JP2004090020A - Method for controlling servo motor driven spot welding gun with equalizing mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボット腕と溶接ガン本体との間にイコライズ機構を備えたサ―ボモ―タ駆動のスポット溶接ガンの制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ガン本体における加圧動作とイコライズ動作がそれぞれ専用のサ―ボモ―タで駆動されるイコライズ機構を備えたサ―ボモ―タ駆動スポット溶接ガンは例えば特開平9ー70671号公報に示されているように公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例の場合に、2軸の動作(ガン本体の加圧動作とイコライズ動作)がロボットによるガン本体の位置決め動作と同期制御されていないため、2軸の動作とロボットによるガン本体の位置決め動作を同時には行えず、例えば図4に示すように、ロボットによりガン本体がワ―ク18’の近傍まで移動されて(1)の状態から最終的に溶接定位置の(2)のような上下の電極5’,7’がワ―ク18’の上下位置に決められた状態になるまでとなる。その後、各モ―タに所要加圧トルク或は重量バランス用トルクのための電流が設定された後、両モ―タが駆動されて電極5’はワ―ク18’に順次接近するが電極7’はゆっくり上昇して(3)の状態となり、電極7’は停止状態となるも電極5’は下降を継続しワ―ク18’に当接して(4)の状態となり、電極5’側の加圧によってガン本体はイコライズされて電極5’と7’でワ―ク18’を挟持する(5)の状態となる。このように、ガン本体の加圧動作とイコライズ動作はそれぞれ個々に連続動作となるため、電極開放状態から電極加圧までの動作に時間がかかる。また、下部電極7’をワ―ク18’に接近動作中,イコライズ動作用モ―タの駆動力は予めガンの溶接打点姿勢に合わせた重量バランス力に設定されてしまっているので、該重量バランス力が小さい場合には加速力も小さくなり、その結果立ち上がりに時間がかかる。以上のことからしてガンの制御に高速化が望めない。
【0004】
また、前記2軸用の制御装置をロボット用制御装置とは別個に用意しなければならないためコスト高となる。さらにティ―チング作業時には、ロボットによるガン本体の位置決めと、前記2軸用の2つの、ティ―チングペンダントを持たねばならないため、ティ―チングが面倒である。
等の問題がある。
【0005】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高速動作や大幅なコストダウンや信頼度や操作性の向上等が期待できる、イコライズ機構付サ―ボモ―タ駆動スポット溶接ガンの制御方法を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明におけるイコライズ機構付サ―ボモ―タ駆動スポット溶接ガンの制御方法は、ガン本体における加圧動作とイコライズ動作がそれぞれ専用のサ―ボモ―タで駆動され、前記各サ―ボモ―タがロボットの各1軸として制御されることによりロボットの他の軸と同期制御を可能とすると共に、イコライズ動作用モ―タの出力トルクがガンの打点姿勢に合わせて前記他の軸の動作中においても無段階的に所望のトルクに制御されることを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
図を参照してこの発明の実施例について説明をする。
図1において、1はロボット腕であって、該ロボット腕1と、溶接ガン本体2との間にはイコライズ機構3が配置されており、溶接ガン本体2はイコライズ機構3を介してロボット腕1に接続されることになる。
【0008】
そして、前記溶接ガン本体2には、加圧用サ―ボモ―タ4によって駆動され先端に電極5を有する可動ア―ム6と、先端に電極7を有する略C字状の固定ア―ム8が形成され、全体としてC型スポット溶接ガンを構成している。
【0009】
また、前記イコライズ機構3は、前記ロボット腕1に固定されたブラケット9と前記溶接ガン本体2が摺動可能な溝10と前記ブラケット9に固着されたイコライズ用サ―ボモ―タ11と前記溶接ガン本体2に固着されたナット12に螺合するリ―ドスクリュ―13とから構成されている。
【0010】
なお、14は前記可動ア―ム6に固着されたナットであり、前記サ―ボモ―タ4からのリ―ドスクリュ―15が螺合している。また、16,17は電極5と7を経由してワ―ク18に溶接電流を供給するための接続端子であって、溶接用トランス19の出力端子に接続されるものである。
【0011】
そして、前記サ―ボモ―タ4,11の付設されたエンコ―ダからはそれぞれ加圧軸の位置に応じたエンコ―ダ入力信号20とイコライズ軸の位置に応じたエンコ―ダ入力信号21がロボットコントロ―ラ22に入力され、該ロボットコントロ―ラ22からは各サ―ボモ―タ4,11に対して所望の加圧制御用モ―タ出力信号23とイコライズ制御用モ―タ出力信号24が送信されて両サ―ボモ―タ4,11の電流制御が行われるようになっている。
【0012】
また、前記ロボットコントロ―ラ22にはロボット腕1からのロボット腕1の位置に応じたエンコ―ダ入力信号25が入力され、該ロボットコントロ―ラ22からはロボット腕1に対して所望の位置をとるようにロボット腕位置制御信号26が送信されてロボット腕1を制御(通常の6軸制御)するようになっている。
【0013】
さらに、27は溶接タイマであり、該溶接タイマ27はロボットコントロ―ラ22からの制御信号28によって動作し、該溶接タイマ27からの溶接電流制御信号29によって前記溶接用トランス19の一次側電流が制御されるようになっている。
