DE69919819T2 - Schweisszange und Methoden für ihre Verwendung - Google Patents

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Kazutsuga Toyota-shi Suita
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf. eine intelligente Schweißzange, die mit einem Sensor versehen ist, und verschiedene Arten von Verfahren, die unter Verwendung der Schweißzange durchgeführt werden, einschließlich eines Verfahrens zum Kalibrieren eines Sensors, eines Steuerungsverfahrens zum Schweißen (welches beispielsweise ein Steuerungsverfahren einer Druckkraft, ein Rückmeldungs-Steuerungsverfahren zum Nachschweißen, ein Steuerungsverfahren für die Schweiß-Stärke, ein Steuerungsverfahren zur Unterdrückung der Erzeugung einer Schweißstellen-Abtrennung und ein Steuerungsverfahren für eine Spur eines Schweißroboters umfasst) und eines Verfahrens zum Verwalten einer Veränderung der Positionsgenauigkeit eines Schweißpunkts.
  • Die japanische Patent-Veröffentlichung Japanese Patent Publication No. 10-94882 veröffentlicht ein Verfahren zur Steuerung einer. Druckkraft einer Schweißzange. In dem Verfahren wird ein geringer Betrag einer elastischen Verschiebung, die an einer Festseiten-Elektrodenspitze erzeugt wird, wenn eine Bewegungsseiten-Elektrodenspitze so angetrieben wird, dass sie Kontakt zur Festseiten-Elektrodenspitze bekommt, und dann weiter so angetrieben wird, dass sie gegen die Festseiten-Elektrodenspitze drückt, durch einen Encoder eines Servomotors zum Antreiben der Bewegungsseiten-Elektrodenspitze erkannt. Im Speziellen wird die elastische Verschiebung auf der Basis des Dreh-Inkrements des Servomotors bestimmt, das von dem Zeitpunkt, an dem die Bewegungsseiten-Elektrodenspitze beginnt, Kontakt zur Festseiten-Elektrodenspitze zu bekommen, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der elektrische Strom plötzlich ansteigt, wenn die Bewegungsseiten-Elektrodenspitze weiter angetrieben wird, so dass sie gegen die Festseiten-Elektrodenspitze drückt. Eine tatsächliche Druckkraft zwischen den Elektrodenspitzen wird auf der Basis der gemessenen elastischen Verschiebung der Festseiten-Elektrodenspitze berechnet. Dann wird eine Einstell-Druckkraft zwischen den Elektrodenspitzen so verändert, dass sie gleich der berechneten tatsächlichen Druckkraft ist.
  • Allerdings treten bei dem vorstehend beschriebenen konventionellen Verfahren zur Steuerung einer Schweißzange die folgenden Probleme auf:
    Als Erstes ist, da eine bewegliche Seite der Schweißzange, welche die Bewegungsseiten-Elektrodenspitze und den Servomotor zum Antreiben der Bewegungsseiten-Elektrodenspitze umfasst, mit einem Untersetzungsgetriebe versehen ist; ein mechanischer Widerstand der beweglichen Seite größer und dynamisch härter als derjenige einer festen Seite der Schweißzange. Dabei ist der mechanische Widerstand als Widerstand definiert, der durch einen Vektor |m, c, k| bezeichnet wird, wenn eine Bewegung der Elektrodenspitze durch eine Gleichung m·d2x/dt2 + c· dx/dt + kx = F(t) ausgedrückt wird. In einem Fall, in dem der Vektor nur k enthält, ist der mechanische Widerstand eine Federkonstante. Der Encoder ist an der gegenüberliegenden Seite der Bewegungsseiten- Elektrodenspitze in Bezug auf das Untersetzungsgetriebe des Servomotors vorgesehen, so dass ein Andruckbetrag der Bewegungsseiten-Elektrodenspitze, Übertragung einer Veränderung in der Andruck-Verschiebung und die Druckkraft auf den Encoder durch das Untersetzungsgetriebe nur einen geringen Betrag hat und verzögert auftritt. Im Ergebnis wird die Ansprech-Empfindlichkeit verringert, so dass es schwierig ist, ein genaues Ansprechen mit dem konventionellen Verfahren zu erreichen, bei dem die Schweißzange auf der Basis eines Ausgangs des Encoders gesteuert wird.
  • Als Zweites ist, da die Steifigkeit eines Arms, der die Festseiten-Elektrodenspitze trägt, so erhöht wird, dass der mechanische Widerstand der festen Seite, welche die Festseiten-Elektrodenspitze und den Arm umfasst, annähernd gleich dem mechanischen Widerstand der beweglichen Seite ist, die Größe und das Gewicht des Arms groß, wodurch die Schweißzange sowohl hinsichtlich der Abmessungen als auch hinsichtlich des Gewichts vergrößert wird.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,. eine Schweißzange bereitzustellen, die eine Steuerung mit gutem Ansprechen und hoher Genauigkeit ermöglicht, und verschiedene Arten von Steuerungsverfahren bereitzustellen, die unter Verwendung der Schweißzange durchgeführt werden.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schweißzange bereitzustellen, die es ermöglicht, einen Arm, der eine Festseiten-Schweißspitze hält, in Größe und Steifigkeit zu reduzieren, und verschiedene Arten von Steuerungsverfahren bereitzustellen, die unter Verwendung der Schweißzange durchgeführt werden.
  • Die vorliegende Erfindung zum Erfüllen der vorstehenden Aufgaben besteht aus Folgendem:
    Eine Schweißzange umfasst eine bewegliche Seite einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze und einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Bewegungsseiten-Elektrodenspitze und eine feste Seite einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze und eines Arms, der die Festseiten-Schweißspitze trägt. Ein Festseiten-Sensor zum Erkennen einer Position der Festseiten-Schweißspitze und/oder einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze eingeleitet wird, ist in der festen Seite vorgesehen.
  • In der Schweißzange ist ein mechanischer Widerstand der festen Seite kleiner als derjenige der beweglichen Seite. Der mechanische Widerstand der festen Seite ist in einem Bereich eingestellt, in dem der Festseiten-Sensor effektiv die Position der Festseiten-Schweißspitze und/oder die Druckkraft erkennen kann, die in die Festseiten-Schweißspitze eingeleitet wird.
  • Der Festseiten-Sensor ist ein Kraft-Sensor, ein optischer Abstands-Sensor oder ein Sensor, der eine optische Faser nutzt.
  • Ein Bewegungsseiten-Sensor zur Erkennung einer Position der Bewegungsseiten-Schweißspitze und/oder einer Druckkraft, die in der Bewegungsseiten-Schweißspitze verursacht wird, kann in der beweglichen Seite vorgesehen sein. In diesem Fall bilden der Festseiten-Sensor und der Bewegungsseiten-Sensor ein redundantes Sensor-Messsystem.
  • Ein erstes Verfahren, das ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensors ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst Folgendes: (a) Lösen der Bewegungsseiten-Schweißspitze aus einer Kontaktposition mit der Festseiten-Schweißspitze; und (b) Kalibrieren eines Referenzpunktes einer Druckkraft-Information und/oder einer Positions-Information des Festseiten-Sensors.
  • Ein zweites Verfahren, das ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensors ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst Folgendes: (a) Erhöhen eines Drucks der Bewegungsseiten-Schweißspitze gegen die Festseiten-Schweißspitze und Aufzeichnen einer Druckkraft und/oder einer Positions-Information, um charakteristische Kurven des Bewegungsseiten-Sensors und des Festseiten-Sensors unter Verwendung einer Methode der kleinsten Quadrate zu erhalten; und (b) Bestimmen der Verstärkungsfaktoren der Sensoren, so dass die Verstärkungsfaktoren des Bewegungsseiten-Sensors und des Festseiten-Sensors einander gleich sind.
  • Ein drittes Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen eines Werkstücks ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst Folgendes: (a) Bestimmen, ob eine Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs des Werkstücks, erkannt durch den Festseiten-Sensor, gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn die Größe der Ausdehnung gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist; (b) Erhöhen des elektrischen Schweißstroms, wenn die Größe der Ausdehnung kleiner als der vorbestimmte Wert ist; (c) Zählen der Anzahl der Erhöhungen des elektrischen Schweißstroms und Bestimmen, ob ein Nachschweißprogramm durchgeführt werden sollte, wenn die Anzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt, und Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn bestimmt wird, dass das Nachschweißprogramm nicht durchgeführt werden sollte; (d) Durchführen des Nachschweißens, wenn bestimmt wird, dass das Nachschweißprogramm durchgeführt werden sollte; und (e) Bestimmen beim Durchführen des Nachschweißens, ob die Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs des Werkstücks während des Nachschweißens gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist, Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn die Größe der Ausdehnung gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist, während eine Warnung ausgegeben wird, wenn die Größe der Ausdehnung den vorbestimmten Wert nicht erreicht.
  • Ein viertes Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen eines Werkstücks ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst Folgendes: (a) Erhalten einer Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs des Werkstücks, einer Position und einer Druckkraft der Festseiten-Schweißspitze aus erkannten Werten, die zu jedem Zeitpunkt durch den Festseiten-Sensor erkannt werden; (b) Bestimmen, ob eine Abtrennung im Schweißbereich erzeugt wird, indem ein Wert der Druckkraft und/oder der Position der Festseiten-Schweißspitze an einem Punkt verglichen wird, an dem die Größe der Ausdehnung abzunehmen beginnt, gekennzeichnet durch einen Wert der Druckkraft und/oder der Position der Festseiten-Schweißspitze, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Beginn der Abnahme der Größe der Ausdehnung verstrichen ist; und (c) Einstellen eines elektrischen Schweißstroms eines entsprechenden Schweißpunkts in einem nächsten. Zyklus auf einen Wert gleich oder größer einem elektrischen Schweißstrom des aktuellen Schweißpunkts, wenn keine Abtrennung erzeugt wird, während der elektrische Schweißstrom des entsprechenden Schweißpunkts im nächsten Zyklus auf einen Wert kleiner als der elektrische Schweißstrom des aktuellen Schweißpunkts eingestellt wird, wenn eine Abtrennung erzeugt wird, wodurch die Daten des aktuellen Zyklus auf Schweißbedingungen des nächsten Zyklus abgebildet werden.
  • Ein fünftes Verfahren, das ein Verfahren zur Steuerung einer Schweißqualität ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst das Speichern von Daten über eine Größe einer Ausdehnung, Informationen darüber, ob ein Nachschweißen durchgeführt worden ist, und Informationen darüber, ob eine Abtrennung erzeugt worden ist, für jeden Schweißpunkt in einem Speicher, nachdem das Schweißen jedes Schweißpunkts durchgeführt worden ist, und periodisches Speichern der Daten in ein Verwaltungssystem höherer Ordnung.
  • Ein sechstes Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen eines Werkstücks ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst Folgendes (a) Erhalten einer Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs des Werkstücks, einer Position der Festseiten-Schweißspitze, eines Differentialwerts der Position, einer Druckkraft und eines Differentialwerts der Druckkraft, die sich in jeden Moment ändern, aus erkannten Werten, die zu jedem Zeitpunkt durch den Festseiten-Sensor erkannt werden; (b) Bestimmen, ob ein Anzeichen für die Erzeugung einer Abtrennung im Schweißbereich existiert, indem der Differentialwert der Position der Festseiten-Schweißspitze und/oder der Differentialwert der Druckkraft seit dem Beginn einer Abnahme der Größe der Ausdehnung zu jedem Zeitpunkt mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird; und (c) Verringern oder Abstellen des elektrischen Schweißstroms und/oder Verringern der Druckkraft, wenn das Anzeichen für die Erzeugung einer Abtrennung im Schweißbereich existiert, wodurch die erkannten Daten in Echtzeit auf den elektrischen Schweißstrom und/oder die Druckkraft abgebildet werden.
  • Ein siebentes Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen eines Werkstücks ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst Folgendes: (a) Bestimmen, ob eine Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs des Werkstücks, erkannt durch den Festseiten-Sensor, gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn die Größe der Ausdehnung gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist; (b) Erhöhen eines elektrischen Schweißstroms, wenn die Größe der Ausdehnung kleiner als der oder gleich dem vorbestimmten Wert ist; und (c) Verringern des elektrischen Schweißstroms, wenn eine Verringerung der Größe der Ausdehnung während des Schweißens erkannt wird.
  • Ein achtes Verfahren, das ein Steuerungsverfahren einer Druckkraft beim Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst Folgendes: (a) Erkennen von Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze mit einem Werkstück, wenn die Bewegungsseiten-Schweißspitze und die feste Schweißspitze beginnen, Kontakt zu dem Werkstück zu bekommen; (b) Berechnen von Differentialen zwischen objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze, die vorher in einem Schweißroboter gespeichert sind, und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1'; und (c) Fortführen des Pressens des Werkstücks, wenn Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' existieren, auf der Basis von Verstärkungsfaktoren, die proportional zu den Differentialen sind, bis die Differentiale gleich Null werden.
  • Ein neuntes Verfahren, das ein Steuerungsverfahren einer Druckkraft beim Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst Folgendes: (a) Erkennen von Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze mit einem Werkstück, wenn die Bewegungsseiten-Schweißspitze und die feste Schweißspitze beginnen, Kontakt zu dem Werkstück zu bekommen; (b) Berechnen von Differentialen zwischen objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze, die vorher in dem Schweißroboter gespeichert sind, und diesen Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1'; (c) Fortführen des Pressens des Werkstücks, wenn Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' existieren, auf der Basis von Verstärkungsfaktoren, die proportional zu den Differentialen sind, und Rückkehren zum Berechnungsschritt von Differentialen, während Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze aus den aktuell erkannten Positionen der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze erhalten werden, wenn keine Differentiale existieren; (d) Berechnen einer Druckkraft P0, die für die Bewegungsseiten-Schweißspitze und die Festseiten-Schweißspitze erforderlich ist, um die Ankunftspositionen zu erreichen; (e) Hinzufügen einer Druckkraft P1, die für das Schweißen erforderlich ist, zu der Druckkraft P0 und Einleiten der Gesamt-Druckkraft PT, die eine Summe aus P0 und P1 ist, in das Werkstück; und (f) Einbringen eines elektrischen Schweißstroms zwischen der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze, wodurch das Schweißen durchgeführt wird.
  • Ein zehntes Verfahren, das ein Verfahren für eine Korrektur einer Spur eines Schweißroboters ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst Folgendes: (a) Erkennen von Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze mit einem Werkstück, wenn die Bewegungsseiten-Schweißspitze und die feste Schweißspitze beginnen, Kontakt zu dem Werkstück zu bekommen; (b) Berechnen von Differentialen zwischen objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze, die vorher in dem Schweißroboter gespeichert sind, und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1'; (c) Fortführen des Pressens des Werkstücks, wenn Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' existieren, auf der Basis von Verstärkungsfaktoren, die proportional zu den Differentialen sind, und Rückkehren zum Berechnungsschritt von Differentialen, während Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze aus aktuell erkannten Positionen der Bewegungsseiten-Schweißspitze beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze erhalten werden, wenn keine Differentiale existieren; und (d) Korrigieren der objektiven Positionen xT und xT', so dass die Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Ankunftspositionen x2 beziehungsweise x2' gleich Null werden.
