專利名稱：電弧焊監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電弧焊監(jiān)視裝置。
背景技術(shù)：
作為監(jiān)視電弧焊接狀態(tài)的技術(shù)，公知專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2。在專利文獻(xiàn)I中提出一種下述的電弧焊監(jiān)視裝置使電弧焊接中的焊接電流、焊接電壓、及由各種傳感器得到的波形數(shù)據(jù)、與機(jī)器人的動作軌跡同步地進(jìn)行記錄，并顯示于監(jiān)視器的顯示器。由該監(jiān)視器裝置也能夠進(jìn)行焊接異常判定，并且使相當(dāng)于存在焊接異常的數(shù)據(jù)范圍的機(jī)器人的動作軌跡的部分以與該部分除此之外的位置不同的顔色進(jìn)行顯示。另外，在該監(jiān)視器裝置中，焊接電流及焊接電壓的檢測機(jī)構(gòu)獨(dú)立地設(shè)置于機(jī)器人控制裝置外且電弧焊接機(jī)外。將專利文獻(xiàn)I稱作現(xiàn)有技術(shù)I。
在專利文獻(xiàn)2中提出了一種下述的電弧焊接機(jī)器人能夠與程序名、焊接位置一起將電弧焊接中的焊接電流輸出平均值、焊接電壓輸出平均值等的測量數(shù)據(jù)作為歷史記錄信息進(jìn)行保存。該歷史記錄的保存定時可以從所有焊接條件變更時或者異常產(chǎn)生時的其中一方中選擇。將專利文獻(xiàn)2稱作現(xiàn)有技術(shù)2。此外，在由電弧焊接機(jī)器人進(jìn)行的電弧焊接中，在產(chǎn)生了電弧中斷或熔敷等的焊接異常、熔深不足或焊接焊道的形成不良等的施工不良的情況下，為了查明其原因，大多情況需要解析在微小時間范圍內(nèi)的焊接現(xiàn)象。這種情況下，在產(chǎn)生了所述現(xiàn)象的部分中至少需要以高頻率采樣過的實際焊接電流和實際焊接電壓。綜上，如果有實際焊絲(wire)進(jìn)給速度或?qū)嶋H氣體流量等的附加信息，則查明原因是有效的。專利文獻(xiàn)I :日本特開平11-58007號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-26655號公報

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有技術(shù)I中公開了下述的電弧焊監(jiān)視裝置能夠使電弧焊接中的焊接電流、焊接電壓及由各種傳感器得到的波形數(shù)據(jù)與機(jī)器人的動作區(qū)域同步地進(jìn)行記錄。然而，在現(xiàn)有技術(shù)I中，存在下述的問題。針對所有焊接施工，將以相同頻率采樣過的波形數(shù)據(jù)作為歷史記錄進(jìn)行保存。為此，在以高頻率進(jìn)行采樣的情況下，需要能以高速存取的大容量的非易失性存儲器，從而系統(tǒng)的價格變得非常高。另ー方面，在現(xiàn)有技術(shù)2中，由于能夠作為歷史記錄進(jìn)行保存的是焊接電流和焊接電壓在示教步驟間的平均值，所以存儲容量少也可以，但是無法殘存查明焊接不良原因的充足的信息。本發(fā)明的目的在于提供一種電弧焊監(jiān)視裝置通過在不采用可高速存取的高價的大容量存儲器的情況下進(jìn)行高頻采樣，能夠自動地取得解析在產(chǎn)生焊接異常時的微小時間范圍內(nèi)的焊接現(xiàn)象所需的數(shù)據(jù)。為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案I的發(fā)明提供一種電弧焊監(jiān)視裝置，其設(shè)置于焊接機(jī)器人系統(tǒng)，所述焊接機(jī)器人系統(tǒng)具備配備焊炬的I個或2個以上的機(jī)械手、使進(jìn)給至所述焊炬的焊絲熔化來對焊接對象物進(jìn)行焊接的I個或2個以上的焊接機(jī)、以及連接了所述I個或2個以上的機(jī)械手和所述I個或2個以上的焊接機(jī)的機(jī)器人控制裝置，且由所述機(jī)械手及所述焊接機(jī)構(gòu)成的I個或2個以上的焊接機(jī)器人的焊接動作受所述機(jī)器人控制裝置控制，所述電弧焊監(jiān)視裝置的特征在于具備易失性的第I存儲機(jī)構(gòu)，其以環(huán)形緩沖方式存儲由所述焊接機(jī)具備的焊接電流檢測機(jī)構(gòu)及焊接電壓檢測機(jī)構(gòu)以規(guī)定的采樣周期取得到的焊接電流及焊接電壓之中的、至少其中一方的數(shù)據(jù)；平均值計算機(jī)構(gòu)，其算出所述數(shù)據(jù)在規(guī)定時間間隔的平均值；和非易失性的第2存儲機(jī)構(gòu)，其存儲所述平均值。一般地，采樣周期越處于高速，作為存儲被采樣的數(shù)據(jù)的非易失性的存儲機(jī)構(gòu)而越是需要可高速存取的高價的大容量存儲器。但是，根據(jù)上述構(gòu)成，即便在第I存儲機(jī)構(gòu)采用了采樣周期為高速且可高速存取的存儲器(Storage)的情況下，也因為是環(huán)形緩沖方式，所以無需大容量存儲器。進(jìn)而，由于為易失性，所以也可不采用可高速存取的高價的非易失性的大容量存儲器來作為存儲機(jī)構(gòu)。另外， 由于在第I存儲機(jī)構(gòu)中存儲的焊接電流及焊接電壓是以高速的采樣周期(=微小時間)取得出的數(shù)據(jù)，所以在產(chǎn)生焊接異常時能夠解析微小時間范圍內(nèi)的焊接現(xiàn)象。技術(shù)方案2的發(fā)明在技術(shù)方案I中的特征在于，具備存儲控制機(jī)構(gòu)，該存儲控制機(jī)構(gòu)在焊接異常時向所述第2存儲機(jī)構(gòu)存儲已存儲于所述第I存儲機(jī)構(gòu)中的至少其中一方的數(shù)據(jù)。