JP2007044748A - Robot control method and robot control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動式溶接ガンを先端に装着してスポット溶接を行うロボットに関し、特に亜鉛めっき等の被溶接材を溶接した際に発生する溶着を解除するロボットの制御方法および制御装置に関する。 The present invention relates to a robot that performs spot welding by attaching an electric welding gun to the tip, and more particularly, to a robot control method and a control device that release welding that occurs when a workpiece to be welded such as galvanizing is welded.
ロボットによるスポット溶接の構成例を図6に示す。図では、多関節ロボット1がその先端に取り付けられたエア駆動式のスポット溶接用のガン17を用いて治具40上のワークWを加圧し溶接する場合の構成を示している。
図6では、全体の構成を説明するためにロボット1と溶接ガン17とを分離して描いているが、実際にはロボット1の手首先端に溶接ガン17が取り付けられている。
溶接ガン17の先端部分は開閉自在に構成されており、シリンダー18から下向きに伸びたシャンク16Uの先端には電極チップ16aが取り付けられ、ガンアーム15の側には、シャンク16Lの先端に電極チップ16bがシャンク16U、電極チップ16aに対向するように取り付けられている。シリンダー18が動作してシャンク16Uが下方へ伸びることで複数枚重ねたワークW、例えばワークW1、W2を2つの電極チップ16a、16bによって挟んで加圧し、両電極間にトランス12より溶接電流を供給しスポット溶接を行う。
また、エアの代わりに電動モータを駆動源としたスポット溶接ガンも普及しており、図1に示すように、ロボットコントローラ2により制御されたモータ11によって駆動部13、14を介して可動側の電極チップ16aを上下に動かしワークWを加圧、トランス12により溶接電流を流すという一連の溶接動作をなし、ワークを高速で溶接することができる。
しかしながら、ワークWに対するスポット溶接が終了しても、図7に示すように、溶接打点位置で電極チップとワークWが様々な状態で付着(以後、溶着という)して、ロボット1を動作させることができないという問題が生じていた。
具体的には、図7(a)のように固定側チップ16bのみが溶着する場合、図7(b)のように可動側チップ16aのみが溶着する場合、あるいは図7(c)のように可動側チップ16a、固定側チップ16bが双方とも溶着する場合がある。特に亜鉛めっき処理のワークの場合は、スポット溶接によってナゲットが生成されてもチップとワークが溶着しやすく、連続自動溶接の途中でロボット1が停止してしまうことが多かった。
A configuration example of spot welding by the robot is shown in FIG. In the figure, a configuration is shown in which the articulated
In FIG. 6, the
The tip of the
Further, spot welding guns using an electric motor as a driving source instead of air are also in widespread use. As shown in FIG. 1, a
However, even when spot welding to the workpiece W is completed, as shown in FIG. 7, the electrode tip and the workpiece W adhere in various states (hereinafter referred to as welding) at the welding spot position, and the
Specifically, when only the
そこで従来方法では、図6に示すようにエア式溶接ガン17にガン先端部の開放を確認するためのリミットスイッチ20を設けるなどしていた。ガン先端部の開放時にシャンク16Uと連動して上方へ移動する部材がシリンダー18の上方のリミットスイッチを作動させることによって溶接後にエア式溶接ガン17の先端部が正常に開放されているか否かを確認し、開放されなければ図7のように電極チップがワークWと溶着している状態と判断してロボット1の動作を止めるようにし、その後作業員が工具を使って溶着部を剥離させていた。
しかし、従来の技術では溶着を検出することは容易だが、その後の溶接ガンとワークを剥がす際には、人手による作業に頼らざるを得なかった。
Therefore, in the conventional method, as shown in FIG. 6, a
However, although it is easy to detect the welding with the conventional technology, when the welding gun and workpiece are peeled after that, it has been necessary to rely on manual work.
