JPH06312274A - 溶接ガン位置補正方法 - Google Patents

溶接ガン位置補正方法

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JPH06312274A
JPH06312274A JP5124660A JP12466093A JPH06312274A JP H06312274 A JPH06312274 A JP H06312274A JP 5124660 A JP5124660 A JP 5124660A JP 12466093 A JP12466093 A JP 12466093A JP H06312274 A JPH06312274 A JP H06312274A
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JP
Japan
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electrode
electrodes
wear amount
welding
welding gun
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JP5124660A
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English (en)
Inventor
Takeshi Itakura
毅 板倉
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Nachi Fujikoshi Corp
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Nachi Fujikoshi Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加圧点の変位によって生じる溶接対象物の変
形を最小に抑え、かつ、電極間隔を最適に保ち、開閉時
間の増加によるサイクルタイム増加を防げるような、そ
して好ましくは電極の消耗量を確認し、電極の交換時期
を直接的に管理できるような溶接ガン位置補正方法を提
供。 【構成】 平均摩耗量Savを次回の溶接以降使用して、
ロボット1を電極6の動作方向に対し逆に、位置をシフ
トさせる。即ちC形ガンを平均摩耗量Savだけ持ち上げ
る(図2・f)。また、サーボモータ3により移動され
る電極6の指令位置は動作方向に対し正に、平均摩耗量
Savだけシフトさせる(図2・f)。これにより、電極
6、7が消耗した場合にも、開放時に摩耗量がない状態
と同様な設定電極間隔Lを保つことができる(図2・
f)。また、閉鎖時に、電極7の先端位置を同じ位置に
保てる(図2・g)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サーボ制御を利用した
抵抗溶接技術に関し、特に産業用電動式ロボットに取り
付けて利用されるスポット溶接ガンの電極駆動源とし
て、サーボモータを使用した場合に好適な溶接ガン位置
補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の抵抗溶接ガンでは、エアシリンダ
ー、モータ等の駆動源により電極を動作させ、対となる
電極とで溶接対象物を鋏み、加圧保持し、大電流を流す
ことで溶接を行っていた。この溶接時の加圧、及び溶接
熱により、次第に対電極が摩耗するが、従来技術におい
ては、ロボットの稼動中にこの電極の摩耗量を検出した
り、さらにこの摩耗量を補正することができなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このため従来の抵抗溶
接ガンでは、第1に、加圧を行うためには駆動源に接続
された側の電極を摩耗のない状態に比べ、より押しだし
た方向に突き出すことが必要となる。このため、溶接時
に対電極が合わさる加圧点が変化し、多くは重ねられた
薄板である溶接対象物に変形をもたらした。第2に、電
極が摩耗すると電極間の間隙が大きくなり、電極の開閉
動作に要する時間が伸び従って作業時間が伸びた。そし
て第3に、電極が溶接に適さないほど消耗したことが分
