JPH0631462A - スポット溶接用ロボットの位置決め制御装置 - Google Patents
スポット溶接用ロボットの位置決め制御装置Info
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- JPH0631462A JPH0631462A JP4190841A JP19084192A JPH0631462A JP H0631462 A JPH0631462 A JP H0631462A JP 4190841 A JP4190841 A JP 4190841A JP 19084192 A JP19084192 A JP 19084192A JP H0631462 A JPH0631462 A JP H0631462A
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- Japan
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- welding gun
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 正確な位置決めが可能な低コスト，低重量の
スポット溶接用ロボットの位置決め制御装置を提供する
こと。 【構成】 スポット溶接用ガンにおける電極チップの被
溶接物に対する加圧力と前記スポット溶接用ガンの変形
量との関係を記憶する記憶部に記憶させ、この記憶部に
記憶されている当該関係に基づいてスポット溶接用ガン
の支持位置をその支持に応力が生じない位置に制御部で
補正する。
スポット溶接用ロボットの位置決め制御装置を提供する
こと。 【構成】 スポット溶接用ガンにおける電極チップの被
溶接物に対する加圧力と前記スポット溶接用ガンの変形
量との関係を記憶する記憶部に記憶させ、この記憶部に
記憶されている当該関係に基づいてスポット溶接用ガン
の支持位置をその支持に応力が生じない位置に制御部で
補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電極チップの被溶接物
への加圧力に基づいて生じるスポット溶接ガンの変形量
に応じてそのガンの支持位置を最適位置に自動的に補正
するようにしたスポット溶接用ロボットの制御装置に関
するものである。
への加圧力に基づいて生じるスポット溶接ガンの変形量
に応じてそのガンの支持位置を最適位置に自動的に補正
するようにしたスポット溶接用ロボットの制御装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在では車体に施されるスポット溶接は
ロボットに取り付けられた専用のスポット溶接用ガンに
よって行なっている。この溶接用ガンの一例としては図
６に示すようなものが例示できる。このスポット溶接用
ガン１はその片方の電極チップ２がサーボモータ３によ
って図示Ａ，Ｂ方向に上下動するようになっている。こ
の上下動はサーボモータ３に係合するボールネジ４によ
って行なわれる。このようなサーボモータ３を駆動源と
するスポット溶接用ガン１では、スポット溶接を行なう
打点に対する位置決めはロボットの補正機能を使用する
ことで正確に行なうことができるが、スポット溶接をす
るにあたり被溶接物に対して加圧力を加えた場合には、
図６に示すようにガンアーム５がその加圧力に応じて図
示外側方向に弾性変形する。このために加圧時にはサー
ボモータ３による押し込みが必要となり、この押し込み
は図６に示すような構造のフローティング機構６により
吸収あるいは補正を行なうようにしている。
ロボットに取り付けられた専用のスポット溶接用ガンに
よって行なっている。この溶接用ガンの一例としては図
６に示すようなものが例示できる。このスポット溶接用
ガン１はその片方の電極チップ２がサーボモータ３によ
って図示Ａ，Ｂ方向に上下動するようになっている。こ
の上下動はサーボモータ３に係合するボールネジ４によ
って行なわれる。このようなサーボモータ３を駆動源と
するスポット溶接用ガン１では、スポット溶接を行なう
打点に対する位置決めはロボットの補正機能を使用する
ことで正確に行なうことができるが、スポット溶接をす
るにあたり被溶接物に対して加圧力を加えた場合には、
図６に示すようにガンアーム５がその加圧力に応じて図
示外側方向に弾性変形する。このために加圧時にはサー
ボモータ３による押し込みが必要となり、この押し込み
は図６に示すような構造のフローティング機構６により
吸収あるいは補正を行なうようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフローティング機構６を使用したスポット溶接用ロ
ボットにあっては、ロボット側の補正機能の使用によっ
てある程度の位置補正は行なえるものの、非常に正確な
位置決めには不適当であり、また、その機構を備えるた
めにサイズアップ，コストアップ，重量アップにつなが
るという問題がある。
うなフローティング機構６を使用したスポット溶接用ロ
ボットにあっては、ロボット側の補正機能の使用によっ
てある程度の位置補正は行なえるものの、非常に正確な
位置決めには不適当であり、また、その機構を備えるた
めにサイズアップ，コストアップ，重量アップにつなが
るという問題がある。
【０００４】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、正確な位置決めが可能な低
コスト，低重量のスポット溶接用ロボットの位置決め制
