(57)【要約】【課題】電動式スポット溶接ガンの劣化兆候を見出すことで、電動式スポット溶接ガンの劣化診断をする。【解決手段】劣化診断装置１は、電極１６１の駆動開始から部材同士を所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得する加圧時間取得手段２２と、部材同士を所定の加圧力で挟んだ状態における電極１６１の位置を取得する加圧位置取得手段２３と、スポット溶接ガン１６の解析区間における加圧時間と加圧位置とから定まる解析用データ４２１を統計学的手法により解析する解析手段２４と、解析手段２４による解析用データ４２１の解析結果に基づいて、スポット溶接ガン１６の管理区間における加圧時間と加圧位置とから定まる診断用データ４２２によりスポット溶接ガン１６の劣化を診断する劣化診断手段２５，２６と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機により電極を駆動させて、接合される部材同士を前記電極で所定の加圧力で挟んだ状態で電流を流して前記部材同士を接合するスポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断装置において、
前記電極の駆動開始から前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得する加圧時間取得手段と、
前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態における前記電極の位置を取得する加圧位置取得手段と、
前記スポット溶接ガンの所定の動作区間における前記加圧時間取得手段により取得された加圧時間と前記加圧位置取得手段により取得された加圧位置とから定まる解析用データを統計学的手法により解析する解析手段と、
前記解析手段による前記解析用データの解析結果に基づいて、前記スポット溶接ガンの所定の動作区間以降の区間における前記加圧時間取得手段により取得された加圧時間と前記加圧位置取得手段により取得された加圧位置とから定まる診断用データにより前記スポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断手段と、
を備えることを特徴とする劣化診断装置。
【請求項２】
前記解析手段は、前記解析用データに基づいてｎ次（ｎは自然数）の回帰式を算出することを特徴とする請求項１に記載の劣化診断装置。
【請求項３】
前記劣化診断手段は、前記ｎ次（ｎは自然数）の回帰式に基づく回帰線と、前記診断用データとの距離を算出し、算出された距離に基づいて前記スポット溶接ガンの劣化を診断することを特徴とする請求項２に記載の劣化診断装置。
【請求項４】
前記スポット溶接ガンの駆動制御を行う溶接ガン制御装置に通信接続され、前記溶接ガン制御装置から前記加圧時間に関する加圧時間データと前記加圧位置に関する加圧位置データとを受信する通信手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の劣化診断装置。
【請求項５】
前記通信手段は、複数の溶接ガン制御装置に通信接続可能に構成され、
前記劣化診断手段は、前記加圧時間取得手段及び前記加圧位置取得手段が前記通信手段を介して複数の溶接ガン制御装置から取得した解析用データ及び診断用データに基づいて、スポット溶接ガン毎に同時に劣化診断可能であることを特徴とする請求項４に記載の劣化診断装置。
【請求項６】
電動機により電極を駆動させて、接合される部材同士を前記電極で所定の加圧力で挟んだ状態で電流を流して前記部材同士を接合するスポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断方法において、
前記電極の駆動開始から前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得する加圧時間取得工程と、
前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態における前記電極の位置を取得する加圧位置取得工程と、
前記スポット溶接ガンの所定の動作区間における前記加圧時間取得工程により取得された加圧時間と前記加圧位置取得工程により取得された加圧位置とから定まる解析用データを統計学的手法により解析する解析工程と、
前記解析工程による前記解析用データの解析結果に基づいて、前記スポット溶接ガンの所定の動作区間以降の区間における前記加圧時間取得工程により取得された加圧時間と前記加圧位置取得工程により取得された加圧位置とから定まる診断用データにより前記スポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断工程と、
を備えることを特徴とする劣化診断方法。
【請求項７】