【0014】
上記のようなC型スポット溶接ガンにおいて、ロボット腕1による溶接ガン本体2の移動時には、溶接ガン本体2自身をロボット腕1に対し固定する必要があるため、サ―ボモ―タ11によりサ―ボ的にロックする制御が行われているものであり、該ロボット腕1により溶接ガン本体2を溶接定位置に移動させる図2において(1)〜(2)間でガンが加圧直前の状態になると、サ―ボモ―タ11はあらかじめティ―チング時に設定されている電流値になる。ティ―チング時、先ずサ―ボモ―タ11における電流が測定され、この電流の大きさと極性から溶接ガン本体2の姿勢とその重力バランスの状態が判別できる。すなわち、そのときの電流値は溶接ガン本体2に加わる重力とバランスしているトルクを示すものであり、その極性は水平面に対する電極5の加圧方向の向きによって定まるものである。ここでいう重力とは、図1におけるロボット腕1,ブラケット9及びサ―ボモ―タ11以外のサ―ボモ―タ11の負荷にかかわる部分に働く重力のことである。なお、ここで述べているティ―チングとは、実際にロボットとガンを移動させて行うティ―チング作業の他に、コンピュ―タ画面上で行うシュミレ―ションによるティ―チングも含むものである。
【0015】
そこで、このデ―タをもとに、ワ―ク18に対し許容される押圧力(0ないし20Kg程度)を計算し、その値になるようにサ―ボモ―タ11の電流を設定する。その際,設定電流とその方向は、前記電極5の加圧方向が水平面に対し上向きの場合は「測定電流−ワ―ク許容電流(ワ―クに対し許容される押圧力に相当する電流)を反ワ―ク方向に」であり、加圧方向が水平面に対し下向きの場合は「測定電流+ワ―ク許容電流をワ―ク方向に」となる。
【0016】
以上のようにロボット腕1による溶接ガン本体2の移動を継続しながら両サ―ボモ―タ4,11を駆動し、サ―ボモ―タ4によって可動ア―ム6及び電極5はワ―ク18に近付き、サ―ボモ―タ11とロボット本体の他の軸動作によって電極7は急速にワ―ク18に近付き(2)の状態となる。そして、電極5がワ―ク18に当接した時点から以後はサ―ボモ―タ4による加圧力の反力によって電極7もワ―ク18に押圧力を加えるようになることから、両電極5,7のワ―ク18への当接時間が著しく短縮されるガンの制御動作が高速動作となる。そして、サ―ボモ―タ11によって溶接ガン本体2の重量はバランスされているので、加圧動作時におけるワ―ク18の変形はほぼ完全に防止され得るのである。
【0017】
図3は本発明を実施するのに適したX型スポット溶接ガンの概略構成図である。この実施例では、41はロボット腕であって、該ロボット腕41と、溶接ガン本体42との間は溶接用トランス43を具有する支持ブラケット44で接続されている。
【0018】
前記溶接ガン本体42は、先端に電極45を備えた上ア―ム46と先端に電極47を備えた下ア―ム48とが主軸49に枢軸されてX型スポット溶接ガンを構成している。
【0019】
前記上ア―ム46の後部上部には、加圧用サ―ボモ―タ50によって駆動され先端に加圧軸51を備えた加圧駆動ユニット52の前記加圧軸51の先端が連結ピン53で枢軸されている。また、下ア―ム48は前記主軸49に枢軸された箇所から更に後方上方に一体に延びてイコライズ用の揺動ア―ム54を構成し、該揺動ア―ム54の後端は前記加圧駆動ユニット52の側部に連結ピン55で枢軸されている。
【0020】
前記揺動ア―ム54の中間部には、イコライズ用サ―ボモ―タ56によって駆動され先端に駆動軸57を備えたイコライズ駆動ユニット58の前記駆動軸57の先端が連結ピン59で枢軸されている。また、前記ロボット腕41の取付部材60にはイコライズ駆動ユニット支持ブラケット61が配置され、該イコライズ駆動ユニット支持ブラケット61の先端は前記イコライズ駆動ユニット58の側部に連結ピン62で接続され、該イコライズ駆動ユニット支持ブラケット61によりイコライズ駆動ユニット58はロボット腕41に支持されるようになっている。
【0021】
そして、前記サ―ボモ―タ50,56は前述したC型スポット溶接ガンにおけるサ―ボモ―タ4,11と同様に制御されるものであり、その詳細な制御回路は実質的にC型スポット溶接ガンの場合と同一であるので省略する。
【0022】
また、このX型スポット溶接ガンにおいても、ロボット腕41による溶接ガン本体42の移動時には、溶接ガン本体42自身はロボット腕41に対し固定する必要があるため、サ―ボモ―タ56によりサ―ボ的にロックする制御が行われているものであり、該ロボット腕41により溶接ガン本体42を溶接定位置に移動させる図2において(1)〜(2)間でガンが加圧直前の状態になると、サ―ボモ―タ56はあらかじめティ―チング時に設定されている電流値になる。ティ―チング時、先ずサ―ボモ―タ56における電流が測定され、このデ―タをもとに、該サ―ボモ―タ56への電流値を設定する。なお、ここで述べているティ―チングとは、実際にロボットとガンを移動させて行うティ―チング作業の他に、コンピュ―タ画面上で行うシュミレ―ションによるティ―チングも含むものである。
【0023】
このようにロボット腕41による溶接ガン本体42の移動を継続しながら両サ―ボモ―タ50,56を駆動し、サ―ボモ―タ50によって上ア―ム46及び電極45はワ―ク18に近付き、サ―ボモ―タ56とロボット本体の他の軸動作による揺動ア―ム54の揺動によって電極47も急速にワ―ク18に近付き(2)の状態となる。そして、電極45がワ―ク18に当接した時点から以後はサ―ボモ―タ50による加圧力の反力によって電極47もワ―ク18に押圧力を加えるようになることから、両電極45,47のワ―ク18への当接時間が著しく短縮されるガンの制御動作が高速動作となる。そしてサ―ボモ―タ56によって溶接ガン本体42の重量はバランスされているので、加圧動作時におけるワ―ク18の変形はほぼ完全に防止される。即ち、溶接ガン本体42、電極45,47はC型スポット溶接ガンにおける溶接ガン本体2、電極5,7と実質的に同様な制御が行われるのである。
