-
Stand der Technik
-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersystem, das eine Schweißüberprüfung durchführt.
-
Beschreibung des Stands der Technik
-
Ein Robotersystem, das die Qualität von Schweißverbindungen eines mit einem Werkstück verschweißten Schweiß-Bauteils überprüft, ist allgemein bekannt. Zum Beispiel offenbart die
JP 2007-278 809 A ein Verfahren, wobei ein an dem Ende eines Roboterarms bereitgestellter Ultraschallsensor verwendet wird, um die Qualität von Schweißverbindungen zu überprüfen.
-
Jedoch erfordert die in
JP 2007-278 809 A offenbarte verwandte Technik einen Ultraschallsensor und eine Sensorsteuervorrichtung, um den Sensor zu steuern, und deshalb ist die Konstruktion kompliziert.
-
-
Daher besteht ein Bedarf nach einem Robotersystem, das eine einfache Konstruktion aufweist und das die Qualität von Schweißverbindungen eines mit einem Werkstück verschweißten Schweiß-Bauteils überprüfen kann.
-
Kurzdarstellung der Erfindung
-
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Robotersystem zum Durchführen einer Schweißüberprüfung an einem Werkstück, das ein damit verschweißtes Schweiß-Bauteil umfasst, bereitgestellt, wobei das Robotersystem umfasst: einen Roboter, der an einem Ende eines Arms zwei Greifer aufweist, die durch einen Servomotor angetrieben werden; einen Positionserfassungsabschnitt, der eine relative Position der zwei Greifer erfasst, wenn die zwei Greifer eine Last einer vorgegebenen Kraft an das Schweiß-Bauteil anlegen; einen Abweichungsberechnungsabschnitt, der eine Abweichung zwischen der relativen Position und einer vorgegebenen relativen Referenzposition berechnet; und einen Bestimmungsabschnitt, der bestimmt, dass das Werkstück eine gute Qualität aufweist, wenn die Abweichung nicht größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, und bestimmt, dass das Werkstück eine mangelhafte Qualität aufweist, wenn die Abweichung größer ist als der Schwellenwert; und einen Einstellungsmodifikationsabschnitt, der mindestens eines von einer Größe der Kraft der an das Schweiß-Bauteil angelegten Last, der relativen Referenzposition und dem Schwellenwert gemäß einer Art des Werkstücks modifiziert.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Robotersystem (10) zum Durchführen einer Schweißüberprüfung an einem Werkstück (50), das ein damit verschweißtes Schweiß-Bauteil (54) umfasst, bereitgestellt, wobei das Robotersystem (10) umfasst: einen Roboter (20), der an einem Ende eines Arms zwei Greifer (32) aufweist, die durch einen Servomotor (34) angetrieben werden; einen Positionserfassungsabschnitt (60), der eine erste relative Position der zwei Greifer (32) erfasst, in der jeder der zwei Greifer (32) mit dem Schweiß-Bauteil (54) in Kontakt steht, und eine zweite relative Position der zwei Greifer (32) erfasst, in der die zwei Greifer (32) eine Last einer vorgegebenen Kraft an das Schweiß-Bauteil (54) anlegen; einen Änderungsbetragsberechnungsabschnitt (72), der einen Betrag der Änderung zwischen der ersten relativen Position und der zweiten relativen Position berechnet; einen Abweichungsberechnungsabschnitt (62), der eine Abweichung zwischen dem Betrag der Änderung und einem vorgegebenen Referenzbetrag der Änderung berechnet; einen Bestimmungsabschnitt (64), der bestimmt, dass das Werkstück (50) eine gute Qualität aufweist, wenn die Abweichung nicht größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, und bestimmt, dass das Werkstück (50) eine mangelhafte Qualität aufweist, wenn die Abweichung größer ist als der Schwellenwert.
-
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Robotersystem des zweiten Aspekts ferner einen Einstellungsmodifikationsabschnitt (70), der mindestens eines von einer Größe der Kraft der an das Schweiß-Bauteil (54) angelegten Last, der relativen Referenzposition und dem Schwellenwert gemäß einer Art des Werkstücks (50) modifiziert.
