点焊系统
阅读：789发布：2020-05-11
专利汇可以提供点焊系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且点焊 系统具备点 焊枪 以及变更点焊枪与 工件 的相对 位置 的 机器人 。控制装置形成为实施以下的位置检测控制：对 电极 驱动 电动机 进行驱动以使点焊枪的可动电极与工件抵接，基于电极驱动电动机的状态值脱离预先决定的范围时的可动电极的位置来检测工件的位置。动作程序包含用于实施位置检测控制的工件检测参数。在动作程序中按各个打点来设定工件检测参数。，下面是点焊系统专利的具体信息内容。
1.一种点焊系统，具备：
点焊枪，其具有彼此相向地配置的一对电极；
机器人，其变更点焊枪与工件的相对位置，以将工件配置于所述一对电极之间；以及控制装置，其对点焊枪和机器人进行控制，
其中，机器人包括用于检测机器人的位置和姿势的机器人位置检测器，
点焊枪包括能够移动的可动电极、与可动电极相向的相向电极、对可动电极进行驱动的电极驱动电动机以及用于检测可动电极的位置的电极位置检测器，
控制装置包括用于存储动作程序的存储部，控制装置形成为能够检测包括电极驱动电动机的电流、转矩或转速在内的电极驱动电动机的状态值，并且，形成为实施以下的位置检测控制：对可动电极进行驱动，基于电极驱动电动机的状态值脱离预先决定的范围时的可动电极的位置来检测工件的位置，
在动作程序中设定有多个打点，动作程序包含用于实施位置检测控制的工件检测参数，
工件检测参数是按各个打点设定的，
控制装置针对各个打点基于从动作程序获取到的工件检测参数来实施位置检测控制。
2.根据权利要求1所述的点焊系统，其特征在于，
工件检测参数与多个打点的焊接指令相关联。
3.根据权利要求2所述的点焊系统，其特征在于，
工件检测参数包含在各个打点的焊接指令中。
4.根据权利要求2所述的点焊系统，其特征在于，
动作程序包含各个打点的焊接指令以及用于设定各个打点的工件检测参数的设定信息，
焊接指令包含与工件检测参数有关的符号或数字，
在设定信息中设定有与所述符号或所述数字对应的工件检测参数。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的点焊系统，其特征在于，
工件检测参数包括可动电极向工件的表面接近时的可动电极的移动速度。
6.根据权利要求5所述的点焊系统，其特征在于，
控制装置包括：
运算部，其基于可动电极与工件的表面抵接时的电极驱动电动机的状态值来计算可动电极的移动速度；以及
更新部，其基于由运算部计算出的可动电极的移动速度，对动作程序中设定的可动电极的移动速度进行更新。
7.根据权利要求1～4中的任一项所述的点焊系统，其特征在于，
工件检测参数包括用于判定可动电极是否与工件的表面抵接的抵接判定值。
8.根据权利要求7所述的点焊系统，其特征在于，
控制装置包括：
运算部，其基于可动电极与工件的表面抵接时的电极驱动电动机的状态值来计算抵接判定值；以及
更新部，其基于由运算部计算出的抵接判定值，对动作程序中设定的抵接判定值进行更新。
9.一种点焊系统，具备：
点焊枪，其具有彼此相向地配置的一对电极；
机器人，其变更点焊枪与工件的相对位置，以将工件配置于所述一对电极之间；以及控制装置，其对点焊枪和机器人进行控制，
其中，机器人包括对臂和手腕部进行驱动的机器人驱动电动机以及用于检测机器人的位置和姿势的机器人位置检测器，
控制装置包括用于存储动作程序的存储部，控制装置形成为能够检测包括机器人驱动电动机的电流、转矩或转速在内的机器人驱动电动机的状态值，并且，形成为实施以下的位置检测控制：对机器人进行驱动，基于机器人驱动电动机的状态值脱离预先决定的范围时的机器人的位置和姿势来检测工件的位置，
在动作程序中设定有多个打点，动作程序包含用于实施位置检测控制的工件检测参数，
工件检测参数是按各个打点设定的，
控制装置针对各个打点基于从动作程序获取到的工件检测参数来实施位置检测控制。
点焊系统
技术领域
背景技术
[0002] 以往以来，已知具备点焊枪和机器人的点焊系统。机器人使工件或点焊枪移动。而且，机器人对点焊枪的电极与工件的相对位置进行调整。点焊枪在一对电极之间夹入金属板等。然后，点焊枪通过在电极之间施加电压来在焊接位置(打点)进行点焊。
[0003] 在这种机器人系统中，为了在期望的打点的位置对工件进行焊接，优选的是在进行实际的焊接作业之前获取正确的工件的位置。换言之，优选的是预先决定正确的打点的位置。
[0004] 日本特开2011-88175号公报中公开了一种具备点焊枪以及保持点焊枪的机器人的点焊系统。点焊系统一边使可动电极与焊接工件从彼此相离的状态彼此接近，一边监视伺服电动机的电流或转矩。而且，在点焊系统中，根据电流或转矩的变化趋势发生变化时的可动电极的位置以及多关节机器人的位置来检测焊接工件的表面位置。
[0005] 日本特开2008-307595号公报中公开了一种点焊机器人的定位方法。在该方法中，一边使可动侧电极向接近相向侧电极的方向移动，一边监视对可动侧电极进行驱动的伺服电动机的电流值。接着，在电流值超过规定的值时停止可动侧电极的移动。然后，根据可动侧电极与相向侧电极之间的间隔来设定相向侧电极的示教位置。
[0007] 点焊系统能够在一个工件上在多个打点处进行焊接。在此，有时在工件的每个打点处材质、板材厚度不同。另外，打点相对于工件被固定的位置的相对位置不同。因此，使电极与规定的打点接触时的工件的刚度按打点而不同。
[0008] 另外，在检测工件位置的控制中，用于进行相对移动的伺服电动机的电流或转矩取决于点焊枪相对于工件的姿势而产生波动。由于进行焊接时的工件和机器人的姿势按打点而不同，因此伺服电动机的电流或转矩的波动按打点而不同。
[0009] 在上述的专利文献中，公开了不考虑打点处的工件的刚度、打点的朝向地检测工件位置的方法。可动电极的移动速度等伺服电动机的参数对于全部打点被设定为固定。作为伺服电动机的参数，使用根据经验而决定的参数、参照标准打点而决定的参数、或者从工件选定代表性打点而决定的参数。
