TWI617386B - 電弧熔接監視裝置 - Google Patents

Abstract

電弧焊(熔)接監視裝置係將電弧焊接中所取得之焊接電流及焊接電流兩者作為時間系列資料而記憶在記憶部。電弧焊接監視裝置會藉由CPU來對時間系列資料與作業程式賦予關連性。然後，電弧焊接監視裝置會藉由顯示裝置的顯示畫面，來將被賦予和時間系列資料具有關連性之作業程式的教示步驟，以第1指標M1~M4顯示於時間系列資料上。則作業者便可以時間系列，來使焊接電流及焊接電壓兩者的時間系列資料與作業程式的教示步驟相對應，並加以確認。

Description

電弧熔接監視裝置

本發明關於一種電弧熔(焊)接監視裝置。

過去，專利文獻1所揭示之電弧焊(熔)接監視裝置係構成，作為檢測焊接電流、焊接電壓，且藉由各種感測器來取得各種資料，並儲存焊接機械手的動作軌跡。又，電弧焊接監視裝置係構成，作為同步記錄焊接電流、焊接電壓、及各種資料與焊接機械手動作軌跡，並顯示於顯示器上。又，電弧焊接監視裝置中，藉由焊接異常判定，而被判定為有異常的部分、所取得之資料以及焊接機械手動作軌跡的顯示顏色會因而改變。

藉由電弧焊接機械手所進行之電弧焊接過程中，會有發生電弧斷裂或熔融等之焊接異常、熔融不足或焊料掉落、焊珠形成不良等之施工不良的情況。上述情況多半係源自於電弧焊接機械手的動作軌跡以及其軌跡上的焊接姿勢。此情況下，針對施工不良發生的部分，若能確認焊接電流、焊接電壓及藉由各種感測器所取得之資料、與焊接機械手的焊接位置及其焊接姿勢，對於施工不良的原因探究來說是有效的。關於這一點，上述電弧焊接監視裝置可同步記錄電弧焊接中之焊接電流、焊接電壓及藉由各種感測器所獲得之資料與機械手的動作軌跡。

然而，習知技術卻無法以時間系列來確認焊接電流及焊接電壓中至少其一者的時間系列資料與作業程式的教示(導)步驟之關連性。

專利文獻1：專利第3852635號

本發明之目的在於提供一種電弧焊接監視裝置，可以時間系列，來確認焊接電流及焊接電壓至少其一者的時間系列資料與作業程式的教示步驟。

為解決上述問題點，依據本發明第一樣態，提供一種電弧 焊接機械手控制裝置的電弧(熔)焊接監視裝置，其具備有記憶作業程式之作業程式記憶部，與依據作業程式來控制操縱器的作動之控制部。作業程式係由複數個教示(導)步驟所構成，並且進行電弧焊接之教示步驟是教示焊接條件及操縱器的姿勢資料。電弧焊接監視裝置具備有：時間系列資料記憶部，供將電弧焊接中所取得之焊接電流及焊接電流至少其中一者作為時間系列資料而加以記憶；關連賦予部，供對時間系列資料與作業程式賦予關連性；以及顯示部，供顯示時間系列資料，並以第1指標來將被賦予關連性後之作業程式的教示步驟顯示於時間系列資料上。

依據此構成，作業者便可以時間系列來使焊接電流及焊接電壓中至少其一者的時間系列資料與作業程式的教示步驟相對應，並加以確認。

上述電弧焊接監視裝置中，較佳地，可藉由控制部來設定確認模式，該確認模式係用於確認依據作業程式所進行之操縱器的作動；具備有手動操作部，其係在確認模式中，於指定作業程式的教示步驟或指定教示步驟間的任意時間點時被操作；使操縱器作動，直到手動操作部所指定之教示步驟或任意時間點為止的情況，顯示部會以第2指標來顯示時間系列資料上之操縱器的現在位置。

依據此構成，便可藉由第2指標來辨識時間系列資料上之操縱器的現在位置。具體來說，當於確認模式中見到顯示了焊接異常之時間系列資料的情況，則藉由指定部來指定發生焊接異常之作業程式的教示步驟、或教示步驟間的任意時間點。然後，操縱器的位置及姿勢便會分別改變為所指定教示步驟或教示步驟間之任意時間點的位置及姿勢。於是，便可非在顯示器上，而是在實物工件上的焊接部位處，確認焊接異常發生時之焊接機械手的動作軌跡。藉此，便可掌握實物工件上發生焊接異常的焊接部位，又，亦可確認操縱器之動作軌跡上的焊接姿勢。而當然，縱使是無焊接異常的部位，仍可藉由第2指標來掌握時間系列資料上之操縱器的現在位置。於是，便可相對於實物工件上的焊接部位，來確認操縱器之動作軌跡上的焊接姿勢。

上述電弧焊接監視裝置中，較佳地，手動操作部是包含有在編集作業程式教示步驟時被操作之編集操作部。

依據此構成，當時間系列資料顯示焊接異常的情況，作業者便可操作編集操作部，來編集顯示焊接異常之時間系列資料所屬的教示步驟。

上述電弧焊接監視裝置中，較佳地，使操縱器作動直到手動操作部所指定教示步驟或教示步驟間的任意時間點為止時，顯示部會同步顯示操縱器的作動與時間系列資料。

依據此構成，在確認模式中使操縱器作動的情況下，顯示部會同步顯示操縱器的作動與時間系列資料。於是，作業者便可在不操作顯示部之情況下，目視確認該顯示操縱器的現在位置之第2指標與時間系列資料。

