JPH0970675A - スポット溶接用ロボットの制御装置とその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガンが加圧中にイコライズすることでロボッ
ト及びワークの衝撃と電極磨耗量を吸収し溶接している
が、イコライズ機構をなくし溶接チップ管理の自動化も
可能にする。 【構成】 教示時に基準の電極チップで空打ちする手段
と、可動側電極を基準となる固定物に当接させる手段
と、前記空打ちした当接時のロボット位置とガンモータ
位置を記憶させる手段と、プログラム再生時に使用して
いる電極チップで空打ちしまた固定物に当接させ教示時
との位置の差で可動側電極チップの磨耗量・補正量を算
出する手段と、前記補正量で可動側電極チップの位置を
補正し動作する手段を有して成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スポット溶接用ロボッ
トの制御装置とその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロボットでのスポット溶接では溶
接用スポットガンが加圧中にイコライズ(equalize)する
ことで、ロボット及びワークの衝撃と電極摩耗量を吸収
し、溶接していた［以下、これを『従来例１』とい
う］。また、摩耗検出の方策も例えば特公平6-79787 や
実公平6-27273 の様に、ガンや外部に専用のセンサを設
け検出する手段［以下、これらを『従来例２および従来
例３』という］であった。さらに、チップ交換に関して
は、溶接をした回数で成形し、成形回数で交換するか、
従来例２および従来例３の前記センサより得られた検出
量によっていた［以下、これを『従来例４』という］。
そして、トランスサーモ異常の処理手段としては図７に
示すそのシステム例の様に、ガンの溶接トランスのサー
モスタット信号線は溶接タイマーに配置され、運転中に
トランスのサーモ異常を溶接タイマーが検出すれば、こ
れを溶接異常として他の要因と統合され、ロボット制御
装置に出力し、ロボットとしては溶接異常アラームとし
て処理していた。すなわち従来例の配線例としてのは図
７において、スポットロボット１０はスポットガン３０
を装着し、スポットガン３０からはロボット制御装置１
５へ、ガン制御ケーブル２２が中継部２５を介して、ガ
ン制御信号線２３として配線され、一方トランスサーモ
信号線２４として、中継部２５を介して溶接タイマー２
０へ配線される。溶接タイマー２０へはロボット制御装
置１５より、溶接信号線２８が接続され、かつスポット
ガン３０のトランス３２への電源ケーブル２９で接続さ
れている。なお、１１はスポットロボット１０を姿勢制
御する駆動モータへの電源供給用の給電ケーブル、１６
はロボット用のプログラミングペンダント(programming
pendant) である［以下、これを『従来例５』とい
う］。さらにまた、従来のロボットの電動スポットガン
溶接では、固定側電極をワークに当接させてその位置を
教示する必要があり、この教示をする場合、固定側電極
を微少量づつ移動させワークに当接させ教示するか、ガ
ンにイコライズ機構を有し、ロボットの教示としてはワ
ークへの当接教示をしなくても溶接出来る様にしていた
［以下、これを『従来例６』という］。ここで、イコラ
イズ機構について少しく付言すれば、溶接ガンを加圧方
向に変位可能に支持するもので、被溶接物の位置ずれを
吸収するようにした手段であり、例えば移動側電極の加
圧動作で移動側電極がワークに当接したときに、固定側
電極の固定ロックが解け、固定側電極がバネ手段により
揺動可能な状態になり、被溶接物の位置ずれを無くすよ
うに、固定側電極が先の揺動に基づき被溶接物に当接す
る機構である。ところで、先に掲記した文献による先行
技術を敷衍すれば、従来例２は、溶接ガンをロボットに
よりワークの複数の打点位置に順次移動して溶接を行う
自動溶接機において、正規の寸法の新品の電極チップを
取付けた状態で溶接ガンを空打ちしたときのガンアーム
の開度を基準開度として、電極チップの長さが使用限界
まで減少したきのガンアームの下限開度を設定し、ワー
クの最初の打点位置の溶接を行う前に溶接ガンを空打ち
