焊接用裝置、電弧焊接系統(tǒng)以及電弧焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種焊接用裝置、電弧焊接系統(tǒng)以及電弧焊接方法，能夠容易地進(jìn)行用于防止焊接噴嘴熔融的應(yīng)對。該焊接用裝置是用于使用包括電極(121)以及包圍電極(121)的焊接噴嘴(122)在內(nèi)的焊炬(12)、流動對焊接噴嘴(122)進(jìn)行冷卻的致冷劑(Rf)的致冷劑流路(7)、和使致冷劑(Rf)在致冷劑流路(7)內(nèi)循環(huán)的致冷劑循環(huán)裝置(6)、的電弧焊接方法的焊接用裝置，該焊接用裝置具備基于致冷劑流路(7)內(nèi)的致冷劑(Rf)的溫度來生成噴嘴溫度上升注意信號(Sar)的注意信號生成電路(44)。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠容易地進(jìn)行用于防止焊接噴嘴(122)熔融的應(yīng)對。
【專利說明】焊接用裝置、電弧焊接系統(tǒng)以及電弧焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接用裝置、電弧焊接系統(tǒng)以及電弧焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往公知一種電弧焊接方法(參照專利文獻(xiàn)I)。在該文獻(xiàn)所公開的電弧焊接方法中所用到的焊炬主體具備鎢電極(電極)和等離子噴嘴(焊接噴嘴)。等離子噴嘴包圍鎢電極。使主電弧(焊接電弧)產(chǎn)生在鎢電極與母材之間的同時(shí)進(jìn)行母材的焊接。
[0003]在進(jìn)行電弧焊接之際，主電弧所產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)至等離子噴嘴。已傳導(dǎo)至等離子噴嘴的熱再傳導(dǎo)至作為致冷劑的水，以防止等離子噴嘴成為高溫。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-30026號公報(bào)
[0005]為了使作為致冷劑的水循環(huán)而使用致冷劑循環(huán)裝置。在致冷劑循環(huán)裝置的周圍的氣溫高的情況、致冷劑循環(huán)裝置的能力低的情況下，有可能無法充分地冷卻等離子噴嘴。如果無法充分地冷卻等離子噴嘴，則等離子噴嘴會熔融，有可能導(dǎo)致等離子噴嘴損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是基于上述的事情而想出的，其主要課題在于提供能夠容易地進(jìn)行用于防止焊接噴嘴熔融的應(yīng)對的焊接用裝置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第I側(cè)面，提供一種用于電弧焊接方法的焊接用裝置，，在所述電弧焊接方法中使用包括電極以及包圍所述電極的焊接噴嘴在內(nèi)的焊炬、流動對所述焊接噴嘴進(jìn)行冷卻的致冷劑的致冷劑流路、和使致冷劑在所述致冷劑流路內(nèi)循環(huán)的致冷劑循環(huán)裝置，所述焊接用裝置具備:注意信號生成電路，其基于所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度來生成噴嘴溫度上升注意信號。
[0008]優(yōu)選，還具備:溫度預(yù)測電路，其基于所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度、和所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的流動要素，來預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度，所述注意信號生成電路基于由所述溫度預(yù)測電路預(yù)測出的焊接噴嘴的溫度來生成所述噴嘴溫度上升注意信號。
[0009]優(yōu)選，還具備:第I溫度檢測機(jī)構(gòu)，其對所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測；和流動要素檢測機(jī)構(gòu)，其對所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的流動要素進(jìn)行檢測，所述溫度預(yù)測電路基于由所述第I溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度、和由所述流動要素檢測機(jī)構(gòu)檢測出的流動要素，來預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度。
[0010]優(yōu)選，所述致冷劑流路包括:致冷劑從所述致冷劑循環(huán)裝置朝向所述焊接噴嘴流動的發(fā)送路徑；和致冷劑從所述焊接噴嘴朝向所述致冷劑循環(huán)裝置流動的返回路徑，所述第I溫度檢測機(jī)構(gòu)對所述返回路徑內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測。
[0011]優(yōu)選，還具備:第2溫度檢測機(jī)構(gòu)，其對所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測，所述第2溫度檢測機(jī)構(gòu)對所述發(fā)送路徑內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測，所述溫度預(yù)測電路基于由所述第2溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度來預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度。
[0012]優(yōu)選，還具備:電源電路，其使焊接電流在所述電極以及母材中流動。[0013]優(yōu)選，當(dāng)從所述注意信號生成電路接受到所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，所述電源電路使所述焊接電流的電流值減少。
[0014]優(yōu)選，還具備:焊接氣體流量控制電路，其對在所述電極的周圍流動的焊接氣體的氣體流量進(jìn)行控制，當(dāng)從所述注意信號生成電路接受到所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，所述焊接氣體流量控制電路生成用于使所述氣體流量增加的信號。
[0015]優(yōu)選，當(dāng)由所述溫度預(yù)測電路預(yù)測出的焊接噴嘴的溫度超過基準(zhǔn)溫度時(shí)，所述注意信號生成電路生成噴嘴溫度上升注意信號。
[0016]優(yōu)選，所述致冷劑的流動要素是所述致冷劑的壓力、或者所述致冷劑的流速。
[0017]優(yōu)選，還具備:框體，其收容所述電源電路，所述溫度預(yù)測電路被所述框體支撐。
[0018]優(yōu)選，還具備:冷卻能力信息計(jì)算電路，其計(jì)算與所述致冷劑對所述焊接噴嘴的冷卻能力相關(guān)的冷卻能力信息，所述冷卻能力信息計(jì)算電路基于所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度來計(jì)算所述冷卻能力信息，所述注意信號生成電路基于所述冷卻能力信息來生成所述噴嘴溫度上升注意信號。
[0019]優(yōu)選，所述致冷劑流路包括:致冷劑從所述致冷劑循環(huán)裝置朝向所述焊接噴嘴流動的發(fā)送路徑；和致冷劑從所述焊接噴嘴朝向所述致冷劑循環(huán)裝置流動的返回路徑，所述冷卻能力信息計(jì)算電路基于所述發(fā)送路徑內(nèi)的致冷劑的溫度來計(jì)算所述冷卻能力信息。
[0020]優(yōu)選，還具備:發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)，其對所述發(fā)送路徑內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測，所述冷卻能力信息計(jì)算電路基于由所述發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度來計(jì)算所述冷卻能力信息。
[0021]優(yōu)選，還具備:返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)，其對所述返回路徑內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測，所述冷卻能力信息計(jì)算電路基于由所述返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度來計(jì)算所述冷卻能力信息。
[0022]優(yōu)選，還具備:氣溫檢測機(jī)構(gòu)，其對致冷劑循環(huán)裝置被配置的環(huán)境的氣溫進(jìn)行檢測，所述冷卻能力信息計(jì)算電路基于所述氣溫來計(jì)算所述冷卻能力信息。
[0023]優(yōu)選，還具備:熱輸入率信息計(jì)算電路，其計(jì)算與從所述電極與母材之間的焊接電弧向所述焊接噴嘴的熱輸入率相關(guān)的熱輸入率信息，所述注意信號生成電路基于所述熱輸入率信息來生成所述噴嘴溫度上升注意信號。
[0024]優(yōu)選，所述熱輸入率信息計(jì)算電路基于所述電極與母材之間的焊接電壓的電壓值、和在所述電極與所述母材之間流動的焊接電流的電流值，來計(jì)算所述熱輸入率信息。
[0025]優(yōu)選，還具備:電源電路，其使焊接電流在所述電極以及母材中流動。
[0026]優(yōu)選，當(dāng)從所述注意信號生成電路接受到所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，所述電源電路使所述焊接電流的電流值減少。
[0027]優(yōu)選，所述熱輸入率信息計(jì)算電路，在使所述電流值減少之前，基于被減少之前的所述焊接電流的電流值來計(jì)算所述熱輸入率信息，在使所述電流值減少之后，基于被減少之后的所述焊接電流的電流值來計(jì)算所述熱輸入率信息。
[0028]優(yōu)選，還具備:焊接氣體流量控制電路，其對在所述電極的周圍流動的焊接氣體的氣體流量進(jìn)行控制，當(dāng)從所述注意信號生成電路接受到所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，所述焊接氣體流量控制電路生成用于使所述氣體流量增加的信號。
[0029]優(yōu)選，還具備:通知部，其通知噴嘴溫度上升注意信息，該噴嘴溫度上升注意信息讓用戶注意所述焊接噴嘴的溫度上升的情況，當(dāng)生成了所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，所述通知部通知所述噴嘴溫度上升注意信息。
[0030]優(yōu)選，還具備:框體，其收容所述電源電路，所述冷卻能力信息計(jì)算電路被所述框體支撐。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第2側(cè)面，提供一種電弧焊接系統(tǒng)，具備:由本發(fā)明的第I側(cè)面所提供的焊接用裝置、所述焊接噴嘴、所述致冷劑流路、和所述致冷劑循環(huán)裝置。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的第3側(cè)面，提供一種電弧焊接方法，是使用包括電極以及包圍所述電極的焊接噴嘴在內(nèi)的焊炬、流動對所述焊接噴嘴進(jìn)行冷卻的致冷劑的致冷劑流路、和使致冷劑在所述致冷劑流路內(nèi)循環(huán)的致冷劑循環(huán)裝置的電弧焊接方法，所述電弧焊接方法具備:基于所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度來生成噴嘴溫度上升注意信號的工序。
[0033]優(yōu)選，還具備:基于所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度、和所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的流動要素，來預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度的工序，在生成所述噴嘴溫度上升注意信號的工序中，基于在預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度的工序中預(yù)測出的焊接噴嘴的溫度來生成所述噴嘴溫度上升注意信號。