上述電弧焊接監視裝置中，較佳地，使操縱器作動直到手動操作部所指定教示步驟或教示步驟間的任意時間點為止時，顯示部會同步顯示作為確認對象之作業程式的內容與操縱器的作動。

依據此構成，在確認模式中使操縱器作動的情況下，顯示部會同步顯示操縱器的作動與時間系列資料、及作為確認對象之作業程式的內容。於是，在不進行為了顯示操縱器現在位置處的作業程式內容之操作之情況下，作業者便可確認作業程式之教示步驟的內容。

上述電弧焊接監視裝置中，較佳地，使操縱器作動直到手動操作部所指定教示步驟或教示步驟間的任意時間點為止時，顯示部會將第2指標固定顯示在顯示部的顯示畫面上，並使時間系列資料同步於操縱器的作動，來加以移動地顯示。

依據此構成，使操縱器作動直到手動操作部所指定教示步驟或任意時間點為止的情況，顯示部會將第2指標固定顯示在顯示部的顯示畫面上，並使時間系列資料同步於操縱器的作動，來加以移動地顯示。藉此，便可達成與請求項2同等的作用效果。

上述電弧焊接監視裝置中，較佳地，手動操作部係包含有指標移動操作部，其係於使第2指標在顯示部所顯示之時間系列資 料的時間軸上移動之時被操作；控制部是依據作業程式，而連動於基於指標移動操作部而操作之第2指標的移動，來改變操縱器的位置及姿勢。

依據此構成，便可依據作業程式，而連動於基於指標移動操作部而移動操作之第2指標的移動，來改變操縱器的位置及姿勢。於是，藉由使第2指標與時間系列資料上發生焊接異常的時間點一致，便可確認操縱器的實際位置及姿勢。

上述電弧焊接監視裝置中，較佳地，可使時間系列資料往時間系列的相反方向再生。

依據此構成，藉由使時間系列資料往時間系列的相反方向再生，便可達成與請求項1同等的作用效果。

A1、A2‧‧‧教示點

La‧‧‧垂直線

L‧‧‧通訊線

N‧‧‧作業程式

Pe‧‧‧目標點

Ps‧‧‧開始點

PL‧‧‧基準面

RC‧‧‧電弧焊接機械手控制裝置(機械手控制裝置)

T‧‧‧焊接炬(熔接炬，噴燈)

TP‧‧‧教導盒

W‧‧‧工件

YS‧‧‧焊接線

M1~M4‧‧‧作業指標

10‧‧‧操縱器

12‧‧‧基底組件

15‧‧‧鋼線

16‧‧‧作業台

20‧‧‧臂部

30‧‧‧顯示裝置

32‧‧‧顯示畫面

40‧‧‧按鈕群

41‧‧‧登錄鍵

42‧‧‧執行鍵

43‧‧‧模式切換鍵

44‧‧‧熔接炬姿勢檔作成鍵

45‧‧‧操作盤

47‧‧‧停止鍵

50‧‧‧CPU

52‧‧‧EEPROM

54‧‧‧RAM

56‧‧‧記憶部

58‧‧‧伺服驅動器

60‧‧‧焊接電源裝置

61‧‧‧實際焊接電流檔

62‧‧‧實際焊接電壓檔

63‧‧‧感測器檢測檔

圖1為本發明之電弧焊接監視裝置的具體化一實施型態之概略圖。

圖2為機械手控制裝置之方塊圖。

圖3為作業程式之說明圖。

圖4為記憶部之說明圖。

圖5係顯示時間系列資料之圖表。

圖6係顯示時間系列資料及熔接炬之時間軸上的位置之圖表。

圖7係顯示間系列資料及熔接炬之時間軸上的位置之圖表。

圖8係顯示有焊接異常情況時之時間系列資料及熔接炬之時間上的位置之圖表。

圖9(a)係說明前進後退角度之示意圖。

圖9(b)係說明瞄準角度之示意圖。

以下，針對本發明之電弧焊接機械手控制裝置的電弧焊接監 視裝置之具體化一實施型態，依照圖1~圖9(b)加以說明。

如圖1所示，電弧焊接機械手控制裝置(以下，簡稱作機械手控制裝置)RC是控制6軸的操縱器(Manipulator)10，操縱器10會自動地電弧焊接作業台16上的工件W。作業台16可為固定在設置有工件W的層板之作業台，或為使熔接炬相對於工件W的姿勢最佳化之定位器。當作業台16採用定位器的情況，係藉由機械手控制裝置RC來驅動定位器的軸。

操縱器10具有固定在層板之基底組件12與設置在基底組件12上之複數臂部20。複數臂部20係分別透過複數關節軸而相連結。

操縱器10位在最前端之臂部20的前端具有焊(熔)接炬(或稱火炬或噴管)T。熔接炬T內裝有作為焊接填充材料之鋼線15。藉由未圖示之傳送裝置來送出鋼線15，鋼線15的前端與工件W之間便會產生電弧。鋼線15會因電弧的熱而熔融，來將工件W焊接。各個臂部20係構成為藉由未圖示之各驅動馬達的驅動，來使熔接炬T並進或自由旋轉。由直接連結於未圖示的驅動馬達之編碼器(encoder)，來檢測各臂部20的關節角度。

