CN113993647A - 补焊系统 - Google Patents

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Abstract

补焊系统(1000)包括检查装置(3)和焊接装置(MC3)。检查装置确定焊接部分中是否存在不满足确定标准的缺陷部分。如果焊接部分中存在缺陷部分,则检查装置至少提取缺陷部分的缺陷类型信息和检查坐标系缺陷部分位置信息,并且将检查坐标系(∑W2)缺陷部分位置信息转换成与焊接机器人的坐标系(∑W1)相对应的位置信息。焊接装置至少基于缺陷类型信息和焊接坐标系缺陷部分位置信息,指示对缺陷部分执行补焊。

Description

补焊系统
技术领域
本公开涉及一种补焊系统。
背景技术
专利文献1公开了一种形状检查装置,其使用成像光学系统检查待检查对象的形状。形状检查装置包括:投射单元,被配置成将狭缝光投射到待检查对象上;成像单元,被配置成通过利用狭缝光扫描待检查对象,对按顺序形成在待检查对象上的形状线进行成像;点云数据获取单元,被配置成基于形状线的成像数据获取待检查对象的三维形状作为点云数据;切割设置单元,被配置成响应于输入在基于点云数据显示的待检查对象上设置与通过利用狭缝光扫描待检查对象形成的形状线不同的切割线;以及截面形状计算单元,被配置成基于对应于切割线的点云数据计算切割线上的待检查对象的截面形状。
专利文献2公开了一种用于多个机器人的同步或协同操作控制装置。多个机器人机构单元由各自的机器人控制装置控制,并且各机器人控制装置经由通信路径彼此连接。机器人机构单元彼此同步或协同操作以执行期望的工作。在用于多台机器人的同步或协同操作控制装置中,经由通信路径彼此连接的机器人控制装置中的至少一个被设置为主机器人控制装置,而经由通信路径连接的其他机器人控制装置的一部分被设置为从属机器人控制装置。与机器人位置相关的数据经由通信路径对应于主机器人程序的示教点或插补点从主机器人控制装置传输给从属机器人控制装置,并且从属机器人控制装置使用该数据与由主机器人控制装置控制的机器人机构单元同步或协同地操作由从属机器人控制装置控制的机器人机构单元。
引用列表
专利文献
专利文献1:JP-A-2012-37487
专利文献2:JP-A-2011-150372
发明内容
技术问题
本公开的目的在于提供一种补焊系统,其可以由不同的机器人执行检查和补焊,以及一种焊接装置,其可以在不使用检查机器人坐标系中的位置信息的情况下执行补焊。
问题的解决方案
根据本公开,提供了一种补焊系统。该补焊系统包括:检查装置,被配置成连接到检查机器人,并且被配置成对工件的焊接部分进行检查;以及焊接装置,被配置成连接到焊接机器人,并且被配置成基于检查装置的检查结果指示对工件执行补焊。检查装置确定焊接部分中是否存在不满足确定标准的缺陷部分。在焊接部分中存在缺陷部分的情况下,检查装置至少提取缺陷部分的缺陷类型信息和作为缺陷部分的基于检查机器人坐标系的位置信息的检查坐标系缺陷部分位置信息,至少将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与焊接机器人的坐标系相对应的位置信息,并且生成焊接坐标系缺陷部分位置信息,并且至少将缺陷类型信息和焊接坐标系缺陷部分位置信息传输给连接到焊接机器人的焊接装置。焊接装置至少基于缺陷类型信息和焊接坐标系缺陷部分位置信息来指示对缺陷部分执行补焊。
根据本发明,提供了一种补焊系统。该补焊系统包括:检查装置,被配置成连接到检查机器人,并且被配置成对工件的焊接部分进行检查;以及焊接装置,被配置成连接到焊接机器人,并且被配置成基于检查装置的检查结果指示对工件执行补焊。检查装置确定焊接部分中是否存在不满足确定标准的缺陷部分。在焊接部分中存在缺陷部分的情况下,检查装置至少将缺陷部分的缺陷类型信息和作为缺陷部分的基于检查机器人坐标系的位置信息的检查坐标系缺陷部分位置信息传输给焊接装置。焊接装置至少将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与焊接机器人的坐标系相对应的位置信息,并且生成焊接坐标系缺陷部分位置信息,并且至少基于缺陷类型信息和焊接坐标系缺陷部分位置信息来指示对缺陷部分执行补焊。
根据本发明,提供了一种补焊系统。该补焊系统包括:检查装置,被配置成连接到检查机器人,并且被配置成对工件的焊接部分进行检查;焊接装置,被配置成连接到焊接机器人,并且被配置成基于检查装置的检查结果指示对工件执行补焊;以及集成控制装置,被配置成连接到检查装置和焊接装置,被配置成获取检查装置的检查结果,并且被配置成将检查结果通知给焊接装置。检查装置确定焊接部分中是否存在不满足确定标准的缺陷部分。在焊接部分中存在缺陷部分的情况下,检查装置至少将缺陷部分的缺陷类型信息和作为缺陷部分的基于检查机器人坐标系的位置信息的检查坐标系缺陷部分位置信息传输给焊接装置。集成控制装置至少将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与焊接机器人坐标系相对应的位置信息,并且生成焊接坐标系缺陷部分位置信息,并且至少将缺陷类型信息和焊接坐标系缺陷部分位置信息传输给焊接装置。焊接装置至少基于缺陷类型信息和焊接坐标系缺陷部分位置信息来指示对缺陷部分执行补焊。
发明的有益效果
根据本发明,可以由不同的机器人执行检查和补焊,并且焊接装置可以在不使用检查机器人坐标系中的位置信息的情况下执行补焊。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的焊接系统的用例的示例的示意图。
图2是示出检查机器人和补焊机器人的用例的示例的示意图。
图3是示出根据第一实施例的补焊机器人的焊接系统的内部配置的示例的图。
图4是示出根据第一实施例的检查机器人的焊接系统的内部配置的示例的图。
图5是示出根据第一实施例的焊接系统的内部配置的示例的图。
图6A是示出根据第一实施例的检查控制装置和检查装置的操作过程的示例的流程图。
图6B是示出根据第一实施例的补焊控制装置的操作过程的示例的流程图。
图7是示出根据第一实施例的第一修改例的焊接系统的内部配置的示例的图。
图8示出了安装在不同单位(cell)中的检查机器人和补焊机器人的用例的示例。
图9示出了设置工件坐标系的示例。
图10A示出了在定位器上设置多个基准点中的每一个的坐标的示例。
图10B是示出在定位器上设置坐标系的示例的图。
图11A是示出根据第一实施例的第一修改例的检查控制装置和检查装置的操作过程的示例的流程图。
图11B是示出根据第一实施例的第一修改例的补焊控制装置的操作过程的示例的流程图。
图12是示出根据第二实施例的焊接系统的内部配置的示例的图。
图13A是示出根据第二实施例的检查控制装置和检查装置的操作过程的示例的流程图。
图13B是示出根据第二实施例的补焊控制装置的操作过程的示例的流程图。
图14是示出根据第三实施例的焊接系统的内部配置的示例的图。
图15A是示出根据第三实施例的检查控制装置和检查装置的操作过程的示例的流程图。
图15B是示出根据第三实施例的上位装置的操作过程的示例的流程图。
图15C是示出根据第三实施例的补焊控制装置的操作过程的示例的流程图。
图16是示出根据第三实施例的第一修改例的焊接系统的内部配置的示例的图。
图17A是示出根据第三实施例的第一修改例的检查控制装置和检查装置的操作过程的示例的流程图。
图17B是示出根据第三实施例的第一修改例的上位装置的操作过程的示例的流程图。
图18是示出根据第三实施例的第二修改例的焊接系统的内部配置的示例的图。
图19A是示出根据第三实施例的第二修改例的上位装置的操作过程的示例的流程图。
图19B是示出根据第三实施例的第二修改例的补焊控制装置的操作过程的示例的流程图。
图20是示出根据第三实施例的第三修改例的焊接系统的内部配置的示例的图。
图21A是示出根据第三实施例的第三修改例的检查控制装置和检查装置的操作过程的示例的流程图。
图21B是示出根据第三实施例的第三修改例的上位装置的操作过程的示例的流程图。
具体实施方式
(导致第一实施例的内容的背景)
专利文献1公开了一种形状检查装置,其通过使用成像光学系统来检查待检查对象(焊接部分)的形状。形状检查装置对通过将狭缝光投射到待检查对象(焊接部分)上形成的形状线进行成像,基于形状线的成像数据,获取待检查对象(焊接部分)的三维形状作为点云数据,响应于输入设置与形状线不同的切割线,并且计算切割线上的待检查对象(焊接部分)的截面形状。因此,形状检查装置可以检查截面线中的截面形状。另一方面,近年来,已经要求自动执行对这种待检查对象(焊接部分)的检查。然而,在根据专利文献1的形状检查装置中,用户需要通过将截面线输入到待检查对象(焊接部分)的点云数据中来检查截面形状。因此,不能自动执行检查。
专利文献2公开了一种用于多个机器人的同步或协同操作控制装置。控制多个机器人机构单元的多个机器人控制装置经由通信路径彼此连接,并且多个机器人机构单元彼此同步或协同操作。用于多个机器人的同步或协同操作控制装置将多个机器人控制装置中的至少一个设置为主机器人控制装置,并且将其他机器人控制装置的一部分设置为从属机器人控制装置。与机器人位置相关的数据对应于主机器人程序的示教点或插补点从主机器人控制装置传输给从属机器人控制装置。因此,用于多个机器人的同步或协同操作控制装置可以与由主机器人控制装置控制的机器人机构单元同步或协同地操作由从属机器人控制装置控制的机器人机构单元。
另一方面,当在焊接系统中自动执行从执行检查到执行补焊的处理时,被配置成执行检查的检查机器人和被配置成执行补焊的补焊机器人可能彼此不同。在这种情况下,当补焊机器人检测到从控制检查机器人的检查装置接收到的待检查对象(焊接部分)的异常部分(例如,在执行检查时被确定为不满足预定质量水平的部分)并且该异常部分的位置与补焊机器人中设置的坐标系中的位置不匹配时,补焊部分可能偏移。
在以下实施例中将描述补焊系统的示例,其中由不同的机器人执行检查和补焊,并且焊接装置可以在不使用检查坐标系中的位置信息的情况下执行补焊。
在下文中,将适当地参考附图详细描述具体公开根据本发明的补焊系统的配置和操作的实施例。可以省略不必要的详细描述。例如,可以省略公知事项的详细描述或基本相同配置的重复描述。这是为了避免以下描述不必要地冗余并且便于本领域技术人员的理解。注意,提供附图和以下描述是为了让本领域技术人员彻底理解本发明,而不是为了限制权利要求中阐述的主题。
(第一实施例)
图1是示出根据第一实施例的焊接系统1000的用例的示例的示意图。根据第一实施例的焊接系统1000是基于用户输入的信息或预设的焊接信息,对工件Wk1的焊接部分执行检查并且对焊接部分中被确定为有缺陷的缺陷部分执行修正焊接(下文中,称为补焊)的系统。下面描述的焊接部分和缺陷部分的数量可以是一个或多个。
作为补焊系统的示例的焊接系统1000包括监视器MN1、界面UI1、上位装置1、外部存储装置ST、补焊控制装置2、检查装置3、检查控制装置5、焊接机器人MC1、检查机器人MC2和补焊机器人MC3。虽然图1中所示的焊接机器人MC1被示出为与补焊机器人MC3分离的机器人,但是当根据第一实施例的焊接系统1000对已焊接的工件Wk1执行检查和补焊时,焊接机器人MC1不是必要部件并且可以省略。
此外,焊接机器人MC1可以与补焊机器人MC3或检查机器人MC2一体化。例如,补焊机器人MC3可以使用同一机器人执行用于焊接工件Wk1的焊接和用于修正通过焊接而焊接的焊接部分中的缺陷部分的补焊。例如,补焊机器人MC3可以使用同一机器人执行用于焊接工件Wk1的焊接和用于确定在通过焊接而焊接的焊接部分中是否存在缺陷部分的检查。
在图1所示的焊接系统1000中,焊接机器人MC1、检查机器人MC2和补焊机器人MC3中的每一个的数量不限于图1所示的数量。例如,焊接机器人MC1、检查机器人MC2和补焊机器人MC3中每一个的数量可以是多个,并且也可以不相同。例如,焊接系统1000可以包括一个焊接机器人MC1、三个检查机器人MC2和两个补焊机器人MC3。因此,焊接系统1000可以根据需要根据每个机器人的处理范围、处理速度等适应性地配置。
作为一体化控制装置的示例的上位装置1与监视器MN1、界面UI1、外部存储装置ST、补焊控制装置2和检查控制装置5可通信地连接。虽然图1中所示的上位装置1经由检查控制装置5连接到检查装置3,但上位装置1可以不经过检查控制装置5以可通信地方式直接连接到检查装置3。
上位装置1可以是终端装置P1,其以一体化方式包括监视器MN1和界面UI1,或者还可以一体地包括外部存储装置ST。在这种情况下,终端装置P1例如是用户(操作者)用来执行焊接的个人计算机(PC)。终端装置P1不限于上述的PC,并且可以是具有通信功能的计算机,诸如智能手机、平板终端、PDA(个人数字助理)等。
上位装置1基于用户(操作者)的输入操作或用户(操作者)预设的焊接条件生成用于对工件Wk1执行焊接、对焊接部分执行检查和对缺陷部分执行补焊的控制信号。上位装置1向补焊控制装置2传输所生成的用于对工件Wk1执行焊接的控制信号和所生成的用于对缺陷部分执行补焊的控制信号。上位装置1向检查控制装置5传输用于对通过焊接而焊接的焊接部分执行检查的控制信号。
上位装置1经由检查控制装置5收集从检查装置3接收到的焊接部分的检查结果。上位装置1将接收到的检查结果传输给外部存储装置ST和监视器MN1。虽然图1中所示的检查装置3经由检查控制装置5连接到上位装置1,但检查装置3可以以可通信的方式直接连接到上位装置1。
监视器MN1配置有例如诸如液晶显示器(LCD)或有机电致发光(EL)等显示器。监视器MN1显示从检查装置3接收到的焊接部分的警报和检查结果。监视器MN1可以配置有例如扬声器(未示出),并且可以在接收到警报的情况下通过语音通知用户警报。
界面U11是检测用户(操作者)的输入操作的用户界面(UI),并且配置有鼠标、键盘、触摸面板等。界面U11将基于用户的输入操作的输入操作传输给上位装置1。界面UI1接收例如焊接线的输入、每条焊接线的检查条件的设置、开始或结束操作焊接系统1000的操作等。
外部存储装置ST配置有例如硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。外部存储装置ST存储从上位装置1接收到的焊接部分的检查结果。
作为焊接装置的示例的补焊控制装置2可通信地连接到上位装置1、焊接机器人MCI和补焊机器人MC3。补焊控制装置2接收从上位装置1接收到的与焊接有关的控制信息,并且基于接收到的控制信息控制焊接机器人MC1对工件Wk1执行焊接。
补焊控制装置2接收从上位装置1接收到的对应于补焊条件的控制信息,并且基于接收到的控制信息控制补焊机器人MC3对焊接部分中被检查装置3确定为有缺陷的缺陷部分执行补焊。
图1中所示的补焊控制装置2控制焊接机器人MC1和补焊机器人MC3。根据第一实施例的焊接系统1000不限于此,例如,可以使用不同的控制装置来控制焊接机器人MC1和补焊机器人MC3。此外,在根据第一实施例的焊接系统1000中,焊接机器人MC1、检查机器人MC2和补焊机器人MC3可以由单个控制装置控制。
检查控制装置5可通信地连接到上位装置1、检查装置3和检查机器人MC2。检查控制装置5接收从上位装置1接收到的每个焊接部分的焊接条件(例如,焊接部分的位置信息)。焊接部分包括对工件Wk1的焊接部分(即,通过焊接而焊接的部分),以及通过补焊而修正并焊接的焊接部分。检查控制装置5基于接收到的每个焊接部分的焊接条件来控制检查机器人MC2,以检测焊接部分中焊道的形状。检查控制装置5将接收到的关于焊接部分的信息传输给检查焊接部分的形状的检查装置3。检查控制装置5将从检查装置3接收到的检查结果传输给上位装置1。
