专利名称：电弧焊监视装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电弧焊监视装置。
背景技术：
作为监视电弧焊接状态的技术，公知专利文献I及专利文献2。在专利文献I中提出一种下述的电弧焊监视装置使电弧焊接中的焊接电流、焊接电压、及由各种传感器得到的波形数据、与机器人的动作轨迹同步地进行记录，并显示于监视器的显示器。由该监视器装置也能够进行焊接异常判定，并且使相当于存在焊接异常的数据范围的机器人的动作轨迹的部分以与该部分除此之外的位置不同的顔色进行显示。另外，在该监视器装置中，焊接电流及焊接电压的检测机构独立地设置于机器人控制装置外且电弧焊接机外。将专利文献I称作现有技术I。
在专利文献2中提出了一种下述的电弧焊接机器人能够与程序名、焊接位置一起将电弧焊接中的焊接电流输出平均值、焊接电压输出平均值等的測量数据作为历史记录信息进行保存。该历史记录的保存定时可以从所有焊接条件变更时或者异常产生时的其中一方中选择。将专利文献2称作现有技术2。此外，在由电弧焊接机器人进行的电弧焊接中，在产生了电弧中断或熔敷等的焊接异常、熔深不足或焊接焊道的形成不良等的施工不良的情况下，为了查明其原因，大多情况需要解析在微小时间范围内的焊接现象。这种情况下，在产生了所述现象的部分中至少需要以高频率采样过的实际焊接电流和实际焊接电压。综上，如果有实际焊丝(wire)进给速度或实际气体流量等的附加信息，则查明原因是有效的。专利文献I :日本特开平11-58007号公报专利文献2 日本特开2006-26655号公报
发明内容
在现有技术I中公开了下述的电弧焊监视装置能够使电弧焊接中的焊接电流、焊接电压及由各种传感器得到的波形数据与机器人的动作区域同步地进行记录。然而，在现有技术I中，存在下述的问题。针对所有焊接施工，将以相同频率采样过的波形数据作为历史记录进行保存。为此，在以高频率进行采样的情况下，需要能以高速存取的大容量的非易失性存储器，从而系统的价格变得非常高。另ー方面，在现有技术2中，由于能够作为历史记录进行保存的是焊接电流和焊接电压在示教步骤间的平均值，所以存储容量少也可以，但是无法残存查明焊接不良原因的充足的信息。本发明的目的在于提供一种电弧焊监视装置通过在不采用可高速存取的高价的大容量存储器的情况下进行高频采样，能够自动地取得解析在产生焊接异常时的微小时间范围内的焊接现象所需的数据。为了解决上述问题，本发明的技术方案I的发明提供一种电弧焊监视装置，其设置于焊接机器人系统，所述焊接机器人系统具备配备焊炬的I个或2个以上的机械手、使进给至所述焊炬的焊丝熔化来对焊接对象物进行焊接的I个或2个以上的焊接机、以及连接了所述I个或2个以上的机械手和所述I个或2个以上的焊接机的机器人控制装置，且由所述机械手及所述焊接机构成的I个或2个以上的焊接机器人的焊接动作受所述机器人控制装置控制，所述电弧焊监视装置的特征在于具备易失性的第I存储机构，其以环形缓冲方式存储由所述焊接机具备的焊接电流检测机构及焊接电压检测机构以规定的采样周期取得到的焊接电流及焊接电压之中的、至少其中一方的数据；平均值计算机构，其算出所述数据在规定时间间隔的平均值；和非易失性的第2存储机构，其存储所述平均值。一般地，采样周期越处于高速，作为存储被采样的数据的非易失性的存储机构而越是需要可高速存取的高价的大容量存储器。但是，根据上述构成，即便在第I存储机构采用了采样周期为高速且可高速存取的存储器(Storage)的情况下，也因为是环形缓冲方式，所以无需大容量存储器。进而，由于为易失性，所以也可不采用可高速存取的高价的非易失性的大容量存储器来作为存储机构。另外， 由于在第I存储机构中存储的焊接电流及焊接电压是以高速的采样周期(=微小时间)取得出的数据，所以在产生焊接异常时能够解析微小时间范围内的焊接现象。