DE102016105184A1

DE102016105184A1 - Messverfahren und Messvorrichtung zum Messen des Drehwinkels eines Servomotors

Info

Publication number: DE102016105184A1
Application number: DE102016105184.5A
Authority: DE
Inventors: Toshimichi Aoki
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2036-03-22
Also published as: US20160282148A1; CN106017394B; CN106017394A; JP6154420B2; JP2016185564A; DE102016105184B4; US9815137B2

Abstract

Eine Abweichung zwischen einem ersten Drehwinkel eines Servomotors, wenn eine bewegliche Bezugselektrode mit einer Bezugsgegenelektrode in Kontakt gebracht wird, und einem zweiten Drehwinkel des Motors, wenn die bewegliche Bezugselektrode mit einer vorherbestimmten Presskraft in die Bezugsgegenelektrode drückt, wird als Korrekturausmaß erhalten; und ein dritter Drehwinkel des Servomotors, wenn eine zu messende bewegliche Elektrode mit der gleichen Presskraft in eine zu messende Gegenelektrode drückt, wird auf Basis des Korrekturausmaßes korrigiert.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messverfahren zum Messen eines Drehwinkels eines Servomotors, der eine Punktschweißzange antreibt, und eine Messvorrichtung, die dieses Verfahren ausführt.
2 Beschreibung des Stands der Technik
Im Allgemeinen weist eine Punktschweißzange eine bewegliche Elektrode, die durch einen Servomotor angetrieben wird, und eine Gegenelektrode, die in einer gegenüberliegenden Beziehung zu der beweglichen Elektrode angeordnet ist, auf. Die Positionssteuerung der beweglichen Elektrode wird auf Basis eines Drehwinkels des Servomotors, wenn ein distales Ende der beweglichen Elektrode und ein distales Ende der Gegenelektrode miteinander in Kontakt stehen oder aneinander anliegen, vorgenommen.
Doch während einer Punktschweißtätigkeit kann es vorkommen, dass das distale Ende der beweglichen Elektrode und/oder das distale Ende der Gegenelektrode bei jeder Vornahme eines Schweißvorgangs verformt oder abgenutzt wird oder ein Oxidfilm an der beweglichen Elektrode und/oder der Gegenelektrode anhaftet. Daher ist es nicht möglich, einen Schweißstrom leistungsfähig durch die bewegliche Elektrode und die Gegenelektrode fließen zu lassen.
Daher ist es nötig, die Oberflächen der beweglichen Elektrode und der Gegenelektrode periodisch aufzubereiten, doch werden durch diese Aufbereitungstätigkeit die distale Endposition der beweglichen Elektrode und die distale Endposition der Gegenelektrode verändert. Da eine Positionssteuerung der beweglichen Elektrode wie vorher beschrieben auf Basis des Kontaktdrehwinkels vorgenommen wird, ist es nötig, den Kontaktdrehwinkel nach der Aufbereitungstätigkeit erneut zu detektieren.
In der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-283059 sind ein Schritt des Pressens einer beweglichen Elektrode gegen eine feste Elektrode, bis eine Last, die auf das distale Ende der beweglichen Elektrode ausgeübt wird, einen ersten Schwellenwert erreicht, und ein Speicherschritt des Speicherns einer Position einer Welle der beweglichen Elektrode, wenn die bewegliche Elektrode zurückgezogen wird, nachdem die Last den ersten Schwellenwert erreicht hat, und die Last, die auf das distale Ende der beweglichen Elektrode einen zweiten Schwellenwert, der kleiner als der erste Schwellenwert ist, erreicht, als Bezugsposition offenbart.
Ferner wird in der Japanischen Patentschrift Nr. 4880021 eine Mindestdrehmomentgrenze, die einer beweglichen Elektrode einen Betrieb ermöglicht, erhalten. Wenn die Drehmomentgrenze als Ergebnis eines Kontakts der beweglichen Elektrode mit einer Gegenelektrode erreicht wird, wird die bewegliche Elektrode angehalten.
Kurzdarstellung der Erfindung
Doch wenn die Punktschweißzange für einen langen Zeitraum verwendet wird, werden ein Untersetzungsgetriebe und ein mechanisches Element wie etwa ein Lager der Punktschweißzange abgenutzt und wird Fett als Schmieröl aufgrund einer alterungsbedingten Verschlechterung verschlechtert. Daher besteht die Neigung zu einem Anstieg des Gleitwiderstands bei der Betätigung der beweglichen Elektrode. Folglich wird der Strom des Servomotors verglichen mit jenem vor dem Anstieg des Gleitwiderstands erhöht.
Wenn die Technik der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-283059 unter diesen Umständen angewendet wird, wird der Gleitwiderstand erhöht und scheint die bewegliche Elektrode daher mit der Gegenelektrode in Kontakt zu stehen, auch wenn ein solcher Kontakt tatsächlich nicht hergestellt ist. Bei der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-283059 ist es möglich, den ersten Schwellenwert im Hinblick auf den oben beschriebenen Anstieg des Gleitwiderstands verhältnismäßig groß festzulegen. Doch in einem solchen Fall drückt die bewegliche Elektrode die Gegenelektrode, bis die Belastung den ersten Schwellenwert erreicht. Daher kann es aufgrund der Hysterese des Untersetzungsgetriebes vorkommen, dass die bewegliche Elektrode den Kontakt mit der Gegenelektrode nicht beibehält.
Bei der Japanischen Patentschrift Nr. 4880021 ist es zur Festlegung einer Drehmomentgrenze erwünscht, zu verhindern, dass die Gegenelektrode mit einem Werkstück in Kontakt gelangt, indem ein ausreichender Abstand zwischen der Gegenelektrode und dem Werkstück sichergestellt wird. Das Prüfen der Elektroden muss während der Herstellungstätigkeit vorgenommen werden, ist aber insofern unerwünscht, als es Zeit braucht, um einen ausreichenden Abstand zwischen der Gegenelektrode und dem Werkstück sicherzustellen.
In dieser Hinsicht ist es denkbar, die Drehmomentgrenze bei der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 4880021 vorab festzulegen. Doch wie in dem Fall der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-283059 wird der Betrieb der beweglichen Elektrode angehalten, bevor die bewegliche Elektrode mit der Gegenelektrode in Kontakt gelangt, wenn der nötige Strom oder das nötige Drehmoment während des Betriebs der beweglichen Elektrode aufgrund einer alterungsbedingten Verschlechterung eines mechanischen Elements zunimmt.
Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts dieser Umstände und hat die Aufgabe, ein Messverfahren, das ermöglicht, einen Drehwinkel selbst dann genau zu erlangen, wenn ein mechanisches Element einer Punktschweißzange einer alterungsbedingten Verschlechterung ausgesetzt ist, und eine Messvorrichtung, die ein solches Verfahren ausführt, bereitzustellen.
Zur Erfüllung der obigen Aufgabe wird nach einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Messverfahren zum Messen eines Drehwinkels eines Servomotors in einer Punktschweißzange, an der eine bewegliche Elektrode, die durch den Servomotor angetrieben wird, und eine Gegenelektrode, die in einer gegenüberliegenden Beziehung zu der beweglichen Elektrode angeordnet ist, angebracht sind, bereitgestellt, wobei das Messverfahren die folgenden Schritte aufweist: einen Schritt des Erlangens eines ersten Drehwinkels, der in einem Zustand, in dem eine bewegliche Bezugselektrode und eine Bezugsgegenelektrode an der Punktschweißzange angebracht sind, einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode durch einen Antrieb des Servomotors in einen Kontakt mit der Bezugsgegenelektrode gebracht wird, als einen ersten Drehwinkel erlangt; einen Schritt des Erlangens eines zweiten Drehwinkels, der einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode mit einer vorherbestimmten Presskraft in Bezug auf die Bezugsgegenelektrode gepresst wird, als einen zweiten Drehwinkel erlangt; einen Schritt des Erlangens eines Drehwinkel-Korrekturausmaßes, der eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel und dem zweiten Drehwinkel als Drehwinkel-Korrekturausmaß erlangt; einen Schritt des Erlangens eines dritten Drehwinkels, der in einem Zustand, in dem eine zu messende bewegliche Elektrode und eine zu messende Gegenelektrode an der Punktschweißzange angebracht sind, einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die zu messende bewegliche Elektrode mit einer Presskraft, die der Presskraft bei dem Erlangen des zweiten Drehwinkels im Wesentlichen gleich ist, in Bezug auf die zu messende Gegenelektrode gedrückt wird, als einen dritten Drehwinkel erlangt; und einen Schritt des Erlangens eines vierten Drehwinkels, der durch Korrigieren des dritten Drehwinkels mit dem Drehwinkel-Korrekturausmaß einen vierten Drehwinkel erlangt.
Nach einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist das Messverfahren des ersten Gesichtspunkts ferner nach dem Schritt des Erlangens des vierten Drehwinkels einen Schritt auf, der eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel und dem vierten Drehwinkel erlangt.
Nach einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird bei dem Messverfahren des ersten oder des zweiten Gesichtspunkts bei dem Schritt des Erlangens des ersten Drehwinkels ein Strom oder ein geschätztes Stördrehmoment des Servomotors überwacht; und bestimmt, dass die bewegliche Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode in Kontakt steht, wenn der Strom oder das geschätzte Stördrehmoment einen vorherbestimmten Schwellenwert übersteigt, so dass die bewegliche Bezugselektrode angehalten wird und ein Drehwinkel des Servomotors als der erste Drehwinkel erlangt wird.
Nach einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird bei dem Messverfahren des ersten oder des zweiten Gesichtspunkts bei dem Schritt des Erlangens des ersten Drehwinkels eine vorherbestimmte Drehmomentgrenze auf den Servomotor angewendet; und ein Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode als Ergebnis des Kontakts der beweglichen Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode durch die Drehmomentgrenze angehalten wird, als der erste Drehwinkel erlangt.
Nach einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird bei dem Messverfahren des ersten oder des zweiten Gesichtspunkts bei dem Schritt des Erlangens des ersten Drehwinkels ein Bild von zumindest einem aus der beweglichen Bezugselektrode und der Bezugsgegenelektrode der Reihe nach an einer Abbildungsposition abgebildet; und wird auf Basis des abgebildeten Bilds ein Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode in Kontakt steht, als der erste Drehwinkel erlangt.
Nach einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird bei dem Messverfahren eines aus dem ersten bis vierten Gesichtspunkt die vorherbestimmte Presskraft so gestaltet, dass der Strom oder das geschätzte Stördrehmoment ausreichend größer als eine Belastung auf den Servomotor ist, die verursacht wird, wenn die bewegliche Elektrode bewegt wird.
Nach einem siebenten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Messvorrichtung zum Messen eines Drehwinkels eines Servomotors in einer Punktschweißzange, an der eine bewegliche Elektrode, die durch den Servomotor angetrieben wird, und eine Gegenelektrode, die in einer gegenüberliegenden Beziehung zu der beweglichen Elektrode angeordnet ist, angebracht sind, bereitgestellt, wobei die Messvorrichtung Folgendes aufweist: eine Einheit zur Erlangung eines ersten Drehwinkels, die in einem Zustand, in dem eine bewegliche Bezugselektrode und eine Bezugsgegenelektrode an der Punktschweißzange angebracht sind, einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode durch einen Antrieb des Servomotors in einen Kontakt mit der Bezugsgegenelektrode gebracht wird, als einen ersten Drehwinkel erlangt; eine Einheit zur Erlangung eines zweiten Drehwinkels, die einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode mit einer vorherbestimmten Presskraft in Bezug auf die Bezugsgegenelektrode gepresst wird, als einen zweiten Drehwinkel erlangt; eine Einheit zur Erlangung eines Drehwinkel-Korrekturausmaßes, die eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel und dem zweiten Drehwinkel als Drehwinkel-Korrekturausmaß erlangt; eine Einheit zur Erlangung eines dritten Drehwinkels, die in einem Zustand, in dem eine zu messende bewegliche Elektrode und eine zu messende Gegenelektrode an der Punktschweißzange angebracht sind, einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die zu messende bewegliche Elektrode mit einer Presskraft, die der Presskraft bei der Erlangung des zweiten Drehwinkels im Wesentlichen gleich ist, in Bezug auf die zu messende Gegenelektrode gedrückt wird, als einen dritten Drehwinkel erlangt; und eine Einheit zur Erlangung eines vierten Drehwinkels, die durch Korrigieren des dritten Drehwinkels mit dem Drehwinkel-Korrekturausmaß einen vierten Drehwinkel erlangt.
Nach einem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist die Messvorrichtung des siebenten Gesichtspunkts ferner eine Abweichungsberechnungseinheit auf, die nach der Erlangung des vierten Drehwinkels eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel und dem vierten Drehwinkel erlangt.
Nach einem neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung überwacht bei der Messvorrichtung des siebenten oder des achten Gesichtspunkts die Einheit zur Erlangung des ersten Drehwinkels einen Strom oder ein geschätztes Stördrehmoment des Servomotors, und bestimmt sie, dass die bewegliche Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode in Kontakt steht, wenn der Strom oder das geschätzte Stördrehmoment einen vorherbestimmten Schwellenwert übersteigt, so dass die bewegliche Bezugselektrode angehalten wird und ein Drehwinkel des Servomotors als der erste Drehwinkel erlangt wird.
