JPS6238780A - スポツト溶接ロボツトにおける溶着検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、スポット溶接ロボットにおける溶着検知方
法に関するものである。

（従来技術） 従来、工場内の作業ライン上に配置されるスポット溶接
ロボットにおいては、作業上、ロボットの溶接ガンとワ
ークとが溶着することがある。

このような溶着エラーが発生した場合、その状態でスポ
ット溶接作業の完了信号とともに、ロボットを次のステ
ップへ移動きせると、機械が破壊してしまう虞れがあり
、溶着エラーに対して同等カの措置をＸＫＵる必要があ
った。

そのような事態を考慮して、従来、例えば第４図に示す
ような溶着検知方法が採られている。

即ち、第４図においてスポット溶接が開始する（ステッ
プ５１）と溶接中はフラグをセットしくステップ５２）
、フラグがセットきれている間は゛溶接ガンのチップと
ワークとの接触を検知しないようにする。スポット溶接
が完了する（ステップ５３）とフラグをリセットしくス
テップ５４）、タイマーをスタートさせる（ステップ５
５）。このタイマーの作動中には溶接ガンのチップとワ
ークとの接触は検知手段により検知されず、ロボットは
元位置にて待機を続ける。タイマーがタイツ、アップ（
ステップ５６）することにより、チップとワークとが接
触しているか否か（ステップ５７）の検知が検知手段に
て行なわれ、チップとワークとの接触が検知されない場
合には、ロボットは次のステップ位置へと移動（ステッ
プ５８）を開始する。一方、チップとワークとの接触が
検知された場合には、溶着エラーとしてロボットは非常
停止される（ステップ５９）。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来の溶着検知方法にあっては、タイマー
の設定時間が短かすぎると、ロボットのスポット溶接ガ
ンをワークより開く（ワークよりチップを離反させる）
途中に、チップとワークとの接触の検知が行なわれ、ワ
ークの溶接パリとチップとの接触を検知してしまい、溶
接パリによりロボットに非常停止がかかる頻度が非常に
高くなるという問題点があった。一方、タイマーの設定
時間を長くすれば、溶接ガンがワークより完全に離反す
るまで接触の検知は行なわれず、溶接パリとチップとの
接触による非常停止のかかる頻度は少なくなる。しかし
、タイマーの設定時間が長ければそれだけ、スポット溶
接を行なうべき全ての打点でロボットの待機時間か長く
なることとなり、全体の作業時間が長く、作業能率が悪
くなってしまうという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記従来の問題点に鑑み案出したものであっ
て、溶接パリによるロボットの非常停止を回避妨せ、か
つ、スポット溶接ロボットによるスポット溶接の作業能
率を向上きせることのできる溶着検知方法を提供せんと
するものであり、その要旨は、スポット溶接ロボットに
おける溶接チップとワーク等との接触を検知してロボッ
トを非常停止させる検知方法であって、スポット溶接作
業の完了後に作動を開始する第１のタイマーと第２のタ
イマーとを備え、第２のタイマーのタイムアツプ時間を
第１のタイマーのタイムアツプ時間よりも長く設定し、
第１のタイマーのタイムアツプ後に溶接チップとワーク
との接触を検知手段にて検知し、接触がなければロボッ
トを次のステップへ移動させるとともに、接触がある場
合には第２のタイマーがタイムアツプ後になおも接触が
ある場合にのみ溶着エラーとしてロボットに非常停止信
号を送るように構成したことである。

（作用） 第１のタイマーのタイムアツプ時間は短いため、溶接ガ
ンが開かれる途中でタイムアツプし、その段階でチップ
とワークとの接触が検知きれる。チップとワークとの溶
着かなく、かつワークに溶接パリが発生していない場合
には、チップとワークとの接触が検知されず、ロボット
は直ちに次のステップ位置に移動を開始する。又、溶接
パリが発生しており、溶接パリとチップとが接触してい
る場合には、第２のタイマーがタイムアツプするまでは
ロボットの非常停止がかからず、その間に溶接ガンがさ
らに開くため、溶接パリとチップとの接触がはずれると
、ロボットは次のステップ位置に移動を開始する。第２
のタイマーがタイムアツプ後にも、なおチップとワーク
との接触がある場合、即ち、チップとワークが溶着状態
にある場合にのみロボットが非常停止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は第１実施例を示すフローチャート図であり、図
中、ＴＩＭＩはガンウェイトタイマーであって、スポッ
ト溶接ロボットが、ある打点における溶接作業を完了し
てから、次のステップ位置（打点）へ移動を開始するま
での待機時間設定用のタイマーである。又、図中ＴＩＭ
２は溶接作業が完了してから一定時間、溶接ガンのチッ
プとワークとの接触を検知しない時間を設定するための
溶着無視タイマーである。

