圖6給出根據實施例2的控制自耗多電極弧焊終止部分的焊接的一焊接控制方法。由此，本實施例，連同實施例1中圖1到4所示的用于焊接自耗多電極弧焊終止部分而執行的一系列操作，示出與先前參照圖5所述的焊接控制方法不同的焊接控制方法的例子。
圖6是根據本實施例的用于焊接終止控制的控制工藝流程的流程圖。
這里，在圖6中，步驟301到309分別相應于圖5的步驟201到209，控制工藝的操作也都相同。因此，在本實施例中，為避免重復描述，簡化從步驟301到步驟309的描述而將在下面主要給出步驟310的描述。
作為恰在步驟310之前的工藝，在步驟307中，焊炬在圖4所示的箭頭標記b的方向上移動，并且進一步地，在施加到供能焊絲的焊接規范切換到用于在停止焊炬移動時所執行的最終焊接的焊接規范后，根據需要，在步驟309中，焊接停止一給定時間。
接下來，在步驟310中及在此之后，執行去除焊絲熔敷的工藝。
首先，在步驟310中，停止所有焊絲的供能以及焊絲的進給從而停止電弧產生。
接下來，在步驟311中，在一給定時間提供一停止狀態以便于不僅等待電弧產生和焊絲進給的完全停止，還等待焊絲和焊縫的狀態穩定。由此，如果不是必須提供這種停止狀態，可跳過步驟311。
接下來，在步驟312中，檢查所有焊絲的熔敷。作為檢查焊絲熔敷的方法，利用一種方法，其中用到這樣的現象如果任何焊絲熔敷，則一電流在所熔敷的焊絲和母材之間流動，在焊絲上施加一電壓并檢查電流是否在焊絲與母材之間流動。或者，如果有能夠探測焊絲熔敷的方法，也可使用這種方法。例如，如果所使用的焊機具有探測焊絲熔敷的功能，利用該功能，輸入該焊機的狀態信號從而探測焊絲的熔敷狀態。
這里，在所有焊絲上執行熔敷檢查的原因是不僅要檢查前焊絲，也要檢查后焊絲的熔敷。換句話說，在本實施例中，作為它的一個例子，采用一種用于控制在一焊炬內進給兩根焊絲的焊接的自耗多電極弧焊控制方法，但是，即使所進給的焊絲數目為三根或更多，也應檢查所有焊絲的熔敷。
并且，如果在步驟312中沒有發現熔敷，則焊接終止控制完成。如果發現任何一根焊絲熔敷，工藝前進到步驟313。
進一步地，在步驟313中，為了去除焊絲的熔敷狀態，至少已發現熔敷的焊絲被再次供能。在這種情況中，焊接規范和供能時間由一給定方法預先設置。進一步地，此后，工藝前進到步驟314，統計從步驟310到步驟313所執行的一系列工藝的執行次數，并檢查所統計的數目是否到達預先設置的給定數目。并且，如果即使所統計的數目到達給定數目也不能去除焊絲的熔敷狀態，則產生一錯誤并停止所有操作。另外，如果所統計的數目未到達給定數目，工藝返回步驟310，并再次執行步驟310中及其后續步驟中的焊絲熔敷去除工藝。
如上所述，根據本實施例，在步驟313中，通過給熔敷的焊絲再次供能，可去除焊絲的熔敷狀態，從而能夠防止出現整個焊機的操作必須停止的狀態。
盡管迄今已參照具體實施例詳細描述了本發明，對于本領域的技術人員顯見在不背離本發明的精神和范圍的情況下可做進一步變化和修改。
本申請基于2004年4月20日提交的JP申請(JP申請20004-123953)，其內容在此引用作為參考。
工業應用性在一焊炬內進給兩根或更多焊絲類型的自耗多電極弧焊方法中，根據本發明的自耗多電極弧焊方法不僅可防止焊絲在焊接終止時間內的熔敷，如果發現焊絲熔敷，還可提供一種用于去除焊絲的熔敷狀態的方法。由此，本發明作為一種用于控制一自動焊機如焊機器人的控制方法具有工業應用性。
權利要求
1.一種自耗電極弧焊方法，其中，兩根或更多焊絲被在一焊炬內進給并供能，所述焊炬在焊接進行方向上移動，從而形成焊接的焊縫，所述自耗電極弧焊方法包括在一焊接終止位置停止所述兩根或更多焊絲中除一指定焊絲外的所有焊絲的進給和供能的一第一步驟；以及將所述焊炬從所述焊接終止位置移動一給定量到一位置的一第二步驟，所述位置不僅在與焊接進行方向相反的方向上而且在使所述焊炬與所述焊縫分離的方向上。
2.根據權利要求1所述的自耗電極弧焊方法，其中，進一步包括大致平行于所述焊縫在所述焊接進行方向上從所述焊炬在所述第二步驟中所移動的所述位置移動所述焊炬的一第三步驟。
3.根據權利要求1或2所述的自耗電極弧焊方法，其中，在一焊炬內所指定的焊絲是當在所述焊接進行方向上移動所述焊炬時在所述焊炬內在最前移動的位置的一焊絲。
4.根據權利要求1到3中任意一項所述的自耗電極弧焊方法，其中，在所述第二和第三步驟中，利用所述焊炬內指定的焊絲，在與之前所使用的焊接規范不同的一焊接終止時間焊接規范下執行焊接。
5.根據權利要求4所述的自耗電極弧焊方法，其中，在所述第二和第三步驟中，在所述焊接終止時間焊接規范下執行用于填充在一焊接終止部分內形成的一弧坑的一弧坑處理焊接。
6.根據權利要求2到5中任意一項所述的自耗電極弧焊方法，其中，進一步包括在所述焊炬在所述第三步驟內所移動的位置上停止所述焊絲的進給和能量供應的一第四步驟；檢查所有焊絲在所述焊縫上的熔敷的一第五步驟；以及，當在所述第五步驟探測到一熔敷焊絲時，至少在探測到熔敷的焊絲上恢復供能的一第六步驟。
7.一種自耗電極弧焊方法，其中，兩根或更多焊絲被在一焊炬內進給并供能，所述焊炬在所述焊接進行方向上進給從而形成焊接的焊縫，所述自耗電極弧焊方法包括在一焊接終止位置停止所述焊絲的進給和供能的一步驟；檢查所有焊絲在所述焊縫上的熔敷的一步驟；以及，當探測到一熔敷焊絲時，至少在探測到熔敷的焊絲上恢復供能的一步驟。
全文摘要
本發明包括用于當在一焊接終止部分焊接一弧坑時，在允許整個焊炬離開熔池的方向上移動所述焊炬的裝置，因此，本發明可防止所有焊絲與所述熔池接觸。另外，本發明不僅可檢查弧坑焊接的焊絲的熔敷，還可檢查所有其余焊絲的熔敷，并且如果探測到熔敷的焊絲，本發明可對探測到熔敷的焊絲再次供能，從而能夠去除焊絲的熔敷。
文檔編號B23K9/095GK1819886SQ200580000648
公開日2006年8月16日 申請日期2005年4月20日 優先權日2004年4月20日
發明者吉間一雅 申請人:松下電器產業株式會社