JP6580438B2 - Exchange information output device - Google Patents
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Description
本発明は、溶接ロボットの溶接トーチにおける交換対象物の交換に関する情報を出力する交換情報出力装置に関する。 The present invention relates to an exchange information output device that outputs information related to exchange of an exchange object in a welding torch of a welding robot.
溶接ロボットの溶接トーチで用いられる給電チップ(溶接チップ)は、溶接の際に溶接ワイヤとの摩擦や給電時の熱による変形等によって摩耗することになる。その摩耗した給電チップは、チップの形状が変化しているため、給電位置の変化や、ワイヤの狙い位置の変化を引き起こすことになり、溶接品質を低下させる要因の一つとなっていた。そのため、給電チップを定期的に交換することが必要であった。しかしながら、給電チップの適切な交換時期を把握することは難しいという問題があった。例えば、溶接品質に影響を与えていない時期に給電チップを交換すると、交換時期が早すぎることになり、給電チップのコストが不必要に増加することになる。一方、コスト低下のため、摩耗した給電チップを継続して使用した場合には、溶接不良を引き起こすことにもなりうる。 A power supply tip (welding tip) used in a welding torch of a welding robot is worn due to friction with a welding wire or deformation due to heat during power supply during welding. The worn power supply tip has a change in the shape of the tip, which causes a change in the power supply position and a change in the target position of the wire, which is one of the factors that deteriorate the welding quality. Therefore, it is necessary to periodically replace the power supply chip. However, there is a problem that it is difficult to grasp the appropriate replacement time of the power supply chip. For example, if the power supply tip is replaced at a time that does not affect the welding quality, the replacement time will be too early, and the cost of the power supply tip will increase unnecessarily. On the other hand, if the worn power supply tip is continuously used due to cost reduction, it may cause poor welding.
なお、関連した技術として、給電チップの交換時期を、給電チップの消耗因子であるアークオン時間、アークスタート回数、ワイヤ総給量を溶接終了ごとに積算し、あらかじめ定めた閾値に達した際に、自動的に給電チップを交換する技術がある(例えば、特許文献1参照)。 As a related technology, when the power supply tip is replaced, the arc tip time, the number of arc starts, and the total wire supply amount, which are consumption factors of the power supply tip, are integrated for each welding end, and when a predetermined threshold value is reached, There is a technique for automatically replacing a power feed chip (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1の技術では、アークオン時間やアークスタート回数等が多くなれば、給電チップの摩耗の程度も大きくなるであろうという予測により、そのアークオン時間、アークスタート回数等を用いて交換時期を判断することになるため、その判断が適切でないこともあり得る。例えば、給電チップの摩耗の程度が大きい溶接が繰り返された場合には、そうでない場合と比較して給電チップの摩耗が激しくなるため、特許文献1の方法による判断では、交換時期の判断が本来の交換時期よりも遅れることもあり得る。反対に、給電チップの摩耗の程度が小さい溶接を行っている場合には、交換時期の判断が本来の交換時期よりも早くなることもあり得る。そのように、上述の交換時期の判断では、摩耗の程度を検知して判断しているのではないため、給電チップを適時に交換することが難しいという問題があった。
However, in the technique of the above-mentioned
一般的に言えば、溶接ロボットの溶接トーチにおいて用いられる給電チップ等の交換対象物の交換を、適時に行うことができるようにしたいという要望があった。 Generally speaking, there has been a desire to be able to replace a replacement object such as a power supply tip used in a welding torch of a welding robot in a timely manner.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、溶接ロボットの溶接トーチにおいて用いられる交換対象物の交換を適時に行うための情報である交換情報を出力できる交換情報出力装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides an exchange information output device capable of outputting exchange information, which is information for timely exchange of an exchange object used in a welding torch of a welding robot. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明による交換情報出力装置は、溶接トーチを有する溶接ロボットにおける溶接時の電流と電圧とを取得期間ごとに取得する電流電圧取得部と、電流電圧取得部によって取得された電流及び電圧のそれぞれの取得期間ごとの代表値である電流代表値及び電圧代表値を算出する代表値算出部と、代表値算出部によって算出された最新の複数の電流代表値及び電圧代表値について、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示す場合に、溶接トーチの電極部における交換対象物の交換に関する交換情報を取得する交換情報取得部と、交換情報を出力する出力部と、を備えたものである。
後述するように、交換対象物の摩耗が始まった場合には、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すことになるため、このような構成により、その負の相関を検知することによって、交換対象物が摩耗した場合に交換情報が出力されるようになる。すなわち、交換対象物が摩耗したことを把握した上で、交換情報を出力するため、より正確な交換情報の出力を実現することができる。そのため、例えば、その交換情報の出力に応じて交換対象物である給電チップ等を交換することにより、給電チップ等を適時に交換することが可能となる。
In order to achieve the above object, an exchange information output device according to the present invention is acquired by a current voltage acquisition unit that acquires a current and a voltage during welding in a welding robot having a welding torch for each acquisition period, and a current voltage acquisition unit. A representative value calculation unit that calculates a current representative value and a voltage representative value that are representative values for each acquisition period of the current and voltage, and a plurality of latest current representative values and voltage representative values calculated by the representative value calculation unit When the current representative value and the voltage representative value show a negative correlation, an exchange information obtaining unit for obtaining exchange information regarding the exchange of the exchange object in the electrode part of the welding torch, and an output unit for outputting the exchange information , With.
As will be described later, when wear of an object to be replaced begins, the current representative value and the voltage representative value show a negative correlation, so that such a negative correlation is detected by such a configuration. Thus, when the replacement object is worn, replacement information is output. In other words, since the replacement information is output after grasping that the replacement object is worn, more accurate replacement information can be output. Therefore, for example, by exchanging the power supply chip or the like that is the replacement object in accordance with the output of the exchange information, the power supply chip or the like can be replaced in a timely manner.
また、本発明による交換情報出力装置では、代表値は平均値であってもよく、中間値であってもよい。 In the exchange information output apparatus according to the present invention, the representative value may be an average value or an intermediate value.
また、本発明による交換情報出力装置では、電流電圧取得部は、あらかじめ決められた溶接箇所に対する溶接時の電流と電圧とを取得してもよい。
このような構成により、同じ溶接箇所の電流と電圧とを取得するため、異なる溶接箇所の電流と電圧とを用いて交換情報を取得する場合よりも、より適切な交換情報を取得することができる。また、電流と電圧との関係を取得するのに適切な溶接箇所の電流、電圧を取得するようにすることによって、より適切な交換情報の取得を実現できる。
In the exchange information output device according to the present invention, the current voltage acquisition unit may acquire a current and a voltage at the time of welding with respect to a predetermined welding location.
With such a configuration, since current and voltage at the same welding location are acquired, more appropriate replacement information can be acquired than when replacement information is acquired using current and voltage at different welding locations. . Moreover, acquisition of more appropriate replacement information can be realized by acquiring the current and voltage at a welding location appropriate for acquiring the relationship between current and voltage.
また、本発明による交換情報出力装置では、交換情報取得部は、最新の複数の電流代表値及び電圧代表値が、一方は減少しており、他方が増加している場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断してもよい。
このような構成により、電流代表値や電圧代表値の増加、減少の傾向を見ることによって、両代表値が負の相関を示しているかどうかを判断することができる。
Further, in the exchange information output device according to the present invention, the exchange information acquisition unit determines that the current representative value and the current representative value are the current representative value when one of the current representative value and voltage representative value is decreased and the other is increased. It may be determined that the voltage representative value shows a negative correlation.
With such a configuration, it is possible to determine whether or not both representative values show a negative correlation by observing the tendency of increase or decrease in the current representative value or voltage representative value.
また、本発明による交換情報出力装置では、交換情報取得部は、最新の電流代表値及び電圧代表値の少なくとも一方が、あらかじめ決められた範囲外となった場合に、交換を指示する交換情報を取得してもよい。
このような構成により、例えば、交換情報の出力に応じて給電チップ等の交換対象物を交換することによって、摩耗した給電チップ等の使用を継続することに起因する溶接不良を回避することができるようになる。
Further, in the exchange information output device according to the present invention, the exchange information acquisition unit provides exchange information for instructing exchange when at least one of the latest current representative value and voltage representative value is out of a predetermined range. You may get it.