根據(jù)上述構(gòu)成，在焊接異常時，通過向非易失性的第2存儲機(jī)構(gòu)存儲已存儲于易失性的第I存儲機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，從而能夠追溯到以往來確認(rèn)以高速的采樣周期取得出的數(shù)據(jù)對應(yīng)環(huán)形緩沖的容量的部分。即、能夠在基于高速采樣的微小時間范圍內(nèi)解析剛產(chǎn)生焊接異常之前的焊接現(xiàn)象。技術(shù)方案3的發(fā)明在技術(shù)方案2中的特征在于，所述機(jī)器人控制裝置具備所述第I存儲機(jī)構(gòu)、第2存儲機(jī)構(gòu)、平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu)。根據(jù)上述構(gòu)成，能夠在機(jī)器人控制裝置具備了第I存儲機(jī)構(gòu)、第2存儲機(jī)構(gòu)、平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu)的焊接機(jī)器人焊接系統(tǒng)中，實現(xiàn)技術(shù)方案2的作用。技術(shù)方案4的發(fā)明在技術(shù)方案2中的特征在于，所述焊接機(jī)具備所述第I存儲機(jī)構(gòu)、平均值計算機(jī)構(gòu)及所述存儲控制機(jī)構(gòu)，所述機(jī)器人控制裝置具備所述第2存儲機(jī)構(gòu)。根據(jù)上述構(gòu)成，在焊接機(jī)具備了第I存儲機(jī)構(gòu)、平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu)、且機(jī)器人控制裝置具備了第2存儲機(jī)構(gòu)的焊接機(jī)器人焊接系統(tǒng)中，能夠容易地實現(xiàn)技術(shù)方案2的效果。技術(shù)方案5的發(fā)明在技術(shù)方案I至4任意ー項中的特征在于，所述焊接機(jī)具備向焊炬進(jìn)給焊絲的焊絲進(jìn)給裝置、且具備對所述焊絲進(jìn)給裝置的焊絲的焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行檢測的檢測機(jī)構(gòu)，所述第I存儲機(jī)構(gòu)以環(huán)形緩沖方式存儲焊接中的所述焊絲的焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載中的至少其中一方，所述平均值計算機(jī)構(gòu)算出所述第I存儲機(jī)構(gòu)存儲的焊接中的所述焊絲的焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載中的至少其中一方作為在所述規(guī)定時間間隔的焊絲關(guān)聯(lián)平均值，所述第2存儲機(jī)構(gòu)存儲所述焊絲關(guān)聯(lián)平均值。根據(jù)上述構(gòu)成，即便在第I存儲機(jī)構(gòu)采用了采樣周期為高速且可高速存取的存儲器的情況下，也因為是環(huán)形緩沖方式，所以無需大容量存儲器。進(jìn)而，由于為易失性，所以也可不采用可高速存取的高價的非易失性的大容量存儲器來作為存儲機(jī)構(gòu)。另外，由于在第I存儲機(jī)構(gòu)中存儲的焊接電流及焊接電壓是以高速的采樣周期(=微小時間)取得出的數(shù)據(jù)，所以在產(chǎn)生焊接異常時能夠解析微小時間范圍內(nèi)的焊接現(xiàn)象。發(fā)明效果根據(jù)技術(shù)方案I的發(fā)明，能夠提供一種電弧焊監(jiān)視裝置即便不使用作為可高速存取的高價的大容量存儲器的、非易失性的存儲機(jī)構(gòu)，也可自動地取得用于對在產(chǎn)生焊接異常時的微小時間范圍內(nèi)的焊接現(xiàn)象進(jìn)行解析所需的數(shù)據(jù)。根據(jù)技術(shù)方案2的發(fā)明，在焊接異常時，通過向非易失性的第2存儲機(jī)構(gòu)存儲作為已存儲于易失性的第I存儲機(jī)構(gòu)的焊接電流及焊接電壓的數(shù)據(jù)，從而能夠追溯到以往來確認(rèn)以高速的采樣周期取得出的數(shù)據(jù)對應(yīng)環(huán)形緩沖的容量的量。即、能夠在基于高速采樣的微小時間范圍內(nèi)解析剛產(chǎn)生焊接異常之前的焊接現(xiàn)象。 根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明，通過使所述機(jī)器人控制裝置具備第I存儲機(jī)構(gòu)、第2存儲機(jī)構(gòu)、平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)方案2的作用。根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明，通過使焊接機(jī)具備第I存儲機(jī)構(gòu)、平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu)、且使機(jī)器人控制裝置具備第2存儲機(jī)構(gòu)，從而能夠容易地實現(xiàn)技術(shù)方案2的效
果O根據(jù)技術(shù)方案5的發(fā)明，除了技術(shù)方案I的效果之外，還能夠自動地取得用于對焊接現(xiàn)象更加詳細(xì)地進(jìn)行解析的附加數(shù)據(jù)(焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載等)。


