CN105081548A - 具有对点焊枪的电极端进行切削的修磨装置的端修磨系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有对点焊枪的电极端进行切削的修磨装置的端修磨系统。在具有能够计算出修磨装置的切削刃对点焊枪的电极端进行切削时的切削量的控制装置的端修磨系统中，控制装置具有：检测部，其对施加到修磨装置的伺服电动机的负载的增加量进行检测；判定部，其对负载的增加量是否达到预先设定的阈值进行判定；取得部，其取得驱动修磨装置的切削刃的伺服电动机的编码器测定出的可动电极的位置；以及计算部，其根据可动电极从负载的增加量达到阈值时的位置向对置电极移动的距离，计算出电极端的切削量。

Description

具有对点焊枪的电极端进行切削的修磨装置的端修磨系统

技术领域

本发明涉及具有对点焊枪的电极端(electrodetip)进行切削的修磨装置的端修磨系统(tipdressingsystem)。

背景技术

具有装配于多关节机器人的点焊枪的点焊系统得以广泛普及。并且，大多的点焊枪具有：由伺服电动机驱动的可动电极、以及与可动电极对置的对置电极，通过一边在两电极的末端部对配置于两电极之间的多个被焊接材料加压一边使大电流流经两电极，由此焊接那些被焊接材料。两电极的末端部也被称为电极端。若重复使用这样的点焊枪，则由于电极端的变形以及磨损、附着于电极端的氧化膜等原因，而造成电极端的电流密度降低，由此焊接品质降低。因此，需要定期地对点焊枪的电极端实施切削或者研磨等整形加工。这样的整形加工也被称为端修磨(tipdressing)。然而，由于在端修磨之后电极的尺寸损耗，因此电极端的位置从当初的位置缓缓地变化。因此，准确地检测出伴随端修磨的电极切削量、并由此确定电极端的最新位置是很重要的。

与此关联地，在JP2002-219581A中提出了如下方法：在端修磨开始前与端修磨结束后的两个时间点对闭合了可动电极与对置电极时的可动电极的位置进行检测，从两个时间点中的可动电极的位置运算出电极端的切削量。然而，在JP2002-219581A的方法中，由于闭合可动电极与对置电极的工序需要在端修磨开始前与端修磨结束后这两个时间点进行，因此端修磨的周期时间会长期化。

并且，JP2009-090316A中提出了如下方法：对电极端与切削刃之间的接触压力达到预定值时的可动电极的位置进行检测，并且将可动电极从该位置移动的距离计算为电极端的切削量。即，在JP2009-090316A中，将电极端与切削刃之间的接触压力达到预定的阈值时的可动电极的位置看做为切削加工的开始位置。然后，一般通过监视驱动可动电极的伺服电动机的电流值或者驱动转矩值，来判定电极端与切削刃之间的接触压力是否达到阈值。然而，由于点焊枪具有复杂结构的动力传递部，因此由于动力传递部的内部摩擦以及弹性变形等机械阻力的原因，有时伺服电动机的电流值以及驱动转矩值的摇摆会变大。

并且，在点焊枪的动力传递部的刚性较低的情况下，从切削刃经由可动电极施加到伺服电动机的反力的一部分被动力传递部吸收，其结果为，有时伺服电动机的电流值或者驱动转矩值的变化量会变小。因此，有时在使可动电极与切削刃之间的接触压力逐渐增加时的电流值或者驱动转矩值的增加量被机械阻力造成的摇摆所掩盖，因此难以准确地掌握接触压力，恐怕导致切削加工的开始位置的错误检测。为了防止该错误检测而增大上述的阈值时，在电流值与驱动转矩值达到阈值之前开始切削加工的可能性变高，因此，通过上述的方法计算出的切削量从实际的切削量背离得大。并且，由于市售的点焊枪中的动力传递部的种类涉及许多方面，因此为了准确地检测出上述的切削加工的开始位置，需要按点焊枪的种类实验性地寻求不同的电流值或者驱动转矩值的阈值。并且，由于实际安装于点焊系统的点焊枪以高频率工作，因此预先设定适当的阈值而因点焊枪的老化使得伺服电动机的电流值或者驱动转矩值的性能状态发生变化的可能性高。

发明内容

寻求一种能够准确地计算出电极端的切削量的端修磨系统。

根据本发明的第一方式，提供一种端修磨系统，其具有：点焊枪，其具有可动电极、与可动电极对置的对置电极、使可动电极相对于对置电极移动的伺服电动机、以及对可动电极的位置进行测定的编码器；修磨装置，其具有对可动电极以及对置电极各自的末端部进行切削的切削刃、以及驱动切削刃的伺服电动机；以及计算装置，其计算切削刃对可动电极以及对置电极各自的末端部进行切削时的切削量，其中，计算装置具有：检测部，其对施加到修磨装置的伺服电动机的负载的增加量进行检测；判定部，其对负载的增加量是否达到预先设定的阈值进行判定；取得部，其取得编码器测定出的可动电极的位置；以及计算部，其根据可动电极从负载的增加量达到阈值时的位置向对置电极移动的距离，来计算切削量。

根据本发明的第二方式，提供一种端修磨系统，在第一方式中，检测部根据流经修磨装置的伺服电动机的电流值的增加量、或者修磨装置的伺服电动机产生的驱动转矩值的增加量，对负载的增加量进行检测。

