JPH1099973A - ロボット溶接ガンのサーボ制御装置 - Google Patents
ロボット溶接ガンのサーボ制御装置Info
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- JPH1099973A JPH1099973A JP8256772A JP25677296A JPH1099973A JP H1099973 A JPH1099973 A JP H1099973A JP 8256772 A JP8256772 A JP 8256772A JP 25677296 A JP25677296 A JP 25677296A JP H1099973 A JPH1099973 A JP H1099973A
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Landscapes
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】溶接品質の向上と電動サーボガンの汎用性を高
める。 【解決手段】電極を駆動する加圧機構ａと、電極位置を
相対的に調整するイコライズ機構ｂとを備えるロボット
溶接ガンにおいて、イコライズ機構ｂの制御量と加圧機
構ａの制御量を設定する手段ｃと、これら制御量に基づ
いてイコライズ機構ｂと加圧機構ａを制御する手段ｄ
と、ワークと同じ厚さで同じ高さ設定の基準板を利用し
て各電極のチップ摩耗量を計測する手段ｅと、これら計
測値に応じて各機構の制御量を補正する手段ｆとを設け
る。
める。 【解決手段】電極を駆動する加圧機構ａと、電極位置を
相対的に調整するイコライズ機構ｂとを備えるロボット
溶接ガンにおいて、イコライズ機構ｂの制御量と加圧機
構ａの制御量を設定する手段ｃと、これら制御量に基づ
いてイコライズ機構ｂと加圧機構ａを制御する手段ｄ
と、ワークと同じ厚さで同じ高さ設定の基準板を利用し
て各電極のチップ摩耗量を計測する手段ｅと、これら計
測値に応じて各機構の制御量を補正する手段ｆとを設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はロボット溶接ガン
のサーボ制御装置に関する。
のサーボ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業用ロボットを利用して抵抗溶接を自
動的に行う場合、エア駆動方式の溶接ガンが良く採用さ
れる。エア駆動方式はエアの流通やバルブの切り替えに
応答遅れを生じ、１打点あたりの溶接時間が長く掛か
る。また、エアの排気音も大きいなどの不具合があっ
た。そのため、アクチュエータに電動機を備える電動ガ
ンの採用も見られる（特開平６ー３２８２６号公報）。
動的に行う場合、エア駆動方式の溶接ガンが良く採用さ
れる。エア駆動方式はエアの流通やバルブの切り替えに
応答遅れを生じ、１打点あたりの溶接時間が長く掛か
る。また、エアの排気音も大きいなどの不具合があっ
た。そのため、アクチュエータに電動機を備える電動ガ
ンの採用も見られる（特開平６ー３２８２６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電動
ガンはロボット側にイコライズ機構の制御を依存し、加
圧機構の制御のみを行うようになっているため、イコラ
イズ機構の制御機能を持たないロボットへは適用困難と
いう不具合があった。例えば、ロボットが６軸制御の場
合、このイコライズ機構のため、さらにもう１軸の制御
系を追加することが必要となる。
ガンはロボット側にイコライズ機構の制御を依存し、加
圧機構の制御のみを行うようになっているため、イコラ
イズ機構の制御機能を持たないロボットへは適用困難と
いう不具合があった。例えば、ロボットが６軸制御の場
合、このイコライズ機構のため、さらにもう１軸の制御
系を追加することが必要となる。
【０００４】また、電極の摩耗量に関しては従来、定期
的に可動電極が固定電極に突き当たる位置を検出し、こ
れとチップ新品時の電極相互の突き当て位置との差（両
電極のチップ摩耗量）から制御量（加圧ストローク）が
補正されるが、各電極の個別的な摩耗量については両電
極のチップ摩耗量の１／２を使用するに過ぎないので、
各電極の実際の摩耗量にバラツキを生じるため、良好な
溶接品質が得られないという不具合もあった。
的に可動電極が固定電極に突き当たる位置を検出し、こ
れとチップ新品時の電極相互の突き当て位置との差（両
電極のチップ摩耗量）から制御量（加圧ストローク）が
補正されるが、各電極の個別的な摩耗量については両電
極のチップ摩耗量の１／２を使用するに過ぎないので、
各電極の実際の摩耗量にバラツキを生じるため、良好な
溶接品質が得られないという不具合もあった。
【０００５】この発明はこのような問題点を解決するた
めの有効な対策手段の提供を目的とする。
めの有効な対策手段の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明では、電極を
駆動する加圧機構と、電極位置を相対的に調整するイコ