御装置の提供を目的とする。
鑑みてなされたものであり、正確な位置決めが可能な低
コスト，低重量のスポット溶接用ロボットの位置決め制
御装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、アームの先端に取り付けられたスポット溶
接用ガンを教示データに基づいて位置決めし、被溶接物
をスポット溶接するように構成されたスポット溶接用ロ
ボットにおいて、前記スポット溶接用ガンにおける電極
チップの前記被溶接物に対する加圧力と前記スポット溶
接ガンの変形量との関係を記憶する記憶手段と、当該記
憶手段に記憶されている当該関係に基づいて前記スポッ
ト溶接用ガンの支持位置を補正する補正手段とを有する
ことを特徴とする。
の本発明は、アームの先端に取り付けられたスポット溶
接用ガンを教示データに基づいて位置決めし、被溶接物
をスポット溶接するように構成されたスポット溶接用ロ
ボットにおいて、前記スポット溶接用ガンにおける電極
チップの前記被溶接物に対する加圧力と前記スポット溶
接ガンの変形量との関係を記憶する記憶手段と、当該記
憶手段に記憶されている当該関係に基づいて前記スポッ
ト溶接用ガンの支持位置を補正する補正手段とを有する
ことを特徴とする。
【０００６】
【作用】このように構成した本発明にあって、補正手段
はスポット溶接用ガンの変形量を、記憶手段に記憶され
ている電極チップの前記被溶接物に対する加圧力と前記
スポット溶接用ガンの変形量との関係に基づいて演算
し、この演算結果に基づいてそのスポット溶接用ガンの
支持位置を応力の生じない最適位置に補正する。
はスポット溶接用ガンの変形量を、記憶手段に記憶され
ている電極チップの前記被溶接物に対する加圧力と前記
スポット溶接用ガンの変形量との関係に基づいて演算
し、この演算結果に基づいてそのスポット溶接用ガンの
支持位置を応力の生じない最適位置に補正する。
【０００７】このために、従来のようにフローティング
機構を設ける必要がなくなり、位置決め精度の向上に伴
う高信頼のスポット溶接を行なうことができ、また、コ
スト，サイズの低減を図ることができるようになる。さ
らに重量減少に伴い動作性能が向上することになる。
機構を設ける必要がなくなり、位置決め精度の向上に伴
う高信頼のスポット溶接を行なうことができ、また、コ
スト，サイズの低減を図ることができるようになる。さ
らに重量減少に伴い動作性能が向上することになる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、スポット溶接用ロボットの概略構成図
である。
明する。図１は、スポット溶接用ロボットの概略構成図
である。
【０００９】図に示すようにこの例示されているスポッ
ト溶接用ロボット１０は、その動作がロボット制御装置
１１によって制御されるようになっている。このスポッ
ト溶接用ロボットは７軸型のものであり、その作業端に
はスポット溶接用ガン１が装着されている。第１軸はス
ポット溶接用ロボット１０の全体をＪ１方向に旋回させ
るものであり、第２軸は第１軸を基準にして前記の作業
端を上下方向，すなわちＪ２方向に移動させるものであ
る。第３軸は第２軸を基準にして同様に作業端を上下方
向，すなわちＪ３方向に移動させるものである。第４軸
は第３軸を基準にして作業端を図示Ｊ４方向に旋回させ
るものである。第５軸は第４軸を基準にして作業端を図
示Ｊ５方向に移動させるものである。第６軸は第５軸を
基準にして作業端を図示Ｊ６方向に旋回させるものであ
る。第７軸は作業端に取り付けられているスポット溶接
用ガン１の電極チップ２を図示Ｊ７方向に上下動させる
ものである。なお、このスポット溶接用ガン１はフロー
ティング機構によって支持されているものではなく、第
６軸に直接装着されている。
ト溶接用ロボット１０は、その動作がロボット制御装置
１１によって制御されるようになっている。このスポッ
ト溶接用ロボットは７軸型のものであり、その作業端に
はスポット溶接用ガン１が装着されている。第１軸はス
ポット溶接用ロボット１０の全体をＪ１方向に旋回させ
るものであり、第２軸は第１軸を基準にして前記の作業
端を上下方向，すなわちＪ２方向に移動させるものであ
る。第３軸は第２軸を基準にして同様に作業端を上下方
向，すなわちＪ３方向に移動させるものである。第４軸
は第３軸を基準にして作業端を図示Ｊ４方向に旋回させ
るものである。第５軸は第４軸を基準にして作業端を図
示Ｊ５方向に移動させるものである。第６軸は第５軸を
基準にして作業端を図示Ｊ６方向に旋回させるものであ
る。第７軸は作業端に取り付けられているスポット溶接
用ガン１の電極チップ２を図示Ｊ７方向に上下動させる
ものである。なお、このスポット溶接用ガン１はフロー
ティング機構によって支持されているものではなく、第
６軸に直接装着されている。
【００１０】ロボット制御装置２は、予め教示されてい
るデータに基づいて上記の７軸の動作を総合的に制御し
て電極チップ２の位置を被溶接物に対して所定の位置に
位置決めし、その位置にスポット溶接を施させる。
るデータに基づいて上記の７軸の動作を総合的に制御し
て電極チップ２の位置を被溶接物に対して所定の位置に
位置決めし、その位置にスポット溶接を施させる。
【００１１】図２は、本発明にかかるスポット溶接用ロ
ボットの位置決め制御装置の概略構成ブロック図であ
る。ロボット制御装置１１内には、スポット溶接用ロボ
ット１０の動作を総括的に制御する補正手段としての制
御部１５と、この制御部１５からの信号に基づいて、上
