專利名稱：焊接系統(tǒng)以及控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接系統(tǒng)以及控制裝置。
背景技術(shù)：
電弧焊接用電源裝置用逆變電路將對來自商用電源的交流輸入電力進(jìn)行整流而得到的直流電力變換為高頻交流電力，用整流電路和直流電抗器將經(jīng)過焊接變壓器的電壓調(diào)整后的高頻交流電力變換為適于電弧焊接的直流輸出電力。由電源裝置生成的輸出電力提供給由焊炬支持的電極，由此在電極前端和焊接對象之間產(chǎn)生電弧，進(jìn)行焊接對象的焊接。另外，這樣的焊接用電源裝置進(jìn)行輸出電流以及輸出電壓的檢測，控制裝置將各時刻檢測出的輸出電流以及輸出電壓反饋到逆變電路的PWM控制，通過實施使該各時刻的輸出電力成為適當(dāng)值的控制，來謀求焊接性能的提高。為了生成合適的電弧，優(yōu)選不僅將在電源裝置內(nèi)檢測出的輸出電壓反映到逆變電路的控制值中，還算出確實地產(chǎn)生該電弧的電極的前端電壓，將算出的電極前端電壓反映到控制值中。為此，使保持焊絲電極的焊炬的前端和焊接對象之間成為短路狀態(tài)，基于電壓檢測器檢測出的檢測電壓來算出電阻值R以及電抗值L(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)?；谌绱怂愠龅碾娮柚礡以及電抗值L、和設(shè)置于電源裝置內(nèi)的電壓檢測器檢測出的檢測電壓來算出前端電壓，基于該前端電壓來控制逆變電路。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I JP特開平6-238445號公報專利文獻(xiàn)2 JP特許第3696907號公報但是，在使用焊接機器人來進(jìn)行焊接的系統(tǒng)中，也要如上述那樣謀求基于使焊炬的前端和焊接對象之間成為短路狀態(tài)時的檢測電壓來算出電阻值R以及電抗值L。這種情況下，作業(yè)者操作與焊接機器人的控制裝置連接的示教器，使安裝于焊接機器人的臂前端的焊炬的前端與焊接對象接觸。為了通過這樣的操作來成為短路狀態(tài)需要作業(yè)時間。另外，若不使焊炬的前端正確地與焊接對象接觸，則不能正確地測定檢測電壓。但是，通過示教器來控制臂從而使焊炬的前端以正確的狀態(tài)與焊接對象接觸較為困難，需要很多時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的實際情況而提出，目的在于提供能縮短電極前端電壓的測定所需要的時間的焊接系統(tǒng)以及控制裝置。為了解決上述課題，技術(shù)方案I所記載的發(fā)明是一種焊接系統(tǒng)，具備:機械手，其臂的前端安裝有支持電極的焊炬；焊接用電源裝置，其與所述電極和焊接對象連接，基于所述電極的前端電壓來控制在所述電極和所述焊接對象之間產(chǎn)生用于焊接的電弧的輸出電力，其中，所述電極的所述前端電壓基于檢測單元所檢測出的輸出電流和輸出電壓來算出；和控制裝置，其通過在臂的前端安裝有支持所述電極的焊炬的機械手來使所述焊炬移動，由此控制所述機械手來對焊接對象進(jìn)行電弧焊接；所述焊接系統(tǒng)的特征在于，所述控制裝置具有:平面檢測單元，其算出通過所述電極的接觸或非接觸測量而得到的所述焊接對象的I個平面上的任意點的坐標(biāo)值，將該任意點的坐標(biāo)值存儲到存儲部中，基于所述任意點的坐標(biāo)值來檢測包含所述任意點在內(nèi)的平面、和相對于該平面的法線，并將該平面以及法線保存到所述存儲部中；接觸控制單元，其將所述焊炬控制為與所述法線平行，并使所述電極接觸到所述焊接對象的I個平面上的測定點；和測定指示單元，其對所述焊接用電源裝置指示與所述前端電壓的算出相關(guān)的實際測定。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)通過電極的接觸或非接觸測量而得到的焊接對象的I個平面上的I個以上的任意點的坐標(biāo)值來檢測焊接對象的I個平面，沿著該平面的法線來控制焊炬的姿態(tài)。然后，使控制了姿態(tài)后的焊炬的前端的電極接觸到焊接對象的I個平面上的測定點。由此，能使焊炬前端的電極姿態(tài)良好地在短時間內(nèi)相對于焊接對象的I個平面進(jìn)行接觸。技術(shù)方案2所記載的發(fā)明是一種焊接系統(tǒng)，具備:機械手，其臂的前端安裝有支持電極的焊炬；焊接用電源裝置，其與所述電極和焊接對象連接，基于所述電極的前端電壓來控制在所述電極和所述焊接對象之間產(chǎn)生用于焊接的電弧的輸出電力，其中，所述電極的所述前端電壓基于檢測單元所檢測出的輸出電流和輸出電壓來算出；和控制裝置，其通過在臂的前端安裝有支持所述電極的焊炬的機械手來使所述焊炬移動，由此控制所述機械手來對焊接對象進(jìn)行電弧焊接；所述焊接系統(tǒng)的特征在于，所述控制裝置具有:平面檢測單元，其按照操作部的操作來驅(qū)動控制所述機械手，算出所述焊接對象的I個平面上的至少3個接觸點的坐標(biāo)值，將各接觸點的坐標(biāo)值存儲到存儲部中，基于所述接觸點的各坐標(biāo)值來檢測包含所述接觸點在內(nèi)的平面、和相對于該平面的法線，并將該平面以及法線保存到所述存儲部中；接觸控制單元，其將所述焊炬控制為與所述法線平行，并使所述電極接觸到所述焊接對象的I個平面上的測定點；和測定指示單元，其對所述焊接用電源裝置指示與所述前端電壓的算出相關(guān)的實際測定。根據(jù)本發(fā)明，按照焊接對象的I個平面上的至少3個接觸點的坐標(biāo)值來檢測焊接對象的I個平面，沿著該平面的法線來控制焊炬的姿態(tài)。然后，使控制了姿態(tài)后的焊炬的前端的電極與焊接對象的I個平面上的測定點接觸。由此，能使焊炬前端的電極姿態(tài)良好地在短時間內(nèi)相對于焊接對象的I個平面進(jìn)行接觸。技術(shù)方案3所記載的發(fā)明在技術(shù)方案2所記載的焊接系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，所述平面檢測單元按照所述操作部的操作來控制所述機械手，對所述焊接用電源裝置發(fā)出指示，使其輸出用于檢測所述電極和所述焊接對象的I個平面之間的接觸的檢測電力，所述焊接用電源裝置響應(yīng)于所述平面檢測單元的指示，輸出限制了電流量并設(shè)為規(guī)定的檢測電壓的所述檢測電力，根據(jù)所述檢測單元所檢測出的輸出電壓來判定所述電極和所述焊接對象的I個平面之間的接觸狀態(tài)，并輸出該判定結(jié)果，所述平面檢測單元基于所述判定結(jié)果來算出與所述焊接對象的I個平面接觸的所述電極的接觸點的坐標(biāo)值。根據(jù)本發(fā)明，基于規(guī)定的檢測電壓和輸出電壓，能容易地判定焊接對象的I個平面上的各接觸點和電極的接觸。然后，由于各接觸點和電極的接觸的狀態(tài)在各接觸點上相同，因此能精度良好地檢測焊接對象的I個平面。