して、このときのガンアームの開度を溶接ガンに設けた
開度センサにより検出し、この検出開度と前記下限開度
を比較して、電極チップの交換の必要性の有無を判別す
ると共に、前記基準開度に許容誤差を加えた上限開度を
設定し、前記検出開度が該上限開度を上廻ったとき、チ
ップ不良を示す表示器を作動するようにしたことを特徴
とする自動溶接機における溶接ガンの電極チップ管理方
法である。なお、従来例３は、ロボット本体のアームに
イコライザを介して溶接ユニットを浮動支持させた溶接
ロボット装置において、上記アームに対する溶接ユニッ
トの位置を電極対向方向に変位させる電極位置補正装置
と、溶接ユニットの固定電極の摩耗量を検出する摩耗量
検出装置と、この摩耗量検出装置により検出した電極摩
耗量に基づいて上記摩耗量検出装置をアームに対する固
定電極の位置を初期位置に補正するように作動させる制
御装置とを備えていることを特徴とする溶接ロボット装
置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来例１な
いし従来例４のイコライズ機構はガン設計の自由さを制
限し、センサは溶接環境から施行が難しい等の他、両者
共コストアップの一因となっていた。そこで、本発明
は、イコライズ機構やセンサ等を用いずにチップの摩耗
量を検出し、摩耗量補正及びチップ交換時期を検出する
ことが可能なスポット溶接用ロボットの制御装置とその
方法を提供することを第１の目的とする。さらに、従来
例５の方法では、ストロークの異なるガンが登場し、ス
ポットガンの制御はロボット制御装置でするようになっ
た昨今では、溶接トランスのサーモスタット出力信号を
伝送するラインだけが、ガンから溶接機に配線すること
になり、設計、施行上の効率が悪い。また、ロボット制
御装置としては、トランスサーモ異常の個別要因として
取れるはずの異常を、溶接異常として統合した形でしか
とれないので、細かな対処がしがたいという問題点があ
った。そこで、本発明は、スポットガンのサーモスタッ
ト信号を直接配線するように、この信号の監視・処理手
段を持ったスポット溶接用ロボットの制御装置を提供す
ることを第２の目的とする。さらにまた、従来例６に見
られるスポット溶接用ロボットにおける教示方法では、
固定側電極をワークへ当接させる教示が困難であり、時
間も掛かるなどの問題点があり、また、イコライズ機構
は、コストアップの一因となっていた。そこで、本発明
は、簡単な方法で、固定側電極の当接位置を教示できる
スポット溶接用ロボットの制御装置とその方法を提供す
ることを第３の目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、電動スポットガンで被溶接物を抵抗溶接
するロボット制御装置において、イコライズ機構やセン
サ等を用いずに、電動スポットガンの駆動時の到達位置
より、チップの摩耗量を検出し、摩耗量補正及びチップ
交換時の検出をするスポット溶接用ロボット制御装置で
あり、またスポットガンの溶接トランスのサーモスタッ
ト信号の監視・処理手段を持つスポット溶接用ロボット
制御装置であり、さらに被溶接物を抵抗溶接するロボッ
トにおいて、簡単な手段で、固定側電極の当接位置を教
示できるスポット溶接用ロボット制御装置である。すな
わち、電動スポットガンで被溶接物を抵抗溶接するロボ
ットを制御する装置において、教示時に基準の電極チッ
プで空打ちする手段と、可動側電極を基準となる固定物
に当接させる手段と、前記空打ちと当接時のロボット位
置とガンモータ位置を記憶させる手段と、プログラム再
生時に使用している電極チップで空打ちを行いまた固定
物に当接させ教示時との位置の差で可動側電極チップ，
固定側電極チップのそれぞれの摩耗量及びそれから求ま
る補正量を算出する手段と、前記補正量で前記可動側電
極チップ及び固定側電極チップの位置を補正する動作を
行う手段を有するスポット溶接用ロボットの制御装置で
あり、また教示時に空打ちし、この時の前記可動側電極
チップの位置Ａを記憶し、基準固定物に可動側電極チッ
プを当接出来るアプローチ位置Ｃを、ロボットを動かし
て教示し、位置Ｃから可動側電極チップを基準固定物に
当接させ、この時の可動側電極チップの位置Ｄとの差α