[0010] 但是，由于对多个打点利用固定的参数来驱动伺服电动机，因此存在对位置进行检测的控制的时间变长或者位置的检测精度下降的担忧。例如，在工件的刚度高的打点的情况下，能够加快可动电极、机器人的移动速度。但是，有时会由于没有根据打点来改变移动速度而时间变长。另一方面，在工件的刚度低的打点的情况下，有时位置的检测精度会变差。
[0011] 另外，作为用于判定电极与工件的接触的判定值，也使用根据经验而决定的判定值、根据标准打点的姿势(一般来说是电极沿铅垂方向延伸的姿势)而决定的判定值、或者选定代表性打点而决定的判定值。因此，在电流或转矩的波动小的情况下，有时对位置进行检测的控制会耗费超过必要的时间。另外，在电流或转矩的波动大的情况下，有时会进行错误的判断。
发明内容
[0012] 本发明的点焊系统具备：点焊枪，其具有彼此相向地配置的一对电极；以及机器人，其变更点焊枪与工件的相对位置，以将工件配置于一对电极之间。点焊系统具备对点焊枪和机器人进行控制的控制装置。机器人包括用于检测机器人的位置和姿势的机器人位置检测器。点焊枪包括能够移动的可动电极以及与可动电极相向的相向电极。点焊枪包括对可动电极进行驱动的电极驱动电动机以及用于检测可动电极的位置的电极位置检测器。控制装置包括用于存储动作程序的存储部。控制装置形成为能够检测包括电极驱动电动机的电流、转矩或转速在内的电极驱动电动机的状态值。控制装置还形成为实施以下的位置检测控制：对可动电极进行驱动，基于电极驱动电动机的状态值脱离预先决定的范围时的可动电极的位置来检测工件的位置。在动作程序中设定有多个打点。动作程序包含用于实施位置检测控制的工件检测参数。工件检测参数是按各个打点设定的。控制装置针对各个打点基于从动作程序获取到的工件检测参数来实施位置检测控制。
[0013] 在上述发明中，工件检测参数能够与多个打点的焊接指令相关联。
[0014] 在上述发明中，工件检测参数能够包含在各个打点的焊接指令中。
[0015] 在上述发明中，动作程序能够包含各个打点的焊接指令以及用于设定各个打点的工件检测参数的设定信息。焊接指令能够包含与工件检测参数有关的符号或数字。在设定信息中能够设定与符号或数字对应的工件检测参数。
[0016] 在上述发明中，工件检测参数能够包括可动电极向工件的表面接近时的可动电极的移动速度。
[0017] 在上述发明中，控制装置能够包括运算部，该运算部基于可动电极与工件的表面抵接时的电极驱动电动机的状态值来计算可动电极的移动速度。控制装置能够包括更新部，该更新部基于由运算部计算出的可动电极的移动速度，对动作程序中设定的可动电极的移动速度进行更新。
[0018] 在上述发明中，工件检测参数能够包括用于判定可动电极是否与工件的表面抵接的抵接判定值。
[0019] 在上述发明中，控制装置能够包括运算部，该运算部基于可动电极与工件的表面抵接时的电极驱动电动机的状态值来计算抵接判定值。控制装置能够包括更新部，该更新部基于由运算部计算出的抵接判定值，对动作程序中设定的抵接判定值进行更新。
[0020] 本发明的其它点焊系统具备：点焊枪，其具有彼此相向地配置的一对电极；以及机器人，其变更点焊枪与工件的相对位置，以将工件配置于一对电极之间。点焊系统具备对点焊枪和机器人进行控制的控制装置。机器人包括对臂和手腕部进行驱动的机器人驱动电动机以及用于检测机器人的位置和姿势的机器人位置检测器。控制装置包括用于存储动作程序的存储部。控制装置形成为能够检测包括机器人驱动电动机的电流、转矩或转速在内的机器人驱动电动机的状态值。控制装置还形成为实施以下的位置检测控制：对机器人进行驱动，基于机器人驱动电动机的状态值脱离预先决定的范围时的机器人的位置和姿势来检测工件的位置。在动作程序中设定有多个打点。动作程序包含用于实施位置检测控制的工件检测参数。工件检测参数是按各个打点设定的。控制装置针对各个打点基于从动作程序获取到的工件检测参数来实施位置检测控制。附图说明
[0021] 图1是实施方式1中的第一点焊系统的概要图。
[0022] 图2是实施方式1中的第一点焊系统的框图。
[0023] 图3是点焊枪和工件的放大概要图。
[0024] 图4是点焊枪和工件的另一放大概要图。
[0025] 图5是可动电极与工件接触时的电流的曲线图。
[0026] 图6是可动电极与工件接触时的电流的另一曲线图。
[0027] 图7是可动电极与工件接触时的转速的曲线图。
[0028] 图8是可动电极与工件接触时的转速的另一曲线图。
[0029] 图9是设定有可动电极的移动速度的动作程序的一部分。
[0030] 图10是设定有可动电极的移动速度的另一动作程序的一部分。
[0031] 图11是设定有可动电极的移动速度的另一动作程序的设定信息的部分。
[0032] 图12是实施方式1中的第一位置检测控制的流程图。
[0033] 图13是设定有抵接判定值的动作程序的一部分。
[0034] 图14是设定有抵接判定值的另一动作程序的一部分。
[0035] 图15是设定有抵接判定值的另一动作程序的设定信息的部分。
[0036] 图16是实施方式1中的第二位置检测控制的流程图。
[0037] 图17是设定有可动电极的移动速度和抵接判定值的动作程序的一部分。
[0038] 图18是设定有可动电极的移动速度和抵接判定值的另一动作程序的一部分。
[0039] 图19是设定有可动电极的移动速度和抵接判定值的另一动作程序的设定信息的部分。
[0040] 图20是实施方式1中的第三位置检测控制的流程图。
[0041] 图21是说明实施方式中的动作程序的第一记载方法的图。
[0042] 图22是说明实施方式中的动作程序的第二记载方法的图。
[0043] 图23是说明实施方式中的动作程序的第三记载方法的图。
[0044] 图24是实施方式1中的第二点焊系统的概要图。
[0045] 图25是实施方式2中的点焊枪和工件的放大概要图。
[0046] 图26是实施方式2中的点焊枪和工件的另一放大概要图。
[0047] 图27是实施方式2中的位置检测控制的流程图。
[0048] 图28是实施方式3中的点焊系统的框图。
[0049] 图29是实施方式3中的机器人控制装置的运算部的框图。