技術(shù)方案4所記載的發(fā)明在技術(shù)方案I 3中的任一項所記載的焊接系統(tǒng)基礎(chǔ)上，所述接觸控制單元具有:第I模式，使所述焊炬以第I速度移動到與所述測定點對應(yīng)的位置為止，并使所述焊炬以比所述第I速度慢的第2速度移動，從而使所述電極接觸到所述測定點；和第2模式，使按照所述操作部的操作而移動了的所述焊炬以所述第2速度移動，從而使所述電極接觸到所述測定點；所述接觸控制單元能按照操作部的操作來選擇所述第I模式和所述第2模式的任一者。根據(jù)本發(fā)明，通過選擇第I模式，能減少作業(yè)者的作業(yè)工序，能使焊炬前端的電極容易地接觸到焊接對象的I個平面上的測定點。另外，通過選擇第2模式，能在使焊炬回避與障礙物等的接觸而進(jìn)行移動后，使焊炬前端的電極相對于焊接對象的I個平面上的測定點容易地進(jìn)行接觸。技術(shù)方案5所記載的發(fā)明在技術(shù)方案I 4中的任一項所記載的焊接系統(tǒng)基礎(chǔ)上，所述接觸控制單元對所述焊接用電源裝置發(fā)出指示，使其輸出用于檢測所述電極和所述測定點之間的接觸的檢測電力，所述焊接用電源裝置響應(yīng)于所述接觸控制單元的指示，輸出限制了電流量并設(shè)為規(guī)定的檢測電壓的所述檢測電力，根據(jù)所述檢測單元所檢測出的輸出電壓來判定所述電極和所述焊接對象的I個平面之間的接觸狀態(tài)，并輸出該判定結(jié)果，所述接觸控制單元基于所述判定結(jié)果，在使所述電極接觸到所述測定點后，將所述焊炬在與所述法線平行的方向上向所述焊接對象推進(jìn)規(guī)定距離。根據(jù)本發(fā)明，基于規(guī)定的檢測電壓和輸出電壓，能容易地判定焊接對象的I個平面上的測定點和電極的接觸。然后，通過將焊炬在與平面的法線平行的方向上向焊接對象推進(jìn)，能使電極相對于測定點確實地進(jìn)行接觸。技術(shù)方案6所記載的發(fā)明在技術(shù)方案I 5中的任一項所記載的焊接系統(tǒng)基礎(chǔ)上，所述焊接用電源裝置具有:逆變電路，其將直流電力變換為高頻交流電力；焊接變壓器，其進(jìn)行變換出的交流電力的電壓調(diào)整；直流變換單元，其從所述焊接變壓器的二次側(cè)交流電力生成在電極和焊接對象之間產(chǎn)生用于焊接的電弧的輸出電力；控制單元，其基于檢測單元所檢測出的輸出電流或輸出電壓來控制所述逆變電路；電阻值算出單元，其基于將所述輸出電流設(shè)為規(guī)定電流值時的所述輸出電壓的電壓值來算出傳遞所述輸出電力的路徑的合計電阻值，其中，該算出是在將所述電極設(shè)為短路狀態(tài)下來進(jìn)行的；電感值算出單元，其基于從將所述輸出電流設(shè)為規(guī)定電流值時開始的電流衰減量來算出傳遞所述輸出電力的路徑的合計電感值，其中，該算出是在將所述電極設(shè)為短路狀態(tài)下來進(jìn)行的；和前端電壓算出單元，其對所述檢測單元所檢測出的所述輸出電壓的電壓值補正與直至所述電極前端為止的路徑上的所述合計電阻值以及所述合計電感值相關(guān)的電壓變化量，由此算出所述前端電壓。根據(jù)本發(fā)明，能使焊炬前端的電極相對于焊接對象的I個平面正確地進(jìn)行接觸，能在設(shè)置的狀態(tài)下，高精度地算出傳遞逆變電路的輸出電力的路徑中的合計電阻值和合計電感值。技術(shù)方案7所記載的發(fā)明是一種控制裝置，設(shè)置于焊接系統(tǒng)，該焊接系統(tǒng)包括焊接用電源裝置，該焊接用電源裝置與用于焊接焊接對象的電極和所述焊接對象連接，并基于所述電極的前端電壓來控制在所述電極和所述焊接對象之間產(chǎn)生用于焊接的電弧的輸出電力，其中，所述電極的所述前端電壓基于檢測單元所檢測出的輸出電流和輸出電壓來算出，所述控制裝置通過在臂的前端安裝有支持所述電極的焊炬的機械手來使所述焊炬移動，由此控制所述機械手來對焊接對象進(jìn)行電弧焊接，所述控制裝置的特征在于，具備:平面檢測單元，其算出通過所述電極的接觸或非接觸測量而得到的所述焊接對象的I個平面上的任意點的坐標(biāo)值，將該任意點的坐標(biāo)值存儲到存儲部中，基于所述任意點的坐標(biāo)值來檢測包含所述任意點在內(nèi)的平面、和相對于該平面的法線，并將該平面以及法線保存到所述存儲部中；接觸控制單元，其將所述焊炬控制為與所述法線平行，并使所述電極接觸到所述焊接對象的I個平面上的測定點；和測定指示單元，其對所述焊接用電源裝置指示與所述前端電壓的算出相關(guān)的實際測定。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)通過電極的接觸或非接觸測量而得到的焊接對象的I個平面上的I個以上的任意點的坐標(biāo)值來檢測焊接對象的I個平面，沿著該平面的法線來控制焊炬的姿態(tài)。然后，使控制了姿態(tài)后的焊炬的前端的電極接觸到焊接對象的I個平面上的測定點。由此，能姿態(tài)良好地在短時間內(nèi)使焊炬前端的電極相對于焊接對象的I個平面進(jìn)行接觸。技術(shù)方案8所記載的發(fā)明是一種控制裝置，設(shè)置于焊接系統(tǒng)，該焊接系統(tǒng)包括焊接用電源裝置，該焊接用電源裝置與用于焊接焊接對象的電極和所述焊接對象連接，并基于所述電極的前端電壓來控制在所述電極和所述焊接對象之間產(chǎn)生用于焊接的電弧的輸出電力，其中，所述電極的所述前端電壓基于檢測單元所檢測出的輸出電流和輸出電壓來算出，所述控制裝置通過在臂的前端安裝有支持所述電極的焊炬的機械手來使所述焊炬移動，由此控制所述機械手來對焊接對象進(jìn)行電弧焊接，所述控制裝置的特征在于，具備:平面檢測單元，其按照操作部的操作來驅(qū)動控制所述機械手，算出所述焊接對象的I個平面上的至少3個接觸點的坐標(biāo)值，將各接觸點的坐標(biāo)值存儲到存儲部中，基于所述接觸點的各坐標(biāo)值來檢測包含所述接觸點在內(nèi)的平面、和相對于該平面的法線，并將該平面以及法線保存到所述存儲部中；接觸控制單元，其將所述焊炬控制為與所述法線平行，并使所述電極接觸到所述焊接對象的I個平面上的測定點；和測定指示單元，其對所述焊接用電源裝置指示用于算出所述前端電壓的實際測定。根據(jù)本發(fā)明，按照焊接對象的I個平面上的至少3個接觸點的坐標(biāo)值來檢測焊接對象的I個平面，沿著該平面的法線來控制焊炬的姿態(tài)。然后，使控制了姿態(tài)后的焊炬的前端的電極與焊接對象的I個平面上的測定點接觸。由此，能使焊炬前端的電極姿態(tài)良好地在短時間內(nèi)相對于焊接對象的I個平面進(jìn)行接觸。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能提供可根據(jù)設(shè)置狀況來縮短電極前端電壓的測定所需要的時間的焊接系統(tǒng)以及控制裝置。


