JP2021007972A - Electrode state determination device, electrode state determination method and welding chip - Google Patents

Electrode state determination device, electrode state determination method and welding chip Download PDF

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Abstract

To detect a sign of falling-off of a welding electrode 27.SOLUTION: An electrode state determination device 41 comprises: an imaging unit 45 which acquires an image of a welding electrode 27 by imaging the welding electrode 27 used in a welder 28; a mark recognition unit 51 which recognizes a mark M1 applied to a surface of the welding electrode 27 from the image of the welding electrode 27; a state detection unit 52 which detects the state of the welding electrode 27 on the basis of the mark M1 on the image; and a state determination unit 53 which determines the state of the welding electrode 27.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、溶接機に用いられる溶接電極の状態を判定する電極状態判定装置及び電極状態判定方法、及び溶接機に用いられる溶接チップに関するものである。 The present invention relates to an electrode state determination device and an electrode state determination method for determining the state of a welding electrode used in a welding machine, and a welding tip used in the welding machine.

特開２００９−１０７０２４号公報には、溶接対象となる部材の溶接領域を監視するための装置が開示されている。具体的に、特開２００９−１０７０２４号公報には、この装置が、溶接領域を撮像（再生）するための手段と、撮像手段（再生手段）の中または前方に設けられた少なくとも１つのフィルタと、紫外線放射可能な溶接領域を照明するための手段とを備え、フィルタが、ほぼ紫外線波長範囲内の波長をフィルタリングすることに適したバンドパスフィルタから成ることが、記載されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-107024 discloses an apparatus for monitoring a welded region of a member to be welded. Specifically, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-107024, this apparatus includes a means for imaging (regenerating) a welded region and at least one filter provided in or in front of the imaging means (regenerating means). It is described that the filter comprises a bandpass filter suitable for filtering wavelengths within the ultraviolet wavelength range, which comprises means for illuminating the UV emitting welded area.

特開２００９−１０７０２４号公報JP-A-2009-107024

溶接機に用いられる溶接電極を構成する部品（例えば、溶接チップ及びシャンク）は、テーパー嵌合によって接続される、いわゆる「嵌め合い部品」であるのが一般的である。このため、加圧／通電作業又は溶接チップの研磨作業などによって、これらの部品が溶接機本体から抜け落ちてしまう恐れがあった。 The parts (for example, welding tips and shanks) that make up the welding electrodes used in the welding machine are generally so-called "fitting parts" that are connected by taper fitting. Therefore, there is a possibility that these parts may come off from the welding machine main body due to pressurization / energization work or polishing work of the welding tip.

特開２００９−１０７０２４号公報に開示された装置は、溶接対象となる部材の溶接領域を監視するが、溶接機が備える溶接電極の状態を監視していない。そのため、溶接電極の抜けの予兆を検出することができない。 The apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-107024 monitors the welding region of the member to be welded, but does not monitor the state of the welding electrode included in the welding machine. Therefore, it is not possible to detect a sign of the weld electrode coming off.

本発明は、上記のような事情に鑑み、溶接電極の抜けの予兆を検出することができる電極状態判定装置及び電極状態判定方法、及び抜けの予兆を検出可能な溶接チップを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide an electrode state determination device and an electrode state determination method capable of detecting a sign of a missing electrode, and a welding tip capable of detecting a sign of a missing electrode. And.

上述の課題を解決するため、本発明の一態様に係る電極状態判定装置は、溶接機に用いられる溶接電極を撮影して溶接電極の画像を取得する撮像部と、溶接電極の画像から、溶接電極の表面に付されたマークを認識するマーク認識部と、画像上のマークに基づいて、溶接電極の状態を検出する状態検出部と、溶接電極の状態を判定する状態判定部とを備える。 In order to solve the above-mentioned problems, the electrode state determination device according to one aspect of the present invention welds from an imaging unit that photographs a welding electrode used in a welding machine and acquires an image of the welding electrode, and an image of the welding electrode. It includes a mark recognition unit that recognizes a mark attached to the surface of the electrode, a state detection unit that detects the state of the welding electrode based on the mark on the image, and a state determination unit that determines the state of the welding electrode.

本発明の他の態様に係る溶接チップは、溶接機に用いられる、溶接電極の先端部分を成す溶接チップである。溶接チップは、被溶接材料を加圧する加圧方向における溶接チップの被溶接材料側に位置し、その表面が研磨される先端部と、加圧方向における溶接チップの被溶接材料の逆側に位置し、その表面が研磨されない基盤部とを備える。基盤部の表面には、撮像部で撮像した画像から認識することができる第１のマークが付されている。 The welding tip according to another aspect of the present invention is a welding tip used in a welding machine and forms a tip portion of a welding electrode. The weld tip is located on the side of the weld tip to be welded in the pressurizing direction that pressurizes the material to be welded, and is located on the opposite side of the tip to be polished on the surface and the material to be welded of the weld tip in the pressurization direction. It is provided with a base portion whose surface is not polished. The surface of the base portion has a first mark that can be recognized from the image captured by the imaging unit.

本発明によれば、溶接電極の抜けの予兆を検出する電極状態判定装置及び電極状態判定方法、及び抜けの予兆を検出可能な溶接チップを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electrode state determination device and an electrode state determination method for detecting a sign of a weld electrode coming off, and a welding tip capable of detecting a sign of a dropout.

図１は、溶接機が備える溶接ガン部２９の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the welding gun portion 29 included in the welding machine. 図２は、図１のうち、一対の溶接電極（１０、２０、３１）及びその間に配置されたワークＷを拡大して示す図である。FIG. 2 is an enlarged view showing a pair of welding electrodes (10, 20, 31) and a work W arranged between them in FIG. 1. 図３Ａは、溶接チップ１０の詳細な構成を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing a detailed configuration of the welding tip 10. 図３Ｂは、シャンク２０の詳細な構成を示す図である。FIG. 3B is a diagram showing a detailed configuration of the shank 20. 図４Ａは、溶接チップ１０の基準状態を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing a reference state of the welding tip 10. 図４Ｂは、溶接チップ１０の異常な状態の一例として、シャンク２０に対して溶接チップ１０の回転角度がずれている状態を示す図である。FIG. 4B is a diagram showing a state in which the rotation angle of the welding tip 10 is deviated from the shank 20 as an example of an abnormal state of the welding tip 10. 図４Ｃは、溶接チップ１０の異常な状態の他の例として、シャンク２０の中心軸に対して溶接チップの中心軸が傾いている状態を示す図である。FIG. 4C is a diagram showing a state in which the central axis of the welding tip is tilted with respect to the central axis of the shank 20 as another example of the abnormal state of the welding tip 10. 図４Ｄは、溶接チップ１０の異常な状態の他の例として、シャンク２０に対して溶接チップ１０の位置が加圧方向Ｆにずれている状態を示す図である。FIG. 4D is a diagram showing a state in which the position of the welding tip 10 is displaced in the pressurizing direction F with respect to the shank 20 as another example of the abnormal state of the welding tip 10. 図５は、実施形態に係わる電極状態判定装置、溶接機２８、溶接機２８を保全する保全装置（４２、４３）の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an electrode state determination device, a welding machine 28, and a maintenance device (42, 43) for maintaining the welding machine 28 according to the embodiment. 図６Ａは、図５に示す電極状態判定装置を用いた電極状態判定方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 6A is a flowchart showing an example of an electrode state determination method using the electrode state determination device shown in FIG. 図６Ｂは、第２実施形態に係る電極状態判定方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 6B is a flowchart showing an example of the electrode state determination method according to the second embodiment. 図７は、溶接チップ１０の中心軸Ｏ周りに１２０度（α２）以下の間隔で基盤部１２の表面に付された、少なくとも３つの部分マークを備える第１のマークＭ１を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a first mark M1 having at least three partial marks attached to the surface of the base portion 12 at intervals of 120 degrees (α2) or less around the central axis O of the welding tip 10. 図８Ａは、第１のマークＭ１の第１の変形例を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing a first modification of the first mark M1. 図８Ｂは、第１のマークＭ１の第２の変形例を示す図である。FIG. 8B is a diagram showing a second modification of the first mark M1. 図８Ｃは、第１のマークＭ１の第３の変形例を示す図である。FIG. 8C is a diagram showing a third modification of the first mark M1. 図９Ａは、第４実施形態に係る溶接電極２７の詳細な構成を示す図である。FIG. 9A is a diagram showing a detailed configuration of the welding electrode 27 according to the fourth embodiment. 図９Ｂは、第４実施形態に係るホルダー部３０の詳細な構成を示す図である。FIG. 9B is a diagram showing a detailed configuration of the holder portion 30 according to the fourth embodiment. 図１０は、第４実施形態に係わる電極状態判定装置４１、溶接機２８、溶接機２８を保全する保全装置（４２、４３）の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an electrode state determination device 41, a welding machine 28, and a maintenance device (42, 43) for maintaining the welding machine 28 according to the fourth embodiment. 図１１Ａは、図１０に示す電極状態判定装置４１を用いた電極状態判定方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 11A is a flowchart showing an example of an electrode state determination method using the electrode state determination device 41 shown in FIG. 図１１Ｂは、第５実施形態に係る電極状態判定方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 11B is a flowchart showing an example of the electrode state determination method according to the fifth embodiment.

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。説明において、同一のものには同一符号を付して重複説明を省略する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same items are designated by the same reference numerals and duplicate description will be omitted.

（第１実施形態）
（溶接装置）
第１〜第３の実施形態に係わる電極状態判定装置を説明する前に、電極状態判定装置による判定の対象となる溶接電極を備える溶接機の構成の一例について説明する。 (First Embodiment)
(Welding equipment)
Before explaining the electrode state determination device according to the first to third embodiments, an example of the configuration of a welding machine including a welding electrode to be determined by the electrode state determination device will be described.

図１に示すように、溶接機は溶接ガン部２９を備える。溶接ガン部２９は、例えば２枚以上の鉄板、アルミニウム板等の板金からなる被溶接材料（母体及びワークを含む）Ｗを一対の溶接電極（１０、２０、３１）で加圧方向Ｆに加圧して電流を流し、被溶接材料（以後、「ワーク」と呼ぶ）Ｗの内部で金属が熔解して凝固することでワークＷを溶接する。つまり、溶接機は、溶接したい２枚以上のワークＷに直接、例えば交流電流を流し、材料の抵抗およびワークＷ同士の接触面の集中抵抗によるジュール熱を発生させ、ワークＷを熔解させ、熔解と同時に加圧することによってワークＷを接合する。実施形態では、抵抗スポット溶接の一例として、溶接電極（１０、２０、３１）の各々の加圧方向Ｆが対向するダイレクトスポット溶接を例に挙げて説明するが、溶接電極（１０、２０、３１）の各々の加圧方向Ｆが対向しないインダイレクトスポット溶接及びシリーズスポット溶接にも適用することができる。 As shown in FIG. 1, the welding machine includes a welding gun portion 29. The welding gun portion 29 applies a material to be welded (including a base body and a work) W made of sheet metal such as two or more iron plates and aluminum plates to the pressurizing direction F with a pair of welding electrodes (10, 20, 31). The work W is welded by pressing and passing an electric current to melt and solidify the metal inside the material to be welded (hereinafter referred to as "work") W. That is, the welding machine directly applies an alternating current, for example, to two or more workpieces W to be welded, generates Joule heat due to the resistance of the material and the concentrated resistance of the contact surfaces between the workpieces W, and melts the workpieces W to melt them. At the same time, the work W is joined by pressurizing. In the embodiment, as an example of resistance spot welding, direct spot welding in which the pressurizing directions F of the welding electrodes (10, 20, 31) face each other will be described as an example, but the welding electrodes (10, 20, 31) will be described. ) Can also be applied to indirect spot welding and series spot welding in which the pressurizing directions F do not face each other.

溶接電極３１は、ホルダー部３２の一端に機械的に接続され、ホルダー部３２の他端は固定アーム３３の一端に機械的に接続されている。固定アーム３３の他端は溶接機本体に固定されている。このように、溶接電極３１は、ホルダー部３２及び固定アーム３３を介して、溶接機本体に固定されている固定電極である。 The welding electrode 31 is mechanically connected to one end of the holder portion 32, and the other end of the holder portion 32 is mechanically connected to one end of the fixed arm 33. The other end of the fixing arm 33 is fixed to the welding machine main body. As described above, the welding electrode 31 is a fixed electrode fixed to the welding machine main body via the holder portion 32 and the fixing arm 33.

一方、対の一方側の溶接電極（１０、２０）は、ホルダー部３０を介して、加圧用のシリンダ３４の可動部に機械的に接続され、シリンダ３４は溶接機本体に固定されている。シリンダ３４の可動部が動くことにより、溶接電極（１０、２０）は加圧方向Ｆに移動する。溶接電極（１０、２０）は、溶接機本体に対して加圧方向Ｆに移動可能な可動電極である。 On the other hand, the welding electrodes (10, 20) on one side of the pair are mechanically connected to the movable portion of the pressurizing cylinder 34 via the holder portion 30, and the cylinder 34 is fixed to the welding machine main body. As the movable portion of the cylinder 34 moves, the welding electrodes (10, 20) move in the pressurizing direction F. The welding electrodes (10, 20) are movable electrodes that can move in the pressurizing direction F with respect to the welding machine main body.

互いに向かい合う一対の溶接電極（１０、２０、３１）の間にワークＷを配置し、シリンダ３４を駆動させることにより、一対の溶接電極（１０、２０、３１）は、加圧方向ＦにワークＷを挟み、さらにワークＷを加圧することができる。通電時に供給される大電力は、溶接トランス３５を介して供給される。 By arranging the work W between the pair of welding electrodes (10, 20, 31) facing each other and driving the cylinder 34, the pair of welding electrodes (10, 20, 31) is moved to the work W in the pressurizing direction F. The work W can be further pressurized. The large amount of electric power supplied when energized is supplied via the welding transformer 35.

図２に示すように、ワークＷに対して一方側（上側）に配置された可動電極（１０、２０）は、溶接チップ１０と、溶接チップ１０に機械的かつ電気的に接続されるシャンク２０とを備える。溶接チップ１０は、加圧方向Ｆにおける溶接電極（１０、２０）の先端部分を成し、加圧時及び通電時においてワークＷに接する部分である。シャンク２０の一端には、溶接チップ１０が嵌められる。一端に対向するシャンク２０の他端には、図１に示す溶接機のホルダー部３０に嵌められる。 As shown in FIG. 2, the movable electrodes (10, 20) arranged on one side (upper side) of the work W are the welding tip 10 and the shank 20 that is mechanically and electrically connected to the welding tip 10. And. The welding tip 10 forms the tip portion of the welding electrode (10, 20) in the pressurizing direction F, and is a portion that comes into contact with the work W during pressurization and energization. A welding tip 10 is fitted to one end of the shank 20. The other end of the shank 20 facing one end is fitted into the holder portion 30 of the welding machine shown in FIG.

一方、ワークＷに対して他方側（下側）に配置された固定電極３１は、溶接チップのみから構成される。固定電極３１は、図１に示す溶接機のホルダー部３２に嵌められる。図１及び図２に示す１対の溶接電極（１０、２０、３１）の構成は一例であり、これらに限定されるものではない。例えば、上下双方ともに、溶接チップとシャンクとを組み合わせてもよいし、溶接チップのみで構成してもよい。ここで、可動電極（１０、２０）及び固定電極３１の双方ともに、それらの内部には、冷却水を流すための流路が形成されている。冷却水は通電時に発生する熱を吸収し、ナゲットの凝固を促進させる。これにより、溶接電極（１０、２０、３１）の抜けの要因となるワークＷへの溶着を抑制することができる。 On the other hand, the fixed electrode 31 arranged on the other side (lower side) of the work W is composed of only the welding tip. The fixed electrode 31 is fitted into the holder portion 32 of the welding machine shown in FIG. The configuration of the pair of welding electrodes (10, 20, 31) shown in FIGS. 1 and 2 is an example, and is not limited thereto. For example, both the upper and lower surfaces may be a combination of a welding tip and a shank, or may be composed of only a welding tip. Here, both the movable electrodes (10, 20) and the fixed electrodes 31 are formed with a flow path for flowing cooling water inside them. The cooling water absorbs the heat generated when the power is turned on and promotes the solidification of the nugget. As a result, welding to the work W, which causes the welding electrodes (10, 20, 31) to come off, can be suppressed.

溶接電極を成す部品（溶接チップ１０、３１及びシャンク２０）は、テーパー嵌合によって接続される、いわゆる「嵌め合い部品」である。溶接電極を成す部品の材料は、特に限定はせず、例えば、クロム銅、クロムジルコニウム銅など、既知の材料を用いることができる。 The parts (welding tips 10, 31 and shanks 20) that form the weld electrodes are so-called "fitting parts" that are connected by taper fitting. The material of the parts forming the weld electrode is not particularly limited, and known materials such as chromium copper and chromium zirconium copper can be used.

図３Ａを参照して、溶接チップ１０の詳細な構成を説明する。溶接チップ１０は、加圧方向Ｆにおける溶接電極のワークＷ側に位置し、その表面が研磨される先端部１１と、加圧方向Ｆにおける溶接チップ１０のワークＷの逆側、即ちシャンク２０側に位置し、その表面が研磨されない基盤部１２とを備える。先端部１１の形状は、ワークＷの形状などに応じて様々なタイプがあるが、ここでは、先端部１１は半球型の外形を有している。基盤部１２は、先端部１１と一体を成し、先端部１１の半球型形状に連続する円柱状の外形を有している。すなわち、先端部１１及び基盤部１２は同じ直径を有している。基盤部１２の形状も、ワークＷの形状に応じて様々なタイプがあり、ここではその一例を示す。図３Ａには示さないが、基盤部１２の底部にはテーパー状の穴が形成され、基盤部１２の底部は、後述するシャンク２０のテーパー状のチップ側シャフト部２１とテーパー嵌合によって接続される。 The detailed configuration of the welding tip 10 will be described with reference to FIG. 3A. The welding tip 10 is located on the work W side of the welding electrode in the pressurizing direction F, and the tip portion 11 whose surface is polished and the opposite side of the work W of the welding tip 10 in the pressurizing direction F, that is, the shank 20 side. It is provided with a base portion 12 whose surface is not polished. There are various types of the shape of the tip portion 11 depending on the shape of the work W and the like, but here, the tip portion 11 has a hemispherical outer shape. The base portion 12 is integrated with the tip portion 11 and has a columnar outer shape continuous with the hemispherical shape of the tip portion 11. That is, the tip portion 11 and the base portion 12 have the same diameter. There are various types of the shape of the base portion 12 depending on the shape of the work W, and an example thereof is shown here. Although not shown in FIG. 3A, a tapered hole is formed in the bottom portion of the base portion 12, and the bottom portion of the base portion 12 is connected to the tapered tip side shaft portion 21 of the shank 20 described later by taper fitting. To.

基盤部１２の表面には、撮像部４５で撮像した画像から認識することができる第１のマークＭ１が付されている。第１のマークＭ１は、画像上で認識されることにより、溶接チップ１０の位置、角度、回転及び変形の有無などの溶接チップ１０の状態を示すことができる。第１のマークＭ１を基盤部１２の表面に付す方法は、特に問わず、印刷、刻印などの既知の方法を用いることができる。 A first mark M1 that can be recognized from the image captured by the imaging unit 45 is attached to the surface of the base unit 12. The first mark M1 can indicate the state of the welding tip 10 such as the position, angle, rotation and presence / absence of deformation of the welding tip 10 by being recognized on the image. The method of attaching the first mark M1 to the surface of the base portion 12 is not particularly limited, and a known method such as printing or engraving can be used.

第１のマークＭ１には、様々なものが含まれるが、ここではその一例を、図３Ａに示す。第１のマークＭ１は、加圧方向Ｆに垂直な方向に延びる２本の線分（Ｈ１、Ｈ２）と、加圧方向Ｆに平行な方向に延びる６本の線分（Ｌ１〜Ｌ６）とを有する。線分の数は限定されず、１又は２以上であってもよい。加圧方向Ｆに平行な方向に延びる６本の線分（Ｌ１〜Ｌ６）は、図３Ａに示すように、溶接チップ１０の中心軸（Ｏ）周りに６０度（α１）の等間隔で配置されている。６本の線分（Ｌ１〜Ｌ６）は、加圧方向Ｆにおけるシャンク２０側に位置し、各線分（Ｌ１〜Ｌ６）の一端付近には数字が付されているので、画像上において互いに識別可能である。 The first mark M1 includes various ones, and an example thereof is shown in FIG. 3A. The first mark M1 includes two line segments (H1 and H2) extending in the direction perpendicular to the pressurizing direction F and six line segments (L1 to L6) extending in the direction parallel to the pressurizing direction F. Has. The number of line segments is not limited and may be 1 or 2 or more. As shown in FIG. 3A, the six line segments (L1 to L6) extending in the direction parallel to the pressurizing direction F are arranged at equal intervals of 60 degrees (α1) around the central axis (O) of the welding tip 10. Has been done. The six line segments (L1 to L6) are located on the shank 20 side in the pressurizing direction F, and numbers are attached near one end of each line segment (L1 to L6), so that they can be distinguished from each other on the image. Is.