[0050] 图30是实施方式3中的机器人控制装置的更新部的框图。
[0051] 图31是实施方式3中的对可动电极的移动速度进行更新的控制的流程图。
[0052] 图32是实施方式3中的对抵接判定值进行更新的控制的流程图。
具体实施方式
[0053] (实施方式1)
[0054] 参照图1至图24来说明实施方式1中的点焊系统。
[0055] 图1中示出了本实施方式中的第一点焊系统的概要图。图2中示出了本实施方式中的第一点焊系统的框图。参照图1和图2，点焊系统10具备机器人12和点焊枪14。本实施方式的机器人12是具有多个关节部的多关节机器人。点焊系统10具备对机器人12和点焊枪14进行控制的控制装置15。
[0056] 控制装置15包括对机器人12进行控制的机器人控制装置16以及对点焊枪14进行控制的焊枪控制装置18。机器人控制装置16和焊枪控制装置18是由具有经由总线而彼此连接的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory：只读存储器)等的运算处理装置构成的。机器人控制装置16和焊枪控制装置18形成为能够彼此进行通信。作为控制装置，不限于该形式，也可以形成为通过1个装置来控制机器人12和点焊枪14。
[0057] 点焊系统10形成为能够通过由机器人12进行驱动来变更工件W相对于点焊枪14的位置。在第一点焊系统10中，工件W固定于固定装置81而不动。通过由机器人12移动点焊枪14，来变更工件W相对于点焊枪14的位置。
[0058] 本实施方式的机器人12为垂直多关节型机器人。机器人12具备：基台20，其设置于地面；以及回转台22，其形成为能够绕沿铅垂方向延伸的轴线旋转。机器人12包括：下部臂24，其被回转台22所支承，能够转动；上部臂26，其被下部臂24所支承，能够转动；以及手腕部28，其以能够旋转的方式被上部臂26所支承。机器人12包括对回转台22、下部臂24、上部臂26以及手腕部28进行驱动的机器人驱动电动机29。通过由机器人驱动电动机29进行驱动，机器人12的位置和姿势发生变化。
[0059] 此外，作为机器人，不限于上述的方式，能够采用能够对点焊枪与工件的相对位置进行变更的任意的机器人。另外，也可以使用多个机器人。
[0060] 点焊枪14包括由可动电极30以及与可动电极30相向地配置的相向电极32构成的一对电极。通过由电极驱动电动机34进行驱动，可动电极30接近或远离相向电极32。点焊枪14将焊接工件W夹在可动电极30与相向电极32之间。然后，点焊枪14通过在可动电极30与相向电极32之间施加电压来进行点焊。此外，本实施方式的相向电极32是被固定的电极，但是相向电极32也可以与可动电极30同样地形成为能够通过电极驱动电动机而移动。
[0061] 本实施方式的点焊系统具备与控制装置15连接的示教操作板42。示教操作板42包括用于输入与机器人12及点焊枪14有关的信息的输入部43。作业者能够从输入部43向控制装置15输入动作程序、判定值等。输入部43由键盘、拨盘等构成。示教操作板42包括显示与机器人12及点焊枪14有关的信息的显示部44。
[0062] 机器人控制装置16包括用于存储与机器人12的控制及点焊枪14的控制有关的信息的存储部52。后述的动作程序、抵接判定值被存储在存储部52中。此外，也可以由焊枪控制装置18具有存储部。
[0063] 机器人控制装置16包括对机器人驱动电动机29进行控制的机器人动作控制部53。机器人动作控制部53将基于动作程序的动作指令发送到机器人驱动电路54。机器人驱动电路54将基于动作指令的电流提供到机器人驱动电动机29。
[0064] 机器人12包括用于检测机器人12的位置和姿势的机器人位置检测器56。本实施方式的机器人位置检测器56由安装于各个机器人驱动电动机29的旋转角检测器构成。机器人控制装置16接收从机器人位置检测器56输出的与旋转位置有关的信号。机器人控制装置16能够基于机器人12的位置和姿势来检测点焊枪14的位置和姿势。
[0065] 焊枪控制装置18包括对电极驱动电动机34和施加于电极的电压进行控制的焊枪动作控制部62。焊枪动作控制部62将基于动作程序的动作指令发送到电极驱动电路63和电压提供电路64。电极驱动电路63将基于动作指令的电流提供到电极驱动电动机34。电压提供电路64将基于动作指令的电压提供到可动电极30和相向电极32。
[0066] 点焊枪14包括用于检测可动电极30的位置的电极位置检测器65。本实施方式的电极位置检测器65由安装于电极驱动电动机34的旋转角检测器构成。焊枪控制装置18能够基于电极位置检测器65的输出来检测可动电极30的位置。
[0067] 本实施方式中的点焊系统10在进行实际的焊接作业之前实施检测工件W的位置的位置检测控制，以能够在正确的位置进行焊接。通过正确地检测出工件W的位置并预先存储在存储部52中，能够在工件W上的正确的位置进行焊接。接着，说明本实施方式中的位置检测控制。在本实施方式中的位置检测控制中，对可动电极进行驱动，基于电极驱动电动机的状态值脱离预先决定的范围时的可动电极的位置来检测工件的位置。作为电动机的状态值，能够例示出电流、转矩以及转速。
[0068] 图3中示出了本实施方式中的点焊枪和工件的放大概要图。首先，机器人动作控制部53对机器人12进行驱动。机器人12移动点焊枪14以使工件W配置于可动电极30与相向电极32之间。接着，焊枪动作控制部62如箭头95那样使可动电极30向工件W移动。
[0069] 图4中示出了本实施方式中的点焊枪和工件的另一放大概要图。当可动电极30向工件W移动时，可动电极30与工件W抵接。控制装置15检测出可动电极30与工件W接触。参照图2，机器人控制装置16包括抵接判定部55。抵接判定部55判定可动电极30是否与工件W接触。此外，抵接判定部55也可以包括在焊枪控制装置18中。