  • Ein elftes Verfahren, das ein Verfahren zur Steuerung einer Veränderung der Positionsgenauigkeit an einem Schweißpunkt ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, umfasst Folgendes: (a) Eingeben von Positions-Informationen x1, x1', x2 und x2' aus einer Datenbank, in welcher Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze mit einem Werkstück zu einem Zeitpunkt, an dem die Bewegungsseiten-Schweißspitze und die Festseiten-Schweißspitze beginnen, Kontakt zu dem Werkstück zu bekommen, und Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze mit einem Werkstück zu einem Zeitpunkt gespeichert sind, zu dem die Bewegungsseiten-Schweißspitze und die feste Schweißspitze das Werkstück gepresst haben; (b) Berechnen eines Positionsgenauigkeitsvektors einer Station in Hinblick auf eine Vielzahl von Stationen, die jeweils mindestens einen Roboter haben, wobei die Matrix folgendermaßen definiert wird: |Φn| = [|P1|, |P2|, ...., |Pm|]wobei
    • n
    eine Stationsnummer der aktuellen Station,
    m
    die Anzahl der Roboter gleich oder größer als 1 der Station n, und
    |Pj|
    eine Positionsgenauigkeitsmatrix eines Roboters (Roboter Nr. j) ist, erhalten aus den Schweißpunkten p1, p2, ... und pk und Positionen x1, x1', x2 und x2' des Roboters;
    und (c) Verwalten einer Veränderung der Positionsgenauigkeit des Schweißpunkts des Werkstücks auf der Basis eines Werts oder von Werten |Φn| – |Φn_1| und/oder |Φn| – |Φ1|.
  • Mit der vorstehend beschriebenen Schweißzange kann, da der Sensor in der festen Seite vorgesehen ist, der Sensor an einer Position vorgesehen werden, an welcher der mechanische Widerstand geringer als derjenige der beweglichen Seite ist und wo er nicht über ein Getriebe wie beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe an der Schweißspitze vorgesehen ist. Im Ergebnis kann eine Verschiebung der Schweißspitze und eine Druckkraft, die in die Schweißspitze eingeleitet wird, mit hoher Genauigkeit und gutem Ansprechen erkannt werden. Durch die Steuerung der Schweißzange entsprechend dem Ausgang des Sensors wird die Menge der Objekte, die gesteuert werden können, ausgeweitet und die Schweißzange kann intelligent gemacht werden.
  • Mit der vorstehend beschriebenen Schweißzange kann, da der mechanische Widerstand der festen Seite in einem Bereich eingestellt wird, in dem der Sensor effektiv eine Verschiebung der Festseiten-Schweißspitze und die Druckkraft erkennen kann, der mechanische Widerstand der festen Seite klein bleiben, im Gegensatz zu einer konventionellen Schweißzange, bei welcher der mechanische Widerstand der festen Seite so erhöht wird, dass er annähernd gleich einem mechanischen Widerstand der beweglichen Seite ist. Im Ergebnis kann der Arm, der die Festseiten-Schweißspitze trägt, sowohl hinsichtlich der Steifigkeit als auch hinsichtlich der Größe im Vergleich zur konventionellen Schweißzange. verringert werden, wodurch die Schweißzange kompakt und leicht wird. Da die feste Seite nicht mit einem Untersetzungsgetriebe oder vergleichbarem ausgestattet ist, ist der mechanische Widerstand der festen Seite notwendigerweise geringer als derjenige der beweglichen Seite. Durch Nutzung des geringen mechanischen Widerstands in diesem Zustand wird die Verschiebung der Festseiten-Schweißspitze groß, sobald sie gepresst wird. Dadurch wird eine empfindliche und präzise Erkennung ermöglicht, wodurch die Schweißzange ebenfalls intelligent gemacht wird.
  • Mit der vorstehend beschriebenen Schweißzange kann, da der Festseiten-Sensor ein Kraft-Sensor (ein Last-Sensor), ein Abstands-Sensor (ein Verschiebungs-Sensor) oder ein Sensor, der eine optische Faser nutzt, sein kann, ein handelsüblicher Sensor verwendet werden.
  • In dem Fall, in dem Sensoren sowohl in der festen Seite als auch in der beweglichen Seite der Schweißzange vorgesehen sind, können der Festseiten-Sensor und der Bewegungsseiten-Sensor ein redundantes Sensor-Messsystem bilden. Aus diesem Grund kann durch Verwendung eines Sensors ein Kalibrieren eines Referenzpunkts, eine Bestätigung eines normalen Betriebs usw. des anderen Sensors durchgeführt werden.
  • Im ersten Verfahren, das ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensors ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann, da der Referenzpunkt des Festseiten-Sensors in einem. Zustand kalibriert wird, in dem die Bewegungsseiten-Schweißspitze von der Festseiten-Schweißspitze gelöst ist, der Referenzpunkt des Festseiten-Sensors auf der Basis eines Ausgangs des Bewegungsseiten-Sensors kalibriert werden.
  • Im zweiten Verfahren, das ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensors ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann, da die Bewegungsseiten-Schweißspitze gegen die Festseiten-Schweißspitze gepresst wird und die Verstärkungsfaktoren des Bewegungsseiten-Sensors und des Festseiten-Sensors eingestellt werden, ein Sensor den anderen Sensor kalibrieren.
  • Im dritten Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann das Verfahren ohne Verwendung des Bewegungsseiten-Sensors durchgeführt werden. Außerdem kann das Verfahren selbst dann durchgeführt werden, wenn die Antriebsvorrichtung für die bewegliche Seite nicht ein Servomotor, sondern ein Druckluftzylinder ist. Darüber hinaus kann eine Nachschweiß-Rückmeldungs-Steuerung durchgeführt werden. Wenn die Größe der Ausdehnung des Schweißbereichs während des Schweißens nicht den vorbestimmten Wert erreicht, obwohl der elektrische Schweißstrom erhöht wird, was durch das Anhaften von Staub oder ähnlichem am Werkstück oder durch eine Fehlfunktion der Apparatur verursacht werden kann, wird ein Nachschweißen durchgeführt, da dies im Falle eines Anhaftens von Staub oder ähnlichem funktionieren kann. Wenn die Größe der Ausdehnung des Schweißbereichs ungeachtet des Nachschweißens weiterhin nicht den vorbestimmten Wert erreicht, wird bestimmt, dass der Apparat eine Fehlfunktion gehabt hat, und es wird eine Warnung ausgegeben. Die Warnung kann durch eine Abschaltung ersetzt werden.
  • Im vierten Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann das Verfahren ohne Verwendung des Bewegungsseiten-Sensors durchgeführt werden. Außerdem kann das Verfahren selbst dann durchgeführt werden, wenn die Antriebsvorrichtung für die bewegliche Seite nicht ein Servomotor, sondern ein Druckluftzylinder ist. Darüber hinaus kann die Erzeugung der. Abtrennung im entsprechenden Schweißpunkt im nächsten Zyklus unterdrückt werden. Unter normalen Bedingungen steigt die Größe der Ausdehnung (oder der Druckkraft) des Schweißbereichs während des Schweißens im Allgemeinen an und stellt eine positive Exponentialfunktionskurve (et) dar und sinkt dann ab und stellt eine negative Exponentialfunktionskurve (e–t) dar, nachdem eine Spitze erreicht wurde (wenn der elektrische Schweißstrom aufhört). Im Gegensatz dazu sinkt, wenn die Abtrennung erzeugt wird, die Größe der Ausdehnung (oder der Druckkraft) plötzlich gleichzeitig mit der Erzeugung der Abtrennung ab und kehrt dann auf einen Wert zurück, der kleiner als derjenige zum Beginn des Schweißens ist. Wenn die Größe der Ausdehnung kontinuierlich erkannt wird und es erkannt wird, dass die Größe der Ausdehnung im Vergleich zur vorbestimmten Kurve unter normalen Bedingungen plötzlich absinkt, kann bestimmt werden, dass gerade die Abtrennung erzeugt worden ist, und der elektrische Schweißstrom des entsprechenden Schweißpunkts sollte im nächsten Zyklus verringert werden. Im Ergebnis. kann die Erzeugung der Abtrennung am entsprechenden Schweißpunkt im nächsten Zyklus unterdrückt werden. Hinsichtlich der Steuerung der Schweißzange ist es, da eine sehr kleine Änderung der Größe der Ausdehnung erkannt werden muss, schwierig, hinsichtlich der erkannten Menge und Ansprech-Empfindlichkeit eine präzise Steuerung der Größe der Ausdehnung durch Verwendung des konventionellen Servomotor-Encoders zu erreichen. Durch die Verwendung einer Schweißzange, die mit dem Festseiten-Sensor versehen ist, der Daten in Abständen von 10–6 Sekunden erfassen kann, sind eine präzise Erkennung und die vorstehend beschriebene Steuerung möglich.
  • Im fünften Verfahren, das ein Verfahren zur Steuerung einer Schweißqualität ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann, da Daten über die Größe der Ausdehnung, Informationen darüber, ob ein Nachschweißen durchgeführt worden ist, und Informationen darüber, ob eine Abtrennung erzeugt worden ist, für jeden Schweißpunkt in einem Speicher nach dem dritten und vierten Verfahren gespeichert und periodisch in das Verwaltungssystem höherer Ordnung gespeichert werden, die Schweißqualität verwaltet werden.
  • Im sechsten Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann das Verfahren ohne Verwendung des Bewegungsseiten-Sensors durchgeführt werden. Außerdem kann das Verfahren selbst dann durchgeführt werden, wenn die Antriebsvorrichtung für die bewegliche Seite nicht ein Servomotor, sondern ein Druckluftzylinder ist. Darüber hinaus kann die Erzeugung der Abtrennung am aktuellen Schweißpunkt unterdrückt werden. Unter normalen Bedingungen steigt die Größe der Ausdehnung (oder die Druckkraft) des Schweißbereichs während des Schweißens im Allgemeinen an und stellt eine positive Exponentialfunktionskurve (et) dar und sinkt dann ab und stellt eine negative Exponentialfunktionskurve (e–t) dar, nachdem eine Spitze erreicht wurde (wenn der elektrische Schweißstrom aufhört). Im Gegensatz dazu beginnt, wenn die Abtrennung erzeugt wird, eine Steigung der Kurve der Größe der Ausdehnung (oder der Druckkraft) abzusinken, sinkt dann schnell ab und kehrt dann auf einen Wert zurück, der kleiner als derjenige zum Beginn des Schweißens ist. Wenn die Abtrennung zu jedem Zeitpunkt während des Schweißens erkannt wird und die Steigung der Kurve dann zu jedem Zeitpunkt berechnet wird und bestimmt wird, dass die Steigung stärker als ein vorbestimmter zulässiger Wert absinkt, wird bestimmt, dass ein Anzeichen für die Erzeugung der Abtrennung existiert und der elektrische Schweißstrom wird so gesteuert, dass er absinkt. Im Ergebnis kann die Erzeugung einer Abtrennung am aktuellen Schweißpunkt unterdrückt werden. Bei der Steuerung ist es, da eine sehr kleine Änderung der Steigung erkannt werden muss, schwierig, hinsichtlich der erkannten Menge und Ansprech-Empfindlichkeit eine präzise Steuerung der Größe der Ausdehnung durch Verwendung des konventionellen Servomotor-Encoders zu erreichen. Durch die Verwendung der Schweißzange, die mit dem Festseiten-Sensor versehen ist, der Daten in Abständen von 10–6 Sekunden erfassen kann, sind eine präzise Erkennung und die vorstehend beschriebene Steuerung möglich.
  • Im siebenten Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann das Verfahren ohne Verwendung des Bewegungsseiten-Sensors durchgeführt werden. Außerdem kann das Verfahren selbst dann durchgeführt werden, wenn die Antriebsvorrichtung für die bewegliche Seite nicht ein Servomotor, sondern ein Druckluftzylinder ist. Darüber hinaus kann im siebenten Steuerungsverfahren die Schweiß-Stärke gesteuert werden. Im Allgemeinen gibt es eine Korrelation zwischen einem elektrischen Schweißstrom, einer Schweißperlengröße und einer Größe der Wärmeausdehnung. Darüber hinaus besteht eine Korrelation zwischen der Schweißperlengröße und der Größe der Wärmeausdehnung und einer Schweiß-Stärke. Es wird allgemein angenommen, dass das Punktschweißen eine ausreichende Schweiß-Stärke hat, wenn die Größe der Wärmeausdehnung den vorbestimmten Wert erreicht. Aus diesem Grund wird der elektrische Schweißstrom erhöht, bis die Größe der Wärmeausdehnung den vorbestimmten Wert erreicht. Allerdings wird, wenn die Größe der Wärmeausdehnung während des Pressens absinkt, was bedeutet, dass eine Schweiß-Abtrennung erzeugt worden ist, der elektrische Schweißstrom abgesenkt. Durch Wiederholung dieser Routine während des Schweißens kann Punktschweißen mit einer erforderlichen Schweiß-Stärke in einer minimalen Zeitspanne unter Bedingungen durchgeführt werden, bei denen keine Abtrennung erzeugt wird.
  • Im achten Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, werden sowohl der Festseiten-Sensor als auch der Bewegungsseiten-Sensor verwendet. Die Antriebsvorrichtung für die bewegliche Seite kann ein Servomotor oder ein Druckluftzylinder sein. Im achten Verfahren wird die Steuerung für die Druckkraft auf der Basis von Informationen über Positionen x1, x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze zu einem Zeitpunkt durchgeführt, zu dem die Schweißspitzen die Kontaktpunkte mit einem Werkstück erreichen (zu einem Zeitpunkt, zu dem der elektrische Strom des Motors zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze plötzlich ansteigt). Das bedeutet im Speziellen, dass Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' berechnet werden. Falls Differentiale existieren, was bedeutet, dass Abstände zwischen den Werkstücken bestehen, wird die Druckkraft weiterhin in das Werkstück auf der Basis von Verstärkungsfaktoren eingeleitet, die proportional zu den Differentialen sind. Aufgrund dieses Pressens werden die Werkstücke zusammengepresst und der Abstand zwischen den Werkstücken wird eliminiert. Wenn die Differentiale gleich Null werden oder die Differentiale nicht existieren, werden die Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze aus den aktuell erkannten Positionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze erhalten. Durch diesen Vorgang wird, selbst wenn ein Abstand zwischen den Werkstücken besteht, der Abstand eliminiert und dann das Schweißen durchgeführt, so dass ein Punktschweißen mit hoher Qualität durchgeführt werden kann, das keine Trennung erzeugt.
  • Im neunten Verfahren, das ein Verfahren zur Steuerung einer Druckkraft beim Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, werden sowohl der Festseiten-Sensor als auch der Bewegungsseiten-Sensor verwendet. Die Antriebsvorrichtung für die bewegliche Seite kann ein Servomotor oder ein Druckluftzylinder sein. Im neunten Verfahren wird. die Steuerung für die Druckkraft auf der Basis von Informationen über Positionen x1, x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze zu einem Zeitpunkt durchgeführt, zu dem die Schweißspitzen die Kontaktpunkte mit einem Werkstück erreichen (zu einem Zeitpunkt, zu dem der elektrische Strom des Motors zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze plötzlich ansteigt). Das bedeutet im Speziellen, dass Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' berechnet werden. Falls Differentiale existieren, was bedeutet, dass Abstände zwischen den Werkstücken bestehen, wird die Druckkraft weiterhin in das Werkstück auf der Basis von Verstärkungsfaktoren eingeleitet, die proportional zu den Differentialen sind. Aufgrund dieses Pressens werden die Werkstücke zusammengepresst und der Abstand zwischen den Werkstücken wird eliminiert. Wenn die Differentiale gleich Null werden oder die Differentiale nicht existieren, werden die Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze aus den aktuell erkannten Positionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze erhalten. Dann wird die Druckkraft P0 berechnet, die erforderlich ist, damit die Schweißspitzen die jeweiligen Ankunftspunkte erreichen. Die Druckkraft P0 ist eine Kraft, die in die Werkstücke eingeleitet wird, um den Abstand zwischen den Werkstücken zu eliminieren und ist deshalb eine Rückfederkraft der Werkstücke. Eine Druckkraft P1, die für das Schweißen erforderlich ist, wird zu der Druckkraft P0 addiert und die Gesamt-Druckkraft P0 aus P1 und PT wird in die Werkstücke eingeleitet. Durch diesen Vorgang kann, selbst wenn ein Abstand zwischen den Werkstücken besteht, die Druckkraft P1, die zum Schweißen erforderlich ist, in die Werkstücke eingeleitet werden, so dass ein Punktschweißen mit hoher Qualität durchgeführt werden kann, das eine ausreichende Druckkraft aufweist.