根据本发明的第三方式，提供一种端修磨系统，在第一或者第二方式中，检测部对负载的每单位时间的增加量进行检测。

根据本发明的第四方式，提供一种端修磨系统，在第一～第三方式的任一个中，检测部对负载从预先设定的基准值开始增加时的增加量进行检测。

根据本发明的第五方式，提供一种端修磨系统，在第一～第四方式的任一个中，计算部以预定的周期重复计算所述切削量。

根据本发明的第六方式，提供一种端修磨系统，在第五方式中，计算装置还具有：第一控制部，其将计算部重复计算出的切削量与预先设定的目标值进行比较，若切削量达到目标值则使修磨装置的伺服电动机停止。

根据本发明的第七方式，提供一种端修磨系统，在第六方式中，计算装置还具有：第二控制部，若计算部重复计算出的切削量达到目标值，则第二控制部使点焊枪的伺服电动机的旋转方向反转，使可动电极向远离对置电极的方向相对移动。

根据本发明的第八方式，提供一种端修磨系统，在第一～第七方式的任一个中，计算装置还具有：时间计量部，其对切削刃切削可动电极以及对置电极各自的末端部期间的经过时间进行计量；以及第一报警部，若计量出的经过时间达到预先设定的上限时间则第一报警部输出警报。

根据本发明的第九方式，提供一种端修磨系统，在第一～第八方式的任一个中，计算装置还具有：分配部，其以预先设定的比率来分配计算部计算出的切削量，从而计算可动电极侧的切削量以及对置电极侧的切削量。

根据本发明的第十方式，提供一种端修磨系统，在第九方式中，计算装置还具有：存储部，其对切削量、可动电极侧的切削量、以及对置电极侧的切削量各自的时间序列数据进行存储。

根据本发明的第十一方式，提供一种端修磨系统，在第十方式中，端修磨系统还具有：显示装置，其能够显示时间序列数据。

根据本发明的第十二方式，提供一种端修磨系统，在第一～第十一方式的任一个中，计算装置还具有：距离计量部，其对负载的增加量达到阈值时的可动电极的位置、与预先设定的可动电极的初始位置之间的距离进行计量；以及第三控制部，若距离计量部计量出的距离超过预先设定的上限距离则第三控制部使修磨装置的伺服电动机停止。

根据本发明的第十三方式，提供一种端修磨系统，在第十二方式中，计算装置还具有：第二报警部，若距离计量部计量出的距离超过上限距离，则第二报警部输出警报。

上述以及其他的本发明的目的、特征、以及优点参照附图所示的本发明的例示的实施方式的详细说明，能够更加明了。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的示例的端修磨系统的外观的侧视图。

图2是放大表示图1中的修磨装置中的主体部的附近的局部放大图。

图3是以时间序列表示图2的修磨装置对可动电极端以及对置电极端进行切削的过程的第一概要图。

图4是以时间序列表示图2的修磨装置对可动电极端以及对置电极端进行切削的过程的第二概要图。

图5是以时间序列表示图2的修磨装置对可动电极端以及对置电极端进行切削的过程的第三概要图。

图6是表示图1的端修磨系统中的控制装置的系统结构的框图。

图7是表示例示的端修磨工序中的切削伺服电动机的转速的时间变化的图表。

图8是表示例示的端修磨工序中的切削伺服电动机的电流值的时间变化的图表。

图9是表示流经切削伺服电动机的电流值的、与图8同样的时间变化的第一图表。

图10是表示流经切削伺服电动机的电流值的、与图8同样的时间变化的第二图表。

图11是在切削开始时刻与当前时刻之间比较性地示意执行例示的端修磨工序过程中的修磨装置的主体部的截面的概要图。

图12是表示在例示的端修磨工序中控制装置计算出合计的切削量的处理过程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。在各附图中，对相同的结构要素标注相同的符号。另外，以下的记载并非对权利要求书所记载的发明的技术性范围和用语的含义等进行限定。

参照图1～图12，对本发明的一个实施方式涉及的端修磨系统进行说明。本实施方式的端修磨系统S是能够实施对后述的可动电极22以及对置电极23的各末端部进行切削整形加工的工序的自动化系统。以下将该工序成为端修磨工序。图1是概略性表示例示的端修磨系统S的外观的侧视图。如图1所示，本例的端修磨系统S包括：机器人10、装配于机器人10手腕部11的点焊枪20、配置成与机器人10邻接的修磨装置30、控制各装置的动作的控制装置40、以及能够显示各种信息的显示装置50。以下按顺序对所述装置进行说明。

首先，本例的机器人10是一般的垂直多关节机器人，本例的机器人10能够通过未图示的多个伺服电动机的驱动而自如地变更装配于手腕部11的点焊枪20的位置以及姿势。由此针对被焊接材料或者修磨装置来定位点焊枪20。在以下的说明中，有时将机器人10的伺服电动机称为机器人伺服电动机。本例的机器人伺服电动机12分别具有能够测定由它们驱动的被驱动部的位置的编码器13(参照图6)。机器人伺服电动机12的编码器13取得的位置信息被输送至控制装置40。

