JP2837003B2 - Laser work monitoring device - Google Patents
Laser work monitoring deviceInfo
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- JP2837003B2 JP2837003B2 JP3274205A JP27420591A JP2837003B2 JP 2837003 B2 JP2837003 B2 JP 2837003B2 JP 3274205 A JP3274205 A JP 3274205A JP 27420591 A JP27420591 A JP 27420591A JP 2837003 B2 JP2837003 B2 JP 2837003B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶接機の溶接
や、レーザ切断機の切断のようなレーザ作業の診断に適
用される監視装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monitoring apparatus used for diagnosing a laser operation such as welding of a laser welding machine and cutting of a laser cutting machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えば蒸気発生器の伝熱管の内周
面にスリーブを挿着して補修するような円周レーザ溶接
の状況を監視するには、溶接状況を6個のモニタ信号で
モニタし、各モニタ信号を別個に処理して表示し、これ
を操作員が監視して溶接の良否の判断を行っている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to monitor the state of circumferential laser welding, for example, in which a sleeve is inserted into the inner peripheral surface of a heat transfer tube of a steam generator for repair, the welding state is monitored by six monitor signals. The monitoring is performed, each monitor signal is separately processed and displayed, and the operator monitors and determines whether welding is good or not.
【0003】即ち、図16は、上述した従来のものを機
能ブロック図のように図示したもので、溶接装置200
は、例えば蒸気発生器の伝熱管のスリーブ補修を溶接に
より行うと共に、溶接対象であるレーザ溶接部100の
監視を行い、モニタ信号入力手段300の各チャネル
に、YAG(イットリゥム・アルミニゥム・ガーネッ
ト)レーザ発振器のレーザ出力信号、溶接部から発光さ
れる0.8μm波長の発光強度を表す緑レーザ信号、溶
接部から発光される0.94 μm波長の発光強度を表す
青レーザ信号、YAGレーザの反射光の1.06 μm波
長の強度を表す紫レーザ信号、溶接速度信号及び溶接送
りモータの負荷比信号を入力する。モニタ信号入力手段
300が、監視すべきこれ等のモニタ信号をディジタル
信号に変換してモニタ信号処理手段400に送ると、該
モニタ信号処理手段400は、1回のレーザ溶接作業で
サンプリングした全ての各モニタ信号を平均値50とし
たときの偏差値に変換する処理、即ち正規化処理を行っ
て、モニタデータを得る。このモニタデータは表示手段
500に表示され、また、希望に応じて印刷手段600
により印字される。FIG. 16 is a functional block diagram showing the above-described conventional apparatus.
For example, a sleeve of a heat transfer tube of a steam generator is repaired by welding, a laser welding portion 100 to be welded is monitored, and a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser is provided to each channel of the monitor signal input means 300. Oscillator laser output signal, green laser signal representing the emission intensity of 0.8 μm wavelength emitted from the weld, blue laser signal representing the emission intensity of 0.94 μm wavelength emitted from the weld, reflected light of the YAG laser , A purple laser signal representing the intensity of the 1.06 μm wavelength, a welding speed signal, and a load ratio signal of the welding feed motor. When the monitor signal input means 300 converts these monitor signals to be monitored into digital signals and sends them to the monitor signal processing means 400, the monitor signal processing means 400 outputs all the signals sampled in one laser welding operation. A process of converting each monitor signal into a deviation value when the average value is 50, that is, a normalization process is performed to obtain monitor data. This monitor data is displayed on the display means 500 and, if desired, the printing means 600.
Is printed.
【0004】操作者は、陰極線管のような表示手段50
0の画面を見て或は印刷手段600の出力テープを見
て、前述したレーザ出力等のモニタ信号の変化から溶接
部の正常/異常状態の監視、判断を行っている。[0004] The operator operates display means 50 such as a cathode ray tube.
Looking at the screen 0 or the output tape of the printing means 600, the monitoring / judgment of the normal / abnormal state of the welded portion is performed based on the change of the monitor signal such as the laser output described above.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】溶接部の異常には、周
知のように、溶接工具を溶接部から発生するスパッタか
ら守るための遮断ガスを噴出するノズルにスパッタが付
着し、遮断ガスが乱れることによる異常(スパッタ付着
異常)や、レーザ出力が発振器或は光学系の途中で経路
が大きく減衰することにより生ずる異常(レーザ出力減
衰異常)や、溶接工具の軸が偏心回転して一様な溶接が
できなくなる異常(工具偏心異常)や、溶接工具の位置
検出器或はモータが故障して溶接速度にむらがでること
による異常(溶接速度変動異常)や、溶接工具の光学系
のレンズ、ミラー等が損傷してレーザ光が遮られること
による異常(光学系損傷異常)や、光学系のミラーずれ
による異常(ミラー異常)等がある。操作者は、これ等
の異常やその種類もしくは原因を適切に判断することを
要求されるが、判断には熟練を要するので、異常の識別
に長時間を要し、溶接作業効率が上がらないだけでな
く、熟練のために相当長い訓練時間を必要とし、改善が
望まれていた。As is well known, spatter adheres to a nozzle that blows out a blocking gas for protecting a welding tool from spatter generated from the welding part, and the blocking gas is disturbed when the welding part is abnormal. Abnormalities (sputter adhesion abnormalities), abnormalities caused by the laser output being greatly attenuated in the middle of the oscillator or optical system (laser output attenuation abnormalities), and uniformity due to the eccentric rotation of the welding tool axis. Welding failure (tool eccentricity failure), welding tool position detector or motor failure and uneven welding speed (welding speed fluctuation error), welding tool optical system lens, There are abnormalities (damage of optical system) due to damage of the mirror and the like and interruption of the laser beam, and abnormalities (mirror abnormality) due to mirror displacement of the optical system. The operator is required to appropriately judge these abnormalities and their types or causes.However, since the judgment requires skill, it takes a long time to identify the abnormalities, and the welding work efficiency is not improved. Rather, it required a considerable amount of training time for skill, and improvements were desired.
【0006】特に、レーザ溶接は、レーザ光線の焦点位
置の調節により薄板構造物を溶接歪みのような変形を与
えることなく精度良く接合できるため、高精度の溶接に
適用されるが、その反面、溶接工具の癖を含む特性の差
が溶接の良否に影響を及ぼすので、レーザ溶接の場合、
人間による判断は更に難しいものとなっていた。[0006] In particular, laser welding is applied to high-precision welding because a thin plate structure can be joined with high accuracy by adjusting the focal position of a laser beam without giving deformation such as welding distortion. In the case of laser welding, since the difference in characteristics including the habit of the welding tool affects the quality of welding,
Human judgment was even more difficult.