Nach einem zehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wendet die Einheit zur Erlangung des ersten Drehwinkels bei der Messvorrichtung des siebenten oder des achten Gesichtspunkts eine vorherbestimmte Drehmomentgrenze auf den Servomotor an, und erlangt sie einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode als Ergebnis des Kontakts der beweglichen Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode durch die Drehmomentgrenze angehalten wird, als den ersten Drehwinkel.
Nach einem elften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist die Einheit zur Erlangung des ersten Drehwinkels bei der Messvorrichtung des siebenten oder des achten Gesichtspunkts ferner eine Abbildungseinheit auf, die ein Bild von zumindest einem aus der beweglichen Bezugselektrode und der Bezugsgegenelektrode der Reihe nach an einer Abbildungsposition abbildet, wobei die Einheit zur Erlangung des ersten Drehwinkels auf Basis des abgebildeten Bilds einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode in Kontakt steht, als den ersten Drehwinkel erlangt.
Nach einem zwölften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die vorherbestimmte Presskraft bei der Messvorrichtung eines aus dem siebenten bis elften Gesichtspunkt so gestaltet, dass der Strom oder das geschätzte Stördrehmoment ausreichend größer als eine Belastung auf den Servomotor ist, die verursacht wird, wenn die bewegliche Elektrode bewegt wird.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, klarer werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht eines Punktschweißsystems, das eine Messvorrichtung aufweist.
2A ist eine erste Ansicht zur Erklärung der Erlangung eines Drehwinkels.
2B ist eine zweite Ansicht zur Erklärung der Erlangung eines Drehwinkels.
3A ist eine Ansicht, die einen Schritt zum Erlangen eines ersten Drehwinkels, einen Schritt zum Erlangen eines zweiten Drehwinkels, und einen Schritt zum Erlangen eines Drehwinkel-Korrekturausmaßes bei einem Messverfahren auf Basis der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
3B ist eine Ansicht, die einen Schritt zum Erlangen eines dritten Drehwinkels und einen Schritt zum Erlangen eines vierten Drehwinkels bei dem Messverfahren auf Basis der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Ausführliche Beschreibung
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. In den Zeichnungen sind gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Zur Erleichterung des Verständnisses ist der Maßstab der Zeichnungen beliebig verändert.
1 ist eine schematische Ansicht eines Punktschweißsystems, das eine Messvorrichtung auf Basis der vorliegenden Erfindung aufweist. Das Punktschweißsystem 1, das in 1 veranschaulicht ist, weist hauptsächlich einen Roboter 10, zum Beispiel einen Knickarmroboter, und eine Robotersteuervorrichtung 20, die den Roboter 10 steuert, auf.
Wie in 1 veranschaulicht ist an einem distalen Ende eines Arms des Roboters 10 eine Punktschweißzange 13 bereitgestellt. Der Roboter 10 hat die Aufgabe, ein distales Ende einer nachstehend beschriebenen Gegenelektrode 12 der Punktschweißzange 13 an einer gewünschten Position zu positionieren.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform ergreift der Roboter 10 ein Werkstück mit einer Hand, die an dem distalen Ende des Arms bereitgestellt ist, und positioniert er das Werkstück in Bezug auf das distale Ende der Gegenelektrode 12 der Punktschweißzange 13, die an einem Sockel eingerichtet ist. In diesem Fall kann der Sockel mit einem Antriebsmechanismus versehen sein, der die Ausrichtung der Schweißzange verändert.
Die Punktschweißzange 13, die in 1 veranschaulicht ist, ist eine Punktschweißzange von dem sogenannten C-Typ, die eine bewegliche Elektrode 11 und die Gegenelektrode 12, die in einer gegenüberliegenden Beziehung zu der beweglichen Elektrode 11 angeordnet ist, aufweist. Die bewegliche Elektrode 11 wird durch einen Servomotor 14 so angetrieben, dass sie zu der Gegenelektrode 12 hin vorgeschoben wird und davon zurückgezogen wird. Die Gegenelektrode 12 kann zusammen mit der beweglichen Elektrode 11 beweglich sein. Ferner kann die Punktschweißzange 13 eine Punktschweißzange von dem X-Typ sein, bei der Elektroden jeweils an einem Paar von Zangenarmen angebracht sind, welche durch einen Druckzylinder geöffnet und geschlossen werden können.
Der Servomotor 14, der die bewegliche Elektrode 11 antreibt, kann durch die Robotersteuervorrichtung 20 als Steuerwelle, die an den Roboter 10 angeschlossen ist, gesteuert werden. Ferner ist der Servomotor 14 mit einem Drehwinkeldetektor 15 versehen, der einen Drehwinkel des Servomotors 14 detektiert.
Doch der Servomotor 14 kann durch eine andere Steuervorrichtung (nicht dargestellt) gesteuert werden. In einem solchen Fall ist die andere Steuervorrichtung über ein digitales Kommunikationsmittel an die Robotersteuervorrichtung 20 angeschlossen und kann sie zwischen sich selbst und der Robotersteuervorrichtung 20 das Senden und Empfangen eines Steuersignals oder einer Rückmeldeinformation des Servomotors 14 vornehmen. Die Rückmeldeinformation enthält einen Drehwinkel des Servomotors 14 und einen Motorstrom, der durch den Servomotor 14 fließt. Aus dem Drehwinkel des Servomotors 14 kann die Position der beweglichen Elektrode bestimmt werden, und aus dem Motorstrom kann das Motordrehmoment bestimmt werden. Diese können ebenfalls als die Rückmeldeinformation behandelt werden.
Die Robotersteuervorrichtung 20, bei der es sich um einen digitalen Computer handeln kann, arbeitet als Messvorrichtung zum Messen eines Drehwinkels des Servomotors 14. Wie in 1 veranschaulicht weist die Robotersteuervorrichtung 20 eine Einheit 21 zur Erlangung eines ersten Drehwinkels, die einen Drehwinkel des Servomotors 14, wenn eine bewegliche Bezugselektrode 11a durch Antreiben des Servomotors 14 in einem Zustand, in dem die bewegliche Bezugselektrode 11a und eine Bezugsgegenelektrode 12a an der Punktschweißzange 13 angebracht sind, mit der Bezugsgegenelektrode 12a in Kontakt gebracht wird, als einen ersten Drehwinkel P1 erlangt; eine Einheit 22 zur Erlangung eines zweiten Drehwinkels, die einen Drehwinkel des Servomotors 14, wenn die bewegliche Bezugselektrode 11a mit einer vorherbestimmten Presskraft in Bezug auf die Bezugsgegenelektrode 12 gedrückt wird, als einen zweiten Drehwinkel A2 erlangt; und eine Einheit 23 zur Erlangung eines Drehwinkel-Korrekturausmaßes, das eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel P1 und dem zweiten Drehwinkel A2 als Drehwinkel-Korrekturausmaß erlangt, auf.
