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)明涉及監(jiān)視電弧焊，進(jìn)行焊接質(zhì)量管理的電弧焊監(jiān)視裝置。
背景技術(shù)：
迄今，作為監(jiān)視電弧焊接狀態(tài)的裝置，有檢測焊接過程中的焊接電流值·焊接電壓值、識別檢測數(shù)據(jù)是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)、在范圍以外時便發(fā)出警報的焊接監(jiān)視裝置。該方法披露于特公平7-2275號公報。在特公平7-2275號公報中，公開了一種電弧焊監(jiān)視裝置，它備有檢測焊接電流或電弧電壓的檢測裝置；將檢測裝置的模擬輸出信號變換為呈規(guī)定的取樣頻率的數(shù)字信號的A/D變換器；設(shè)定求變化平均值用的運(yùn)算期間及移動間距的運(yùn)算期間及移動間距設(shè)定裝置；設(shè)定監(jiān)視上述焊接電流或電弧電壓的變化平均值用的監(jiān)視值的監(jiān)視值設(shè)定裝置；將上述焊接電流或電弧電壓的變化平均值與上述監(jiān)視值進(jìn)行比較，判斷焊接狀況及焊接結(jié)果的判斷裝置；以及顯示并輸出上述判斷裝置的判斷結(jié)果的判斷輸出裝置。圖3中示出了這時的檢測數(shù)據(jù)的畫面顯示之一例?？v軸表示焊接電流、焊接電壓，橫軸表示焊接時間。它是表示焊接電流、焊接電壓相對于焊接時間變化的曲線。
可是，在由電弧焊機(jī)械手進(jìn)行焊接過程中，在用現(xiàn)有的焊接監(jiān)視裝置監(jiān)視焊接狀態(tài)的情況下，如圖3所示，雖然能捕獲到焊接電流及焊接電壓相對于焊接時間的變化，能識別是否發(fā)生了焊接異常，但不能把握使用了機(jī)械手的哪個程序，換句話說，不能把握焊接了什么樣的焊接工件。特別是在使用電弧焊機(jī)械手，焊接復(fù)雜的工件的情況下，即使用焊接監(jiān)視裝置檢測焊接異常，但難以判斷該異常發(fā)生在焊接工件的哪個位置。另外，相反地，在觀察焊接工件后發(fā)現(xiàn)了焊接不良的情況下，有時想分析這時的焊接電流波形、焊接電壓波形呈什么樣的形態(tài)。可是，在現(xiàn)有的焊接監(jiān)視裝置中，焊接工件的選擇范圍的焊接電流、焊接電壓數(shù)據(jù)表示所檢測的數(shù)據(jù)的哪個部分，這一點并不明確。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的在于提供這樣一種電弧焊監(jiān)視裝置，它能容易地把握機(jī)械手的動作軌跡，換句話說，能容易地把握焊接電流、焊接電壓等的檢測數(shù)據(jù)如何與焊接工件的焊接線信息相對應(yīng)。
為了解決上述課題，本發(fā)明的第一種電弧焊監(jiān)視裝置的特征在于備有在電弧焊用機(jī)械手控制裝置中至少檢測焊接電流及焊接電壓兩者中的至少一者的裝置；保存上述檢測的數(shù)據(jù)的裝置；存儲機(jī)械手的動作軌跡的裝置；在顯示器上顯示用上述裝置檢測的焊接電流及焊接電壓兩者中的至少一者、以及用上述裝置存儲的機(jī)械手的動作軌跡的裝置；以及設(shè)定上述檢測的數(shù)據(jù)在上述顯示器上進(jìn)行顯示的范圍的裝置。
本發(fā)明的第二種電弧焊監(jiān)視裝置的特征在于在設(shè)定上述檢測的數(shù)據(jù)在上述顯示器上進(jìn)行顯示的范圍的裝置中，通過指定在上述顯示器上顯示的機(jī)械手的動作軌跡的部分進(jìn)行設(shè)定。
本發(fā)明的第三種電弧焊監(jiān)視裝置的特征在于在設(shè)定上述檢測的數(shù)據(jù)在上述顯示器上進(jìn)行顯示的范圍的裝置中，通過指定上述焊接電流或焊接電壓的數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行設(shè)定，用與設(shè)定范圍以外的位置的顏色不同的顏色顯示設(shè)定范圍內(nèi)位置的機(jī)械手的動作軌跡部分。