電動機により電極を駆動させて、接合される部材同士を前記電極で所定の加圧力で挟んだ状態で電流を流して前記部材同士を接合するスポット溶接ガンの劣化を診断するコンピュータに、
前記電極の駆動開始から前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得する加圧時間取得機能と、
前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態における前記電極の位置を取得する加圧位置取得機能と、
前記スポット溶接ガンの所定の動作区間における前記加圧時間取得機能により取得された加圧時間と前記加圧位置取得機能により取得された加圧位置とから定まる解析用データを統計学的手法により解析する解析機能と、
前記解析機能による前記解析用データの解析結果に基づいて、前記スポット溶接ガンの所定の動作区間以降の区間における前記加圧時間取得機能により取得された加圧時間と前記加圧位置取得機能により取得された加圧位置とから定まる診断用データにより前記スポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断機能と、
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接を行う溶接ロボットにおけるスポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断装置、劣化診断方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットにおいては、ロボット各軸の特性データを収集し、統計学的に解析し、ロボットアームの劣化を診断することができる（例えば、特許文献１参照。）。これは、サイクルタイムや平均トルク、減速機寿命といった特性データを過去から現在までにわたって蓄積し、これを統計学的手法で解析することによって、減速機の交換時期が到来する前に劣化の兆候を検出しようとするものである。
一方、産業用ロボットに接続される電動式スポット溶接ガンは、経年劣化により駆動系における支点軸の摩耗およびボールネジの摩耗が発生する。現在はモータの電流を一定に保つ加圧力制御が主流なので、これらの劣化により実加圧力は低下し、通電時にスパッタ、チリを発生させ、溶接品質を悪くする要因となりえる。
【特許文献１】特開２００５−１４８８７３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、これらの劣化の兆候を特許文献１のような方法で捉えようとすると、ワーク位置のばらつきからサイクルタイムにスポット溶接ガンの影響を見出すことが困難であり、また、加圧時はモータに流れる電流を一定に保つ制御をしていることから、平均トルク、最大トルクにスポット溶接ガンの劣化兆候を見出すのも困難であるという問題があった。従って、ロボット本体軸の劣化診断はできても電動式スポット溶接ガンの劣化診断はすることができなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電動式スポット溶接ガンの劣化兆候を見出すことで、電動式スポット溶接ガンの劣化診断をすることができる劣化診断装置、劣化診断方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、電動機により電極を駆動させて、接合される部材同士を前記電極で所定の加圧力で挟んだ状態で電流を流して前記部材同士を接合するスポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断装置において、前記電極の駆動開始から前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得する加圧時間取得手段と、前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態における前記電極の位置を取得する加圧位置取得手段と、前記スポット溶接ガンの所定の動作区間における前記加圧時間取得手段により取得された加圧時間と前記加圧位置取得手段により取得された加圧位置とから定まる解析用データを統計学的手法により解析する解析手段と、前記解析手段による前記解析用データの解析結果に基づいて、前記スポット溶接ガンの所定の動作区間以降の区間における前記加圧時間取得手段により取得された加圧時間と前記加圧位置取得手段により取得された加圧位置とから定まる診断用データにより前記スポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断手段と、を備えることを特徴とする。
ここで、所定の動作区間とは、劣化診断を行う前に、統計学的手法により解析するために解析用データを収集、蓄積する区間であり、いわゆる解析区間をいう。