機械手控制裝置RC連接有作為可搬式操作手段之教導盒TP(teach pendant)。教導盒TP的操作面設置有液晶顯示器等所構成的顯示裝置30及各種按鍵。教導盒TP被使用於作業者用來教示(導)操縱器10的動作。顯示裝置30具有顯示控制部(未圖示)。依據記憶在ROM(未圖示)之教示(導)程式，而以各種顯示模式來將各種內容顯示於顯示畫面32。

教導盒TP設置有在操縱器10的動作時被操作之操作面。該操作面設置有具有複數按鍵、按鈕等之操作盤45。

操作盤45具有複數按鈕群40、登錄鍵41、執行鍵42、模式切換鍵43、熔接炬姿勢檔作成鍵44、以及數字鍵之各種文字輸入鍵(未圖示)。藉由操作該等按鍵或按鈕，來將輸入的資料或各種資訊儲存在機械手控制裝置RC的記憶部56(參閱圖2)。又，藉由模式切換鍵43的切換操作，來選擇或為教示模式(teaching mode)、再生模式、複數偵測模式等之各種模式。

按鈕群40具有對應於座標系的方向(±X，±Y，±Z)及姿勢(±RX，±RY，±RZ)之複數按鈕。藉由按下複數按鈕的任一者，則操縱器10 便會往所按下之按鈕相對應之座標系的方向或旋轉方向移動，或是改變操縱器10的姿勢。例如，在所設定之座標系下移動操縱器10的情況，若按下按鈕群40的X+按鈕，則操縱器10便會往所設定之座標系的X+方向移動。又，若操作針對姿勢(±RX，±RY，±RZ)之按鈕，則所操作之按鈕相對應的臂部會繞其軸心周圍旋轉。

如此地，作業者藉由操作按鈕群40，來使操縱器10移動至期望位置，或是改變操縱器10的姿勢。藉此，作業者便可教示(導)或修(導)正焊接作業用的作業路徑，亦即，作業路徑上的多個教示點及姿勢。如圖4所示，所教示之作業路徑(亦即，教示點)係被記憶在作業程式中，熔接炬姿勢是作為熔接炬姿勢檔而被描述並記憶在記憶部56中。熔接炬姿勢檔係分別以數值來描述熔接炬姿勢(亦即，前進後退角度及瞄準角度)之檔案。瞄準角度、前進後退角度係相當於姿勢資料。

如圖9(a)所示，當在連結教示點A1、A2間之焊接線YS畫上垂直線La之情況下，前進後退角度是熔接炬T的長邊方向軸線(直線L1，L2)相對於垂直線La所構成之角度。將直線L1般，相對於垂直線La大於0°的情況(+)稱作前進角，將直線L2般，相對於垂直線La小於0°的情況(-)稱作後退角。熔接炬T的長邊方向係與鋼線傳送方向一致。本說明書中，將前進角、後退角合稱為前進後退角度。

如圖9(b)所示，將以教示點A1作為焊接的開始點Ps，而以教示點A2作為目標點Pe時，基準面PL與平面H(其包含熔接炬T的長邊方向軸線(直線L1，L2)及焊接線YS)所構成的角度稱作瞄準角度θ。基準面PL係包含了位在工件W上面之教示點A1、A2及輔助點(未圖示)三點之平面。圖9(a)及圖9(b)中，電弧焊接係從教示點A1朝向教示點A2行進。

如圖2所示，機械手控制裝置RC係具有CPU(中央處理裝置)50、可改寫之EEPROM52、作為作業記憶體之RAM54、以及可改寫之非揮發性記憶體所構成的記憶部56。EEPROM52記憶有用以控制操縱器10之控制軟體。記憶部56係記憶有作業程式、熔接炬姿勢檔及各種座標系的定義參數等。機械手控制裝置RC具有用以控制操縱器10的驅動馬達之伺服驅動器58。機械手控制裝置RC會依據作業程式，且根據來自編碼器(未 圖示)之現在位置資訊(亦即，關節角度)等，來驅動操縱器10的驅動馬達。藉此，則機械手控制裝置RC便可使熔接炬T移動至教示點，同時改變熔接炬T的姿勢。

CPU50相當於控制部、關連賦予部。記憶部56相當於作業程式記憶部及時間系列資料記憶部。顯示裝置30相當於顯示部。操作盤45相當於手動操作部及編集操作部。

焊接電源裝置60會依據從機械手控制裝置RC輸出的焊接電流．電壓指令，來對熔接炬T賦予焊接電流．焊接電壓。又，焊接電源裝置60會以取樣週期來檢測在電弧焊接中所流通的焊接電流。然後，焊接電源裝置60會將作為其檢測結果之實際焊接電流傳送至機械手控制裝置RC。又，焊接電源裝置60會以取樣週期來檢測鋼線15與工件W間的焊接電壓。然後，焊接電源裝置60會將作為其檢測結果之實際焊接電壓，透過通訊線L，傳送至機械手控制裝置RC。

機械手控制裝置RC會將從焊接電源裝置60傳送而來的實際焊接電流及實際焊接電壓，記憶在記憶部56的特定記憶區域。此時，依據作業程式最初的教示步驟之教示資料，而在從控制操縱器10之時間點到作業程式最後的教示步驟之執行結束為止的期間，實際焊接電流及實際焊接電壓以時間系列被加以記憶。本實施型態中，機械手控制裝置RC與教導盒TP構成了電弧焊接監視裝置。

(1.再生模式)