本發(fā)明的第四種電弧焊監(jiān)視裝置的特征在于有焊接異常判斷條件設(shè)定裝置、以及對由上述焊接異常判斷條件設(shè)定裝置設(shè)定的條件和上述檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較器，監(jiān)視上述檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)行焊接異常判斷，在發(fā)生了異常的情況下，用與動作軌跡上以外的數(shù)據(jù)范圍的顏色不同的顏色顯示被斷定為焊接異常的數(shù)據(jù)范圍。
本發(fā)明的第五種電弧焊監(jiān)視裝置的特征在于除了焊接電流、焊接電壓以外，上述檢測并保存的數(shù)據(jù)是由各種傳感器獲得的數(shù)據(jù)。
如上所述，如果采用本發(fā)明，則有以下效果①機(jī)械手的動作程序與焊接電流、焊接電壓相關(guān)聯(lián)地存儲，在畫面上不僅顯示焊接電流、焊接電壓的變化，而且顯示進(jìn)行焊接的機(jī)械手的動作軌跡，所以能容易地把握焊接電流、焊接電壓數(shù)據(jù)對應(yīng)于哪個焊接工件，且能示教焊接工件的焊接線呈何形態(tài)。
②由于能確認(rèn)畫面上顯示的焊接電流、焊接電壓等的數(shù)據(jù)是機(jī)械手的動作軌跡的哪個部分進(jìn)行的數(shù)據(jù)顯示，所以能特定焊接狀態(tài)不穩(wěn)定的位置，能把握必須進(jìn)行焊接條件的變更及機(jī)械手的焊接姿勢的變更的位置，有助于提高焊接質(zhì)量。
③由于能特定焊接異常位置，所以在用目視方法進(jìn)行焊接工件的缺陷檢測的情況下，可以只在被斷定為焊接異常的位置進(jìn)行檢測。
④由于能顯示焊接工件上指定位置的焊接電流、焊接電壓等的數(shù)據(jù)，所以在通過目視發(fā)現(xiàn)了焊接缺陷位置的情況下，能把握該位置的焊接電流、焊接電壓等的狀態(tài)，有助于理解電弧焊現(xiàn)象。
⑤不限于監(jiān)視焊接電流、焊接電壓，例如也能監(jiān)視焊條給進(jìn)速度、氣流量等由各種傳感器獲得的信息。
附圖的簡單說明圖1是表示本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)概略圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施例的焊接異常判斷處理部的概略圖。
圖3是利用現(xiàn)有的電弧焊監(jiān)視裝置，在監(jiān)視器的畫面上顯示的焊接電流·焊接電壓的畫面顯示內(nèi)容。
圖4是利用本發(fā)明的電弧焊監(jiān)視裝置，在監(jiān)視器的畫面上顯示的焊接電流·焊接電壓·動作軌跡的畫面顯示之一例。
圖5是利用本發(fā)明的電弧焊監(jiān)視裝置，在監(jiān)視器的畫面上顯示的焊接電流·焊接電壓·動作軌跡的畫面顯示之一例。
實施發(fā)明用的最佳形態(tài)以下，根據(jù)


作為本發(fā)明的實施例的電弧焊監(jiān)視裝置。圖1是表示實施本發(fā)明用的系統(tǒng)例的概略框圖，1是機(jī)械手控制裝置，2是焊機(jī)，3是安裝在圖中未示出的機(jī)械手上的焊槍，12是監(jiān)視裝置。
以下，說明有關(guān)進(jìn)行焊接和焊接電流·焊接電壓的檢測的工作流程。由于在母材10和焊槍3之間施加由焊機(jī)2供給的電壓而發(fā)生電弧，通過移動焊槍3而形成焊道。這時用電流檢測器4檢測焊接電流，用電壓檢測器5檢測焊接電壓。檢測到的焊接電流·焊接電壓值分別被輸入低通濾波器6、7，將高頻(噪聲)分量除去，用A/D變換器8、9將其變換成數(shù)字值，并取入機(jī)械手控制裝置1內(nèi)。被取入的焊接電流值·焊接電壓值通過CPU11被施以各種運(yùn)算處理，利用各種焊接異常檢測算法，進(jìn)行電弧狀態(tài)的監(jiān)視。另外，被取入的焊接電流值·焊接電壓值被適當(dāng)?shù)乇４嬖诖鎯Σ?4中。機(jī)械手的動作軌跡信息由機(jī)械手控制裝置1內(nèi)的軌跡位置檢測部13取得，該信息被保存在存儲部14中。
在第一實施例中，根據(jù)保存在存儲部14中的機(jī)械手動作軌跡信息，在監(jiān)視裝置12的顯示器上進(jìn)行機(jī)械手的動作模擬，顯示機(jī)械手動作軌跡。另外，保存在存儲部14中的焊接電流值·焊接電壓值同時顯示在監(jiān)視裝置12的顯示器上。因此，不僅能觀測焊接電流、焊接電壓的變化，而且能確認(rèn)進(jìn)行焊接的機(jī)械手的動作程序，能把握焊接工件的焊接線的形態(tài)。