  • Im zehnten Verfahren, das ein Verfahren für eine Korrektur einer Spur eines Schweißroboters ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, werden sowohl der Festseiten- Sensor als auch der Bewegungsseiten-Sensor verwendet. Die Antriebsvorrichtung für die bewegliche Seite kann ein Servomotor oder ein Druckluftzylinder sein. Im zehnten Verfahren wird die Steuerung für die Druckkraft auf der Basis von Informationen über Positionen x1, x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze zu einem Zeitpunkt durchgeführt, zu dem die Schweißspitzen die Kontaktpunkte mit einem Werkstück erreichen (zu einem Zeitpunkt, zu dem der elektrische Strom des Motors zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze plötzlich ansteigt). Das bedeutet im Speziellen, dass Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' berechnet werden. Falls Differentiale existieren; was bedeutet, dass Abstände zwischen den Werkstücken bestehen, wird die Druckkraft weiterhin in das Werkstück auf der Basis von Verstärkungsfaktoren eingeleitet, die proportional zu den Differentialen sind. Aufgrund dieses Pressens werden die Werkstücke zusammengepresst und der Abstand zwischen den Werkstücken wird eliminiert. Wenn die Differentiale gleich Null werden oder die Differentiale nicht existieren, werden die Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze aus den aktuell erkannten Positionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze erhalten. Die Ankunftspositionen x2 und x2' sind tatsächliche Ankunftspositionen. Durch das Korrigieren der objektiven Positionen xT und xT' auf die tatsächlichen Positionen x2 und x2' wird die Spur des Schweißroboters verändert und für das Schweißen des entsprechenden Schweißpunkts des nächsten Zyklus vorbereitet.
  • Im elften Verfahren, das ein Verfahren zur Steuerung einer Veränderung der Positionsgenauigkeit an einem Schweißpunkt ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, werden sowohl der Festseiten-Sensor als auch der Bewegungsseiten-Sensor verwendet. Die Antriebsvorrichtung für die bewegliche Seite kann ein Servomotor oder ein Druckluftzylinder sein. Im elften Verfahren wird die Positionsgenauigkeitsmatrix jeder Station |Φn| aus den Kontaktpositionen und den Anpresspositionen an den jeweiligen Schweißpunkten berechnet und dann wird die Veränderung der Positionsgenauigkeit am Schweißpunkt des Werkstück auf der Basis des Werts und/oder der Werte |Φn| – |Φn–1| und/oder |Φn| – |Φ1| verwaltet. Dadurch kann eine Verformung des Werkstücks aufgrund des Schweißens unterdrückt werden, indem beispielsweise die Schweißreihenfolge der Schweißpunkte verändert wird, wodurch eine optimale Schweißreihenfolge erhalten wird, bei welcher der Wert |Φn| – |Φn–1| weiter verringert wird.
  • Die Gegenstände, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungen unter Verweis auf die zugehörigen Abbildungen verdeutlicht, wobei gilt:
  • 1 ist eine Seitenansicht einer Schweißzange entsprechend einer erfindungsgemäßen Ausführung;
  • 2a ist eine Teil-Schnittansicht der Schweißzange entsprechend der vorliegenden Erfindung;
  • 2b ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für den Festseiten-Sensor, der in 2a abgebildet ist;
  • 3a ist eine Schnittansicht der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung;
  • 3b ist eine vergrößerte Ansicht eines Beispiels für den Festseiten-Sensor, der in 3a abgebildet ist;
  • 4 ist eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels für einen Festseiten-Sensor und der Umgebung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung;
  • 5 ist ein Systemdiagramm, das die Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung und einen Schweißroboter zeigt, an den die Schweißzange angeschlossen ist;
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerungs-Routine für ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensors zeigt, das unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung durchgeführt wird;
  • 7 ist ein Graph, der Aufzeichnungen eines Kalibrierens eines Sensors und Linien zeigt; die nach einer Methode der kleinsten Quadrate gezeichnet wurden;
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine für ein Betriebsprogramm zeigt, das nach der Routine von 6 durchgeführt wird;
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine für eine Nachschweiß-Rückmeldungs-Steuerung zeigt, die unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung durchgeführt wird;
  • 10 ist eine Schnittansicht, die das Verhältnis zwischen einer Schweißspitze und einem Werkstück während der Routine aus 9 zeigt;
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine für die Steuerung der Erzeugung einer Abtrennung zeigt, die unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung durchgeführt wird;
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine für die Steuerung der Erzeugung einer Abtrennung am aktuellen Schweißpunkt zeigt, die unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung durchgeführt wird;
  • 13 ist ein Graph, der ein Verhältnis zwischen der Erzeugung der Abtrennung und einer Druckkraft oder einer Position der Schweißspitze zeigt;
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine für die Steuerung der Schweiß-Stärke zeigt, die unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung durchgeführt wird;
  • 15 ist eine Schnittansicht, die ein Verhältnis zwischen Werkstücken, zwischen denen ein Abstand. besteht, und Positionen der Schweißspitzen zeigt;
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm; das eine Routine einschließlich einer Abstands-Reduzierungs-Steuerung, einer Druckkraft-Steuerung und einer Roboter-Spur-Steuerung zeigt, die unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung durchgeführt wird;
  • 17 ist ein schematisches Systemdiagramm, das ein Beispiel für ein Ziel zeigt, auf das ein Verfahren zum Verwalten einer Veränderung einer Positionsgenauigkeit an einem Schweißpunkt unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung angewandt wird;
  • 18 zeigt eine Positionsgenauigkeitsmatrix des Roboters, der in dem Verfahren zum Verwalten einer Veränderung einer Positionsgenauigkeit an einem Schweißpunkt verwendet wird, das unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung durchgeführt wird;
  • 19 ist eine Draufsicht auf Stationen, die jeweils Schweißroboter haben, welche ein Beispiel für das Ziel sind, auf welche das Verfahren zum Verwalten einer Veränderung einer Positionsgenauigkeit an einem Schweißpunkt unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung angewandt wird;
  • 20 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Verwalten einer Veränderung einer Positionsgenauigkeit an einem Schweißpunkt zeigt, die unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung durchgeführt wird; und
  • 21 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine in einem Fall zeigt, in dem die Steuerung einer Werkstückverformung auf ein Minimum unter Verwendung des Verfahrens zum Verwalten einer Veränderung einer Positionsgenauigkeit an einem Schweißpunkt durchgeführt wird, das unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung durchgeführt wird.
  • Die 1-5 zeigen eine Schweißzange entsprechend einer erfindungsgemäßen Ausführung. Die 6-21 zeigen unterschiedliche Arten von Verfahren, die unter Verwendung der Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung durchgeführt werden. Die Verfahren enthalten beispielsweise ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensors, ein Bestätigungsverfahren für einen Sensorbetrieb, ein Steuerungsverfahren zum Schweißen und ein Verfahren zum Verwalten von Schweißdaten.
  • Zuerst wird die Schweißzange entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung unter Verweis auf die 1-5 erklärt.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst die Schweißzange 1 eine bewegliche Seite 10 einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Antriebsvorrichtung 12 zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11, und eine feste Seite 20 einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze 21 und eines Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 hält.
  • Ein Festseiten-Sensor 23 ist in der festen Seite 20 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird.
  • Die Schweißzange 1 wird von einem Schweißroboter gehalten, beispielsweise von einem Sechs-Achsen-Roboter, und eine Bewegung und eine Druckkraft der Schweißzange 1 werden durch eine Steuerungseinheit 30 gesteuert. Die Steuerungseinheit 30 ist ein Computer, wofür eine Steuerungseinheit des Schweißroboters 40 verwendet werden kann.
  • Vorzugsweise ist auch ein Bewegungsseiten-Sensor 13 in der beweglichen Seite 10 zum Erkennen einer Position der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und/oder einer Druckkraft vorgesehen, die in der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 verursacht wird.
  • Die Antriebsvorrichtung 12 kann ein Servomotor oder ein Druckluftzylinder sein. Wenn die Antriebsvorrichtung 12 ein Servomotor ist, wird eine Drehzahl des Servomotors durch ein Untersetzungsgetriebe 17 reduziert (das im Allgemeinen ein Untersetzungsgetriebe eines Motors mit Untersetzungsgetriebe ist). Die Drehbewegung der Antriebsvorrichtung wird durch einen Mechanismus in eine lineare Hin-und-her-Bewegung umgeformt, der eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umformt, wie beispielsweise eine Kugelumlaufspindel 16 oder Vergleichbares, und wird dann auf eine Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 übertragen.
  • Wenn die Antriebsvorrichtung 12 ein Servomotor ist, umfasst der Bewegungsseiten-Sensor 13 einen Encoder (einen Drehpositionserkennungs-Sensor), der an den Servomotor gekoppelt ist. Die Positionsnummer 18 bezeichnet einen Transformator für einen elektrischen Schweißstrom.
  • Der Festseiten-Sensor 23 ist im Arm 22 vorgesehen. Der Arm 22 kann eine im Wesentlichen c-förmige Konfiguration oder eine andere Konfiguration haben, beispielsweise die einer flachen Platte. Der Festseiten-Sensor 23 ist in einem Bereich des Arms 22 vorgesehen, der eine Druckbeanspruchung oder eine Zugbeanspruchung aufgrund eines Biegemoments erzeugt, das verursacht wird, wenn die Druckkraft in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird.
  • Der Festseiten-Sensor 23 ist beispielsweise aus einem Last-Sensor (einem Kraft-Sensor) 23A, einem optischen Abstands-Sensor (einem Positions-Sensor) 23B oder einem Sensor 23D aufgebaut, der eine optische Faser verwendet. Die Information, die vom Festseiten-Sensor 23 erkannt wird, wird in Form eines elektrischen Signals übertragen.
  • Die 2a-2b zeigen ein Beispiel, in dem der Festseiten-Sensor 23 der Kraft-Sensor 23A ist und in einem Bereich des Arms 22 vorgesehen ist, im Speziellen in einer unteren Hälfte bezogen auf die Mittellinie des Arms, der die Druckbeanspruchung aufgrund eines Biegemoments erzeugt, das verursacht wird, wenn eine Schweiß-Druckkraft in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird.
  • Die 3a-3b zeigen ein Beispiel, bei dem der Festseiten-Sensor 23 der optische Abstands-Sensor 23B ist und in einem Bereich des Arms 22 vorgesehen ist, im Speziellen in einer oberen Hälfte bezogen auf die Mittellinie des Arms (oder in der unteren Hälfte in einem Fall von Druckbeanspruchung), der eine Zugbeanspruchung (oder Druckbeanspruchung im Fall der unteren Hälfte) aufgrund eines Biegemoments erzeugt, das verursacht wird, wenn eine Schweiß-Druckkraft in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet Wird. Auf der Basis einer Verschiebung zwischen einem Licht-Abstrahlpunkt und einem Licht-Rückkehrpunkt, die erkannt wird, wenn das vom optischen Abstands-Sensor 23B gesendete Licht durch eine reflektierende Platte 23C reflektiert wird und zum Sensor zurückkehrt, werden die Größe des Biegemoments und die Größe der Druckkraft erkannt, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet werden.
  • 4 zeigt ein Beispiel, bei dem der Festseiten-Sensor 23 eine optische Faser 23D ist. Die optische Faser ist sowohl in einem Bereich des Arms 22, der eine Zugbeanspruchung aufgrund des Biegemoments erzeugt, das verursacht wird, wenn die Druckkraft in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird, als auch in einem Bereich des Arms vorgesehen, der eine Druckbeanspruchung aufgrund des Biegemoment erzeugt, das verursacht wird, wenn die Druckkraft eingeleitet wird. Wenn die Druckkraft in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird, wird eine optische Wegstreckenlängendifferenz, die in den optischen Fasern erzeugt wird, durch einen Detektor 23E erkannt, so dass die Größe der Druckkraft, die in der Festseiten-Schweißspitze 21 erzeugt wird, erkannt wird.
  • 5 ist ein Systemdiagramm, welches das Gerät aus 1 in Form eines Systems zeigt. Der Ausgang des Bewegungsseiten-Sensors 13 wird durch einen Verstärker 14 verstärkt. Im Falle eines analogen Signals wird das analoge Signal durch einen Analog-Digital-Wandler in ein digitales Signal umgewandelt und dann in die Steuerungseinheit 30 eingegeben. Auf die gleiche Art und Weise wird der Ausgang des Servomotors 12 durch einen Verstärker 15 verstärkt. Im Falle eines analogen Signals wird da s. analoge Signal durch den Analog-Digital-Wandler in ein digitales Signal umgewandelt und dann in die Steuerungseinheit 30 eingegeben. Auf die gleiche Art und Weise wird der Ausgang des Festseiten-Sensors 23 durch einen Verstärker 24 verstärkt. Im Falle eines analogen Signals wird das analoge Signal durch den Analog-Digital-Wandler in ein digitales Signal umgewandelt und dann in die Steuerungseinheit 30 eingegeben.
  • In 5 wird der mechanische Widerstand der beweglichen Seite 10 durch das Symbol G1 und der mechanische Widerstand der festen Seite 20 durch das Symbol G2 bezeichnet. In einer konventionellen Struktur wird, da G1 im Allgemeinen größer als G2 ist, da ein Getriebe oder Vergleichbares in der beweglichen Seite 10 vorgesehen ist, G2 so bemessen, dass er ungefähr die gleiche Größe hat wie G1. In der erfindungsgemäßen Ausführung darf der mechanische Widerstand G2 kleiner als G1 sein und G2 bleibt kleiner als G1.
  • Das Verhältnis zwischen G1 und G2 wird beispielsweise zu G2 ≤ (1/2) G1 gewählt. Vorzugsweise ist das Verhältnis von G2 ≤ (1/5) G1. Noch vorteilhafter ist ein Verhältnis von G2 (1/10) G1. Aufgrund des Verhältnisses wird der mechanische Widerstand G2 der festen Seite 20 in einem Bereich eingestellt, in dem die Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und die Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird, effektiv durch den Festseiten-Sensor 23 erkannt werden kann.
  • Das bedeutet im Speziellen, dass, wenn die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 so angetrieben wird, dass sie gegen die Festseiten-Schweißspitze 21 drückt und dabei Verschiebungen in der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze 21 verursacht, die in der festen Seite 20 erzeugte Verformung größer als die in der beweglichen Seite 10 erzeugte ist, das heißt, dass in einem Fall, in dem das Verhältnis G2 ≤ (1/10) G1 beträgt, die Verformung in der festen Seite 20 mehr als 90 % der gesamten Größe der Verformung repräsentiert. Im Ergebnis ist der Ausgang des Festseiten-Sensors 23 größer als derjenige des Bewegungsseiten-Sensors 13, so dass die Steuerung der Schweißzange auf der Basis des Ausgangs des Festseiten-Sensors 23 einfacher und präziser ist.
  • Mit der vorstehend beschriebenen Struktur wird es möglich, unterschiedliche Arten von Steuerungen umzusetzen, die mit der konventionellen Struktur, die nur einen Bewegungsseiten-Sensor 13 hat, nicht möglich sind.
  • Dementsprechend wird die Schweißzange 1 intelligent gemacht.
  • In einem Fall, in dem sowohl der Bewegungsseiten-Sensor 13 als auch der Festseiten-Sensor 23 vorgesehen sind, bilden die Sensoren 13 und 14 zusammen ein redundantes Sensor-Messsystem. Das redundante Sensor-Messsystem ist als ein System definiert, das mehr als zwei Sensoren enthält, wobei jeder dieser Sensoren das Kalibrieren, die Betriebskontrolle usw. des anderen Sensors durchführen kann.