[0034]優(yōu)選，所述致冷劑流路包括:致冷劑從所述致冷劑循環(huán)裝置朝向所述焊接噴嘴流動的發(fā)送路徑；和致冷劑從所述焊接噴嘴朝向所述致冷劑循環(huán)裝置流動的返回路徑，在預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度的工序中，作為所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度而使用所述返回路徑內(nèi)的致冷劑的溫度來預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度。
[0035]優(yōu)選，在預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度的工序中，基于所述發(fā)送路徑內(nèi)的致冷劑的溫度來預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度。
[0036]優(yōu)選，還具備:當(dāng)生成了所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，使在所述電極與母材之間流動的焊接電流的電流值減少的工序。
[0037]優(yōu)選，還具備:當(dāng)生成了所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，使在所述電極的周圍流動的焊接氣體的氣體流量增加的工序。
[0038]優(yōu)選，所述致冷劑的流動要素是所述致冷劑的壓力、或者所述致冷劑的流速。
[0039]本發(fā)明的其他特征以及優(yōu)點(diǎn)以下通過參照附圖所進(jìn)行的詳細(xì)說明可更明確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的電弧焊接系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
[0041]圖2是主要表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的電弧焊接系統(tǒng)中的焊炬的放大剖視圖。
[0042]圖3是使用了圖1的電弧焊接系統(tǒng)的電弧焊接方法中的各信號等的時(shí)序圖。
[0043]圖4(a)是示意性表示返回路徑內(nèi)的致冷劑的溫度與焊接噴嘴的溫度之間的相關(guān)關(guān)系的曲線圖，圖4(b)是示意性表示致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的流動要素與焊接噴嘴的溫度之間的相關(guān)關(guān)系的曲線圖，圖4(c)是示意性表示返回路徑內(nèi)的致冷劑的溫度和發(fā)送路徑內(nèi)的致冷劑的溫度之差、與焊接噴嘴的溫度之間的相關(guān)關(guān)系的曲線圖。
[0044]圖5是具體示出圖1所示的電弧焊接系統(tǒng)之中焊接電弧用電源的一部分構(gòu)成的圖。
[0045]圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的電弧焊接系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。[0046]圖7是使用了圖6的電弧焊接系統(tǒng)的電弧焊接方法中的各信號等的時(shí)序圖。
[0047]圖8(a)示意性表示發(fā)送路徑的致冷劑的溫度與冷卻能力之間的相關(guān)關(guān)系，圖8(b)示意性表示返回路徑內(nèi)的致冷劑的溫度和被氣溫檢測機(jī)構(gòu)檢測出的氣溫之差、與冷卻能力之間的相關(guān)關(guān)系。
[0048]圖9是具體示出圖6所示的電弧焊接系統(tǒng)之中焊接電弧用電源的一部分構(gòu)成的圖。
[0049]圖10是使用涂白的箭頭示意性示出圖6所示的電弧焊接系統(tǒng)中的熱的流動的圖。
[0050]圖11是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的電弧焊接系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051 ] 以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式具體地進(jìn)行說明。
[0052]<第I實(shí)施方式>
[0053]使用圖1?圖5，對本發(fā)明的第I實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0054]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的電弧焊接系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
[0055]該圖所示的電弧焊接系統(tǒng)Al具備:焊接機(jī)器人1、動作控制電路2、導(dǎo)引電弧用電源3、焊接電弧用電源4、致冷劑循環(huán)裝置6、致冷劑流路7、焊接氣體供給裝置81、和保護(hù)氣體供給裝置82。
[0056]焊接機(jī)器人I對母材W自動地進(jìn)行電弧焊接。在本實(shí)施方式中，焊接機(jī)器人I對母材W自動地進(jìn)行等離子電弧焊接。焊接機(jī)器人I包括機(jī)械手11和焊炬12。
[0057]機(jī)械手11例如是多關(guān)節(jié)機(jī)器人。焊炬12通過機(jī)械手11的驅(qū)動而能夠在上下前后左右上自如地移動。如圖2經(jīng)常表現(xiàn)的那樣，焊炬12具有電極121、焊接噴嘴122和保護(hù)氣體噴嘴123。
[0058]電極121為非熔化電極，是例如由鎢構(gòu)成的金屬棒。焊接噴嘴122為筒狀的部件。焊接噴嘴122包圍電極121。焊接噴嘴122具有噴嘴開口 122a。噴嘴開口 122a在與電極121的前端所處的一側(cè)相反側(cè)開放。
[0059]焊接氣體PG(等離子氣體)在焊接噴嘴122內(nèi)流動。將焊接氣體PG作為媒體，在焊接噴嘴122與電極121之間產(chǎn)生導(dǎo)引電弧Pal。在產(chǎn)生了導(dǎo)引電弧Pal之際，在焊接噴嘴122與電極121之間流動導(dǎo)引電流Ipl。另外，只要不特別聲明，導(dǎo)引電流Ipl的電流值就意味著導(dǎo)引電流Ipl的電流值的絕對值的時(shí)間平均值。
[0060]在電極121與母材W之間產(chǎn)生焊接電弧Pa2。焊接電弧Pa2被限制在噴嘴開口122a。在產(chǎn)生了焊接電弧Pa2之際，在電極121與母材W之間流動焊接電流Ip2。焊接電流Ip2根據(jù)母材W的材質(zhì)而選擇直流或交流的任一種。焊接電流Ip2既存在為直流的脈沖電流的情況，也存在為交流的脈沖電流的情況。另外，只要不特別聲明，焊接電流Ip2的電流值就意味著焊接電流Ip2的電流值的絕對值的時(shí)間平均值。在產(chǎn)生了焊接電弧Pa2之際，在電極121與母材W之間被施加焊接電壓Vp。
[0061]保護(hù)氣體噴嘴123為筒狀的部件。保護(hù)氣體噴嘴123包圍焊接噴嘴122。保護(hù)氣體SG流動于保護(hù)氣體噴嘴123與焊接噴嘴122之間。也可與本實(shí)施方式不同，而焊炬12不包括保護(hù)氣體噴嘴123。
[0062]動作控制電路2具有微型計(jì)算機(jī)以及存儲器(均省略圖示)。在該存儲器中存儲有設(shè)定了焊接機(jī)器人I的各種動作的作業(yè)程序。動作控制電路2對機(jī)器人移動速度Vr進(jìn)行控制。機(jī)器人移動速度Vr為沿著母材W的焊接行進(jìn)方向Dr上的、相對于母材W的電極121的速度。動作控制電路2基于上述作業(yè)程序、來自焊接機(jī)器人I中的編碼器的坐標(biāo)信息、以及機(jī)器人移動速度Vr等，向焊接機(jī)器人I發(fā)送動作控制信號Ms。焊接機(jī)器人I接受動作控制信號Ms，使機(jī)械手11驅(qū)動，以使焊炬12移動到母材W中的規(guī)定的焊接開始位置、或者沿著母材W的面內(nèi)方向移動。另一方面，動作控制電路2接受穩(wěn)定焊接開始信號Ss。
[0063]導(dǎo)引電弧用電源3使導(dǎo)引電流Ipl流動在電極121與焊接噴嘴122之間。導(dǎo)引電弧用電源3將導(dǎo)引電流Ipl的電流值控制為被設(shè)定的值。
[0064]致冷劑循環(huán)裝置6用于使致冷劑Rf在致冷劑流路7內(nèi)循環(huán)。致冷劑循環(huán)裝置6例如包括用于使致冷劑Rf流動的泵(省略圖示)。致冷劑Rf為液體，例如為水。
[0065]致冷劑流路7用于流動對焊接噴嘴122進(jìn)行冷卻的致冷劑Rf。從焊接電弧Pa2傳導(dǎo)至焊接噴嘴122的熱傳導(dǎo)至致冷劑Rf。傳導(dǎo)至致冷劑Rf的熱主要通過致冷劑循環(huán)裝置6而被放出到致冷劑Rf的外部。致冷劑流路7的一部分由管構(gòu)成。如圖2所示，在本實(shí)施方式中，致冷劑流路7的一部分由焊接噴嘴122構(gòu)成。
[0066]如圖1、圖2、圖5所示，致冷劑流路7包括發(fā)送路徑71以及返回路徑72。發(fā)送路徑71是致冷劑流路7之中致冷劑Rf從致冷劑循環(huán)裝置6朝向焊接噴嘴122流動的部分。返回路徑72是致冷劑流路7之中致冷劑Rf從焊接噴嘴122朝向致冷劑循環(huán)裝置6流動的部分。
[0067]焊接電弧用電源4相當(dāng)于本發(fā)明的焊接用裝置的一例。焊接電弧用電源4包括:電源電路41、電流檢測電路421、穩(wěn)定焊接開始判斷電路422、溫度預(yù)測單元43、基準(zhǔn)溫度存儲部439、注意信號生成電路44、焊接氣體流量控制電路491、和保護(hù)氣體流量控制電路492。
[0068]電源電路41將例如3相200V等商用電源作為輸入，進(jìn)行逆變器控制、可控硅相位控制等輸出控制。由此，電源電路41使焊接電流Ip2流動在電極121與母材W之間。電源電路41將焊接電流Ip2的電流值控制為被設(shè)定的值。即，電源電路41進(jìn)行恒定電流控制。電源電路41接受噴嘴溫度上升注意信號Sar (后述)。
[0069]電流檢測電路421用于檢測在電極121與母材W之間流動的焊接電流Ip2的電流值。電流檢測電路421發(fā)送與焊接電流Ip2的電流值對應(yīng)的電流檢測信號Id。
[0070]穩(wěn)定焊接開始判斷電路422判斷是否應(yīng)該開始穩(wěn)定焊接。在本實(shí)施方式中，穩(wěn)定焊接開始判斷電路422接受電流檢測信號Id。而且，穩(wěn)定焊接開始判斷電路422基于電流檢測信號Id(即、基于焊接電流Ip2的電流值)，來判斷是否應(yīng)該開始穩(wěn)定焊接。也可與本實(shí)施方式不同，而穩(wěn)定焊接開始判斷電路422基于已被執(zhí)行焊接電壓Vp的施加的情況，來判斷是否應(yīng)該開始穩(wěn)定焊接。如果判斷出應(yīng)該開始穩(wěn)定焊接，則穩(wěn)定焊接開始判斷電路422生成穩(wěn)定焊接開始信號Ss。穩(wěn)定焊接開始判斷電路422將所生成的穩(wěn)定焊接開始信號Ss發(fā)送至動作控制電路2。
[0071]溫度預(yù)測單元43用于預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。溫度預(yù)測單元43包括溫度預(yù)測電路431、第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432、第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433、和流動要素檢測機(jī)構(gòu)434。
[0072]第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432為溫度傳感器，用于檢測致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度。如圖1、圖5所示，在本實(shí)施方式中，第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432對返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度進(jìn)行檢測。第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432將與所檢測出的溫度對應(yīng)的第I溫度信號Tdl發(fā)送至溫度預(yù)測電路431。
[0073]第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433為溫度傳感器，用于檢測致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度。如圖1、圖5所示，在本實(shí)施方式中，第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433對發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度進(jìn)行檢測。第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433將與所檢測出的溫度對應(yīng)的第2溫度信號Td2發(fā)送至溫度預(yù)測電路431。