[0070] 抵接判定部55基于电极驱动电动机34的状态值来判定可动电极30的抵接。作为电极驱动电动机34的状态值，能够例示出电极驱动电动机34的电流、转矩或转速。能够根据从焊枪动作控制部62发出的动作指令来检测电极驱动电动机34的电流。能够根据电流来计算电极驱动电动机34的转矩。能够通过安装于电极驱动电动机34的编码器等旋转角检测器来检测电极驱动电动机34的转速。首先，说明使用电极驱动电动机34的电流来判别可动电极30与工件W抵接的控制。
[0071] 图5是说明可动电极向工件移动时的电流的变化的曲线图。通过可动电极30的移动，在时刻tx可动电极30与工件W抵接。在本实施方式中，实施电极驱动电动机34的反馈控制。即，基于安装于电极驱动电动机34的旋转角检测器的输出来检测可动电极30的位置。然后，在可动电极30的位置与从焊枪动作控制部62输出的动作指令的位置之差大的情况下，增大向电极驱动电动机34提供的电流。因此，在时刻tx可动电极30与工件W抵接之后，电流上升。
[0072] 在本实施方式中，预先决定有时刻t1至时刻t2的区间TB。区间TB是可动电极30不可能与工件W接触的区间。抵接判定部55在区间TB检测电极驱动电动机34的电流。抵接判定部55将在区间TB检测出的电流的平均值设定为基准电流IB。然后，抵接判定部55在时刻t2以后按预先决定的时间间隔来检测电极驱动电动机34的电流。抵接判定部55计算作为基准电流IB与检测出的电流I之差的电流的增加量ID。在电流的增加量ID变得大于电流的抵接判定值时，抵接判定部55判定为可动电极30与工件W接触。在图5所示的例子中，在时刻t3，检测出的电流的增加量ID超过电流的抵接判定值。抵接判定部55判定为在时刻t3可动电极30与工件W接触。
[0073] 图6中示出了可动电极向工件移动时的电流的另一曲线图。在使用电极驱动电动机34的电流来进行抵接的判定的情况下，能够基于电流的增加率(每单位时间的电流的增加量)来进行判定。抵接判定部55在时刻t1至时刻t2的区间TB检测基准电流IB。抵接判定部55在时刻t2以后按预先决定的时间间隔来检测电流。然后，基于检测出的电流来计算电流的增加率。
[0074] 例如，抵接判定部55在时刻t4至时刻t5的区间TM计算电流的增加率。此时，作为电流的增加量，能够使用相对于基准电流IB的增加量。另外，抵接判定部55在时刻t5至时刻t6的区间TM计算电流的增加率。在图6所示的例子中，在时刻t6，电流的增加率超过电流的增加率的抵接判定值。此时的电流的增加率与角度IAD对应。抵接判定部55判定为在时刻t6可动电极30与工件W抵接。
[0075] 电流的增加率的计算不限于该方式，也可以基于各个区间TM中的电流的最大值、最小值以及区间TM的时间长度来计算电流的增加率。
[0076] 另外，电极驱动电动机34的电流与电极驱动电动机34所输出的转矩相对应。能够基于电极驱动电动机34的电流来计算电极驱动电动机34的转矩。因此，即使采用电极驱动电动机34的转矩作为电极驱动电动机34的状态值，也能够通过与电流的控制同样的控制来检测可动电极30的抵接。
[0077] 图7中示出了可动电极向工件移动时的电极驱动电动机的转速的曲线图。能够基于电极驱动电动机34的转速来判定可动电极30向工件W的接触。在可动电极30与工件W接触的时刻tx之前，转速大致固定。抵接判定部55将该固定的转速设定为基准转速V0。在可动电极30与工件W接触的时刻tx之后，转速逐渐下降。
[0078] 在相对于基准转速V0的减少量VD超过转速的抵接判定值的情况下，抵接判定部55能够判别为可动电极30与工件W抵接。在图7所示的例子中，在时刻t7，减少量VD超过转速的抵接判定值。抵接判定部55判别为在时刻t7可动电极30与工件W接触。
[0079] 图8中示出了可动电极向工件移动时的电极驱动电动机的转速的另一曲线图。关于电极驱动电动机的转速，能够基于转速的下降率来进行可动电极30的抵接的判定。转速的下降率是每单位时间的转速的下降量。抵接判定部55按预先决定的区间TM来计算转速的下降率。例如，在时刻t9至时刻t10，转速的下降率与角度VAD相当。在此，抵接判定部55基于区间TM中的转速的下降量以及区间TM的时间长度来计算转速的下降率。然后，在转速的下降率的大小(转速的下降率的绝对值)超过转速的下降率的抵接判定值时，抵接判定部55能够判定为可动电极30与工件W接触。
[0080] 这样，本实施方式的控制装置15基于电极驱动电动机34的包括电流、转矩及转速中的任一个在内的状态值，来检测可动电极30与工件W接触。在电极驱动电动机34的状态值脱离预先决定的范围时，控制装置15判定为可动电极30与工件W接触。
[0081] 参照图2，抵接判定部55将可动电极30与工件W抵接的信号发送到焊枪控制装置18。焊枪动作控制部62发送使电极驱动电动机34停止的指令而可动电极30停止。
[0082] 机器人控制装置16包括计算工件W的位置的位置计算部51。位置计算部51能够基于机器人位置检测器56的输出和电极位置检测器65的输出来检测可动电极30与工件W接触时的可动电极30的位置。另外，位置计算部51能够计算相向电极32与工件W的下侧的表面的接触点的位置(工件W的位置)。换言之，位置计算部51能够检测工件W的下侧的表面的位置。工件W的厚度预先存储在存储部52中。位置计算部51能够基于工件W的厚度来计算工件W的下侧的表面的位置。因此，位置计算部51能够计算进行焊接的工件的正确位置。
[0083] 控制装置15在进行实际的焊接作业时基于检测出的工件W的位置来控制机器人12的位置和姿势，以能够在正确的位置进行焊接。因此，点焊枪14被控制为正确的位置和姿势。
[0084] 参照图2，本实施方式的控制装置15基于动作程序来对机器人12和点焊枪14进行驱动。动作程序是通过由作业者对示教操作板42的输入部43进行操作而输入的。机器人控制装置16的存储部52存储动作程序。基于动作程序来实施本实施方式的位置检测控制。
[0085] 另外，在本实施方式的动作程序中，除了设定有作为焊接作业的指令信息的焊接指令以外，还设定有用于实施位置检测控制的参数。在本发明中，将用于实施位置检测控制的参数称为工件检测参数。基于工件检测参数来实施位置检测控制。作为工件检测参数，能够例示出可动电极的移动速度、与电极驱动电动机的状态值有关的抵接判定值。在本实施方式的动作程序中，设定有多个打点。工件检测参数是针对各个打点个别设定的。即，对于一个打点，决定有用于在该打点实施位置检测控制的工件检测参数。
