JP2002035953A - 電動式溶接ガン及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークの溶接時に該ワークに付与される加圧力
を常時検出して、常に所望の加圧力を該ワークに付与す
るとともに、溶接作業を簡素化する。 【解決手段】電動式溶接ガン１０は、ガン支持部１２
と、ガン本体１４と、圧力検出部１６と、メインコント
ローラ１８と、ガン制御部２０とを有する。前記圧力検
出部１６を構成する基台５６の上面５６ａには、加圧用
上部電極４８からワークＷに付与される加圧力Ｐを検出
するための圧力センサ５８ａ〜５８ｄが設けられる。こ
の４個の圧力センサ５８ａ〜５８ｄの検出信号Ｓ１０ａ
〜Ｓ１０ｄはガン制御部２０に導出されて所望の加圧力
Ｐａと比較され、該所望の加圧力Ｐａに対する差を補正
量Ｐｂとして演算し、該補正量Ｐｂに基づいて加圧用上
部電極４８を変位させるサーボモータ４０を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一方の電極、例え
ば上部電極と、他方の電極、例えば下部電極とを有する
電動式溶接ガン及びその制御方法に関し、特に、上部電
極と下部電極とのいずれか一方の電極によってワークに
付与される加圧力を常時検出し、最適な電極加圧力でワ
ークに対する溶接を行うための電動式溶接ガン及びその
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車のドアやボンネットなど
のように、その表面を美麗に仕上げなければならないワ
ークに対しては、通常、インダイレクト溶接が行われて
いる。このインダイレクト溶接とは、加圧側の上部電極
と受圧側の下部電極（裏当電極板）とを有する電動式溶
接ガンを用い、積層されたワークの表面側を該下部電極
に当接させ、該ワークの裏面側を該上部電極により加圧
しながら上下の電極間に通電することにより各ワーク間
を溶着させるものである。これにより、ワークの表面に
打痕などを残存させることなく美麗にワークを溶接する
ことが可能となる。

【０００３】ところで、インダイレクト溶接を行う際に
は、加圧側の上部電極から常に最適な加圧力をワークに
付与する必要がある。この加圧力が変動すると、溶接強
度を十分に確保することができなくなり、溶接不良の原
因となるからである。一般に、ワークに付与される最適
な加圧力は、ワークの溶接表面が美麗に仕上がるまでワ
ークを繰り返し溶接することにより求められる。すなわ
ち、トライアンドエラーを繰り返し行うことにより最適
な加圧力を導き出している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記電
動式溶接ガンでは、電極から該ワークに付与される加圧
力を常時検出することができない。そのため、例えば、
溶接時に該ワークに所望の加圧力が付与されていても、
何らかの原因によって加圧力が変動した場合、その変動
後の加圧力を検出することができず、結局、ワークに所
望の加圧力が付与されずに溶接が行われ、最終的に溶接
品質に優れた製品を得ることができなくなる。

【０００５】さらに、前記電動式溶接ガンで異なる種類
のワークに溶接しようとした場合、種類毎に該ワークに
付与されるべき所望の加圧力が異なる。従って、ワーク
の種類が変わる毎にトライアンドエラーを繰り返し行
い、最適の加圧力を導き出す必要がある。従って、本番
とする溶接作業に至るまで時間がかかり、経験豊富な作
業員を必要とするばかりか、生産効率も些程に向上しな
い等の不都合が指摘されている。

【０００６】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、ワークの溶接時に加圧側の電極から該ワ
ークに付与される加圧力を受圧側に設けられた圧力セン
サにより常時検出し、常に所望の加圧力を該ワークに付
与しながら溶接工程を遂行することが可能な電動式溶接
ガン及びその制御方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、加圧用の一方
の電極と前記電極と対をなす他方の電極との間にワーク
を挟持し、前記一方の電極によって該ワークを加圧しな
がら前記一対の電極に通電することによりワークを溶接
する電動式溶接ガンであって、前記電動式溶接ガンは、
サーボモータを備えるガン本体とガン制御部とを有し、
前記他方の電極側に圧力センサを配置し、前記圧力セン
サにより前記一方の電極から前記ワークに付与される加
圧力を検出して、前記サーボモータのフィードバック制
御を行うことを特徴とする。