[0074]流動要素檢測機(jī)構(gòu)434用于檢測致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素。在本實(shí)施方式中，流動要素檢測機(jī)構(gòu)434為壓力傳感器，流動要素為致冷劑Rf的壓力。也可與本實(shí)施方式不同，而流動要素檢測機(jī)構(gòu)434為流速傳感器，流動要素為致冷劑Rf的流速。在本實(shí)施方式中，流動要素檢測機(jī)構(gòu)434對返回路徑72內(nèi)的流動要素進(jìn)行檢測。也可與本實(shí)施方式不同，而流動要素檢測機(jī)構(gòu)434對發(fā)送路徑71內(nèi)的流動要素進(jìn)行檢測。流動要素檢測機(jī)構(gòu)434將與所檢測出的流動要素對應(yīng)的流動要素信號Pd發(fā)送至溫度預(yù)測電路431。
[0075]溫度預(yù)測電路431基于致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、和致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素，來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。焊接噴嘴122的溫度是指焊接噴嘴122中的噴嘴開口 122a附近的溫度。在本實(shí)施方式中，溫度預(yù)測電路431從第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432接受第I溫度信號Tdl，從流動要素檢測機(jī)構(gòu)434接受流動要素信號Pd。而且，溫度預(yù)測電路431基于第I溫度信號Tdl以及流動要素信號Pd來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。即，溫度預(yù)測電路431基于由第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432檢測出的致冷劑Rf的溫度、和由流動要素檢測機(jī)構(gòu)434檢測出的致冷劑Rf的流動要素，來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。
[0076]在本實(shí)施方式中，溫度預(yù)測電路431還從第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433接受第2溫度信號Td2。而且，溫度預(yù)測電路431除了第I溫度信號Tdl以及流動要素信號Pd之外還基于第2溫度信號Td2來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。即，溫度預(yù)測電路431除了由第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432檢測出的致冷劑Rf的溫度、和由流動要素檢測機(jī)構(gòu)434檢測出的致冷劑Rf的流動要素之外還基于由第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433檢測出的致冷劑Rf的溫度來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。溫度預(yù)測電路431將與所預(yù)測出的焊接噴嘴122的溫度對應(yīng)的預(yù)測溫度信號Tan發(fā)送至注意信號生成電路44。
[0077]溫度預(yù)測電路431所執(zhí)行的焊接噴嘴122的溫度的預(yù)測，例如通過使用表格、或者使用聯(lián)立方程式來進(jìn)行。在溫度預(yù)測電路431所執(zhí)行的焊接噴嘴122的溫度的預(yù)測使用表格的情況下，例如也可采用如下觀點(diǎn)。
[0078]圖4 (a)示意性表示致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素與發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度為恒定的情況下的、返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度與焊接噴嘴122的溫度之間的相關(guān)關(guān)系。認(rèn)為存在返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度越高則焊接噴嘴122的溫度變得越高的趨勢。這是因?yàn)榉祷芈窂?2內(nèi)的致冷劑Rf的溫度高意味著焊接噴嘴122的溫度較高的緣故。
[0079]圖4 (b)示意性表示發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度與返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度為恒定的情況下的、致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素(致冷劑Rf的壓力或者致冷劑Rf的流速)與焊接噴嘴122的溫度之間的相關(guān)關(guān)系。認(rèn)為存在如果致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素(致冷劑Rf的壓力或者致冷劑Rf的流速)大則焊接噴嘴122的溫度會變高的趨勢。例如，在返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度為90°C、且發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度為60°C的條件下，如果致冷劑Rf的流動要素大則認(rèn)為焊接噴嘴122的溫度高。如果致冷劑Rf的流動要素大，則從焊接噴嘴122傳導(dǎo)至致冷劑Rf的每單位時(shí)間的熱量多，這是由于從焊接噴嘴122傳導(dǎo)至致冷劑Rf的每單位時(shí)間的熱量多意味著焊接噴嘴122的溫度較高的緣故。
[0080]圖4 (C)示意性表示致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素為恒定的情況下的、返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度和發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度之差、與焊接噴嘴122的溫度之間的相關(guān)關(guān)系。認(rèn)為返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度和發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度之差越大則焊接噴嘴122的溫度越高。返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度和發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度之差大意味著從焊接噴嘴122向致冷劑Rf傳導(dǎo)了較多的熱，這是由于意味著焊接噴嘴122的溫度較高的緣故。
[0081]也可以圖4(a)?圖4(c)所示的觀點(diǎn)為基準(zhǔn)，制成表示返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度以及致冷劑流路7內(nèi)的流動要素、與焊接噴嘴122的溫度之間的關(guān)系的表格。也可通過實(shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并利用溫度記錄法(thermography)測量焊接噴嘴122的溫度，來制成表格。
[0082]另一方面，在不使用表格而使用聯(lián)立方程式來進(jìn)行溫度預(yù)測電路431所執(zhí)行的焊接噴嘴122的溫度的預(yù)測的情況下，也可使用納維-斯托克斯方程式以及熱傳導(dǎo)方程式來計(jì)算焊接噴嘴122的溫度。
[0083]基準(zhǔn)溫度存儲部439存儲基準(zhǔn)溫度Tth?；鶞?zhǔn)溫度Tth可以預(yù)先被存儲至基準(zhǔn)溫度存儲部439中，也可在每當(dāng)進(jìn)行焊接時(shí)由電弧焊接系統(tǒng)Al的用戶指示。
[0084]注意信號生成電路44接受預(yù)測溫度信號Tan。當(dāng)由溫度預(yù)測電路431預(yù)測出的溫度(預(yù)測溫度信號Tan)超過基準(zhǔn)溫度Tth時(shí)，注意信號生成電路44生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。注意信號生成電路44將所生成的噴嘴溫度上升注意信號Sar發(fā)送至電源電路41以及焊接氣體流量控制電路491。
[0085]如圖5所示，焊接電弧用電源4包括框體499?？蝮w499收容電源電路41。在本實(shí)施方式中，框體499支撐溫度預(yù)測電路431，更具體而言，框體499收容溫度預(yù)測電路431。而且，在本實(shí)施方式中，在框體499內(nèi)配置有致冷劑流路7的一部分(發(fā)送路徑71的一部分以及返回路徑72的一部分)。此外，框體499收容第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432、第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433、流動要素檢測機(jī)構(gòu)434、基準(zhǔn)溫度存儲部439和注意信號生成電路44。雖然未圖示，但是在框體499安裝有例如操作用的面板(省略圖示)。
[0086]焊接氣體流量控制電路491用于控制焊接氣體PG的流量。焊接氣體流量控制電路491發(fā)送用于對焊接氣體PG的流量進(jìn)行指示的焊接氣體流量控制信號Spg。焊接氣體流量控制電路491接受噴嘴溫度上升注意信號Sar。
[0087]保護(hù)氣體流量控制電路492用于控制保護(hù)氣體SG的流量。保護(hù)氣體流量控制電路492發(fā)送用于對保護(hù)氣體SG的流量進(jìn)行指示的保護(hù)氣體流量控制信號Ssg。
[0088]焊接氣體供給裝置81用于將焊接氣體PG供給至焊接噴嘴122的內(nèi)部。焊接氣體供給裝置81基于從焊接氣體流量控制電路491接受到的焊接氣體流量控制信號Spg來供給焊接氣體PG。
[0089]保護(hù)氣體供給裝置82用于將保護(hù)氣體SG供給至焊接噴嘴122與保護(hù)氣體噴嘴123之間。保護(hù)氣體供給裝置82基于從保護(hù)氣體流量控制電路492接受到的保護(hù)氣體流量控制信號Ssg來供給保護(hù)氣體SG。[0090]其次，進(jìn)一步使用圖3，對使用了電弧焊接系統(tǒng)Al的電弧焊接方法進(jìn)行說明。
[0091]圖3是使用了電弧焊接系統(tǒng)Al的電弧焊接方法中的各信號等的時(shí)序圖。在該圖中，(a)表示導(dǎo)引電流Ipl的電流值的變化狀態(tài)，(b)表示焊接電流Ip2的電流值的變化狀態(tài)，(c)表示穩(wěn)定焊接開始信號Ss的變化狀態(tài)，(d)表示機(jī)器人移動速度Vr的變化狀態(tài)，(e)表示噴嘴溫度上升注意信號Sar的變化狀態(tài)，(f)表示預(yù)測溫度信號Tan的變化狀態(tài)，
(g)表示焊接氣體PG的流量的變化狀態(tài)。
[0092]在時(shí)刻tll，通過向?qū)б娀∮秒娫?發(fā)送導(dǎo)引電弧電流通電開始信號(省略圖示)，由此在電極121與焊接噴嘴122之間產(chǎn)生導(dǎo)引電弧Pal。由此，如該圖(a)所示，導(dǎo)引電流Ipl的通電開始。自時(shí)刻tll起流動的導(dǎo)引電流Ipl的電流值例如為I?20A，優(yōu)選為5?20A。另外，導(dǎo)引電弧Pal的產(chǎn)生(即、導(dǎo)引電流Ipl的通電的開始)是通過在電極121與焊接噴嘴122之間施加高頻且非常高的電壓來進(jìn)行的。用于使導(dǎo)引電弧Pal產(chǎn)生的該電壓的頻率為幾MHz。用于使導(dǎo)引電弧Pal產(chǎn)生的該電壓的電壓值為幾kV。另外，如該圖(g)所示，在時(shí)刻tll，開始流動焊接氣體PG。也可與本實(shí)施方式不同，在時(shí)刻tll以前開始流動焊接氣體PG。