在第二實施例中，根據(jù)保存在存儲部14中的機(jī)械手動作軌跡信息，在監(jiān)視裝置12的顯示器上進(jìn)行機(jī)械手的動作模擬，顯示機(jī)械手動作軌跡。顯示機(jī)械手的動作軌跡時，作為在顯示器上設(shè)定被保存在存儲部14中的焊接電流·焊接電壓數(shù)據(jù)的畫面顯示范圍的設(shè)定方法，例如使用鼠標(biāo)作為外部輸入裝置。通過利用鼠標(biāo)指定想看到的檢測數(shù)據(jù)變化的動作軌跡的范圍，在監(jiān)視裝置12的顯示器上顯示該范圍的焊接電流·焊接電壓數(shù)據(jù)的內(nèi)容。圖4表示這時的畫面顯示之一例。圖中，上側(cè)表示機(jī)械手的動作軌跡，下側(cè)表示焊接電流、焊接電壓的變化。圖中，機(jī)械手的動作按照步驟1、步驟2、步驟3、步驟4的順序動作，步驟1表示焊接開始點，步驟4表示焊接結(jié)束點，步驟2、步驟3表示示教點。這里，步驟1和步驟2之間用粗線描繪的范圍表示利用鼠標(biāo)等輸入裝置選擇的波形顯示選擇范圍。因此，操作者通過指定對應(yīng)于焊接工件的動作軌跡的范圍，能容易地把握焊接工件上所選擇的位置的焊接電流·焊接電壓數(shù)據(jù)的內(nèi)容。
在第三實施例中，與第二實施例一樣，根據(jù)保存在存儲部14中的機(jī)械手動作軌跡信息，在監(jiān)視裝置12的顯示器上進(jìn)行動作模擬，顯示機(jī)械手動作軌跡。另外，存儲部14中保存的焊接電流·焊按電壓數(shù)據(jù)也同時顯示在顯示器上。有時想把握顯示器上顯示的焊接電流·焊接電壓數(shù)據(jù)中某一范圍的數(shù)據(jù)相當(dāng)于動作軌跡的哪個部分。在這樣的情況下，例如將光標(biāo)顯示在焊接電流·焊接電壓曲線上，因此通過指定數(shù)據(jù)范圍，例如用與范圍以外的顏色不同的顏色顯示相當(dāng)于該范圍的動作軌跡位置，能識別焊接電流·焊接電壓數(shù)據(jù)的選擇范圍是否是動作軌跡上的某個位置的數(shù)據(jù)。圖5表示這時的畫面顯示之一例。圖的上側(cè)表示機(jī)械手的動作軌跡，下側(cè)表示焊接電流、焊接電壓的變化。圖中機(jī)械手的動作按照步驟1、步驟2、步驟3、步驟4的順序動作，步驟1表示焊接開始點，步驟4表示焊接結(jié)束點，步驟2、步驟3表示示教點。這里，步驟1和步驟2之間用粗線描繪的范圍表示能獲得圖5下側(cè)用光標(biāo)選擇的范圍內(nèi)的焊接電流·焊接電壓的區(qū)域。因此，利用焊接電流·焊接電壓數(shù)據(jù)的變化，在看到了異常位置等的情況下，能容易地識別該數(shù)據(jù)是動作軌跡即焊接工件的哪個部分。
第四實施例是在第二及第三實施例中，再增加焊接異常判斷處理部，進(jìn)行焊接狀態(tài)的監(jiān)視。在圖2中示出了焊接異常判斷處理部的一個實施例的框圖。用機(jī)械手控制裝置1內(nèi)的焊接異常判斷器22進(jìn)行焊接異常的判斷。焊接異常判斷器22由焊接異常判斷條件設(shè)定器24、比較器23、以及焊接異常判斷結(jié)果輸出器25構(gòu)成。利用各種傳感器取得的數(shù)據(jù)被取入傳感器數(shù)據(jù)輸入部21。所取得的數(shù)據(jù)由比較器23將其與由焊接異常判斷條件設(shè)定器24預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。如果檢測數(shù)據(jù)不在上述基準(zhǔn)值以內(nèi)，則由焊接異常判斷結(jié)果輸出器25將焊接異常發(fā)生信息保存在存儲部14中。另外，作為引起了異常，由外部報警裝置26同時向外部輸出異常檢測信號。另外，作為焊接異常判斷的算法，也可以利用短路次數(shù)、平均焊接電流值、平均焊接電壓值等。在監(jiān)視裝置12上的測定數(shù)據(jù)的顯示與第二及第三實施例相同，根據(jù)保存在存儲部14中的機(jī)械手動作軌跡信息，在顯示器上進(jìn)行動作模擬，顯示機(jī)械手動作軌跡。