技术方案2的发明在技术方案I中的特征在于，具备存储控制机构，该存储控制机构在焊接异常时向所述第2存储机构存储已存储于所述第I存储机构中的至少其中一方的数据。根据上述构成，在焊接异常时，通过向非易失性的第2存储机构存储已存储于易失性的第I存储机构的数据，从而能够追溯到以往来确认以高速的采样周期取得出的数据对应环形缓冲的容量的部分。即、能够在基于高速采样的微小时间范围内解析刚产生焊接异常之前的焊接现象。技术方案3的发明在技术方案2中的特征在于，所述机器人控制装置具备所述第I存储机构、第2存储机构、平均值计算机构及存储控制机构。根据上述构成，能够在机器人控制装置具备了第I存储机构、第2存储机构、平均值计算机构及存储控制机构的焊接机器人焊接系统中，实现技术方案2的作用。技术方案4的发明在技术方案2中的特征在于，所述焊接机具备所述第I存储机构、平均值计算机构及所述存储控制机构，所述机器人控制装置具备所述第2存储机构。根据上述构成，在焊接机具备了第I存储机构、平均值计算机构及存储控制机构、且机器人控制装置具备了第2存储机构的焊接机器人焊接系统中，能够容易地实现技术方案2的效果。技术方案5的发明在技术方案I至4任意ー项中的特征在于，所述焊接机具备向焊炬进给焊丝的焊丝进给装置、且具备对所述焊丝进给装置的焊丝的焊丝进给速度及进给系统的负载进行检测的检测机构，所述第I存储机构以环形缓冲方式存储焊接中的所述焊丝的焊丝进给速度及进给系统的负载中的至少其中一方，所述平均值计算机构算出所述第I存储机构存储的焊接中的所述焊丝的焊丝进给速度及进给系统的负载中的至少其中一方作为在所述规定时间间隔的焊丝关联平均值，所述第2存储机构存储所述焊丝关联平均值。根据上述构成，即便在第I存储机构采用了采样周期为高速且可高速存取的存储器的情况下，也因为是环形缓冲方式，所以无需大容量存储器。进而，由于为易失性，所以也可不采用可高速存取的高价的非易失性的大容量存储器来作为存储机构。另外，由于在第I存储机构中存储的焊接电流及焊接电压是以高速的采样周期(=微小时间)取得出的数据，所以在产生焊接异常时能够解析微小时间范围内的焊接现象。发明效果根据技术方案I的发明，能够提供一种电弧焊监视装置即便不使用作为可高速存取的高价的大容量存储器的、非易失性的存储机构，也可自动地取得用于对在产生焊接异常时的微小时间范围内的焊接现象进行解析所需的数据。根据技术方案2的发明，在焊接异常时，通过向非易失性的第2存储机构存储作为已存储于易失性的第I存储机构的焊接电流及焊接电压的数据，从而能够追溯到以往来确认以高速的采样周期取得出的数据对应环形缓冲的容量的量。即、能够在基于高速采样的微小时间范围内解析刚产生焊接异常之前的焊接现象。 根据技术方案3的发明，通过使所述机器人控制装置具备第I存储机构、第2存储机构、平均值计算机构及存储控制机构，从而能够实现技术方案2的作用。根据技术方案4的发明，通过使焊接机具备第I存储机构、平均值计算机构及存储控制机构、且使机器人控制装置具备第2存储机构，从而能够容易地实现技术方案2的效
果O根据技术方案5的发明，除了技术方案I的效果之外，还能够自动地取得用于对焊接现象更加详细地进行解析的附加数据(焊丝进给速度及进给系统的负载等)。
图I是具备了第I实施方式的电弧焊监视装置的电弧焊接机器人焊接系统的概略图。图2是具备了多个焊接机和机械手的电弧焊接机器人焊接系统的框图。图3是焊接机所进行的焊接电流及焊接电压等的采样的流程图。图4是机器人控制装置的CPU所进行的处理的流程图。图5 (a)是第2实施方式的焊接机所进行的处理的流程图，(b)、(c)是机器人控制装置的CPU所进行的处理的流程图。