のガンモータの位置の移動量を記憶し、同じ空打ちと基
準固定物当接をチップドレスあるいはチップ交換時のプ
ログラムに教示しておき、チップドレスまたはチップ交
換のプログラム再生時に教示しておいた空打ちを再生
し、可動側電極チップの位置Ｂのガンモータの位置と教
示時の位置Ａとの差δを算出し、この差δは第１の全
（可動側＋固定側）摩耗量となり、同じく教示しておい
た基準固定物への当接を再生し、アプローチ位置Ｃ’と
位置Ｄの差βを検出し、 δ：第１の全（可動側＋固定側）摩耗量すなわち第１の
可動側補正量 α：基準ストローク長さ β：第１の摩耗時ストローク長さ γ＝β−α：第１の可動側摩耗量 ε＝δ−（β−α）：第１の固定側摩耗量すなわち第１
の固定側補正量 として、δにて示された第１の可動側補正量で可動側電
極チップを補正し、εにて示された第１の固定側摩耗量
で前記固定側電極チップを補正するスポット溶接用ロボ
ットの制御方法であり、さらに教示の際に基準ワークで
溶接時と同じ加圧状態で可動側電極チップの位置のガン
モータ位置を記憶させるかまたは空打ちの位置のガンモ
ータ位置と板厚と溶接枚数を記憶させる手段と、プログ
ラム再生時に使用している電極でスポット溶接を行いこ
の時の可動側電極チップの位置より可動側電極チップと
固定側電極チップのそれぞれの摩耗量を加算した第２の
摩耗量を算出しこれと第１の摩耗量，第１の補正量より
可動側電極チップ，固定側電極チップの第２の補正量を
算出する手段を有し、第１の補正量の算出周期の間に、
第２の補正量に基づき電極チップの摩耗を補正する第１
項に記載のスポット溶接用ロボットの制御装置であり、
さらにまた予め加圧状態で可動側電極チップの位置をガ
ンモータの位置で登録していたものと、今回溶接中の加
圧位置のガンモータの位置との差δ’を算出して、 δ’：第２の全（可動側＋固定側）摩耗量すなわち第２
の可動側補正量 ε’＝ε＋｛（δ’−δ）／２｝：第２の固定側摩耗量
すなわち第２の固定側補正量から、第２の可動側補正量
δ’及び第２の固定側補正量をε’算出して、溶接動作
のプログラム再生時に補正を行う第２項に記載のスポッ
ト溶接用ロボットの制御方法であり、なお可動側電極チ
ップ及び固定側電極チップの使用限界摩耗量を記憶する
手段を有し、第１の摩耗量が使用限界摩耗量の値を越え
たときに、アラーム信号を出力したり、自動チップ交換
をする第１項に記載のスポット溶接用ロボットの制御装
置であり、なおかつ第２の全摩耗量が予め設定した使用
限界摩耗量の可動側電極チップと固定側電極チップを加
算した値を越えたときに、溶接を終了後、警報信号を出
力するか、または、可動側電極チップ及び固定側電極チ
ップの第１の摩耗量を算出し、どちらのチップが使用限
界かを判断して警報信号を出力したり自動チップ交換を
する第１項に記載のスポット溶接用ロボットの制御装置
であり、しかもスポットガンで被溶接物を抵抗溶接する
ロボットを制御する装置において、スポットガンの溶接
トランスのサーモスタット信号を入力する手段と、その
信号により溶接動作を停止する手段と、警報を出力する
手段を有するスポット溶接用ロボットの制御装置であ
り、しかもなおガンモータ駆動のスポットガンで被溶接
物を抵抗溶接するロボットを制御する装置において、ワ
ークの板厚と溶接枚数を設定する手段と、教示時に固定
側電極をロボット軸で溶接位置に移動する手段と、可動
側電極をワークに当接させる手段と、当接時の前記ガン
モータ位置より固定側チップを当接させるための移動量
を算出する手段と、この移動量より固定側電極を当接さ
せる位置を算出し教示する手段を備えるスポット溶接用
ロボットの制御装置であり、そしてまた空打ち時の可動
側電極チップの基準位置のガンモータの位置ｐを登録
し、教示対象ワーク条件の厚みｓ・溶接枚数ｔを設定
し、ロボットを動作させ、溶接のためのアプローチの位
置にガンの上下方向の位置決めを教示し、可動側電極チ
ップを当接監視状態のガンモータの当接トルク検出状態
でゆっくりと当接させ、当接の位置をｑとすると、ティ
ーチングする第３の補正量ηを η＝（ｐ−ｑ）−（ｓ×ｔ） として求め、この当接状態のままで教示するスポット溶
接用ロボットの制御方法である。