With such a configuration, for example, by exchanging a replacement object such as a power feed tip according to the output of the exchange information, it is possible to avoid poor welding due to continued use of the worn power feed tip or the like. It becomes like this.
また、本発明による交換情報出力装置では、交換情報取得部は、電流代表値及び電圧代表値の少なくとも一方が、あらかじめ決められた範囲外となるまでの交換対象物の使用残量を含む交換情報を取得してもよい。
このような構成により、現在使用中の交換対象物の使用残量について知ることができる。その結果、例えば、新たな交換対象物を事前に用意することができるようになる。
In the exchange information output device according to the present invention, the exchange information acquisition unit includes exchange information including a remaining amount of use of the exchange object until at least one of the current representative value and the voltage representative value is out of a predetermined range. May be obtained.
With such a configuration, it is possible to know the remaining usage amount of the replacement object currently in use. As a result, for example, a new replacement object can be prepared in advance.
また、本発明による交換情報出力装置では、交換情報取得部は、最新の複数の電流代表値及び電圧代表値の相関係数が負である場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断してもよい。
このような構成により、最新の複数の電流代表値及び電圧代表値の相関係数を用いて、両代表値が負の相関を示しているかどうかを判断することができる。
Further, in the exchange information output device according to the present invention, the exchange information acquisition unit is configured such that the current representative value and the voltage representative value are negative when the correlation coefficient between the latest plurality of current representative values and voltage representative values is negative. You may judge that it shows a correlation.
With such a configuration, it is possible to determine whether or not both representative values show a negative correlation using the latest correlation coefficients of the current representative values and voltage representative values.
また、本発明による交換情報出力装置では、交換情報取得部は、相関係数があらかじめ決められた閾値より小さい場合に、交換を指示する交換情報を取得してもよい。
このような構成により、例えば、交換情報の出力に応じて給電チップ等の交換対象物を交換することによって、摩耗した給電チップ等の使用を継続することに起因する溶接不良を回避することができるようになる。
In the exchange information output device according to the present invention, the exchange information acquisition unit may acquire exchange information instructing exchange when the correlation coefficient is smaller than a predetermined threshold.
With such a configuration, for example, by exchanging a replacement object such as a power feed tip according to the output of the exchange information, it is possible to avoid poor welding due to continued use of the worn power feed tip or the like. It becomes like this.
また、本発明による交換情報出力装置では、交換対象物は、給電チップであり、溶接ロボットは、給電チップの自動交換機を有しており、出力部は、交換情報を自動交換機に出力してもよい。
このような構成により、交換情報の出力に応じて、自動的に給電チップを交換することができるようになる。
Further, in the exchange information output device according to the present invention, the exchange object is a power supply tip, the welding robot has a power supply tip automatic changer, and the output unit may output the exchange information to the automatic changer. Good.
With such a configuration, it becomes possible to automatically replace the power supply chip according to the output of the replacement information.
また、本発明による交換情報出力装置では、交換情報取得部は、最新の複数の相関係数を用いて、相関係数があらかじめ決められた閾値となるまでの交換対象物の使用残量を含む交換情報を取得してもよい。
このような構成により、相関係数の経時変化を用いて、現在使用中の交換対象物の使用残量について知ることができるようになる。その結果、例えば、新たな交換対象物を事前に用意することができるようになる。
Further, in the exchange information output device according to the present invention, the exchange information acquisition unit includes the remaining use amount of the exchange object until the correlation coefficient reaches a predetermined threshold using the latest plurality of correlation coefficients. Exchange information may be acquired.
With such a configuration, it becomes possible to know the remaining usage amount of the replacement object currently in use by using the change with time of the correlation coefficient. As a result, for example, a new replacement object can be prepared in advance.
本発明による交換情報出力装置によれば、溶接ロボットの溶接トーチにおいて用いられる交換対象物の交換を適時に行うための情報である交換情報を出力することができる。その結果、交換対象物を適時に交換することができ、交換対象物の交換が早すぎることによるコストアップや、交換対象物の交換が遅すぎることによる溶接不良を回避することができる。 According to the exchange information output device of the present invention, it is possible to output exchange information that is information for exchanging an exchange object used in a welding torch of a welding robot in a timely manner. As a result, the replacement object can be replaced in a timely manner, and it is possible to avoid an increase in cost due to the replacement of the replacement object being too early and poor welding due to the replacement of the replacement object being too late.
以下、本発明による交換情報出力装置について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素は同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本実施の形態による交換情報出力装置は、溶接時の電流、電圧の相関を用いて、溶接トーチの電極部における交換対象物の交換に関する情報を出力するものである。 Hereinafter, an exchange information output apparatus according to the present invention will be described using embodiments. Note that, in the following embodiments, the components given the same reference numerals are the same or equivalent, and repetitive description may be omitted. The exchange information output device according to the present embodiment outputs information related to exchange of the exchange object in the electrode part of the welding torch using the correlation between current and voltage during welding.
図1は、本実施の形態による溶接ロボットシステムの構成を示す図である。本実施の形態による溶接ロボットシステムは、ロボット制御装置1と、溶接ロボット3と、溶接機4と、ワイヤ送給装置5と、入出力端末6とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a welding robot system according to the present embodiment. The welding robot system according to the present embodiment includes a