また、所定の動作区間以降の区間とは、解析区間の後、すなわち、回帰式を求めた後、その回帰式に基づいてスポット溶接ガンの劣化診断を行うために診断用データを収集、蓄積する区間であり、いわゆる管理区間をいう。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の劣化診断装置において、前記解析手段は、前記解析用データに基づいてｎ次（ｎは自然数）の回帰式を算出することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の劣化診断装置において、前記劣化診断手段は、前記ｎ次（ｎは自然数）の回帰式に基づく回帰線と、前記診断用データとの距離を算出し、算出された距離に基づいて前記スポット溶接ガンの劣化を診断することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の劣化診断装置において、前記スポット溶接ガンの駆動制御を行う溶接ガン制御装置に通信接続され、前記溶接ガン制御装置から前記加圧時間に関する加圧時間データと前記加圧位置に関する加圧位置データとを受信する通信手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の劣化診断装置において、前記通信手段は、複数の溶接ガン制御装置に通信接続可能に構成され、前記劣化診断手段は、前記加圧時間取得手段及び前記加圧位置取得手段が前記通信手段を介して複数の溶接ガン制御装置から取得した解析用データ及び診断用データに基づいて、スポット溶接ガン毎に同時に劣化診断可能であることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、電動機により電極を駆動させて、接合される部材同士を前記電極で所定の加圧力で挟んだ状態で電流を流して前記部材同士を接合するスポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断方法において、前記電極の駆動開始から前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得する加圧時間取得工程と、前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態における前記電極の位置を取得する加圧位置取得工程と、前記スポット溶接ガンの所定の動作区間における前記加圧時間取得工程により取得された加圧時間と前記加圧位置取得工程により取得された加圧位置とから定まる解析用データを統計学的手法により解析する解析工程と、前記解析工程による前記解析用データの解析結果に基づいて、前記スポット溶接ガンの所定の動作区間以降の区間における前記加圧時間取得工程により取得された加圧時間と前記加圧位置取得工程により取得された加圧位置とから定まる診断用データにより前記スポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、プログラムにおいて、電動機により電極を駆動させて、接合される部材同士を前記電極で所定の加圧力で挟んだ状態で電流を流して前記部材同士を接合するスポット溶接ガンの劣化を診断するコンピュータに、前記電極の駆動開始から前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得する加圧時間取得機能と、前記部材同士を前記所定の加圧力で挟んだ状態における前記電極の位置を取得する加圧位置取得機能と、前記スポット溶接ガンの所定の動作区間における前記加圧時間取得機能により取得された加圧時間と前記加圧位置取得機能により取得された加圧位置とから定まる解析用データを統計学的手法により解析する解析機能と、前記解析機能による前記解析用データの解析結果に基づいて、前記スポット溶接ガンの所定の動作区間以降の区間における前記加圧時間取得機能により取得された加圧時間と前記加圧位置取得機能により取得された加圧位置とから定まる診断用データにより前記スポット溶接ガンの劣化を診断する劣化診断機能と、を実現させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、スポット溶接ガンの所定の動作区間において、加圧時間取得手段により電極の駆動開始から部材同士を所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得し、加圧位置取得手段により部材同士を所定の加圧力で挟んだ状態における電極の位置を取得する。ここで、スポット溶接ガンの所定の動作区間で取得された加圧時間と加圧位置が解析用データとなる。
そして、解析手段が解析用データを統計学的手法により解析すると、劣化診断手段は解析用データの解析結果に基づいて、スポット溶接ガンの所定の動作区間以降の区間における加圧時間取得手段により取得された加圧時間と加圧位置取得手段により取得された加圧位置とから定まる診断用データによりスポット溶接ガンの劣化を診断する。