检查装置3可通信地连接到检查控制装置5和检查机器人MC2。检查装置3基于从检查控制装置5接收到的关于焊接部分的信息和由形状检测单元500获取的焊接部分的焊道的形状数据,检查(确定)焊接部分中是否存在缺陷部分。检查装置3将关于焊接部分中被确定为有缺陷的缺陷部分的信息(例如,缺陷区段、缺陷区段的位置信息、用作缺陷类型示例的缺陷因素等)作为检查结果传输给检查控制装置5。检查装置3可以以可通信的方式直接连接到上位装置1。在这种情况下,检查装置3可以不通过检查控制装置5而将检查结果传输给上位装置1。
焊接机器人MC1是可通信地连接到补焊控制装置2,并且对未受到焊接处理的工件执行焊接的机器人。焊接机器人MC1基于从补焊控制装置2接收到的控制信号对工件Wk1执行焊接。
检查机器人MC2可通信地连接到检查控制装置5和检查装置3。检查机器人MC2基于从检查控制装置5接收到的控制信号获取焊接部分的焊道的形状数据。
作为焊接机器人的示例的补焊机器人MC3可通信地连接到补焊控制装置2。补焊机器人MC3基于从补焊控制装置2接收到的焊接部分的检查结果(即,关于缺陷部分的信息)对缺陷部分执行补焊。
图2是示出检查机器人MC2和补焊机器人MC3的用例的示例的示意图。图2中所示的焊接机器人可以是焊接机器人MC1和补焊机器人MC3一体化的机器人,或者可以是补焊机器人MC3。在以下描述中,图2中所示的焊接机器人是补焊机器人MC3。图2中所示的检查控制装置5基于检查机器人MC2中预设的检查坐标系∑W2执行控制。另一方面,补焊控制装置2基于补焊机器人MC3中预设的补焊坐标系∑W1执行控制。
检查机器人MC2基于从检查控制装置5接收到的控制信号来检测焊接部分中的焊道的形状,并且基于检测结果获取每个焊道的形状数据。检查机器人MC2将获取的每个焊道的形状数据传输给检查装置3。检查机器人MC2包括机械手200b和形状检测单元500。
机械手200b是所谓的机器人手臂,并且是具有关节轴的机器人。机械手200b基于从检查控制装置5接收到的控制信号来控制形状检测单元500的位置。
形状检测单元500例如是三维形状测量传感器,并且包括激光光源(未示出)和相机(未示出),该激光光源可以基于从检查控制装置5传输的焊接部分的位置信息扫描工件Wk1的焊接部分,该相机可以对包括焊接部分的周边在内的成像区域进行成像,并且对发射到焊接部分的激光中的反射激光的反射轨迹(即,焊接部分的形状线)进行成像。形状检测单元500将基于由相机拍摄的激光的、焊接部分的形状数据(图像数据)传输给检查装置3。
上述相机(未示出)至少包括镜头(未示出)和图像传感器(未示出)。图像传感器例如是诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)之类的固态成像元件,并且将形成在成像表面上的光学图像转换成电信号。
补焊机器人MC3基于从补焊控制装置2接收到的焊接部分的检查结果(即,关于缺陷部分的信息)对缺陷部分进行补焊。补焊机器人MC3包括机械手200a、送丝装置300、焊丝301和焊炬400。
机械手200a基于从补焊控制装置2接收到的与补焊相关的控制信号来控制焊炬400的位置和角度。
送丝装置300基于从补焊控制装置2接收到的控制信号来控制焊丝301的馈送速度。送丝装置300可以包括能够检测焊丝301的剩余量的传感器。
焊丝301被送丝装置300送向补焊部分。焊丝301被电弧热熔化并且接合焊接部分,该电弧热是利用经由焊炬400从焊接电源装置4供应的电力在焊丝301的前端与工件Wk1之间产生的。
焊炬400保持焊丝301并且由焊接电源装置4(参见图3)供应电力。焊炬400由机械手200a移动,从而可以对焊接部分进行焊接。
图3是示出根据第一实施例的补焊机器人MC3中的焊接系统1000的内部配置的示例的图。补焊机器人MC3基于来自补焊控制装置2的控制信号对缺陷部分执行补焊。图3中省略了监视器MN1、界面UI1和外部存储装置ST,以便使描述易于理解。
上位装置1基于用户(操作者)的输入操作或用户(操作者)预设的信息,生成用于执行补焊的控制信号,并且将生成的控制信号传输给补焊控制装置2。上位装置1包括通信单元10、处理器11和存储器12。
通信单元10可通信地连接到补焊控制装置2。通信单元10向补焊控制装置2传输用于执行补焊的控制信号。用于执行补焊的控制信号包括用于控制机械手200a、送丝装置300和焊接电源装置4中的每一个的控制信号。
处理器11配置有例如中央处理单元(CPU)或现场可编程门阵列(FPGA),并且与存储器12协同执行各种处理和控制。具体地,处理器11通过参考存储在存储器12中的程序和数据并且执行该程序来实现单位控制单元13的功能。
单位控制单元13基于用户(操作者)使用界面UI1的输入操作和由用户(操作者)预设并且存储在外部存储装置ST中的信息,生成用于实现对每个控制装置的控制的控制信号,诸如执行补焊和对焊接部分进行检查。单位控制单元13生成的控制信号经由通信单元10传输给补焊控制装置2。
存储器12包括例如用作在执行处理器11的每个处理时使用的工作存储器的随机存取存储器(RAM),以及存储用于规定处理器11的操作的程序和数据的只读存储器(ROM)。由处理器11生成或获取的数据或信息临时存储在RAM中。规定处理器11的操作的程序被写入ROM。
存储器12存储分配给每个工件Wk1并且由用户输入的类型信息、预先分配给每个工件Wk1的工件S/N(序列号)、分配给每个焊接线并且由用户设置的焊接线ID等。
接着,将描述补焊控制装置2。补焊控制装置2基于从上位装置1接收到的控制信号来控制机械手200a、送丝装置300和焊接电源装置4中的每一个。补焊控制装置2包括通信单元20、处理器21、存储器22、程序存储单元23a、程序调用单元23b、程序编辑单元23c、计算单元24、机器人控制单元26和焊接电源控制单元27。
通信单元20可通信地连接到上位装置1。通信单元20从上位装置1接收用于执行补焊的控制信号。通信单元20经由上位装置1从检查控制装置5接收焊接部分中的不满足检查条件的缺陷部分的位置信息和缺陷因素。
处理器21配置有例如CPU或FPGA,并且与存储器22协同执行各种处理和控制。具体地,处理器21参考存储在存储器22中的程序和数据,并且执行程序以实现各单元的功能。这些单元是程序存储单元23a、程序调用单元23b、程序编辑单元23c、计算单元24、机器人控制单元26和焊接电源控制单元27。各单元的功能包括例如用于执行补焊并且预先存储的补焊程序的编辑和调用功能,基于调用的补焊程序生成用于控制机械手200a、送丝装置300和焊接电源装置4中的每一个的控制信号的功能等。
补焊程序是用于根据为每个缺陷部分设置的补焊条件(例如,缺陷部分的位置、补焊方法等)执行补焊的程序,并且控制信号是用于控制焊接电源装置4、机械手200a、送丝装置300、焊炬400、形状检测单元500等的控制信号。
程序存储单元23a存储从上位装置1接收到的补焊程序。补焊程序是根据为每个焊接部分设置的焊接条件(例如,焊道的高度、宽度、形状等)执行补焊的程序。补焊程序存储在程序存储单元23a中,由程序调用单元23b参考,并且由程序编辑单元23c编辑。
程序调用单元23b基于经由通信单元20从上位装置1接收到的控制信号,从程序存储单元23a调用用于执行对应于焊接部分的补焊的补焊程序。程序调用单元23b将调用的补焊程序输出到程序编辑单元23c。
程序编辑单元23c基于经由通信单元20从上位装置1接收到的控制信号,编辑用于执行对应于焊接部分的补焊的补焊程序。程序编辑单元23c对应于焊接部分地对由程序调用单元23b调用的补焊程序进行编辑。程序编辑单元23c将编辑后的补焊程序输出到计算单元24,并且将编辑后的补焊程序存储在程序存储单元23a中。
计算单元24基于从程序编辑单元23c输入的补焊程序,执行用于通过机器人控制单元26控制机械手200a和送丝装置300的计算。计算单元24基于输入的补焊程序,计算由焊接电源装置4控制的供应到焊炬400的电力、供电时间等。计算单元24将计算结果输出到机器人控制单元26和焊接电源控制单元27。
机器人控制单元26基于从计算单元24输入的补焊程序和计算结果,生成用于驱动机械手200a和送丝装置300中的每一个的控制信号。
机器人控制单元26使用机械手200a和焊炬400,生成基于机械手200a与安装了工件Wk1的工件固定基座PsF或定位器PsR之间的坐标系(下文中,称为补焊坐标系∑W1)的控制信号,并且将控制信号传输给机械手200a。
焊接电源控制单元27基于从计算单元24输入的补焊程序和计算结果来驱动焊接电源装置4。具体地,焊接电源控制单元27控制供应给焊接的焊炬400的电力和供电时间。
存储器22包括例如作为在执行处理器21的每个处理时使用的工作存储器的RAM,以及存储用于规定处理器21的操作的程序和数据的ROM。由处理器21生成或获取的数据或信息临时存储在RAM中。规定处理器21的操作的程序被写入ROM。
存储器22存储分配给每个工件Wk1并且从上位装置1接收的类型信息、预先分配给每个工件Wk1的工件S/N(序列号)、分配给每条焊接线并且由用户设置的焊接线ID等。存储器22还存储关于补焊机器人MC3中预设的补焊坐标系∑W1的信息。
焊接电源装置4基于从补焊控制装置2输入的控制信号来控制供应给焊炬400的电力、供电时间等。
图4是示出根据第一实施例的检查机器人MC2中的焊接系统1000的内部配置的示例的图。检查机器人MC2基于来自检查控制装置5的控制信号进行控制,并且对焊接部分执行检查。在图4中,为了使描述易于理解,省略了监视器MN1、界面UI1、外部存储装置ST以及与焊接部分的检查相关的配置。对与图3中相同并且具有相同功能的配置,将筒化或省略描述,并且将描述不同的内容。
上位装置1基于用户(操作者)的输入操作或用户(操作者)预设的信息生成用于对焊接部分执行检查的控制信号,并且将生成的控制信号传输给检查控制装置5。上位装置1包括通信单元10、处理器11和存储器12。
通信单元10可通信地连接到检查控制装置5以控制检查机器人MC2。通信单元10可以可通信地连接到检查装置3。通信单元10向检查控制装置5传输用于对焊接部分执行检查的控制信号。本文中,用于对焊接部分执行检查的控制信号是用于控制机械手200b、形状检测单元500和检查装置3中的每一个的信号。通信单元10经由检查控制装置5中的通信单元50从检查装置3接收关于焊接部分的检查结果的信息。接收到的检查结果从通信单元10传输给监视器MN1并且显示在监视器MN1上。
为了控制检查机器人MC2,单位控制单元13基于用户(操作者)使用界面U11的输入操作或由用户(操作者)预设并且存储在外部存储装置ST中的信息生成用于对焊接部分执行检查的控制信号。单位控制单元13将生成的控制信号传输给检查控制装置5。
为了控制检查机器人MC2,存储器12可以存储与由检查装置3生成的焊接部分的检查结果有关的信息。
接着,将描述检查控制装置5。检查控制装置5基于从上位装置1接收到的控制信号来控制机械手200b。检查控制装置5包括通信单元50、处理器51、存储器52、程序存储单元53a、程序调用单元53b、程序编辑单元53c、计算单元54、检查装置控制单元55、机器人控制单元56和转换单元5d。
通信单元50可通信地连接到上位装置1和检查装置3。通信单元50从上位装置1接收用于对焊接部分执行检查的控制信号。通信单元50向检查装置3传输由处理器51的每个单元生成的对应于焊接部分的检查相关的控制信号。通信单元50将从检查装置3接收到的焊接部分的检查结果(例如,缺陷部分的位置信息、缺陷因素等)传输给上位装置1。
处理器51配置有例如CPU或FPGA,并且与存储器52协同执行各种处理和控制。具体地,处理器51通过参考存储在存储器52中的程序和数据并且执行该程序来实现各单元的功能。这些单元是程序存储单元53a、程序调用单元53b、程序编辑单元53c、计算单元54、机器人控制单元56和转换单元5d。各单元的功能包括例如用于对焊接部分执行检查的检查程序的编辑和调用功能、基于调用的检查程序生成用于控制机械手200b的控制信号的功能等。
检查程序是用于对每个焊接部分执行检查的程序,并且是用于控制检查装置3、机械手200b、形状检测单元500等中每一个的控制信号。
程序存储单元53a存储从上位装置1接收到的检查程序。检查程序是根据为每个焊接部分设置的检查条件(例如,焊道的高度、宽度、形状等)执行检查的程序。检查程序存储在程序存储单元53a中,由程序调用单元53b参考,并且由程序编辑单元53c编辑。检查程序包括根据用于执行焊接后检查的检查条件生成的检查程序,以及根据用于执行补焊后检查的检查条件生成的检查程序,并且这些检查程序可以存储为不同的检查程序。
程序调用单元53b基于经由通信单元50从上位装置1接收到的控制信号,从程序存储单元53a调用用于执行对应于焊接部分的检查的检查程序。程序调用单元53b将调用的检查程序输出到程序编辑单元53c。
程序编辑单元53c基于经由通信单元50从上位装置1接收到的控制信号,编辑用于执行对应于焊接部分的检查的检查程序。程序编辑单元53c对应于焊接部分地对由程序调用单元53b调用的检查程序进行编辑。程序编辑单元53c将编辑后的检查程序输出到计算单元54。
计算单元54执行用于通过检查装置控制单元55控制检查装置3和形状检测单元500中的每一个的计算。计算单元54基于从程序编辑单元53c输入的检查程序,执行用于通过机器人控制单元56控制机械手200b的计算。计算单元54将包括计算结果的检查程序输出到检查装置控制单元55和机器人控制单元56。
基于从计算单元54输入的检查程序,检查装置控制单元55向检查装置3传输对焊接部分执行检查所需的每个焊接部分的位置信息和检查条件等信息。检查条件可以是焊接后的检查条件和补焊后的检查条件彼此不同的检查条件。
机器人控制单元56基于从计算单元54输入的检查程序生成用于驱动机械手200b的控制信号。
机器人控制单元56使用机械手200b和形状检测单元500,生成基于机械手200b与安装了工件Wk1的工件固定基座PsF或定位器PsR之间的坐标系(下文中,称为检查坐标系∑W2)的控制信号,并且将控制信号传输给机械手200b。
存储器52包括例如作为在执行处理器51的每个处理时使用的工作存储器的RAM,以及存储用于规定处理器51的操作的程序和数据的ROM。由处理器51产生或获取的数据或信息临时存储在RAM中。规定处理器51的操作的程序被写入ROM。存储器52存储关于在检查机器人MC2中预设的检查坐标系∑W2的信息。
转换单元5d基于为每个机器人预设的补焊坐标系∑W1和检查坐标系∑W2,将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。转换单元5d包括转换矩阵存储单元58和坐标转换单元59。
转换矩阵存储单元58导出并且存储转换矩阵,该转换矩阵将由检查装置3获取的基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息(坐标信息)转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息(坐标信息),补焊机器人MC3可以在该补焊坐标系中执行补焊。具体地,在由补焊机器人MC3保持的焊炬400和由检查机器人MC2保持的形状检测单元500相对于同一工件Wk1分别定位在三个不同点的位置的状态下,转换矩阵存储单元58根据基于通过补焊坐标系∑W1和检查坐标系∑W2获得的相应坐标系的位置信息(坐标信息),导出转换矩阵。坐标转换单元59参考该转换矩阵。基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息是检查坐标系缺陷部分位置信息的示例。基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息是焊接坐标系缺陷部分位置信息的示例。