そこで、溶着の確認と溶着部の分離とを自動的に行う方法として、特許文献1のようなものがあった。すなわち、図7に示すような溶着現象を踏まえて、溶接終了時に図6の溶着検出部7にて溶接ガン17と治具40との間で電気的な導通を検出すれば溶着したと判断し、その場合には少なくとも1回、溶接ガン17に再通電することにより溶着状態を解除するというものである。
Therefore, as a method for automatically performing confirmation of welding and separation of the welded portion, there is a method as described in
さらに別の従来技術として、図6の構成において、ロボットコントローラ2内の溶着検出部7にて溶着を検出した後、再度溶接ガン17にエアを加圧すると同時に、入出力部3から溶接タイマ30へ指令を出力し、溶接ガン17の両電極間に電流を供給しつつ、ロボット1を動作させ溶接ガン17を垂直軸回りに正、逆に回転動作させ溶着を解除するという方法があった(例えば特許文献2参照)。
As another prior art, in the configuration of FIG. 6, after welding is detected by the welding detection unit 7 in the robot controller 2, air is pressurized again to the
しかしながら、特許文献1の方法では、再通電による溶接を繰り返すだけであるため、電極チップの損傷状態、ワークの材質や表面状態、溶接条件などによっては、逆に双方が溶融してさらに溶着を促進する恐れがあった。
また特許文献2の方法では、溶接ガンがエア式のため電極の加圧力を適切に制御することが不可能で、高い加圧力で挟んだままロボットにより溶接ガンを回転させることによりワークも歪みやすくガンの電極部の芯ズレや電極の摩耗、損傷といった悪影響もあり頻繁には利用できなかった。
本発明は、このような問題点に鑑み、特に電動式溶接ガンについて新たな設備投資や改造をすることなく、既存の設備を使い実現できる溶着解除の方法とその装置を提供することを目的とする。
However, in the method of
In the method of Patent Document 2, since the welding gun is pneumatic, it is impossible to appropriately control the electrode pressing force, and the workpiece is easily distorted by rotating the welding gun with a robot while being sandwiched with a high pressing force. It could not be used frequently due to adverse effects such as misalignment of the electrode part of the gun and wear and damage of the electrode.
In view of such problems, the present invention has an object to provide a welding release method and an apparatus thereof that can be realized using existing equipment, without making a new capital investment or remodeling especially for an electric welding gun. To do.
本発明は、上記の目的を達成するために、次のようにしたものである。
請求項1に記載の発明は、電動機により電極を駆動する溶接ガンを装着し、前記溶接ガンよってスポット溶接を行うロボットの制御方法であって、スポット溶接実行後、ワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出すると、前記電極を再度前記ワークに予め設定された力で加圧し、前記開閉部に予め設定された電流値および通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの予め設定された向きに予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させてから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させ前記溶接ガンの姿勢をスポット溶接実行時の姿勢に戻してから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、前記溶着検出時の一連の動作を予め設定された回数繰り返し、前記回数繰り返し後も前記溶着が解消されない場合は、前記ロボットを停止することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、前記回転の向きは、前記溶接ガンが前記ワーク周辺の物体と干渉しない方向であることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、前記溶着検出時の一連の動作での前記電極の加圧力、前記通電する電流値、前記通電時間、前記回転の向き、前記回転の角度、前記繰り返し回数は、スポット溶接の打点ごとに設定することを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、電動機により電極を駆動する溶接ガンを装着し、前記溶接ガンよってスポット溶接を行うロボットの制御装置において、前記制御装置は、前記電極へ通電を行う溶接タイマと前記ロボットと前記溶接ガンの電動機を制御する中央処理部と、電気的導通によってワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出する溶着検出部とを備え、前記中央処理部は、前記溶着検出部にて溶着を検出すると、予め設定された前記電極の加圧力、電流値、通電時間、回転の向き、回転の角度に従って、前記電極を再度前記ワークに前記加圧力で加圧し、前記開閉部に前記予め設定された電流値および前記予め設定された通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させてから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させ前記溶接ガンの姿勢をスポット溶接実行時の姿勢に戻してから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、前記中央処理部は、前記溶着検出時の一連の動作での前記電極の加圧力、前記通電する電流値、前記通電時間、前記回転の向き、前記回転の角度、前記繰り返し回数を、スポット溶接の打点ごとに記憶することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is as follows.