[0093]在時(shí)刻tl2，電源電路41在電極121與母材W之間施加焊接電壓Vp。焊接電壓Vp的電壓值的絕對值的時(shí)間平均值(以下將焊接電壓Vp的絕對值的時(shí)間平均值適當(dāng)稱作焊接電壓Vp的電壓值)例如為20?40V。在電極121的前端附近的空間，由于導(dǎo)引電弧Pal而形成有等離子氣氛。因而，被導(dǎo)引電弧Pal引起，在電極121與母材W之間產(chǎn)生焊接電弧Pa2。由此，如該圖(b)所示，在時(shí)刻tl2，焊接電流Ip2的通電開始。
[0094]如該圖(c)所示，在時(shí)刻tl3，穩(wěn)定焊接開始判斷電路422判斷出在焊接電流Ip2的通電開始之后應(yīng)該開始穩(wěn)定焊接，生成穩(wěn)定焊接開始信號Ss。這樣，穩(wěn)定焊接開始判斷電路422在焊接電流Ip2流動著的期間(產(chǎn)生焊接電弧Pa2的期間)生成穩(wěn)定焊接開始信號Ss0穩(wěn)定焊接開始判斷電路422將所生成的穩(wěn)定焊接開始信號Ss發(fā)送至動作控制電路2。
[0095]如該圖(d)所示，在時(shí)刻tl3，當(dāng)接受到穩(wěn)定焊接開始信號Ss時(shí)，動作控制電路2使用于將機(jī)器人移動速度Vr設(shè)為預(yù)先規(guī)定的速度的動作控制信號Ms發(fā)送至焊接機(jī)器人I。由此，在時(shí)刻tl3，焊接行進(jìn)方向Dr上的、電極121相對于母材W的移動開始。即，當(dāng)接受到穩(wěn)定焊接開始信號Ss時(shí)，動作控制電路2使焊接行進(jìn)方向Dr上的、電極121相對于母材W的移動開始。由此一來，自時(shí)刻tl3起開始穩(wěn)定焊接。
[0096]在執(zhí)行時(shí)刻tl3以后的穩(wěn)定焊接之際，焊接電弧Pa2的熱傳導(dǎo)至母材W，從而進(jìn)行母材W的焊接。另一方面，焊接電弧Pa2的一部分熱被傳導(dǎo)至焊接噴嘴122。已傳導(dǎo)至焊接噴嘴122的熱再傳導(dǎo)至流動于致冷劑流路7的致冷劑Rf。由此，焊接噴嘴122的溫度的上升被抑制。在電弧焊接系統(tǒng)Al的周圍的氣溫高的情況、致冷劑循環(huán)裝置6的能力低的情況下，有時(shí)無法充分地冷卻焊接噴嘴122，導(dǎo)致焊接噴嘴122的溫度上升。
[0097]如上述，溫度預(yù)測電路431逐次預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。如該圖(f)所示，在時(shí)刻tl4，由溫度預(yù)測電路431預(yù)測出的焊接噴嘴122的溫度(預(yù)測溫度信號Tan)超過基準(zhǔn)溫度Tth。此時(shí)，如該圖(e)所示，注意信號生成電路44生成噴嘴溫度上升注意信號Sar，并發(fā)送至電源電路41以及焊接氣體流量控制電路491。另外，基準(zhǔn)溫度Tth是由焊接噴嘴122的熔點(diǎn)決定的?；鶞?zhǔn)溫度Tth例如也可設(shè)為比焊接噴嘴122的熔點(diǎn)低50°C的值。
[0098]如該圖(b)所示，在時(shí)刻tl4，當(dāng)接受到噴嘴溫度上升注意信號Sar時(shí)，電源電路41使焊接電流Ip2的電流值減少。在時(shí)刻tl5，結(jié)束焊接電流Ip2的電流值的減少。而且，自時(shí)刻tl5以后，焊接電流Ip2的電流值成為恒定。
[0099]時(shí)刻tl4以前的焊接電流Ip2的電流值例如為150?200A，時(shí)刻tl5以后的焊接電流Ip2的電流值的時(shí)間平均值例如為100?150A。時(shí)刻tl4?時(shí)刻tl5之間的焊接電流Ip2的電流值的時(shí)間平均值的減少值例如為10?50A。使焊接電流Ip2的電流值的時(shí)間平均值減少的期間(在本實(shí)施方式中為時(shí)刻tl4?時(shí)刻tl5)例如為5?20sec。
[0100]在時(shí)刻tl4，當(dāng)接受到噴嘴溫度上升注意信號Sar時(shí)，焊接氣體流量控制電路491生成用于使焊接氣體PG的氣體流量增加的焊接氣體流量控制信號Spg。之后，焊接氣體流量控制電路491將所生成的焊接氣體流量控制信號Spg發(fā)送至焊接氣體供給裝置81。由此，如該圖(g)所示，焊接氣體PG的氣體流量增加。焊接氣體PG的氣體流量的增加在時(shí)刻tl5結(jié)束。之后，在時(shí)刻tl5以后，焊接氣體PG的氣體流量成為恒定。在本實(shí)施方式中，示出了焊接氣體PG的氣體流量的增加的結(jié)束時(shí)刻、和焊接電流Ip2的電流值的減少的結(jié)束時(shí)刻相一致的示例，但是焊接氣體PG的氣體流量的增加的結(jié)束時(shí)刻、和焊接電流Ip2的電流值的減少的結(jié)束時(shí)刻也可不同。
[0101]時(shí)刻tl4以前的焊接氣體PG的氣體流量例如為0.4?0.7L / min,時(shí)刻tl5以后的焊接氣體PG的氣體流量例如為0.7?1.0L / min。時(shí)刻tl4?時(shí)刻tl5之間的焊接氣體PG的氣體流量的增加量例如為0.1?0.3L / min。使焊接氣體PG的氣體流量增加的期間(在本實(shí)施方式中為時(shí)刻tl4?時(shí)刻tl5)例如為5?20sec。
[0102]其次，對本實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。
[0103]在本實(shí)施方式中，具備:注意信號生成電路44，其基于致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度來生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度成為反映了焊接噴嘴122的溫度的值。由此，根據(jù)本實(shí)施方式，不用直接測量焊接噴嘴122的溫度，使用反映了焊接噴嘴122的溫度的值便能生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。因此，通過使用噴嘴溫度上升注意信號Sar，從而能夠容易地進(jìn)行用于防止焊接噴嘴122的熔融的應(yīng)對。
[0104]在本實(shí)施方式中，溫度預(yù)測電路431基于致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、和致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。在這種構(gòu)成中，不用直接測量焊接噴嘴122的溫度，便能夠預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。由此，能夠容易地預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。此外，在本實(shí)施方式中，基于所預(yù)測出的焊接噴嘴122的溫度來生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。根據(jù)這種構(gòu)成，基于噴嘴溫度上升注意信號Sar可以進(jìn)行用于防止焊接噴嘴122熔融的應(yīng)對。由此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠容易地進(jìn)行用于防止焊接噴嘴122熔融的應(yīng)對。
[0105]在本實(shí)施方式中，溫度預(yù)測電路431基于致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、和致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。在這種構(gòu)成中，不用直接測量焊接噴嘴122的溫度，便能夠預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。由此，能夠容易地預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。此外，在本實(shí)施方式中，當(dāng)由溫度預(yù)測電路431預(yù)測出的致冷劑Rf的溫度超過基準(zhǔn)溫度Tth時(shí)，注意信號生成電路44生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。根據(jù)這種構(gòu)成，基于噴嘴溫度上升注意信號Sar可以進(jìn)行用于防止焊接噴嘴122熔融的應(yīng)對。由此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠容易地進(jìn)行用于防止焊接噴嘴122熔融的應(yīng)對。
[0106]在本實(shí)施方式中，當(dāng)從注意信號生成電路44接受到噴嘴溫度上升注意信號Sar時(shí)，電源電路41使焊接電流Ip2的電流值減少。根據(jù)這種構(gòu)成，可以使焊接電弧Pa2所產(chǎn)生的每單位時(shí)間的熱量減少。由此，能夠使從焊接電弧Pa2傳導(dǎo)至焊接噴嘴122的每單位時(shí)間的熱量減少。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制焊接噴嘴122的溫度上升。由此，能夠防止焊接噴嘴122的熔融。
[0107]在本實(shí)施方式中，當(dāng)從注意信號生成電路44接受到噴嘴溫度上升注意信號Sar時(shí)，焊接氣體流量控制電路491生成用于使焊接氣體PG的氣體流量增加的信號。由此，焊接氣體PG的氣體流量增加。根據(jù)這種構(gòu)成,能夠使從焊接電弧Pa2傳導(dǎo)至焊接氣體PG的每單位時(shí)間的熱量增大。由此，能夠使從焊接電弧Pa2傳導(dǎo)至焊接噴嘴122的每單位時(shí)間的熱量減少。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制焊接噴嘴122的溫度上升。由此，能夠防止焊接噴嘴122的熔融。
[0108]當(dāng)只是使焊接電流Ip2的電流值減少時(shí)，可能導(dǎo)致焊接電弧Pa2變細(xì)，形成于母材W的焊道的寬度變窄、或者向母材W的熔深變淺。在本實(shí)施方式中，使焊接電流Ip2的電流值減少、且使焊接氣體PG的氣體流量增加。當(dāng)使焊接氣體PG的氣體流量增加時(shí)，能夠在母材W中的更寬的區(qū)域中給予熱，因?yàn)殡娀毫σ苍黾樱匀凵钌疃纫苍黾?。由此，根?jù)這種構(gòu)成，能夠極力避免形成于母材W的焊道的寬度變窄、或者向母材W的熔深變淺。
[0109]另外，在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后，未必一定都要進(jìn)行焊接電流Ip2的電流值的減少以及焊接氣體PG的氣體流量的增加。例如，也可在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后，保持將焊接電流Ip2的電流值維持在恒定的狀態(tài)不變，僅進(jìn)行使焊接氣體PG的氣體流量增加的動作?；蛘撸部稍谏闪藝娮鞙囟壬仙⒁庑盘朣ar之后，保持將焊接氣體PG的氣體流量維持在恒定的狀態(tài)不變，僅進(jìn)行使焊接電流Ip2的電流值減少的動作。進(jìn)而，在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后，也可不進(jìn)行焊接電流Ip2的電流值的減少以及焊接氣體PG的氣體流量的增加的任一動作。例如，也可在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后，暫時(shí)停止來自電源電路41的輸出，將焊接電弧Pa2消弧，冷卻焊接噴嘴122。
[0110]在本實(shí)施方式中，第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432對返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度進(jìn)行檢測。溫度預(yù)測電路431基于由第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432檢測出的致冷劑Rf的溫度來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度成為比較性反映了焊接噴嘴122的溫度的值。因此，根據(jù)這種構(gòu)成，溫度預(yù)測電路431能夠更正確地預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。
