專利名稱：點焊系統(tǒng)以及修整判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種點焊系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種點焊系統(tǒng)中的修整判定方法。
背景技術(shù)：
在點焊系統(tǒng)中，對于焊槍具有的至少一對電極(在本申請中稱為“電極對”)，在所需要的時期進行整形加工(一般稱為“修整”(dressing))，該整形加工是將通過點焊工序的反復(fù)進行而產(chǎn)生了磨損或變形的一個個電極的表面修正成適當?shù)男螤畹募庸?。另外，公知有各種判定對焊槍的電極實施的整形加工的好壞的修整判定方法例如，日本特開2002-219581號公報(JP2002-219581A)公開了“用于檢測設(shè)置于焊槍的電極頭部(electrode tip)的修整異常的電極頭部的修整異常檢測方法和裝置” (0001段)。在JP2002-219581A中記載了如下內(nèi)容“當利用電極頭部進行了預(yù)定次數(shù)的焊接作業(yè)的時候，在對所述電極頭部實施了修整作業(yè)之后，檢測所述電極頭部的磨損量。 然后，判斷所檢測到的磨損量是否在根據(jù)修整作業(yè)前檢測到的電極頭部的磨損量而設(shè)定的基準磨損范圍內(nèi)。接著，在檢測到的磨損量在基準磨損范圍之外時，檢測出電極頭部發(fā)生了修整異常” (0008段)；“根據(jù)來自控制裝置14的指令來驅(qū)動電動式焊槍18，電極頭部20a、 20b在焊接開始前進行空打火(步驟S2)?！?0023段)；“配置于伺服電動機觀的上部的編碼器M檢測構(gòu)成該伺服電動機觀的轉(zhuǎn)子38的旋轉(zhuǎn)角度，檢測電極頭部20a的行程量。來自該編碼器M的脈沖信號通過編碼器接口 64被轉(zhuǎn)換成位置數(shù)據(jù)66，該位置數(shù)據(jù)66被發(fā)送到CPTOO以及頭部位置控制部68。在CPTOO中，將輸入的位置數(shù)據(jù)66作為電極頭部20a、 20b的初始位置狀態(tài)存儲到頭部位置初始狀態(tài)保存部80 (步驟S； )。“(0025段)；“在修整作業(yè)結(jié)束后，與上述一樣地使電極頭部20a、20b進行空打火(步驟S7)，根據(jù)來自編碼器M 的脈沖信號，來進行所述電極頭部20a、20b的磨損量的運算(步驟S8)?！?0(^8段)；“對修整作業(yè)(Dl)后通過磨損量檢測(Kl)檢測到的電極頭部20a的磨損量Tl與修整作業(yè)前通過磨損量檢測(Ka)(或者初始狀態(tài)檢測(KO))檢測到的所述電極頭部20a的磨損量T2之差，是否在預(yù)先設(shè)定的基準磨損范圍內(nèi)進行判斷”(00031段)“。另外，日本特許第3觀9508號公報(JP3289508B)公開了“裝配于焊槍的焊接頭部的管理裝置”(0001段)。在JP3289508B中，公開了如下內(nèi)容“如圖I(B)所示，可以設(shè)置有以下部分在頭部修整后測定焊接頭部的末端直徑的初始末端直徑測定單元f ；將頭部修整后的焊接頭部的末端直徑與上限值和下限值進行比較來進行判定的初始末端直徑判定單元g ；在判定結(jié)果為處于上限值 下限值的范圍外的時候，進行再次的頭部修整的頭部修整再指令單元h ；以及在重復(fù)預(yù)定次頭部修整仍處于所述范圍外的時候判定為頭部修整器異常的頭部修整器異常判定單元i”(0008段)；“如圖IC所示，可以設(shè)置以下部分測定焊接頭部的長度的頭部長度測定單元j ；以及對焊接頭部的長度與下限值進行比較、在超過該下限值時進行焊接頭部的更換的頭部更換指令單元k。另外，如圖I(B)的虛線所示，可以設(shè)置以下部分測定焊接頭部的長度的頭部長度測定單元j ；以及根據(jù)焊接頭部的長度使上述初始末端直徑判定單元g中的比較用的上限值和下限值可變的上·下