-
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Robotersystem gemäß einem der Aspekte eins bis drei ferner einen Fördersteuerabschnitt, der den Roboter derart steuert, dass das Werkstück durch die zwei Greifer gehalten wird und an eine vorgegebene Stelle gefördert wird, wobei der Fördersteuerabschnitt ausgelegt ist, um den Roboter derart zu steuern, dass er ein Werkstück, bei dem bestimmt wurde, dass es eine gute Qualität aufweist, an einen ersten Ort fördert, und ein Werkstück, bei dem bestimmt wurde, dass es eine mangelhafte Qualität aufweist, an einen von dem ersten Ort verschiedenen, zweiten Ort fördert.
-
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Robotersystem gemäß einem der Aspekte eins bis vier ferner einen Öffnungsbreiteneinsteller, der vor und nach dem Anlegen einer Last an das Schweiß-Bauteil eine Öffnungsbreite der zwei Greifer gemäß einer Art des Werkstücks einstellt.
-
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, offensichtlicher.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Gesamtausgestaltung eines Robotersystems gemäß einer Ausführungsform zeigt.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Werkstück zeigt, an dem eine Schweißüberprüfung durchgeführt werden soll.
- 3A ist eine vergrößerte Teilansicht, die die Umgebung des Werkstücks zeigt.
- 3B ist eine vergrößerte Teilansicht, die die Umgebung des Werkstücks zeigt.
- 4 ist ein Funktionsblockdiagramm des Robotersystems gemäß einer Ausführungsform.
- 5 ist eine Seitenansicht, die das durch eine Hand für die Förderung gehaltene Werkstück zeigt.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Werkstück einer anderen Form zeigt.
- 7 ist ein Ablaufdiagramm, das die Schritte zum Durchführen einer Schweißüberprüfung unter Verwendung des Robotersystems von 4 zeigt.
- 8 ist ein Funktionsblockdiagramm des Robotersystems gemäß einer anderen Ausführungsform.
- 9 ist ein Ablaufdiagramm, das die Schritte zum Durchführen einer Schweißüberprüfung unter Verwendung des Robotersystems von 8 zeigt.
-
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bestandteile der Ausführungsbeispiele können hinsichtlich der Größe in Bezug aufeinander modifiziert werden, wie es zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung notwendig ist. Außerdem werden dieselben Bezugszeichen für die gleichen oder einander entsprechende Elemente in den Zeichnungen verwendet.
-
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Gesamtausgestaltung eines Robotersystems 10 gemäß einer Ausführungsform. Das Robotersystem 10 ist ein Schweißüberprüfungsrobotersystem zum Überprüfen der Schweißqualität eines mit einem Werkstück verschweißten Schweiß-Bauteils. Das Robotersystem 10 umfasst einen Roboter 20, der durch eine Robotersteuervorrichtung (nicht dargestellt) gesteuert wird.
-
Der Roboter 20 umfasst einen Sockel 22, der einen drehbaren Körperabschnitt aufweist, einen unteren Arm 24, der drehbar an dem Sockel 22 befestigt ist, einen oberen Arm 26, der drehbar an dem unteren Arm 24 befestigt ist, einen Handgelenkabschnitt 28, der drehbar an dem oberen Arm 26 befestigt ist, und eine Hand 30, die an dem Handgelenkabschnitt 28 befestigt ist. Der in 1 dargestellte Roboter 20 weist sechs Achsen auf, aber die vorliegende Erfindung kann auf eine beliebige Art von Roboter angewendet werden.
-
Die Hand 30 ist mit einem Paar Greifer 32 versehen, die von der Hand 30 hervorstehen und sich von ihr erstrecken, und die relativ derart bewegbar sind, dass sie sich einander nähern oder voneinander entfernen. Die Greifer 32 werden durch einen Servomotor 34 derart gesteuert, dass sie eine beliebige gewünschte Öffnungsbreite innerhalb seines Bewegungsbereichs aufweisen. Die Greifer 32 der Hand 30 werden derart gesteuert, dass sie während der Durchführung der Schweißüberprüfung eine Last einer vorgegebenen Kraft an das Schweiß-Bauteil anlegen.
