JP2006082089A - Method and apparatus for robot seam welding - Google Patents
Method and apparatus for robot seam welding Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006082089A JP2006082089A JP2004266277A JP2004266277A JP2006082089A JP 2006082089 A JP2006082089 A JP 2006082089A JP 2004266277 A JP2004266277 A JP 2004266277A JP 2004266277 A JP2004266277 A JP 2004266277A JP 2006082089 A JP2006082089 A JP 2006082089A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- robot
- workpiece
- seam welding
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
本発明は、多関節ロボットを用いて被溶接物(以下、ワーク)にシーム溶接を行う方法と装置(以下、ロボット・シーム溶接方法と装置)に係り、特に、ロボットで把持するには大き過ぎる質量や体積のワークに適したロボット・シーム溶接方法と装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus (hereinafter referred to as a robot seam welding method and apparatus) for performing seam welding on an object to be welded (hereinafter referred to as a workpiece) using an articulated robot, and is particularly too large to be gripped by a robot. The present invention relates to a robot seam welding method and apparatus suitable for mass and volume workpieces.
シーム溶接は、回転する一対の電極輪でワークを挟んで加圧し、ワークを電極輪の回転に合わせて移動させつつ、電極輪間に溶接電流を連続的に通電して溶接を行う。このようなシーム溶接は、気密性を要する容器類の接合に適していて、例えば自動車の燃料タンクの製造に用いられる。
このシーム溶接を自動化するものとして、定置式のシーム溶接機に、ワークを把持するロボットを併設したシーム溶接装置がある(例えば、特許文献1参照)。
As a means for automating the seam welding, there is a seam welding apparatus in which a stationary seam welder is provided with a robot for gripping a workpiece (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、ロボットの可搬範囲を超えた質量のワークや、ロボットのアーム以上の長さを持つワークに対してはロボットを適用することができず、専用の倣い装置が必要となる。そのため、ワークの形状が異なる毎にワーク固定治具および倣い治具を製作しなければならず、特に倣い治具については、製作に多大な費用と期間が必要となる。 However, the robot cannot be applied to a workpiece having a mass exceeding the robot's transportable range or a workpiece having a length longer than the robot's arm, and a dedicated copying apparatus is required. For this reason, a workpiece fixing jig and a copying jig must be manufactured every time the shape of the workpiece is different. In particular, for the copying jig, a great amount of cost and time are required for manufacturing.
これに対して、自動車の車体にシーム溶接を行うことを目的として、1対の対向回転溶接ローラを含む溶接ヘッドをロボットに取り付けたワイヤシーム溶接装置がある(例えば、特許文献2を参照)。しかし、係る構成であっても、ワークの大きさによっては、ロボットのアームが溶接ヘッドに適切な姿勢を採らせることができない。
このように、従来の装置では、1台のロボットを用いて大きなワークのすべての溶接線を溶接することが困難である。
As described above, in the conventional apparatus, it is difficult to weld all the welding lines of a large workpiece using one robot.
本発明は、大きな質量や体積のワークに対しても自動化したシーム溶接を可能にするロボット・シーム溶接方法と装置の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a robot seam welding method and apparatus capable of performing automated seam welding even on a workpiece having a large mass or volume.
本発明によるロボット・シーム溶接方法では、多関節ロボットに搭載した一対の回転電極輪で被溶接物を挟み、これら電極輪が予め教示された被溶接物の溶接線に沿って移動するようにロボットを動かしながら、電極輪に溶接電流を通して被溶接物のシーム溶接を行う。この方法は、溶接線が電極輪の溶接動作範囲に入るように被溶接物を移動させることを特徴とする。 In the robot seam welding method according to the present invention, a robot is configured such that a workpiece is sandwiched between a pair of rotating electrode wheels mounted on an articulated robot, and these electrode wheels are moved along a welding line of the workpiece to be taught in advance. While moving, seam welding of the work piece is performed by passing a welding current through the electrode ring. This method is characterized in that the workpiece is moved so that the welding line falls within the welding operation range of the electrode wheel.