溶接ロボット3は、減速機を介して駆動モータにより駆動される関節によって連結された複数のアームを有している。その駆動モータは、エンコーダを有しており、そのエンコーダによって駆動モータの現在位置が検出されてもよい。また、その溶接ロボット3の先端には、母材(ワーク)8に対してアーク溶接を行う溶接トーチ3aが取り付けられている。そして、溶接ワイヤがワイヤ送給装置5から送給され、溶接機4によって、溶接トーチ3aの先端の溶接ワイヤと母材8との間に高電圧が印加されることによってアークが発生し、そのアークの熱で溶接ワイヤ及び母材8が溶融されることにより、母材8に対する溶接が行われる。なお、溶接ロボット3の構成はすでに公知であり、その詳細な説明を省略する。また、アーク溶接では、シールドガスを溶接トーチ3aから噴出することが一般的であるが、その構成の説明は省略している。また、本実施の形態では、交換対象物が、溶接トーチ3aで用いられる給電チップである場合について主に説明する。また、溶接ロボット3は、給電チップの自動交換機を有していてもよい。
The welding robot 3 has a plurality of arms connected by joints driven by a drive motor via a reduction gear. The drive motor may include an encoder, and the current position of the drive motor may be detected by the encoder. A welding torch 3 a that performs arc welding on the base material (workpiece) 8 is attached to the tip of the welding robot 3. Then, the welding wire is fed from the
溶接機4は、溶接で用いられる高電圧を溶接トーチ3aや母材8に供給する溶接電源や、ワイヤ送給装置5による溶接ワイヤの送給を制御するワイヤ送給制御部、ロボット制御装置1から送信される溶接条件に応じて、溶接電源を制御する溶接制御部等を備えている。なお、溶接機4の構成はすでに公知であり、その詳細な説明を省略する。
The welding machine 4 includes a welding power source that supplies a high voltage used in welding to the welding torch 3a and the
入出力端末6は、溶接ロボット3のティーチング等に使用される端末であり、操作者の操作に応じた操作信号等をロボット制御装置1に渡してもよい。また、ロボット制御装置1から表示データを受け付けてディスプレイに表示してもよく、その表示データの表示において操作者から受け付けた選択内容等をロボット制御装置1に渡してもよい。なお、入出力端末6からロボット制御装置1に入力された操作指示等は、図示しない経路を介して実行部12に渡されてもよい。また、入出力端末6は、交換情報出力装置2に関する設定等を受け付け、その設定等を交換情報出力装置2等に対して行ってもよい。その設定は、例えば、後述する閾値や、電流・電圧の取得箇所等に関する設定であってもよい。また、交換情報出力装置2から出力された交換情報を受け付け、ディスプレイに表示したり、スピーカから音声出力したりしてもよい。この入出力端末6は、例えば、ティーチペンダントであってもよい。
The input / output terminal 6 is a terminal used for teaching or the like of the welding robot 3 and may pass an operation signal or the like according to the operation of the operator to the
ここで、交換情報出力装置2について説明する前に、給電チップが摩耗していると判断する方法の概要について説明する。給電チップのワイヤ挿通孔を溶接ワイヤが通過することや溶接時の熱により、給電チップの先端部が摩耗することになる。そのため、図2(a)で示されるように、摩耗した給電チップにおける溶接ワイヤの突出し長は、新しい給電チップにおける溶接ワイヤの突出し長よりも長くなる。その結果、同じ溶接条件や同じ位置・姿勢で溶接を行っていても、摩耗した給電チップを用いた溶接では、新しい給電チップを用いた溶接と比較して、溶接時の電流が減少し、電圧が増加することになる。また、給電チップの先端部が摩耗すると、給電チップのワイヤ挿通孔の径が先端部で大きくなる。そのため、摩耗した給電チップにおける溶接ワイヤの先端の位置ずれは、新しい給電チップにおける溶接ワイヤにおける溶接ワイヤの先端の位置ずれよりも大きくなる。なお、位置ずれが大きい場合には、ワークの狙いずれも大きくなるため、例えば、図2(b)で示されるように、摩耗した給電チップにおける溶接ワイヤの突出し長が、新しい給電チップにおける溶接ワイヤの突出し長よりも短くなることがある。その結果、同じ溶接条件や同じ位置・姿勢で溶接を行っていても、摩耗した給電チップを用いた溶接では、新しい給電チップを用いた溶接と比較して、電流が増加し、電圧が減少することになる。また逆に、その位置ずれのため、摩耗した給電チップにおける溶接ワイヤの突出し長が、新しい給電チップにおける溶接ワイヤの突出し長よりも長くなることがある。その場合には、図2(a)の場合と同様に、同じ溶接条件や同じ位置・姿勢で溶接を行っていても、摩耗した給電チップを用いた溶接では、新しい給電チップを用いた溶接と比較して、電流が減少し、電圧が増加することになる。このように、給電チップが摩耗すると、電流が減少し、電圧が増加するか、または、その反対に電流が増加し、電圧が減少することになる。すなわち、溶接時の電流と電圧との時間変化が負の相関を有するようになることによって、給電チップが摩耗したことを知ることができる。なお、溶接ロボット3を用いた溶接では、通常、あらかじめ作成された作業プログラムを繰り返して再生するため、同じ作業プログラムの同じ溶接箇所では、溶接時の設定電流や電圧、溶接トーチの位置や姿勢、溶接速度等が等しいことになり、その箇所において観測される電流や電圧は、略等しいことになる。したがって、同じ溶接箇所の電流・電圧を取得し、両者の時間的な推移が負の相関を有しているかどうかについて判断することにより、給電チップが摩耗しているかどうかを知ることができるようになる。
Here, before describing the exchange
ロボット制御装置1は、教示情報記憶部11と、実行部12と、サーボ制御部13と、溶接制御部14と、交換情報出力装置2とを備える。交換情報出力装置2は、電流電圧取得部21と、バッファ22と、代表値算出部23と、代表値記憶部24と、交換情報取得部25と、出力部26とを備える。
The
教示情報記憶部11では、教示情報が記憶される。その教示情報は、例えば、溶接ロボット3のマニピュレータの先端の位置を示す情報や各駆動モータの位置を示す情報などを含んでいてもよく、溶接の開始や終了、出力電圧、溶接ワイヤの送給に関する情報などを含んでいてもよい。なお、その教示情報記憶部11では、交換情報出力装置2が溶接時の電流や電圧を取得する溶接箇所を指定する情報も記憶されていてもよい。その溶接箇所を指定する情報は、溶接に関する教示情報に含まれていてもよく、教示情報とは別に、教示情報記憶部11で記憶されていてもよい。その溶接箇所を指定する情報は、例えば、入出力端末6から入力されてもよい。教示情報記憶部11は、所定の記録媒体(例えば、半導体メモリや磁気ディスクなど)によって実現されうる。
The teaching information storage unit 11 stores teaching information. The teaching information may include, for example, information indicating the position of the tip of the manipulator of the welding robot 3, information indicating the position of each drive motor, and the like. It may contain information about. In addition, in the teaching information storage unit 11, information for designating a welding location from which the exchange
実行部12は、教示情報記憶部11で記憶されている教示情報や、入出力端末6から入力される操作信号等に応じて、溶接ロボット3の各駆動モータの位置を制御する。その制御によって、溶接トーチ3aが所望の位置に移動されることになる。具体的には、実行部12は、教示情報に含まれる移動命令等に応じて、溶接ロボット3の各駆動モータの位置指令値や移動量などをサーボ制御部13に出力してもよい。また、実行部12は、教示情報記憶部11で記憶されている教示情報に応じて、溶接制御部14を介して、溶接機4による溶接の開始や終了、出力電圧、溶接ワイヤの送給の開始や終了等を制御してもよい。また、実行部12は、溶接時の電流や電圧を取得する溶接箇所を指定する情報に応じて、溶接トーチ3aがその溶接箇所に入った際に、電流や電圧の取得開始指示を電流電圧取得部21に出力し、また、溶接トーチ3aがその溶接箇所から出た際に、電流や電圧の取得終了指示を電流電圧取得部21に出力してもよい。
The
サーボ制御部13は、溶接ロボット3の各駆動モータの位置指令値や移動量を実行部12から受け取り、また、各駆動モータのエンコーダで取得された現在位置等を溶接ロボット3から受け取り、それらを用いることによって、溶接ロボット3の各駆動モータの現在位置が位置指令値の示す位置となるようにフィードバック制御を行う。
The
溶接制御部14は、実行部12から受け取った溶接条件に応じて、電流指令値等を溶接機4に出力する。また、実行部12からの指示に応じて、溶接ワイヤの送給の開始や終了等の指示を溶接機4に出力する。
The
電流電圧取得部21は、溶接トーチ3aを有する溶接ロボット3における溶接時の電流と電圧とを取得する。溶接時の電流は、溶接時に溶接トーチ3aと母材8との間に流れる電流であり、溶接時の電圧は、溶接時の溶接トーチ3aと母材8との間の電圧であってもよい。電流電圧取得部21は、その電流や電圧の取得を取得期間ごとに行う。その取得期間は、例えば、あらかじめ決められた溶接箇所に対する溶接が行われている期間に相当するものであってもよい。具体的には、その取得期間は、実行部12から取得開始指示を受け取ってから取得終了指示を受け取るまでの期間であってもよい。そのようにすることで、電流電圧取得部21は、あらかじめ決められた溶接箇所に対する溶接時の電流と電圧とを取得することになる。電流電圧取得部21は、取得した電流と電圧とをバッファ22に蓄積する。電流電圧取得部21は、電流等を取得した日時と対応付けて、電流や電圧をバッファ22に蓄積してもよい。その日時は、例えば、図示しないカレンダー部や時計部から取得されてもよい。
The current / voltage acquisition unit 21 acquires a current and a voltage during welding in the welding robot 3 having the welding torch 3a. The current during welding is a current that flows between the welding torch 3a and the
バッファ22では、電流電圧取得部21によって取得された電流と電圧とが記憶される。その電流や電圧は、代表値算出部23によって代表値が算出された後に、消去されてもよい。バッファ22での記憶は、通常、RAM等における一時的な記憶であるが、そうでなくてもよい。
In the
代表値算出部23は、電流電圧取得部21によって取得された電流及び電圧のそれぞれの取得期間ごとの代表値である電流代表値及び電圧代表値を算出し、代表値記憶部24に蓄積する。すなわち、ある取得期間に対応する電流及び電圧がバッファ22で記憶されている場合には、代表値算出部23は、その取得期間に対応する電流をバッファ22から読み出して電流代表値を算出し、また、その取得期間に対応する電圧をバッファ22から読み出して電圧代表値を算出してもよい。代表値算出部23は、算出した電流代表値と電圧代表値とを対応付けて代表値記憶部24に蓄積することが好適である。なお、代表値は、例えば、平均値であってもよく、中央値(中間値)であってもよい。電流代表値が電流の平均値(中央値)である場合には、電圧代表値も電圧の平均値(中央値)であることが好適である。また、バッファ22において、電流等に日時が対応付けられている場合には、代表値算出部23は、電流代表値や電圧代表値を、それらの算出で用いた電流や電圧に対応する日時に対応付けて代表値記憶部24に蓄積してもよい。