接下来，本例的点焊枪20具有：枪臂21，其装配于机器人10的手腕部11且具有C字状的形态；可动电极22，其能够移动地安装于枪臂21的一个端部21a；对置电极23，其以与可动电极22对置的方式固定于枪臂21的另一个端部21b；以及伺服电动机24，其装配于枪臂21中的与可动电极22邻接的部位并且驱动可动电极22。在以下的说明中，有时将点焊枪20的伺服电动机24称为电极伺服电动机24。并且，本例的点焊枪20具有将电极伺服电动机24的驱动力传递至可动电极22的未图示的动力传递部。由于该动力传递部需要将电极伺服电动机24的旋转运动变换为可动电极22的直线运动，因此具有组装螺栓以及齿槽皮带等复杂结构。并且，本例的电极伺服电动机24具有能够取得由它们驱动的可动电极22的位置信息的编码器25(参照图6)。电极伺服电动机24的编码器取得的位置信息被输送至控制装置40。

如图1所示，本例的可动电极22与对置电极23具有沿着同一轴线延展的棒状形态，本例的可动电极22以能够沿着该轴线直线移动的方式安装于枪臂21。即，本例的可动电极22通过电极伺服电动机24的驱动力能够在朝向对置电极23的方向以及远离对置电极23的方向的双方向移动。具有这样的结构的点焊枪一般称为C型点焊枪。并且，本例的点焊枪20在一边按压夹持在可动电极22与对置电极23之间的多个被焊接材料(未图示)一边使电流流经各电极22、23时，所述被焊接材料中的与各电极22、23的接触部分熔融从而被焊接材料局部地接合。像这样本例的点焊枪20对多个被焊接材料进行焊接。另外，在以下的说明中，有时将一个与被焊接材料接触的可动电极22的末端部称为可动电极端22a，将另一个与被焊接材料接触的对置电极23的末端部称为对置电极端23a。

接下来，本例的修磨装置30具有：柱状的基部31，其固定于地面在铅直方向向上延展；以及椭圆板状的主体部32，其与基部31连接在水平方向延展。如图1所示，在柱状的基部31中安装有并排配置于铅直方向的一对水平支架33，主体部32的延展方向中的一个端部32a配置于所述水平支架33之间。并且，分别在主体部32中的上述的端部32a与水平支架33之间配设有在铅直方向延展的多个施力弹簧34。像这样，本例的主体部32通过在铅直方向延展的多个施力弹簧34而被弹性地支承，所述施力弹簧34构成为伴随着承受外力而伸缩在铅直方向往复移动。

图2是放大表示图1中的修磨装置30中的主体部32的附近的局部放大图。如图2所示，在主体部32中的相反侧的端部32b形成有在铅直方向延展的贯通孔32c在该贯通孔32c的内侧安装有分别对可动电极端22a以及对置电极端23a进行切削的旋转式的切削部件35。并且，在本例的主体部32中安装有驱动切削部件35的伺服电动机36，本例的切削部件35通过伺服电动机36的驱动力而能够以沿着贯通孔32c的延展方向的旋转轴线为中心旋转。在以下的说明中，有时将修磨装置30的伺服电动机36称为切削伺服电动机36。并且，在本例的主体部32中内置有将切削伺服电动机36的驱动力传递至切削部件35的未图示的动力传递部。该动力传递部具有组装了少量齿轮的比较简单的结构。并且，本例的切削伺服电动机36具有能够取得由其驱动的切削部件35的位置信息的编码器37(参照图6)。切削伺服电动机36的编码器37取得的位置信息被输送至控制装置40。如图2所示，本例的切削部件35具有铅直方向的朝上的切削刃B1以及朝下的切削刃B2，朝上的切削刃B1具有与可动电极端22a对应的形状。同样地，朝下的切削刃B2具有与对置电极端23a对应的形状。

具有以上的构造的修磨装置30能够与机器人10以及点焊枪20协动，同时对可动电极端22a以及对置电极端23a进行切削。图3～图5是以时间序列表示图2的修磨装置30对可动电极端22a以及对置电极端23a进行切削的过程的概要图。首先，如图3所示，修磨装置30的伺服电动机36开始切削部件35的旋转驱动，机器人10针对修磨装置30将点焊枪20定位于水平方向。这里所谓水平方向的定位意味着使可动电极端22a与切削部件35的朝上的切削刃B1对置，并且使对置电极端23a与朝下的切削刃B2对置。但是，在该时刻，可动电极端22a与对置电极端23a充分地离开，这些电极端中的任何一个都不与切削部件35接触。

接下来，如图4所示，机器人10使点焊枪20相对于修磨装置30定位在铅直方向。这里所谓铅直方向的定位意味着使对置电极端23a与切削部件35的朝下的切削刃B2接触。但是，如上所述，由于修磨装置30的主体部32通过施力弹簧34而被弹性地支承，因此从对置电极端23a施加到切削部件35的按压力的大部分被施力部件34吸收。因此，在图4的时刻，不开始切削部件35对对置电极端23a的切削。接下来，如图5所示，在点焊枪20的伺服电动机24使可动电极22朝向对置电极23移动时，可动电极端22a与切削部件35的朝上的切削刃B1接触。然后，在点焊枪20的伺服电动机24朝向对置电极23移动可动电极22时，可动电极端22a以及对置电极端23a各自与切削部件35之间的接触压力变得足够大，以此开始切削部件35对可动电极端22a以及对置电极端23a的切削。