具体实施例方式(第I实施方式)以下，參照图I 图4，说明将焊接机器人系统中所设置的电弧焊监视装置具体化后的ー实施方式。如图I、图2所示，焊接机器人系统具备设置于地面的多个场所的多个机械手10、对所述机械手10进行控制的I个机器人控制装置20、以及经由通信电缆L而与机器人控制装置20连接的多个焊接机30。多个焊接机30各一台地与多个机械手10连接。(机械手10)如图I所示，机械手10由被固定在地面等的适当位置的基底构件11、经由多个轴而与该基底构件11连结的多个臂12、以及驱动各臂12的未图示出的驱动电机而构成。在所述驱动电机中具备未图示出的旋转型编码器，可检测所述驱动电机的当前位置。在机械手10前端的臂12所设置的手腕部的前端，安装了对作为被焊接物的エ件(未图示出)进行电弧焊接的焊炬14。焊接机器人系统的各机械手10分别经由控制电缆L3而与机器人控制装置20连接。在图I中，示出了 I个机械手(manipulator)和机器人控制装置20经由控制电缆L3相连接的地方，但针对其他机械手10也同样地与机器人控制装置20连接。机械手10的各臂12所设置的所述驱动 电机(未图示出)通过从机器人控制装置20经由机器人控制电缆发送来的驱动信号被旋转驱动。通过各驱动电机被旋转驱动，使得机械手10的各臂12位移，结果焊炬14可上下前后左右地移动。焊炬14将作为填充材料的焊丝13引导至エ件W的规定的焊接位置。焊丝13和エ件W连接了分别来自焊接机30的焊接电源36的电压施加用的电源电缆LI、L2，通过焊接机30在焊丝13的前端与エ件W之间施加高电压来产生电弧，利用该电弧的热量使得焊丝13及エ件W熔化，由此对エ件W实施焊接。(机器人控制装置20)机器人控制装置20具备CPU21、R0M22、RAM23、主控制部24、通信控制部25及硬盘26等，各部经由总线(BUS) 27相互连接。CPU21对各部进行控制。另外，CPU21相当于平均值计算机构及存储控制机构。主控制部24基于由未图示出的示教盒(teach pendant)示教出的作业程序、或者来自示教盒的操作信号、或者来自未图示出的所述旋转型编码器的当前位置信息等来生成控制指令，经由总线27和未图示出的伺服驱动器、以及控制电缆L3，对所述未图示出的驱动电机进行旋转控制，以使焊炬14移动。另外，机器人控制装置20通过经由通信电缆L而与焊接机30进行通信，从而与该焊接机30取得同步，来进行例如焊接的开始或结束、输出电压等的指示。另外，机器人控制装置20对焊接机30进行控制焊丝进给装置40的指示，使焊丝13从所述焊丝进给装置40向焊炬14进给。R0M22保存用于控制机械手10的动作的控制软件。RAM23是易失性的存储器，是对CPU21提供作业区域的存储器，并暂时存储计算数据等。另外，RAM23以环形缓冲方式存储后述的焊接电流及焊接电压、以及后述的焊丝13的焊丝进给速度及电机电流。RAM23相当于易失性的第I存储机构。焊丝进给速度及电机电流(即、进给系统的负载)成为对焊接异常进行解析时的附加信息。硬盘26保存机械手10的焊接作业被示教的作业程序、表示该作业程序的执行条件的数据、表示控制常数的数据等。另外，硬盘26相当于对后述的平均焊接电流及平均焊接电压进行存储的非易失性的第2存储机构。通信控制部25可以经由通信电缆L而与各焊接机30进行通信。在本实施方式中，电弧焊监视装置由机器人控制装置20的RAM23、硬盘26及CPU21构成。(焊接机30)各焊接机30具备CPU31、R0M32、RAM33、焊接控制部34及通信控制部35等，各部经由总线(BUS) 39相互连接。