[0111]進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433對發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度進(jìn)行檢測。溫度預(yù)測電路431基于由第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433檢測出的致冷劑Rf的溫度來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。根據(jù)這種構(gòu)成，可以采用圖4(c)所示的觀點(diǎn)來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，溫度預(yù)測電路431能夠進(jìn)一步正確地預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。
[0112]本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式。本發(fā)明的各部的具體構(gòu)成可自如設(shè)計(jì)變更成各種方式。
[0113]在上述的說明中，示出溫度預(yù)測電路431基于發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、和致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度的示例。然而，本發(fā)明的溫度預(yù)測電路所執(zhí)行的焊接噴嘴的溫度的預(yù)測方法并不限定于此。本發(fā)明的溫度預(yù)測電路也可不使用發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度而基于返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、和致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。在該情況下，也可采用圖4(a)和圖4(b)所示的觀點(diǎn)。在該情況下，返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度能夠由本發(fā)明的第I溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測，致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素能夠由本發(fā)明的流動要素檢測機(jī)構(gòu)檢測。
[0114]在上述的說明中，示出了焊接用裝置(焊接電弧用電源4)包括第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432、第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433、和流動要素檢測機(jī)構(gòu)434的示例。然而，焊接用裝置也可不包括第I溫度檢測機(jī)構(gòu)432、第2溫度檢測機(jī)構(gòu)433、和流動要素檢測機(jī)構(gòu)434。而且，也可在焊接用裝置的外部(例如，致冷劑循環(huán)裝置6、焊接電弧用電源4與致冷劑循環(huán)裝置6之間、焊接噴嘴122與焊接電弧用電源4之間)檢測致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素。而且，焊接用裝置也可基于在焊接用裝置的外部所檢測出的、致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、和致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的流動要素，來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度。
[0115]在上述的說明中示出了本發(fā)明的焊接用裝置為焊接電弧用電源4的示例，但是本發(fā)明并不限定于此。即，本發(fā)明的焊接用裝置也可不包括電源電路41。例如，本發(fā)明的焊接用裝置也可僅由溫度預(yù)測電路431、基準(zhǔn)溫度存儲部439、和注意信號生成電路44構(gòu)成。
[0116]注意信號生成電路44并不限定為:比較預(yù)測溫度信號Tan和基準(zhǔn)溫度Tth來生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。例如，也可在預(yù)測溫度信號Tan的傾斜度超過了規(guī)定的值時(shí)，注意信號生成電路44生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。
[0117]〈第2實(shí)施方式〉
[0118]使用圖6?圖9，對本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0119]圖6所示的電弧焊接系統(tǒng)A2具備:焊接機(jī)器人1、動作控制電路2、導(dǎo)引電弧用電源3、焊接電弧用電源4、致冷劑循環(huán)裝置6、致冷劑流路7、焊接氣體供給裝置81、和保護(hù)氣體供給裝置82。
[0120]由于除了焊接電弧用電源4之外，電弧焊接系統(tǒng)A2中的焊接機(jī)器人1、動作控制電路2、導(dǎo)引電弧用電源3、致冷劑循環(huán)裝置6、致冷劑流路7、焊接氣體供給裝置81、和保護(hù)氣體供給裝置82與電弧焊接系統(tǒng)Al中的構(gòu)成相同，因此省略說明。
[0121]焊接電弧用電源4相當(dāng)于本發(fā)明的焊接用裝置的一例。焊接電弧用電源4包括:電源電路41、電流檢測電路421、穩(wěn)定焊接開始判斷電路422、冷卻能力信息計(jì)算電路461、返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)462、發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)463、氣溫檢測機(jī)構(gòu)464、注意信號生成電路47、熱輸入率信息計(jì)算電路48、焊接氣體流量控制電路491、和保護(hù)氣體流量控制電路492。
[0122]由于電源電路41、電流檢測電路421、穩(wěn)定焊接開始判斷電路422、焊接氣體流量控制電路491、和保護(hù)氣體流量控制電路492與電弧焊接系統(tǒng)Al中的構(gòu)成相同，因此省略說明。
[0123]返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)462為溫度傳感器，用于檢測致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度。如圖6、圖9所示，在本實(shí)施方式中，返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)462對返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度進(jìn)行檢測。返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)462將與所檢測出的溫度對應(yīng)的返回路徑內(nèi)致冷劑溫度信號Td6發(fā)送至冷卻能力信息計(jì)算電路461。
[0124]發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)463為溫度傳感器，用于檢測致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度。如圖6、圖9所示，在本實(shí)施方式中，發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)463對發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度進(jìn)行檢測。發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)463將與所檢測出的溫度對應(yīng)的發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度信號Td7發(fā)送至冷卻能力信息計(jì)算電路461。
[0125]氣溫檢測機(jī)構(gòu)464為氣溫傳感器，用于檢測致冷劑循環(huán)裝置6被配置的環(huán)境的氣溫。在本實(shí)施方式中，氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測等離子電弧焊接系統(tǒng)A2被配置的環(huán)境、具體而言為焊接電弧用電源4被配置的環(huán)境(在本實(shí)施方式中焊接電弧用電源4和致冷劑循環(huán)裝置6被配置在同一環(huán)境下)的氣溫。氣溫檢測機(jī)構(gòu)464將與所檢測出的氣溫對應(yīng)的氣溫信號TdS發(fā)送至冷卻能力信息計(jì)算電路461。
[0126]冷卻能力信息計(jì)算電路461計(jì)算冷卻能力信息Sout。冷卻能力信息Sout為與冷卻能力Qout相關(guān)的信息。在圖10中，使用涂白的箭頭，示意性示出電弧焊接系統(tǒng)A2中的熱的流量。冷卻能力Qout為每單位時(shí)間的、可從焊接噴嘴122向致冷劑Rf放出的熱量(參照圖10)。在本實(shí)施方式中，冷卻能力信息Sout為冷卻能力Qout本身。冷卻能力信息計(jì)算電路461基于致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度來計(jì)算冷卻能力信息Sout。在本實(shí)施方式中，冷卻能力信息計(jì)算電路461基于發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度來計(jì)算冷卻能力信息Sout。在本實(shí)施方式中，冷卻能力信息計(jì)算電路461還基于返回路徑72的致冷劑Rf的溫度、和被氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測出的氣溫來計(jì)算冷卻能力信息Sout。冷卻能力信息計(jì)算電路461將所計(jì)算出的冷卻能力信息Sout發(fā)送至注意信號生成電路47。
[0127]冷卻能力信息計(jì)算電路461所執(zhí)行的冷卻能力信息Sout的計(jì)算例如采用如下觀點(diǎn)。
[0128]圖8(a)示意性示出發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度以外的參數(shù)為恒定的情況下的、發(fā)送路徑71的致冷劑Rf的溫度與冷卻能`力Qout之間的相關(guān)關(guān)系。認(rèn)為存在若發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度變高則冷卻能力Qout變小的趨勢。這是因?yàn)槿舭l(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度高，則焊接噴嘴122的溫度與發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度差變小，熱難以從焊接噴嘴122傳導(dǎo)至致冷劑Rf的緣故。
[0129]圖8 (b)示意性表示返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度與被氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測出的氣溫之差以外的參數(shù)為恒定的情況下的、返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度和被氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測出的氣溫之差、與冷卻能力Qout之間的相關(guān)關(guān)系。認(rèn)為存在若返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度和被氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測出的氣溫之差大則冷卻能力Qout變大的趨勢。這是由于若返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度與被氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測出的氣溫之差大，則從致冷劑Rf向致冷劑Rf的外部放出的每單位時(shí)間的熱量變大，其結(jié)果冷卻能力Qout也能變大的緣故。