【0007】従って、本発明の目的は、レーザ作業状況
の異常判断を非熟練者でも容易に行うことができ、しか
も正常/異常の判別が確実であり且つ異常の種類の識別
も簡単に行うことができるレーザ作業の監視装置を提供
することである。Accordingly, it is an object of the present invention to allow an unskilled person to easily judge an abnormality in a laser working condition, and to make a normal / abnormal judgment with certainty and to easily identify the type of abnormality. It is an object of the present invention to provide a monitoring device for laser operation.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明によるレーザ作業の監視装置は、監視用モ
ニタデータを記憶するモニタデータ記憶手段と、該モニ
タデータ記憶手段からのモニタデータから作業状況の正
常、異常を比較的に低い検定率で判別する第1の正常/
異常判別手段と、該第1の正常/異常判別手段により前
記作業状況が異常と判別されたときに、同作業状況を比
較的に高い検定率で更に判別する第2の正常/異常判別
手段と、該第2の正常/異常判別手段による判別結果が
作業状況異常の場合に異常の種類を識別する異常識別手
段と、前記モニタデータ記憶手段に接続され、予め試行
された正常作業のモニタデータから正常規範データを学
習する正常規範学習手段と、前記モニタデータ記憶手段
に接続され、予め試行された異常作業のモニタデータか
ら異常規範データを学習する異常規範学習手段とを有す
ることを特徴とする。In order to achieve the above object, a laser operation monitoring apparatus according to the present invention comprises a monitor data storage means for storing monitor data for monitoring, and a monitor data from the monitor data storage means. The first normal / normal condition for discriminating between normal and abnormal work conditions with a relatively low verification rate
Abnormality determination means; and second normal / abnormality determination means for further determining the work state at a relatively high verification rate when the work state is determined to be abnormal by the first normal / abnormality determination means. An abnormality identification unit for identifying the type of abnormality when the result of the determination by the second normal / abnormality identification unit is a work condition abnormality; and monitor data of a normal operation that has been tried in advance and is connected to the monitor data storage unit. It is characterized in that it comprises a normal norm learning means for learning normal norm data, and an abnormal norm learning means connected to the monitor data storage means and learning the abnormal norm data from monitor data of a previously performed abnormal work.
【0009】[0009]
【作用】本発明では、操作者は、モニタデータ記憶手段
に記憶されたレーザ作業の正常或は異常のモニタデータ
を用いて、正常規範学習手段又は異常規範学習手段によ
って正常規範或は異常規範を装置に学習させる。また、
新たに判別すべきモニタ信号について比較的に低い検定
率を有する第1の正常/異常判別手段によって正常か異
常かを確実に判別し、異常であれば、第2の正常/異常
判別手段によって異常の特徴、即ちはっきりとした異常
とはっきりとした正常の間にある情報を取り出し、異常
識別手段によって異常の種類を識別する。このように、
溶接状況監視装置に正常及び異常の学習機能とそれに基
づく2つの判別機能とを持たせることによって、操作者
は、熟練を要することなく、しかも短時間に、異常を確
実に判別し、異常の種類を的確且つ簡単に知る。In the present invention, the operator uses the normal or abnormal monitor data of the laser operation stored in the monitor data storage means to set the normal or abnormal norm by the normal norm learning means or the abnormal norm learning means. Train the device. Also,
Whether the monitor signal to be newly determined is normal or abnormal is determined by the first normal / abnormal determining means having a relatively low verification rate, and if abnormal, the abnormality is determined by the second normal / abnormal determining means. The information between the distinct abnormality and the distinct normal is taken out, and the type of the abnormality is identified by the abnormality identification means. in this way,
By providing the welding status monitoring device with a learning function of normal and abnormal and two discriminating functions based thereon, the operator can reliably determine the abnormality without any skill and in a short time, and determine the type of abnormality. Know exactly and easily.
【0010】[0010]
【実施例】次に、本発明を容易に理解しうるようにその
関連技術について先ず説明し、しかる後本発明の好適な
実施例について添付図面を参照して詳細に説明するが、
図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
尚、本発明は、レーザ溶接の診断に適用されるものとし
て説明するが、当業者にとって明らかなように、これに
限定されるものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the related art will be described first so that the present invention can be easily understood, and then a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
The present invention is described as being applied to diagnosis of laser welding, but is not limited to this, as will be apparent to those skilled in the art.
【0011】図6〜15は、本発明の関連技術に係る溶
接状況監視装置を示す図で、この溶接状況監視装置は、
本願と同一の出願人により同日に「溶接状況監視装置」
として特許出願された。同溶接状況監視装置は、図16
に示した従来のもののモニタ信号処理手段400及び表
示手段500の間に、鎖線800で囲んだ、モニタデー
タや学習データを記憶するモニタデータ記憶手段81
0、判定すべきデータと正常規範データとを比較して、
正常か異常かを判別する正常/異常判別手段710、該
正常/異常判別手段710により異常と判別された後、
更に異常の種類を識別する異常識別手段730、80サ
イクル(80回のレーザ溶接作業)の記憶されたモニタ
データから正常規範を学習する正常規範学習手段84
0、人為的に或は記憶されたモニタデータから異常規範
を学習する異常規範学習手段850、及び操作者がこの
溶接状況監視装置を用いる際のインターフェースとなる
操作手段860を更に含んでいる。この溶接状況監視装
置により、溶接の異常やその種類もしくは原因を適切に
判断することを要求されるが、判断には熟練を要するの
で、異常の識別に長時間を要し、溶接作業効率が上がら
ないだけでなく、熟練のために相当長い訓練時間を必要
としていた図16の従来装置の欠点を解消している。FIGS. 6 to 15 show a welding condition monitoring device according to the related art of the present invention.
"Welding condition monitoring device" on the same day by the same applicant as the present application
As a patent application. The welding status monitor is shown in FIG.
A monitor data storage unit 81 for storing monitor data and learning data surrounded by a chain line 800 between the monitor signal processing unit 400 and the display unit 500 of the related art shown in FIG.
0, comparing the data to be determined with the normal reference data,
Normal / abnormality determining means 710 for determining whether the state is normal or abnormal;
Further, an abnormality identification unit 730 for identifying the type of abnormality, a normal norm learning unit 84 for learning a normal norm from stored monitor data of 80 cycles (80 laser welding operations).
0, an abnormal norm learning means 850 for learning an abnormal norm artificially or from stored monitor data, and an operating means 860 as an interface when an operator uses the welding condition monitoring apparatus. This welding condition monitoring device is required to properly judge the welding abnormality and its type or cause, but the judgment requires skill, so it takes a long time to identify the abnormality and the welding work efficiency is increased. In addition, it eliminates the disadvantages of the prior art device of FIG. 16, which required a considerable amount of training time for skill.
【0012】図6〜15の溶接状況監視装置について更
に詳しく説明すると、100、200、300、500
及び600は、それぞれ、従来例と同様の溶接対象、溶
接工具もしくは装置、モニタ信号入力手段、表示手段及
び印刷手段である。従って、溶接装置200は、例えば
蒸気発生器の伝熱管のスリーブ補修を溶接により行うと
共に、溶接対象であるレーザ溶接部100の監視を行
い、モニタ信号入力手段300の各チャネル(上から順
にNo.0、No.1、No.3・・・No.5チャネルと
呼ぶ)に、YAG(イットリゥム・アルミニゥム・ガー
ネット)レーザ発振器のレーザ出力信号、溶接部から発
光される0.8 μm波長の発光強度を表す緑レーザ信
号、溶接部から発光される0.94 μm波長の発光強度
を表す青レーザ信号、YAGレーザの反射光の1.06
μm波長の強度を表す紫レーザ信号、溶接速度信号及び
モータの負荷比信号を入力する。そして、モニタ信号入
力手段300がこれ等のモニタ信号をディジタル信号に
変換してモニタ信号処理手段400に送る。The welding condition monitoring apparatus shown in FIGS. 6 to 15 will be described in more detail.
And 600 are a welding target, a welding tool or device, a monitor signal input unit, a display unit, and a printing unit, respectively, similar to the conventional example. Accordingly, the welding device 200 performs, for example, repair of the sleeve of the heat transfer tube of the steam generator by welding, and also monitors the laser welded portion 100 to be welded, and monitors each channel of the monitor signal input means 300 (No. 0, No. 1, No. 3,..., No. 5 channels), a laser output signal of a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser oscillator, and a 0.8 μm wavelength light emission intensity emitted from the welded portion. Green laser signal indicating the emission intensity of the 0.94 μm wavelength emitted from the weld, and 1.06 of the reflected light of the YAG laser.