The representative value calculation unit 23 calculates a current representative value and a voltage representative value, which are representative values for each acquisition period of the current and voltage acquired by the current / voltage acquisition unit 21, and accumulates them in the representative
代表値記憶部24では、電流代表値と電圧代表値とが記憶される。代表値算出部23による電流代表値及び電圧代表値の算出が繰り返されることによって、代表値記憶部24では、複数の電流代表値等が記憶されるようになる。なお、代表値記憶部24では、同じ取得期間に対応する電流代表値と電圧代表値とが、組になって記憶されていることが好適である。また、代表値記憶部24では、記憶されている電流代表値や電圧代表値の時間的な順序がわかるようになっていることが好適である。その時間的な順序とは、電流代表値や電圧代表値の算出元である電流、電圧の取得期間の時間的な順序である。代表値記憶部24での記憶は、RAM等における一時的な記憶でもよく、または、長期的な記憶でもよい。代表値記憶部24は、所定の記録媒体(例えば、半導体メモリや磁気ディスクなど)によって実現されうる。
The representative
交換情報取得部25は、代表値算出部23によって算出された最新の複数の電流代表値及び電圧代表値について、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示す場合に、溶接トーチの電極部における交換対象物の交換に関する交換情報を取得する。本実施の形態では、前述のように、その交換対象物が給電チップである場合について主に説明する。交換情報は、例えば、交換対象物の交換を指示する情報であってもよい。その指示は、人に対する指示であってもよく、または、給電チップの自動交換機に対する指示であってもよい。前者の場合には、交換情報は、例えば、「給電チップを交換して下さい」というテキスト情報や、音声情報、音声映像情報等であってもよい。また、給電チップの自動交換機に対する指示である交換情報は、給電チップの交換を指示するコマンドであってもよい。そのように、交換情報が交換対象物の交換を指示する情報である場合には、交換情報取得部25は、図示しない記録媒体から情報を読み出すことによって、交換情報を取得してもよい。また、交換情報は、例えば、交換対象物の使用残量を含む情報であってもよい。その使用残量は、交換対象物を交換するまでの使用期間(例えば、残り1時間など)を示す情報であってもよく、交換対象物を交換するまでの使用回数(例えば、残り5回など)を示す情報であってもよい。その回数は、例えば、実行部12が実行する作業プログラムの実行回数であってもよく、溶接の開始から終了までを1回とする回数(すなわち、パスの数)であってもよく、溶接に関するその他の回数であってもよい。そのように、交換情報が使用残量を含む情報である場合には、交換情報取得部25は、その使用残量を算出することによって交換情報を取得してもよい。ここで、最新の複数の電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示しているかどうかを判断する方法として、(1)電流代表値、電圧代表値の時間変化を用いる方法と、(2)電流代表値、電圧代表値の相関係数を用いる方法とについて説明する。なお、最新の複数の両代表値が負の相関を示しているかどうかの判断は、交換対象物が摩耗してきているかどうかの判断であると考えることもできる。
When the current representative value and the voltage representative value have a negative correlation with respect to the latest plurality of current representative values and voltage representative values calculated by the representative value calculating unit 23, the exchange
(1)電流代表値、電圧代表値の時間変化を用いる方法
この場合には、交換情報取得部25は、最新の複数の電流代表値及び電圧代表値が、一方は減少しており、他方が増加している場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断する。なお、その増加や減少は、時系列に沿った増加や減少である。すなわち、交換情報取得部25は、最新の複数の電流代表値の時系列変化と、最新の複数の電圧代表値の時系列変化とを用い、一方が時間方向に沿って減少しており、他方が時間方向に沿って増加している場合に、最新の複数の電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示していると判断してもよい。具体的には、交換情報取得部25は、最新のN個の電流代表値と、最新のN個の電圧代表値とについて、図3で示されるように、それぞれ回帰直線を算出し、一方の回帰直線の傾きが正であり、他方の回帰直線の傾きが負である場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示していると判断し、そうでない場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示していないと判断してもよい。なお、Nは2以上の整数であり、その回帰直線は、電流代表値等の時間変化に関する回帰直線である。また、図3では、時間軸(横軸)として、電流代表値等を算出した回数を用いているが、時間軸は、例えば、日時であってもよい。また、交換情報取得部25は、一方の回帰直線の傾きが、第1の閾値を超える正の値であり、他方の回帰直線の傾きが、第2の閾値より小さい負の値である場合に、両代表値の時間変化が負の相関を示していると判断してもよい。その第1及び第2の閾値は、電流代表値、電圧代表値ごとに決められていてもよい。その第1の閾値は正の値であり、第2の閾値は負の値であり、両閾値は、交換情報取得部25がアクセス可能な記録媒体で記憶されていてもよい。
(1) Method using time variation of current representative value and voltage representative value In this case, the exchange
ここで、上述のように、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断した場合に、交換情報取得部25が、交換対象物の交換を指示する交換情報を取得するタイミングについて説明する。図3で示されるように、最新の電流代表値が、あらかじめ決められた範囲AT1〜AT2の範囲外となり、かつ、最新の電圧代表値が、あらかじめ決められた範囲VT1〜VT2の範囲外となった場合に、交換情報取得部25は、交換時期が到来したと判断し、交換対象の交換を指示する交換情報を取得して出力部26に渡してもよい。なお、電流代表値がAT1〜AT2の範囲内である場合や、電圧代表値がVT1〜VT2の範囲内である場合には、溶接不良が発生しないようにそれらの範囲が設定されることが好適である。また、交換情報取得部25は、最新の電流代表値と、最新の電圧代表値との一方が範囲外となった場合に、交換対象の交換を指示する交換情報を取得するようにしてもよい。すなわち、交換情報取得部25は、最新の電流代表値と、最新の電圧代表値との少なくとも一方が、あらかじめ決められた範囲外となった場合に、交換を指示する交換情報を取得してもよい。
Here, as described above, when it is determined that the current representative value and the voltage representative value indicate a negative correlation, the exchange
また、上述のように、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断した場合に、交換情報取得部25が、交換対象物の使用残量を含む交換情報を取得する方法について説明する。なお、この場合には、前提として、最新のN個の電流代表値や電圧代表値がすべて、あらかじめ決められた範囲内に含まれているものとする。図4で示されるように、交換情報取得部25は、電流代表値について、あらかじめ決められた範囲の上限の閾値AT2及び下限の閾値AT1と、回帰直線との交点を求め、その交点の時間と、現在の時間との差(=C1−C0)を算出する。その差は、時間であってもよく、回数であってもよい。なお、ここでは、現在の時間を最新の電流代表値に対応する時間としているが、そうでなくてもよい。横軸が日時である場合には、例えば、計算時の現在日時を現在の時間としてもよい。また、閾値と回帰直線との交点は、厳密には2個存在するが、交換情報取得部25は、現在の時間よりも大きい範囲での交点のみを求めればよい。また、交換情報取得部25は、電圧代表値についても、同様の処理を行う。その結果、電流代表値があらかじめ決められた範囲外となるまでの推定期間であるC1−C0と、電圧代表値があらかじめ決められた範囲外となるまでの推定期間であるC2−C0とが求まることになる。交換情報取得部25は、例えば、両推定期間の平均を給電チップの使用残量としてもよく、短い方の期間または長い方の期間を給電チップの使用残量としてもよい。そして、交換情報取得部25は、その使用残量を含む交換情報を出力部26に渡してもよい。すなわち、交換情報取得部25は、電流代表値及び電圧代表値の少なくとも一方が、あらかじめ決められた範囲外となるまでの交換対象物の使用残量を含む交換情報を取得し、出力部26に渡してもよい。
In addition, as described above, when it is determined that the current representative value and the voltage representative value indicate a negative correlation, the exchange
また、交換情報取得部25は、上述の説明以外の交換情報を取得してもよい。例えば、交換情報取得部25は、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断した場合に、交換対象物の交換時期が近い旨を示す交換情報を取得してもよい。
Further, the exchange
(2)電流代表値、電圧代表値の相関係数を用いる方法
この場合には、交換情報取得部25は、最新の複数の電流代表値及び電圧代表値の相関係数が負である場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断する。すなわち、交換情報取得部25は、電流代表値及び電圧代表値の最新のN個の組について、相関係数を算出し、その相関係数が負である場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断してもよい。Nは2以上の整数である。例えば、電流代表値と電圧代表値との最新のN個の組が図5のようになっている場合には、相関係数が負の値となり、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断されることになる。なお、交換情報取得部25は、相関係数が0未満である場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断してもよく、相関係数が0より小さい閾値TH0未満である場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断してもよい。
(2) Method of using correlation coefficient of current representative value and voltage representative value In this case, the exchange