-
2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Werkstück 50 darstellt, an dem eine Schweißüberprüfung durchgeführt werden soll. Das Werkstück 50 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Parallelepiped-Hauptkörper 52 und zwei Schweiß-Bauteile 54, die mit der oberen Fläche 52a des Hauptkörpers 52 verschweißt sind. Jedes Schweiß-Bauteil 54 weist einen Basisabschnitt 54a, der mit dem Werkstück 50 verschweißt ist, und einen brettförmigen flachen Plattenabschnitt 54b, der sich von dem Basisabschnitt 54a weg von der oberen Fläche 52a des Hauptkörpers 52 erstreckt. Der Basisabschnitt 54a des Schweiß-Bauteils 54 ist mit dem Hauptkörper 52 mithilfe eines allgemein bekannten Schweißverfahrens, wie z.B. eines Punktschweißens oder Laserschweißens, verschweißt. Die Schweiß-Bauteile 54 sind derart befestigt, dass sich die flachen Plattenabschnitte 54b parallel zueinander erstrecken. Das dargestellte Werkstück 50 ist lediglich ein Beispiel und ein Fachmann wird erkennen, dass die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, um eine Schweißüberprüfung an Werkstücken, die andere Formen aufweisen, durchzuführen.
-
3A und 3B sind vergrößerte Teilansichten der Umgebung des Werkstücks 50. Wenn eine Schweißüberprüfung durchgeführt wird, bewegt zunächst, wie in 3A dargestellt, der Roboter 20 die Hand 30 an eine vorgegebene Position in Bezug auf das Werkstück 50, das auf einem Arbeitstisch 56 befestigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Hand 30 derart positioniert, dass die Schweiß-Bauteile 54 jeweils zwischen den Greifern 32 der Hand 30 angeordnet werden.
-
Außerdem werden, wie in 3B dargestellt, die Greifer 32 der Hand 30 in Schließrichtung bewegt, um sich einander zu nähern. Zu diesem Zeitpunkt wird der Servomotor 34, der die Greifer 32 antreibt, derart gesteuert, dass er sich mit einem vorgegebenen Drehmoment dreht. Das Drehmoment wird gemäß der Last bestimmt, die während der Durchführung der Schweißüberprüfung an das Schweiß-Bauteil 54 anzulegen ist. Die Greifer 32 werden in Schließrichtung derart angetrieben, dass sie mit der Fläche der flachen Plattenabschnitte 54b der Schweiß-Bauteile 54 in Kontakt kommen, und ferner derart, dass sie eine Last mit einer vorgegebenen Kraft, die der Größe des Drehmoments entspricht, an die Schweiß-Bauteile 54 anlegen.
-
4 zeigt ein Funktionsblockdiagramm des Robotersystems 10 gemäß einer Ausführungsform. Wie dargestellt, umfasst das Robotersystem 10 einen Positionserfassungsabschnitt 60, einen Abweichungsberechnungsabschnitt 62, einen Bestimmungsabschnitt 64, einen Fördersteuerabschnitt 66, einen Öffnungsbreiteneinsteller 68 und einen Einstellungsmodifikationsabschnitt 70.
-
Der Positionserfassungsabschnitt 60 erfasst die relative Position der zwei Greifer 32. In dieser Ausführungsform werden die Greifer 32 derart durch den Servomotor 34 angetrieben, dass sie sich öffnen und schließen. Daher kann die relative Position der Greifer 32 zum Beispiel durch Erfassen der Drehposition des Servomotors 34 erfasst werden. Die Drehposition des Servomotors kann zum Beispiel mithilfe eines Drehgebers erfasst werden. Der Positionserfassungsabschnitt 60 ist derart ausgelegt, dass er die relative Position der Greifer 32 erfasst, wenn während der Schweißüberprüfung eine Last mit einer vorgegebenen Kraft an die Schweiß-Bauteile 54 durch die Greifer 32 angelegt ist. Die relative Position der Greifer 32 wird von dem Positionserfassungsabschnitt 60 an den Abweichungsberechnungsabschnitt 62 ausgegeben.
