JP4534770B2 - Welding monitoring device and welding monitoring method - Google Patents

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JP4534770B2 JP2005016068A JP2005016068A JP4534770B2 JP 4534770 B2 JP4534770 B2 JP 4534770B2 JP 2005016068 A JP2005016068 A JP 2005016068A JP 2005016068 A JP2005016068 A JP 2005016068A JP 4534770 B2 JP4534770 B2 JP 4534770B2
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Description

本発明は、溶接の良否を監視する技術に関する。本発明は、現に実施中の溶接処理の良否を監視するために用いることもできるが、過去に収集したデータを分析することによって過去に実施した溶接処理の良否を監視するために用いることもできる。   The present invention relates to a technique for monitoring the quality of welding. The present invention can be used to monitor the quality of a welding process that is currently being performed, but can also be used to monitor the quality of a welding process that has been performed in the past by analyzing data collected in the past. .

溶接処理の実施中に各種の溶接指標を経時的に測定し、溶接処理の良否を監視する技術が知られている。
例えば特許文献1には、溶接処理の実施中に、溶接電流、溶接電圧、溶接速度、ワイヤ送給速度等を経時的に測定し続け、溶接指標の測定値が所定の範囲を超えたときに、警告ランプを点灯させる溶接監視装置が記載されている。
特開平9−57442号公報
A technique is known in which various welding indices are measured over time during the welding process to monitor the quality of the welding process.
For example, in Patent Document 1, when the welding process is being performed, the welding current, the welding voltage, the welding speed, the wire feeding speed, and the like are continuously measured, and the measured value of the welding index exceeds a predetermined range. A welding monitoring device for lighting a warning lamp is described.
JP-A-9-57442

特許文献1の技術では、溶接指標の正常範囲を狭く設定してしまうと、ノイズ等による影響を受けやすくなり、誤判定が頻発してしまう。一方において、溶接指標の正常範囲を広く設定してしまうと、異常判定の感度が鈍くなってしまう。特許文献1の技術では、正常なものを異常と誤判定したり、異常なものを正常と誤判定しやすい。
誤判定を減らすために、溶接指標の測定値が正常範囲を超えた回数をカウントし、カウント数を許容カウント数範囲と比較する技術も提案されている。この技術によると、正常時でも生じる単発的なふれによって異常としてしまう誤判定を防止することができ、誤判定の確率を減少させることができる。
しかしながら、カウント数を許容カウント数範囲と比較する技術でも、許容カウント数の範囲を適切に設定することが困難であり、誤判定の確率を十分に減少させることができない。
従来の技術では、溶接の良否を精度よく監視することができない。本発明は、その課題を解決する。本発明では、溶接の良否を精度よく監視するにあたって、誤判定の確率を十分に減少させることができる技術を提供する。そして、溶接条件や溶接装置の異常を早期に発見することを可能とする。
In the technique of Patent Document 1, if the normal range of the welding index is set to be narrow, it becomes easy to be affected by noise and the like, and erroneous determination frequently occurs. On the other hand, if the normal range of the welding index is set wide, the sensitivity of abnormality determination becomes dull. With the technique of Patent Document 1, it is easy to erroneously determine that a normal one is abnormal or to erroneously determine that an abnormal one is normal.
In order to reduce erroneous determination, a technique has been proposed in which the number of times the measured value of the welding index exceeds the normal range is counted and the count number is compared with the allowable count number range. According to this technology, it is possible to prevent an erroneous determination that is abnormal due to a single occurrence that occurs even during normal operation, and to reduce the probability of erroneous determination.
However, even with the technique of comparing the count number with the allowable count number range, it is difficult to appropriately set the allowable count number range, and the probability of erroneous determination cannot be reduced sufficiently.
The conventional technology cannot accurately monitor the quality of welding. The present invention solves that problem. The present invention provides a technique capable of sufficiently reducing the probability of erroneous determination in accurately monitoring the quality of welding. And it becomes possible to discover abnormality of welding conditions or a welding apparatus at an early stage.

本発明は、溶接条件を切り替えながら繰り返し実施される溶接の良否を監視する装置に具現化することができる。この監視装置は、各々の溶接において、溶接実施中の測定期間において溶接指標を経時的に測定する測定手段と、測定した溶接指標が、その時の溶接条件に対して定められた所定指標範囲にある期間を計時する計時手段と、測定期間に対する計時期間の期間率を計算する計算手段を備えている。
ここでいう溶接指標は、溶接処理の実施中に測定可能であって溶接品質に影響を与える指標をいう。例えば、溶接電流、溶接電圧、溶接速度、ワイヤ送給速度、ワイヤ送給力、シールドガス圧力、シールドガス流量等が挙げられる。測定期間は選択可能であり、測定環境に合わせて長短が調節される。
本装置は、直前に測定された溶接指標と現時点で測定された溶接指標を分析対象とすることによって、溶接の良否をほぼリアルタイムで監視することができる。過去に測定して記憶しておいた溶接指標を分析対象とすることによって、過去に実施した溶接の良否を判別することもできる。
The present invention can be embodied in an apparatus that monitors the quality of welding that is repeatedly performed while switching welding conditions . This monitoring device has a measuring means for measuring a welding index over time in a measurement period during welding in each welding, and the measured welding index is within a predetermined index range determined for welding conditions at that time. It comprises a counting means for counting a period, the calculation means to calculate the period ratio of the time period for the measurement period.
The welding index here refers to an index that can be measured during the execution of the welding process and affects the welding quality. For example, welding current, welding voltage, welding speed, wire feed speed, wire feed force, shield gas pressure, shield gas flow rate and the like can be mentioned. The measurement period can be selected, and the length is adjusted according to the measurement environment.
This apparatus can monitor the quality of welding in almost real time by using the welding index measured immediately before and the welding index measured at the present time as analysis targets. By using a welding index measured and stored in the past as an analysis target, it is possible to determine whether the welding performed in the past is good or bad.

図3は、溶接実施中(溶接実施期間)に、溶接電流C(溶接指標の一例である)を経時的に測定した測定結果の一例を示している。正常に溶接している場合の溶接電流は、正常範囲CL〜CUにあることがわかっている。
溶接指標を経時的に測定し続けると、溶接指標はしばしば正常範囲CL〜CUから逸脱する。正常に溶接している場合でも、溶接指標がしばしば正常範囲CL〜CUから逸脱するために、溶接の良否を判別することはひどく難しい。
図3において、記号GとHで示す期間は、溶接指標が正常範囲CL〜CUから逸脱した期間を示す。このとき、期間Gではわずかに逸脱し、期間Hでは大きく逸脱している。逸脱した回数をカウントするとすれば、期間Gでも期間Hでも1回ずつ逸脱していることとなる。
本発明者らの研究によって、溶接品質に大きく影響する要素は、逸脱したスケールでもなく、逸脱した回数でもなく、逸脱している時間であることが判明した。
例えば図3に示す場合、期間Gではわずかに逸脱し、期間Hでは大きく逸脱している。逸脱したスケールで考察すると、期間Gよりも期間Hの溶接品質の方が深刻であるはずである。しかしながら、実際には、期間Hよりも期間Gの溶接品質の方が深刻である。期間Hでは、溶接指標が正常範囲から大きく逸脱しているが、短期間に正常範囲に復帰することから、結果的には溶接品質に与える影響が少ない。それに対して、期間Gでは、溶接指標が正常範囲からわずかに逸脱しているのにすぎないが、溶接指標が長期に亘って正常範囲から逸脱するために、結果的には溶接品質に与える影響が大きい。
従来の技術では、溶接指標が正常範囲を逸脱したときに異常と判別することから、誤判定が頻発してしまう。それを避けるために、正常範囲を広く設定してしても誤判定を防止することはできない。図3の場合、溶接品質の低下が深刻な期間Gを見過ごしてしまい、さらに溶接品質の低下がそれほどでもない期間Hを異常としてしまう。
正常範囲を逸脱した回数をカウントしても、溶接品質の低下が深刻な期間Gを重視し、溶接品質の低下がそれほどでもない期間Hを軽視するように、判定することはできない。回数をカウントする技術では、期間Gでも期間Hでも区別することなく、それぞれ1回とカウントする。
FIG. 3 shows an example of measurement results obtained by measuring the welding current C (which is an example of a welding index) over time during welding (welding period). It is known that the welding current in the case of normal welding is in the normal range CL to CU.
If the welding index is continuously measured over time, the welding index often deviates from the normal range CL to CU. Even in the case of normal welding, the welding index often deviates from the normal range CL to CU, so it is extremely difficult to determine the quality of the welding.
In FIG. 3, periods indicated by symbols G and H indicate periods during which the welding index deviates from the normal range CL to CU. At this time, there is a slight departure in period G and a large departure in period H. If the number of deviations is counted, the deviations occur once in each of the period G and the period H.
Through our research, it has been found that the factor that greatly affects the welding quality is not the deviating scale, the number of deviating times, and the deviating time.
For example, in the case shown in FIG. 3, there is a slight deviation in the period G and a great deviation in the period H. Considering on a deviating scale, the weld quality of period H should be more serious than period G. However, in practice, the welding quality in the period G is more serious than the period H. In the period H, the welding index greatly deviates from the normal range, but since it returns to the normal range in a short time, the influence on the welding quality is small as a result. On the other hand, in period G, the welding index deviates slightly from the normal range, but the welding index deviates from the normal range over a long period of time, resulting in an effect on the welding quality. Is big.
In the conventional technique, when the welding index deviates from the normal range, it is determined as abnormal, and thus erroneous determination frequently occurs. In order to avoid this, erroneous determination cannot be prevented even if the normal range is set wide. In the case of FIG. 3, the period G in which the deterioration of the welding quality is serious is overlooked, and the period H in which the deterioration of the welding quality is not so much is made abnormal.
Even if the number of times of deviating from the normal range is counted, determination cannot be made so that the period G in which the deterioration of the welding quality is serious is regarded as important and the period H in which the deterioration of the welding quality is not so much is neglected. In the technique for counting the number of times, the period G and the period H are not distinguished in each case, and each counts as one.