ライズ機構とを備えるロボット溶接ガンにおいて、イコ
ライズ機構と加圧機構のサーボ制御系をロボット動作の
制御系と別途のモジュールユニットに構成する。
駆動する加圧機構と、電極位置を相対的に調整するイコ
ライズ機構とを備えるロボット溶接ガンにおいて、イコ
ライズ機構と加圧機構のサーボ制御系をロボット動作の
制御系と別途のモジュールユニットに構成する。
【０００７】第２の発明では、図７のように電極を駆動
する加圧機構ａと、電極位置を相対的に調整するイコラ
イズ機構ｂとを備えるロボット溶接ガンにおいて、イコ
ライズ機構ｂの制御量と加圧機構ａの制御量を設定する
手段ｃと、これら制御量に基づいてイコライズ機構ｂと
加圧機構ａを制御する手段ｄと、ワークと同じ厚さで同
じ高さ設定の基準板を利用して各電極のチップ摩耗量を
計測する手段ｅと、これら計測値に応じて各機構の制御
量を補正する手段ｆとを設ける。
する加圧機構ａと、電極位置を相対的に調整するイコラ
イズ機構ｂとを備えるロボット溶接ガンにおいて、イコ
ライズ機構ｂの制御量と加圧機構ａの制御量を設定する
手段ｃと、これら制御量に基づいてイコライズ機構ｂと
加圧機構ａを制御する手段ｄと、ワークと同じ厚さで同
じ高さ設定の基準板を利用して各電極のチップ摩耗量を
計測する手段ｅと、これら計測値に応じて各機構の制御
量を補正する手段ｆとを設ける。
【０００８】第３の発明では、図７の第２の発明におい
て、各電極のチップ摩耗量の計測値がそれぞれ所定のチ
ップ限界レベルを越えると電極の交換を警報する手段ｇ
を設ける。
て、各電極のチップ摩耗量の計測値がそれぞれ所定のチ
ップ限界レベルを越えると電極の交換を警報する手段ｇ
を設ける。
【０００９】
【作用】第１の発明によれば、ロボット溶接ガンのサー
ボ制御系が独立するので、汎用性が高まり、あらゆるロ
ボットとの組み合わせが可能になる。また、サーボ制御
系のモジュール化により、ロボットへの組み付け時に現
場での作業工数を合理化できる。
ボ制御系が独立するので、汎用性が高まり、あらゆるロ
ボットとの組み合わせが可能になる。また、サーボ制御
系のモジュール化により、ロボットへの組み付け時に現
場での作業工数を合理化できる。
【００１０】第２の発明によれば、基準板を利用して各
電極のチップ摩耗量をそれぞれ正確に計測できる。その
ため、これらの計測値に応じて各制御量を補正すること
により、バラツキの少ない高い溶接品質が得られる。
電極のチップ摩耗量をそれぞれ正確に計測できる。その
ため、これらの計測値に応じて各制御量を補正すること
により、バラツキの少ない高い溶接品質が得られる。
【００１１】第３の発明によれば、電極の交換を適確に
行える。
行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１において、１は６軸のロボッ
トで、そのロボットハンド１ａに２軸の溶接ガンとし
て、イコライズ用の電動機（サーボモータ）と加圧用の
電動機（サーボモータ）を備える電動ガン３が取り付け
られる。そして、ロボット１の６軸動作を制御するロボ
ット制御盤５と、電動ガン３への溶接電気の供給（通電
時間や電流値など）を制御する溶接制御盤７（タイマ）
と、電動ガン３のイコライズ動作と加圧動作を制御する
サーボコントローラ４（サーボ制御盤）と、これら制御
のシーケンスを司るインタロック制御盤６が設けられ
る。また、ワークをセットする治具８が配置され、その
動きもインタロック制御盤６のシーケンスを受けるよう
になっている。
トで、そのロボットハンド１ａに２軸の溶接ガンとし
て、イコライズ用の電動機（サーボモータ）と加圧用の
電動機（サーボモータ）を備える電動ガン３が取り付け
られる。そして、ロボット１の６軸動作を制御するロボ
ット制御盤５と、電動ガン３への溶接電気の供給（通電
時間や電流値など）を制御する溶接制御盤７（タイマ）
と、電動ガン３のイコライズ動作と加圧動作を制御する
サーボコントローラ４（サーボ制御盤）と、これら制御
のシーケンスを司るインタロック制御盤６が設けられ
る。また、ワークをセットする治具８が配置され、その
動きもインタロック制御盤６のシーケンスを受けるよう
になっている。
【００１３】電動ガン３は図２のようにフレーム１０と
一体のアーム１０ａが設けられ、アーム１０ａの先端に
固定電極１１が形成される。フレーム１０に固定電極１
１と同軸上を進退可能な加圧用のスクリュロッド１２が
設けられ、その固定電極１１に臨む先端部に可動電極１
３が形成される。ロボットハンド１ａ側との間にイコラ
イズ用のスクリュロッド１４が回転自在に支持され、フ
レーム１０はこのスクリュロッド１４上を進退可能に取
り付けられる。
一体のアーム１０ａが設けられ、アーム１０ａの先端に
固定電極１１が形成される。フレーム１０に固定電極１
１と同軸上を進退可能な加圧用のスクリュロッド１２が
設けられ、その固定電極１１に臨む先端部に可動電極１
３が形成される。ロボットハンド１ａ側との間にイコラ
イズ用のスクリュロッド１４が回転自在に支持され、フ