  • Die vorstehend beschriebene Schweißzange 1 bietet folgende Funktion und Vorteile:
    Als Erstes kann, da der Festseiten-Sensor 23 in der festen Seite 20 vorgesehen ist, der Sensor 23 in einem Bereich vorgesehen werden, der einen kleineren mechanischen Widerstand als die bewegliche Seite 10 aufweist und muss nicht über ein Getriebe. wie beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe von der Schweißspitze abgetrennt werden, so dass eine Verschiebung der Schweißspitze und die Druckkraft mit hoher Genauigkeit und gutem Ansprechen erkannt werden kann. Durch die Steuerung der Schweißzange 1 auf der Basis der erkannten Werte wird die Menge der Objekte, die gesteuert werden können, ausgeweitet.
  • Als Zweites darf, da die Größe des mechanischen Widerstands G2 der festen Seite 20 in einem Bereich eingestellt wird, in dem die Verschiebung der Festseiten-Schweißspitze 21 und die Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird, effektiv durch den Festseiten-Sensor 23 erkannt werden können, der mechanische Widerstand G2 klein bleiben, im Unterschied zu der konventionellen Struktur, bei welcher der mechanische Widerstand G2 der festen Seite 20 annähernd gleich dem mechanischen Widerstand G1 der beweglichen Seite gemacht wird. Im Ergebnis können die Steifigkeit und die Größe des Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 trägt, geringer als diejenige der konventionellen Struktur sein, wodurch die Schweißzange 1 kompakt und leicht gemacht werden kann. Da die feste Seite 20 nicht mit einem Untersetzungsgetriebe versehen ist, ist der mechanische Widerstand G2 kleiner als derjenige der beweglichen Seite. Als Resultat dieses kleinen mechanischen Widerstands ist die Verschiebung der Festseiten-Schweißspitze 21 groß, sobald sie gepresst wird, so dass eine empfindliche und präzise Erkennung durchgeführt werden kann.
  • Als Drittes bilden, in dem Fall, dass die Sensoren sowohl in der festen Seite 20 als auch in der beweglichen Seite 10 vorgesehen sind, der Festseiten-Sensor 23 und der Bewegungsseiten-Sensor 13 ein redundantes Sensor-Messsystem. In dem System kann ein Sensor das Kalibrieren von Referenzpunkten und die Bestätigung des normalen Betriebs usw. des anderen Sensors durchführen.
  • Als Nächstes werden unterschiedliche Arten von Verfahren erklärt, die unter Verwendung der Schweißzange 1 durchgeführt werden.
  • Ein erstes Verfahren, das ein Verfahren zum Kalibrieren eines Referenzpunktes eines Sensors ist, und ein zweites Verfahren, das ein Verfahren zum Kalibrieren einer Druckkraft-Charakteristik ist, werden unter Verweis auf die 6, 7, und 8 erklärt.
  • Das erste Verfahren zum Kalibrieren der Sensoren 13 und 23 wird unter Verwendung der Schweißzange 1 durchgeführt. Die Schweißzange 1 umfasst eine bewegliche Seite 10 einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Antriebsvorrichtung 12 zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11, und eine feste Seite 20 einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze 21 und eines Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 hält. Ein Festseiten-Sensor 23 ist in der festen Seite 20 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird. Ein Bewegungsseiten-Sensor 13 ist in der beweglichen Seite 10 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Druckkraft, die in der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 verursacht wird.
  • Das erste Verfahren zum Kalibrieren der Referenzpunkte der Sensoren 13 und 23. umfasst folgende Schritte: Lösen der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 von der Festseiten-Schweißspitze 21; und Kalibrieren der Referenzpunkte einer Druckkraft und/oder einer Positions-Information des Festseiten-Sensors 23 auf der Basis des Ausgang des Bewegungsseiten-Sensors 13 und des elektrischen Strom-Ausgangs des Servomotors 12.
  • Das zweite Verfahren zum Kalibrieren der Druckkraft-Charakteristiken der Sensoren 13 und 23 umfasst Folgendes: Erhöhen des Drucks der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 gegen die Festseiten-Schweißspitze 21 nach dem Kalibrieren der Referenzpunkte der Sensoren 13 und 23 und Aufzeichnen einer Druckkraft-Information und/oder einer Positions-Information, um charakteristische -Kurven des Bewegungsseiten-Sensors 13 und des Festseiten-Sensors 23 unter Verwendung einer Methode der kleinsten Quadrate zu erhalten; und Bestimmen von Verstärkungsfaktoren des Bewegungsseiten-Sensors 13 und des Festseiten-Sensors 23, so dass die Verstärkungsfaktoren des Bewegungsseiten-Sensors 13 und des Festseiten-Sensors 23 miteinander deckungsgleich sind.
  • 6 zeigt die Kalibrierungs-Routine. Die Routine aus 6 ist in der Steuerungseinheit 30 gespeichert. Die Kalibrierungs-Routine umfasst eine Routine zum Kalibrieren des Referenzpunkts und eine Routine zum Kalibrieren der Druckkraft.
  • Die Kalibrierungs-Routine wird zu einem angemessenen Zeitpunkt gestartet, beispielsweise zu einem Zeitpunkt bevor und nachdem ein Punktschweißen eines Automobils durchgeführt wird. Allerdings ist der Start der Kalibrierungs-Routine nicht auf die vorstehende Zeitsteuerung beschränkt, und die Kalibrierungs-Routine kann während der Durchführung des Schweiß-Betriebsprogramms gestartet werden. In Schritt 101 werden Signale, die vom Servomotor 12, dem Bewegungsseiten-Sensor 13 und dem Festseiten-Sensor 23 gesendet werden, verstärkt und in die Steuerungseinheit 30 eingegeben. Dann wird die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 von der Festseiten-Schweißspitze 21 gelöst und der Referenzpunkt, beispielsweise der Nullpunkt, der Druckkraft-Information oder der Positions-Information vom Festseiten-Sensor 23 oder vom Bewegungsseiten-Sensor 13 und dem Festseiten-Sensor 23 wird kalibriert. Das Lösen der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 von der Festseiten-Schweißspitze 21 wird erkannt über den elektrischen Strom-Ausgang des Servomotors 12 (über den erkannt werden kann, dass die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 in einem gelösten Zustand ist, da der elektrische Schweißstrom plötzlich erhöht wird, wenn die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 beginnt, gegen die Festseiten-Schweißspitze 21 gepresst zu werden) und ein Positionssignal vom Bewegungsseiten-Sensor 13, beispielsweise dem Encoder. Da die Ausgänge des Servomotors 12 und des Bewegungsseiten-Sensors 13 (beispielsweise des Emcoders) im Allgemeinen einen hohen Grad von Genauigkeit und Zuverlässigkeit aufweisen, wird der Referenzpunkt des Festseiten-Sensors 23 entsprechend dem Referenzpunkt des Bewegungsseiten-Sensors 13 kalibriert.
  • Dann geht die Routine weiter zum Kalibrieren der Druckkraft (Schritte 102-107). In Schritt 102 wird die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 gegen die Festseiten-Schweißspitze 21 gepresst, um die Druckkraft in diese einzuleiten. Die Druckkraft wird in Schritt 104 um einen vorbestimmten Last-Erhöhungswert erhöht, beispielsweise um jeweils 100 kg, bis die Druckkraft den Maximalwert in Schritt 103 erreicht. Die Druckkraft wird erhöht, indem der elektrische Strom des Servomotors 12 erhöht wird, da ein lineares Verhältnis zwischen dem elektrischen Strom des Servomotors und der Druckkraft besteht. In Schritt 105 werden, wie in 7 gezeigt, die Druckkraft-Informationen (oder die Positions-Informationen, die proportional zur Druckkraft sind), welche die Ausgänge des Bewegungsseiten-Sensors 13 und des Festseiten-Sensors 23 sind, bei jeder Last aufgezeichnet, und dann charakteristische Kurven 53 und 54 von den Ausgängen des Bewegungsseiten-Sensors 13 und des Festseiten-Sensors 23 mit der Methode der kleinsten Quadrate erhalten. Dann werden die Verstärkungsfaktoren des Bewegungsseiten-Sensors 13 und des Festseiten-Sensors 23 berechnet, so dass die charakteristischen Kurven 53 und 54 miteinander deckungsgleich sind. In diesem Moment erfahren, da kein Werkstück zwischen den Schweißspitzen der Schweißzange platziert ist, die Sensoren 13 und 23 keine Reaktionskraft von einem Werkstück, weshalb die charakteristischen Kurven miteinander deckungsgleich sein sollten. In Schritt 106 wird eine Entscheidung durch einen Bediener getroffen, ob die berechneten Verstärkungsfaktoren eingestellt werden sollen. Wenn die Entscheidung getroffen wird, dass die Verstärkungsfaktoren eingestellt werden sollen, werden die Verstärkungsfaktoren in Schritt 107 eingestellt und das Kalibrieren der Druckkraft (oder der Position) wird durchgeführt, und die Routine geht zur nächsten Betriebsprogramm-Routine weiter, wie in 8 dargestellt. Wenn die berechneten Verstärkungsfaktoren nicht in Schritt 107 eingestellt werden, kehrt die Routine zu Schritt 105 zurück, in dem die Verstärkungsfaktoren neu berechnet werden. Durch diesen Vorgang kann die Druckkraft-Charakteristik (oder die Positions-Charakteristik) kalibriert werden.
  • Dann geht die Routine weiter zu dem Betriebsprogramm aus 8 (Schritte 108-111). Die Routine wird bei jedem Schweißpunkt initiiert. In Schritt 108 wird bestimmt, ob das Pressen der Schweißzange durchgeführt wird. Wenn der elektrische Schweißstrom des Servomotors 12 ansteigt, kann bestimmt werden, dass das Pressen der Schweißzange durchgeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass das Pressen durchgeführt wird, können unterschiedliche Arten der Überwachung in Schritt 109 durchgeführt werden. Während der Überwachung kann ein Fall eintreten, in dem die Ausgänge des Bewegungsseiten-Sensors 13 und der Ausgang des Festseiten-Sensors 23 aufgrund einer Reaktionskraft vom Werkstück am aktuellen Schweißpunkt nicht miteinander deckungsgleich sind. In einem solchen Fall geht, wenn das Schweißen am aktuellen Schweißpunkt beendet ist, das heißt, das Pressen der Schweißzange nicht durchgeführt wird, die Routine weiter zu Schritt 110, in dem der Referenzpunkt, beispielsweise ein Nullpunkt, eingestellt wird. Diese Rückstellung ist eine Rückstellung auf den Referenzpunkt, der in der Routine kalibriert worden ist, die in 6 dargestellt ist. Dann wird in Schritt 111 bestimmt, ob ein Schweißen an einer Vielzahl von Schweißpunkten oder an allen Schweißpunkten abgeschlossen ist oder nicht. Wenn das Schweißen nicht abgeschlossen ist, kehrt die Routine zu Schritt 108 zurück und das Schweißen wird am nächsten Schweißpunkt wiederholt. Wenn das Schweißen abgeschlossen ist, geht die Routine weiter zum Ende.
  • Ein drittes Verfahren, ein Nachschweiß-Rückmeldungs-Steuerungsverfahren, wird unter Verweis auf die 9 und 10 erklärt.
  • Das dritte Verfahren wird unter Verwendung der Schweißzange 1 durchgeführt. Die Schweißzange 1 umfasst eine bewegliche Seite 10 einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Antriebsvorrichtung 12 zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und eine feste Seite 20 einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze 21 und eines Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 hält. Ein Festseiten-Sensor 23 ist in der festen Seite 20 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird. Ein Bewegungsseiten-Sensor 13 muss nicht notwendigerweise in der beweglichen Seite 10 vorgesehen sein. Die Antriebsvorrichtung 12 kann ein Servomotor oder auch ein Druckluftzylinder sein.
  • Das dritte Verfahren umfasst Folgendes:
    • 1 Bestimmen, ob eine Größe einer Ausdehnung eines Schweißbereichs des Werkstücks, die vom Festseiten-Sensor 23 erkannt wird, gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, Beenden des Schweißens am aktuellen Schweißpunkt, wenn die Größe der Ausdehnung gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist;
    • 2 Erhöhen des elektrischen Schweißstroms I(t), wenn die Größe der Ausdehnung kleiner als der vorbestimmte Wert ist;
    • 3 Zählen der Anzahl der Erhöhungen des elektrischen Schweißstroms I(t) und Bestimmen, ob ein Nachschweißprogramm durchgeführt werden sollte, wenn diese Anzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt, und Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn bestimmt wird, dass das Nachschweißprogramm nicht durchgeführt werden sollte;
    • 4 Durchführen des Nachschweißens, wenn bestimmt wird, dass das Nachschweißprogramm durchgeführt werden sollte; und
    • 5 Bestimmen beim Durchführen des Nachschweißens, ob die Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs des Werkstücks während des Nachschweißens gleich dem oder größer als. der vorbestimmte Wert ist, und Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn die Größe der Ausdehnung gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist, während eine Warnung ausgegeben wird, wenn die Größe der Ausdehnung den vorbestimmten Wert nicht erreicht.
  • In 10 wird, da der mechanische Widerstand der festen Seite 20 kleiner als derjenige der beweglichen Seite 10 ist, annähernd die gesamte Größe der Wärmeausdehnung (eine Verschiebung) eines Schweißbereichs 61 eines Werkstücks 60 durch den Festseiten-Sensor 23 erkannt. Wenn die Größe der Wärmeausdehnung des Schweißbereichs 61 den vorbestimmten Wert übersteigt, kann festgestellt werden, dass ein zufriedenstellendes Schweißen durchgeführt worden ist. Darüber hinaus besteht eine Korrelation zwischen dem elektrischen Schweißstrom und der Größe der Wärmeausdehnung des Schweißbereichs. Das bedeutet im Speziellen, dass, je stärker der elektrische Schweißstrom ist, umso größer die Größe der Wärmeausdehnung des Schweißbereichs 61 ist. Allerdings wurde herausgefunden, dass ein zu starker elektrischer Strom eine Dispersion einer Schweißschmelze erzeugt (Erzeugung einer Abtrennung), die zu einem plötzlichen Absinken der Druckkraft führt.
  • 9 zeigt eine Steuerungs-Routine des Nachschweiß-Rückmeldungs-Steuerungsverfahrens. In Schritt 201 wird zu jedem Zeitpunkt festgestellt, ob die Größe der Wärmeausdehnung 6 des aktuellen Schweißbereichs gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert δs ist. Wenn die Größe der Wärmeausdehnung δ den vorbestimmten Wert δs übersteigt, geht die Routine weiter zu Schritt 208, in dem die Größe der Wärmeausdehnung in einer Datenbank (D/B) gespeichert wird; und geht dann zu einem Endschritt weiter, in dem das Schweißen am aktuellen Schweißpunkt . beendet wird und sich der Roboter zum nächsten Schweißpunkt bewegt. Wenn in Schritt 201 bestimmt wird, dass die Größe der Wärmeausdehnung δ kleiner als der vorbestimmte Wert δs ist, geht die Routine weiter zu Schritt 202, in dem der elektrische Schweißstrom I(t) erhöht wird und kehrt dann zu Schritt 201 zurück. Dann wird die Anzahl der Durchläufe der Schritte 201 und 202 in Schritt 203 gezählt. Wenn die Anzahl eine vorbestimmte Anzahl übersteigt, geht die Routine weiter zu Schritt 204, in dem bestimmt wird, ob ein Nachschweißprogramm durchgeführt werden sollte. Der Grund, aus dem das Nachschweißen durchgeführt wird, ist, dass das Nachschweißprogramm manchmal in einem Fall, in dem Staub oder ähnliches am Werkstück anhaftet, gut funktioniert. Wenn durch einen Bediener oder durch Vergleich mit einer vorbestimmten Bedingung bestimmt wird, dass das Nachschweißprogramm nicht durchgeführt werden sollte, werden die Daten in der Datenbank (D/B) in Schritt 208 gespeichert und die Routine geht dann zum Endschritt weiter, in dem das Schweißen am aktuellen Schweißpunkt beendet wird. Wenn im Schritt 204 bestimmt wird, dass das Nachschweißprogramm durchgeführt werden sollte, geht die Routine weiter zu Schritt 205, in dem das Nachschweißen durchgeführt wird. Nach dem Nachschweißen geht die Routine weiter zu Schritt 206, in dem bestimmt wird, ob die Größe der Wärmeausdehnung δ des Nachschweißbereichs gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert δs ist. Wenn die Größe der Wärmeausdehnung δ den vorbestimmten Wert δs übersteigt, geht die Routine weiter zu Schritt 208, in dem die Daten über die Größe der Wärmeausdehnung in der Datenbank (D/B) gespeichert werden, und geht dann zum Endschritt weiter, in dem das Schweißen am aktuellen Schweißpunkt beendet wird. Wenn die Größe der Wärmeausdehnung δ nicht den vorbestimmten Wert δs erreicht, geht die Routine weiter zu Schritt 207, in dem eine Warnung ausgegeben wird.