圖1是焊接系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。圖2是焊接用電源裝置以及控制裝置的概略構(gòu)成圖。圖3是電阻值以及電抗值的算出處理中的波形圖。圖4是焊炬的姿態(tài)控制的概要說明圖。圖5是基于非接觸測量的平面檢測的概略說明圖。
符號的說明11控制裝置(平面檢測單元、接觸控制單元、測定指示單元)12機械手13焊絲電極14焊接用電源裝置(焊接電源)15、16電力電纜17示教器(操作部)17a顯示部17b輸入部24存儲部25驅(qū)動器31控制裝置(控制單元、前端電壓算出單元、電阻值算出單元、電感值算出單元、信息生成單元)41整流電路42逆變電路43焊接變壓器44整流電路(直流變換單元)45直流電抗器(直流變換單元)46電流傳感器(檢測單元)47電壓傳感器(檢測單元)M焊接對象Ma 平面TH 焊炬THa接觸片(電極)I輸出電流Ip電流值V輸出電壓Va前端電壓(前端電壓值)R合計電阻值L合計電感值Pl P3接觸點(任意點)Px測量點(任意點)PM測定點
具體實施例方式下面，按照附圖來說明將本發(fā)明具體化的一個實施方式。如圖1所示，焊接系統(tǒng)的控制裝置11與機械手12連接。機械手12例如是具有6軸的關(guān)節(jié)的多關(guān)節(jié)機械手，具備多個臂。各臂連結(jié)為能通過未圖示的驅(qū)動電動機而相對轉(zhuǎn)動。驅(qū)動電動機所具備的未圖示的編碼器輸出與臂的關(guān)節(jié)角度相應(yīng)的信號?？刂蒲b置11基于各編碼器的輸出信號，算出示教點等的空間坐標(biāo)值。在機械手12的臂前端安裝有焊炬TH。焊炬TH支持用于焊接焊接對象M的焊絲電極13。另外，控制裝置11與生成用于對焊接對象M進(jìn)行電弧焊接的例如直流電力的焊接用電源裝置(僅標(biāo)記為焊接電源)14連接。焊接電源14經(jīng)由電力電纜15而與焊炬TH連接。焊炬TH具有進(jìn)行對焊絲電極13的供電的接觸片THa(參照圖2)。另外，焊接電源14經(jīng)由電力電纜16而與焊接對象M連接。焊接電源14生成與控制裝置11所設(shè)定的焊接條件(焊接電流、焊接電壓等)相應(yīng)的直流電力。該直流電力經(jīng)由與焊接電源14連接的電力電纜15、16而被提供給被焊炬TH支持的焊絲電極13和焊接對象M。對焊絲電極13和焊接對象M供電的直流電力使焊絲電極13和焊接對象M之間產(chǎn)生電弧。另外，控制裝置11與作為可搬動式操作部的示教器17連接。示教器17具備:由例如液晶顯示面板等構(gòu)成的顯示部17a、各種按鍵和操作轉(zhuǎn)盤等的輸入部17b。顯示部17a為了顯示控制裝置11的動作模式、各種動作中的值(例如坐標(biāo)值)而使用。輸入部17b為了動作模式的設(shè)定、對機械手12設(shè)定示教點、機械手12的直接操作而使用。這樣的示教器17為了對焊接對象M的焊接部位和焊接線進(jìn)行示教而使用。焊接作業(yè)者操作示教器17來設(shè)定用于指定焊接部位和焊接線的點(示教點)、焊炬TH的姿態(tài)等?？刂蒲b置11將包含所設(shè)定的示教點等在內(nèi)的示教程序存儲在存儲裝置中。然后，在被指示了焊接開始后，控制裝置11按照從存儲裝置中讀取的示教程序來控制機械手，由此來設(shè)定焊炬TH的位置以及姿態(tài)，并從焊接電源14輸出與焊接條件相應(yīng)的直流電力。通過該直流電力使被焊炬TH支持的焊絲電極13和焊接對象M之間產(chǎn)生電弧，通過該電弧來對焊接對象進(jìn)行電弧焊接。如圖2所示，控制裝置11的中央處理裝置(CPU)21經(jīng)由總線26而與存儲器(ROM) 22、存儲器(RAM) 23、存儲部24、以及驅(qū)動器25相互連接。R0M22是可改寫存儲內(nèi)容的非易失性存儲器(例如EEPR0M)，存儲用于控制圖1所示的機械手12的控制軟件。RAM23是易失性存儲器(例如SRAM)，作為工作存儲器使用。存儲部24是可改寫的非易失性存儲器，存儲示教程序、手動操作坐標(biāo)系等的各種坐標(biāo)系的定義參數(shù)等。驅(qū)動器25與圖1所示的機械手12的驅(qū)動電動機連接。CPU21按照示教程序來控制機械手12。例如，CPU21基于來自未圖示的編碼器的當(dāng)前位置信息(即，關(guān)節(jié)角度)等，來驅(qū)動控制機械手12的未圖示的驅(qū)動電動機，由此使焊炬TH移動到示教點，并基于示教程序中所記述的焊炬姿態(tài)來變更焊炬TH的姿態(tài)。然后，CPU21按照示教程序，對焊接電源14設(shè)定焊接條件，以便來提供對被焊炬TH支持的焊絲電極13和焊接對象M而言產(chǎn)生電弧需要的直流電力。焊接電源14根據(jù)控制裝置11所設(shè)定的焊接條件，將從商用電源提供的三相的交流輸入電力變換為適于電弧焊接的直流輸出電力。交流輸入電力通過由二極管橋以及平滑電容器構(gòu)成的整流平滑電路41而被變換為直流電力，變換出的直流電力通過使用了例如4個IGBT等的開關(guān)兀件TR的橋電路所構(gòu)成的逆變電路42而被變換為聞頻交流電力。由逆變電路42生成的高頻交流電力被變換成由焊接變壓器43調(diào)整為規(guī)定電壓值的二次側(cè)交流電力。焊接變壓器43的二次側(cè)交流電力通過使用了二極管的整流電路44和直流電抗器45而被變換為適于電弧焊接的直流輸出電力。