-
Der Abweichungsberechnungsabschnitt 62 berechnet die Abweichung zwischen der relativen Position der Greifer 32, die durch den Positionserfassungsabschnitt 60 erfasst wurde, und einer vorgegebenen relativen Referenzposition. Die relative Referenzposition ist zum Beispiel eine relative Position der Greifer 32, die erlangt wird, wenn eine Last an ein Werkstück 50 angelegt ist, das die Schweißüberprüfung unter denselben Bedingungen überstanden hat. Daher kann die relative Referenzposition empirisch bestimmt werden. Die durch den Abweichungsberechnungsabschnitt 62 berechnete Abweichung wird an den Bestimmungsabschnitt 64 ausgegeben.
-
Der Bestimmungsabschnitt 64 vergleicht die durch den Abweichungsberechnungsabschnitt 62 berechnete Abweichung mit einem vorgegebenen Schwellenwert, um zu bestimmen, dass das Werkstück 50 eine gute Qualität aufweist, wenn die Abweichung nicht größer ist als der Schwellenwert. Andererseits wird bestimmt, dass das Werkstück 50 eine mangelhafte Qualität aufweist, wenn die durch den Abweichungsberechnungsabschnitt 62 berechnete Abweichung größer ist als der Schwellenwert. Das Ergebnis der Bestimmung wird an den Fördersteuerabschnitt 66 ausgegeben.
-
Der Fördersteuerabschnitt 66 steuert den Roboter 20, so dass das Werkstück 50, bei dem die Schweißüberprüfung abgeschlossen wurde, an eine bestimmte Zielposition gefördert wird, die dem Ergebnis der Überprüfung entspricht. Ein Werkstück 50, bei dem bestimmt wurde, dass es eine gute Qualität aufweist, kann zum Beispiel an einen Förderer transportiert werden, so dass das Werkstück einer weiteren Verarbeitung unterzogen werden kann. Andererseits kann ein Werkstück, bei dem bestimmt wurde, dass es eine mangelhafte Qualität aufweist, an einen Förderer transportiert werden, so dass das Werkstück ausgesondert oder wiederverwertet wird.
-
Zu diesem Zeitpunkt kann die Hand 30, die für die Schweißüberprüfung verwendet wurde, auch für den Transport des Werkstücks 50 verwendet werden. 5 ist eine Seitenansicht, die die Hand 30 darstellt, die das Werkstück 50 zum Transportieren des Werkstücks 50 hält. Wie dargestellt, vergrößert die Hand 30 die Öffnungsbreite der Greifer 32 mehr als beim Durchführen der Schweißüberprüfung, und daher kann der Hauptkörper 52 des Werkstücks 50 stabil gehalten werden. Auf diese Weise kann die Ausgestaltung des Robotersystems 10 vereinfacht werden, indem dieselbe Hand 30 zum Zweck des Transportierens des Werkstücks 50 verwendet wird.
-
Der Einstellungsmodifikationsabschnitt 70 kann die Größe der als eine Last an die Schweiß-Bauteile 54 durch die Greifer 32 angelegten Kraft, die relative Referenzposition oder den durch den Bestimmungsabschnitt 64 zum Bestimmen der Qualität des Werkstücks verwendeten Schwellenwert gemäß der Art des Werkstücks modifizieren. Die Festigkeit des Schweiß-Bauteils 54 des Werkstücks 50 variiert in Abhängigkeit von der Art der Schweißverbindung, den Abmessungen des Basisabschnitts 54a des Schweiß-Bauteils 54, den Materialien und anderen Faktoren. Außerdem kann die erforderliche Festigkeit des Schweiß-Bauteils in Abhängigkeit von seinem Verwendungszweck variieren. Daher kann jeder der Werte, die durch den Einstellungsmodifikationsabschnitt 70 zu modifizieren sind, auf der Grundlage der Art des Werkstücks 50 empirisch erlangt werden.
-
Der Öffnungsbreiteneinsteller 68 stellt vor und nach dem Anlegen einer Last an das Schweiß-Bauteil 54 die Öffnungsbreite der Greifer 32 ein. Die Öffnungsbreite der Greifer 32 kann beliebig eingestellt werden, indem die Drehposition des Servomotors 34 geändert wird. Wenn jedoch die Öffnungsbreite der Greifer 32 während der Durchführung der Schweißüberprüfung zu groß oder zu klein ist, können die Greifer 32 mit den umgebenden Gegenständen kollidieren.