レーム１０はこのスクリュロッド１４上を進退可能に取
り付けられる。
【００１４】スクリュロッド１３に加圧用のサーボモー
タ１５が、スクリュロッド１４にイコライズ用のサーボ
モータ１６がそれぞれ連結される。サーボコントローラ
４は加圧用とイコライズ用の１軸アンプ２０ａ，２０ｂ
を内蔵するもので、インタロック制御盤６のシーケンス
を受けながら、各サーボモータ１５，１６の回転を監視
するエンコーダ１７，１８の信号に基づいて、イコライ
ズ動作と加圧動作をフィードバック制御するようになっ
ている。２１ａ，２１ｂはそれぞれ１軸アンプ２０ａ，
２０ｂの制御上必要なデータ（ワークのデータなど）を
打ち込むサーボ操作盤（パラメーラユニット）で、これ
らは１つのケーシング４ａにモジュールユニットとして
まとめられる。
タ１５が、スクリュロッド１４にイコライズ用のサーボ
モータ１６がそれぞれ連結される。サーボコントローラ
４は加圧用とイコライズ用の１軸アンプ２０ａ，２０ｂ
を内蔵するもので、インタロック制御盤６のシーケンス
を受けながら、各サーボモータ１５，１６の回転を監視
するエンコーダ１７，１８の信号に基づいて、イコライ
ズ動作と加圧動作をフィードバック制御するようになっ
ている。２１ａ，２１ｂはそれぞれ１軸アンプ２０ａ，
２０ｂの制御上必要なデータ（ワークのデータなど）を
打ち込むサーボ操作盤（パラメーラユニット）で、これ
らは１つのケーシング４ａにモジュールユニットとして
まとめられる。
【００１５】ワークへの溶接処理に際しては、インタロ
ック制御盤６がロボット制御盤５へ位置決め動作を命令
する。ロボット制御盤５はその動作命令を受けると、テ
ィーチングに基づいてロボット１の６軸動作を制御し、
ワークの溶接打点に電動ガン３を位置決めする。位置
決めが完了すると、ロボット制御盤５はインタロック制
御盤６へ溶接加圧指令を返送する。インタロック制御
盤６はこの加圧指令を受けて、サーボコントローラ４へ
溶接加圧の開始命令（始動指令）を出力する。
ック制御盤６がロボット制御盤５へ位置決め動作を命令
する。ロボット制御盤５はその動作命令を受けると、テ
ィーチングに基づいてロボット１の６軸動作を制御し、
ワークの溶接打点に電動ガン３を位置決めする。位置
決めが完了すると、ロボット制御盤５はインタロック制
御盤６へ溶接加圧指令を返送する。インタロック制御
盤６はこの加圧指令を受けて、サーボコントローラ４へ
溶接加圧の開始命令（始動指令）を出力する。
【００１６】サーボコントローラ４はこの開始命令を受
けると、サーボ操作盤２１ａ，２１ｂで設定の各制御量
に応じてサーボモータ１５，１６を速度制御しながら正
方向へ回転し、これらモータ１５，１６の負荷電流に基
づく電極間の加圧が所定トルク（サーボ操作盤２１ａ，
２１ｂにデータ入力）に達すると、インタロック制御盤
６へ溶接加圧の完了信号を返送する。インタロック制
御盤６はこの完了信号を受けて、溶接制御盤７へ溶接
電気の通電起動を命令する。
けると、サーボ操作盤２１ａ，２１ｂで設定の各制御量
に応じてサーボモータ１５，１６を速度制御しながら正
方向へ回転し、これらモータ１５，１６の負荷電流に基
づく電極間の加圧が所定トルク（サーボ操作盤２１ａ，
２１ｂにデータ入力）に達すると、インタロック制御盤
６へ溶接加圧の完了信号を返送する。インタロック制
御盤６はこの完了信号を受けて、溶接制御盤７へ溶接
電気の通電起動を命令する。
【００１７】溶接制御盤７は通電命令を受けると、所定
の大電流をタイマの設定時間だけ通電し、電極１１と１
３間のワークを溶接する。タイマの設定時間（通電の保
持時間）が経過すると、インタロック制御盤６へ溶接
の完了信号を返送する。インタロック制御盤６はこの完
了信号を受けて、サーボコントローラ４へ今度はワー
クの開放（離脱指令）を命令する。
の大電流をタイマの設定時間だけ通電し、電極１１と１
３間のワークを溶接する。タイマの設定時間（通電の保
持時間）が経過すると、インタロック制御盤６へ溶接
の完了信号を返送する。インタロック制御盤６はこの完
了信号を受けて、サーボコントローラ４へ今度はワー
クの開放（離脱指令）を命令する。
【００１８】サーボコントローラ４はワークの開放命令
を受けると、各制御量に応じてサーボモータ１５，１６
の逆方向への回転を制御し、固定電極１１と可動電極１
３をワークから離間させる。電極１１，１３がそれぞれ
所定の開放位置に復帰すると、ワークの解放完了信号
をインタロック制御盤６へ返送する。インタロック制御
盤６はこの完了信号を受けて、電動ガン３をつぎの打点
位置、あるいは待機位置に移動すべくロボット制御盤５
へ１打点の溶接作業の完了を送信する。
を受けると、各制御量に応じてサーボモータ１５，１６
の逆方向への回転を制御し、固定電極１１と可動電極１
３をワークから離間させる。電極１１，１３がそれぞれ
所定の開放位置に復帰すると、ワークの解放完了信号
をインタロック制御盤６へ返送する。インタロック制御
盤６はこの完了信号を受けて、電動ガン３をつぎの打点
位置、あるいは待機位置に移動すべくロボット制御盤５
へ１打点の溶接作業の完了を送信する。