在說明上述電弧焊接監視裝置的作用之前，接下來，先就機械手控制裝置RC以再生模式來使操縱器10作動之情況加以說明。

作業者會操作教導盒TP的操作盤45，來選擇程式編號N的作業程式。然後，操作該模式切換鍵43而選擇再生模式後，CPU50便會將記憶在記憶部56之程式編號N的作業程式再生。再生時，CPU50會依據作業程式的各步驟所描述之各種命令及各種條件(移動速度、焊接條件)，來使操縱器10移動至教示點，並藉由熔接炬T來執行加工作業。

以下，連同作業程式的敘述，一起說明CPU50以再生模式所執行的處理。圖3所示之作業程式係被記憶在記憶部56。此外，程式編 號N的作業程式僅為一例示，而並未限定於圖3所示之作業程式。圖3所示之作業程式的作業程式名稱(程式編號)為「N」，係由教示步驟1~9所構成。

教示步驟1中，原點係為教示點，描述了原點的「對位命令」。CPU50會依據該「對位命令」，而朝向原點進行間接補正，藉以使熔接炬T以速度V1移動。此外，教示(導)模式中，在直到熔接炬T移動至原點為止，原點位置會藉由CPU50而被計算出，並描述在作業程式中。又，依據從直接連結於操縱器10的驅動馬達之編碼器所輸出之各臂部的關節角度，原點位置被計算出來。以下，亦與原點位置的教示程序同樣地，關於後述其他教示步驟中的教示點的位置是依據各臂部的關節角度而被計算出。

如圖3所示，「教示步驟1」與「對位命令」之間的區域描述有熔接炬姿勢檔的檔名(TR01,TR02,TR03)。在原點位置處，並未指定熔接炬姿勢檔。在教示步驟1的列，V1係表示到原點為止之熔接炬T的移動速度。

教示步驟2中，焊接開始前點的位置係為教示點，描述了「對位命令」及移動速度V1。CPU50會依據該「對位命令」來對教示點進行間接補正，藉以使熔接炬T以速度V1移動。

教示步驟3中，焊接開始點的位置係為教示點，由於係以此教示點來規定熔接炬T應採取的姿勢，因此描述有熔接炬姿勢檔「TR01」。又，教示步驟3中描述有「對位命令」及移動速度V1。CPU50會依據該「對位命令」來對教示點進行間接補正，藉以使熔接炬T以速度V1移動。又，CPU50會讀取姿勢檔來控制操縱器10的驅動馬達，藉以使熔接炬T成為姿勢檔TR01所描述之瞄準角度、前進後退角度。

教示步驟4中以教示步驟3所描述之教示點作為焊接開始點，而描述有「焊接開始命令」、焊接電流(焊接電流指令)a1、焊接電壓(焊接電壓指令)b1、及熔接炬T的移動速度V2。CPU50會將該焊接電流(焊接電流指令)a1、焊接電壓(焊接電壓指令)b1輸出至焊接電源裝置60。又，焊接電源裝置60會依據上述指令，來將焊接電流及焊接電壓輸出至熔接炬T。

教示步驟5中描述有在電弧焊接的行進方向上，與教示步驟3所教示之教示點相鄰接之下一教示點的位置。又，教示步驟5中描述有以該教示點來規定熔接炬T應採取的姿勢之熔接炬姿勢檔「TR02」、「直線補正命令」及移動速度V2。CPU50會依據該「直線補正命令」來對教示點進行直線補正，藉以使熔接炬T以速度V2移動。又，CPU50會讀取姿勢檔來控制操縱器10的驅動馬達，藉以使熔接炬T成為姿勢檔TR02所描述之瞄準角度、前進後退角度。

教示步驟6中描述有在電弧焊接的行進方向上，與教示步驟5所教示之教示點相鄰接之下一教示點(焊接結束點)的位置。又，教示步驟6中係描述有以該教示點來規定熔接炬T應採取的姿勢之熔接炬姿勢檔「TR03」、「直線補正命令」及移動速度V2。CPU50會依據該「直線補正命令」，來對教示點進行直線補正，藉以使熔接炬T以速度V2移動。又，CPU50會讀取姿勢檔來控制操縱器10的驅動馬達，藉以使熔接炬T成為姿勢檔TR03所描述之瞄準角度、前進後退角度。

教示步驟7中以教示步驟6所描述之教示點作為焊接結束點，而描述有「焊接結束命令」。CPU50會依據該「焊接結束命令」來對焊接電源裝置60輸出焊接結束指令。又，焊接電源裝置60會依據上述指令，而停止對熔接炬T輸出焊接電流及焊接電壓。

教示步驟8中描述有一個教示點，其係為與作為教示點的焊接結束點相鄰接之一個退避點。又，教示步驟8中描述有「對位命令」及移動速度V1。CPU50會依據該「對位命令」來對教示點進行間接補正，藉以使熔接炬T以速度V1移動。

教示步驟9中描述有一個教示點的位置，其係為自退避點更加遠離的一個待機點。又，教示步驟9中係描述有「對位命令」及移動速度V1。CPU50會依據該「對位命令」來對教示點進行間接補正，藉以使熔接炬T以速度V1移動。

