溶接方法及び溶接装置
【課題】溶接異常を検知することができ、しかも、その異常の発生位置及び長さを検出することができ、また、溶接異常部の補修を行うことができる溶接方法及び溶接装置を提供する。
【解決手段】溶接開始信号を入力した後、溶接電流・電圧検出手段１にて検出した溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときを異常識別手段２でもって溶接異常とする。開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、異常発生時刻及び異常終了時刻を時刻算出手段３にて算出する。これらのデータとロボット位置情報から異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算手段８にて演算する。
【解決手段】溶接開始信号を入力した後、溶接電流・電圧検出手段１にて検出した溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときを異常識別手段２でもって溶接異常とする。開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、異常発生時刻及び異常終了時刻を時刻算出手段３にて算出する。これらのデータとロボット位置情報から異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算手段８にて演算する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、消耗電極式アーク溶接方法及び溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より溶接ロボット等を用いてアーク溶接を自動で行う方法が知られている。このような自動アーク溶接において、溶接異常を検知することができる溶接装置があった（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この特許文献１に記載の溶接装置は、溶接電流を検出する手段と、溶接電圧を検出する手段とを備え、溶接実行時に、溶接電流値と溶接電圧値とを検出し、溶接電圧が設定電圧しきい値以上の場合に、設定電流範囲内に溶接電流が存在するかを識別し、設定電流範囲外の場合に溶接異常として警告を発するものである。
【特許文献１】特開平８−２６７２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載のものでは、アーク溶接現象不安定により溶接異常を溶接電流・電圧波形から検知できたとしても、どの部位でのどの位の長さ異常が発生したか否かを判断できない。このため、溶接不良品であるにもかかわらず、溶接検査工程へ流出させることになり、作業能率の低下を招いていた。
【０００４】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、溶接異常を検知することができ、しかも、その異常の発生位置及び長さを検出することができ、また、溶接異常部の補修をその場で行うことができる溶接方法及び溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで請求項１の溶接方法は、溶接開始信号を入力した後、溶接電流及び溶接電圧の少なくともいずれか一方が設定範囲外であるときを溶接異常とし、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、異常発生時刻及び異常終了時刻を算出し、これらのデータとロボットのツール先端位置情報から異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算して、溶接異常を検知することを特徴としている。
【０００６】
請求項２の溶接方法は、溶接電流及び溶接電圧を検出して、この溶接電流及び溶接電圧に基づいて溶接異常を検知し、異常発生時刻から異常発生位置１１を演算すると共に、異常終了時刻から異常終端位置１２を演算して、この算出した溶接異常部１３の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補修を行うことを特徴としている。
【０００７】
請求項３の溶接方法は、溶接電流及び溶接電圧を検出して、この溶接電流及び溶接電圧に基づいて溶接異常を検知し、その異常区間の溶接電流及び溶接電圧のデータから異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定し、この溶接補修条件で溶接補修を行うことを特徴としている。
【０００８】
請求項４の溶接方法は、溶接電流及び溶接電圧を検出して、溶接電流及び溶接電圧の少なくともいずれか一方が設定範囲外である溶接異常部１３の溶接異常時間Ｔ１が、第１設定時間Ａよりも大であるときはその溶接異常部１３の区間を溶接補修し、溶接異常時間Ｔ１が上記第１設定時間Ａ以下である溶接異常部１３と、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位１４とが並設されるときに、上記設定範囲内の部位１４の異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂよりも小さく、かつ溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αの時間Ｔ３が第２設定時間Ｃを越えているときにはこの範囲αを連続した一つの異常区間として溶接補修を行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項５の溶接装置は、溶接電流及び溶接電圧を検出する溶接電流・電圧検出手段１と、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときを溶接異常と識別する異常識別手段２と、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、上記異常識別手段２にて識別した溶接異常部１３の異常発生時刻及び異常終了時刻を算出する時刻算出手段３と、ロボット５のアーム６のトーチ先端位置座標値を収集するロボット位置情報収集手段７と、時刻算出手段３のデータとロボット位置情報収集手段７のデータとに基づいて異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算する演算手段８とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の溶接方法によれば、溶接電流や溶接電圧が設定範囲外である溶接異常を検知することができ、しかもその溶接線での異常発生位置と異常終端位置を検知することができる。すなわち、異常の発生位置及び長さを検出することができ、この発生位置及び長さに基づいて補修作業を行うことができる。このため、溶接異常部を有するワークを、その後の作業工程（例えば、検査工程）に流すことが無くなって、作業性の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項２の溶接方法によれば、異常発生時刻から異常発生位置を演算すると共に、異常終了時刻から異常終端位置を演算して、この算出した溶接異常部の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補正する。このため、溶融金属の湯流れの不安定さにより異常発生時刻と異常発生位置が異なる場合があっても、算出した溶接異常部の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補正するので、その溶接異常部を確実に補正することができる。
【００１２】
請求項３の溶接方法によれば、異常区間の溶接電流及び溶接電圧のデータから異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定することができるので、異常の程度に応じて溶接異常部の補修を行うことができ、生産性の向上を図ることができる。