-
Die Betriebsart des Öffnungsbreiteneinstellers 68 wird unter Bezugnahme auf 6 erläutert, die das Werkstück 50 in einer anderen Form zeigt. Das in 6 dargestellte Werkstück 50 weist vier mit dem Hauptkörper 52 verschweißte Schweiß-Bauteile 541 bis 544 auf. In dem folgenden Beispiel wird mittels der Greifer 32, wie in 3 dargestellt, eine Last an ein zweites Schweiß-Bauteil 542 und ein drittes Schweiß-Bauteil 543 angelegt, die zwischen einem ersten Schweiß-Bauteil 541 und einem vierten Schweiß-Bauteil 544, die auf gegenüberliegenden Seiten positioniert sind, befestigt sind. In diesem Fall müssen die zwei Greifer 32 der Hand 30 derart positioniert werden, dass ein Greifer zwischen dem ersten Schweiß-Bauteil 541 und dem zweiten Schweiß-Bauteil 542 positioniert wird und der andere Greifer zwischen dem dritten Schweiß-Bauteil 543 und dem vierten Schweiß-Bauteil 544 positioniert wird, um eine Schweißüberprüfung durchzuführen. Wenn jedoch die Öffnungsbreite der Greifer 32 zu groß ist, besteht eine Möglichkeit, dass die Greifer mit dem ersten Schweiß-Bauteil 541 und dem vierten Schweiß-Bauteil 544 kollidieren und diese beschädigen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Kollision der Greifer mit dem Werkstück 50 oder dergleichen verhindert werden, indem die Öffnungsbreite der Greifer 32 durch den Öffnungsbreiteneinsteller 68 gemäß der Art des Werkstücks 50 angemessen eingestellt wird. Der Öffnungsbreiteneinsteller 68, der die Öffnungsbreite der Greifer 32 einstellt, kann außerdem verwendet werden, um die Position der Greifer 32 zu bestimmen, wenn die Greifer 32 nach dem Durchführen der Schweißüberprüfung von den Schweiß-Bauteilen 54 gelöst werden.
-
7 ist ein Ablaufdiagramm, das die beim Durchführen einer Schweißüberprüfung unter Verwendung des Robotersystems 10 von 4 eingesetzten Schritte darstellt. Zunächst wird bei Schritt S101 der Roboter 20 gesteuert, um die Hand 30 derart zu positionieren, dass die zu überprüfenden Schweiß-Bauteile 54 des Werkstücks 50 zwischen den Greifern 32 positioniert werden. Die Öffnungsbreite der Greifer 32 kann die Breite sein, die durch den Öffnungsbreiteneinsteller 68 eingestellt wurde.
-
Als Nächstes werden bei Schritt 102 die Greifer 32 in eine Schließposition angetrieben, indem der Servomotor 34 mit einem vorgegebenen Drehmoment gedreht wird, um an die Schweiß-Bauteile 54 des Werkstücks 50 eine Last anzulegen. Die Größe des Drehmoments kann empirisch gemäß der Größe der Kraft bestimmt werden, die erforderlich ist, um die Last an die Schweiß-Bauteile 54 anzulegen. Zum Beispiel kann die Größe der Last derart eingestellt werden, dass eine elastische Verformung der Schweiß-Bauteile 54 des Werkstücks 50 auftritt, eine plastische Verformung davon jedoch nicht auftritt.
-
Bei Schritt 103 wird durch den Positionserfassungsabschnitt 60 eine relative Position der Greifer 32 erfasst, während die Last an die Schweiß-Bauteile 54 angelegt ist. Bei Schritt S104 berechnet der Abweichungsberechnungsabschnitt 62 eine Abweichung zwischen der relativen Position der Greifer 32, die im vorangegangen Schritt erhalten wurde, und einer relativen Referenzposition.