如上所述地，以再生模式執行作業程式的期間，焊接電源裝置60會檢測實際焊接電流及實際焊接電壓，並透過通訊線L傳送至機械手控制裝置RC。機械手控制裝置RC會將焊接電源裝置60所檢測之實際焊 接電流及實際焊接電壓進行檔案化，並記憶在記憶部56的特定記憶區域。此時，實際焊接電流及實際焊接電壓，係依據作業程式最初教示步驟之教示資料，而在從控制操縱器10之時間點到作業程式最後的教示步驟執行結束為止的期間，以時間系列被加以記憶。亦即，以取樣週期所檢測之各實際焊接電流及各實際焊接電壓會依時間系列被加以整理，而分別作成為實際焊接電流檔61及實際焊接電壓檔62。該等時間系列性之實際焊接電流及實際焊接電壓是相當於時間系列的資料。又，實際焊接電流檔61及實際焊接電壓檔62會被賦予和作業程式的程式編號N具有關連性，且被加以記憶。

再者，以再生模式執行作業程式之際，感測器的檢測結果等係與實際焊接電流檔61同樣地，依時間系列被加以整理，而作成為各種感測器檢測檔63。藉由操縱器10所設置之各種感測器且以取樣週期所檢測之訊號，例如，藉由鋼線15的傳送裝置所設置之感測器，感測器的檢測結果為鋼線傳送速度。該等時間系列性之各個感測器的檢測結果(資料)相當於時間系列資料。又，該等檔案會被賦予和作業程式的程式編號N具有關連性，且被加以記憶。

(2.電弧焊接監視裝置的作用說明)

(2.1.第1偵測模式)

接下來，針對執行再生模式，且實際焊接電流檔61、實際焊接電壓檔62、各種感測器檢測檔63被記憶在記憶部56之狀態下，說明藉由教導盒TP的顯示裝置30來偵測之情況。

作業者會操作操作盤45的模式切換鍵43，並選擇第1偵測模式。在確認僅有藉由作業程式的執行處理所獲得之時間系列資料時，第1偵測模式會被使用。第1偵測模式中，儲存在記憶部56之各種作業程式的程式編號會顯示在顯示裝置30。

此狀態下，作業者會操作操作盤45上的選擇鍵，並選擇作業程式的程式編號N。然後，選擇指令便會從教導盒TP被傳送至機械手控制裝置RC的CPU50。CPU50會依據選擇指令，來讀取程式編號N的作業程式與各種檔案的內容，並傳送至教導盒TP。所讀取之各種檔案是在作業程式以再生模式執行時，被加以記憶，而被賦予和程式編號N具有關連性。

如圖5所示，顯示裝置30的顯示畫面32係在以橫軸為時間軸，縱軸為電流(實際焊接電流)及電壓(實際焊接電壓)之圖表上，以折線來表示傳送而來的資料。顯示裝置30會沿著時間軸顯示程式編號N的內容(教示步驟及各種命令)。再者，顯示裝置30係以實線來顯示第1指標M1~M4(其係表示各教示步驟)。第1指標M1~M4相對於時間軸為垂直的直線。此處，顯示裝置30會顯示為焊接區間之從教示步驟3的教示點(焊接開始點)到教示步驟7的教示點(焊接結束點)。此外，可使時間系列資料(實際焊接電流及實際焊接電壓)與第1指標M1~M4在時間軸上對位。此係因為時間系列資料會從作業程式的處理開始時間點，以取樣週期被檢測，又，各教示步驟的處理會，藉由CPU50，而以已知的特定時間間隔被進行的緣故。

如此地，藉由第1指標M1~M4來明白顯示時間系列資料(實際焊接電流及實際焊接電壓)與教示步驟的關係，且明白顯示在時間系列資料上的何時間點，有何命令被發出，再者，亦明白顯示在各教示步驟間，實際焊接電流及實際焊接電壓是如何地變化。此外，圖5中，平行於第1指標M1~M4的虛線是用來表示特定時間間隔之柵線。柵線附近的t1~t4是表示從時間系列資料之檢測開始時刻等等的基準時刻之所經過時間。

(2.2.第2偵測模式)

接著說明第2偵測模式的情況。第2偵測模式被使用於用以確認以再生模式執行處理作業程式時所獲得之時間系列資料、與藉由作業程式來執行處理時之熔接炬T的位置。

作業者會操作模式切換鍵43，並選擇第2偵測模式。在第2偵測模式中並未進行電弧焊接。第2偵測模式相當於確認模式。

第2偵測模式中，儲存在記憶部56之各種作業程式的程式編號會被顯示在顯示裝置30。此狀態下，作業者會操作操作盤45上的選擇鍵，並選擇作業程式的程式編號N。然後，選擇指令便會從教導盒TP被傳送至機械手控制裝置RC的CPU50。CPU50會依據選擇指令來讀取程式編號N的作業程式與各種檔案的內容，並傳送至教導盒TP。所讀取之各種檔案是在作業程式以再生模式執行時被加以記憶，而被賦予和程式編號N具有關連性。

如圖6所示，顯示裝置30與第1偵測模式同樣地，在時間 軸上顯示有為程式編號N的內容之教示步驟及各種命令，並且與各步驟相對應般地，顯示有第1指標M1~M4。然後，作業者會操作操作盤45，來起動作為偵測對象之程式編號N的作業程式。然後，CPU50便會再生記憶在記憶部56之程式編號N的作業程式。此情況的再生係對操作盤45上的特定鍵操作，亦即，操作使教示步驟往正向方向再生之按鍵。如此地，每當操作按鍵，正向方向的步驟傳送指令便會被傳送至CPU50。然後，每當CPU50接收正向方向的步驟的傳送指令時，便會依教示步驟1~9的順序而執行各教示步驟。又，每當操作操作盤45上的特定鍵，使教示步驟往相反方向再生，則相反方向的步驟傳送指令便會被傳送至CPU50。然後，當CPU50接收相反方向的步驟傳送指令時，便會依教示步驟9~1的順序而執行各教示步驟。

