点焊枪的加压性能劣化判定方法

专利名称：点焊枪的加压性能劣化判定方法
技术领域：
本发明涉及在相对的一对可动侧电极头与相对侧电极头之间夹持被焊接 物，对该被焊接物加压的同时进行焊接的点焊枪的性能劣化判定方法。
背景技术：
在由点焊枪进行的点焊接中，在焊枪的相对的一对可动侧电极头与相对侧 电极头之间，在对被焊接物施加规定的加压力的状态下进行焊接。通过相对于 定位在规定位置的固定侧电极头，使可动侧电极头直线移动，来将一对电极头 之间的相对间隔设定成^见定的间隔。
一般，控制点焊枪的可动侧电极头，使其通过伺服电动机的驱动力，以规
到规定位置。由此，在一对电极头之间以规定的加压力对被焊接物加压来维持 稳定的焊接质量。
当新调试点焊系统时(设置时)或者变更焊接加工条件等时，为了在掌握 已安装的焊枪的刚性或摩擦等动态特性的基础上决定焊枪的动作参数，进行点 焊枪的参数调整作业。之后，进行向驱动点焊枪的伺服电动机提供的转矩指令、 和根据该转矩指令在电极头尖端产生的实际加压力的校准调整作业。这些调整 作业是在通过点焊枪进行焊接之前进行的前阶段的作业。之后，点焊枪根据动 作程序来反复进行焊接作业。
但是，已知具有伺服电动机以及减速机等的驱动机构由于滑动的机构部的 磨损等随时间的变化而发生劣化。即滚珠螺杆或者轴承等机械要素随着长时间 使用而产生故障或磨损等的随时间变化。在随时间的变化程度较大、例如焊枪 不能动作等情况下，即使机器人控制装置向伺服电动机发出转矩指令，由于发 生焊枪的驱动机构部本身不能动作等状况，因而发生转矩指令与脉冲编码器值 的隔离，通过机器人控制装置输出警报。由此，作业者可以知道在点焊机器人 中发生了异常。另一方面，在随时间的变化程度较小、例如在滑动的机构部中
发生了轻微的摩擦等情况下，即使由于机构部内的摩〗察的增加而用于实际的加 压的转矩减少，也不输出警报，只发生焊枪中的加压力降低的状况。在这种情 况下，有必要通过在规定的时刻测定加压力等方式来进行焊接机器人的诊断， 为了不使焊接质量降低而再次进行参数或校准的调整作业。但是，由于用于加 压力的测定的压力传感器的价格高，因而有时不能准备很多。此时，由于不能 频繁进行基于压力传感器的加压力的测定，因而可能在没有意识到加压力已变 化的状态下进行焊接，从而导致焊接质量的下降。
因此，在将伺服电动机作为驱动源的点焊枪中，为了不使焊接质量降低而 提出了事先诊断驱动机构的劣化的劣化诊断方法。
诊断驱动机构的劣化的方法有各种方法，但作为应用于点焊枪的劣化诊断
方法的一例，已知在特开2007-29994号公报中公开的发明。在特开2007-29994 号公报中记载的发明中，取得从电极(可动侧电极)的驱动开始到以规定的加 压力来夹住被焊接部件为止的加压时间、以及在以规定的加压力夹住被焊接部 件的状态下的电极的加压位置(压入位置)，以统计学方法来分析取得的加压 时间和加压位置，由此诊断由于机构部的磨损而导致的驱动机构的劣化。
但是，要取得在特开2007-29994号公报中公开的电极的加压位置，需要 准确地测量电极头尖端的磨损状态。通常，电极头尖端每当焊接次数增加时都 会变形或者磨损，但只在几个周期后进行一次电极头尖端磨损量的测量。因此， 取得的电极的加压位置中包含由于电极头尖端的磨损而带来的误差量，有可能 无法准确诊断由于机构部磨损而导致的驱动机构的劣化。此外，由于加压力的 增大特性受被焊接部件的个体差异或者示教偏差的影响，因此存在很难准确地 掌握驱动机构的劣化状态的问题。

发明内容
本发明的目的是提供一种能够不受电极头的磨损或者被焊接部件的个体 差异影响地、更高精度地检测具有可动侧电极头的点焊枪的动作状态，由此能 够更进一步准确地诊断点焊枪的劣化的点焊枪的加压性能劣化判定方法。