  • Ein viertes Verfahren, ein Steuerungsverfahren zum Unterdrücken einer Erzeugung einer Abtrennung in einem entsprechenden Schweißpunkt in einem nächsten Zyklus, und ein fünftes Verfahren, das ein Verfahren zur Steuerung einer Schweißqualität ist, werden unter Verweis auf die 11 und 13 erklärt.
  • Das vierte und das fünfte Verfahren werden unter Verwendung der Schweißzange 1 durchgeführt. Die Schweißzange 1 umfasst eine bewegliche Seite 10 einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Antriebsvorrichtung 12 zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und eine feste Seite 20 einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze 21 und eines Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 hält. Ein Festseiten-Sensor 23 ist in der festen Seite 20 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird. Ein Bewegungsseiten-Sensor 13 muss nicht notwendigerweise in der beweglichen Seite 10 vorgesehen sein. Die Antriebsvorrichtung 12 kann ein Servomotor oder auch ein Druckluftzylinder sein.
  • Das vierte Verfahren umfasst Folgendes:
    • 1 Erhalten einer Größe der Wärmeausdehnung eines Schweißbereichs 61, einer Position und einer Druckkraft der Festseiten-Schweißspitze 21, die sich zu jedem Zeitpunkt verändern, aus erkannten Werten, die zu jedem Zeitpunkt durch den Festseiten-Sensor 23 erkannt werden;
    • 2 Bestimmen, ob eine Abtrennung im Schweißbereich 61 erzeugt wird, indem ein Wert der Druckkraft und/oder der Position der Festseiten-Schweißspitze 21 an einem Punkt verglichen wird, an dem die Größe der Wärmeausdehnung abzunehmen beginnt, gekennzeichnet durch einen Wert der Druckkraft und/oder der Position der Festseiten-Schweißspitze 21, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Beginn der Abnahme der Größe der Wärmeausdehnung verstrichen ist; und
    • 3 Einstellen eines elektrischen Schweißstroms I(t)' eines entsprechenden Schweißpunkts in einem nächsten Zyklus auf einen Wert gleich oder größer einem elektrischen Schweißstrom I(t) des aktuellen Schweißpunkts, wenn keine Abtrennung erzeugt wird, während der elektrische Schweißstrom I(t)' des entsprechenden Schweißpunkts im nächsten Zyklus auf einen Wert kleiner als der elektrische Schweißstrom I(t) des aktuellen Schweißpunkts eingestellt wird, wenn eine Abtrennung erzeugt wird, wodurch die Daten des aktuellen Zyklus auf Schweißbedingungen des nächsten Zyklus abgebildet werden.
  • 11 zeigt eine Steuerungs-Routine entsprechend dem vierten Verfahren, im Speziellen, das Steuerungsverfahren, das die Erzeugung der Abtrennung am entsprechenden Schweißpunkt im nächsten Zyklus unterdrückt. Die Steuerungs-Routine ist in der Steuerungseinheit 30 gespeichert.
  • In der Steuerungs-Routine wird in Schritt 301 bestimmt, ob die Größe der Wärmeausdehnung gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist (welcher eine Größe der Wärmeausdehnung ist, wenn ein zufriedenstellendes Schweißen durchgeführt worden ist). Wenn die Größe der Wärmeausdehnung gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist, geht die Routine weiter zu Schritt 306, in dem der Wert der Größe der Wärmeausdehnung in der Datenbank gespeichert wird, und geht dann weiter zu einem Endschritt. Wenn bestimmt wird, dass die Größe der Wärmeausdehnung den vorbestimmten Wert nicht erreicht, geht die Routine weiter zu Schritt 302, in dem der aktuelle elektrische Schweißstrom I(t) um einen vorbestimmten Wert erhöht wird, und geht dann weiter zu Schritt 303. In Schritt 303 wird bestimmt, ob die Größe der Wärmeausdehnung abzunehmen beginnt oder nicht. Wenn die Größe der Wärmeausdehnung nicht abzunehmen beginnt, wird bestimmt, dass die Abtrennung nicht erzeugt wird, und die Routine kehrt zu Schritt 301 zurück. Wenn in Schritt 303 bestimmt wird, dass die Größe der Wärmeausdehnung abzunehmen beginnt, geht die Routine weiter zu Schritt 304, in dem bestimmt wird, ob ein Differential ΔF (= F1 – F2, siehe 13) zwischen der Druckkraft (F1) oder der Position der Festseiten-Schweißspitze beim Beginn einer Abnahme der Größe der Wärmeausdehnung und einer Druckkraft (F2) oder einer Position der Festseiten-Schweißspitze nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer Δt (siehe 13) seit dem Beginn einer Abnahme der Größe der Wärmeausdehnung einen vorbestimmten Wert F0 übersteigt. Wenn das Differential ΔF kleiner als der vorbestimmte Wert F0 ist, wird bestimmt, dass die Abtrennung nicht erzeugt wird und die Routine kehrt dann zu Schritt 301 zurück. Wenn das Differential ΔF den vorbestimmten Wert F0 übersteigt, was bedeutet, dass eine plötzliche Änderung (Abnahme) in der Druckkraft oder der Position der Festseiten-Schweißspitze verursacht wird, wird bestimmt, dass die Abtrennung erzeugt wird, und die Routine geht weiter zu Schritt 305, in dem der elektrische Schweißstrom I(t)' des entsprechenden Schweißpunkts im nächsten Zyklus so eingestellt wird, dass er kleiner als der elektrische Schweißstrom I(t) des aktuellen Schweißpunkts ist.
  • Durch diesen Vorgang wird die Erzeugung einer Abtrennung am entsprechenden Schweißpunkt im nächsten Zyklus unterdrückt.
  • Darüber hinaus werden entsprechend dem fünften Verfahren, wie in 11 dargestellt, Daten über die Größe der Wärmeausdehnung nach der Durchführung des aktuellen Schweißens, Informationen darüber, ob ein Nachschweißen durchgeführt wurde, und Informationen darüber, ob eine Abtrennung erzeugt worden ist, in einem Speicher für jeden Schweißpunkt in Schritt 306 gespeichert. Dann werden diese Daten periodisch in einem Verwaltungssystem höherer Ordnung gespeichert. Durch diesen Vorgang ist ein Verwalten der Schweißqualität möglich.
  • Ein sechstes Verfahren, ein Steuerungsverfahren zum Unterdrücken einer Erzeugung einer Abtrennung am aktuellen Schweißpunkt, wird unter Verweis auf die 12 und 13 erklärt.
  • Das sechste Steuerungsverfahren wird unter Verwendung der Schweißzange 1 durchgeführt. Die Schweißzange 1 umfasst eine bewegliche Seite 10 einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Antriebsvorrichtung 12 zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und eine feste Seite 20 einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze 21 und eines Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 hält. Ein Festseiten-Sensor 23 ist in der festen Seite 20 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird. Ein Bewegungsseiten-Sensor 13 muss nicht notwendigerweise in der beweglichen Seite 10 vorgesehen sein. Die Antriebsvorrichtung 12 kann ein Servomotor oder auch ein Druckluftzylinder sein.
  • Das sechste Verfahren enthält Folgendes:
    • 1 Erhalten einer Größe der Wärmeausdehnung eines Schweißbereichs 61;.einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21, eines Differentialwerts (dx/dt) der Position, einer Druckkraft und eines Differentialwerts (dF/dt) der Druckkraft, die sich in jedem Moment ändern, aus erkannten Werten, die zu jedem Zeitpunkt durch den Festseiten-Sensor 23 erkannt werden;
    • 2 Bestimmen, ob ein Anzeichen für eine Erzeugung einer Abtrennung im Schweißbereich 61 existiert oder nicht, indem der Differentialwert (dx/dt) der Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder der Differentialwert (dF/dt) der Druckkraft seitdem Beginn einer Abnahme der Größe der Wärmeausdehnung zu jedem Zeitpunkt mit einem vorbestimmten Wert oder Werten verglichen wird; und
    • 3 Verringern oder Abstellen des elektrischen Schweißstroms I(t) des aktuellen Schweißpunkts und/oder Verringern der Druckkraft, wenn das Anzeichen für die Erzeugung einer Abtrennung existiert, wodurch die erkannten Daten auf den elektrischen Schweißstrom und/oder die Druckkraft in Echtzeit abgebildet werden.
  • 12 zeigt eine Steuerungs-Routine entsprechend dem sechsten Verfahren, das heißt im Speziellen, das Steuerungsverfahren des Unterdrückens der Erzeugung der Abtrennung am aktuellen Schweißpunkt. Die Steuerungs-Routine ist in der Steuerungseinheit 30 gespeichert.
  • In der Steuerungs-Routine wird in Schritt 311 bestimmt, ob die Größe der Wärmeausdehnung gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht (welcher eine Größe der Wärmeausdehnung ist, wenn ein zufriedenstellendes Schweißen durchgeführt worden ist). Wenn die Größe der Wärmeausdehnung gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist, geht die Routine weiter zu Schritt 316, in dem der Wert der Größe der Wärmeausdehnung in der Datenbank gespeichert wird, und geht dann weiter zu einem Endschritt. Wenn in Schritt 311 bestimmt wird, dass die Größe der Wärmeausdehnung den vorbestimmten Wert nicht erreicht hat, geht die Routine weiter zu Schritt 312, in dem der aktuelle elektrische Schweißstrom um einen vorbestimmten Wert erhöht wird, und die Routine geht dann weiter zu Schritt 313. In Schritt 313 wird bestimmt, ob die Größe der Wärmeausdehnung abzunehmen beginnt. oder auch nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Größe der Wärmeausdehnung nicht abzunehmen beginnt, wird bestimmt, dass eine Abtrennung nicht erzeugt worden ist, und die Routine kehrt zu Schritt 311 zurück. Wenn in Schritt 313 bestimmt worden ist, dass die Größe der Wärmeausdehnung abzunehmen beginnt, geht die Routine weiter zu Schritt 314. In Schritt 314 wird ein Differentialwert dF/dt (einschließlich ΔF/Δt) der Druckkraft und/oder ein Differentialwert dx/dt (einschließlich Δx/Δt) der Position der Festseiten-Schweißspitze seit dem Beginn der Abnahme der Größe der Wärmeausdehnung berechnet und mit einem vorbestimmten Wert oder Werten F0 und/oder x0 zu jedem Zeitpunkt verglichen. Wenn die Differentialwerte dF/dt und/oder dx/dt, welche negative Werte sind, gleich den oder größer als die vorbestimmten Werte F0 und/oder x0 sind, welche negative Werte sind, wird bestimmt, dass das Anzeichen für die Erzeugung der Abtrennung nicht existiert, und die Routine kehrt zu Schritt 311 zurück. Wenn die Differentialwerte dF/dt und/oder dx/dt kleiner als die vorbestimmten Werte F0 und/oder x0 sind, was bedeutet, dass sich die Steigungen der Kurven der Druckkraft und/oder der Position der Festseiten-Schweißspitze plötzlich ändern, wird bestimmt, dass das Anzeichen für die Erzeugung der Abtrennung existiert, und die Routine geht weiter zu Schritt 315, in dem der elektrische Schweißstrom I(t) des aktuellen Schweißpunkts verringert oder abgeschaltet wird.
  • Durch diesen Vorgang wird die Erzeugung der Abtrennung am aktuellen Schweißpunkt verhindert.
  • Ein siebentes Verfahren, ein Verfahren zur Steuerung einer Schweiß-Stärke, wird unter Verweis auf die 13 und 14 erklärt.
  • Das siebente Steuerungsverfahren wird unter Verwendung der Schweißzange 1 durchgeführt. Die Schweißzange 1 umfasst eine bewegliche Seite 10 einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Antriebsvorrichtung 12 zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und eine feste Seite 20 einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze 21 und eines Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 trägt. Ein Festseiten-Sensor 23 ist in der festen Seite 20 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird. Ein Bewegungsseiten-Sensor 13 muss nicht notwendigerweise in der beweglichen Seite 10 vorgesehen sein. Die Antriebsvorrichtung 12 kann ein Servomotor oder auch ein Druckluftzylinder sein.
  • Das siebente Verfahren enthält Folgendes:
    • 1 Bestimmen, ob eine Größe der Wärmeausdehnung des Schweißbereichs 61, erkannt durch den Festseiten-Sensor 23, gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn die Größe der Wärmeausdehnung gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist;
    • 2 Erhöhen eines elektrischen Schweißstroms I(t), wenn die Größe der Wärmeausdehnung kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und
    • 3 Verringern des elektrischen Schweißstroms I(t), wenn ein Abnehmen der Größe der Wärmeausdehnung während des Schweißens erkannt wurde.
  • 14 zeigt eine Steuerungs-Routine entsprechend dem siebenten Verfahren, im Speziellen, das Verfahren der Steuerung einer Schweiß-Stärke. Die Steuerungs-Routine ist in der Steuerungseinheit 30 gespeichert.
  • In der Steuerungs-Routine wird in Schritt 321 bestimmt, ob die Größe der Wärmeausdehnung gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist (welcher eine Größe der Wärmeausdehnung ist, wenn ein zufriedenstellendes Schweißen durchgeführt worden ist). Wenn die Größe der Wärmeausdehnung gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist, geht die Routine weiter zu Schritt 325, in dem der Wert der Größe der Wärmeausdehnung in der Datenbank gespeichert wird, und geht dann weiter zu einem Endschritt. Wenn in Schritt 321 bestimmt wird, dass die Größe der Wärmeausdehnung den vorbestimmten Wert nicht erreicht, geht die Routine weiter zu Schritt 322, in dem der aktuelle elektrische Schweißstrom um einen vorbestimmten Wert ΔI(t) erhöht wird, und geht dann weiter zu Schritt 323. In Schritt 323 wird bestimmt, ob die Größe der Wärmeausdehnung während des Schweißens abzunehmen beginnt oder nicht. Wenn die Größe der Wärmeausdehnung nicht abzunehmen beginnt, wird bestimmt, dass die Abtrennung nicht erzeugt wird, und die Routine kehrt zu Schritt 321 zurück. Wenn in Schritt 323 bestimmt wird, dass die Größe der Wärmeausdehnung abzunehmen beginnt, geht die Routine weiter zu Schritt 324, in dem der aktuelle elektrische Schweißstrom um einen vorbestimmten Wert ΔI(t)' verringert wird, und die Routine kehrt dann zu Schritt 321 zurück.
  • Durch diesen Vorgang kann ein Schweißen mit einer vorbestimmten Größe der Wärmeausdehnung, das heißt ein Schweißen mit einer erforderlichen Schweiß-Stärke mit einem maximalen elektrischen Schweißstrom und in einer minimalen Zeitdauer durchgeführt werden, wodurch die Erzeugung einer Abtrennung am aktuellen Schweißpunkt verhindert wird.
