JPH0245954B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、スポツト溶接ロボツトにおける溶
着検知方法に関するものである。

（従来技術） 従来、工場内の作業ライン上に配置されるスポ
ツト溶接ロボツトにおいては、作業上、ロボツト
の溶接ガンとワークとが溶着することがある。こ
のような溶着エラーが発生した場合、その状態で
ロボツト溶接作業の完了信号とともに、ロボツト
を次のステツプへ移動させると、機械が破壊して
しまう虞れがあり、溶着エラーに対して何等かの
措置を講じる必要があつた。

そのような事態を考慮して、従来、例えば第４
図に示すような溶着検知方法が採られている。

即ち、第４図においてスポツト溶接が開始する
（ステツプ５１）と溶接中はフラグをセツトし
（ステツプ５２）、フラグがセツトされている間は
溶接ガンのチツプとワークとの接触を検知しない
ようにする。スポツト溶接が完了する（ステツプ
５３）とフラグをリセツトし（ステツプ５４）、
タイマーをスタートさせる（ステツプ５５）。こ
のタイマーの作動中には溶接ガンのチツプとワー
クとの接触は検知手段により検知されず、ロボツ
トは元位置にて待機を続ける。タイマーがタイム
アツプ（ステツプ５６）することにより、チツプ
とワークとが接触しているか否か（ステツプ５
７）の検知が検知手段にて行なわれ、チツプとワ
ークとの接触が検知されない場合には、ロボツト
は次のステツプ位置へと移動（ステツプ５８）を
開始する。一方、チツプとワークとの接触が検知
された場合は、溶着エラーとしてロボツトは非常
停止される（ステツプ５９）。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来の溶着検知方法にあつては、
タイマーの設定時間が短かすぎると、ロボツトの
スポツト溶接ガンをワークより開く（ワークより
チツプを離反させる）途中に、チツプとワークと
の接触の検知が行なわれ、ワークの溶接バリとチ
ツプとの接触を検知してしまい、溶接バリにより
ロボツトに非常停止がかかる頻度が非常に高くな
るという問題があつた。一方、タイマーの設定時
間を長くすれば、溶接ガンがワークより完全に離
反するまで接触の検知は行なわれず、溶接バリと
チツプとの接触による非常停止のかかる頻度は少
なくなる。しかし、タイマーの設定時間が長けれ
ばそれだけ、スポツト溶接を行なうべき全ての打
点でロボツトの待機時間が長くなることとなり、
全体の作業時間が長く、作業能率が悪くなつてし
まうという問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記従来の問題点に鑑み案出したも
のであつて、溶接バリによるロボツトの非常停止
を回避させ、かつ、スポツト溶接ロボツトによる
スポツト溶接の作業能率を向上させることのでき
る溶着検知方法を提供せんとするものであり、そ
の要旨は、スポツト溶接ロボツトにおける溶接ガ
ンの溶接チツプとワーク等との接触を検知してロ
ボツトを非常停止させる検知方法であつて、スポ
ツト溶接作業の完了後に作動を開始する第１のタ
イマーと第２のタイマーとを備え、第１のタイマ
ーのタイムアツプ時間を溶接ガンが開かれる途中
に設定するとともに、第２のタイマーのタイムア
ツプ時間を第１のタイマーのタイムアツプ時間よ
りも長く設定し、第１のタイマーのタイムアツプ
後に溶接チツプとワークとの接触を検知手段にて
検知し、接触がなければロボツトを次のステツプ
へ移動させるとともに、接触がある場合には第２
のタイマーがタイムアツプ後になおも接触がある
場合にのみ溶着エラーとしてロボツトに非常停止
信号を送るように構成したことである。

（作用） 第１のタイマーのタイムアツプ時間は短いた
め、溶接ガンが開かれる途中でタイムアツプし、
その段階でチツプとワークとの接触が検知され
る。チツプとワークとの溶着がなく、かつワーク
に溶接バリが発生していない場合には、チツプと
ワークとの接触が検知されず、ロボツトは直ちに
次のステツプ位置に移動を開始する。又、溶接バ
リが発生しており、溶接バリとチツプとが接触し
ている場合には、第２のタイマーがタイムアツプ
するまではロボツトの非常停止がかからず、その
間に溶接ガンがさらに開くため、溶接バリとチツ
プとの接触がはずれると、ロボツトは次のステツ
プ位置に移動を開始する。第２のタイマーがタイ
ムアツプ後にも、なおチツプとワークとの接触が
ある場合、即ち、チツプとワークが溶着状態にあ
る場合にのみロボツトが非常停止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。

第１図は第１実施例を示すフローチヤート図で
あり、図中、TIM１はガンウエイトタイマーで
あつて、スポツト溶接ロボツトが、ある打点にお
ける溶接作業を完了してから、次のステツプ位置
（打点）へ移動を開始するまでの待機時間設定用
のタイマーである。又、図中TIM２は溶接作業
が完了してから一定時間、溶接ガンのチツプとワ
ークとの接触を検知しない時間を設定するための
溶着無視タイマーである。