[0086] 图9中示出了本实施方式中的焊接作业的第一动作程序的一部分。在图9中，示出了动作程序中的用于进行3个打点处的焊接的焊接指令。在区域81指定了打点的位置编号。例如，符号P[1]是第一打点，符号P[3]是第三打点，符号P[2]是第二打点。与各个位置编号对应的坐标值的信息例如记载于动作程序的另一部分。作业者能够通过对示教操作板进行操作来显示X轴、Y轴以及Z轴等各驱动轴上的坐标值。在区域82示出了到达打点为止的机器人12的移动速度以及与机器人的移动有关的指令。在区域83示出了实际进行焊接时的与焊接有关的指令。
[0087] 在此，在区域84记载了位置检测控制中的可动电极30的移动速度。例如，在实施符号P[1]的打点的位置检测控制时，可动电极30的移动速度的变量TS是25。在实施符号P[2]的打点的位置检测控制时，可动电极30的移动速度的变量TS是35。像这样按打点来设定可动电极的移动速度。
[0088] 在本实施方式的控制装置中，决定有实施检测工件位置的位置检测控制的位置检测模式以及实际进行焊接作业的焊接作业模式。作业者选择位置检测模式或焊接作业模式。而且，在位置检测模式中，控制装置15读入区域84的指令来实施位置检测控制。与此相对，在进行实际的焊接作业的焊接作业模式中，控制装置15不读入区域84的指令而实施进行焊接作业的控制。
[0089] 在本实施方式中，在动作程序中按各个打点来设定可动电极30的移动速度。作业者能够向输入部43输入这种可动电极30的移动速度。因此，在进行焊接时的工件W的刚度大的打点，能够将可动电极30的移动速度设定得大。例如，在固定装置81保持工件W的位置距打点的距离短而工件W的刚度高的情况下，能够将可动电极30的移动速度设定得大。另外，在对硬的材质的部分进行焊接的情况下，能够将可动电极30的移动速度设定得大。其结果，能够缩短位置检测控制的时间。
[0090] 另一方面，在工件W的刚度低的打点，能够减慢可动电极30的移动速度。能够抑制由于可动电极30的移动速度快而工件位置的检测精度恶化。
[0091] 这样，在本实施方式中，能够实施按打点来以最佳的条件检测工件位置的位置检测控制。另外，在动作程序中，工件检测参数与多个打点的焊接指令相关联。特别是，工件检测参数包含在各个打点的焊接指令中。通过采用该结构，作业者能够一边确认打点的位置一边容易地设定工件检测参数。另外，作业者能够使用动作程序来确认和变更工件检测参数。
[0092] 图10中示出了本实施方式中的焊接作业的第二动作程序的一部分。图11中示出了本实施方式中的焊接作业的第二动作程序的另一部分。在第二动作程序中，在区域85没有设定可动电极30的移动速度，而是记载了与可动电极的移动速度有关的指令。区域85中设定的指令被记载为与电极的移动速度有关的数字。此外，在本实施方式中，利用数字来进行指定，但是不限于该方式，也可以使用“A”、“B”等符号。
[0093] 参照图11，在动作程序的不同部分设定有用于设定各个打点的工件检测参数的设定信息的对应表75。该设定信息中设定有工件检测参数。在对应表75中，在区域86记载了区域85中指定的编号，在区域87设定了与编号对应的可动电极的移动速度。例如，关于符号P[1]的打点，在区域85中符号DS被指定为1，参照对应表75，可动电极的移动速度被设定为25。
[0094] 在本实施方式的第二动作程序中，在焊接指令中指定与可动电极的移动速度有关的编号或符号，在动作程序的另一部分设定与符号或数字对应的工件检测参数。通过该结构，动作程序中的数据的管理变得容易。另外，作业者易于阅读动作程序。
[0095] 此外，在本实施方式中，在焊接作业的动作程序中记载有用于位置检测控制的工件检测参数，但是不限于该方式，也可以预先制作与焊接作业的动作程序不同的用于位置检测控制的动作程序。在用于位置检测控制的动作程序中，能够制作为按各个打点来设定工件检测参数。然后，在实施位置检测控制之后，能够将位置检测控制的结果反映到焊接作业的动作程序。
[0096] 图12中示出了本实施方式中的第一位置检测控制的流程图。在第一位置检测控制中，能够按打点来设定可动电极的移动速度。此外，可动电极的移动速度与电极驱动电动机的转速相当。图12所示的控制能够按各个打点来进行。参照图1、图2以及图12，在存储部52中存储有预先决定的动作程序。如图9至图11所示，动作程序中包含有可动电极的移动速度的信息。
[0097] 在步骤110中，机器人12将工件配置于可动电极30与相向电极32之间。此时的工件的位置是预先决定的位置，可以是大致的位置。选定一个使工件不与可动电极30及相向电极32接触的位置。
[0098] 在步骤111中，焊枪动作控制部62从动作程序获取可动电极的移动速度。然后，在步骤112中，焊枪动作控制部62对电极驱动电动机34进行驱动来开始可动电极30的移动。此时，焊枪动作控制部62使可动电极30以从动作程序获取到的移动速度移动。
[0099] 在步骤113中，抵接判定部55判别电极驱动电动机34的状态值是否超过抵接判定值。例如，在对电极驱动电动机34的电流进行检测的情况下，判别电流的增加量是否超过抵接判定值。关于此处的抵接判定值，能够采用由作业者预先设定的多个打点所共用的值。在步骤113中，在电极驱动电动机的状态值为抵接判定值以下的情况下，继续可动电极30的移动。然后，在电极驱动电动机的状态值超过抵接判定值的情况下，控制转移至步骤114。
[0100] 在步骤114中，焊枪动作控制部62使可动电极30停止。在步骤115中，位置计算部51基于机器人位置检测器56的输出来检测机器人12的位置和姿势。另外，位置计算部51基于电极位置检测器65的输出来检测可动电极30的位置。
[0101] 接着，在步骤116中，位置计算部51基于机器人12的位置和姿势以及可动电极30的位置来计算工件W的位置。这样，能够检测出工件W的正确的位置。