本発明の監視装置は、測定した溶接指標が所定指標範囲にある期間を計時する。図3の場合、期間Gと期間H以外の経過時間を計時する。計時した時間は、測定期間Tmと比較される。即ち、測定期間に対する計時期間の期間率が計算される。図3の場合、
(測定期間Tm−期間Gの持続時間Tf−期間Hの持続時間Tf)/(測定期間Tm)が計算される。
測定した溶接指標が全測定期間において所定指標範囲に留まっていれば、期間率は1.00となる。期間Hのように、短期間だけ所定指標範囲から逸脱した期間が存在する場合には、期間率が1.00から若干は低下するが、それでも1.00に近い値に留まる。期間Gのように、長期間に亘って所定指標範囲から逸脱した期間が存在する場合には、期間率が1.00より大きく低下する。
この溶接監視装置によると、期間率に着目することから、溶接品質に及ぼす影響の度合いを定量的に把握することができ、溶接の良否を精度よく監視することができる。
なお、所定指標範囲を正常範囲以外とすることもできる。この場合の期間率は、
(期間Gの持続時間Tf+期間Hの持続時間Tf)/(測定期間Tm)で計算される。どちらを期間率としても、溶接品質に及ぼす影響の度合いを数値化して把握することができる。
The monitoring device of the present invention measures the period during which the measured welding index is in the predetermined index range. In the case of FIG. 3, the elapsed time other than the period G and the period H is measured. The time measured is compared with the measurement period Tm. That is, the period ratio between the timing periods with respect to the measurement period is calculated. In the case of FIG.
(Measurement period Tm−duration Tf of period G−duration Tf of period H) / (measurement period Tm) is calculated.
If the measured welding index stays within the predetermined index range over the entire measurement period, the period rate is 1.00. When there is a period that deviates from the predetermined index range for a short period like the period H, the period rate slightly decreases from 1.00, but still remains close to 1.00. When there is a period that deviates from the predetermined index range over a long period of time, such as the period G, the period rate is significantly lower than 1.00.
According to this welding monitoring apparatus, since the focus is on the period rate, the degree of influence on the welding quality can be grasped quantitatively, and the quality of welding can be accurately monitored.
Note that the predetermined index range may be other than the normal range. In this case, the period rate is
It is calculated by (duration Tf of period G + duration Tf of period H) / (measurement period Tm). Whichever is the period rate, the degree of influence on the welding quality can be quantified and understood.

本発明の監視装置は、計算手段が計算した期間率を、その時の溶接条件を特定する情報と対にして蓄積記憶する蓄積記憶手段をさらに備えている。
計算手段が計算する期間率は、溶接品質を定量的に示す指標である。計算した期間率を蓄積して記憶しておくことによって、過去に実施した溶接を解析することが可能となる。また、過去の期間率の変遷から、計算された期間率と比較する所定期間率範囲を更新するために利用することもできる。
Monitoring equipment of the present invention, the period ratio calculating means is calculated, that further comprise a storage memory means for information and pair to storage memory for identifying the welding condition at that time.
The period rate calculated by the calculation means is an index that quantitatively indicates the welding quality. By accumulating and storing the calculated period rate, it becomes possible to analyze welding performed in the past. Further, it can be used to update a predetermined period rate range to be compared with the calculated period rate from the transition of the past period rate.

本発明の監視装置は、判定手段と表示手段をさらに備えている。判定手段は、計算手段が計算した期間率が、所定の異常範囲にあるのか否かを判定する第1の判定を実行する。そして、判定手段は、第1の判定において期間率が異常範囲にあると判定したときに、蓄積記憶手段に記憶されている期間率が異常範囲にあるのか否かを判定する第2の判定をさらに実施する。この場合、蓄積記憶手段に記憶されている期間率のうち、同一溶接条件で最後に実施された溶接時の期間率を判定対象とする。表示手段は、判定手段の判定結果に基づいて、同一溶接条件による複数回の溶接において期間率が連続して異常範囲となったことが判明したときに、その溶接条件を特定し得る情報を表示する。
上記の判定をすると、異常という判定結果がその溶接時に限るものなのか、同一溶接条件の溶接時から連続しているものなのかを判定することができる。そして、同一溶接条件の溶接において連続して異常と判定されている場合には、溶接条件に問題があると推定することができ、その溶接条件を特定し得る情報を表示することで、溶接条件の見直し等を促すことができる
The monitoring apparatus of the present invention further includes a determination unit and a display unit. The determination means performs a first determination for determining whether or not the period rate calculated by the calculation means is within a predetermined abnormal range. The determination means, when the period rate in the first judgment is determined to be in the abnormal range, a second determination time constant stored in the storage memory means to determine the constant whether the abnormal range Is further implemented . In this case, among the period rates stored in the storage unit, the period rate at the time of the last welding performed under the same welding conditions is set as the determination target. Based on the determination result of the determination means, the display means displays information that can specify the welding condition when it is determined that the period rate has continuously become an abnormal range in a plurality of times of welding under the same welding condition. To do.
If said determination is carried out, it can be determined whether the determination result of abnormality is limited only at the time of welding, or whether it is continuous from the time of welding under the same welding conditions . When the continuously in the welding of the same welding conditions are determined to be abnormal it may be estimated that there is a problem with the welding condition, by displaying the information that can specify the welding condition, welding condition Can be reviewed .