なお、本例では、TIM１は0.1〜0.3秒程度に設
定されている。この設定時間はスポツト溶接の完
了後、ワークに対して溶接ガンが僅かに開く（ワ
ークに対して溶接チツプが僅かに離反する）程度
の最少時間である。又、TIM２は３〜５秒程度
に設定されている。この設定時間は、スポツト溶
接の完了後、ワークに対して溶接ガンが完全に開
く時間以上の時間である。

ここでフローチヤートの流れを説明すると、ス
ポツト溶接ロボツトがあるステツプ位置（打点）
で溶接ガンを閉じ、ワークに対してスポツト溶接
を開始する（ステツプ１）と、溶接中フラグがセ
ツトされる（ステツプ２）。フラグがセツトされ
ている間は、溶接ガンの先端のチツプとワークと
の接触（溶着）は検知手段により検知されない状
態となる。次にスポツト溶接が完了したか否かの
判断（ステツプ３）が行なわれ、完了していなけ
れば溶接が続行され、完了が確認されると溶接中
フラグがリセツトされる（ステツプ４）。溶接中
フラグがリセツトされると同時にTIM１とTIM
２のタイマーがスタートし（ステツプ５）、TIM
１びTIM２が作動中は、ロボツトは元位置で待
機しているとともにチツプとワークとの接触を検
知しない。又、TIM１の作動中に溶接ガンがワ
ークに対して僅かに開く（チツプがワークに対し
て僅かに離反する）。次にTIM１がタイムアツプ
したか否かの判断（ステツプ６）が行なわれ、
TIM１がタイムアツプしたら、チツプとワーク
との接触の有無を検知手段にて検知する（ステツ
プ７）。チツプとワークとの溶着がなく、かつ溶
接バリとチツプとが接触していない場合には、接
触有りの検知はなされず、スポツト溶接ロボツト
は移動手段にて次のステツプへと移動を開始する
（ステツプ８）。一方、溶接バリとチツプとの接触
が検知された場合には、従来はここで溶着エラー
としてロボツトに非常停止がかかるのであるが、
本例ではTIM２の作動中は溶接ロボツトはその
場待機を続け、その間に溶接ガンがワークより完
全に開く。TIM２がタイムアツプしたかの判断
（ステツプ９）がなされるまでに、チツプと溶接
バリとの接触がはずれていれば、その瞬間にロボ
ツトは次のステツプへ移動を開始する（ステツプ
８）。一方、TIM２がタイムアツプした時にも、
なおチツプとワークとの接触が検知されている場
合には、溶着とみなし、溶着エラーとしてロボツ
トは非常停止（ステツプ１０）される。この場
合、非常停止とともに警報等が発せられる場合も
ある。なお、ロボツトが移動手段にて次のステツ
プへと移動を開始（ステツプ８）した後において
も、安全のため接触が検知（ステツプ１３）さ
れ、チツプに接触があれば非常停止（ステツプ１
０）される。

このように、本例の溶着検知方法にあつては、
設定時間の異なる２個のタイマーTIM１，TIM
２を使用し、一方のタイマーTIM１のタイムア
ツプ時間を短く設定することにより、溶接バリと
チツプとの接触が検知されない場合には、直ちに
ロボツトを次のステツプへ移動させることがで
き、ロボツトの待機時間を極めて短くすることが
できる。又、溶接バリとチツプとの接触が検知さ
れた場合にのみ、他方のタイマーTIM２のタイ
ムアツプがあるまでロボツトを待機させ、TIM
２のタイムアツプ後にも、なお接触がある場合の
みロボツトを非常停止させることとしたため、
TIM２のタイムアツプまでに溶接ガンがワーク
と完全に離反し、溶接バリとチツプとの接触がは
ずれる場合が多く、ロボツトに非常停止がかかる
頻度が極めて少なくなる。即ち溶接バリとチツプ
との短時間の接触では溶着エラーとして検知され
ず非常停止はかからない。そのためロボツトによ
る溶接作業の全体的なスピードがアツプされ作業
能率が向上される。

次に、第２図及び第３図には本発明の第２実施
例を説明する。

本例においては、前記第１実施例におけるステ
ツプ８の手段の後に、TIM３による検知手順を
追加したものである。即ち、第１実施例における
タイマーTIM１及びTIM２に加えて新たにタイ
マーTIM３を設定したものである。