第五實施例是表示在顯示器上還一并顯示保存在存儲部14中的焊接電流·焊接電壓數(shù)據(jù)以外的各種測定數(shù)據(jù)、例如焊條給進(jìn)速度、氣體流量等由各種傳感器獲得的信息。在顯示器上顯示的各種測定數(shù)據(jù)中被斷定為焊接異常的位置，用與正常時不同的顏色顯示。另外，動作軌跡上被斷定為焊接異常的位置，也用與正常時不同的顏色顯示。因此，在各種測定數(shù)據(jù)的變化中，能容易地識別被斷定為焊接異常的位置是該數(shù)據(jù)的哪個位置，或動作軌跡即焊接工件的哪個部分異常。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明是關(guān)于在電弧焊機(jī)械手系統(tǒng)中監(jiān)視焊接狀態(tài)、進(jìn)行焊接質(zhì)量的管理的電弧焊監(jiān)視裝置。
權(quán)利要求
1.一種電弧焊監(jiān)視裝置，它是電弧焊用機(jī)械手控制裝置中的電弧焊監(jiān)視裝置，其特征在于備有檢測焊接電流及焊接電壓兩者中的至少一者的焊接電氣信號檢測裝置；保存上述檢測的焊接電氣信號的數(shù)據(jù)保存裝置；存儲機(jī)械手的動作軌跡的動作軌跡存儲裝置；在顯示器上顯示用上述焊接電氣信號檢測裝置檢測的焊接電流及焊接電壓兩者中的至少一者、以及用上述動作軌跡存儲裝置存儲的機(jī)械手的動作軌跡的顯示裝置；以及設(shè)定進(jìn)行上述顯示的范圍的顯示范圍設(shè)定裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧焊監(jiān)視裝置，其特征在于通過指定在上述顯示器上顯示的機(jī)械手的動作軌跡的部分進(jìn)行設(shè)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電弧焊監(jiān)視裝置，其特征在于通過指定上述焊接電流或焊接電壓的數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行設(shè)定，用與設(shè)定范圍以外的位置的顏色不同的顏色顯示設(shè)定范圍內(nèi)位置的機(jī)械手的動作軌跡部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的電弧焊監(jiān)視裝置，其特征在于設(shè)有焊接異常判斷條件設(shè)定裝置、以及對由上述焊接異常判斷條件設(shè)定裝置設(shè)定的條件和上述檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較器，監(jiān)視上述檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)行焊接異常判斷，在發(fā)生了異常的情況下，用與動作軌跡上以外的數(shù)據(jù)范圍的顏色不同的顏色顯示被斷定為焊接異常的數(shù)據(jù)范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的電弧焊監(jiān)視裝置，其特征在于上述數(shù)據(jù)保存裝置還保存除了焊接電流、焊接電壓以外的由各種傳感器獲得的數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供一種電弧焊監(jiān)視裝置,它能容易地把握機(jī)械手的動作軌跡,換句話說,能容易地把握焊接電流、焊接電壓等的檢測數(shù)據(jù)如何與焊接工件的焊接線信息相對應(yīng)。備有檢測焊接電流及焊接電壓兩者中的至少一者的裝置4、5;保存上述檢測的數(shù)據(jù)的裝置14;存儲機(jī)械手的動作軌跡的裝置14;以及在顯示器上顯示用上述裝置檢測的焊接電流及焊接電壓兩者中的至少一者、以及用上述裝置存儲的機(jī)械手的動作軌跡的裝置12,設(shè)定在該顯示器上顯示的動作軌跡上的范圍,進(jìn)行該范圍內(nèi)的電弧焊監(jiān)視顯示。
文檔編號B23K9/095GK1266391SQ98808040
公開日2000年9月13日 申請日期1998年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月8日
發(fā)明者平山卓秀, 奧村信治, 高岡佳市, 大澤教之 申請人:株式會社安川電機(jī)