２本の線分（Ｈ１、Ｈ２）は６本の線分（Ｌ１〜Ｌ６）と交差し、基盤部１２の外周全体に付されている。２本の線分（Ｈ１、Ｈ２）は、加圧方向Ｆにおけるシャンク２０側に位置している。よって、２本の線分（Ｈ１、Ｈ２）及び６本の線分（Ｌ１〜Ｌ６）からなる第１のマークＭ１の加圧方向Ｆの中心は、加圧方向Ｆにおける基盤部１２の中心よりもワークＷの逆側に位置していることになる。 The two line segments (H1, H2) intersect the six line segments (L1 to L6) and are attached to the entire outer circumference of the base portion 12. The two line segments (H1, H2) are located on the shank 20 side in the pressurizing direction F. Therefore, the center of the pressurizing direction F of the first mark M1 composed of the two line segments (H1, H2) and the six line segments (L1 to L6) is from the center of the base portion 12 in the pressurizing direction F. Is also located on the opposite side of the work W.

図３Ｂを参照して、シャンク２０の詳細な構成を説明する。シャンク２０は、チップ側シャフト部２１と、中央部２２と、ホルダー側シャフト部２３とを備える。 A detailed configuration of the shank 20 will be described with reference to FIG. 3B. The shank 20 includes a tip-side shaft portion 21, a central portion 22, and a holder-side shaft portion 23.

チップ側シャフト部２１は、加圧方向ＦにおけるワークＷ側に位置し、側面がテーパー状に加工されている。チップ側シャフト部２１は、溶接チップ１０の底部に形成されたテーパー状の穴に挿入され、溶接チップ１０はテーパー嵌合によってシャンク２０に固定される。これにより、溶接チップ１０はシャンク２０に機械的及び電気的に接続される。溶接チップ１０がシャンク２０に固定された状態において、チップ側シャフト部２１は、溶接チップ１０により覆われるため、外部からは視認できない。 The tip-side shaft portion 21 is located on the work W side in the pressurizing direction F, and its side surface is tapered. The tip-side shaft portion 21 is inserted into a tapered hole formed in the bottom of the welding tip 10, and the welding tip 10 is fixed to the shank 20 by taper fitting. As a result, the welding tip 10 is mechanically and electrically connected to the shank 20. In a state where the welding tip 10 is fixed to the shank 20, the tip-side shaft portion 21 is covered with the welding tip 10 and therefore cannot be visually recognized from the outside.

中央部２２は、加圧方向Ｆとは逆方向にチップ側シャフト部２１に隣接し、直径が一定の円柱状の形状を有している。溶接チップ１０がシャンク２０に固定された状態において、中央部２２の側面は、外部から視認可能である。 The central portion 22 is adjacent to the tip-side shaft portion 21 in the direction opposite to the pressurizing direction F, and has a columnar shape having a constant diameter. With the welding tip 10 fixed to the shank 20, the side surface of the central portion 22 is visible from the outside.

ホルダー側シャフト部２３は、加圧方向Ｆとは逆方向に中央部２２に隣接し、側面がテーパー状に加工されている。ホルダー側シャフト部２３は、ホルダー部３０（図１参照）の底部に形成されたテーパー状の穴に挿入され、シャンク２０はテーパー嵌合によってホルダー部３０に固定される。シャンク２０がホルダー部３０に固定された状態において、ホルダー側シャフト部２３は、ホルダー部３０により覆われるため、外部からは視認できない。ここで、チップ側シャフト部２１、中央部２２、ホルダー側シャフト部２３は一体を成す１つの部品（シャンク２０）である。 The holder-side shaft portion 23 is adjacent to the central portion 22 in the direction opposite to the pressurizing direction F, and the side surface is processed into a tapered shape. The holder-side shaft portion 23 is inserted into a tapered hole formed in the bottom portion of the holder portion 30 (see FIG. 1), and the shank 20 is fixed to the holder portion 30 by taper fitting. In a state where the shank 20 is fixed to the holder portion 30, the holder side shaft portion 23 is covered by the holder portion 30, and therefore cannot be visually recognized from the outside. Here, the chip-side shaft portion 21, the central portion 22, and the holder-side shaft portion 23 are one integrated component (shank 20).

中央部２２の側面には、撮像部で撮像した画像から認識することができる第２のマークＭ２が付されている。第２のマークＭ２は、画像上で認識されることにより、シャンク２０の位置、角度、回転及び変形の有無などのシャンク２０の状態を示すことができる。第２のマークＭ２の付す方法は、特に問わず、印刷、刻印などの既知の方法を用いることができる。 A second mark M2 that can be recognized from the image captured by the imaging unit is attached to the side surface of the central portion 22. The second mark M2 can indicate the state of the shank 20 such as the position, angle, rotation, and presence / absence of deformation of the shank 20 by being recognized on the image. The method of attaching the second mark M2 is not particularly limited, and a known method such as printing or engraving can be used.

第２のマークＭ２には、様々なものが含まれるが、ここではその一例を、図３Ｂに示す。第２のマークＭ２は、加圧方向Ｆに垂直な方向に延びる１本の線分（Ｈ３）と、加圧方向Ｆに平行な方向に延びる６本の線分（Ｌ７〜Ｌ１２）とを有する。線分の数は限定されず、１又は２以上であってもよい。加圧方向Ｆに平行な方向に延びる６本の線分（Ｌ７〜Ｌ１２）は、第１のマークの線分（Ｈ１〜Ｈ６）と同様にして、シャンク２０の中心軸（Ｏ）周りに６０度（α１）の等間隔で配置されている。６本の線分（Ｌ７〜Ｌ１２）は、加圧方向Ｆにおける溶接チップ１０側に位置し、各線分（Ｌ７〜Ｌ１２）の一端付近には数字が付されているので、画像上において互いに識別可能である。 The second mark M2 includes various ones, and an example thereof is shown in FIG. 3B. The second mark M2 has one line segment (H3) extending in a direction perpendicular to the pressurizing direction F and six line segments (L7 to L12) extending in a direction parallel to the pressurizing direction F. .. The number of line segments is not limited and may be 1 or 2 or more. The six line segments (L7 to L12) extending in the direction parallel to the pressurizing direction F are 60 around the central axis (O) of the shank 20 in the same manner as the line segments (H1 to H6) of the first mark. They are arranged at equal intervals of degree (α1). The six line segments (L7 to L12) are located on the welding tip 10 side in the pressurizing direction F, and numbers are attached near one end of each line segment (L7 to L12), so that they can be distinguished from each other on the image. It is possible.

１本の線分（Ｈ３）は６本の線分（Ｌ７〜Ｌ１２）と交差し、中央部２２の外周全体に付されている。１本の線分（Ｈ３）は、加圧方向Ｆにおける溶接チップ１０側に位置している。よって、１本の線分（Ｈ３）及び６本の線分（Ｌ７〜Ｌ１２）からなる第２のマークＭ２の加圧方向Ｆの中心は、加圧方向Ｆにおける中央部２２の中心よりも溶接チップ１０側に位置していることになる。 One line segment (H3) intersects with six line segments (L7 to L12) and is attached to the entire outer circumference of the central portion 22. One line segment (H3) is located on the welding tip 10 side in the pressurizing direction F. Therefore, the center of the pressurizing direction F of the second mark M2 composed of one line segment (H3) and six line segments (L7 to L12) is welded more than the center of the central portion 22 in the pressurizing direction F. It is located on the chip 10 side.

次に、図４Ａ〜図４Ｄを参照して、シャンク２０に対して溶接チップ１０が取り得る様々な状態の例を説明する。 Next, with reference to FIGS. 4A to 4D, examples of various states that the welding tip 10 can take with respect to the shank 20 will be described.

図４Ａは、シャンク２０に対して溶接チップ１０が正常な位置に取り付けられている状態（基準状態）を示す。基準状態において、例えば、第１のマークＭ１は、第２のマークＭ２に対して、（１）〜（３）に示す一定の条件を満たしている。
（１）溶接チップ１０側の線分Ｈ１又はＨ２とシャンク２０側の線分Ｈ３とは平行である。
（２）溶接チップ１０側の線分Ｈ１又はＨ２からシャンク２０側の線分Ｈ３までの距離は予め定めた一定の範囲内である。ここで、「一定の範囲」は、溶接チップ１０及びシャンク２０の加工精度により定まる設計的な事項である。
（３）溶接チップ１０側の６つの線分（Ｌ１〜Ｌ６）の各々は、シャンク２０側の６つの線分（Ｌ７〜Ｌ１２）と同一直線上に位置している。 FIG. 4A shows a state (reference state) in which the welding tip 10 is attached to the shank 20 at a normal position. In the reference state, for example, the first mark M1 satisfies certain conditions shown in (1) to (3) with respect to the second mark M2.
(1) The line segment H1 or H2 on the welding tip 10 side and the line segment H3 on the shank 20 side are parallel.
(2) The distance from the line segment H1 or H2 on the welding tip 10 side to the line segment H3 on the shank 20 side is within a predetermined range. Here, the "fixed range" is a design matter determined by the processing accuracy of the welding tip 10 and the shank 20.
(3) Each of the six line segments (L1 to L6) on the welding tip 10 side is located on the same straight line as the six line segments (L7 to L12) on the shank 20 side.

この基準状態に基づいて、溶接チップ１０の抜けの予兆となる、図４Ｂ〜図４Ｄに示すような様々な異常な状態を第１のマーク及び第２のマークから判断することができる。 Based on this reference state, various abnormal states as shown in FIGS. 4B to 4D, which are signs of the welding tip 10 coming off, can be determined from the first mark and the second mark.

例えば、図４Ｂは、シャンク２０に対する溶接チップ１０の回転角度が基準値（例えば、０．１°）よりも大きい状態（回転状態）を示す。シャンク２０に対する溶接チップ１０の回転角度は、線分（Ｌ１〜Ｌ６）と６つの線分（Ｌ７〜Ｌ１２）との周方向の位置ずれ量と溶接電極（１０、２０）の外径とから、算出することができる。 For example, FIG. 4B shows a state (rotational state) in which the rotation angle of the welding tip 10 with respect to the shank 20 is larger than the reference value (for example, 0.1 °). The rotation angle of the welding tip 10 with respect to the shank 20 is determined by the amount of displacement in the circumferential direction between the line segments (L1 to L6) and the six line segments (L7 to L12) and the outer diameters of the welding electrodes (10, 20). Can be calculated.

図４Ｃは、シャンク２０の中心軸に対して溶接チップ１０の中心軸が成す傾斜角が基準値（例えば、０．１°）よりも大きい状態（傾斜状態）を示す。シャンク２０の中心軸に対して溶接チップ１０の中心軸が成す傾斜角は、例えば、線分Ｈ１又はＨ２と線分Ｈ３とが成す角度から、算出することができる。あるいは、６つの線分（Ｌ１〜Ｌ６）の各々に対する６つの線分（Ｌ７〜Ｌ１２）が成す角度から前述した傾斜角を算出することもできる。 FIG. 4C shows a state (tilt state) in which the inclination angle formed by the central axis of the welding tip 10 with respect to the central axis of the shank 20 is larger than the reference value (for example, 0.1 °). The inclination angle formed by the central axis of the welding tip 10 with respect to the central axis of the shank 20 can be calculated from, for example, the angle formed by the line segment H1 or H2 and the line segment H3. Alternatively, the above-mentioned inclination angle can be calculated from the angle formed by the six line segments (L7 to L12) for each of the six line segments (L1 to L6).

図４Ｄは、シャンク２０から溶接チップ１０までの加圧方向Ｆの距離が基準値（例えば、０．５ｍｍ）以上に大きい状態（浮き上がり状態）を示す。シャンク２０から溶接チップ１０までの加圧方向Ｆの距離は、溶接チップ１０側の線分Ｈ１又はＨ２からシャンク２０側の線分Ｈ３までの距離から、算出することができる。 FIG. 4D shows a state (floating state) in which the distance from the shank 20 to the welding tip 10 in the pressurizing direction F is larger than the reference value (for example, 0.5 mm). The distance in the pressurizing direction F from the shank 20 to the welding tip 10 can be calculated from the distance from the line segment H1 or H2 on the welding tip 10 side to the line segment H3 on the shank 20 side.

その他の異常な状態として、溶接チップ１０の一部分が変形した状態（変形状態）、溶接チップ１０の表面の一部分が、通電時に発生する金属酸化膜などで汚れた状態（汚染状態）などが例示される。変形状態も、第１のマーク及び第２のマークから判断することができる。汚染状態については、例えば、先端部１１の表面の色の要素（彩度、明度、色相）から、定量的な判断が可能である。 Examples of other abnormal states include a state in which a part of the welding tip 10 is deformed (deformed state) and a state in which a part of the surface of the welding tip 10 is contaminated with a metal oxide film or the like generated when energized (contaminated state). To. The deformed state can also be determined from the first mark and the second mark. The contaminated state can be quantitatively determined from, for example, the color elements (saturation, lightness, hue) on the surface of the tip portion 11.

電極状態判定装置は、溶接電極２７の状態として、シャンク２０に対する溶接チップ１０の回転角度、シャンク２０の中心軸に対して溶接チップ１０の中心軸が成す傾斜角、及びシャンク２０から溶接チップ１０までの加圧方向Ｆの距離を算出する。そして、基準状態（図４Ａ）における回転角度、傾斜角、及び距離と比較することにより、溶接チップ１０の抜けの予兆となる、図４Ｂ〜図４Ｄに示すような様々な異常な状態を判定することができる。 The electrode state determination device determines the state of the welding electrode 27 as the rotation angle of the welding tip 10 with respect to the shank 20, the inclination angle formed by the central axis of the welding tip 10 with respect to the central axis of the shank 20, and from the shank 20 to the welding tip 10. The distance in the pressurizing direction F of is calculated. Then, by comparing with the rotation angle, the inclination angle, and the distance in the reference state (FIG. 4A), various abnormal states as shown in FIGS. 4B to 4D, which are signs of the welding tip 10 coming off, are determined. be able to.

なお、基準状態（図４Ａ）における回転角度、傾斜角、及び距離は、一定の値であるので、あらかじめ回転角度、傾斜角、及び距離を測定し、測定データを後述する記憶装置４７に記憶させておくことができる。 Since the rotation angle, inclination angle, and distance in the reference state (FIG. 4A) are constant values, the rotation angle, inclination angle, and distance are measured in advance, and the measurement data is stored in the storage device 47 described later. Can be kept.

また、図４Ｂ〜図４Ｄに示した複数の異常な状態が同時に発生した場合であっても、一定の関係（１）、（２）及び（３）からのずれ量に基づいて、回転状態、傾斜状態、及び浮き上がり状態を組み合わせて判定することができる。もちろん、これらに、さらに変形状態及び汚染状態を組み合わせて判定することもできる。 Further, even when a plurality of abnormal states shown in FIGS. 4B to 4D occur at the same time, the rotational state, based on the amount of deviation from a certain relationship (1), (2), and (3), is determined. The tilted state and the floating state can be combined for determination. Of course, it is also possible to determine by combining these with the deformed state and the contaminated state.

（電極状態判定装置）
次に、図５を参照して、実施形態に係わる電極状態判定装置及びその周辺装置の構成を説明する。電極状態判定装置４１は、図１〜図４Ｄを参照して説明した溶接機２８に用いられる溶接電極２７の状態を判定する装置である。電極状態判定装置４１は、撮像部４５と、コントローラ４４と、記憶装置４７と、通信部４８とを備える。 (Electrode condition determination device)
Next, the configuration of the electrode state determination device and its peripheral device according to the embodiment will be described with reference to FIG. The electrode state determination device 41 is a device that determines the state of the welding electrode 27 used in the welding machine 28 described with reference to FIGS. 1 to 4D. The electrode state determination device 41 includes an imaging unit 45, a controller 44, a storage device 47, and a communication unit 48.

撮像部４５は、溶接機２８が備える一対の溶接電極（１０、２０、３１）の少なくとも一方（以後、「溶接電極２７」と呼ぶ）を撮影して溶接電極２７の画像を取得する。撮像部４５は、受光した光をデジタルデータに変換するデジタルカメラである。撮像部４５は溶接機２８又は溶接ガン部２９に固定することができる。これにより、画像上の一定の位置に溶接電極２７を撮影することができるので、後述する、画像からマークを認識する処理を高速化又は簡略化することができる。例えば、図１の固定アーム３３又は溶接トランス３５上に撮像部４５を取り付けることができる。もちろん、撮像部４５は、溶接機２８又は溶接ガン部２９に固定していなくてもよい。撮像部４５の台数は特に問わず、１台又は２台以上である。複数台の撮像部４５を備える場合、溶接電極２７の周囲を広い範囲で撮影できるので、溶接電極２７の状態をより詳細に検出することができる。撮像部４５により取得された画像データは、コントローラ４４へ転送される。 The imaging unit 45 photographs at least one of the pair of welding electrodes (10, 20, 31) (hereinafter referred to as “welding electrode 27”) included in the welding machine 28 to acquire an image of the welding electrode 27. The image pickup unit 45 is a digital camera that converts the received light into digital data. The imaging unit 45 can be fixed to the welding machine 28 or the welding gun unit 29. As a result, the welding electrode 27 can be photographed at a fixed position on the image, so that the process of recognizing the mark from the image, which will be described later, can be speeded up or simplified. For example, the imaging unit 45 can be mounted on the fixed arm 33 or the welding transformer 35 of FIG. Of course, the imaging unit 45 does not have to be fixed to the welding machine 28 or the welding gun unit 29. The number of image pickup units 45 is not particularly limited, and is one or two or more. When a plurality of imaging units 45 are provided, the periphery of the welding electrode 27 can be photographed in a wide range, so that the state of the welding electrode 27 can be detected in more detail. The image data acquired by the imaging unit 45 is transferred to the controller 44.

コントローラ４４は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備えるマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータをコントローラ４４として機能させるためのコンピュータプログラム（電極状態判定プログラム）を、マイクロコンピュータにインストールして実行する。これにより、マイクロコンピュータは、コントローラ４４が備える複数の具体的な情報処理部として機能させることができる。ここでは、ソフトウェアによってコントローラ４４を実現する例を示すが、もちろん、各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、コントローラ４４を構成することも可能である。専用のハードウェアには、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。また、実施形態では、コントローラ４４と溶接ガン制御部４９とを異なる部材として説明するが、１つの部材として構成してもよい。 The controller 44 is a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a memory, and an input / output unit. A computer program (electrode state determination program) for operating the microcomputer as the controller 44 is installed and executed in the microcomputer. As a result, the microcomputer can function as a plurality of specific information processing units included in the controller 44. Here, an example in which the controller 44 is realized by software is shown, but of course, it is also possible to configure the controller 44 by preparing dedicated hardware for executing each information processing. Dedicated hardware includes devices such as application specific integrated circuits (ASICs) and conventional circuit components arranged to perform the functions described in the embodiments. Further, in the embodiment, the controller 44 and the welding gun control unit 49 will be described as different members, but they may be configured as one member.

コントローラ４４は、複数の具体的な情報処理部として、マーク認識部５１と、状態検出部５２と、状態判定部５３と、判定結果出力部５４とを備える。 The controller 44 includes a mark recognition unit 51, a state detection unit 52, a state determination unit 53, and a determination result output unit 54 as a plurality of specific information processing units.

マーク認識部５１は、撮像部４５により取得された溶接電極２７の画像データから、溶接電極２７の表面に付されたマークを認識する。ここでは「溶接電極２７」として、溶接チップ１０及びシャンク２０を備える溶接電極（可動電極）を例に挙げて説明するが、溶接電極３１（固定電極）にも適用できる。「溶接電極２７の表面に付されたマーク」には、溶接チップ１０上に付された第１のマークＭ１と、シャンク２０上に付された第２のマークＭ２と、が含まれる。 The mark recognition unit 51 recognizes the mark attached to the surface of the welding electrode 27 from the image data of the welding electrode 27 acquired by the imaging unit 45. Here, as the "welding electrode 27", a welding electrode (movable electrode) including a welding tip 10 and a shank 20 will be described as an example, but the welding electrode 31 (fixed electrode) can also be applied. The "mark on the surface of the welding electrode 27" includes a first mark M1 on the welding tip 10 and a second mark M2 on the shank 20.

マーク認識部５１は、既知のパターンマッチング処理（パターン照合処理）によりマークを認識することができる。具体的に、記憶装置４７には、あらかじめ、第１のマークＭ１の形状及び第２のマークＭ２の形状を示すデータが記憶されている。そして、マーク認識部５１は、第１のマークＭ１の形状及び第２のマークＭ２の形状を示すデータを記憶装置４７から読み出し、これらのデータを参照しながら、溶接電極２７の画像から同一又は類似な部分を抽出する。マーク認識部５１は、認識した第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２の画像上の位置（ピクセル位置）を示すデータを、記憶装置４７に記憶させる。 The mark recognition unit 51 can recognize the mark by a known pattern matching process (pattern matching process). Specifically, the storage device 47 stores in advance data indicating the shape of the first mark M1 and the shape of the second mark M2. Then, the mark recognition unit 51 reads out the data indicating the shape of the first mark M1 and the shape of the second mark M2 from the storage device 47, and while referring to these data, the same or similar from the image of the welding electrode 27. Extract the part. The mark recognition unit 51 stores the data indicating the recognized positions (pixel positions) of the first mark M1 and the second mark M2 on the image in the storage device 47.