【００１３】
すなわち、スポット溶接ガンの劣化診断は、電極の加圧時間と加圧位置に基づいて行われており、ワーク位置のばらつきにより影響を受けるサイクルタイムから劣化兆候を見い出す必要がなくなる。また、電動機に流れる電流を一定に保つ制御をしている場合に影響を受ける最大トルクから劣化兆候を見い出す必要がなくなる。
よって、電動式スポット溶接ガンの劣化兆候をスポット溶接ガンの電極に関するデータから見い出すことができるようになり、電動式スポット溶接ガンの劣化診断をすることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、解析手段は、解析用データに基づいてｎ次（ｎは自然数）の回帰式を算出し、この回帰式に基づいて電動式スポット溶接ガンの劣化診断を行うので、簡単な手法で劣化診断を行うことができ、解析にかかる負荷を低く抑えることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、劣化診断手段は、ｎ次（ｎは自然数）の回帰式に基づく回帰線と、診断用データとの距離を算出し、算出された距離に基づいてスポット溶接ガンの劣化を診断するので、簡単な手法で劣化診断を行うことができ、解析にかかる負荷を低く抑えることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、通信手段を介して加圧時間データ及び加圧位置データを受信することができるので、劣化診断装置と溶接ガン制御装置とが離れていても、劣化診断装置を操作することにより、加圧時間データ及び加圧位置データを劣化診断装置に取り込むことができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、劣化診断装置は通信手段を介して複数の溶接ガン制御装置から取得した解析用データ及び診断用データに基づいて、スポット溶接ガン毎に同時に劣化診断することができるので、スポット溶接ガン毎に劣化診断装置を設ける必要がなく、コストの低減化、管理の容易化を図ることができる。
【００１８】
請求項６，７に記載の発明によれば、スポット溶接ガンの所定の動作区間において、加圧時間取得機能により電極の駆動開始から部材同士を所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得し（加圧時間取得工程）、加圧位置取得機能により部材同士を所定の加圧力で挟んだ状態における電極の位置を取得する（加圧位置取得工程）。ここで、スポット溶接ガンの所定の動作区間で取得された加圧時間と加圧位置が解析用データとなる。
そして、解析機能により解析用データを統計学的手法により解析すると（解析工程）、劣化診断機能により、解析用データの解析結果に基づいて、スポット溶接ガンの所定の動作区間以降の区間における加圧時間取得機能により取得された加圧時間と加圧位置取得機能により取得された加圧位置とから定まる診断用データによりスポット溶接ガンの劣化を診断する（劣化診断工程）。
【００１９】
すなわち、スポット溶接ガンの劣化診断は、電極の加圧時間と加圧位置に基づいて行われており、ワーク位置のばらつきにより影響を受けるサイクルタイムから劣化兆候を見い出す必要がなくなる。また、電動機に流れる電流を一定に保つ制御をしている場合に影響を受ける最大トルクから劣化兆候を見い出す必要がなくなる。
よって、電動式スポット溶接ガンの劣化兆候をスポット溶接ガンの電極に関するデータから見い出すことができるようになり、電動式スポット溶接ガンの劣化診断をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係る劣化診断装置、劣化診断方法及びプログラムの最良の形態について詳細に説明する。
＜スポット溶接ロボットの構成＞
最初に、劣化診断装置により劣化診断されるスポット溶接ロボットの構成について説明する。
図１は、スポット溶接ロボット１０の概略構成を示す図である。
スポット溶接ロボット１０は、ロボット制御装置１１により駆動制御が行われるように構成され、複数のスポット溶接ロボット１０，１０を設けることにより、ロボットシステムを構成している。
スポット溶接ロボット１０は、土台となるベース１２と、関節１３で連結された複数のマニピュレータ１４と、各関節１３に設けられた駆動源としてのサーボモータ（図示略）と、各サーボモータの軸角度をそれぞれ検出するエンコーダ（図示略）とを備えている。そして、連結された各マニピュレータ１４の先端部１５には、スポット溶接ガン１６が装備されている。
【００２１】