【００１３】
請求項４の溶接方法によれば、溶接異常時間が第１設定時間よりも長ければ、連続した溶接異常部の長さが大であり、この範囲を溶接補修することになる。また、溶接異常部と部位（溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位）とが並設されるときに、異常間時間が基準時間以上になれば、発生した溶接異常部は短く、しかもこの溶接異常部が単独に発生しているので、溶接補修を行う必要がない。さらに、異常間時間が基準時間よりも短くても、溶接異常部と部位とが連続する範囲の時間が第２設定時間以下であれば、この範囲においても溶接補修を行う必要がない。このため、溶接補修を行わなくてもよい範囲を、溶接補修することがなくなって、溶接作業能率の向上を図ることができる。そして、異常間時間が基準時間よりも短くても、溶接異常部と部位とが連続する範囲の時間が第２設定時間を越えていれば、この範囲を連続した一つの異常区間として、溶接補修を行う。これにより、補修不要の微小異常連続発生区間に於ける補修漏れが生じるのを防止でき、製品の高品質化を達成できる。
【００１４】
請求項５の溶接装置によれば、溶接電流・電圧検出手段にて溶接電流及び溶接電圧を検出することができ、また、異常識別手段にて、検出した溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときには溶接異常と識別することができる。そして、時刻算出手段にて、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、溶接異常部の異常発生時刻及び異常終了時刻を算出することができ、さらに、演算手段にて、時刻算出手段のデータとロボット位置情報収集手段のデータとに基づいて異常発生位置及び異常終端位置を演算することができる。すなわち、異常の発生位置及び長さを検出することができ、この発生位置及び長さに基づいて補修作業を行うことができる。このため、溶接異常部を有するワークを、その後の作業工程（例えば、検査工程）に流すことが無くなって、作業性の向上を図ることができる。特に、１ビード溶接終了後、その場で補修位置、区間、及び補修条件等を判定し、補修溶接するようにしているので、溶接品質不良の次工程（溶接検査工程）への流出を大幅に低減することができる。すなわち、溶接異常部が発生しても、この１ビード溶接終了後にロボット（溶接ロボット）による補修（再溶接）を行うことができ、作業者による溶接不良品の補修作業が不要となり、安定した溶接品質の確保が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、この発明の溶接方法及び溶接装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は溶接装置（アーク溶接機）の簡略ブロック図である。この溶接装置は、溶接時の溶接電流及び溶接電圧を検出する溶接電流・電圧検出手段１と、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときを溶接異常と識別する異常識別手段２と、溶接異常部の異常発生時刻及び異常終了時刻を算出する時刻算出手段３と、異常識別手段２に溶接開始信号（例えばＷＣＲ信号）を入力する開始信号入力手段（ＷＣＲ信号入力手段）４と、ロボット５のアーム６（図２参照）のトーチ先端位置座標値を収集するロボット位置情報収集手段７と、時刻算出手段３のデータとロボット位置情報収集手段７のデータとに基づいて異常発生位置１１及び異常終端位置１２（図６参照）を演算する演算手段８とを備える。なお、上記ＷＣＲ信号は溶接開始信号の一つである。
【００１６】
また、ロボット５のアーム６は、図２に示すように、本体部１５側の回転軸１６に連設される第１アーム１７と、この第１アーム１７に第１軸１８を介して揺動自在に連結される第２アーム１９と、この第２アーム１９に第２軸２０を介して揺動自在に連結される第３アーム２１と、この第３アーム２１に連結される先端ツール取付部２２とを備える。そして、回転軸１６、第１アーム１７、第２アーム１９、第３アーム２１、及び先端ツール取付部２２を移動させることによって、相互に直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）座標上を先端ツール取付部２２に取り付けられたツール（溶接トーチ）を移動させることができる。なお、図２はこの溶接装置を使用して、被溶接部材（ワーク）Ｗに溶接を行っている状態を示している。
【００１７】
ところで、異常識別手段２は開始信号入力手段（ＷＣＲ信号入力手段）４からの入力信号が入力された後に、溶接電圧しきい値以上で溶接電流しきい値以下の場合に、その範囲を溶接異常部と識別するものである。また、異常識別手段２にて溶接異常部が識別されれば、時刻算出手段３にて、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、溶接異常部の異常発生時刻と異常終端時刻とを算出することができる。そして、演算手段８には、ロボット位置情報収集手段７からのロボット５のアーム６のトーチ先端位置座標値（Ｘ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値）が入力されている。この位置座標値は、溶接時にトーチ先端の移動（溶接）時間に対する位置座標値である。このため、上記演算手段８は、時刻算出手段３からの溶接異常部の異常発生時刻と異常終端時刻のデータと、ロボット位置情報収集手段７からの位置座標値のデータとに基づいて異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算することになる。
【００１８】
また、異常識別手段２は、溶接異常が間欠的に連続して発生した場合、異常発生間隔が所定間隔以下の微小な連続異常であれば、これらの範囲を連続した一つの異常区間（溶接異常部１３）とすることができる。さらに、後述するように、溶接装置では溶接補修作業を行うことができるので、この溶接補修作業時において、その異常区間の溶接電流及び溶接電圧のデータから異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定することができる。
【００１９】
次に、上記溶接装置を使用した溶接方法を説明する。すなわち、図３のステップＳ１のように、リアルタイムで溶接状況のモニタリングを行う。ここで、溶接状況とは、溶接電流・電圧検出手段１による溶接電流と溶接電圧と、ロボット位置情報収集手段７によるロボット５のトーチ先端位置座標値と、ＷＣＲ信号入力手段４による開始信号（ＷＣＲ信号）等である。次にステップＳ２へ移行して、溶接終了後に、上記溶接状況に基づいて溶接良否判定と不良個所の抽出を行う。溶接良否判定とは、上記したように、溶接電圧しきい値以上で溶接電流しきい値以下の場合に、その範囲を「要補修」と判断する。なお、図６には、溶接後に形成される溶接線１０に生じる溶接異常部１３の一例が示されている。
【００２０】
その後、ステップＳ３へ移行して、開始信号入力タイミング（ＷＣＲ信号入力タイミング）を時間軸基準にして、不良発生時刻から不良位置を算出する。すなわち、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、異常発生時刻及び異常終了時刻を算出し、これらのデータとロボット位置情報から、図６に示すように、異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算する。この際、溶接異常時間に基づいて不良種別を検知しておく。次に、ステップＳ４のように、上記不良種別のデータと、不良位置データとをロボット５へ送る。これによって、これらのデータに基づいて、補修すべき部位の溶接補修を行うことになる。この際、図３のデータ集９のように、不良種別、不良個所数、不良開始位置（異常発生位置）、不良終了位置（異常終端位置）等がロボット５へ送られる。なお、このデータ集９において、不良種別の「３」等は、不良度合いを示すものである。