状態検出部５２は、画像上のマークに基づいて、溶接電極２７の状態を検出する。具体的には、画像上の第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２に基づいて、溶接電極２７の状態を検出する。第１実施形態では、状態検出部５２は、画像上の第１のマークＭ１と第２のマークＭ２の間の相対的な位置に基づいて、シャンク２０に対する溶接チップ１０の状態を数値化する。 The state detection unit 52 detects the state of the welding electrode 27 based on the mark on the image. Specifically, the state of the welding electrode 27 is detected based on the first mark M1 and the second mark M2 on the image. In the first embodiment, the state detection unit 52 quantifies the state of the welding tip 10 with respect to the shank 20 based on the relative position between the first mark M1 and the second mark M2 on the image.

例えば、状態検出部５２は、シャンク２０に対する溶接チップ１０の状態として、図４Ｂ〜図４Ｄを用いて説明した、シャンク２０に対する溶接チップ１０の回転角度、シャンク２０の中心軸に対して溶接チップ１０の中心軸が成す傾斜角、及びシャンク２０から溶接チップ１０までの加圧方向Ｆの距離のうちの少なくとも１つを算出する。 For example, the state detection unit 52 describes the state of the welding tip 10 with respect to the shank 20 as the state of the welding tip 10 with respect to the rotation angle of the welding tip 10 with respect to the shank 20 and the central axis of the shank 20, which was described with reference to FIGS. At least one of the inclination angle formed by the central axis of the above and the distance in the pressurizing direction F from the shank 20 to the welding tip 10 is calculated.

状態検出部５２は、図４Ｂに示すように、６つの線分（Ｌ１〜Ｌ６）と６つの線分（Ｌ７〜Ｌ１２）との周方向の位置ずれ量と溶接電極（１０、２０）の外径とから、シャンク２０に対する溶接チップ１０の回転角度を算出することができる。 As shown in FIG. 4B, the state detection unit 52 includes the amount of displacement between the six line segments (L1 to L6) and the six line segments (L7 to L12) in the circumferential direction and the outside of the welding electrodes (10, 20). From the diameter, the rotation angle of the welding tip 10 with respect to the shank 20 can be calculated.

状態検出部５２は、図４Ｃに示すように、線分Ｈ１又はＨ２と線分Ｈ３とが成す角度から、シャンク２０の中心軸に対して溶接チップ１０の中心軸が成す傾斜角を算出することができる。又は、状態検出部５２は、６つの線分（Ｌ１〜Ｌ６）の各々に対する６つの線分（Ｌ７〜Ｌ１２）が成す角度から前述した傾斜角を算出することもできる。 As shown in FIG. 4C, the state detection unit 52 calculates the inclination angle formed by the central axis of the welding tip 10 with respect to the central axis of the shank 20 from the angle formed by the line segment H1 or H2 and the line segment H3. Can be done. Alternatively, the state detection unit 52 can also calculate the above-mentioned inclination angle from the angle formed by the six line segments (L7 to L12) with respect to each of the six line segments (L1 to L6).

状態検出部５２は、図４Ｄに示すように、溶接チップ１０側の線分Ｈ１又はＨ２からシャンク２０側の線分Ｈ３までの距離から、シャンク２０から溶接チップ１０までの加圧方向Ｆの距離を算出することができる。例えば、状態検出部５２は、線分Ｈ１又はＨ２からシャンク２０側の線分Ｈ３までの距離を、シャンク２０から溶接チップ１０までの加圧方向Ｆの距離としてもよい。状態検出部５２は、認識した第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２から溶接チップ１０の変形量を算出することができる。さらには、溶接チップ１０の表面の汚染量として、溶接チップ１０の表面の色相、再度、明度を算出することができる。 As shown in FIG. 4D, the state detection unit 52 is the distance from the line segment H1 or H2 on the welding tip 10 side to the line segment H3 on the shank 20 side in the pressurizing direction F from the shank 20 to the welding tip 10. Can be calculated. For example, the state detection unit 52 may set the distance from the line segment H1 or H2 to the line segment H3 on the shank 20 side as the distance in the pressurizing direction F from the shank 20 to the welding tip 10. The state detection unit 52 can calculate the amount of deformation of the welding tip 10 from the recognized first mark M1 and second mark M2. Further, as the amount of contamination on the surface of the welding tip 10, the hue of the surface of the welding tip 10 and the brightness can be calculated again.

状態判定部５３は、状態検出部５２により検出された溶接電極２７の状態を判定する。具体的には、状態判定部５３は、状態検出部５２により検出された溶接電極２７の状態が、溶接チップ１０の抜けの予兆となる、図４Ｂ〜図４Ｄに示すような様々な異常な状態にあたるか否かを判定する。さらには、変形状態又は汚染状態であるか否かを判定する。 The state determination unit 53 determines the state of the welding electrode 27 detected by the state detection unit 52. Specifically, the state determination unit 53 has various abnormal states as shown in FIGS. 4B to 4D, in which the state of the welding electrode 27 detected by the state detection unit 52 is a sign of the welding tip 10 coming off. Judge whether or not it corresponds. Furthermore, it is determined whether or not it is in a deformed state or a contaminated state.

例えば、状態判定部５３は、状態検出部５２により数値化された溶接電極２７の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を基準値（基準状態における回転角度、傾斜角、及び距離）と比較することにより、溶接電極２７の状態を判定する。記憶装置４７には、あらかじめ、基準状態における回転角度、傾斜角、及び距離を示すデータが記憶されている。さらに、記憶装置４７には、あらかじめ、状態検出部５２により数値化された溶接電極２７の状態と基準値との差に対する「しきい値」を示すデータが記憶されている。具体的に、状態判定部５３は、状態検出部５２により検出された回転角度、傾斜角、及び距離から、基準状態における回転角度、傾斜角、及び距離をそれぞれ減算して、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差を算出する。状態判定部５３は、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差の少なくともいずれか１つが、回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び距離のしきい値を上回っていた場合、溶接チップ１０の抜けの予兆となる「異常な状態」であると判定する。 For example, the state determination unit 53 compares the state (rotation angle, inclination angle, and distance) of the welding electrode 27 quantified by the state detection unit 52 with the reference value (rotation angle, inclination angle, and distance in the reference state). By doing so, the state of the welding electrode 27 is determined. Data indicating the rotation angle, the inclination angle, and the distance in the reference state are stored in the storage device 47 in advance. Further, the storage device 47 stores data indicating a “threshold value” for the difference between the state of the welding electrode 27 and the reference value, which is quantified in advance by the state detection unit 52. Specifically, the state determination unit 53 subtracts the rotation angle, the inclination angle, and the distance in the reference state from the rotation angle, the inclination angle, and the distance detected by the state detection unit 52, respectively, to obtain a difference in the rotation angles. Calculate the difference in tilt angle and the difference in distance. In the state determination unit 53, at least one of the difference in rotation angle, the difference in inclination angle, and the difference in distance exceeds the threshold value of rotation angle, the threshold value of inclination angle, and the threshold value of distance. If this is the case, it is determined that the welding tip 10 is in an "abnormal state" that is a sign of coming off.

あるいは、状態判定部５３は、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差の各々を個別に判定してもよい。すなわち、状態判定部５３は、回転角度の差が、回転角度のしきい値を上回っている場合、溶接チップ１０の抜けの予兆となる「回転状態」であると判定する。状態判定部５３は、傾斜角の差が、傾斜角のしきい値を上回っている場合、溶接チップ１０の抜けの予兆となる「傾斜状態」であると判定する。状態判定部５３は、距離の差が、距離のしきい値を上回っていた場合、溶接チップ１０の抜けの予兆となる「浮き上がり状態」であると判定する。 Alternatively, the state determination unit 53 may individually determine each of the difference in rotation angle, the difference in inclination angle, and the difference in distance. That is, when the difference in rotation angle exceeds the threshold value of the rotation angle, the state determination unit 53 determines that the welding tip 10 is in a “rotational state” that is a sign of coming off. When the difference in inclination angle exceeds the threshold value of the inclination angle, the state determination unit 53 determines that the welding tip 10 is in an “inclination state” which is a sign of slipping out. When the difference in distance exceeds the threshold value of the distance, the state determination unit 53 determines that the welding tip 10 is in a “floating state” which is a sign of coming off.

判定結果出力部５４は、状態判定部５３による判定結果に基づき、溶接機２８又は溶接機２８を保全する保全装置（４２、４３）の制御条件を変更する。例えば、判定結果出力部５４は、溶接機２８の制御条件の変更として、ワークＷを一対の溶接電極（１０、２０、３１）で加圧方向に加圧し且つ電流を流さない動作、すなわち「空打ち動作」を行うよう溶接機２８を制御する指令を出力する。当該指令を示す信号は、送信部４８を介して、溶接機２８の溶接ガン制御部４９に伝送される。溶接ガン制御部４９は、当該指令に従い、空打ち動作を行うよう溶接ガン部２９を制御する。ワークＷを一対の溶接電極（１０、２０、３１）で加圧方向Ｆに加圧することにより、異常な状態から基準状態へ、溶接チップ１０の状態を改善することができる。 The determination result output unit 54 changes the control conditions of the welding machine 28 or the maintenance device (42, 43) for maintaining the welding machine 28 based on the determination result by the state determination unit 53. For example, as a change of the control condition of the welding machine 28, the determination result output unit 54 pressurizes the work W with a pair of welding electrodes (10, 20, 31) in the pressurizing direction and does not allow a current to flow, that is, "empty". A command for controlling the welding machine 28 to perform a "striking operation" is output. The signal indicating the command is transmitted to the welding gun control unit 49 of the welding machine 28 via the transmission unit 48. The welding gun control unit 49 controls the welding gun unit 29 so as to perform a blank striking operation in accordance with the command. By pressurizing the work W with a pair of welding electrodes (10, 20, 31) in the pressurizing direction F, the state of the welding tip 10 can be improved from an abnormal state to a reference state.

判定結果出力部５４は、保全装置の一例である電極研磨装置４２の制御条件の変更として、研磨部５６の研磨バフを溶接チップ１０の先端部１１に押し当てる力の最大値、押し当てる力の増加率、研磨バフの回転速度を制御する。具体的に、判定結果出力部５４は、先端部１１に押し当てる力の最大値又は押し当てる力の増加率を小さくし、又は研磨バフの回転速度を遅くする。これにより、研磨部５６が溶接チップ１０を噛み込むこと、溶接チップ１０が回転すること、及び溶接チップ１０が変形することを抑制することができる。研磨部５６が溶接チップ１０を噛み込むことにより、研磨部５６が溶接チップ１０に固着してしまい、溶接チップ１０又はシャンク２０が抜け落ちる原因となる。 As a change of the control condition of the electrode polishing device 42, which is an example of the maintenance device, the determination result output unit 54 determines the maximum value of the force for pressing the polishing buff of the polishing unit 56 against the tip portion 11 of the welding tip 10, and the pressing force. Control the rate of increase and the rotation speed of the polishing buff. Specifically, the determination result output unit 54 reduces the maximum value of the pressing force against the tip portion 11 or the rate of increase of the pressing force, or slows down the rotation speed of the polishing buff. As a result, it is possible to prevent the polishing portion 56 from biting the welding tip 10, the welding tip 10 from rotating, and the welding tip 10 from being deformed. When the polishing portion 56 bites the welding tip 10, the polishing portion 56 sticks to the welding tip 10 and causes the welding tip 10 or the shank 20 to come off.

判定結果出力部５４は、保全装置の一例である電極交換装置４３の制御条件の変更として、シャンク２０から溶接チップ１０を取り外す作業と、新しい溶接チップをシャンク２０に取り付ける取り付け作業を、電極交換装置４３に指示することができる。溶接チップを交換することにより、異常な状態から基準状態へ、溶接チップ１０の状態を改善することができる。 The determination result output unit 54 changes the control conditions of the electrode changing device 43, which is an example of the maintenance device, by removing the welding tip 10 from the shank 20 and attaching a new welding tip to the shank 20 by performing the electrode changing device. 43 can be instructed. By exchanging the welding tip, the state of the welding tip 10 can be improved from the abnormal state to the reference state.

判定結果出力部５４は、状態判定部５３による判定結果に基づき、溶接電極２７に異常があることを示す異常判定通知、又は溶接電極２７に異常がないことを示す正常判定通知を出力するように、出力装置４６を制御することができる。判定結果出力部５４は、異常判定通知及び正常判定通知に様々な付帯情報を含ませるように、出力装置４６を制御することができる。 The determination result output unit 54 outputs an abnormality determination notification indicating that the welding electrode 27 has an abnormality or a normal determination notification indicating that the welding electrode 27 has no abnormality based on the determination result by the state determination unit 53. , The output device 46 can be controlled. The determination result output unit 54 can control the output device 46 so that the abnormality determination notification and the normality determination notification include various incidental information.

記憶装置４７は、マイクロコンピュータをコントローラ４４として機能させるためのコンピュータプログラム（電極状態判定プログラム）、及び当該プログラムの実行途中で発生する様々なデータを一時的に記憶する。ここで、「様々なデータ」には、マーク認識部５１により抽出された第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２の画像上の位置、状態検出部５２により数値化された溶接電極２７の状態（回転角度、傾斜角、距離）、回転角度の差、傾斜角の差、距離の差、回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び距離のしきい値、状態判定部５３による判定結果、が含まれる。 The storage device 47 temporarily stores a computer program (electrode state determination program) for causing the microcomputer to function as the controller 44, and various data generated during the execution of the program. Here, the "various data" include the positions of the first mark M1 and the second mark M2 extracted by the mark recognition unit 51 on the image, and the state of the welded electrode 27 quantified by the state detection unit 52. (Rotation angle, tilt angle, distance), difference in rotation angle, difference in tilt angle, difference in distance, threshold value of rotation angle, threshold value of tilt angle, and threshold value of distance, according to state determination unit 53 Judgment result, is included.

出力装置４６は、例えば、溶接機２８の周囲で作業を行う作業者や作業監督者、保全員などの関係者が保持するスマートフォン、タブレット端末、ラップトップパソコンなどのモバイル端末であり、ディスプレイ又はスピーカ等の画像又は音声の出力手段、及び携帯電話通信網又は近距離無線通信によりコントローラ４４と通信を行う通信手段とを備える。 The output device 46 is, for example, a mobile terminal such as a smartphone, a tablet terminal, or a laptop computer held by a worker who works around the welding machine 28, a work supervisor, a maintenance worker, or the like, and is a display or a speaker. Etc., and a communication means for communicating with the controller 44 by a mobile phone communication network or short-range wireless communication.

出力装置４６は、状態判定部５３による判定結果に基づき、溶接電極２７に異常があることを示す異常判定通知、又は溶接電極２７に異常がないことを示す正常判定通知を、溶接機２８の周囲で作業を行う作業者や作業監督者、保全員などの関係者に対して出力する。出力装置４６は、異常判定通知及び正常判定通知に、様々な付帯情報を含ませることができる。「様々な付帯情報」には、マーク認識部５１により抽出された第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２の画像上の位置、状態検出部５２により数値化された溶接電極２７の状態（回転角度、傾斜角、距離）、回転角度の差、傾斜角の差、距離の差、回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び距離のしきい値が含まれる。これにより、作業者や作業監督者、保全員などの溶接機２８の関係者は、異常判定通知及び正常判定通知及びそれに付帯する情報を容易に認識することができる。 Based on the determination result by the state determination unit 53, the output device 46 sends an abnormality determination notification indicating that the welding electrode 27 has an abnormality or a normal determination notification indicating that the welding electrode 27 has no abnormality around the welding machine 28. Output to related parties such as workers, work supervisors, and maintenance personnel who work in. The output device 46 can include various incidental information in the abnormality determination notification and the normality determination notification. The "various incidental information" includes the positions of the first mark M1 and the second mark M2 extracted by the mark recognition unit 51 on the image, and the state (rotation) of the welding electrode 27 quantified by the state detection unit 52. Angle, tilt angle, distance), rotation angle difference, tilt angle difference, distance difference, rotation angle threshold, tilt angle threshold, and distance threshold are included. As a result, the workers, work supervisors, maintenance personnel, and other related persons of the welding machine 28 can easily recognize the abnormality determination notification, the normality determination notification, and the information incidental thereto.

通信部４８は、溶接ガン制御部４９、研磨制御部５０、及び電極交換装置４３との間で、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Bluetooth）（登録商標）の少なくとも１つの近距離無線通信規格に基づく無線通信を行う。あるいは、通信部４８と溶接ガン制御部４９、研磨制御部５０、及び電極交換装置４３との間をケーブル（例えば、ＵＳＢケーブル）で接続して通信を行っても構わない。 The communication unit 48 communicates with the welding gun control unit 49, the polishing control unit 50, and the electrode exchange device 43 based on at least one short-range wireless communication standard of wireless LAN and Bluetooth (registered trademark). I do. Alternatively, communication may be performed by connecting the communication unit 48, the welding gun control unit 49, the polishing control unit 50, and the electrode exchange device 43 with a cable (for example, a USB cable).

溶接機２８は、溶接ガン部２９と、溶接ガン制御部４９とを備える。溶接ガン制御部４９は、溶接ガン部２９の加圧動作及び通電動作を制御する。溶接ガン制御部４９は、コントローラ４４と同様に、汎用のマイクロコンピュータと専用のコンピュータプログラムの組み合わせ、又は専用のハードウェア（特定用途向け集積回路や従来型の回路部品）にて、実現可能である。 The welding machine 28 includes a welding gun unit 29 and a welding gun control unit 49. The welding gun control unit 49 controls the pressurizing operation and the energizing operation of the welding gun unit 29. Like the controller 44, the welding gun control unit 49 can be realized by a combination of a general-purpose microcomputer and a dedicated computer program, or by dedicated hardware (integrated circuit for a specific application or a conventional circuit component). ..

電極研磨装置４２は、研磨部５６と、研磨制御部５０とを備える。溶接機２８が溶接作業を繰り返し行うと、溶接チップ（１０、３１）は、その先端の形状が磨耗又は変形し、障害を引き起こす原因となる。即ち、磨耗又は変形した溶接チップ１０で溶接作業を行うと、ナゲットが拡大して溶接チップ１０の溶着が発生し、あるいは、接着不良が発生する場合がある。さらに、溶接機２８の消費電力が増加し、コスト増加の要因ともなる。よって、電極研磨装置４２は、通常４００〜７００回打点毎に、溶接チップ（１０、３１）の先端部１１を研磨して原形に修正する。 The electrode polishing device 42 includes a polishing unit 56 and a polishing control unit 50. When the welding machine 28 repeatedly performs the welding operation, the shape of the tip of the welding tip (10, 31) is worn or deformed, which causes a failure. That is, when the welding operation is performed with the worn or deformed welding tip 10, the nugget may expand and welding of the welding tip 10 may occur, or poor adhesion may occur. Further, the power consumption of the welding machine 28 increases, which causes an increase in cost. Therefore, the electrode polishing device 42 usually polishes the tip portion 11 of the welding tip (10, 31) every 400 to 700 hit points to correct it to the original shape.

研磨部５６は、溶接チップ１０の先端部１１を例えば研磨バフを用いて研磨する。研磨部５６は、研磨バフを先端部１１に押し当てた状態で回転させる。研磨制御部５０は、研磨部５６を制御する。具体的に、研磨制御部５０は、研磨バフを先端部１１に押し当てる力の強さ、研磨バフの回転速度、研磨時間、などを制御する。研磨制御部５０は、電極状態判定装置４１の通信部４８に接続され、通信部４８から送信される指令に従い、研磨部５６の動作を制御する。 The polishing portion 56 polishes the tip portion 11 of the welding tip 10 using, for example, a polishing buff. The polishing portion 56 is rotated with the polishing buff pressed against the tip portion 11. The polishing control unit 50 controls the polishing unit 56. Specifically, the polishing control unit 50 controls the strength of the force for pressing the polishing buff against the tip portion 11, the rotation speed of the polishing buff, the polishing time, and the like. The polishing control unit 50 is connected to the communication unit 48 of the electrode state determination device 41, and controls the operation of the polishing unit 56 according to a command transmitted from the communication unit 48.

電極交換装置４３は、シャンク２０にテーパー嵌合されている溶接チップ１０を取り外す作業と、新しい溶接チップをシャンク２０に取り付ける取り付け作業とを行う装置である。取り外し作業を行う取り外し装置と、取り付け作業を行う取り付け装置とが別個独立していてもよい。電極交換装置４３は、電極状態判定装置４１の通信部４８に接続され、通信部４８から送信される指令に従い、溶接チップ１０の取り外し作業及び取り付け作業を実行することができる。 The electrode changing device 43 is a device that performs a work of removing the welding tip 10 taper-fitted to the shank 20 and an attachment work of attaching a new welding tip to the shank 20. The removal device for performing the removal work and the mounting device for performing the mounting work may be separate and independent. The electrode changing device 43 is connected to the communication unit 48 of the electrode state determination device 41, and can perform the removal work and the attachment work of the welding tip 10 according to the command transmitted from the communication unit 48.