各関節１３は、マニピュレータ１４の一端部を揺動可能として他端部を軸支する揺動関節と、マニピュレータ１４自身をその長手方向を中心に回転可能に軸支する回転関節とのいずれかから構成される。つまり、スポット溶接ロボット１０は、いわゆる多関節型ロボットに相当する。また、スポット溶接ロボット１０は、六つの関節１３を備えており、その先端部１５を任意の位置に位置決めすることが可能となっている。
スポット溶接ガン１６は、図２に示すように、二つの電極１６１，１６２を備えており、一方の電極１６１は、アーム１６３とともに固定され、他方の電極１６２は、ボールネジ１６５により一方の電極１６１に向かってアーム１６４とともに駆動するように構成されている。すなわち、ボールネジ１６５を駆動させて電極１６１と電極１６２の間隔を狭めていくことにより、接合される部材同士を挟持することができるようになっている。このボールネジ１６５は、ロボット制御装置１１により駆動制御され、ロボット制御装置１１は、溶接ガン制御装置として機能する。
なお、スポット溶接ガンは、図３に示すようなスポット溶接ガン１７を用いてもよい。スポット溶接ガン１７は、二つの電極１７１，１７２を備えており、一方の電極１７１は、アーム１７３に設けられ、他方の電極１７２は、アーム１７４に設けられている。そして、アーム１７３とアーム１７４は、支点軸１７５を介して連結され、駆動伝達アーム１７６の駆動により、アーム１７３がアーム１７４に対して接離するようになっている。すなわち、駆動伝達アーム１７６を駆動させて電極１７１と電極１７２の間隔を狭めていくことにより、接合される部材同士を挟持することができるようになっている。
【００２２】
＜劣化診断装置の構成＞
次に、スポット溶接ロボット１０の劣化診断を行う劣化診断装置について説明する。
図４は、劣化診断装置１の構成を示すブロック図である。
劣化診断装置１は、劣化診断に関する制御を行う診断制御装置２と、ユーザの操作指示が入力される入力装置５と、スポット溶接ロボット１０の駆動制御を行うロボット制御装置１１に通信接続され、ロボット制御装置１１からスポット溶接ガン１６の加圧時間に関する加圧時間データ及び加圧位置に関する加圧位置データを受信する通信手段としての通信装置６と、診断制御装置２の制御により劣化診断された結果を表示する表示装置７と、を備えている。
【００２３】
（診断制御装置）
診断制御装置２は、劣化診断に関する処理プログラムに従って各処理を実行するＣＰＵ３と、各処理を実行するための処理プログラムや処理データ等が記憶されるメモリ４と、を備えている。
メモリ４には、劣化診断を行うに当たって必要なプログラムが記憶されたプログラムエリア４１と、劣化診断を行うに当たって必要なデータが記憶されたデータエリア４２と、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられ、各処理が行われる作業エリア４３と、が形成されている。
【００２４】
プログラムエリア４１には、電極１６２の駆動開始から部材同士を所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得する機能を実現する加圧時間取得プログラム４１１が記憶されている。
また、プログラムエリア４１には、部材同士を所定の加圧力で挟んだ状態における電極１６２の位置を取得する機能を実現する加圧位置取得プログラム４１２が記憶されている。
【００２５】
また、プログラムエリア４１には、スポット溶接ガン１６の所定の動作区間において取得した加圧時間と加圧位置とから定まる解析用データ４２１を統計学的手法により解析する機能を実現する解析プログラム４１３が記憶されている。ここで、所定の動作区間とは、劣化診断を行う前に、統計学的手法により解析するために解析用データ４２１を収集、蓄積する区間であり、いわゆる解析区間である。また、統計学的手法とは、解析区間で取得した加圧時間と加圧位置とから回帰分析を行ってｎ次（ｎは自然数）の回帰式を求める手法をいう。本実施形態においては、一次の回帰式を求める。なお、回帰式は一次のものに限らず、重回帰分析を行うことにより二次回帰式や三次回帰式を求めてもよい。
【００２６】
また、プログラムエリア４１には、解析プログラム４１３による解析用データ４２１の解析結果に基づいて、スポット溶接ガン１６の所定の動作区間以降の区間において取得した加圧時間と加圧位置とから定まる診断用データ４２２によりスポット溶接ガン１６の劣化を診断する機能を実現する劣化診断プログラム４１４が記憶されている。ここで、所定の動作区間以降の区間とは、解析区間の後、すなわち、回帰式を求めた後、その回帰式に基づいてスポット溶接ガン１６の劣化診断を行うために診断用データ４２２を収集、蓄積する区間であり、いわゆる管理区間である。
【００２７】
データエリア４２には、解析用データ４２１が記憶されている。解析用データ４２１は、回帰式を求めるための解析区間において、加圧時間取得プログラム４１１及び加圧位置取得プログラム４１２の実行により収集、蓄積された加圧時間データ４２３、加圧位置データ４２４により定まるデータである。