【０００５】

【作用】上記手段により、本発明は、ワークの位置ずれ
が殆どない環境では、イコライズ機構やセンサをなくす
ことが出来、設計，施行の簡易化、日程短縮やコストの
低減を図ることができる。上記手段により、本発明は、
ガンの加圧信号、ストローク切換信号、開放確認信号お
よびトランスのサーモスタット信号を含めてスポットガ
ンに関わる全ては、ロボット制御装置にのみ配線できる
ので、設計・施行上の効率が良くなり、コスト削減も見
込める。また、スポットガンのトランスのサーモスタッ
ト信号を直接ロボット制御装置に配線することにより、
溶接異常として統合した形でなく、トランスのサーモス
タット異常として別個に認識でき、細かな対処が可能と
なり、安全性や作業効率も向上する。上記手段により、
固定側電極の当接位置を簡単に教示でき、イコライズ機
構の無いガンでは当接教示の教示時間の短縮、イコライ
ズ機構付きのガンでは摩耗補正との併用で、イコライズ
機構の省略でガン設計の自由度の拡大、コストの削減な
どを見込むことが出来る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説
明する。なお、各図面において、同一符号は同一もしく
は相当部材を表す。図１は本発明が適用されるシステム
の一例を表す概念的斜視図、図２は本発明の第１の実施
例における電動スポットガンを示す側面図である。図
１，図２において、スポットロボット１０は電動スポッ
トガン３０を装着し、溶接タイマー２０へはロボット制
御装置１５より溶接制御信号線２８と、電動スポットガ
ン３０の溶接用トランス３２より電源ケーブル（溶接
用）２９が接続されている。また、電動スポットガン３
０の電動モータ３１の制御はロボット制御装置１５で行
い、電動モータ３１を駆動するボールネジなどから成る
駆動部３３を介し、可動側電極部３４の先端の可動側電
極チップ３６が、ワーク（不図示）への加圧，開放の動
作をする。さらにまた、固定側電極部３５の先端の固定
側電極チップ３７は溶接トランス３２より、可動側電極
チップ３６と共に溶接時の大電流を得ている。そして、
図３は本発明の第１の実施例の構成を示す部分側面図、
図４は本発明の第２の実施例の構成を表す部分側面図で
ある。ここに、本システムでのチップ交換時期の検出及
び摩耗量補正は次のようになる。

【０００７】 ［電動スポットガンのチップドレス（チ
ップ研摩）またはチップ交換時に行う補正］初めに、本
発明の第１の実施例として、チップドレスまたはチップ
交換時に行う第１の補正について、以下に説明する。図
３はチップドレスまたはチップ交換時に行う補正の説明
図である。まず、図３（ａ₁ ）の様に教示の際に、基準
の電極チップで空打ちをする。この際の可動側電極チッ
プ３６の位置Ａ（ガンモータ３１の位置）を記憶する。
つまり、基準のチップで空打ちし（上側）可動側電極チ
ップ３６の基準位置Ａを登録する。また、図３（ｂ₁ ）
の様に，基準固定物２１に可動側電極チップ３６を当接
出来るアプローチ位置Ｃを、ロボットを動かして教示
し、このアプローチ位置Ｃから可動側電極チップ３６を
基準固定物２１に当接させ、この時の可動側電極チップ
３６の位置Ｄとの差α（ガンモータ３１の位置の移動
量）を記憶する。この時、同じ空打ちと基準固定物当接
をチップドレスやチップ交換時のプログラムに教示して
おく。