为了达成上述目的，本发明的一种方式提供一种点焊枪的加压性能劣化判
与该可动侧电极头相对的固定侧电极头，在所述可动侧电极头与所述固定侧电
极头之间对被焊接部件加压的状态下进行焊接，该点焊枪的加压性能劣化判定 方法具有以下步骤在所述可动侧电极头正常动作，以规定的加压力对所述被 焊接部件加压的情况下，取得使所述可动侧电极头不与所述被焊接部件接触地
作状态的参照数据；通过对该参照数据进行数据处理来提取判定所述点焊枪的 加压性能的劣化时参照的参照特性值；在所述可动侧电极头的动作状态变化， 不以规定的加压力对所述被焊接部件加压的情况下，也与所述可动侧电极头正 常动作的情况下相同地，取得使所述可动侧电极头不与所述被焊接部件接触地
的诊断对象数据；对该诊断对象数据进行数据处理来提取为了判定所述点焊枪 的加压性能的劣化而提供的诊断对象特性值；以及根据所述参照特性值和所述 诊断对象特性值，判定所述点焊枪的加压性能的劣化。
根据上述构成，从可动侧电极头正常动作，以规定的加压力对被焊接部件 加压的情况下的伺服电动机的参照数据中提取参照特性值，从可动侧电极头的 动作状态变化，不以规定的加压力对被焊接部件加压的情况下的伺服电动机的 诊断对象数据提取诊断对象特性值，并比较参照特性值与诊断对象特性值，由 此可以判定点焊枪的加压性能的劣化。由于伺服电动机的参照数据以及诊断对
极头的磨损或者被焊接部件的个体差异影响地，更加精确地;险测出具有可动侧 电极头的点焊枪的动作状态。因此，能够更加准确地诊断点焊枪的劣化。
此外，在所述点焊枪的加压性能劣化判定方法中，可以成为以下构成使 所述动作模式成为在连续的动作中以各阶段不同的移动速度使所述可动侧电 极头动作的阶梯状的速度指令模式，取得不同的所述移动速度下的所述参照数 据或者所述诊断对象数据，通过对各个参照数据进行数据处理来提取所述参照 特性值，或者通过对各个诊断对象数据进行数据处理来提取所述诊断对象特性 值。由此，能够使可动侧电极头连续动作地，高效率地取得参照数据以及诊断 对象数据。
此外，在所述点焊枪的加压性能劣化判定方法中，可以成为以下构成使 所述动作模式成为以不同的各个移动速度使所述可动侧电极头移动的断续的
速度指令模式，取得所述各个移动速度下的所述参照数据或者所述诊断对象数 据，通过对各个参照数据进行数据处理来提取所述参照特性值，或者通过对各 个诊断对象数据进行数据处理来提取所述诊断对象特性值。由此，能够以简侵_ 的方法准确地取得参照数据以及诊断对象数据。此外，能够准确地进行劣化的 诊断。
此外，在所述点焊枪的加压性能劣化判定方法中，所述参照数据或者所述 诊断对象数据，也可以是从根据驱动所述伺服电动机的电流和从所述伺服电动 机的脉冲编码器得到的速度数据而推定出的推定转矩值、赋予所述伺服电动机 的移动指令值与从所述伺服电动机得到的检测位置的误差、赋予所述伺服电动 机的转矩指令值以及赋予所述伺服电动机的电流指令值中选择出的数据。由 此，能够扩大点焊枪的劣化诊断方法的应用范围。
此外，在所述点焊枪的加压性能劣化判定方法中，所述参照特性值以及所 述诊断对象特性值，也可以是从所述移动速度变为等速时测得的所述参照数据 或者所述诊断对象数据的最大值、最小值、平均值、作为与该平均值的偏差的 偏差值、收敛值、到收敛于该收敛值为止的收敛时间以及所述参照数据或者所 述诊断对象数据的变化率中选择出的数据。由此，能够扩大点焊枪的劣化诊断 方法的应用范围。
此外，在所述点焊枪的加压性能劣化判定方法中，所述参照特性值以及所
参照数据或者所述诊断对象数据。这样，能够通过取得可动电极头开始动作的 时刻的诊断对象特性值来诊断可动电极头的动作开始条件，能够扩大点焊枪的 劣化^珍断方法的应用范围。