連接有直流電抗器45的焊接電源14的正側(cè)輸出端子經(jīng)由電力電纜15a與焊絲提供裝置18連接。焊接電源14的負(fù)側(cè)輸出端子經(jīng)由電力電纜16與焊接對象M連接。另外，在圖1中，省略了焊絲提供裝置18。焊絲提供裝置18經(jīng)由單線式電力電纜15b而與焊炬TH連接。單線式電力電纜15b例如在中心設(shè)置有用于引導(dǎo)焊絲電極13的送絲管(COilliner)，在其外周設(shè)置有用于流過氣體的軟管。并且，在該軟管的外周被覆有用于提供電力的導(dǎo)電線，對最外周進(jìn)行絕緣被覆。焊炬TH具有進(jìn)行對焊絲電極13的供電的接觸片THa，該接觸片THa與單線式電力電纜15b的銅電線電連接。由此，焊接電源14的輸出電力被提供給焊絲電極13。如此，焊接電源14所生成的直流輸出電力對焊絲電極13和焊接對象M供電，通過在焊絲電極13和焊接對象M之間產(chǎn)生的電弧，來對焊接對象M進(jìn)行電弧焊接。此時，由于焊絲電極13在焊接時被消耗，因此，焊絲提供裝置18根據(jù)焊接的消耗而進(jìn)給焊絲電極13。焊接電源14具備與控制裝置11的CPU21連接的控制裝置31。控制裝置31具備處理部(CPU) 32和存儲部33。處理部32按照控制裝置11所設(shè)定的焊接條件對逆變電路42的開關(guān)元件TR實施PWM控制，進(jìn)行使直流輸出電力在各個時刻成為適當(dāng)值的控制。此時，控制裝置31進(jìn)行各個時刻的輸出電流I以及輸出電壓V的檢測，進(jìn)行基于檢測出的輸出電流I以及輸出電壓V的向PWM控制的反饋。S卩，在焊接電源14內(nèi)的例如負(fù)側(cè)輸出端子的電源線上具備電流傳感器46，控制裝置31在處理部(CPU) 32中經(jīng)由電流傳感器46來檢測焊接電源14的輸出電流I。另外，也可以在正側(cè)輸出端子的電源線上具備電流傳感器46。另外，在緊跟整流電路44后的電源線間具備電壓傳感器47，控制裝置31在處理部32中經(jīng)由該電壓傳感器47來檢測焊接電源14的輸出電壓V。然后，控制裝置31用處理部32，基于各個時刻檢測出的輸出電流I以及輸出電壓V來進(jìn)行PWM控制的占空比的算出，生成輸出到逆變電路42的P麗控制信號。在PWM控制中，用于控制的輸出電壓V優(yōu)選使用焊絲電極13的前端電壓Va，但直接檢測前端電壓Va困難。因此，控制裝置31預(yù)先在存儲裝置(未圖示)中保持從電壓傳感器47到焊絲電極13之間的電壓變化量，對各時刻檢測出的輸出電壓V進(jìn)行該電壓變化量的補正，由此算出前端電壓Va，使用該前端電壓Va來實施PWM控制。然而，從電壓傳感器47到焊絲電極13之間的電壓變化量包含焊接電源14內(nèi)部的電壓變化量(從整流電路44到輸出端子為止的電阻值Rl和電感值LI引起的電壓變化量)、和外部的電壓變化量(從連接端子到焊絲電極13前端為止(電力電纜15a、16以及單線式電力電纜15b)的電阻值R2和電感值L2引起的電壓變化量)。內(nèi)部電壓變化量由于不受到使用狀態(tài)的影響，因此能預(yù)先作為補正項而代入到前端電壓Va的算出中。但是，外部電壓變化量由于電力電纜15a、16的線纜長度、鋪設(shè)狀態(tài)(直線鋪設(shè)、卷繞鋪設(shè)、其卷繞數(shù))等因每個使用者而條件不同，因此較大地受到電阻值R2和電感值L2的變化的影響。因此，即使使用者在現(xiàn)場設(shè)置焊接系統(tǒng)，包括電力電纜15a、16的鋪設(shè)在內(nèi)使其正確成為使用狀態(tài)，也要測定合計了內(nèi)部的電阻值Rl以及外部的電阻值R2的電阻值R、和合計了內(nèi)部的電感值LI和外部的電感值L2的電感值L。將測定出的合計電阻值R以及合計電感值L保持在控制裝置31內(nèi)。另外，控制裝置31通過控制發(fā)生短路時的輸出電流來控制逆變電路42，以減少焊渣(weld slag)。例如，控制裝置31根據(jù)輸出電壓V的變化等來檢測發(fā)生短路的期間和發(fā)生電弧的期間，在發(fā)生短路時，急劇減少輸出電流I來抑制短路發(fā)生時或電弧發(fā)生時的電流值，謀求降低焊渣的產(chǎn)生量。在上述的控制裝置11中具備測定模式，在該測定模式中，控制機械手12使焊炬TH的前端與焊接對象M抵接，來執(zhí)行用于進(jìn)行合計電阻值R以及合計電感值L的測定的處理?？刂蒲b置11例如基于示教器17所具備的操作開關(guān)(圖示略)的操作而移轉(zhuǎn)到測定模式。另外，向測定模式的移轉(zhuǎn)也可以使用焊接電源14所具備的操作開關(guān)、焊絲提供裝置18所具備的操作遙控器(都省略了圖示)。在測定模式中，使在焊炬TH的前端部所具備的用于對焊絲電極13供電的接觸片THa與焊接對象M接觸，測定電阻值R以及電感值L。另外，在使接觸片THa與焊接對象M接觸時，取下焊炬TH所具備的片噴嘴(圖示略)。另外，也可以在用于使焊絲電極13與焊接對象M接觸的焊炬TH前端安裝接觸用的特殊夾具，并使該夾具與焊接對象M接觸，由此測定電阻值R以及電感值L。對測定模式進(jìn)行詳述。控制裝置11 (CPU21)按照存儲在圖2所示的R0M22中的作業(yè)程序，來實施測定焊接對象M的I個平面的工序[平面測定]、將焊炬TH的前端與測定出的平面抵接的工序[接觸檢測]、測定電阻值T以及電感值L的工序[實際測定]。對各工序進(jìn)行說明。[平面測定]如圖4所示，控制裝置11在焊接對象M上的I個平面Ma上測定坐標(biāo)值彼此不同的3個接觸點P1、P2、P3的空間坐標(biāo)值。此時，作業(yè)者操作圖1所示的示教器17來驅(qū)動機械手12，使接觸片THa的前端與焊接對象M的I個平面Ma抵接。焊接裝置11在接觸片THa抵接到焊接對象M的I個平面Ma上時，對焊接電源14發(fā)出指令，使其輸出抵接檢測所需要的直流電力(檢測用電力)。焊接電源14響應(yīng)該指令，輸出在規(guī)定的輸出電壓Vs (檢測用電壓:例如15[V])下限制了電流量的直流電力。然后，焊接電源14基于由電壓傳感器47檢測出的輸出電壓Vm來判定接觸片THa是否與焊接對象M的平面接觸，輸出與該判定結(jié)果相應(yīng)的信號。在接觸片THa相對于焊接對象M的平面為非接觸的情況下，焊接電源14的輸出端子間電壓等于檢測電壓。在接觸片THa相對于焊接對象M的平面為接觸的情況下，輸出端子間電壓成為整流電路44的輸出端子間電阻值與輸出電流之積，成為0[V]附近的微小的電壓值。因此，若檢測出的輸出電壓Vm降低，例如低于規(guī)定的閾值，則焊接電源14判定為焊接對象M與接觸片THa處于接觸狀態(tài)。控制裝置11基于從焊接電源14輸出的信號(接觸判定結(jié)果)，將接觸片THa與焊接對象M是接觸狀態(tài)還是非接觸狀態(tài)顯示在示教器17的顯示部17a上。作業(yè)者按照該顯示部17a所示的狀態(tài)來操作機械手12，直到接觸片THa與焊接對象M的平面接觸。作業(yè)者如此使接觸片THa與焊接對象M的平面接觸，操作示教器17的規(guī)定按鍵(例如決定按鍵)?？刂蒲b置11響應(yīng)該操作，來測定接觸片THa的前端所接觸的焊接對象M的平面上的接觸點Pl的空間坐標(biāo)值。