A purple laser signal, a welding speed signal, and a motor load ratio signal representing the intensity of a μm wavelength are input. Then, the monitor signal input means 300 converts these monitor signals into digital signals and sends them to the monitor signal processing means 400.
【0013】400は、モニタ信号の正規化に加えて、
平均値処理を行うモニタ信号処理手段であって、モニタ
信号入力手段300からの溶接速度信号について説明す
ると、例えば0.5 秒というようなオーダーのある時間
内にサンプリングした溶接速度信号の算術平均値を計算
する平均値処理を行うと共に、1回のレーザ溶接作業中
にサンプリングした全ての溶接速度のモニタ信号を平均
値を50としたときの偏差値に変換する正規化処理とを
行う。具体的には、モニタ信号処理手段400は、実施
例では、1サイクル(1回のレーザ溶接作業)分の20
0サンプリング(1回のレーザ溶接作業中にデータを2
00回採取する)のデータを読み込み、200点のデー
タを5〜6個毎に平均して1サイクル当たり38サンプ
リングに平均値処理する。また、モニタ信号処理手段4
00は、処理後のデータと共に採取された年月日、時
刻、溶接工具名をモニタデータ記憶手段810に記憶さ
せるため入力する。The reference numeral 400 indicates, in addition to the normalization of the monitor signal,
A description will be given of the welding speed signal from the monitor signal input means 300, which is a monitor signal processing means for performing average value processing. For example, the arithmetic average value of the welding speed signal sampled within a certain time such as 0.5 second is described. And a normalization process of converting monitor signals of all welding speeds sampled during one laser welding operation into a deviation value when the average value is set to 50. Specifically, in the embodiment, the monitor signal processing means 400 has a capacity of 20 times for one cycle (one laser welding operation).
0 sampling (2 data during one laser welding operation)
(Collected 00 times), 200 points of data are averaged for every 5 or 6 data points, and averaged to 38 samplings per cycle. The monitor signal processing means 4
00 is input to the monitor data storage unit 810 to store the date, time, and welding tool name collected together with the processed data.
【0014】この溶接状況監視装置は、次の5つのモー
ド、即ち、 AMODモード(正常/異常判別モード) BMODモード(異常識別モード) CMODモード(正常規範学習モード) DMODモード(異常規範学習モード) EMODモード(印刷モード) で動作するが、その各動作の説明前に操作手段860及
びモニタデータ記憶手段810について説明する。This welding condition monitoring apparatus has the following five modes: AMOD mode (normal / abnormality discriminating mode) BMOD mode (abnormality discriminating mode) CMOD mode (normal norm learning mode) DMOD mode (abnormality standard learning mode) Although the printer operates in the EMOD mode (print mode), the operation unit 860 and the monitor data storage unit 810 will be described before describing each operation.
【0015】操作手段860の操作により、図示しない
ディスプレイを含む表示手段500上に図7の画面が現
れる。この図から分かるように、操作手段860は、溶
接工具名の選択手段821、AMODモード選択手段8
22、CMODモード選択手段823、DMODモード
選択手段824及びEMODモード選択手段825を有
し、また、表示手段の画面には、「工具名を選択して下
さい。」、「モードを選択して下さい。」というメッセ
ージが表示される。図中のAMODモード選択手段82
2のブロックのように、ブロック内が複数の「・」で埋
められているのは、AMODモードが選択されたことを
示している。By operating the operation unit 860, a screen shown in FIG. 7 appears on the display unit 500 including a display (not shown). As can be seen from this figure, the operating means 860 includes a welding tool name selecting means 821, an AMOD mode selecting means 8
22, a CMOD mode selection unit 823, a DMOD mode selection unit 824, and an EMOD mode selection unit 825. In the screen of the display unit, "Please select a tool name." Is displayed. AMOD mode selection means 82 in the figure
The fact that the inside of a block is filled with a plurality of “•” like the block 2 indicates that the AMOD mode has been selected.
【0016】また、図8及び図9は、モニタ信号処理手
段400からのモニタデータや正常規範学習手段840
からの学習用データを記憶するモニタデータ記憶手段8
10の説明図で、このモニタデータ記憶手段810は、
新たに判別すべき被判別データ831と、正常規範を作
るための80サイクル分の学習用データ832と、正常
/異常判別に用いる正常規範データ833とを有してい
る。正常規範を作るために、溶接を試行して観測値もし
くは測定値を得ると共に操作者が試行溶接の結果を見て
正常と判断したときの観測値を学習用データとし、その
データによって正常規範が作成される。図9において、
841は異常Aの規範データ、即ち26個の要素もしく
は識別セクションからなる異常パターン、842〜84
6は、それぞれ異常B〜Fのパターンを表している。複
数の「・」で埋められている識別セクションは異常と判
別されたセクションを表している。異常規範は、過去の
異常時のモニタデータから得られる処理結果に基づいて
操作者が作り、機械に学習させることにより作成され
る。実施例では、異常規範データは異常規範学習手段8
50からモニタデータ記憶手段810に入力される。
尚、異常A〜Fとは、前述したスパッタ付着異常、レー
ザ出力減衰異常、工具偏心異常、溶接速度変動異常、光
学系損傷異常、ミラー異常等をそれぞれ指している。FIGS. 8 and 9 show the monitor data from the monitor signal processing means 400 and the normal norm learning means 840.
Monitor data storage means 8 for storing learning data from
10, the monitor data storage means 810 includes:
The determination data 831 to be newly determined, the learning data 832 for 80 cycles for creating a normal norm, and the normal norm data 833 used for normality / abnormality determination are provided. In order to create a normal norm, an observation value or measured value is obtained by performing welding, and an observation value when the operator judges the result is normal by observing the result of the trial welding is used as learning data. Created. In FIG.
Reference numeral 841 denotes the reference data of the abnormality A, that is, an abnormality pattern including 26 elements or identification sections.
6 represents patterns of abnormalities B to F, respectively. The identification section filled with a plurality of “·” indicates a section determined to be abnormal. The abnormality norm is created by the operator based on the processing result obtained from the monitor data at the time of the past abnormality, and is made to be learned by the machine. In the embodiment, the abnormal norm data is stored in the abnormal norm learning means 8.
50 to the monitor data storage unit 810.
The abnormalities A to F indicate the spatter adhesion abnormality, laser output attenuation abnormality, tool eccentricity abnormality, welding speed fluctuation abnormality, optical system damage abnormality, mirror abnormality, and the like, respectively.
【0017】先ず、AMODモード、即ち終了したばか
りの溶接の正常/異常判別モードについて説明する。操
作手段860のAMODモード選択手段822で正常/
異常判別モードが選択されると(図7)、モニタ信号入
力手段300は例えば約18秒の1回のレーザ溶接作業
中にモニタ信号を200回サンプリングして、そのチャ
ネルNo.1〜No.5のモニタ信号を各200サンプリ
ング分読み込む。これ等のモニタ信号は、モニタ信号処
理手段400により正規化及び平均化処理され、モニタ
データとしてモニタデータ記憶手段810に記憶され
る。一方、正常/異常判別手段710(図6)は、モニ
タデータ記憶手段810から正常/異常の判別をしたい
溶接の観測値即ち被判別データのサンプルを一つづつ取
り込む。First, the AMOD mode, that is, the normal / abnormal discrimination mode of welding just completed will be described. Normal / normal in the AMOD mode selection means 822 of the operation means 860
When the abnormality determination mode is selected (FIG. 7), the monitor signal input means 300 samples the monitor signal 200 times during one laser welding operation, for example, for about 18 seconds, and the channel Nos. Is read for each 200 samplings. These monitor signals are normalized and averaged by the monitor signal processing means 400 and stored in the monitor data storage means 810 as monitor data. On the other hand, the normal / abnormal discriminating means 710 (FIG. 6) fetches, from the monitor data storage means 810, one by one the observed value of the welding to be discriminated between normal and abnormal, that is, a sample of the discriminated data.