此外，在所述点焊-险的加压性能劣化判定方法中，可以对多个所述参照特 性值以及多个所述诊断对象特性值进行数据处理来求出最大值、最小值、平均 值以及偏差值，将从所述最大值、所述最小值、所述平均值以及所述偏差值中
选择出的数据分别作为2次参照特性值以及2次诊断对象特性值，用于所述点 焊枪的加压性能的劣化的判定。这样，通过使用根据多个参照特性值以及多个 诊断对象特性值而得到的2次参照特性值以及2次诊断对象特性值来诊断点焊 枪的劣化，能够合理地判断点焊枪的动作状态，提高劣化诊断的正确性。 此外，可以将所述参照特性值或者所述诊断对象特性值显示在输出单元。 例如，通过在显示器中显示参照特性值或者诊断对象特性值，可以使作业者意 识到点焊枪的状态。
此外，在所述点焊枪的加压性能劣化判定方法中，还可以存储所述参照特 性值以及所述诊断对象特性值，并通过对所存储的所述参照特性值以及所述诊 断对象特性值进行统计处理来预测下次诊断时的诊断对象特性值。这样，能够 通过预测下次诊断时的诊断对象特性值来事先避免焊接不良，提高焊接质量的 可靠性。
此外，在所述点焊枪的加压性能劣化判定方法中，还可以计算所预测出的 下次诊断时的所述诊断对象特性值与所存储的诊断对象特性值之间的差分值， 将该差分值与预先设定的阈值进行比较，来判定所述点焊枪的加压性能的劣 化。这样，通过计算所预测的下次诊断时的诊断对象特性值与已存储的诊断对 象特性值之间的差分值，将该差分值与预先设定的阈值进行比较，能够更加准 确地判定点焊枪的加压性能的劣化。
此外，在所述点焊枪的加压性能劣化判定方法中，也可以在判定为所述点 焊枪的加压性能已劣化时，输出向外部通知所述点焊枪的异常的警告。这样， 通过输出向外部通知点焊枪的异常的警告，知道警告的作业者能够停止焊接作 业，可以事先防止焊接不良等。


本发明的上述以及其他目的、特征以及优点，通过与附图关联的以下最佳 实施方式的说明而变得更加明确。在附图中，
图1是表示用于实施本发明的点焊枪的加压性能劣化判定方法的机器人
系统的第一实施方式的正面图2是表示用于实施本发明的点焊枪的加压性能劣化判定方法的机器人 系统的第二实施方式的正面图3是图1以及图2所示的机器人控制装置的框图4是说明点焊枪的加压性能劣化判定方法的流程图5是表示可动侧电极头的动作模式的一例的说明图6A是表示在可动侧电极头的动作模式的另一例中，在移动速度V1下
的伺服电动机的动作状态的说明图6B是同样表示在可动侧电极头的动作模式的另一例中，在移动速度 V2下的伺服电动机的动作状态的说明图6C是同样表示在可动侧电极头的动作模式的另一例中，在移动速度 V3下的伺服电动机的动作状态的说明图7是说明作为评价值的收敛时间以及与收敛时间对应的变化量的说明
图8是说明取得可动侧电极头开始动作时的参照特性值或者诊断对象特 性值的时刻的说明图9是说明计算2次评价值的方法的说明图10A是表示在预测点焊枪的评价值的方法中，将这次的评价值与基准 值进行比较的一例的说明图10B是同样表示在预测点焊枪的评价值的方法中，将上一次和这次的 评价值的差异与阈值进行比较的一例的说明图IIA是表示在预测点焊枪的评价值的其他方法中，根据N次的回归线 预测评<介值的 一例的说明图IIB是同样表示在预测点焊枪的评价值的其他方法中，将根据N次的 回归线预测出的评价值与这次记录的评价值进行比较的一例的说明图11C是同样表示在预测点焊枪的评价值的方法中，根据评价值的指数 近似直线预测在下次的测量中得到的评价值，并将预测出的评价值与在预测的 时刻实际记录的评价值进行比较的一例的说明图。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明。图1表示用于实施本发明的点焊枪的加 压性能劣化判定方法的机器人系统的第一实施方式。虽不特意对机器人系统进 行限制，但机器人系统由具有点焊枪16的多关节型的点焊机器人1;以及控 制点焊机器人的机器人控制装置2构成。另外，在图2中表示了用于实施本发 明的点焊枪的加压性能劣化判定方法的机器人系统的第二实施方式。图2中所 示的点焊枪16与机器人1A相分离地进行设置，以落地式保持在轴杆(stem) 15的顶端。在图1以及图2中，对相同的构成部分标注相同符号，省略重复的说明。