坐标转换单元59参考存储在转换矩阵存储单元58中的转换矩阵,将检查装置3获取的缺陷部分的位置信息(坐标信息)转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息(坐标信息),其中补焊机器人MC3可以在该补焊坐标系中执行补焊。坐标转换单元59将转换后的缺陷部分的位置信息(坐标信息)与与缺陷部分相关的另一条信息(例如,缺陷因素)相关联,并且经由上位装置1将关联信息传输给补焊控制装置2。
接着,将描述检查装置3。检查装置3基于形状检测单元500获取的每个焊接部分的焊道的形状数据,检查(确定)焊接部分中是否存在缺陷部分。检查装置3包括通信单元30、处理器31、存储器32、形状检测控制单元34、数据处理单元35、确定阈值存储单元36和确定单元37。
通信单元30可通信地连接到检查控制装置5。通信单元50从检查控制装置5接收对焊接部分执行检查所需的诸如位置信息和检查条件等信息。通信单元30经由检查控制装置5的通信单元50向上位装置1传输焊接部分的检查结果。
处理器31配置有例如CPU或FPGA,并且与存储器32协同执行各种处理和控制。具体地,处理器31通过参考存储器32中存储的程序和数据并且执行该程序来实现各单元的功能。这些单元是形状检测控制单元34、数据处理单元35、确定阈值存储单元36和确定单元37。各单元的功能包括例如基于从检查控制装置5接收到的与对应于焊接部分的检查相关的控制信号来控制形状检测单元500的功能,基于从形状检测单元500接收到的焊道的形状数据生成图像数据的功能,以及基于生成的图像数据对焊接部分执行检查的功能等。
存储器32包括例如作为在执行处理器31的每个处理时使用的工作存储器的RAM,以及存储用于规定处理器31的操作的程序和数据的ROM。由处理器31生成或获取的数据或信息临时存储在RAM中。规定处理器31的操作的程序被写入ROM。存储器32存储关于在检查机器人MC2中预设的检查坐标系∑W2的信息。
形状检测控制单元34基于从形状检测单元500接收到的焊接部分中的焊道的形状数据和从检查控制装置5接收到的与对应于焊接部分的检查相关的控制信号,来控制形状检测单元500。当形状检测单元500位于形状检测单元500可以对焊接部分进行成像(可以检测焊接部分的形状)的位置时,形状检测控制单元34控制形状检测单元500发射激光束以获取焊接部分中焊道的形状数据。形状检测控制单元34接收由形状检测单元500获取的形状数据,并且将形状数据输出到数据处理单元35。
数据处理单元35将从形状检测控制单元34输入的焊接部分的焊道的形状数据转换成图像数据。形状数据例如是包括发射到焊道表面的激光束的反射轨迹在内的形状线的点云数据。数据处理单元35对输入的形状数据执行统计处理,并且生成与焊接部分中的焊道形状相关的图像数据。为了强调焊道的位置和形状,数据处理单元35可以执行边缘强调修正,在该修正中强调焊道的周缘部分。数据处理单元35将生成的图像数据输出到确定单元37。
确定阈值存储单元36为了执行对应于焊接部分的缺陷确定(即,检查)而存储针对每个焊接部分设置的检查条件。检查条件作为针对每个检查项目的阈值而存储,并且例如是与焊接部分位置偏差相关的阈值、与焊道高度相关的阈值、与焊道宽度相关的阈值等。确定阈值存储单元36存储焊接部分满足客户要求的质量的允许范围(例如,与焊道的高度相关的最小允许值、最大允许值等)作为补焊后的每个阈值。阈值可以设置为以下检查条件,即,焊接后的检查条件和补焊后的检查条件彼此不同。
确定单元37基于从数据处理单元35输入的焊接部分中的焊道的图像数据和存储在确定阈值存储单元36中的检查条件,确定焊接部分中是否存在缺陷部分。当确定存在缺陷部分时,确定单元37测量缺陷部分的位置(缺陷部分的开始位置和结束位置),分析缺陷部分,并且估计作为缺陷类型的示例的缺陷因素。确定单元37生成所测量的缺陷部分的位置信息和所估计的缺陷因素,作为焊接部分的检查结果,并且将生成的检查结果传输给检查控制装置5。
确定单元37存储对同一工件Wk1的检查次数的上限值。因此,在通过补焊修正缺陷部分期间,当检查次数超过预定次数时,检查装置3可以确定通过补焊修正缺陷部分是困难的或不可能的,并且可以防止焊接系统1000的操作率的降低。当对同一工件Wk1的检查次数超过预设的检查次数上限值时,确定单元37生成警报。生成的警报经由检查控制装置5传输给上位装置1。传输给上位装置1的警报被传输给监视器MN1并且在其上显示,并且将该警报通知给用户。
当确定单元37确定焊接部分中不存在缺陷部分时,确定单元37生成用于通知不存在缺陷部分的警报,并且将生成的警报经由检查控制装置5传输给上位装置1。传输给上位装置1的警报被传输给监视器MN1并且在其上显示。
图5是示出根据第一实施例的焊接系统1000的内部配置的示例的图。图5中所示的焊接系统1000是在检查控制装置5的转换单元5d将由检查装置3获取的基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息的情况下的内部配置的示例。图5中所示的补焊控制装置2基于接收到的转换后的、基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息,执行用于执行补焊的控制。
接着,将参考图6A和图6B描述焊接系统1000的操作过程的示例。图6A是示出根据第一实施例的检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例的流程图。图6B是示出根据第一实施例的补焊控制装置2的操作过程的示例的流程图。
首先,将描述检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例。
检查装置3基于从上位装置1接收到的为每个焊接部分设置的检查条件,对焊接后的工件Wk1执行外观检查(St1)。具体地,检查装置3根据检查条件和基于从形状检测单元500接收到的焊道的形状数据生成的图像数据,检查(确定)焊接部分中是否存在缺陷部分。
检查装置3确定焊接部分中是否存在不满足检查条件的缺陷部分(不合格部分)(St2)。
当基于步骤St2中的处理的确定结果确定存在缺陷部分(不合格部分)(St2,是)时,检查装置3确定当前对工件Wk1的检查次数是否等于或小于作为用户设置的检查次数上限值的检查次数N(St3)。
另一方面,当基于步骤St2中的处理的确定结果确定不存在缺陷部分(不合格部分)(St2,否)时,检查装置3生成用于通知不存在缺陷部分并且不需要执行补焊的警报。检查装置3经由检查控制装置5将所生成的警报传输给上位装置1。传输给上位装置1的警报显示在监视器MN1上,并且向用户通知该警报(St4)。当处理进行到步骤St4中的处理时,检查装置3结束对工件Wk1的检查。
当基于步骤St3中的处理的确定结果确定当前对工件Wk1的检查次数等于或小于N(St3,是)时,检查装置3向检查控制装置5传输包括缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果。检查控制装置5读出转换矩阵R,以便将接收到的基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St102a)。
检查控制装置5通过使用读出的转换矩阵R,将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St102b)。
本文中,将描述一种将基于检查坐标系∑W2的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息的方法。(表达式1)是用于将基于检查坐标系∑W2的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息的行列式。坐标W1是指示基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(坐标)的矩阵。坐标W2是指示基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息(坐标)的矩阵。转换矩阵R是用于将基于检查坐标系∑W2的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息的转换矩阵。
转换矩阵R是基于检查控制装置5中预设的检查坐标系∑W2和补焊控制装置2中预设的补焊坐标系∑W1导出的转换矩阵,并且可以将基于检查坐标系∑W2的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息。
[表达式1]
W1=RW2…(1)
另一方面,当基于步骤St3中的处理的确定结果确定当前对工件Wk1的检查次数并非等于或小于N次(St3,否)时,检查装置3生成警报,该警报用于通知即使执行了当前次数的补焊也难以修正缺陷部分。检查装置3经由检查控制装置5将所生成的警报传输给上位装置1。传输给上位装置1的警报显示在监视器MN1上,并且该警报被通知给用户(St4)。当处理进行到步骤St4中的处理时,检查装置3结束对工件Wk1的检查。
检查控制装置5生成包括转换后的基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等在内的检查结果,并且经由上位装置1将检查结果传输给补焊控制装置2(St5)。
如上所述,根据第一实施例的焊接系统1000中的检查控制装置5和检查装置3结束对焊接部分的检查。接着,将描述补焊控制装置2的操作过程的示例。
补焊控制装置2接收并且读出检查结果,该检查结果包括由检查控制装置5转换后的基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等(St6)。
补焊控制装置2基于接收到的检查结果调用并且编辑补焊程序,并且生成对应于缺陷部分的补焊程序(St7)。
补焊控制装置2基于生成的补焊程序来控制机械手200a、送丝装置300和焊接电源装置4(St8)。
如上所述,根据第一实施例的焊接系统1000中的补焊控制装置2结束对缺陷部分的补焊。在完成步骤St8中的处理之后,进行到步骤St1中的处理,并且焊接系统1000使检查装置3再次对焊接部分执行检查。此时,检查装置3也可以仅检查经受补焊的焊接部分。
(第一实施例的第一修改例)
在根据第一实施例的焊接系统1000中,检查控制装置5将检查坐标系∑W2中的位置信息转换成补焊坐标系∑W1中的位置信息。将描述根据第一实施例的第一修改例的焊接系统1000的示例,其中以类似方式在检查控制装置5和补焊控制装置2两者中转换位置信息。作为如上所述由检查控制装置5和补焊控制装置2转换位置信息的示例,可以在分别的步骤中执行检查步骤和补焊步骤(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)。
图7是示出根据第一实施例的第一修改例的焊接系统1000的内部配置的示例的图。根据第一实施例的第一修改例的焊接系统1000的内部配置与根据第一实施例的焊接系统1000的内部配置基本相同。由于与第一实施例中的部件相同的部件由相同的附图标记表示,因此将省略对其的描述。
在上位装置1中,由用户预设工件Wk2的位置信息和用于固定工件Wk2的位置的夹具(未示出)的位置信息。上位装置1将这些信息传输给补焊控制装置2和检查控制装置5。
根据第一实施例的第一修改例的补焊控制装置2基于工件Wk2或用于固定工件Wk2的位置的夹具(未示出)与工件固定基座PsF或定位器PsR之间的相对位置关系设置坐标系(参见图8至图10B)。
补焊控制装置2基于工件Wk2与工件固定基座PsF或定位器PsR之间的相对位置关系,设置补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1。补焊控制装置2可以基于用于固定工件Wk2的位置的夹具与工件固定基座PsF或定位器PsR之间的相对位置关系,设置补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1。因此,补焊控制装置2可以根据机械手200a与工件固定基座PsF或定位器PsR之间的相对位置关系,导出可以将基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息的行列式。工件坐标系∑Wk1是工件坐标系∑Wk的示例,而工件坐标系∑Wk2是工件坐标系的示例。
补焊控制装置2还包括转换单元2d。
转换单元2d将补焊步骤中的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。转换单元2d包括转换矩阵存储单元28和坐标转换单元59。
转换矩阵存储单元28存储设置的补焊坐标系∑W1和工件坐标系∑Wk1,以及能够将基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元29可以参考转换矩阵存储单元28,将从稍后描述的检查控制装置5接收到的检查步骤中的基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成补焊步骤中的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息,并且可以进一步将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。
类似地,根据第一实施例的第一修改例的检查控制装置5基于工件Wk2或用于固定工件Wk2的位置的夹具(未示出)与工件固定基座PsF或定位器PsR之间的相对位置关系来设置坐标系(见图8至图10B)。
检查控制装置5基于工件Wk2与工件固定基座PsF或定位器PsR之间的相对位置关系,设置检查步骤中的工件坐标系∑Wk2。检查控制装置5可以基于用于固定工件Wk2的位置的夹具与工件固定基座PsF或定位器PsR之间的相对位置关系,设置检查步骤中的工件坐标系∑Wk2。因此,检查控制装置5可以根据机械手200a与工件固定基座PsF或定位器PsR之间的相对位置关系导出转换矩阵,该转换矩阵能够将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息。
转换矩阵存储单元58存储设置的检查坐标系∑W2和工件坐标系∑Wk2,以及能够将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元59可以参考转换矩阵存储单元58,将从稍后描述的检查装置3接收到的检查步骤中的基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成检查步骤中的基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息,并且可以进一步将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成补焊步骤中的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。
如上所述,在根据第一实施例的第一修改例的焊接系统1000中,当检查控制装置5和补焊控制装置2通过工件坐标系∑Wk1和∑Wk2转换缺陷部分的位置信息(即,检查控制装置5和补焊控制装置2在分别的步骤中执行检查步骤和补焊步骤)时,补焊控制装置2可以在不使用检查坐标系∑W2中的位置信息的情况下执行补焊。
图8是示出安装在不同单元中的检查机器人MC2和补焊机器人MC3的用例的示例的示意图。图8中所示的检查机器人MC2和补焊机器人MC3安装在不同的单位(步骤)中,并且对发送到各个单元(步骤)的同一工件Wk2执行检查和补焊。在补焊机器人MC3中预设补焊坐标系∑W1。类似地,在检查机器人MC2中预设检查坐标系∑W2。