[0102] 作为工件检测参数，不限于可动电极的移动速度，能够采用用于实施位置检测控制的任意的参数。接着，作为工件检测参数，对抵接判定值进行说明。
[0103] 图13中示出了本实施方式中的焊接作业的第三动作程序的一部分。在区域83记载了实际进行焊接时的与焊接有关的焊接指令。而且，在动作程序的区域88示出了作为工件检测参数的抵接判定值。抵接判定值是按各个打点而记载的。
[0104] 关于抵接判定值，设定与用于进行判别的电极驱动电动机的状态值相应的值。在抵接判定部55利用电极驱动电动机34的电流来判断可动电极30的抵接的情况下，在区域88设定电流的抵接判定值。另外，在抵接判定部55利用电极驱动电动机34的转速来判断可动电极的接触的情况下，在区域88设定转速的判定值。在图13所示的例子中，符号P[1]所示的打点的抵接判定值被设定为30，符号P[3]所示的打点的抵接判定值被设定为20。
[0105] 图14中示出了本实施方式中的焊接作业的第四动作程序的一部分。图15中示出了本实施方式中的焊接作业的第四动作程序的另一部分。在采用抵接判定值作为工件检测参数的情况下，动作程序也能够包含各个打点的焊接指令以及用于设定各个打点的工件检测参数的设定信息。该设定信息是利用对应表76而设定的。
[0106] 在图14和图15所示的例子中，在区域89设定表示抵接判定值的数字。区域86的编号与区域89中指定的编号对应。然后，基于图15所示的对应表76来指定抵接判定值。在区域90设定了与各个编号对应的抵接判定值。例如，关于符号P[1]的打点，变量DT被设定为1。然后，参照对应表76，符号P[1]的打点的抵接判定值被设定为30。
[0107] 图16中示出了本实施方式的第二位置检测控制的流程图。在第二位置检测控制中，能够按打点来设定抵接判定值。
[0108] 在步骤110中，机器人12将工件W配置于可动电极30与相向电极32之间。在步骤121中，抵接判定部55从每个打点的焊接指令获取抵接判定值。在步骤122中，使用预先决定的移动速度来开始可动电极的移动。作为此时的可动电极30的移动速度，能够使用多个打点所共用的移动速度。
[0109] 然后，在步骤113中，基于从动作程序获取到的抵接判定值来进行电极驱动电动机34的状态值的判定。之后的步骤114以后的控制与第一位置检测控制相同(参照图12)。
[0110] 电极驱动电动机的电流或转矩即使在稳定状态下也会产生波动。在电流或转矩的波动小的情况下，能够减小阈值来短时间地实施位置检测控制。另一方面，在电流、转矩的波动大的情况下，当减小抵接判定值时，存在以下担忧：虽然实际上可动电极未与工件接触，但是判断为电极驱动电动机的状态值已脱离预先决定的范围。因此，在电流、转矩的波动大的情况下，增大抵接判定值，从而能够抑制错误的判定。在本实施方式中，能够按打点来设定抵接判定值，因此能够按打点来实施最佳的位置检测控制。
[0111] 在上述的位置检测控制中，在动作程序的一个焊接指令中记载了一个工件检测参数，但是不限于该方式，能够在一个焊接指令中设定多个工件检测参数。
[0112] 图17中示出了本实施方式中的焊接作业的第五动作程序的一部分。在第五动作程序中，在区域91，作为工件检测参数而记载了表示可动电极的移动速度的变量TS和表示抵接判定值的变量TT这两方。控制装置15能够读入可动电极的移动速度和抵接判定值来实施位置检测控制。
[0113] 图18中示出了本实施方式中的焊接作业的第六动作程序的一部分。图19中示出了本实施方式中的焊接作业的第六动作程序的另一部分。在采用可动电极的移动速度和抵接判定值作为工件检测参数的情况下，动作程序也能够包含各个打点的焊接指令以及用于设定各个打点的工件检测参数的设定信息。设定信息能够利用包含工件检测参数的对应表77来设定。
[0114] 在区域92，设定了与可动电极的移动速度及抵接判定值有关的数字。对应表77的区域86的编号与区域92中指定的编号对应。在区域87设定了可动电极30的移动速度。另外，在区域90设定了抵接判定值。这样，能够在一个焊接指令中一次指定可动电极的移动速度和抵接判定值。
[0115] 图20中示出了从动作程序获取可动电极的移动速度和抵接判定值这两方的第三位置检测控制的流程图。在步骤110中，机器人12将工件配置于可动电极30与相向电极32之间。
[0116] 在步骤131中，焊枪动作控制部62从动作程序的焊接作业的指令获取可动电极30的移动速度。抵接判定部55从动作程序的焊接作业的指令获取抵接判定值。
[0117] 在步骤132中，焊枪动作控制部62基于获取到的可动电极的移动速度来开始可动电极30的移动。可动电极30的移动速度成为动作程序所指定的速度。
[0118] 在步骤113中，抵接判定部55判别电极驱动电动机的状态值是否超过从动作程序获取到的抵接判定值。此后的步骤114至步骤116的控制与第一位置检测控制相同(参照图12)。
[0119] 这样，本实施方式中的点焊系统能够针对多个打点中的每个打点分别设定可动电极的移动速度和抵接判定值等工件检测参数。即，对于1个打点，设定用于在该打点实施位置检测控制的工件检测参数。因此，点焊系统能够缩短位置检测控制的时间、或抑制错误的判定。另外，点焊系统能够抑制工件位置的检测精度的恶化。在此，说明对各个打点设定工件检测参数的动作程序的记载方法。关于动作程序的记载方法，能够采用按打点来设定工件检测参数的任意的记载方法。
[0120] 图21是对本实施方式的动作程序的第一记载方法进行说明的动作程序的一部分。在前述的动作程序中，在焊接指令中包含工件检测参数。与此相对，在图21中，示出了工件检测参数不包含于焊接指令的情况。在区域83记载了实际进行焊接时的与焊接有关的焊接指令。而且，在区域83以外的区域93设定了可动电极30的移动速度的变量TS。也可以像这样针对各个打点设定工件检测参数。
[0121] 图22是对本实施方式的动作程序的第二记载方法进行说明的动作程序的一部分。在该动作程序中，将工件检测参数作为单独命令记载于与各个打点有关的行之前。在图22所示的例子中，在实施符号P[1]的打点的位置检测控制时，可动电极的移动速度的变量TS是25。在实施符号P[3]的打点的位置检测控制时，可动电极的移动速度的变量TS是45。