【０００８】上述の構成を有する電動式溶接ガンにおい
て、前記ガン制御部は、前記一方の電極の位置を制御す
る位置制御部と、該一方の電極の移動速度を制御する速
度制御部と、前記サーボモータに通電される電流を制御
する電流制御部とを有し、前記圧力センサの出力信号に
よって前記電流制御部を介して前記サーボモータのフィ
ードバック制御を行うとよく、前記他方の電極に加えら
れる圧力を検出するための前記圧力センサを前記他方の
電極の近傍に設けるとより好ましい。

【０００９】これにより、加圧用の一方の電極からワー
クに付与される加圧力を、受圧側に設けられた圧力セン
サにより常時検出することが可能となる。しかも、何ら
かの原因によってワークに付与される加圧力が変動した
場合でも、即座にその変動後の加圧力を圧力センサによ
って検出し、ガン制御部を構成する電流制御部により変
動分に対応する加圧力に基づく補正量が演算されて、該
補正量に基づいてサーボモータを制御できるので、常に
所望の加圧力を該ワークに付与することが可能となる。
さらに、ワークを挟持する一対の電極のうちの受圧側電
極の近傍に圧力センサが配置されるため、該ワークと該
圧力センサとの間の距離が可及的に狭められ、該ワーク
に付与される加圧力を高精度に検出することが可能とな
る。しかも、圧力センサの配置場所に影響されることな
くサーボモータを備えるガン本体を製造でき、該ガン本
体の構造を簡素化することができる。

【００１０】また、本発明は、サーボモータを備えるガ
ン本体と、電流制御部と、一対の電極とを有し、一方の
電極に圧力センサを配置し、前記一対の電極の間でワー
クを加圧しながら該一対の電極に通電することにより該
ワークを溶接する電動式溶接ガンの制御方法であって、
前記一対の電極に通電するのに先立って、一方の電極が
前記ワークに当接することにより前記ワークに付与され
る加圧力を前記圧力センサにより検出してその検出信号
を前記電流制御部に導出する第１のステップと、前記電
流制御部において、前記検出信号に基づいて前記加圧力
を演算して、該電流制御部に予め記憶された所望の加圧
力と比較する第２のステップと、前記第２のステップで
の比較により前記検出された加圧力が前記所望の加圧力
と異なるとき、該加圧力と該所望の加圧力との差分に基
づく補正量を演算して前記サーボモータに通電される該
補正量に対応する電流値を算出する第３のステップと、
前記補正された電流値に対応する電流値データに基づい
て前記サーボモータを駆動する第４のステップとからな
ることを特徴とする。

【００１１】例えば、一対の電極に通電するのに先立っ
て、ワークに付与される加圧力が最適な加圧力より大き
い場合には、該電極に通電したときに該ワークを溶接す
るために必要な有効発熱量が相対的に低減してしまう。
逆に、ワークに付与される加圧力が最適な加圧力より小
さい場合には、前記電極に通電したときにワークの一部
分が瞬間過熱してしまい溶接不良の原因となる。しかし
ながら、本発明における電動式溶接ガンでは、一対の電
極に通電するのに先立って、圧力センサによりワークに
付与される加圧力を検出し、電流制御部により該加圧力
と該電流制御部に予め記憶した所望の加圧力とを対比す
る。そして、両者間に差があるとき、その差分に基づく
補正量を演算し、その補正量に基づいてサーボモータを
駆動する電流を制御するようにしたため、常に所望の加
圧力をワークに付与することができる。

【００１２】上述の電動式溶接ガンの制御方法におい
て、前記一対の電極に通電した後に、前記一方の電極か
ら前記ワークに付与される加圧力が変動した際に、前記
電流制御部において前記圧力センサからの検出信号に基
づき変動後の前記加圧力を演算し、前記演算された加圧
力と前記所望の加圧力との差分に基づく補正量を演算し
て前記サーボモータに通電される該補正量に対応する電
流値を算出する第５のステップと、前記補正された電流
値に対応する電流値データに基づいて前記サーボモータ
を駆動する第６のステップとを有すると好適である。