如图1所示，点焊机器人1是一般的6轴垂直多关节型机器人，该点焊机
器人l包括以能够绕着垂直方向的第一轴旋转的方式被固定在地面上的基座 3、与基座3连接的上臂4、与上臂4连接的前臂5、自由旋转地连接在前臂5 的前端部的手腕单元6、安装在手腕单元6的端部的点焊柏，16。上臂4以能够 绕着水平方向的第二轴旋转的方式安装在基座3上。前臂5的末端部，以能够 绕着水平方向的第三轴旋转的方式连接在上臂4的上端部上。手腕单元6，以 能够绕着与前臂5的轴线平行的第四轴旋转的方式连接在前臂5的前端部上。 未图示的手腕单元，以能够绕着与前臂5的轴线垂直的第五轴旋转的方式连接 在手腕单元6的前端部上，点焊枪16，以能够绕着与第五轴垂直的第六轴旋 转的方式安装在未图示的手腕单元上。
点焊枪16具有可旋转地与手腕单元连接的未图示的连接部、与该连接 部一体形成的-字形状的焊枪臂7以及夹持用伺服电动机12。焊枪臂7具有 固定侧电极头14a;以及与该固定侧电极头14a相对、相对于固定侧电极头14a 可以自由接触分离地进行移动的可动侧电极头14b。 一对电极头14a、 14b是 棒状，被同轴地配置在该一对电极头14a、 14b之间夹持的被焊接物11的板厚 度方向上。
固定侧电极头14a通过驱动机器人1的各旋转轴的伺服电动机12来控制 其位置以及姿势。即，将固定侧电极头14a在被焊接物11的板厚度方向上定 位在示教位置(点焊打点位置)的情况下，通过驱动机器人1的各轴的伺服电 动机12来驱动固定侧电极头14a。另一方面，通过点焊枪16的夹持用伺服电 动机12,在一对电极头14a、 14b相对的方向上以规定的移动速度将可动侧电 极头14b驱动到规定的位置。
在夹持用伺服电动机12中安装有未图示的功率放大器和编码器。通过功 率放大器来放大电流值，提供给伺服电动机12。此外，还可以通过反馈控制， 根据驱动伺服电动机12的电流值以及从伺服电动机12的脉冲编码器得到的实 际的速度数据，经由干扰观测器48 (参照图3)而得到推定转矩。为了4全测伺 服电动机12的绕轴的旋转角度而安装了编码器。通过反馈控制来反馈检测出 的旋转角度，将可动侧电极头14b定位于规定位置，在一对电极头14a、 14b
之间对被焊接物11施加-见定的加压力。另夕卜，在本实施方式以及第二实施方 式的点焊枪1、 1A中没有安装检测实际加压力的压力传感器，但也可以具有 压力传感器。
机器人控制装置2能够通过伺服电动机12将一对电极头14a、 14b中的一 方的可动侧电极头14b向相对方向进行驱动，来控制针对在一对电极头14a、 14b之间夹持的被焊接物11的加压力，并构成具有未图示的CPU、各种存储 器、输入输出接口等的数字伺服电路来进行伺服电动机12的位置控制、速度 控制、转矩(电流)控制等。
在作为存储单元的存储器中存储了点焊机器人1、 1A的动作程序和示教 数据。在示教数据中包含对被焊接物11的大量焊接部位进行点焊时的点焊机 器人l、 1A以及点焊枪16的位置以及姿势，即点焊打点数据。点焊机器人l、 1A的位置以及姿势，虽然不特意进行限制，但在本实施方式中在上下方向上 配置了点焊枪16的一对电极头14a、 14b。