圖I是具備了第I實施方式的電弧焊監(jiān)視裝置的電弧焊接機(jī)器人焊接系統(tǒng)的概略圖。圖2是具備了多個焊接機(jī)和機(jī)械手的電弧焊接機(jī)器人焊接系統(tǒng)的框圖。圖3是焊接機(jī)所進(jìn)行的焊接電流及焊接電壓等的采樣的流程圖。圖4是機(jī)器人控制裝置的CPU所進(jìn)行的處理的流程圖。圖5 (a)是第2實施方式的焊接機(jī)所進(jìn)行的處理的流程圖，(b)、(c)是機(jī)器人控制裝置的CPU所進(jìn)行的處理的流程圖。
具體實施例方式(第I實施方式)以下，參照圖I 圖4，說明將焊接機(jī)器人系統(tǒng)中所設(shè)置的電弧焊監(jiān)視裝置具體化后的ー實施方式。如圖I、圖2所示，焊接機(jī)器人系統(tǒng)具備設(shè)置于地面的多個場所的多個機(jī)械手10、對所述機(jī)械手10進(jìn)行控制的I個機(jī)器人控制裝置20、以及經(jīng)由通信電纜L而與機(jī)器人控制裝置20連接的多個焊接機(jī)30。多個焊接機(jī)30各一臺地與多個機(jī)械手10連接。(機(jī)械手10)如圖I所示，機(jī)械手10由被固定在地面等的適當(dāng)位置的基底構(gòu)件11、經(jīng)由多個軸而與該基底構(gòu)件11連結(jié)的多個臂12、以及驅(qū)動各臂12的未圖示出的驅(qū)動電機(jī)而構(gòu)成。在所述驅(qū)動電機(jī)中具備未圖示出的旋轉(zhuǎn)型編碼器，可檢測所述驅(qū)動電機(jī)的當(dāng)前位置。在機(jī)械手10前端的臂12所設(shè)置的手腕部的前端，安裝了對作為被焊接物的エ件(未圖示出)進(jìn)行電弧焊接的焊炬14。焊接機(jī)器人系統(tǒng)的各機(jī)械手10分別經(jīng)由控制電纜L3而與機(jī)器人控制裝置20連接。在圖I中，示出了 I個機(jī)械手(manipulator)和機(jī)器人控制裝置20經(jīng)由控制電纜L3相連接的地方，但針對其他機(jī)械手10也同樣地與機(jī)器人控制裝置20連接。機(jī)械手10的各臂12所設(shè)置的所述驅(qū)動 電機(jī)(未圖示出)通過從機(jī)器人控制裝置20經(jīng)由機(jī)器人控制電纜發(fā)送來的驅(qū)動信號被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。通過各驅(qū)動電機(jī)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，使得機(jī)械手10的各臂12位移，結(jié)果焊炬14可上下前后左右地移動。焊炬14將作為填充材料的焊絲13引導(dǎo)至エ件W的規(guī)定的焊接位置。焊絲13和エ件W連接了分別來自焊接機(jī)30的焊接電源36的電壓施加用的電源電纜LI、L2，通過焊接機(jī)30在焊絲13的前端與エ件W之間施加高電壓來產(chǎn)生電弧，利用該電弧的熱量使得焊絲13及エ件W熔化，由此對エ件W實施焊接。(機(jī)器人控制裝置20)機(jī)器人控制裝置20具備CPU21、R0M22、RAM23、主控制部24、通信控制部25及硬盤26等，各部經(jīng)由總線(BUS) 27相互連接。CPU21對各部進(jìn)行控制。另外，CPU21相當(dāng)于平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu)。主控制部24基于由未圖示出的示教盒(teach pendant)示教出的作業(yè)程序、或者來自示教盒的操作信號、或者來自未圖示出的所述旋轉(zhuǎn)型編碼器的當(dāng)前位置信息等來生成控制指令，經(jīng)由總線27和未圖示出的伺服驅(qū)動器、以及控制電纜L3，對所述未圖示出的驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，以使焊炬14移動。另外，機(jī)器人控制裝置20通過經(jīng)由通信電纜L而與焊接機(jī)30進(jìn)行通信，從而與該焊接機(jī)30取得同步，來進(jìn)行例如焊接的開始或結(jié)束、輸出電壓等的指示。另外，機(jī)器人控制裝置20對焊接機(jī)30進(jìn)行控制焊絲進(jìn)給裝置40的指示，使焊絲13從所述焊絲進(jìn)給裝置40向焊炬14進(jìn)給。R0M22保存用于控制機(jī)械手10的動作的控制軟件。RAM23是易失性的存儲器，是對CPU21提供作業(yè)區(qū)域的存儲器，并暫時存儲計算數(shù)據(jù)等。另外，RAM23以環(huán)形緩沖方式存儲后述的焊接電流及焊接電壓、以及后述的焊絲13的焊絲進(jìn)給速度及電機(jī)電流。RAM23相當(dāng)于易失性的第I存儲機(jī)構(gòu)。焊絲進(jìn)給速度及電機(jī)電流(即、進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載)成為對焊接異常進(jìn)行解析時的附加信息。硬盤26保存機(jī)械手10的焊接作業(yè)被示教的作業(yè)程序、表示該作業(yè)程序的執(zhí)行條件的數(shù)據(jù)、表示控制常數(shù)的數(shù)據(jù)等。另外，硬盤26相當(dāng)于對后述的平均焊接電流及平均焊接電壓進(jìn)行存儲的非易失性的第2存儲機(jī)構(gòu)。通信控制部25可以經(jīng)由通信電纜L而與各焊接機(jī)30進(jìn)行通信。在本實施方式中，電弧焊監(jiān)視裝置由機(jī)器人控制裝置20的RAM23、硬盤26及CPU21構(gòu)成。(焊接機(jī)30)各焊接機(jī)30具備CPU31、R0M32、RAM33、焊接控制部34及通信控制部35等，各部經(jīng)由總線(BUS) 39相互連接。