【００１３】この場合、ワークの溶接時であっても加圧
用の一方の電極から該ワークに付与される加圧力を常に
所望の加圧力に制御することができ、しかも、圧力セン
サにより該ワークに付与される加圧力を常時検出して、
その検出された加圧力に基づいてサーボモータを駆動す
る電流を制御することができるためである。

【００１４】さらに、ワークの溶接時に、該ワークに所
望の加圧力が付与されたときのサーボモータに通電され
る電流値を電流制御部に予め記憶させておく。このよう
にすれば、同じ種類のワークに対し溶接を繰り返して行
う際に、該電流制御部に記憶された電流値で該サーボモ
ータを駆動させることができ、容易に所望の加圧力をワ
ークに付与することが可能となる。

【００１５】さらにまた、溶接しようとするワークの種
類が異なると、ワークの種類毎に該ワークに付与される
べき所望とする加圧力も異なるが、本発明の電動式溶接
ガンにおいては、電流制御部に予め記憶されている加圧
力を各ワークの所望の値に変更するだけで、種々の異な
るワークに対し所望の加圧力を付与することが可能とな
り、溶接作業の効率化を達成することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に係る電動式溶接ガンにつ
き、その制御方法との関係において好適な実施の形態を
挙げ、添付の図１〜図５を参照しながら以下詳細に説明
する。

【００１７】本実施の形態に係る電動式溶接ガン１０
は、図１に示すように、ガン支持部１２と、ガン本体１
４と、圧力検出部１６と、メインコントローラ１８と、
該メインコントローラ１８に電気的に接続されるガン制
御部２０と、検出器２１とを有する。このガン支持部１
２は、メインフレーム２２の先端に取着され、前記ガン
本体１４を固着支持するものである。

【００１８】ガン支持部１２は、第１のスペーサ２４
と、該第１のスペーサ２４より薄肉の第２のスペーサ２
６と、ガン支持ブラケット２８とを有する。前記第２の
スペーサ２６の前記ガン支持ブラケット２８が固着され
た面の下端部には、該第２のスペーサ２６の下端面より
突出する縦断面が略三角形状のガイド３０が設けられて
いる。前記ガン支持ブラケット２８は、上面板２８ａ
と、この上面板２８ａと平行して延在する下面板２８ｂ
とが一体的に形成され、前記上面板２８ａと前記下面板
２８ｂとの間にはガイドバー３２が橋架されている。

【００１９】前記ガイドバー３２には、該ガイドバー３
２の軸方向に摺動自在で、かつ前記上面板２８ａ及び前
記下面板２８ｂに平行な支持体３４の一端部が嵌合し、
この支持体３４の他端部は、ガン本体１４を構成するサ
ーボモータ４０の一部を囲繞保持している。これによ
り、ガン本体１４は、ガン支持部１２に支持された状態
となる。前記支持体３４と前記上面板２８ａとの間に
は、前記ガイドバー３２に巻回された第１のコイルスプ
リング３６が介装され、該支持体３４と前記下面板２８
ｂとの間には、前記ガイドバー３２に巻回された第２の
コイルスプリング３８が介装されている。

【００２０】ガン本体１４は、三相交流を駆動源とする
サーボモータ４０と、その駆動軸（図示せず）に連結さ
れたボールねじ４２とを有し、該ボールねじ４２はカバ
ー４４によって囲繞される。前記ボールねじ４２の先端
にはホルダ４６が固着され、該ホルダ４６に加圧用上部
電極４８が保持されている。前記ボールねじ４２は、前
記サーボモータ４０の回転作用下に変位することによ
り、前記加圧用上部電極４８が上下方向に移動する。な
お、前記ガイド３０の側面に一対のヨーク５０ａ及び５
０ｂの一端がボルト５２によって固着され、該ヨーク５
０ａ及び５０ｂの他端は、ガン本体１４の下端を保持す
る。また、前記サーボモータ４０は、ガン制御部２０及
び検出器２１に電気的に接続されている（図１参照）。
このガン制御部２０の構成については、後で詳述する。