依據作業程式的各教示步驟所描述之關於熔接炬T的移動 及姿勢之各種命令及移動速度等各種條件，CPU50會使熔接炬移動至各教示點，或改變熔接炬T的姿勢。此時，熔接炬T的姿勢會依據各教示步驟相關的姿勢檔所描述之姿勢資料而變化。又，依據通過作業程式所描述之教示步驟的教示點後之經過時間，CPU50會特定出熔接炬T之時間軸上的位置。然後，CPU50會將從教示步驟的教示點之時間軸上的位置，傳送至顯示裝置30。如圖6所示，顯示裝置30係藉由第2指標Ma，來將熔接炬T之時間軸上的位置顯示在顯示畫面32上。係與第1指標M1同樣地，相對於時間軸，第2指標Ma為垂直的實線。

圖6中，教示步驟5與教示步驟6之間，顯示有第2指標 Ma。圖6係顯示於執行教示步驟5、且熔接炬T位在教示步驟5(教示點)與教示步驟6(教示點)之間的情況。

圖6所示之顯示畫面32顯示有教示步驟3~7。但是，顯示 裝置30在教示步驟1~3或教示步驟7~9中顯示有熔接炬T之時間軸上的位置之情況下，會使時間系列資料左、右移動，來顯示教示步驟1~3或教示步驟7~9中的時間系列資料。亦即，使操縱器10作動的情況下，顯示裝置30會同步顯示操縱器10的作動與時間系列資料。又，第2指標Ma被顯示 在顯示畫面32上之時間軸的中央。亦即，顯示裝置30會使第2指標Ma維持固定於顯示畫面32上，而僅使時間系列資料左、右移動來加以顯示。

又，第2偵測模式中，會有欲在任意教示步驟的再生過程中停止操縱器10動作的情況。此時，作業者會操作操作盤45上的停止鍵47。其結果是，CPU50便會接收停止指令，而停止操縱器10的動作。此時，如圖7所示，第2指標Ma所示之位置成為熔接炬T之時間軸上的停止位置。

圖8是於時間系列資料觀察到焊接異常情況的一例。圖8中，當熔接炬T與顯示焊接異常之時間系列資料一致時，作業者會操作操作盤45上的停止鍵47。然後，CPU50會藉由停止鍵47來接收停止指令，而停止操縱器10的動作。

此時，作業者會確認熔接炬T的實際位置及姿勢。然後，當欲修正教示點、熔接炬T的位置或姿勢之情況，作業者會操作操作盤45上的按鈕群40，來進行微量傳送。藉此，作業者便可追加熔接炬T的教示點、或刪除教示點。抑或，作業者會操作操作盤45的按鍵，來讀取儲存在記憶部56之姿勢檔。然後，作業者會在使用操作盤45上的數字鍵來修正瞄準角度或前進後退角度等之姿勢資料後，將修正後的姿勢資料保存在記憶部56。又，當有追加的教示點之情況下，所追加之教示點相關的教示步驟會被追加至作業程式。然後，所追加之教示步驟中便會作成姿勢檔、移動速度或焊接條件。如此地，可以操作教導盒TP的操作盤45來編集作業程式的教示步驟。又，欲使教示步驟往相反方向再生而操作操作盤45上的特定鍵之情況下，對應於按鍵的操作，則顯示在顯示畫面32之時間系列資料便會往時間系列的相反方向被再生。

於是，依據本實施型態，可達成以下的作用效果。

(1)電弧焊接監視裝置係具備有記憶部56、CPU50及顯示裝置30。記憶部56會記憶電弧焊接中所取得之焊接電流及焊接電流兩者，而作為時間系列資料。CPU50會對時間系列資料與作業程式賦予關連性。顯示裝置30會顯示時間系列資料，並將藉由CPU50而被賦予和時間系列資料具有關連性之作業程式的教示步驟，以第1指標M1~M4顯示於時間系列資料上。其效果，便可以時間系列來使焊接電流及焊接電壓兩者的時間系 列資料與作業程式的教示步驟相對應，並加以確認。

(2)電弧焊接監視裝置中可設定第2偵測模式，該第2偵測 模式用於確認作業程式所造成之操縱器10的移動。又，教導盒TP的操作面設置有操作盤45，供在以第2偵測模式來指定作業程式的教示步驟時被操作。作業者會對操作盤45操作，來使操縱器10作動，直到指定的教示步驟為止。此時，在顯示裝置30上會有第2指標Ma，將操縱器10的現在位置顯示在時間系列資料上。依據此構成，便可藉由第2指標Ma來掌握時間系列資料上之操縱器10的現在位置。於是，當第2偵測模式中見到顯示了焊接異常之時間系列資料的情況下，便會藉由指定部來指定發生焊接異常下之作業程式的教示步驟。然後，操縱器10的位置及姿勢便會分別改變為所指定教示步驟的位置及姿勢。於是，便可，非在顯示器上，而是在實物工件上的焊接部位處，確認焊接異常發生時之焊接機械手的動作軌跡。於是，便可掌握實物工件上發生焊接異常的焊接部位。又，亦可確認操縱器之動作軌跡上的焊接姿勢。亦即，可容易地掌握操縱器的動作軌跡上之焊接異常發生原因的部位。而當然，縱使是無焊接異常的部位，仍可藉由第2指標來掌握時間系列資料上之操縱器的現在位置。於是，便可相對於工件上的焊接部位，來確認操縱器10之動作軌跡上的焊接姿勢。