图3是表示机器人控制装置的结构的一部分的框图。根据从脉冲编码器返 回的位置信息、从动作指令部22经由共享RAM42传输的位置指令以及位置 控制增益46，对点焊枪16所具有的伺服电动机12进行位置控制。另外，表 示位置反馈电路的积分运算的1/s中的s是拉普拉斯算子。
此外，根据通过干扰观测器48推定出的推定干扰转矩、从动作指令部22 经由共享RAM42传输的位置指令值、从共享RAM42传输的转矩指令以及位 置控制增益46,对伺服电动机12进行转矩控制。推定干扰转矩是根据电动机 控制电流和电动机实际速度，使用干扰观测器48来推定的伺服电动机12的干 扰转矩。在点焊枪16的情况下，附加给伺服电动机12的干扰转矩相当于挤压 电极头14a、 14b而产生的加压力、或者伴随可动侧电极头14b的动作的摩擦 力。在以下的说明中，将由观测器48推定出的推定干扰转矩用作表示伺服电 动机12的动态特性的状态量。
而且，如图1及图2所示，在机器人控制装置2上连接了可进行机器人控 制装置2内的信息的阅览或者机器人控制装置2的操作以及设定的示教操作盘 8、和经由通信用接口与机器人控制装置2进行通信的周边设备9。
图4是点焊枪16的加压性能劣化判定方法的流程图。另外，图4中的评
价值表示基准值(参照特性值)。
首先，在步骤S1中，在操作者可以任意决定的诊断时期里，以规定的动
作速度模式(动作模式)使可动侧电极头14b相对于固定侧电极头14a向闭合 方向或者打开方向移动。
此处，作为动作模式的一例，可以设为图5以及图6A C中所示的动作模 式。图5中所示的动作模式，是使可动侧电极头14b在一次连续动作中以各阶 段不同的移动速度来动作的阶梯状的模式，以移动速度VI、 V2、 V3来进行 可动侧电极头14b的闭合动作或者打开动作。在不同的移动速度V1、 V2、 V3 下，取得相当于参照数据或者诊断对象数据的推定转矩。通过对该推定转矩进 行数据处理，提取作为参照特性值或者诊断对象特性值的评价值。
另一方面，图6A C中所示的动作模式，是使可动侧电极头14b以不同的 各个移动速度V1、 V2、 V3移动的断续的速度指令模式，在各个移动速度V1、 V2、 V3下进行可动侧电极头14b的闭合动作或者打开动作。图6A表示在移 动速度VI下的伺服电动机12的动作状态，图6B表示在移动速度V2下的伺 服电动机12的动作状态，图6C表示在移动速度V3下的伺服电动机12的动 作状态。
另外，在图5以及图6A C中，取得参照特性值或诊断对象特性值的测定 区间，成为在机器人控制装置2向伺服电动机12发出速度指令后，伺服电动 机12的实际移动速度变成等速的区间。
此外，在图5以及图6A C中，作为反映伺服电动机12的动作特性的参 照数据或者诊断对象数据而取得了推定干扰转矩，但除此以外，还可以取得对 伺服电动机12的移动指令量与从伺服电动机12所具有的脉冲编码器得到的实 际移动量之间的误差、伺服电动机12的转矩指令值、伺服电动机12的电流指 令值等。
然后，在步骤S3中计算评价值，在步骤S4中记录评价值。当将图5中 所示的动作模式作为一例来说明时，取得动作速度指令成为等速V1时的伺服 电动机12的推定干扰转矩的最大值Tm^作为评价值。同样，关于等速V2、 V3的移动速度，将伺服电动机12的推定干扰转矩的最大值Tmax2、 T^x3全部 作为评价值来取得。此外，取得动作速度指令成为等速V1时的伺服电动机12
的推定干扰转矩的平均值T^,作为评价值。同样，关于等速V2、 V3的移动 速度，将伺服电动机12的推定干扰转矩的平均值T^2、 T^3全部作为评价值 来取得。此外，作为评价值，同样可以取得最小值、偏差值、收敛值、收敛时