3限值可變單元m。”(0009段)；“頭部修整后，在步驟S59中通過激光式線傳感器(line sensor)9來測定焊接頭部的末端直徑(初始末端直徑)D。然后，將在步驟S60中測得的初始末端直徑D與上限值DOmax以及下限值DOmin進行比較，來判定是否在它們的范圍內(nèi) (DOmin彡D彡D0maX)?！?0036段)；以及“在頭部修整以及測定結(jié)束后前進到步驟S65。在步驟S65中，使用激光式線傳感器9來測定焊接頭部的長度(頭部長度)L。在步驟S66中， 將測得的頭部長度L與預(yù)先確定的下限值Lmin進行比較，在L < Lmin的時候，前進到步驟 S67，輸出用于指示焊接頭部的更換的警報?！?(0040段)。電焊系統(tǒng)中的現(xiàn)有的修整判定方法，是通過在電極表面的整形加工的前后根據(jù)焊槍的編碼器的脈沖信號來運算電極的磨損量，或者在電極表面的整形加工后使用激光式線傳感器來測定電極的末端直徑或長度，來判定整形加工的好壞。在這樣的方法中，在由于驅(qū)動電極時的振動等引起編碼器的脈沖信號無法正確地表示電極的位置的情況，或在由于電極相對于焊槍的安裝位置的偏差等引起電極的末端直徑或長度包括誤差的情況下，判定結(jié)果的可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，作為一種形態(tài)，提供一種點焊系統(tǒng)，其具有焊槍，其具有進行開閉動作的電極對；以及修整判定裝置，其用于判定對電極對的電極實施的整形加工的好壞，所述點焊系統(tǒng)的特征在于，修整判定裝置包括視覺傳感器，其取得電極的圖像，并通過圖像處理在圖像上確定電極的根部與末端并且在圖像上測定根部與末端之間的距離；視覺傳感器控制部，其在即將進行整形加工之前和剛進行過整形加工之后使視覺傳感器進行距離的測定； 切削量運算部，其將即將進行整形加工之前視覺傳感器測得的距離與剛進行過整形加工之后視覺傳感器測得的距離之差，作為電極的切削量計算出來；以及切削量判斷部，其用于判斷切削量運算部計算出的切削量是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。根據(jù)上述的點焊系統(tǒng)，無需為了判定整形加工的好壞使電極彼此進行空打火，因此能夠簡化好壞判定作業(yè)，另外，即使在對電極的驅(qū)動系統(tǒng)施加了振動等外干擾，或產(chǎn)生了電極相對于焊槍的安裝位置的偏差等誤差原因的情況下，由于直接從電極本身的圖像來求出電極的切削量，因此，能夠正確地判斷切削量是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。因此，能夠提高電極的整形加工的好壞判定結(jié)果的可靠性，能夠可靠地防止由于使用整形不良的電極而導(dǎo)致的焊接不良的發(fā)生。本發(fā)明，作為另一種形態(tài)，提供一種修整判定方法，其用于判定對具有進行開閉動作的電極對的焊槍的電極對的電極實施的整形加工的好壞，所述修整判定方法的特征在于，具有以下步驟在即將進行整形加工之前，取得電極的圖像，通過圖像處理在圖像上確定電極的根部與末端并且在圖像上測定根部與末端之間的距離，在剛進行過整形加工之后，取得電極的圖像，并通過圖像處理在圖像上確定電極的根部與末端并且在圖像上測定根部與末端之間的距離，將即將進行整形加工之前測得的距離與剛進行過整形加工之后測得的距離之差，作為電極的切削量計算出來，并且判斷切削量是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。根據(jù)上述的修整判定方法，無需為了判定整形加工的好壞使電極彼此進行空打火，因此能夠簡化好壞判定作業(yè)，另外，即使在對電極的驅(qū)動系統(tǒng)施加了振動等外干擾，或產(chǎn)生了電極相對于焊槍的安裝位置的偏差等誤差原因的情況下，由于直接從電極本身的圖像來求出電極的切削量，因此，能夠正確地判斷切削量是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。因此，能夠提高電極的整形加工的好壞判定結(jié)果的可靠性，能夠可靠地防止由于使用整形不良的電極而導(dǎo)致的焊接不良的發(fā)生。