また、データエリア４２には、診断用データ４２２が記憶されている。診断用データ４２２は、劣化診断を行う管理区間において、加圧時間取得プログラム４１１及び加圧位置取得プログラム４１２の実行により収集、蓄積された加圧時間データ４２５、加圧位置データ４２６により定まるデータである。
【００２８】
図５は、劣化診断装置１の機能を示すブロック図である。
診断制御装置２は、ＣＰＵ３が加圧時間取得プログラム４１１を実行することにより、電極１６２の駆動開始から部材同士を所定の加圧力で挟んだ状態になるまでの加圧時間を取得する加圧時間取得部２２を有し、この加圧時間取得部２２が加圧時間取得手段として機能する。
また、診断制御装置２は、ＣＰＵ３が加圧位置取得プログラム４１２を実行することにより、部材同士を所定の加圧力で挟んだ状態における電極１６２の位置を取得する加圧位置取得部２３を有し、この加圧位置取得部２３が加圧位置取得手段として機能する。
また、診断制御装置２は、ＣＰＵ３が解析プログラム４１３を実行することにより、解析区間内で取得した解析用データ４２１を回帰分析により解析して回帰式を求める解析部２４を有し、この解析部２４が解析手段として機能する。
また、診断制御装置２は、ＣＰＵ３が劣化診断プログラム４１４を実行することにより、解析部２４で求めた回帰式に基づく回帰線と管理区間内で取得した診断用データ４２２との距離を算出する距離算出部２５を有し、この距離算出部２５が劣化診断手段として機能する。
また、診断制御装置２は、ＣＰＵ３が劣化診断プログラム４１４を実行することにより、距離算出部２５により算出された距離に基づいてスポット溶接ガン１６の劣化を診断する劣化診断部２６を有し、この劣化診断部２６が劣化診断手段として機能する。
また、診断制御装置２は、劣化診断部２６によるスポット溶接ガン１６の診断結果を表示部２７としての機能を有する表示装置７に表示させる。
【００２９】
＜劣化診断処理＞
次に、劣化診断装置１を用いたスポット溶接ガン１６の劣化診断処理について説明する。この劣化診断処理は、解析用データ４２１を取得して解析を行う解析区間と、診断用データ４２２を取得して劣化診断を行う管理区間とがあるため、各区間に分けて処理を説明する。
（解析区間）
図６は、劣化診断装置１によるスポット溶接ガン１６の劣化診断における解析区間の処理の流れを示すフローチャートである。
劣化診断装置１の起動により、ＣＰＵ３は、加圧時間取得プログラム４１１、加圧位置取得プログラム４１２を作業エリア４３に展開して実行することにより、ロボット制御装置１１から通信装置６を介して解析用データ４２１となる加圧時間データ４２３、加圧位置データ４２４を取得する（加圧時間取得工程、加圧位置取得工程、ステップＳ１０１）。ここで、取得した加圧時間データ４２３、加圧位置データ４２４は、解析用データ４２１としてデータエリア４２に記憶される。
【００３０】
次いで、ＣＰＵ３は、取得した解析用データ４２１が回帰分析を行うために必要なデータ数ｎ個取得したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。ここで、ＣＰＵ３が、取得したデータ数がｎ個未満であると判断した場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ＣＰＵ３は、ステップＳ１０１の処理に戻り、加圧時間データ４２３、加圧位置データ４２４を取得する。一方、ＣＰＵ３が、解析用データ４２１のデータ数がｎ個以上であると判断した場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３は、解析用データ４２１のデータ数がｎ個であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００３１】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ３が、解析用データ４２１のデータ数がｎ個であると判断した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３は、解析プログラム４１３を作業エリア４３に展開して実行することにより、加圧時間データ４２３と加圧位置データ４２４に基づいて回帰分析を行い、一次の回帰式を求める（解析工程、ステップＳ１０４）。具体的には、図７に示すように、縦軸に加圧時間(sec)、横軸に加圧位置(mm)をとって解析用データ４２１をプロットし、各解析用データ４２１から回帰線Ｌまでの距離の総和が最小となるような回帰式を求める。本実施形態においては、一次の回帰式であるため、回帰線Ｌは直線近似される。