再次参照图1，本例的控制装置40具有：未图示的CPU、存储装置、以及输入输出接口等，根据从机器人伺服电动机的编码器取得的位置信息来执行机器人伺服电动机的反馈控制。同样地，本例的控制装置40根据从电极伺服电动机24以及切削伺服电动机36的编码器取得的位置信息来执行电极伺服电动机24以及切削伺服电动机36各自的反馈控制。并且，本例的控制装置40具有与包括显示装置50的外部设备收发信息的通信功能，能够将各种警报消息和通知信号输出到外部设备。并且，本例的控制装置40具有如下功能：对在上述的端修磨工序中被切削的可动电极端22a以及对置电极端23a的合计的切削量进行计算。这里所谓的切削量意味着在端修磨工序中被切削的可动电极端22a以及对置电极端23a各自的、可动电极22的移动方向中的尺寸的减少量。接着，本例的显示装置50是示教操作盘或者线路控制盘等周边设备，能够通信地与控制装置40连接。

接下来，对本例的控制装置40的系统结构进行说明。图6是表示图1的端修磨系统S中的控制装置40的系统结构的框图。如图6所示，本例的控制装置40具有：机器人伺服控制部401，其执行机器人伺服电动机12的反馈控制；电极伺服控制部402，其执行电极伺服电动机24的反馈控制；以及切削伺服控制部403，其执行切削伺服电动机36的反馈控制。除此之外，本例的控制装置40具有：通信部404、存储部405、检测部406、判定部407、取得部408、计算部409、分配部410、时间计量部411、距离计量部412、以及报警部413。以下按顺序对所述进行说明。

首先，本例的通信部404是用于与包括显示装置50的外部设备进行通信的输入输出接口。接下来，本例的存储部405是ROM以及RAM等数据存储区域，对后述的电流值的增加量△I的阈值th₁、电流值的每单位时间的增加量△I/△t的阈值th₂、以及电极端的切削量C的目标值等数据进行保持。接下来，本例的检测部406具有检测出施加到修磨装置30的切削伺服电动机36的负载的增加量的功能。更具体来说，本例的检测部406逐次测定流经切削伺服电动机36的电流值，或者切削伺服电动机36产生的驱动转矩值，根据该测定值而检测出施加到切削伺服电动机36的负载的增加量。参照图7以及图8对本例的检测部406检测出施加到切削伺服电动机36的负载的增加量的检测方法进行说明。

图7是表示例示的端修磨工序中的切削伺服电动机36的转速的时间变化的图表，图8是表示切削伺服电动机36的电流值的时间变化的图表。从图7可以明确，在时刻t₁起动的切削伺服电动机36在以一定的加速度加速之后，以一定的转速继续旋转。将切削伺服电动机36开始定速旋转的时刻设定为时刻t₂。之后，在可动电极端22a在时刻t₃与切削部件35接触之后(参照图4)，也通过切削伺服电动机控制部403的反馈控制，使切削伺服电动机36继续定速旋转。并且，从图8可以明确，从切削伺服电动机36开始定速旋转到可动电极端22a与切削部件35接触，即，从时刻t₂到时刻t₃，该期间由于施加到切削伺服电动机36的负载恒定，因此流经切削伺服电动机36的电流值也恒定。以下，有时将这样的切削伺服电动机36的运转状态称为基准状态。

另一方面，在可动电极端22a与切削部件35接触之后，即时刻t₃以后，施加到切削伺服电动机36的负载与分别从电极端22a、23a施加到切削部件35的反力对应地增加，因此，使切削伺服电动机36的电流值增加，以便消除该负载的增加量。像这样切削伺服电动机36的电流值与负载的大小对应地增加，因此，本例的检测部406逐次测定切削伺服电动机36的电流值，根据该测定值检测出负载的增加量。另外，由于切削伺服电动机36产生的驱动转矩值与流经切削伺服电动机36的电流值大致成比例，因此切削伺服电动机36产生的驱动转矩值的时间变化时与图8的图表所示的电流值的时间变化相同的。因此，本例的检测部406可以不逐次测定流经切削伺服电动机36的电流值还，而是逐次测定切削伺服电动机36的驱动转矩值，根据该测定值检测出负载的增加量。

再次参照图6，本例的判定部407具有如下功能：对由检测部406检测出的切削伺服电动机36的负载的增加量是否达到预先设定的阈值进行判定。参照图9对基于本例的判定部407进行的判定的过程进行说明。图9是表示流经本例的切削伺服电动机36的电流值的、与图8同样的时间变化的图表。但是，现对于图8的图表表示排除了以修磨装置30的动力传递部等的内部摩擦以及弹性变形等为原因的电流值的摇摆的理论上的时间变化，图9的图表表示包括所述的摇摆的实际的时间变化。首先，本例的判定部407决定切削伺服电动机36处于上述的基准状态时的切削伺服电动机36的电流值I₀。以下将该电流值I₀称为基准电流值I₀。

更具体来说，本例的判定部407将由检测部406测定出的负载的变化量在预定期间处于微小范围内时的电流值的平均值决定为基准电流值I₀。但是，使用者也可以将实验性求出的基准电流值I₀存储到存储部405。接下来，本例的判定部407计算出切削伺服电动机36的电流值从基准电流值I₀开始增加时的增加量△I，对该增加量△I是否达到预先设定的阈值th₁进行判定。如后所述，本例的端修磨系统S根据判定部407的判定结果来判定切削刃B1、B2涉及的电极端22a、23a的切削是否开始。更具体来说，本例的端修磨系统S在电流值的增加量△I达到上述的阈值th₁时视为开始电极端22a、23a的切削从而计算出电极端22a、23a的切削量。因此，以下将电流值的增加量△I达到阈值th₁的时刻t₄称为切削开始时刻t₄。电流值的增加量△I的阈值th₁被使用者实验性地求出而存储在存储部405。此时，使用者应该考虑到上述的电流值的摇摆来决定阈值th₁。本例的判定部407的判定结果被输送到取得部408。本例的判定部407以预定的周期重复执行上述的过程。