另外，焊接机30具备焊接电源36。焊接电源36具备数字逆变器控制电路，通过逆变器控制电路高速响应地对从外部输入的商用电源(例如3相200V)进行精密的焊接电流波形控制。SP、焊接电源36的输出侧，经由电源电缆L1、L2在焊炬14与エ件W之间供给高电压的焊接电压。CPU31对焊接机30的所述各部分进行调控。R0M32保存用于对焊接机30所具备的焊接控制部34 (或者焊接电源36)或焊丝进给装置40等的动作进行控制的控制软件。RAM33是易失性的存储器，是对CPU31提供作业区域的存储器，并暂时存储计算数据等。焊接控制部34按照所述控制软件来控制焊丝进给装置40等的动作。例如，在规定的定时、或者根据来自机器人控制装置20的指示，使焊丝进给装置40驱动。焊丝进给装置40具备驱动辊41和加压辊42，加压辊42借助未图示出的弹簧而始终向驱动辊41侧施力，将焊丝13夹在两辊之间，因该摩擦カ夹住焊丝13而使其从未图示出的焊丝卷筒拉出。驱动辊41被作为驱动源的电机43旋转驱动。
电机43由带编码器的伺服电机构成。并且，焊接控制部34利用从所述编码器反馈的脉冲来测定焊丝13的焊丝进给速度，并且监视进给时的速度(焊丝进给速度)进行反馈控制，来检测电机43的电机电流，由此监视进给系统的负载。焊接控制部34相当于对焊丝的焊丝进给速度及进给系统的负载进行检测的检测机构。另外，焊接控制部34根据从机器人控制装置20发送的焊接条件，对焊接电源36进行控制，以向焊炬14供给焊接电流。通信控制部35可以经由通信电缆L而与机器人控制装置20的通信控制部25进行连接来通信。在数字逆变器控制电路的输出侧、即焊接电源36的输出侧，具备电流检测部37及电压检测部38。通过所述电流检测部37来检测焊丝13中流过的焊接电流。另外，通过电压检测部38来检测在焊丝13的前端与エ件W之间施加的焊接电压。电流检测部37及电压检测部38与总线39连接，且该检测数据(即、焊接电流和焊接电压)经由通信控制部35、通信电缆L而被发送至机器人控制装置20。电流检测部37相当于焊接电流检测机构，电压检测部38相当于焊接电压检测机构。(实施方式的作用)參照图3及图4的流程图，说明如上述那样构成的焊接机器人系统的作用。此外，以下为了便于说明，而对I个焊接机30和与该焊接机30的电源电缆L1、L2连接的机械手10进行了说明，当然关于其他焊接机30和与该焊接机30的电源电缆L1、L2连接的机械手10而言，也要理解成同样地进行。此外，以下为了便于说明，设在机器人控制装置20与焊接机30之间的通信中，彼此以赋予了识别码的通信数据进行通信，并且设在硬盘26中保存了赋予该识别码且被文件化的各种数据。图3的流程图是焊接机30的CPU31所处理的流程图。如该图所示，在作业程序被执行的焊接中，在SlO中CPU31取得由焊接机30的电流检测部37及电压检测部38分别以所述规定的采样周期(例如，IKHz以上的周期)采样过的焊接电流及焊接电压。另外，CPU31取得由焊接控制部34以与上述的采样周期相同的采样周期采样过的焊丝13的焊丝进给速度及电机43的电机电流。之后，在S20中，CPU31经由通信控制部35将焊接电流、焊接电压、焊丝进给速度及电机电流即采样结果发送至机器人控制装置20。图4是机器人控制装置20的CPU21所进行的处理的流程图。如该图所示，若在SlOO中CPU21经由通信控制部25接收到所述采样结果(即、接收数据)，则在SllO中CPU21以环形缓冲方式将各自的数据(接收数据)存储至RAM23。环形缓冲方式是指，将RAM23的规定的存储区域分割成多个段，并将分割出的所述段数设为能同时保存的数据的个数。例如，在将段数设为N个时，存在用第I个 第N个进行表示的段。为此，在将超过了该个数的測定次数的数据进行存储的情况下，在N个段中当前保存的数据之中，按照从最旧的数据起依次以新的数据进行覆写、更新。在本实施方式中，RAM23中保存的数据有焊接电流、焊接电压、焊丝进给速度及电 机电流等多种，且针对数据种类分别准备了环形缓冲方式的存储区域。并且，针对每个数据种类，准备了用于在各自的段进行写入的写入位置寄存器、和用于进行该寄存器读入的读入位置寄存器。关于写入位置寄存器，初始值为1，在每当接收数据的写入结束时各増加1，并在达到了 N之后返回为I。另外，关于读入位置寄存器，初始值为1，在每当接收数据的读入结束时各増加1，并在达到了 N之后返回为I。