(3)操作盤45是在編集作業程式的教示步驟時，被操作之編 集操作部。依據此構成，當時間系列資料顯示有焊接異常的情況下，作業者便可對操作盤45操作，來對顯示焊接異常之時間系列資料所屬的教示步驟，進行編集。其效果是，由於可修正焊接位置及焊接姿勢，因此便可及早避免往後可被預想之焊接異常導致的當機。

(4)作業者會操作操作盤45來使操縱器10作動，直到指定 的教示步驟為止。此時，顯示裝置30的顯示畫面32固定顯示有第2指標Ma，且時間系列資料會同步於操縱器10的作動，而被移動地顯示。藉由此結構，亦可達成上述(2)的效果。

(5)依據電弧焊接監視裝置，可使時間系列資料往時間系列 的相反方向再生。藉由此構成，亦可達成上述(1)的效果。

此外，亦可將上述實施型態變更為以下所述。

．前述實施型態中，雖係以教導盒TP的顯示裝置30作為顯 示部，且以操作盤45作為手動操作部，但亦可於機械手控制裝置RC設有作為手動操作部之操作盤及作為顯示部之顯示裝置。

．前述實施型態中，雖係將熔接炬姿勢檔記憶在記憶部56， 但亦可於作業程式中描述瞄準角度及前進後退角度。

．前述實施型態中，雖係將作業程式之教示步驟的內容如圖 5~如圖8所示般地，沿著時間軸來加以顯示，但亦可將作業程式的整體構成如圖3所示般地，並列在上、下來加以顯示，或是將作業程式的內容顯示在圖表的左、右兩側或上、下兩側其中之一。此情況下，為了使作業者了解目前執行中的教示步驟，亦可改變成與其他教示步驟不同的顏色，或是以閃爍來加以顯示。如此地，便亦可同步顯示執行中的教示步驟及第2指標Ma所指示之時間系列資料。

．前述實施型態中，雖係將電弧焊接中所取得之焊接電流的 時間系列資料以及焊接電流的時間系列資料兩者記憶在記憶部56，但亦可僅將焊接電流的時間系列資料及焊接電流的時間系列資料其中之一儲存在記憶部56。

．前述實施型態中，雖係將焊接電流的時間系列資料及焊接 電流的時間系列資料顯示在顯示畫面32，但亦可將記憶在感測器檢測檔63之時間系列資料與焊接電流的時間系列資料及焊接電流的時間系列資料加以組合來顯示。

．前述實施型態中，顯示裝置30雖係固定地顯示第2指標 Ma，而僅移動地顯示時間系列資料，但亦可與前述相反地，固定地顯示時間系列資料，而移動地顯示第2指標Ma。此情況下，會對應於作業程式之教示步驟的再生所造成之熔接炬T的移動，第2指標Ma被加以顯示。

．前述實施型態中，係藉由設定在第2偵測模式，並依序指 定教示步驟，而由作業程式最初的教示步驟，或是由作業程式最後的教示步驟來確認操縱器10的動作。但亦可取代此種方式，而設定在第2偵測模式，並操作操作盤45上的輸入鍵，來直接指定所欲確認之教示步驟。此情況下，亦可由已輸入之教示步驟，使作業程式依序往正向方向或相反方向 再生。

此情況下，CPU50會讀取並演算所需之教示步驟相關的教 示點、姿勢資料，直到指定的教示步驟為止。然後，CPU50會控制操縱器10，來取得所指定之時間點下的熔接炬位置及姿勢。如此地，操縱器10便可從待機位置處，直接移動而跳躍至指定的教示步驟之位置處，來取得對應於指定的教示步驟之姿勢。此情況下，亦與前述實施型態度同樣地，顯示裝置30會同步顯示操縱器10的作動與時間系列資料。又，會同步顯示教示步驟的內容與操縱器的作動。

如此地，於第2偵測模式中，作業者便可在不操作顯示裝置 30之情況下，目視確認顯示操縱器10的現在位置之第2指標Ma與時間系列資料。又，在不需進行為了顯示熔接炬T現在位置處的作業程式內容的操作之情況下，作業者亦可確認作業程式之教示步驟的內容。

．又，亦可輸入：為指定教示步驟與相對於指定教示步驟而 鄰接於正向方向或相反方向之其他教示步驟之間，且從指定教示步驟經過一特定時間後、或是較指定教示步驟之前的一特定時間之任意時間點的數值。例如，亦可直接指定圖8所示之有焊接異常的時間點。此情況下，作業者會從顯示畫面32上的時間系列資料，來讀取有焊接異常的時間點，並輸入該時間點。當作業者操作操作盤45，並輸入有焊接異常的時間點後，CPU50便會使操縱器10如以下所述般地作動，來加以控制。亦即，操縱器10會從待機位置直接移動至有焊接異常的時間點，來取得該有焊接異常之時間點下的姿勢。此時，CPU50會分別讀取直到指定教示步驟為止所需之教示步驟相關的教示點及姿勢資料，並加以演算。再者，CPU50會控制操縱器10的作動，來取得焊接異常之時間點下的熔接炬位置及姿勢。此情況下，顯示裝置30會同步顯示操縱器10的作動與時間系列資料。