【0024】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、各サ―ボモ―タがロボットの各1軸として制御されることによりロボットの他の軸と同期制御を可能とすると共に、イコライズ動作用モ―タの出力トルクがガンの打点姿勢に合わせて前記他の軸の動作中においても無段階的に所望のトルクに制御されることから、ガンの制御の高速動作が可能となり、各サ―ボモ―タの制御装置をロボット用制御装置とは別個に用意する必要がなくコストが削減され、各サ―ボモ―タへのティ―チングはロボットによるガン本体の位置決めに合わせて行われるのでそのティ―チングが容易であり、本発明は高速動作や大幅なコストダウンや信頼度や操作性の向上等が期待できるイコライズ機構付サ―ボモ―タ駆動スポット溶接ガンの制御方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係るイコライズ機構付サ―ボモ―タ駆動C型スポット溶接ガンの制御方法の説明図である。
【図2】図2は本発明における制御方法での両電極の移動説明図である。
【図3】図3は本発明に係るイコライズ機構付サ―ボモ―タ駆動スポット溶接ガンの制御方法を適用するのに適したX型スポット溶接ガンの概略側面図である。
【図4】図4は従来例における両電極の移動説明図である。
【符号の説明】
1,41 ロボット腕
2,42 溶接ガン本体
3,52 イコライズ機構
4,50 加圧動作用サ―ボモ―タ
5,7,45,47 電極
11,56 イコライズ動作用サ―ボモ―タ
22 ロボットコントロ―ラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to control of a spot welding gun driven by a servomotor provided with an equalizing mechanism between a robot arm and a welding gun body.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a servo motor driven spot welding gun having an equalizing mechanism in which a pressurizing operation and an equalizing operation in a gun body are respectively driven by dedicated servo motors is disclosed in, for example, JP-A-9-70671. It is known as such.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the case of the above-described conventional example, the two-axis operation (the pressurizing operation and the equalizing operation of the gun body) is not controlled synchronously with the positioning operation of the gun body by the robot. The positioning operation cannot be performed at the same time. For example, as shown in FIG. 4, the gun body is moved to the vicinity of the work 18 'by the robot, and finally the welding fixed position is changed from the state (1) to the fixed welding position (2). This is until the upper and lower electrodes 5 'and 7' are positioned at the upper and lower positions of the work 18 '. Then, after a current for setting a required pressurizing torque or a torque for weight balance is set to each motor, both motors are driven and the electrodes 5 'sequentially approach the
[0004]
Further, since the control device for the two axes must be prepared separately from the control device for the robot, the cost increases. Further, at the time of teaching operation, since the robot has to position the gun body and have two teaching pendants for the two axes, teaching is troublesome.