另外，焊接機(jī)30具備焊接電源36。焊接電源36具備數(shù)字逆變器控制電路，通過逆變器控制電路高速響應(yīng)地對從外部輸入的商用電源(例如3相200V)進(jìn)行精密的焊接電流波形控制。SP、焊接電源36的輸出側(cè)，經(jīng)由電源電纜L1、L2在焊炬14與エ件W之間供給高電壓的焊接電壓。CPU31對焊接機(jī)30的所述各部分進(jìn)行調(diào)控。R0M32保存用于對焊接機(jī)30所具備的焊接控制部34 (或者焊接電源36)或焊絲進(jìn)給裝置40等的動作進(jìn)行控制的控制軟件。RAM33是易失性的存儲器，是對CPU31提供作業(yè)區(qū)域的存儲器，并暫時存儲計算數(shù)據(jù)等。焊接控制部34按照所述控制軟件來控制焊絲進(jìn)給裝置40等的動作。例如，在規(guī)定的定時、或者根據(jù)來自機(jī)器人控制裝置20的指示，使焊絲進(jìn)給裝置40驅(qū)動。焊絲進(jìn)給裝置40具備驅(qū)動輥41和加壓輥42，加壓輥42借助未圖示出的彈簧而始終向驅(qū)動輥41側(cè)施力，將焊絲13夾在兩輥之間，因該摩擦カ夾住焊絲13而使其從未圖示出的焊絲卷筒拉出。驅(qū)動輥41被作為驅(qū)動源的電機(jī)43旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
電機(jī)43由帶編碼器的伺服電機(jī)構(gòu)成。并且，焊接控制部34利用從所述編碼器反饋的脈沖來測定焊絲13的焊絲進(jìn)給速度，并且監(jiān)視進(jìn)給時的速度(焊絲進(jìn)給速度)進(jìn)行反饋控制，來檢測電機(jī)43的電機(jī)電流，由此監(jiān)視進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載。焊接控制部34相當(dāng)于對焊絲的焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行檢測的檢測機(jī)構(gòu)。另外，焊接控制部34根據(jù)從機(jī)器人控制裝置20發(fā)送的焊接條件，對焊接電源36進(jìn)行控制，以向焊炬14供給焊接電流。通信控制部35可以經(jīng)由通信電纜L而與機(jī)器人控制裝置20的通信控制部25進(jìn)行連接來通信。在數(shù)字逆變器控制電路的輸出側(cè)、即焊接電源36的輸出側(cè)，具備電流檢測部37及電壓檢測部38。通過所述電流檢測部37來檢測焊絲13中流過的焊接電流。另外，通過電壓檢測部38來檢測在焊絲13的前端與エ件W之間施加的焊接電壓。電流檢測部37及電壓檢測部38與總線39連接，且該檢測數(shù)據(jù)(即、焊接電流和焊接電壓)經(jīng)由通信控制部35、通信電纜L而被發(fā)送至機(jī)器人控制裝置20。電流檢測部37相當(dāng)于焊接電流檢測機(jī)構(gòu)，電壓檢測部38相當(dāng)于焊接電壓檢測機(jī)構(gòu)。(實施方式的作用)參照圖3及圖4的流程圖，說明如上述那樣構(gòu)成的焊接機(jī)器人系統(tǒng)的作用。此外，以下為了便于說明，而對I個焊接機(jī)30和與該焊接機(jī)30的電源電纜L1、L2連接的機(jī)械手10進(jìn)行了說明，當(dāng)然關(guān)于其他焊接機(jī)30和與該焊接機(jī)30的電源電纜L1、L2連接的機(jī)械手10而言，也要理解成同樣地進(jìn)行。此外，以下為了便于說明，設(shè)在機(jī)器人控制裝置20與焊接機(jī)30之間的通信中，彼此以賦予了識別碼的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行通信，并且設(shè)在硬盤26中保存了賦予該識別碼且被文件化的各種數(shù)據(jù)。圖3的流程圖是焊接機(jī)30的CPU31所處理的流程圖。如該圖所示，在作業(yè)程序被執(zhí)行的焊接中，在SlO中CPU31取得由焊接機(jī)30的電流檢測部37及電壓檢測部38分別以所述規(guī)定的采樣周期(例如，IKHz以上的周期)采樣過的焊接電流及焊接電壓。另外，CPU31取得由焊接控制部34以與上述的采樣周期相同的采樣周期采樣過的焊絲13的焊絲進(jìn)給速度及電機(jī)43的電機(jī)電流。之后，在S20中，CPU31經(jīng)由通信控制部35將焊接電流、焊接電壓、焊絲進(jìn)給速度及電機(jī)電流即采樣結(jié)果發(fā)送至機(jī)器人控制裝置20。圖4是機(jī)器人控制裝置20的CPU21所進(jìn)行的處理的流程圖。如該圖所示，若在SlOO中CPU21經(jīng)由通信控制部25接收到所述采樣結(jié)果(即、接收數(shù)據(jù))，則在SllO中CPU21以環(huán)形緩沖方式將各自的數(shù)據(jù)(接收數(shù)據(jù))存儲至RAM23。環(huán)形緩沖方式是指，將RAM23的規(guī)定的存儲區(qū)域分割成多個段，并將分割出的所述段數(shù)設(shè)為能同時保存的數(shù)據(jù)的個數(shù)。例如，在將段數(shù)設(shè)為N個時，存在用第I個 第N個進(jìn)行表示的段。為此，在將超過了該個數(shù)的測定次數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的情況下，在N個段中當(dāng)前保存的數(shù)據(jù)之中，按照從最舊的數(shù)據(jù)起依次以新的數(shù)據(jù)進(jìn)行覆寫、更新。