电弧焊监视装置

1.一种电弧焊监视装置，它是电弧焊用机械手控制装置中的电弧焊 监视装置，其特征在于备有：
检测焊接电流及焊接电压两者中的至少一者的焊接电气信号检测装 置；
保存所述检测的焊接电气信号的数据保存装置；
存储机械手的动作轨迹的动作轨迹存储装置；
显示用所述焊接电气信号检测装置检测的焊接电流及焊接电压两者 中的至少一者、以及用所述动作轨迹存储装置存储的机械手的动作轨迹的 显示装置；以及
设定进行所述显示的范围的显示范围设定装置。
2.根据权利要求1所述的电弧焊监视装置，其特征在于：通过指定 在所述显示装置上显示的机械手的动作轨迹的部分进行设定。
3.根据权利要求1或2所述的电弧焊监视装置，其特征在于：通过 指定所述焊接电流或焊接电压的数据范围进行设定，用与设定范围以外的 位置的颜色不同的颜色显示设定范围内位置的机械手的动作轨迹部分。
4.根据权利要求1所述的电弧焊监视装置，其特征在于：设有焊接 异常判断条件设定装置、以及对由所述焊接异常判断条件设定装置设定的 条件和所述检测数据进行比较的比较器，监视所述检测数据，进行焊接异 常判断，在发生了异常的情况下，在动作轨迹上用不同于其它数据范围颜 色的颜色显示被断定为焊接异常的数据范围。
5.根据权利要求1所述的电弧焊监视装置，其特征在于：所述数据保 存装置还保存除了焊接电流、焊接电压以外的由各种传感器获得的数据。

技术领域\n本发明涉及监视电弧焊，进行焊接质量管理的电弧焊监视装置。\n背景技术\n迄今，作为监视电弧焊接状态的装置，有检测焊接过程中的焊接电流 值·焊接电压值、识别检测数据是否在预先设定的范围内、在范围以外时 便发出警报的焊接监视装置。该方法披露于特公平7-2275号公报。在特公 平7-2275号公报中，公开了一种电弧焊监视装置，它备有：检测焊接电流 或电弧电压的检测装置；将检测装置的模拟输出信号变换为呈规定的取样 频率的数字信号的A/D变换器；设定求变化平均值用的运算期间及移动间 距的运算期间及移动间距设定装置；设定监视所述焊接电流或电弧电压的 变化平均值用的监视值的监视值设定装置；将所述焊接电流或电弧电压的 变化平均值与所述监视值进行比较，判断焊接状况及焊接结果的判断装 置；以及显示并输出所述判断装置的判断结果的判断输出装置。图3中示 出了这时的检测数据的画面显示之一例。纵轴表示焊接电流、焊接电压， 横轴表示焊接时间。它是表示焊接电流、焊接电压相对于焊接时间变化的 曲线。\n可是，在由电弧焊机械手进行焊接过程中，在用现有的焊接监视装置 监视焊接状态的情况下，如图3所示，虽然能捕获到焊接电流及焊接电压 相对于焊接时间的变化，能识别是否发生了焊接异常，但不能把握使用了 机械手的哪个程序，换句话说，不能把握焊接了什么样的焊接工件。特别 是在使用电弧焊机械手，焊接复杂的工件的情况下，即使用焊接监视装置 检测焊接异常，但难以判断该异常发生在焊接工件的哪个位置。另外，相 反地，在观察焊接工件后发现了焊接不良的情况下，有时想分析这时的焊 接电流波形、焊接电压波形呈什么样的形态。可是，在现有的焊接监视装 置中，焊接工件的选择范围的焊接电流、焊接电压数据表示所检测的数据 的哪个部分，这一点并不明确。\n发明内容\n本发明的目的在于提供这样一种电弧焊监视装置，它能容易地把握机 械手的动作轨迹，换句话说，能容易地把握焊接电流、焊接电压等的检测 数据如何与焊接工件的焊接线信息相对应。\n为了解决所述课题，本发明的第一种电弧焊监视装置的特征在于备 有：在电弧焊用机械手控制装置中至少检测焊接电流及焊接电压两者中的 至少一者的装置；保存所述检测的数据的装置；存储机械手的动作轨迹的 装置；显示用所述装置检测的焊接电流及焊接电压两者中的至少一者、以 及用所述装置存储的机械手的动作轨迹的装置；以及设定所述检测的数据 在所述显示器上进行显示的范围的装置。