本發(fā)明的目的、特征以及優(yōu)點通過與附圖相關(guān)聯(lián)的下述實施方式的說明將會更加清楚。在附圖中，圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的點焊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的功能框圖。圖2是表示圖1的點焊系統(tǒng)中的焊槍的電極對的示意圖。圖3是圖1的點焊系統(tǒng)中的視覺傳感器獲得的圖像的圖。圖4是表示能夠應(yīng)用圖1的點焊系統(tǒng)的本發(fā)明的一個實施方式的機器人系統(tǒng)的示意圖。圖5是表示本發(fā)明的一個實施方式的修整判定方法的流程圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。在附圖中，對于相同或者相類似的結(jié)構(gòu)要素標以相同的參照符號。參照附圖，圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的點焊系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)的功能框圖， 圖2是表示點焊系統(tǒng)10中的焊槍的電極對的示意圖，圖3是點焊系統(tǒng)10中的視覺傳感器獲得的圖像的圖。點焊系統(tǒng)10對相互重疊的多個被焊接工件(未圖示)執(zhí)行作為電阻焊接技術(shù)的一種的點焊，其具有焊槍14，該焊槍14具有進行開閉動作的電極對12 ；以及修整判定裝置18，其用于判定對電極對12的電極16實施的整形加工(即，修整)的好壞(圖1和圖 2)。修整判定裝置18構(gòu)成為包括視覺傳感器沈，其取得電極16的圖像20 (圖3)，并通過圖像處理在圖像20上確定電極16的根部22與末端M并且在圖像20上測定根部22與末端M之間的距離D ；視覺傳感器控制部觀，其在即將進行整形加工之前和剛進行過整形加工之后，使視覺傳感器沈進行距離D的測定；切削量運算部30，其將即將進行整形加工之前視覺傳感器26測得的距離D與剛進行過整形加工之后視覺傳感器沈測得的距離D之差，作為電極16的切削量C計算出來；以及切削量判斷部32，其用于判斷切削量運算部30 計算出的切削量C是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。在點焊系統(tǒng)10中，在焊槍14具有的至少一對的電極16之間，對彼此重疊的多個被焊接工件進行夾持，并對這些被焊接工件的夾持部位從兩個電極16施加預(yù)定加壓力并同時在預(yù)定時間內(nèi)使預(yù)定電流流過，由此，能夠獲得所希望的品質(zhì)的焊接部。另外，在點焊系統(tǒng)10中，對焊槍14具有的至少一組電極對12，能夠利用適當?shù)那邢骷庸ぱb置(一般稱為頭部修整器)在所需要的時期進行整形加工，所述整形加工是將由于反復(fù)進行點焊工序而產(chǎn)生了磨損或變形的一個個電極16的表面修正成適當?shù)男螤畹募庸?。并且，修整判定裝置 18能夠判定對焊槍14的各電極16實施的整形加工的好壞。如上所述，點焊系統(tǒng)10是這樣的系統(tǒng)視覺傳感器沈通過對取得的電極16的圖像20進行圖像處理來在圖像20上測定電極16的根部22與末端M之間的距離D，切削量運算部30將即將進行整形加工之前的距離D與剛進行整形加工之后的距離D之差，作為電極16的切削量C計算出來，切削量判斷部32用于判斷切削量C是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，無需為了判定整形加工的好壞使電極16彼此進行空打火，因此能夠簡化好壞判定作業(yè)，另外，即使在對電極16的驅(qū)動系統(tǒng)施加了振動等外干擾，或產(chǎn)生了電極16 相對于焊槍14的安裝位置的偏差等誤差原因的情況下，由于直接從電極16本身的圖像20 來求出電極16的切削量C，因此，能夠正確地判斷切削量C是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。 因此，能夠提高電極16的整形加工的好壞判定結(jié)果的可靠性，能夠可靠地防止由于使用整形不良的電極16而導(dǎo)致的焊接不良的發(fā)生。在將點焊系統(tǒng)10應(yīng)用于例如機動車的組裝工序等的情況下，為了對被焊接工件上的多個接合部位與它們的多樣化的位置和姿態(tài)對應(yīng)地迅速且正確地進行焊接，能夠采用這樣的機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在多關(guān)節(jié)型的工業(yè)用機器人(在本申請中簡稱為“機器人”)的臂結(jié)構(gòu)(即操縱裝置(manipulator))的末端部，裝配有作為作業(yè)工具(即末端執(zhí)行器(end effector))的焊槍14。