【００２１】
さらに上記溶接方法について図５を使用して詳しく説明する。まず、ステップＳ１１のように、溶接電流・電圧検出手段１にて溶接電流と溶接電圧とのサンプリングを行うと共に、ロボット位置情報収集手段７によるロボット座標値のサンプリングを行い、さらに、ＷＣＲ信号入力手段４によるＷＣＲ信号のサンプリングを行う。次に、ステップＳ１２のように、ＷＣＲオンタイミングを演算手段８に記憶する。その後、ステップＳ１３へ移行して、上記ステップＳ１１でのデータと、異常識別手段２に設定されている電流しきい値と電圧しきい値とを比較して、溶接電圧しきい値以上で溶接電流しきい値以下（溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外）の場合に、その発生時間を異常時間と判定すると共に、溶接異常部１３が発生している間隔を判定する。次に、ステップＳ１４へ移行して、溶接異常時間Ｔ１がＡよりも大きいか否かを判断する。溶接異常時間＞Ａであれば、図７（ａ）に示す状態であって、ステップＳ１５へ移行して、溶接異常時間≦Ａであれば、ステップＳ１６へ移行する。ここで、Ａは第１設定時間であって、溶接異常判断基準時間である。なお、この図７（ａ）や上記図６において、Ｈは後述するように溶接補修を行う範囲であって、溶接異常部１３の範囲に対応している。
【００２２】
ステップＳ１５では、溶接異常発生位置・区間を演算手段８に記憶する。また、ステップＳ１６では、異常間時間Ｔ２がＢよりも小さいか否かを判断する。ここで、異常間時間Ｔ２とは、一の溶接異常部１３と他の溶接異常部１３との間の時間であって、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位１４（イメージ図である図７参照）が発生している時間である。Ｂは基準時間であって、溶接微小異常判定基準時間（溶接異常部間隔時間）である。そして、ステップＳ１６において、異常間時間Ｔ２＜Ｂであれば、ステップＳ１７へ移行する。また、異常間時間≧Ｂであれば、溶接異常部１３間の間隔（異常間時間）が大であると共に、発生している溶接異常部１３が小であるので、図７（ｂ）に示す状態であって、微小異常の単独発生として補修は必要無しと判断し終了する。ステップＳ１７では、溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αを連続した一つの区間として、溶接異常時間を連結する。この際、この範囲αの時間をＴ３とし、例えば、図７（ｃ）において、Ｔ３＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ１）となっている。
【００２３】
ステップＳ１７からはステップＳ１９へ移行する。ステップＳ１９では、上記範囲αの時間Ｔ３と第２設定時間Ｃと比較する。この第２設定時間Ｃは、連続異常判定基準時間であって、この実施の形態においては、上記第１設定時間Ａと同一に設定した。Ｔ３＞Ｃであれば、図７（ｄ）又は図７（ｅ）に示す状態となって、ステップＳ１５へ移行する。また、Ｔ３≦Ｃであれば、図７（ｃ）に示す状態であって、補修は必要無しと判断し終了する。ステップＳ１５からはステップＳ１８へ移行して、溶接補修位置・区間データをロボット５に送信することになる。これによって、溶接異常部１３の補修を行うことができる。
【００２４】
すなわち、溶接異常時間Ｔ１が第１設定時間Ａよりも長ければ、連続した溶接異常部１３の長さが大であり、図７（ａ）に示す状態であって、この範囲Ｈを溶接補修することになる。また、図７（ｂ）に示すように、溶接異常時間Ｔ１、Ｔ１間である異常間時間Ｔ２（溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位１４の時間）が基準時間Ｂ以上のときには、発生した溶接異常部１３は短く、しかもこの溶接異常部１３が単独に発生しているので、溶接補修を行わない。さらに、異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂよりも短く、図７（ｃ）に示すように、溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αの時間Ｔ３が第２設定時間Ｃ以下であれば、この範囲αの溶接補修を行わない。また、異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂよりも短くても、図７（ｄ）（ｅ）に示すように、溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αの時間Ｔ３が第２設定時間Ｃを越えていれば、この範囲αを連続した一つの異常区間として、溶接補修を行う。なお、図７（ｄ）の範囲αは、一対の溶接異常部１３、１３と、これらの間に設けられる一つの部位１４とからなり、溶接異常部１３と部位１４とが交互に並設された場合の溶接補修の要否判断基準の最小範囲である。これに対して、図７（ｅ）は、多数の溶接異常部１３と部位１４とが連続する場合の範囲を示している。このように、溶接補修を行ったり、行わなかったりする範囲αは、少なくとも図７（ｄ）のように、一対の溶接異常部１３、１３と一つの部位１４からなり、溶接異常部１３及び部位１４の数は任意となる。
【００２５】
また、上記溶接方法では、溶接異常時間を算出して、この溶接異常時間より異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定するので、この溶接補修条件で溶接補修を行うようにすることができる。ところで、溶接補修作業を行う際には、溶接異常時間におけるしきい値を設定し、溶接異常時間がこのしきい値未満であれば、溶接補修作業を行うと判断し、しきい値以上となったときにこの溶接補修作業では補修できないと判断するようにしてもよい。すなわち、溶接異常においては、溶け落ち不良及び入熱過大による孔明き不良等の溶接補修不能の場合がある。このため、上記溶接状況から溶接補修可能か否かを判断し、溶接補修可能であれば、補修作業を行うようにし、不能と判断されれば、溶接不良品シュート等に搬出するようにするのが好ましい。
【００２６】
さらに、溶融金属の湯流れの不安定さにより異常発生時刻から異常発生位置を演算した場合に、この演算した異常発生位置と、実際の異常発生位置とがずれている場合がある。このため、補修作業を行う際に、この検知した溶接異常部１３の範囲よりも大きい範囲を補修するのが好ましい。すなわち、異常発生位置１１よりも上流側から異常終端位置１２よりも下流側における範囲を補修することになり、補修作業の際の補修開始教示位置と補修終端教示位置を溶接線１０の前後方向（上下流方向）に補正することになる。
【００２７】
ところで、上記溶接装置を使用した溶接動作では、溶接時間とロボットＸＹＺ座標軸との関係は図４に示すようになる。なお、図４において、グラフ２５はＸ軸方向の変位を示し、グラフ２６はＹ軸方向の変位を示し、グラフ２７はＺ軸方向の変位を示している。また、図４における不良溶接箇所とは溶接異常部１３である。
【００２８】
上記溶接装置を使用した溶接を行えば、溶接電流・電圧検出手段１にて溶接電流及び溶接電圧を検出することができ、また、異常識別手段２にて、検出した溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときには溶接異常と識別することができる。そして、時刻算出手段３にて、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、溶接異常部１３の異常発生時刻及び異常終了時刻を算出することができ、さらに、演算手段８にて、時刻算出手段３のデータとロボット位置情報収集手段７のデータとに基づいて異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算することができる。すなわち、異常の発生位置及び長さを検出することができ、この発生位置及び長さに基づいて補修作業を行うことができる。このため、溶接異常部を有するワークＷを、その後の作業工程（例えば、検査工程）に流すことが無くなって、作業性の向上を図ることができる。