另外，本例的判定部407能够判定出每单位时间的电流值的增加量△I/△t是否达到预订的阈值th₂。参照图10对该情况的判定方法进行说明。图10是表示流经切削伺服电动机36的电流值的、与图8同样的时间变化的图表。从图10可以明确，流经切削伺服电动机36的电流值的每单位时间的增加量△I/△t表现为电流值的时间变化的图表倾斜。即，本例的判定部407也可以计算出电流值的时间变化的图表的倾斜△I/△t从基准状态下的倾斜(图10的示例中△I/△t＝0)开始增加时的增加量，对该增加量是否达到阈值th₂进行判定。

再次参照图6，本例的取得部408具有如下功能：取得电极伺服电动机24的编码器25测定出的可动电极22的位置信息。接下来，本例的计算部409具有如下功能：与上述的判定部407以及取得部408协动，计算出端修磨工序中的可动电极端22a以及对置电极端23a的合计切削量C。更具体来说，本例的计算部409根据可动电极22从切削开始时刻t₄中的位置向对置电极23移动的移动距离，计算出上述的合计切削量C。参照图11对本例的计算部409计算出合计的切削量C的计算方法进行说明。图11是在上述是切削开始时刻t₄与切削开始时刻t₄以后的当前时刻之间比较性地示意执行端修磨工序过程中的修磨装置30中的主体部32的截面的概要图。另外，图11所示的截面都是沿着图2的XI-XI线的主体部32的截面。并且，切削开始时刻t₄中的主体部32的截面被表示在图中的左侧，当前时刻的主体部32的截面被表示在图中的右侧。

首先，本例的取得部408在接收到电流值的增加量△I达到阈值th₁的判定结果之后，从编码器25取得该时刻的可动电极22的位置信息。以下，有时将这样取得的可动电极22的位置，即切削开始时刻t₄的可动电极22的位置P₁称为切削开始位置P₁(参照图11中的左侧截面)。接下来，本例的取得部408从编码器25取得当前时刻的可动电极22的位置信息。以下，有时将当前时刻的可动电极22的位置P₂称为当前位置P₂(参照图11的右侧截面)。接下来，本例的计算部409计算出可动电极22的切削位置P₁与当前位置P₂之间的距离。在本例的端修磨工序中，将这样计算出的可动电极22的移动距离C视作可动电极端22a以及对置电极端23a的合计切削量。本例的取得部408以及计算部409以预定的周期重复执行上述的过程。本例的计算部409重复计算的合计切削量C被输送至分配部410。

再次参照图6，计算部409重复计算的合计切削量C也被输送至上述的切削伺服控制部403以及电极伺服控制部402。并且，切削伺服控制部403以及电极伺服控制部402根据接收到的合计切削量C，分别控制切削伺服电动机36以及电极伺服电动机24的动作。例如，切削伺服控制部403将计算部409重复计算的合计切削量C与预先设定的目标值进行比较，在合计的切削量C达到目标值之后使切削伺服电动机36停止。由此，在合计的切削量C达到目标值之后立即使切削部件35停止，因此，能够防止可动电极22以及对置电极23超过目标值而过度被切削。并且，电极伺服控制部402将计算部409重复计算出的合计切削量C与上述的目标值进行比较，在合计的切削量C达到目标值之后使电极伺服电动机24的旋转方向反转，使可动电极22向远离对置电极23的方向相对移动。由此，在合计的切削量C达到目标值之后立即使可动电极22从切削部件35拉远，因此，能够防止可动电极22以及对置电极23超过目标值而过度被切削。

接下来，本例的分配部410具有如下功能：按照各种方法，将计算部409重复计算出的合计切削量C分配成可动电极22侧的切削量C₁与对置电极23侧的切削量C₂。更具体来说，本例的分配部410通过使预先设定的分配比率乘以合计的切削量C，计算出可动电极22侧的切削量C₁与对置电极23侧的切削量C₂(参照图11)。但是，本例的分配部410采用的分配方法也可以是众所周知的分配方法。并且，本例的分配部410逐次计算出的可动电极22侧的切削量C₁以及对置电极23侧的切削量C₂与合计的切削量C一起被存储到存储部405。因此，在存储部405中存储有可动电极22侧的切削量C₁、对置电极23侧的切削量C₂、以及合计的切削量C的各时间序列数据。这样的时间序列数据的内容通过显示装置50而被显示。

接着，本例的时间计量部411具有如下功能：对修磨装置30的切削部件35切削电极端22a、23a期间的经过时间进行计量。更具体来说，本例的时间计量部411具有如下功能：对上述的切削开始时刻t₄以后的经过时间进行计量。这里，切削开始时刻t₄以后的经过时间超过预定的上限时间而合计的切削量C没有达到上述的目标值，该情况下，切削刃B1、B2的老化造成的切削能力的降低成为原因，存在在切削刃B1、B2与电极端22a、23a之间产生打滑的可能性。或者，在切削刃B1、B2与电极端22a、23a之间蓄积了切削屑成为原因，而存在在两者间产生打滑的可能性。通过像这样计量切削开始时刻t₄以后的经过时间能够判定切削刃B1、B2是否处于正常的状态。另外，上述的上限时间被预先存储于存储部405。