或者能夠采用這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在被焊接工件為比較小的尺寸的情況下，相對于固定設(shè)置的焊槍14，由機器人利用機械手把持被焊接工件來進行各種動作，由此，來將多個接合部位依次定位于預(yù)定的焊接作業(yè)位置。圖4表示能夠應(yīng)用點焊系統(tǒng)10的本發(fā)明的一個實施方式的機器人系統(tǒng)40。機器人系統(tǒng)40具備上述的焊槍14以及修整判定裝置18 ；機器人44，其以這樣的方式進行動作將焊槍14保持在多關(guān)節(jié)型的臂結(jié)構(gòu)42的末端部，并使焊槍14與被焊接工件(未圖示) 的相對位置和姿態(tài)變化；以及控制機器人44的機器人控制裝置46。焊槍14，具有設(shè)置于固定軸部48的末端的固定側(cè)(圖中左側(cè))的電極16、和設(shè)置于可動軸部50的末端部并相對于固定側(cè)的電極16進行開閉動作的可動側(cè)(圖中右側(cè))的電極16來作為電極對12。焊槍14還具有使可動軸部50在軸線方向往復(fù)移動的伺服電動機52來作為可動側(cè)的電極16的驅(qū)動源。焊槍14的控制裝置能夠作為機器人控制裝置46 的一部分的功能而構(gòu)成。在該情況下，機器人控制裝置46能夠控制電極對12的電源電路以及伺服電動機52，使可動側(cè)的電極16相對于固定側(cè)的電極16以適當?shù)乃俣冗M行開閉動作，并且對被焊接工件執(zhí)行點焊。另外，焊槍14并非只有一對電極對12，其可以具有多組電極對12。如圖2所示，在設(shè)置電極16的固定軸部48和可動軸部50的末端，分別設(shè)置有圓錐臺狀的接合突部48a、50a。另外，各電極16具有與被焊接工件抵接的軸線方向一端的焊接作用面16a;以及設(shè)置于焊接作用面16a的相反側(cè)、可互補地收容各軸部48、50的接合突部48a、50a的接合凹部16b。各電極16通過在其接合凹部16b中收容對應(yīng)的軸部48a、 50a的接合突部48a、50a并進行接合，而固定于各軸部48、50。在適當?shù)墓潭顟B(tài)下，在各電極16的同接合凹部16b相鄰的軸線方向另一端面16c、與各軸部48、50的接合突部48a、 50a相鄰的軸線方向端面48b、50b之間，形成有環(huán)狀的槽Μ。修整判定裝置18的視覺傳感器沈具備(XD照相機等攝像部(下文中稱為照相機)56 ；以及對照相機56拍攝到的圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理的圖像處理部58。照相機56能夠與照亮被攝體的照明60—起收納到防污損用的罩體62中。在該情況下，機器人44能夠通過臂結(jié)構(gòu)42的動作將焊槍14插入到罩體62中，并且將兩電極16配置在照相機56的視野內(nèi)。修整判定裝置18的視覺傳感器控制部觀、切削量運算部30以及切削量判斷部32 能夠作為機器人控制裝置46的一部分功能而構(gòu)成。在該情況下，機器人控制裝置46能夠進行以下動作在即將進行整形加工之前以及在剛進行過整形加工之后，控制照相機56來取得電極16的圖像20(圖幻，以及控制圖像處理部58在圖像20上確定電極16的根部22 和末端24、并且在圖像20上測定根部22與末端M之間的距離D(圖幻。另外，機器人控制裝置46能夠?qū)⒃诩磳⑦M行整形加工之前視覺傳感器沈測得的距離D與剛進行過整形加工之后視覺傳感器沈測得的距離D之差，作為電極16的切削量C計算出來，并且判斷切削量C是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過一臺機器人控制裝置46統(tǒng)一控制焊槍14、視覺傳感器沈以及機器人44的動作，因此在能夠簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面是很有利的。機器人系統(tǒng)40可以具有與機器人控制裝置46連接的示教操作盤64以及未圖示的其他外圍設(shè)備。