【０００８】 次に、図３（ａ₂ ）の様に，チップドレ
スやチップ交換のプログラム再生時に教示しておいた空
打ちを再生し、可動側電極チップ３６の位置Ｂ（ガンモ
ータ３１の位置）と教示時の位置Ａとの差δを算出す
る。この差δは第１の全（可動側＋固定側）摩耗量とな
る。それから、同じく教示しておいた基準固定物２１へ
の当接を再生し、アプローチ位置Ｃ’（可動チップの摩
耗分だけＣよりずれた位置、ガンモータ３１の位置はＣ
と同じ位置）と可動側電極チップ３６の位置Ｄ（ガンモ
ータ３１の位置ではＤ＋可動チップ摩耗量）の差βを検
出する。これにより、 δ：第１の全（可動側＋固定側）摩耗量すなわち第１の
可動側補正量 α：基準ストローク長さ β：第１の摩耗時ストローク長さ γ＝β−α：第１の可動側摩耗量 ε＝δ−（β−α）：第１の固定側摩耗量すなわち第１
の固定側補正量 となる。

【０００９】 ここで、δが第１の可動側補正量となる
のは、固定側電極チップ３７を第１の固定側補正量だけ
可動側方向に補正すると、そのままでは、可動側電極チ
ップ３６もそれだけ動く［図２の機構参照］ので、逆方
向に同量だけ補正する必要がある。このように、本発明
は、基本的には次の考え方から成り立つ。すなわち 固定側摩耗量＝固定側摩耗量 固定側摩耗量＋可動側摩耗量＝可動側補正量 という関係が成立する。これを具体的に説明すると、可
動側電極チップ３６の摩耗量は電動スポットガン３０の
サーボ位置補正で行われ［その時、後述するスポットロ
ボット１０の位置補正を相殺する］、固定側電極チップ
３７の摩耗量はスポットロボット１０の位置を補正する
ことになる。

【００１０】 ［電動スポットガンの溶接動作のプログ
ラム再生時の教示の際に行う補正］次いで、本発明の第
２の実施例として、溶接動作のプログラム再生時に、教
示の際に行う第２の補正について説明する。この第２の
補正をするように設定した位置（通常は溶接するための
アプローチの位置）について、第１の可動補正量δと第
１の固定側補正量εを、さらなる補正を行った後に各電
極を動作させる。先に述べたチップドレスまたはチップ
交換時の補正は、これだけでも十分に使えるが、溶接動
作のプログラム再生時の教示の際に補正を行うと、さら
なる溶接精度が得られる。すなわち、この場合教示動作
の際に、溶接時に補正量算出をする設定になっていると
する。予め加圧状態で可動側電極チップ３６の位置（ガ
ンモータ３１の位置）を取っていたものと、今回溶接中
の加圧位置（ガンモータ３１の位置）の差δ’を算出
し、以下の式より第２の可動側補正量，第２の固定側補
正量を算出する。 δ’：第２の全（可動側＋固定側）摩耗量すなわち第２
の可動側補正量 ε’＝ε＋｛（δ’−δ）／２｝：第２の固定側摩耗量
すなわち第２の固定側補正量 これは、前述のチップドレスやチップ交換時の第１の補
正を使用した場合、前回のチップドレスやチップ交換時
の補正から現在までの第３の全摩耗量（δ’−δ）より
可動側電極チップ３６，固定側電極チップ３７が均等に
摩耗したと仮定し補正するものである。

【００１１】 また、チップドレスやチップ交換時の第
１の補正を使用していないときは、第１の固定側摩耗量
・第１の固定側補正量ε＝０、第１の全（可動側＋固定
側）摩耗量・第１の可動側補正量δ＝０として計算すれ
ば、簡易的な補正手段として、溶接時の第２の補正だけ
でも使用できる。第２の補正動作のさせ方は、第１のチ
ップドレスやチップ交換時の補正の時と同様である。ま
た、スポット溶接時に算出した第２の全摩耗量δ’が予
め記憶させた可動側電極チップ３６及び固定側電極チッ
プ３７の使用限界摩耗量を加算した値を超えていれば、
チップドレスまたはチップ交換時の補正と同じ手順で、
可動側電極チップ３６及び固定側電極チップ３７の第１
の摩耗量を算出し、どちらの電極チップが使用限界かを
判断し、その時点で電極チップ交換位置にロボットが退
避し、交換要求信号を出力したり、自動で自動チップ交
換をするプログラムを実行することも可能である。以上
のようにチップの摩耗量検出と補正機能を適時、周期的
にすれば、チップの管理を自動化することも可能とな
る。また、チップドレスやチップ交換時の補正と溶接時
の補正を併用すれば、より適切な補正が可能となる。