ここで、上述のように、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断した場合に、交換情報取得部25が、交換対象物の交換を指示する交換情報を取得するタイミングについて説明する。交換情報取得部25は、相関係数があらかじめ決められた閾値THより小さい場合に、交換時期が到来したと判断し、交換を指示する交換情報を取得して出力部26に渡してもよい。その閾値は、−1より大きい負の値である。相関係数は、−1から1までの値を取るからである。その閾値THは、交換情報取得部25がアクセス可能な記録媒体で記憶されていてもよい。なお、相関係数が閾値THより大きい場合には、溶接不良が発生しないように閾値THが設定されることが好適である。また、相関係数が閾値THと等しい場合には、交換時期が到来したと判断されてもよく、またはそうでなくてもよい。なお、通常、閾値TH<閾値TH0である。
Here, as described above, when it is determined that the current representative value and the voltage representative value indicate a negative correlation, the exchange
また、上述のように、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断した場合に、交換情報取得部25が、交換対象物の使用残量を含む交換情報を取得する方法について説明する。なお、この場合には、前提として、最新のN個の電流代表値や電圧代表値を用いて算出された相関係数が閾値THよりも大きい値であるものとする。使用残量を求める場合には、交換情報取得部25は、相関係数の算出ごとに、その相関係数と、その相関係数に対応する時間とを対応付けて蓄積しているものとする。相関係数に対応する時間は、例えば、相関係数の算出で用いられた最新の電流代表値等に対応する時間であってもよい。相関係数と、それに対応する時間とは、例えば、代表値記憶部24において記憶されてもよい。そして、交換情報取得部25は、最新の相関係数が負であった場合には、最新の複数の負の相関係数を用いて、使用残量を算出してもよい。具体的には、図6で示されるように、交換情報取得部25は、最新のM個の負の相関係数について回帰直線を算出し、その回帰直線と、閾値THとの交点の時間C3を算出する。そして、交換情報取得部25は、その交点の時間と、現在の時間との差である使用残量(=C3−C0)を算出し、その使用残量を含む交換情報を出力部26に渡してもよい。なお、Mは2以上の整数である。また、ここでも、現在の時間を最新の電流代表値に対応する時間としているが、そうでなくてもよい。横軸が日時である場合には、例えば、計算時の現在日時を現在の時間としてもよい。
In addition, as described above, when it is determined that the current representative value and the voltage representative value indicate a negative correlation, the exchange
なお、ここでは、上記(1)(2)の方法によって最新の複数の両代表値が負の相関を示しているかどうかを判断する場合について説明したが、それら以外の方法によってその判断を行ってもよいことはいうまでもない。また、代表値記憶部24において、N個の電流代表値や電圧代表値が記憶されていない場合には、交換情報取得部25は、N個未満の電流代表値等を用いて負の相関に関する判断等の処理を行ってもよく、または、その処理を行わなくてもよい。
Here, the case where it is determined whether or not the latest plurality of representative values show a negative correlation by the methods (1) and (2) has been described. It goes without saying. Further, when the representative current
出力部26は、交換情報取得部25が取得した交換情報を出力する。その交換情報が、給電チップの自動交換機に対するコマンドである場合には、出力部26は、そのコマンドである交換情報を自動交換機に出力してもよい。また、その交換情報が、交換対象物の交換を人に対して指示する情報である場合、すなわち、その交換情報が、交換対象物の交換を促す情報である場合や、その交換情報に使用残量が含まれている場合には、出力部26は、その交換情報を表示したり、プリントしたり、音声出力したり、操作者等の端末に送信したりしてもよい。
The
なお、使用残量を含む交換情報を出力する場合に、出力部26は、例えば、あらかじめ決められた使用残量となったときにのみ、その使用残量を含む交換情報を出力してもよい。具体的には、使用残量が100回以内や1時間以内になった場合に、出力部26は、その交換情報を出力し、そうでない場合には、交換情報を出力しなくてもよい。なお、例えば、交換情報取得部25が、そのような交換情報のみを取得するのであれば、出力部26は、交換情報取得部25が取得したすべての交換情報を出力してもよい。
In addition, when outputting the exchange information including the used remaining amount, the
ここで、この出力は、例えば、表示デバイス(例えば、液晶ディスプレイなど)への表示でもよく、所定の機器への通信回線を介した送信でもよく、プリンタによる印刷でもよく、スピーカによる音声出力でもよく、記録媒体への蓄積でもよく、他の構成要素への引き渡しでもよい。なお、交換情報が記録媒体に蓄積されたり、他の構成要素に引き渡されたりした場合には、その蓄積されたり、引き渡されたりした交換情報は、最終的に操作者等に提示されたり、自動交換機に渡されたりすることが好適である。また、出力部26は、出力を行うデバイス(例えば、表示デバイスやプリンタなど)を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、出力部26は、ハードウェアによって実現されてもよく、または、それらのデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。
Here, the output may be, for example, display on a display device (for example, a liquid crystal display), transmission via a communication line to a predetermined device, printing by a printer, or audio output by a speaker. It may be stored in a recording medium or delivered to another component. When exchange information is stored in a recording medium or delivered to another component, the exchange information that is accumulated or delivered is finally presented to the operator or automatically. It is preferable to be passed to an exchange. The
なお、ロボット制御装置1が交換情報出力装置2を有する場合について説明しているが、そうでなくてもよい。例えば、ロボット制御装置1の外部に交換情報出力装置2が存在してもよい。その場合には、例えば、電流電圧取得部21は、ロボット制御装置1の実行部12から、取得開始指示や取得終了指示を受け付け、その受け付けた指示を用いて電流や電圧の取得を行ってもよい。
In addition, although the case where the
また、教示情報記憶部11、バッファ22、及び代表値記憶部24のうち、任意の2以上の記憶部等は、同一の記録媒体によって実現されてもよく、または、別々の記録媒体によって実現されてもよい。前者の場合には、例えば、教示情報を記憶している領域が教示情報記憶部11となり、電流代表値や電圧代表値を記憶している領域が代表値記憶部24となってもよい。
Of the teaching information storage unit 11, the
次に、交換情報出力装置2の動作について図7のフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートでは、交換情報出力装置2以外のロボット制御装置1の処理については、その説明を省略している。
(ステップS101)電流電圧取得部21は、電流や電圧を取得するかどうか判断する。そして、取得する場合には、ステップS102に進み、そうでない場合には、電流等を取得すると判断するまで、ステップS101の処理を繰り返す。なお、電流電圧取得部21は、例えば、実行部12から取得開始指示を受け取った場合に、電流等を取得すると判断してもよい。
Next, the operation of the exchange
(Step S101) The current-voltage acquisition unit 21 determines whether to acquire a current or a voltage. If it is acquired, the process proceeds to step S102. If not, the process of step S101 is repeated until it is determined that current or the like is acquired. Note that the current voltage acquisition unit 21 may determine to acquire a current or the like when an acquisition start instruction is received from the
(ステップS102)電流電圧取得部21は、溶接に関する電流や電圧を取得し、バッファ22に蓄積する。
(Step S <b> 102) The current / voltage acquisition unit 21 acquires current and voltage related to welding and stores them in the
(ステップS103)電流電圧取得部21は、電流等の取得の処理を終了するかどうか判断する。そして、終了する場合には、ステップS104に進み、そうでない場合には、ステップS102に戻る。なお、電流電圧取得部21は、例えば、実行部12から取得終了指示を受け取った場合に、電流等の取得を終了すると判断してもよい。
なお、ステップS101において電流等の取得を行うと判断され、ステップS103において電流等の取得を終了すると判断されるまで、電流等の取得が継続されるが、その場合に、例えば、あらかじめ決められた時間間隔で電流等の取得が繰り返されてもよい。
(Step S103) The current / voltage acquisition unit 21 determines whether or not to end the process of acquiring current and the like. If the process is to end, the process proceeds to step S104. If not, the process returns to step S102. Note that the current voltage acquisition unit 21 may determine that the acquisition of the current or the like is to be ended when an acquisition end instruction is received from the
In step S101, it is determined to acquire current etc., and in step S103, the acquisition of current etc. is continued until it is determined to end the acquisition of current etc. In this case, for example, it is determined in advance. Acquisition of current and the like may be repeated at time intervals.