【００２９】
また、異常発生時刻から異常発生位置１１を演算すると共に、異常終了時刻から異常終端位置１２を演算して、この算出した溶接異常部１３の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補正することになる。このため、溶融金属の湯流れの不安定さにより異常発生時刻と異常発生位置１１が異なる場合あっても、算出した溶接異常部１３の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補正するので、その溶接異常部１３を確実に補正することができる。
【００３０】
さらに、溶接異常時間より異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定することができるので、異常の程度に応じて溶接異常部１３の補修を行うことができ、生産性の向上を図ることができる。また、溶接異常時間Ｔ１が第１設定時間Ａよりも長ければ、連続した溶接異常部１３の長さが大であり、この範囲を溶接補修することになる。そして、溶接異常部１３と部位１４（溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位）とが並設されるときに、異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂ以上になれば、発生した溶接異常部１３は短く、しかもこの溶接異常部１３が単独に発生しているので、溶接補修を行う必要がない。さらに、異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂよりも短くても、溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αの時間が第２設定時間Ｃ以下であれば、この範囲αにおいても溶接補修を行う必要がない。このため、溶接補修を行わなくてもよい範囲を、溶接補修することがなくなって、溶接作業能率の向上を図ることができる。ところが、異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂよりも短くても、溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αの時間が第２設定時間Ｃを越えていれば、この範囲αを連続した一つの異常区間として、溶接補修を行う。これにより、補修不要の微小異常連続発生区間に於ける補修漏れが生じるのを防止でき、製品の高品質化を達成できる。
【００３１】
特に、１ビード溶接終了後、その場で補修位置、区間、及び補修条件等を判定し、補修溶接するようにしているので、溶接品質不良の次工程（溶接検査工程）への流出を大幅に低減することができる。すなわち、溶接異常部１３が発生しても、この１ビード溶接終了後にロボット（溶接ロボット）５による補修（再溶接）を行うことができ、作業者による溶接不良品の補修作業が不要となり、安定した溶接品質の確保が可能となる。
【００３２】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、溶接異常部１３と判断する際に使用した溶接電流しきい値及び溶接電圧しきい値としては、その溶接異常部１３が製品として許容範囲に収まる範囲において任意に設定することができる。また、設定時間Ａ、Ｃや基準時間Ｂ等も、製品として許容範囲に収まる範囲において任意に設定することができる。第１設定時間Ａと第２設定時間Ｃとは、同じであっても、相違していてもよい。相違させる場合、どちらが長くてもよい。さらに、上記実施の形態では、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときを溶接異常部１３としているが、溶接電流及び溶接電圧のいずれか一方が設定範囲外であるときを溶接異常部１３としてもよい。また、上記実施の形態では、開始信号にＷＣＲ信号を使用したが、このＷＣＲ信号以外の他の信号（例えばＴＳ信号等）を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の溶接装置の実施形態の簡略ブロック図である。
【図２】上記溶接装置のロボットの簡略図である。
【図３】この発明の溶接方法の簡略フローチャート図である。
【図４】溶接時の溶接異常発生状況を示し、溶接時間とロボットのトーチ先端位置座標値との関係の概略図である。
【図５】上記溶接方法のフローチャート図である。
【図６】溶接後の溶接状態を示す簡略図である。
【図７】溶接後の溶接状態を示し、（ａ）は溶接異常時間が第１設定時間より長い場合のイメージ図であり、（ｂ）は異常間時間が基準時間より長い場合のイメージ図であり、（ｃ）は溶接異常時間を連結した際にその連結時間が第２設定時間よりも短い場合のイメージ図であり、（ｄ）は溶接異常時間を連結した際にその連結時間が第２設定時間よりも長い場合のイメージ図であり、（ｅ）は多数の溶接異常部と設定範囲内の部位とが連続する場合のイメージ図である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・溶接電流・電圧検出手段、２・・異常識別手段、３・・時刻算出手段、４・・開始信号入力手段、５・・ロボット、６・・アーム、７・・ロボット位置情報収集手段、８・・演算手段、１１・・異常発生位置、１２・・異常終端位置、１３・・溶接異常部、１４・・部位
【技術分野】
【０００１】
この発明は、消耗電極式アーク溶接方法及び溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より溶接ロボット等を用いてアーク溶接を自動で行う方法が知られている。このような自動アーク溶接において、溶接異常を検知することができる溶接装置があった（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この特許文献１に記載の溶接装置は、溶接電流を検出する手段と、溶接電圧を検出する手段とを備え、溶接実行時に、溶接電流値と溶接電圧値とを検出し、溶接電圧が設定電圧しきい値以上の場合に、設定電流範囲内に溶接電流が存在するかを識別し、設定電流範囲外の場合に溶接異常として警告を発するものである。
【特許文献１】特開平８−２６７２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載のものでは、アーク溶接現象不安定により溶接異常を溶接電流・電圧波形から検知できたとしても、どの部位でのどの位の長さ異常が発生したか否かを判断できない。このため、溶接不良品であるにもかかわらず、溶接検査工程へ流出させることになり、作業能率の低下を招いていた。
【０００４】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、溶接異常を検知することができ、しかも、その異常の発生位置及び長さを検出することができ、また、溶接異常部の補修をその場で行うことができる溶接方法及び溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで請求項１の溶接方法は、溶接開始信号を入力した後、溶接電流及び溶接電圧の少なくともいずれか一方が設定範囲外であるときを溶接異常とし、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、異常発生時刻及び異常終了時刻を算出し、これらのデータとロボットのツール先端位置情報から異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算して、溶接異常を検知することを特徴としている。
【０００６】
請求項２の溶接方法は、溶接電流及び溶接電圧を検出して、この溶接電流及び溶接電圧に基づいて溶接異常を検知し、異常発生時刻から異常発生位置１１を演算すると共に、異常終了時刻から異常終端位置１２を演算して、この算出した溶接異常部１３の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補修を行うことを特徴としている。
