[发明专利]机械学习装置、电弧焊接控制装置及电弧焊接机器人系统

说明书

本发明涉及一种机械学习装置、电弧焊接控制装置、电弧焊接机器人系统以及焊接系统。一种机械学习装置，学习决定至少一个电弧焊接条件，该机械学习装置包括：状态观测部，其观测由在电弧焊接执行中或电弧焊接执行后的至少一方中与电弧焊接相关的至少一个物理量和至少一个电弧焊接条件构成的状态变量；以及学习部，其将通过上述状态观测部观测到的至少一个物理量的变化与至少一个电弧焊接条件关联起来进行学习。

技术领域

本发明涉及一种决定至少一个电弧焊接条件的机械学习装置、电弧焊接控制装置、电弧焊接机器人系统以及焊接系统。

背景技术

一般，在使用机器人对工件进行电弧焊接的系统中，通过预先生成的程序中记载的焊接条件来执行电弧焊接。这些焊接条件的决定几乎是根据操作者的经验和直觉来进行的。并且，提高电弧焊接的质量以及操作性在很大程度上依赖于操作者的焊接技术相关的知识。所以，进行焊接条件的调整的操作者的技术水平会左右电弧焊接的质量、操作性。

另一方面，近年来，在电弧焊接的现场，对电弧焊接技术熟练的操作者不足。在无法确保电弧焊接的技术者的现场，也有即使导入了电弧焊接机器人系统也无法确保充分的质量和操作性的情况。

针对这样的状况，提出了几个用于自动调整焊接条件的方案。在日本特开2000-351071号公报中公开以下技术：将通过红外线摄像机拍摄到的熔融池进行图像处理后得到的实际测量值与预先生成的目标值进行比较，操作至少一个焊接条件。在专利第3200102号公报中公开一种通过神经网络决定焊接速度、电弧电流、电弧电压这样的焊接条件的方法。

发明内容

日本特开2000-351071号公报中的目标值是在预先进行理想的焊接时形成的熔融池的特征数据。换句话说，在日本特开2000-351071号公报中需要预先进行理想的焊接。为了进行理想的焊接需要熟练的操作者，因此，会发生无法在希望的时候生成目标值的情况。另外，在专利第3200102号公报中，通过学习而构成神经网络时需要对多个板厚度预先求出最佳的热输入以及焊接速度，需要焊接相关的专业知识。

本发明是鉴于这样的情况而作出的，其目的在于，提供一种不需要熟练的操作者或专业知识地，能够自动生成最佳的焊接条件的机械学习装置、电弧焊接控制装置、电弧焊接机器人系统以及焊接系统。

为了达成上述目的，根据第一个发明提供一种机械学习装置，在学习决定至少一个电弧焊接条件的机械学习装置中，具备：状态观测部，其观测状态变量，该状态变量由在电弧焊接执行中或电弧焊接执行后的至少一方中与电弧焊接相关的至少一个物理量、和上述至少一个电弧焊接条件构成；以及学习部，其将通过上述状态观测部观测到的至少一个物理量的变化与上述至少一个电弧焊接条件关联起来进行学习。

根据第二个发明，在第一个发明中，上述学习部包括：回报计算部，其根据通过上述状态观测部观测到的上述至少一个物理量来计算回报；以及函数更新部，其根据通过该回报计算部计算出的回报，更新从当前的上述函数变量决定上述至少一个电弧焊接条件的函数。

根据第三个发明，在第二个发明中，上述回报计算部包括设定回报条件的回报条件设定部，上述回报计算部根据通过上述回报条件设定部设定的回报条件来计算回报。

根据第四个发明，在第三个发明中，上述学习部以使通过上述回报计算部计算出的回报成为最大的方式将上述至少一个物理量的变化与上述至少一个电弧焊接条件关联起来进行机械学习。

根据第五个发明，在第二个至第四个发明中的任意一个发明中，上述学习部还包括：学习结果存储部，其存储由上述函数更新部进行了学习的结果。

根据第六个发明，提供一种电弧焊接控制装置，其具备：根据第一个至第五个发明中的任意一个的机械学习装置；以及意图决定部，其根据上述学习部的学习结果，根据当前的上述状态变量来决定上述至少一个电弧焊接条件和该至少一个电弧焊接条件的最佳调整量。