[0130]也可以圖8(a)、圖8(b)所示的觀點(diǎn)為基礎(chǔ)，制成表示發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、被氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測出的氣溫、與冷卻能力Qout相關(guān)的冷卻能力信息Sout (在本實(shí)施方式中為冷卻能力Qout)之間的關(guān)系的表格。也可在制成該表格之際，考慮致冷劑循環(huán)裝置6的冷卻能力特性曲線。若使用該冷卻能力特性曲線，則基于返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度和被氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測出的氣溫能夠獲知致冷劑循環(huán)裝置6的冷卻能力。
[0131]熱輸入率信息計(jì)算電路48計(jì)算熱輸入率信息Sin。熱輸入率信息Sin涉及從焊接電弧Pa2向焊接噴嘴122的熱輸入率Qin(參照圖10)。熱輸入率Qin為每單位時(shí)間的、從焊接電弧Pa2向焊接噴嘴122熱輸入的熱量。在本實(shí)施方式中，熱輸入率信息計(jì)算電路48基于電極121與母材W之間的焊接電壓Vp的電壓值、和在電極121與母材W之間流動的焊接電流Ip2的電流值，來計(jì)算熱輸入率信息Sin。作為一例，假定焊接電弧Pa2所產(chǎn)生的熱的95%傳導(dǎo)至母材W、且焊接電弧Pa2所產(chǎn)生的熱的5%傳導(dǎo)至焊接噴嘴122的情況。此時(shí)，熱輸入率信息計(jì)算電路48也可將計(jì)算0.05 X (焊接電壓Vp的電壓值)X (焊接電流Ip2的電流值)所求出的值采用為熱輸入率信息Sin。從焊接電弧Pa2傳導(dǎo)至焊接噴嘴122的熱的比率并不限定為5%，能夠適當(dāng)變更。
[0132]注意信號生成電路47基于致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度來生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。在本實(shí)施方式中，注意信號生成電路47接受冷卻能力信息Sout。而且，注意信號生成電路47基于冷卻能力信息Sout來生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。在本實(shí)施方式中，注意信號生成電路47還接受熱輸入率信息Sin。而且，注意信號生成電路47基于熱輸入率信息Sin來生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。例如，在基于冷卻能力信息Sout以及熱輸入率信息Sin判斷為冷卻能力Qout〈熱輸入率Qin的情況下，注意信號生成電路47判斷出焊接噴嘴122的溫度開始上升。此時(shí)，注意信號生成電路47生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。注意信號生成電路47將所生成的噴嘴溫度上升注意信號Sar發(fā)送至電源電路41和焊接氣體流量控制電路491。
[0133]如圖9所示，焊接電弧用電源4包括框體499。框體499收容電源電路41。在本實(shí)施方式中，框體499支撐冷卻能力信息計(jì)算電路461，更具體而言框體499收容冷卻能力信息計(jì)算電路461。而且，在本實(shí)施方式中，在框體499內(nèi)配置有致冷劑流路7的一部分(發(fā)送路徑71的一部分以及返回路徑72的一部分)。此外，框體499收容返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)462、發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)463、注意信號生成電路47、和熱輸入率Ih息計(jì)算電路48。
[0134]其次，進(jìn)一步使用圖7，對使用了電弧焊接系統(tǒng)A2的電弧焊接方法進(jìn)行說明。
[0135]圖7是使用了電弧焊接系統(tǒng)A2的電弧焊接方法中的各信號等的時(shí)序圖。在該圖中，(a)表示導(dǎo)引電流Ipl的電流值的變化狀態(tài)，(b)表示焊接電流Ip2的電流值的變化狀態(tài)，(c)表示穩(wěn)定焊接開始信號Ss的變化狀態(tài)，(d)表示機(jī)器人移動速度Vr的變化狀態(tài)，(e)表示噴嘴溫度上升注意信號Sar的變化狀態(tài)，(g)表示焊接氣體PG的流量的變化狀態(tài)，
(h)表示(熱輸入率Qin-冷卻能力Qout)的變化狀態(tài)。
[0136]由于時(shí)刻t21?時(shí)刻t24與第I實(shí)施方式中的時(shí)刻tll?時(shí)刻114同樣，因此省略說明。在本實(shí)施方式中，如該圖(h)所示，在時(shí)刻t21?時(shí)刻t24之間，(熱輸入率Qin-冷卻能力Qout)成為負(fù)的值。即，認(rèn)為在時(shí)刻t21?時(shí)刻t24之間從焊接電弧Pa2傳導(dǎo)至焊接噴嘴122的熱幾乎均從焊接噴嘴122傳導(dǎo)至致冷劑Rf。因而，焊接噴嘴122的溫度不會過度地上升。
[0137]如該圖(h)所示，在時(shí)刻t24，(熱輸入率Qin-冷卻能力Qout)超過O。S卩，在時(shí)刻t24,熱輸入率Qin超過冷卻能力Qout。若熱輸入率Qin超過冷卻能力Qout,則從焊接電弧Pa2傳導(dǎo)至焊接噴嘴122的熱的一部分未傳導(dǎo)至致冷劑Rf，導(dǎo)致焊接噴嘴122未被充分冷卻。而且，如該圖(e)所示，注意信號生成電路47將熱輸入率Qin超過了冷卻能力Qout的情形判斷為焊接噴嘴122的溫度上升的前兆。此時(shí)，注意信號生成電路47生成噴嘴溫度上升注意信號Sar，并發(fā)送至電源電路41和焊接氣體流量控制電路491。
[0138]如該圖(b)所示，在時(shí)刻t24，當(dāng)接受到噴嘴溫度上升注意信號Sar時(shí)，電源電路41使焊接電流Ip2的電流值減少。焊接電流Ip2的電流值的減少在時(shí)刻t25結(jié)束。而且，自時(shí)刻t25以后，焊接電流Ip2的電流值成為恒定。
[0139]時(shí)刻t24以前的焊接電流Ip2的電流值例如為150?200A，時(shí)刻t25以后的焊接電流Ip2的電流值的時(shí)間平均值例如為100?150A。時(shí)刻t24?時(shí)刻t25之間的焊接電流Ip2的電流值的時(shí)間平均值的減少值例如為10?50A。使焊接電流Ip2的電流值的時(shí)間平均值減少的期間(在本實(shí)施方式中為時(shí)刻t24?時(shí)刻t25)例如為5?20sec。
[0140]在時(shí)刻t24，當(dāng)接受到噴嘴溫度上升注意信號Sar時(shí)，焊接氣體流量控制電路491生成用于使焊接氣體PG的氣體流量增加的焊接氣體流量控制信號Spg。而且，焊接氣體流量控制電路491將所生成的焊接氣體流量控制信號Spg發(fā)送至焊接氣體供給裝置81。由此，如該圖(g)所示，焊接氣體PG的氣體流量增加。焊接氣體PG的氣體流量的增加在時(shí)刻t25結(jié)束。而且，自時(shí)刻t25以后，焊接氣體PG的氣體流量成為恒定。在本實(shí)施方式中，示出了焊接氣體PG的氣體流量的增加的結(jié)束時(shí)刻、和焊接電流Ip2的電流值的減少的結(jié)束時(shí)刻相一致的示例，但是焊接氣體PG的氣體流量的增加的結(jié)束時(shí)刻、和焊接電流Ip2的電流值的減少的結(jié)束時(shí)刻也可不同。
[0141]時(shí)刻t24以前的焊接氣體PG的氣體流量例如為0.4?0.7L / min,時(shí)刻t25以后的焊接氣體PG的氣體流量例如為0.7?1.0L / min。時(shí)刻t24?時(shí)刻t25之間的焊接氣體PG的氣體流量的增加量例如為0.1?0.3L / min。使焊接氣體PG的氣體流量增加的期間(在本實(shí)施方式中為時(shí)刻t24?時(shí)刻t25)例如為5?20sec。
[0142]另外，在本實(shí)施方式中，熱輸入率信息計(jì)算電路48在使焊接電流Ip2的電流值減少之前(時(shí)刻t24之前)，基于被減少之前(具體而言為t22?時(shí)刻t24之間)的焊接電流Ip2的電流值來計(jì)算熱輸入率信息Sin。此外，熱輸入率信息計(jì)算電路48在使焊接電流Ip2的電流值減少之后(時(shí)刻t25之后)，基于被減少之后(具體而言為時(shí)刻t25以后)的焊接電流Ip2的電流值來計(jì)算熱輸入率信息Sin。也可與本實(shí)施方式不同，而熱輸入率信息計(jì)算電路48在使焊接電流Ip2的電流值減少之前后，基于被減少之前的焊接電流Ip2的電流值來計(jì)算熱輸入率信息Sin。
[0143]其次，對本實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。
[0144]在本實(shí)施方式中，具備:注意信號生成電路47，其基于致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度來生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度成為反映了焊接噴嘴122的溫度的值。由此，根據(jù)本實(shí)施方式，不用直接測量焊接噴嘴122的溫度，使用反映了焊接噴嘴122的溫度的值，便能夠生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。因此，通過使用噴嘴溫度上升注意信號Sar，從而能夠容易地進(jìn)行用于防止焊接噴嘴122熔融的應(yīng)對。
[0145]在本實(shí)施方式中,還具備:冷卻能力信息計(jì)算電路461,其計(jì)算與致冷劑Rf對焊接噴嘴122的冷卻能力Qout相關(guān)的冷卻能力信息Sout。冷卻能力信息計(jì)算電路461基于致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度來計(jì)算冷卻能力信息Sout。注意信號生成電路47基于冷卻能力信息Sout來生成噴嘴溫度上升注意信號Sar。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠適當(dāng)?shù)貦z測焊接噴嘴122的溫度上升的前兆。由此，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行用于防止焊接噴嘴122熔融的應(yīng)對。
[0146]在本實(shí)施方式中，當(dāng)從注意信號生成電路47接受到噴嘴溫度上升注意信號Sar時(shí)，電源電路41使焊接電流Ip2的電流值減少。根據(jù)這種構(gòu)成，可以使焊接電弧Pa2所產(chǎn)生的每單位時(shí)間的熱量減少。由此，能夠使從焊接電弧Pa2傳導(dǎo)至焊接噴嘴122的每單位時(shí)間的熱量減少。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制焊接噴嘴122的溫度上升。由此，能夠防止焊接噴嘴122的熔融。
[0147]在本實(shí)施方式中，當(dāng)從注意信號生成電路47接受到噴嘴溫度上升注意信號Sar時(shí)，焊接氣體流量控制電路491生成用于使焊接氣體PG的氣體流量增加的信號。由此，焊接氣體PG的氣體流量增加。根據(jù)這種構(gòu)成,能夠使從焊接電弧Pa2傳導(dǎo)至焊接氣體PG的每單位時(shí)間的熱量增大。由此，能夠使從焊接電弧Pa2傳導(dǎo)至焊接噴嘴122的每單位時(shí)間的熱量減少。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制焊接噴嘴122的溫度上升。由此，能夠防止焊接噴嘴122的熔融。
[0148]當(dāng)只是使焊接電流Ip2的電流值減少時(shí)，可能導(dǎo)致焊接電弧Pa2變細(xì)，形成于母材W的焊道的寬度變窄、或者向母材W的熔深變淺。在本實(shí)施方式中，使焊接電流Ip2的電流值減少、且使焊接氣體PG的氣體流量增加。當(dāng)使焊接氣體PG的氣體流量增加時(shí)，能夠在母材W中的更寬的區(qū)域中給予熱，因?yàn)殡娀毫σ苍黾?，所以熔深深度也增加。由此，根?jù)這種構(gòu)成，能夠極力避免形成于母材W的焊道的寬度變窄、或者向母材W的熔深變淺。
[0149]在本實(shí)施方式中，在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后(時(shí)刻t24以后)也未結(jié)束焊接，因而能夠持續(xù)焊接。由此，能夠防止在形成于母材W的焊道的中途產(chǎn)生因再次開始焊接所引起的難看的外觀。