在这种情况下,使用为工件Wk2设置的坐标系,来定义控制检查机器人MC2的检查控制装置5与控制补焊机器人MC3的补焊控制装置2之间的相对位置关系。补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1和检查步骤中的工件坐标系∑Wk2被设置为基于工件Wk2的坐标系。
接着,将参考图9描述设置工件坐标系∑Wk1和∑Wk2的示例。图9是示出在工件固定基座PsF上设置工件坐标系∑Wk1和∑Wk2的示例的图。工件固定基座PsF在执行检查或补焊时固定工件Wk。补焊控制装置2基于机械手200a与工件固定基座PsF之间的相对位置关系,设置补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1。检查控制装置5基于机械手200b与工件固定基座PsF之间的相对位置关系,设置检查步骤中的工件坐标系∑Wk2。
下文中,将描述在补焊控制装置2中设置补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的示例。
补焊控制装置2中的机器人控制单元26控制机械手200a,以使由机械手200a保持的焊炬400以垂直于工件固定基座PsF的方式保持姿势。机器人控制单元26将工件固定基座PsF上的基准点Ps1设置为具有坐标(X11、Y11、Z11)。机器人控制单元26参考由机械手200a保持的焊炬400的初始旋转角度(初始设置时的角度),测量在焊炬400垂直于工件固定基座PsF上的基准点Ps1定位时基准点Ps1处的旋转角度Φ11。此外,机器人控制单元26将设置的坐标与测量的旋转角度相关联,并且将具有坐标(X11、Y11、Z11、Φ11)的基准点Ps1存储在存储器22中。
在存储基准点Ps1的坐标(X11、Y11、Z11、Φ11)之后,机器人控制单元26参考基准点Ps1的坐标(X11、Y11、Z11、Φ11),测量同一工件固定基座PsF上的另一个基准点Ps2处的坐标(X12、Y12、Z12)。机器人控制单元26参考由机械手200a保持的焊炬400的初始旋转角度(初始设置时的角度),测量当焊炬400垂直于工件固定基座PsF上的基准点Ps2定位时的旋转角度Φ12。此外,机器人控制单元26将设置的坐标与测量的旋转角度相关联,并且将具有坐标(X12、Y12、Z12、Φ12)的基准点Ps2存储在存储器22中。
在存储基准点Ps2的坐标(X12、Y12、Z12、Φ12)之后,机器人控制单元26参考基准点Ps1的坐标(X11、Y11、Z11、Φ11),测量同一工件固定基座PsF上的另一个基准点Ps3处的坐标(X13、Y13、Z13)。机器人控制单元26参考由机械手200a保持的焊炬400的初始旋转角度(初始设置时的角度),测量当焊炬400垂直于工件固定基座PsF上的基准点Ps3定位时的旋转角度Φ13。此外,机器人控制单元26将设置的坐标与测量的旋转角度相关联,并且将具有坐标(X13、Y13、Z13、Φ13)的基准点Ps3存储在存储器22中。
机器人控制单元26基于三个基准点Ps1、Ps2和Ps3中的每一个的坐标计算工件固定基座PsF的平面,并且将通过工件固定基座PsF上的基准点Ps1并且垂直于该平面的法向向量中的单位向量设置为工件坐标系∑Wk1的Z轴。机器人控制单元26将通过工件固定基座PsF的基准点Ps1并且朝向基准点Ps3延伸的单位向量设置为工件坐标系∑Wk1的X轴。
机器人控制单元26将基于工件坐标系∑Wk1中的所设置的X轴的单位向量与所设置的Z轴的单位向量的叉积的向量设置为工件坐标系∑Wk1的Y轴。如上所述,工件坐标系∑Wk1被设置为以基准点Ps1为原点的向量(VX1、VY1、VZ1)。当如上所述设置X轴时,设置中使用的基准点可以对应于所设置的基准点的位置而改变。例如,当基准点Ps2和基准点Ps3的位置被交换时,工件坐标系∑Wk1的X轴可以由朝向基准点Ps2延伸的单位向量来设置。
设置检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的示例与上述示例相同,并且检查控制装置5基于工件固定基座PsF上的三个基准点设置工件坐标系∑Wk2。在工件坐标系∑Wk2的设置中,检查控制装置5通过将形状检测单元500的尖端部分与三个基准点Ps1、Ps2和Ps3的每一个进行匹配来设置工件坐标系∑Wk2。
将参考图10A和图10B描述当工件Wk1固定到定位器PsR时设置坐标系的示例。图10A是示出在定位器PsR上设置多个基准点Ps4、Ps5和Ps6中的每一个的坐标的示例的图。图10B是示出在定位器PsR上设置坐标系的示例的图。定位器PsR在固定了被固定在定位器PsR上的工件Wk1的同时旋转,从而可以改变定位器PsR的位置和姿势以便利于对应于焊接部分的焊接。补焊控制装置2基于机械手200a与定位器PsR之间的相对位置关系,设置补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1。检查控制装置5基于机械手200b与定位器PsR之间的相对位置关系,设置检查步骤中的工件坐标系∑Wk2。
下文中,将描述在补焊控制装置2中设置工件坐标系∑Wk1的示例。
补焊控制装置2中的机器人控制单元26控制机械手200a,以使由机械手200a保持的焊炬400以垂直于定位器PsR的方式保持姿势。机器人控制单元26将在定位器PsR的周边部分处的基准点Ps4设置为具有坐标(X14、Y14、Z14)。机器人控制单元26参考由机械手200a保持的焊炬400的初始旋转角度(初始设置时的角度),测量当焊炬400垂直于定位器PsR上的基准点Ps4定位时的旋转角度Φ14。此外,机器人控制单元26将设置的坐标与测量的旋转角度相关联,并且将具有坐标(X14、Y14、Z14、Φ14)的基准点Ps4存储在存储器22中。
在存储基准点Ps4的坐标(X14、Y14、Z14、Φ14)之后,机器人控制单元26参考基准点Ps4的坐标(X14、Y14、Z14、Φ14),测量同一定位器PsR的周边部分处的另一个基准点Ps5处的坐标(X15、Y15、Z15)。机器人控制单元26参考由机械手200a保持的焊炬400的初始旋转角度(初始设置时的角度),测量当焊炬400垂直于定位器PsR上的基准点Ps5定位时的旋转角度Φ15。此外,机器人控制单元26将设置的坐标与测量的旋转角度相关联,并且将具有坐标(X15、Y15、Z15、Φ15)的基准点Ps5存储在存储器22中。
在存储基准点Ps5的坐标(X15、Y15、Z15、Φ15)之后,机器人控制单元26参考基准点Ps4的坐标(X14、Y14、Z14、Φ14),测量同一定位器PsR的周边部分处的另一个基准点Ps6处的坐标(X16、Y16、Z16)。机器人控制单元26参考由机械手200a保持的焊炬400的初始旋转角度(初始设置时的角度),测量当焊炬400垂直于定位器PsR上的基准点Ps6定位时的旋转角度Φ16。此外,机器人控制单元26将设置的坐标与测量的旋转角度相关联,并且将具有坐标(X16、Y16、Z16、Φ16)的基准点Ps6存储在存储器22中。
机器人控制单元26基于位于定位器PsR周边部分处的三个基准点Ps4、Ps5、Ps6中的每一个的坐标,来计算定位器PsR的旋转中心Ps7的坐标(X17、Y17、Z17、Φ17)。
机器人控制单元26基于三个基准点Ps4、Ps5和Ps6中的每一个的坐标计算定位器PsR上的平面,并且将通过定位器PsR的旋转中心Ps7并且垂直于该平面的法向向量中的单位向量设置为工件坐标系∑Wk1的Z轴。机器人控制单元26将通过定位器PsR的旋转中心Ps7并且朝向基准点Ps4延伸的单位向量设置为工件坐标系∑Wk1的X轴。
机器人控制单元26将基于工件坐标系∑Wk1中的所设置的X轴的单位向量与所设置的Z轴的单位向量的叉积的向量设置为工件坐标系∑Wk1的Y轴。如上所述,工件坐标系∑Wk1被设置为以旋转中心Ps7为原点的向量(VX2、VY2、VZ2)。
设置检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的示例与上述示例相同,并且检查控制装置5基于定位器PsR上的三个基准点Ps4、Ps5和Ps6(即,机械手200a与定位器PsR之间的相对位置关系)设置工件坐标系∑Wk2。
将参考图11A和图11B描述根据第一实施例的第一修改例的焊接系统1000的操作过程的示例。图11A是示出根据第一实施例的第一修改例的检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例的流程图。图11B是示出根据第一实施例的第一修改例的补焊控制装置2的操作过程的示例的流程图。
首先,将描述检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例。由于检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例中的步骤St1至步骤St4的处理与根据第一实施例的操作过程的示例相同,因此省略了其描述。
当基于步骤St3中的处理的确定结果确定当前对工件Wk2的检查次数等于或小于N(St3,是)时,检查装置3将包括缺陷部分的位置信息、缺陷因素等在内的检查结果传输给检查控制装置5。检查控制装置5读出多个转换矩阵S1和S2以便将接收到的基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St102c)。
检查控制装置5通过使用读出的转换矩阵S1,将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息。此外,检查控制装置5通过使用读出的转换矩阵S2,将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息(St102d)。
本文中,将描述通过检查控制装置5和补焊控制装置2将基于检查坐标系∑W2的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息的方法。(表达式2)、(表达式3)和(表达式4)分别是用于将基于检查坐标系∑W2的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息的转换行列式。坐标W1是指示基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(坐标)的矩阵。坐标V1是指示基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息(坐标)的矩阵。坐标V2是指示基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息(坐标)的矩阵。坐标W2是指示基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息(坐标)的矩阵。转换矩阵S1是用于将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
(表达式2)是用于将基于检查坐标系∑W2的位置信息转换成基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的位置信息的行列式。(表达式3)是将基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的位置信息转换成基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的位置信息的行列式。(表达式4)是用于将基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息的行列式。
基于预设的检查坐标系∑W2和工件坐标系∑Wk2导出转换矩阵S1。基于预设的工件坐标系∑Wk2和工件坐标系∑Wk1导出转换矩阵S2。基于预设的工件坐标系∑Wk1和补焊坐标系∑W1导出转换矩阵S3。导出的多个转换矩阵S1和S2存储在检查控制装置5中并且由其参考。导出的转换矩阵S3存储在补焊控制装置2中并且由其参考。
[表达式2]
V2=S1W2…(2)
[表达式3]
V1=S2V2…(3)
[表达式4]
W1=S3V1…(4)
虽然在步骤St102d中所示的缺陷部分的位置信息的转换处理中描述了以下示例,即,检查控制装置5将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息,但本发明不限于此。例如,检查控制装置5可以将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息传输给补焊控制装置2。
另一方面,当基于步骤St3中的处理的确定结果确定当前对工件Wk2的检查次数并非等于或小于N次(St3,否)时,检查装置3生成警报,该警报用于通知即使执行了当前次数的补焊也难以修正缺陷部分。检查装置3经由检查控制装置5将所生成的警报传输给上位装置1。传输给上位装置1的警报显示在监视器MN1上,并且该警报被通知给用户(St4)。当处理进行到步骤St4的处理时,检查装置3结束对工件Wk2的检查。
检查控制装置5生成包括转换后的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果,并且经由上位装置1将检查结果传输给补焊控制装置2(St5)。
如上所述,根据第一实施例的第一修改例的焊接系统1000中的检查装置3结束对焊接部分的检查。接着,将描述补焊控制装置2的操作过程的示例。补焊控制装置2的操作过程的示例中的步骤St7至步骤St8的处理与根据第一实施例的操作过程的示例中的处理相同,因此省略了其描述。
补焊控制装置2接收并且读出包括由检查控制装置5转换后的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果(St6)。
补焊控制装置2读出转换矩阵S3,以便将接收到的检查结果中包括的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St101a)。
检查控制装置5通过使用读出的转换矩阵S3,将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St101b)。
虽然在步骤St101b所示的位置信息的转换处理中描述了以下示例,即,补焊控制装置2将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息,但本发明不限于此。例如,补焊控制装置2可以从检查控制装置5接收基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息,并且可以执行将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息的处理。
如上所述,根据第一实施例的第一修改例的焊接系统1000中的补焊控制装置2结束对缺陷部分的补焊。在完成步骤St8的处理之后,处理进行到步骤St1中的处理,并且焊接系统1000使检查装置3再次对焊接部分执行检查。此时,检查装置3也可以仅检查经受补焊的焊接部分。
(第二实施例)
在根据第一实施例的焊接系统1000中,检查控制装置5将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。在根据第二实施例的焊接系统1000中,补焊控制装置2将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。
图12是示出根据第二实施例的焊接系统1000的内部配置的示例的图。根据第一实施例的第一修改例的焊接系统1000的内部配置与根据第一实施例的焊接系统1000的内部配置基本相同。由于与第一实施例中的部件相同的部件由相同的附图标记表示,因此将省略对其的描述。