-
Bei Schritt S105 bestimmt der Bestimmungsabschnitt 64, ob die Qualität des Werkstücks 50 gut oder mangelhaft ist, indem die bei Schritt S104 berechnete Abweichung mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird. Wenn insbesondere die Abweichung nicht größer ist als der Schwellenwert, geht die Steuerung zu Schritt S106 über, bei dem die Qualität des Werkstücks als gut bestimmt wird. Wenn andererseits die Abweichung größer ist als der Schwellenwert, geht die Steuerung zu Schritt S107 über, bei dem die Qualität des Werkstücks als mangelhaft bestimmt wird.
-
Auf Schritte S106 und S107 folgend kann der Fördersteuerabschnitt 66 den Roboter 20 derart steuern, dass das Werkstück 50 in Abhängigkeit davon, ob seine Qualität gut oder mangelhaft ist, individuell an verschiedene Stellen transportiert wird, obwohl dies nicht in 7 dargestellt ist.
-
Gemäß dem Robotersystem der vorliegenden Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erzielt werden.
-
(1) Eine Schweißüberprüfung wird auf der Grundlage des Versetzungsbetrags des Schweiß-Bauteils, wenn eine Last einer vorgegebenen Kraft mithilfe der Greifer der Hand angelegt wird, durchgeführt. Daher kann die Ausgestaltung des Robotersystems vereinfacht werden, da ein Sondersensor zum Überprüfen einer Schweißverbindung und eine Steuereinheit dafür nicht erforderlich sind.
-
(2) Da eine durch einen Servomotor gesteuerte Hand zum Durchführen der Schweißüberprüfung verwendet wird, können die Bedingungen zum Überprüfen einer Schweißverbindung gemäß der Art des Werkstücks geeignet modifiziert werden. Wenn außerdem die Hand durch einen Servomotor angetrieben wird, kann die Öffnungsbreite der Greifer vor und nach dem Anlegen einer Last an das Werkstück nach Bedarf modifiziert werden, und daher kann verhindert werden, dass die Greifer vor oder nach dem Durchführen der Schweißüberprüfung mit umgebenden Gegenständen kollidieren.
-
(3) Die Ausgestaltung des Robotersystems kann vereinfacht werden, da die Hand im Allgemeinen sowohl zum Durchführen der Schweißüberprüfung als auch zum Transportieren des Werkstücks verwendet wird. Insbesondere kann eine Miniaturisierung der Hand umgesetzt werden.
-
8 ist ein Funktionsblockdiagramm des Robotersystems 10 gemäß einer anderen Ausführungsform. Im Vergleich mit 4 umfasst das Robotersystem 10 dieser Ausführungsform ferner einen Änderungsbetragsberechnungsabschnitt 72. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Positionserfassungsabschnitt 60 derart ausgelegt, dass er die relative Position der Greifer 32 in zwei getrennten Schritten erlangt.
-
Der Positionserfassungsabschnitt 60 erlangt nämlich die relative Position der Greifer 32, wenn die Greifer 32 vor dem Anlegen einer Last an die Schweiß-Bauteile 54 mit den Schweiß-Bauteilen 54 in Kontakt stehen (nachstehend als „die erste relative Position“ bezeichnet). Der Positionserfassungsabschnitt 60 erlangt außerdem die relative Position der Greifer 32, wenn eine Last mit einer vorgegebenen Kraft an das Schweiß-Bauteil 54 angelegt ist (nachstehend als „die zweite relative Position“ bezeichnet).
-
Der Änderungsbetragsberechnungsabschnitt 72 berechnet den Betrag der Änderung zwischen der ersten relativen Position und der zweiten Position. Der Betrag der Änderung, der durch den Änderungsbetragsberechnungsabschnitt 72 berechnet wird, entspricht nämlich dem Versetzungsbetrag der Schweiß-Bauteile 54 vor und nach dem Anlegen der Last.
-
9 ist ein Ablaufdiagramm, das die Schritte der durch das Robotersystem von 8 durchgeführten Schweißüberprüfung zeigt. Zuerst wird bei Schritt S201 der Roboter 20 derart gesteuert, dass er die Greifer 32 in Bezug auf die Schweiß-Bauteile 54 positioniert. Als Nächstes werden bei Schritt S202 die Greifer 32 in eine Schließrichtung angetrieben, indem der Servomotor 34 gedreht wird, bis die Greifer 32 mit den Schweiß-Bauteilen 54 in Kontakt stehen. Bei Schritt S203 wird die erste relative Position durch den Positionserfassungsabschnitt 60 erlangt.