（電極状態判定方法）
図６Ａを参照して、図５に示す電極状態判定装置を用いた電極状態判定方法の一例を説明する。ステップＳ０１において、撮像部４５は、溶接機２８が特定作業を行った後に溶接電極２７の画像を取得する。具体的に、撮像部４５は、溶接チップ１０及びシャンク２０の画像を取得する。ここで、「特定作業」とは、溶接チップ１０の異常な状態（図４Ｂ〜図４Ｄ）が発生する恐れのある作業であって、例えば、溶接作業（加圧作業及び通電作業）及びチップドレス作業（チップ研磨作業）が含まれる。あるいは、特定作業を所定回数繰り返した後に、溶接電極２７の画像を取得してもよい。 (Method for determining electrode condition)
An example of the electrode state determination method using the electrode state determination device shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. 6A. In step S01, the imaging unit 45 acquires an image of the welding electrode 27 after the welding machine 28 has performed a specific operation. Specifically, the imaging unit 45 acquires images of the welding tip 10 and the shank 20. Here, the "specific work" is a work in which an abnormal state (FIGS. 4B to 4D) of the welding tip 10 may occur, and is, for example, a welding work (pressurizing work and energizing work) and a tip dress. Work (tip polishing work) is included. Alternatively, an image of the welding electrode 27 may be acquired after the specific operation is repeated a predetermined number of times.

ステップＳ０２へ進み、マーク認識部５１は、撮像部４５により取得された溶接電極２７の画像データから、溶接電極２７の表面に付されたマークを認識する。具体的には、マーク認識部５１は、溶接チップ１０上に付された第１のマークＭ１と、シャンク２０上に付された第２のマークＭ２を認識する。マーク認識部５１は、認識した第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２の画像上の位置を示すデータを、記憶装置４７に記憶させる。 Proceeding to step S02, the mark recognition unit 51 recognizes the mark attached to the surface of the welding electrode 27 from the image data of the welding electrode 27 acquired by the imaging unit 45. Specifically, the mark recognition unit 51 recognizes the first mark M1 attached on the welding tip 10 and the second mark M2 attached on the shank 20. The mark recognition unit 51 stores the recognized data indicating the positions of the first mark M1 and the second mark M2 on the image in the storage device 47.

ステップＳ０３へ進み、状態検出部５２は、画像上のマークに基づいて、溶接電極２７の状態を検出する。具体的には、画像上の第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２に基づいて、溶接電極２７の状態を検出する。第１実施形態では、状態検出部５２は、画像上の第１のマークＭ１と第２のマークＭ２の間の相対的な位置に基づいて、シャンク２０に対する溶接チップ１０の状態を数値化する。 Proceeding to step S03, the state detection unit 52 detects the state of the welding electrode 27 based on the mark on the image. Specifically, the state of the welding electrode 27 is detected based on the first mark M1 and the second mark M2 on the image. In the first embodiment, the state detection unit 52 quantifies the state of the welding tip 10 with respect to the shank 20 based on the relative position between the first mark M1 and the second mark M2 on the image.

例えば、ステップＳ０３において、状態検出部５２は、シャンク２０に対する溶接チップ１０の状態として、図４Ｂ〜図４Ｄを用いて説明した、シャンク２０に対する溶接チップ１０の回転角度、シャンク２０の中心軸に対して溶接チップ１０の中心軸が成す傾斜角、及びシャンク２０から溶接チップ１０までの加圧方向Ｆの距離のうちの少なくとも１つを算出する。 For example, in step S03, the state detection unit 52 describes the state of the welding tip 10 with respect to the shank 20 with respect to the rotation angle of the welding tip 10 with respect to the shank 20 and the central axis of the shank 20, which was described with reference to FIGS. 4B to 4D. At least one of the inclination angle formed by the central axis of the welding tip 10 and the distance in the pressurizing direction F from the shank 20 to the welding tip 10 is calculated.

ステップＳ０４及びＳ０５において、状態判定部５３は、状態検出部５２により検出された溶接電極２７の状態を判定する。具体的には、状態判定部５３は、状態検出部５２により検出された溶接電極２７の状態が、溶接チップ１０の抜けの予兆となる、図４Ｂ〜図４Ｄに示すような様々な異常な状態にあたるか否かを判定する。 In steps S04 and S05, the state determination unit 53 determines the state of the welding electrode 27 detected by the state detection unit 52. Specifically, the state determination unit 53 has various abnormal states as shown in FIGS. 4B to 4D, in which the state of the welding electrode 27 detected by the state detection unit 52 is a sign of the welding tip 10 coming off. Judge whether or not it corresponds.

まず、ステップＳ０４において、状態判定部５３は、ステップＳ０３において数値化された溶接電極２７の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を、記憶装置４７に記憶されている基準値（基準状態における回転角度、傾斜角、及び距離）と比較する。具体的に、状態判定部５３は、ステップＳ０３において検出された回転角度、傾斜角、及び距離から、基準状態における回転角度、傾斜角、及び距離をそれぞれ減算して、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差を算出する。 First, in step S04, the state determination unit 53 stores the state (rotation angle, inclination angle, and distance) of the welding electrode 27 digitized in step S03 as a reference value (in the reference state) stored in the storage device 47. Compare with rotation angle, tilt angle, and distance). Specifically, the state determination unit 53 subtracts the rotation angle, the inclination angle, and the distance in the reference state from the rotation angle, the inclination angle, and the distance detected in step S03, respectively, and the difference in the rotation angle and the inclination angle. And the difference in distance are calculated.

そして、ステップＳ０５において、状態判定部５３は、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差を、記憶装置４７に記憶されているしきい値（回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び距離のしきい値）と比較する。具体的に、状態判定部５３は、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差の少なくともいずれか１つが、回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び距離のしきい値を上回っていた場合（Ｓ０５でＹＥＳ）、溶接チップ１０の抜けの予兆となる「異常な状態」であると判定する。一方、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差のいずれも、しきい値を上回っていない場合（Ｓ０５でＮＯ）、溶接チップ１０の抜けの予兆となる「異常な状態」ではないと判定する。Ｓ０５でＹＥＳの場合、ステップＳ０６へ進み、Ｓ０５でＮＯの場合、ステップＳ０８へ進む。もちろん、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差の全てが、しきい値を上回っている場合に「異常な状態」であると判定し、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差の少なくともいずれか１つが、しきい値を上回っていない場合に「異常な状態」でないと判定してもよい。 Then, in step S05, the state determination unit 53 stores the difference in rotation angle, the difference in inclination angle, and the difference in distance in the threshold value (threshold value of rotation angle, inclination angle) stored in the storage device 47. Threshold and distance threshold) are compared. Specifically, in the state determination unit 53, at least one of the difference in rotation angle, the difference in inclination angle, and the difference in distance is a threshold value of rotation angle, a threshold value of inclination angle, and a threshold value of distance. If it exceeds the value (YES in S05), it is determined that the welding tip 10 is in an “abnormal state” that is a sign of coming off. On the other hand, if none of the difference in rotation angle, difference in inclination angle, and difference in distance exceeds the threshold value (NO in S05), it is not an "abnormal state" that is a sign of the welding tip 10 coming off. Is determined. If YES in S05, the process proceeds to step S06, and if NO in S05, the process proceeds to step S08. Of course, if the difference in rotation angle, the difference in inclination angle, and the difference in distance all exceed the threshold value, it is judged to be an "abnormal state", and the difference in rotation angle, the difference in inclination angle, And, if at least one of the distance differences does not exceed the threshold value, it may be determined that the condition is not "abnormal".

ステップＳ０６において、判定結果出力部５４は、ステップＳ０５における判定結果（異常判定）に基づき、溶接電極２７に異常があることを示す異常判定通知及び様々な付帯情報を出力するように、出力装置４６を制御する。また、判定結果出力部５４は、ステップＳ０５における判定結果（異常判定）及び様々な付帯情報を示すデータを記憶装置４７に記憶させる。 In step S06, the determination result output unit 54 outputs an abnormality determination notification indicating that there is an abnormality in the welding electrode 27 and various incidental information based on the determination result (abnormality determination) in step S05. To control. Further, the determination result output unit 54 stores the determination result (abnormality determination) in step S05 and the data indicating various incidental information in the storage device 47.

ステップＳ０７に進み、判定結果出力部５４は、ステップＳ０５における判定結果に基づき、溶接機２８を保全する保全装置（４２、４３）の制御条件を変更する。その一例として、保全装置の一例である電極研磨装置４２の制御条件を変更する。具体的には、判定結果出力部５４は、溶接チップ１０の先端部１１に研磨バフを押し当てる力の最大値又は押し当てる力の増加率を小さくし、又は研磨バフの回転速度を遅くする。これにより、研磨部５６が溶接チップ１０を噛み込むことを抑制することができる。 Proceeding to step S07, the determination result output unit 54 changes the control conditions of the maintenance devices (42, 43) for maintaining the welding machine 28 based on the determination result in step S05. As an example, the control conditions of the electrode polishing device 42, which is an example of the maintenance device, are changed. Specifically, the determination result output unit 54 reduces the maximum value of the force for pressing the polishing buff against the tip portion 11 of the welding tip 10 or the rate of increase in the pressing force, or slows down the rotation speed of the polishing buff. As a result, it is possible to prevent the polishing portion 56 from biting the welding tip 10.

ステップＳ０７において、溶接機２８の制御条件を変更してもよい。判定結果出力部５４は、溶接機２８の制御条件の変更として、「空打ち動作」を行うよう溶接機２８を制御する指令を出力することができる。 In step S07, the control conditions of the welding machine 28 may be changed. The determination result output unit 54 can output a command to control the welding machine 28 so as to perform a "blank operation" as a change of the control condition of the welding machine 28.

ステップＳ０７において、保全装置の他の例である電極交換装置４３の制御条件を変更してもよい。判定結果出力部５４は、電極交換装置４３の制御条件の変更として、シャンク２０から溶接チップ１０を取り外す作業、及び新しい溶接チップをシャンク２０に取り付ける取り付け作業を、電極交換装置４３に指示することができる。 In step S07, the control conditions of the electrode changing device 43, which is another example of the maintenance device, may be changed. The determination result output unit 54 may instruct the electrode changing device 43 to remove the welding tip 10 from the shank 20 and attach a new welding tip to the shank 20 as a change of the control condition of the electrode changing device 43. it can.

ステップＳ０８に進み、溶接電極２７の監視を継続する場合（Ｓ０８でＮＯ）、ステップＳ０１に戻り、溶接電極２７の監視を終了する場合（Ｓ０８でＹＥＳ）、図６Ａにフローチャートは終了する。 When the process proceeds to step S08 and the monitoring of the welding electrode 27 is continued (NO in S08), the process returns to step S01 and the monitoring of the welding electrode 27 is terminated (YES in S08), the flowchart ends in FIG. 6A.

第１のマークＭ１は、加圧方向Ｆに対して溶接チップ１０の中心軸Ｏが成す角度を示す要素として、線分Ｈ１、Ｈ２及び線分Ｌ１〜Ｌ６を備える。第１のマークＭ１は、溶接チップ１０の中心軸Ｏ周り角度（回転角度）を示す要素として、線分Ｌ１〜Ｌ６を備える。第１のマークＭ１は、溶接チップ１０の中心軸Ｏ方向の位置を示す要素として、線分Ｈ１、Ｈ２を備える。これにより、第１のマークＭ１から、図４Ｂ〜図４Ｄに示した様々な異常な状態を判定することができる。 The first mark M1 includes line segments H1 and H2 and line segments L1 to L6 as elements indicating the angle formed by the central axis O of the welding tip 10 with respect to the pressurizing direction F. The first mark M1 includes line segments L1 to L6 as elements indicating an angle (rotation angle) around the central axis O of the welding tip 10. The first mark M1 includes line segments H1 and H2 as elements indicating the position of the welding tip 10 in the central axis O direction. Thereby, various abnormal states shown in FIGS. 4B to 4D can be determined from the first mark M1.

図３Ａ及び図３Ｂには、加圧方向Ｆに平行な方向に延びる線分を、第１のマークＭ１および第２のマークＭ２について、それぞれ６本示したが、６本に限定されない。例えば、図７に示すように、第１のマークＭ１は、溶接チップ１０の中心軸Ｏ周りに１２０度（α２）以下の間隔で前記基盤部の表面に付された、少なくとも３つの部分マークを備えいればよい。部分マークとして、加圧方向Ｆに平行な方向に延びる線分（Ｌ１〜Ｌ３）を適用することができる。第２のマークＭ２についても同様である。これにより、撮像部４５の撮影角度に依存せずに、少なくとも１つの部分マークを撮影することができる。撮像部４５の設置位置又は撮影角度の自由度を高めることができる。 In FIGS. 3A and 3B, six line segments extending in a direction parallel to the pressurizing direction F are shown for each of the first mark M1 and the second mark M2, but the number is not limited to six. For example, as shown in FIG. 7, the first mark M1 forms at least three partial marks attached to the surface of the base portion at intervals of 120 degrees (α2) or less around the central axis O of the welding tip 10. You just have to prepare. As a partial mark, a line segment (L1 to L3) extending in a direction parallel to the pressurizing direction F can be applied. The same applies to the second mark M2. As a result, at least one partial mark can be photographed without depending on the photographing angle of the imaging unit 45. The degree of freedom in the installation position or shooting angle of the imaging unit 45 can be increased.

第１のマークＭ１は、図３Ａ及び図７に示した態様に限定されない。例えば、図８Ａに示すように、１又は２以上の真円又は楕円を、同心円状又は並列に配置してもよい。図８Ａに示す第１のマークは、同心円状に配置された２つの新円とその中心を通る１本の線分とを組み合わせている。同心円状又は並列に配置された真円又は楕円の形状変化から、溶接チップ１０の一部分が膨張する、あるいは座屈するなど、溶接チップ１０が部分的に変形した状態を数値化することができる。 The first mark M1 is not limited to the embodiment shown in FIGS. 3A and 7. For example, as shown in FIG. 8A, one or more perfect circles or ellipses may be arranged concentrically or in parallel. The first mark shown in FIG. 8A combines two new circles arranged concentrically and a line segment passing through the center thereof. From the shape change of the concentric circles or the perfect circles or ellipses arranged in parallel, it is possible to quantify the state in which the welding tip 10 is partially deformed, such as a part of the welding tip 10 expanding or buckling.

図８Ｂに示す他の例で、第１のマークは、加圧方向Ｆに対して平行又は垂直でもない、斜め方向に延びる複数の線分を備える。これにより、網目状の表面加工および網状電線のような部材を装着する場合、そのまま撮像部４５およびコントローラ４４を用いて処理できる。また、溶接チップ１０の一部分が膨張する、あるいは座屈するなど、溶接チップ１０が部分的に変形した状態を数値化することができる。 In another example shown in FIG. 8B, the first mark comprises a plurality of line segments extending in an oblique direction that are neither parallel nor perpendicular to the pressurizing direction F. As a result, when a member such as a mesh-like surface processing and a mesh-like electric wire is attached, the processing can be performed as it is by using the imaging unit 45 and the controller 44. Further, it is possible to quantify the state in which the welding tip 10 is partially deformed, such as a part of the welding tip 10 expanding or buckling.

図８Ｃは、溶接チップ１０の表面に、文字や数字、図形などを施した場合を示している。これにより、進歩の著しい文字認識や図形認識のようなＡＩ機能を付加した撮像部４５及びマーク認識部５１で簡単で高精度に処理できるようになる。 FIG. 8C shows a case where letters, numbers, figures and the like are applied to the surface of the welding tip 10. As a result, the imaging unit 45 and the mark recognition unit 51, which are provided with AI functions such as character recognition and figure recognition, which have made remarkable progress, can perform processing easily and with high accuracy.

第１実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。 According to the first embodiment, the following effects can be obtained.

電極状態判定装置４１は、一対の溶接電極（１０、２０、３１）の少なくとも一方（溶接電極２７）を撮影して溶接電極２７の画像を取得する撮像部４５と、溶接電極２７の画像から、溶接電極２７の表面に付されたマーク（Ｍ１、Ｍ２）を認識するマーク認識部５１と、画像上のマーク（Ｍ１、Ｍ２）に基づいて、溶接電極２７の状態を検出する状態検出部５２と、溶接電極２７の状態を判定する状態判定部を備える。よって、画像上のマーク（Ｍ１、Ｍ２）から溶接電極２７の抜けの予兆となる異常な状態を検出することができる。 The electrode state determination device 41 captures at least one of the pair of welding electrodes (10, 20, 31) (welding electrode 27) to acquire an image of the welding electrode 27, and the image of the welding electrode 27. A mark recognition unit 51 that recognizes marks (M1, M2) attached to the surface of the welding electrode 27, and a state detection unit 52 that detects the state of the welding electrode 27 based on the marks (M1, M2) on the image. A state determination unit for determining the state of the welding electrode 27 is provided. Therefore, from the marks (M1, M2) on the image, it is possible to detect an abnormal state that is a sign of the welding electrode 27 coming off.

撮像部４５は、溶接機２８が行う特定作業の後に溶接電極２７の画像を取得する。マーク認識部５１は、特定作業の後の溶接電極２７の画像から、溶接電極２７の表面に付されたマーク（Ｍ１、Ｍ２）を認識する。状態検出部５２は、画像上のマーク（Ｍ１、Ｍ２）に基づいて、特定作業の後の溶接電極２７の状態を検出する。状態判定部５３は、特定作業の後の溶接電極の状態を基準状態と比較することにより、溶接電極２７の状態を判定する。溶接作業及びチップドレス作業などの特定作業の後の溶接電極の状態を基準状態と比較することにより、溶接電極２７の異常な状態を検出することができる。 The imaging unit 45 acquires an image of the welding electrode 27 after the specific work performed by the welding machine 28. The mark recognition unit 51 recognizes the marks (M1, M2) attached to the surface of the welding electrode 27 from the image of the welding electrode 27 after the specific work. The state detection unit 52 detects the state of the welding electrode 27 after the specific work based on the marks (M1, M2) on the image. The state determination unit 53 determines the state of the welding electrode 27 by comparing the state of the welding electrode after the specific work with the reference state. By comparing the state of the welding electrode after the specific work such as the welding work and the tip dressing work with the reference state, the abnormal state of the welding electrode 27 can be detected.

マーク認識部５１は、溶接電極２７の画像から、溶接チップ１０の表面に付された第１のマークＭ１、及びシャンク２０の表面に付された第２のマークＭ２を認識する。状態検出部５２は、画像上の第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２に基づいて、溶接電極２７の状態を検出する。画像上の第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２を用いることにより、溶接機２８に対して撮像部４５の位置及び向きを固定する必要がなくなり、撮像部４５の設置に関する自由度が高まる。溶接機２８に対する撮像部４５の位置及び向きを考慮することなく、溶接電極２７の状態を検出することができる。 The mark recognition unit 51 recognizes the first mark M1 attached to the surface of the welding tip 10 and the second mark M2 attached to the surface of the shank 20 from the image of the welding electrode 27. The state detection unit 52 detects the state of the welding electrode 27 based on the first mark M1 and the second mark M2 on the image. By using the first mark M1 and the second mark M2 on the image, it is not necessary to fix the position and orientation of the imaging unit 45 with respect to the welding machine 28, and the degree of freedom regarding the installation of the imaging unit 45 is increased. The state of the welding electrode 27 can be detected without considering the position and orientation of the imaging unit 45 with respect to the welding machine 28.

状態検出部５２は、画像上の第１のマークＭ１と第２のマークＭ２の間の相対的な位置に基づいて、シャンク２０に対する溶接チップ１０の状態を検出する。画像上の第１のマークＭ１と第２のマークＭ２の間の相対的な位置を用いることにより、溶接機２８に対して撮像部４５の位置及び向きを固定する必要がなくなり、撮像部４５の設置に関する自由度が高まる。溶接機２８に対する撮像部４５の位置及び向きを考慮することなく、溶接電極２７の状態を検出することができる。 The state detection unit 52 detects the state of the welding tip 10 with respect to the shank 20 based on the relative position between the first mark M1 and the second mark M2 on the image. By using the relative position between the first mark M1 and the second mark M2 on the image, it is not necessary to fix the position and orientation of the imaging unit 45 with respect to the welding machine 28, and the imaging unit 45 Increases the degree of freedom regarding installation. The state of the welding electrode 27 can be detected without considering the position and orientation of the imaging unit 45 with respect to the welding machine 28.

電極状態判定装置４１は、状態判定部５３による判定結果に基づき、溶接電極２７に異常があることを示す通知を出力する判定結果出力部５４を更に備える。通知を受け取った作業者や作業監督者、保全員などの溶接機２８の関係者は、異常判定通知を容易に認識することができる。 The electrode state determination device 41 further includes a determination result output unit 54 that outputs a notification indicating that there is an abnormality in the weld electrode 27 based on the determination result by the state determination unit 53. Persons involved in the welding machine 28, such as workers, work supervisors, and maintenance personnel who have received the notification, can easily recognize the abnormality determination notification.