【００１９】図３はサーボコントローラ４の制御内容を
説明するメインフローで、上述の溶接処理に必要な制御
はステップ７で行われる。サーボ電源がオンすると、サ
ーボコントローラ４の座標系を確立するため、サーボモ
ータ１５，１６を逆方向へ回転し、スクリュロッド１
２，１４を機械端（手動原点位置）に復帰させる（ステ
ップ１，ステップ２）。
説明するメインフローで、上述の溶接処理に必要な制御
はステップ７で行われる。サーボ電源がオンすると、サ
ーボコントローラ４の座標系を確立するため、サーボモ
ータ１５，１６を逆方向へ回転し、スクリュロッド１
２，１４を機械端（手動原点位置）に復帰させる（ステ
ップ１，ステップ２）。
【００２０】電極１１，１３の新品チップ装着時はチッ
プ原点として、サーボモータ１５を正方向へ回転し、可
動電極１３が固定電極１１に突き当たる位置を検出し、
メモリに加圧軸のガン開き量の基準位置（最初の加圧位
置）およびドレス要求量の最初の基準位置として格納す
る（ステップ３）。また、イコライズ原点としてサーボ
モータ１６を正方向へ回転し、固定電極１１が後述の基
準板に突き当たる位置を検出し、メモリにイコライズ軸
のガン開き量の基準位置（最初のイコライズ位置）およ
びチップ摩耗量の基準位置として格納する（ステップ
４）。その後、基準板原点としてガンをいったん開いて
からサーボモータ１５を正方向へ回転し、可動電極１３
が基準板に突き当たる位置を検出し、メモリに加圧軸の
チップ摩耗量の基準位置として格納する（ステップ
５）。
プ原点として、サーボモータ１５を正方向へ回転し、可
動電極１３が固定電極１１に突き当たる位置を検出し、
メモリに加圧軸のガン開き量の基準位置（最初の加圧位
置）およびドレス要求量の最初の基準位置として格納す
る（ステップ３）。また、イコライズ原点としてサーボ
モータ１６を正方向へ回転し、固定電極１１が後述の基
準板に突き当たる位置を検出し、メモリにイコライズ軸
のガン開き量の基準位置（最初のイコライズ位置）およ
びチップ摩耗量の基準位置として格納する（ステップ
４）。その後、基準板原点としてガンをいったん開いて
からサーボモータ１５を正方向へ回転し、可動電極１３
が基準板に突き当たる位置を検出し、メモリに加圧軸の
チップ摩耗量の基準位置として格納する（ステップ
５）。
【００２１】通常時はサーボ電源のオンおよび手動原点
復帰後にステップ６へ進み、ワークへの溶接処理回数
（打点数）が所定値に及ぶ毎にチップ調査を実施する。
チップ調査はチップ原点の現在位置を検出し、メモリの
加圧位置を更新してワークに応じたガン開き量を補正す
る。また、チップ調査の検出位置とチップ摩耗量の基準
位置との差から、ドレス要求量として両電極の合計摩耗
量を求め、このドレス要求量が所定のチップドレスレベ
ルを越えると、チップドレス処理要求の発生をオンす
る。
復帰後にステップ６へ進み、ワークへの溶接処理回数
（打点数）が所定値に及ぶ毎にチップ調査を実施する。
チップ調査はチップ原点の現在位置を検出し、メモリの
加圧位置を更新してワークに応じたガン開き量を補正す
る。また、チップ調査の検出位置とチップ摩耗量の基準
位置との差から、ドレス要求量として両電極の合計摩耗
量を求め、このドレス要求量が所定のチップドレスレベ
ルを越えると、チップドレス処理要求の発生をオンす
る。
【００２２】チップドレス処理要求の発生がオフのとき
は、ステップ７の溶接処理を行う。そのイコライズ動作
と加圧動作は、イコライズ位置と加圧位置に基づいて制
御される。ドレス処理要求の発生がオンのときはステッ
プ８に移行し、チップドレス処理が行われ、その要求ク
リア後に再度実施するチップ調査で得られる検出位置に
基づいて、ドレス要求量の基準位置を更新する。
は、ステップ７の溶接処理を行う。そのイコライズ動作
と加圧動作は、イコライズ位置と加圧位置に基づいて制
御される。ドレス処理要求の発生がオンのときはステッ
プ８に移行し、チップドレス処理が行われ、その要求ク
リア後に再度実施するチップ調査で得られる検出位置に
基づいて、ドレス要求量の基準位置を更新する。
【００２３】そして、ステップ９，ステップ１０でイコ
ライズ調査と基準板調査を順に行う。イコライズ調査は
固定電極１１が基準板に突き当たるイコライズ原点の現
在位置を検出し、この検出位置に基づいてイコライズ位
置を更新する。また、イコライズ調査の検出位置とチッ
プ摩耗量の基準位置との差から、固定電極１１側のチッ
プ摩耗量を求め、この摩耗量がチップ限界レベルを越え
ると、チップ交換のオンにより、ステップ１１で固定電
極の交換警報を作動させる。
ライズ調査と基準板調査を順に行う。イコライズ調査は
固定電極１１が基準板に突き当たるイコライズ原点の現
在位置を検出し、この検出位置に基づいてイコライズ位
置を更新する。また、イコライズ調査の検出位置とチッ
プ摩耗量の基準位置との差から、固定電極１１側のチッ
プ摩耗量を求め、この摩耗量がチップ限界レベルを越え
ると、チップ交換のオンにより、ステップ１１で固定電
極の交換警報を作動させる。