根据第二实施例的补焊控制装置2还包括转换单元2d。补焊控制装置2从检查控制装置5接收检查坐标系∑W2的设置信息。
转换矩阵存储单元28存储所设置的补焊坐标系∑W1和检查坐标系∑W2,以及能够将基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息转换成基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元29可以参考转换矩阵存储单元28,将从稍后描述的检查控制装置5接收到的基于检查坐标系∑W2的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息。
将参考图13A和图13B描述根据第二实施例的焊接系统1000的操作过程的示例。图13A是示出根据第二实施例的检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例的流程图。图13B是示出根据第二实施例的补焊控制装置2的操作过程的示例的流程图。
由于不再需要第一实施例中的步骤St102a和步骤St102b的处理,并且检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例中的步骤St1至步骤St4的处理与根据第一实施例的操作过程的示例中的那些相同,因此将省略对它们的描述。
检查控制装置5将从检查装置3接收到的包括基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果经由上位装置1传输给补焊控制装置2(St5)。
补焊控制装置2接收并且读出从检查控制装置5接收到的包括基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果(St6)。
补焊控制装置2读出转换矩阵R,以便将接收到的基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St101c)。
补焊控制装置2通过使用读出的转换矩阵R,将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St101d)。
本文中,由于将基于检查坐标系∑W2的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的位置信息的方法与使用图6A所示流程图中的步骤St102b的处理中描述的(表达式1)的转换方法相同,因此将省略对其的描述。
补焊控制装置2基于在步骤St101c的处理中转换的检查结果,调用并且编辑补焊程序,并且生成对应于缺陷部分的补焊程序(St7)。
补焊控制装置2基于生成的补焊程序来控制机械手200a、送丝装置300和焊接电源装置4(St8)。
如上所述,根据第二实施例的焊接系统1000中的补焊控制装置2结束对缺陷部分的补焊。在完成步骤St8的处理之后,处理进行到步骤St1中的处理,并且焊接系统1000使检查装置3再次对焊接部分执行检查。此时,检查装置3也可以仅检查经受补焊的焊接部分。因此,根据第二实施例的焊接系统1000中的补焊控制装置2可以通过不同的机器人执行检查和补焊,并且即使在检查控制装置5不将位置信息转换成焊接机器人坐标系中的位置信息的情况下也可以执行补焊。
(第三实施例)
在根据第一实施例、第一实施例的第一修改例和第二实施例的焊接系统1000中,缺陷部分的位置信息由检查控制装置5和补焊控制装置2中的一个进行转换,或者由检查控制装置5和补焊控制装置2两者进行转换。在根据第三实施例的焊接系统1000中,控制补焊控制装置2和检查控制装置5的上位装置1通过补焊控制装置2将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。
在下面的描述中,将参考附图描述在不同的步骤中执行检查步骤和补焊步骤(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)的情况。
图14是示出根据第三实施例的焊接系统1000的内部配置的示例的图。根据第三实施例的焊接系统1000的内部配置与根据第一实施例、第一实施例的第一修改例和第二实施例的焊接系统1000的内部配置基本相同。由于与第一实施例、第一实施例的第一修改例和第二实施例中的部件相同的部件用相同的附图标记表示,因此将省略对其的描述。
上位装置1获取检查机器人MC2中预设的检查坐标系∑W2和补焊机器人MC3中预设的补焊坐标系∑W1,并且将坐标系存储在存储器12中。
当检查步骤和补焊步骤在不同的步骤中执行(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)时,上位装置1还获取补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1和检查步骤中的工件坐标系∑Wk2,并且将获取的工件坐标系∑Wk1和工件坐标系∑Wk2存储在存储器12中。
根据第三实施例的上位装置1还包括转换单元1d。
转换单元1d根据为每个机器人预设的补焊坐标系∑W1和检查坐标系∑W2,将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。转换单元1d包括转换矩阵存储单元18和坐标转换单元19。
转换矩阵存储单元18存储能够将基于预设的检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元19参考转换矩阵存储单元18,将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。
当检查步骤和补焊步骤在不同的步骤中执行(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)时,在上述转换单元1d的转换处理中添加工件坐标系的转换处理。具体地,转换单元1d将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息,进一步将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息,然后将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。
将参考图15A、图15B和图15C描述根据第三实施例的焊接系统1000的操作过程的示例。图15A是示出根据第三实施例的检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例的流程图。图15B是示出根据第三实施例的上位装置1的操作过程的示例的流程图。图15C是示出根据第三实施例的补焊控制装置2的操作过程的示例的流程图。
首先,将描述检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例。
检查装置3基于从上位装置1接收到的每个焊接部分的检查条件,对焊接后的工件Wk2执行外观检查(St11)。具体地,检查装置3基于检查条件和基于从形状检测单元500接收到的焊道的形状数据生成的图像数据,检查(确定)焊接部分中是否存在缺陷部分。
检查装置3确定在焊接部分中是否存在不满足检查条件的缺陷部分(不合格部分)(St12)。
当基于步骤St12中的处理的确定结果确定存在缺陷部分(不合格部分)(St12,是)时,检查装置3确定当前对工件Wk2的检查次数是否等于或小于作为用户设置的检查次数上限值的检查次数N(St13)。
另一方面,当基于步骤St12的处理的确定结果确定不存在缺陷部分(不合格部分)(St12,否)时,检查装置3生成警报,该警报用于通知不存在缺陷部分并且不需要执行补焊。检查装置3经由检查控制装置5将生成的警报传输给上位装置1。传输给上位装置1的警报显示在监视器MN1上,并且该警报被通知给用户(St14)。当处理进行到步骤St14中的处理时,检查装置3结束对工件Wk2的检查。
另一方面,当基于步骤St13中的处理的确定结果确定当前对工件Wk2的检查次数并非等于或小于N次(St13,否)时,检查装置3生成警报,该警报用于通知即使执行了当前次数的补焊也难以修正缺陷部分。检查装置3经由检查控制装置5将生成的警报传输给上位装置1。传输给上位装置1的警报显示在监视器MN1上,并且该警报被通知给用户(St14)。当处理进行到步骤St14中的处理时,检查装置3结束对工件Wk2的检查。
检查控制装置5生成包括转换后的基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果,并且经由上位装置1将检查结果传输给补焊控制装置2(St15)。
如上所述,根据第三实施例的焊接系统1000中的检查控制装置5和检查装置3结束对焊接部分的检查。接着,将描述上位装置1的操作过程的示例。
上位装置1从检查控制装置5接收并且读出包括基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果(St16)。
上位装置1读出转换矩阵R,以便将接收到的基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St103a)。
上位装置1通过使用读出的转换矩阵R和(表达式1),将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St103b)。
当检查步骤和补焊步骤在不同的步骤中执行(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)时,上位装置1在步骤St103a的处理中读取多个转换矩阵S1、S2和S3。此外,上位装置1通过使用多个转换矩阵S1、S2和S3以及(表达式2)到(表达式4),将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。
上位装置1生成包括转换后的基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果,并且将检查结果传输给补焊控制装置2(St17)。
如上所述,根据第三实施例的焊接系统1000中的上位装置1结束缺陷部分的位置信息的转换。接着,将描述补焊控制装置2的操作过程的示例。
补焊控制装置2接收并且读出包括由上位装置1转换的基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果(St18)。
补焊控制装置2基于接收到的检查结果调用并且编辑补焊程序,并且生成对应于缺陷部分的补焊程序(St19)。
补焊控制装置2基于生成的补焊程序来控制机械手200a、送丝装置300和焊接电源装置4(St20)。
如上所述,根据第三实施例的焊接系统1000中的补焊控制装置2结束对缺陷部分的补焊。在完成步骤St20的处理之后,处理进行到步骤St11中的处理,并且焊接系统1000使检查装置3再次对焊接部分执行检查。此时,检查装置3也可以仅检查经受补焊的焊接部分。
因此,在根据第三实施例的焊接系统1000中,检查和补焊分别由不同的机器人执行,并且即使当每个机器人不具有坐标转换功能时,也可以通过使用上位装置1执行补焊。
(第三实施例的第一修改例)
在根据第三实施例的焊接系统1000中,控制补焊控制装置2和检查控制装置5的上位装置1通过补焊控制装置2将检查坐标系∑W2中的缺陷部分的位置信息转换成补焊坐标系∑W1中的缺陷部分的位置信息。在根据第三实施例的第一修改例的焊接系统1000中,当检查步骤和补焊步骤在不同的步骤中执行(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)时,检查控制装置5和上位装置1转换位置信息。
根据第三实施例的第一修改例的焊接系统1000不限于在不同的步骤中执行检查步骤和补焊步骤(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)的情况,并且检查机器人MC2和补焊机器人MC3可以在同一步骤中执行处理。
图16是示出根据第三实施例的第一修改例的焊接系统1000的内部配置的示例的图。由于根据第三实施例的第一修改例的焊接系统1000的内部配置与根据第三实施例的焊接系统1000的内部配置基本相同,并且与第三实施例中的部件相同的部件用相同的附图标记表示,因此将省略对其的描述。
上位装置1获取检查控制装置5设置的检查步骤中的工件坐标系∑Wk2、补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1和补焊机器人MC3中预设的补焊坐标系∑W1,并且将这些坐标系存储在存储器12中。
根据第三实施例的第一修改例的上位装置1可以不将工件坐标系∑Wk2存储在存储器12中。在这种情况下,上位装置1将工件坐标系∑Wk1的信息传输给检查控制装置5,并且检查控制装置5将缺陷部分的位置信息从基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。
转换单元1d将基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。此外,转换单元1d将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。转换单元1d将转换后的缺陷部分的位置信息传输给补焊控制装置2。
当上位装置1从检查控制装置5接收到包括基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息在内的检查结果时,转换单元1d可以将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。
转换矩阵存储单元18导出并且存储能够将基于预设工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。转换矩阵存储单元18导出并且存储能够将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
当上位装置1从检查控制装置5接收到包括基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息在内的检查结果时,转换矩阵存储单元18可以不导出并且不存储能够将基于预设工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元19参考存储在转换矩阵存储单元18中的转换矩阵,将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息,并且还将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。
检查控制装置5存储在检查机器人MC2中预设的检查坐标系∑W2和为工件Wk2设置的检查步骤中的工件坐标系∑Wk2。检查控制装置5将工件坐标系∑Wk2的信息传输给上位装置1。
转换单元5d将基于在检查机器人MC2中预设的检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息。转换单元5d还可以将基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。转换单元5d将转换后的缺陷部分的位置信息传输给上位装置1。