  • Ein achtes Verfahren, ein Steuerungsverfahren, bei dem ein Abstand zwischen den Werkstücken besteht und der Abstand eliminiert wird und dann das Schweißen durchgeführt wird, wird unter Verweis auf die 15 und 16 erklärt.
  • Das achte Verfahren wird unter Verwendung, der Schweißzange 1 durchgeführt. Die Schweißzange 1 umfasst eine bewegliche Seite 10 einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Antriebsvorrichtung 12 zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und eine feste Seite 20 einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze 21 und eines Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 hält. Ein Festseiten-Sensor 23 ist in der festen Seite 20 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird. Ein Bewegungsseiten-Sensor 13 ist in der beweglichen Seite 10 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und/oder einer Druckkraft, die in der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 verursacht wird.
  • Das achte Verfahren umfasst Folgendes:
    • 1 Erkennen von Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze 21 mit einem Werkstück 60, wenn die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die feste Schweißspitze 21 beginnen, Kontakt zudem Werkstück 60 zu bekommen;
    • 2 Berechnen von Differentialen (xT – x1, xT' – x1' ) zwischen objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze 21, die vorher in einem Schweißroboter 40 gespeichert sind, und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1'; und
    • 3 Fortführen des Pressens des Werkstücks 60, wenn Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' existieren, auf der Basis von Verstärkungsfaktoren, die proportional zu den Differentialen sind, bis die Differentiale gleich Null werden.
  • 16 zeigt eine Steuerungs-Routine entsprechend dem achten Verfahren.
  • In Schritt 401 werden die objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21, die vorher in einem Arbeitsspeicher RAM (Arbeitsspeicher) der Steuerungseinheit 30 des Schweißroboters 40 gespeichert sind, in einen Hauptprozessor CPU (Central Processing Unit) eingegeben. Dann werden in Schritt 402 die Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21, wenn die Bewegungsseiten-Spitze 11 und die Festseiten-Spitze 21 beginnen, Kontakt zu den Werkstücken 62 beziehungsweise 63 zu bekommen, durch die Sensoren 13 und 23 erkannt und dann in den Computer eingegeben.
  • In Schritt 403 werden Differentiale (xT – x1, xT' – x1') zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den tatsächlichen Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 berechnet.
  • Dann geht die Routine weiter zu Schritt 404, in dem bestimmt wird, ob Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Kontaktpositionen x1 und x1' existieren oder nicht. Wenn Differentiale existieren, geht die Routine weiter zu Schritt 405, in dem das Pressen der Werkstücke 62 und 63 auf der Basis von Verstärkungsfaktoren fortgesetzt wird, die proportional zu den Differentialen sind, bis sich die Schweißspitzen von den Kontaktpositionen x1 und x1' zu den objektiven Positionen xT und xT' bewegen, und die Routine kehrt dann zu dem Berechnungs-Schritt 403 zurück. Wenn in Schritt 404 bestimmt wird, dass Differentiale nicht existieren, geht die Routine weiter zu Schritt 406, in dem Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 aus den aktuellen erkannten Positionen der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 erhalten werden.
  • Entsprechend dem achten Verfahren werden Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 berechnet. Wenn Differentiale existieren, das heißt, wenn ein Abstand 61 zwischen den Werkstücken 62 und 63 existiert, wird das Pressen der Werkstücke 62 und 63 auf der Basis von Verstärkungsfaktoren fortgesetzt, die proportional zu den Differentialen sind. Durch diesen Vorgang werden die Werkstücke gegeneinander gepresst, wodurch der Abstand 61 eliminiert wird. Aus diesem Grund wird, selbst wenn ein Abstand 61 zwischen den Werkstücken 62 und 63 existiert, der Abstand 61 eliminiert, bevor das Schweißen durchgeführt wird, wodurch ein Punktschweißen mit hoher Qualität durchgeführt werden kann.
  • Ein neuntes Verfahren, das ein Verfahren zum Steuern einer Druckkraft ist, wird unter Verweis auf die 15 und 16 erklärt.
  • Das neunte Verfahren wird unter Verwendung der Schweißzange 1 durchgeführt. Die Schweißzange 1 umfasst eine bewegliche Seite 10 einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Antriebsvorrichtung 12 zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und eine feste Seite 20 einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze 21 und eines Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 hält. Ein Festseiten-Sensor 23 ist in der festen Seite 20 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird. Ein Bewegungsseiten-Sensor 13 ist in der beweglichen Seite 10 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und/oder einer Druckkraft, die in der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 verursacht wird.
  • Das neunte Verfahren umfasst Folgendes:
    • 1 Erkennen von Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze 21 mit einem Werkstück 60, wenn die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die feste Schweißspitze 21 beginnen, Kontakt zu dem Werkstück 60 zu bekommen;
    • 2 Berechnen von Differentialen (xT – x1, xT' – x1') zwischen objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze 21, die vorher in einem Schweißroboter 40 gespeichert sind, und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1'; und
    • 3 Fortführen des Pressens des Werkstücks 60, wenn Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' existieren, auf der Basis von Verstärkungsfaktoren, die proportional zu den Differentialen sind, und Rückkehren zum Berechnungsschritt der Differentiale, während Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze 21 aus den aktuell erkannten Positionen der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 erhalten werden, wenn keine Differentiale existieren;
    • 4 Berechnen einer Druckkraft P0, die für die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die Festseitan-Schweißspitze 21 erforderlich ist, um die Ankunftspositionen x2 und x2' zu erreichen;
    • 5 Hinzufügen einer Druckkraft P1, die für das Schweißen erforderlich ist, zu der Druckkraft P0 und Einleiten der Gesamt-Druckkraft PT, die eine Summe aus P0 und P1 ist, in das Werkstück 60; und
    • 6 Einbringen eines elektrischen Schweißstroms zwischen der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21, wodurch das Schweißen durchgeführt wird.
  • 16 zeigt eine Steuerungs-Routine entsprechend dem neunten Verfahren.
  • In Schritt 401 werden die objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21, die vorher im Arbeitsspeicher RAM der Steuerungseinheit 30 des Schweißroboters 40 gespeichert sind, in den Hauptprozessor CPU eingegeben. Dann werden in Schritt 402 die Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21, wenn die Bewegungsseiten-Spitze 11 und die Festseiten-Spitze 21 beginnen, Kontakt zu den Werkstücken 62 beziehungsweise 63 zu bekommen, durch die Sensoren 13 und 23 erkannt und dann in den Computer eingegeben.
  • In Schritt 403 werden Differentiale (xT – x1, xT' – x1') zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den . tatsächlichen Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 berechnet.
  • Dann geht die Routine weiter zu Schritt 404, in dem bestimmt wird, ob Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Kontaktpositionen x1 und x1' existieren. Wenn Differentiale existieren, geht die Routine weiter zu Schritt 405, in dem das Pressen der Werkstücke 62 und 63 auf der Basis von Verstärkungsfaktoren fortgesetzt wird, die proportional zu den Differentialen sind, bis sich die Schweißspitzen von den Kontaktpositionen x1 und x1' zu den objektiven Positionen xT und xT' bewegen, und die Routine kehrt dann zu dem Berechnungs-Schritt 403 zurück. Wenn in Schritt 404 bestimmt wird, dass Differentiale nicht existieren, geht die Routine weiter zu Schritt 406, in dem Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 aus den aktuellen erkannten Positionen der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 erhalten werden.
  • Dann geht die Routine weiter zu Schritt 407, in dem eine Druckkraft P0 berechnet wird, die erforderlich ist, damit die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die Festseiten-Schweißspitze 21 die Ankunftspositionen x2 und x2' erreichen. Die Druckkraft P0 ist eine Rückfederkraft der Werkstücke 62 und 63, die verursacht wird, wenn sich die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die Festseiten-Schweißspitze 21 von den Kontaktpositionen x1 und x1' zu den Ankunftspositionen x2 und x2' bewegen, in einem Fall, in dem ein Abstand 61 zwischen den Werkstücken 62 und 63 existiert.
  • Dann geht die Routine weiter zu Schritt 408, in dem eine Druckkraft P1, die für das Schweißen erforderlich ist, zu der Druckkraft P0 addiert wird, um die Gesamt-Druckkraft PT = P0 + P1 zu erhalten. In Schritt 409 wird bestimmt, ob die Gesamt-Druckkraft PT in die Werkstücke 62 und 63 eingeleitet werden soll. Wenn bestimmt wird, dass die Gesamt-Druckkraft PT nicht eingeleitet werden soll, kehrt die Routine zu Schritt 408 zurück, in dem die Gesamt-Druckkraft PT neu berechnet wird.
  • Wenn in Schritt 409 bestimmt wird, dass die Gesamt-Druckkraft PT in die Werkstücke 62 und 63 eingeleitet werden soll, geht die Routine weiter zu Schritt 410, in dem der elektrische Schweißstrom zwischen der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 eingebracht wird, wodurch das Schweißen durchgeführt wird. Das Schweißen wird für eine vorbestimmte Zeitdauer durchgeführt, die durch einen Timer 411 eingestellt wird.
  • Entsprechend dem neunten Verfahren werden Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 berechnet. Wenn Differentiale existieren, das heißt, wenn ein Abstand 61 zwischen den Werkstücken 62 und 63 existiert, wird das Pressen der Werkstücke 62 und 63 auf der Basis von Verstärkungsfaktoren fortgesetzt, die proportional zu den Differentialen sind. Durch diesen Vorgang werden die Werkstücke gegeneinander gepresst, wodurch der Abstand 61 eliminiert wird. Wenn die Differentiale gleich Null werden oder keine Differentiale existieren, wird die Druckkraft P0 berechnet, die für die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die Festseiten-Schweißspitze 21 erforderlich ist, um die Ankunftspositionen x2 und x2' zu erreichen. Die Druckkraft Po ist eine Rückfederkraft des Werkstücks und wird in die Werkstücke 62 und 63 eingeleitet, um den Abstand 61 zwischen den Werkstücken 62 und 63 zu eliminieren. Die Druckkraft P1, die für das Schweißen erforderlich ist, wird zu der Druckkraft P0 addiert und die Gesamt-Druckkraft PT wird in das Werkstück eingeleitet. Durch diesen Vorgang kann, selbst wenn ein Abstand zwischen den Werkstücken existiert, die erforderliche Druckkraft P1 in die Werkstücke eingeleitet werden, wodurch ein Punktschweißen mit hoher Qualität mit einer ausreichenden Druckkraft durchgeführt werden kann.
  • Ein zehntes Verfahren, das ein Verfahren zum Korrigieren einer Spur eines Schweißroboters ist, wird unter Verweis auf die 15 und 16 erklärt.
  • Das zehnte Verfahren wird unter Verwendung der Schweißzange 1 durchgeführt. Die Schweißzange 1 umfasst eine bewegliche Seite 10 einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Antriebsvorrichtung 12 zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und eine feste Seite 20 einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze 21 und eines Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 hält. Ein Festseiten-Sensor 23 ist in der festen Seite 20 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder. einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird. Ein Bewegungsseiten-Sensor 13 ist in der beweglichen Seite 10 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und/oder einer Druckkraft, die in der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 verursacht wird.
  • Das zehnte Verfahren umfasst Folgendes:
    • 1 Erkennen von Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze 21 mit einem Werkstück 60, wenn die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die feste Schweißspitze 21 beginnen, Kontakt zu dem Werkstück 6O zu bekommen;
    • 2 Berechnen von Differentialen (xT – x1, xT' – x1' ) zwischen objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze 21, die vorher in einem Schweißroboter 40 gespeichert sind, und den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1'; und
    • 3 Fortführen des Pressens des Werkstücks, wenn Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und, den Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' existieren, auf der Basis von Verstärkungsfaktoren, die proportional zu den Differentialen sind, und Rückkehren zum Berechnungsschritt, während Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze beziehungsweise der Festseiten-Schweißspitze aus den aktuell erkannten Positionen der Bewegungsseiten-Schweißspitze und der Festseiten-Schweißspitze erhalten werden, wenn keine Differentiale existieren;
    • 4 Korrigieren der objektiven Positionen xT und xT', so dass die Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Ankunftspositionen x2 beziehungsweise x2' gleich Null werden.
  • 16 zeigt ebenfalls eine Steuerungs-Routine entsprechend dem zehnten Verfahren zum Korrigieren der Spur des Schweißroboters.
  • In Schritt 401 werden die objektiven Positionen xT und xT' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21, die vorher im Arbeitsspeicher RAM der Steuerungseinheit 30 des Schweißroboters 40 gespeichert sind, in den Hauptprozessor CPU eingegeben. Dann werden in Schritt 402 die Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21, wenn die Bewegungsseiten-Spitze 11 und die Festseiten-Spitze 21 beginnen, Kontakt zu den Werkstücken 62 beziehungsweise 63 zu bekommen, durch die Sensoren 13 und 23 erkannt und dann in den Computer eingegeben.
  • In Schritt 403 werden Differentiale (xT – x1, xT' – x1') zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den tatsächlichen Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 berechnet.
  • Dann geht die Routine weiter zu Schritt 404, in dem bestimmt wird, ob Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Kontaktpositionen x1 und x1' existieren oder nicht. Wenn Differentiale existieren, geht die Routine weiter zu Schritt 405, in dem das Pressen der Werkstücke 62 und 63 auf der Basis von Verstärkungsfaktoren fortgesetzt wird, die proportional zu den Differentialen sind, und die Routine kehrt dann zu dem Berechnungs-Schritt 403 zurück. Wenn in Schritt 404 bestimmt wird, dass Differentiale nicht existieren, geht die Routine weiter zu Schritt 406, in dem Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 auf der Basis der aktuellen erkannten Positionen der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 erhalten werden.
  • Dann geht die Routine entweder direkt weiter zu Schritt 412 oder geht über die Druckkraft-Steuerung der Schritte 407 bis 411 weiter zu Schritt 412.
  • In einem Fall, in dem die Routine über die Druckkraft-Schritte 407 bis 411 weiter zu Schritt 412 geht, geht die Routine zuerst weiter zu Schritt 407, in dem eine Druckkraft P0 berechnet wird, die erforderlich ist, damit die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die Festseiten-Schweißspitze 21 die Ankunftspositionen x2 und x2' erreichen. Die Druckkraft P0 ist eine Rückfederkraft des Werkstücks, die verursacht wird, wenn sich die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die Festseiten-Schweißspitze 21 von den Kontaktpositionen x1 und x1' zu den Ankunftspositionen x2 und x2' bewegen, in einem Fall, in dem ein Abstand 61 zwischen den Werkstücken 62 und 63 existiert.
  • Dann geht die Routine weiter zu Schritt 408, in dem eine Druckkraft P1, die für das Schweißen erforderlich ist, zu der Druckkraft P0 addiert wird, um die Gesamt-Druckkraft PT = P0 + P1 zu erhalten. In Schritt 409 wird bestimmt, ob die Gesamt-Druckkraft PT in die Werkstücke 62 und 63 eingeleitet werden soll. Wenn bestimmt wird, dass die Gesamt-Druckkraft PT nicht eingeleitet werden soll, kehrt die Routine zu Schritt 408 zurück, in dem die Gesamt-Druckkraft PT neu berechnet wird.
  • Wenn in Schritt 409 bestimmt wird, dass die Gesamt-Druckkraft PT in die Werkstücke 62 und 63 eingeleitet werden soll, geht die Routine weiter zu Schritt 410, in dem der elektrische Schweißstrom zwischen der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 eingebracht wird, wodurch das Schweißen durchgeführt wird. Das Schweißen wird für eine vorbestimmte Zeitdauer durchgeführt, die durch einen Timer 411 eingestellt wird.
  • Dann geht die Routine weiter zu Schritt 412, in dem die objektiven Positionen xT und xT' so korrigiert werden, dass die Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und den Ankunftspositionen x2 beziehungsweise x2' gleich Null werden. Durch diesen Vorgang wird eine Korrektur der Schweißroboter-Spur durchgeführt, das heißt eine Korrektur der objektiven Positionen xT und xT'.