【００２１】圧力検出部１６は、前記メインフレーム２
２から水平方向に取り付けられた支持台５４と、該支持
台５４の先端部の上面に載置される基台５６とを有し、
前記基台５６は上面５６ａと下面５６ｂとを備え、前記
上面５６ａ上に、加圧用上部電極４８からワークＷに付
与される加圧力を検出するための圧力センサ５８ａ〜５
８ｄが設けられている。この４個の圧力センサ５８ａ〜
５８ｄは、平面上、矩形の隅角部に位置するように配置
されるとともに、ガン制御部２０にそれぞれ電気的に接
続されている（図１及び図２参照）。

【００２２】前記圧力センサ５８ａ〜５８ｄのそれぞれ
の先端に設けられた検出素子６０ａ〜６０ｄ上には検出
プレート６２が載置され、該検出プレート６２上には絶
縁体からなる受圧体６４がボルトによって係止されてい
る。この受圧体６４には、板状の下部電極（裏当電極
板）６６が埋設されている。この場合、前記下部電極６
６は、前記加圧用上部電極４８に対向するように配置さ
れている。前記受圧体６４の上面には、ワークＷに対す
る位置決め用ピン６８が３個植設されている。

【００２３】また、図１に示すように、前記基台５６上
には、絶縁体からなる支持体７０が前記圧力センサ５８
ａ〜５８ｄに隣接して立設されている。この支持体７０
の上端部には銅板７２が固着され、該銅板７２はアース
線７４に接続されている。

【００２４】前記銅板７２の上方には、ワークＷの位置
決めを行うクランプ機構７８が前記基台５６上に設けら
れたガイド７６を介して配置されている（図１〜図３参
照）。このクランプ機構７８はレバー８０を含み、この
レバー８０の作動によりボルト８４が鉛直方向に上下動
して該ボルト８４の先端部に固着された押板８２がワー
クＷを押圧するように構成されている。

【００２５】ガン制御部２０は、図４に示すように、イ
ンタフェース８６と、加圧用上部電極４８の位置を制御
する位置制御部８８と、該加圧用上部電極４８の移動速
度を制御する速度制御部９０と、サーボモータ４０に通
電される三相交流を制御する電流制御部９２と、該速度
制御部９０に接続される周波数・速度変換部９４と、該
電流制御部９２から導出される信号Ｓ５の振幅に応じて
パルス幅を変化させるパルス幅変調部９６と、パワー素
子を備える電力増幅部９８とを有する。この電流制御部
９２には予めワークＷに付与される最適な加圧力Ｐａが
記憶されている。

【００２６】本実施の形態に係る電動式溶接ガン１０
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその作用及び効果について説明する。

【００２７】まず、クランプ機構７８を構成するレバー
８０を作動させてボルト８４とその先端部に固着された
押板８２とを一体的に鉛直上方向に移動させる。次い
で、ロボット（図示せず）によって、受圧体６４の上面
に植設された３個の位置決め用ピン６８に係止されるよ
うに複数個の積層されたワークＷを配置する。この場
合、少なくとも一方のワークＷには突起部を形成してお
く。プロジェクション溶接のためである。その後、前記
レバー８０を作動させて前記ボルト８４を鉛直下方向に
移動させ、前記受圧体６４、銅板７２及び前記押板８２
の間に前記ワークＷを挟持する。すなわち、前記押板８
２によって前記ワークＷの位置決めを行う。このとき、
前記ワークＷの表面側は前記受圧体６４に埋設された下
部電極６６の表面に当接しており、該ワークＷの溶接打
点位置は該下部電極６６上に位置している。

【００２８】ワークＷが所定の位置に位置決めされた
後、メインコントローラ１８に記憶されている加圧用上
部電極４８の位置を制御する位置データ及びサーボモー
タ４０に通電する三相交流値を制御する電流値データに
対応する信号Ｓ１がインタフェイス８６を介して位置制
御部８８に導出されるとともに、該メインコントローラ
１８に記憶されている該加圧用上部電極４８の移動速度
を制御する速度データに対応する信号Ｓ２が速度制御部
９０に導出される。次いで、前記位置制御部８８から前
記信号Ｓ１に対応する信号Ｓ３が前記速度制御部９０に
導出され、該速度制御部９０から前記信号Ｓ２及び該信
号Ｓ３に対応する信号Ｓ４が電流制御部９２に導出され
る。