また、本発明によるロボット・シーム溶接装置は、多関節ロボットと、このロボットに搭載した一対の回転電極輪とを含み、これら電極輪で被溶接物を挟んで、電極輪が予め教示された被溶接物の溶接線に沿って移動するようにロボットを動かしながら、電極輪に溶接電流を通して被溶接物のシーム溶接を行う。この装置は、溶接線が電極輪の溶接動作範囲に入るように被溶接物を動かす可動の被溶接物支持テーブルを設けたことを特徴とする。 The robot seam welding apparatus according to the present invention includes an articulated robot and a pair of rotating electrode wheels mounted on the robot, and the electrode wheel is previously taught by sandwiching an object to be welded by these electrode wheels. While moving the robot so as to move along the welding line of the welded object, seam welding of the workpiece is performed by passing a welding current through the electrode ring. This apparatus is characterized in that a movable workpiece support table is provided for moving the workpiece so that the welding line enters the welding operation range of the electrode wheel.
被溶接物の移動は、溶接中にロボットの移動と同期して行うことが好適である。こうすることにより、被溶接物の溶接部位を連続的に電極輪の溶接動作範囲に入れて、溶接を中断することなく連続して行うことができる。 It is preferable that the workpiece is moved in synchronism with the movement of the robot during welding. By carrying out like this, the welding site | part of a to-be-welded object can be continuously put in the welding operation | movement range of an electrode wheel, and it can carry out continuously, without interrupting.
これらの方法および装置によると、多関節ロボットによる電極輪の溶接動作範囲に溶接線が入るように被溶接物を移動させるので、ロボットの可搬質量を超えた質量のワークや、ロボットアーム長さ以上の長さのあるワークに対しても、従来要した専用の倣い装置などを用いること無く、自動シーム溶接が可能である。そのため、この種のワークの溶接作業効率を大きく向上することができる。
また、本発明によると、大小各種のワークを作業対象とし得るので、汎用的なロボット・シーム溶接装置を比較的安価に提供することができる。
According to these methods and devices, the work piece is moved so that the welding line enters the welding operation range of the electrode ring by the articulated robot, so that the workpiece having a mass exceeding the robot's transportable mass or the length of the robot arm Automatic seam welding can be performed on a workpiece having the above length without using a dedicated copying apparatus required conventionally. Therefore, the welding work efficiency of this kind of work can be greatly improved.
Further, according to the present invention, various types of large and small workpieces can be set as work targets, so that a general-purpose robot / seam welding apparatus can be provided at a relatively low cost.
以下、添付図面に示す実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例によるロボット・シーム溶接装置を示している。この装置は、多関節ロボット1と、ワーク7を支持するためのテーブル5と、この装置の動作を制御するロボット制御ユニット8とを有する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a robot seam welding apparatus according to an embodiment of the present invention. This apparatus has an articulated robot 1, a table 5 for supporting a workpiece 7, and a
ロボット1は、アーム先端に溶接ヘッド2を搭載している。溶接ヘッド2は、移動可能に設けた電極輪3aと、この可動電極輪を受ける定置側の電極輪3bと、それぞれの電極輪を駆動するモータ4a,4bと、これらモータを電極輪につなぐ減速機およびドライブシャフト(図示なし)とを備えている。加えて、溶接ヘッド2には、電極輪3aを電極輪3bに対して押し付けてワーク7の溶接部分を挟むための加圧動作を行うエアシリンダ等の加圧機構を設けており、電極輪3aは、この加圧機構に接続している。
溶接ヘッド2にはまた、電極輪に溶接電流を通すための溶接トランス(図示なし)を設置しているが、この溶接トランスは溶接ヘッドの外に設けてもよい。溶接電流を制御する溶接機(図示なし)は定置している。
The robot 1 has a welding head 2 mounted on the arm tip. The welding head 2 includes a movable electrode wheel 3a, a stationary electrode wheel 3b that receives the movable electrode wheel,
The welding head 2 is also provided with a welding transformer (not shown) for passing a welding current through the electrode ring, but this welding transformer may be provided outside the welding head. A welding machine (not shown) for controlling the welding current is stationary.