回帰式の算出後、ＣＰＵ３は、ステップＳ１０１に戻り、さらに解析用データ４２１を取得する。
【００３２】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ３が、解析用データ４２１のデータ数がｎ個ではないと判断した場合、換言すれば、取得した解析用データ４２１のデータ数がｎ個を超えた場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ＣＰＵ３は、各解析用データ４２１から回帰線Ｌまでの距離の総和を算出し（ステップＳ１０５）、予め定められた群の大きさだけ解析用データ４２１を取得したか否かを判断する（ステップＳ１０６）。ここで、ＣＰＵ３が群の大きさだけ解析用データ４２１を取得したと判断した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３は、各解析用データ４２１のＸバー（平均値）とＲ（範囲）を算出する（ステップＳ１０７）。一方、ＣＰＵ３が群の大きさだけ解析用データ４２１を取得していないと判断した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ＣＰＵ３は、ステップＳ１０１に戻り、さらに解析用データ４２１を取得する。
【００３３】
ステップＳ１０７において、Ｘバー（平均値）とＲ（範囲）を算出するのは、本実施形態における劣化診断の管理をＸバー−Ｒ管理図によって行うためである。
具体的には、Ｘバーは、群毎にステップＳ１０５で求めたデータと回帰線との距離の平均値であり、Ｒは、その範囲である。
【００３４】
次いで、ＣＰＵ３は、取得した解析用データ４２１の数が解析区間の群の数となったか否かを判断する（ステップＳ１０８）。ここで、ＣＰＵ３が、取得した解析用データ４２１の数が解析区間の群の数となったと判断した場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３は、管理限界線を算出する（ステップＳ１０９）。一方、ＣＰＵ３が、取得した解析用データ４２１の数が解析区間の群の数になっていないと判断した場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ＣＰＵ３は、ＣＰＵ３は、ステップＳ１０１に戻り、さらに解析用データ４２１を取得する。
【００３５】
ここで、管理限界線とは、平均値を通る管理中心線ＣＬに対して上方の管理限界を示す上方管理限界線ＵＣＬと、平均値を通る管理中心線に対して下方の管理限界を示す下方管理限界線ＬＣＬとからなり、ステップＳ１０７で算出したＸバーから求めるＸバーの総平均Ｘバーバーと範囲Ｒの平均Ｒバーを用いて、それぞれ以下の式により求められる。
ＣＬ＝Ｘバーバー
ＵＣＬ＝Ｘバーバー＋ｋ＊Ｒバー
ＬＣＬ＝Ｘバーバー−ｋ＊Ｒバー
ここで、ｋは群の大きさで決まる係数である。
以上の処理により、解析区間、すなわち、劣化診断を行うための基準が定められる。
【００３６】
（管理区間）
図８は、劣化診断装置１によるスポット溶接ガン１６の劣化診断における管理区間の処理の流れを示すフローチャートである。
解析区間における処理が終了すると、ＣＰＵ３は、加圧時間取得プログラム４１１、加圧位置取得プログラム４１２を作業エリア４３に展開して実行することにより、ロボット制御装置１１から通信装置６を介して診断用データ４２２となる加圧時間データ４２５、加圧位置データ４２６を取得する（加圧時間取得工程、加圧位置取得工程、ステップＳ２０１）。ここで、取得した加圧時間データ４２５、加圧位置データ４２６は、診断用データ４２２としてデータエリア４２に記憶される。
【００３７】
次いで、ＣＰＵ３は、各診断用データ４２２から解析区間で求めた回帰線Ｌまでの距離の総和を算出し（ステップＳ２０２）、予め定められた群の大きさだけ診断用データ４２２を取得したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。ここで、ＣＰＵ３が群の大きさだけ診断用データ４２２を取得したと判断した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３は、各診断用データ４２２のＸバー（平均値）とＲ（範囲）を算出する（ステップＳ２０４）。一方、ＣＰＵ３が群の大きさだけ診断用データ４２２を取得していないと判断した場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、ＣＰＵ３は、ステップＳ２０１に戻り、さらに診断用データ４２２を取得する。
【００３８】
ステップＳ２０４において、Ｘバー（平均値）とＲ（範囲）を算出するのは、本実施形態における劣化診断の管理をＸバー−Ｒ管理図によって行うためである。
具体的には、Ｘバーは、群毎にステップＳ２０２で求めたデータと回帰線との距離の平均値であり、Ｒは、その範囲である。