在本實施方式中，RAM23中保存的數(shù)據(jù)有焊接電流、焊接電壓、焊絲進(jìn)給速度及電 機(jī)電流等多種，且針對數(shù)據(jù)種類分別準(zhǔn)備了環(huán)形緩沖方式的存儲區(qū)域。并且，針對每個數(shù)據(jù)種類，準(zhǔn)備了用于在各自的段進(jìn)行寫入的寫入位置寄存器、和用于進(jìn)行該寄存器讀入的讀入位置寄存器。關(guān)于寫入位置寄存器，初始值為1，在每當(dāng)接收數(shù)據(jù)的寫入結(jié)束時各増加1，并在達(dá)到了 N之后返回為I。另外，關(guān)于讀入位置寄存器，初始值為1，在每當(dāng)接收數(shù)據(jù)的讀入結(jié)束時各増加1，并在達(dá)到了 N之后返回為I。所述讀入位置寄存器受CUP21控制，以免先于寫入位置寄存器所示的值進(jìn)行、即以免越過寫入位置寄存器所示的值。接著，在S120中，CPU21判斷是否是平均值的算出定時。平均值的算出定時以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時間間隔來進(jìn)行的，且被設(shè)定得比所述采樣周期長。在本實施方式中，由于采樣周期為IKHz以上，所以即便是最小也每隔IOms進(jìn)行。此外，該數(shù)值只是ー個例示，并不限定于此。在S120中CPU21判定出成為平均值的算出定時的情況下，在S130中CPU21針對每個所述數(shù)據(jù)種類，從前次的算出定時到本次的算出定時，基于保存在RAM23中的數(shù)據(jù)來算出平均值，并針對每個數(shù)據(jù)種類將算出結(jié)果存儲至硬盤26，然后移行至S140。在此，焊絲13的焊絲進(jìn)給速度的平均值及電機(jī)43的電機(jī)電流的平均值相當(dāng)于焊絲關(guān)聯(lián)平均值。另外，在S120中CPU21判定出不是平均值的算出定時的情況下，跳轉(zhuǎn)至S140。在S140中，CPU21判定是否產(chǎn)生了焊接異常。焊接異常的判定是利用公知的判定方法基于接收到的數(shù)據(jù)及其他信息來進(jìn)行的。例如，將持續(xù)固定時間以上且焊接電流為O、未對焊絲13通電的情況判定為焊接異常?；蛘撸灿袑⒑附z進(jìn)給速度持續(xù)規(guī)定時間以上為O的情況判定為焊接異常的方法等。在S140中CPU21判定為不是焊接異常的情況下，跳轉(zhuǎn)至S160。在S140中CPU21判定為是焊接異常的情況下，在S150中停止以環(huán)形緩沖方式向RAM23的存儲、且按每個數(shù)據(jù)種類將已保存于RAM23的各種數(shù)據(jù)(焊接電流、焊接電壓、焊絲進(jìn)給速度、電機(jī)電流)全部存儲至硬盤26，從而結(jié)束該流程。此外，在判定為焊接異常的情況下，為了進(jìn)行之后的解析，在無需將已存儲于RAM23的全部數(shù)據(jù)存儲至硬盤26吋，也可將預(yù)先設(shè)定的限制容量的范圍內(nèi)、從最新的數(shù)據(jù)開始依次變舊的數(shù)據(jù)按照每個數(shù)據(jù)種類存儲至硬盤26。在從S140移行至S160的情況下，在S160中CPU21檢查作業(yè)程序來判定焊接是否結(jié)束了。在焊接未結(jié)束的情況下返回到S100，在焊接結(jié)束了的情況下結(jié)束該流程。
如上述那樣構(gòu)成的電弧焊監(jiān)視裝置，在存在焊接異常的情況下，已保存于易失性的RAM23的各種數(shù)據(jù)由于被保存至非易失性的硬盤26，所以能夠用于之后的焊接異常的解析。本實施方式具有下述特征。(I)本實施方式的電弧焊監(jiān)視裝置具備易失性的RAM23(第I存儲機(jī)構(gòu))，其以環(huán)形緩沖方式存儲由焊接機(jī)30具備的電流檢測部37 (焊接電流檢測機(jī)構(gòu))及電壓檢測部38(焊接電壓檢測機(jī)構(gòu))以規(guī)定的采樣周期取得到的焊接電流及焊接電壓這兩者的數(shù)據(jù)；CPU21 (平均值計算機(jī)構(gòu))，其算出所述數(shù)據(jù)的規(guī)定時間間隔的平均值；和非易失性的硬盤26 (第2存儲機(jī)構(gòu))，其存儲所述平均值。在此，在作為RAM23而采用了非易失性的存儲器的情況下，一般地采樣周期越快，則越是需要具有可高速存取的高價的大容量存儲器，但是通過采用上述構(gòu)成，由于采用了環(huán)形緩沖方式的RAM23，所以無需大容量存儲器。另外，關(guān)于RAM23中存儲的焊接電流、焊接電壓、焊絲13的焊絲進(jìn)給速度及焊絲進(jìn)給裝置40的電機(jī)電流，通過取得并保存采樣周期 (以微小時間為単位)內(nèi)的數(shù)據(jù)，從而能夠自動地取得為了解析在產(chǎn)生焊接異常時的焊接現(xiàn)象所需的數(shù)據(jù)。(2)本實施方式的電弧焊監(jiān)視裝置具備CPU21(存儲控制機(jī)構(gòu))，其在焊接異常時，向硬盤26 (第2存儲機(jī)構(gòu))存儲已存儲于RAM23 (第I存儲機(jī)構(gòu))的各種數(shù)據(jù)。通過采用上述構(gòu)成，在焊接異常時，可以向非易失性的硬盤26存儲已存儲于易失性的RAM23的數(shù)據(jù)。這樣ー來，能夠追溯到以往來確認(rèn)以高速的采樣周期取得到的數(shù)據(jù)對應(yīng)環(huán)形緩沖的容量的部分。