[0150]另外，在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后，未必都要進(jìn)行焊接電流Ip2的電流值的減少以及焊接氣體PG的氣體流量的增加。例如，也可在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后，保持將焊接電流Ip2的電流值維持在恒定的狀態(tài)不變，僅進(jìn)行使焊接氣體PG的氣體流量增加的動作。或者，也可在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后，保持將焊接氣體PG的氣體流量維持在恒定的狀態(tài)不變，僅進(jìn)行使焊接電流Ip2的電流值減少的動作。進(jìn)而，在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后，也可不進(jìn)行焊接電流Ip2的電流值的減少以及焊接氣體PG的氣體流量的增加的任何動作。例如，也可在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后，暫時(shí)停止來自電源電路41的輸出，將焊接電弧Pa2消弧，冷卻焊接噴嘴122。
[0151]在本實(shí)施方式中，冷卻能力信息計(jì)算電路461基于發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度來計(jì)算冷卻能力信息Sout。根據(jù)這種構(gòu)成，采用圖8(a)所示的方法，能夠計(jì)算冷卻能力信息Sout。由此，能夠適當(dāng)?shù)貦z測焊接噴嘴122的溫度上升的前兆。由此，能夠更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行用于防止焊接噴嘴122熔融的應(yīng)對。
[0152]進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，冷卻能力信息計(jì)算電路461基于返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、和由氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測出的氣溫來計(jì)算冷卻能力信息Sout。根據(jù)這種構(gòu)成，采用圖8(b)所示的觀點(diǎn)，能夠計(jì)算冷卻能力信息Sout。由此，能夠適當(dāng)?shù)貦z測焊接噴嘴122的溫度上升的前兆。由此，能夠更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行用于防止焊接噴嘴122熔融的應(yīng)對。
[0153]另外，在本實(shí)施方式中，熱輸入率信息計(jì)算電路48在使焊接電流Ip2的電流值減少之前(時(shí)刻t24之前)，基于減少之前(具體而言為t22?時(shí)刻t24之間的電流值)的焊接電流Ip2的電流值來計(jì)算熱輸入率信息Sin。此外，熱輸入率信息計(jì)算電路48在使焊接電流Ip2的電流值減少之后(時(shí)刻t25之后)，基于減少之后(具體而言為時(shí)刻t25以后)的焊接電流Ip2的電流值來計(jì)算熱輸入率信息Sin。若焊接電流Ip2減少，則熱輸入率Qin也減少。因而，熱輸入率信息計(jì)算電路48能夠在使焊接電流Ip2的電流值減少之后(時(shí)刻t25之后)，求出反映了實(shí)際的熱輸入率Qin的熱輸入率信息Sin。由此，即便在使焊接電流Ip2的電流值減少之后(時(shí)刻t25之后)，也能夠適當(dāng)?shù)厣蓢娮鞙囟壬仙⒁庑盘朣ar。
[0154]本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式。本發(fā)明的各部分的具體構(gòu)成可自如設(shè)計(jì)變更成各種方式。
[0155]在上述的說明中，示出了冷卻能力信息計(jì)算電路461基于發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、和由氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測出的氣溫來預(yù)測焊接噴嘴122的溫度的示例。然而，本發(fā)明的冷卻能力信息計(jì)算電路所執(zhí)行的冷卻能力信息的計(jì)算方法并不限定于此。本發(fā)明的冷卻能力信息計(jì)算電路也可不使用返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度、和由氣溫檢測機(jī)構(gòu)464檢測出的溫度，而基于發(fā)送路徑71內(nèi)的致冷劑Rf的溫度來計(jì)算冷卻能力信息。此時(shí)，也可采用圖8(a)所示的方法。
[0156]在上述的說明中，示出了焊接用裝置(焊接電弧用電源4)包括返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)462、發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)463、和氣溫檢測機(jī)構(gòu)464的示例。然而，焊接用裝置也可不包括返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)462、發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)463、和氣溫檢測機(jī)構(gòu)464。而且，也可在焊接用裝置的外部(例如，致冷劑循環(huán)裝置
6、焊接電弧用電源4與致冷劑循環(huán)裝置6之間、焊接噴嘴122與焊接電弧用電源4之間)檢測致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度。而且，焊接用裝置也可基于在焊接用裝置的外部所檢測出的、致冷劑流路7內(nèi)的致冷劑Rf的溫度，來計(jì)算冷卻能力信息Sout。
[0157]在上述的說明中，示出了冷卻能力信息Sout為冷卻能力Qout本身的示例,但是并不限定于此。例如，冷卻能力信息Sout也可為冷卻能力Qout的80%的值。此外，也可在基于返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的溫度求出冷卻能力Qout之際，計(jì)算比返回路徑72內(nèi)的致冷劑Rf的實(shí)際的溫度還低的值(例如比實(shí)際的溫度低5度的值)的情況下的、冷卻能力Qout作為冷卻能力信息Sout。
[0158]在上述的說明中，示出了本發(fā)明的焊接用裝置為焊接電弧用電源4的示例，但是本發(fā)明并不限于此。即，本發(fā)明的焊接用裝置也可不包括電源電路41。例如，本發(fā)明的焊接用裝置也可僅由冷卻能力信息計(jì)算電路461和注意信號生成電路47構(gòu)成。
[0159]〈第3實(shí)施方式〉
[0160]使用圖11，對本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0161]該圖所示的電弧焊接系統(tǒng)A3與電弧焊接系統(tǒng)A2不同之處在于，焊接電弧用電源4還具備通知部498。在本實(shí)施方式中，噴嘴溫度上升注意信號Sar未被發(fā)送至電源電路41和焊接氣體流量控制電路491，而被發(fā)送至通知部498。
[0162]當(dāng)接受到噴嘴溫度上升注意信號Sar時(shí)，通知部498通知噴嘴溫度上升注意信息Inf0噴嘴溫度上升注意信息Inf用于喚起用戶對焊接噴嘴122的溫度上升的注意。噴嘴溫度上升注意信息Inf例如為警報(bào)聲、警告燈的點(diǎn)亮、警告消息向畫面的顯示。
[0163]而且，在本實(shí)施方式中，也可當(dāng)通知了噴嘴溫度上升注意信息Inf時(shí)，電弧焊接系統(tǒng)A3的用戶實(shí)際操作示教器，使焊接電流Ip2的電流值減少、或者調(diào)整焊接氣體PG的流量。
[0164]根據(jù)這種構(gòu)成，也與上述的情況同樣地，能夠容易地進(jìn)行用于防止焊接噴嘴122熔融的應(yīng)對。此外，在生成了噴嘴溫度上升注意信號Sar之后也未結(jié)束焊接，因此能夠持續(xù)焊接。其結(jié)果，能夠防止在形成于母材W的焊道的中途產(chǎn)生因再次開始焊接所引起的難看的外觀。
[0165]在上述的說明中，示出了使導(dǎo)引電弧產(chǎn)生來進(jìn)行焊接的示例，但是本發(fā)明并不限于此。此外，在母材形成小孔(key hole)的同時(shí)進(jìn)行焊接的等離子小孔焊接方法中，本發(fā)明也是有用的。
[0166]在上述的說明中，對使用非熔化電極的等離子焊接進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限定于此。例如，也可將本發(fā)明應(yīng)用于使用熔化電極的焊接。
[0167]符號說明
[0168]I焊接機(jī)器人
[0169]11 機(jī)械手
[0170]12 焊炬
[0171]121 電極
[0172]122 焊接噴嘴
[0173]122a 噴嘴開口
[0174]123 保護(hù)氣體噴嘴
[0175]2動作控制電路
[0176]3導(dǎo)引電弧用電源
[0177]4焊接電弧用電源
[0178]41電源電路
[0179]421 電流檢測電路
[0180]422 穩(wěn)定焊接開始判斷電路
[0181]43 溫度預(yù)測單元
[0182]431 溫度預(yù)測電路
[0183]432 第I溫度檢測機(jī)構(gòu)
[0184]433 第2溫度檢測機(jī)構(gòu)
[0185]434 流動要素檢測機(jī)構(gòu)
[0186]439 基準(zhǔn)溫度存儲部
[0187]44 注意信號生成電路
[0188]461 冷卻能力信息計(jì)算電路
[0189]462 返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)
[0190]463 發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)
[0191]464 氣溫檢測機(jī)構(gòu)
[0192]47 注意信號生成電路
[0193]48 熱輸入率信息計(jì)算電路
[0194]491 焊接氣體流量控制電路
[0195]492 保護(hù)氣體流量控制電路
·[0196]498 通知部
[0197]499 框體[0198]6致冷劑循環(huán)裝置
[0199]7致冷劑流路
[0200]71發(fā)送路徑
[0201]72返回路徑
[0202]81焊接氣體供給裝置
[0203]82保護(hù)氣體供給裝置
[0204]A1、A2、A3電弧焊接系統(tǒng)
[0205]Dr焊接行進(jìn)方向
[0206]Id電流檢測信號
[0207]Inf噴嘴溫度上升注意信息
[0208]Ipl導(dǎo)引電流
[0209]Ip2焊接電流
[0210]Ms動作控制信號
[0211]Pal導(dǎo)引電弧
[0212]Pa2焊接電弧
[0213]Pd流動要素信號
[0214]PG焊接氣體
[0215]Qin熱輸入率
[0216]Qout冷卻能力
[0217]Rf致冷劑
[0218]Sar噴嘴溫度上升注意信號
[0219]SG保護(hù)氣體
[0220]Sin熱輸入率信息
[0221]Sout冷卻能力信息
[0222]Spg焊接氣體流量控制信號
[0223]Ss穩(wěn)定焊接開始信號
[0224]Ssg保護(hù)氣體流量控制信號
[0225]tll、tl2、tl3、tl4、tl5 時(shí)刻
[0226]t21、t22、t23、t24、t25 時(shí)刻
[0227]Tan預(yù)測溫度信號
[0228]Tdl第I溫度信號
[0229]Td2第2溫度信號
[0230]Td6返回路徑內(nèi)致冷劑溫度信號
[0231]Td7發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度信號
[0232]Td8氣溫信號
[0233]Tth基準(zhǔn)溫度
[0234]Vp焊接電壓
[0235]Vr機(jī)器人移動速度
[0236]W 母材
【權(quán)利要求】