所述读入位置寄存器受CUP21控制，以免先于写入位置寄存器所示的值进行、即以免越过写入位置寄存器所示的值。接着，在S120中，CPU21判断是否是平均值的算出定时。平均值的算出定时以预先设定的规定时间间隔来进行的，且被设定得比所述采样周期长。在本实施方式中，由于采样周期为IKHz以上，所以即便是最小也每隔IOms进行。此外，该数值只是ー个例示，并不限定于此。在S120中CPU21判定出成为平均值的算出定时的情况下，在S130中CPU21针对每个所述数据种类，从前次的算出定时到本次的算出定时，基于保存在RAM23中的数据来算出平均值，并针对每个数据种类将算出结果存储至硬盘26，然后移行至S140。在此，焊丝13的焊丝进给速度的平均值及电机43的电机电流的平均值相当于焊丝关联平均值。另外，在S120中CPU21判定出不是平均值的算出定时的情况下，跳转至S140。在S140中，CPU21判定是否产生了焊接异常。焊接异常的判定是利用公知的判定方法基于接收到的数据及其他信息来进行的。例如，将持续固定时间以上且焊接电流为O、未对焊丝13通电的情况判定为焊接异常。或者，也有将焊丝进给速度持续规定时间以上为O的情况判定为焊接异常的方法等。在S140中CPU21判定为不是焊接异常的情况下，跳转至S160。在S140中CPU21判定为是焊接异常的情况下，在S150中停止以环形缓冲方式向RAM23的存储、且按每个数据种类将已保存于RAM23的各种数据(焊接电流、焊接电压、焊丝进给速度、电机电流)全部存储至硬盘26，从而结束该流程。此外，在判定为焊接异常的情况下，为了进行之后的解析，在无需将已存储于RAM23的全部数据存储至硬盘26吋，也可将预先设定的限制容量的范围内、从最新的数据开始依次变旧的数据按照每个数据种类存储至硬盘26。在从S140移行至S160的情况下，在S160中CPU21检查作业程序来判定焊接是否结束了。在焊接未结束的情况下返回到S100，在焊接结束了的情况下结束该流程。
如上述那样构成的电弧焊监视装置，在存在焊接异常的情况下，已保存于易失性的RAM23的各种数据由于被保存至非易失性的硬盘26，所以能够用于之后的焊接异常的解析。本实施方式具有下述特征。(I)本实施方式的电弧焊监视装置具备易失性的RAM23(第I存储机构)，其以环形缓冲方式存储由焊接机30具备的电流检测部37 (焊接电流检测机构)及电压检测部38(焊接电压检测机构)以规定的采样周期取得到的焊接电流及焊接电压这两者的数据；CPU21 (平均值计算机构)，其算出所述数据的规定时间间隔的平均值；和非易失性的硬盘26 (第2存储机构)，其存储所述平均值。在此，在作为RAM23而采用了非易失性的存储器的情况下，一般地采样周期越快，则越是需要具有可高速存取的高价的大容量存储器，但是通过采用上述构成，由于采用了环形缓冲方式的RAM23，所以无需大容量存储器。另外，关于RAM23中存储的焊接电流、焊接电压、焊丝13的焊丝进给速度及焊丝进给装置40的电机电流，通过取得并保存采样周期 (以微小时间为単位)内的数据，从而能够自动地取得为了解析在产生焊接异常时的焊接现象所需的数据。(2)本实施方式的电弧焊监视装置具备CPU21(存储控制机构)，其在焊接异常时，向硬盘26 (第2存储机构)存储已存储于RAM23 (第I存储机构)的各种数据。通过采用上述构成，在焊接异常时，可以向非易失性的硬盘26存储已存储于易失性的RAM23的数据。这样ー来，能够追溯到以往来确认以高速的采样周期取得到的数据对应环形缓冲的容量的部分。即、能够在基于高速采样的微小时间范围内解析刚产生焊接异常之前的焊接现象。(3)本实施方式的电弧焊监视装置中的机器人控制装置20具备RAM23 (第I存储机构)、硬盘26 (第2存储机构)、CPU21 (平均值计算机构及存储控制机构)。