转换矩阵存储单元58导出并且存储能够将基于检查机器人MC2中预设的检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。转换矩阵存储单元58可以导出并且存储能够将基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元59参考存储在转换矩阵存储单元58中的转换矩阵,将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息。坐标转换单元59可以将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。
将参考图17A和图17B描述根据第三实施例的第一修改例的焊接系统1000的操作过程的示例。图17A是示出根据第三实施例的第一修改例的检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例的流程图。图17B是示出根据第三实施例的第一修改例的上位装置1的操作过程的示例的流程图。示出了根据第三实施例的第一修改例的补焊控制装置2的操作过程的示例的流程图与图15C中所示的流程图具有相同的内容,因此将省略其图示和描述。
首先,将描述检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例。由于检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例中的步骤St11至步骤St14的处理与根据第三实施例的操作过程的示例中的处理相同,因此将省略对其的描述。
检查控制装置5读出转换矩阵S1,以便将接收到的基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息(St102e)。
检查控制装置5通过使用读出的转换矩阵S1和(表达式2),将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息(St102f)。
检查控制装置5生成包括转换后的基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果,并且将检查结果传输给上位装置1(St15)。
如上所述,根据第三实施例的第一修改例的焊接系统1000中的检查控制装置5和检查装置3结束对焊接部分的检查。接着,将描述上位装置1的操作过程的示例。
上位装置1接收并且读出从检查控制装置5接收到的包括基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果(St16)。
上位装置1读出多个转换矩阵S2和S3,以便将接收到的基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St103c)。
上位装置1通过使用读出的转换矩阵S2和(表达式3),将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。上位装置1还通过使用读出的转换矩阵S3和(表达式4),将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St103d)。
上位装置1生成包括转换后的基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果,并且将检查结果传输给补焊控制装置2(St17)。
如上所述,根据第三实施例的焊接系统1000中的上位装置1结束缺陷部分的位置信息的转换。
因此,在图17A和图17B的流程图中所示的操作过程的示例中,焊接系统1000可以减少在检查控制装置5中转换缺陷部分的位置信息所需的处理负荷和处理所需的时间。在焊接系统1000中,可以由不同的机器人执行检查和补焊,并且即使当每个机器人不具有坐标转换功能时,也可以通过使用上位装置1执行补焊。
虽然已经在图17A和图17B所示的流程图中描述了在检查控制装置5将缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息并且将转换后的缺陷部分的位置信息传输给上位装置1的情况下的焊接系统1000的操作过程的示例,但不用说本发明不限于此。例如,检查控制装置5可以将缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息,并且将转换后的缺陷部分的位置信息传输给上位装置1。
(第三实施例的第二修改例)
在根据第三实施例的焊接系统1000中,控制补焊控制装置2和检查控制装置5的上位装置1通过补焊控制装置2将检查坐标系∑W2中的缺陷部分的位置信息转换成补焊坐标系∑W1中的缺陷部分的位置信息。将描述根据第三实施例的第二修改例的焊接系统1000的示例,其中上位装置1和补焊控制装置2转换缺陷部分的位置信息。
根据第三实施例的第二修改例的焊接系统1000不限于在不同的步骤中执行检查步骤和补焊步骤(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)的情况,并且检查机器人MC2和补焊机器人MC3可以在同一步骤中执行处理。
图18是示出根据第三实施例的第二修改例的焊接系统1000的内部配置的示例的图。由于根据第三实施例的第二修改例的焊接系统1000的内部配置与根据第三实施例的焊接系统1000的内部配置基本相同,并且与第三实施例中的部件相同的部件由相同的附图标记表示,因此将省略对其的描述。
上位装置1获取检查机器人MC2中预设的检查坐标系∑W2、检查步骤中的工件坐标系∑Wk2和补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1,并且将这些坐标系存储在存储器12中。
根据第三实施例的第二修改例的上位装置1可以不存储工件坐标系∑Wk1。在这种情况下,上位装置1将关于工件坐标系∑Wk1的信息传输给检查控制装置5,并且补焊控制装置2将缺陷部分的位置信息从基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。
转换单元1d将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息。此外,转换单元1d将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。转换单元1d将转换后的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息传输给补焊控制装置2。
当上位装置1将包括基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息在内的检查结果传输给补焊控制装置2时,转换单元1d可以不将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。
转换矩阵存储单元18导出并且存储能够将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。转换矩阵存储单元18导出并且存储能够将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
当上位装置1将包括基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息在内的检查结果传输给补焊控制装置2时,转换矩阵存储单元18可以不导出并且不存储能够将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元19参考存储在转换矩阵存储单元18中的转换矩阵,将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息,并且还将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。
补焊控制装置2存储补焊机器人MC3中预设的补焊坐标系∑W1和为工件Wk2设置的补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1。补焊控制装置2将工件坐标系∑Wk1的信息传输给上位装置1。
转换单元2d将基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊机器人MC3中预设的补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。转换单元2d还可以将基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。补焊控制装置2基于转换后的缺陷部分的位置信息生成补焊程序,并且执行补焊。
转换矩阵存储单元28导出并且存储能够将基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊机器人MC3中预设的补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。转换矩阵存储单元28可以导出并且存储能够将基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元29参考存储在转换矩阵存储单元28中的转换矩阵,将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。坐标转换单元29可以将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。
将参考图19A和图19B描述根据第三实施例的第二修改例的焊接系统1000的操作过程的示例。图19A是示出根据第三实施例的第二修改例的上位装置1的操作过程的示例的流程图。图19B是示出根据第三实施例的第二修改例的补焊控制装置2的操作过程的示例的流程图。示出根据第三实施例的第二修改例的检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例的流程图与图15A中所示的流程图具有相同的内容,因此将省略其图示和描述。
首先,将描述上位装置1的操作过程的示例。
上位装置1接收并且读出从检查控制装置5接收到的包括基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果(St16)。
上位装置1读出多个转换矩阵S1和S2,以便将接收到的基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息(St103e)。
上位装置1通过使用读出的转换矩阵S1和(表达式2),将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息。上位装置1还通过使用读出的转换矩阵S2和(表达式3),将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息(St103f)。
上位装置1生成包括转换后的基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果,并且将检查结果传输给补焊控制装置2(St17)。
如上所述,根据第三实施例的第二修改例的焊接系统1000中的上位装置1结束缺陷部分的位置信息的转换。接着,将描述补焊控制装置2的操作过程的示例。
补焊控制装置2接收并且读出包括由上位装置1转换后的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果(St18)。
补焊控制装置2读出转换矩阵S3,以便将接收到的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St101g)。
补焊控制装置2通过使用读出的转换矩阵S3和(表达式4),将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息(St101h)。
补焊控制装置2基于包括转换后的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果,调用并且编辑补焊程序,并且生成对应于缺陷部分的补焊程序(St19)。
补焊控制装置2基于生成的补焊程序来控制机械手200a、送丝装置300和焊接电源装置4(St20)。
如上所述,根据第三实施例的第二修改例的焊接系统1000中的补焊控制装置2结束对缺陷部分的补焊。
因此,在图19A和图19B的流程图中所示的操作过程的示例中,焊接系统1000可以减少在补焊控制装置2中转换缺陷部分的位置信息所需的处理负荷和处理所需的时间。在焊接系统1000中,可以由不同的机器人执行检查和补焊,并且即使当每个机器人不具有坐标转换功能时,也可以通过使用上位装置1来执行补焊。
虽然已经在图19A和图19B所示的流程图中描述了在上位装置1将缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息并且将转换后的缺陷部分的位置信息传输给补焊控制装置2的情况下的焊接系统1000的操作过程的示例,但不用说本发明不限于此。例如,上位装置1可以将缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息,并且将转换后的缺陷部分的位置信息传输给补焊控制装置2。因此,在焊接系统1000中,检查和补焊可以由不同的机器人执行,并且即使当每个机器人都不具有坐标转换功能时,也可以通过使用上位装置1来执行补焊。
(第三实施例的第三修改例)
在根据第三实施例的焊接系统1000中,控制补焊控制装置2和检查控制装置5的上位装置1通过补焊控制装置2将检查坐标系∑W2中的缺陷部分的位置信息转换成补焊坐标系∑W1中的缺陷部分的位置信息。将描述根据第三实施例的第三修改例的焊接系统1000的示例,其中上位装置1、补焊控制装置2和检查控制装置5转换缺陷部分的位置信息。
图20是示出根据第三实施例的第三修改例的焊接系统1000的内部配置的示例的图。由于根据第三实施例的第三修改例的焊接系统1000的内部配置与根据第三实施例的焊接系统1000的内部配置基本相同,并且与第三实施例中的部件相同的部件由相同的附图标记表示,因此将省略对其的描述。
上位装置1获取检查步骤中的工件坐标系∑Wk2和补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1,并且将这些坐标系存储在存储器12中。
转换单元1d将基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。转换单元1d将转换后的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息传输给补焊控制装置2。
转换矩阵存储单元18导出并且存储能够将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元19参考存储在转换矩阵存储单元18中的转换矩阵,将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息。
补焊控制装置2存储补焊机器人MC3中预设的补焊坐标系∑W1和为工件Wk2设置的补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1。补焊控制装置2将工件坐标系∑Wk1的信息传输给上位装置1。
转换单元2d将基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊机器人MC3中预设的补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。补焊控制装置2基于转换后的缺陷部分的位置信息生成补焊程序,并且执行补焊。