【0018】ここで、被判別データをYj 1,iと表す。た
だし、jは1サイクル当たりのサンプリング数でj=1
〜38(時間順)、iはチャネル番号でi=0〜5(セ
クションs=1〜6)である。また、セクションとは3
8×6個のデータ区分を意味しており、セクション毎に
正常/異常を判別する。即ち、それぞれのセクションに
おいて、データのバラツキの類似度を比較するマハラノ
ビスの汎距離による判別、或はデータの絶対値の大きさ
を比較する基準値比較判別で、正常か異常かを判別す
る。正常規範の分布が正規分布している場合には前者の
判別法を用い、正規分布していない場合には後者の判別
法を用いる。Here, the discriminated data is represented as Y j 1 , i . Here, j is the number of samplings per cycle and j = 1
38 (time order), i is a channel number and i = 0-5 (section s = 1-6). What is a section?
This means 8 × 6 data sections, and normal / abnormal is determined for each section. That is, in each section, whether the data is normal or abnormal is determined by Mahalanobis' generalized distance comparing the degree of similarity of data variation, or reference value comparison determining comparing the magnitude of the absolute value of data. When the distribution of the normal norm is normally distributed, the former discrimination method is used, and when the normal norm is not normally distributed, the latter discrimination method is used.
【0019】マハラノビスの汎距離(Maharanobis's gen
eralized distance)による判別とは、あるセクションに
おいて、「if D2 j,s>31.4,then そのセクションは
異常,else そのセクションは正常。」とするものであ
る。ここで、マハラノビスの汎距離D2 j,sは、Yj 1,iを
サンプル(Y1,1・・Y1,p)T,p=iとすると、次式で
表される。The Maharanobis's gen
The determination by eralized distance), in a section, "if D 2 j, s> 31.4 , then the section is abnormal, the else the section is normal." It is an. Here, Mahalanobis' generalized distance D 2 j , s is represented by the following equation, where Y j 1 , i is a sample (Y 1 , 1 ... Y 1 , p ) T , p = i.
【0020】[0020]
【数1】 D2 j,s=(Yj 1,i−μj i)TΣ-1(Yj 1,i−μj i)D 2 j , s = (Y j 1 , i −μ j i ) T Σ −1 (Y j 1 , i −μ j i )
【0021】基準値比較判別とは、あるセクションにお
いて、「if 全ての(sL−α)<Yp<(sL+α),
then そのセクションは正常、else そのセクションは異
常」とするものである。The reference value comparison discrimination means that in a certain section, “if all (sL−α) <Y p <(sL + α),
then the section is normal, else the section is abnormal. "
【0022】そして、1つのセクションでも異常と判定
されたならば、その溶接は異常と判別し、全てのセクシ
ョンで正常と判定されたならば、その溶接は正常と判別
する。If it is determined that even one section is abnormal, the welding is determined to be abnormal. If all sections are determined to be normal, the welding is determined to be normal.
【0023】上述した正常/異常の判別を行うように操
作手段860を操作すると、表示手段には図10に示す
諸表示が現れる。図10において、851は判別すべき
データ又は判別結果を表示するデータ・結果表示であ
り、852は判別処理中であることを示す判別表示であ
り、853は判別の結果が正常であることを示す正常表
示であり、854は判別の結果が異常であることを示す
異常表示であり、855は判別結果を確認し、異常の種
類を識別する際に用いる確認ボタンであり、856は識
別を実行する際に用いる識別ボタンであり、857は8
51が表示しているデータが判別すべきデータであるこ
とを示す生データ表示であり、858は851に表示さ
れているデータが判別の結果であることを示す判別パタ
ーン表示である。また、表示手段には、「判別の結果は
異常です。」、「判別の結果を表示しています。」とい
うメッセージが表示される。When the operation means 860 is operated so as to make the above-mentioned normal / abnormal discrimination, various displays shown in FIG. 10 appear on the display means. In FIG. 10, reference numeral 851 denotes a data / result display for displaying data to be discriminated or a discrimination result, reference numeral 852 denotes a discrimination display indicating that discrimination processing is being performed, and reference numeral 853 indicates that the discrimination result is normal. This is a normal display, 854 is an abnormal display indicating that the result of the determination is abnormal, 855 is a confirmation button used to confirm the determination result and identify the type of abnormality, and 856 performs identification. 857 is 8
Reference numeral 51 denotes a raw data display that indicates that the data being displayed is data to be determined, and reference numeral 858 denotes a determination pattern display that indicates that the data displayed by 851 is the result of the determination. In addition, a message such as "the result of the determination is abnormal" and "the result of the determination is displayed" are displayed on the display means.
【0024】操作手段860は、AMODモードで異常
と判別されたとき、BMODモード(異常識別モード)
を自動的に選択するようになっており、表示手段には図
11に示す画面が表示される。図6の異常識別手段73
0は、異常と判別されたデータの6×38個のセクショ
ンを縦3個×横4個からなるセクション群を新しいセク
ションと見なして26個のセクションに変換する。この
パターンと前述した異常A〜Fの規範パターンとを識別
する。When the operation means 860 determines that an abnormality has occurred in the AMOD mode, it operates in the BMOD mode (abnormality identification mode).
Is automatically selected, and a screen shown in FIG. 11 is displayed on the display means. Abnormality identification means 73 in FIG.
A value of 0 converts 6 × 38 sections of data determined to be abnormal into 26 sections by regarding a section group consisting of 3 × 4 sections as a new section. This pattern is distinguished from the above-mentioned reference patterns of the abnormalities A to F.
【0025】図11は、異常規範データを学習する際に
用いる操作を表示するもので、861は異常規範と識別
すべきパターンとを示す異常規範データ表示であり、8
62は識別結果を示す異常識別表示であり、863は識
別不可能であることを示す識別不可表示であり、864
は異常識別結果を確認する確認ボタンであり、865は
識別が実行中であることを示す識別中表示であり、86
6は表示したい先頭の異常規範の種類を選択する際に用
いるNEXTボタンであり、868は861に表示されてい
るデータが判別に使用されたパターンであることを示す
判別パターン表示であるFIG. 11 shows an operation used when learning the abnormal norm data. Reference numeral 861 denotes an abnormal norm data display showing a pattern to be identified as the abnormal norm.
Reference numeral 62 denotes an abnormality identification display indicating the identification result, 863 denotes an identification impossible display indicating that identification is impossible, and 864.
Is a confirmation button for confirming the abnormality identification result, 865 is an identification display indicating that identification is being executed, and 86
Reference numeral 6 denotes a NEXT button used to select the type of the first abnormal norm to be displayed, and reference numeral 868 denotes a discrimination pattern display indicating that the data displayed in 861 is a pattern used for discrimination.