テーブル5は、ロボット1と同じ基礎床面に設置され、サーボ制御の下に回転可能となっている。テーブル5上に、サーボ制御で水平方向に移動可能なXYテーブル6が搭載されている。XYテーブル6は固定具を備え、このテーブル上に載せられたワーク7を保持する。
本実施例では、ワーク7の支持用に2つのテーブル5,6を設けているが、溶接作業を行うのに必要なければ、回転テーブル5またはXYテーブル6のうちのいずれか一方を省いてもよい。また、基礎床面に平行な軸を中心に回動してワーク7を傾けるように構成したテーブルを、上記支持テーブルの一部として設けることもできる。
The table 5 is installed on the same base floor as the robot 1 and is rotatable under servo control. On the table 5 is mounted an XY table 6 that can be moved in the horizontal direction by servo control. The XY table 6 includes a fixture, and holds a workpiece 7 placed on the table.
In the present embodiment, two tables 5 and 6 are provided for supporting the workpiece 7. However, if it is not necessary for performing the welding operation, either the rotary table 5 or the XY table 6 may be omitted. Good. In addition, a table configured to tilt the workpiece 7 by rotating around an axis parallel to the foundation floor can be provided as a part of the support table.
ロボット制御ユニット8は、予めロボット1に教示した、ワーク7の溶接に必要な移動経路やテーブル5,6の位置、ワーク7の溶接部位、速度などの溶接条件を含む動作プログラムを内蔵し、このプログラムを再生し、動作指令をロボット1やテーブル5,6に発して運転制御を行う。
The
続いて、本例の装置によるシーム溶接作業を説明する。
この作業では、ワーク7を、ロボット1のアームの移動だけで溶接が行える位置に回転テーブル5およびXYテーブル6により移動させて、溶接を行う。例えば、ワーク7が四角形で、その4辺を一辺ずつ溶接する場合、ロボット制御ユニット8は、まず最初の一辺を溶接するための位置にロボット1を移動させ、ワーク7の一辺上の溶接開始点を、ロボット1に搭載した溶接ヘッド2の電極輪3a,3bの間に位置決めする。次いで、電極輪3aを電極輪3bへ向けて押し付けて、ワーク7の溶接部分をこれら電極輪の間に挟む。
Subsequently, the seam welding operation by the apparatus of this example will be described.
In this operation, the work 7 is moved by the rotary table 5 and the XY table 6 to a position where welding can be performed only by moving the arm of the robot 1, and welding is performed. For example, when the workpiece 7 is a quadrangle and the four sides are welded one by one, the
ワークの挟持が完了したら、制御ユニット8は、電極輪3a,3bがワーク7の一辺の溶接線に沿って動くようにロボット1の移動を開始させ、同時に電極輪3a,3bの回転を始める。また、ロボットおよび電極輪の動作開始と同時に、シーム溶接機に対して溶接信号および溶接条件信号を出力し、ワーク7の一辺のシーム溶接を行う。
When the clamping of the workpiece is completed, the
電極輪3a,3bが溶接終了位置に到達すると、ロボット制御ユニット8は、溶接信号および溶接条件信号をオフさせ、ロボット1と電極輪3a,3bを停止させる。その後、電極輪3aの加圧を止めてワーク7を解放し、ロボット1を移動させて、回転テーブル5およびXYテーブル6の動作に干渉しない位置に退避させる。制御ユニット8は、ロボット1の退避が完了したら、回転テーブル5を90度旋回させ、さらに、XYテーブル6の駆動により、ワーク7をロボット1の動作範囲内となる位置に移動させる。
こうして、ワーク7は次の一辺の溶接が可能な状態となり、上述した電極輪3a,3bの位置決め動作を経て、装置は溶接を再開する。その後、同様な作業をワーク7の残る二辺に行うことにより、ワーク7のシーム溶接が完了する。
When the electrode wheels 3a and 3b reach the welding end position, the
In this way, the workpiece 7 can be welded on the next side, and the apparatus resumes welding through the positioning operation of the electrode wheels 3a and 3b described above. Thereafter, the same work is performed on the remaining two sides of the work 7 to complete the seam welding of the work 7.
次に、上述したロボット・シーム溶接装置の変更例を説明する。
この変更例は、溶接作業中にワークの支持テーブルも動かしてワークのすべての溶接部位を連続的にシーム溶接可能にするものである。本例ではこのような変更をロボット制御ユニットの動作プログラムで行っており、装置の構成要素は図1の実施例と同様でよい。
以下の説明では、変更点のみを延べ、同様な構成部分については同じ参照符号を用いて詳細な説明と図示を省略する。
Next, a modified example of the above-described robot seam welding apparatus will be described.