(ステップS104)代表値算出部23は、ステップS102で取得された複数の電流、複数の電圧について、それぞれ代表値を算出し、その算出した電流代表値と電圧代表値とを代表値記憶部24に蓄積する。
(Step S104) The representative value calculation unit 23 calculates a representative value for each of the plurality of currents and the plurality of voltages acquired in step S102, and the representative
(ステップS105)交換情報取得部25は、新たに算出された電流代表値及び電圧代表値の組を含む、最新の複数の電流代表値と電圧代表値とを用いて、両代表値が負の相関を有しているかどうか判断する。その判断には、例えば、電流代表値等の時間変化が用いられてもよく、電流代表値等の相関係数が用いられてもよい。そして、両代表値が負の相関を有する場合には、ステップS106に進み、そうでない場合には、ステップS101に戻る。
(Step S105) The exchange
(ステップS106)交換情報取得部25は、交換対象物の交換時期がすでに到来しているかどうか判断する。交換情報取得部25は、例えば、最新の電流代表値等が所定の範囲内に含まれるかどうかによってその判断を行ってもよく、電流代表値等の相関係数が閾値THより小さいかどうかによってその判断を行ってもよい。そして、交換時期がすでに到来している場合には、ステップS107に進み、そうでない場合には、ステップS108に進む。
(Step S106) The exchange
(ステップS107)交換情報取得部25は、交換を指示する交換情報を取得し、出力部26に渡す。
(Step S <b> 107) The exchange
(ステップS108)交換情報取得部25は、使用残量を算出し、その使用残量を含む交換情報を出力部26に渡す。
(Step S <b> 108) The exchange
(ステップS109)出力部26は、交換情報取得部25から受け取った交換情報を出力する。そして、ステップS101に戻る。
なお、図7のフローチャートにおいて、代表値が算出されるごとにステップS105以降の処理が行われる場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、あらかじめ決められた期間ごとや、ロボット制御装置1の立ち上げ等の特定のタイミングで、ステップS105以降の処理が行われてもよい。
(Step S109) The
In the flowchart of FIG. 7, the case where the processing after step S <b> 105 is performed every time the representative value is calculated has been described, but this need not be the case. For example, the processing after step S105 may be performed at a predetermined timing or at a specific timing such as startup of the
また、図7のフローチャートでは、交換時期が到来していないと判断された場合に、毎回、使用残量を含む交換情報が出力される場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、使用残量を含む交換情報の出力は、あらかじめ決められた期間ごとに行われてもよく、ロボット制御装置1の立ち上げ等の特定のタイミングで行われてもよい。その場合には、ステップS108において、使用残量を含む交換情報を図示しない記録媒体に蓄積し、出力部26が、あらかじめ決められた期間ごとに、または、ロボット制御装置1の立ち上げ等の特定のタイミングで、記憶されている最新の交換情報を読み出して出力するようにしてもよい。
Further, in the flowchart of FIG. 7, the case has been described where the replacement information including the remaining amount of use is output every time when it is determined that the replacement time has not come, but this need not be the case. For example, the output of the exchange information including the remaining usage amount may be performed every predetermined period, or may be performed at a specific timing such as start-up of the
また、図7のフローチャートにおける処理の順序は一例であり、同様の結果を得られるのであれば、各ステップの順序を変更してもよい。また、図7のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。 Further, the order of processing in the flowchart of FIG. 7 is an example, and the order of each step may be changed as long as the same result can be obtained. In the flowchart of FIG. 7, the process ends when the power is turned off or the process is terminated.
次に、本実施の形態による交換情報取得部25の動作について、具体例を用いて説明する。この具体例において、教示情報に応じた一連の溶接プロセスにおける特定の箇所が、電流と電圧との取得箇所に設定されているものとする。そして、溶接ロボット3では、その一連の溶接プロセスが繰り返して実行されるものとする。
Next, the operation of the exchange
実行部12が、教示情報に応じた一連の溶接プロセスを実行している際に、あらかじめ設定されている電流等の取得箇所になったとする。すると、実行部12は、電流電圧取得部21に、取得開始指示を渡す。その取得開始指示を受け取ると、電流電圧取得部21は、溶接時の電流や電圧の取得を開始し、その取得した電流や電圧をバッファ22に蓄積する(ステップS101〜S103)。その後、電流等の取得箇所の終点まで溶接プロセスが進行すると、実行部12は、電流電圧取得部21に取得終了指示を渡す。その取得終了指示を受け取ると、電流電圧取得部21は、溶接時の電流や電圧の取得を終了し、代表値を算出する旨の指示を図示しない経路を介して代表値算出部23に渡す(ステップS103)。その指示を受け取ると、代表値算出部23は、バッファ22から複数の電流を読み出して電流代表値を算出する。また、代表値算出部23は、バッファ22から複数の電圧を読み出して電圧代表値を算出する。そして、代表値算出部23は、両代表値を、その時点の代表値の算出回数に対応付けて代表値記憶部24に蓄積し、バッファ22で記憶されているすべての電流、電圧を消去すると共に、負の相関があるかどうか判断する旨の指示を図示しない経路を介して交換情報取得部25に渡す(ステップS104)。その指示を受け取ると、交換情報取得部25は、最新の複数の電流代表値と電圧代表値とを用いて、両者が負の相関を有しているかどうか判断する(ステップS105)。この場合には、両者は負の相関を有していなかったとする。すると、交換情報の取得は行われず、負の相関を有すると判断されるまで、電流や電圧の取得と、電流代表値と電圧代表値の算出とが繰り返されることになる(ステップS101〜S104)。
It is assumed that the
その後、溶接プロセスが繰り返され、交換情報取得部25が、最新の複数の電流代表値と電圧代表値とが負の相関を有していると判断したとする(ステップS105)。すると、交換情報取得部25は、交換時期が到来したかどうか判断する(ステップS106)。この場合には、まだ交換時期が到来していなかったとする。すると、交換情報取得部25は、使用残量を含む交換情報を取得して、出力部26に渡す(ステップS108)。そして、出力部26は、その交換情報を、例えば、入出力端末6等に出力する(ステップS109)。そのようにして、溶接ロボット3の操作者等は、給電チップの交換予定時期を知ることができるようになる。
Thereafter, the welding process is repeated, and the exchange
その後、さらに溶接プロセスが繰り返され、交換情報取得部25が、交換時期が到来したと判断したとする(ステップS106)。すると、交換情報取得部25は、給電チップを交換する旨の指示を含む交換情報を取得して、出力部26に渡す(ステップS107)。そして、出力部26は、その交換情報を、例えば、入出力端末6等に出力する(ステップS109)。そのようにして、溶接ロボット3の操作者等は、給電チップを交換しなくてはならない旨を知ることができるようになる。なお、その出力に応じて給電チップが交換された場合には、操作者等は、給電チップを交換した旨を、入出力端末6等を介して交換情報出力装置2に入力してもよい。その入力を受け付けると、交換情報出力装置2は、バッファ22や、代表値記憶部24で記憶されているすべての情報を消去し、代表値の算出回数のカウンタをリセットしてもよい。そのようにして、交換された給電チップについて、新たな判断が開始されることになる。
Thereafter, the welding process is further repeated, and it is assumed that the replacement
以上のように、本実施の形態による交換情報出力装置2によれば、給電チップが実際に摩耗していることを、電流や電圧を用いて判断することができるようになる。そのため、例えば、給電チップの交換時期を、アークオン時間やアークスタート回数、ワイヤ総給量などに基づいて判断するよりも、より正確に判断することが可能となる。その結果、交換情報出力装置2が出力する交換情報を用いることによって、給電チップの交換を適時に行うことができるようになり、給電チップの交換に関するコストを低下させることと、摩耗した給電チップを継続しようすることに起因する溶接不良を抑制することとを両立させることができる。また、交換を指示する交換情報が出力される場合には、その交換情報の出力に応じて自動で、または手動で交換が行われることにより、適時の交換が可能になる。また、使用残量を含む交換情報が出力される場合には、その交換情報の出力に応じて交換用の給電チップを準備することもでき、またその使用残量に応じて適時の交換を実現することもできる。また、作業プログラムにおけるあらかじめ決められた溶接箇所の電流及び電圧が取得されるようにすることで、取得期間ごとに取得された電流や電圧が、同条件の溶接に対応するものとなる。その結果、代表値の時間変化を用いて判断を行う場合であっても、代表値の相関係数を用いて判断を行う場合であっても、より適切な判断を行うことができるようになる。
As described above, according to the exchange
なお、本実施の形態では、交換対象物が消耗電極を用いた溶接で用いられる給電チップである場合について説明したが、そうでなくてもよい。交換対象物は、非消耗電極を用いた溶接における非消耗電極であってもよい。例えば、交換対象物は、TIG(Tungsten Inert Gas)溶接で用いられるTIG電極であってもよい。TIG電極の場合にも、先端が摩耗することによって、ワークまでの距離が長くなる。したがって、摩耗したTIG電極を用いた溶接では、新しいTIG電極を用いた溶接と比較して、電流が減少し、電圧が増加することになる。すなわち、この場合にも、溶接時の電流と電圧との時間変化が負の相関を有するようになるため、上述の消耗電極を用いた場合と同様にして、TIG電極の交換時期を判断することができる。なお、交換対象物がTIG電極などの非消耗電極である場合には、その電極の摩耗に応じて電流が増加し、電圧が減少することはないため、電流代表値や電圧代表値の時間変化を用いた判断においては、交換情報取得部25は、最新の複数の電流代表値が減少しており、電圧代表値が増加している場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断すればよいことになる。また、最新の電流代表値や最新の電圧代表値が含まれるかどうか判断する範囲についても、電流代表値については、下限のみが決まっている範囲であればよく、電圧代表値については、上限のみが決まっている範囲であればよい。なお、交換対象物がTIG電極などの非消耗電極である場合には、溶接ロボット3は、TIG溶接などの非消耗電極を用いた溶接を行う溶接ロボットとなる。その場合に、溶接ロボット3には、ワイヤ送給装置5が設けられていなくてもよく、または、ワイヤ送給装置5によってフィラワイヤの送給を行ってもよい。