記７軸それぞれの動作を各軸毎に制御するサーボコント
ロール部２０Ａ〜２０Ｇとが設けられている。このサー
ボコントロール部２０Ａ〜２０Ｆまでの６つのサーボコ
ントロール部は、スポット溶接用ロボット１０の本体部
分の各軸アームの動作を制御するものであり、サーボコ
ントロール部２０Ｇはスポット溶接用ガン１の電極チッ
プ２の動作を制御するものである。制御部１５内には、
電極チップ２への加圧力とガンアーム５の変形量との関
係が記憶されている記憶手段としての記憶部１６が設け
られている。
ボットの位置決め制御装置の概略構成ブロック図であ
る。ロボット制御装置１１内には、スポット溶接用ロボ
ット１０の動作を総括的に制御する補正手段としての制
御部１５と、この制御部１５からの信号に基づいて、上
記７軸それぞれの動作を各軸毎に制御するサーボコント
ロール部２０Ａ〜２０Ｇとが設けられている。このサー
ボコントロール部２０Ａ〜２０Ｆまでの６つのサーボコ
ントロール部は、スポット溶接用ロボット１０の本体部
分の各軸アームの動作を制御するものであり、サーボコ
ントロール部２０Ｇはスポット溶接用ガン１の電極チッ
プ２の動作を制御するものである。制御部１５内には、
電極チップ２への加圧力とガンアーム５の変形量との関
係が記憶されている記憶手段としての記憶部１６が設け
られている。
【００１２】図３は、上記サーボコントロール部の詳細
な構成図である。サーボコントロール部は、接続されて
いるサーボモータ３の動作量を制御するものであり、こ
のサーボモータ３の動作量はエンコーダ１９からの信号
によってフィードバックが採られている。このエンコー
ダ１９は、制御部１５に対して位置フィードバックを与
えると同時に、サーボコントロール部自体に位置指令と
速度指令とのフィードバックを与える。
な構成図である。サーボコントロール部は、接続されて
いるサーボモータ３の動作量を制御するものであり、こ
のサーボモータ３の動作量はエンコーダ１９からの信号
によってフィードバックが採られている。このエンコー
ダ１９は、制御部１５に対して位置フィードバックを与
えると同時に、サーボコントロール部自体に位置指令と
速度指令とのフィードバックを与える。
【００１３】サーボコントロール部は、制御部１５から
出力された位置指令に基づいてサーボモータ３の回転速
度を演算し、この速度指令に基づいてサーボモータ３に
流す電流の指令を演算する。この電流指令に基づいてサ
ーボモータ３には所定の電圧が印加されると共に所定の
電流が供給される。電流制御器２１は、制御部１５から
出力される電流制限指令に基づいてサーボモータ３にそ
の制限電流以上の電流が供給されないように制御する機
能と、現在サーボモータ３に供給されている電流を制御
部１５に報知する機能とを有しているものである。この
電流値は電極チップ２の被溶接物への加圧力に比例する
ことから、制御部１５はこの電流値に基づいて、ガンア
ーム５の変形に基づく補正量を演算する。
出力された位置指令に基づいてサーボモータ３の回転速
度を演算し、この速度指令に基づいてサーボモータ３に
流す電流の指令を演算する。この電流指令に基づいてサ
ーボモータ３には所定の電圧が印加されると共に所定の
電流が供給される。電流制御器２１は、制御部１５から
出力される電流制限指令に基づいてサーボモータ３にそ
の制限電流以上の電流が供給されないように制御する機
能と、現在サーボモータ３に供給されている電流を制御
部１５に報知する機能とを有しているものである。この
電流値は電極チップ２の被溶接物への加圧力に比例する
ことから、制御部１５はこの電流値に基づいて、ガンア
ーム５の変形に基づく補正量を演算する。
【００１４】図４は、本発明の装置によって制御される
スポット溶接用ガン１Ａの構造図である。このガン１Ａ
の基本的な構造は、図６に示したものと同一であるが、
このガン１Ａは従来のよにフローティング機構６を介さ
ずに直接その第６軸に取り付けられている点が異なって
いる。
スポット溶接用ガン１Ａの構造図である。このガン１Ａ
の基本的な構造は、図６に示したものと同一であるが、
このガン１Ａは従来のよにフローティング機構６を介さ
ずに直接その第６軸に取り付けられている点が異なって
いる。
【００１５】本発明の装置は以上のように構成されてい
るが、この装置は図５のフローチャートに基づいて次の
ように動作する。
るが、この装置は図５のフローチャートに基づいて次の
ように動作する。
【００１６】まず、ロボット制御装置１１の制御部１５
は、予め教示されているデータに基づいて各軸のサーボ
コントロール部の動作を制御し、スポット溶接用ガン１
の電極チップ２を被溶接物の所定の加圧点，つまり溶接
ポイントに位置決めする（Ｓ１）。この位置決めが完了
したら、サーボモータ３を駆動させ、電極チップ２の間
隔を狭めて前記被溶接物を所定の圧力で加圧する。この
加圧力はサーボモータ３に流す電流値に比例することか
ら、制御部１５では電流制御器２１からの電流モニタフ
ィードバック信号に基づいてその加圧力を把握している
（Ｓ２）。この加圧力に伴って変形するガンアーム５の
変形量の補正は、記憶部１６に記憶されているデータに
基づいて行なわれる。具体的には、記憶部１６には、こ
の電極チップ２の加圧力とこれに伴うガンアーム５の変
形量とが記憶されているが、制御部１５はこの記憶部１
６に記憶されている変形量パラメータを参照して補正量
を演算する（Ｓ３）。制御部１５は、この変形量パラメ
ータに基づいて各軸の位置データを補正し、電極チップ