【0026】異常識別方法としては、人為的に或は記憶
されたデータから作成した規範異常パターンと被判別デ
ータの異常パターンとの比較を図12に示したニューラ
ルネットワークモデルを用いて識別する方法を使用する
ことが好ましい。図12において、871は26個のセ
クションに対応した入力層、872は中間層、873は
異常の種類の数(6)と正常のそれとを合わせて7つに
対応した出力層である。As a method for identifying an abnormality, a method of comparing a reference abnormal pattern created artificially or from stored data with an abnormal pattern of data to be determined by using a neural network model shown in FIG. It is preferred to use. In FIG. 12, reference numeral 871 denotes an input layer corresponding to 26 sections; 872, an intermediate layer; and 873, an output layer corresponding to the number of abnormal types (6) and the number of normal types.
【0027】次に、図7において、正常規範学習モード
選択手段823が選ばれると、異常時のデータは正常時
のデータ群と比較してデータのバラツキ方の類似度が小
さいか、或は数値の大きさが離れるから、正常規範学習
手段840は、先ず、データのバラツキの類似度で比較
するか(マハラノビスの汎距離)、データの絶対値の大
きさで比較するか(基準値比較)、判別のための方法を
選択するため、モニタデータ記憶手段810に記憶され
た80サイクル分のデータのサイクル同期性を確認す
る。即ち、Xj a,i(j=1〜38,i=0〜5)が異な
るサイクルa(a=1〜80)でも大きく変わらないこ
とを確認するため、Xj a,iを取り出し、母集団の正規分
布性(再現性)を調べる。具体的には、あるj、あるi
のXj a,iが、サイクルaによる分布が正規分布であるか
否か調べるため、x2乗検定(カイ2乗検定)を行う。
あるセクション(s,j)において、そのセクションの
チャネルiについて正規分布であれば、そのセクション
の判定法を「マハラノビスの汎距離による判別」を行う
Mセクションとし、正規分布でなければ、そのセクショ
ンの判定法を「基準値比較判別」を行うKセクションと
する。Next, in FIG. 7, when the normal norm learning mode selecting means 823 is selected, the abnormal data is smaller than the normal data group in the degree of similarity in the variation of the data or is smaller than the normal data group. The normal reference learning means 840 first determines whether the comparison is based on the similarity of the variation in data (Maharanobis general distance) or the magnitude of the absolute value of the data (reference value comparison). In order to select a method for determination, the cycle synchronization of data for 80 cycles stored in the monitor data storage unit 810 is confirmed. That is, in order to confirm that X j a, i (j = 1~38, i = 0~5) does not change greatly different cycles a even (a = 1 to 80), taken out X j a, i, Mother Examine the normal distribution (reproducibility) of the population. Specifically, a certain j, a certain i
Of X j a, i is, to examine whether distribution by cycle a is a normal distribution, performing x2 square test (chi-square test).
In a certain section (s, j), if the channel i of the section is a normal distribution, the section is determined to be an M section that performs “discrimination based on Mahalanobis' generalized distance”. The determination method is a K section for performing “reference value comparison determination”.
【0028】また、溶接後の判別処理を高速化するた
め、マハラノビスの汎距離の事前計算を行う。即ち、μ
j iをXj a,iの平均=(μ1・・μp)T,p=1、Σ
-1Xj a,iの分散・共分散行列とすると、Σは下記の行列
式(2)で表される。Further, in order to speed up the discrimination process after welding, a pre-calculation of the Mahalanobis general distance is performed. That is, μ
The j i X j a, the average of the i = (μ 1 ·· μ p ) T, p = 1, Σ
-1 X j a, when the variance-covariance matrix of i, sigma is expressed by the following matrix expression (2).
【0029】[0029]
【数2】 ただし、σuvは次式(3)の通りであり、(Equation 2) Here, σ uv is given by the following equation (3).
【数3】 例えば、σ11は、数式(4)で表される。(Equation 3) For example, σ 11 is represented by Expression (4).
【数4】 (Equation 4)
【0030】また、基準値比較判別に用いる基準値を計
算するために、各セクションにおいて、チェビシェフの
不等式を用い、正常既知データXj a,iの一つでもその基
準値(sL±α)を越える確率が5%となる値を基準値
とする。Further, in order to calculate the reference value used for reference value comparison determination, at each section, using the Chebyshev, normal known data X j a, the reference value in one of i a (sL ± alpha) The value at which the probability of exceeding is 5% is set as a reference value.
【0031】図13は、上述した正常規範データを学習
する際に用いる操作と表示手段を示しており、881
は、正常規範として呼び出しているデータの番号とその
内容を示す正常規範データ表示、882は現在までに選
ばれている正常規範のデータ数を示す正常規範データ数
表示、883は更に正常規範データとして選択可能であ
ることを示している選択可能表示、884は別の正常規
範データを選択する際に用いるNEXTボタン、885は8
81で表示されているデータを正常規範データとして登
録が可能であることを示している登録可能表示、886
は登録の実行の際に用いる登録ボタン、887は選択す
べきデータが終了したか或は登録すべきデータが終了し
たかを示す終了表示、888は登録や選択の終了を各課
人し学習に入るときに使用する終了ボタン、889は学
習中であることを示す学習ランプである。FIG. 13 shows operations and display means used for learning the normal norm data described above.
Is a normal norm data display indicating the number of data called as the normal norm and the contents thereof, 882 is a normal norm data number display indicating the number of data of the normal norms selected so far, and 883 is a normal norm data as further normal norm data. A selectable display indicating that selection is possible, 884 is a NEXT button used to select another normal normative data, and 885 is 8
A registration enabled display 886 indicating that the data displayed at 81 can be registered as normal norm data.
Is a registration button used for execution of registration, 887 is an end display indicating whether the data to be selected has been completed or the data to be registered has been completed, and 888 is the end of registration and selection, and enters learning. An end button 889 used occasionally is a learning lamp indicating that learning is being performed.
【0032】図7において、異常規範学習モードが選ば
れると、異常規範学習手段850は先ず、過去の異常の
データや経験、知見より、異常状態A〜Fの各パターン
を作って、異常規範パターンを登録する。学習により、
ニューラルネットワークの中に適確な異常パターンを作
る。学習とは、操作者が溶接状況監視装置に学習用デー
タと教師データを入力すると、そのデータ間の関係を溶
接状況監視装置が自ら学習し、その後、操作者が、学習
用データや未学習データを入力したとき、教師データに
相当するデータを出力することである。例えば、学習用
データとして、「白黒黒白白黒・・」のパターンを、教
師データとして「異常A」のデータを与え、このような
セットを数多くペアで与える。そして、学習後「白黒黒
白白黒・・」のパターンが与えられると、それに対して
「異常A」と答える。In FIG. 7, when the abnormal norm learning mode is selected, the abnormal norm learning means 850 first creates each pattern of the abnormal states A to F based on past abnormal data, experience, and knowledge, and generates an abnormal normal pattern. Register By learning
Create accurate abnormal patterns in neural networks. Learning means that when the operator inputs learning data and teacher data to the welding status monitoring device, the welding status monitoring device learns the relationship between the data by itself and then the operator inputs the learning data and unlearned data. Is to output data corresponding to teacher data. For example, a pattern of "black and white, black and white, black and white" is given as learning data, and "abnormal A" data is given as teacher data, and many such sets are given in pairs. Then, when a pattern of “black and white, black and white, black and white...
【0033】図14は、異常A3のパターンを登録し、
学習する際の操作手段及び表示手段を示している。図1
4において、891は登録済みの異常A1、A2、B
1、B2、B3及びこれから登録する異常A3のパター
ンを示す異常規範パターン表示、892はどの異常が登
録済みであるかを示す登録済み表示、893は既に登録
した異常のパターンの数を示す異常規範登録数表示、8
94はこれから登録する異常の規範パターンとしてA3
が選択されていることを示す登録状況表示、895は別
の異常パターンの選択のために用いられるNEXTボタン、
896は登録を実施するときに用いる登録ボタン、89
7は学習が実行されていることを示す学習ランプ、89
8は学習を実行するときに用いる実行ボタン、899は
異常規範の学習が終了したことを示す終了ランプであ
る。FIG. 14 shows the registration of the abnormal A3 pattern.