In the present embodiment, the case where the replacement object is a power supply tip used in welding using a consumable electrode has been described, but this need not be the case. The replacement object may be a non-consumable electrode in welding using a non-consumable electrode. For example, the replacement object may be a TIG electrode used in TIG (Tungsten Inert Gas) welding. Also in the case of the TIG electrode, the distance to the workpiece becomes longer due to wear of the tip. Therefore, in welding using a worn TIG electrode, the current decreases and the voltage increases compared to welding using a new TIG electrode. That is, also in this case, since the time change between the current and the voltage during welding has a negative correlation, the replacement timing of the TIG electrode should be determined in the same manner as in the case of using the above-described consumable electrode. Can do. When the replacement object is a non-consumable electrode such as a TIG electrode, the current increases according to the wear of the electrode and the voltage does not decrease. In the determination using, the exchange
また、上記説明では、あらかじめ決められた溶接箇所に対応する取得期間において、電流と電圧との両方を取得する場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、ある溶接箇所に対応する取得期間においては電流を取得し、別の溶接箇所に対応する取得期間においては電圧を取得するようにしてもよい。その場合には、電流の取得のための取得期間と、電圧の取得のための取得期間とが決められており、電流をその取得期間ごとに取得し、電圧をその取得期間ごとに取得することになる。なお、その取得後の処理は、上述の説明と同様に行うことになる。 Moreover, although the said description demonstrated the case where both an electric current and a voltage were acquired in the acquisition period corresponding to the welding location decided beforehand, it may not be so. For example, a current may be acquired in an acquisition period corresponding to a certain welding location, and a voltage may be acquired in an acquisition period corresponding to another welding location. In that case, the acquisition period for acquiring the current and the acquisition period for acquiring the voltage are determined, the current is acquired for each acquisition period, and the voltage is acquired for each acquisition period. become. Note that the processing after the acquisition is performed in the same manner as described above.
また、上記説明では、作業プログラムの実行ごとに電流や電圧の取得が行われる場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、作業プログラムが所定回数実行されるごとに、電流や電圧の取得が行われてもよい。より具体的には、作業プログラムがK回実行される期間に、1回の取得期間における電流と電圧の取得が行われてもよい。Kは2以上の整数である。その場合には、電流や電圧の取得期間は、所定回数ごとの作業プログラムにおける所定の溶接箇所に対応する期間であるということができる。また、一の作業プログラムにおいて、電流や電圧の取得期間が、複数存在してもよい。その場合には、その作業プログラムにおける取得期間ごとに、上述の代表値の算出を行うことが好適である。具体的には、作業プログラムにおける第1の溶接箇所に対応する期間が第1の取得期間であり、第2の溶接箇所に対応する期間が第2の取得期間である場合には、第1の取得期間に取得された電流等を用いて代表値の算出を行い、第2の取得期間に取得された電流等を用いて代表値の算出を行ってもよい。なお、その後の交換情報の取得の処理においては、両期間のそれぞれの代表値を一緒に用いてもよく、または、第1及び第2の取得期間ごとに交換情報を取得してもよい。後者の場合には、例えば、第1の取得期間について取得された使用残量と、第2の取得期間について取得された使用残量とが異なる可能性があるが、その場合には、短い方の使用残量を含む交換情報(すなわち、交換時期が早く到来する交換情報)が出力されてもよい。また、一つの取得期間が、複数の期間を含んでいてもよい。具体的には、一つの取得期間が、ある作業プログラムにおける第1の溶接箇所に対応する期間と、第2の溶接箇所に対応する期間とを含んでいてもよい。その場合には、両期間で取得された電流や電圧について、一つの電流代表値や電圧代表値が算出されることになる。また、溶接の開始付近や溶接の終了付近、すなわち溶接のパスの両端付近は、溶接が安定していないこともある。したがって、溶接の開始付近や溶接の終了付近を避けるため、パスの中央付近の溶接箇所が電流や電圧の取得期間となるように設定を行ってもよい。 In the above description, the case where the current and voltage are acquired each time the work program is executed has been described, but this need not be the case. For example, current and voltage may be acquired every time the work program is executed a predetermined number of times. More specifically, the current and voltage may be acquired in one acquisition period in a period in which the work program is executed K times. K is an integer of 2 or more. In that case, it can be said that the current and voltage acquisition period is a period corresponding to a predetermined welding location in the work program every predetermined number of times. Further, in one work program, there may be a plurality of current and voltage acquisition periods. In that case, it is preferable to calculate the above-described representative value for each acquisition period in the work program. Specifically, when the period corresponding to the first welding spot in the work program is the first acquisition period and the period corresponding to the second welding spot is the second acquisition period, the first The representative value may be calculated using the current acquired during the acquisition period, and the representative value may be calculated using the current acquired during the second acquisition period. In subsequent exchange information acquisition processing, the representative values of both periods may be used together, or exchange information may be acquired for each of the first and second acquisition periods. In the latter case, for example, the remaining usage amount acquired for the first acquisition period may be different from the remaining usage amount acquired for the second acquisition period. Exchange information including the remaining amount of use (that is, exchange information with an early replacement time) may be output. One acquisition period may include a plurality of periods. Specifically, one acquisition period may include a period corresponding to the first welding spot and a period corresponding to the second welding spot in a certain work program. In that case, one current representative value and voltage representative value are calculated for the current and voltage acquired in both periods. Also, welding may be unstable near the start of welding or near the end of welding, that is, near both ends of the welding path. Therefore, in order to avoid the vicinity of the start of welding or the vicinity of the end of welding, the setting may be performed so that the welding location near the center of the path becomes the current or voltage acquisition period.