间At、与收敛时间对应的取得数据的变化量AT。将计算出的评价值与记录日 期时间一起存储在机器人控制装置2内的存储器中，操作者可以使用示教操作 盘8等的显示器来自由地阅览评价值。
如图7所示，收敛时间At可以作为从动作速度指令成为等速V的时刻开 始到伺服电动机12的推定干扰转矩收敛于某个一定值的时刻的差来计算。此 外，可以根据收敛时间At以及动作速度指令成为等速V的时刻的伺服电动机 12的推定干扰转矩值与收敛值的差分，来计算与收敛时间At对应的取得数据 的变化量AT。
图8表示取得可动电极头开始动作时的参照特性值或者诊断对象特性值 的时刻。
在图8中，从机器人控制装置2向伺服电动机12发出速度指令后，在伺 服电动机12的实际移动速度成为0以上的时刻，可以取得可动电极头开始动 作的时刻的干扰转矩。虽未图示，但除此之外还可以取得对伺服电动机12的 移动指令量与从伺服电动机12所具有的脉沖编码器得到的实际移动量之间的 误差、伺服电动机12的转矩指令值、伺服电动机12的电流值指令值等。将取 得的参照特性值或者诊断对象特性值作为评价值来使用。另外，当然可以通过 实施一个动作模式来同时取得可动侧电极头开始动作时的特性值、和可动侧电 极头的动作速度在一定速度区间时的特性值。
接着，在步骤S5中判断是否计算相当于二次参照特性值或者二次诊断对 象特性值的二次评价值。在判断结果为"是"的情况下，在步骤S6中计算二 次评价值，在步骤S7中记录计算出的二次评价值。在判断结果为"否"的情 况下，进入步骤S8。
在这里，以如图8所示的方式来计算二次评价值。即根据在步骤S3中计 算出的与各速度对应的评价值来计算最大值、最小值、平均值以及偏差。例如， 在一次测量中，在VI、 V2、 V3的动作模式中，分别测量出与各个速度对应
的推定干扰转矩的最大值T丽,、Tmax2、 T匪3满足T應!〈T丽2〈T匪3的关系时，
在将一次评价值的最大值作为二次评价值来使用的情况下，Tmax3成为二次评 价值。此外，将一次评价值的平均值作为二次评价值来使用时，
(Tmaxl+Tmax2+Tmax3) /3成为二次评价值。这样，能够通过计算二次评价值来 综合评价测量数据。
然后，在步骤S8中，比较根据电极头14b正常动作、以规定的加压力对 被焊接物11加压时取得的推定转矩而计算出的评价值，与根据可动侧电极头 的动作状态变化、不以规定的加压力对被焊接物11加压时取得的推定转矩而 计算出的诊断对象的评价值。在步骤S9中判断是否存在异常，当存在异常时， 在步骤SIO中向外部通知异常状态。而且，在步骤Sll中，也在示教操作盘上 显示异常。或者，在步骤S12中输出异常信号。
然后，参照图IOA、 B以及图11A-C说明预测点焊枪16的评价值的方法。 图10A是比较所参照的基准值与这次的评价值，在其差异超过操作者可以任 意决定的异常阈值时判断为异常的情况。具体地说，比较时刻T。的评价值Do 与时刻T。的评价值Dn,当设定有异常阈值E,时，在满足I Dn-D。 I 〉E,的情 况下判断为异常(n为整数，表示测量次数。)。
图10B是比较前一次和这次的评价值，在其差异超过操作者可以任意决 定的异常阈值时判断为异常的情况。具体地说，如图IOB所示，比较时刻T^ 的评价值D^与时刻i;的评价值Dn，当设定有异常阈值E2时，在满足I Dn -D —i I 〉E2的情况下判断为异常(n为整数，表示测量次数。)。
图11A是根据当前已取得的评价值的记录来计算与时间序列对应的评价 值的N次回归线，预测下次测量中得到的评价值，并与基准值进行比较，当 超过操作者可任意决定的异常阔值时判断为异常的情况。具体地说，如图11A 所示，根据从时刻To的评价值D()到时刻Tn的评价值Dn为止的全部评价值的 趋势来计算与时间序列对应的一次回归线，才艮据所述回归线求出时刻Tn+1的 评价值Dn+1,并比较时刻Tn+1的评价值Dn+1与时刻TQ的评价值DQ,当设定了 异常阈值&时，在满足I Dn+1 -D。 I >&的情况下判断为异常(n为整数，表 示测量次数。)。