【００１２】 ［エアスポットガン溶接用ロボットの制
御装置における制御配線手段］図５は、本発明の第３の
実施例の配線並びにその回路構成を表す概念図である。
なお、本実施例ではエアスポットガン３０を使用してい
るが、電動スポットガン３０を適用され得ることは言う
までもない。ここに提示した本実施例では図５に示すよ
うに、エア［または電動］スポットガン３０からのガン
制御ケーブル２２が中継部２５を経由しないで、直接、
ロボット制御装置１５へ接続され、トランスサーモ信号
を含め全ての信号が伝送されるように配線されている。
すなわち、従来例の図７ではエアスポットガン３０より
溶接機２０に、ただ１本配線されていたエアスポットガ
ン３０のトランスサーモ信号線２４が、本実施例の図５
では、他のガン制御信号ケーブルに関わる信号と共に、
ガン制御ケーブル２２より直接、ロボット制御装置１５
へ配線され、エアスポットガン３０から溶接機２０に配
線されるものは無くなり、効率的である。また、これま
で溶接異常として纏められていたため、ロボット側が停
止してその原因について溶接機を調べていたのを、その
理由がトランスサーモ異常と分かることで、ロボットを
操作し易く安全な姿勢・場所に戻した上で、アラームと
する等の処理が出来るようになり、溶接機を調べる事も
無くなる。

【００１３】 ［電動スポットガン溶接用ロボットの制
御装置での固定側電極チップのワーク当接位置の教示手
段］本発明の第４の実施例として、イコライズ機構を持
たず、溶接毎に教示なしで複数枚のワークを、時宜に適
した固定側電極補正がなされる手段を掲記する。以下、
本実施例を図面に基づいて説明する。本実施例は、図１
のシステム構成において、図２の電動ガンを適用する手
段である。図６は、固定側電極チップのワーク当接位置
の教示手段の説明図で、図６（ａ）は空打ち時に可動側
電極チップの基準位置（ガンモータ３１の位置）を登録
する説明図・図６（ｂ）は教示対称ワーク条件（厚み
ｓ、溶接枚数ｔ）を設定した後に当接教示する際の説明
図である。図１，図２における回路構成・各部動作は先
に述べているから、その説明は省く。

【００１４】 そこで、本実施例の電動スポットガン溶
接用ロボットの制御装置での固定側電極チップ３７のワ
ーク当接位置の教示手段については、こうである。先
ず、図６（ａ）の様に、空打ち時の可動側電極チップ３
６の基準位置（ガンモータ３１の位置）ｐを登録する。
次に、教示対称ワーク条件（厚みｓ、溶接枚数ｔ）を設
定する。それから、ロボットを動作させ溶接のためのア
プローチの位置にガンの上下方向の位置決めは適当に教
示する。次に、図６（ｂ）の様に、可動側電極チップ３
６を当接監視状態（ガンモータ３１の当接トルク検出状
態）でゆっくりと当接させる。ここで、当接の位置をｑ
とすると、ロボット制御装置１５内で図６のようにし
て、ティーチングする第３の補正量ηを求めると η＝（ｐ−ｑ）−（ｓ×ｔ） となる。そして、この当接状態のまま当接教示を指定
し、教示すると、固定側電極部３５が第３の補正量ηだ
け補正された状態（固定側電極チップ３７がワークＷに
当接した状態）で教示される。位置の確認は教示後、そ
の位置に手動で移動させることで出来る。このようにし
て、本実施例からガンのイコライズ機構を備えず、かつ
溶接の度毎に一々ワークへの当接教示の必要がなくて、
コスト的にも効率的に有利となる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークの位置ずれが殆どない環境下では、イコライズ機
構や摩耗検出用センサをなくし、摩耗に基づく電極チッ
プの位置補正から、チップの管理を自動化することが出
来、設計・施行の日程短縮やコストの低減を図ることが
可能という特段の効果を奏することができる。さらに、
本発明の配線上の回路構成の改良から、設計・施行上の
効率が良くなり、コスト低減も見込め、トランスサーモ
異常の細かな対処が可能となるので、安全性や作業性を
向上させるという効果がある。さらにまた、本発明のイ
コライズ機構不用でしかもワークへの当接教示なしの手
段によれば、固定側電極の当接位置を簡単に教示でき、
当接教示の教示時間の短縮とイコライズ機構の省略でガ
ン設計の自由度の拡大・コストの削除などを見込むこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるシステムの一例を表す概念
的斜視図