【００２９】その後、前記信号Ｓ４に基づき、前記電流
制御部９２から位置データ、電流値データ及び速度デー
タに対応する信号Ｓ５がパルス幅変調部９６に導出さ
れ、該パルス幅変調部９６からパルス幅変調信号Ｓ６が
電力増幅部９８に導出され、該電力増幅部９８から該パ
ルス幅変調信号Ｓ６に対応した三相の駆動信号Ｓ７ａ〜
Ｓ７ｃがサーボモータ４０に導出される（図４参照）。
これにより、サーボモータ４０が駆動されて、該サーボ
モータ４０の回転作用下にボールねじ４２が、図１にお
いて、軸方向下方に移動する。すなわち、ホルダ４６に
保持された加圧用上部電極４８が所定の位置からワーク
Ｗに向かって軸方向下方に移動する。その際、サーボモ
ータ４０に電気的に接続された検出器２１によって該サ
ーボモータ４０のボールねじ４２の位置及び移動速度が
検出され、該位置に対応する信号Ｓ８が位置制御部８８
に、移動速度に対応する信号Ｓ９が周波数・速度変換部
９４を介して速度制御部９０にそれぞれ導出され、該位
置制御部８８と該速度制御部９０とにより加圧用上部電
極４８の位置及び移動速度が制御されて該加圧用上部電
極４８がワークＷに当接するまで移動することになる。

【００３０】ここで、加圧用上部電極４８がワークＷに
当接してから、該ワークＷの溶接が終了するまでの工程
を、図５のフローチャートを参照して説明する。

【００３１】前記サーボモータ４０の回転作用下に、前
記加圧用上部電極４８が前記ワークＷに当接し、そのと
きの該加圧用上部電極４８から該ワークＷに付与される
加圧力Ｐが、それぞれの圧力センサ５８ａ〜５８ｄによ
って検出される（ステップＳ１）。すなわち、前記加圧
力Ｐは、下部電極６６が埋設された受圧面６４から検出
プレート６２を介して圧力センサ５８ａ〜５８ｄに設け
られた検出素子６０ａ〜６０ｄに伝達され、それぞれの
検出素子６０ａ〜６０ｄによって検出された検出信号Ｓ
１０ａ〜Ｓ１０ｄが、該圧力センサ５８ａ〜５８ｄから
電流制御部９２に導出される（図４参照）。

【００３２】この電流制御部９２では、それぞれの検出
信号Ｓ１０ａ〜Ｓ１０ｄに基づいて加圧用上部電極４８
の加圧力が演算される（ステップＳ２）。この場合、電
流制御部９２は、それぞれの検出信号Ｓ１０ａ〜Ｓ１０
ｄの加圧力を平均化するように演算し、この平均値を前
記ワークＷに付与される加圧力Ｐとしている。そして、
前記電流制御部９２において、前記加圧力Ｐが、予め該
電流制御部９２に記憶された所望の加圧力（溶接しよう
とするワークＷに付与される最適な加圧力）Ｐａ（基準
値）と同じか否かが判定され（ステップＳ３）、前記所
望の加圧力Ｐａと異なる場合は、該電流制御部９２によ
って、該加圧力Ｐを補正するための補正量Ｐｂが演算さ
れる（ステップＳ４）。次いで、前記加圧力Ｐを前記所
望の加圧力Ｐａにするべく、前記補正量Ｐｂに対応した
サーボモータ４０に通電される電流値Ｉａが演算され
（ステップＳ５）、その電流値Ｉａに対応する電流値デ
ータを含む信号Ｓ５が該電流制御部９２からパルス幅変
調部９６に導出される。