其结果，根据本实施方式，在机器人控制装置20中，通过使所述机器人控制装置具备第I存储机构、第2存储机构、平均值计算机构及存储控制机构，从而能够实现技术方案2的作用。(4)本实施方式的电弧焊监视装置中的焊接机30具备向焊炬14进给焊丝13的焊丝进给装置40、且具备对焊丝进给装置40的焊丝13的焊丝进给速度及进给系统的负载进行检测的焊接控制部34(检测机构)。另外，RAM23(第I存储机构)以环形缓冲方式存储焊接中的焊丝13的焊丝进给速度及进给系统的负载这两方。进而，CPU21(平均值计算机构)算出RAM23 (第I存储机构)所存储的焊接中的焊丝13的焊丝进给速度及进给系统的负载这两方中的、规定时间间隔的平均值(焊丝关联平均值)。并且，硬盘26(第2存储机构)存储焊丝关联平均值。其结果，除了解析产生焊接异常时的微小时间范围内的焊接现象所需的数据(焊接电流或焊接电压)之外，还能够自动地取得用于进ー步详细地进行解析的附加数据(焊丝进给速度、进给负载等)。(5)本实施方式的电弧焊监视装置即便在I台机器人控制装置20连接了多台焊接机30的系统中，也能够自动地取得为了对产生焊接异常时的微小时间范围内的焊接现象进行解析所需的数据。(6)在本实施方式中，焊接机30是具备数字逆变器控制电路的数字焊接机，因为利用了近年来迅速普及开来的数字焊接机中内置的电流检测部37、电压检测部38，所以较之在机器人控制装置20或焊接机30外部设置电流检测部、电压检测部的情況，系统的价格变得便宜，安装及维修也变得简単。(第2实施方式)
參照图I、图2及图5，说明第2实施方式的电弧焊监视装置。第2实施方式的硬件构成与第I实施方式相同，仅软件构成不同，所以下面对同一构成赋予同一符号，并对不同构成进行说明。在本实施方式中，焊接机30的RAM33是易失性的存储器，以环形缓冲方式存储焊接电流及焊接电压、以及焊丝13的焊丝进给速度及电机电流。RAM33相当于易失性的第I存储机构。另外，焊接机30的CPU31相当于平均值计算机构及存储控制机构。机器人控制装置20的硬盘26相当于第2存储机构。并且，第2实施方式的电弧焊监视装置由焊接机30的RAM33、硬盘26及焊接机30的CPU31构成。(第2实施方式的作用)參照图5(a)、(b)，说明第2实施方式的电弧焊监视装置的作用。图5 (a)是焊接机30的CPU31所进行的处理的流程图。在S200中，CPU31与第I实施方式同样地，取得由焊接机30的电流检测部37及电压检测部38分别以规定的采样周期(例如，IKHz以上的周期)采样过的焊接电流及焊接电压。另外，CPU31取得由焊接控制部34以与上述的采样周期同样的采样周期采样过的焊丝13的焊丝进给速度及电机43的电机电流。并且，在S210中，CPU31以在第I实施方式中说明过的环形缓冲方式将各自的数据存储至RAM33。在接下来的S220中，CPU31判断是否是平均值的算出定时。平均值的算出定时是以预先设定的规定时间间隔进行的，且被设定得比所述采样周期还长。在本实施方式中，由于采样周期为IKHz以上，所以最小也每隔IOms进行。此外，该数值只是ー个例示，并不进行限定。在S220中CPU31判定为不成为平均值的算出定时的情况下，暂时结束该处理的流程图。在S220中CPU31判定为成为平均值的算出定时的情况下，在S230中CPU31针对每个所述数据种类，从前次的控制周期的算出定时到本次的控制周期的算出定时，基于已保存于RAM33的数据分别算出平均值。并且，在S240中CPU31将这些平均值经由通信控制部35发送至机器人控制装置20。在此，焊丝13的焊丝进给速度的平均值及电机43的电机电流的平均值相当于焊丝关联平均值。如图5(b)所示，机器人控制装置20的CPU21将在S300中由通信控制部25接收到的各种数据的平均值，与第I实施方式同样地保存至硬盘26。