Ferner weist die Robotersteuervorrichtung 20 eine Einheit 24 zur Erlangung eines dritten Drehwinkels, die einen Drehwinkel des Servomotors, wenn in einem Zustand, in dem eine zu messende bewegliche Elektrode 11b und eine zu messende Gegenelektrode 12b an der Punktschweißzange 13 angebracht sind, die zu messende bewegliche Elektrode 11b mit dem gleichen Druck wie jenem, bei dem der zweite Drehwinkel P2 erlangt wird, in Bezug auf die zu messende Gegenelektrode 12b gedrückt wird, als einen dritten Drehwinkel A3 erlangt; und eine Einheit 25 zur Erlangung eines vierten Drehwinkels, die durch Korrigieren des dritten Drehwinkels P6 gemäß dem Drehwinkel-Korrekturausmaß einen vierten Drehwinkel P4 erlangt, auf.
Ferner weist die Robotersteuervorrichtung 20 eine Abweichungsberechnungseinheit 26, die eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel P1 und dem vierten Drehwinkel P4 erhält, nachdem an der Einheit 25 zur Erlangung des vierten Drehwinkels der vierte Drehwinkel P4 erlangt wurde; eine Überwachungseinheit 27, die einen Strom, der durch den Servomotor 14 fließt, oder ein geschätztes Stördrehmoment des Servomotors 14 überwacht; und eine Speichereinheit 28, die verschiedene Daten und einen Schwellenwert, z. B. eine Drehmomentgrenze des Servomotors 14, speichert, auf. Vorzugsweise sind die Überwachungseinheit 27 und die Speichereinheit 28 der Einheit 21 zur Erlangung des ersten Drehwinkels angegliedert oder in der Einheit 21 zur Erlangung des ersten Drehwinkels enthalten.
Ferner ist in der Einheit 21 zur Erlangung des ersten Drehwinkels eine Abbildungseinheit 30 (z. B. eine Kamera), die ein Bild von zumindest einem aus der beweglichen Bezugselektrode 11a und der Bezugsgegenelektrode 11b der Reihe nach an einer Abbildungsposition abbildet, an die Robotersteuereinheit 20 angeschlossen. Ferner weist die Robotersteuervorrichtung 20 eine Bildspeichereinheit 29 auf, die die durch die Abbildungseinheit 30 abgebildeten Bilder der Reihe nach speichert. Vorzugsweise sind die Bildspeichereinheit 29 und die Abbildungseinheit 30 an die Einheit 21 zur Erlangung des ersten Drehwinkels angegliedert. Ferner ist die Robotersteuervorrichtung 20 in der Lage, mit einer nicht dargestellten externen Vorrichtung (z. B. einem Anlagensteuerpult) zu kommunizieren.
2A und 2B sind Ansichten zur Erklärung der Erlangung eines Drehwinkels. Um das Verständnis zu erleichtern, ist der in 1 dargestellte Drehwinkeldetektor 15 in 2A und 2B als Skaleneinteilung veranschaulicht. Mit anderen Worten stellt die Einteilung der Skale den Drehwinkel des Servomotors 14 dar.
Ferner ist, wie unter Bezugnahme auf 1 ersichtlich ist, das Basisende der Gegenelektrode 12 an einem Zangenarm 13a vom Auslegertyp der Punktschweißzange 13 angebracht. Was dies betrifft, ist der Zangenarm 13a vom Auslegertyp in 2A und 2B schematisch als elastisches Element 16 dargestellt.
Der Zustand (a) und der Zustand (b), die in 2A veranschaulicht sind, stellen einen Schritt des Detektierens eines ersten Drehwinkels bzw. einen Schritt des Detektierens eines zweiten Drehwinkels dar. Die bewegliche Elektrode 11a und die Gegenelektrode 12 in jedem der Zustände (a) und (b) sind jeweils unverwendete neue Elektroden. Diese Elektroden sind eine bewegliche Bezugselektrode 11a und eine Bezugsgegenelektrode 12a, die jeweils als Bezug für die Messung eines Drehwinkels dienen.
Ferner stellen der Zustand (c) und der Zustand (d), die in 2B veranschaulicht sind, einen Schritt des Detektierens eines dritten Drehwinkels bzw. einen Schritt des Detektierens eines vierten Drehwinkels dar. Die bewegliche Elektrode 11b und die Gegenelektrode 12b in jedem der Zustände (c) und (d) befinden sich in einem beliebigen Zustand, z. B. einem Zustand, in dem die Elektroden eine gewisse Alterung erfahren haben. In 2B sind zum Beispiel eine bewegliche Elektrode 11 und eine Gegenelektrode 12 dargestellt, die jeweils durch Schleifen verkürzt sind. Diese Elektroden werden als die bewegliche Elektrode 11b, für die ein Drehwinkel gemessen werden soll, und die Gegenelektrode 12b, für die ein Drehwinkel gemessen werden soll, bezeichnet.
Bei einer nicht veranschaulichten Ausführungsform können die bewegliche Bezugselektrode 11a und die Bezugsgegenelektrode 12a Elektroden sein, die eine Alterung erfahren haben, und kann jede aus der zu messenden beweglichen Elektrode 11b und der zu messenden Gegenelektrode 12b eine Elektrode, die länger als jede aus der beweglichen Bezugselektrode 11a und der Bezugsgegenelektrode 12a ist, wie z. B. eine unverwendete Elektrode sein.
3A ist eine Ansicht, die den Schritt des Erlangens des ersten Winkels, den Schritt des Erlangens des zweiten Drehwinkels, und den Schritt des Erlangens des Drehwinkel-Korrekturausmaßes bei dem Messverfahren auf Basis der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Ferner ist 3B eine Ansicht, die den Schritt des Erlangens des dritten Winkels und den Schritt des Erlangens des vierten Winkels bei dem Messverfahren auf Basis der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3B eine Beschreibung des Messverfahrens der vorliegenden Erfindung zum Messen eines Drehwinkels des Servomotors 14 beschrieben werden.