【００２４】基準板調査は加圧電極１３が基準板に突き
当たる基準板原点の現在位置を検出し、この検出位置と
チップ摩耗量の基準位置との差から、可動電極１３側の
チップ摩耗量を求め、この摩耗量がチップ限界レベルを
越えると、チップ交換のオンにより、ステップ１１で可
動電極の交換警報を作動させる。ステップ６〜ステップ
１１は、ステップ１２でサーボ電源がオフするまで繰り
返し実行される。
当たる基準板原点の現在位置を検出し、この検出位置と
チップ摩耗量の基準位置との差から、可動電極１３側の
チップ摩耗量を求め、この摩耗量がチップ限界レベルを
越えると、チップ交換のオンにより、ステップ１１で可
動電極の交換警報を作動させる。ステップ６〜ステップ
１１は、ステップ１２でサーボ電源がオフするまで繰り
返し実行される。
【００２５】ここで、基準板３０は図６のようにワーク
３１と同じ厚さのもので、治具８上でワーク３１のセッ
ト状態と同じ高さに設置される。この場合、固定電極１
１が基準板３０に下方から突き当たる位置が定まらない
と、加圧側の座標系の中に基準板３０の位置が決まらな
いので、可動電極１３を基準板３０に上方から突き当て
る基準板調査は、必ずイコライズ調査後に行われる。図
４に加圧軸の動作特性を、図５にイコライズ軸の動作特
性をそれぞれ表す。図中の数値は各動作のストローク位
置を例示するものである。
３１と同じ厚さのもので、治具８上でワーク３１のセッ
ト状態と同じ高さに設置される。この場合、固定電極１
１が基準板３０に下方から突き当たる位置が定まらない
と、加圧側の座標系の中に基準板３０の位置が決まらな
いので、可動電極１３を基準板３０に上方から突き当て
る基準板調査は、必ずイコライズ調査後に行われる。図
４に加圧軸の動作特性を、図５にイコライズ軸の動作特
性をそれぞれ表す。図中の数値は各動作のストローク位
置を例示するものである。
【００２６】図４において、可動電極１３は手動原点復
帰アドレスに対応する機械端からストローク限界へ移動
可能になる。電極１１，１３の新品チップ装着時はチッ
プ原点と基準板原点が初期設定される。そして、チップ
原点をガン開き量の基準位置としてワークの厚さに応じ
たガン開き量（図中の加圧位置）が決定される。ガン開
き量の基準位置はチップ調査毎に更新される。
帰アドレスに対応する機械端からストローク限界へ移動
可能になる。電極１１，１３の新品チップ装着時はチッ
プ原点と基準板原点が初期設定される。そして、チップ
原点をガン開き量の基準位置としてワークの厚さに応じ
たガン開き量（図中の加圧位置）が決定される。ガン開
き量の基準位置はチップ調査毎に更新される。
【００２７】チップドレス後のチップ調査でドレス要求
量の基準位置（チップドレスの判定基準）が更新され、
その後のチップ調査でドレス要求量が計測される。この
計測量は所定のチップドレスレベルと比較され、チップ
ドレスの要否が判定される。チップドレス処理毎に基準
板調査が行われ、この検出位置とチップ摩耗量の基準位
置との差から、可動電極１３のチップ摩耗量が計測され
る。そして、この摩耗量をチップ限界レベルと比較し、
電極交換の要否が判定される。
量の基準位置（チップドレスの判定基準）が更新され、
その後のチップ調査でドレス要求量が計測される。この
計測量は所定のチップドレスレベルと比較され、チップ
ドレスの要否が判定される。チップドレス処理毎に基準
板調査が行われ、この検出位置とチップ摩耗量の基準位
置との差から、可動電極１３のチップ摩耗量が計測され
る。そして、この摩耗量をチップ限界レベルと比較し、
電極交換の要否が判定される。
【００２８】溶接処理については、加圧位置を基準にし
てクリープ距離（減速領域）と押込み量（加圧限界領
域）が設定される。そして、サーボモータ１５は所定の
ガン開き量からクリープ距離までスクリュロッド１２を
高速でストロークさせながら、クリープ距離に入ると減
速して可動電極１３をワークに突き当てるように制御さ
れる。その後、ワークは押込み量の範囲で所定トルクに
達するまで加圧される。
てクリープ距離（減速領域）と押込み量（加圧限界領
域）が設定される。そして、サーボモータ１５は所定の
ガン開き量からクリープ距離までスクリュロッド１２を
高速でストロークさせながら、クリープ距離に入ると減
速して可動電極１３をワークに突き当てるように制御さ
れる。その後、ワークは押込み量の範囲で所定トルクに
達するまで加圧される。
【００２９】図５において、フレーム１０は手動原点復
帰アドレスに対応する機械端からストローク限界へ移動
可能になる。電極１１，１３の新品チップ装着時はイコ
ライズ原点が初期設定される。そして、チップドレス処
理毎にイコライズ調査が行われ、この検出位置とチップ
摩耗量の基準位置との差から、固定電極１１のチップ摩
耗量が計測され、これをチップ限界レベルと比較して電
極交換の要否が判定される。また、イコライズ調査の検
出位置に基づいて、固定電極１３が基準板に突き当たる
イコライズ位置が補正される。
帰アドレスに対応する機械端からストローク限界へ移動