２を所定の演算位置に位置決めする（Ｓ４，Ｓ５）。以
上の処理によって電極チップ２が被溶接物に加圧される
時に生じるガンアーム５の変形に伴う電極チップ２の位
置ズレを完全に解消することができるようになる。
は、予め教示されているデータに基づいて各軸のサーボ
コントロール部の動作を制御し、スポット溶接用ガン１
の電極チップ２を被溶接物の所定の加圧点，つまり溶接
ポイントに位置決めする（Ｓ１）。この位置決めが完了
したら、サーボモータ３を駆動させ、電極チップ２の間
隔を狭めて前記被溶接物を所定の圧力で加圧する。この
加圧力はサーボモータ３に流す電流値に比例することか
ら、制御部１５では電流制御器２１からの電流モニタフ
ィードバック信号に基づいてその加圧力を把握している
（Ｓ２）。この加圧力に伴って変形するガンアーム５の
変形量の補正は、記憶部１６に記憶されているデータに
基づいて行なわれる。具体的には、記憶部１６には、こ
の電極チップ２の加圧力とこれに伴うガンアーム５の変
形量とが記憶されているが、制御部１５はこの記憶部１
６に記憶されている変形量パラメータを参照して補正量
を演算する（Ｓ３）。制御部１５は、この変形量パラメ
ータに基づいて各軸の位置データを補正し、電極チップ
２を所定の演算位置に位置決めする（Ｓ４，Ｓ５）。以
上の処理によって電極チップ２が被溶接物に加圧される
時に生じるガンアーム５の変形に伴う電極チップ２の位
置ズレを完全に解消することができるようになる。
【００１７】なお、上記のフローチャートは、各ステッ
プ毎にリアルタイムで処理してしまうものでもよいし、
またＳ２〜Ｓ４のステップは予めオフラインで処理して
しまうものであっても良い。
プ毎にリアルタイムで処理してしまうものでもよいし、
またＳ２〜Ｓ４のステップは予めオフラインで処理して
しまうものであっても良い。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電極
チップの加圧力に応じてその支持位置を応力の生じない
位置に補正するようにしたので、従来のようにフローテ
ィング機構を設ける必要がなくなり、位置決め精度の向
上に伴う高信頼のスポット溶接を行なうことができ、ま
た、コスト，サイズの低減を図ることができるようにな
る。さらに重量減少に伴い動作性能が向上することにな
る。
チップの加圧力に応じてその支持位置を応力の生じない
位置に補正するようにしたので、従来のようにフローテ
ィング機構を設ける必要がなくなり、位置決め精度の向
上に伴う高信頼のスポット溶接を行なうことができ、ま
た、コスト，サイズの低減を図ることができるようにな
る。さらに重量減少に伴い動作性能が向上することにな
る。
【図１】スポット溶接用ロボットの概略構成図である。
【図２】本発明にかかるスポット溶接用ロボットの位置
決め制御装置の概略構成ブロック図である。
決め制御装置の概略構成ブロック図である。
【図３】図２に示したサーボコントロール部の詳細な構
成図である。
成図である。
【図４】本発明にかかるスポット溶接用ロボットのスポ
ット溶接用ガンの構造図である。
ット溶接用ガンの構造図である。
【図５】本発明の装置のフローチャートである。
【図６】従来のスポット溶接用ガンの構造図である。
１…スポット溶接用ガン ２…電極チップ ３…サーボモータ ４…ボールネジ ５…ガンアーム １１…ロボット制御装置 １５…制御部 １６…記憶部 １９…エンコーダ ２０Ａ〜２０Ｆ…サーボコントロール部 ２１…電流制御器
Claims (1)
- 【請求項１】アームの先端に取り付けられたスポット溶
接用ガンを教示データに基づいて位置決めし、被溶接物
をスポット溶接するように構成されたスポット溶接用ロ
ボットにおいて、 前記スポット溶接用ガンにおける電極チップの前記被溶
接物に対する加圧力と前記スポット溶接用ガンの変形量
との関係を記憶する記憶手段と、 当該記憶手段に記憶されている当該関係に基づいて前記
スポット溶接用ガンの支持位置を補正する補正手段とを
有することを特徴とするスポット溶接用ロボットの位置
決め制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4190841A JP2812078B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | スポット溶接用ロボットの位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4190841A JP2812078B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | スポット溶接用ロボットの位置決め制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631462A true JPH0631462A (ja) | 1994-02-08 |
| JP2812078B2 JP2812078B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=16264666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4190841A Expired - Lifetime JP2812078B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | スポット溶接用ロボットの位置決め制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812078B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996026038A1 (en) * | 1995-02-21 | 1996-08-29 | Aura Systems, Inc. | Positioning and electromagnetic clamping device for welder |