第２図のフロチヤート図に基づいて、その流れ
を説明すると、チツプとワークとの接触が検知さ
れず、タイマーが次のステツプへと移動を開始す
る（ステツプ８）と、設定したTIM３がスター
トする（ステツプ１１）。このタイマーTIM３
は、タイムアツプされるまでの作動時間中、溶接
バリとチツプとの接触を検知せず無視するもので
ある。TIM３が作動中には、ロボツトは次のス
テツプに向かつて移動し続け、TIM３がタイム
アツプした（ステツプ１２）時点で溶接バリとチ
ツプとの接触の有無が検知される（ステツプ１
３）。そして接触がない場合には、ロボツトは移
動動作を続行する（ステツプ１４）。一方、接触
が検知された場合にはロボツトは非常停止（ステ
ツプ１０）される。

即ち、第１実施例の方法によりステツプ７で溶
接バリとチツプとの接触が検知される時点では、
TIM１の設定時間が短いため、溶接ガンがワー
クに対して僅かにしか開いていない状態であり、
その状態にてロボツトが次のステツプへ向かつて
移動を開始（ステツプ８）すると、第３図に示す
ようにロボツトの移動方向Ｇに向かつてできたワ
ーク上の溶接バリＢに溶接ガンのチツプＴが接触
する（ステツプ１３）場合があり、このような場
合に溶着エラーとしてロボツトが非常停止される
（ステツプ１０）可能性がある。ところで本例で
はTIM３が作動中は溶接バリＢとチツプＴとの
接触検知をせず無視するため、TIM３がタイム
アツプするまでに、ロボツトがこの接触域を脱し
て移動すれば、ロボツトに非常停止がかかる頻度
が少なくなる。

このように本例における方法では、ロボツトの
移動方向に発生したバリＢに対しても非常停止が
かかることなく、非常停止がかかる頻度を第１実
施例よりもさらに少なくして作業能率を向上させ
ることができる。

（発明の効果） 上記の説明により明らかなように、本発明は、
スポツト溶接ロボツトにおける溶接ガンの溶接チ
ツプとワーク等との接触を検知してロボツトを非
常停止させる検知方法であつて、スポツト溶接作
業の完了後に作動を開始する第１のタイマーと第
２のタイマーとを備え、第１のタイマーのタイム
アツプ時間を溶接ガンが開かれる途中に設定する
とともに、第２のタイマーのタイムアツプ時間を
第１のタイマーのタイムアツプ時間よりも長く設
定し、第１のタイマーのタイムアツプ後に溶接チ
ツプとワークとの接触を検知手段にて検知し、接
触がなければロボツトを次のステツプへ移動させ
るとともに、接触がある場合には第２のタイマー
がタイムアツプ後になおも接触がある場合にのみ
溶着エラーとしてロボツトに非常停止信号を送る
ように構成したため、スポツト溶接ロボツトによ
るスポツト溶接作業において、ワーク上に発生す
る溶接バリと溶接ガンのチツプとが接触した場合
にも、その接触が一時的なものであればロボツト
に非常停止がかからず、従来のように溶接バリに
より頻度にロボツトが非常停止がかかつていた事
態を回避することができる。そのため、非常停止
による溶接作業の遅れ及び作業効率の悪さを解消
することができ、真に非常停止を必要とする溶接
チツプとワークとの溶着、あるいは非常に大きい
溶接バリに対してのみロボツトを非常停止し得る
という効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すフローチヤ
ート図、第２図は第２実施例を示すフローチヤー
ト図、第３図は溶接バリとチツプとの関係を示す
説明図、第４図は従来例を示すフローチヤート図
である。 １〜１４……ステツプ、Ｔ……チツプ、Ｂ……
溶接バリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スポツト溶接ロボツトにおける溶接ガンの溶
   接チツプとワーク等との接触を検知してロボツト
   を非常停止させる検知方法であつて、スポツト溶
   接作業の完了後に作動を開始する第１のタイマー
   と第２のタイマーとを備え、第１のタイマーのタ
   イムアツプ時間を溶接ガンが開かれる途中に設定
   するとともに、第２のタイマーのタイムアツプ時
   間を第１のタイマーのタイムアツプ時間よりも長
   く設定し、第１のタイマーのタイムアツプ後に溶
   接チツプとワークとの接触を検知手段にて検知
   し、接触がなければロボツトを次のステツプへ移
   動させるとともに、接触がある場合には第２のタ
   イマーがタイムアツプ後になおも接触がある場合
   にのみ溶着エラーとしてロボツトに非常停止信号
   を送るように構成したことを特徴とするスポツト
   溶接ロボツトにおける溶着検知方法。 ２ 第１のタイマーのタイムアツプ後に溶接チツ
   プとワークとの接触がなく、ロボツトが次のステ
   ツプへ移動を開始することにより作動を開始する
   第３のタイマーを備え、第３のタイマーのタイム
   アツプ後に溶接チツプとワーク等との接触を検知
   し、接触がなければロボツトの移動動作を続行さ
   せるとともに、接触がある場合には溶着エラーと
   してロボツトに非常停止信号を送るように構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   スポツト溶接ロボツトにおける溶着検知方法。