また、上記説明では、回帰直線を算出する場合について主に説明したが、回帰直線に代えて、回帰曲線を用いるようにしてもよい。例えば、直線よりも曲線のほうがより精度の高いフィッティングを行うことができる場合には、そのような回帰曲線を用いるようにしてもよい。 In the above description, the case where the regression line is calculated has been mainly described. However, instead of the regression line, a regression curve may be used. For example, such a regression curve may be used when a curve can be fitted with higher accuracy than a straight line.
また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、または、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。 In the above embodiment, each process or each function may be realized by centralized processing by a single device or a single system, or may be distributedly processed by a plurality of devices or a plurality of systems. It may be realized by doing.
また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、または、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。 In the above embodiment, the information exchange between the components is performed by one component when, for example, the two components that exchange the information are physically different from each other. It may be performed by outputting information and receiving information by the other component, or when two components that exchange information are physically the same, one component May be performed by moving from the phase of the process corresponding to to the phase of the process corresponding to the other component.
また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いる閾値や数式、設定値、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していなくても、図示しない記録媒体において、一時的に、または長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、または、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、または、図示しない読み出し部が行ってもよい。 In the above embodiment, information related to processing executed by each component, for example, information received, acquired, selected, generated, transmitted, or received by each component In addition, information such as threshold values, mathematical formulas, setting values, addresses, etc. used by each component in the processing is temporarily or over a long period of time on a recording medium (not shown) even if not specified in the above description. Also good. Further, the storage of information on the recording medium (not shown) may be performed by each component or a storage unit (not shown). Further, reading of information from the recording medium (not shown) may be performed by each component or a reading unit (not shown).
また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いる閾値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していなくても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、または、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。 In the above embodiment, when information used by each component, for example, information such as a threshold value, an address, and various setting values used by each component may be changed by the user, Even if it is not specified in the description, the user may be able to change the information as appropriate, or may not be so. If the information can be changed by the user, the change is realized by, for example, a not-shown receiving unit that receives a change instruction from the user and a changing unit (not shown) that changes the information in accordance with the change instruction. May be. The change instruction received by the receiving unit (not shown) may be received from an input device, information received via a communication line, or information read from a predetermined recording medium, for example. .
また、上記実施の形態において、交換情報出力装置2に含まれる2以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、2以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、あるいは、別々のデバイスを有してもよい。
In the above embodiment, when two or more components included in the exchange
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、あるいは、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをCPU等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。また、そのプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体(例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど)に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。また、そのプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。 In the above embodiment, each component may be configured by dedicated hardware, or a component that can be realized by software may be realized by executing a program. For example, each component can be realized by a program execution unit such as a CPU reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory. At the time of execution, the program execution unit may execute the program while accessing the storage unit or the recording medium. The program may be executed by being downloaded from a server or the like, or may be executed by reading a program recorded on a predetermined recording medium (for example, an optical disk, a magnetic disk, a semiconductor memory, or the like). Good. Further, this program may be used as a program constituting a program product. Further, the computer that executes the program may be singular or plural. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.
以上より、本発明による交換情報出力装置によれば、交換対象物の交換を適時に行うための交換情報を出力できるという効果が得られ、例えば、ロボット制御装置が有する装置等として有用である。 As described above, according to the exchange information output device of the present invention, an effect that the exchange information for exchanging the exchange object in a timely manner can be obtained, which is useful, for example, as an apparatus included in the robot control apparatus.
1 ロボット制御装置
2 交換情報出力装置
3 溶接ロボット
3a 溶接トーチ
4 溶接機
5 ワイヤ送給装置
6 入出力端末
11 教示情報記憶部
12 実行部
13 サーボ制御部
14 溶接制御部
21 電流電圧取得部
22 バッファ
23 代表値算出部
24 代表値記憶部
25 交換情報取得部
26 出力部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電流電圧取得部によって取得された電流及び電圧のそれぞれの前記取得期間ごとの代表値である電流代表値及び電圧代表値を算出する代表値算出部と、
前記代表値算出部によって算出された最新の複数の電流代表値及び電圧代表値について、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示す場合に、前記溶接トーチの電極部における交換対象物の交換に関する交換情報を取得する交換情報取得部と、
前記交換情報を出力する出力部と、を備え、
前記交換情報取得部は、最新の複数の電流代表値及び電圧代表値が、一方は減少しており、他方が増加している場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断する、交換情報出力装置。 A current-voltage acquisition unit that acquires current and voltage during welding in a welding robot having a welding torch for each acquisition period;
A representative value calculation unit that calculates a current representative value and a voltage representative value that are representative values for each of the acquisition periods of the current and voltage acquired by the current voltage acquisition unit;
For the latest plurality of current representative values and voltage representative values calculated by the representative value calculation unit, when the current representative value and the voltage representative value show a negative correlation, the replacement object in the electrode part of the welding torch An exchange information acquisition unit for acquiring exchange information related to the exchange;
An output unit for outputting the exchange information ,
The exchange information acquisition unit has a negative correlation between the current representative value and the voltage representative value when one of the latest plurality of current representative values and voltage representative values is decreasing and the other is increasing. The exchange information output device that judges that
前記電流電圧取得部によって取得された電流及び電圧のそれぞれの前記取得期間ごとの代表値である電流代表値及び電圧代表値を算出する代表値算出部と、
前記代表値算出部によって算出された最新の複数の電流代表値及び電圧代表値について、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示す場合に、前記溶接トーチの電極部における交換対象物の交換に関する交換情報を取得する交換情報取得部と、
前記交換情報を出力する出力部と、を備え、
前記交換情報取得部は、最新の複数の電流代表値及び電圧代表値の相関係数が負である場合に、電流代表値と電圧代表値とが負の相関を示すと判断する、交換情報出力装置。 A current-voltage acquisition unit that acquires current and voltage during welding in a welding robot having a welding torch for each acquisition period;
A representative value calculation unit that calculates a current representative value and a voltage representative value that are representative values for each of the acquisition periods of the current and voltage acquired by the current voltage acquisition unit;
For the latest plurality of current representative values and voltage representative values calculated by the representative value calculation unit, when the current representative value and the voltage representative value show a negative correlation, the replacement object in the electrode part of the welding torch An exchange information acquisition unit for acquiring exchange information related to the exchange;
An output unit for outputting the exchange information,
It said replacement information acquisition unit, when the correlation coefficient of the most recent plurality of typical current and voltage representative value is negative, it is determined that the current representative value and the voltage representative value shows a negative correlation, exchange information Output device.
前記溶接ロボットは、給電チップの自動交換機を有しており、
前記出力部は、前記交換情報を前記自動交換機に出力する、請求項2または請求項5記載の交換情報出力装置。 The replacement object is a power supply chip,
The welding robot has a power supply tip automatic changer,
The output unit outputs the replacement information to the automatic exchange, exchange information output apparatus according to claim 2 or claim 5, wherein.
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