【０００７】
請求項３の溶接方法は、溶接電流及び溶接電圧を検出して、この溶接電流及び溶接電圧に基づいて溶接異常を検知し、その異常区間の溶接電流及び溶接電圧のデータから異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定し、この溶接補修条件で溶接補修を行うことを特徴としている。
【０００８】
請求項４の溶接方法は、溶接電流及び溶接電圧を検出して、溶接電流及び溶接電圧の少なくともいずれか一方が設定範囲外である溶接異常部１３の溶接異常時間Ｔ１が、第１設定時間Ａよりも大であるときはその溶接異常部１３の区間を溶接補修し、溶接異常時間Ｔ１が上記第１設定時間Ａ以下である溶接異常部１３と、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位１４とが並設されるときに、上記設定範囲内の部位１４の異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂよりも小さく、かつ溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αの時間Ｔ３が第２設定時間Ｃを越えているときにはこの範囲αを連続した一つの異常区間として溶接補修を行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項５の溶接装置は、溶接電流及び溶接電圧を検出する溶接電流・電圧検出手段１と、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときを溶接異常と識別する異常識別手段２と、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、上記異常識別手段２にて識別した溶接異常部１３の異常発生時刻及び異常終了時刻を算出する時刻算出手段３と、ロボット５のアーム６のトーチ先端位置座標値を収集するロボット位置情報収集手段７と、時刻算出手段３のデータとロボット位置情報収集手段７のデータとに基づいて異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算する演算手段８とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の溶接方法によれば、溶接電流や溶接電圧が設定範囲外である溶接異常を検知することができ、しかもその溶接線での異常発生位置と異常終端位置を検知することができる。すなわち、異常の発生位置及び長さを検出することができ、この発生位置及び長さに基づいて補修作業を行うことができる。このため、溶接異常部を有するワークを、その後の作業工程（例えば、検査工程）に流すことが無くなって、作業性の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項２の溶接方法によれば、異常発生時刻から異常発生位置を演算すると共に、異常終了時刻から異常終端位置を演算して、この算出した溶接異常部の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補正する。このため、溶融金属の湯流れの不安定さにより異常発生時刻と異常発生位置が異なる場合があっても、算出した溶接異常部の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補正するので、その溶接異常部を確実に補正することができる。
【００１２】
請求項３の溶接方法によれば、異常区間の溶接電流及び溶接電圧のデータから異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定することができるので、異常の程度に応じて溶接異常部の補修を行うことができ、生産性の向上を図ることができる。
【００１３】
請求項４の溶接方法によれば、溶接異常時間が第１設定時間よりも長ければ、連続した溶接異常部の長さが大であり、この範囲を溶接補修することになる。また、溶接異常部と部位（溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位）とが並設されるときに、異常間時間が基準時間以上になれば、発生した溶接異常部は短く、しかもこの溶接異常部が単独に発生しているので、溶接補修を行う必要がない。さらに、異常間時間が基準時間よりも短くても、溶接異常部と部位とが連続する範囲の時間が第２設定時間以下であれば、この範囲においても溶接補修を行う必要がない。このため、溶接補修を行わなくてもよい範囲を、溶接補修することがなくなって、溶接作業能率の向上を図ることができる。そして、異常間時間が基準時間よりも短くても、溶接異常部と部位とが連続する範囲の時間が第２設定時間を越えていれば、この範囲を連続した一つの異常区間として、溶接補修を行う。これにより、補修不要の微小異常連続発生区間に於ける補修漏れが生じるのを防止でき、製品の高品質化を達成できる。
【００１４】
請求項５の溶接装置によれば、溶接電流・電圧検出手段にて溶接電流及び溶接電圧を検出することができ、また、異常識別手段にて、検出した溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときには溶接異常と識別することができる。そして、時刻算出手段にて、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、溶接異常部の異常発生時刻及び異常終了時刻を算出することができ、さらに、演算手段にて、時刻算出手段のデータとロボット位置情報収集手段のデータとに基づいて異常発生位置及び異常終端位置を演算することができる。すなわち、異常の発生位置及び長さを検出することができ、この発生位置及び長さに基づいて補修作業を行うことができる。このため、溶接異常部を有するワークを、その後の作業工程（例えば、検査工程）に流すことが無くなって、作業性の向上を図ることができる。特に、１ビード溶接終了後、その場で補修位置、区間、及び補修条件等を判定し、補修溶接するようにしているので、溶接品質不良の次工程（溶接検査工程）への流出を大幅に低減することができる。すなわち、溶接異常部が発生しても、この１ビード溶接終了後にロボット（溶接ロボット）による補修（再溶接）を行うことができ、作業者による溶接不良品の補修作業が不要となり、安定した溶接品質の確保が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、この発明の溶接方法及び溶接装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は溶接装置（アーク溶接機）の簡略ブロック図である。この溶接装置は、溶接時の溶接電流及び溶接電圧を検出する溶接電流・電圧検出手段１と、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときを溶接異常と識別する異常識別手段２と、溶接異常部の異常発生時刻及び異常終了時刻を算出する時刻算出手段３と、異常識別手段２に溶接開始信号（例えばＷＣＲ信号）を入力する開始信号入力手段（ＷＣＲ信号入力手段）４と、ロボット５のアーム６（図２参照）のトーチ先端位置座標値を収集するロボット位置情報収集手段７と、時刻算出手段３のデータとロボット位置情報収集手段７のデータとに基づいて異常発生位置１１及び異常終端位置１２（図６参照）を演算する演算手段８とを備える。なお、上記ＷＣＲ信号は溶接開始信号の一つである。
【００１６】
また、ロボット５のアーム６は、図２に示すように、本体部１５側の回転軸１６に連設される第１アーム１７と、この第１アーム１７に第１軸１８を介して揺動自在に連結される第２アーム１９と、この第２アーム１９に第２軸２０を介して揺動自在に連結される第３アーム２１と、この第３アーム２１に連結される先端ツール取付部２２とを備える。そして、回転軸１６、第１アーム１７、第２アーム１９、第３アーム２１、及び先端ツール取付部２２を移動させることによって、相互に直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）座標上を先端ツール取付部２２に取り付けられたツール（溶接トーチ）を移動させることができる。なお、図２はこの溶接装置を使用して、被溶接部材（ワーク）Ｗに溶接を行っている状態を示している。