【００３３】その後、前記パルス幅変調部９６からパル
ス幅変調信号Ｓ６が電力増幅部９８に導出され、該電力
増幅部９８から該パルス幅変調信号Ｓ６に対応した三相
の駆動信号Ｓ７ａ〜Ｓ７ｃがサーボモータ４０に導出さ
れる（図４参照）。これにより、前記サーボモータ４０
が駆動され、該サーボモータ４０の回転作用下に前記加
圧用上部電極４８によって前記ワークＷに対して付与さ
れる加圧力Ｐが所望の加圧力Ｐａとなる（ステップＳ
６）。その際、前記駆動信号Ｓ７ａ及びＳ７ｂは前記電
流制御部９２にフィードバックされており、該電流制御
部９２によって前記サーボモータ４０に所定の三相交流
が通電されているかが監視されて該サーボモータ４０の
フィードバック制御が完了する。

【００３４】次いで、ワーク溶接用電源（図示せず）か
ら溶接電力が前記加圧用上部電極４８に通電され（ステ
ップＳ７）、積層されたワークＷが互いに溶着されるこ
とになる。具体的には、前記ワークＷには図示しない突
起部（プロジェクション）が形成されており、この突起
部に前記ワーク溶接用電源からの溶接電力が前記加圧用
上部電極４８を介して通電されることにより該突起部の
電流密度が高くなり該突起部が軟化する。それととも
に、前記加圧用上部電極４８からの加圧力Ｐにより該突
起部が圧潰されて前記ワークＷが互いに溶着されるに至
る。前記ワークＷの溶接時、該ワークＷに付与される加
圧力Ｐは、前記圧力センサ５８ａ〜５８ｄによって常時
検出されるとともに、前記電流制御部９２によって該加
圧力Ｐが演算され、所望の値となるようにフィードバッ
ク制御される。

【００３５】しかしながら、加圧用上部電極４８からワ
ークＷに対して付与される加圧力Ｐは、最初、該ワーク
Ｗに形成された突起部に集中して付与されているが、溶
接工程の進行に伴って該突起部が圧潰されると該加圧力
Ｐが該ワークＷ全体に付与される状態となる。これによ
り、前記加圧力Ｐが付与される前記ワークＷの面積が拡
大するため、全体として該ワークＷに対して付与される
加圧力Ｐが一時的に低下することになる。

【００３６】前記突起部が圧潰されると同時に、電流制
御部９２において、圧力サンサ５８ａ〜５８ｄからの検
出信号Ｓ１０ａ〜Ｓ１０ｄによって前記加圧力Ｐの変動
が即座に認識され、変動後の加圧力Ｐが演算される（ス
テップＳ８）。そして、前記電流制御部９２において、
変動後の加圧力Ｐを所望の加圧力Ｐａにするべく、該加
圧力Ｐを補正するための補正量Ｐｃが演算される（ステ
ップＳ９）。

【００３７】前記補正量Ｐｃが演算された後、前記電流
制御部９２において、該補正量Ｐｃに対応したサーボモ
ータ４０に通電される電流値Ｉｂが演算され（ステップ
Ｓ１０）、その電流値Ｉｂに対応する電流値データを含
む信号Ｓ５が該電流制御部９２からパルス幅変調部９６
に導出される。その後、前記パルス幅変調部９６からパ
ルス幅変調信号Ｓ６が電力増幅部９８に導出され、該電
力増幅部９８から該パルス幅変調信号Ｓ６に対応した三
相の駆動信号Ｓ７ａ〜Ｓ７ｃがサーボモータ４０に導出
される（図４参照）。これにより、前記サーボモータ４
０が駆動され、該サーボモータ４０の回転作用下に前記
加圧用上部電極４８によって前記ワークＷに対して付与
される加圧力Ｐが所望の加圧力Ｐａとなる（ステップＳ
１１）。

【００３８】前記ワークＷの溶接が終了した後、ワーク
溶接用電源（図示せず）からの溶接電力の通電を停止す
る（ステップ１２）。前記溶接電力の通電を停止した
後、クランプ機構７８を構成するレバー８０を作動させ
てボルト８４を鉛直上方向に移動させる。これにより、
前記ボルト８４の先端に固着された押板８２が鉛直上方
向に変位し、該押板８２からワークＷに付与される押圧
力が解除される。その後、該ワークＷがロボット搬送装
置（図示せず）によって次の工程に搬送され、所定の後
処理が施される。