另外，在機器人44的工作區(qū)域內(nèi)，可以設(shè)置頭部修整器66。頭部修整器 66可以具有電動機驅(qū)動式、無動力式等公知的各種結(jié)構(gòu)。另外，也可以通過手持式的頭部修整器來進行電極整形加工。另外，作為機器人系統(tǒng)40，也可以代替上述結(jié)構(gòu)而使用這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對于固定設(shè)置于機器人44的工作區(qū)域內(nèi)的焊槍14，通過使機器人44利用機械手(未圖示)把持被焊接工件來進行各種動作，來將被焊接工件上的多個接合部位依次定位在預(yù)定的焊接作業(yè)位置。對于任意的機器人系統(tǒng)40，通過具備機器人44，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接工序的迅速化和精度提高，以及實現(xiàn)焊接生產(chǎn)線的節(jié)省人力化。接下來，參照圖5的流程圖以及圖2至圖4對可以通過機器人系統(tǒng)40完成的本發(fā)明的一個實施方式的修整判定方法進行說明。機器人44對被焊接工件執(zhí)行點焊，當焊槍14的電極對12執(zhí)行的焊接(即加壓和通電)動作的次數(shù)達到了預(yù)先確定的次數(shù)時，機器人44中斷或者結(jié)束焊接工序，并通過臂結(jié)構(gòu)42的動作將焊槍14插入到罩體62中，將一對電極16配置在照相機56的預(yù)定的視野內(nèi)。在該狀態(tài)下，照相機56對包含兩電極16的視野內(nèi)的被攝體進行拍攝，取得兩個電極16 以及對應(yīng)的軸部48、50的末端區(qū)域的圖像(二維圖像)20(步驟Si)。另外，照明60，在照相機56對被攝體進行拍攝時，可以從兩電極16的背面?zhèn)认蚺c照相機56的視線方向的相反方向?qū)蓚€電極16及其周圍進行照明，也可以從兩個電極16的前表面?zhèn)认蚺c照相機56的視線方向近似的方向?qū)蓚€電極16及其周圍進行照明。圖像處理部58對照相機56拍攝得到的二維圖像20進行以下圖像處理，從而在二維圖像20上測定電極16的根部22與末端M之間的距離D(步驟S2)。首先，從與照相機56的視野對應(yīng)的圖像20整體，設(shè)定包含可動側(cè)(圖中右側(cè))的電極16的圖像16i的檢索范圍20A、以及包含固定側(cè)(圖中左側(cè))的電極16的圖像16i檢索范圍20B。接著，在各個檢索范圍20A、20B中，通過邊緣提取或模式匹配等特征識別方法， 來識別在各電極16的軸向方向另一端面16c與各軸部48、50的軸向方向端面48b、50b之間形成的環(huán)狀的槽討的圖像^i。這里，槽M的圖像54i在電極16的圖像16i以及各軸部48、50的圖像48i、50i的圖上，作為局部存在于上下兩側(cè)的邊緣的一對凹狀部分被識別出來。因此，預(yù)先設(shè)定具有能夠包括所述上下一對的凹狀部分(即，圖像Mi)的尺寸以及輪廓形狀的槽識別區(qū)域68，對檢索范圍20A、20B整體使槽識別區(qū)域68適當移動來進行掃描，由此，能夠在槽識別區(qū)域68中識別到圖像Mi。另外，在進行特征識別時對照的上下一對的凹狀部分(圖像Mi)的標準圖案，可以作為將未使用的電極16良好設(shè)置于各軸部48、 50時的槽M的圖像，而預(yù)先取得并進行存儲。接下來，根據(jù)從一個個檢索范圍20A、20B識別出的槽M的圖像Mi，在圖像16i中確定各電極16的根部22。例如，能夠?qū)Ⅻc70確定為根部22，該點70是與表示槽M的圖像Mi的上下一對的凹狀部分距離相等的點，其是連結(jié)被識別為圖像Mi的一部分的上下一對的邊緣部分的電極16的軸線方向另一端面16c的圖像16ci的線段上的點。此時，能夠通過所述圖像Mi的特征識別取得根部22的位置和方向(旋轉(zhuǎn)角度)。另外，被確定為根部22的圖像16i中的點并不限定于上述點70，以在電極16的外表面上位于不受焊接造成的損傷等的影響的部位為前提，能夠設(shè)定在各種位置。接著，在一個個檢索范圍20A、20B中，根據(jù)在各電極16的圖像16i中確定的根部 22的位置以及旋轉(zhuǎn)角度，通過邊緣提取或模式匹配等特征識別方法來識別各電極16的軸線方向一端的焊接作用面16a的圖像16ai。