[0122] 图23是对本实施方式的动作程序的第三记载方法进行说明的动作程序的一部分。在该动作程序中，对多个打点记载了1个工件检测参数。该1个工件检测参数是针对多个打点中的每个打点而设定的。在实施符号P[1]的打点的位置检测控制时，变量TS是25。另外，在实施符号P[3]的打点的位置检测控制时，变量TS是25。而且，在实施符号P[2]的打点的位置检测控制时，变量TS是35。这样，在工件检测参数相同的情况下，也可以对多个打点汇总地设定工件检测参数。此外，在图21至图23所示的记载方法中，工件检测参数不包含于焊接指令，但是是与打点的焊接指令相关联地设定的。
[0123] 接着，参照图1，在上述的实施方式中，点焊枪14被机器人12所保持，但是不限于该方式，能够将机器人使用为能够变更点焊枪相对于工件的相对位置。
[0124] 图24中示出了本实施方式中的第二点焊系统的概要图。在第二点焊系统11中，点焊枪14被固定于作为固定装置的支架35。在机器人12的手腕部28安装有手38。手38形成为能够把持工件W。本实施方式的手38被机器人动作控制部53所控制。通过对机器人12进行驱动，工件W的位置和姿势发生变化。
[0125] 也可以像这样通过机器人12使工件W移动来代替移动点焊枪14。在第二点焊系统11中，首先通过对机器人12进行驱动来将工件W配置于可动电极30与相向电极32之间。此后的控制与前述的第一点焊系统10的控制相同。
[0126] (实施方式2)
[0127] 参照图25至图27来说明实施方式2中的点焊系统。本实施方式的点焊系统的构造与实施方式1中的第一点焊系统(参照图1和图2)相同。
[0128] 在本实施方式的位置检测控制中，不驱动点焊枪14的可动电极30，通过对机器人12进行驱动来使相向电极32与工件W接触。例如，当点焊枪是大型点焊枪时，存在以下情况：
在可动电极与工件接触时点焊枪弯曲而无法检测正确的工件的位置。本实施方式的位置检测控制适用于这种情况。
在可动电极与工件接触时点焊枪弯曲而无法检测正确的工件的位置。本实施方式的位置检测控制适用于这种情况。
[0129] 图25中示出了本实施方式中的点焊枪和工件的放大概要图。通过对机器人12进行驱动来将工件W配置于可动电极30与相向电极32之间。接着，通过如箭头96所示那样对机器人12进行驱动来移动点焊枪14整体。在该例子中，机器人12向上侧移动点焊枪14。
[0130] 图26中示出了本实施方式中的点焊枪和工件的另一放大概要图。当移动点焊枪14时，相向电极32与工件W抵接。控制装置15检测相向电极32与工件W接触。
[0131] 在对相向电极32与工件W接触进行判定时，检测机器人驱动电动机的状态值来代替实施方式1的电极驱动电动机的状态值。抵接判定部55能够基于对机器人12进行驱动的机器人驱动电动机29的电流、转矩或转速来判定相向电极32的抵接。此时的基于电流、转矩或转速进行的判定的控制与实施方式1相同。例如，能够基于电流相对于基准电流值的增加量、电流的增加率来判定出相向电极32与工件W接触。
[0132] 图27中示出了本实施方式的位置检测控制的流程图。在图27所示的例子中，在动作程序的焊接指令中设定有相向电极的移动速度。即，在动作程序中，按打点而设定有相向电极的移动速度。
[0133] 在步骤110中，机器人动作控制部53对机器人12进行驱动，以使工件W配置于可动电极30与相向电极32之间。
[0134] 步骤141中，机器人动作控制部53从动作程序的焊接指令获取相向电极32的移动速度。
[0135] 在步骤143中，机器人动作控制部53利用相向电极32的移动速度来开始机器人12的驱动。通过对机器人12进行驱动，点焊枪14整体移动。相向电极32向工件W移动。
[0136] 接着，在步骤144中，抵接判定部55判别机器人驱动电动机29的状态值是否大于预先决定的抵接判定值。在步骤144中，在机器人驱动电动机29的状态值为预先设定的抵接判定值以下的情况下，继续机器人12的驱动。然后，在机器人驱动电动机29的状态值大于抵接判定值的情况下，控制转移至步骤145。
[0137] 在步骤145中，机器人动作控制部53停止机器人12的驱动。在步骤146中，位置计算部51基于机器人位置检测器56的输出来检测机器人的位置和姿势。在步骤147中，位置计算部51基于机器人12的位置和姿势来检测相向电极32的位置。然后，位置计算部51能够基于相向电极32的位置来计算工件的位置。
[0138] 在本实施方式的上述的例子中，作为在位置检测控制中按打点而设定的工件检测参数，例示了相向电极的移动速度。工件检测参数不限于该方式，能够与实施方式1同样地使用抵接判定值。或者，能够采用相向电极的移动速度和抵接判定值这两方。并且，作为工件检测参数，不限于相向电极的移动速度，也可以使用机器人的移动速度、可动电极的移动速度。
[0139] 其它结构、作用以及效果与实施方式1相同，因此在此不重复说明。
[0140] (实施方式3)
[0141] 参照图28至图32来说明实施方式3中的点焊系统。本实施方式的点焊系统将动作程序中设定的工件检测参数更新为适当的值。
[0142] 图28是本实施方式中的点焊系统的框图。本实施方式的机器人控制装置16包括判定工件检测参数是否大的运算部57以及对动作程序中设定的工件检测参数进行更新的更新部58。其它结构与实施方式1中的第一点焊系统相同(参照图1和图2)。首先，说明可动电极的移动速度的更新。
[0143] 图29中示出了机器人控制装置的运算部的框图。运算部57具有电极移动速度判定部57a，该电极移动速度判定部57a基于可动电极30与工件W的表面抵接时的电极驱动电动机34的状态值来判定可动电极的移动速度。电极移动速度判定部57a按打点来根据工件W的刚度的大小判定可动电极30的移动速度。
[0144] 图30中示出了更新部的框图。更新部58具有电极移动速度更新部58a，该电极移动速度更新部58a对动作程序中设定的可动电极30的移动速度进行更新。
