JPH0560671U - スタット溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタットを溝部の内底面中央に正確に溶接す
ること。 【構成】 ロボットアーム２に固定した基台１に、スタ
ット押圧部材１２を備えた本体７をワークに向けて進退
動自在に取付ける一方、レーザ式の形状判別センサ１７
を備えた支持台３を固定し、形状判別センサ１７により
ワークＷの溝部Ｃを検知し、その巾をクロックパルス計
数手段によりカウントし、さらに演算手段によりこの１
／２を演算してモータコントローラに出力することによ
り、押え部材１２を溝部Ｃの内底面中央に位置決めして
そこにＴスタットを正しくアーク溶接するようにしたも
の。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はワークの溝部を判別しつつその所定の部位へスタットを溶接するスタ ット溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば自動車の車体には、ルーフとサイドパネルアウタとの間の溝部に雨じま い用のラバーが嵌め込まれるが、これらの所定の位置にスタットが正確に溶接さ れていないとラバーの挿入が不可能となって組付け不良を起す。

【０００３】 したがって、この種の部位にスタットを溶接するロボットにはワークに対して 正確な動きが要求され、このため、これまでのスタット溶接装置では、ワークの 一部に接してその形状を判別するセンサを設けてその検出出力によりロボットの 動きを制御するようにしていたが、この種の装置では、ワークの形状を判別する ために複数のセンサが必要になってロボットの動作制御がきわめて複雑になって しまうといった問題があるほか、コンベアにセットされたワークの位置によって はセンサを所要の位置に接触させることができないといった不具合も生じる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、 単一のセンサを用いてワークの所定の位置へスタットを正確に溶接することので きる新たなスタット溶接装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

すなわち本考案はこのような課題を達成するためのスタット溶接装置として、 溝部を横切る方向に移動するスタット溶接部材に、レーザ発光素子と受光素子と からなる溝部判別センサを配設するとともに、微分演算手段を介して入力する判 別センサの出力信号とクロックパルス演算手段からの出力信号をもとにアクチュ エータを制御する制御手段を設けるようにしたものである。

【０００６】

【実施例】

そこで以下に図示した実施例について説明する。 図１、図２は、自動車車体を構成するルーフａとサイドパネルアウタｂの溝部 ｃ中央にスタットｄをアーク溶接する装置として構成された本発明の一実施例を 示したものである。

【０００７】 図において符号１はロボットアーム２の先端に取付けた基台で、この基台１の 上面には、センサ支持台３とスタットガン支持板６が固定され、さらにスタット ガン支持板６には、スタットガン本体７がガン駆動シリンダ８に駆動されて進退 動し得るようリニアベアリング９を介して取付けられている。

【０００８】 １０は、このスタットガン本体７の前面にガイドバー１１を介して取付けられ た支持板で、ここにはルーフａとサイドパネルアウタｂの溝部ｃ内で溶接すべき Ｔスタットｄを軸方向に押圧する押圧部材１２が取付けられており、またこの押 圧部材１２の軸心部には、Ｔスタットをアーク溶接するスタット支持部材１３が 図示しないシリンダに駆動されて進退動し得るよう挿通されている。 なお、図中符号１４はスタット供給部で、ここにはＴスタットｄが供給ホース １５を介して供給されるように構成されている。

【０００９】 一方、図中符号４はワーク上の溝部ｃを判別し、その出力信号によって図示し ないアーム駆動モータやガン駆動用シリンダ８等のアクチュエータの動きを制御 する形状判別センサで、このセンサ４は、図３に示したようにハーフミラー４ａ を介してワーク面にレーザ光を照射する半導体レーザ４ｂと、ハーフミラー４ａ を介してワーク面からの反射光を受ける受光素子４ｃとからなっていて、センサ 支持台３を介して上記した押圧部材１２の一側に取付けられている。 ところで、図３における符号１７は上記したアクリュエータの駆動制御回路を 示したもので、受光素子４ｃからの出力信号は微分演算手段、インバータを介し てクロックパルス計数手段に出力し、またクロックパルス計数手段は、インバー タかあ入力する溝部ｃのエッジ検出信号をもとにクロックパルス発振手段からの クロックパルス数をカウントしてこれを演算手段に出力し、ここで１／２の演算 をした上、その出力信号をモータコントローラに出力して、各アクチュエータを 制御するように構成されている。

【００１０】 つぎに上記した装置の動作を図４に示した判別ユニットの動作をもとに説明す る。 予め設定されたプログラムに従ってロボットアーム２が押圧部材１２をルーフ ａの面に沿わせて溝部ｃの方向に移動させてゆくと、判別センサ１７が溝部ｃの 上縁に達した段階で、半導体レーザ４ｂはレーザ光をワークの面に照射する（ス テップ ロ）。

【００１１】 ところで、この照射は素材表面の粗さを考慮し、誤差統計の処理手段として数 回Ｄ繰返すように設定されており、指向性の強いレーザ光がルーフａの表面から 急激に溝部ｃの内底面に移ってこの状態が直ちに受光素子４ｃにより反射光の変 化として検知されると、反射光量の変化データはその都度初期化されて、真のエ ッヂ位置が検出される。

【００１２】 このようにして、溝部ｃの両エッジ検出信号がステップ ハにおいてチェック された上、微分回路及びインバータを介してクロックパルス計数手段に入力する と、ステップ ニにおいてクロックパルス計数手段はクロックパルスを計数し、 さらに演算手段は計数されたクロックパルスをもとにその１／２を演算し（ステ ップ ホ）、その出力信号をモータコントローラに出力し、ステップ ヘにおい てロボットアーム２の上下動を停止させ、溝部ｃの底面中央に供給したＴスタッ トｄを押圧部材１２により押圧しつつこれをワークにアーク溶接する。

【００１３】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、スタット溶接手段にレーザ光による溝部判 別センサを併設し、微分演算手段を介して入力する溝部判別センサの出力信号と 、クロックパルス演算手段からの計数信号をもとにスタット溶接手段を位置決め 制御するようにしたので、レーザービームの直進性を利用して、断面コ字状をな す溝部のエッヂを正確に検出し、かつクロックパルスをもとに溝部の巾を正確に 検出して、その内底面中央にスタットを正しく溶接することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す装置の側面図である。

【図２】同上装置の正面図である。

【図３】同上装置の制御回路を示したブロック図であ
る。

【図４】制御動作を示すフローチャートである。

【図５】各部の検出出力を示した図である。

【符号の説明】

２ ロボットアーム １２ 押圧部材 １７ 形状判別センサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コ字状溝部の内底面中央にスタットを溶
   接する装置として、上記溝部を横切る方向に移動するス
   タット溶接部材に、レーザ発光素子と受光素子とからな
   る溝部判別センサを配設するとともに、微分演算手段を
   介して入力する上記判別センサの出力信号とクロックパ
   ルス演算手段からの出力信号をもとに上記ロボットアー
   ムを制御する制御手段を設けたことを特徴とするスタッ
   ト溶接装置。