1.一種用于電弧焊接方法的焊接用裝置，在所述電弧焊接方法中使用包圍電極的焊接噴嘴、流動對所述焊接噴嘴進(jìn)行冷卻的致冷劑的致冷劑流路、和使致冷劑在所述致冷劑流路內(nèi)循環(huán)的致冷劑循環(huán)裝置， 所述焊接用裝置具備注意信號生成電路，該注意信號生成電路基于所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度來生成噴嘴溫度上升注意信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備溫度預(yù)測電路，該溫度預(yù)測電路基于所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度和所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的流動要素，來預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度， 所述注意信號生成電路基于由所述溫度預(yù)測電路預(yù)測出的焊接噴嘴的溫度來生成所述噴嘴溫度上升注意信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備: 第I溫度檢測機(jī)構(gòu)，其對所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測；和 流動要素檢測機(jī)構(gòu)，其對所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的流動要素進(jìn)行檢測， 所述溫度預(yù)測電路基于由所述第I溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度和由所述流動要素檢測機(jī)構(gòu)檢測出的流動要素，預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接用裝置，其中， 所述致冷劑流路包括:致冷劑從所述致冷劑循環(huán)裝置朝向所述焊接噴嘴流動的發(fā)送路徑；和致冷劑從所述焊接噴嘴朝向所述致冷劑循環(huán)裝置流動的返回路徑， 所述第I溫度檢測機(jī)構(gòu)對所述返回路徑內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備第2溫度檢測機(jī)構(gòu)，該第2溫度檢測機(jī)構(gòu)對所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測， 所述第2溫度檢測機(jī)構(gòu)對所述發(fā)送路徑內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測， 所述溫度預(yù)測電路基于由所述第2溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度來預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備電源電路，該電源電路使焊接電流在所述電極以及母材中流動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊接用裝置，其中， 當(dāng)從所述注意信號生成電路接受到所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，所述電源電路使所述焊接電流的電流值減少。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備焊接氣體流量控制電路，該焊接氣體流量控制電路對在所述電極的周圍流動的焊接氣體的氣體流量進(jìn)行控制， 當(dāng)從所述注意信號生成電路接受到所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，所述焊接氣體流量控制電路生成用于使所述氣體流量增加的信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的焊接用裝置，其中， 當(dāng)由所述溫度預(yù)測電路預(yù)測出的焊接噴嘴的溫度超過基準(zhǔn)溫度時(shí)，所述注意信號生成電路生成噴嘴溫度上升注意信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9中任一項(xiàng)所述的焊接用裝置，其中， 所述致冷劑的流動要素是所述致冷劑的壓力或者所述致冷劑的流速。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備收容所述電源電路的框體， 所述溫度預(yù)測電路被所述框體支撐。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備冷卻能力信息計(jì)算電路，該冷卻能力信息計(jì)算電路計(jì)算與所述致冷劑對所述焊接噴嘴的冷卻能力相關(guān)的冷卻能力信息， 所述冷卻能力信息計(jì)算電路基于所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度來計(jì)算所述冷卻能力信息， 所述注意信號生成電路基于所述冷卻能力信息來生成所述噴嘴溫度上升注意信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的焊接用裝置，其中， 所述致冷劑流路包括:致冷劑從所述致冷劑循環(huán)裝置朝向所述焊接噴嘴流動的發(fā)送路徑；和致冷劑從所述焊接噴嘴朝向所述致冷劑循環(huán)裝置流動的返回路徑， 所述冷卻能力信息計(jì)算電路基于所述發(fā)送路徑內(nèi)的致冷劑的溫度來計(jì)算所述冷卻能力信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的焊接用裝置，其中，` 所述焊接用裝置還具備對所述發(fā)送路徑內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測的發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)， 所述冷卻能力信息計(jì)算電路基于由所述發(fā)送路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度來計(jì)算所述冷卻能力信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備對所述返回路徑內(nèi)的致冷劑的溫度進(jìn)行檢測的返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)， 所述冷卻能力信息計(jì)算電路基于由所述返回路徑內(nèi)致冷劑溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度來計(jì)算所述冷卻能力信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備對致冷劑循環(huán)裝置所配置的環(huán)境的氣溫進(jìn)行檢測的氣溫檢測機(jī)構(gòu)， 所述冷卻能力信息計(jì)算電路基于所述氣溫來計(jì)算所述冷卻能力信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備熱輸入率信息計(jì)算電路，該熱輸入率信息計(jì)算電路計(jì)算與從所述電極與母材之間的焊接電弧向所述焊接噴嘴的熱輸入率相關(guān)的熱輸入率信息， 所述注意信號生成電路基于所述熱輸入率信息來生成所述噴嘴溫度上升注意信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的焊接用裝置，其中， 所述熱輸入率信息計(jì)算電路基于所述電極與母材之間的焊接電壓的電壓值、和在所述電極與所述母材之間流動的焊接電流的電流值，來計(jì)算所述熱輸入率信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的焊接用裝置，其中，所述焊接用裝置還具備使焊接電流在所述電極以及母材中流動的電源電路。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的焊接用裝置，其中， 當(dāng)從所述注意信號生成電路接受到所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，所述電源電路使所述焊接電流的電流值減少。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的焊接用裝置，其中， 所述熱輸入率信息計(jì)算電路， 在使所述電流值減少之前，基于被減少之前的所述焊接電流的電流值來計(jì)算所述熱輸入率信息， 在使所述電流值減少之后，基于被減少之后的所述焊接電流的電流值來計(jì)算所述熱輸入率信息。
22.根據(jù)權(quán)利要求12至21中任一項(xiàng)所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備焊接氣體流量控制電路，該焊接氣體流量控制電路對在所述電極的周圍流動的焊接氣體的氣體流量進(jìn)行控制， 當(dāng)從所述注意信號生成電路接受到所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，所述焊接氣體流量控制電路生成用于使所 述氣體流量增加的信號。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備通知部，該通知部通知使用戶注意所述焊接噴嘴的溫度上升的情況的噴嘴溫度上升注意信息， 當(dāng)生成了所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，所述通知部通知所述噴嘴溫度上升注意信肩、O
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的焊接用裝置，其中， 所述焊接用裝置還具備收容所述電源電路的框體， 所述冷卻能力信息計(jì)算電路被所述框體支撐。
25.—種電弧焊接系統(tǒng)，具備:權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的焊接用裝置、所述焊接噴嘴、所述致冷劑流路和所述致冷劑循環(huán)裝置。
26.—種電弧焊接方法，是使用包圍電極的焊接噴嘴、流動對所述焊接噴嘴進(jìn)行冷卻的致冷劑的致冷劑流路、和使致冷劑在所述致冷劑流路內(nèi)循環(huán)的致冷劑循環(huán)裝置的電弧焊接方法， 所述電弧焊接方法具備:基于所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度來生成噴嘴溫度上升注意信號的工序。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電弧焊接方法，其中， 所述電弧焊接方法還具備:基于所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度、和所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的流動要素，來預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度的工序， 在生成所述噴嘴溫度上升注意信號的工序中，基于在預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度的工序中預(yù)測出的焊接噴嘴的溫度來生成所述噴嘴溫度上升注意信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的電弧焊接方法，其中， 所述致冷劑流路包括:致冷劑從所述致冷劑循環(huán)裝置朝向所述焊接噴嘴流動的發(fā)送路徑；和致冷劑從所述焊接噴嘴朝向所述致冷劑循環(huán)裝置流動的返回路徑， 在預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度的工序中，使用所述返回路徑內(nèi)的致冷劑的溫度來作為所述致冷劑流路內(nèi)的致冷劑的溫度并預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的電弧焊接方法，其中， 在預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度的工序中，基于所述發(fā)送路徑內(nèi)的致冷劑的溫度來預(yù)測所述焊接噴嘴的溫度。
30.根據(jù)權(quán)利要求27至29中任一項(xiàng)所述的電弧焊接方法，其中， 所述電弧焊接方法還具備:當(dāng)生成了所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，使在所述電極與母材之間流動的焊接電流的電流值減少的工序。
31.根據(jù)權(quán)利要求27至30中任一項(xiàng)所述的電弧焊接方法，其中， 所述電弧焊接方法還具備:當(dāng)生成了所述噴嘴溫度上升注意信號時(shí)，使在所述電極的周圍流動的焊接氣體的氣體流量增加的工序。
32.根據(jù)權(quán)利要求27至31中任一項(xiàng)所述的電弧焊接方法，其中， 所述致冷劑的流動要素是所述致冷劑的壓力或者所述致冷劑的流速。
【文檔編號】B23K10/02GK103658950SQ201310444594
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】劉忠杰, 中俁利昭 申請人:株式會社大亨