判定結果出力部５４は、状態判定部５３による判定結果に基づき、溶接機２８又は溶接機２８を保全する保全装置（４２、４３）の制御条件を変更する。電極研磨装置４２の研磨条件又は電極状態判定装置４１の動作条件を変更して、異常な状態から基準状態へ、溶接チップ１０の状態を改善することができる。 The determination result output unit 54 changes the control conditions of the welding machine 28 or the maintenance device (42, 43) for maintaining the welding machine 28 based on the determination result by the state determination unit 53. The state of the welding tip 10 can be improved from an abnormal state to a reference state by changing the polishing conditions of the electrode polishing device 42 or the operating conditions of the electrode state determining device 41.

判定結果出力部５４は、溶接機２８の制御条件の変更として、ワークＷを一対の溶接電極（１０、２０、３１）で加圧方向Ｆに加圧し且つ電流を流さない空打ち動作を行うよう溶接機２８を制御する指令を出力する。ワークＷを一対の溶接電極（１０、２０、３１）で加圧方向Ｆに加圧することにより、異常な状態から基準状態へ、溶接チップ１０の状態を改善することができる。 As a change of the control condition of the welding machine 28, the determination result output unit 54 pressurizes the work W with a pair of welding electrodes (10, 20, 31) in the pressurizing direction F and performs a blank striking operation in which no current flows. A command to control the welding machine 28 is output. By pressurizing the work W with a pair of welding electrodes (10, 20, 31) in the pressurizing direction F, the state of the welding tip 10 can be improved from an abnormal state to a reference state.

保全装置は、溶接電極２７の表面を研磨する電極研磨装置４２及び溶接電極２７を交換する電極交換装置４３の少なくとも一方である。電極研磨装置４２又は電極交換装置４３の制御条件を変更することにより、異常な状態から基準状態へ、溶接チップ１０の状態を改善することができる。 The maintenance device is at least one of an electrode polishing device 42 that polishes the surface of the welding electrode 27 and an electrode changing device 43 that replaces the welding electrode 27. By changing the control conditions of the electrode polishing device 42 or the electrode changing device 43, the state of the welding tip 10 can be improved from an abnormal state to a reference state.

状態検出部５２は、画像上のマーク（Ｍ１、Ｍ２）に基づいて、溶接電極２７の状態として、溶接電極２７の加圧方向Ｆの位置又は座標、加圧方向Ｆに対して溶接電極２７の中心軸Ｏが成す傾斜角、溶接電極２７の変形、加圧方向Ｆを回転軸とする溶接電極２７の回転角度、及び溶接電極の表面の汚れの少なくともいずれか１つを検出する。位置又は座標、傾斜角、回転角度、表面の汚れを検出することで、溶接電極２７の状態を数値化することができる。よって、数値化された溶接電極２７の状態を精度よく判定することができる。 Based on the marks (M1, M2) on the image, the state detection unit 52 determines the state of the welding electrode 27 as the position or coordinates of the pressure direction F of the welding electrode 27, and the welding electrode 27 with respect to the pressure direction F. At least one of the inclination angle formed by the central axis O, the deformation of the welding electrode 27, the rotation angle of the welding electrode 27 with the pressurizing direction F as the rotation axis, and the dirt on the surface of the welding electrode is detected. The state of the welding electrode 27 can be quantified by detecting the position or coordinates, the inclination angle, the rotation angle, and the dirt on the surface. Therefore, the numerical state of the welding electrode 27 can be accurately determined.

溶接チップ１０は、加圧方向Ｆにおける溶接チップ１０のワークＷ側に位置し、その表面が研磨される先端部１１と、加圧方向Ｆにおける溶接チップ１０のワークＷの逆側に位置し、その表面が研磨されない基盤部１２とを備える。基盤部１２の表面には、撮像部４５で撮像した画像から認識することができる第１のマークＭ１が付されている。撮像部４５で撮像した画像から第１のマークＭ１を認識して、画像上の第１のマークＭ１から溶接チップ１０の状態を判断することができる。 The welding tip 10 is located on the work W side of the welding tip 10 in the pressurizing direction F, and is located on the opposite side of the work W of the welding tip 10 in the pressurizing direction F from the tip portion 11 whose surface is polished. A base portion 12 whose surface is not polished is provided. A first mark M1 that can be recognized from the image captured by the imaging unit 45 is attached to the surface of the base unit 12. The first mark M1 can be recognized from the image captured by the imaging unit 45, and the state of the welding tip 10 can be determined from the first mark M1 on the image.

加圧方向Ｆにおける第１のマークＭ１の中心は、加圧方向Ｆにおける基盤部１２の中心よりもワークＷの逆側、即ちシャンク２０側に位置している。先端部１１から離れることにより溶接作業時に発生する酸化膜などの電極表面の汚れが第１のマークＭ１に付きにくくすることができる。また、シャンク２０の表面に付された第２のマークＭ２との距離を短くすることができるので、相対的な位置関係を精度よく算出することができる。 The center of the first mark M1 in the pressurizing direction F is located on the opposite side of the work W, that is, on the shank 20 side of the center of the base portion 12 in the pressurizing direction F. By moving away from the tip portion 11, dirt on the electrode surface such as an oxide film generated during welding work can be made less likely to adhere to the first mark M1. Further, since the distance from the second mark M2 attached to the surface of the shank 20 can be shortened, the relative positional relationship can be calculated accurately.

（第２実施形態）
図６Ａに示した方法において、撮像部４５が溶接電極２７の画像を取得するタイミングは、溶接機２８が特定作業を行った後である。よって、ステップＳ０３において検出される溶接チップ１０の状態は、溶接機２８が特定作業を行った後の状態である。そして、ステップＳ０４では、溶接電極２７の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を、予め記憶装置４７に記憶されている基準値（基準状態における回転角度、傾斜角、及び距離）と比較することになる。 (Second Embodiment)
In the method shown in FIG. 6A, the timing at which the imaging unit 45 acquires the image of the welding electrode 27 is after the welding machine 28 has performed the specific work. Therefore, the state of the welding tip 10 detected in step S03 is the state after the welding machine 28 has performed the specific work. Then, in step S04, the state (rotation angle, inclination angle, and distance) of the welding electrode 27 is compared with the reference value (rotation angle, inclination angle, and distance in the reference state) stored in the storage device 47 in advance. It will be.

ここで、基準値あるいは基準状態は、予め定めた一定の値又は状態とする場合に限らず、溶接機２８が特定作業を行った前に撮像部４５で取得された溶接電極２７の画像から定めてもよい。 Here, the reference value or the reference state is not limited to the case where the value or the reference state is set to a predetermined constant value or state, and is determined from the image of the welding electrode 27 acquired by the imaging unit 45 before the welding machine 28 performs the specific work. You may.

（電極状態判定方法）
第２実施形態では、図６Ｂを参照して、溶接機２８が特定作業を行った前に撮影された溶接電極２７の画像に基づいて定められた基準値あるいは基準状態を用いて、溶接電極２７の状態を判定する方法を説明する。 (Method for determining electrode condition)
In the second embodiment, with reference to FIG. 6B, the welding electrode 27 uses a reference value or a reference state determined based on an image of the welding electrode 27 taken before the welding machine 28 performs a specific operation. The method of determining the state of is described.

図６Ａと図６Ｂを比較すると、図６ＡのステップＳ０１〜Ｓ０４の代わりに図６ＢのステップＳ１１〜Ｓ１４を実施する点が相違する。その後のステップＳ０５〜Ｓ０８は、図６Ａと図６Ｂは共通している。相違点を中心として以下に説明する。 Comparing FIGS. 6A and 6B, the difference is that steps S11 to S14 of FIG. 6B are performed instead of steps S01 to S04 of FIG. 6A. Subsequent steps S05 to S08 are common to FIGS. 6A and 6B. The differences will be mainly described below.

ステップＳ１１において、撮像部４５は、溶接機２８が特定作業を行う前、及び溶接機２８が特定作業を行った後の各々に、溶接電極２７を撮像する。撮像部４５は、特定作業前の画像、及び特定作業後の画像を取得する。 In step S11, the imaging unit 45 images the welding electrode 27 before the welding machine 28 performs the specific work and after the welding machine 28 performs the specific work. The imaging unit 45 acquires an image before the specific work and an image after the specific work.

ステップＳ１２において、マーク認識部５１は、特定作業前の画像データ、及び特定作業後の画像データの各々から、溶接電極２７の表面に付された第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２を認識する。マーク認識部５１は、特定作業前の第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２の画像上の位置、特定作業後の第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２の画像上の位置を示すデータを、記憶装置４７に記憶させる。 In step S12, the mark recognition unit 51 recognizes the first mark M1 and the second mark M2 attached to the surface of the welding electrode 27 from each of the image data before the specific work and the image data after the specific work. To do. The mark recognition unit 51 is data indicating the positions of the first mark M1 and the second mark M2 on the image before the specific work, and the positions of the first mark M1 and the second mark M2 on the image after the specific work. Is stored in the storage device 47.

ステップＳ１３において、状態検出部５２は、特定作業前の画像上の第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２に基づいて、特定作業前の溶接電極２７の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を検出し、特定作業後の画像上の第１のマークＭ１及び第２のマークＭ２に基づいて、特定作業後の溶接電極２７の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を検出する。 In step S13, the state detection unit 52 determines the state (rotation angle, inclination angle, and distance) of the welding electrode 27 before the specific work based on the first mark M1 and the second mark M2 on the image before the specific work. ) Is detected, and the state (rotation angle, inclination angle, and distance) of the welding electrode 27 after the specific work is detected based on the first mark M1 and the second mark M2 on the image after the specific work.

ステップＳ１４において、状態判定部５３は、特定作業後の溶接電極２７の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を、特定作業前の溶接電極２７の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）と比較する。具体的に、状態判定部５３は、特定作業後の回転角度、傾斜角、及び距離から、特定作業前の回転角度、傾斜角、及び距離をそれぞれ減算して、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差を算出する。 In step S14, the state determination unit 53 changes the state (rotation angle, inclination angle, and distance) of the welding electrode 27 after the specific work to the state (rotation angle, inclination angle, and distance) of the welding electrode 27 before the specific work. Compare with. Specifically, the state determination unit 53 subtracts the rotation angle, the inclination angle, and the distance before the specific work from the rotation angle, the inclination angle, and the distance after the specific work, respectively, and determines the difference in the rotation angle and the inclination angle. Calculate the difference and the difference in distance.

ステップＳ０５〜Ｓ０８については、図６Ａと同じであり説明を割愛する。 Steps S05 to S08 are the same as those in FIG. 6A, and the description thereof will be omitted.

以上説明したように、第２実施形態では、特定作業の前の溶接電極２７の状態を基準状態とし、特定作業の前の回転角度、傾斜角、及び距離を基準値としている。これにより、比較の基準がより具体的となるので、より精度良く溶接チップ１０の状態を判定することができる。 As described above, in the second embodiment, the state of the welding electrode 27 before the specific work is used as the reference state, and the rotation angle, the inclination angle, and the distance before the specific work are used as the reference values. As a result, the reference for comparison becomes more specific, so that the state of the welding tip 10 can be determined more accurately.

（第３実施形態）
第１実施形態及び第２実施形態では、画像上の第１のマークＭ１と第２のマークＭ２の間の相対的な位置に基づいて、シャンク２０に対する溶接チップ１０の状態を検出する例を示した。 (Third Embodiment)
In the first embodiment and the second embodiment, an example of detecting the state of the welding tip 10 with respect to the shank 20 based on the relative position between the first mark M1 and the second mark M2 on the image is shown. It was.

溶接ガン部２９に対して撮像部４５の位置及び向きが固定され、撮像部４５の画角が一定である場合、画像上の第１のマークＭ１の位置は特定される。よって、第１のマークＭ１と第２のマークＭ２の間の相対的な位置を用いずに、画像上の第１のマークＭ１の絶対的な位置（座標）に基づいて、溶接チップ１０の状態を検出することが可能である。 When the position and orientation of the imaging unit 45 are fixed with respect to the welding gun unit 29 and the angle of view of the imaging unit 45 is constant, the position of the first mark M1 on the image is specified. Therefore, the state of the welding tip 10 is based on the absolute position (coordinates) of the first mark M1 on the image without using the relative position between the first mark M1 and the second mark M2. Can be detected.

撮像部４５は溶接機２８又は溶接ガン部２９に固定されている。例えば、撮像部４５は、図１の固定アーム３３、可動アーム、又は溶接トランス３５上に固定されている。よって、画像上の一定の位置に溶接電極２７を撮影することができるので、画像からマークを認識する処理を高速化することができる。 The imaging unit 45 is fixed to the welding machine 28 or the welding gun unit 29. For example, the imaging unit 45 is fixed on the fixed arm 33, the movable arm, or the welding transformer 35 of FIG. Therefore, since the welding electrode 27 can be photographed at a fixed position on the image, the process of recognizing the mark from the image can be speeded up.

撮像部４５は、溶接チップ１０の画像を取得すればよい。したがって、シャンク２０を画像内に含ませる必要はないため、溶接チップ１０に付された第１のマークＭ１を更に拡大して撮影できるので、溶接チップ１０の状態を精度よく検出することができる。 The image pickup unit 45 may acquire an image of the welding tip 10. Therefore, since it is not necessary to include the shank 20 in the image, the first mark M1 attached to the welding tip 10 can be further magnified and photographed, so that the state of the welding tip 10 can be detected accurately.

マーク認識部５１は、既知のパターンマッチング処理（パターン照合処理）により、溶接チップ１０の表面に付された第１のマークＭ１を認識する。マーク認識部５１は、認識した第１のマークＭ１の画像上の絶対的な位置（座標）を示すデータを、記憶装置４７に記憶させる。画像上の絶対的な位置として、座標の代わりに、ピクセル位置を記憶してもよい。 The mark recognition unit 51 recognizes the first mark M1 attached to the surface of the welding tip 10 by a known pattern matching process (pattern matching process). The mark recognition unit 51 stores the data indicating the absolute position (coordinates) of the recognized first mark M1 on the image in the storage device 47. Pixel positions may be stored instead of coordinates as absolute positions on the image.

状態検出部５２は、画像上の第１のマークＭ１に基づいて、溶接チップ１０の状態を検出する。具体的に、状態検出部５２は、画像上の第１のマークＭ１の絶対的な位置（座標）に基づいて、溶接チップ１０の状態として、溶接チップ１０の回転角度、溶接チップ１０の中心軸が成す傾斜角、及び溶接チップ１０の加圧方向Ｆの座標の少なくとも１つを算出する。 The state detection unit 52 detects the state of the welding tip 10 based on the first mark M1 on the image. Specifically, the state detection unit 52 sets the state of the welding tip 10 as the rotation angle of the welding tip 10 and the central axis of the welding tip 10 based on the absolute position (coordinates) of the first mark M1 on the image. At least one of the inclination angle formed by the welding tip 10 and the coordinates of the pressurizing direction F of the welding tip 10 is calculated.

状態検出部５２は、画像上の６つの線分（Ｌ１〜Ｌ６）の座標と溶接チップ１０の外径とから、溶接チップ１０の回転角度を算出することができる。 The state detection unit 52 can calculate the rotation angle of the welding tip 10 from the coordinates of the six line segments (L1 to L6) on the image and the outer diameter of the welding tip 10.

状態検出部５２は、線分Ｈ１又はＨ２の傾きから、溶接チップ１０の中心軸が成す傾斜角を算出することができる。又は、状態検出部５２は、６つの線分（Ｌ１〜Ｌ６）の各々の傾きから前述した傾斜角を算出することもできる。 The state detection unit 52 can calculate the inclination angle formed by the central axis of the welding tip 10 from the inclination of the line segment H1 or H2. Alternatively, the state detection unit 52 can also calculate the above-mentioned inclination angle from the inclination of each of the six line segments (L1 to L6).

状態検出部５２は、溶接チップ１０側の線分Ｈ１又はＨ２の加圧方向の座標から、溶接チップ１０の加圧方向Ｆの座標を算出することができる。 The state detection unit 52 can calculate the coordinates of the welding tip 10 in the pressurizing direction F from the coordinates of the line segment H1 or H2 on the welding tip 10 side in the pressurizing direction.

なお、第３実施形態において、状態検出部５２により算出される回転角度、傾斜角、及び座標は、いずれも絶対値であり、相対的な値ではない。 In the third embodiment, the rotation angle, the inclination angle, and the coordinates calculated by the state detection unit 52 are absolute values, not relative values.

状態判定部５３は、状態検出部５２により検出された溶接電極２７の状態を判定する。状態判定部５３は、記憶装置４７に予め記憶された、回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び座標のしきい値（いずれのしきい値も絶対値である）を用いて、溶接電極２７の状態を判定することができる。具体的には、状態判定部５３は、状態検出部５２により検出された回転角度、傾斜角、及び座標の少なくともいずれか１つが、記憶装置４７に予め記憶された、回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び座標のしきい値よりも大きい場合、溶接チップ１０の抜けの予兆となる「異常な状態」であると判定する。 The state determination unit 53 determines the state of the welding electrode 27 detected by the state detection unit 52. The state determination unit 53 uses the rotation angle threshold value, the tilt angle threshold value, and the coordinate threshold value (all threshold values are absolute values) stored in advance in the storage device 47. , The state of the welding electrode 27 can be determined. Specifically, the state determination unit 53 has a rotation angle threshold value in which at least one of the rotation angle, the inclination angle, and the coordinates detected by the state detection unit 52 is stored in the storage device 47 in advance. If it is larger than the threshold value of the inclination angle and the threshold value of the coordinates, it is determined that the welding tip 10 is in an "abnormal state" that is a sign of coming off.

あるいは、状態判定部５３は、回転角度、傾斜角、及び座標の各々を個別に判定してもよい。すなわち、状態判定部５３は、回転角度が、回転角度のしきい値よりも大きい場合、溶接チップ１０の抜けの予兆となる「回転状態」であると判定する。状態判定部５３は、傾斜角が、傾斜角のしきい値よりも大きい場合、溶接チップ１０の抜けの予兆となる「傾斜状態」であると判定する。状態判定部５３は、座標が、座標のしきい値よりも大きい場合、溶接チップ１０の抜けの予兆となる「浮き上がり状態」であると判定する。 Alternatively, the state determination unit 53 may individually determine each of the rotation angle, the inclination angle, and the coordinates. That is, when the rotation angle is larger than the threshold value of the rotation angle, the state determination unit 53 determines that the welding tip 10 is in a “rotational state” that is a sign of coming off. When the inclination angle is larger than the threshold value of the inclination angle, the state determination unit 53 determines that the welding tip 10 is in an “inclination state” which is a sign of coming off. When the coordinates are larger than the threshold value of the coordinates, the state determination unit 53 determines that the welding tip 10 is in a “floating state” which is a sign of coming off.

判定結果出力部５４、出力装置４６、通信部４８、溶接機２８、電極研磨装置４２、及び電極交換装置４３の構成は、第１実施形態と同じであり、説明を割愛する。 The configurations of the determination result output unit 54, the output device 46, the communication unit 48, the welding machine 28, the electrode polishing device 42, and the electrode replacement device 43 are the same as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

第３実施形態において、第１実施形態（図６Ａ）で説明した、特定作業の後の溶接チップ１０の状態を、記憶装置４７に予め記憶された基準状態（固定値）と比較する方法を用いることができる。記憶装置４７には、基準状態（固定値）として、正常な状態における溶接チップ１０の回転角度、傾斜角、及び座標（いずれも絶対値）が予め記憶されている。 In the third embodiment, the method described in the first embodiment (FIG. 6A) is used in which the state of the welding tip 10 after the specific work is compared with the reference state (fixed value) stored in advance in the storage device 47. be able to. The storage device 47 stores in advance the rotation angle, inclination angle, and coordinates (all absolute values) of the welding tip 10 in a normal state as a reference state (fixed value).

あるいは、第２実施形態（図６Ｂ）で説明した、特定作業の後の溶接チップ１０の状態を、特定作業の前の溶接チップ１０の状態と比較する方法を適用してもよい。 Alternatively, the method described in the second embodiment (FIG. 6B) for comparing the state of the welding tip 10 after the specific work with the state of the welding tip 10 before the specific work may be applied.

第３実施形態においては、いずれの方法も、次の点で、第１及び第２の実施形態と相違する。すなわち、第３実施形態は、画像上の第１のマークＭ１と第２のマークＭ２の間の相対的な位置の代わりに、画像上の第１のマークＭ１の絶対的な位置（座標）を用いる。そして、第３実施形態は、シャンク２０に対する溶接チップ１０の相対的な状態の代わりに、溶接チップ１０の絶対的な状態を検出する。 In the third embodiment, both methods differ from the first and second embodiments in the following points. That is, the third embodiment uses the absolute position (coordinates) of the first mark M1 on the image instead of the relative position between the first mark M1 and the second mark M2 on the image. Use. Then, the third embodiment detects the absolute state of the welding tip 10 instead of the relative state of the welding tip 10 with respect to the shank 20.

