点（异常状态点）的数量称为电流异常点数，将采样的焊接电压值不在规定的 焊接电压区间的点（异常状态点）的数量称为电压异常点数，将采样的焊接速度值不在规 定的焊接速度区间的点（异常状态点）的数量称为速度异常点数。焊接工艺员可以根据经 验针对各个工件的各个焊缝设定相应的异常点数的阈值（包括电流异常点阈值、电压异常 点阈值、速度异常点阈值），以进一步提高焊接质量检测的准确性。
[0032] 图5是上述异常点的阈值表。如图5所示，当针对某一焊缝的异常点数均未超过 图5所示的阈值时，判定该焊缝符合预检规则。而当任何一项的异常点数超过图5所示的 阈值时，则判定该焊缝不符合预检规则，需要后续检测。此时，信息处理装置可以报警或者 通知机器人控制器停止焊接。同时，通知物流搬运系统（未示出）将该工件运送到后续检 测工位，以等待后续检测（例如，射线探伤、强度试验、表面成型等）。
[0033] 图4所示的预检规则还包括预定的电流均值区间以及电流均方差区间，其能够进 一步提高焊接质量检测的精度。在使用电流均值区间和电流均方差区间作为预检规则时， 如图3所示，在步骤S303 (计算步骤）中，根据获取的焊接电流信息计算电流均值和电流均 方差（计算单元）。
[0034] 所述焊接电流的电流均值可以通过如下方式来计算。假定G001工件的第1条焊 缝累计焊接了 100秒，每秒采集一点数据（即采样100个点），共计有100个电流数值，这里 记为ii，i2，。，电流均值i ave= (1片12+…+W/100。
[0035] 所述焊接电流的均方差Isd可以通过如下方式来计算。
[0036] 具体来说，当机器人完成一条焊缝的焊接作业后，信息处理装置对获取到的该焊 缝的所有焊接电流离散点的电流进行计算，即根据上述公式计算该焊缝的焊接电流平均值 (也称为电流均值）与均方差。
[0037] 接着，在步骤S304 (第二比较判断步骤）中，将计算出的焊接电流平均值和均方差 分别与预检规则表中的电流均值区间、电流均方差区间进行比较，以进行焊接质量的判断 (第二比较判断单元）。
[0038] 需要注意的是，虽然在图4的表中同时使用了电流均值区间和电流均方差区间作 为预检规则。但是本发明不限于此，可以仅使用电流均值区间或者电流均方差区间作为预 检规则。即，在步骤S303中，根据获取的焊接电流信息仅计算电流均值或者仅计算电流均 方差（计算单元）。
[0039] 在步骤S304中，将在步骤S303中计算出的电流均值与预检规则中的电流均值区 间（预定的电流均值区间）进行比较，或者将在步骤S303中计算出的电流均方值与预检规 则中的电流均方值区间（预定的电流均方值区间）进行比较，以进行焊接质量的判断（第 二比较判断单元）。当计算出的电流均值或者电流均方值不符合预检测规则时，则判定需要 后续检测。此时，信息处理装置可以报警或者通知机器人控制器停止焊接。同时，通知物流 搬运系统（未示出）将该工件运送到后续检测工位，以等待后续检测（例如，射线探伤、强 度试验、表面成型等）。
[0040] 在本实施例中，当在步骤S302的比较判断中，发现存在焊接质量问题，则无需进 行步骤S303和S304。通过步骤S303和步骤S304能够在监测的焊接电流、焊接电压以及焊 接速度均符合预检规则的情况下，从电流波动的情况，更全面、准确的检测焊接质量，从而 进一步提尚检测精度。
[0041] 图4所示的预检规则（预检规则）可以存储在存储器中。所述存储器包括信息处 理装置的内部存储器（例如HDD或者SSD)，或者通过连接端口连接到信息处理装置的外部 存储器（例如U盘或者SD卡）。此外，所述存储器也可以是信息处理装置以外的存储器，例 如云端服务器。在此情况下，信息处理装置可以通过局域网或者WIFI等获取存储器中的预 检规则。
[0042] 通过上述焊接质量检测方法，能够实现在焊接过程中对焊接质量的预先检测，缩 小后期需要抽检的工件的范围，从而提高焊接质量检测效率与精度，并且由于在焊接过程 中，进行了实时检测，能够及早发现焊接错误，并予以解决。
[第二实施例]
[0043] 下面参照图6至图8描述本发明的第二实施例。第二实施例的硬件结构与第一实 施例的相同，在此不再重复描述。第二实施例的焊接质量检测方法的流程图与第一实施例 的基本相同，因此，与第一实施例相同的部分使用相同的附图标记。以下，仅描述二者的不 同之处。第二实施例与第一实施例的不同之处仅在于焊接信息和预检规则不同。
[0044] 如图7所示，在第二实施例中的预检规则中，除了第一实施例中的焊接电流区间、 焊接电压区间、焊接速度区间、电流均值区间以及电流均方差区间以外，还增设了与各个工 件的各个焊缝相对应的工件温度区间。当然，焊接信息获取设备获取的焊接信息还包括工 件温度信息。焊接信息获取设备包括温度传感器，例如可以在焊枪端部加装温度传感器，来 实时监测工件的温度。