からず、不適な電極のまま溶接を続行してしまってい
た、等の不具合があった。
【0004】本発明の課題は、電極位置をリアルタイム
に把握して電極の摩耗量を検出し、電極位置として摩耗
量を加味した位置に自在に位置決めすることにより、加
圧点の変位によって生じる溶接対象物の変形を最小に抑
え、かつ、電極間隔を最適に保ち、開閉時間の増加によ
るサイクルタイム増加を防げるような、そして好ましく
は電極の消耗量を確認し、電極の交換時期を直接的に管
理できるような溶接ガン位置補正方法を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、特許
請求の範囲記載の溶接ガン位置補正方法を提供すること
によって上述した従来技術の課題を解決した。
【0006】
【実施例】以下添付した図1乃至図3に基づきこの発明
を詳細に説明する。図1は本発明の一実施例溶接ガン位
置補正方法に使用される装置の構成を示すブロック図、
図2は図1のC形溶接ガン(X形溶接ガン等の2個の対
となる電極を有する溶接ガンであってもよい)に支持さ
れた対となる電極で溶接対象物を鋏み加圧保持状態を示
す説明図、図3は本発明の一実施例溶接ガン位置補正方
法を示すフローチャート、をそれぞれ示す。図1の本発
明の一実施例では、図示しない位置検出器付きの図示し
ないサーボモータによって制御されるロボットのアーム
先端座標であるロボット先端に、別の電極位置検出器4
付きサーボモータ3を電極6の駆動源として持ち一方の
電極6のみが開閉動作するようにされたC型溶接ガン2
を取り付けた場合について説明する。尚、説明の便宜上
溶接開始時での電極6、7の高さ及び溶接による電極の
消耗量は等しいものとして説明する。
【0007】電極6はボールネジ5を介してサーボモー
タ3により駆動される。電極7はC型溶接ガン2の固定
側に取り付けられており、ロボットのアーム先端に取り
付けられた、C型溶接ガン2を上下することにより上下
動するようにされている。ロボット1には事前にロボッ
トツール先端座標である到達目標指令位置データPi、
一方の前記電極の予め教示された加圧点a、前記溶接対
象物板厚tiを含む溶接位置を含むプログラム13を与え
る。ロボットはプログラムデータ読み込み回路12で、プ
ログラム13より教示された指令位置データPi 、加圧
点a、板厚tiを読み込む。ロボット先端座標位置は、ロ
ボット位置指令回路15により指令され、ロボット駆動回
路14を介してロボットを駆動することで位置決めされ
る。
【0008】そして、一方の前記電極の電極位置データ
は、ロボットツール先端座標を0とするツール先端座標
系の1次元の値で示される。電極位置検出器4で検出さ
れた電極位置データは、電極位置量検出回路8を介して
電極位置量算出回路9に入力され、電極位置量算出回路
9で、プログラムデータ読み込み回路12でプログラム1
3より読み込まれた予め教示された加圧点aデータを基
に、電極位置量が算出される。この電極位置量と、同様
に予め教示された加圧点aデータが入力された電極位置
指令作成回路10で作成される指令加圧点aデータとから
目標加圧点b(図2d)を作成し、電極指令位置として
出力する。これによりガン2の電極6はサーボモータ3
により、目標加圧点位置bに向かって動作するようにさ
れている。電極位置量算出回路9から出力した電極位置
量は同時にロボット位置指令回路15の出力に加えられ
る。
【0009】いま図2を使用して、本発明の溶接ガン位
置補正方法を説明する。図中、電極6、7の基準位置を
電極の付け根(ガンアームへの取り付け口)としてい
る。また、設定電極間隔をL(図2・a)とする。電極
6の動作方向については、閉鎖側を正、開放側を逆とす
る。電極6、7が初期状態(=摩耗量0)のときは電極
6への加圧指令位置bは、 b=a−ti となり、かつ指令位置bと停止位置cはほぼ等しい(図
2・d)。摩耗が進むとaとcの間に差ΔLが生じる
(図2・e)。これを板厚を考慮し、かつ、溶接による
電極の消耗量は等しいとして、その摩耗量Sj 、及び、
そのn回の平均Savを求めると、
【0010】Sj =(ΔL+ti )/2 Sav=(Σn Sj )/n (Σn は図2で示すΣの上に
小文字nを載せた表示を示すものとする) となる。この平均摩耗量Savを次回の溶接以降使用し