Zuerst werden die bewegliche Bezugselektrode 11a und die Bezugsgegenelektrode 12a an der Punktschweißzange 13 angebracht. Dann wird bei Schritt S11 in 3A die bewegliche Bezugselektrode 11a durch Antreiben des Servomotors 14 zu der Bezugsgegenelektrode 12a hin bewegt. Ferner wird bei Schritt S12 bestimmt, ob die bewegliche Bezugselektrode 11a mit dem distalen Ende der Bezugsgegenelektrode 12a in Kontakt steht.
Nehmen wir nun an, dass die Bestimmung, ob die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a in Kontakt steht, durch zumindest eines der folgenden drei Verfahren (1) bis (3) vorgenommen wird.

(1) Wenn die bewegliche Bezugselektrode 11a zu der Bezugsgegenelektrode 12a hin bewegt wird, überwacht die Überwachungseinheit 27 einen Strom oder ein geschätztes Stördrehmoment des Servomotors 14. Und wenn ein Anstieg des Stroms oder des Stördrehmoments als Ergebnis des Kontakts der beweglichen Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a einen vorherbestimmten Schwellenwert übersteigt, wird dies als Kontakt der beweglichen Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a angesehen. Es ist nötig, dass der Anstieg ein derartiger minimaler Wert ist, dass die bewegliche Bezugselektrode 11 nicht in die Bezugsgegenelektrode 12a drückt. Nehmen wir an, dass ein vorherbestimmter Schwellenwert für den Anstieg vorab durch Versuche oder dergleichen erhalten und in der Speichereinheit 28 gespeichert wurde. Doch da die Punktschweißzange 13 nach dem Erhalt des vorherbestimmten Schwellenwerts einer alterungsbedingten Verschlechterung ausgesetzt ist, wird – soweit möglich – bevorzugt, den vorherbestimmten Wert zu erhalten, wenn die Messung eines Drehwinkels des Servomotors 14 erwünscht ist.
(2) Es wird eine Mindestdrehmomentgrenze, mit der die bewegliche Bezugselektrode 11a arbeiten kann, angewendet. In diesem Fall benötigt die bewegliche Bezugselektrode 11a dann, wenn die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a in Kontakt gelangt, einen Ausgang oder ein Drehmoment für den Versuch, in die Bezugsgegenelektrode 12a zu drücken. Doch da die Größe des Ausgangs durch die Drehmomentgrenze begrenzt ist, ist die bewegliche Bezugselektrode 11a nicht in der Lage, in die Bezugsgegenelektrode 12a zu drücken, und wird die Bewegungsgeschwindigkeit der beweglichen Bezugselektrode 11 allmählich verringert. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit auf eine vorherbestimmte Geschwindigkeit herabgesetzt wird, wird dies als Kontakt der beweglichen Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a angesehen. Es ist nicht nötig, dass die Bewegungsgeschwindigkeit vollständig auf null verringert wird. Nehmen wir an, dass die Drehmomentgrenze und die vorherbestimmte Geschwindigkeit vorab durch Versuche oder dergleichen erhalten und in der Speichereinheit 28 gespeichert wurden. Doch da die Punktschweißzange 13 nach dem Erhalt der Drehmomentgrenze einer alterungsbedingten Verschlechterung ausgesetzt ist, wird – soweit möglich – bevorzugt, die Drehmomentgrenze und dergleichen zu erhalten, wenn die Messung einer Drehgeschwindigkeit des Servomotors 14 erwünscht ist.
(3) Es wird die Abbildungseinheit 30, die in der Lage ist, eines oder beides aus der beweglichen Bezugselektrode 11a und der Bezugsgegenelektrode 12a abzubilden, verwendet (siehe 1). Die Abbildungseinheit 30 bildet diese Elektroden der Reihe nach ab, und die Abbildungsdaten werden der Reihe nach in der Bildspeichereinheit 29 gespeichert. Wenn Abbildungsdaten der Abbildungseinheit 30 erhalten werden. die das gleiche Merkmal wie in dem Zustand, in dem die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a in Kontakt steht, enthalten, wird dies als Kontakt der beweglichen Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a angesehen. Es ist auch möglich, ein anderes Verfahren einzusetzen, das bestätigen kann, dass die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a in Kontakt steht. Alternativ ist es möglich, dass der Betreiber visuell bestätigen kann, dass die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a in Kontakt steht.

Wenn bestimmt wird, dass die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a in Kontakt steht, geht der Vorgang zu Schritt S13 in 3A über. Bei Schritt S13 wird die bewegliche Bezugselektrode 11a über den Servomotor 14 angehalten. Anschließend, bei Schritt S14, erlangt die Einheit 21 zur Erlangung des ersten Drehwinkels den ersten Drehwinkel P1 (siehe den Zustand (a) in 2A). In dem Zustand (a) ist die Länge des elastischen Elements 16 die natürliche Länge, da die bewegliche Bezugselektrode 11a nicht gegen die Bezugsgegenelektrode 12a presst. Dann wird bei Schritt S15 die bewegliche Bezugselektrode 11a an eine vorherbestimmte Position zurückgezogen, um die Punktschweißzange 13 zu lösen. Es kann jedoch auf Schritt S15 verzichtet werden und der Vorgang von dem Zustand, in dem die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der Bezugsgegenelektrode 12a in Kontakt steht, zu dem anschließenden Schritt S16 übergehen. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, die Hysterese des Untersetzungsgetriebes zu berücksichtigen.
Bei Schritt S16 wird die bewegliche Bezugselektrode 11a durch Antreiben des Servomotors 14 erneut zu der Bezugsgegenelektrode 12a hin bewegt. Ferner wird eine Presskraft, mit der die bewegliche Bezugselektrode 11a gegen die Bezugsgegenelektrode 12a presst, festgestellt.
Bei Schritt S17 wird bestimmt, ob die Presskraft eine vorherbestimmte Presskraft erreicht. Die vorherbestimmte Presskraft weist einen Wert von mehr als 0 kgf auf, mit dem die bewegliche Bezugselektrode 11a ausreichend in die Bezugsgegenelektrode 12a drücken kann. Alternativ ist die vorherbestimmte Presskraft so eingerichtet, dass sie ausreichend größer als eine Belastung des Servomotors 14 ist, die verursacht wird, wenn die zu messende bewegliche Bezugselektrode 11a oder die zu messende bewegliche Elektrode 11b durch den Strom oder das geschätzte Stördrehmoment des Servomotors 14 zur Bewegung gebracht wird. In einem solchen Fall können der zweite Drehwinkel P2 und der dritte Drehwinkel P3 in einem Zustand, in dem die bewegliche Bezugselektrode 11a aktiv in die Bezugsgegenelektrode 12 drückt, oder in einem Zustand, in dem die zu messende bewegliche Elektrode 11b aktiv in die zu messende Gegenelektrode 12b drückt, erlangt werden.