转换矩阵存储单元28导出并且存储能够将基于补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊机器人MC3中预设的补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元29参考存储在转换矩阵存储单元28中的转换矩阵,将基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息转换成基于补焊坐标系∑W1的缺陷部分的位置信息。
检查控制装置5存储检查机器人MC2中预设的检查坐标系∑W2和为工件Wk2设置的检查步骤中的工件坐标系∑Wk2。检查控制装置5将工件坐标系∑Wk2的信息传输给上位装置1。
转换单元5d将基于检查机器人MC2中预设的检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息。检查控制装置5将包括转换后的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果传输给上位装置1。
转换矩阵存储单元58导出并且存储能够将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息的转换矩阵。
坐标转换单元29参考存储在转换矩阵存储单元28中的转换矩阵,将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于检查步骤中的工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息。
将参考图21A和图21B描述根据第三实施例的第三修改例的焊接系统1000的操作过程的示例。图21A是示出根据第三实施例的第三修改例的检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例的流程图。图21B是示出根据第三实施例的第三修改例的上位装置1的操作过程的示例的流程图。示出了根据第三实施例的第三修改例的补焊控制装置2的操作过程的示例的流程图与图19B中所示的流程图具有相同的内容,因此将省略其图示和描述。
首先,将描述检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例。检查控制装置5和检查装置3的操作过程的示例中的步骤St11至步骤St14中的处理与根据第三实施例的操作过程的示例中的处理相同,并且将省略其描述。
检查控制装置5读出转换矩阵S1,以便将接收到的基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息(St102m)。
检查控制装置5通过使用读出的转换矩阵S1和(表达式2),将基于检查坐标系∑W2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息(St102n)。
检查控制装置5生成包括转换后的基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果,并且将检查结果传输给上位装置1(St15)。
如上所述,根据第三实施例的第三修改例的焊接系统1000中的检查控制装置5和检查装置3结束对焊接部分的检查。接着,将描述上位装置1的操作过程的示例。
上位装置1接收并且读出从检查控制装置5接收到的包括基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果(St16)。
上位装置1读出转换矩阵S2,以便将接收到的基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息(St103m)。
上位装置1通过使用读出的转换矩阵S2和(表达式3),将基于工件坐标系∑Wk2的缺陷部分的位置信息转换成基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息(St103n)。
上位装置1生成包括转换后的基于工件坐标系∑Wk1的缺陷部分的位置信息、缺陷因素等的检查结果,并且将检查结果传输给补焊控制装置2(St17)。
如上所述,根据第三实施例的第三修改例的焊接系统1000中的上位装置1结束缺陷部分的位置信息的转换。
因此,在图21A和图21B所示的操作过程中,在焊接系统1000中,可以由不同的机器人执行检查和补焊,并且即使当每个机器人都不具有坐标转换功能时,也可以通过使用上位装置1执行补焊。
虽然上面已经描述了实施例,但是多个转换单元1d、2d和5d不限于转换缺陷部分的位置信息,并且可以转换其他位置信息(例如,与在补焊时的偏移量的开始位置和结束位置相关的位置信息)。
在上述实施例中,多个转换矩阵S1、S2和S3可以是两个转换矩阵,包括用于将检查坐标系∑W2转换成工件坐标系∑Wk的转换矩阵S1和用于将工件坐标系∑Wk转换成补焊坐标系∑W1的转换矩阵S2。本文中,工件坐标系∑Wk指示将检查步骤中的工件坐标系∑Wk2转换成补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1后的坐标系。在这种情况下,例如,可以在一个装置(例如,上位装置1、补焊控制装置2和检查控制装置5)中执行从检查步骤中的工件坐标系∑Wk2到补焊步骤中的工件坐标系∑Wk1的转换。
虽然上述实施例中的检查控制装置5和检查装置3被示出和描述为单独的主体,但检查控制装置5可以具有检查装置3的配置和功能。
如上所述,根据第一实施例和第一实施例的第一修改例的焊接系统1000中的检查装置(检查控制装置5和检查装置3的示例)是连接到检查机器人MC2并且检查工件的焊接部分的检查装置。检查装置3确定焊接部分中是否存在缺陷部分,并且当确定存在缺陷部分时,检查装置3至少提取缺陷部分的缺陷类型信息和检查坐标系缺陷部分位置信息(即,缺陷部分的基于检查机器人的检查坐标系∑W2的位置信息),至少将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1相对应的位置信息,生成焊接坐标系缺陷部分位置信息,并且至少将缺陷类型信息和焊接坐标系缺陷部分位置信息传输给与补焊机器人MC3连接的补焊控制装置2。
因此,根据第一实施例和第一实施例的第一修改例的焊接系统1000中的检查装置可以由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊,并且补焊控制装置2可以在不使用检查机器人MC2的检查坐标系∑W2中的位置信息的情况下执行补焊。
根据第一实施例的检查控制装置5和检查装置3具有作为用于将检查机器人MC2的检查坐标系∑W2中的位置信息转换成补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1中的对应位置信息的第一转换矩阵的示例的转换矩阵R,并且通过使用第一转换矩阵将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成焊接机器人坐标系缺陷部分位置信息。因此,在根据本实施例的焊接系统1000中,可以由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊,并且补焊控制装置2可以在不使用检查机器人MC2的检查坐标系∑W2中的位置信息的情况下执行补焊。
根据第一实施例和第一实施例的第一修改例的检查控制装置5和检查装置3重复确定(即,对焊接部分的检查),直到确定不存在能够通过补焊来修正的缺陷部分为止。因此,根据本实施例的焊接系统1000可以对焊接部分中不满足预定确定标准的缺陷部分执行补焊。
根据第一实施例和第一实施例的修改例的检查控制装置5和检查装置3对确定次数进行计数,并且当所计数的确定次数达到预定次数时,检查控制装置5和检查装置3输出警报,该警报用于通知不能通过补焊来修正缺陷部分。因此,当焊接部分中不满足预定确定标准的缺陷部分是不能通过补焊修正的缺陷部分时,根据本实施例的焊接系统1000可以在不执行不必要的补焊的情况下向用户通知警报。
根据第一实施例的第一修改例的检查控制装置5和检查装置3将检查机器人坐标系缺陷部分位置信息转换成与工件坐标系相对应的位置信息,并且补焊控制装置2将与工件坐标系相对应的位置信息转换成与补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1相对应的位置信息。因此,在根据本实施例的焊接系统1000中,作为其中由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊并且由检查控制装置5和补焊控制装置2转换位置信息的示例,当检查步骤和补焊步骤在不同的步骤中执行(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)时,补焊控制装置2可以在不使用检查机器人MC2的检查坐标系∑W2中的位置信息的情况下执行补焊。
根据第一实施例的第一修改例的检查控制装置5和检查装置3具有作为用于将检查机器人MC2的检查坐标系∑W2中的位置信息转换成工件坐标系∑Wk2中的对应位置信息的第二转换矩阵的示例的转换矩阵S1,通过使用第二转换矩阵将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与工件坐标系相对应的缺陷部分的位置信息,并且将转换后的位置信息传输给补焊控制装置2。补焊控制装置2具有作为用于将工件坐标系∑Wk1中的位置信息转换成补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1中的对应位置信息的第三转换矩阵的示例的转换矩阵S3,并且通过使用第三转换矩阵将从检查控制装置5传输的缺陷部分的位置信息转换成与补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1相对应的缺陷部分的位置信息。因此,在根据本实施例的焊接系统1000中,作为其中由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊并且由检查控制装置5和补焊控制装置2转换位置信息的示例,当检查步骤和补焊步骤在不同的步骤中执行(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)时,补焊控制装置2可以在不使用检查机器人MC2的检查坐标系∑W2中的位置信息的情况下执行补焊。
如上所述,根据第二实施例和第一实施例的第一修改例的焊接系统1000中的补焊控制装置2连接到补焊机器人MC3并且基于检查装置(即,检查控制装置5和检查装置3)的检查结果指示对工件执行补焊。补焊控制装置2从连接到检查机器人MC2的检查装置至少接收缺陷部分的缺陷类型信息和检查坐标系缺陷部分位置信息(即,缺陷部分的基于检查机器人MC2的检查坐标系∑W2的位置信息),至少将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1相对应的位置信息,生成焊接坐标系缺陷部分位置信息,并且至少基于缺陷类型信息和焊接坐标系缺陷部分位置信息指示执行对缺陷部分执行补焊。
因此,根据第二实施例和第一实施例的第一修改例的焊接系统1000中的补焊控制装置2可以由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊,并且即使在检查装置(即,检查控制装置5和检查装置3)不将位置信息转换成补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1中的位置信息时,也可以执行补焊。
根据第二实施例的补焊控制装置2具有作为用于将检查机器人MC2的检查坐标系∑W2中的位置信息转换成补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1中的对应位置信息的第一转换矩阵的示例的转换矩阵R,并且通过使用第一转换矩阵将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成焊接坐标系缺陷部分位置信息。因此,在根据本实施例的焊接系统1000中,可以由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊,并且即使在检查装置(即,检查控制装置5和检查装置3)不将位置信息转换成补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1中的位置信息时,也可以执行补焊。
根据第二实施例的检查控制装置5和检查装置3重复确定(即,对焊接部分的检查),直到确定不存在能够通过补焊来修正的缺陷部分为止。因此,根据本实施例的焊接系统1000可以对焊接部分中不满足预定确定标准的缺陷部分自动执行补焊。
根据第二实施例的检查控制装置5和检查装置2对确定次数进行计数,并且当所计数的确定次数达到预定次数时,检查控制装置5和检查装置装置3输出警报,该警报用于通知不能通过补焊来修正缺陷部分。因此,当焊接部分中不满足预定确定标准的缺陷部分是不能通过补焊修正的缺陷部分时,根据本实施例的焊接系统1000可以在不执行不必要的补焊的情况下将缺陷部分通知给用户。
根据第一实施例的第一修改例的检查控制装置5和检查装置3将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与工件坐标系相对应的位置信息,并且补焊控制装置2将与工件坐标系相对应的位置信息转换成与补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1相对应的位置信息。因此,在根据本实施例的焊接系统1000中,作为其中由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊并且由检查控制装置5和补焊控制装置2转换位置信息的示例,当检查步骤和补焊步骤在不同的步骤中执行(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)时,即使在检查装置(即,检查控制装置5和检查装置3)不将位置信息转换成补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1中的位置信息时,也可以执行补焊。
根据第一实施例的第一修改例的检查控制装置5和检查装置3具有作为用于将检查机器人MC2的检查坐标系∑W2中的位置信息转换成工件坐标系∑Wk2中的对应位置信息的第二转换矩阵的示例的转换矩阵S1,通过使用第二转换矩阵将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与工件坐标系相对应的缺陷部分的位置信息,并且将转换后的位置信息传输给补焊控制装置2。补焊控制装置2具有作为用于将工件坐标系∑Wk1中的位置信息转换成补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1中的对应位置信息的第三转换矩阵的示例的转换矩阵S3,并且通过使用第三转换矩阵将从检查控制装置5传输的缺陷部分的位置信息转换成与补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1相对应的缺陷部分的位置信息。因此,在根据本实施例的焊接系统1000中,作为其中由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊并且由检查控制装置5和补焊控制装置2转换位置信息的示例,当检查步骤和补焊步骤在不同的步骤中执行(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)时,即使在检查装置(即,检查控制装置5和检查装置3)不将位置信息转换成补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1中的位置信息时,也可以执行补焊。