The operation means and the display means at the time of learning are shown. FIG.
In 89, 891 is the registered abnormality A1, A2, B
An abnormal norm pattern display showing patterns of 1, B2, B3 and an abnormal A3 to be registered from now on, 892 is a registered display showing which abnormalities have been registered, and 893 is an abnormal norm showing the number of already registered abnormal patterns. Registration number display, 8
94 is A3 as a reference pattern for abnormalities to be registered from now on.
Is a registration status display indicating that is selected, 895 is a NEXT button used for selecting another abnormal pattern,
Reference numeral 896 denotes a registration button used when performing registration, 89
7 is a learning lamp indicating that learning is being performed, 89
Reference numeral 8 denotes an execution button used for executing learning, and 899 denotes an end lamp indicating that learning of the abnormal norm has been completed.
【0034】最後に、図6において印刷モードが選ばれ
ると、印刷手段825は、操作者の要求によりモニタデ
ータ記憶手段810に格納されているデータのリストや
表示画面の内容を印刷する。図15は、印刷手段825
の出力の一例を示す。図15において、例えば、サイク
ルデータ番号123−234−345LKZDは、異常
と判別され、異常A1と識別されたデータが異常規範デ
ータとして使用中であることを示している。Finally, when the print mode is selected in FIG. 6, the printing means 825 prints the data list and the contents of the display screen stored in the monitor data storage means 810 at the request of the operator. FIG. 15 shows a printing unit 825.
Here is an example of the output. In FIG. 15, for example, the cycle data numbers 123-234-345LKZD indicate that the data determined to be abnormal and the data identified as abnormal A1 are being used as abnormal reference data.
【0035】上述した先行出願の発明は、正常/異常判
別手段710の異常判別の検定率を比較的小さくするこ
とによって溶接が正常か異常かを確実に判別することが
できる。しかし、本発明者の知見によると、異常判別の
検定率を小さくすることにより、異常識別手段730に
おいて異常の識別が難しくなることが分かった。In the invention of the above-mentioned prior application, it is possible to reliably determine whether the welding is normal or abnormal by making the test rate of the abnormality determination of the normal / abnormal determination means 710 relatively small. However, according to the knowledge of the present inventor, it has been found that by making the test rate of the abnormality determination small, it becomes difficult for the abnormality identification means 730 to identify the abnormality.
【0036】図1〜5に実施例が示されている本発明
は、上述した先行出願の発明を改良するためになされた
もので、本発明は、レーザ作業の監視装置に第1、第2
の正常/異常判別手段を設けることによって、先行出願
の欠点を解消している。The present invention, whose embodiments are shown in FIGS. 1 to 5, has been made in order to improve the invention of the above-mentioned prior application.
By providing the normal / abnormal discriminating means, the disadvantage of the prior application is eliminated.
【0037】次に、図1〜5を参照して本発明の実施例
について説明するが、先行出願の溶接状況監視装置と重
複する部分のうち説明を省略しても本発明の理解に支障
ない部分については説明を省略するか簡略にするので、
必要に応じて先行出願に関する上述の記載を参照された
い。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. However, omitting the description of the same parts as the welding status monitoring device of the prior application will not hinder the understanding of the present invention. The explanation of the part is omitted or simplified,
See the above description of the prior application as necessary.
【0038】図1において、符号720が本発明に従っ
て設けられた第2の正常/異常判別手段であって、先行
出願のものにもある第1の正常/異常判別手段710
(溶接が正常か異常かの判別を確実にするため比較的に
小さな検定率を有する)における判別結果が「異常」で
ある場合、今度は、比較的大きい検定率の第2の正常/
異常判別手段720で異常と正常の判別を行い、異常の
特徴を示す情報を容易に得るようになっている。In FIG. 1, reference numeral 720 denotes a second normal / abnormality judging means provided according to the present invention, and a first normal / abnormality judging means 710 which is also provided in the prior application.
If the result of the determination (which has a relatively small verification rate to ensure the determination of whether the weld is normal or abnormal) is "abnormal," then the second normal / relatively high verification rate
The abnormality discriminating means 720 discriminates between abnormal and normal, and easily obtains information indicating the characteristics of the abnormality.
【0039】図1のレーザ作業監視装置において、1回
のレーザ溶接作業が終了する毎にモニタ信号入力手段3
00は、チャネル0から5のモニタ信号を各200サン
プリング分読み込む。これ等のモニタ信号は、モニタ信
号処理手段400により正規化及び平均化処理されモニ
タデータとして、モニタデータ記憶手段810に記憶さ
れる。In the laser operation monitoring device of FIG. 1, each time one laser welding operation is completed, monitor signal input means 3
00 reads the monitor signals of channels 0 to 5 for each 200 samplings. These monitor signals are normalized and averaged by the monitor signal processing means 400 and stored in the monitor data storage means 810 as monitor data.
【0040】図2は第1、第2正常/異常判別手段71
0、720及び異常識別手段730の構成と、それ等の
間の関係とを示している。図2において、モニタデータ
記憶手段810からの被判別データのサンプルは被判別
データ入力手段711に取り込まれる。被判別データは
Yj 1,iと表す。ただし、jは1サイクル当たりのサンプ
リング数でj=1〜38(時間順)、iはチャネル番号
でi=0〜5(セクションs=1〜6)である。また、
判別セクションとは38×6個のデータ区分の各々を意
味している。FIG. 2 shows first and second normal / abnormality determining means 71.
7 shows the configurations of the 0, 720 and abnormality identification means 730 and the relationship between them. In FIG. 2, a sample of the discriminated data from the monitor data storage unit 810 is taken into the discriminated data input unit 711. The discriminated data is represented as Y j 1 , i . Here, j is the number of samplings per cycle, j = 1 to 38 (time order), and i is the channel number, i = 0 to 5 (sections s = 1 to 6). Also,
The discrimination section means each of 38 × 6 data sections.
【0041】各判別セクションは、判別手段712にお
いて前述した「マハラノビスの汎距離」により正常か異
常かが判別される。また、713は基準値による判別手
段であり、各判別セクションについて前述した「基準値
比較判定」を行う。マハラノビスの汎距離判定とは、あ
るセクションにおいて、「if D2 j,s>SH(D2),thenそ
のセクションは異常,else そのセクションは正常。」
とするものである。ただし、SH(D2)はX2乗検定(カ
イ2乗検定)の0.02%の値で、マハラノビスの汎距
離D2 j,sは、Yj 1,iをサンプル(Y1,1・・Y1,p)T,p
=1とすると、次式で表される。Each discrimination section discriminates whether the discrimination section 712 is normal or abnormal by the above-mentioned “Maharanobis general distance”. Reference numeral 713 denotes a determination unit based on a reference value, and performs the “reference value comparison determination” described above for each determination section. The generalized distance determination of Mahalanobis, in certain sections, "if D 2 j, s> SH (D 2), then the section is abnormal, the else the section is normal."
It is assumed that. However, 0.02% of the value of SH (D 2) is X2 square test (chi-square test), generalized distance D 2 j, s Mahalanobis is the Y j 1, i samples (Y 1, 1 ·・ Y 1 , p ) T , p
If = 1, it is expressed by the following equation.