There are problems such as.
[0005]
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its object is to expect high-speed operation, significant cost reduction, improvement in reliability and operability, and the like. An object of the present invention is to provide a control method of a servo motor driven spot welding gun with an equalizing mechanism.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a control method of a servo motor driving spot welding gun with an equalizing mechanism according to the present invention is characterized in that the pressurizing operation and the equalizing operation in the gun body are each driven by a dedicated servo motor, Each servo motor is controlled as one axis of the robot, thereby enabling synchronous control with the other axes of the robot, and the output torque of the equalizing motor is adjusted in accordance with the strike position of the gun. The torque is controlled steplessly even during the operation of the other shaft.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1,
[0008]
The
[0009]
The equalizing
[0010]
Numeral 14 is a nut fixed to the movable arm 6, and a
[0011]
An
[0012]
Further, an
[0013]
A
[0014]
In the above-described C-type spot welding gun, when the welding gun
[0015]
Then, based on this data, the pressing force (approximately 0 to 20 Kg) allowed for the
[0016]
As described above, both
[0017]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an X-type spot welding gun suitable for carrying out the present invention. In this embodiment, a
[0018]
In the
[0019]
At the rear upper part of the
[0020]
The distal end of the drive shaft 57 of an equalizing
[0021]
The
[0022]
Also, in this X-type spot welding gun, when the
[0023]
In this manner, both the
[0024]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, each servomotor is controlled as one axis of the robot, thereby enabling synchronous control with the other axes of the robot, and the output torque of the equalizing operation motor. Is controlled steplessly to a desired torque even during the operation of the other axis according to the hitting posture of the gun, so that high-speed operation of the gun control becomes possible, and the control device of each servomotor is controlled. It is not necessary to prepare the robot separately from the robot controller, and the cost is reduced. Since teaching to each servomotor is performed according to the positioning of the gun body by the robot, the teaching is easy. In addition, the present invention provides a control method for a servo motor driven spot welding gun with an equalizing mechanism, which can be expected to achieve high-speed operation, significant cost reduction, and improvement in reliability and operability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a control method for a servomotor driven C-type spot welding gun with an equalizing mechanism according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of movement of both electrodes in a control method according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic side view of an X-type spot welding gun suitable for applying a control method of a servo motor driven spot welding gun with an equalizing mechanism according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view of movement of both electrodes in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1,41
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002252898A JP2004090020A (en) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | Method for controlling servo motor driven spot welding gun with equalizing mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004195545A (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Nachi Fujikoshi Corp | Spot welding method |
CN102294540A (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-28 | 小原株式会社 | Equalizing mechanism of welding apparatus |
-
2002
- 2002-08-30 JP JP2002252898A patent/JP2004090020A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004195545A (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Nachi Fujikoshi Corp | Spot welding method |
JP4646179B2 (en) * | 2002-12-20 | 2011-03-09 | 株式会社不二越 | Spot welding method |
CN102294540A (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-28 | 小原株式会社 | Equalizing mechanism of welding apparatus |
EP2399702A1 (en) | 2010-06-23 | 2011-12-28 | Obara Corporation | Equalizing mechanism of welding apparatus |
JP2012006031A (en) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Obara Group株式会社 | Equalizing device of welding machine |
US8803035B2 (en) | 2010-06-23 | 2014-08-12 | Obara Group Incorporated | Equalizing mechanism of welding apparatus |
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