  • Dann geht die Routine entweder direkt weiter zu einem Endschritt oder die Routine geht über die Schritte 413 bis 416 weiter zu einem Endschritt, falls erforderlich.
  • In Schritt 413 wird, wenn die Ankunftspositionen x2 und x2' in Form von Zeitfunktionen x2(t) und x2'(t') ausgedrückt werden, ein simultanes Eintreffen der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 an den Ankunftspunkten durch das Vergleichen der Ankunftszeiten t und t' untersucht und objektive Verstärkungsfaktoren und objektive Positionen xT und xT' werden korrigiert, so dass die Ankunftszeiten t und t' einander gleich sind.
  • Dann wird in Schritt 414 bestimmt, ob eine Bestätigung der vorstehenden Daten und eine Korrektur des Programms unter Verwendung der Daten durchgeführt werden sollte. Wenn der Bestätigungs- und Korrekturvorgang nicht erforderlich ist, geht die Routine direkt weiter zu einem Endschritt, in dem die Routine endet. Wenn der Bestätigungs- und Korrekturvorgang erforderlich ist, wird in Schritt 415 durch den Bediener oder eine lernende Steuerung der Steuerungseinheit 30 bestimmt, ob die Korrektur durchgeführt werden darf. Wenn die Korrektur durchgeführt werden darf, geht die Routine weiter zu Schritt 416, in dem die Korrektur durchgeführt wird. Dann geht die Routine weiter zu Schritt 417, in dem die vorstehenden Daten einschließlich der korrigierten Daten in der Datenbank gespeichert werden, und die Routine geht weiter zum Endschritt, in dem die Routine endet.
  • Die Daten, die in der Datenbank in Schritt 417 gespeichert wurden, können für verschiedene Arten von Verwaltungsaufgaben verwendet werden, wie dem Verwalten einer Stärke an jedem Schweißpunkt einer Automobil-Karosserie und dem Verwalten einer Schweiß-Verformung einer Automobil-Karosserie.
  • Die Routine kann zu Schritt 414 direkt von Schritt 403 oder Schritt 412 weitergehen.
  • Entsprechend dem zehnten Verfahren zum Korrigieren der Spur des Schweißroboters können die objektiven Positionen xT und xT' auf die tatsächlichen Ankunftspositionen x2 und x2' korrigiert werden.
  • Abschließend wird ein elftes Verfahren, das ein Verfahren zur Steuerung einer Veränderung der Positionsgenauigkeit an einem Schweißpunkt ist, unter Verweis auf die 17 bis 21 erklärt.
  • Das elfte Verfahren wird unter Verwendung der Schweißzange 1 durchgeführt. Die Schweißzange 1 umfasst eine bewegliche Seite 10 einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und einer Antriebsvorrichtung 12 zum Antreiben der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und eine feste Seite 20 einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze 21 und eines Arms 22, der die Festseiten-Schweißspitze 21 hält. Ein Festseiten-Sensor 23 ist in der festen Seite 20 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Festseiten-Schweißspitze 21 und/oder einer Druckkraft, die in die Festseiten-Schweißspitze 21 eingeleitet wird. Ein Bewegungsseiten-Sensor 13 ist in der beweglichen Seite 10 vorgesehen und dient zur Erkennung einer Position der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und/oder einer Druckkraft, die in der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 verursacht wird.
  • Das elfte Verfahren enthält Folgendes:
    • 1 Eingeben von Positions-Informationen x1, x1', x2 und x2' aus einer Datenbank, in welcher in den Schritten 306, 316, 325, 417 usw. Kontaktpositionen x1 und x1' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 mit einem Werkstück 60 zu einem Zeitpunkt, an dem die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die feste Schweißspitze 21 beginnen, Kontakt zu dem Werkstück 60 zu bekommen, und Ankunftspositionen x2 und x2' der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und der Festseiten-Schweißspitze 21 mit einem Werkstück 60 gespeichert sind, wenn die Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 und die feste Schweißspitze 21 das Werkstück 60 vollständig gepresst haben;
    • 2 Berechnen einer Positionsgenauigkeitsmatrix (eines Vektors) jeder Station 70 in Hinblick auf eine Vielzahl von Stationen 70, die jeweils mindestens einen Roboter 40 haben, wobei die Matrix folgendermaßen definiert wird: |Φn|= [|P1|, |P2|, ...., |Pm|]wobei
      n
      Station Nr. n (das heißt eine Stationsnummer der aktuellen Station),
      m
      die Anzahl der Roboter gleich oder größer als 1 der Station Nr. n, und
      |Pj|
      eine Positionsgenauigkeitsmatrix eines Roboters (Roboter Nr. j) ist, erhalten aus den Schweißpunkten p1, p2, ... und pk und Positionen x1, x1', x2 und x2' des Roboters; und
    • 3 Verwalten einer Veränderung der Positionsgenauigkeit des Schweißpunkts des Werkstücks auf der Basis eines Werts oder von Werten, die definiert sind als: |Φn| – |Φn–1| und/oder |Φn| – |Φ1|.
  • Jede Matrix wird detaillierter erklärt.
  • In einem Fall, in dem jeder Schweißroboter 40 ein Sechs-Achsen-Roboter ist, der eine siebente Achse hat, die eine Schweißzangen-Achse (17) darstellt, ist die Positionsgenauigkeitsmatrix |Pj| durch eine in 18 dargestellte Matrix. definiert. Die Matrix |Pj| ist eine zusammengesetzte Matrix aus einer Positionsgenauigkeitsmatrix |M6| der Festseiten-Schweißspitze 21 und einer Positionsgenauigkeitsmatrix |M7| der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11. Die Positionsgenauigkeitsmatrix |M6| der Festseiten-Schweißspitze 21 ist identisch mit einer Positionsmatrix eines Spitzenendes der sechs Achsen des Roboters. Die Positionsgenauigkeitsmatrix |M7| der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 ist identisch mit einer Positionsmatrix eines Spitzenendes der Schweißzangen-Achse. Wenn die Positionsnummern p1, p2, ... und die pk jeweiligen Schweißpunkte jedes Roboters bezeichnen, wird die Matrix |M6| erzeugt, indem die Kontaktpositionen x1' der Festseiten-Schweißspitze 21 mit dem Werkstück an den Schweißpunkten in einer Spalte und die Ankunftspositionen x2' der Festseiten-Schweißspitze am Schweißpunkt in einer Spalte eingetragen werden, und die Matrix |M7| wird erzeugt, indem die Kontaktpositionen x1 der Bewegungsseiten-Schweißspitze 11 mit dem Werkstück an den Schweißpunkten in einer Spalte und die Ankunftspositionen x2 der Bewegungsseiten-Schweißspitze am Schweißpunkt in einer Spalte eingetragen werden.
  • Wie in 19 dargestellt wird, in einem Fall, in dem eine Anzahl m von Robotern (wobei m eine ganze Zahl größer gleich 1 ist) in einer Schweiß-Station mit der Nummer n vorgesehen sind, eine Positionsgenauigkeitsmatrix oder ein Vektor der. Station 70 erzeugt, indem die Positionsgenauigkeitsmatrizen des Schweißroboters |P1|, |P2| ..., |Pm| der Station. Nummer n in einer Zeile eingetragen werden, das heißt in der folgenden Gleichung ausgedrückt: |Φn|= [|P1|, |P2|, .... |Pm|
  • Dann wird durch das Berechnen eines Differentials (|Φn| – |Φn–1|) zwischen der Positionsgenauigkeitsmatrix der Station Nummer n und der Positionsgenauigkeitsmatrix der davor liegenden Station Nummer n–1 eine Verformung des Werkstücks erhalten, die zwischen Station Nummer n und Station Nummer n–1 durch das Punktschweißen verursacht wurde. Darüber hinaus wird durch das Berechnen eines Differentials (|Φn| – |Φ1|) eine Verformung des Werkstücks erhalten, die zwischen Station Nummer 1 und Station Nummer n durch das Punktschweißen verursacht wurde:
  • 20 zeigt eine Routine für die Berechnung einer Verformung des Werkstücks durch das Punktschweißen. In Schritt 501 werden Positionsdaten x1, x1', x2 und x2' an den jeweiligen Schweißpunkten aus der Datenbank eingegeben, welche diese Daten in Schritt 417 aus 16 gespeichert hat. Dann wird in Schritt 502 die Positionsgenauigkeitsmatrix |Pm| jedes Schweißroboters 40 erzeugt und in Schritt 503 die Positionsgenauigkeitsmatrix |Φn| jeder Station 70 erzeugt. Dann werden in Schritt 504 Differentiale |Φn| – |Φn–1| beziehungsweise |Φn| – |Φn| berechnet. In Schritt 505 wird bestimmt, ob der berechnete Wert (|Φn| – |Φn–1|) kleiner als eine vorbestimmte zulässige Verformung |Φs| zwischen den Stationen ist oder nicht. Wenn die Verformung gleich der oder größer als. die zulässige Verformung ist, wird eine Warnung ausgegeben. Auf die gleiche Art und Weise wird in Schritt 506 bestimmt, ob der berechnete Wert |Φn| – |Φ1| kleiner als eine vorbestimmte zulässige Verformung |Φt| ist. Wenn die Verformung gleich der oder größer als die zulässige Verformungsgröße ist, wird eine Warnung ausgegeben. Keine Warnungen bedeuten, dass die Schweißverformung des Werkstücks zufriedenstellend unterdrückt worden ist. Durch diesen Vorgang ist das Verwalten einer Schweißverformung möglich.
  • Darüber hinaus steht die Positionsgenauigkeitsmatrix |Φn| der Station 70 auch beispielsweise für ein Verfahren zur Bestimmung einer optimalen Schweißreihenfolge zur Verfügung, das eine Verformung des Werkstücks minimiert. 21 zeigt ein Beispiel für die Schweißreihenfolgen-Leitung. In Schritt 510 wird die Schweißreihenfolge unterschiedlich verändert und mit jeder Schweißreihenfolge wird |Φn| – |Φ1| berechnet. In Schritt 511 wird der Minimalwert aus einer Vielzahl von Werten |Φn| – |Φ1| ausgewählt. In Schritt 512 wird durch den Bediener oder den lernenden Computer bestimmt, ob die aktuelle Schweißreihenfolge auf die Schweißreihenfolge verändert werden sollte oder nicht, die den Minimalwert von |Φn| – |Φ1| aufweist. Wenn bestimmt wird, dass die Schweißreihenfolge verändert werden sollte, geht die Routine weiter zu Schritt 513, in. dem die Schweißreihenfolge verändert wird. Wenn bestimmt wird, dass die Schweißreihenfolge nicht verändert werden sollte, kehrt. die Routine zu Schritt 510 zurück, in dem die Schweißreihenfolge weiter verändert wird, und die Routine wird wiederholt.
  • Mit der erfindungsgemäßen Schweißzange werden die folgenden technischen Vorteile erzielt:
    Als Erstes kann, da ein Sensor in der festen Seite vorgesehen ist, der Sensor in einem Bereich der Schweißzange vorgesehen werden, in dem der mechanische Widerstand geringer als derjenige der beweglichen Seite ist und in dem er nicht über ein Getriebe wie beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe an der Schweißspitze vorgesehen ist. Im Ergebnis kann eine Verschiebung der Schweißspitze und eine Druckkraft, die in die Schweißspitze eingeleitet wird, mit hoher Genauigkeit und gutem Ansprechen erkannt werden. Durch die Steuerung der Schweißzange entsprechend dem Ausgang des Sensors, wird die Menge der Objekte, die gesteuert werden können, ausgeweitet.
  • Als Zweites kann, da der mechanische Widerstand des festen Seiten-Bereichs in einem Bereich eingestellt wird, in dem der Sensor effektiv eine Verschiebung der Festseiten-Schweißspitze und die Druckkraft erkennen kann, der mechanische Widerstand der festen Seite klein bleiben, im Gegensatz zu einer konventionellen Schweißzange, bei welcher der mechanische Widerstand der festen Seite so erhöht wird, dass er annähernd gleich einem mechanischen Widerstand der beweglichen Seite ist. Im Ergebnis kann der Arm, der die Festseiten-Schweißspitze trägt, sowohl hinsichtlich der Steifigkeit als auch hinsichtlich der Größe im Vergleich zur konventionellen Schweißzange verringert werden, wodurch die Schweißzange kompakt und leicht wird.
  • Als Drittes kann, da der Festseiten-Sensor ein Kraft-Sensor (ein Last-Sensor), ein Abstands-Sensor (ein Verschiebungs-Sensor) oder ein Sensor, der eine optische Faser nutzt, sein kann, ein handelsüblicher Sensor verwendet werden.
  • Als Viertes bilden in dem Fall, in dem Sensoren sowohl in der festen Seite als auch in der beweglichen Seite der Schweißzange vorgesehen sind, der Festseiten-Sensor und der Bewegungsseiten-Sensor ein redundantes Sensor-Messsystem.
  • Mit verschiedenen Arten von Verfahren, die unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Schweißzange durchgeführt werden, können folgende technische Vorteile erzielt werden:
    Mit dem ersten Verfahren, das ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensors ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann, da der Referenzpunkt des Festseiten-Sensors in einem Zustand kalibriert wird, in dem die Bewegungsseiten-Schweißspitze von der Festseiten-Schweißspitze gelöst ist, der Referenzpunkt des Festseiten-Sensors auf der Basis eines Ausgangs des Bewegungsseiten-Sensors kalibriert werden.
  • Mit dem zweiten Verfahren, das ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensors ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann, da die Bewegungsseiten-Schweißspitze gegen die Festseiten-Schweißspitze gepresst wird und die Verstärkungsfaktoren des Bewegungsseiten-Sensors und des Festseiten-Sensors eingestellt werden, ein Sensor den anderen Sensor kalibrieren.
  • Mit dem dritten Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann eine Nachschweiß-Rückmeldungs-Steuerung durchgeführt werden.
  • Mit dem vierten Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann die Erzeugung einer Abtrennung im entsprechenden Schweißpunkt im nächsten Zyklus unterdrückt werden.
  • Mit dem fünften Verfahren, das ein Verfahren zur Steuerung einer Schweißqualität ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann, da Informationen darüber, ob ein Nachschweißen durchgeführt worden ist, und Informationen darüber, ob eine Abtrennung erzeugt worden ist, für jeden Schweißpunkt in einem Speicher gespeichert und periodisch in das Verwaltungssystem höherer Ordnung gespeichert werden, die Schweißqualität verwaltet werden.
  • Mit dem sechsten Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann die Erzeugung der Abtrennung am aktuellen Schweißpunkt unterdrückt werden.
  • Mit dem siebenten Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann Punktschweißen mit einer erforderlichen Schweiß-Stärke in einer minimalen Zeitspanne unter Bedingungen durchgeführt werden, bei denen keine Abtrennung erzeugt wird, wodurch die Schweiß-Stärke gesteuert werden kann.
  • Mit dem achten Verfahren, das ein Steuerungsverfahren zum Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, wird ein Abstand zwischen den Werkstücken eliminiert und dann das Schweißen durchgeführt, so dass ein Punktschweißen mit hoher Qualität durchgeführt werden kann.
  • Mit dem neunten Verfahren, das ein Verfahren zur Steuerung einer Druckkraft beim Schweißen ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, kann, selbst wenn ein Abstand zwischen den Werkstücken besteht, die Druckkraft P1, die zum Schweißen erforderlich ist, in die Werkstücke eingeleitet werden, so dass ein Punktschweißen mit hoher Qualität durchgeführt werden kann, das eine ausreichende Druckkraft aufweist.
  • Mit dem zehnten Verfahren, das ein Verfahren für eine Korrektur einer Spur eines Schweißroboters ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, können die objektiven Positionen xT, xT' auf die tatsächlichen Ankunftspositionen x2, x2' korrigiert werden, wodurch die Spur des Schweißroboters verändert und für das Schweißen des entsprechenden Schweißpunkts des nächsten Zyklus vorbereitet wird.