判定手段は、第1の判定において期間率が異常範囲にあると判定したときに、溶接条件にかかわらず蓄積記憶手段に記憶されている最後に実施された溶接時の期間率が、異常範囲にあるのか否かをさらに判定することが好ましい。この場合、表示手段は、判定手段の判定結果に基づいて、溶接条件にかかわらず複数回の溶接において期間率が連続して前記異常範囲となったことが判明したときに、溶接を実施した装置の点検を促す情報をさらに表示することが好ましい。
上記の判定をすると、判定結果がその溶接時に限るものなのか、前回の溶接時から連続しているものなのかを判定することができる。そして、溶接条件にかかわらず連続して異常と判定されている場合には、溶接を実施した装置に問題があると推定することができ、溶接を実施した装置の点検を促す表示を適切に行うことができる
Determining means, when it is determined that the period index in the first determination is in the abnormal range, the period ratio at last carried out the welding, which is stored in the storage memory unit regardless of welding conditions, the abnormal range It is preferable to further determine whether or not there is. In this case, the display means is an apparatus that performs welding when it is determined that the period rate is continuously within the abnormal range in a plurality of times of welding regardless of welding conditions based on the determination result of the determination means. Furthermore, the display child is preferred the information prompting the inspection of.
When the above determination is made, it can be determined whether the determination result is limited to the time of the welding or is continuous from the previous welding . If it is continuously determined to be abnormal regardless of the welding conditions, it can be estimated that there is a problem with the apparatus that has performed welding, and a display that prompts inspection of the apparatus that has performed welding is appropriately performed. Can

本発明の技術は、溶接条件を切り替えながら繰り返し実施される溶接の良否を監視する方法にも具現化される。この監視方法は、各々の溶接において、溶接実施中の測定期間において溶接指標を経時的に測定する工程と、測定した溶接指標が、その時の溶接条件に対して定められた所定指標範囲にある期間を計時する工程と、測定期間に対する計時期間の期間率を計算する工程と、計算した期間率を、その時の溶接条件を特定し得る情報と対にして蓄積記憶する工程と、計算した期間率が所定の異常範囲にあるのかを否かを判定する第1の判定を実行するとともに、第1の判定において前記異常範囲にあると判定したときには、記憶している同一溶接条件で最後に実施された溶接時の期間率が、異常範囲にあるのか否かを判定する第2の判定をさらに実行する判定工程と、判定工程の判定結果に基づいて、同一溶接条件による複数回の溶接において期間率が連続して異常範囲となったことが判明したときに、その溶接条件を特定し得る情報を表示する表示工程を備える。
この監視方法によると、溶接品質の程度を定量化して把握することができ、溶接の良否を精度よく監視することができる。また、溶接条件の異常を早期に発見することが可能となる。
加えて、判定工程では、第1の判定において期間率が異常範囲にあると判定したときに、溶接条件にかかわらず、記憶している最後に実施された溶接時の期間率が、異常範囲にあるのか否かをさらに判定することが好ましい。この場合、表示手段は、判定工程の判定結果に基づいて、溶接条件にかかわらず複数回の溶接において期間率が連続して前記異常範囲となったことが判明したときに、溶接を実施した装置の点検を促す情報をさらに表示することが好ましい。
The technique of the present invention is also embodied in a method for monitoring the quality of welding repeatedly performed while switching welding conditions . This monitoring method includes a step of measuring a welding index over time in a measurement period during welding in each welding, and a period in which the measured welding index is within a predetermined index range determined for welding conditions at that time. A step of calculating a period rate between timings for a measurement period, a step of accumulating and storing the calculated period rate in combination with information capable of specifying welding conditions at that time, and a calculated period rate and it executes a first determination determines whether located in a predetermined abnormal range, when it is determined to be in the abnormal range in the first determination was last performed at the same welding conditions stored period rate during welding, a determination step of further performing a second determination of determining whether the abnormal range, based on the determination result of the determination step, the period in a plurality of times of welding by the same welding conditions When but was found to have an abnormal range continuously, comprising a display step of displaying the information that can specify the welding conditions.
According to this monitoring method, the degree of welding quality can be quantified and understood, and the quality of welding can be accurately monitored. Also, it becomes possible to detect abnormalities in welding conditions at an early stage.
In addition, in the determination step, when it is determined in the first determination that the period rate is in the abnormal range, the stored period rate at the time of the last performed welding is in the abnormal range regardless of the welding conditions. It is preferable to further determine whether or not there is. In this case, the display means is a device that performs welding when it is determined that the period rate is continuously within the abnormal range in a plurality of times of welding regardless of welding conditions based on the determination result of the determination step. It is preferable to further display information for prompting the inspection.

本発明により、溶接の良否を精度よく監視することが可能となり、溶接欠陥の発生を防止しすることや、溶接装置や溶接条件の異常を早期に発見することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to accurately monitor the quality of welding, prevent the occurrence of welding defects, and detect abnormalities in welding equipment and welding conditions at an early stage.

最初に、以下に説明する実施例の主要な形態を列記する。
(形態1) 溶接設備は、溶接を実施する溶接装置と、溶接装置が実施する溶接を監視する監視装置を備えている。
(形態2) 監視装置は、溶接装置が備える溶接指標の測定器や、その測定器の測定結果に基づいて処理を行う監視処理装置等によって構成されている。
(形態3) 監視装置は、溶接指標である溶接電流、溶接電圧、ワイヤ送給力等を測定する測定器を備えている。
(形態4) 監視処理装置は、処理装置や記憶装置を備えるコンピュータ装置を備えている。
First, main forms of the embodiments described below are listed.
(Mode 1) A welding facility includes a welding device that performs welding and a monitoring device that monitors the welding performed by the welding device.
(Mode 2) The monitoring device is configured by a welding index measuring device provided in the welding device, a monitoring processing device that performs processing based on the measurement result of the measuring device, and the like.
(Mode 3) The monitoring device includes a measuring instrument that measures a welding current, a welding voltage, a wire feeding force, and the like, which are welding indices.
(Mode 4) The monitoring processing device includes a computer device including a processing device and a storage device.

(実施例1)
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図1は、本実施例の溶接設備を模式的に示している。図1に示す溶接設備は、自動車ボディを製造する設備の一部であり、複数の金属パーツを溶接して自動車ボディを成形する設備である。
図1に示す溶接設備は、搬送装置48が順次搬送してくる複数のワークA、B、C・・に順次溶接を実施し、複数の自動車ボディを順に成形する。各ワークA、B、Cは、複数の金属製のパーツ101、102、103、104から構成されている。図1に示すように、パーツ101とパーツ102の間には、両者を溶接するための溶接線(溶接箇所)L1が定められている。同様に、パーツ102とパーツ103の間には溶接線L2が定められており、パーツ103とパーツ104の間には溶接線L3が定められており、パーツ104とパーツ101の間には溶接線L4が定められている。溶接設備は、各溶接線L1〜L4の位置に順次溶接を実施する。即ち、溶接設備は、ワークAに対して溶接線L1〜L4の位置に順次溶接を実施し、次いでワークBに対して溶接線L1〜L4の位置に順次溶接を実施し、次いでワークCに対して溶接線L1〜L4の位置に順次溶接を実施する。
Example 1
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the welding equipment of this embodiment. The welding equipment shown in FIG. 1 is a part of equipment for manufacturing an automobile body, and is an equipment for welding a plurality of metal parts to form an automobile body.
The welding equipment shown in FIG. 1 sequentially welds a plurality of workpieces A, B, C,. Each workpiece A, B, C is composed of a plurality of metal parts 101, 102, 103, 104. As shown in FIG. 1, a welding line (welding point) L <b> 1 for welding both parts 101 and 102 is defined. Similarly, a welding line L2 is defined between the parts 102 and 103, a welding line L3 is defined between the parts 103 and 104, and a welding line is defined between the parts 104 and 101. L4 is defined. The welding equipment sequentially performs welding at the positions of the welding lines L1 to L4. That is, the welding equipment sequentially welds the workpiece A to the positions of the welding lines L1 to L4, then sequentially welds the workpiece B to the positions of the welding lines L1 to L4, and then to the workpiece C. Then, welding is sequentially performed at the positions of the welding lines L1 to L4.