【００３９】ここで、本実施の形態においては、下部電
極６６の下側に圧力センサ５８ａ〜５８ｄを配置してい
るため、ワークＷに対して加圧用上部電極４８から付与
される加圧力Ｐを、該圧力センサ５８ａ〜５８ｄにより
常時検出することが可能となる。しかも、前記圧力セン
サ５８ａ〜５８ｄはガン制御部２０を構成する電流制御
部９２にそれぞれ電気的に接続されているため、前記加
圧用上部電極４８に通電するのに先立って、前記ワーク
Ｗに付与される加圧力Ｐが所望の加圧力Ｐａと異なる場
合に、該電流制御部９２により該加圧力Ｐと該所望の加
圧力Ｐａとの差に関する補正量Ｐｂが演算されるととも
に、その補正量Ｐｂに対応するサーボモータ４０に通電
される電流値Ｉａが演算される。この電流値Ｉａに基づ
いて前記サーボモータ４０に通電される三相交流が制御
され、前記加圧用上部電極４８から前記ワークＷに付与
される加圧力Ｐを所望の加圧力Ｐａに制御することがで
きる。

【００４０】さらに、下部電極６６の下側に圧力センサ
５８ａ〜５８ｄを配置することにより、ワークＷと該圧
力センサ５８ａ〜５８ｄとの間の距離が可及的に狭めら
れ、該ワークＷに付与される加圧力Ｐを高精度に検出す
ることが可能となる。しかも、ガン本体１４と圧力セン
サ５８ａ〜５８ｄとが別体で構成されるため、該圧力セ
ンサ５８ａ〜５８ｄの配置場所に影響されることなく該
ガン本体１４を製造でき、該ガン本体１４の構造を簡素
化することができる。

【００４１】さらにまた、、ワークＷの溶接時でも、該
ワークＷに付与される加圧力Ｐは、前記圧力センサ５８
ａ〜５８ｄによって常時検出されるとともに、前記電流
制御部９２によって該加圧力Ｐが演算されている。その
ため、ワークＷの溶接時に、該ワークＷに付与される加
圧力Ｐが変動した場合でも、即座に電流制御部９２によ
り変動後の加圧力Ｐが演算されるとともに、変動後の加
圧力Ｐと所望の加圧力Ｐａとの差に関する補正量Ｐｃが
演算される。その後、前記補正量Ｐｃに基づいてサーボ
モータ４０に通電される三相交流が制御されて前記ワー
クＷに付与される加圧力Ｐを所望の加圧力Ｐａに制御す
ることができる。従って、ワークＷに対して付与される
加圧力Ｐが変動した場合でも、常に所望の加圧力Ｐａを
該ワークＷに対して付与することが可能となる。

【００４２】なお、電流制御部９２には、ワークに所望
の加圧力Ｐａが付与されたときのサーボモータ４０に通
電される電流値が記憶されているため、同じ種類のワー
クＷに対し溶接を繰り返して行う際に、該電流制御部９
２に記憶された電流値で該サーボモータ４０を作動させ
れば所望の加圧力Ｐａを容易に該ワークＷに付与するこ
とが可能となり、該ワークＷの溶接作業を簡素化でき
る。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークの溶接時に加圧側の電極から該ワークに付与され
る加圧力を受圧側に設けられた圧力センサにより常時検
出できるため、常に所望の加圧力を該ワークに付与して
最適な加圧力で溶接を行うことが可能となる。しかも、
電極による加圧力が相対的に変動した場合であっても、
圧力センサの加圧力検出作用下に最適な加圧力を確保で
きるため溶接品質に優れた製品を得ることができる。

【００４４】さらに、異なる種類のワークを溶接する場
合でも、電流制御部に予め記憶されている加圧力を各ワ
ークの所望の加圧力に変更するだけで、それぞれのワー
クに適合する最適な加圧力を容易に付与することがで
き、従来技術のようにトライアンドエラーを行うことな
く、最適の加圧力を導き出す時間が著しく短縮される。
このため、溶接作業を可及的速やかに遂行することが可
能となり、溶接作業に従事する経験豊富な作業員を削減
できるとともに、生産効率が飛躍的に向上するという特
有の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る電動式溶接ガンを示す一部
省略ブロック図である。