て、ロボット1を電極6の動作方向に対し逆に、位置を
シフトさせる。即ちC形ガンを平均摩耗量Savだけ持ち
上げる(図2・f)。また、サーボモータ3により移動
される電極6の指令位置は動作方向に対し正に、平均摩
耗量Savだけシフトさせる(図2・f)。これにより、
電極6、7が消耗した場合にも、開放時に摩耗量がない
状態と同様な設定電極間隔Lを保つことができる(図2
・f)。また、閉鎖時に、電極7の先端位置を同じ位置
に保てる(図2・g)。
【0011】次に、図3により詳細な本発明の一実施例
溶接ガン位置補正方法を説明する。ロボットはプログラ
ム13より、教示された指令位置データPi 、加圧点
a、板厚tiを読み込む(ステップ21)。この中でロボッ
ト1の到達目標Piから、電極7(下側電極)の摩耗分
として前回検出された電極摩耗量Savを差し引いた指令
位置Pi ’を算出し(ステップ22)、これを位置指令と
して出力し、C形ガンを平均摩耗量Savだけ持ち上げる
(ステップ23)。ロボット本体の現在位置Pを取り込み
(ステップ24)、P=Pi ’となるまで読み込み・監視
する(ステップ25)。PとPi ’が一致すれば、ロボッ
ト1が溶接点に達したと判断し、電極位置指令作成回路
10により電極6の位置指令データaから前回までに検
出された摩耗量Savと板厚ti を差し引き、目標加圧点
bを作成し(ステップ26)、指令位置として出力する
(ステップ27)。これによりガン2の電極6は位置bに
向かって動作する。
【0012】電極位置検出回路8によって取り込む電極
6の現在位置をp、その1回前に取り込んだ値をp-1と
し、まず、p-1=0(ステップ28)とし初期化する。ガン
軸の現在値データpを取り込み(ステップ29)、p= p
-1となるまでp-1=pとしながら監視を続け(ステップ
30)、一致したら電極6が停止したとして、その位置c
を得る(ステップ31)。位置cを実加圧点とみなし、電
極変位量算出回路9により、この位置と教示加圧点aの
差から電極6、7の変位量ΔLを求める。さらにプログ
ラム13で与えられる板厚ti を考慮し、電極6、7の
摩耗量の和2Sj を求める。2つの電極の摩耗量が等し
いと考えて、1つの電極あたりの摩耗量Sj を得る(ス
テップ32)。摩耗量Sj が規定値以上になった場合(ス
テップ34)、電極の交換時期を知らせるメッセージの表
示、信号の出力等を行う(ステップ38)。今回以前n回
の加圧で得られた摩耗量Sj (j=1 〜n )の平均をと
り、平均摩耗量Savを求める(ステップ35)。溶接機に
溶接開始信号を出力し(ステップ36)、溶接完了信号が
入力されるまで待つ。溶接完了信号が入力されたら、次
点に向かう(ステップ37)。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明により、電極
位置をリアルタイムに把握して電極の摩耗量を検出し、
電極位置として摩耗量を加味した位置に自在に位置決め
することにしたので、加圧点の変位によって生じる溶接
対象物の変形を最小に抑え、かつ、電極間隔を最適に保
ち、開閉時間の増加によるサイクルタイム増加を防げる
ような効果を奏し、そして好ましくは電極の消耗量を確
認し、電極の交換時期を直接的に管理でき、異常な摩耗
量の検出により、電極の欠落が検出できるような効果を
奏する、溶接ガン位置補正方法を提供するものとなっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例溶接ガン位置補正方法に使用
される装置の構成を示すブロック図。
【図2】図1のC形溶接ガン(X形溶接ガン等の2個の
対となる電極を有する溶接ガンであってもよい)に支持
された対となる電極で溶接対象物を鋏み加圧保持する、
本発明の一実施例溶接ガン位置補正方法を示状態を示す
説明図。
【図3】図2に示す溶接ガン位置補正方法を詳細に示す
フローチャート。
【符号の説明】
1..ロボット 2..C形溶接ガン 3..サーボモータ 4..位置検出器 6、7..電極

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位置検出器を有するサーボモータ等の駆
    動源により一方の電極を動作させ対となる他方の電極と