図1に示すように、溶接設備は、主に、溶接装置10と、溶接装置10が実施する溶接を監視するための処理を実行する監視処理装置50と、監視処理装置50の処理結果等を表示するモニタ80等で構成されている。
最初に、溶接装置10について説明する。溶接装置10は、消耗電極式ガスシールドアーク溶接を実施(施工)する装置である。図1に示すように、溶接装置10は、給電チップ38が取り付けられている溶接トーチ36と、溶接トーチ36の位置を調節する産業用のロボット24と、溶接トーチ36に溶接ワイヤ20を送給するワイヤ送給装置32と、溶接電力を供給する溶接電源16と、ロボット24やワイヤ送給装置32や溶接電源16の動作を制御する制御装置14等を備えている。
溶接電源16は、溶接電流を経時的に測定する電流測定器42と、溶接電圧を経時的に測定する電圧測定器44を備えている。
ワイヤ送給装置32は、溶接ワイヤ20を送給するのに要した力(ワイヤ送給力)を経時的に測定する測定器(図示省略)を備えている。ワイヤ送給力は、例えばワイヤ送給装置32の駆動電流を検出して測定することができる。ワイヤ送給力は、例えばコンジットケーブル34や給電チップ38等の磨耗(内面荒れ)の進行等によって上昇する。
As shown in FIG. 1, the welding equipment mainly includes a welding device 10, a monitoring processing device 50 that executes processing for monitoring welding performed by the welding device 10, and processing results of the monitoring processing device 50. It consists of a monitor 80 or the like for display.
First, the welding apparatus 10 will be described. The welding apparatus 10 is an apparatus that performs (constructs) consumable electrode type gas shielded arc welding. As shown in FIG. 1, the welding apparatus 10 includes a welding torch 36 to which a power supply tip 38 is attached, an industrial robot 24 that adjusts the position of the welding torch 36, and a welding wire 20 that is fed to the welding torch 36. A wire feeding device 32 for welding, a welding power source 16 for supplying welding power, a control device 14 for controlling the operation of the robot 24, the wire feeding device 32 and the welding power source 16, and the like.
The welding power source 16 includes a current measuring device 42 that measures a welding current over time and a voltage measuring device 44 that measures a welding voltage over time.
The wire feeding device 32 includes a measuring instrument (not shown) that measures the force (wire feeding force) required to feed the welding wire 20 over time. The wire feeding force can be measured, for example, by detecting the driving current of the wire feeding device 32. The wire feeding force increases due to the progress of wear (inner surface roughness) of the conduit cable 34, the power feed tip 38, and the like, for example.

溶接トーチ36には、溶接ワイヤ20とシールドガスが供給される。溶接ワイヤ20は、ワイヤ供給装置32によってワイヤクリール18から巻き出され、コンジットケーブル34に案内される。シールドガスは、ガスボンベ22からホース26に案内されて供給される。供給された溶接ワイヤ20は給電チップ38から突出し、その先端部20aはシールドガスによってシールドされる。溶接電源16から供給される溶接電流は、給電チップ38から溶接ワイヤ20の先端20aへと流れ込み、溶接ワイヤ20の先端20aとワークA、B、C間でアークを生じる。溶接トーチ36が各溶接線L1〜L4に沿って移動し、各溶接線L1〜L4に沿って溶接が実施される。各溶接線L1〜L4では、所定の期間に亘ってガスシールドアーク溶接が実施される。   The welding wire 20 and shield gas are supplied to the welding torch 36. The welding wire 20 is unwound from the wire creel 18 by the wire supply device 32 and guided to the conduit cable 34. The shielding gas is supplied from the gas cylinder 22 to the hose 26 while being guided. The supplied welding wire 20 protrudes from the power feed tip 38, and its tip 20a is shielded by the shielding gas. The welding current supplied from the welding power source 16 flows from the power feed tip 38 to the tip 20a of the welding wire 20 and generates an arc between the tip 20a of the welding wire 20 and the workpieces A, B, and C. The welding torch 36 moves along the welding lines L1 to L4, and welding is performed along the welding lines L1 to L4. In each of the welding lines L1 to L4, gas shield arc welding is performed over a predetermined period.

制御装置14には、ワークA、B、Cに実施する溶接に関する指示条件データ12が予め教示されている。指示条件データ12は、各溶接線L1〜L4に関して、溶接線の軌跡、溶接速度(溶接トーチ36の移動速度)、溶接電流の目標値と正常範囲と許容範囲、溶接電圧の目標値と正常範囲と許容範囲、ワイヤ送給力の正常範囲と許容範囲等を記述している。これらを溶接条件という。ここで、溶接電圧や溶接電流の正常範囲とは、溶接時の溶接電圧や溶接電流がこの範囲にあれば、ほぼ予定通りに溶接が実施されたと判断できる範囲である。また溶接電圧や溶接電流の許容範囲とは、溶接時の溶接電圧や溶接電流がこの範囲にあれば、予定とは若干異なることもあるが、必要な接合強度を満たす溶接が行われたと判断できる範囲である。ワイヤ送給力の正常範囲とは、ワイヤ送給力がこの範囲にあれば、溶接ワイヤ20が正常に送給されていると判断できる範囲である。ワイヤ送給力の許容範囲とは、コンジットケーブル34や給電チップ38等の磨耗等が疑われることもあるが、コンジットケーブル34や給電チップ38等を交換する必要はないと判断される範囲である。それぞれの指標において、正常範囲は許容範囲よりも狭く設定されている。これらの正常範囲や許容範囲は、後述する図3、図4、図5等に記載されている。   The control device 14 is preliminarily taught instruction condition data 12 relating to welding performed on the workpieces A, B, and C. The instruction condition data 12 includes, for each of the welding lines L1 to L4, the locus of the welding line, the welding speed (the moving speed of the welding torch 36), the target value and normal range and allowable range of the welding current, and the target value and normal range of the welding voltage. And the permissible range, the normal range and permissible range of the wire feed force are described. These are called welding conditions. Here, the normal range of the welding voltage and the welding current is a range in which it can be determined that the welding has been performed almost as scheduled if the welding voltage and the welding current at the time of welding are within this range. In addition, if the welding voltage and welding current at the time of welding are within this range, the allowable range of welding voltage and welding current may be slightly different from the schedule, but it can be determined that welding satisfying the required joint strength has been performed. It is a range. The normal range of the wire feeding force is a range in which it can be determined that the welding wire 20 is normally fed if the wire feeding force is within this range. The allowable range of the wire feeding force is a range in which it is determined that it is not necessary to replace the conduit cable 34, the power feed tip 38, or the like, although the conduit cable 34, the power feed tip 38, or the like may be worn. In each index, the normal range is set narrower than the allowable range. These normal ranges and allowable ranges are described in FIG. 3, FIG. 4, FIG.

制御装置14は、指示条件データ12に記述されている溶接線L1〜L4の軌跡や溶接速度等に基づいて、ロボット24の動作を制御する。それにより溶接トーチ36は、溶接線L1、L2、L3、L4の順に、各溶接線L1〜L4に沿って移動する。
制御装置14は、指示条件12に記述されている溶接電圧の目標値や、自身が制御するロボット24の動作等に基づいて、溶接電源16の動作を制御する。それにより、溶接トーチ36が各溶接線L1〜L4に沿って移動している間、溶接トーチ36の給電チップ38とワークA、B、C間に溶接電圧が印加される。
制御装置14は、指示条件12に記述されている溶接電流の目標値等に基づいて、目標とする溶接電流が実現される溶接ワイヤ20の送給速度を計算する。次いで、計算した溶接ワイヤ20の送給速度や、自身が制御するロボット24の動作等に基づいて、ワイヤ送給装置32に動作指令を与える。それにより、溶接トーチ36が各溶接線L1〜L4に沿って移動している間、溶接トーチ36に溶接ワイヤ20が送給される。
制御装置14は、溶接設備に関する設備管理情報を記憶している。設備管理情報とは、例えば消耗品であるコンジットケーブル34や給電チップ38等が交換された日時や、ロボット24や搬送装置48に発生した動作エラーに関する記録等が含まれている。
以上のように、制御装置14は指示条件データ12に基づいて各装置を制御する。その結果、溶接時における各種の溶接指標が、指示条件データに基づいて調節される。
The control device 14 controls the operation of the robot 24 based on the trajectories of the welding lines L1 to L4 described in the instruction condition data 12, the welding speed, and the like. Thereby, the welding torch 36 moves along the welding lines L1 to L4 in the order of the welding lines L1, L2, L3, and L4.
The control device 14 controls the operation of the welding power source 16 based on the welding voltage target value described in the instruction condition 12, the operation of the robot 24 controlled by the control device 14, and the like. Thereby, while the welding torch 36 is moving along the welding lines L1 to L4, a welding voltage is applied between the power feed tip 38 of the welding torch 36 and the workpieces A, B, and C.
The control device 14 calculates the feeding speed of the welding wire 20 at which the target welding current is realized based on the welding current target value described in the instruction condition 12 and the like. Next, an operation command is given to the wire feeding device 32 based on the calculated feeding speed of the welding wire 20 and the operation of the robot 24 controlled by itself. Thereby, the welding wire 20 is fed to the welding torch 36 while the welding torch 36 moves along the welding lines L1 to L4.
The control device 14 stores equipment management information related to the welding equipment. The facility management information includes, for example, the date and time when the conduit cable 34 and the power supply chip 38, which are consumables, are replaced, and records relating to operation errors occurring in the robot 24 and the transfer device 48.
As described above, the control device 14 controls each device based on the instruction condition data 12. As a result, various welding indices at the time of welding are adjusted based on the instruction condition data.