Nehmen wir an, dass die Bestimmung, ob die bewegliche Bezugselektrode 11a die Bezugsgegenelektrode 12a mit der vorherbestimmten Presskraft presst, wie folgt vorgenommen wird. Die Überwachungseinheit 27 überwacht den Strom oder das geschätzte Stördrehmoment des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode 11a zu der Bezugsgegenelektrode 12a hin bewegt wird. Wenn ein Anstieg des Stroms oder des geschätzten Stördrehmoments aufgrund des Umstands, dass die bewegliche Bezugselektrode 11a die Bezugsgegenelektrode 12a presst, einen anderen vorherbestimmten Schwellenwert übersteigt, wird dies als Anzeichen dafür angesehen, dass die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der vorherbestimmten Presskraft in die Bezugsgegenelektrode 12a drückt.
Vorzugsweise wird die Beziehung zwischen dem Strom oder dem geschätzten Stördrehmoment und der Presskraft vorab unter Verwendung eines Kraftsensors oder dergleichen kalibriert und werden die Daten der Kalibrierung in der Speichereinheit 28 der Robotersteuervorrichtung 20 gespeichert. In diesem Fall kann die Presskraft, mit der die bewegliche Bezugselektrode 11a die Bezugsgegenelektrode 12a presst, ohne die Verwendung eines Kraftsensors oder dergleichen bestimmt werden.
Wenn die Überwachungseinheit 27 den Strom oder das geschätzte Stördrehmoment überwacht, wird vorzugsweise nicht nur bestimmt, dass der Strom oder das geschätzte Stördrehmoment bis auf einen Wert, der der vorherbestimmten Presskraft entspricht, angestiegen ist, sondern auch, dass dieser Zustand über einen vorherbestimmten Zeitraum fortbesteht. In diesem Fall ist es möglich, verlässlicher zu bestätigen, dass die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der vorherbestimmten Presskraft in die Bezugsgegenelektrode 12a drückt. Was dies betrifft, kann jedes beliebige Verfahren eingesetzt werden, das ermöglicht, zu bestätigen, dass die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der vorherbestimmten Presskraft in die Bezugsgegenelektrode 12a drückt.
Wenn bestimmt wird, dass die bewegliche Bezugselektrode 11a mit der vorherbestimmten Presskraft in die Bezugsgegenelektrode 12a drückt, geht der Vorgang zu Schritt S18 von 3A über. Bei Schritt S18 wird die bewegliche Bezugselektrode 11a über den Servomotor 14 angehalten. Anschließend erlangt bei Schritt S19 die Einheit 22 zur Erlangung des zweiten Drehwinkels den zweiten Drehwinkel P2 (siehe den Zustand (b) in 2A).
Dann berechnet bei Schritt S20 die Einheit 23 zur Erlangung des Drehwinkel-Korrekturausmaßes eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel P1 und dem zweiten Drehwinkel P2 als Drehwinkel-Korrekturausmaß D (= P2 – P1). Wie in dem Zustand (b) von 3A veranschaulicht ist das elastische Element 16 verglichen mit dem Zustand (a) zusammengezogen, da die oben beschriebene Presskraft darauf wirkt. Das Zusammenziehungsausmaß des elastischen Elements 16 ist das Ausmaß der Bewegung von der Position in dem Zustand (a) der beweglichen Bezugselektrode 11a, das dem Drehwinkel-Korrekturausmaß D entspricht. Nach dem Hooke'schen Gesetz gilt die folgende Gleichung: (Presskraft) = (Drehwinkel-Korrekturausmaß D) × (Federkonstante des elastischen Elements).
Danach werden die bewegliche Bezugselektrode 11a und die Bezugsgegenelektrode 12a abgenommen und werden die zu messende bewegliche Elektrode 11b und die zu messende Gegenelektrode 12b an der Punktschweißzange 13 angebracht. Bei Schritt S21 von 3B wird die bewegliche Elektrode 11b durch Antreiben des Servomotors 14 zu der Gegenelektrode 12b hin bewegt.
Anschließend wird bei Schritt S22 bestimmt, ob die Presskraft, mit der die bewegliche Elektrode 11b die Gegenelektrode 12b presst, die vorherbestimmte Presskraft erreicht. Diese Bestimmung entspricht jener bei Schritt S17, weshalb auf ihre wiederholte Beschreibung verzichtet wird.
Wenn bestimmt wird, dass die zu messende bewegliche Elektrode 11b mit der vorherbestimmten Presskraft in die zu messende Gegenelektrode 12b drückt, geht der Vorgang zu Schritt S23 von 3B über. Bei Schritt S23 wird die zu messende bewegliche Elektrode 11b durch den Servomotor 14 angehalten. Dann erlangt bei Schritt S24 die Einheit 24 zur Erlangung des dritten Drehwinkels den dritten Drehwinkel P3 (siehe den Zustand (c) in 2B).
Anschließend erhält bei Schritt S25 die Einheit 25 zur Erlangung des vierten Drehwinkels durch Korrigieren des dritten Drehwinkels P3 mit dem Drehwinkel-Korrekturausmaß D den vierten Drehwinkel P4 (= P3 – D). Auch in dem Zustand (c) erhält das elastische Element 16 eine Presskraft, die jener in dem Zustand (b) gleich ist. Selbst wenn die Längen der beweglichen Elektrode 11a, 11b und der Gegenelektroden 12a, 12b zwischen dem Zustand (b) und dem Zustand (c) verändert werden, wird das elastische Element 16 keiner Änderung unterzogen. Daher gilt die oben beschriebene Gleichung auch in dem Zustand (c).
Um einen Zustand, in dem die Presskraft null wird, d. h., einen Zustand, in dem die bewegliche Elektrode 11b genau mit der Gegenelektrode 12b in Kontakt steht, herzustellen, ist es lediglich nötig, die bewegliche Elektrode 11b um das Drehwinkel-Korrekturausmaß D aus dem Zustand (c) zurückzuziehen. Auf diese Weise wird bei Schritt S25 der vierte Drehwinkel P4, der aus dem dritten Drehwinkel P3 und dem Drehwinkel-Korrekturausmaß D berechnet wird, als der Drehwinkel des Servomotors 14, wenn die zu messende bewegliche Elektrode 11b und die zu messende Gegenelektrode 12b miteinander in Kontakt stehen, erlangt.