[0045] 如图6所示，在第二实施例中，在步骤S601中，除了获取焊接电流信息、焊接电压 信息以及焊接速度信息以外，还获取工件温度信息。在步骤S602中，除了焊接电流信息、焊 接电压信息以及焊接速度信息与预检规则的比较以外，还将获取的工件温度信息与图6所 示的工件温度区间相比较，以进行焊接质量的判断。
[0046] 在步骤S602的比较判断中，与第一实施例类似，还设置有包含工件温度异常点数 (即采样的工件温度不在图7所示的工件温度区间的点的数量）的阈值表（如图8所示）。 当针对某一焊缝的异常点数（包括温度异常点数）均未超过图8所示的阈值时，判定该焊 缝不存在焊接质量问题。
[0047] 与第一实施例类似，在第二实施例中，当发现焊接质量问题时，信息处理装置可以 立即通知机器人控制器停止焊接，向焊接人员报警，并通知物流搬运系统，将存在焊接质量 问题的工件分拣到检测工位，进行后续检测。但是本发明不限于此，可以根据实际需要进行 设定。
[0048] 与第一实施例相比，第二实施例通过增加了工件温度区间作为预检规则，能够更 全面、准确地检测焊接质量。
[0049] 以上，已参照详细或特定的实施方式，对本发明进行了说明，但本领域技术人员理 解，可以在不脱离本发明的思想与范围的前提下进行各种变更及修正。
[工业实用性]
[0050] 本发明可以应用到现有的机器人焊接领域，其能够有效降低后期抽检的漏检率， 提高检测精度、保证焊接质量。
【主权项】
1. 一种机器人焊接系统，其包括信息处理装置，所述信息处理装置包括： 第一获取单元，其用于获取工件的标识信息； 第二获取单元，其用于获取焊接所述工件时的焊接电流信息、焊接电压信息和焊接速 度信息；以及 第一比较判断单元，其用于将所获取的焊接电流信息、焊接电压信息、焊接速度信息分 别与预定的对应所述工件的标识信息的焊接电流区间、焊接电压区间、焊接速度区间进行 比较，以判断所述工件的焊接是否存在焊接质量问题。2. 根据权利要求1所述的机器人焊接系统，其中，所述第二获取单元还获取所述工件 的工件温度信息，所述第一比较判断单元还将所获取的工件温度信息与预定的对应所述工 件的标识信息的工件温度区间进行比较，以判断所述工件的焊接是否存在焊接质量问题。3. 根据权利要求1或2所述的机器人焊接系统，其中，所述信息处理装置还包括： 计算单元，其用于根据所获取的焊接电流信息计算电流均值或电流均方差；以及 第二比较判断单元，用于将所计算出的所述电流均值与预定的对应所述工件的标识信 息的电流均值区间相比较，或者将所计算出的所述电流均方差与预定的对应所述工件的标 识信息的电流均方差区间相比较，以判断所述工件的焊接是否存在焊接质量问题。4. 一种机器人焊接系统的焊接质量检测方法，其包括： 第一获取步骤：获取工件的标识彳目息； 第二获取步骤，获取焊接所述工件时的焊接电流信息、焊接电压信息和焊接速度信息； 以及 第一比较判断步骤，将所获取的焊接电流信息、焊接电压信息、焊接速度信息分别与预 定的对应所述工件的标识信息的焊接电流区间、焊接电压区间、焊接速度区间进行比较，以 判断所述工件的焊接是否存在焊接质量问题。5. 根据权利要求4所述的机器人焊接系统的焊接质量检测方法，其中， 在所述第二获取步骤中，还获取所述工件的工件温度信息； 在所述第一比较判断步骤中，还将所获取的工件温度信息与预定的对应所述工件的标 识信息的工件温度区间进行比较，以判断所述工件的焊接是否存在焊接质量问题。6. 根据权利要求4或5所述的机器人焊接系统的焊接质量检测方法，还包括： 计算步骤，其用于根据所获取的焊接电流信息计算电流均值或电流均方差；以及 第二比较判断步骤，用于将计算出的所述电流均值与预定的对应所述工件的标识信息 的电流均值区间相比较，或者将计算出的所述电流均方差与预定的对应所述工件的标识信 息的电流均方差区间相比较，以判断所述工件的焊接是否存在焊接质量问题。
【专利摘要】本发明提供一种机器人焊接系统及其焊接质量检测方法。所述机器人焊接系统包括信息处理装置。所述信息处理装置包括：第一获取单元，其用于获取工件的标识信息；第二获取单元，其用于获取焊接所述工件时的焊接电流信息、焊接电压信息和焊接速度信息；以及第一比较判断单元，其用于将所获取的焊接电流信息、焊接电压信息、焊接速度信息分别与预定的焊接电流区间、焊接电压区间、焊接速度区间进行比较，以判断所述工件的焊接是否存在焊接质量问题。本发明能够有效降低机器人焊接后期抽检的漏检率，提高检测精度。
【IPC分类】B23K37/00, G01N33/00
【公开号】CN104907746
【申请号】CN201510317542
【发明人】刘金龙, 李江, 李海泉, 柳振国
【申请人】唐山松下产业机器有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月11日