次に、監視処理装置50について説明する。監視処理装置50は、汎用のコンピュータ装置を用いて構成されている。即ち、監視処理装置50は、各種の演算を実行する処理装置や、各種の電子データを記憶する記憶装置を備えている。
監視処理装置50は、制御装置14から、指示条件データ12が記述している指示条件や、制御装置14が他の装置に指令した指令条件を入力することができる。それにより、各溶接線L1〜L4に関して、例えば溶接電圧の目標値と正常範囲と許容範囲や、溶接電流の目標値と正常範囲と許容範囲等を把握することができる。
また監視処理装置50は、制御装置14から、制御装置14が他の装置に指令した指令条件等を入力することができる。それにより、監視処理装置50は、例えば現時点において溶接が実施されている溶接線L1〜L4や、ワイヤ送給装置32に指令されたワイヤ送給速度等を把握することができる。
また監視処理装置50は、制御装置14から、設備管理情報を入力することができる。
また監視処理装置50は、溶接電源16から、測定された溶接電圧や溶接電流を入力することができる。監視処理装置50は、溶接電源16の測定器42、44を利用して、溶接が実施されている期間における溶接電圧や溶接電流を経時的に測定することができる。
また監視処理装置50は、ワイヤ送給装置32から、測定されたワイヤ送給力を入力することができる。監視処理装置50は、ワイヤ送給装置32を介して、溶接が実施されている期間におけるワイヤ送給力を経時的に測定することができる。
Next, the monitoring processing device 50 will be described. The monitoring processing device 50 is configured using a general-purpose computer device. That is, the monitoring processing device 50 includes a processing device that executes various calculations and a storage device that stores various electronic data.
The monitoring processing device 50 can input from the control device 14 the instruction conditions described in the instruction condition data 12 and the command conditions instructed by the control device 14 to other devices. Thereby, for each of the weld lines L1 to L4, for example, the target value of the welding voltage, the normal range and the allowable range, the target value of the welding current, the normal range, the allowable range, and the like can be grasped.
Further, the monitoring processing device 50 can input command conditions and the like that the control device 14 has instructed other devices from the control device 14. Thereby, the monitoring processing apparatus 50 can grasp | ascertain the wire feeding speed etc. which were commanded to the welding lines L1-L4 currently welded, for example, the wire feeding apparatus 32, for example.
The monitoring processing device 50 can input facility management information from the control device 14.
In addition, the monitoring processing device 50 can input the measured welding voltage and welding current from the welding power source 16. The monitoring processing device 50 can measure the welding voltage and welding current over time during the period in which welding is being performed, using the measuring devices 42 and 44 of the welding power source 16.
Further, the monitoring processing device 50 can input the measured wire feeding force from the wire feeding device 32. The monitoring processing device 50 can measure the wire feeding force over time through the wire feeding device 32 during the period in which welding is performed.

監視処理装置50は、上述した各種の入力情報に基づいて、溶接装置10が実施する溶接を監視するための処理を実行する。図2は、監視処理装置50が実行する処理の流れを示すフローチャートである。以下、図2に示すフローチャートに沿って、監視処理装置50が実行する処理について説明する。なお、監視処理装置50は、溶接装置10が各ワークA、B、Cの溶接線L1〜L4のそれぞれに順次溶接を実施するサイクルに併せて、図2に示す一連の処理フローを繰り返し実行する。
図2のステップS2では、溶接装置10が溶接を実施する溶接線が特定される。詳しくは、どのワーク(A、B、C)のどの溶接線(L1〜L4)に溶接を実施するのかが特定される。溶接が実施される溶接線L1〜L4を特定することで、実施される溶接の溶接条件を特定する情報を得ることができる。
ステップS4では、ステップS2で特定した溶接線に基づいて、測定する溶接指標の正常範囲が設定される。ここでは、溶接電流、溶接電圧、ワイヤ送給力の正常範囲が設定される。図3に、溶接電流Cの正常範囲CL〜CUの一例を、溶接実施期間中における溶接電流Cの経時変化とともに例示する。また図4に、溶接電圧Vの正常範囲VL〜VUの一例を、溶接実施期間中における溶接電圧Vの経時変化とともに例示する。また図5に、ワイヤ送給力Fの正常範囲0〜FUの一例を、溶接実施期間中におけるワイヤ送給力Fの経時変化とともに例示する。
ステップS6では、溶接装置10が溶接を開始した時点から所定の時間だけ遅れて、溶接指標の測定が開始される。ここでは、溶接電流、溶接電圧、ワイヤ送給力等の測定が開始される。図3、図4、図5に示すように、溶接実施期間の初期や終期では、各溶接指標が不安定に変化する。溶接指標の測定開始時点を、溶接開始時点から遅らせることによって、溶接実施期間の初期を測定期間Tmに含まないようにしている。
The monitoring processing device 50 executes processing for monitoring welding performed by the welding device 10 based on the various input information described above. FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing executed by the monitoring processing device 50. Hereinafter, the processing executed by the monitoring processing device 50 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The monitoring processing device 50 repeatedly executes a series of processing flows shown in FIG. 2 together with a cycle in which the welding device 10 sequentially welds the welding lines L1 to L4 of the workpieces A, B, and C. .
In step S <b> 2 of FIG. 2, a weld line on which the welding apparatus 10 performs welding is specified. Specifically, it is specified which weld line (L1 to L4) of which workpiece (A, B, C) is to be welded. By specifying the welding lines L1 to L4 at which welding is performed, information for specifying the welding conditions of the welding to be performed can be obtained.
In step S4, the normal range of the welding index to be measured is set based on the weld line specified in step S2. Here, normal ranges of welding current, welding voltage, and wire feed force are set. FIG. 3 illustrates an example of the normal range CL to CU of the welding current C along with the temporal change of the welding current C during the welding execution period. FIG. 4 illustrates an example of the normal range VL to VU of the welding voltage V together with the temporal change of the welding voltage V during the welding execution period. FIG. 5 illustrates an example of the normal range 0 to FU of the wire feeding force F together with the temporal change of the wire feeding force F during the welding execution period.
In step S6, measurement of the welding index is started with a predetermined time delay from the time when the welding apparatus 10 starts welding. Here, measurement of welding current, welding voltage, wire feeding force, etc. is started. As shown in FIGS. 3, 4, and 5, each welding index changes in an unstable manner at the beginning or end of the welding execution period. By delaying the measurement start time of the welding index from the welding start time, the initial period of the welding execution period is not included in the measurement period Tm.

ステップS8では、測定した溶接指標が正常範囲内であるのか否かが判定される。測定した溶接指標が正常範囲内であればステップS12へ進み、測定した溶接指標が正常範囲外であればステップS10へ進む。このステップの判定は、溶接電流、溶接電圧、ワイヤ送給力のそれぞれについて行われる。
ステップS10では、測定した溶接指標が正常範囲外である異常期間Tfを計時する処理が行われる。具体的には、現在までの異常期間Tfに、ステップS8〜S12の判定サイクル時間Δtを加算して、異常期間Tfを累積計算していく。異常期間Tfは、溶接電流、溶接電圧、ワイヤ送給力のそれぞれについて計時される。
ステップS12では、溶接指標の測定を開始して(ステップS6)から、測定期間Tmが経過したのか否かが判定される。測定期間Tmは、例えば各溶接線L1〜L4に対して予め設定しておくことができる。測定期間Tmを経過する以前であれば(ノー)、ステップS8に戻る。測定期間Tmを経過していれば(イエス)、ステップS14に進む。
上記のステップS8〜S12の判定と計時の処理は、サイクル時間Δt毎に繰り返し実行される。それにより、溶接指標(溶接電流、溶接電圧、ワイヤ送給力)毎に、溶接指標が正常範囲外である異常期間Tfが計時される。
In step S8, it is determined whether or not the measured welding index is within a normal range. If the measured welding index is within the normal range, the process proceeds to step S12, and if the measured welding index is outside the normal range, the process proceeds to step S10. This step is determined for each of the welding current, welding voltage, and wire feed force.
In step S10, a process of measuring an abnormal period Tf in which the measured welding index is outside the normal range is performed. More specifically, the abnormal period Tf is cumulatively calculated by adding the determination cycle time Δt in steps S8 to S12 to the abnormal period Tf up to now. The abnormal period Tf is measured for each of the welding current, the welding voltage, and the wire feeding force.
In step S12, it is determined whether or not the measurement period Tm has elapsed since the measurement of the welding index was started (step S6). The measurement period Tm can be set in advance for each of the weld lines L1 to L4, for example. If it is before the measurement period Tm has elapsed (No), the process returns to Step S8. If the measurement period Tm has elapsed (Yes), the process proceeds to step S14.
The above-described determinations at steps S8 to S12 and the timing process are repeatedly executed every cycle time Δt. Thereby, for each welding index (welding current, welding voltage, wire feeding force), an abnormal period Tf in which the welding index is outside the normal range is counted.