なお、本例では、ＴＩＭＩは０．１〜０，３秒程度に設
定されている。この設定時間はスポット溶接の完了後、
ワークに対して溶接ガンが僅かに開く（ワークに対して
溶接チップが僅かに離反する）程度の最少時間である。

又、７１Ｍ２は３〜５秒程度に設定されている。この設
定時間は、スポット溶接の完了後、ワークに対して溶接
ガンが完全に開く時間以上の時間である。

ここでフローチャートのｌすれを説明すると、スポット
溶接ロボットがあるステップ位置（打点）で溶接ガンを
閉し、ワークに対してスポット溶接を開始する（ステッ
プ１）と、溶接中フラグがセットされる（ステップ２）
。フラグがセットされている間は、溶接ガンの先端のチ
ップとワークとの接触（溶着）は検知手段により検知さ
れない状態となる。次にスポット溶接が完了したか否か
の判断（ステップ３）が行なわれ、完了していなければ
溶接が続行され、完了が確認されると溶接中フラグがリ
セットされる（ステップ４）。溶接中フラグがリセット
されると同時にＴＩＭＩと７１Ｍ２のタイマーがスター
トしくステップ５）、ＴＩＭＩ及び７１Ｍ２が作動中は
、ロボットは元位置で待機しているとともにチップとワ
ークとの接触を検知しない。又、ＴＩＭＩの作動中に溶
接ガンがワークに対して僅かに開く（チップがワークに
対して僅かに離反する）。次にＴＩＭＩがタイムアツプ
したか否かの判断（ステップ６）が行なわれ、ＴＩＭＩ
がタイムアツプしたら、チップとワークとの接触の有無
を検知手段にて検知する（ステップ７）。チップとワー
クとの溶着かなく、かつ溶接ハリとチップとが接触して
いない場合には、接触有りの検知はなされず、スポット
溶接ロボットは移動手段にて次のステップへと移動を開
始する（ステップ８）。一方、溶接パリとチップとの接
触が検知された場合には、従来はここで溶着エラーとし
てロボットに非常停止がかかるのであるが、本例で−は
７１Ｍ２の作動中は溶接ロボットはその場待機を続け、
その間に溶接ガンがワークより完全に開く。７１Ｍ２が
タイムアツプしたかの判断（ステップ９）がなされるま
でに、チップと溶接パリとの接触がはずれていれは、そ
の瞬間にロボット・は次のステップへ移動を開始する（
ステップ８）。一方、７１Ｍ２がタイムアツプした時に
も、なおチップとワークとの接触が検知きれている場合
には、溶着とみなし、溶着ニラ−としてロボットは非常
停止（ステップ１０）される。この場合、非常停止とと
もにび報等が発せられる場合もあ、る。なお、ロボット
が移動手段にて次のステップへと移動を開始（ステップ
８）した後においても、安全のため接触が検知（ステッ
プ１３）され、チップに接触があれば非常停止（ステッ
プ１０）される。

このように、本例の溶着検知方法にあっては、設定時間
の異なる２個のタイマー（ＴＩＭＩ、７１Ｍ２）を使用
し、一方のタイマーＴ　ＩＭＩのタイムアツプ時間を短
く設定することにより、溶接パリとチップとの接触が検
知されない場合には、直ちにロボットを次のステップへ
移動させることができ、ロボットの待機時間を極めて短
くすることができる。又、溶接パリとチップとの接触が
検知された場合にのみ、他方のタイマーＴＩＭ２のタイ
ムアツプがあるまでロボットを待機させ、７１Ｍ２のタ
イムアツプ後にも、なお接触がある場合のみロボットを
非常停止させることとしたため、７１Ｍ２のタイムアツ
プまでに溶接ガンがワークと完全に離反し、溶接パリと
チップとの接触がはずれる場ばか多く、ロボットに非常
停止がかかる頻度が極めて少なくなる。即ち、溶接パリ
とチップとの短時間の接触では溶着エラーとして検知さ
れず非常停止はかからない。そのためロボットによる溶
接作業の全体的なスピードがアップされ作業効率が向上
きれる。

次に、第２図及び第３図には本発明の第２実施例を説明
する。

本例においては、前記第１実施例におけるステップ８の
手順の後に、ＴＩＭ３による検知手順を追加したもので
ある。即ち、第１実施例におけるタイマーＴ　ＩＭＩ及
びＴＩＭ２に加えて新たにタイマーＴＩＭ３を設定した
ものである。

第２図のフ「１チヤ一ト図に基づいて、その流れを説明
すると、チップとワークとの接触が検知されず、ロボッ
トが次のステップへと移動を開始する（ステップ８）と
、設定したＴＩＭ３がスタートする（ステップ１１）。