【図２】本発明の第１・第２・第４の実施例における電
動スポットガンを示しその一部を切り欠いだ側面図

【図３】本発明の第１の実施例の構成を示す部分側面図
で （ａ）は教示時に基準の電極チップで空打ちして基準位
置を登録し、プレイバックして第１の摩耗量を検出する
状態図 （ｂ）は基準固定物に可動側電極チップを当接出来るア
プローチ位置を、ロボットを動かして教示し、この位置
から可動側電極チップを基準固定物に当接させた状態図

【図４】本発明の第２の実施例の構成を示す部分側面図
で （ａ）は教示時に基準の電極チップでティーチングする
状態図 （ｂ）はプレイバックした溶接時での実ワークへ当接さ
せた状態図

【図５】本発明の第３の実施例の回路構成を示す概念的
斜視図

【図６】本発明の第４の実施例の構成を示す部分側面図
で （ａ）は教示時に基準の固定側電極チップの基準位置を
登録する状態図 （ｂ）は教示対象ワーク条件（厚み・溶接枚数）を設定
し、当接教示する際の状態図

【図７】従来例におけるシステム例を表す概念的斜視図

【符号の説明】

１０ スポットロボット １１ 給電ケーブル（ロボット駆動電源供給用） １５ ロボット制御装置 １６ プログラミングペンダント（ロボット用） ２０ 溶接タイマー ２１ 基準固定物 ２２ ガン制御信号ケーブル ２３ ガン制御信号線 ２４ トランスサーモ信号線 ２５ 中継部 ２８ 溶接制御信号 ２９ 電源ケーブル ３０ 電動スポットガン（またはエアスポットガン） ３１ ガンモータ ３２ 溶接トランス ３３ 駆動部 ３４ 可動側電極部 ３５ 固定側電極部 ３６ 可動側電極チップ ３７ 固定側電極チップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀井 博史 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 渡邉 清隆 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動スポットガンで被溶接物を抵抗溶接
   するロボットを制御する装置において、教示時に基準の
   電極チップで空打ちする手段と、可動側電極を基準とな
   る固定物に当接させる手段と、前記空打ちと当接時のロ
   ボット位置とガンモータ位置を記憶させる手段と、プロ
   グラム再生時に使用している電極チップで空打ちを行い
   また固定物に当接させ教示時との位置の差で可動側電極
   チップ，固定側電極チップのそれぞれの摩耗量及びそれ
   から求まる補正量を算出する手段と、前記補正量で前記
   可動側電極チップ及び固定側電極チップの位置を補正す
   る動作を行う手段を有することを特徴とするスポット溶
   接用ロボットの制御装置。
2. 【請求項２】 教示時に空打ちし、この時の前記可動側
   電極チップの位置Ａを記憶し、基準固定物に前記可動側
   電極チップを当接出来るアプローチ位置Ｃを、ロボット
   を動かして教示し、前記位置Ｃから前記可動側電極チッ
   プを前記基準固定物に当接させ、この時の前記可動側電
   極チップの位置Ｄとの差αの前記ガンモータの位置の移
   動量を記憶し、同じ空打ちと前記基準固定物当接をチッ
   プドレスあるいはチップ交換時のプログラムに教示して
   おき、チップドレスまたはチップ交換のプログラム再生
   時に教示しておいた空打ちを再生し、前記可動側電極チ
   ップの位置Ｂの前記ガンモータの位置と教示時の位置Ａ
   との差δを算出し、この差δは第１の全（可動側＋固定
   側）摩耗量となり、同じく教示しておいた前記基準固定
   物への当接を再生し、アプローチ位置Ｃ’と前記位置Ｄ
   の差βを検出し、 δ：第１の全（可動側＋固定側）摩耗量すなわち第１の
   可動側補正量 α：基準ストローク長さ β：第１の摩耗時ストローク長さ γ＝β−α：第１の可動側摩耗量 ε＝δ−（β−α）：第１の固定側摩耗量すなわち第１
   の固定側補正量 として、δにて示された第１の可動側補正量で前記可動