【0042】[0042]
【数5】 D2 j,s=(Yj 1,i−μj i)TΣ-1(Yj 1,i−μj i)D 2 j , s = (Y j 1 , i −μ j i ) T Σ −1 (Y j 1 , i −μ j i )
【0043】基準値比較判別とは、あるセクションにお
いて、「if 全ての(sL−α)<Yp<(sL+α),
then そのセクションは正常、else そのセクションは異
常」とするものである。ただし、基準値は各判別セクシ
ョンにおいて、チェビシェフの不等式を用いて、正常既
知データXj a,i(a=1〜80)の1つでもその基準値
(sL±α)を越える確率が0.02%となる値とす
る。The reference value comparison discrimination means that in a certain section, “if all (sL−α) <Y p <(sL + α),
then the section is normal, else the section is abnormal. " However, the reference value in each determination section, with Chebyshev, the probability that more than one, even the reference values of normal known data X j a, i (a = 1~80) (sL ± α) 0. 02%.
【0044】判別手段712及び713の結果は全セク
ションにおける正常/異常判別手段714に送られ、1
つの判別セクションでも異常と判定されたならば、その
溶接は異常と判別され、全ての判別セクションで正常と
判定されたならば、その溶接は正常と判別される。図3
は、第1の正常/異常判別手段710の説明図で、符号
741は、同正常/異常判別手段710から得られる判
別セクション群を示している。図中のXは、比較的小さ
な検定率で異常判別された判別セクションである。The results of the discriminating means 712 and 713 are sent to the normal / abnormal discriminating means 714 in all sections.
If it is determined that the welding is abnormal also in one of the determination sections, the welding is determined to be abnormal, and if it is determined that all the welding sections are normal, the welding is determined to be normal. FIG.
Is an explanatory diagram of the first normal / abnormality determining unit 710, and reference numeral 741 denotes a group of determination sections obtained from the normality / abnormality determining unit 710. X in the figure is a discrimination section in which an abnormality is discriminated at a relatively small test rate.
【0045】図2において、溶接が第1の正常/異常判
別手段710で異常と判別されると、その信号は第2の
正常/異常判別手段720の被判別データ入力手段72
1に送られ、そこから判別手段722、733に入力さ
れ、それぞれ上述した「マハラノビスの汎距離による判
別」、「基準値比較判定」で正常か異常かが判別され
る。ただし、マハラノビスの汎距離判別においてSH(D
2)はカイ2乗検定の10%の値であり、基準値比較判定
において、基準値は(sL±α)を越える確率が10%
となる値とする。724は全セクションにおける正常/
異常判定手段である。図4は、第2の正常/異常判別手
段720の説明図で、符号746は、同正常/異常判別
手段720から得られる判別セクション群を示してい
る。図中のXは、比較的大きな検定率で異常判別された
判別セクションである。In FIG. 2, when the welding is judged to be abnormal by the first normal / abnormal judging means 710, the signal is sent to the discriminated data input means 72 of the second normal / abnormal judging means 720.
1 and then input to the discriminating means 722 and 733, and it is discriminated whether it is normal or abnormal by the above-mentioned "discrimination based on Mahalanobis' general distance" and "reference value comparison determination", respectively. However, in Mahalanobis' generalized distance discrimination, SH (D
2 ) is a value of 10% of the chi-square test. In the reference value comparison judgment, the probability that the reference value exceeds (sL ± α) is 10%.
The value is 724 indicates that all sections are normal /
It is an abnormality determination unit. FIG. 4 is an explanatory diagram of the second normal / abnormality judging means 720, and reference numeral 746 denotes a group of judgment sections obtained from the normal / abnormality judging means 720. X in the figure is a discrimination section in which an abnormality is discriminated at a relatively large test rate.
【0046】再び図2に戻って、符号760は異常と判
別されたデータの6×38個の判別セクションの縦3個
×横4個からなる判別セクション群を新しいセクション
と見なして26個の識別セクションに変換し、異常パタ
ーンを作る変換手段である。異常識別手段730の識別
手段770はこの26個の識別セクションのパターンと
前述した異常A〜Fの規範パターンとを図12に示した
ニューラルネットワークを用いて識別する。図5は、異
常識別手段730の説明図で、751は被識別の異常パ
ターン、752は異常Aの規範パターン、753は異常
Bの規範パターン、754は異常Cの規範パターン、7
55は異常Dの規範パターン、756は異常Eの規範パ
ターンである。Returning to FIG. 2 again, reference numeral 760 designates a discrimination section group consisting of 3 × 4 discrimination sections of 6 × 38 discrimination sections of data determined to be abnormal, and 26 discrimination sections as new sections. This is a conversion means for converting into sections and creating abnormal patterns. The identification unit 770 of the abnormality identification unit 730 identifies the patterns of the 26 identification sections and the above-described reference patterns of the abnormalities A to F using the neural network shown in FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of the abnormality identification means 730, where 751 is an abnormal pattern to be identified, 752 is a reference pattern of abnormality A, 753 is a reference pattern of abnormality B, 754 is a reference pattern of abnormality C, 7
Reference numeral 55 denotes a reference pattern of the abnormality D, and reference numeral 756 denotes a reference pattern of the abnormality E.
【0047】尚、この第1、第2の正常/異常判別手段
710、720で用いられるデータは、図7において、
正常規範学習モード選択手段823が選ばれると、前記
先行出願と同様に、正常規範学習手段840で80サイ
クル分のデータのサイクル同期性が確認される。また、
正常/異常の判別に用いるマハラノビスの汎距離の事前
計算も先行出願と同様に行われる。The data used by the first and second normal / abnormal discriminating means 710 and 720 are shown in FIG.
When the normal norm learning mode selecting means 823 is selected, the cycle synchronism of data for 80 cycles is confirmed by the normal norm learning means 840 as in the above-mentioned prior application. Also,
The pre-calculation of the Mahalanobis general distance used for discrimination of normal / abnormal is performed in the same manner as in the prior application.
【0048】また、異常規範学習手段850は、前記先
行出願のものと同様に、過去の異常のデータや経験、知
見より、異常状態A〜Fの各パターンを作って、異常規
範パターンを登録し、学習によりニューラルネットワー
クの中に的確な異常パターンの規範を作る。The abnormal norm learning means 850 creates patterns of abnormal states A to F based on past abnormal data, experience, and knowledge, and registers the abnormal norm pattern in the same manner as in the prior application. By learning, we will create a proper norm for abnormal patterns in a neural network.
【0049】[0049]
【発明の効果】本発明によれば、操作者は、試行レーザ
作業(溶接)によりモニタデータ記憶手段に記憶された
正常或は異常のモニタデータを用いて、正常規範学習手
段或は異常規範学習手段によって正常規範或は異常規範
を装置に学習させ、新たな判別すべきモニタ信号を比較
的に低い検定率の第1の正常/異常判別手段によって正
常か異常か判別し、異常であれば比較的に高い検定率の
第2の正常/異常判別手段で異常識別用の判別セクショ
ンを作り、異常識別手段により異常の種類を識別するよ
うに構成されているので、レーザ作業監視装置が正常及
び異常の学習機能とそれに基づく2つの判別機能とを持
つことになり、正常/異常の判別が確実であり且つ異常
の種類の識別も簡単に行うことができる。また、上述の
機能のため、熟練者でなくてもレーザ作業工具の特性の
バラツキに対処することができるので、熟練のために比
較的長い訓練時間を必要とすることがない。更に、レー
ザ作業中に監視に時間を多くあてる必要がないため、レ
ーザ作業全体の効率を改善することができる。According to the present invention, the operator can use the normal or abnormal monitor data stored in the monitor data storage means by trial laser work (welding) to learn the normal norm learning means or abnormal norm learning. Means for learning a normal norm or abnormal norm by means of the apparatus, and a new monitor signal to be discriminated is discriminated as normal or abnormal by first normal / abnormal discriminating means having a relatively low verification rate, and if abnormal, a comparison is made. Since the second normal / abnormality determining means having a relatively high verification rate forms a determination section for abnormality identification and is configured to identify the type of abnormality by the abnormality identifying means, the laser operation monitoring apparatus can operate normally and abnormally. , And two discriminating functions based on the learning function, so that normal / abnormal discrimination is assured and the type of abnormality can be easily identified. In addition, because of the above-mentioned function, even if the user is not a skilled person, it is possible to cope with the variation in the characteristics of the laser power tool, so that a relatively long training time is not required for the skill. Further, the efficiency of the entire laser operation can be improved because it is not necessary to spend much time monitoring during the laser operation.