又，此情況下，當操縱器10作動直到有焊接異常的時間點 後，顯示裝置30會將第2指標Ma固定地顯示在顯示畫面32上，並使時間系列資料同步於操縱器10的作動，來加以移動地顯示。此情況下，第2偵測模式中，作業者便可在不操作顯示裝置30之情況下，目視確認操縱器10的現在位置之第2指標Ma與時間系列資料的顯示。又，此情況下，在不進 行為了顯示熔接炬T現在位置處的作業程式之操作之情況下，作業者亦可確認作業程式中的教示步驟。

．上述各實施型態中，於第2偵測模式中，為了藉由作業程 式中之教示步驟或任意時間點的指定來使操縱器10作動，係同步於操縱器10的作動，來使時間系列資料與第2指標Ma相對地移動。亦可取代此方式，而藉由操作盤45上之特定鍵的輸入，而在時間軸上，使第2指標Ma往教示步驟的正向方向或相反方向移動。此情況下，係依據來自操作前的基準位置之第2指標Ma的移動量，來將第2指標Ma移動後的位置換算為從附近位置教示點所經過之時間。藉此，便可辨識第2指標Ma位在何教示步驟上。此與前述任意時間點的指定為相同的意思。於是，CPU50便可藉由計算第2指標Ma之時間軸上的移動量，且依據第2指標Ma所位在之教示步驟，來控制操縱器10。藉此，便可依據作業程式，而連動第2指標Ma的移動，來改變操縱器10的位置及姿勢。此情況下，操作盤45係相當於指標移動操作部。

其效果為，依據本變形樣態，CPU50便可依據作業程式， 而連動於基於操作盤45操作之第2指標的移動，來分別改變操縱器10的位置及姿勢。於是，便可使第2指標與時間系列資料上發生焊接異常之時間點一致，從而可容易地確認熔接炬T的實際位置及姿勢。

L‧‧‧通訊線

RC‧‧‧電弧焊接機械手控制裝置(機械手控制裝置)

T‧‧‧焊接炬(熔接炬或火炬或噴管)

TP‧‧‧教導盒

W‧‧‧工件

10‧‧‧操縱器

12‧‧‧基底組件

15‧‧‧鋼線

16‧‧‧作業台

20‧‧‧臂部

30‧‧‧顯示裝置

32‧‧‧顯示畫面

40‧‧‧按鈕群

41‧‧‧登錄鍵

42‧‧‧執行鍵

43‧‧‧模式切換鍵

44‧‧‧熔接炬姿勢檔作成鍵

45‧‧‧操作盤

47‧‧‧停止鍵

60‧‧‧焊接電源裝置

46‧‧‧鍵

Claims (8)

1. 一種電弧焊接機械手控制裝置的電弧熔接監視裝置，係具備有記憶作業程式之作業程式記憶部、與依據前述作業程式來控制操縱器的作動之控制部，其中前述作業程式係由複數教示步驟所構成，並且進行電弧焊接之教示步驟是教示焊接條件及操縱器的姿勢資料；其特徵為具備有：時間系列資料記憶部，供將前述電弧焊接過程中所取得之焊接電流及焊接電流至少其中一者，作為時間系列資料而加以記憶；關連賦予部，供對前述時間系列資料與前述作業程式賦予關連性；以及顯示部，供顯示前述時間系列資料，並將前述被賦予關連性後之作業程式的教示步驟，以第1指標顯示於前述時間系列資料上。
2. 如申請專利範圍第1項之電弧熔接監視裝置，其中可藉由前述控制部來設定確認模式，該確認模式係用於確認依據前述作業程式所進行之前述操縱器的作動；具備有手動操作部，其係在前述確認模式中，於前述作業程式的指定教示步驟或前述指定教示步驟間的任意時間點時被操作；使前述操縱器作動直到前述手動操作部所指定的教示步驟或任意時間點為止的情況時，前述顯示部會以第2指標來顯示前述時間系列資料上之前述操縱器的現在位置。
3. 如申請專利範圍第2項之電弧熔接監視裝置，其中前述手動操作部包含有於編集前述作業程式的教示步驟時被操作的編集操作部。
4. 如申請專利範圍第2或3項之電弧熔接監視裝置，其中使前述操縱器作動直到前述手動操作部所指定教示步驟或前述教示步驟間的任意時間點為止時，前述顯示部會同步顯示前述操縱器的作動與前述時間系列資料。
5. 如申請專利範圍第4項之電弧熔接監視裝置，其中使前述操縱器作動直到前述手動操作部所指定教示步驟或前述教示步驟間的任意時間點為止時，前述顯示部會同步顯示作為確認對象之作業程式的內容與前述操縱器的作動。
6. 如申請專利範圍第2項之電弧熔接監視裝置，其中使前述操縱器作動直到前述手動操作部所指定教示步驟或前述教示步驟間的任意時間點為止時，前述顯示部會將前述第2指標固定顯示在前述顯示部的顯示畫面上，並使前述時間系列資料同步於前述操縱器的作動，以移動地顯示。
7. 如申請專利範圍第2或3項之電弧熔接監視裝置，其中前述手動操作部包含有指標移動操作部，其係於使第2指標在顯示部所顯示之時間系列資料的時間軸上移動時被操作；依據作業程式而連動於基於前述指標移動操作部的操作之第2指標的移動，控制部改變前述操縱器的位置及姿勢。
8. 如申請專利範圍第1項之電弧熔接監視裝置，其中，使前述時間系列資料往時間系列的正方向的相反方向再生。