這里，焊接作用面16a的圖像16ai在電極16 的圖像16i的圖中被作為左端或者右端的沿上下方向延伸的直線邊緣部分識別出來。因此，預(yù)先設(shè)定具有能夠包含該直線邊緣部分(即圖像16ai)的尺寸和輪廓形狀的作用面識別區(qū)域72，并在相對于確定了位置和方向的根部22具有預(yù)先確定的位置的方向關(guān)系的部位配置作用面識別區(qū)域72，從而能夠在作用面識別區(qū)域72中識別圖像16ai。在該結(jié)構(gòu)中， 當在電極16的圖像16i中確定了根部22的時候，作用面識別區(qū)域72根據(jù)根部22的位置和方向，而自動地相對于根部22配置在預(yù)先確定的位置和方向關(guān)系下，由于預(yù)定設(shè)定為由其中識別的直線邊緣部分表示焊接作用面16a的圖像16ai，因此，作用面識別區(qū)域72特別是在圖上能夠形成為上下方向比較狹窄的區(qū)域。作用面識別區(qū)域72的圖中，左右方向的尺寸設(shè)定為即使在電極16的焊接作用面16a被整形加工到極限切削量的時候，也能夠包含焊接作用面16a的圖像16ai的尺寸。另外，在特征識別時對照的直線邊緣部分(圖像16ai) 的標準圖案能夠作為未使用的電極16的焊接作用面16a的圖像而預(yù)先取得并進行存儲。接下來，根據(jù)從一個個檢索范圍20A、20B識別出的焊接作用面16a的圖像16ai，在圖像16ai中確定各電極16的末端24。例如，能夠?qū)⒑附幼饔妹?6a的圖像16ai的中心點確定為末端對?；蛘?，在焊接作用面16a的圖像16ai中，能夠?qū)⒕嚯x根部22最遠的點確定為末端M。接著，在一個個檢索范圍20A、20B中，測定在各電極16的圖像16i中確定的根部 22與末端M之間的最短距離來作為距離D。這樣測得的距離D成為實際的電極16的焊接作用面16a與軸線方向另一端面16c之間的二維投影距離的線形映射。這樣，圖像處理部 58在照相機56拍攝到的二維圖像20上取得整形加工前的各電極16的根部22與末端M 之間的距離D (步驟S2)。當整形加工前的各電極16的根部22與末端M之間的距離D的測定完成時，機器人44通過臂結(jié)構(gòu)42的動作將焊槍14從罩體62拉出，并將焊槍14的一對電極16配置到頭部修整器66的預(yù)定的整形加工作業(yè)位置。在該狀態(tài)下，通過頭部修整器66對兩電極16 的焊接作用面16a進行預(yù)先設(shè)定的切削量的整形加工(步驟S3)。當兩電極16的整形加工完成時，機器人44再次通過臂結(jié)構(gòu)42的動作而將焊槍14
8插入到罩體62中，將一對電極16配置在照相機56的預(yù)定的視野內(nèi)。然后，照相機56與步驟Sl同樣地對包含兩電極16的視野內(nèi)的被攝體進行拍攝(步驟S4)，圖像處理部58與步驟S2 —樣地在二維圖像20上測定各電極16的根部22與末端M之間的距離D (步驟S5)。當整形加工后的各電極16的根部22與末端M之間的距離D的測定完成時，作為機器人控制裝置46的一個功能的切削量運算部30針對一個個電極16，將整形加工前測得的距離D與整形加工后測得的距離D之差作為電極16的切削量C計算出來(步驟S6)。 然后，作為機器人控制裝置46的一個功能的切削量判斷部32針對一個個電極16如下地判斷切削量C是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。另外，切削量C的容許范圍，為表示頭部修整器 66正常工作的范圍，其能夠預(yù)先通過實驗或經(jīng)驗法則等確定，切削量C的容許范圍具有切削量C的下限值Cmin和上限值Cmax。切削量判斷部32針對一個個電極16判斷切削量C是否少于下限值Cmin(步驟 S7)。然后，在對于任意的電極16都判斷為切削量C不少于下限值Cmin的時候，切削量判斷部32針對一個個電極16判斷切削量C是否多于上限值Cmax (步驟S8)。然后，在對于任意的電極16都判斷為切削量C不多于上限值Cmax的時候，切削量判斷部32判斷為切削量C在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)并結(jié)束修整判定流程。