本例的时间计量部411逐次计量出的经过时间通过显示装置50而被显示。并且，时间计量部411逐次计量出的经过时间被输送至上述的切削伺服控制部403以及电极伺服控制部402。并且，切削伺服控制部403以及电极伺服控制部402根据接收到的经过时间，来分别控制切削伺服电动机36以及电极伺服电动机24的动作。例如，切削伺服控制部403将接收到的经过时间与上述的上限时间进行比较，在接收到的经过时间超过上限时间使切削伺服电动机36停止。并且，电极伺服控制部402经接收到的经过时间与上述的上限时间进行比较，在接收到的经过时间超过上限时间使电极伺服电动机24的旋转方向反转从而使可动电极22向远离对置电极23的方向相对移动。

接下来，本例的距离计量部412具有如下功能：对切削开始时刻t₄的可动电极22的位置，即接触开始位置P₁与预先设定的初始的切削位置之间的距离进行计量。这里所谓的初始的切削开始位置意味着在针对新品的可动电极22以及对置电极23的初次的端修磨工序中，切削伺服电动机36的电流值的增加量△I达到阈值th₁时的可动电极22的位置。该初始的切削开始位置被预先存储于存储部405。并且，在切削开始位置P₁与初始的切削开始位置之间的距离超过预定的上限距离时，存在可动电极22以及对置电极23被过度切削的可能性。通过这样计量出切削开始位置P₁与初始的切削开始位置之间的距离，能够判定出可动电极22以及对置电极23是否达到寿命。

本例的距离计量部412逐次计量出的距离通过显示装置50被显示。并且，距离计量部412逐次计量出的距离被输送至上述的切削伺服控制部403以及电极伺服控制部402。并且，切削伺服控制部403以及电极伺服控制部402根据从距离计量部412接收到的距离，分别对切削伺服电动机43以及电极伺服电动机24的动作进行控制。例如，切削伺服控制部403将从距离计量部412接收到的距离与上述的上限距离进行比较，接收到的距离超过上限距离使切削伺服电动机36停止。并且，电极伺服控制部402将从距离计量部412接收到的距离与上述的上限距离进行比较，若接收到的移动距离超过上限距离则使电极伺服电动机24的旋转方向反转，使可动电极22向远离对置电极23的方向相对移动。

接下来，本例的报警部413具有如下功能：对端修磨工序中的各装置的状态进行监视，并且在发生了任何异常的情况下输出警报。更具体来说，如果时间计量部411计量出的经过时间超过上限时间，则本例的报警部413将该情况的警报输出给显示装置50。并且，接收到警报的显示装置50例如显示将切削刃B1、B2产生了异常通知给使用者的警告消息。同样地，如果距离计量部412计量出的距离超过上限距离，则本例的报警部413将该情况的警报输出至显示装置50。并且，接收到警报的显示装置50例如显示如下警告消息：通知使用者可动电极22以及对置电极23达到寿命。

接下来，对本例的端修磨工序中的各装置的动作的概要进行说明。图12是表示在本例的端修磨工序中控制装置40计算出合计的切削量C的处理过程的流程图。如图12所示，首先，在步骤S1中，切削伺服控制部403起动切削伺服电动机36而开始切削部件35的旋转驱动。之后，通过切削伺服电动机36的反馈控制，切削部件35以一定的加速度加速之后以一定的转速继续旋转。接下来，在步骤S2中，机器人伺服控制部401相对于修磨装置30对点焊枪20进行定位。由此使点焊枪20的对置电极端23a与切削部件35的朝下的切削刃B2接触(参照图4)。

接下来，在步骤S3中，电极伺服控制部402起动电极伺服电动机24而开始可动电极22的直线驱动。由此使点焊枪20的可动电极端22a向着切削部件35的朝上的切削刃B1移动。接下来，在步骤S4中，检测部406开始切削伺服电动机36的电流值的测定。之后，检测部406以预定的周期重复测定切削伺服电动机36的电流值。并且，在点焊枪20的可动电极端22a与切削部件35的朝上的切削刃B1接触时，通过电极伺服电动机24的反馈控制，电极端22a、23a各自与切削部件35之间的接触压力逐渐增大到预定的压力。接下来，在步骤S5中，判定部407对检测部406检测出的电流值的增加量△I是否达到阈值th₁进行判定。并且，在电流值的增加量△I没有达到阈值th₁时(步骤S5否)，针对检测部406逐次检测出的增加量△I重复执行同样的判定。并且，在电流值的增加量△I达到阈值th₁时(步骤S5是)，向后述的步骤S6前进。

接下来，在步骤S6中，取得部408从电极伺服电动机24的编码器25取得电流值的增加量△I达到阈值th₁时的可动电极22的位置。像这样取得的可动电极22的位置，即切削开始时刻t₄的可动电极22的位置被暂时存储于存储部405。如上所述，在本例的端修磨工序中，将切削时刻t₄的可动电极22的位置视为基于切削部件35进行的电极端22a、23a的切削开始位置P₁(参照图11)。之后，通过电极伺服电动机24的反馈控制，电极端22a、23a各自与切削部件35之间的接触压力被维持为预定的压力值，因此，继续基于切削部件35进行的电极端22a、23a的切削。