【図２】図１における矢印ＩＩ方向からの矢視説明図で
ある。

【図３】図１における矢印ＩＩＩ方向からの矢視説明図
である。

【図４】ガン制御部の構成を含む前記電動式溶接ガンの
電気的構成を示すブロック図である。

【図５】前記電動式溶接ガンによってワークを溶接する
方法を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０…電動式溶接ガン １４…ガン本体 ２０…ガン制御部 ４０…サーボモータ ４８…加圧用上部電極 ５８ａ〜５８ｄ…圧
力センサ ６６…下部電極 ８８…位置制御部 ９０…速度制御部 ９２…電流制御部 Ｗ…ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 幸治 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4E065 AA08 BA06 EA00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧用の一方の電極と前記電極と対をなす
   他方の電極との間にワークを挟持し、前記一方の電極に
   よって該ワークを加圧しながら前記一対の電極に通電す
   ることによりワークを溶接する電動式溶接ガンであっ
   て、 前記電動式溶接ガンは、サーボモータを備えるガン本体
   とガン制御部とを有し、 前記他方の電極側に圧力センサを配置し、 前記圧力センサにより前記一方の電極から前記ワークに
   付与される加圧力を検出して、前記サーボモータのフィ
   ードバック制御を行うことを特徴とする電動式溶接ガ
   ン。
2. 【請求項２】請求項１記載の電動式溶接ガンにおいて、 前記ガン制御部は、前記一方の電極の位置を制御する位
   置制御部と、該一方の電極の移動速度を制御する速度制
   御部と、前記サーボモータに通電される電流を制御する
   電流制御部とを有し、 前記圧力センサの出力信号によって前記電流制御部を介
   して前記サーボモータのフィードバック制御を行うこと
   を特徴とする電動式溶接ガン。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の電動式溶接ガンにお
   いて、 前記他方の電極に加えられる圧力を検出するための前記
   圧力センサを前記他方の電極の近傍に設けることを特徴
   とする電動式溶接ガン。
4. 【請求項４】サーボモータを備えるガン本体と、電流制
   御部と、一対の電極とを有し、一方の電極に圧力センサ
   を配置し、前記一対の電極の間でワークを加圧しながら
   該一対の電極に通電することにより該ワークを溶接する
   電動式溶接ガンの制御方法であって、 前記一対の電極に通電するのに先立って、一方の電極が
   前記ワークに当接することにより前記ワークに付与され
   る加圧力を前記圧力センサにより検出してその検出信号
   を前記電流制御部に導出する第１のステップと、 前記電流制御部において、前記検出信号に基づいて前記
   加圧力を演算して、該電流制御部に予め記憶された所望
   の加圧力と比較する第２のステップと、 前記第２のステップでの比較により前記検出された加圧
   力が前記所望の加圧力と異なるとき、該加圧力と該所望
   の加圧力との差分に基づく補正量を演算して前記サーボ
   モータに通電される該補正量に対応する電流値を算出す
   る第３のステップと、 前記補正された電流値に対応する電流値データに基づい
   て前記サーボモータを駆動する第４のステップとからな
   ることを特徴とする電動式溶接ガンの制御方法。
5. 【請求項５】請求項４記載の電動式溶接ガンの制御方法
   において、 前記一対の電極に通電した後に、前記一方の電極から前
   記ワークに付与される加圧力が変動した際に、前記電流
   制御部において前記圧力センサからの検出信号に基づき
   変動後の前記加圧力を演算し、前記演算された加圧力と
   前記所望の加圧力との差分に基づく補正量を演算して前
   記サーボモータに通電される該補正量に対応する電流値
   を算出する第５のステップと、 前記補正された電流値に対応する電流値データに基づい
   て前記サーボモータを駆動する第６のステップとからな
   ることを特徴とする電動式溶接ガンの制御方法。