然后，機器人44返回到電焊工序，使用具有整形加工后的電極16的焊槍14再次開始電焊工序，或者，等待新的電焊工序(步驟 S9)。另外，步驟S7和步驟S8也可以交換順序。當切削量判斷部32在步驟S7中針對至少一個電極16判斷為切削量C少于下限值Cmin的時候，切削量判斷部32判斷為該電極16的切削量C不在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。另外，當切削量判斷部32在步驟S8中針對至少一個電極16判斷為切削量C多于上限值Cmax的時候，切削量判斷部32判斷為該電極16的切削量C不在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。在切削量判斷部32判斷為至少一個電極16的切削量C不在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)的時候，切削量判斷部32能夠?qū)ψ鳂I(yè)者發(fā)出警告。然后，作業(yè)者能夠?qū)︻^部修整器66是否產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)上的不良情況或者產(chǎn)生了切削量的誤設(shè)定等進行檢查，或者再次針對該電極16 執(zhí)行整形加工。例如，切削量判斷部32在判斷為至少一個電極16的切削量C少于下限值Cmin的時候，能夠判斷對該電極16已經(jīng)執(zhí)行過的再整形工序的次數(shù)是否多于預(yù)先確定的閾值(步驟S10)。這里，電極16的再整形工序是由于切削量C不足的原因而考慮到污物在頭部修整器66的切削刃上的附著等偶然不良情況而進行的，其執(zhí)行次數(shù)的閾值N為能夠排除這樣的偶然不良情況的次數(shù)，其可以預(yù)先通過實驗或者經(jīng)驗法則等確定(例如，N= 1)。當切削量判斷部32在步驟SlO中判斷為對電極16執(zhí)行的再整形工序的執(zhí)行次數(shù)多于閾值N的時候，切削量判斷部32能夠?qū)ψ鳂I(yè)者發(fā)出警告，使作業(yè)者對頭部修整器66是不是發(fā)生了非偶然的結(jié)構(gòu)上的不良情況或切削量的誤設(shè)定等進行檢查(步驟Sll)。另一方面，在判斷為對電極16執(zhí)行的再整形工序的執(zhí)行次數(shù)處于閾值N以下的時候，切削量判斷部32能夠?qū)ψ鳂I(yè)者發(fā)出警告，并使針對該電極16的再整形工序再次執(zhí)行(步驟Si》。當在步驟S12中執(zhí)行了再整形工序之后，返回步驟S4，在步驟S5 步驟SlO中，執(zhí)行再整形后的距離D的測定、再整形后的切削量(即總計切削量)C的計算、以及再整形后的切削量C是否在容許范圍內(nèi)的判斷。另外，也可以構(gòu)成為，當在步驟S12中執(zhí)行了再整形工序之后，作為別的流程，判斷再整形前的距離D和再整形后的距離D之差(即，僅是再整形的切削量)是否少于預(yù)定的下限值，在少于的情況下，對作業(yè)者發(fā)出警告使其進行頭部修整器66的檢查。另外，切削量判斷部32在判斷為至少一個電極16的切削量C多于上限值Cmax的時候，也能夠?qū)ψ鳂I(yè)者發(fā)出警告，并使作業(yè)者對頭部修整器66是不是產(chǎn)生了非偶然的結(jié)構(gòu)上的不良情況或切削量的誤設(shè)定等進行檢查(步驟Sll)。根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的修整判定方法，由于無需為了判定整形加工的好壞而使電極 16彼此空打火，因此能夠簡化好壞判定作業(yè)，另外，即使在對電極16的驅(qū)動系統(tǒng)施加了振動等外干擾，或產(chǎn)生了電極16相對于焊槍14的安裝位置的偏差等誤差原因的情況下，由于直接從電極16本身的圖像來20 (正確來說是圖像16i)求出電極16的切削量C，因此，能夠正確地判斷切削量C是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。因此，能夠提高電極16的整形加工的好壞判定結(jié)果的可靠性，能夠可靠地防止由于使用整形不良的電極16而導(dǎo)致的焊接不良的發(fā)生。另外，本發(fā)明的修整判定方法即使在不具有機器人的點焊系統(tǒng)中也能夠同樣地執(zhí)行。以上對本發(fā)明與其優(yōu)選實施方式相關(guān)聯(lián)地進行了說明，但是在不脫離權(quán)利要求書的公開范圍的情況下能夠得到各種修正以及變更，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的。