例如，控制裝置11基于機械手12的各關(guān)節(jié)所具備的未圖示的編碼器的輸出信號來算出接觸點Pl的空間坐標(biāo)值，并將該空間坐標(biāo)值保存到存儲部24(參照圖2)中。同樣地，控制裝置11算出其它的2個接觸點P2、P3的空間坐標(biāo)值，將各點P2、P3的空間坐標(biāo)值保存在存儲部24中。然后，控制裝置11基于從存儲部24讀取的3個接觸點Pl P3的空間坐標(biāo)值來檢測包含這些接觸點Pl P3的平面。例如，控制裝置11基于各接觸點Pl P3的空間坐標(biāo)值來算出表征包含3個接觸點Pl P3在內(nèi)的平面的方程式的參數(shù)(平面參數(shù))。然后，控制裝置11將算出的平面參數(shù)保存到存儲部24中。進(jìn)而，控制裝置11算出表征相對于所檢測出的平面的法線的方程式的參數(shù)(法線參數(shù))，并將該法線參數(shù)保存到存儲部24中。[接觸檢測]控制裝置11控制機械手12，使焊炬TH的前端按照垂直于所測定的平面的方式與焊接對象M抵接。在該動作中，對控制裝置11設(shè)定[全自動模式](第I模式)和[半自動模式](第2模式)。控制裝置11在例如示教器17的顯示部中通過轉(zhuǎn)盤操作或按鍵操作等來切換顯示這2個模式(例如字符串)，取得響應(yīng)于決定按鍵的操作而顯示的模式的信息。然后，控制裝置11按照取得的信息，對應(yīng)于[全自動模式]或[半自動模式]來控制機械手12以及焊接電源14。首先，說明[全自動模式]?？刂蒲b置11算出使焊炬TH的前端的接觸片THa接觸的焊接對象M上的點(測定點)PM。例如，控制裝置11將測定點PM設(shè)為上述[平面測定]中的3個接觸點Pl P3的中心，來算出該測定點PM的空間坐標(biāo)值。然后，控制裝置11控制機械手12以及焊炬TH的姿態(tài)，以使得接觸片THa的前端接觸到所算出的測定點PM，且焊炬的前端部與平面的法線平行。另外，在[接觸檢測]中，接觸片THa的接觸與上述的[平面測定]相同，能夠使用規(guī)定的檢測電壓(15[V]程度)的直流電力來進(jìn)行。此時，根據(jù)例如焊接對象M和接觸片THa之間的距離來控制接觸片THa的移動速度。例如，控制裝置11控制機械手12，以便使接觸片THa以第I速度移動至焊接對象M的附近(例如距測定點PM為規(guī)定距離(例如30[mm])的位置)為止,然后控制機械手12,以便使接觸片THa以比第I速度慢的第2速度移動到與焊接對象M接觸為止。由此，能在短時間內(nèi)使接觸片THa與焊接對象M的平面接觸。然后，控制裝置11使焊炬TH沿著上述的法線方向相對于焊接對象M移動規(guī)定距離(例如I [mm])。通過如此進(jìn)行使焊炬TH前端的接觸片THa相對于焊接對象M推進(jìn)規(guī)定距離的工序，能使接觸片THa與焊接對象M的平面的接觸變得可靠，由此完成實際測定的準(zhǔn)備。如此，通過使接觸片THa相對于焊接對象M推進(jìn)，能防止起弧(了一今> 7 )、即在接觸片THa和焊接對象M之間產(chǎn)生電弧，能防止接觸片THa的損壞等。接下來，說明[半自動模式]?？刂蒲b置11算出使焊炬TH前端的接觸片THa接觸的焊接對象M上的點(測定點)PM。作業(yè)者使用示教器17驅(qū)動機械手12，使焊炬TH前端的接觸片THa移動到測定點PM的附近。例如，控制裝置11將接觸片THa前端的空間坐標(biāo)值和測定點PM的空間坐標(biāo)值的差顯示在示教器17的顯示部17a上。這樣的顯示能使基于作業(yè)者的操作的機械手12的移動變得容易。如此，作業(yè)者通過驅(qū)動機械手12，在到測定點PM為止之間存在障礙物的情況下，能繞過該障礙物，來使接觸片THa移動到測定點PM。完成該移動后，作業(yè)者操作示教器17所具備的按鍵(例如接觸檢測的開始按鍵)。于是，控制裝置11響應(yīng)于該操作，以第2速度來控制機械手12，使接觸片THa與焊接對象M的平面接觸。然后，控制裝置11與上述[全自動模式]相同地，使焊炬TH前端的接觸片THa相對于焊接對象M推進(jìn)規(guī)定距離。然后，完成了實際測定的準(zhǔn)備。[實際測定]控制裝置11向焊接電源14發(fā)送用于測定電阻值R以及電感值L的控制指令。焊接電源14的控制裝置31 (處理部32)響應(yīng)于控制指令，實施電阻值R以及電感值L的實際測定。即，控制裝置31使逆變電路42動作，如圖3所示，使輸出電流I增大到電流值Ip。該電流值Ip在直流電抗器45的單體中是使成為規(guī)定的電感值La的電流值。由于合計電感會因電力電纜15a、16的鋪設(shè)狀態(tài)等而偏移，因此設(shè)定為考慮了該偏移量的電流值。然后，控制裝置31保持這樣的電流值Ip規(guī)定期間，算出將該期間中的電壓傳感器47的輸出值V平均化后而得到的平均電壓值Ve。然后，控制裝置31通過下式來算出合計電阻值R:R = Ve/Ip…(a)然后，控制裝置31將算出的合計電阻值R存儲在寄存器等中。接下來，控制裝置31使逆變電路42的動作停止，開始從此時的時刻T O起的計時。然后，控制裝置31對時刻變化的輸出電流I進(jìn)行采樣，將到達(dá)成為與時間常數(shù)相應(yīng)的電流衰減量的電流值Λ Ip ( = IpX 36.8% )的時刻設(shè)為Tl，來求取該時刻TO-Tl間的時間(時間常數(shù))τ。然后，控制裝置31通過下式來算出合計電感值L(在電抗器45單體中為電感值La)L = R.τ ( = Ve.τ /Ip)…(b)然后，控制裝置31將算出 的合計電感值L存儲到寄存器等中。以上，控制裝置31結(jié)束實際測定。然后，控制裝置31將表示測定結(jié)束的意思的信號發(fā)送給控制裝置11?？刂蒲b置11接受該信號，結(jié)束測定模式。另外，在實際測定的實施中，由于還考慮了接觸片THa的短路狀態(tài)成為異常的情況，因此控制裝置31的處理部32對檢測出的輸出電壓Vm的異常電壓進(jìn)行檢測。檢測到發(fā)生了因短路異常而引起的異常電壓后，處理部32與上述同樣地，將異常的意思通知給作業(yè)者。作業(yè)者同樣地接受該異常通知，為了謀求接觸片THa的確實的短路，再度實施從測定前判定起的測定。進(jìn)而，即使未發(fā)生接觸片THa的短路異常而正常地結(jié)束測定，也考慮所取得的合計電阻值R和合計電感值L有可能會成為異常值。例如，在鋪設(shè)于焊接電源14和焊炬TH之間的電力電纜15a、16使用了截面積、線纜長度等不適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品的情況下、或者即使使用了適當(dāng)產(chǎn)品但成為了異常的卷繞狀態(tài)的情況下等，測定值有可能成為異常值。