接下来，在步骤S7中计算部409计算出当前时刻的合计的切削量C。更具体来说，计算部409计算出存储于存储部405的可动电极22的切削开始位置P₁、与取得部408逐次取得的可动电极22的当前位置P₂之间的距离。如上所述，在本例的端修磨工序中，将计算部409逐次计算出的切削开始位置P₁与当前位置P₂之间的距离C视为电极端22a、23a的合计切削量(参照图11)。如上所述，本例的控制装置40具有如下功能：计算出修磨装置30的切削部件35切削电极端22a、23a时的合计切削量C。

如上所述，在本例的端修磨系统S中，判定驱动切削刃B1、B2的切削伺服电动机36的电流值的增加量△I是否达到预定的阈值th₁，并且根据可动电极22从该负载的增加量△I达到阈值th₁时的位置P₁向对置电极23移动的移动距离，计算出可动电极22以及对置电极23的合计切削量C。即，在本例的端修磨系统S中，根据修磨装置30侧的切削伺服电动机36的电流值的增加量△I来判定是否开始可动电极22以及对置电极23的切削。这里，点焊枪20具有组装螺栓以及齿槽皮带等复杂结构的动力传递部，但是修磨装置30仅是具有组装少量齿轮的简单结构的动力传递部。因此，以动力传递部的内部摩擦以及弹性变形等为原因而产生的切削伺服电动机36的电流值或者驱动转矩值的摇摆，比以相同的原因产生的电极伺服电动机24的电流值或者驱动转矩值的摇摆小。并且，修磨装置30的动力传递部由于其简单结构而具有较高的刚性，所以认为从可动电极22以及对置电极23施加到切削部件35的反力的大部分没有被吸收而传递至切削伺服电动机36。因此，根据本例的端修磨系统S，由于能够准确地推定出开始切削部件35对可动电极22以及对置电极23的切削的时刻，因此能够准确地计算出切削部件35对可动电极22以及对置电极22的合计的切削量C。

此外，在一般的点焊枪系统中，点焊枪与被焊接材料的材质或者形状等对应地更换，但修磨装置仅是执行切削电极端这一简单的工序，所以不需要与作为被加工物的电极端的种类对应地变更。因此，上述的电流值的增加量△I的阈值th₁、电流值的每单位时间的增加量△I/△t的阈值th₂、以及电极端的切削量C的目标值等在系统导入时被一次求出即可。并且，由于一般的端修磨系统中的修磨装置的使用频度比点焊枪低，因此点焊枪的伺服电动机的电流或者驱动转矩的性能状态因老化而经常变化较大，而另一方面修磨装置的伺服电动机的电流或者驱动转矩的性能状态在导入系统后变化大的可能性低。

本发明并非只限定于上述的实施方式，可在权利要求书所记载的范围内进行各种改变。例如，本实施方式的端修磨系统S中的控制装置40不需要具有所有上述的结构要素，上述结构要素中的至少一部分也可以是从控制装置40独立的装置。因此，上述的机器人伺服控制部401、电极伺服控制部402、以及切削伺服控制部403中的至少某一个也可以与作为发挥上述的计算装置的功能的、与控制装置40不同的装置而实际安装于系统内。并且，本实施方式的端修磨系统S中的点焊枪20不仅限于具有上述的结构的C型焊枪，例如，也可以是具有在通过加压气缸而开闭的一对枪臂分别安装了电极的结构的X型焊枪。并且，上述的各部的尺寸、形状、以及材质等不限于一例，为了达成本发明的效果可采用多样的尺寸、形状、以及形状等。

发明效果

根据本发明的第一方式，判定驱动切削刃的伺服电动机的负载的增加量是否达到预定的阈值，并且根据可动电极从该负载的增加量达到阈值时的位置向对置电极移动的移动距离，计算出可动电极以及对置电极的切削量。即，根据第一方式，根据修磨装置侧的伺服电动机的负载的增加量来判定是否开始可动电极以及对置电极的切削。通常，由于修磨装置仅是具有组装了少量齿轮的简单结构的动力传递部，因此以动力传递部的内部摩擦以及弹性变形等为原因而产生的伺服电动机的电流值或者驱动转矩值的摇摆变得比较小。此外，由于修磨装置的动力传递部具有较高的刚性，因此认为从可动电极以及对置电极施加到切削刀刃的反力的大部分没有被吸收而被传递至伺服电动机。因此，根据第一方式，由于能够准确地推定出开始切削刃对可动电极以及对置电极的切削的时刻，因此能够准确地计算出切削刃对可动电极以及对置电极的切削量。

根据本发明的第二方式，通过对流经修磨装置侧的伺服电动机的电流值或者伺服电动机产生的驱动转矩值进行测定，能够容易地检测出施加到伺服电动机的负载的增加量。

根据本发明的第三方式，由于根据伺服电动机的负载的每单位时间的增加量来判定是否开始可动电极以及对置电极的切削，因此即使在可动电极以及对置电极的切削阻力小，负载的增加量小的情况下，也能够准确地判断出是否开始切削。