【図1】本発明によるレーザ作業監視装置のブロック
図。FIG. 1 is a block diagram of a laser operation monitoring device according to the present invention.
【図2】図1のレーザ作業監視装置の第1、第2の正常
/異常判別手段及び異常識別手段について説明するため
のブロック図。FIG. 2 is a block diagram for explaining first and second normal / abnormal discriminating means and abnormal discriminating means of the laser operation monitoring device of FIG. 1;
【図3】図1のレーザ作業監視装置の第1の正常/異常
判別手段の異常時の判別セクションの説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of an abnormal judgment section of a first normal / abnormal judging means of the laser operation monitoring device of FIG. 1;
【図4】図1のレーザ作業監視装置の第2の正常/異常
判別手段の判別セクションの説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a discrimination section of a second normal / abnormal discriminating means of the laser operation monitoring device of FIG. 1;
【図5】図1のレーザ作業監視装置の異常識別手段の説
明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of an abnormality identification unit of the laser operation monitoring device of FIG. 1;
【図6】本発明に関連した先行出願の溶接状況監視装置
のブロック図。FIG. 6 is a block diagram of a welding status monitoring device of a prior application related to the present invention.
【図7】図6の溶接状況監視装置で使用されている操作
手段の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of operation means used in the welding situation monitoring device of FIG. 6;
【図8】図6の溶接状況監視装置で使用されているモニ
タ信号記憶手段の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of monitor signal storage means used in the welding situation monitoring device of FIG. 6;
【図9】図8のモニタ信号記憶手段に記憶された異常パ
ターンの一例を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of an abnormal pattern stored in the monitor signal storage means of FIG.
【図10】図6の溶接状況監視装置の操作手段により正
常/異常判別モードを選択したときに表示手段に表れる
画面を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a screen appearing on a display unit when a normal / abnormal discrimination mode is selected by an operation unit of the welding situation monitoring device of FIG. 6;
【図11】図6の溶接状況監視装置の操作手段により異
常識別モードを選択したときに表示手段に表れる画面を
示す説明図。FIG. 11 is an explanatory view showing a screen displayed on a display unit when an abnormality identification mode is selected by an operation unit of the welding situation monitoring device of FIG. 6;
【図12】異常識別モードを選択したときに、異常識別
手段が異常識別のために用いるニューラルネットワーク
モデルの説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram of a neural network model used for abnormality identification by an abnormality identification unit when an abnormality identification mode is selected.
【図13】図6の溶接状況監視装置の操作手段により正
常規範学習モードを選択したときに表示手段に表れる画
面を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory view showing a screen appearing on a display unit when the normal norm learning mode is selected by the operation unit of the welding situation monitoring device of FIG. 6;
【図14】図6の溶接状況監視装置の操作手段により異
常規範学習モードを選択したときに表示手段に表れる画
面を示す説明図。FIG. 14 is an explanatory view showing a screen appearing on a display unit when an abnormal norm learning mode is selected by an operation unit of the welding situation monitoring device of FIG. 6;
【図15】図6の溶接状況監視装置の操作手段により印
刷モードを選択したときに表示手段に表れる画面を示す
説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a screen appearing on a display unit when a print mode is selected by the operation unit of the welding situation monitoring device of FIG. 6;
【図16】従来の溶接状況監視装置を示すブロック図。FIG. 16 is a block diagram showing a conventional welding status monitoring device.
200 溶接工具もしくは装置 300 モニタ信号入力手段 400 モニタ信号処理手段 710 第1の正常/異常判別手段 720 第2の正常/異常判別手段 730 異常識別手段 810 モニタデータ記憶手段 840 正常規範学習手段 850 異常規範学習手段 Reference Signs List 200 welding tool or apparatus 300 monitor signal input means 400 monitor signal processing means 710 first normal / abnormal discriminating means 720 second normal / abnormal discriminating means 730 abnormality discriminating means 810 monitor data storage means 840 normal norm learning means 850 abnormal norm Learning means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長島 是 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番 1号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (56)参考文献 特開 昭62−134191(JP,A) 特開 昭63−269588(JP,A) 特開 平1−273685(JP,A) 特開 平5−66202(JP,A) 特開 平5−309485(JP,A) 実開 平3−28454(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 26/00 - 26/18──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Nagashima, 1-1 1-1 Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Inside Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kobe Shipyard (56) References A) JP-A-63-269588 (JP, A) JP-A 1-273685 (JP, A) JP-A 5-66202 (JP, A) JP-A 5-309485 (JP, A) -28454 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B23K 26/00-26/18
Claims (1)
監視するものにおいて、監視用モニタデータを記憶する
モニタデータ記憶手段と、該モニタデータ記憶手段から
のモニタデータから作業状況の正常、異常を比較的に低
い検定率で判別する第1の正常/異常判別手段と、該第
1の正常/異常判別手段により前記作業状況が異常と判
別されたときに、同作業状況を比較的に高い検定率で更
に判別する第2の正常/異常判別手段と、該第2の正常
/異常判別手段による判別結果が作業状況異常の場合に
異常の種類を識別する異常識別手段と、前記モニタデー
タ記憶手段に接続され、予め試行された正常作業のモニ
タデータから正常規範データを学習する正常規範学習手
段と、前記モニタデータ記憶手段に接続され、予め試行
された異常作業のモニタデータから異常規範データを学
習する異常規範学習手段とを有することを特徴とするレ
ーザ作業監視装置。1. A monitor for monitoring the status of a laser operation using a monitor signal, wherein monitor data storage means for storing monitor data for monitoring, and whether the operation status is normal or abnormal based on the monitor data from the monitor data storage means. A first normal / abnormality discriminating means for discriminating at a relatively low verification rate, and a relatively high verification of the work status when the first normal / abnormality discriminating means determines that the work status is abnormal. Second normal / abnormality discriminating means for further discriminating by a rate, abnormality discriminating means for identifying the type of abnormality when the result of the discrimination by the second normal / abnormality discriminating means is a work situation abnormality, and the monitor data storage means A normal norm learning means for learning normal norm data from monitor data of a previously tried normal operation, and a monitor of a previously attempted abnormal work connected to the monitor data storage means. A laser work monitoring device, comprising: an abnormal norm learning means for learning abnormal norm data from the data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3274205A JP2837003B2 (en) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | Laser work monitoring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3274205A JP2837003B2 (en) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | Laser work monitoring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05337664A JPH05337664A (en) | 1993-12-21 |
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ID=17538503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3274205A Expired - Lifetime JP2837003B2 (en) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | Laser work monitoring device |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2837003B2 (en) |
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-
1991
- 1991-10-22 JP JP3274205A patent/JP2837003B2/en not_active Expired - Lifetime
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