撮像部４５は、溶接チップ１０の画像を取得する。マーク認識部５１は、溶接チップ１０の画像から、溶接チップ１０の表面に付された第１のマークＭ１を認識する。状態検出部５２は、画像上の第１のマークＭ１に基づいて、溶接チップ１０の状態を検出する。そして、状態判定部５３は、溶接チップ１０の状態を判定する。これにより、シャンク２０の画像及び第２のマークＭ２の認識が不要となり、画像処理の負荷が軽減され、画像処理速度が向上する。 The imaging unit 45 acquires an image of the welding tip 10. The mark recognition unit 51 recognizes the first mark M1 attached to the surface of the welding tip 10 from the image of the welding tip 10. The state detection unit 52 detects the state of the welding tip 10 based on the first mark M1 on the image. Then, the state determination unit 53 determines the state of the welding tip 10. This eliminates the need to recognize the image of the shank 20 and the second mark M2, reduces the load of image processing, and improves the image processing speed.

（第４実施形態）
第１実施形態〜第３実施形態では、溶接電極２７のうち、溶接チップ１０の状態を判定する例を示した。図３Ａ及び図３Ｂに示した溶接チップ１０とシャンク２０との接続と同様に、シャンク２０とホルダー部３０の間も、テーパー嵌合により接続される。このため、溶接作業又はチップドレス作業など特定作業によって、容易に、シャンク２０がホルダー部３０から抜け落ちてしまう恐れがある。 (Fourth Embodiment)
In the first to third embodiments, an example of determining the state of the welding tip 10 among the welding electrodes 27 is shown. Similar to the connection between the welding tip 10 and the shank 20 shown in FIGS. 3A and 3B, the shank 20 and the holder portion 30 are also connected by taper fitting. Therefore, the shank 20 may easily fall out of the holder portion 30 due to a specific operation such as welding work or chip dressing work.

そこで、第４実施形態では、第１実施形態と同様にして、シャンク２０の表面に付された第２のマークＭ３とホルダー部３０の表面に付された第３のマークＭ４との相対的な位置に基づいて、ホルダー部３０に対するシャンク２０の状態を判定する。これにより、溶接電極（シャンク２０）の抜けの予兆を検出することができる。 Therefore, in the fourth embodiment, as in the first embodiment, the second mark M3 attached to the surface of the shank 20 and the third mark M4 attached to the surface of the holder portion 30 are relative to each other. The state of the shank 20 with respect to the holder portion 30 is determined based on the position. As a result, it is possible to detect a sign of the welding electrode (shank 20) coming off.

（溶接電極及びホルダー部）
図９Ａに示すように、溶接電極２７は、溶接チップ１０と、溶接チップ１０に接続されたシャンク２０とからなる。シャンク２０は、図３Ｂに示したように、チップ側シャフト部２１と、中央部２２と、ホルダー側シャフト部２３とを備える。チップ側シャフト部２１は、溶接チップ１０により覆われるため、外部からは視認できない。 (Welding electrode and holder)
As shown in FIG. 9A, the welding electrode 27 includes a welding tip 10 and a shank 20 connected to the welding tip 10. As shown in FIG. 3B, the shank 20 includes a tip-side shaft portion 21, a central portion 22, and a holder-side shaft portion 23. Since the tip-side shaft portion 21 is covered with the welding tip 10, it cannot be visually recognized from the outside.

中央部２２は、加圧方向Ｆとは逆方向にチップ側シャフト部２１に隣接し、直径が一定の円柱状の形状を有している。溶接チップ１０がシャンク２０に固定された状態において、中央部２２の側面は、外部から視認可能である。 The central portion 22 is adjacent to the tip-side shaft portion 21 in the direction opposite to the pressurizing direction F, and has a columnar shape having a constant diameter. With the welding tip 10 fixed to the shank 20, the side surface of the central portion 22 is visible from the outside.

ホルダー側シャフト部２３は、加圧方向Ｆとは逆方向に中央部２２に隣接し、側面がテーパー状に加工されている。ホルダー側シャフト部２３は、ホルダー部３０（図１参照）の底部に形成されたテーパー状の穴に挿入され、シャンク２０はテーパー嵌合によってホルダー部３０に固定される。シャンク２０がホルダー部３０に固定された状態において、ホルダー側シャフト部２３は、ホルダー部３０により覆われるため、外部からは視認できない。チップ側シャフト部２１、中央部２２、ホルダー側シャフト部２３は、一体を成す１つの部品である。 The holder-side shaft portion 23 is adjacent to the central portion 22 in the direction opposite to the pressurizing direction F, and the side surface is processed into a tapered shape. The holder-side shaft portion 23 is inserted into a tapered hole formed in the bottom portion of the holder portion 30 (see FIG. 1), and the shank 20 is fixed to the holder portion 30 by taper fitting. In a state where the shank 20 is fixed to the holder portion 30, the holder side shaft portion 23 is covered by the holder portion 30, and therefore cannot be visually recognized from the outside. The tip-side shaft portion 21, the central portion 22, and the holder-side shaft portion 23 are one integral component.

中央部２２の側面には、撮像部４５で撮像した画像から認識することができる第２のマークＭ３が付されている。第２のマークＭ３は、画像上で認識されることにより、シャンク２０の位置、角度、回転及び変形の有無などのシャンク２０の状態を示すことができる。第２のマークＭ３の付す方法は、特に問わず、印刷、刻印などの既知の方法を用いることができる。 A second mark M3 that can be recognized from the image captured by the imaging unit 45 is attached to the side surface of the central portion 22. The second mark M3 can indicate the state of the shank 20 such as the position, angle, rotation, and presence / absence of deformation of the shank 20 by being recognized on the image. The method of attaching the second mark M3 is not particularly limited, and a known method such as printing or engraving can be used.

図３Ｂに示した第２のマークＭ２と比べると、第２のマークＭ３は、加圧方向Ｆにおける中央部２２の中心よりもホルダー部３０側に位置している。さらに、第２のマークＭ３は、第１のマークＭ１と同様に、加圧方向Ｆに垂直な方向に延びる２本の線分と、加圧方向Ｆに平行な方向に延びる６本の線分とを有する。 Compared with the second mark M2 shown in FIG. 3B, the second mark M3 is located closer to the holder portion 30 than the center of the central portion 22 in the pressurizing direction F. Further, the second mark M3 has two line segments extending in the direction perpendicular to the pressurizing direction F and six line segments extending in the direction parallel to the pressurizing direction F, similarly to the first mark M1. And have.

図９Ｂに示すように、ホルダー部３０は、円柱状の形状を有し、ホルダー部３０の溶接電極２７側の端部にはテーパー状の穴が形成され、ホルダー部３０の端部は、シャンク２０のテーパー状のホルダー側シャフト部２３とテーパー嵌合によって接続される。なお、第４〜第６実施形態では、図１及び図２に示す溶接ガン部２９の固定電極として、溶接チップ３１の代わりに、シャンク２０及び溶接チップ１０の組み合わせで置き換えた場合を想定している。 As shown in FIG. 9B, the holder portion 30 has a columnar shape, a tapered hole is formed at the end portion of the holder portion 30 on the welding electrode 27 side, and the end portion of the holder portion 30 is a shank. It is connected to the tapered holder-side shaft portion 23 of 20 by taper fitting. In the fourth to sixth embodiments, it is assumed that the fixed electrode of the welding gun portion 29 shown in FIGS. 1 and 2 is replaced with a combination of a shank 20 and a welding tip 10 instead of the welding tip 31. There is.

ホルダー部３０の側面には、撮像部４５で撮像した画像から認識することができる第３のマークＭ４が付されている。第３のマークＭ４は、画像上で認識されることにより、ホルダー部３０の位置、角度、回転及び変形の有無などのホルダー部３０の状態を示すことができる。第３のマークＭ４の付す方法は、特に問わず、印刷、刻印などの既知の方法を用いることができる。 A third mark M4 that can be recognized from the image captured by the imaging unit 45 is attached to the side surface of the holder unit 30. The third mark M4 can indicate the state of the holder portion 30 such as the position, angle, rotation, and presence / absence of deformation of the holder portion 30 by being recognized on the image. The method of attaching the third mark M4 is not particularly limited, and a known method such as printing or engraving can be used.

第３のマークＭ４には、様々なものが含まれるが、ここではその一例を、図９Ｂに示す。第３のマークＭ４は、第２のマークＭ２と同様に、加圧方向Ｆに垂直な方向に延びる１本の線分と、加圧方向Ｆに平行な方向に延びる６本の線分とを有する。線分の数は限定されず、１又は２以上であってもよい。加圧方向Ｆに平行な方向に延びる６本の線分は、第２のマークＭ３の線分と同様にして、ホルダー部３０の中心軸Ｏ周りに６０度（α１）の等間隔で配置されている。６本の線分は、加圧方向Ｆにおけるシャンク２０側に位置し、各線分の一端付近には数字が付されているので、画像上において互いに識別可能である。 The third mark M4 includes various ones, and an example thereof is shown in FIG. 9B. Similar to the second mark M2, the third mark M4 has one line segment extending in the direction perpendicular to the pressurizing direction F and six line segments extending in the direction parallel to the pressurizing direction F. Have. The number of line segments is not limited and may be 1 or 2 or more. The six line segments extending in the direction parallel to the pressurizing direction F are arranged at equal intervals of 60 degrees (α1) around the central axis O of the holder portion 30 in the same manner as the line segments of the second mark M3. ing. Since the six line segments are located on the shank 20 side in the pressurizing direction F and a number is attached near one end of each line segment, they can be distinguished from each other on the image.

図４Ａ〜図４Ｄに示したシャンク２０に対する溶接チップ１０の状態の例と同様にして、ホルダー部３０に対してシャンク２０は様々な状態を取り得る。具体的に、ホルダー部３０に対してシャンク２０が正しい位置に取り付けられた基準状態、ホルダー部３０に対するシャンク２０の回転角度が基準値（例えば、０．１°）よりも大きい状態（回転状態）、ホルダー部３０の中心軸に対してシャンク２０の中心軸が成す傾斜角が基準値（例えば、０．１°）よりも大きい状態（傾斜状態）、及び、ホルダー部３０からシャンク２０までの加圧方向Ｆの距離が基準値（例えば、０．５ｍｍ）以上に大きい状態（浮き上がり状態）を取り得る。 Similar to the example of the state of the welding tip 10 with respect to the shank 20 shown in FIGS. 4A to 4D, the shank 20 can take various states with respect to the holder portion 30. Specifically, a reference state in which the shank 20 is attached to the holder portion 30 at a correct position, and a state in which the rotation angle of the shank 20 with respect to the holder portion 30 is larger than the reference value (for example, 0.1 °) (rotation state). , A state in which the inclination angle formed by the central axis of the shank 20 with respect to the central axis of the holder portion 30 is larger than a reference value (for example, 0.1 °) (inclination state), and addition from the holder portion 30 to the shank 20. It is possible to take a state (floating state) in which the distance in the compression direction F is larger than the reference value (for example, 0.5 mm).

電極状態判定装置４１は、溶接電極２７の状態として、ホルダー部３０に対するシャンク２０の回転角度、ホルダー部３０の中心軸に対してシャンク２０の中心軸が成す傾斜角、及びホルダー部３０からシャンク２０までの加圧方向Ｆの距離を算出する。そして、基準状態における回転角度、傾斜角、及び距離と比較することにより、シャンク２０の抜けの予兆となる、様々な異常な状態（回転状態、傾斜状態、浮き上がり状態）を判断することができる。 The electrode state determination device 41 describes the state of the welded electrode 27 as the rotation angle of the shank 20 with respect to the holder portion 30, the inclination angle formed by the central axis of the shank 20 with respect to the central axis of the holder portion 30, and the shank 20 from the holder portion 30. The distance in the pressurizing direction F up to is calculated. Then, by comparing with the rotation angle, the inclination angle, and the distance in the reference state, it is possible to determine various abnormal states (rotation state, inclination state, floating state) that are signs of the shank 20 coming off.

（電極状態判定装置）
次に、図１０を参照して、第４実施形態に係わる電極状態判定装置４１及びその周辺装置の構成を説明する。図５と比較して異なる部分を中心に説明する。電極状態判定装置４１は、溶接機２８に用いられる溶接電極２７の状態を判定する装置である。電極状態判定装置４１は、撮像部４５と、コントローラ４４と、記憶装置４７と、通信部４８とを備える。 (Electrode condition determination device)
Next, the configuration of the electrode state determination device 41 and its peripheral device according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The description will focus on the parts that are different from those in FIG. The electrode state determination device 41 is a device that determines the state of the welding electrode 27 used in the welding machine 28. The electrode state determination device 41 includes an imaging unit 45, a controller 44, a storage device 47, and a communication unit 48.

撮像部４５は、シャンク２０及びホルダー部３０の画像を取得する。撮像部４５により取得された画像データは、コントローラ４４へ転送される。 The imaging unit 45 acquires images of the shank 20 and the holder unit 30. The image data acquired by the imaging unit 45 is transferred to the controller 44.

コントローラ４４は、複数の具体的な情報処理部として、マーク認識部５１と、状態検出部５２と、状態判定部５３と、判定結果出力部５４とを備える。 The controller 44 includes a mark recognition unit 51, a state detection unit 52, a state determination unit 53, and a determination result output unit 54 as a plurality of specific information processing units.

マーク認識部５１は、撮像部４５により取得された画像データから、シャンク２０の表面に付された第２のマークＭ３及びホルダー部３０の表面に付された第３のマークＭ４を認識する。マーク認識部５１は、認識した第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４の画像上の位置（ピクセル位置）を示すデータを、記憶装置４７に記憶させる。 The mark recognition unit 51 recognizes the second mark M3 attached to the surface of the shank 20 and the third mark M4 attached to the surface of the holder portion 30 from the image data acquired by the image pickup unit 45. The mark recognition unit 51 stores the data indicating the recognized positions (pixel positions) of the second mark M3 and the third mark M4 on the image in the storage device 47.

状態検出部５２は、画像上の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４に基づいて、シャンク２０の状態を検出する。第４実施形態では、状態検出部５２は、画像上の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４の間の相対的な位置に基づいて、ホルダー部３０に対するシャンク２０の状態を数値化する。例えば、状態検出部５２は、ホルダー部３０に対するシャンク２０の回転角度、ホルダー部３０の中心軸に対してシャンク２０の中心軸が成す傾斜角、及びホルダー部３０からシャンク２０までの加圧方向Ｆの距離のうちの少なくとも１つを算出する。 The state detection unit 52 detects the state of the shank 20 based on the second mark M3 and the third mark M4 on the image. In the fourth embodiment, the state detection unit 52 quantifies the state of the shank 20 with respect to the holder unit 30 based on the relative position between the second mark M3 and the third mark M4 on the image. For example, the state detection unit 52 has a rotation angle of the shank 20 with respect to the holder portion 30, an inclination angle formed by the central axis of the shank 20 with respect to the central axis of the holder portion 30, and a pressurizing direction F from the holder portion 30 to the shank 20. Calculate at least one of the distances of.

状態判定部５３は、状態検出部５２により検出されたシャンク２０の状態が、シャンク２０の抜けの予兆となる、異常な状態（回転状態、傾斜状態、浮き上がり状態）にあたるか否かを判定する。具体的な判定手順は、第１実施形態と同じである。 The state determination unit 53 determines whether or not the state of the shank 20 detected by the state detection unit 52 corresponds to an abnormal state (rotational state, tilted state, floating state) that is a sign of the shank 20 coming off. The specific determination procedure is the same as that of the first embodiment.

判定結果出力部５４は、状態判定部５３による判定結果に基づき、溶接機２８又は溶接機２８を保全する保全装置（４２、４３）の制御条件を変更する。判定結果出力部５４は、研磨部５６が溶接チップ１０を噛み込むことを抑制するように、電極研磨装置４２の制御条件を変更する。研磨部５６が溶接チップ１０を噛み込むことにより、研磨部５６が溶接チップ１０に固着してしまい、溶接チップ１０接続されているシャンク２０が抜け落ちる原因となる。 The determination result output unit 54 changes the control conditions of the welding machine 28 or the maintenance device (42, 43) for maintaining the welding machine 28 based on the determination result by the state determination unit 53. The determination result output unit 54 changes the control conditions of the electrode polishing device 42 so as to prevent the polishing unit 56 from biting the welding tip 10. When the polishing portion 56 bites the welding tip 10, the polishing portion 56 sticks to the welding tip 10 and causes the shank 20 connected to the welding tip 10 to come off.

判定結果出力部５４は、電極交換装置４３の制御条件の変更として、ホルダー部３０からシャンク２０を取り外す作業と、新しいシャンクをホルダー部３０に取り付ける取り付け作業を、電極交換装置４３に指示することができる。シャンクを交換することにより、異常な状態から基準状態へ、シャンク２０の状態を改善することができる。電極交換装置４３が、溶接チップの交換のみでシャンクの交換に対応していない場合は、通信部４８から無線等の通信を使って周辺の作業員にシャンク交換作業を指示してもよい。 The determination result output unit 54 may instruct the electrode exchange device 43 to remove the shank 20 from the holder unit 30 and to attach a new shank to the holder unit 30 as a change of the control conditions of the electrode exchange device 43. it can. By exchanging the shank, the state of the shank 20 can be improved from the abnormal state to the reference state. When the electrode changing device 43 only replaces the welding tip and does not support the shank replacement, the communication unit 48 may instruct the surrounding workers to perform the shank replacement work by using communication such as wireless communication.

判定結果出力部５４は、状態判定部５３による判定結果に基づき、溶接電極２７に異常があることを示す異常判定通知、又は溶接電極２７に異常がないことを示す正常判定通知を出力するように、出力装置４６を制御することができる。判定結果出力部５４は、異常判定通知及び正常判定通知に様々な付帯情報を含ませるように、出力装置４６を制御することができる。 The determination result output unit 54 outputs an abnormality determination notification indicating that the welding electrode 27 has an abnormality or a normal determination notification indicating that the welding electrode 27 has no abnormality based on the determination result by the state determination unit 53. , The output device 46 can be controlled. The determination result output unit 54 can control the output device 46 so that the abnormality determination notification and the normality determination notification include various incidental information.

記憶装置４７は、マイクロコンピュータをコントローラ４４として機能させるためのコンピュータプログラム（電極状態判定プログラム）、及び当該プログラムの実行途中で発生する様々なデータを一時的に記憶する。ここで、「様々なデータ」には、マーク認識部５１により抽出された第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４の画像上の位置、状態検出部５２により数値化されたシャンク２０の状態（回転角度、傾斜角、距離）、回転角度の差、傾斜角の差、距離の差、回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び距離のしきい値、状態判定部５３による判定結果、が含まれる。 The storage device 47 temporarily stores a computer program (electrode state determination program) for causing the microcomputer to function as the controller 44, and various data generated during the execution of the program. Here, the "various data" include the positions of the second mark M3 and the third mark M4 extracted by the mark recognition unit 51 on the image, and the state of the shank 20 quantified by the state detection unit 52 ( Rotation angle, inclination angle, distance), difference in rotation angle, difference in inclination angle, difference in distance, threshold value of rotation angle, threshold value of inclination angle, and threshold value of distance, determination by the state determination unit 53 The result is included.

出力装置４６、通信部４８、溶接機２８、電極研磨装置４２の構成は同じであり、説明を割愛する。 The configurations of the output device 46, the communication unit 48, the welding machine 28, and the electrode polishing device 42 are the same, and the description thereof will be omitted.

（電極状態判定方法）
図１１Ａを参照して、図１０に示す電極状態判定装置４１を用いた電極状態判定方法の一例を説明する。ステップＳ２１において、撮像部４５は、溶接機２８が特定作業を行った後にシャンク２０及びホルダー部３０の画像を取得する。 (Method for determining electrode condition)
An example of the electrode state determination method using the electrode state determination device 41 shown in FIG. 10 will be described with reference to FIG. 11A. In step S21, the imaging unit 45 acquires images of the shank 20 and the holder unit 30 after the welding machine 28 has performed the specific work.

ステップＳ２２へ進み、マーク認識部５１は、撮像部４５により取得されたシャンク２０及びホルダー部３０の画像データから、シャンク２０上に付された第２のマークＭ３と、ホルダー部３０上に付された第３のマークＭ４を認識する。マーク認識部５１は、認識した第２のマークＭ３と第３のマークＭ４の画像上の位置（座標又はピクセル位置）を示すデータを、記憶装置４７に記憶させる。 Proceeding to step S22, the mark recognition unit 51 is attached to the second mark M3 attached to the shank 20 and the holder portion 30 from the image data of the shank 20 and the holder portion 30 acquired by the imaging unit 45. Also recognizes the third mark M4. The mark recognition unit 51 stores the data indicating the recognized positions (coordinates or pixel positions) of the second mark M3 and the third mark M4 on the image in the storage device 47.