图11B是根据当前已取得的评价值的记录来计算与时间序列对应的评价 值的N次回归线，预测下次测量中得到的评价值，并与这次记录的评价值进
行比较，当超过操作者可任意决定的异常阈值时判断为异常的情况。具体地说， 如图IIB所示，根据从时刻To的评价值Do到时刻Tn的评价值Dn的全部评价 值的趋势来计算与时间序列对应的2次回归线，求出时刻T^的评价值Dn+,，
根据所述回归线比较时刻Tn+1的评价值Dn+1与时刻Tn的评价值Dn,当设定了 异常阈值E4时，在满足I Dn+1 -Dn I 〉E4的情况下判断为异常(n为整数，表 示测量次数。)。
图11C是根据当前已取得的评价值的记录来计算与时间序列对应的评价 值的指数近似直线，预测下次测量中得到的评价值，并比较所述预测出的评价 值与在预测的时刻实际记录的评价值，当超过操作者可任意决定的异常阈值时 判断为异常的情况。具体地说，如图11C所示，根据从时刻To的评价值Do 到时刻Tn.i的评价值D^为止的全部评价值的趋势来计算与时间序列对应的评 价值的指数近似回归线，根据所述回归线预测地求出时刻Tn的评价值Dn。将 在时刻Tn实际记录的评价值作为Dn，，当设定了异常阔值E5时，在满足I Dn -Dn， I 〉Es的情况下判断为异常(n为整数，表示测量次数。)。
由于操作者能够通过以上构成来判断点焊枪16的维修时期，因而能够始 终在适当的焊枪16的性能状态下进行生产，可以对焊接质量的提高作出贡献。 此外，也能够进行故障的早期发现或者预防对策，能够避免生产中的意外故障。 另外，本发明不局限于上述实施方式，在不超出本发明的主旨的范围内可以进 行各种变形。
权利要求
1.一种点焊枪(16)的加压性能劣化判定方法，所述点焊枪(16)具有通过伺服电动机(12)的驱动力来移动的可动侧电极头(14b)以及与该可动侧电极头(14b)相对的固定侧电极头(14a)，在所述可动侧电极头(14b)与所述固定侧电极头(14a)之间对被焊接部件(11)加压的状态下进行焊接，该点焊枪的加压性能劣化判定方法的特征在于，具有以下步骤在所述可动侧电极头(14b)正常动作，以规定的加压力对所述被焊接部件(11)加压的情况下，取得使所述可动侧电极头(14b)不与所述被焊接部件(11)接触地以规定的动作模式使所述可动侧电极头(14b)直线移动时反映所述伺服电动机(12)的动作状态的参照数据；通过对该参照数据进行数据处理来提取判定所述点焊枪(16)的加压性能的劣化时参照的参照特性值；在所述可动侧电极头(14b)的动作状态变化，不以规定的加压力对所述被焊接部件(11)加压的情况下，也与所述可动侧电极头(14b)正常动作的情况下相同地，取得使所述可动侧电极头(14b)不与所述被焊接部件(11)接触地以所述动作模式使所述可动侧电极头(14b)移动时反映所述伺服电动机(12)的动作状态的诊断对象数据；对该诊断对象数据进行数据处理来提取为了判定所述点焊枪(16)的加压性能的劣化而提供的诊断对象特性值；以及根据所述参照特性值和所述诊断对象特性值，判定所述点焊枪(16)的加压性能的劣化。
2.根据权利要求1所述的点焊枪的加压性能劣化判定方法，其特征在于， 所述动作模式是在连续的动作中以各阶段不同的移动速度使所述可动侧 电极头(14b)动作的阶梯状的速度指令模式，取得不同的所述移动速度下的 所述参照数据或者所述诊断对象数据，通过对各个参照数据进行数据处理来提 取所述参照特性值，或者通过对各个诊断对象数据进行数据处理来提取所述诊 断对象特性值。