In this modified example, the workpiece support table is also moved during the welding operation so that all the welded portions of the workpiece can be continuously seam welded. In this example, such a change is performed by the operation program of the robot control unit, and the components of the apparatus may be the same as those in the embodiment of FIG.
In the following description, only changes are extended, and the same reference numerals are used for the same components, and detailed description and illustration are omitted.
本例のロボット制御ユニット8には、予め、ロボット1、回転テーブル5およびXYテーブル6の物理的な位置関係を登録し、連続したシーム溶接を行うように教示された溶接軌跡を維持するためにロボット1、回転テーブル5、XYテーブル6がどのように動作すべきかを計算できるようにする。
本例では、図2に示すワーク17の周囲フランジ上の溶接線9をシーム溶接する。このとき、ロボット1の溶接動作可能範囲は点線10の内側であるものとする。
In the
In this example, the weld line 9 on the peripheral flange of the
図3に、本例のロボット1とテーブル5,6の溶接作業時の動作状況を示す。図中の参照符号11は、溶接ヘッド2の位置(電極輪3a,3bとワーク17の接触点)を示している。
まず、図3左上のワーク17の位置からシーム溶接を開始し、ロボット1を作動させて溶接ヘッド2をX方向に移動させる。ロボット1の移動と同時にXYテーブル6を−X方向に動作させる。その結果、溶接の進行に従って、ロボット1の溶接動作可能範囲10がワーク17の溶接部位に沿って移動する。
このとき、溶接速度はロボット1の移動速度+XYテーブル6の移動速度となるが、ロボット制御ユニット8でXYテーブル6も制御するため、ロボット動作プログラムを教示する際に溶接速度のみを記録することで、自動的にロボット1の移動速度+XYテーブル6の移動速度が溶接速度となる。
In FIG. 3, the operation | movement condition at the time of welding work of the robot 1 of this example and the tables 5 and 6 is shown. Reference numeral 11 in the drawing indicates the position of the welding head 2 (the contact point between the electrode wheels 3a and 3b and the workpiece 17).
First, seam welding is started from the position of the
At this time, the welding speed is the movement speed of the robot 1 + the movement speed of the XY table 6. Since the
ワーク17の最初の一辺を溶接し終わると、制御ユニット8は、そのままロボットアームを動かして溶接ヘッド2の姿勢を変更しながら、Y方向に溶接ヘッド2を移動させて、溶接を続行する。前述したX方向への溶接と同様に、Y方向に動作する場合も、ロボットアームにより溶接ヘッド2をY方向に移動させ、同時にXYテーブル6を−Y方向に動かす。以下、同様の動作をワーク17の残りの二辺について行うことで、ワーク17の周囲フランジ面をすべて一度に連続して溶接することができる。
なお、この例では、XYテーブル6のみを動作させているが、ワークの姿勢などに応じて適宜回転テーブル5を動作させてもよい。
When the first side of the
In this example, only the XY table 6 is operated, but the rotary table 5 may be operated as appropriate according to the posture of the workpiece.
このように、多関節ロボットに溶接ヘッドを搭載することに加えてワーク支持テーブルを可動にすることにより、質量や体積が大きくて、従来のロボット・シーム溶接装置の適用が困難であったワークについても、シーム溶接の自動化が可能になる。
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら特定の形態のみに限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲に記載する定義内で、説明した形態に種々の変更を加えることができ、或いは本発明が他の形態を採ることも可能である。
Thus, in addition to mounting a welding head on an articulated robot, by making the work support table movable, the mass and volume are large, making it difficult to apply conventional robot seam welding equipment. However, it is possible to automate seam welding.
The present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to these specific forms, and various modifications may be made to the described forms within the definitions described in the appended claims. Or the present invention can take other forms.