Der in 2B dargestellte Zustand (d) ist ein Zustand, in dem die bewegliche Elektrode 11b um das Drehwinkel-Korrekturausmaß D aus dem Zustand (c) zurückgezogen wurde. In dem Zustand (d) stehen die geschliffene bewegliche Elektrode 11b und die Gegenelektrode 12b genau miteinander in Kontakt. Da der vierte Drehwinkel P4 aus der oben beschriebenen Gleichung erhalten wird, ist es nicht nötig, die bewegliche Elektrode 11b tatsächlich in den Zustand (d) zurückzuziehen.
Dann berechnet bei Schritt S26 die Abweichungsberechnungseinheit 26 eine Abweichung zwischen dem vierten Drehwinkel P4 und dem ersten Drehwinkel P1. Wenn die zu messende bewegliche Elektrode 11b und die zu messende Gegenelektrode 12b von der gleichen Art wie die bewegliche Bezugselektrode 11a und die Bezugsgegenelektrode 12a sind, ist es möglich, auf Basis eines Veränderungsausmaßes des Drehwinkels ein Positionsveränderungsausmaß des distalen Endes eines jeden aus der beweglichen Bezugselektrode 11a und der Bezugsgegenelektrode 12 zu erfassen. Dies gilt auch für einen Fall, in dem eine bewegliche Bezugselektrode 11a deren Länge durch eine Aufbereitungstätigkeit oder dergleichen verändert wurde, als zu messende bewegliche Elektrode 11b oder dergleichen verwendet wird.
Auf diese Weise wird bei der vorliegenden Erfindung der dritte Drehwinkel P3, wenn die zu messende bewegliche Elektrode 11b und die zu messende Gegenelektrode 12b verwendet werden, auf Basis des Drehwinkel-Korrekturausmaßes D, wenn die bewegliche Bezugselektrode 11a und die Bezugsgegenelektrode 12a verwendet werden, korrigiert. Dadurch ist es selbst dann, wenn eine Belastung auf den Servomotor 14, die bei einer Bewegung der beweglichen Elektrode 11b verursacht werden kann, aufgrund verschiedener Faktoren wie z. B. dann, wenn ein mechanisches Element einer alterungsbedingten Verschlechterung ausgesetzt ist, verändert wird, möglich, einen Drehwinkel des Servomotors 14, wenn die bewegliche Elektrode 11b und die Gegenelektrode 12b, die gemessen werden sollen, miteinander in Kontakt stehen oder aneinander anliegen, genau zu erlangen.
Was dies betrifft, besteht bei der herkömmlichen Technologie dann, wenn ein mechanisches Element einer alterungsbedingten Verschlechterung ausgesetzt ist, die Möglichkeit, dass ein Drehwinkel eines Servomotors, nachdem eine bewegliche Elektrode in eine Gegenelektrode gedrückt hat, als Drehwinkel bei einem Kontakt der beweglichen Elektrode mit der Gegenelektrode betrachtet wird. Daher muss bei der herkömmlichen Technik eine Fehlfeststellung durch Erhöhen des Schwellenwerts oder der Drehmomentgrenze verhindert werden.
Doch bei der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den vierten Drehwinkel in einem Zustand, in dem die bewegliche Elektrode 11b mit der Gegenelektrode 12b in Kontakt steht, ohne in sie zu drücken. aus dem dritten Drehwinkel in einem Zustand, in dem die bewegliche Elektrode 11b in die Gegenelektrode 12b drückt, zu erlangen. Daher ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Elektrode 11b mit der Gegenelektrode 12 in Kontakt steht, genau zu erhalten, während eine Fehlfeststellung verhindert wird.
Ferner ist es zur Erlangung des ersten Drehwinkels P1, des zweiten Drehwinkels P2 und des Drehwinkel-Korrekturausmaßes D nötig, eine bewegliche Bezugselektrode 11a und eine Bezugsgegenelektrode 12a an der Punktschweißzange 13 anzubringen. Es genügt jedoch, wenn der erste Drehwinkel P1 usw. nur einmal zu erlangt und in der Speichereinheit 28 gespeichert wird. In einem solchen Fall besteht keine Notwendigkeit, die bewegliche Elektrode 11b oder dergleichen von der Punktschweißzange 13, an der die zu messende bewegliche Elektrode 11b und die zu messende Gegenelektrode 12b angebracht sind, abzunehmen, wodurch eine Abnahme der Arbeitsleistungsfähigkeit verhindert werden kann.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Bei dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es dann, wenn eine Belastung auf den Servomotor, die bei einer Bewegung der beweglichen Elektrode verursacht werden kann, aufgrund verschiedener Faktoren wie z. B. dann, wenn ein mechanisches Element einer alterungsbedingten Verschlechterung ausgesetzt ist, verändert wird, möglich, einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Elektrode und die Gegenelektrode miteinander in Kontakt stehen oder aneinander anliegen, genau zu messen.
Bei dem zweiten und achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es dann, wenn jedes aus der zu messenden beweglichen Elektrode und der zu messenden Gegenelektrode von der gleichen Art wie die bewegliche Bezugselektrode und die Bezugsgegenelektrode ist, möglich, ein Positionsveränderungsausmaß des distalen Endes eines jeden aus der beweglichen Bezugselektrode und der Bezugsgegenelektrode auf Basis eines Veränderungsausmaßes des Drehwinkels zu erfassen.
Bei dem dritten bis fünften und neunten bis elften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den ersten Drehwinkel der als Bezug dient, genau zu bestimmen.
Bei dem sechsten und zwölften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den zweiten Drehwinkel und den dritten Drehwinkel in einem Zustand, in dem die bewegliche Bezugselektrode aktiv in die Bezugsgegenelektrode drückt, oder in einem Zustand, in dem die zu messende bewegliche Elektrode aktiv in die zu messende Gegenelektrode drückt, zu erlangen.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Verwendung von beispielhaften Ausführungsformen davon beschrieben wurde, können Fachleute verstehen, dass die oben beschriebenen Änderungen und verschiedene andere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002-283059 [0005, 0008, 0008, 0010]
JP 4880021 [0006, 0009, 0010]

Claims

Messverfahren zum Messen eines Drehwinkels eines Servomotors in einer Punktschweißzange (13), an der eine bewegliche Elektrode (11), die durch den Servomotor (14) angetrieben wird, und eine Gegenelektrode (12), die in einer gegenüberliegenden Beziehung zu der beweglichen Elektrode angeordnet ist, angebracht sind, wobei das Messverfahren die folgenden Schritte umfasst: einen Schritt des Erlangens eines ersten Drehwinkels, der in einem Zustand, in dem eine bewegliche Bezugselektrode (11a) und eine Bezugsgegenelektrode (12a) an der Punktschweißzange angebracht sind, einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode durch einen Antrieb des Servomotors in einen Kontakt mit der Bezugsgegenelektrode gebracht wird, als einen ersten Drehwinkel erlangt; einen Schritt des Erlangens eines zweiten Drehwinkels, der einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode mit einer vorherbestimmten Presskraft in Bezug auf die Bezugsgegenelektrode gepresst wird, als einen zweiten Drehwinkel erlangt; einen Schritt des Erlangens eines Drehwinkel-Korrekturausmaßes, der eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel und dem zweiten Drehwinkel als Drehwinkel-Korrekturausmaß erlangt; einen Schritt des Erlangens eines dritten Drehwinkels, der in einem Zustand, in dem eine zu messende bewegliche Elektrode (11b) und eine zu messende Gegenelektrode (12b) an der Punktschweißzange angebracht sind, einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die zu messende bewegliche Elektrode mit einer Presskraft, die der Presskraft bei dem Erlangen des zweiten Drehwinkels im Wesentlichen gleich ist, in Bezug auf die zu messende Gegenelektrode gedrückt wird, als einen dritten Drehwinkel erlangt; und einen Schritt des Erlangens eines vierten Drehwinkels, der durch Korrigieren des dritten Drehwinkels mit dem Drehwinkel-Korrekturausmaß einen vierten Drehwinkel erlangt.
Messverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schritt, der eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel und dem vierten Drehwinkel erlangt, nach dem Schritt des Erlangens des vierten Drehwinkels.
Messverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei dem Schritt des Erlangens des ersten Drehwinkels ein Strom oder ein geschätztes Stördrehmoment des Servomotors überwacht wird; und bestimmt wird, dass die bewegliche Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode in Kontakt steht, wenn der Strom oder das geschätzte Stördrehmoment einen vorherbestimmten Schwellenwert übersteigt, so dass die bewegliche Bezugselektrode angehalten wird und ein Drehwinkel des Servomotors als der erste Drehwinkel erlangt wird.
Messverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei dem Schritt des Erlangens des ersten Drehwinkels eine vorherbestimmte Drehmomentgrenze auf den Servomotor angewendet wird; und ein Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode als Ergebnis des Kontakts der beweglichen Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode durch die Drehmomentgrenze angehalten wird, als der erste Drehwinkel erlangt wird.
Messverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei dem Schritt des Erlangens des ersten Drehwinkels ein Bild von zumindest einem aus der beweglichen Bezugselektrode und der Bezugsgegenelektrode der Reihe nach an einer Abbildungsposition abgebildet wird; und auf Basis des abgebildeten Bilds ein Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode in Kontakt steht, als der erste Drehwinkel erlangt wird.
Messverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die vorherbestimmte Presskraft so gestaltet wird, dass der Strom oder das geschätzte Stördrehmoment ausreichend größer als eine Belastung auf den Servomotor ist, die verursacht wird, wenn die bewegliche Elektrode bewegt wird.
Messvorrichtung (20) zum Messen eines Drehwinkels eines Servomotors in einer Punktschweißzange (13), an der eine bewegliche Elektrode (11), die durch den Servomotor (14) angetrieben wird, und eine Gegenelektrode (12), die in einer gegenüberliegenden Beziehung zu der beweglichen Elektrode angeordnet ist, angebracht sind, wobei die Messvorrichtung Folgendes umfasst: eine Einheit (21) zur Erlangung eines ersten Drehwinkels, die in einem Zustand, in dem eine bewegliche Bezugselektrode (11a) und eine Bezugsgegenelektrode (11b) an der Punktschweißzange angebracht sind, einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode durch einen Antrieb des Servomotors in einen Kontakt mit der Bezugsgegenelektrode gebracht wird, als einen ersten Drehwinkel erlangt; eine Einheit (22) zur Erlangung eines zweiten Drehwinkels, die einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode mit einer vorherbestimmten Presskraft in Bezug auf die Bezugsgegenelektrode gepresst wird, als einen zweiten Drehwinkel erlangt; eine Einheit (23) zur Erlangung eines Drehwinkel-Korrekturausmaßes, die eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel und dem zweiten Drehwinkel als Drehwinkel-Korrekturausmaß erlangt; eine Einheit (24) zur Erlangung eines dritten Drehwinkels, die in einem Zustand, in dem eine zu messende bewegliche Elektrode (11b) und eine zu messende Gegenelektrode (12b) an der Punktschweißzange angebracht sind, einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die zu messende bewegliche Elektrode mit einer Presskraft, die der Presskraft bei der Erlangung des zweiten Drehwinkels im Wesentlichen gleich ist, in Bezug auf die zu messende Gegenelektrode gedrückt wird, als einen dritten Drehwinkel erlangt; und eine Einheit (25) zur Erlangung eines vierten Drehwinkels, die durch Korrigieren des dritten Drehwinkels mit dem Drehwinkel-Korrekturausmaß einen vierten Drehwinkel erlangt.
Messvorrichtung nach Anspruch 7, ferner umfassend eine Abweichungsberechnungseinheit (26), die nach der Erlangung des vierten Drehwinkels eine Abweichung zwischen dem ersten Drehwinkel und dem vierten Drehwinkel erlangt.
Messvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Einheit zur Erlangung des ersten Drehwinkels einen Strom oder ein geschätztes Stördrehmoment des Servomotors überwacht, und bestimmt, dass die bewegliche Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode in Kontakt steht, wenn der Strom oder das geschätzte Stördrehmoment einen vorherbestimmten Schwellenwert übersteigt, so dass die bewegliche Bezugselektrode angehalten wird und ein Drehwinkel des Servomotors als der erste Drehwinkel erlangt wird.
Messvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Einheit zur Erlangung des ersten Drehwinkels eine vorherbestimmte Drehmomentgrenze auf den Servomotor anwendet, und einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode als Ergebnis des Kontakts der beweglichen Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode durch die Drehmomentgrenze angehalten wird, als den ersten Drehwinkel erlangt.
Messvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Einheit zur Erlangung des ersten Drehwinkels ferner eine Abbildungseinheit (30) umfasst, die ein Bild von zumindest einem aus der beweglichen Bezugselektrode und der Bezugsgegenelektrode der Reihe nach an einer Abbildungsposition abbildet, und wobei die Einheit zur Erlangung des ersten Drehwinkels auf Basis des abgebildeten Bilds einen Drehwinkel des Servomotors, wenn die bewegliche Bezugselektrode mit der Bezugsgegenelektrode in Kontakt steht, als den ersten Drehwinkel erlangt.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die vorherbestimmte Presskraft so gestaltet wird, dass der Strom oder das geschätzte Stördrehmoment ausreichend größer als eine Belastung auf den Servomotor ist, die verursacht wird, wenn die bewegliche Elektrode bewegt wird.