ステップS14では、測定期間Tmに対する異常期間Tfの比率である異常期間率Pが計算される。即ち、(異常期間率P)=(異常期間Tf)/(測定期間Tm)である。異常期間率Pは、それぞれの溶接指標(溶接電流、溶接電圧、ワイヤ送給力)毎に計算される。計算された異常期間率Pは、対応する溶接線(ワーク別および溶接線別)とともに記憶される。監視処理装置50は、溶接装置10が順次実施する溶接毎に、その溶接時の溶接線と異常期間率Pを対応付けて蓄積記憶している。
ここで、異常期間率Pの特徴について説明する。図3に示すように、例えば溶接実施期間に亘って溶接電流Cを経時的に測定したときに、溶接電流Cが緩やかに変動する期間Gや、溶接電流が急激に変動する期間H等が観測される。溶接電流Cが比較的に緩やかに変動する期間Gでは、溶接電流Cが目標値(例えば正常範囲の中央値)から小さく外れていても、溶接電流Cが長期に亘って目標値から外れることから、実施された溶接に欠陥等が含まれる可能性が高い。一方、溶接電流が急激に変動する期間Hでは、溶接電流Cが目標値から大きく外れても、溶接電流Cが目標値へと短期間で復帰することから、実施された溶接に残る影響も少ない。あるいは、測定された期間Hにおける変動自体が、測定機器のノイズ等に起因している場合もある。そのことから、溶接を監視する場合には、図3の期間Gに示すような変動を精度よく検出し、図3の期間Hに示すような変動は看過することが好ましい。
In step S14, an abnormal period rate P that is a ratio of the abnormal period Tf to the measurement period Tm is calculated. That is, (abnormal period rate P) = (abnormal period Tf) / (measurement period Tm). The abnormal period rate P is calculated for each welding index (welding current, welding voltage, wire feeding force). The calculated abnormal period rate P is stored together with the corresponding weld line (by workpiece and by weld line). The monitoring processing device 50 stores and stores the welding line and the abnormal period rate P in association with each other for each welding performed sequentially by the welding device 10.
Here, the characteristics of the abnormal period rate P will be described. As shown in FIG. 3, for example, when the welding current C is measured over time over the welding execution period, a period G in which the welding current C changes slowly, a period H in which the welding current changes rapidly, and the like are observed. Is done. In the period G in which the welding current C fluctuates relatively slowly, even if the welding current C deviates from a target value (for example, the median value of the normal range), the welding current C deviates from the target value over a long period of time. There is a high possibility that defects will be included in the performed welding. On the other hand, in the period H in which the welding current rapidly fluctuates, even if the welding current C greatly deviates from the target value, the welding current C returns to the target value in a short period of time, so that there is little influence remaining on the performed welding. . Or the fluctuation | variation itself in the measured period H may originate in the noise etc. of a measuring device. Therefore, when monitoring the welding, it is preferable to detect the fluctuation as shown in the period G in FIG. 3 with high accuracy and overlook the fluctuation as shown in the period H in FIG.

一方において、異常期間Tfは、正常範囲の設定幅CL〜CUを変化させたときに、溶接電流が緩やかに変動する期間Gに対して敏感に変化し、溶接電流Cが急激に変動する期間Hに対しては鈍感に変化する。例えば正常範囲の設定幅CL〜CUを狭く設定した場合、溶接電流が緩やかに変動する期間Gによる異常期間Tfは敏感に長くなる一方、溶接電流が急激に変動する期間Hによる異常期間Tfはそれほど長くならない。その結果、異常期間率Pは、検出すべき状態(図3の期間Gにおける変動)に対して敏感に反応し、看過すべき状態(図3の期間Hにおける変動)に対しては鈍感に反応する。即ち、異常期間率Pは、実施された溶接の良否を定量的に示す指標といえる。このことは、溶接電流Cに限らず、溶接電圧Vやワイヤ送給力F等の他の溶接指標にもいえる。本実施例の異常期間率Pは、溶接が異常に行われたときほど大きな値をとる。   On the other hand, the abnormal period Tf changes sensitively with respect to the period G in which the welding current fluctuates slowly when the set range CL to CU of the normal range is changed, and the period H in which the welding current C fluctuates rapidly. Changes insensitive. For example, when the setting range CL to CU of the normal range is set to be narrow, the abnormal period Tf due to the period G in which the welding current fluctuates gently becomes long, while the abnormal period Tf due to the period H in which the welding current fluctuates rapidly is not much. It won't be long. As a result, the abnormal period rate P responds sensitively to the state to be detected (fluctuation in period G in FIG. 3) and insensitive to the state to be overlooked (fluctuation in period H in FIG. 3). To do. That is, the abnormal period rate P can be said to be an index that quantitatively indicates the quality of the welding performed. This can be said not only for the welding current C but also for other welding indices such as the welding voltage V and the wire feeding force F. The abnormal period rate P of the present example takes a larger value as welding is abnormally performed.

ステップS16では、それぞれの溶接指標について、計算した異常期間率Pが所定の判定基準値Pzを超えているのか否かが判定される。異常期間率Pが判定基準値Pzを超えていれば、溶接が異常(あるいは異常に準ずる状態)に実施されたと判断することができる。このステップの判定結果は、後のステップS22においてモニタ80に表示され、オペレータ等に教示される。判定基準値Pzは、各溶接指標について異なる値を用いてもよいし、同一の値を用いることもできる。計算した異常期間率Pが所定の判定基準値Pzを超えている(イエス)場合はステップS18に進む。そうでない(ノー)場合はステップS22に進む   In step S16, it is determined whether or not the calculated abnormal period rate P exceeds a predetermined determination reference value Pz for each welding index. If the abnormal period rate P exceeds the determination reference value Pz, it can be determined that the welding has been performed abnormally (or in a state conforming to the abnormality). The determination result of this step is displayed on the monitor 80 in a later step S22 and taught to an operator or the like. As the determination reference value Pz, a different value may be used for each welding index, or the same value may be used. When the calculated abnormal period rate P exceeds the predetermined determination reference value Pz (yes), the process proceeds to step S18. Otherwise (No), go to Step S22