ステップＳ２３へ進み、状態検出部５２は、画像上の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４に基づいて、シャンク２０の状態を検出する。第４実施形態では、状態検出部５２は、画像上の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４の間の相対的な位置に基づいて、ホルダー部３０に対するシャンク２０の状態を数値化する。例えば、状態検出部５２は、ホルダー部３０に対するシャンク２０の回転角度、ホルダー部３０の中心軸に対してシャンク２０の中心軸が成す傾斜角、及びホルダー部３０からシャンク２０までの加圧方向Ｆの距離のうちの少なくとも１つを算出する。 Proceeding to step S23, the state detection unit 52 detects the state of the shank 20 based on the second mark M3 and the third mark M4 on the image. In the fourth embodiment, the state detection unit 52 quantifies the state of the shank 20 with respect to the holder unit 30 based on the relative position between the second mark M3 and the third mark M4 on the image. For example, the state detection unit 52 has a rotation angle of the shank 20 with respect to the holder portion 30, an inclination angle formed by the central axis of the shank 20 with respect to the central axis of the holder portion 30, and a pressurizing direction F from the holder portion 30 to the shank 20. Calculate at least one of the distances of.

ステップＳ２４において、状態判定部５３は、ステップＳ２３において数値化されたシャンク２０の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を、記憶装置４７に記憶されている基準値（基準状態における回転角度、傾斜角、及び距離）と比較する。具体的に、状態判定部５３は、ステップＳ２３において検出された回転角度、傾斜角、及び距離から、基準状態における回転角度、傾斜角、及び距離をそれぞれ減算して、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差を算出する。 In step S24, the state determination unit 53 stores the state (rotation angle, inclination angle, and distance) of the shank 20 digitized in step S23 as a reference value (rotation angle in the reference state) stored in the storage device 47. Compare with tilt angle and distance). Specifically, the state determination unit 53 subtracts the rotation angle, the inclination angle, and the distance in the reference state from the rotation angle, the inclination angle, and the distance detected in step S23, respectively, and the difference in the rotation angle and the inclination angle. And the difference in distance are calculated.

ステップＳ２５において、状態判定部５３は、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差を、記憶装置４７に記憶されているしきい値（回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び距離のしきい値）と比較する。具体的に、状態判定部５３は、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差の少なくともいずれか１つが、回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び距離のしきい値を上回っていた場合（Ｓ２５でＹＥＳ）、シャンク２０の抜けの予兆となる「異常な状態」であると判定する。一方、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差のいずれも、しきい値を上回っていない場合（Ｓ２５でＮＯ）、シャンク２０の抜けの予兆となる「異常な状態」ではないと判定する。Ｓ２５でＹＥＳの場合、ステップＳ２６へ進み、Ｓ２５でＮＯの場合、ステップＳ２８へ進む。もちろん、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差の全てが、しきい値を上回っている場合に「異常な状態」であると判定し、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差の少なくともいずれか１つが、しきい値を上回っていない場合に「異常な状態」でないと判定してもよい。 In step S25, the state determination unit 53 stores the difference in rotation angle, the difference in inclination angle, and the difference in distance in the threshold value (threshold value of rotation angle, threshold value of inclination angle) stored in the storage device 47. Value and distance threshold) are compared. Specifically, in the state determination unit 53, at least one of the difference in rotation angle, the difference in inclination angle, and the difference in distance is a threshold value of rotation angle, a threshold value of inclination angle, and a threshold value of distance. If it exceeds the value (YES in S25), it is determined that the shank 20 is in an “abnormal state” that is a sign of omission. On the other hand, if none of the difference in rotation angle, difference in inclination angle, and difference in distance exceeds the threshold value (NO in S25), it is not an "abnormal state" that is a sign of the shank 20 coming off. judge. If YES in S25, the process proceeds to step S26, and if NO in S25, the process proceeds to step S28. Of course, if the difference in rotation angle, the difference in inclination angle, and the difference in distance all exceed the threshold value, it is judged to be an "abnormal state", and the difference in rotation angle, the difference in inclination angle, And, if at least one of the distance differences does not exceed the threshold value, it may be determined that the condition is not "abnormal".

ステップＳ２６において、判定結果出力部５４は、ステップＳ２５における判定結果（異常判定）に基づき、シャンク２０に異常があることを示す異常判定通知及び様々な付帯情報を出力するように、出力装置４６を制御する。また、判定結果出力部５４は、ステップＳ２５における判定結果（異常判定）及び様々な付帯情報を示すデータを記憶装置４７に記憶させる。 In step S26, the determination result output unit 54 outputs the output device 46 so as to output an abnormality determination notification indicating that the shank 20 has an abnormality and various incidental information based on the determination result (abnormality determination) in step S25. Control. Further, the determination result output unit 54 stores the determination result (abnormality determination) in step S25 and the data indicating various incidental information in the storage device 47.

ステップＳ２７に進み、判定結果出力部５４は、ステップＳ２５における判定結果に基づき、溶接機２８を保全する保全装置（４２、４３）の制御条件を変更する。保全装置の一例である電極研磨装置４２の制御条件を変更する。具体的には、判定結果出力部５４は、溶接チップ１０の先端部１１に研磨バフを押し当てる力の最大値又は押し当てる力の増加率を小さくし、又は研磨バフの回転速度を遅くする。これにより、研磨部５６が溶接チップ１０を噛み込むことを抑制することができる。 Proceeding to step S27, the determination result output unit 54 changes the control conditions of the maintenance devices (42, 43) for maintaining the welding machine 28 based on the determination result in step S25. The control conditions of the electrode polishing device 42, which is an example of the maintenance device, are changed. Specifically, the determination result output unit 54 reduces the maximum value of the force for pressing the polishing buff against the tip portion 11 of the welding tip 10 or the rate of increase in the pressing force, or slows down the rotation speed of the polishing buff. As a result, it is possible to prevent the polishing portion 56 from biting the welding tip 10.

ステップＳ２７において、溶接機２８の制御条件を変更してもよい。判定結果出力部５４は、溶接機２８の制御条件の変更として、「空打ち動作」を行うよう溶接機２８を制御する指令を出力することができる。 In step S27, the control conditions of the welding machine 28 may be changed. The determination result output unit 54 can output a command to control the welding machine 28 so as to perform a "blank operation" as a change of the control condition of the welding machine 28.

ステップＳ２７において、保全装置の他の例である電極交換装置４３の制御条件を変更してもよい。判定結果出力部５４は、電極交換装置４３の制御条件の変更として、ホルダー部３０からシャンク２０を取り外す作業、及び新しいシャンクをホルダー部３０に取り付ける取り付け作業を、電極交換装置４３に指示することができる。 In step S27, the control conditions of the electrode changing device 43, which is another example of the maintenance device, may be changed. The determination result output unit 54 may instruct the electrode exchange device 43 to remove the shank 20 from the holder unit 30 and to attach a new shank to the holder unit 30 as a change of the control conditions of the electrode exchange device 43. it can.

ステップＳ２８に進み、シャンク２０の監視を継続する場合（Ｓ２８でＮＯ）、ステップＳ２１に戻り、シャンク２０の監視を終了する場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、図１１Ａにフローチャートは終了する。 When the process proceeds to step S28 and the monitoring of the shank 20 is continued (NO in S28), the process returns to step S21 and the monitoring of the shank 20 is terminated (YES in S28), the flowchart ends in FIG. 11A.

以上説明したように、第４実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。 As described above, according to the fourth embodiment, the following effects can be obtained.

撮像部４５が取得する画像には、シャンク２０及びホルダー部３０が含まれる。マーク認識部５１は、シャンク２０及びホルダー部３０の画像から、シャンク２０の表面に付された第２のマークＭ３、及びホルダー部３０の表面に付された第３のマークＭ４を認識する。状態検出部５２は、画像上の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４に基づいて、溶接電極（シャンク２０）の状態を検出する。画像上の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４を用いることにより、溶接機２８に対して撮像部４５の位置及び向きを固定する必要がなくなり、撮像部４５の設置に関する自由度が高まる。溶接機２８に対する撮像部４５の位置及び向きを考慮することなく、溶接電極（シャンク２０）の状態を検出することができる。 The image acquired by the imaging unit 45 includes the shank 20 and the holder unit 30. The mark recognition unit 51 recognizes the second mark M3 attached to the surface of the shank 20 and the third mark M4 attached to the surface of the holder portion 30 from the images of the shank 20 and the holder portion 30. The state detection unit 52 detects the state of the weld electrode (shank 20) based on the second mark M3 and the third mark M4 on the image. By using the second mark M3 and the third mark M4 on the image, it is not necessary to fix the position and orientation of the imaging unit 45 with respect to the welding machine 28, and the degree of freedom regarding the installation of the imaging unit 45 is increased. The state of the welding electrode (shank 20) can be detected without considering the position and orientation of the imaging unit 45 with respect to the welding machine 28.

状態検出部５２は、画像上の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４の間の相対的な位置に基づいて、ホルダー部３０に対するシャンク２０の状態を検出する。画像上の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４の間の相対的な位置を用いることにより、溶接機２８に対して撮像部４５の位置及び向きを固定する必要がなくなり、撮像部４５の設置に関する自由度が高まる。溶接機２８に対する撮像部４５の位置及び向きを考慮することなく、溶接電極（シャンク２０）の状態を検出することができる。 The state detection unit 52 detects the state of the shank 20 with respect to the holder unit 30 based on the relative position between the second mark M3 and the third mark M4 on the image. By using the relative position between the second mark M3 and the third mark M4 on the image, it is not necessary to fix the position and orientation of the imaging unit 45 with respect to the welding machine 28, and the imaging unit 45 Increases the degree of freedom regarding installation. The state of the welding electrode (shank 20) can be detected without considering the position and orientation of the imaging unit 45 with respect to the welding machine 28.

シャンク２０の表面には、撮像部４５で撮像した画像から認識することができる第２のマークＭ３が付されている。撮像部４５で撮像した画像から第２のマークＭ３を認識して、画像上の第２のマークＭ３からシャンク２０の状態を判断することができる。 A second mark M3 that can be recognized from the image captured by the imaging unit 45 is attached to the surface of the shank 20. The second mark M3 can be recognized from the image captured by the imaging unit 45, and the state of the shank 20 can be determined from the second mark M3 on the image.

加圧方向Ｆにおける第２のマークＭ３の中心は、加圧方向Ｆにおけるシャンク２０の中心よりもワークＷの逆側、即ちホルダー部３０側に位置している。ホルダー部３０の表面に付された第３のマークＭ４との距離を短くすることができるので、相対的な位置関係を精度よく算出することができる。 The center of the second mark M3 in the pressurizing direction F is located on the opposite side of the work W, that is, on the holder portion 30 side with respect to the center of the shank 20 in the pressurizing direction F. Since the distance from the third mark M4 attached to the surface of the holder portion 30 can be shortened, the relative positional relationship can be calculated accurately.

（第５実施形態）
図１１Ａに示した方法において、撮像部４５がシャンク２０及びホルダー部３０の画像を取得するタイミングは、溶接機２８が特定作業を行った後である。よって、ステップＳ２３において検出されるシャンク２０の状態は、溶接機２８が特定作業を行った後の状態である。そして、ステップＳ２４では、シャンク２０の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を、予め記憶装置４７に記憶されている基準値（基準状態における回転角度、傾斜角、及び距離）と比較することになる。 (Fifth Embodiment)
In the method shown in FIG. 11A, the timing at which the imaging unit 45 acquires the images of the shank 20 and the holder unit 30 is after the welding machine 28 has performed the specific work. Therefore, the state of the shank 20 detected in step S23 is the state after the welding machine 28 has performed the specific work. Then, in step S24, the state of the shank 20 (rotation angle, tilt angle, and distance) is compared with the reference value (rotation angle, tilt angle, and distance in the reference state) stored in the storage device 47 in advance. become.

ここで、基準値あるいは基準状態は、予め定めた一定の値又は状態とする場合に限らず、溶接機２８が特定作業を行った前に撮像部４５で取得されたシャンク２０及びホルダー部３０の画像から定めてもよい。 Here, the reference value or the reference state is not limited to the case where the reference value or the reference state is set to a predetermined constant value or state, and the shank 20 and the holder portion 30 acquired by the imaging unit 45 before the welding machine 28 performs the specific work. It may be determined from the image.

第５実施形態では、図１１Ｂを参照して、溶接機２８が特定作業を行った前に撮影されたシャンク２０及びホルダー部３０の画像に基づいて定められた基準値あるいは基準状態を用いて、シャンク２０の状態を判定する方法を説明する。 In the fifth embodiment, with reference to FIG. 11B, using a reference value or a reference state determined based on the images of the shank 20 and the holder portion 30 taken before the welding machine 28 performs the specific work. A method of determining the state of the shank 20 will be described.

図１１Ａと図１１Ｂを比較すると、図１１ＡのステップＳ２１〜Ｓ２４の代わりに図１１ＢのステップＳ３１〜Ｓ３４を実施する点が相違する。その後のステップＳ２５〜Ｓ２８は、図１１Ａと図１１Ｂは共通している。相違点を中心として以下に説明する。 Comparing FIGS. 11A and 11B, the difference is that steps S31 to S34 of FIG. 11B are performed instead of steps S21 to S24 of FIG. 11A. Subsequent steps S25 to S28 are common to FIGS. 11A and 11B. The differences will be mainly described below.

（電極状態判定方法）
ステップＳ３１において、撮像部４５は、溶接機２８が特定作業を行う前、及び溶接機２８が特定作業を行った後の各々に、シャンク２０及びホルダー部３０を撮像する。撮像部４５は、特定作業前の画像、及び特定作業後の画像を取得する。 (Method for determining electrode condition)
In step S31, the imaging unit 45 images the shank 20 and the holder unit 30 before the welding machine 28 performs the specific work and after the welding machine 28 performs the specific work. The imaging unit 45 acquires an image before the specific work and an image after the specific work.

ステップＳ３２において、マーク認識部５１は、特定作業前の画像データ、及び特定作業後の画像データの各々から、シャンク２０表面に付された第２のマークＭ３及びホルダー部３０表面に付された第３のマークＭ４を認識する。マーク認識部５１は、特定作業前の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４の画像上の位置、特定作業後の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４の画像上の位置を示すデータを、記憶装置４７に記憶させる。 In step S32, the mark recognition unit 51 attaches the second mark M3 attached to the surface of the shank 20 and the surface of the holder portion 30 from the image data before the specific work and the image data after the specific work, respectively. Recognize the mark M4 of 3. The mark recognition unit 51 is data indicating the positions of the second mark M3 and the third mark M4 on the image before the specific work, and the positions of the second mark M3 and the third mark M4 on the image after the specific work. Is stored in the storage device 47.

ステップＳ３３において、状態検出部５２は、特定作業前の画像上の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４に基づいて、特定作業前のシャンク２０の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を検出し、特定作業後の画像上の第２のマークＭ３及び第３のマークＭ４に基づいて、特定作業後のシャンク２０の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を検出する。 In step S33, the state detection unit 52 determines the state (rotation angle, inclination angle, and distance) of the shank 20 before the specific work based on the second mark M3 and the third mark M4 on the image before the specific work. Is detected, and the state (rotation angle, inclination angle, and distance) of the shank 20 after the specific work is detected based on the second mark M3 and the third mark M4 on the image after the specific work.

ステップＳ３４において、状態判定部５３は、特定作業後のシャンク２０の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）を、特定作業前のシャンク２０の状態（回転角度、傾斜角、及び距離）と比較する。具体的に、状態判定部５３は、特定作業後の回転角度、傾斜角、及び距離から、特定作業前の回転角度、傾斜角、及び距離をそれぞれ減算して、回転角度の差、傾斜角の差、及び距離の差を算出する。 In step S34, the state determination unit 53 compares the state (rotation angle, tilt angle, and distance) of the shank 20 after the specific work with the state (rotation angle, tilt angle, and distance) of the shank 20 before the specific work. To do. Specifically, the state determination unit 53 subtracts the rotation angle, the inclination angle, and the distance before the specific work from the rotation angle, the inclination angle, and the distance after the specific work, respectively, and determines the difference in the rotation angle and the inclination angle. Calculate the difference and the difference in distance.

ステップＳ２５〜Ｓ２８については、図１１Ａと同じであり説明を割愛する。 Steps S25 to S28 are the same as those in FIG. 11A, and the description thereof will be omitted.

以上説明したように、第５実施形態では、特定作業の前のシャンク２０の状態を基準状態とし、特定作業の前の回転角度、傾斜角、及び距離を基準値としている。これにより、比較の基準がより具体的となるので、より精度良くシャンク２０の状態を判定することができる。 As described above, in the fifth embodiment, the state of the shank 20 before the specific work is used as the reference state, and the rotation angle, the inclination angle, and the distance before the specific work are used as the reference values. As a result, the reference for comparison becomes more specific, so that the state of the shank 20 can be determined more accurately.

（第６実施形態）
第４実施形態及び第５実施形態では、画像上の第２のマークＭ３と第３のマークＭ４の間の相対的な位置に基づいて、ホルダー部３０に対するシャンク２０の状態を検出する例を示した。 (Sixth Embodiment)
In the fourth embodiment and the fifth embodiment, an example of detecting the state of the shank 20 with respect to the holder portion 30 is shown based on the relative position between the second mark M3 and the third mark M4 on the image. It was.

溶接ガン部２９に対して撮像部４５の位置及び向きが固定され、撮像部４５の画角が一定である場合、画像上の第２のマークＭ３の位置は特定される。よって、第２のマークＭ３と第３のマークＭ４の間の相対的な位置を用いずに、画像上の第２のマークＭ３の絶対的な位置（座標又はピクセル位置）に基づいて、シャンク２０の状態を検出することが可能である。 When the position and orientation of the imaging unit 45 are fixed with respect to the welding gun unit 29 and the angle of view of the imaging unit 45 is constant, the position of the second mark M3 on the image is specified. Thus, the shank 20 is based on the absolute position (coordinates or pixel position) of the second mark M3 on the image, without using the relative position between the second mark M3 and the third mark M4. It is possible to detect the state of.

撮像部４５は溶接機２８又は溶接ガン部２９に固定されている。例えば、撮像部４５は、図１の固定アーム３３、可動アーム、又は溶接トランス３５上に固定されている。よって、画像上の一定の位置に溶接電極２７を撮影することができるので、画像からマークを認識する処理を高速化することができる。 The imaging unit 45 is fixed to the welding machine 28 or the welding gun unit 29. For example, the imaging unit 45 is fixed on the fixed arm 33, the movable arm, or the welding transformer 35 of FIG. Therefore, since the welding electrode 27 can be photographed at a fixed position on the image, the process of recognizing the mark from the image can be speeded up.

撮像部４５は、シャンク２０の画像を取得すればよい。したがって、ホルダー部３０を画像内に含ませる必要はないため、シャンク２０に付された第２のマークＭ３を更に拡大して撮影できるので、シャンク２０の状態を精度よく検出することができる。 The image pickup unit 45 may acquire an image of the shank 20. Therefore, since it is not necessary to include the holder portion 30 in the image, the second mark M3 attached to the shank 20 can be further magnified and photographed, so that the state of the shank 20 can be detected accurately.

マーク認識部５１は、既知のパターンマッチング処理（パターン照合処理）により、シャンク２０の表面に付された第２のマークＭ３を認識する。マーク認識部５１は、認識した第２のマークＭ３の画像上の絶対的な位置（座標）を示すデータを、記憶装置４７に記憶させる。 The mark recognition unit 51 recognizes the second mark M3 attached to the surface of the shank 20 by a known pattern matching process (pattern matching process). The mark recognition unit 51 stores the data indicating the absolute position (coordinates) of the recognized second mark M3 on the image in the storage device 47.

状態検出部５２は、画像上の第２のマークＭ３に基づいて、シャンク２０の状態を検出する。具体的に、状態検出部５２は、画像上の第２のマークＭ３の絶対的な位置（座標）に基づいて、シャンク２０の状態として、シャンク２０の回転角度、シャンク２０の中心軸が成す傾斜角、及びシャンク２０の加圧方向Ｆの座標の少なくとも１つを算出する。 The state detection unit 52 detects the state of the shank 20 based on the second mark M3 on the image. Specifically, the state detection unit 52 determines the state of the shank 20 based on the absolute position (coordinates) of the second mark M3 on the image, the rotation angle of the shank 20, and the inclination formed by the central axis of the shank 20. At least one of the angle and the coordinates of the pressurizing direction F of the shank 20 is calculated.

なお、第６実施形態において、状態検出部５２により算出される回転角度、傾斜角、及び座標は、いずれも絶対値であり、相対的な値ではない。 In the sixth embodiment, the rotation angle, the inclination angle, and the coordinates calculated by the state detection unit 52 are absolute values, not relative values.

状態判定部５３は、状態検出部５２により検出された溶接電極（シャンク２０）の状態を判定する。状態判定部５３は、記憶装置４７に予め記憶された、回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び座標のしきい値（いずれのしきい値も絶対値である）を用いて、シャンク２０の状態を判定することができる。具体的には、状態判定部５３は、状態検出部５２により検出された回転角度、傾斜角、及び座標の少なくともいずれか１つが、記憶装置４７に予め記憶された、回転角度のしきい値、傾斜角のしきい値、及び座標のしきい値よりも大きい場合、シャンク２０の抜けの予兆となる「異常な状態」であると判定する。 The state determination unit 53 determines the state of the welding electrode (shank 20) detected by the state detection unit 52. The state determination unit 53 uses the rotation angle threshold value, the inclination angle threshold value, and the coordinate threshold value (all threshold values are absolute values) stored in advance in the storage device 47. , The state of the shank 20 can be determined. Specifically, the state determination unit 53 has a rotation angle threshold value in which at least one of the rotation angle, the inclination angle, and the coordinates detected by the state detection unit 52 is stored in the storage device 47 in advance. If it is larger than the threshold value of the inclination angle and the threshold value of the coordinates, it is determined that the shank 20 is in an "abnormal state" that is a sign of omission.