即、能夠在基于高速采樣的微小時間范圍內(nèi)解析剛產(chǎn)生焊接異常之前的焊接現(xiàn)象。(3)本實施方式的電弧焊監(jiān)視裝置中的機(jī)器人控制裝置20具備RAM23 (第I存儲機(jī)構(gòu))、硬盤26 (第2存儲機(jī)構(gòu))、CPU21 (平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu))。其結(jié)果，根據(jù)本實施方式，在機(jī)器人控制裝置20中，通過使所述機(jī)器人控制裝置具備第I存儲機(jī)構(gòu)、第2存儲機(jī)構(gòu)、平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)方案2的作用。(4)本實施方式的電弧焊監(jiān)視裝置中的焊接機(jī)30具備向焊炬14進(jìn)給焊絲13的焊絲進(jìn)給裝置40、且具備對焊絲進(jìn)給裝置40的焊絲13的焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行檢測的焊接控制部34(檢測機(jī)構(gòu))。另外，RAM23(第I存儲機(jī)構(gòu))以環(huán)形緩沖方式存儲焊接中的焊絲13的焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載這兩方。進(jìn)而，CPU21(平均值計算機(jī)構(gòu))算出RAM23 (第I存儲機(jī)構(gòu))所存儲的焊接中的焊絲13的焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載這兩方中的、規(guī)定時間間隔的平均值(焊絲關(guān)聯(lián)平均值)。并且，硬盤26(第2存儲機(jī)構(gòu))存儲焊絲關(guān)聯(lián)平均值。其結(jié)果，除了解析產(chǎn)生焊接異常時的微小時間范圍內(nèi)的焊接現(xiàn)象所需的數(shù)據(jù)(焊接電流或焊接電壓)之外，還能夠自動地取得用于進(jìn)ー步詳細(xì)地進(jìn)行解析的附加數(shù)據(jù)(焊絲進(jìn)給速度、進(jìn)給負(fù)載等)。(5)本實施方式的電弧焊監(jiān)視裝置即便在I臺機(jī)器人控制裝置20連接了多臺焊接機(jī)30的系統(tǒng)中，也能夠自動地取得為了對產(chǎn)生焊接異常時的微小時間范圍內(nèi)的焊接現(xiàn)象進(jìn)行解析所需的數(shù)據(jù)。(6)在本實施方式中，焊接機(jī)30是具備數(shù)字逆變器控制電路的數(shù)字焊接機(jī)，因為利用了近年來迅速普及開來的數(shù)字焊接機(jī)中內(nèi)置的電流檢測部37、電壓檢測部38，所以較之在機(jī)器人控制裝置20或焊接機(jī)30外部設(shè)置電流檢測部、電壓檢測部的情況，系統(tǒng)的價格變得便宜，安裝及維修也變得簡単。(第2實施方式)
參照圖I、圖2及圖5，說明第2實施方式的電弧焊監(jiān)視裝置。第2實施方式的硬件構(gòu)成與第I實施方式相同，僅軟件構(gòu)成不同，所以下面對同一構(gòu)成賦予同一符號，并對不同構(gòu)成進(jìn)行說明。在本實施方式中，焊接機(jī)30的RAM33是易失性的存儲器，以環(huán)形緩沖方式存儲焊接電流及焊接電壓、以及焊絲13的焊絲進(jìn)給速度及電機(jī)電流。RAM33相當(dāng)于易失性的第I存儲機(jī)構(gòu)。另外，焊接機(jī)30的CPU31相當(dāng)于平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu)。機(jī)器人控制裝置20的硬盤26相當(dāng)于第2存儲機(jī)構(gòu)。并且，第2實施方式的電弧焊監(jiān)視裝置由焊接機(jī)30的RAM33、硬盤26及焊接機(jī)30的CPU31構(gòu)成。(第2實施方式的作用)參照圖5(a)、(b)，說明第2實施方式的電弧焊監(jiān)視裝置的作用。圖5 (a)是焊接機(jī)30的CPU31所進(jìn)行的處理的流程圖。在S200中，CPU31與第I實施方式同樣地，取得由焊接機(jī)30的電流檢測部37及電壓檢測部38分別以規(guī)定的采樣周期(例如，IKHz以上的周期)采樣過的焊接電流及焊接電壓。另外，CPU31取得由焊接控制部34以與上述的采樣周期同樣的采樣周期采樣過的焊絲13的焊絲進(jìn)給速度及電機(jī)43的電機(jī)電流。并且，在S210中，CPU31以在第I實施方式中說明過的環(huán)形緩沖方式將各自的數(shù)據(jù)存儲至RAM33。在接下來的S220中，CPU31判斷是否是平均值的算出定時。平均值的算出定時是以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時間間隔進(jìn)行的，且被設(shè)定得比所述采樣周期還長。在本實施方式中，由于采樣周期為IKHz以上，所以最小也每隔IOms進(jìn)行。此外，該數(shù)值只是ー個例示，并不進(jìn)行限定。在S220中CPU31判定為不成為平均值的算出定時的情況下，暫時結(jié)束該處理的流程圖。在S220中CPU31判定為成為平均值的算出定時的情況下，在S230中CPU31針對每個所述數(shù)據(jù)種類，從前次的控制周期的算出定時到本次的控制周期的算出定時，基于已保存于RAM33的數(shù)據(jù)分別算出平均值。并且，在S240中CPU31將這些平均值經(jīng)由通信控制部35發(fā)送至機(jī)器人控制裝置20。