\n本发明的第二种电弧焊监视装置的特征在于：在设定所述检测的数据 在所述显示装置进行显示的范围的装置中，通过指定在所述显示器上显示 的机械手的动作轨迹的部分进行设定。\n本发明的第三种电弧焊监视装置的特征在于：在设定所述检测的数据 在所述显示器上进行显示的范围的装置中，通过指定所述焊接电流或焊接 电压的数据范围进行设定，用与设定范围以外的位置的颜色不同的颜色显 示设定范围内位置的机械手的动作轨迹部分。\n本发明的第四种电弧焊监视装置的特征在于：有焊接异常判断条件设 定装置、以及对由所述焊接异常判断条件设定装置设定的条件和所述检测 数据进行比较的比较器，监视所述检测数据，进行焊接异常判断，在发生 了异常的情况下，在动作轨迹上用不同于其它数据范围颜色的颜色显示被 断定为焊接异常的数据范围。\n本发明的第五种电弧焊监视装置的特征在于：除了焊接电流、焊接电 压以外，所述检测并保存的数据是由各种传感器获得的数据。\n如上所述，如果采用本发明，则有以下效果：\n①机械手的动作程序与焊接电流、焊接电压相关联地存储，在画面上 不仅显示焊接电流、焊接电压的变化，而且显示进行焊接的机械手的动作 轨迹，所以能容易地把握焊接电流、焊接电压数据对应于哪个焊接工件， 且能示教焊接工件的焊接线呈何形态。\n②由于能确认画面上显示的焊接电流、焊接电压等的数据是机械手的 动作轨迹的哪个部分进行的数据显示，所以能特定焊接状态不稳定的位 置，能把握必须进行焊接条件的变更及机械手的焊接姿势的变更的位置， 有助于提高焊接质量。\n③由于能特定焊接异常位置，所以在用目视方法进行焊接工件的缺陷 检测的情况下，可以只在被断定为焊接异常的位置进行检测。\n④由于能显示焊接工件上指定位置的焊接电流、焊接电压等的数据， 所以在通过目视发现了焊接缺陷位置的情况下，能把握该位置的焊接电 流、焊接电压等的状态，有助于理解电弧焊现象。\n⑤不限于监视焊接电流、焊接电压，例如也能监视焊条给进速度、气 流量等由各种传感器获得的信息。\n附图说明\n图1是表示本发明的实施例的系统概略图。\n图2是表示本发明的实施例的焊接异常判断处理部的概略图。\n图3是利用现有的电弧焊监视装置，在监视器的画面上显示的焊接电 流·焊接电压的画面显示内容。\n图4是利用本发明的电弧焊监视装置，在监视器的画面上显示的焊接 电流·焊接电压·动作轨迹的画面显示之一例。\n图5是利用本发明的电弧焊监视装置，在监视器的画面上显示的焊接 电流·焊接电压·动作轨迹的画面显示之一例。\n具体实施方式\n以下，根据附图说明作为本发明的实施例的电弧焊监视装置。图1是 表示实施本发明用的系统例的概略框图，1是机械手控制装置，2是焊机， 3是安装在图中未示出的机械手上的焊枪，12是监视装置。\n以下，说明有关进行焊接和焊接电流·焊接电压的检测的工作流程。 由于在母材10和焊枪3之间施加由焊机2供给的电压而发生电弧，通过移 动焊枪3而形成焊道。这时用电流检测器4检测焊接电流，用电压检测器5 检测焊接电压。检测到的焊接电流·焊接电压值分别被输入低通滤波器6、 7，将高频(噪声)分量除去，用A/D变换器8、9将其变换成数字值，并 取入机械手控制装置1内。被取入的焊接电流值·焊接电压值通过CPU11 被施以各种运算处理，利用各种焊接异常检测算法，进行电弧状态的监视。 另外，被取入的焊接电流值·焊接电压值被适当地保存在存储部14中。机 械手的动作轨迹信息由机械手控制装置1内的轨迹位置检测部13取得，该 信息被保存在存储部14中。\n在第一实施例中，根据保存在存储部14中的机械手动作轨迹信息，在 监视装置12的显示器上进行机械手的动作模拟，显示机械手动作轨迹。另 外，保存在存储部14中的焊接电流值·焊接电压值同时显示在监视装置12 的显示器上。因此，不仅能观测焊接电流、焊接电压的变化，而且能确认 进行焊接的机械手的动作程序，能把握焊接工件的焊接线的形态。