在此，焊接机30的CPU31将检测到焊接异常的情况、例如取得到的数据或持续固定时间以上焊接电流为O、未对焊丝13通电的情况判定为焊接异常之际、或者将焊丝13的焊丝进给速度持续规定时间以上为O的情况判定为焊接异常之际，CPU31经由通信控制部35将焊接异常通知给机器人控制装置20，并且停止以环形缓冲方式向RAM33存储所述各种数据的存储。此外，焊接异常的判定也可以是所述方法以外的公知方法。或者，在机器人控制装置20的CPU21以公知方法进行了焊接异常的判定的情况下，CPU21经由通信控制部25将焊接异常通知给焊接机30。这种情况下，焊接机30的CPU31根据经由通信控制部35来自机器人控制装置20的焊接异常的通知，停止以环形缓冲方式向RAM33存储数据的存储。这样ー来，在由机器人控制装置20或焊接机30进行了焊接异常的判定的情况下，停止了 RAM33的各种数据的存储(写入)，之后，CPU31读入以环形缓冲方式存储至RAM33的各种数据(RAM数据)，并经由通信控制部25将该RAM数据发送至机器人控制装置20。机器人控制装置20的CPU21在图5(c)的S400中，将由通信控制部25接收到的RAM数据保存至硬盘26。由此，在I台机器人控制装置20连接了多台焊接机30的情况下，即便因通信速度或者通信电缆的通信容量不足等原因导致无法将高频率的采样数据实时地发送至机器人控制装置20，也能将产生焊接异常时的这些详细数据作为历史记录保存至机器人控制装置20的硬盘26，从而能够用于查明焊接异常的原因。 本实施方式具有以下特征。(I)在本实施方式的电弧焊监视装置中，将焊接机30的RAM33作为第I存储机构构成，将CPU31作为平均值计算机构及存储控制机构构成，将机器人控制装置20的硬盘26作为第2存储机构构成。其結果，通过采用这种构成，在焊接异常吋，向机器人控制装置20具备的非易失性的硬盘26存储已存储于焊接机30具备的易失性的RAM33的焊接电流、焊接电压、焊丝13的焊丝进给速度、电机43的电机电流，由此能够在产生焊接异常时从机器人控制装置20的硬盘26中取得采样周期内的焊接电流及焊接电压的数据并使用。此外，本发明并不限于上述实施方式，也可如下进行变更。·在第2实施方式中，虽然即便在机器人控制装置20侧也可判定焊接异常，但是也可仅由焊接机30来进行机器人控制装置20侧的焊接异常判定。·在所述各实施方式中，焊接机器人系统在I个机器人控制装置20中具备了多个焊接机30及多个机械手10，但是也可在I个机器人控制装置20中具备I个焊接机30及I个机械手10。·在所述各实施方式中，设以规定的采样周期取得的数据为焊接电流、焊接电压、焊丝13的焊丝进给速度、电机43的电机电流，但是为了解析焊接异常，只要是可以解析焊接电流及焊接电压的其中一方即可，所以也可构成为取得焊接电流及焊接电压中的其中一方的数据、即取得焊接电流或者取得焊接电压，并保存至作为易失性的第I存储机构的RAM23等。并且，也可在焊接异常时将该数据保存至作为非易失性的第2存储机构的硬盘26等。 在所述各实施方式中，虽然焊接控制部34取得(采样)了焊丝13的焊丝进给速度、电机43的电机电流双方，但是也可仅采样其中一方。·在所述各实施方式中，虽然CPU31采用了存储控制机构，但是也可在存在焊接异常时由操作人员操作未图示出的示教盒、或者未图示出的操作盘，将已存储于RAM33的焊接电流及焊接电压存储至硬盘26。 在所述各实施方式中，虽然作为非易失性的第2存储机构而采用了硬盘26，但是非易失性的第2存储机构并不限于硬盘。作为非易失性的存储机构，也可以是光磁存储装置等的存储机构、闪存等的非易失性半导体存储器。·在所述各实施方式中，具体化为使用具备了数字逆变器控制电路的焊接电源36的焊接机器人系统，能直接利用数字逆变器控制电路所附带设置的电流检测部37、电压检测部38。取而代之，也可以使用不具备数字逆变器控制电路的、模拟形式的焊接电源。