在此，焊絲13的焊絲進(jìn)給速度的平均值及電機(jī)43的電機(jī)電流的平均值相當(dāng)于焊絲關(guān)聯(lián)平均值。如圖5(b)所示，機(jī)器人控制裝置20的CPU21將在S300中由通信控制部25接收到的各種數(shù)據(jù)的平均值，與第I實施方式同樣地保存至硬盤26。在此，焊接機(jī)30的CPU31將檢測到焊接異常的情況、例如取得到的數(shù)據(jù)或持續(xù)固定時間以上焊接電流為O、未對焊絲13通電的情況判定為焊接異常之際、或者將焊絲13的焊絲進(jìn)給速度持續(xù)規(guī)定時間以上為O的情況判定為焊接異常之際，CPU31經(jīng)由通信控制部35將焊接異常通知給機(jī)器人控制裝置20，并且停止以環(huán)形緩沖方式向RAM33存儲所述各種數(shù)據(jù)的存儲。此外，焊接異常的判定也可以是所述方法以外的公知方法?；蛘?，在機(jī)器人控制裝置20的CPU21以公知方法進(jìn)行了焊接異常的判定的情況下，CPU21經(jīng)由通信控制部25將焊接異常通知給焊接機(jī)30。這種情況下，焊接機(jī)30的CPU31根據(jù)經(jīng)由通信控制部35來自機(jī)器人控制裝置20的焊接異常的通知，停止以環(huán)形緩沖方式向RAM33存儲數(shù)據(jù)的存儲。這樣ー來，在由機(jī)器人控制裝置20或焊接機(jī)30進(jìn)行了焊接異常的判定的情況下，停止了 RAM33的各種數(shù)據(jù)的存儲(寫入)，之后，CPU31讀入以環(huán)形緩沖方式存儲至RAM33的各種數(shù)據(jù)(RAM數(shù)據(jù))，并經(jīng)由通信控制部25將該RAM數(shù)據(jù)發(fā)送至機(jī)器人控制裝置20。機(jī)器人控制裝置20的CPU21在圖5(c)的S400中，將由通信控制部25接收到的RAM數(shù)據(jù)保存至硬盤26。由此，在I臺機(jī)器人控制裝置20連接了多臺焊接機(jī)30的情況下，即便因通信速度或者通信電纜的通信容量不足等原因?qū)е聼o法將高頻率的采樣數(shù)據(jù)實時地發(fā)送至機(jī)器人控制裝置20，也能將產(chǎn)生焊接異常時的這些詳細(xì)數(shù)據(jù)作為歷史記錄保存至機(jī)器人控制裝置20的硬盤26，從而能夠用于查明焊接異常的原因。 本實施方式具有以下特征。(I)在本實施方式的電弧焊監(jiān)視裝置中，將焊接機(jī)30的RAM33作為第I存儲機(jī)構(gòu)構(gòu)成，將CPU31作為平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，將機(jī)器人控制裝置20的硬盤26作為第2存儲機(jī)構(gòu)構(gòu)成。其結(jié)果，通過采用這種構(gòu)成，在焊接異常吋，向機(jī)器人控制裝置20具備的非易失性的硬盤26存儲已存儲于焊接機(jī)30具備的易失性的RAM33的焊接電流、焊接電壓、焊絲13的焊絲進(jìn)給速度、電機(jī)43的電機(jī)電流，由此能夠在產(chǎn)生焊接異常時從機(jī)器人控制裝置20的硬盤26中取得采樣周期內(nèi)的焊接電流及焊接電壓的數(shù)據(jù)并使用。此外，本發(fā)明并不限于上述實施方式，也可如下進(jìn)行變更?！ぴ诘?實施方式中，雖然即便在機(jī)器人控制裝置20側(cè)也可判定焊接異常，但是也可僅由焊接機(jī)30來進(jìn)行機(jī)器人控制裝置20側(cè)的焊接異常判定?！ぴ谒龈鲗嵤┓绞街?，焊接機(jī)器人系統(tǒng)在I個機(jī)器人控制裝置20中具備了多個焊接機(jī)30及多個機(jī)械手10，但是也可在I個機(jī)器人控制裝置20中具備I個焊接機(jī)30及I個機(jī)械手10?！ぴ谒龈鲗嵤┓绞街?，設(shè)以規(guī)定的采樣周期取得的數(shù)據(jù)為焊接電流、焊接電壓、焊絲13的焊絲進(jìn)給速度、電機(jī)43的電機(jī)電流，但是為了解析焊接異常，只要是可以解析焊接電流及焊接電壓的其中一方即可，所以也可構(gòu)成為取得焊接電流及焊接電壓中的其中一方的數(shù)據(jù)、即取得焊接電流或者取得焊接電壓，并保存至作為易失性的第I存儲機(jī)構(gòu)的RAM23等。并且，也可在焊接異常時將該數(shù)據(jù)保存至作為非易失性的第2存儲機(jī)構(gòu)的硬盤26等。 在所述各實施方式中，雖然焊接控制部34取得(采樣)了焊絲13的焊絲進(jìn)給速度、電機(jī)43的電機(jī)電流雙方，但是也可僅采樣其中一方。·在所述各實施方式中，雖然CPU31采用了存儲控制機(jī)構(gòu)，但是也可在存在焊接異常時由操作人員操作未圖示出的示教盒、或者未圖示出的操作盤，將已存儲于RAM33的焊接電流及焊接電壓存儲至硬盤26。 在所述各實施方式中，雖然作為非易失性的第2存儲機(jī)構(gòu)而采用了硬盤26，但是非易失性的第2存儲機(jī)構(gòu)并不限于硬盤。作為非易失性的存儲機(jī)構(gòu)，也可以是光磁存儲裝置等的存儲機(jī)構(gòu)、閃存等的非易失性半導(dǎo)體存儲器。·在所述各實施方式中，具體化為使用具備了數(shù)字逆變器控制電路的焊接電源36的焊接機(jī)器人系統(tǒng)，能直接利用數(shù)字逆變器控制電路所附帶設(shè)置的電流檢測部37、電壓檢測部38。取而代之，也可以使用不具備數(shù)字逆變器控制電路的、模擬形式的焊接電源。這種情況下，需要進(jìn)ー步設(shè)定在電源電路的輸出側(cè)檢測焊接電流的焊接電流檢測傳感器為焊接電流檢測機(jī)構(gòu)，檢測焊接電壓的焊接電壓檢測傳感器為焊接電壓檢測機(jī)構(gòu)，但這樣構(gòu)成也可以?！