可能になる。電極１１，１３の新品チップ装着時はイコ
ライズ原点が初期設定される。そして、チップドレス処
理毎にイコライズ調査が行われ、この検出位置とチップ
摩耗量の基準位置との差から、固定電極１１のチップ摩
耗量が計測され、これをチップ限界レベルと比較して電
極交換の要否が判定される。また、イコライズ調査の検
出位置に基づいて、固定電極１３が基準板に突き当たる
イコライズ位置が補正される。
【００３０】溶接処理においては、イコライズ位置を基
準にクリープ距離（減速領域）と押込み量（加圧制御領
域）が設定され、サーボモータ１６はガン開き量の補正
位置からクリープ距離までスクリュロッド１４を高速で
ストロークさせながら、クリープ距離に入ると減速して
固定電極１１をワークに突き当てるように制御される。
その後、サーボモータ１６は電極１１，１３間に挟むワ
ークを押込み量の範囲でサーボモータ１５の加圧力に対
抗して支持するように駆動される。
準にクリープ距離（減速領域）と押込み量（加圧制御領
域）が設定され、サーボモータ１６はガン開き量の補正
位置からクリープ距離までスクリュロッド１４を高速で
ストロークさせながら、クリープ距離に入ると減速して
固定電極１１をワークに突き当てるように制御される。
その後、サーボモータ１６は電極１１，１３間に挟むワ
ークを押込み量の範囲でサーボモータ１５の加圧力に対
抗して支持するように駆動される。
【００３１】このように構成により、サーボ操作盤２１
ａ，２１ｂにワークおよび加圧力のデータを入力する
と、チップ原点の初期設定からワークの厚さに応じたガ
ン開き量が決定され、これに基づいてサーボモータ１
５，１６の速度制御とストローク制御が行われる。この
場合、チップ調査が定期的に実施され、その結果から得
られる両電極１１，１３のチップ摩耗量の合計値に応じ
て加圧位置を補正するだけでなく、電極１１，１３の個
別的なチップ摩耗量を基準板を利用して検出し、イコラ
イズ位置の補正も行われるため、電極１１，１３の摩耗
量に伴うバラツキの少ない高い溶接品質を実現できる。
また、チップドレス処理や電極交換も適確に行うことが
可能になる。
ａ，２１ｂにワークおよび加圧力のデータを入力する
と、チップ原点の初期設定からワークの厚さに応じたガ
ン開き量が決定され、これに基づいてサーボモータ１
５，１６の速度制御とストローク制御が行われる。この
場合、チップ調査が定期的に実施され、その結果から得
られる両電極１１，１３のチップ摩耗量の合計値に応じ
て加圧位置を補正するだけでなく、電極１１，１３の個
別的なチップ摩耗量を基準板を利用して検出し、イコラ
イズ位置の補正も行われるため、電極１１，１３の摩耗
量に伴うバラツキの少ない高い溶接品質を実現できる。
また、チップドレス処理や電極交換も適確に行うことが
可能になる。
【００３２】２軸の電動ガン３はサーボコントローラ４
により、ロボット制御盤５から別途にすべての動作が制
御されるため、ロボット制御盤５にはイコライズ動作な
どの制御機能を付加する必要がない。つまり、この独立
２軸式の電動サーボガンは、既存のロボットにも、その
大幅な改造を施さず、容易かつ安価に適用できる。ま
た、電動ガン３のサーボ制御系はモジュールユニットと
して構成されるので、ロボットへの適用に際して現場で
の作業工数も大幅に合理化できる。
により、ロボット制御盤５から別途にすべての動作が制
御されるため、ロボット制御盤５にはイコライズ動作な
どの制御機能を付加する必要がない。つまり、この独立
２軸式の電動サーボガンは、既存のロボットにも、その
大幅な改造を施さず、容易かつ安価に適用できる。ま
た、電動ガン３のサーボ制御系はモジュールユニットと
して構成されるので、ロボットへの適用に際して現場で
の作業工数も大幅に合理化できる。
【００３３】例えば、６軸のロボットにエア駆動方式の
２軸溶接ガンに変えて適用する場合、図１の中で表すよ
うにエア駆動方式の溶接ガン用のエア配管系３１（点線
で表す）を撤去し、インタロック制御盤６にサーボコン
トローラ４との間で信号をやり取りする改造部分４０を
加えるだけで済み、ロボット制御盤５などは殆どそのま
ま利用可能になる。
２軸溶接ガンに変えて適用する場合、図１の中で表すよ
うにエア駆動方式の溶接ガン用のエア配管系３１（点線
で表す）を撤去し、インタロック制御盤６にサーボコン
トローラ４との間で信号をやり取りする改造部分４０を
加えるだけで済み、ロボット制御盤５などは殆どそのま
ま利用可能になる。
【００３４】
【発明の効果】第１の発明によれば、電極を駆動する加
圧機構と、電極位置を相対的に調整するイコライズ機構
とを備えるロボット溶接ガンにおいて、イコライズ機構
と加圧機構のサーボ制御系をロボット動作の制御系と別
途のモジュールユニットに構成したので、汎用性が高ま
り、あらゆるロボットとの組み合わせが可能になる。ま
た、サーボ制御系のモジュール化により、ロボットへの
組み付け時に現場での作業工数を合理化できる。
圧機構と、電極位置を相対的に調整するイコライズ機構
とを備えるロボット溶接ガンにおいて、イコライズ機構