ステップS18では、今回の溶接において異常期間率Pが判定基準値Pzを超えていることを受けて、記憶されている前回の溶接時における異常期間率Pが、判定基準値Pzを越えているのか否かを判定する。即ち、最近2回の溶接に亘って異常期間率Pが連続して判定基準値Pzを越えているのか否かを判定する。なおこのステップでは、最近の2回の溶接に限らず、さらに多数回の溶接に亘って同一判定が連続しているのか否かを判定してもよい。
このステップS18の処理は、2つの意味を持つ。第1の意味は、同一判定が連続することを判定することによって、判定結果の信頼性を高めることにある。この場合、例えば正常範囲の設定幅をさらに狭く設定した場合でも、ノイズ等の影響を低減して正確な判定を行うことができる。
第2の意味は、異常期間率Pが、特定の溶接線L1〜L4において上昇しているのか、溶接線L1〜L4に関わらず上昇しているのかを判定することにある。後者の場合であれば、例えば溶接装置10に異常が生じていることが推測される。図6に示すように、例えば給電チップ38の磨耗が進行していくと、溶接電流Cの異常期間率Pが徐々に上昇していく。このような場合、ある溶接時から異常期間率Pが連続して判定基準値Pzを超えることとなる。図6に示す場合では、ワークBの溶接線L3の溶接時から異常期間率Pが連続して判定基準値Pzを超えている。ステップS18の処理によって、溶接装置10に異常が発生していることを検知することができる。
In step S18, in response to the fact that the abnormal period rate P exceeds the determination reference value Pz in the current welding, is the stored abnormal period rate P at the previous welding stored exceeding the determination reference value Pz? Determine whether or not. That is, it is determined whether or not the abnormal period rate P has continuously exceeded the determination reference value Pz over the last two weldings. In this step, it is possible to determine whether or not the same determination is continued not only in the recent two times of welding but also in a number of times of welding.
The process of step S18 has two meanings. The first meaning is to increase the reliability of the determination result by determining that the same determination is continued. In this case, for example, even when the setting range of the normal range is set to be narrower, accurate determination can be performed while reducing the influence of noise or the like.
The second meaning is to determine whether the abnormal period rate P is rising at the specific welding lines L1 to L4 or is rising regardless of the welding lines L1 to L4. In the latter case, for example, it is estimated that an abnormality has occurred in the welding apparatus 10. As shown in FIG. 6, for example, as the power supply tip 38 wears, the abnormal period rate P of the welding current C gradually increases. In such a case, the abnormal period rate P continuously exceeds the determination reference value Pz from a certain welding time. In the case shown in FIG. 6, the abnormal period rate P continuously exceeds the determination reference value Pz from the time of welding of the weld line L3 of the workpiece B. By the process of step S18, it can be detected that an abnormality has occurred in the welding apparatus 10.

ステップS20では、今回の溶接に対する異常期間率Pが判定基準値Pzを超えていることを受けて、記憶されている前回の同一溶接線に対する溶接に対する異常期間率Pが、判定基準値Pzを越えているのか否かを判定する。例えば今回がワークBの溶接線L1に対する判定であれば、記憶されているワークAの溶接線L1に対する異常期間率Pについて判定する。それにより、最近2回(2個のワーク)の同一溶接線に対する溶接において、異常期間率Pが連続して判定基準値Pzを越えているのか否かを判定することができる。なお、最近2回に限らず、さらに多数回(多数のワーク)の同一溶接線について連続しているのか否かを判定してもよい。
このステップS20の処理によって、特定の溶接線L1〜L4のみにおいて異常と判定されているのか否かが判定される。この判定によって、特定の溶接条件で実施された溶接に対して異常と判定されているのか否かを判定することができる。図7に示すように、例えば溶接線L2のみにおいて、異常期間率Pが判定基準値Pzを繰り返し超える場合がある。このような現象は、溶接線L2に対する溶接条件の設定に問題がある場合がある。溶接条件の問題とは、溶接電流、溶接電圧等の設定値に限らず、例えばロボット24に教示する溶接線L2の軌跡の設定等も含まれる。あるいは、各ワークA、B、Cにおける各パーツ101〜104の位置決めに関する設定等も含まれる。図6に示す状態と図7に示す状態では、異常の発生要因が大きく異なることから、図6に示す状態と図7に示す状態を区別して判定することが好ましい。ステップS20の処理は、図7に示すように単に溶接の実施順に並ぶ異常期間率Pを、図8(a)〜(d)に示すように溶接線L1〜L4別に並べて評価することに等しい。
In step S20, in response to the fact that the abnormal period rate P for the current welding exceeds the determination reference value Pz, the stored abnormal period rate P for the welding for the same weld line of the previous time exceeds the determination reference value Pz. It is determined whether or not. For example, if the current determination is for the weld line L1 of the workpiece B, the stored abnormal period rate P for the weld line L1 of the workpiece A is determined. Thereby, it is possible to determine whether or not the abnormal period rate P has continuously exceeded the determination reference value Pz in the welding to the same weld line twice (two workpieces) recently. In addition, you may determine whether it is continuing about the same weld line not only twice recently but many times (multiple workpiece | work).
By the process of step S20, it is determined whether or not it is determined that there is an abnormality only in specific welding lines L1 to L4. By this determination, it can be determined whether or not it is determined that there is an abnormality with respect to welding performed under specific welding conditions. As shown in FIG. 7, for example, only in the weld line L2, the abnormal period rate P may repeatedly exceed the determination reference value Pz. Such a phenomenon may have a problem in setting welding conditions for the weld line L2. The problem of the welding conditions is not limited to setting values such as a welding current and a welding voltage, but includes, for example, the setting of the locus of the welding line L2 taught to the robot 24. Or the setting regarding the positioning of each part 101-104 in each workpiece | work A, B, C is also included. Since the cause of the abnormality is greatly different between the state shown in FIG. 6 and the state shown in FIG. 7, it is preferable to distinguish the state shown in FIG. 6 from the state shown in FIG. The process of step S20 is equivalent to evaluating the abnormal period rates P arranged simply in the welding order as shown in FIG. 7 in accordance with the welding lines L1 to L4 as shown in FIGS. 8 (a) to 8 (d).

ステップS22では、ステップS16、S18、S20における判定結果が、モニタ80に表示される。例えばステップS16における判定において、イエスの場合は「要観察」と表示し、ノーの場合は「正常」と表示する。さらにステップS18における判定がイエスの場合は、例えば「要点検」と表示する。このとき、例えば制御装置14から入力した設備管理情報を加味してもよい。例えば給電チップ38が交換されてから相当期間が経過しており、溶接電流Cに基づいて「要点検」と判定する場合には、給電チップ38の交換を促す表示をしてもよい。ステップS20の判定がイエスの場合は、該当する溶接線L2を表示して、溶接条件の見直しを促すのもよい。   In step S22, the determination results in steps S16, S18, and S20 are displayed on the monitor 80. For example, in the determination in step S16, “Yes” is displayed if yes, and “Normal” is displayed if no. Furthermore, if the determination in step S18 is yes, for example, “Needs inspection” is displayed. At this time, for example, equipment management information input from the control device 14 may be taken into account. For example, when a considerable period has elapsed since the power supply tip 38 has been replaced and it is determined that “inspection is required” based on the welding current C, a display prompting replacement of the power supply tip 38 may be displayed. If the determination in step S20 is yes, the corresponding welding line L2 may be displayed to prompt review of the welding conditions.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
図9に示すように、例えば異常期間を計時する際には、測定した溶接指標(図9では溶接電流C)が正常範囲の下限値CLを下回る期間Taと、正常範囲の上限値CUを上回る期間Tbとを区別して計時し、それぞれの期間Ta、Tbについて異常期間率を計算してもよい。溶接装置10等の問題による溶接指標の変動は、その原因に応じて一方方向に定まっている。それに対して、ノイズ等に起因して生じる変動は、指標の測定値を増大させたり、減少させたりする場合が多い。そのことから、例えば両者の異常期間率の差分を計算することによって、ノイズに起因する影響を把握することができ、ノイズの影響をさらに取り除いた判定を行うこともできる。
また、計算した異常期間率を判定する際には、第2の判定基準値を設定し、異常期間率に対する判定を2段階に行ってもよい。異常期間率が溶接の良否を定量的に示す指標であることから、溶接が異常な状態で行われるのに先立って、未然に対策を施すことが可能となる。
あるいは、各溶接指標に対する異常期間率を集積計算して、集積異常期間率に基づいて溶接の良否を判定してもよい。各溶接指標に対する異常期間率を集積計算する際には、各溶接指標の相関関係に基づいて、それぞれの異常期間率を重みづけしてもよい。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
As shown in FIG. 9, for example, when measuring an abnormal period, the measured welding index (welding current C in FIG. 9) is lower than the lower limit CL of the normal range and exceeds the upper limit CU of the normal range. The time period may be distinguished from the period Tb, and the abnormal period rate may be calculated for each of the periods Ta and Tb. The fluctuation of the welding index due to the problem of the welding apparatus 10 or the like is determined in one direction according to the cause. On the other hand, fluctuations caused by noise or the like often increase or decrease the measured value of the index. Therefore, for example, by calculating the difference between the abnormal period rates of both, the influence caused by the noise can be grasped, and the determination can be made with the influence of the noise removed further.
Moreover, when determining the calculated abnormal period rate, a second determination reference value may be set, and the determination for the abnormal period rate may be performed in two stages. Since the abnormal period rate is an index that quantitatively indicates the quality of welding, it is possible to take measures before the welding is performed in an abnormal state.
Alternatively, the abnormal period rate for each welding index may be integrated and the quality of welding may be determined based on the integrated abnormal period rate. When the abnormal period rate for each welding index is integrated and calculated, each abnormal period rate may be weighted based on the correlation between the welding indices.