ぴ谒龈鲗嵤┓绞街?，由于在電弧焊接中一般將保護(hù)氣體從焊炬14中噴出，所以省略說明。也可設(shè)置對該保護(hù)氣體在焊接中的氣體流量進(jìn)行檢測的氣體流量測定器，在焊接中使該氣體流量測定器以所述規(guī)定的采樣周期進(jìn)行測定，以環(huán)形緩沖方式將該值(附加信息)保存至各實施方式的第I存儲機(jī)構(gòu)，在焊接異常時保存至各實施方式的第2存儲機(jī)構(gòu)。 [符號說明]10...機(jī)械手、14...焊炬、20...機(jī)器人控制裝置、21... CPU (存儲控制機(jī)構(gòu)、平均值計算機(jī)構(gòu))、23. ·· RAM(第I存儲機(jī)構(gòu))、26·..硬盤(第2存儲機(jī)構(gòu))、30...焊接機(jī)、37...電流檢測部(焊接電流檢測機(jī)構(gòu))、38...電壓檢測部(焊接電壓檢測機(jī)構(gòu))。
權(quán)利要求
1.一種電弧焊監(jiān)視裝置，其設(shè)置于焊接機(jī)器人系統(tǒng)，所述焊接機(jī)器人系統(tǒng)具備配備焊炬的I個或2個以上的機(jī)械手、使進(jìn)給至所述焊炬的焊絲熔化來對焊接對象物進(jìn)行焊接的I個或2個以上的焊接機(jī)、以及連接了所述I個或2個以上的機(jī)械手和所述I個或2個以上的焊接機(jī)的機(jī)器人控制裝置，且由所述機(jī)械手及所述焊接機(jī)構(gòu)成的I個或2個以上的焊接機(jī)器人的焊接動作被所述機(jī)器人控制裝置控制， 所述電弧焊監(jiān)視裝置的特征在于，具備 易失性的第I存儲機(jī)構(gòu)，其以環(huán)形緩沖方式存儲由所述焊接機(jī)具備的焊接電流檢測機(jī)構(gòu)及焊接電壓檢測機(jī)構(gòu)以規(guī)定的采樣周期取得到的焊接電流及焊接電壓之中的、至少其中一方的數(shù)據(jù)； 平均值計算機(jī)構(gòu)，其算出所述數(shù)據(jù)在規(guī)定時間間隔的平均值；和非易失性的第2存儲機(jī)構(gòu)，其存儲所述平均值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電弧焊監(jiān)視裝置，其特征在于， 所述電弧焊監(jiān)視裝置具備存儲控制機(jī)構(gòu)，該存儲控制機(jī)構(gòu)在焊接異常時向所述第2存儲機(jī)構(gòu)存儲已存儲于所述第I存儲機(jī)構(gòu)中的至少其中一方的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電弧焊監(jiān)視裝置，其特征在于， 所述機(jī)器人控制裝置具備所述第I存儲機(jī)構(gòu)、第2存儲機(jī)構(gòu)、平均值計算機(jī)構(gòu)及存儲控制機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電弧焊監(jiān)視裝置，其特征在于， 所述焊接機(jī)具備所述第I存儲機(jī)構(gòu)、平均值計算機(jī)構(gòu)及所述存儲控制機(jī)構(gòu)， 所述機(jī)器人控制裝置具備所述第2存儲機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任意一項所述的電弧焊監(jiān)視裝置，其特征在于， 所述焊接機(jī)具備向焊炬進(jìn)給焊絲的焊絲進(jìn)給裝置、且具備對所述焊絲進(jìn)給裝置的焊絲的焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行檢測的檢測機(jī)構(gòu)， 所述第I存儲機(jī)構(gòu)以環(huán)形緩沖方式存儲焊接中的所述焊絲的焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載中的至少其中一方， 所述平均值計算機(jī)構(gòu)算出所述第I存儲機(jī)構(gòu)存儲的焊接中的所述焊絲的焊絲進(jìn)給速度及進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載中的至少其中一方在所述規(guī)定時間間隔的焊絲關(guān)聯(lián)平均值， 所述第2存儲機(jī)構(gòu)存儲所述焊絲關(guān)聯(lián)平均值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電弧焊監(jiān)視裝置。以往，在監(jiān)視焊接結(jié)果時進(jìn)行高速周期的采樣會涉及到成本增加，另一方面，在低速周期的采樣中不會殘存查明焊接不良等原因所需的充足的信息。為此，RAM(23)以環(huán)形緩沖方式存儲由電流檢測部(37)及電壓檢測部(38)以高速周期取得到的焊接電流及焊接電壓的數(shù)據(jù)。CPU(21)算出所述數(shù)據(jù)的規(guī)定時間間隔的平均值。硬盤(26)存儲所述平均值。在焊接異常時，向硬盤(26)存儲已存儲于RAM(23)的各種數(shù)據(jù)。從而，即便不使用可高速存取的高價的大容量存儲器，也能夠自動地取得為了對在產(chǎn)生焊接異常時的焊接現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)解析所需的數(shù)據(jù)。
文檔編號B23K9/095GK102848050SQ20121021900
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者廣田周吾, 中川慎一郎 申請人:株式會社大亨