1 多関節ロボット
2 溶接ヘッド
3a,3b 電極輪
5 回転テーブル
6 XYテーブル
7,17 ワーク(被溶接物)
8 ロボット制御ユニット
9 溶接線
10 溶接動作範囲
11 溶接ヘッドの位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Articulated robot 2 Welding head 3a, 3b Electrode wheel 5 Rotating table 6 XY table 7, 17 Workpiece (workpiece to be welded)
8 Robot control unit 9 Welding line 10 Welding operation range 11 Welding head position
Claims (4)
溶接線が電極輪の溶接動作範囲に入るように被溶接物を移動させることを特徴とするロボット・シーム溶接方法。 The workpiece is sandwiched between a pair of rotating electrode wheels mounted on an articulated robot, and the welding current is passed through the electrode wheels while moving the robot so that these electrode wheels move along the weld line of the workpiece to be taught in advance. In the robot seam welding method for seam welding of workpieces,
A robot seam welding method characterized by moving an object to be welded so that a welding line falls within a welding operation range of an electrode ring.
溶接線が電極輪の溶接動作範囲に入るように被溶接物を動かす可動の被溶接物支持テーブルを設けたことを特徴とするロボット・シーム溶接装置。 It includes an articulated robot and a pair of rotating electrode wheels mounted on the robot, and the electrode wheel is moved along the weld line of the workpiece to be welded in advance by sandwiching the workpiece by these electrode wheels. In robot seam welding equipment that performs seam welding of workpieces through welding current through electrode wheels while moving the robot,
A robot seam welding apparatus comprising a movable workpiece support table for moving a workpiece so that a welding line falls within a welding operation range of an electrode ring.
The apparatus according to claim 3, further comprising a control unit for controlling the operation of the robot and the support table, wherein the control unit moves the support table in synchronism with the movement of the robot during welding. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004266277A JP2006082089A (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Method and apparatus for robot seam welding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004266277A JP2006082089A (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Method and apparatus for robot seam welding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006082089A true JP2006082089A (en) | 2006-03-30 |
Family
ID=36161011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004266277A Pending JP2006082089A (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Method and apparatus for robot seam welding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006082089A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008207262A (en) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Manipulator system |
JP2013123728A (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Art−Hikari株式会社 | Seam welding equipment |
JP2015074025A (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | ナストーア溶接テクノロジー株式会社 | Resistance welding device |
-
2004
- 2004-09-14 JP JP2004266277A patent/JP2006082089A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008207262A (en) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Manipulator system |
JP2013123728A (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Art−Hikari株式会社 | Seam welding equipment |
JP2015074025A (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | ナストーア溶接テクノロジー株式会社 | Resistance welding device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014049637A1 (en) | Welding device | |
KR101344343B1 (en) | automatic welding system | |
JP6460645B2 (en) | Bonding assembly equipment | |
JP2007167896A (en) | Seam welding machine, seam welding apparatus, seam welding robot system, seam welding method, and method of creating rotary driving control program for roller electrode | |
JPH0292471A (en) | Automatic seam welding device for fuel tank | |
JP5634207B2 (en) | Laser welding machine | |
JP2008238186A (en) | Welding apparatus | |
JP2006082089A (en) | Method and apparatus for robot seam welding | |
CN210281030U (en) | Non-rotating shaft circular seam welding equipment | |
CN107835727B (en) | Workpiece positioning device | |
JP4090933B2 (en) | Automatic welding control method | |
JP3246692B2 (en) | Method and apparatus for seam welding of fuel tank | |
WO2020202830A1 (en) | Welding system, control device, control program and welding method | |
JP2007167895A (en) | Seam welding apparatus, seam welding robot system and seam welding method | |
JP2004330253A (en) | Method and apparatus for spot-welding | |
JP2004130323A (en) | Laser beam welding equipment and laser beam welding method | |
JPH0957458A (en) | Supply of welding parts and spot welding system therefor | |
JP4375671B2 (en) | Robot seam welding method and apparatus | |
KR102426356B1 (en) | Welding robot that forms uniform weaving bead by performing welding in precise weaving operation along the welding line formed on the steel pipe | |
JP2002224826A (en) | Fillet welding equipment for cylindrical body | |
WO2022244683A1 (en) | Welding device having welding heads that perform welding and that are arranged in plurality of different directions, and welding method for same | |
JP7223651B2 (en) | Welding system and its operation method | |
JPH0324296Y2 (en) | ||
JP2006205170A (en) | Robot seam welding apparatus provided with truing mechanism for welding electrode, and method for shaping welding electrode | |
JP2006082087A (en) | Method and apparatus for robot seam welding |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070522 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070704 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090508 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090707 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091106 |