このタイマーＴＩＭ３は、タイムアツプされるまでの作
動時間中、溶接パリとチップとの接触を検知せず無視す
るものである。ＴＩＭ３が作動中には、ロボットは次の
ステップに向かって移動し続け、ＴＩＭ３がタイムアツ
プした（ステップ１２）時点で溶接パリとチップとの接
触の有無が検知される（ステップ１３）。そして接触が
ない場合には、ロボットは移動動作を絞付する（ステッ
プ１４）。一方、接触が検知きれた場合にはロボットは
非常停止（ステップ１０）される。

即ち、第１実施例の方法によりステップ７で溶接パリと
チップとの接触が検知される時点では、ＴＩＭＩの設定
時間が短いため、溶接ガンがワークに対して僅かにしか
開いていない状態であり、その状態にてロボットが次の
ステップへ向かって移動を開始（ステップ８）すると、
第３図に示すようにロボットの移動方向Ｇに向かってで
きたワーク上の溶接パリＢに溶接ガンのチップＴが接触
する（ステップ１３）場合があり、このような場合に溶
着エラーとしてロボットが非常停止される（ステップ１
０）可能性がある。ところが本例ではＴＩＭ３が作動中
は溶接パリＢとチップＴとの接触検知をせず無視するた
め、ＴＩＭ３がタイムアツプするまでに、ロボットがこ
の接触域を脱して移動すれば、ロボットに非常停止がか
かる頻度が少なくなる。

このように本例における方法では、ロボットの移動方向
に発生したバリＢに対しても非常停止がかかることがな
く、非常停止がかかる頻度を第１実施例よりもさらに少
なくして作業能率を向上きせることができる。

（発明の効果） 上記の説明により明らかなように、本発明は、スポット
溶接ロボットにおける溶接チップとワーク等との接触を
検知してロボットを非常停止きせる検知方法であって、
スポット溶接作業の完了後に作動を開始する第１のタイ
マーと第２のタイマーとを備え、第２のタイマーのタイ
ムアツプ時間を第１のタイマーのタイムアツプ時間より
も長く設定し、第１のタイマーのタイムアツプ後に溶接
チップとワークとの接触を検知手段にて検知し、接触が
なければロボットを次のステップへ移動させるとともに
、接触がある場合には第２のタイマーがタイムアツプ後
になおも接触がある場合にのみ溶着エラーとしてロボッ
トに非常停止信号を送るように構成したため、スポット
溶接ロボットによるスポット溶接作業において、ワーク
上に発生する溶接パリと溶接ガンのチップとが接触した
場合にも、その接触が一時的なものであればロボットに
非常停止がかからず、従来のように溶接パリにより頻繁
にロボットに非常停止がかかっていた事態を回避するこ
とができる。そのため、非常停止による溶接作業の遅れ
及び作業効率の悪さを解消することができ、真に非常停
止を必要とする溶接チップとワークとの溶着、あるいは
非常に大きい溶接パリに対してのみロボットを非常停止
し得るという効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すフローチャート図、
第２図は第２実施例を示すフローチャート図、第３図は
溶接パリとチップとの関係を示す説明図、第４図は従来
例を示すフｒｒ　−チャート図である。 ■〜０・・・ステップ Ｔ・・嚢チップ Ｂ・・・溶接パリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スポット溶接ロボットにおける溶接チップとワー
   ク等との接触を検知してロボットを非常停止させる検知
   方法であって、スポット溶接作業の完了後に作動を開始
   する第１のタイマーと第２のタイマーとを備え、第２の
   タイマーのタイムアップ時間を第１のタイマーのタイム
   アップ時間よりも長く設定し、第１のタイマーのタイム
   アップ後に溶接チップとワークとの接触を検知手段にて
   検知し、接触がなければロボットを次のステップへ移動
   させるとともに、接触がある場合には第２のタイマーが
   タイムアップ後になおも接触がある場合にのみ溶着エラ
   ーとしてロボットに非常停止信号を送るように構成した
   ことを特徴とするスポット溶接ロボットにおける溶着検
   知方法。
2. （２）第１のタイマーのタイムアップ後に溶接チップと
   ワークとの接触がなく、ロボットが次のステップへ移動
   を開始することにより作動を開始する第３のタイマーを
   備え、第３のタイマーのタイムアップ後に溶接チップと
   ワーク等との接触を検知し、接触がなければロボットの
   移動動作を続行させるとともに、接触がある場合には溶
   着エラーとしてロボットに非常停止信号を送るように構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のス
   ポット溶接ロボットにおける溶着検知方法。