【００１７】
ところで、異常識別手段２は開始信号入力手段（ＷＣＲ信号入力手段）４からの入力信号が入力された後に、溶接電圧しきい値以上で溶接電流しきい値以下の場合に、その範囲を溶接異常部と識別するものである。また、異常識別手段２にて溶接異常部が識別されれば、時刻算出手段３にて、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、溶接異常部の異常発生時刻と異常終端時刻とを算出することができる。そして、演算手段８には、ロボット位置情報収集手段７からのロボット５のアーム６のトーチ先端位置座標値（Ｘ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値）が入力されている。この位置座標値は、溶接時にトーチ先端の移動（溶接）時間に対する位置座標値である。このため、上記演算手段８は、時刻算出手段３からの溶接異常部の異常発生時刻と異常終端時刻のデータと、ロボット位置情報収集手段７からの位置座標値のデータとに基づいて異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算することになる。
【００１８】
また、異常識別手段２は、溶接異常が間欠的に連続して発生した場合、異常発生間隔が所定間隔以下の微小な連続異常であれば、これらの範囲を連続した一つの異常区間（溶接異常部１３）とすることができる。さらに、後述するように、溶接装置では溶接補修作業を行うことができるので、この溶接補修作業時において、その異常区間の溶接電流及び溶接電圧のデータから異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定することができる。
【００１９】
次に、上記溶接装置を使用した溶接方法を説明する。すなわち、図３のステップＳ１のように、リアルタイムで溶接状況のモニタリングを行う。ここで、溶接状況とは、溶接電流・電圧検出手段１による溶接電流と溶接電圧と、ロボット位置情報収集手段７によるロボット５のトーチ先端位置座標値と、ＷＣＲ信号入力手段４による開始信号（ＷＣＲ信号）等である。次にステップＳ２へ移行して、溶接終了後に、上記溶接状況に基づいて溶接良否判定と不良個所の抽出を行う。溶接良否判定とは、上記したように、溶接電圧しきい値以上で溶接電流しきい値以下の場合に、その範囲を「要補修」と判断する。なお、図６には、溶接後に形成される溶接線１０に生じる溶接異常部１３の一例が示されている。
【００２０】
その後、ステップＳ３へ移行して、開始信号入力タイミング（ＷＣＲ信号入力タイミング）を時間軸基準にして、不良発生時刻から不良位置を算出する。すなわち、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、異常発生時刻及び異常終了時刻を算出し、これらのデータとロボット位置情報から、図６に示すように、異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算する。この際、溶接異常時間に基づいて不良種別を検知しておく。次に、ステップＳ４のように、上記不良種別のデータと、不良位置データとをロボット５へ送る。これによって、これらのデータに基づいて、補修すべき部位の溶接補修を行うことになる。この際、図３のデータ集９のように、不良種別、不良個所数、不良開始位置（異常発生位置）、不良終了位置（異常終端位置）等がロボット５へ送られる。なお、このデータ集９において、不良種別の「３」等は、不良度合いを示すものである。
【００２１】
さらに上記溶接方法について図５を使用して詳しく説明する。まず、ステップＳ１１のように、溶接電流・電圧検出手段１にて溶接電流と溶接電圧とのサンプリングを行うと共に、ロボット位置情報収集手段７によるロボット座標値のサンプリングを行い、さらに、ＷＣＲ信号入力手段４によるＷＣＲ信号のサンプリングを行う。次に、ステップＳ１２のように、ＷＣＲオンタイミングを演算手段８に記憶する。その後、ステップＳ１３へ移行して、上記ステップＳ１１でのデータと、異常識別手段２に設定されている電流しきい値と電圧しきい値とを比較して、溶接電圧しきい値以上で溶接電流しきい値以下（溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外）の場合に、その発生時間を異常時間と判定すると共に、溶接異常部１３が発生している間隔を判定する。次に、ステップＳ１４へ移行して、溶接異常時間Ｔ１がＡよりも大きいか否かを判断する。溶接異常時間＞Ａであれば、図７（ａ）に示す状態であって、ステップＳ１５へ移行して、溶接異常時間≦Ａであれば、ステップＳ１６へ移行する。ここで、Ａは第１設定時間であって、溶接異常判断基準時間である。なお、この図７（ａ）や上記図６において、Ｈは後述するように溶接補修を行う範囲であって、溶接異常部１３の範囲に対応している。
【００２２】
ステップＳ１５では、溶接異常発生位置・区間を演算手段８に記憶する。また、ステップＳ１６では、異常間時間Ｔ２がＢよりも小さいか否かを判断する。ここで、異常間時間Ｔ２とは、一の溶接異常部１３と他の溶接異常部１３との間の時間であって、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位１４（イメージ図である図７参照）が発生している時間である。Ｂは基準時間であって、溶接微小異常判定基準時間（溶接異常部間隔時間）である。そして、ステップＳ１６において、異常間時間Ｔ２＜Ｂであれば、ステップＳ１７へ移行する。また、異常間時間≧Ｂであれば、溶接異常部１３間の間隔（異常間時間）が大であると共に、発生している溶接異常部１３が小であるので、図７（ｂ）に示す状態であって、微小異常の単独発生として補修は必要無しと判断し終了する。ステップＳ１７では、溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αを連続した一つの区間として、溶接異常時間を連結する。この際、この範囲αの時間をＴ３とし、例えば、図７（ｃ）において、Ｔ３＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ１）となっている。
【００２３】
ステップＳ１７からはステップＳ１９へ移行する。ステップＳ１９では、上記範囲αの時間Ｔ３と第２設定時間Ｃと比較する。この第２設定時間Ｃは、連続異常判定基準時間であって、この実施の形態においては、上記第１設定時間Ａと同一に設定した。Ｔ３＞Ｃであれば、図７（ｄ）又は図７（ｅ）に示す状態となって、ステップＳ１５へ移行する。また、Ｔ３≦Ｃであれば、図７（ｃ）に示す状態であって、補修は必要無しと判断し終了する。ステップＳ１５からはステップＳ１８へ移行して、溶接補修位置・区間データをロボット５に送信することになる。これによって、溶接異常部１３の補修を行うことができる。
【００２４】