-
Bei Schritt S204 werden die Greifer 32 weiter in die Schließrichtung angetrieben, um eine Last mit einer vorgegebenen Kraft an die Schweiß-Bauteile 54 anzulegen. Bei Schritt S205 erlangt der Positionserfassungsabschnitt 60 die relative Position der Greifer 32, wenn die Last an die Schweiß-Bauteile 54 angelegt ist, oder mit anderen Worten die zweite relative Position.
-
Bei Schritt S206 berechnet der Änderungsbetragsberechnungsabschnitt 72 den Betrag der Änderung zwischen der ersten relativen Position und der zweiten Position. Bei Schritt S207 berechnet ferner der Abweichungsberechnungsabschnitt 62 die Abweichung zwischen dem Betrag der Änderung, der durch den Änderungsbetragsberechnungsabschnitt 72 berechnet wurde, und einem vorgegebenen Referenzbetrag der Änderung. Der Referenzbetrag der Änderung ist zum Beispiel der Betrag der Änderung zwischen der ersten relativen Position und der zweiten relativen Position, wenn eine Last an ein Werkstück angelegt wird, das die Schweißüberprüfung unter den gleichen Bedingungen wie bei der Schweißüberprüfung überstanden hat.
-
Bei Schritt S208 bestimmt der Bestimmungsabschnitt 64, ob das Werkstück 50 eine gute Qualität oder eine mangelhafte Qualität aufweist, indem die bei Schritt S207 berechnete Abweichung mit einem Schwellenwert verglichen wird. Wenn nämlich die Abweichung größer ist als der Schwellenwert, geht die Steuerung zu Schritt S210 über, bei dem die Qualität des Werkstücks als mangelhaft bestimmt wird. Wenn andererseits die Abweichung nicht größer ist als der Schwellenwert, geht die Steuerung zu Schritt S209 über, bei dem die Qualität des Werkstücks als gut bestimmt wird.
-
Wie in der vorstehenden Ausführungsform beschrieben, kann außerdem in dieser Ausführungsform die Einstellung durch den Öffnungsbreiteneinsteller 68 und den Einstellungsmodifikationsabschnitt 70 gemäß der Art des Werkstücks 50 vorgenommen werden. Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform der Einstellungsmodifikationsabschnitt 70 derart ausgelegt ist, dass er zum Beispiel die Größe der Kraft, die der an die Schweiß-Bauteile 54 des Werkstücks 50 anzulegenden Last entspricht, den Referenzbetrag der Änderung und den Schwellenwert usw. modifiziert.
-
Es versteht sich, dass die gleichen Wirkungen (1) bis (3), wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, durch das Robotersystem 10 gemäß dieser Ausführungsform erzielt werden können.
-
Wirkungen der Erfindung
-
Gemäß dem Robotersystem, das die vorstehend genannte Ausgestaltung aufweist, kann die Qualität einer Schweißverbindung auf der Grundlage des Versetzungsbetrags der Schweiß-Bauteile, wenn eine vorgegebene Last an die Schweiß-Bauteile angelegt ist, bestimmt werden. Dies eliminiert die Notwendigkeit eines Sondersensors zum Überprüfen der Schweißqualität und eines Steuersystems dafür, und daher kann die Ausgestaltung des Robotersystems vereinfacht werden.
-
Obwohl verschiedene Ausführungsformen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben wurden, ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass die vorgesehenen Funktionen und Wirkungen auch mithilfe anderer Ausführungsformen und Abwandlungen umgesetzt werden können. Insbesondere ist es möglich, einen Bestandteil der Ausführungsformen und Abwandlungen auszulassen oder zu ersetzen, oder bekannte Einrichtungen zusätzlich bereitzustellen, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung mithilfe einer beliebigen Kombination von Merkmalen der Ausführungsformen implementiert werden kann, die hier entweder explizit oder implizit offenbart wurden.