【００３９】
次いで、ＣＰＵ３は、算出されたＸバーとＲが解析区間内で算出した上方管理限界線ＵＣＬと下方管理限界線ＬＣＬとの間にあるか否か、すなわち、管理内か否かを判断する（ステップＳ２０５）。ここで、ＣＰＵ３が、ＸバーとＲが上方管理限界線ＵＣＬと下方管理限界線ＬＣＬとの間にあると判断した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３は、スポット溶接ガン１６が劣化していないと判断し、管理区間の処理を終了させる。一方、ＣＰＵ３が、ＸバーとＲが上方管理限界線ＵＣＬと下方管理限界線ＬＣＬとの間にないと判断した場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、ＣＰＵ３は、スポット溶接ガン１６が劣化している兆候があると判断し、その旨を表示装置７に表示させる（ステップＳ２０６）。
【００４０】
＜劣化診断装置及び劣化診断方法の作用効果＞
上記実施形態における劣化診断装置１及び劣化診断装置１を用いた劣化診断方法によれば、解析区間において、解析用データ４２１（加圧時間データ４２３、加圧位置データ４２４）を取得し、解析プログラム４１３の実行により解析用データ４２１に基づいて回帰分析により回帰式を求め、次いで、劣化診断プログラム４１４の実行により回帰式に基づいて、管理区間において取得した診断用データ４２２（加圧時間データ４２５、加圧位置データ４２６）によりスポット溶接ガン１６の劣化を診断する。
すなわち、スポット溶接ガン１６の劣化診断は、電極１６２の加圧時間と加圧位置に基づいて行われており、ワーク位置のばらつきにより影響を受けるサイクルタイムから劣化兆候を見い出す必要がなくなる。また、電動機に流れる電流を一定に保つ制御をしている場合に影響を受ける最大トルクから劣化兆候を見い出す必要がなくなる。
よって、スポット溶接ガン１６の劣化兆候をスポット溶接ガン１６の電極１６２に関するデータから見い出すことができるようになり、スポット溶接ガン１６２の劣化診断をすることができる。
【００４１】
また、統計的解析手法として回帰分析を用い、診断用データ４２２と回帰線Ｌとの距離により劣化診断を行うので、解析及び劣化診断の処理にかかる負荷を低く抑えることができる。
また、通信装置６を介して加圧時間データ４２３，４２５及び加圧位置データ４２４，４２６を受信することができるので、劣化診断装置１とロボット制御装置１１とが離れていても、劣化診断装置１を操作することにより、加圧時間データ４２３，４２５及び加圧位置データ４２４，４２６を劣化診断装置１に取り込むことができる。
【００４２】
＜その他＞
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、各プログラムは機能毎に別個に作成してもよいし、全てのプログラムを処理の流れに沿って一体に作成して一つのプログラムとしてもよい。また、全ての処理をプログラムによりソフト的に処理するものに限らず、その一部又は全部の処理をハードウェアで処理するようにしてもよい。その他、発明の範囲内で自由に置換、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】スポット溶接ロボットの概略構成を示す図である。
【図２】スポット溶接ガンの概略構成を示す図である。
【図３】他のスポット溶接ガンの概略構成を示す図である。
【図４】劣化診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】劣化診断装置の機能を示すブロック図である。
【図６】劣化診断装置による解析区間の処理を示すフローチャートである。
【図７】加圧位置と加圧時間との関係を回帰線により表したグラフである。
【図８】劣化診断装置による管理区間の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１  劣化診断装置
６  通信装置（通信手段）
１６  スポット溶接ガン
２２  加圧時間取得部（加圧時間取得手段）
２３  加圧位置取得部（加圧位置取得手段）
２４  解析部（解析手段）
２５  距離算出部（劣化診断手段）
２６  劣化診断部（劣化診断手段）
１６１  電極
１６２  電極
４１１  加圧時間取得プログラム
４１２  加圧位置取得プログラム
４１３  解析プログラム
４１４  劣化診断プログラム
４２１  解析用データ
４２２  診断用データ
４２３  加圧時間データ
４２４  加圧位置データ
４２５  加圧時間データ
４２６  加圧位置データ
Ｌ  回帰線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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