| US6849820B2 (en) | 2001-09-25 | 2005-02-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Preliminary assembly system and assembly method for vehicle body component parts |
| DE102007054559A1 (de) * | 2007-11-15 | 2009-05-20 | Thyssenkrupp Drauz Nothelfer Gmbh | Vorrichtung zum Verbinden von Blechen sowie schwenkbares Aufnahmeelement |
| CN106840587A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-06-13 | 重庆大学 | 基于六维力测量的六自由度风洞试验末端位姿误差补偿方法 |
| WO2017186300A1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | Hp Indigo B.V. | Controlling engagement force |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6268685A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-03-28 | Nissan Shatai Co Ltd | スポツト溶接ロボツトの制御装置 |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP4190841A patent/JP2812078B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6268685A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-03-28 | Nissan Shatai Co Ltd | スポツト溶接ロボツトの制御装置 |
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| EP0812248A4 (en) * | 1995-02-21 | 2002-03-20 | Aura Systems Inc | ADJUSTING DEVICE AND ELECTROMAGNETIC HOLDING DEVICE FOR A WELDING MACHINE |
| US6849820B2 (en) | 2001-09-25 | 2005-02-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Preliminary assembly system and assembly method for vehicle body component parts |
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| WO2017186300A1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | Hp Indigo B.V. | Controlling engagement force |
| CN108700842A (zh) * | 2016-04-28 | 2018-10-23 | 惠普深蓝有限责任公司 | 控制接合力 |
| US10466625B2 (en) | 2016-04-28 | 2019-11-05 | Hp Indigo B.V. | Controlling engagement force |
| US10838325B2 (en) | 2016-04-28 | 2020-11-17 | Hp Indigo B.V. | Controlling engagement force |
| CN108700842B (zh) * | 2016-04-28 | 2022-04-15 | 惠普深蓝有限责任公司 | 控制接合力 |
| CN106840587A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-06-13 | 重庆大学 | 基于六维力测量的六自由度风洞试验末端位姿误差补偿方法 |
| CN106840587B (zh) * | 2016-12-31 | 2019-06-04 | 重庆大学 | 基于六维力测量的六自由度风洞试验末端位姿误差补偿法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2812078B2 (ja) | 1998-10-15 |
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