根据本发明的第四方式，通过将施加到修磨装置侧的伺服电动机的负载大致一定时的电流值设为基准值，能够准确地判断出是否开始可动电极以及对置电极的切削。

根据本发明的第五方式，由于以预定的周期重复计算可动电极以及对置电极的切削量，因此使用者能够逐次确认当前时刻的切削量。

根据本发明的第六方式，由于可动电极以及对置电极的切削量达到目标值而立即使切削刃停止，因此能够防止可动电极以及对置电极超过目标值而被过度磨削。

根据本发明的第七方式，由于在可动电极以及对置电极的切削量达到目标值而立即使可动电极从切削刃拉远，因此能够防止可动电极以及对置电极超过目标值而被过度磨削。

根据本发明的第八方式，由于切削刃对可动电极以及对置电极的切削时间达到预定的上限时间而立即向外部输出警报，因此能够将切削刃发生了任何异常的情况通知给使用者。

根据本发明的第九方式，除了可动电极以及对置电极的合计的切削量之外，由于计算出可动电极以及对置电极各自的切削量，因此使用者能够确认可动电极以及对置电极各自的使用状态，其结果为能够提升点焊的品质。

根据本发明的第十方式，由于表示可动电极以及对置电极各自的切削量的时间序列数据被存储，因此使用者容易推定出可动电极以及对置电极各自的寿命，或者决定可动电极以及对置电极各自的更换时期。

根据本发明的第十一方式，由于表示可动电极以及对置电极各自的切削量的时间序列数据被显示于系统内的显示装置，因此即使计算装置自身不具有显示装置，使用者也能够确认时间序列数据的内容。

根据本发明的第十二方式，由于在开始切削刃进行的切削时的可动电极的位置处于允许范围外的情况下使切削中止，因此能够防止已经达到寿命的可动电极以及对置电极进一步被切削。

根据本发明的第十三方式，由于在开始切削刃进行的切削时的可动电极的位置处于允许范围外的情况下向外部输出警报，因此能够通知使用者可动电极以及对置电极达到寿命的情况。

Claims (13)

1.一种端修磨系统，其具有：

点焊枪，其具有可动电极、与所述可动电极对置的对置电极、使所述可动电极相对于所述对置电极移动的伺服电动机、以及对所述可动电极的位置进行测定的编码器；

修磨装置，其具有对所述可动电极以及所述对置电极各自的末端部进行切削的切削刃、以及驱动所述切削刃的伺服电动机；以及

计算装置，其计算所述切削刃对所述可动电极以及所述对置电极各自的末端部进行切削时的切削量，

所述修磨系统的特征在于，

所述计算装置具有：

检测部，其对施加到所述修磨装置的伺服电动机的负载的增加量进行检测；

判定部，其对所述负载的增加量是否达到预先设定的阈值进行判定；

取得部，其取得所述编码器测定出的所述可动电极的位置；以及

计算部，其根据所述可动电极从所述负载的增加量达到所述阈值时的位置向所述对置电极移动的距离，来计算所述切削量。

2.根据权利要求1所述的端修磨系统，其特征在于，

所述检测部根据流经所述修磨装置的伺服电动机的电流值的增加量、或者所述修磨装置的伺服电动机产生的驱动转矩值的增加量，对所述负载的增加量进行检测。

3.根据权利要求1或2所述的端修磨系统，其特征在于，

所述检测部对所述负载的每单位时间的增加量进行检测。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的端修磨系统，其特征在于，

所述检测部对所述负载从预先设定的基准值开始增加时的增加量进行检测。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的端修磨系统，其特征在于，

所述计算部以预定的周期重复计算所述切削量。

6.根据权利要求5所述的端修磨系统，其特征在于，

所述计算装置还具有：第一控制部，其将所述计算部重复计算出的所述切削量与预先设定的目标值进行比较，若所述切削量达到所述目标值则使所述修磨装置的伺服电动机停止。

7.根据权利要求6所述的端修磨系统，其特征在于，

所述计算装置还具有：第二控制部，若所述计算部重复计算出的所述切削量达到所述目标值，则所述第二控制部使所述点焊枪的伺服电动机的旋转方向反转，使所述可动电极向远离所述对置电极的方向相对移动。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的端修磨系统，其特征在于，

所述计算装置还具有：

时间计量部，其对所述切削刃切削所述可动电极以及所述对置电极各自的末端部期间的经过时间进行计量；以及

第一报警部，若计量出的所述经过时间达到预先设定的上限时间则所述第一报警部输出警报。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的端修磨系统，其特征在于，

所述计算装置还具有：分配部，其以预先设定的比率来分配所述计算部计算出的所述切削量，从而计算所述可动电极侧的切削量以及所述对置电极侧的切削量。

10.根据权利要求9所述的端修磨系统，其特征在于，

所述计算装置还具有：存储部，其对所述切削量、所述可动电极侧的切削量、以及所述对置电极侧的切削量各自的时间序列数据进行存储。

11.根据权利要求10所述的端修磨系统，其特征在于，

所述端修磨系统还具有：显示装置，其能够显示所述时间序列数据。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的端修磨系统，其特征在于，

所述计算装置还具有：距离计量部，其对所述负载的增加量达到所述阈值时的所述可动电极的位置、与预先设定的所述可动电极的初始位置之间的距离进行计量；以及

第三控制部，若所述距离计量部计量出的距离超过预先设定的上限距离则所述第三控制部使所述修磨装置的伺服电动机停止。

13.根据权利要求12所述的端修磨系统，其特征在于，

所述计算装置还具有：第二报警部，若所述距离计量部计量出的距离超过所述上限距离，则所述第二报警部输出警报。