3. 根据权利要求1所述的点焊枪的加压性能劣化判定方法，其特征在于， 所述动作模式是以不同的各个移动速度使所述可动侧电极头(14b)移动的断续的速度指令模式，取得所述各个移动速度下的所述参照数据或者所述诊 断对象数据，通过对各个参照数据进行数据处理来提取所述参照特性值，或者 通过对各个诊断对象数据进行数据处理来提取所述诊断对象特性值。
4. 根据权利要求1所述的点焊枪的加压性能劣化判定方法，其特征在于， 所述参照数据或者所述诊断对象数据，是从根据驱动所述伺服电动机(12 )的电流值和从所述伺服电动机(12)的脉沖编码器得到的速度数据而推定出的 推定转矩值、赋予所述伺服电动机(12)的移动指令值与从所述伺服电动机(12) 得到的检测位置的误差、赋予所述祠服电动机(12)的转矩指令值以及赋予所 述伺服电动机(12)的电流指令值中选择出的数据。
5. 根据权利要求1所述的点焊枪的加压性能劣化判定方法，其特征在于， 所述参照特性值以及所述诊断对象特性值，是从所述移动速度变为等速时测得的所述参照数据或者所述诊断对象数据的最大值、最小值、平均值、作为 与该平均值的偏差的偏差值、收敛值、到收敛于该收敛值为止的收敛时间以及 所述参照数据或者所述诊断对象数据的变化率中选择出的数据。
6. 根据权利要求1所述的点焊枪的加压性能劣化判定方法，其特征在于， 所述参照特性值以及所述诊断对象特性值，是在所述可动侧电极头(14b)开始动作的时刻测得的所述参照数据或者所述诊断对象数据。
7. 根据权利要求2所述的点焊枪的加压性能劣化判定方法，其特征在于， 对多个所述参照特性值以及多个所述诊断对象特性值进行数据处理来求出最大值、最小值、平均值以及偏差值，将从所述最大值、所述最小值、所述 平均值以及所述偏差值中选择出的数据分别作为2次参照特性值以及2次诊断 对象特性值，用于所述点焊枪(16)的加压性能的劣化的判定。
8. 根据权利要求1所述的点焊枪的加压性能劣化判定方法，其特征在于， 将所述参照特性值或者所述诊断对象特性值显示在输出单元。
9. 根据权利要求1所述的点焊枪的加压性能劣化判定方法，其特征在于， 存储所述参照特性值以及所述诊断对象特性值，并通过对所存储的所述参照特性值以及所述诊断对象特性值进行统计处理来预测下次诊断时的诊断对象特性值。
10. 根据权利要求9所述的点焊枪的加压性能劣化判定方法，其特征在于， 计算预测出的下次诊断时的所述"^断对象特性值与所存储的诊断对象特性值之间的差分值，将该差分值与预先设定的阈值进行比较来判定所述点焊枪 (16)的加压性能的劣化。
11. 根据权利要求1所述的点焊枪的加压性能劣化判定方法，其特征在于，当判定为所述点焊枪(16)的加压性能已劣化时，输出向外部通知所述点 焊枪(16)的异常的警告。
全文摘要
本发明提供一种点焊枪的加压性能劣化判定方法，其具有以下步骤在可动侧电极头正常动作的情况下，对于在使可动侧电极头不与被焊接部件接触地以规定的动作模式使可动侧电极头直线移动时反映伺服电动机的动作状态的参照数据进行数据处理，来提取参照特性值；在可动侧电极头不正常动作的情况下，对于在使可动侧电极头不与被焊接部件接触地以动作模式使可动侧电极头移动时反映伺服电动机的动作状态的诊断对象数据进行数据处理，来提取诊断对象特性值；以及根据参照特性值和诊断对象特性值，判定点焊枪的加压性能的劣化。
文档编号G01M99/00GK101339097SQ20081013191
公开日2009年1月7日 申请日期2008年6月27日 优先权日2007年7月3日
发明者青木俊道, 高桥广光 申请人:发那科株式会社