\n在第二实施例中，根据保存在存储部14中的机械手动作轨迹信息，在 监视装置12的显示器上进行机械手的动作模拟，显示机械手动作轨迹。显 示机械手的动作轨迹时，作为在显示器上设定被保存在存储部14中的焊接 电流·焊接电压数据的画面显示范围的设定方法，例如使用鼠标作为外部 输入装置。通过利用鼠标指定想看到的检测数据变化的动作轨迹的范围， 在监视装置12的显示器上显示该范围的焊接电流·焊接电压数据的内容。 图4表示这时的画面显示之一例。图中，上侧表示机械手的动作轨迹，下 侧表示焊接电流、焊接电压的变化。图中，机械手的动作按照步骤1、步骤 2、步骤3、步骤4的顺序动作，步骤1表示焊接开始点，步骤4表示焊接 结束点，步骤2、步骤3表示示教点。这里，步骤1和步骤2之间用粗线描 绘的范围表示利用鼠标等输入装置选择的波形显示选择范围。因此，操作 者通过指定对应于焊接工件的动作轨迹的范围，能容易地把握焊接工件上 所选择的位置的焊接电流·焊接电压数据的内容。\n在第三实施例中，与第二实施例一样，根据保存在存储部14中的机械 手动作轨迹信息，在监视装置12的显示器上进行动作模拟，显示机械手动 作轨迹。另外，存储部14中保存的焊接电流·焊按电压数据也同时显示在 显示器上。有时想把握显示器上显示的焊接电流·焊接电压数据中某一范 围的数据相当于动作轨迹的哪个部分。在这样的情况下，例如将光标显示 在焊接电流·焊接电压曲线上，因此通过指定数据范围，例如用与范围以 外的颜色不同的颜色显示相当于该范围的动作轨迹位置，能识别焊接电 流·焊接电压数据的选择范围是否是动作轨迹上的某个位置的数据。图5 表示这时的画面显示之一例。图的上侧表示机械手的动作轨迹，下侧表示 焊接电流、焊接电压的变化。图中机械手的动作按照步骤1、步骤2、步骤 3、步骤4的顺序动作，步骤1表示焊接开始点，步骤4表示焊接结束点， 步骤2、步骤3表示示教点。这里，步骤1和步骤2之间用粗线描绘的范围 表示能获得图5下侧用光标选择的范围内的焊接电流·焊接电压的区域。 因此，利用焊接电流·焊接电压数据的变化，在看到了异常位置等的情况 下，能容易地识别该数据是动作轨迹即焊接工件的哪个部分。\n第四实施例是在第二及第三实施例中，再增加焊接异常判断处理部， 进行焊接状态的监视。在图2中示出了焊接异常判断处理部的一个实施例 的框图。用机械手控制装置1内的焊接异常判断器22进行焊接异常的判 断。焊接异常判断器22由焊接异常判断条件设定器24、比较器23、以及 焊接异常判断结果输出器25构成。利用各种传感器取得的数据被取入传感 器数据输入部21。所取得的数据由比较器23将其与由焊接异常判断条件设 定器24预先设定的基准值进行比较。如果检测数据不在所述基准值以内， 则由焊接异常判断结果输出器25将焊接异常发生信息保存在存储部14 中。另外，作为引起了异常，由外部报警装置26同时向外部输出异常检测 信号。另外，作为焊接异常判断的算法，也可以利用短路次数、平均焊接 电流值、平均焊接电压值等。在监视装置12上的测定数据的显示与第二及 第三实施例相同，根据保存在存储部14中的机械手动作轨迹信息，在显示 器上进行动作模拟，显示机械手动作轨迹。\n第五实施例是表示在显示器上还一并显示保存在存储部14中的焊接 电流·焊接电压数据以外的各种测定数据、例如焊条给进速度、气体流量 等由各种传感器获得的信息。在显示器上显示的各种测定数据中被断定为 焊接异常的位置，用与正常时不同的颜色显示。另外，动作轨迹上被断定 为焊接异常的位置，也用与正常时不同的颜色显示。因此，在各种测定数 据的变化中，能容易地识别被断定为焊接异常的位置是该数据的哪个位 置，或动作轨迹即焊接工件的哪个部分异常。\n工业上利用的可能性\n本发明是关于在电弧焊机械手系统中监视焊接状态、进行焊接质量的 管理的电弧焊监视装置。