   側電極チップを補正し、εにて示された第１の固定側摩
   耗量で前記固定側電極チップを補正することを特徴とす
   るスポット溶接用ロボットの制御方法。
3. 【請求項３】 教示の際に基準ワークで溶接時と同じ加
   圧状態で前記可動側電極チップの位置の前記ガンモータ
   位置を記憶させるかまたは空打ちの位置の前記ガンモー
   タ位置と板圧と溶接枚数を記憶させる手段と、プログラ
   ム再生時に使用している電極でスポット溶接を行いこの
   時の前記可動側電極チップの位置より前記可動側電極チ
   ップと前記固定側電極チップのそれぞれの摩耗量を加算
   した第２の摩耗量を算出しこれと前記第１の摩耗量，前
   記第１の補正量より前記可動側電極チップ，前記固定側
   電極チップの第２の補正量を算出する手段を有し、前記
   第１の補正量の算出周期の間に、前記第２の補正量に基
   づき前記電極チップの摩耗を補正することを特徴とする
   請求項１記載のスポット溶接用ロボットの制御装置。
4. 【請求項４】 予め加圧状態で前記可動側電極チップの
   位置を前記ガンモータの位置で登録していたものと、今
   回溶接中の加圧位置の前記ガンモータの位置との差δ’
   を算出して、 δ’：第２の全（可動側＋固定側）摩耗量すなわち第２
   の可動側補正量 ε’＝ε＋｛（δ’−δ）／２｝：第２の固定側摩耗量
   すなわち第２の固定側補正量から、第２の可動側補正量
   δ’及び第２の固定側補正量をε’算出して、溶接動作
   のプログラム再生時に補正を行うことを特徴とする請求
   項２記載のスポット溶接用ロボットの制御方法。
5. 【請求項５】 可動側電極チップ及び固定側電極チップ
   の使用限界摩耗量を記憶する手段を有し、前記第１の摩
   耗量が前記使用限界摩耗量の値を越えたときに、警報信
   号を出力したり自動チップ交換をすることを特徴とする
   請求項１記載のスポット溶接用ロボットの制御装置。
6. 【請求項６】 前記第２の全摩耗量が予め設定した前記
   使用限界摩耗量の前記可動側電極チップと前記固定側電
   極チップを加算した値を越えたときに、溶接を終了後、
   警報信号を出力するか、または、前記可動側電極チップ
   及び前記固定側電極チップの前記第１の摩耗量を算出
   し、どちらのチップが使用限界かを判断して警報信号を
   出力したり自動チップ交換をすることを特徴とする請求
   項１記載のスポット溶接用ロボットの制御装置。
7. 【請求項７】 スポットガンで被溶接物を抵抗溶接する
   ロボットを制御する装置において、スポットガンの溶接
   トランスのサーモスタット信号を入力する手段と、前記
   信号により溶接動作を停止する手段と、警報を出力する
   手段を有することを特徴とするスポット溶接用ロボット
   の制御装置。
8. 【請求項８】 ガンモータ駆動のスポットガンで被溶接
   物を抵抗溶接するロボットを制御する装置において、ワ
   ークの板厚と溶接枚数を設定する手段と、教示時に前記
   固定側電極をロボット軸で溶接位置に移動する手段と、
   前記可動側電極をワークに当接させる手段と、前記当接
   時の前記ガンモータ位置より前記固定側チップを当接さ
   せるための移動量を算出する手段と、この移動量より前
   記固定側電極を当接させる位置を算出し教示する手段を
   備えることを特徴とするスポット溶接用ロボットの制御
   装置。
9. 【請求項９】 空打ち時の前記可動側電極チップの基準
   位置の前記ガンモータの位置ｐを登録し、教示対象ワー
   ク条件の厚みｓ・溶接枚数ｔを設定し、ロボットを動作
   させ、溶接のためのアプローチの位置にガンの上下方向
   の位置決めを教示し、前記可動側電極チップを当接監視
   状態の前記ガンモータの当接トルク検出状態でゆっくり
   と当接させ、当接の位置をｑとすると、ティーチングす
   る第３の補正量ηを η＝（ｐ−ｑ）−（ｓ×ｔ） として求め、この当接状態のままで教示することを特徴
   とするスポット溶接用ロボットの制御方法。