據(jù)此，在本實施方式的控制裝置31所具備的存儲部33中，將適于本焊接電源14的線纜15a、16的截面積、線纜長度等一起與其電阻值〇[Ω]和電感值Λ [μ H]的合適范圍建立關(guān)聯(lián)，并數(shù)據(jù)庫(DB)化來予以保持。然后，處理部32根據(jù)當(dāng)前使用的電力電纜15a、16的電阻值以及電感值的合適范圍，來判定實際測定的合計電阻值R和合計電感值L是否處于該合適范圍內(nèi)。在處于合適范圍內(nèi)的情況下，進(jìn)行合計電阻值R和合計電感值L的更新，即由控制裝置31當(dāng)前保持的合計電阻值R和合計電感值L的數(shù)據(jù)更新，在以后的控制中使用。另一方面，在判定為所測定的合計電阻值R和合計電感值L處于合適范圍外(異常值)的情況下，不對由控制裝置31當(dāng)前保持的合計電阻值R和合計電感值L進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，而實施異常通知。作業(yè)者接受到該異常通知后，能進(jìn)行測定狀態(tài)的確認(rèn)、當(dāng)前使用的電力電纜15a、16自身的確認(rèn)或其鋪設(shè)狀態(tài)的確認(rèn)等。[焊接時]控制裝置11在通過例如示教器17的操作而被指示了焊接開始后，按照從存儲裝置讀取的示教程序來控制機械手12，由此來設(shè)定焊炬TH的位置以及姿態(tài)，并對焊接電源14輸出焊接條件，以使得其輸出焊接所需的輸出電力?？刂蒲b置31輸出與焊接條件相應(yīng)地生成的輸出電力。此時，控制裝置31基于所存儲的合計電阻值R以及合計電感值L、和檢測出的各時刻的輸出電流I以及輸出電壓V，通過下式來算出前端電壓Va:Va = V-L.dl/dt-R.1...(d)然后，控制裝置31使用算出的前端電壓Va來實施PWM控制。如上述那樣，根據(jù)本實施方式，具有以下的效果。(I)控制裝置11按照示教器17的操作來驅(qū)動控制機械手12，作業(yè)者使焊炬TH前端的接觸片THa與焊接對象M的I個平面Ma上的接觸點Pl P3接觸。控制裝置11算出各接觸點Pl P3的空間坐標(biāo)值，將各接觸點Pl P3的空間坐標(biāo)值存儲到存儲部24中。然后，控制裝置11基于接觸點Pl P3的各空間坐標(biāo)值來檢測包含接觸點Pl P3在內(nèi)的平面Ma，檢測相對于該平面Ma的法線，將該平面Ma以及法線保存到存儲部24中。控制裝置11將焊炬TH控制為與法線平行，使接觸片THa與焊接對象M的I個平面Ma上的測定點PM接觸。然后，控制裝置11對焊接電源14指示與前端電壓Va的算出相關(guān)的實際測定。按照焊接對象M的I個平面Ma上的至少3個接觸點Pl P3的空間坐標(biāo)值來檢測焊接對象M的I個平面Ma，沿著該平面Ma的法線來控制焊炬TH的姿態(tài)。然后，使控制了姿態(tài)后的焊炬TH的前端的接觸片THa與焊接對象M的I個平面Ma上的測定點PM接觸。由此，能使焊炬TH前端的接觸片THa姿態(tài)良好地在短時間內(nèi)相對于焊接對象M的I個平面Ma進(jìn)行接觸，能縮短作業(yè)所需的時間。(2)控制裝置11按照示教器17的操作來控制機械手12，并對焊接電源14進(jìn)行指示，以使得其輸出用于檢測接觸片THa和焊接對象M的I個平面Ma之間的接觸的檢測電力。焊接電源14響應(yīng)于平面Ma檢測單元的指示，輸出限制了電流量并設(shè)定為規(guī)定的檢測電壓的檢測電力，按照檢測單元所檢測出的輸出電壓V來判定接觸片THa與焊接對象M的I個平面Ma之間的接觸狀態(tài)，輸出其判定結(jié)果，平面Ma檢測單元基于判定結(jié)果來算出與焊接對象M的I個平面Ma接觸的接觸片THa的接觸點Pl P3的空間坐標(biāo)值。由此，能基于規(guī)定的檢測電壓和輸出電壓V而容易地判定檢測對象M的I個平面Ma上的各接觸點Pl P3和接觸片THa的接觸。然后，各接觸點Pl P3和接觸片Tha的接觸的狀態(tài)由于在各接觸點Pl P3都相同，因此，能精度良好地檢測焊接對象M的I個平面Ma。(3)焊接裝置11具有[全自動模式]和[半自動模式]，按照示教器17的操作來選擇[全自動模式]和[半自動模式]的任一者。在[全自動模式]中，控制裝置11使焊炬TH以第I速度移動到與測定點PM對應(yīng)的位置為止，然后使焊炬TH以比第I速度慢的第2速度移動，從而使接觸片THa與測定點PM接觸。在[半自動模式]中，控制裝置11使按照示教器17的操作而移動的焊炬TH以第2速度移動，來使接觸片THa與測定點PM接觸。通過選擇[全自動模式]，能降低作業(yè)者的作業(yè)工序，能使焊炬TH前端的接觸片THa相對于焊接對象M的I個平面Ma上的測定點PM容易地進(jìn)行接觸。另外，通過選擇[半自動模式]，能在使焊炬TH回避了與障礙物等的接觸而移動后，使焊炬TH前端的接觸片THa相對于焊接對象M的I個平面Ma上的測定點PM容易地進(jìn)行接觸。(4)控制裝置11對焊接電源14發(fā)出指示，使其輸出用于檢測接觸片THa和測定點PM的接觸的檢測電力。焊接電源14響應(yīng)于平面Ma檢測單元的指示，來輸出限制了電流量并設(shè)為規(guī)定的檢測電壓的檢測電力，按照檢測單元所檢測出的輸出電壓V來判定接觸片THa和焊接對象M的I個平面Ma之間的接觸狀態(tài)，并輸出其判定結(jié)果?？刂蒲b置11基于判定結(jié)果，在使接觸片THa接觸到測定點PM后，使焊炬TH在與法線平行的方向上向焊接對象M推進(jìn)規(guī)定距離。由此，能基于規(guī)定的檢測電壓和輸出電壓V來容易地判定焊接對象M的I個平面Ma上的測定點PM與接觸片THa的接觸。然后，通過使焊炬TH在與平面Ma的法線平行的方向上向焊接對象M推進(jìn),能使接觸片THa可靠地相對于測定點PM進(jìn)行接觸，能抑制起弧等的發(fā)生，能防止接觸片THa的損壞等。(5)焊接電源14使接觸片THa成為短路狀態(tài)來算出傳遞輸出電力的路徑的合計電阻值R和合計電感值L。然后，焊接電源14對檢測出的輸出電壓V的電壓值補正直到接觸片THa前端為止的路徑上的合計電阻值R以及合計電感值L所涉及的電壓變化量，由此算出前端電壓Va。由此，由于正確地使焊炬TH前端的接觸片THa相對于焊接對象M的I個平面Ma進(jìn)行接觸，因此在設(shè)置的狀態(tài)下，能高精度地算出傳遞逆變電路的輸出電力的路徑上的合計電阻值R和合計電感值L。然后，通過按照該合計電阻值R和合計電感值L來對逆變電路42進(jìn)行PWM控制，能謀求焊渣的降低和電弧的穩(wěn)定性提高。