[0145] 图31中示出了对可动电极的移动速度进行更新的控制的流程图。在步骤151中，电极移动速度判定部57a按各个打点来估计工件W的刚度。例如，在固定工件W的位置与打点的位置近的情况下，工件W的刚度大。在该工序中，电极移动速度判定部57a能够计算与工件的刚度对应的变量来作为工件的刚度。本实施方式的电极移动速度判定部57a计算对电极驱动电动机34进行驱动时的电流的增加率(参照图6)来作为刚度。在工件W的刚度大的情况下，电极驱动电动机34的电流的增加率变大。
[0146] 接着，在步骤152中，电极移动速度判定部57a判别工件W的刚度是否小于预先决定的低刚度判定值。在该工序中，判别刚度是否非常小。在本实施方式中，判别电流的增加率是否低于与电流的增加率有关的低刚度判定值。低刚度判定值能够预先决定。在步骤152中，在工件W的刚度小于低刚度判定值的情况下，控制转移至步骤153。
[0147] 在步骤153中，更新部58的电极移动速度更新部58a进行减小动作程序中设定的可动电极的移动速度的控制。例如，参照图9，电极移动速度更新部58a能够将区域84中记载的可动电极的移动速度设定为预先决定的低的值。或者，电极移动速度更新部58a也可以进行以下控制：将区域84中记载的可动电极的移动速度减去预先决定的值。在步骤152中，在工件W的刚度为低刚度判定值以上的情况下，控制转移至步骤154。
[0148] 在步骤154中，判别由运算部57运算出的工件的刚度是否大于高刚度判定值。在此，判别刚度是否非常大。高刚度判定值能够预先决定。在本实施方式中，判别电流的增加率是否大于与电流的增加率有关的高刚度判定值。在步骤154中，在工件W的刚度大于高刚度判定值的情况下，控制转移至步骤155。
[0149] 在步骤155中，电极移动速度更新部58a进行增大动作程序中设定的可动电极30的移动速度的控制。例如，电极移动速度更新部58a能够实施以下控制：将在图9的区域84中设定的可动电极的移动速度变更为预先决定的高的移动速度。或者，电极移动速度更新部58a能够进行以下控制：将区域84中设定的可动电极的移动速度与预先决定的值相加。
[0150] 在步骤154中，在工件的刚度为高刚度判定值以下的情况下，能够判定为工件的刚度既不过大也不过小。在该情况下，结束对可动电极的移动速度进行更新的控制。
[0151] 这样，在本实施方式中，能够基于工件W的刚度来对可动电极的移动速度进行更新。因此，能够自动变更为最佳的可动电极的移动速度。另外，本实施方式中的工件检测参数的更新也是按打点进行的，因此能够按每个打点来更新为最佳的工件检测参数。
[0152] 此外，作为与工件的刚度对应的变量，不限于电极驱动电动机的电流的增加率，能够使用与工件的刚度对应的任意的变量。例如，能够采用电极驱动电动机的转速的下降率。
[0153] 接着，说明对动作程序中记载的抵接判定值进行更新的控制。参照图29，本实施方式的运算部57包括抵接判定值判定部57b，该抵接判定值判定部57b基于可动电极30与工件W的表面抵接时的电极驱动电动机34的状态值来判定抵接判定值。参照图30，更新部58包括抵接判定值更新部58b，该抵接判定值更新部58b对动作程序所包含的抵接判定值进行更新。
[0154] 图32中示出了本实施方式中的抵接判定值的更新的控制的流程图。在步骤161中，抵接判定值判定部57b计算电流的波动的大小。电流的波动与电流的变动幅度相当。参照图5，例如能够通过将时刻t1至时刻t2的区间TB中的最大值与最小值相减来计算电流的波动的大小。
[0155] 参照图32，接着，在步骤162中，抵接判定值判定部57b判别电流的波动的大小是否小于预先决定的低波动判定值。低波动判定值能够预先决定。在步骤162中，在波动的大小小于低波动判定值的情况下，控制转移至步骤163。在该情况下，能够判别为波动非常小。
[0156] 在步骤163中，抵接判定值更新部58b实施减小动作程序中设定的抵接判定值的控制。即，抵接判定值更新部58b实施缩小用于进行判定的容许范围的控制。在抵接判定值被设定为电极驱动电动机的电流的增加量的情况下，实施减小所设定的电流的增加量的判定值的控制。例如，抵接判定值更新部58b实施将抵接判定值减小到预先决定的值的控制。或者，抵接判定值更新部58b能够进行以下控制：更新为将动作程序中设定的当前的抵接判定值减去预先决定的值而得到的抵接判定值。在步骤162中，在波动的大小为低波动判定值以上的情况下，控制转移至步骤164。
[0157] 在步骤164中，抵接判定值判定部57b判别波动的大小是否大于预先决定的高波动判定值。高波动判定值能够预先决定。在步骤164中，在波动的大小大于高波动判定值的情况下，控制转移至步骤165。
[0158] 在步骤165中，抵接判定值更新部58b实施增大动作程序中设定的抵接判定值的控制。即，抵接判定值更新部58b实施增大用于进行判定的容许范围的控制。例如，抵接判定值更新部58b进行将抵接判定值增大到预先决定的值的控制。或者，抵接判定值更新部58b能够进行以下控制：更新为将动作程序中设定的当前的抵接判定值与预先决定的值相加而得到的抵接判定值。
[0159] 在步骤164中，在波动的大小为高波动判定值以下的情况下，能够判定为波动的大小既不过大也不过小。在该情况下，结束对抵接判定值进行更新的控制。
[0160] 本实施方式的对可动电极的移动速度进行更新的控制和对抵接判定值进行更新的控制能够同时进行。另外，在如实施方式2所记载的那样对机器人进行驱动来代替对可动电极进行驱动的情况下，能够使用机器人驱动电动机的状态值和抵接判定值来代替电极驱动电动机的状态值和抵接判定值。
[0161] 其它结构、作用以及效果与实施方式1和2相同，因此在此不重复说明。
[0162] 本发明的点焊系统在检测工件位置的控制中能够按打点来设定用于检测工件位置的参数。
[0163] 在上述的各个控制中，能够在不变更功能和作用的范围内适当变更步骤的顺序。另外，上述的实施方式能够适当组合。
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