と加圧機構のサーボ制御系をロボット動作の制御系と別
途のモジュールユニットに構成したので、汎用性が高ま
り、あらゆるロボットとの組み合わせが可能になる。ま
た、サーボ制御系のモジュール化により、ロボットへの
組み付け時に現場での作業工数を合理化できる。
【００３５】第２の発明によれば、電極を駆動する加圧
機構と、電極位置を相対的に調整するイコライズ機構と
を備えるロボット溶接ガンにおいて、イコライズ機構の
制御量と加圧機構の制御量を設定する手段と、これら制
御量に基づいてイコライズ機構と加圧機構を制御する手
段と、ワークと同じ厚さで同じ高さ設定の基準板を利用
して各電極のチップ摩耗量を計測する手段と、これら計
測値に応じて各機構の制御量を補正する手段とを設けた
ので、両電極の個別的なチップ摩耗量を計測し、各制御
量を補正することにより、バラツキのない高い溶接品質
が得られる。
機構と、電極位置を相対的に調整するイコライズ機構と
を備えるロボット溶接ガンにおいて、イコライズ機構の
制御量と加圧機構の制御量を設定する手段と、これら制
御量に基づいてイコライズ機構と加圧機構を制御する手
段と、ワークと同じ厚さで同じ高さ設定の基準板を利用
して各電極のチップ摩耗量を計測する手段と、これら計
測値に応じて各機構の制御量を補正する手段とを設けた
ので、両電極の個別的なチップ摩耗量を計測し、各制御
量を補正することにより、バラツキのない高い溶接品質
が得られる。
【００３６】第３の発明によれば、第２の発明におい
て、各電極の摩耗量の計測値がそれぞれ所定のチップ限
界レベルを越えると電極の交換を警報する手段とを設け
たので、電極の交換を適確に行える。
て、各電極の摩耗量の計測値がそれぞれ所定のチップ限
界レベルを越えると電極の交換を警報する手段とを設け
たので、電極の交換を適確に行える。
【図１】この発明の実施形態を表す構成図である。
【図２】同じく構成説明図である。
【図３】同じく制御内容を説明するフローチャートであ
る。
る。
【図４】同じく加圧側の動作説明図である。
【図５】同じくイコライズ側の動作説明図である。
【図６】同じく基準板の構成説明図できる。
【図７】この発明の構成図である。
１ ６軸ロボット ３ ２軸の電動ガン ４ サーボコントローラ ５ ロボット制御盤 ６ インタロック制御盤 ７ 溶接制御盤 １１ 固定電極 １２ 加圧用スクリュロッド １３ 可動電極 １４ イコライズ用スクリュロッド １５，１６ サーボモータ ２０ａ，２０ｂ １軸アンプ ２１ａ，２１ｂ サーボ操作盤
Claims (3)
- 【請求項１】電極を駆動する加圧機構と、電極位置を相
対的に調整するイコライズ機構とを備えるロボット溶接
ガンにおいて、イコライズ機構と加圧機構のサーボ制御
系をロボット動作の制御系と別途のモジュールユニット
に構成したことを特徴とするロボット溶接ガンのサーボ
制御装置。 - 【請求項２】電極を駆動する加圧機構と、電極位置を相
対的に調整するイコライズ機構とを備えるロボット溶接
ガンにおいて、イコライズ機構の制御量と加圧機構の制
御量を設定する手段と、これら制御量に基づいてイコラ
イズ機構と加圧機構を制御する手段と、ワークと同じ厚
さで同じ高さ設定の基準板を利用して各電極のチップ摩
耗量を計測する手段と、これら計測値に応じて各機構の
制御量を補正する手段とを設けたことを特徴とするロボ
ット溶接ガンのサーボ制御装置。 - 【請求項３】各電極のチップ摩耗量の計測値がそれぞれ
チップ限界レベルを越えると電極の交換を警報する手段
を設けたことを特徴とする請求項２に記載のサーボ制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8256772A JPH1099973A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | ロボット溶接ガンのサーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8256772A JPH1099973A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | ロボット溶接ガンのサーボ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1099973A true JPH1099973A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17297240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8256772A Pending JPH1099973A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | ロボット溶接ガンのサーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1099973A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998034753A1 (fr) * | 1997-02-07 | 1998-08-13 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede de detection d'une quantite d'abrasion d'une electrode pistolet a souder et procede de soudage |