  • Mit dem elften Verfahren, das ein Verfahren zur Steuerung einer Veränderung der Positionsgenauigkeit an einem Schweißpunkt ist, durchgeführt unter Verwendung der Schweißzange, wird die Positionsgenauigkeitsmatrix jeder Station |Φn| berechnet und kann eine Verformung des Werkstücks verwaltet werden.

Claims (16)

  1. Eine Schweißzange (1) bestehend aus: einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11); und einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist.
  2. Eine Schweißzange (1) nach Anspruch 1, wobei ein mechanischer Widerstand (G2) dieser festen Seite (20) kleiner als der Wert (G1) dieser beweglichen Seite (10) ist, wobei dieser mechanische Widerstand (G2) dieser festen Seite (20) in einem Bereich festgelegt wird, in dem dieser Festseiten-Sensor (23) effektiv die Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder die Druckkraft erkennen kann, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird.
  3. Eine Schweißzange (1) nach Anspruch 1, wobei dieser Festseiten-Sensor (23) ein Kraft-Sensor, ein optischer Abstands-Sensor oder ein Sensor ist, der eine optische Faser nutzt.
  4. Eine Schweißzange (1) nach Anspruch 1, wobei ein Bewegungsseiten-Sensor (13) zur Erkennung einer Position dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und/oder einer Druckkraft, die in dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) verursacht wird, in dieser beweglichen Seite (10) vorgesehen ist, wobei dieser Festseiten-Sensor (23) und dieser Bewegungsseiten-Sensor (13) zusammen ein redundantes Sensor-Messsystem bilden.
  5. Ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensors, durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, und ein Bewegungsseiten-Sensor (13) zur Erkennung einer Position dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und/oder einer Druckkraft, die in dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) verursacht wird, in dieser beweglichen Seite (10) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Lösen dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) aus einer Kontaktposition mit dieser Festseiten-Schweißspitze (21); und Kalibrieren einer Druckkraft-Information und/oder einer Positions-Information zu einem Referenzpunkt des Festseiten-Sensors (23).
  6. Ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensors, durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, und ein Bewegungsseiten-Sensor (13) zur Erkennung einer Position dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und/oder einer Druckkraft, die in dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) verursacht wird, in dieser beweglichen Seite (10) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Erhöhen des Drucks dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) gegen diese Festseiten-Schweißspitze (21) und Aufzeichnen einer Druckkraft und/oder einer Positions-Information zum Erhalten charakteristischer Kurven dieses Bewegungsseiten-Sensors (13) und dieses Festseiten-Sensors (23) unter Verwendung einer Methode der kleinsten Quadrate; und Bestimmen der Verstärkungsfaktoren dieser Sensoren, so dass der Verstärkungsfaktor dieses Bewegungsseiten-Sensors (13) und dieses Festseiten-Sensors (23) einander gleich sind.
  7. Ein Steuerungsverfahren zum Schweißen eines Werkstücks (60), durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen, ob eine Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs (61) des Werkstücks (60), erkannt durch diesen Festseiten-Sensor (23), gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn die Größe der Ausdehnung gleich diesem oder größer als dieser vorbestimmte Wert ist; Erhöhen des elektrischen Schweißstroms I(t), wenn die Größe der Ausdehnung kleiner als der vorbestimmte Wert ist; Zählen der Anzahl der Erhöhungen des elektrischen Schweißstroms I(t) und Bestimmen, ob ein Nachschweißprogramm durchgeführt werden sollte, wenn diese Anzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt, und Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn bestimmt wird, dass das Nachschweißprogramm nicht durchgeführt werden sollte; Durchführen des Nachschweißens, wenn bestimmt wird, dass das Nachschweißprogramm durchgeführt werden sollte; und Bestimmen beim Durchführen des Nachschweißens, ob die Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs (61) des Werkstücks (60) während des Nachschweißens gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist, und Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn die Größe der Ausdehnung gleich diesem oder größer als dieser vorbestimmte Wert ist, während eine Warnung ausgegeben wird, wenn die Größe der Ausdehnung den vorbestimmten Wert nicht erreicht.
  8. Ein Steuerungsverfahren zum Schweißen eines Werkstücks (60), durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Erhalten einer Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs (61) des Werkstücks (60), einer Position und einer Druckkraft dieser Festseiten-Schweißspitze (21), aus erkannten Werten, die zu jedem Zeitpunkt durch diesen Festseiten-Sensor (23) erkannt werden; Bestimmen, ob eine Abtrennung im Schweißbereich (61) erzeugt wird, indem ein Wert der Druckkraft und/oder der Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) an einem Punkt verglichen wird, an dem die Größe der Ausdehnung abzunehmen beginnt, gekennzeichnet durch einen Wert der Druckkraft und/oder der Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21), nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Beginn der Abnahme der Größe der Ausdehnung verstrichen ist; und Einstellen eines elektrischen Schweißstroms eines entsprechenden Schweißpunkts in einem nächsten Zyklus auf einen Wert gleich oder größer einem elektrischen Schweißstrom I(t) des aktuellen Schweißpunkts, wenn keine Abtrennung erzeugt wird, während der elektrische Schweißstrom I(t)' des entsprechenden Schweißpunkts im nächsten Zyklus auf einen Wert kleiner als der elektrische Schweißstrom I(t) des aktuellen Schweißpunkts eingestellt wird, wenn eine Abtrennung erzeugt wird, wodurch die Daten des aktuellen Zyklus auf Schweißbedingungen des nächsten Zyklus abgebildet werden.
  9. Ein Verfahren zur Leitung einer Schweißqualität, durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Speichern von Daten über eine Größe der Ausdehnung, Informationen darüber, ob ein Nachschweißen durchgeführt wurde, und Informationen darüber, ob eine Abtrennung erzeugt worden ist, in einem Speicher für jeden Schweißpunkt, nachdem das Schweißen jedes Schweißpunkt durchgeführt worden ist, und periodisches Speichern der Daten in ein Verwaltungssystem höherer Ordnung.
  10. Ein Steuerungsverfahren zum Schweißen eines Werkstücks (60), durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Erhalten einer Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs (61) des Werkstücks (60), einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21), eines Differentialwerts (dx/dt) der Position, einer Druckkraft und eines Differentialwerts (dF/dt) der Druckkraft, die sich in jedem Moment ändern, aus erkannten Werten, die zu jedem Zeitpunkt durch diesen Festseiten-Sensor (23) erkannt werden; Bestimmen, ob ein Anzeichen für die Erzeugung einer Abtrennung im Schweißbereich existiert, indem der Differentialwert (dx/dt) der Position dieser Festseiten-Schweißspitze und/oder der Differentialwert (dF/dt) der Druckkraft seit dem Beginn einer Abnahme dieser Größe der Ausdehnung zu jedem Zeitpunkt mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird; und Verringern oder Abstellen des elektrischen Schweißstroms I(t), wenn das Anzeichen für die Erzeugung einer Abtrennung im Schweißbereich existiert, wodurch die erkannten Daten auf den elektrischen Schweißstrom in Echtzeit abgebildet werden.
  11. Ein Steuerungsverfahren zum Schweißen eines Werkstücks (60), durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgende; umfasst: Erhalten einer Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs (61) des Werkstücks (60), einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21), eines Differentialwerts (dx/dt) der Position, einer Druckkraft und eines Differentialwerts (dF/dt) der Druckkraft, die sich in jedem Moment ändern, aus erkannten Werten, die zu jedem Zeitpunkt durch diesen Festseiten-Sensor (23) erkannt werden; Bestimmen, ob ein Anzeichen für die Erzeugung einer Abtrennung im Schweißbereich (61) existiert, indem der Differentialwert (dx/dt) der Position dieser Festseiten-Schweißspitze und/oder der Differentialwert (dF/dt) der Druckkraft seit dem Beginn einer Abnahme dieser Größe der Ausdehnung zu jedem Zeitpunkt mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird; und Reduzieren der Druckkraft, wenn das Anzeichen für die Erzeugung einer Abtrennung existiert, wodurch die erkannten Daten auf die Druckkraft in Echtzeit abgebildet werden.
  12. Ein Steuerungsverfahren zum Schweißen eines Werkstücks (60), durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen, ob eine Größe der Ausdehnung eines Schweißbereichs (61) des Werkstücks (60), erkannt durch diesen Festseiten-Sensor (23), gleich dem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und Beenden des Schweißens des aktuellen Schweißpunkts, wenn die Größe der Ausdehnung als gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert bestimmt wird; Erhöhen eines elektrischen Schweißstroms I(t), wenn die Größe der Ausdehnung kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und Verringern des elektrischen Schweißstroms I(t), wenn während des Schweißens eine Abnahme der Größe der Ausdehnung erfasst wird.
  13. Ein Steuerungsverfahren für eine Druckkraft beim Schweißen, durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, und einem Bewegungsseiten-Sensor (13) zur Erkennung einer Position dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und/oder einer Druckkraft, die in dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) verursacht wird, in dieser beweglichen Seite (10) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Erkennen von Kontaktpositionen x1 und x1' dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) beziehungsweise dieser Festseiten-Schweißspitze (21) mit einem Werkstück (60), wenn diese Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und diese feste Schweißspitze (21) beginnen, Kontakt zu dem Werkstück (60) zu bekommen; Berechnen von Differentialen zwischen objektiven Positionen xT und xT' dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) beziehungsweise dieser Festseiten-Schweißspitze (21), die vorher in einem Schweißroboter (40) gespeichert sind, und diesen Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1'; und Fortführen des Anpressens des Werkstücks (60), wenn Differentiale zwischen den objektiven Positionen xT und xT' und diesen Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' existieren, auf der Basis von Verstärkungsfaktoren, die proportional zu diesen Differentialen sind, bis diese Differentiale gleich Null werden.
  14. Ein Steuerungsverfahren für eine Druckkraft beim Schweißen, durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, und ein Bewegungsseiten-Sensor (13) zur Erkennung einer Position dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und/oder einer Druckkraft, die in dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) verursacht wird, in dieser beweglichen Seite (10) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Erkennen von Kontaktpositionen x1 und x1' dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) beziehungsweise dieser Festseiten-Schweißspitze (21) mit einem Werkstück (60), wenn diese Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und diese feste Schweißspitze (21) beginnen, Kontakt zu dem Werkstück (60) zu bekommen; Berechnen von Differentialen zwischen objektiven Positionen xT und xT' dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) beziehungsweise dieser Festseiten-Schweißspitze (21), die vorher in einem Schweißroboter (40) gespeichert sind, und diesen Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1'; Fortführen des Anpressens des Werkstücks (60), wenn Differentiale zwischen diesen objektiven Positionen xT und xT' und diesen Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' existieren, auf der Basis von Verstärkungsfaktoren, die proportional zu diesen Differentialen sind, und Rückkehren zu dieser Berechnung von Differentialen, während Ankunftspositionen x2 und x2' dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) beziehungsweise dieser Festseiten-Schweißspitze (21) aus den aktuell erkannten Positionen dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und dieser Festseiten-Schweißspitze (21) erkannt werden, wenn keine Differentiale existieren; Berechnen einer Druckkraft P0, die für diese Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und diese Festseiten-Schweißspitze (21) erforderlich ist, um diese Ankunftspositionen x2 und x2' zu erreichen; Hinzufügen einer Druckkraft P1, die für das Schweißen erforderlich ist, zu dieser Druckkraft P0 und Einleiten der Gesamt-Druckkraft PT, die eine Summe P0 und P1 ist, in das Werkstück (60); und Einbringen eines elektrischen Schweißstroms zwischen dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und dieser Festseiten-Schweißspitze (21), wodurch das Schweißen durchgeführt wird.
  15. Ein Verfahren zum Korrigieren einer Spur eines Schweißroboters (40), durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20). einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, und ein Bewegungsseiten-Sensor (13) zur Erkennung einer Position dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Druckkraft, die in dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) verursacht wird, in dieser beweglichen Seite (10) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Erkennen von Kontaktpositionen x1 und x1' dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) beziehungsweise dieser Festseiten-Schweißspitze (21) mit einem Werkstück (60), wenn diese Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und diese feste Schweißspitze (21) beginnen, Kontakt zu dem Werkstück (60) zu bekommen; Berechnen von Differentialen zwischen den objektiven Positionen xT und xT' dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (119 beziehungsweise dieser Festseiten-Schweißspitze (21), die vorher in einem Schweißroboter (40) gespeichert sind, und diesen Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1'; Fortführen des Anpressens des Werkstücks (60), wenn Differentiale zwischen diesen objektiven Positionen xT und xT' und diesen Kontaktpositionen x1 beziehungsweise x1' existieren, auf der Basis von Verstärkungsfaktoren, die proportional zu diesen Differentialen sind, und Rückkehren zu dieser Berechnung von Differentialen, während Ankunftspositionen x2 und x2' dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) beziehungsweise dieser Festseiten-Schweißspitze (21) aus den aktuell erkannten Positionen dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) beziehungsweise dieser Festseiten-Schweißspitze (21) erkannt werden, wenn keine Differentiale existieren; und Korrigieren dieser objektiven Positionen xT und xT', so dass diese Differentiale zwischen diesen objektiven Positionen xT und xT' und diesen Ankunftspositionen x2 beziehungsweise x2' gleich Null werden.
  16. Ein Verfahren zur Steuerung einer Veränderung der Positionsgenauigkeit eines Schweißpunkts, durchgeführt unter Verwendung einer Schweißzange (1), bestehend aus (a) einer beweglichen Seite (10) einschließlich einer Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und (b) einer festen Seite (20) einschließlich einer Festseiten-Schweißspitze (21) und eines Arms (22), der diese Festseiten-Schweißspitze (21) hält, wobei ein Festseiten-Sensor (23) zur Erkennung einer Position dieser Festseiten-Schweißspitze (21) und/oder einer Druckkraft, die in diese Festseiten-Schweißspitze (21) eingeleitet wird, in dieser festen Seite (20) vorgesehen ist, und ein Bewegungsseiten-Sensor (13) zur Erkennung einer Position dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und einer Druckkraft, die in dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze 811) verursacht wird, in dieser beweglichen Seite (10) vorgesehen ist, wobei dieses Verfahren Folgendes umfasst: Eingeben von Positions-Informationen x1, x1', x2 und x2' aus einer Datenbank, in welcher Kontaktpositionen x1 und x1' dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und dieser Festseiten-Schweißspitze (21) mit einem Werkstück (60), zu einem Zeitpunkt, an dem diese Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und diese feste Schweißspitze (21) beginnen, Kontakt zu dem Werkstück (60) zu bekommen, und Ankunftspositionen x2 und x2' dieser Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und dieser Festseiten-Schweißspitze (21) mit einem Werkstück (60), wenn diese Bewegungsseiten-Schweißspitze (11) und diese feste Schweißspitze (21) das Werkstück (60) gepresst haben; Berechnen eines Positionsgenauigkeitsvektors einer Station (70) in Hinblick auf eine Vielzahl von Stationen (70), die jeweils mindestens einen Roboter (40) haben, wodurch die Matrix folgendermaßen definiert wird: |Φn| = [|P1|, |P2|, ...., |Pm|wobei n: eine Stationsnummer der aktuellen Station, m: die Anzahl der Roboter gleich oder größer als 1 der Station n, und |Pj|: eine Positionsgenauigkeitsmatrix eines Roboters (Roboter Nr. j) ist, erhalten aus den Schweißpunkten p1, p2, ..., und Pk und Positionen x1, x1', x2 und x2' des Roboters; und Leiten einer Veränderung der Positionsgenauigkeit des Schweißpunkts des Werkstücks (60) auf der Basis eines Werts und/oder von Werten |Φn| – |Φn_1| und/oder |Φn| – |Φ1|.
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