10
權(quán)利要求
1.一種點焊系統(tǒng)(10)，其具有輝槍(14)，其具有進行開閉動作的電極對(12)；以及修整判定裝置(18)，其用于判定對該電極對的電極(16)實施的整形加工的好壞，所述點焊系統(tǒng)(10)的特征在于，所述修整判定裝置(18)包括視覺傳感器(26)，其取得所述電極(16)的圖像(16i、20)，并通過圖像處理在該圖像上確定所述電極的根部0 與末端04)并且在該圖像上測定該根部與該末端之間的距離 ⑶；視覺傳感器控制部( )，其在即將進行所述整形加工之前和剛進行過所述整形加工之后，使所述視覺傳感器06)進行所述距離(D)的測定；切削量運算部(30)，其將即將進行所述整形加工之前所述視覺傳感器06)測得的所述距離(D)與剛進行過所述整形加工之后所述視覺傳感器06)測得的所述距離(D)之差， 作為所述電極(16)的切削量(C)計算出來；以及切削量判斷部(32)，其用于判斷所述切削量運算部(30)計算出的所述切削量(C)是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點焊系統(tǒng)，其特征在于，所述切削量判斷部(32)在判斷為所述切削量(C)不在所述容許范圍內(nèi)的時候發(fā)出警生1=1 O
3.—種修整判定方法，其用于判定對具有進行開閉動作的電極對(12)的焊槍(14)的該電極對的電極(16)實施的整形加工的好壞，所述修整判定方法的特征在于，具有以下步驟在即將進行所述整形加工之前，取得所述電極(16)的圖像(16i、20)，并通過圖像處理在該圖像上確定所述電極的根部0 與末端04)并且在該圖像上測定該根部與該末端之間的距離(D)的步驟；在剛進行過所述整形加工之后，取得所述電極(16)的圖像(16i、20)，并通過圖像處理在該圖像上確定所述電極的根部0 與末端04)并且在該圖像上測定該根部與該末端之間的距離(D)的步驟；將即將進行所述整形加工之前測得的所述距離(D)與剛進行過所述整形加工之后測得的所述距離⑶之差，作為所述電極(16)的切削量(C)計算出來的步驟；以及判斷所述切削量(C)是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的修整判定方法，其特征在于， 在判斷為所述切削量(C)不在所述容許范圍內(nèi)的時候發(fā)出警告。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的修整判定方法，其特征在于，在判斷為所述切削量(C)少于確定所述容許范圍的下限值(Cmin)的時候，進行所述電極(16)的再次整形，對于進行了該再次整形后的所述電極(16)，執(zhí)行所述距離(D)的測定、 所述切削量(C)的計算以及所述切削量(C)的判斷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種點焊系統(tǒng)以及修整判定方法。本發(fā)明的點焊系統(tǒng)，其具有焊槍，其具有進行開閉動作的電極對；以及修整判定裝置，其用于判定對電極對的電極實施的整形加工的好壞。修整判定裝置包括視覺傳感器，其取得電極的圖像，并通過圖像處理在圖像上確定電極的根部與末端并且在圖像上測定根部與末端之間的距離；視覺傳感器控制部，其在即將進行整形加工之前和剛進行過整形加工之后使視覺傳感器進行距離的測定；切削量運算部，其將即將進行整形加工之前視覺傳感器測得的距離與剛進行過整形加工之后視覺傳感器測得的距離之差，作為電極的切削量計算出來；以及切削量判斷部，其用于判斷切削量運算部計算出的切削量是否在預(yù)先確定的容許范圍內(nèi)。
文檔編號B23K11/11GK102211245SQ201110085790
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月5日
發(fā)明者高山佑輔, 高橋廣光 申請人:發(fā)那科株式會社