| WO2010001603A1 (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | 株式会社エスエムケイ | ゼロ点設定に基づくワークの溶接管理方法及びワークの溶接管理装置 |
| JP2010188423A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-09-02 | Smk:Kk | ゼロ点設定に基づくワークの溶接管理方法 |
| WO2022269880A1 (ja) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | ファナック株式会社 | 溶接チップの摩耗量を計測する装置、制御装置、ロボットシステム、方法、及びコンピュータプログラム |
| CN115890081A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-04-04 | 重庆衍数自动化设备有限公司 | 一种机器人自动检测双料装置 |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP8256772A patent/JPH1099973A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998034753A1 (fr) * | 1997-02-07 | 1998-08-13 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede de detection d'une quantite d'abrasion d'une electrode pistolet a souder et procede de soudage |
| US6201206B1 (en) | 1997-02-07 | 2001-03-13 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Method of detecting abrasion quantity of welding gun electrode and welding method |
| WO2010001603A1 (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | 株式会社エスエムケイ | ゼロ点設定に基づくワークの溶接管理方法及びワークの溶接管理装置 |
| JP2010137280A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-06-24 | Smk:Kk | ゼロ点設定に基づくワークの溶接管理装置 |
| JP2010188423A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-09-02 | Smk:Kk | ゼロ点設定に基づくワークの溶接管理方法 |
| WO2022269880A1 (ja) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | ファナック株式会社 | 溶接チップの摩耗量を計測する装置、制御装置、ロボットシステム、方法、及びコンピュータプログラム |
| JPWO2022269880A1 (ja) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | ||
| CN115890081A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-04-04 | 重庆衍数自动化设备有限公司 | 一种机器人自动检测双料装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040130 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040514 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041214 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050210 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050329 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050913 |