すなわち、溶接異常時間Ｔ１が第１設定時間Ａよりも長ければ、連続した溶接異常部１３の長さが大であり、図７（ａ）に示す状態であって、この範囲Ｈを溶接補修することになる。また、図７（ｂ）に示すように、溶接異常時間Ｔ１、Ｔ１間である異常間時間Ｔ２（溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位１４の時間）が基準時間Ｂ以上のときには、発生した溶接異常部１３は短く、しかもこの溶接異常部１３が単独に発生しているので、溶接補修を行わない。さらに、異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂよりも短く、図７（ｃ）に示すように、溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αの時間Ｔ３が第２設定時間Ｃ以下であれば、この範囲αの溶接補修を行わない。また、異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂよりも短くても、図７（ｄ）（ｅ）に示すように、溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αの時間Ｔ３が第２設定時間Ｃを越えていれば、この範囲αを連続した一つの異常区間として、溶接補修を行う。なお、図７（ｄ）の範囲αは、一対の溶接異常部１３、１３と、これらの間に設けられる一つの部位１４とからなり、溶接異常部１３と部位１４とが交互に並設された場合の溶接補修の要否判断基準の最小範囲である。これに対して、図７（ｅ）は、多数の溶接異常部１３と部位１４とが連続する場合の範囲を示している。このように、溶接補修を行ったり、行わなかったりする範囲αは、少なくとも図７（ｄ）のように、一対の溶接異常部１３、１３と一つの部位１４からなり、溶接異常部１３及び部位１４の数は任意となる。
【００２５】
また、上記溶接方法では、溶接異常時間を算出して、この溶接異常時間より異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定するので、この溶接補修条件で溶接補修を行うようにすることができる。ところで、溶接補修作業を行う際には、溶接異常時間におけるしきい値を設定し、溶接異常時間がこのしきい値未満であれば、溶接補修作業を行うと判断し、しきい値以上となったときにこの溶接補修作業では補修できないと判断するようにしてもよい。すなわち、溶接異常においては、溶け落ち不良及び入熱過大による孔明き不良等の溶接補修不能の場合がある。このため、上記溶接状況から溶接補修可能か否かを判断し、溶接補修可能であれば、補修作業を行うようにし、不能と判断されれば、溶接不良品シュート等に搬出するようにするのが好ましい。
【００２６】
さらに、溶融金属の湯流れの不安定さにより異常発生時刻から異常発生位置を演算した場合に、この演算した異常発生位置と、実際の異常発生位置とがずれている場合がある。このため、補修作業を行う際に、この検知した溶接異常部１３の範囲よりも大きい範囲を補修するのが好ましい。すなわち、異常発生位置１１よりも上流側から異常終端位置１２よりも下流側における範囲を補修することになり、補修作業の際の補修開始教示位置と補修終端教示位置を溶接線１０の前後方向（上下流方向）に補正することになる。
【００２７】
ところで、上記溶接装置を使用した溶接動作では、溶接時間とロボットＸＹＺ座標軸との関係は図４に示すようになる。なお、図４において、グラフ２５はＸ軸方向の変位を示し、グラフ２６はＹ軸方向の変位を示し、グラフ２７はＺ軸方向の変位を示している。また、図４における不良溶接箇所とは溶接異常部１３である。
【００２８】
上記溶接装置を使用した溶接を行えば、溶接電流・電圧検出手段１にて溶接電流及び溶接電圧を検出することができ、また、異常識別手段２にて、検出した溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときには溶接異常と識別することができる。そして、時刻算出手段３にて、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、溶接異常部１３の異常発生時刻及び異常終了時刻を算出することができ、さらに、演算手段８にて、時刻算出手段３のデータとロボット位置情報収集手段７のデータとに基づいて異常発生位置１１及び異常終端位置１２を演算することができる。すなわち、異常の発生位置及び長さを検出することができ、この発生位置及び長さに基づいて補修作業を行うことができる。このため、溶接異常部を有するワークＷを、その後の作業工程（例えば、検査工程）に流すことが無くなって、作業性の向上を図ることができる。
【００２９】
また、異常発生時刻から異常発生位置１１を演算すると共に、異常終了時刻から異常終端位置１２を演算して、この算出した溶接異常部１３の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補正することになる。このため、溶融金属の湯流れの不安定さにより異常発生時刻と異常発生位置１１が異なる場合あっても、算出した溶接異常部１３の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補正するので、その溶接異常部１３を確実に補正することができる。
【００３０】
さらに、溶接異常時間より異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定することができるので、異常の程度に応じて溶接異常部１３の補修を行うことができ、生産性の向上を図ることができる。また、溶接異常時間Ｔ１が第１設定時間Ａよりも長ければ、連続した溶接異常部１３の長さが大であり、この範囲を溶接補修することになる。そして、溶接異常部１３と部位１４（溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位）とが並設されるときに、異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂ以上になれば、発生した溶接異常部１３は短く、しかもこの溶接異常部１３が単独に発生しているので、溶接補修を行う必要がない。さらに、異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂよりも短くても、溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αの時間が第２設定時間Ｃ以下であれば、この範囲αにおいても溶接補修を行う必要がない。このため、溶接補修を行わなくてもよい範囲を、溶接補修することがなくなって、溶接作業能率の向上を図ることができる。ところが、異常間時間Ｔ２が基準時間Ｂよりも短くても、溶接異常部１３と部位１４とが連続する範囲αの時間が第２設定時間Ｃを越えていれば、この範囲αを連続した一つの異常区間として、溶接補修を行う。これにより、補修不要の微小異常連続発生区間に於ける補修漏れが生じるのを防止でき、製品の高品質化を達成できる。
【００３１】
特に、１ビード溶接終了後、その場で補修位置、区間、及び補修条件等を判定し、補修溶接するようにしているので、溶接品質不良の次工程（溶接検査工程）への流出を大幅に低減することができる。すなわち、溶接異常部１３が発生しても、この１ビード溶接終了後にロボット（溶接ロボット）５による補修（再溶接）を行うことができ、作業者による溶接不良品の補修作業が不要となり、安定した溶接品質の確保が可能となる。
【００３２】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、溶接異常部１３と判断する際に使用した溶接電流しきい値及び溶接電圧しきい値としては、その溶接異常部１３が製品として許容範囲に収まる範囲において任意に設定することができる。また、設定時間Ａ、Ｃや基準時間Ｂ等も、製品として許容範囲に収まる範囲において任意に設定することができる。第１設定時間Ａと第２設定時間Ｃとは、同じであっても、相違していてもよい。相違させる場合、どちらが長くてもよい。さらに、上記実施の形態では、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときを溶接異常部１３としているが、溶接電流及び溶接電圧のいずれか一方が設定範囲外であるときを溶接異常部１３としてもよい。また、上記実施の形態では、開始信号にＷＣＲ信号を使用したが、このＷＣＲ信号以外の他の信号（例えばＴＳ信号等）を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の溶接装置の実施形態の簡略ブロック図である。
【図２】上記溶接装置のロボットの簡略図である。
【図３】この発明の溶接方法の簡略フローチャート図である。
【図４】溶接時の溶接異常発生状況を示し、溶接時間とロボットのトーチ先端位置座標値との関係の概略図である。