    で溶接対象物を鋏み加圧保持するC形溶接ガン、X形溶
    接ガン等の2個の対となる電極を有する溶接ガンを使用
    し、溶接作業時に前記電極が摩耗したとき平均摩耗量S
    avを次回の溶接以降使用して、前記溶接ガンを支持する
    ロボットを前記一方の電極の動作方向に対し逆方向に前
    記平均摩耗量Savだけ位置をシフトさせ、即ち溶接ガン
    を平均摩耗量Savだけ持ち上げ、かつ前記サーボモータ
    等の駆動源により移動される前記一方の電極電極の指令
    位置は動作方向に対し平均摩耗量Savだけシフトさせ、
    これにより前記2個の対となる電極が消耗した場合に
    も、開放時に摩耗量がない状態と同様な設定電極間隔を
    保ち、又閉鎖時に、前記2個の対となる電極の先端位置
    を同じ位置に保てるようにしたことを特徴とする溶接ガ
    ン位置補正方法。
  2. 【請求項2】 位置検出器を有するサーボモータ等の駆
    動源により一方の電極を動作させ対となる他方の電極と
    で溶接対象物を鋏み加圧保持するC形溶接ガン、X形溶
    接ガン等の2個の対となる電極を有する溶接ガンを使用
    し、ロボットツール先端座標であるロボット位置データ
    Pi 、一方の前記電極の予め教示された加圧点a、前記
    溶接対象物板厚tiを読み込み、この中でロボット位置デ
    ータPiから、他方の前記電極の摩耗分として前回検出
    された摩耗量Sj を差し引いたロボット指令位置Pi ’
    を算出し、これを位置指令として出力し、ロボットツー
    ル先端座標であるロボット現在位置Pを取り込み、P=
    Pi ’となるまで読み込み・監視し、PとPi ’が一致
    したときロボットが溶接点に達したと判断し、電極位置
    指令作成回路により一方の前記電極の教示加圧点位置a
    から前回までに検出された摩耗量Sj と板厚ti を差し
    引き、目標加圧点bを作成し、一方の前記電極の指令位
    置として出力し目標加圧点位置bに向かって動作させ、
    電極位置検出回路によって取り込む一方の前記電極の現
    在位置をp、その1回前に取り込んだ値をp-1とし、ま
    ず、p-1=0と初期化し、一方の前記電極の現在値データ
    p= p-1となるまでp-1=pとしながら監視を続け、一
    致したとき一方の前記電極が停止したものとして、その
    一方の前記電極到達加圧点位置cを得て、この到達加圧
    点位置cを実加圧点とみなし、溶接機に溶接開始信号を
    出力し、溶接完了信号が入力されるまで待ち、溶接完了
    信号が入力されたら、次点に向かう設定された位置を検
    出する前記位置検出器より得られる値から、前記電極の
    変位量を算出するようにしたことを特徴とする溶接ガン
    位置補正方法。
  3. 【請求項3】 前記前回までに検出された摩耗量Sj
    は、電極到達加圧点位置cと前記教示加圧点位置aとの
    差から前記1対の電極の変位量ΔLを求め、予め教示さ
    れた板厚ti を考慮し前記1対の電極の摩耗量の和2S
    j として求めることを特徴とする請求項2記載の溶接ガ
    ン位置補正方法。
  4. 【請求項4】 前記前回までに検出された摩耗量Sj を
    任意のn回繰り返しその平均値から平均摩耗量Sav求
    め、前記前回までに検出された摩耗量Sj の代わりに平
    均摩耗量Savを使用することを特徴とする請求項3記載
    の溶接ガン位置補正方法。
  5. 【請求項5】 前記前回までに検出された摩耗量Sj が
    規定値以上になった場合、電極の交換時期を知らせるメ
    ッセージの表示又は信号の出力等を行うことを特徴とす
    る請求項2記載の溶接ガン位置補正方法。
JP5124660A 1993-04-30 1993-04-30 溶接ガン位置補正方法 Pending JPH06312274A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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