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

実施例の溶接工程を模式的に示す図。The figure which shows the welding process of an Example typically. 監視処理装置が実行する動作の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the operation | movement which a monitoring processing apparatus performs. 溶接実施期間における溶接電流の計時変化を示す図。The figure which shows the time change of the welding current in the welding implementation period. 溶接実施期間における溶接電圧の計時変化を示す図。The figure which shows the time change of the welding voltage in a welding implementation period. 溶接実施期間におけるワイヤ送給力の計時変化を示す図。The figure which shows the time change of the wire feeding force in the welding implementation period. 溶接実施回数に伴って増大する異常期間率を溶接実施順に示す図。The figure which shows the abnormal period rate which increases with the frequency | count of welding implementation in order of welding implementation. 特定の溶接線において増大する異常期間率を溶接実施順に示す図。The figure which shows the abnormal period rate which increases in a specific weld line in order of welding implementation. 特定の溶接線において増大する異常期間率を溶接線別に示す図。The figure which shows the abnormal period rate which increases in a specific weld line according to a weld line. 異常期間の計時手法の別例を示す図。The figure which shows another example of the time measuring method of an abnormal period.

符号の説明Explanation of symbols

10・・溶接装置
12・・指示条件
14・・制御装置
16・・溶接電源
20・・溶接用のワイヤ
20a・・ワイヤの先端
22・・ガスボンベ
24・・産業用のロボット
32・・ワイヤ供給装置
36・・溶接トーチ
38・・給電チップ
42・・電流測定器
44・・電圧測定器
48・・搬送装置
50・・監視処理装置
80・・モニタ
101、102、103、104・・パーツ
A、B、C・・ワーク(自動車ボディ)
L1、L2、L3、L4・・溶接線
10 .. Welding device 12 .. Indicating condition 14 .. Control device 16 .. Welding power supply 20 .. Wire 20 a for welding .. Wire tip 22 .. Gas cylinder 24 .. Industrial robot 32. 36..Welding torch 38..Feed tip 42..Current measuring device 44..Voltage measuring device 48..Conveying device 50..Monitor processing device 80..Monitor 101, 102, 103, 104..Parts A and B , C. Work (car body)
L1, L2, L3, L4 ... Welding line

Claims (4)

溶接条件を切り替えながら繰り返し実施される溶接の良否を監視する装置であって、
各々の溶接において、溶接実施中の測定期間における溶接指標を経時的に測定する測定手段と、
測定した溶接指標が、その時の溶接条件に対して定められた所定指標範囲にある期間を計時する計時手段と、
前記測定期間に対する前記計時期間の期間率を計算する計算手段と、
計算手段が計算した期間率を、その時の溶接条件を特定し得る情報と対にして蓄積記憶する蓄積記憶手段と、
計算手段が計算した期間率が所定の異常範囲にあるのか否かを判定する第1の判定を実行するとともに、第1の判定において前記異常範囲にあると判定したときには、前記蓄積記憶手段に記憶されている同一溶接条件で最後に実施された溶接時の期間率が、前記異常範囲にあるのか否かを判定する第2の判定をさらに実行する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、同一溶接条件による複数回の溶接において期間率が連続して前記異常範囲となったことが判明したときに、その溶接条件を特定し得る情報を表示する表示手段と、
を備える監視装置。
A device for monitoring the quality of welding that is repeatedly performed while switching welding conditions ,
In each of the weld, measuring means for periodically measured contact Keru welding indicators measurement period in the welding operation,
A time measuring means for measuring a period in which the measured welding index is within a predetermined index range determined for the welding conditions at that time ;
A calculation means for calculating a period ratio between the timings with respect to the measurement period;
An accumulation storage means for accumulating and storing the period rate calculated by the calculation means in combination with information capable of specifying the welding conditions at that time;
A first determination for determining whether or not the period rate calculated by the calculation means is within a predetermined abnormal range is performed , and when it is determined that the period rate is within the abnormal range in the first determination, Determination means for further executing a second determination for determining whether or not a period rate at the time of the last welding performed under the same welding conditions stored is within the abnormal range ;
Based on the determination result of the determination means, when it is determined that the period rate is continuously within the abnormal range in a plurality of times of welding under the same welding condition, a display that displays information that can specify the welding condition Means,
A monitoring device comprising:
前記判定手段は、前記第1の判定において前記異常範囲にあると判定したときに、溶接条件にかかわらず蓄積記憶手段に記憶されている最後に実施された溶接時の期間率が、前記異常範囲にあるのか否かを判定する第3の判定をさらに実行し、
前記表示手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、溶接条件にかかわらず複数回の溶接において期間率が連続して前記異常範囲となったことが判明したときに、溶接を実施した装置の点検を促す情報をさらに表示することを特徴とする請求項2の監視装置。
When the determining means determines that the abnormality is in the abnormal range in the first determination, the period rate at the time of the last performed welding stored in the storage means regardless of welding conditions is the abnormal range. And further executing a third determination for determining whether or not
The display means, based on the determination result of the determination means, when it is determined that the period rate is continuously within the abnormal range in a plurality of times of welding regardless of welding conditions. The monitoring apparatus according to claim 2, further displaying information for prompting inspection .
溶接条件を切り替えながら繰り返し実施される溶接の良否を監視する方法であって、
各々の溶接において、溶接実施中の測定期間における溶接指標を経時的に測定する工程と、
測定した溶接指標が、その時の溶接条件に対して定められた所定指標範囲にある期間を計時する工程と、
前記測定期間に対する前記計時期間の期間率を計算する工程と、
計算した期間率を、その時の溶接条件を特定し得る情報と対にして蓄積記憶する工程と、
計算した期間率が所定の異常範囲にあるのか否かを判定する第1の判定を実行するとともに、第1の判定において前記異常範囲にあると判定したときには、記憶している同一溶接条件で最後に実施された溶接時の期間率が、前記異常範囲にあるのか否かを判定する第2の判定をさらに実行する判定工程と、
判定工程の判定結果に基づいて、同一溶接条件による複数回の溶接において期間率が連続して前記異常範囲となったことが判明したときに、その溶接条件を特定し得る情報を表示する表示工程と、
を備える監視方法。
A method for monitoring the quality of welding that is repeatedly performed while switching welding conditions ,
In each of the welding, a step of periodically measured contact Keru welding indicators measurement period in the welding operation,
A step of measuring a period in which the measured welding index is within a predetermined index range determined for the welding conditions at that time ;
Calculating a period rate between the timings with respect to the measurement period;
A step of accumulating and storing the calculated period rate in combination with information capable of specifying the welding conditions at that time;
While performing the 1st determination which determines whether the calculated period rate exists in the predetermined | prescribed abnormal range, when it determines with being in the said abnormal range in 1st determination, it is on the same welding conditions memorize | stored. A determination step of further executing a second determination for determining whether or not a period rate at the time of the last welding is within the abnormal range ;
Based on the determination result of the determination step, when it is determined that the period rate is continuously within the abnormal range in multiple times of welding under the same welding condition, a display step for displaying information that can specify the welding condition When,
A monitoring method comprising:
前記判定工程では、前記第1の判定において前記異常範囲にあると判定したときに、溶接条件にかかわらず記憶している最後に実施された溶接時の期間率が、前記異常範囲にあるのか否かを判定する第3の判定をさらに実行し、In the determination step, when it is determined in the first determination that it is within the abnormal range, whether or not the last-performed welding time rate is within the abnormal range regardless of welding conditions. Further performing a third determination to determine whether
前記表示工程では、前記判定工程の判定結果に基づいて、溶接条件にかかわらず複数回の溶接において期間率が連続して前記異常範囲となったことが判明したときに、溶接を実施した装置の点検を促す情報をさらに表示することを特徴とする請求項3の監視方法。In the display step, based on the determination result of the determination step, when it is determined that the period rate is continuously within the abnormal range in a plurality of times of welding regardless of welding conditions, 4. The monitoring method according to claim 3, further comprising displaying information for prompting inspection.
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