[发明专利]焊接装置及焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接装置及焊接方法，更为具体的是涉及具有赋予焊接部位热能的焊炬和向焊接部位供给填充焊丝的焊丝供给单元，通过焊丝供给单元向焊接部位供给焊丝，并通过焊炬赋予焊接部位热能，同时使其沿着焊接线移动而将接合对象相互接合的焊接装置及焊接方法。 

其中，这里所称的焊接是指，除将作为母材的接合对象熔融的情况之外，还包括尽可能地不将作为母材的接合对象熔融的“钎焊”。 

背景技术

为了将接合对象相互接合，以往广泛使用的是，通过焊丝供给单元供给填充焊丝，同时通过焊炬赋予焊接部位热能来进行焊接的技术。另外，在工业领域，通过跟踪单元进行控制，使焊炬及焊丝供给单元的移动轨迹跟随焊接线，从而自动地将接合对象相互焊接(例如，参照专利文献1)。 

在专利文献1中公开了如下工艺：如图13所示，使用由焊丝供给单元2′供给的填充焊丝F′，通过能量束B′，尤其通过激光束的方法来接合工件要素(接合对象)W′，其中，作为用于以机械方式扫描由工件W′形成的接合部(焊接线)的形状的要素，使用填充焊丝F′，所述接合部至少具有一个侧方导向表面，由此使在能量束B′内熔融的填充焊丝F′的前端沿着工件W′的表面和侧方导向表面受到引导。并且，在专利文献1中还公开了如下内容：通过传感器检测填充焊丝F′的接触压力，自动控制焊丝供给单元2′相对于工件W′表面的位置(第6栏的第9行至该栏的第13行)；焊丝F′自动地受相对于能量束B′移动的焊丝供给单元2′的引导(第6栏的第20行至该栏的第22行)等。 

并且，从以往公开的技术还可想到机械跟踪机构3′，其如图14所示，在焊丝供给单元2′等上设有触头30′，使触头30′与接合对象 W′接触，从而使焊炬和焊丝供给单元2′跟随焊接线Y′移动。该机械跟踪机构3′构成为，触头30′以从焊丝供给单元2′突出预定长度的状态被固定，在其前端与接合对象W′接触的状态下，焊丝供给单元2′能够以预定角度及预定长度向焊接部位供给填充焊丝F′。 

专利文献1：美国专利第6596962B2号公报 

但是，上述的现有技术中的专利文献1所公开的技术而言，如图13所示，由于一般填充焊丝F′从卷绕在滚筒上的状态展开之后传送给焊丝供给单元2′，因而多数情况下存在卷绕痕迹，并且在相对于接合对象W′向垂直方向(参照图13(A)的箭头)、水平(左右)方向(参照图13(B)的箭头)进行强行按压等时，因填充焊丝F′与接合对象W′接触等而有时在接触端20′到接合对象W′之间发生弯曲。因此，就算使填充焊丝F′与接合对象W′接触，也会存在由在焊炬及焊丝供给单元2′和焊接线Y′之间发生的填充焊丝F′的弯曲等而产生误差的问题。并且，在专利文献1中，由于填充焊丝F′弯曲，构成焊丝供给单元2′的接触端20′的内周面会被部分地摩擦而磨耗，因此存在接触端20′的消耗过快的问题。 

并且，在上述的现有技术中，在如图14所示以从焊丝供给单元2′突出预定长度的状态固定了触头30′的机械跟踪机构3′中，焊接线Y在图14中高度方向发生变化时，在使触头30′的前端与接合对象W′接触的状态下，将焊丝供给单元2′以相对于焊接部位保持预定的角度及距离的姿态进行移动时，存在能量束B′的照射位置和填充焊丝F′的供给位置发生偏离等的问题，并且存在为了避免这种现象而能够焊接的接合对象W′的焊接线Y′受限制等的问题。 

并且，如图9(b)、图11及图12所示，接合对象W由于成形误差等而在其间产生间隙S时，焊缝C凹陷或穿孔而发生外观不良、接合强度不够等的焊接不良，然而在现有技术中，没有能对所产生的间隙应对的对策。 

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种焊接装置及 焊接方法，能以简单的结构，将焊炬及焊丝供给单元的移动轨迹准确地跟随焊接线进行控制，并且使之追随焊接线高度方向的变化移动而能够将接合对象恰当地接合。 

并且，本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种焊接装置及焊接方法，能以简单的结构，即使在由成形误差等而在接合对象之间形成间隙的情况下，也能应对该间隙而将接合对象恰当地相互接合。