あるいは、状態判定部５３は、回転角度、傾斜角、及び座標の各々を個別に判定してもよい。すなわち、状態判定部５３は、回転角度が、回転角度のしきい値よりも大きい場合、シャンク２０の抜けの予兆となる「回転状態」であると判定する。状態判定部５３は、傾斜角が、傾斜角のしきい値よりも大きい場合、シャンク２０の抜けの予兆となる「傾斜状態」であると判定する。状態判定部５３は、座標が、座標のしきい値よりも大きい場合、シャンク２０の抜けの予兆となる「浮き上がり状態」であると判定する。 Alternatively, the state determination unit 53 may individually determine each of the rotation angle, the inclination angle, and the coordinates. That is, when the rotation angle is larger than the threshold value of the rotation angle, the state determination unit 53 determines that the shank 20 is in a “rotational state” which is a sign of coming off. When the inclination angle is larger than the threshold value of the inclination angle, the state determination unit 53 determines that the shank 20 is in an “inclination state” which is a sign of omission. When the coordinates are larger than the threshold value of the coordinates, the state determination unit 53 determines that the shank 20 is in a “floating state” which is a sign of omission.

判定結果出力部５４、出力装置４６、通信部４８、溶接機２８、電極研磨装置４２、及び電極交換装置４３の構成は、第１実施形態と同じであり、説明を割愛する。 The configurations of the determination result output unit 54, the output device 46, the communication unit 48, the welding machine 28, the electrode polishing device 42, and the electrode replacement device 43 are the same as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

第６実施形態において、第４実施形態（図１１Ａ）で説明した、特定作業の後のシャンク２０の状態を、記憶装置４７に予め記憶された基準状態（固定値）と比較する方法を用いることができる。記憶装置４７には、基準状態（固定値）として、正常な状態におけるシャンク２０の回転角度、傾斜角、及び座標（いずれも絶対値）が予め記憶されている。 In the sixth embodiment, the method described in the fourth embodiment (FIG. 11A) for comparing the state of the shank 20 after the specific work with the reference state (fixed value) stored in advance in the storage device 47 is used. Can be done. The storage device 47 stores in advance the rotation angle, inclination angle, and coordinates (all absolute values) of the shank 20 in a normal state as a reference state (fixed value).

あるいは、第５実施形態（図１１Ｂ）で説明した、特定作業の後の溶接チップ１０の状態を、特定作業の前の溶接チップ１０の状態と比較する方法を適用してもよい。 Alternatively, the method described in the fifth embodiment (FIG. 11B) for comparing the state of the welding tip 10 after the specific work with the state of the welding tip 10 before the specific work may be applied.

第６実施形態においては、いずれの方法も、次の点で、第４及び第５の実施形態と相違する。すなわち、第６実施形態は、画像上の第２のマークＭ３と第３のマークＭ４の間の相対的な位置の代わりに、画像上の第２のマークＭ３の絶対的な位置（座標）を用いる。そして、第６実施形態は、ホルダー部３０に対するシャンク２０の相対的な状態の代わりに、シャンク２０の絶対的な状態を検出する。 In the sixth embodiment, both methods differ from the fourth and fifth embodiments in the following points. That is, the sixth embodiment uses the absolute position (coordinates) of the second mark M3 on the image instead of the relative position between the second mark M3 and the third mark M4 on the image. Use. Then, the sixth embodiment detects the absolute state of the shank 20 instead of the relative state of the shank 20 with respect to the holder portion 30.

撮像部４５は、シャンク２０の画像を取得する。マーク認識部５１は、シャンク２０の画像から、シャンク２０の表面に付された第２のマークＭ３を認識する。状態検出部５２は、画像上の第２のマークＭ３に基づいて、シャンク２０の状態を検出する。そして、状態判定部５３は、シャンク２０の状態を判定する。これにより、ホルダー部３０の画像及び第３のマークＭ４の認識が不要となり、画像処理の負荷が軽減される。 The imaging unit 45 acquires an image of the shank 20. The mark recognition unit 51 recognizes the second mark M3 attached to the surface of the shank 20 from the image of the shank 20. The state detection unit 52 detects the state of the shank 20 based on the second mark M3 on the image. Then, the state determination unit 53 determines the state of the shank 20. As a result, recognition of the image of the holder portion 30 and the third mark M4 becomes unnecessary, and the load of image processing is reduced.

なお、上述の実施形態は、本発明を実施する形態の例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、これ以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは言うまでもない。 The above-described embodiment is an example of the embodiment of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and even in other forms, various forms can be used depending on the design and the like as long as they do not deviate from the technical idea of the present invention. It goes without saying that it can be changed.

１０ 溶接チップ
１１ 先端部
１２ 基盤部
２０ シャンク
２７ 溶接電極
２８ 溶接機
３０ ホルダー部
４１ 電極状態判定装置
４２ 電極研磨装置（保全装置）
４３ 電極交換装置（保全装置）
４５ 撮像部
５１ マーク認識部
５２ 状態検出部
５３ 状態判定部
５４ 判定結果出力部
Ｆ 加圧方向
Ｌ１〜Ｌ１２ 線分（部分マーク）
Ｍ１ 第１のマーク（マーク）
Ｍ２、Ｍ３ 第２のマーク（マーク）
Ｍ４ 第３のマーク（マーク）
Ｗ ワーク（被溶接材料） 10 Welding tip 11 Tip part 12 Base part 20 Shank 27 Welding electrode 28 Welding machine 30 Holder part 41 Electrode condition judgment device 42 Electrode polishing device (maintenance device)
43 Electrode replacement device (maintenance device)
45 Imaging unit 51 Mark recognition unit 52 State detection unit 53 State judgment unit 54 Judgment result output unit F Pressurization direction L1 to L12 line segment (partial mark)
M1 1st mark (mark)
M2, M3 2nd mark (mark)
M4 third mark (mark)
W work (material to be welded)

Claims (19)

２以上の被溶接材料を一対の溶接電極で加圧方向に加圧して電流を流し、前記被溶接材料の内部で金属が熔解して凝固することで前記被溶接材料を溶接する溶接機に用いられる前記溶接電極の状態を判定する電極状態判定装置であって、
前記一対の溶接電極の少なくとも一方（以後、溶接電極と呼ぶ）を撮影して前記溶接電極の画像を取得する撮像部と、
前記溶接電極の画像から、前記溶接電極の表面に付されたマークを認識するマーク認識部と、
前記画像上の前記マークに基づいて、前記溶接電極の状態を検出する状態検出部と、
前記溶接電極の状態を判定する状態判定部と、
を備えることを特徴とする電極状態判定装置。 Used in a welding machine that welds the material to be welded by pressurizing two or more materials to be welded with a pair of welding electrodes in the pressurizing direction and passing a current, and the metal melts and solidifies inside the material to be welded. It is an electrode state determination device which determines the state of the welding electrode to be welded.
An imaging unit that photographs at least one of the pair of welding electrodes (hereinafter referred to as a welding electrode) to acquire an image of the welding electrode.
A mark recognition unit that recognizes a mark attached to the surface of the welding electrode from the image of the welding electrode,
A state detection unit that detects the state of the welding electrode based on the mark on the image, and
A state determination unit for determining the state of the weld electrode and
An electrode state determination device comprising. 前記撮像部は、前記溶接機が行う特定作業の後に前記溶接電極の画像を取得し、
前記マーク認識部は、前記特定作業の後の前記溶接電極の画像から、前記溶接電極の表面に付されたマークを認識し、
前記状態検出部は、前記画像上の前記マークに基づいて、前記特定作業の後の前記溶接電極の状態を検出し、
前記状態判定部は、前記特定作業の後の前記溶接電極の状態を基準状態と比較することにより、前記溶接電極の状態を判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電極状態判定装置。 The imaging unit acquires an image of the welding electrode after the specific work performed by the welding machine.
The mark recognition unit recognizes the mark attached to the surface of the welding electrode from the image of the welding electrode after the specific work, and recognizes the mark attached to the surface of the welding electrode.
The state detection unit detects the state of the welding electrode after the specific operation based on the mark on the image.
The electrode state determination device according to claim 1, wherein the state determination unit determines the state of the weld electrode by comparing the state of the weld electrode after the specific work with a reference state. 前記撮像部は、前記特定作業の前に前記溶接電極の画像を取得し、
前記マーク認識部は、前記特定作業の前の前記溶接電極の画像から、前記溶接電極の表面に付されたマークを認識し、
前記状態検出部は、前記画像上の前記マークに基づいて、前記特定作業の前の前記溶接電極の状態を検出し、
前記状態判定部は、前記特定作業の後の前記溶接電極の状態を、前記特定作業の前の前記溶接電極の状態と比較することにより、前記溶接電極の状態を判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の電極状態判定装置。 The imaging unit acquires an image of the welding electrode before the specific operation, and obtains an image of the welding electrode.
The mark recognition unit recognizes the mark attached to the surface of the welding electrode from the image of the welding electrode before the specific work, and recognizes the mark attached to the surface of the welding electrode.
The state detection unit detects the state of the welding electrode before the specific operation based on the mark on the image.
The claim is characterized in that the state determination unit determines the state of the weld electrode by comparing the state of the weld electrode after the specific work with the state of the weld electrode before the specific work. Item 2. The electrode state determination device according to item 2. 前記溶接電極は、
前記加圧方向における前記溶接電極の先端部分を成す溶接チップと、
前記溶接チップが嵌められる一端と、前記溶接機のホルダー部に嵌る、前記一端に対向する他端とを有するシャンクと、
を備え、
前記撮像部は、前記溶接チップの画像を取得し、
前記マーク認識部は、前記溶接チップの画像から、前記溶接チップの表面に付された前記マークを認識し、
前記状態検出部は、前記画像上の前記マークに基づいて、前記溶接チップの状態を検出し、
前記状態判定部は、前記溶接チップの状態を判定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電極状態判定装置。 The welding electrode is
A welding tip forming the tip of the welding electrode in the pressurizing direction,
A shank having one end into which the welding tip is fitted and the other end facing the one end in the holder portion of the welding machine.
With
The imaging unit acquires an image of the welding tip and obtains an image of the welding tip.
The mark recognition unit recognizes the mark attached to the surface of the welding chip from the image of the welding chip, and recognizes the mark.
The state detection unit detects the state of the welding tip based on the mark on the image.
The electrode state determination device according to any one of claims 1 to 3, wherein the state determination unit determines the state of the welding tip. 前記溶接電極は、
前記加圧方向における前記溶接電極の先端部分を成す溶接チップと、
前記溶接チップが嵌められる一端と、前記溶接機のホルダー部に嵌る、前記一端に対向する他端とを有するシャンクと、
を備え、
前記撮像部は、前記シャンクの画像を取得し、
前記マーク認識部は、前記シャンクの画像から、前記シャンクの表面に付された前記マークを認識し、
前記状態検出部は、前記画像上の前記マークに基づいて、前記シャンクの状態を検出し、
前記状態判定部は、前記シャンクの状態を判定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電極状態判定装置。 The welding electrode is
A welding tip forming the tip of the welding electrode in the pressurizing direction,
A shank having one end into which the welding tip is fitted and the other end facing the one end in the holder portion of the welding machine.
With
The imaging unit acquires an image of the shank and obtains an image of the shank.
The mark recognition unit recognizes the mark attached to the surface of the shank from the image of the shank, and recognizes the mark.
The state detection unit detects the state of the shank based on the mark on the image.
The electrode state determination device according to any one of claims 1 to 3, wherein the state determination unit determines the state of the shank. 前記溶接電極は、
前記加圧方向における前記溶接電極の先端部分を成す溶接チップと、
前記溶接チップが嵌められる一端と、前記溶接機のホルダー部に嵌る、前記一端に対向する他端とを有するシャンクと、
を備え、
前記マーク認識部は、前記溶接電極の画像から、前記溶接チップの表面に付された第１のマーク、及び前記シャンクの表面に付された第２のマークを認識し、
前記状態検出部は、前記画像上の前記第１のマーク及び前記第２のマークに基づいて、前記溶接電極の状態を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の電極状態判定装置。 The welding electrode is
A welding tip forming the tip of the welding electrode in the pressurizing direction,
A shank having one end into which the welding tip is fitted and the other end facing the one end, which fits into the holder portion of the welding machine.
With
From the image of the welding electrode, the mark recognition unit recognizes the first mark attached to the surface of the welding tip and the second mark attached to the surface of the shank.
The electrode state determination device according to claim 1, wherein the state detection unit detects the state of the welded electrode based on the first mark and the second mark on the image. 前記状態検出部は、前記画像上の前記第１のマークと前記第２のマークの間の相対的な位置に基づいて、前記シャンクに対する前記溶接チップの状態を検出することを特徴とする請求項６に記載の電極状態判定装置。 The claim is characterized in that the state detecting unit detects the state of the welding tip with respect to the shank based on the relative position between the first mark and the second mark on the image. The electrode state determination device according to 6. 前記溶接電極は、
前記加圧方向における前記溶接電極の先端部分を成す溶接チップと、
前記溶接チップが嵌められる一端と、前記溶接機のホルダー部に嵌る、前記一端に対向する他端とを有するシャンクと、
を備え、
前記撮像部が取得する前記画像には、前記シャンク及び前記ホルダー部が含まれ、
前記マーク認識部は、前記シャンク及び前記ホルダー部の画像から、前記シャンクの表面に付された第２のマーク、及び前記ホルダー部の表面に付された第３のマークを認識し、
前記状態検出部は、前記画像上の前記第２のマーク及び前記第３のマークに基づいて、前記溶接電極の状態を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の電極状態判定装置。 The welding electrode is
A welding tip forming the tip of the welding electrode in the pressurizing direction,
A shank having one end into which the welding tip is fitted and the other end facing the one end in the holder portion of the welding machine.
With
The image acquired by the imaging unit includes the shank and the holder unit.
The mark recognition unit recognizes the second mark attached to the surface of the shank and the third mark attached to the surface of the holder portion from the images of the shank and the holder portion.
The electrode state determination device according to claim 1, wherein the state detection unit detects the state of the welded electrode based on the second mark and the third mark on the image. 前記状態検出部は、前記画像上の前記第２のマークと前記第３のマークの間の相対的な位置に基づいて、前記ホルダー部に対する前記シャンクの状態を検出することを特徴とする請求項８に記載の電極状態判定装置。 A claim, wherein the state detecting unit detects the state of the shank with respect to the holder unit based on a relative position between the second mark and the third mark on the image. 8. The electrode state determination device according to 8. 前記状態判定部による判定結果に基づき、前記溶接電極に異常があることを示す通知を出力する判定結果出力部を更に備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の電極状態判定装置。 The electrode according to any one of claims 1 to 9, further comprising a determination result output unit that outputs a notification indicating that the welding electrode has an abnormality based on the determination result by the state determination unit. Status judgment device. 前記状態判定部による判定結果に基づき、前記溶接機又は前記溶接機を保全する保全装置の制御条件を変更する判定結果出力部を更に備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電極状態判定装置。 Any one of claims 1 to 10, further comprising a determination result output unit that changes the control conditions of the welding machine or the maintenance device that maintains the welding machine based on the determination result by the state determination unit. The electrode state determination device according to. 前記判定結果出力部は、前記溶接機の制御条件の変更として、前記被溶接材料を前記一対の溶接電極で加圧方向に加圧し且つ電流を流さない空打ち動作を行うよう前記溶接機を制御する指令を出力することを特徴とする請求項１１に記載の電極状態判定装置。 The determination result output unit controls the welding machine so as to perform a blank driving operation in which the material to be welded is pressurized by the pair of welding electrodes in the pressurizing direction and no current flows as a change of the control conditions of the welding machine. The electrode state determination device according to claim 11, wherein a command to be welded is output. 前記保全装置は、前記溶接電極の表面を研磨する電極研磨装置及び前記溶接電極を交換する電極交換装置の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１１に記載の電極状態判定装置。 The electrode state determination device according to claim 11, wherein the maintenance device is at least one of an electrode polishing device for polishing the surface of the welded electrode and an electrode changing device for replacing the weld electrode. 前記状態検出部は、前記画像上の前記マークに基づいて、前記溶接電極の状態として、前記溶接電極の前記加圧方向の位置又は座標、前記加圧方向に対して前記溶接電極の中心軸が成す傾斜角、前記溶接電極の変形、前記加圧方向を回転軸とする前記溶接電極の回転角度、及び前記溶接電極の表面の汚れの少なくともいずれか１つを検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電極状態判定装置。 Based on the mark on the image, the state detection unit sets the position or coordinates of the welding electrode in the pressurizing direction and the central axis of the welding electrode with respect to the pressurizing direction as the state of the welding electrode. The claim is characterized in that at least one of an inclination angle formed, a deformation of the welding electrode, a rotation angle of the welding electrode with the pressurizing direction as a rotation axis, and a stain on the surface of the welding electrode is detected. The electrode state determination device according to any one of 1 to 3. ２以上の被溶接材料を一対の溶接電極で加圧方向に加圧して電流を流し、前記被溶接材料の内部で金属が熔解して凝固することで前記被溶接材料を溶接する溶接機に用いられる前記溶接電極の状態を判定する電極状態判定方法であって、
前記一対の溶接電極の少なくとも一方（以後、溶接電極と呼ぶ）を撮影して前記溶接電極の画像を取得し、
前記溶接電極の画像から、前記溶接電極の表面に付されたマークを認識し、
前記画像上の前記マークに基づいて、前記溶接電極の状態を検出し、
前記溶接電極の状態を判定する
ことを特徴とする電極状態判定方法。 Used in a welding machine that welds the material to be welded by pressurizing two or more materials to be welded with a pair of welding electrodes in the pressurizing direction and passing a current, and the metal melts and solidifies inside the material to be welded. This is an electrode state determination method for determining the state of the welded electrode.
At least one of the pair of welding electrodes (hereinafter referred to as a welding electrode) is photographed to obtain an image of the welding electrode.
From the image of the welding electrode, the mark on the surface of the welding electrode is recognized.
Based on the mark on the image, the state of the welding electrode is detected.
A method for determining an electrode state, which comprises determining the state of the welded electrode. ２以上の被溶接材料を一対の溶接電極で加圧方向に加圧して電流を流し、前記被溶接材料の内部で金属が熔解して凝固することで前記被溶接材料を溶接する溶接機に用いられる、前記溶接電極の先端部分を成す溶接チップであって、
前記加圧方向における前記溶接チップの前記被溶接材料側に位置し、その表面が研磨される先端部と、
前記加圧方向における前記溶接チップの前記被溶接材料の逆側に位置し、その表面が研磨されない基盤部と、を備え、
前記基盤部の表面には、撮像部で撮像した画像から認識することができる第１のマークが付されている
ことを特徴とする溶接チップ。 Used in a welding machine that welds the material to be welded by pressurizing two or more materials to be welded with a pair of welding electrodes in the pressurizing direction and passing a current, and the metal melts and solidifies inside the material to be welded. A welding tip that forms the tip of the welding electrode.
A tip portion located on the material to be welded side of the welding tip in the pressurizing direction and whose surface is polished, and
A base portion located on the opposite side of the material to be welded of the welding tip in the pressurizing direction and whose surface is not polished is provided.
A welding tip characterized in that the surface of the base portion is provided with a first mark that can be recognized from an image captured by the imaging unit. 前記加圧方向における前記第１のマークの中心は、前記加圧方向における前記基盤部の中心よりも前記被溶接材料の逆側に位置していることを特徴とする請求項１６に記載の溶接チップ。 The welding according to claim 16, wherein the center of the first mark in the pressurizing direction is located on the opposite side of the material to be welded from the center of the base portion in the pressurizing direction. Chip. 前記第１のマークは、
前記加圧方向に対して溶接チップの中心軸が成す角度を示す要素、
前記溶接チップの中心軸周り角度を示す要素、及び
前記溶接チップの中心軸方向の位置を示す要素
のうちの少なくとも１つの要素を含んでいる
ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の溶接チップ。 The first mark is
An element that indicates the angle formed by the central axis of the welding tip with respect to the pressurizing direction.
The welding according to claim 16 or 17, wherein the element indicating the angle around the central axis of the welding tip and at least one element indicating the position of the welding tip in the central axis direction are included. Tip. 前記第１のマークは、前記溶接チップの中心軸周りに１２０度以下の間隔で前記基盤部の表面に付された、少なくとも３つの部分マークを備えることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の溶接チップ。
The first mark according to claim 16 or 17, wherein the first mark includes at least three partial marks attached to the surface of the base portion at intervals of 120 degrees or less around the central axis of the welding tip. Welding tip.
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