【図５】上記溶接方法のフローチャート図である。
【図６】溶接後の溶接状態を示す簡略図である。
【図７】溶接後の溶接状態を示し、（ａ）は溶接異常時間が第１設定時間より長い場合のイメージ図であり、（ｂ）は異常間時間が基準時間より長い場合のイメージ図であり、（ｃ）は溶接異常時間を連結した際にその連結時間が第２設定時間よりも短い場合のイメージ図であり、（ｄ）は溶接異常時間を連結した際にその連結時間が第２設定時間よりも長い場合のイメージ図であり、（ｅ）は多数の溶接異常部と設定範囲内の部位とが連続する場合のイメージ図である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・溶接電流・電圧検出手段、２・・異常識別手段、３・・時刻算出手段、４・・開始信号入力手段、５・・ロボット、６・・アーム、７・・ロボット位置情報収集手段、８・・演算手段、１１・・異常発生位置、１２・・異常終端位置、１３・・溶接異常部、１４・・部位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接開始信号を入力した後、溶接電流及び溶接電圧の少なくともいずれか一方が設定範囲外であるときを溶接異常とし、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、異常発生時刻及び異常終了時刻を算出し、これらのデータとロボット位置情報から異常発生位置（１１）及び異常終端位置（１２）を演算して、溶接異常を検知することを特徴とする溶接方法。
【請求項２】
溶接電流及び溶接電圧を検出して、この溶接電流及び溶接電圧に基づいて溶接異常を検知し、異常発生時刻から異常発生位置（１１）を演算すると共に、異常終了時刻から異常終端位置（１２）を演算して、この算出した異常発生部（１３）の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補修を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項３】
溶接電流及び溶接電圧を検出して、この溶接電流及び溶接電圧に基づいて溶接異常を検知し、その異常区間の溶接電流及び溶接電圧のデータから異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定し、この溶接補修条件でもって溶接補修を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項４】
溶接電流及び溶接電圧を検出して、溶接電流及び溶接電圧の少なくともいずれか一方が設定範囲外である溶接異常部（１３）の溶接異常時間（Ｔ１）が、第１設定時間（Ａ）よりも大であるときはその溶接異常部（１３）の区間を溶接補修し、上記溶接異常時間（Ｔ１）が上記第１設定時間（Ａ）以下である溶接異常部（１３）と、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位（１４）とが並設されるときに、上記設定範囲内の部位（１４）の異常間時間（Ｔ２）が基準時間（Ｂ）よりも小さく、かつ溶接異常部（１３）と部位（１４）とが連続する範囲（α）の時間（Ｔ３）が第２設定時間（Ｃ）を越えているときにはこの範囲（α）を連続した一つの異常区間として溶接補修を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項５】
溶接電流及び溶接電圧を検出する溶接電流・電圧検出手段（１）と、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときを溶接異常と識別する異常識別手段（２）と、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、上記異常識別手段（２）にて識別した溶接異常部（１３）の異常発生時刻及び異常終了時刻を算出する時刻算出手段（３）と、ロボット（５）のアーム（６）のトーチ先端位置座標値を収集するロボット位置情報収集手段（７）と、時刻算出手段（３）のデータとロボット位置情報収集手段（７）のデータとに基づいて異常発生位置（１１）及び異常終端位置（１２）を演算する演算手段（８）とを備えたことを特徴とする溶接装置。
【請求項１】
溶接開始信号を入力した後、溶接電流及び溶接電圧の少なくともいずれか一方が設定範囲外であるときを溶接異常とし、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、異常発生時刻及び異常終了時刻を算出し、これらのデータとロボット位置情報から異常発生位置（１１）及び異常終端位置（１２）を演算して、溶接異常を検知することを特徴とする溶接方法。
【請求項２】
溶接電流及び溶接電圧を検出して、この溶接電流及び溶接電圧に基づいて溶接異常を検知し、異常発生時刻から異常発生位置（１１）を演算すると共に、異常終了時刻から異常終端位置（１２）を演算して、この算出した異常発生部（１３）の範囲よりも大きい範囲を補修溶接範囲として溶接補修を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項３】
溶接電流及び溶接電圧を検出して、この溶接電流及び溶接電圧に基づいて溶接異常を検知し、その異常区間の溶接電流及び溶接電圧のデータから異常の程度を判断して、この異常の程度に応じてトーチ角度や狙い位置等の溶接補修条件を選定し、この溶接補修条件でもって溶接補修を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項４】
溶接電流及び溶接電圧を検出して、溶接電流及び溶接電圧の少なくともいずれか一方が設定範囲外である溶接異常部（１３）の溶接異常時間（Ｔ１）が、第１設定時間（Ａ）よりも大であるときはその溶接異常部（１３）の区間を溶接補修し、上記溶接異常時間（Ｔ１）が上記第１設定時間（Ａ）以下である溶接異常部（１３）と、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲内の部位（１４）とが並設されるときに、上記設定範囲内の部位（１４）の異常間時間（Ｔ２）が基準時間（Ｂ）よりも小さく、かつ溶接異常部（１３）と部位（１４）とが連続する範囲（α）の時間（Ｔ３）が第２設定時間（Ｃ）を越えているときにはこの範囲（α）を連続した一つの異常区間として溶接補修を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項５】
溶接電流及び溶接電圧を検出する溶接電流・電圧検出手段（１）と、溶接電流及び溶接電圧が設定範囲外であるときを溶接異常と識別する異常識別手段（２）と、開始信号入力タイミングを時間軸基準にして、上記異常識別手段（２）にて識別した溶接異常部（１３）の異常発生時刻及び異常終了時刻を算出する時刻算出手段（３）と、ロボット（５）のアーム（６）のトーチ先端位置座標値を収集するロボット位置情報収集手段（７）と、時刻算出手段（３）のデータとロボット位置情報収集手段（７）のデータとに基づいて異常発生位置（１１）及び異常終端位置（１２）を演算する演算手段（８）とを備えたことを特徴とする溶接装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２４７６６３（Ｐ２００６−２４７６６３Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６３７０１（Ｐ２００５−６３７０１）
【出願日】平成１７年３月８日（２００５．３．８）
【出願人】（３９１００６４３０）中央精機株式会社 (128)
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月８日（２００５．３．８）
【出願人】（３９１００６４３０）中央精機株式会社 (128)
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
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