如上所述,根据第三实施例的焊接系统1000中的上位装置1连接到与检查机器人MC2连接并且检查工件的焊接部分的检查装置(即,检查控制装置5和检查装置3),并且连接到与补焊机器人MC3连接的补焊控制装置2。上位装置1获取检查装置的检查结果,并且将检查结果通知给补焊控制装置2。上位装置1从检查装置至少接收缺陷部分的缺陷类型信息和检查坐标系缺陷部分位置信息(即,缺陷部分的基于检查机器人MC2的检查坐标系∑W2的位置信息),至少将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1相对应的位置信息,生成焊接坐标系缺陷部分位置信息,并且至少将缺陷类型信息和焊接坐标系缺陷部分位置信息传输给补焊控制装置2。
因此,根据第三实施例的焊接系统1000中的上位装置1可以由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊,并且即使在每个机器人都不具有坐标转换功能时,也可以通过使用上位装置1来执行补焊。
根据第三实施例的上位装置1具有作为用于将检查机器人MC2的检查坐标系∑W2中的位置信息转换成补焊机器人MC3的焊接坐标系∑W1中的对应位置信息的第一转换矩阵的示例的转换矩阵R,并且通过使用第一转换矩阵将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成焊接坐标系缺陷部分位置信息。因此,根据本实施例的焊接系统1000可以由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊,并且即使在每个机器人都不具有坐标转换功能时,也可以通过使用上位装置1来执行补焊。
根据第三实施例的上位装置1将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与工件坐标系相对应的位置信息,并且补焊控制装置2将与工件坐标系相对应的位置信息转换成与补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1相对应的位置信息。因此,在根据本实施例的焊接系统1000中,作为其中由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊并且由检查控制装置5和补焊控制装置2转换位置信息的示例,当检查步骤和补焊步骤在不同的步骤中执行(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)时,即使在每个机器人都不具有坐标转换功能时,也可以通过使用上位装置1来执行补焊。
根据第三实施例的上位装置1重复确定(即,对焊接部分的检查),直到确定不存在能够通过补焊修正的缺陷部分为止。因此,根据本实施例的焊接系统1000可以对焊接部分中不满足预定确定标准的缺陷部分自动执行补焊。
根据第三实施例的检查控制装置5和检查装置3对确定次数进行计数,并且当所计数的确定次数达到预定次数时,检查控制装置5和检查装置装置3输出警报,该警报用于通知不能通过补焊来修正缺陷部分。因此,当焊接部分中不满足预定确定标准的缺陷部分是不能通过补焊修正的缺陷部分时,根据本实施例的焊接系统1000可以在不执行不必要的补焊的情况下将缺陷部分通知给用户。
根据第三实施例的上位装置1具有作为用于将所获取的检查机器人MC2的检查坐标系∑W2中的位置信息转换成工件坐标系∑Wk2中的对应位置信息的第二转换矩阵的示例的转换矩阵S1,并且通过使用第二转换矩阵将检查坐标系缺陷部分位置信息转换成焊接坐标系缺陷部分位置信息。上位装置1具有作为用于将转换后的检查中的工件的位置信息转换成补焊中的工件坐标系∑Wk1中的对应位置信息的第三转换矩阵的示例的转换矩阵S2,并且通过使用第三转换矩阵将缺陷部分的位置信息转换成与补焊中的工件坐标系∑Wk1相对应的缺陷部分的位置信息。上位装置1具有作为用于将补焊中的工件坐标系∑Wk1中的位置信息转换成补焊机器人MC3的补焊坐标系∑W1中的对应位置信息的第四转换矩阵的示例的转换矩阵S3,通过使用第四转换矩阵将缺陷部分的位置信息转换成焊接机器人坐标系缺陷部分信息,并且将转换后的位置信息传输给补焊控制装置2。因此,在根据本实施例的焊接系统1000中,作为其中由不同的机器人(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3)执行检查和补焊并且由检查控制装置5和补焊控制装置2转换位置信息的示例,当检查步骤和补焊步骤在不同的步骤中执行(即,检查机器人MC2和补焊机器人MC3在不同的单位中执行处理)时,即使在每个机器人都不具有坐标转换功能时,也可以使用上位装置1来执行补焊。
虽然上面已经参考附图描述了各种实施例,但是本发明不限于这些实施例。对本领域技术人员来说将显而易见的是,在权利要求的范围内可以想到各种变化、修改、替换、增加、删除和等效物,并且应当理解,这样的变化等也属于本发明的技术范围。在不脱离本发明的精神的范围内,可以自由组合上述实施例中的部件。
本申请基于2019年6月14日提交的日本专利申请(日本专利申请第2019-111616号、日本专利申请第2019-111617号和日本专利申请第2019-111618号),并且其内容以引用方式并入本文中。
工业适用性
本发明可用作能够由不同的机器人执行检查和补焊的补焊系统,并且焊接装置可以在不使用检查机器人坐标系中的位置信息的情况下执行补焊。
附图标记列表
1 上位装置
2 补焊控制装置
3 检查装置
4 焊接电源装置
5 检查控制装置
10、20、30、50 通信单元
11、21、31、51 处理器
12、22、32、52 存储器
55 检查装置控制单元
26、56 机器人控制单元
1d、2d、5d 转换单元
18、28、58 转换矩阵存储单元
19、29、59 坐标转换单元
200a、200b 机械手
400 焊炬
500 形状检测单元
1000 焊接系统
MC2 检查机器人
MC3 补焊机器人
MN1 监视器
UI1 界面
ST 外部存储装置
Wk1、Wk2 工件
∑W1 补焊坐标系
∑W2 检查坐标系
∑Wk1、ΣWk2 工件坐标系。

Claims (18)

1.一种补焊系统,包括:
检查装置,被配置成连接到检查机器人,并且被配置成对工件的焊接部分进行检查;以及
焊接装置,被配置成连接到焊接机器人,并且被配置成基于所述检查装置的检查结果指示对所述工件执行补焊,
其中所述检查装置确定所述焊接部分中是否存在不满足确定标准的缺陷部分,
其中在所述焊接部分中存在所述缺陷部分的情况下,所述检查装置:
至少提取所述缺陷部分的缺陷类型信息和检查坐标系缺陷部分位置信息,所述检查坐标系缺陷部分位置信息是所述缺陷部分的基于所述检查机器人的坐标系的位置信息,
至少将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与所述焊接机器人的坐标系相对应的位置信息,并且生成焊接坐标系缺陷部分位置信息,以及
至少将所述缺陷类型信息和所述焊接坐标系缺陷部分位置信息传输给连接到所述焊接机器人的焊接装置,以及
其中所述焊接装置至少基于所述缺陷类型信息和所述焊接坐标系缺陷部分位置信息来指示对所述缺陷部分执行补焊。
2.根据权利要求1所述的补焊系统,
其中所述检查装置具有第一转换矩阵,所述第一转换矩阵用于将所述检查机器人的坐标系中的位置信息转换成所述焊接机器人的坐标系中的对应位置信息,并且所述检查装置通过使用所述第一转换矩阵将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成所述焊接坐标系缺陷部分位置信息。
3.根据权利要求1所述的补焊系统,
其中所述检查装置重复所述确定,直到确定不存在能够通过所述补焊修正的缺陷部分为止。
4.根据权利要求1所述的补焊系统,
其中所述检查装置对所述确定的次数进行计数,并且当所计数的确定次数达到预定次数时,所述检查装置输出警报,所述警报用于通知无法通过补焊修正所述缺陷部分。
5.根据权利要求1所述的补焊系统,
其中所述检查装置将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与工件坐标系相对应的位置信息,以及
其中所述焊接装置将与所述工件坐标系相对应的位置信息转换成与所述焊接机器人的坐标系相对应的位置信息。
6.根据权利要求5所述的补焊系统,
其中所述检查装置具有第二转换矩阵,所述第二转换矩阵用于将所述检查机器人的坐标系中的位置信息转换成所述工件坐标系中的对应位置信息,并且所述检查装置通过使用所述第二转换矩阵将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与所述工件坐标系相对应的所述缺陷部分的位置信息,并将转换后的位置信息传输给所述焊接装置,以及
其中所述焊接装置具有第三转换矩阵,所述第三转换矩阵用于将所述工件坐标系中的位置信息转换成所述焊接机器人的坐标系中的对应位置信息,并且所述焊接装置通过使用所述第三转换矩阵将从所述检查装置传输的所述缺陷部分的位置信息转换成与所述焊接机器人的坐标系相对应的所述缺陷部分的位置信息。
7.一种补焊系统,包括:
检查装置,被配置成连接到检查机器人,并且被配置成对工件的焊接部分进行检查;以及
焊接装置,被配置成连接到焊接机器人,并且被配置成基于所述检查装置的检查结果指示对所述工件执行补焊,
其中所述检查装置确定所述焊接部分中是否存在不满足确定标准的缺陷部分,
其中在所述焊接部分中存在所述缺陷部分的情况下,所述检查装置至少将所述缺陷部分的缺陷类型信息和检查坐标系缺陷部分位置信息传输给所述焊接装置,所述检查坐标系缺陷部分位置信息是所述缺陷部分的基于所述检查机器人的坐标系的位置信息,以及
其中所述焊接装置:
至少将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与所述焊接机器人的坐标系相对应的位置信息,并且生成焊接坐标系缺陷部分位置信息,以及
至少基于所述缺陷类型信息和所述焊接坐标系缺陷部分位置信息来指示对所述缺陷部分执行补焊。
8.根据权利要求7所述的补焊系统,
其中所述焊接装置具有第一转换矩阵,所述第一转换矩阵用于将所述检查机器人的坐标系中的位置信息转换成所述焊接机器人的坐标系中的对应位置信息,并且所述焊接装置通过使用所述第一转换矩阵将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成所述焊接坐标系缺陷部分位置信息。
9.根据权利要求7所述的补焊系统,
其中所述检查装置重复所述确定,直到确定不存在能够通过所述补焊修正的缺陷部分为止。
10.根据权利要求7所述的补焊系统,
其中所述检查装置对所述确定的次数进行计数,并且当所计数的确定次数达到预定次数时,所述检查装置输出警报,所述警报用于通知无法通过补焊修正所述缺陷部分。
11.根据权利要求7所述的补焊系统,
其中所述检查装置将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与工件坐标系相对应的位置信息,以及
其中所述焊接装置将与所述工件坐标系相对应的位置信息转换成与所述焊接机器人的坐标系相对应的位置信息。
12.根据权利要求11所述的补焊系统,
其中所述检查装置具有第二转换矩阵,所述第二转换矩阵用于将所述检查机器人的坐标系中的位置信息转换成所述工件坐标系中的对应位置信息,并且所述检查装置通过使用所述第二转换矩阵将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与所述工件坐标系相对应的所述缺陷部分的位置信息,并将转换后的位置信息传输给所述焊接装置,以及
其中所述焊接装置具有第三转换矩阵,所述第三转换矩阵用于将所述工件坐标系中的位置信息转换成所述焊接机器人的坐标系中的对应位置信息,并且所述焊接装置通过使用所述第三转换矩阵将从所述检查装置传输的所述缺陷部分的位置信息转换成与所述焊接机器人的坐标系相对应的所述缺陷部分的位置信息。
13.一种补焊系统,包括:
检查装置,被配置成连接到检查机器人,并且被配置成对工件的焊接部分进行检查;
焊接装置,被配置成连接到焊接机器人,并且被配置成基于所述检查装置的检查结果指示对所述工件执行补焊;以及
集成控制装置,被配置成连接到所述检查装置和所述焊接装置,被配置成获取所述检查装置的检查结果,并且被配置成将所述检查结果通知给所述焊接装置,
其中所述检查装置确定所述焊接部分中是否存在不满足确定标准的缺陷部分,
其中在所述焊接部分中存在所述缺陷部分的情况下,所述检查装置至少将所述缺陷部分的缺陷类型信息和检查坐标系缺陷部分位置信息传输给所述焊接装置,所述检查坐标系缺陷部分位置信息是所述缺陷部分的基于所述检查机器人的坐标系的位置信息,
其中所述集成控制装置:
至少将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与所述焊接机器人的坐标系相对应的位置信息,并且生成焊接坐标系缺陷部分位置信息,以及
至少将所述缺陷类型信息和所述焊接坐标系缺陷部分位置信息传输给所述焊接装置,以及
其中所述焊接装置至少基于所述缺陷类型信息和所述焊接坐标系缺陷部分位置信息来指示对所述缺陷部分执行补焊。
14.根据权利要求13所述的补焊系统,
其中所述集成控制装置具有第一转换矩阵,所述第一转换矩阵用于将所述检查机器人的坐标系中的位置信息转换成所述焊接机器人的坐标系中的对应位置信息,并且所述集成控制装置通过使用所述第一转换矩阵将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成所述焊接坐标系缺陷部分位置信息。
15.根据权利要求13所述的补焊系统,
其中所述检查装置重复所述确定,直到确定不存在能够通过所述补焊修正的缺陷部分为止。
16.根据权利要求13所述的补焊系统,
其中所述检查装置对所述确定的次数进行计数,并且当所计数的确定次数达到预定次数时,所述检查装置输出警报,所述警报用于通知无法通过补焊修正所述缺陷部分。
17.根据权利要求13所述的补焊系统,
其中所述集成控制装置:
将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成与工件坐标系相对应的位置信息,以及
将与所述工件坐标系相对应的位置信息转换成与所述焊接机器人的坐标系相对应的位置信息。
18.根据权利要求17所述的补焊系统,
其中所述集成控制装置:
具有第二转换矩阵,所述第二转换矩阵用于将所获取的所述检查机器人的坐标系中的位置信息转换成所述检查时的所述工件坐标系中的对应位置信息,并且所述集成控制装置通过使用所述第二转换矩阵将所述检查坐标系缺陷部分位置信息转换成所述焊接坐标系缺陷部分位置信息,
具有第三转换矩阵,所述第三转换矩阵用于将转换后的所述检查时的所述工件坐标系中的位置信息转换成所述补焊时的所述工件坐标系中的对应位置信息,并且所述集成控制装置通过使用所述第三转换矩阵将所述缺陷部分的位置信息转换成与所述补焊时的所述工件坐标系相对应的所述缺陷部分的位置信息,以及
具有第四转换矩阵,所述第四转换矩阵用于将转换后的所述补焊时的所述工件坐标系中的位置信息转换成所述焊接机器人的坐标系中的对应位置信息,并且所述集成控制装置通过使用所述第四转换矩阵将所述缺陷部分的位置信息转换成所述焊接坐标系缺陷部分位置信息,并且将所述焊接坐标系缺陷部分位置信息传输给所述焊接装置。
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