另外，本發(fā)明的實施方式也可以如以下那樣變更。.上述實施方式中，在接觸片THa的接觸判定中使用從焊接電源14輸出的直流電力，但也可以通過其它的方法來進(jìn)行接觸判定。例如，也可以根據(jù)驅(qū)動機械手12的各臂的驅(qū)動電動機中流過的電流(電動機驅(qū)動電流)的變化(過電流)來進(jìn)行接觸判定。.在上述實施方式的測定模式中，也可以進(jìn)行接觸片THa和焊接對象M是否成為充分的短路狀態(tài)的判定(測定前判定)。在接觸片THa的短路狀態(tài)為正常的情況下，相對于整流電路44的輸出電壓Vs (例如15 [V])，檢測電壓Vm成為O [V]附近的微小的電壓值。因此，由于檢測出的檢測電壓Vm低于用于短路異常判定的閾值，因此，處理部32判定為處于能進(jìn)行實際測定的短路狀態(tài)。另一方面，在發(fā)生了短路異常的情況下，檢測電壓Vm的電壓值高于用于短路異常判定的閾值。這種情況下，處理部32判定為無法合適地進(jìn)行下面的實際測定的短路異常狀態(tài)，將異常的意思通知給作業(yè)者。在異常通知中例如使用示教器17的顯示部17a。另外，也可以使用焊接電源14或焊絲提供裝置18等所具備的顯示器、輸出蜂鳴或繼電器工作聲音等聲音的裝置等來進(jìn)行異常通知。另外，在一邊從焊炬TH的前端部放出惰性氣體一邊進(jìn)行焊接的焊接系統(tǒng)的情況下，還能以氣體的放出聲來進(jìn)行前面的異常通知。 上述實施方式中，焊接電源14判定接觸片THa對焊接對象M的平面Ma的接觸/非接觸，也可以由控制裝置11來進(jìn)行。例如，焊接電源14在測定模式中以規(guī)定的時間間隔依次輸出由電壓傳感器47檢測出的輸出電壓Vm，控制裝置11基于焊接電源14的輸出值(輸出電壓Vm)的變化來判定焊接對象M和接觸片THa的狀態(tài)。如此也能使焊接對象M和接觸片THa的接觸狀態(tài)穩(wěn)定，從而能確實地檢測出。.在上述實施方式中，將使接觸片THa接觸的焊接對象M上的測定點(PM)設(shè)為3個接觸點(P1，P2，P3)的中心，但也可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定測定點。例如，也可以將以3個接觸點為頂點的三角形的重心設(shè)為測定點。另外，也可以將3個接觸點中的I個(例如最初算出空間坐標(biāo)值的接觸點)設(shè)為測定點。另外，上面敘述了根據(jù)使接觸片THa(測定時的電極13的代用)與焊接對象M的平面Ma接觸的該接觸點Pl P3來進(jìn)行平面檢測的形態(tài)，但也可以是如圖5所示那樣，在焊炬TH中具備激光傳感器19，通過使用了激光傳感器19的非接觸測量來進(jìn)行平面檢測的形態(tài)。激光傳感器19對焊接對象M的平面Ma照射激光，并將從其反射光中得到的輸出信號輸出給控制裝置11，控制裝置11基于該輸出信號來算出焊接對象M的平面Ma上的測量點Px的空間坐標(biāo)值，根據(jù)算出的坐標(biāo)值來進(jìn)行平面Ma的檢測。另外，還能使用激光傳感器19以外的非接觸式傳感器。通過使用這樣的非接觸式傳感器能在短時間內(nèi)進(jìn)行平面檢測，并能降低焊炬TH和焊接對象M的無謂的碰撞和干涉，能起到彼此保護的作用。另外，在上面的敘述中，并沒有特別提到測量點Px的數(shù)量，但也可以如接觸點Pl P3那樣通過3點測量來進(jìn)行平面檢測，另外也可以用2點以下或4點以上來進(jìn)行平面檢測。上述的接觸點Pl P3的數(shù)量同樣也可以是3點以外的數(shù)量。.在上述實施方式中，在直流電抗器45中使用具有線性特性的電抗器，但也可以使用具有過飽和特性的電抗器。通過使用過飽和電抗器，由于在高電流區(qū)域中電感值較小，因此能減小對用于電流平滑的波形控制的影響，由于在低電流區(qū)域中電感值增大，因此能防止電弧中斷，就像上面說得那樣，能在全電流區(qū)域生成適當(dāng)?shù)闹绷鬏敵鲭娏Α?在上述實施方式中，在實際測定中進(jìn)行電極13的短路異常的判定，但也可以將其省略。
權(quán)利要求
1.一種焊接系統(tǒng)，具備: 機械手，其臂的前端安裝有支持電極的焊炬； 焊接用電源裝置，其與所述電極和焊接對象連接，基于所述電極的前端電壓來控制在所述電極和所述焊接對象之間產(chǎn)生用于焊接的電弧的輸出電力，其中，所述電極的所述前端電壓基于檢測單元所檢測出的輸出電流和輸出電壓來算出；和 控制裝置，其通過在臂的前端安裝有支持所述電極的焊炬的機械手來使所述焊炬移動，由此控制所述機械手來對焊接對象進(jìn)行電弧焊接， 所述焊接系統(tǒng)的特征在于，所述控制裝置具有: 平面檢測單元，其算出通過所述電極的接觸或非接觸測量而得到的所述焊接對象的I個平面上的任意點的坐標(biāo)值，將該任意點的坐標(biāo)值存儲到存儲部中，基于所述任意點的坐標(biāo)值來檢測包含所述任意點在內(nèi)的平面、和相對于該平面的法線，并將該平面以及法線保存到所述存儲部中； 接觸控制單元，其將所述焊炬控制為與所述法線平行，并使所述電極接觸到所述焊接對象的I個平面上的測定點；和 測定指示單元，其對所述焊接用電源裝置指示與所述前端電壓的算出相關(guān)的實際測定。
2.一種焊接系統(tǒng)，具備: 機械手，其臂的前端安裝有支持電極的焊炬； 焊接用電源裝置，其與所述電極和焊接對象連接，基于所述電極的前端電壓來控制在所述電極和所述焊接對 象之間產(chǎn)生用于焊接的電弧的輸出電力，其中，所述電極的所述前端電壓基于檢測單元所檢測出的輸出電流和輸出電壓來算出；和 控制裝置，其通過在臂的前端安裝有支持所述電極的焊炬的機械手來使所述焊炬移動，由此控制所述機械手來對焊接對象進(jìn)行電弧焊接， 所述焊接系統(tǒng)的特征在于， 所述控制裝置具有: 平面檢測單元，其按照操作部的操作來驅(qū)動控制所述機械手，算出所述焊接對象的I個平面上的至少3個接觸點的坐標(biāo)值，將各接觸點的坐標(biāo)值存儲到存儲部中，基于所述接觸點的各坐標(biāo)值來檢測包含所述接觸點在內(nèi)的平面、和相對于該平面的法線，并將該平面以及法線保存到所述存儲部中； 接觸控制單元，其將所述焊炬控制為與所述法線平行，并使所述電極接觸到所述焊接對象的I個平面上的測定點；和 測定指示單元，其對所述焊接用電源裝置指示與所述前端電壓的算出相關(guān)的實際測定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接系統(tǒng)，其特征在于， 