这种情况下，需要进ー步设定在电源电路的输出侧检测焊接电流的焊接电流检测传感器为焊接电流检测机构，检测焊接电压的焊接电压检测传感器为焊接电压检测机构，但这样构成也可以。·在所述各实施方式中，由于在电弧焊接中一般将保护气体从焊炬14中喷出，所以省略说明。也可设置对该保护气体在焊接中的气体流量进行检测的气体流量測定器，在焊接中使该气体流量測定器以所述规定的采样周期进行測定，以环形缓冲方式将该值(附加信息)保存至各实施方式的第I存储机构，在焊接异常时保存至各实施方式的第2存储机构。 [符号说明]10...机械手、14...焊炬、20...机器人控制装置、21... CPU (存储控制机构、平均值计算机构)、23. ·· RAM(第I存储机构)、26·..硬盘(第2存储机构)、30...焊接机、37...电流检测部(焊接电流检测机构)、38...电压检测部(焊接电压检测机构)。
权利要求
1.一种电弧焊监视装置，其设置于焊接机器人系统，所述焊接机器人系统具备配备焊炬的I个或2个以上的机械手、使进给至所述焊炬的焊丝熔化来对焊接对象物进行焊接的I个或2个以上的焊接机、以及连接了所述I个或2个以上的机械手和所述I个或2个以上的焊接机的机器人控制装置，且由所述机械手及所述焊接机构成的I个或2个以上的焊接机器人的焊接动作被所述机器人控制装置控制， 所述电弧焊监视装置的特征在于，具备 易失性的第I存储机构，其以环形缓冲方式存储由所述焊接机具备的焊接电流检测机构及焊接电压检测机构以规定的采样周期取得到的焊接电流及焊接电压之中的、至少其中一方的数据； 平均值计算机构，其算出所述数据在规定时间间隔的平均值；和非易失性的第2存储机构，其存储所述平均值。
2.根据权利要求I所述的电弧焊监视装置，其特征在于， 所述电弧焊监视装置具备存储控制机构，该存储控制机构在焊接异常时向所述第2存储机构存储已存储于所述第I存储机构中的至少其中一方的数据。
3.根据权利要求2所述的电弧焊监视装置，其特征在于， 所述机器人控制装置具备所述第I存储机构、第2存储机构、平均值计算机构及存储控制机构。
4.根据权利要求2所述的电弧焊监视装置，其特征在于， 所述焊接机具备所述第I存储机构、平均值计算机构及所述存储控制机构， 所述机器人控制装置具备所述第2存储机构。
5.根据权利要求I至4任意一项所述的电弧焊监视装置，其特征在于， 所述焊接机具备向焊炬进给焊丝的焊丝进给装置、且具备对所述焊丝进给装置的焊丝的焊丝进给速度及进给系统的负载进行检测的检测机构， 所述第I存储机构以环形缓冲方式存储焊接中的所述焊丝的焊丝进给速度及进给系统的负载中的至少其中一方， 所述平均值计算机构算出所述第I存储机构存储的焊接中的所述焊丝的焊丝进给速度及进给系统的负载中的至少其中一方在所述规定时间间隔的焊丝关联平均值， 所述第2存储机构存储所述焊丝关联平均值。
全文摘要
本发明提供一种电弧焊监视装置。以往，在监视焊接结果时进行高速周期的采样会涉及到成本增加，另一方面，在低速周期的采样中不会残存查明焊接不良等原因所需的充足的信息。为此，RAM(23)以环形缓冲方式存储由电流检测部(37)及电压检测部(38)以高速周期取得到的焊接电流及焊接电压的数据。CPU(21)算出所述数据的规定时间间隔的平均值。硬盘(26)存储所述平均值。在焊接异常时，向硬盘(26)存储已存储于RAM(23)的各种数据。从而，即便不使用可高速存取的高价的大容量存储器，也能够自动地取得为了对在产生焊接异常时的焊接现象进行详细解析所需的数据。
文档编号B23K9/095GK102848050SQ20121021900
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月28日 优先权日2011年6月29日
发明者广田周吾, 中川慎一郎 申请人:株式会社大亨