所述平面檢測單元按照所述操作部的操作來控制所述機械手，對所述焊接用電源裝置發(fā)出指示，使其輸出用于檢測所述電極和所述焊接對象的I個平面之間的接觸的檢測電力， 所述焊接用電源裝置響應(yīng)于所述平面檢測單元的指示，輸出限制了電流量并設(shè)為規(guī)定的檢測電壓的所述檢測電力，根據(jù)所述檢測單元所檢測出的輸出電壓來判定所述電極和所述焊接對象的I個平面之間的接觸狀態(tài)，并輸出該判定結(jié)果， 所述平面檢測單元基于所述判定結(jié)果來算出與所述焊接對象的I個平面接觸的所述電極的接觸點的坐標(biāo)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項所述的焊接系統(tǒng)，其特征在于， 所述接觸控制單元具有: 第I模式，使所述焊炬以第I速度移動到與所述測定點對應(yīng)的位置為止，并使所述焊炬以比所述第I速度慢的第2速度移動，從而使所述電極接觸到所述測定點；和 第2模式，使按照所述操作部的操作而移動了的所述焊炬以所述第2速度移動，從而使所述電極接觸到所述測定點， 所述接觸控制單元能按照操作部的操作來選擇所述第I模式和所述第2模式的任一者。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項所述的焊接系統(tǒng)，其特征在于， 所述接觸控制單元對所述焊接用電源裝置發(fā)出指示，使其輸出用于檢測所述電極和所述測定點之間的接觸的檢測電力， 所述焊接用電源裝置響應(yīng)于所述接觸控制單元的指示，輸出限制了電流量并設(shè)為規(guī)定的檢測電壓的所述檢測電力，根據(jù)所述檢測單元所檢測出的輸出電壓來判定所述電極和所述焊接對象的1個平 面之間的接觸狀態(tài)，并輸出該判定結(jié)果， 所述接觸控制單元基于所述判定結(jié)果，在使所述電極接觸到所述測定點后，將所述焊炬在與所述法線平行的方向上向所述焊接對象推進(jìn)規(guī)定距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項所述的焊接系統(tǒng)，其特征在于， 所述焊接用電源裝置具有: 逆變電路，其將直流電力變換為高頻交流電力； 焊接變壓器，其進(jìn)行變換出的交流電力的電壓調(diào)整； 直流變換單元，其從所述焊接變壓器的二次側(cè)交流電力生成在電極和焊接對象之間產(chǎn)生用于焊接的電弧的輸出電力； 控制單元，其基于檢測單元所檢測出的輸出電流或輸出電壓來控制所述逆變電路； 電阻值算出單元，其基于將所述輸出電流設(shè)為規(guī)定電流值時的所述輸出電壓的電壓值來算出傳遞所述輸出電力的路徑的合計電阻值，其中，該算出是在將所述電極設(shè)為短路狀態(tài)下來進(jìn)行的； 電感值算出單元，其基于從將所述輸出電流設(shè)為規(guī)定電流值時開始的電流衰減量來算出傳遞所述輸出電力的路徑的合計電感值，其中，該算出是在將所述電極設(shè)為短路狀態(tài)下來進(jìn)行的；和 前端電壓算出單元，其對所述檢測單元所檢測出的所述輸出電壓的電壓值補正與直至所述電極前端為止的路徑上的所述合計電阻值以及所述合計電感值相關(guān)的電壓變化量，由此算出所述前端電壓。
7.一種控制裝置，設(shè)置于焊接系統(tǒng)，該焊接系統(tǒng)包括焊接用電源裝置，該焊接用電源裝置與用于焊接焊接對象的電極和所述焊接對象連接，并基于所述電極的前端電壓來控制在所述電極和所述焊接對象之間產(chǎn)生用于焊接的電弧的輸出電力，其中，所述電極的所述前端電壓基于檢測單元所檢測出的輸出電流和輸出電壓來算出，所述控制裝置通過在臂的前端安裝有支持所述電極的焊炬的機械手來使所述焊炬移動，由此控制所述機械手來對焊接對象進(jìn)行電弧焊接， 所述控制裝置的特征在于，具備: 平面檢測單元，其算出通過所述電極的接觸或非接觸測量而得到的所述焊接對象的I個平面上的任意點的坐標(biāo)值，將該任意點的坐標(biāo)值存儲到存儲部中，基于所述任意點的坐標(biāo)值來檢測包含所述任意點在內(nèi)的平面、和相對于該平面的法線，并將該平面以及法線保存到所述存儲部中； 接觸控制單元，其將所述焊炬控制為與所述法線平行，并使所述電極接觸到所述焊接對象的I個平面上的測定點；和 測定指示單元，其對所述焊接用電源裝置指示與所述前端電壓的算出相關(guān)的實際測定。
8.一種控制裝置，設(shè)置于焊接系統(tǒng)，該焊接系統(tǒng)包括焊接用電源裝置，該焊接用電源裝置與用于焊接焊接對象的電極和所述焊接對象連接，并基于所述電極的前端電壓來控制在所述電極和所述焊接對象之間產(chǎn)生用于焊接的電弧的輸出電力，其中，所述電極的所述前端電壓基于檢測單元所檢測出的輸出電流和輸出電壓來算出，所述控制裝置通過在臂的前端安裝有支持所述電極的焊炬的機械手來使所述焊炬移動，由此控制所述機械手來對焊接對象進(jìn)行電弧焊接， 所述控制裝置的特征在于，具備: 平面檢測單元，其按照操作部的操作來驅(qū)動控制所述機械手，算出所述焊接對象的I個平面上的至少3個接觸點的坐標(biāo) 值，將各接觸點的坐標(biāo)值存儲到存儲部中，基于所述接觸點的各坐標(biāo)值來檢測包含所述接觸點在內(nèi)的平面、和相對于該平面的法線，并將該平面以及法線保存到所述存儲部中； 接觸控制單元，其將所述焊炬控制為與所述法線平行，并使所述電極接觸到所述焊接對象的I個平面上的測定點；和 測定指示單元，其對所述焊接用電源裝置指示用于算出所述前端電壓的實際測定。
全文摘要
本發(fā)明提供焊接系統(tǒng)以及控制裝置，能縮短電極前端電壓的測定所需要的時間?？刂蒲b置(11)按照示教器(17)的操作來驅(qū)動控制機械手(12)，作業(yè)者使焊炬(TH)前端的接觸片接觸到焊接對象(M)的1個平面上的接觸點?？刂蒲b置(11)算出各接觸點的空間坐標(biāo)值，將各接觸點的空間坐標(biāo)值存儲到存儲部中。然后，控制裝置(11)基于接觸點的各空間坐標(biāo)值來檢測包含接觸點在內(nèi)的平面、和相對于該平面的法線。控制裝置(11)將焊炬(TH)控制為與法線平行，使接觸片接觸到焊接對象(M)的1個平面上的測定點。焊接電源(14)對接觸片和焊接對象(M)提供用于進(jìn)行檢測的輸出電力，來檢測前端電壓。
文檔編號B23K9/095GK103084706SQ20121041309
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者波多曉, 惠良哲生 申請人:株式會社大亨