The invention according to
According to a second aspect of the present invention, the welding gun is rotated by the preset angle around the axis in the pressurizing direction by the preset angle, and then the welding gun is turned in the reverse direction. From this, it is attempted to open the electrode.
According to a third aspect of the present invention, the welding gun is rotated by the preset angle around the pressurizing direction axis by the preset angle, and then the welding gun is turned back to rotate in the reverse direction. An attempt is made to open the electrode after returning the position of the welding gun to the position at the time of spot welding execution.
The invention described in
The invention according to
In the invention according to claim 6, the applied pressure of the electrode, the current value to be energized, the energization time, the direction of rotation, the angle of rotation, and the number of repetitions in a series of operations at the time of detection of welding are: It is set for each spot welding spot.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a robot control apparatus in which a welding gun for driving an electrode by an electric motor is mounted and spot welding is performed by the welding gun. The control apparatus includes a welding timer for energizing the electrode and the welding timer. A central processing unit that controls a robot and an electric motor of the welding gun; and a welding detection unit that detects that welding has occurred between the workpiece and the electrode due to electrical continuity, and the central processing unit includes the welding When welding is detected by the detection unit, the electrode is again pressed against the workpiece with the applied pressure according to a preset applied pressure, current value, energization time, rotation direction, and rotation angle of the electrode, and the opening and closing is performed. And the robot is energized with the preset current value and the preset energization time, and the welding gun is set by the robot around the pressurizing direction axis. After only rotated angle the preset in the direction was carried out a series of operations that attempt to open the electrodes, melting the welding between the workpiece and the electrode, characterized in that to peel.
In the invention according to claim 8, the welding gun is rotated by the preset angle around the pressurizing direction axis by the preset angle, and then the welding gun is turned in the reverse direction. From this, it is attempted to open the electrode.
According to the ninth aspect of the present invention, the welding gun is rotated by the preset angle around the pressurizing direction axis by the preset angle, and then the welding gun is turned back to rotate in the reverse direction. An attempt is made to open the electrode after returning the position of the welding gun to the position at the time of spot welding execution.
According to a tenth aspect of the present invention, the central processing unit is configured such that the pressure applied to the electrode, the current value to be energized, the energization time, the rotation direction, and the rotation angle in a series of operations at the time of detecting the welding. The number of repetitions is stored for each spot welding spot.
本発明によれば、ワーク上に形成された溶接ナゲットや溶接ガンの電極を損なうことなく、確実に溶着を解除することができる。また、ロボットが溶着解除を自動的に行うため、作業者の負担を軽減し、製造ラインの生産効率も向上できるという効果がある。
さらに、溶着解除の際の各パラメータを容易に設定・変更できるため、特性の異なる様々なワークに対応可能となる。
According to the present invention, welding can be reliably released without damaging the electrodes of the welding nugget or welding gun formed on the workpiece. In addition, since the robot automatically releases the welding, it is possible to reduce the burden on the operator and improve the production efficiency of the production line.
Furthermore, since each parameter at the time of releasing welding can be easily set and changed, it is possible to deal with various workpieces having different characteristics.
以下、本発明を実施例と図面により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples and drawings.
図1は本発明のシステム構成の概略図である。図において、1はロボット、2はロボット1および後述する電動式溶接ガン10を制御するロボットコントローラ、10はロボット1の手首先端に取り付けられたスポット溶接用の電動式溶接ガンである。30は溶接タイマで、電動式溶接ガン10へ溶接電流を供給する。
図1では、本発明の全体の構成を説明するためにロボット1と電動式溶接ガン10とを分離して描いているが、実際には図2に示すようにロボット1の手首先端に電動式溶接ガン10が取り付けられている。
40は、スポット溶接の対象となる被溶接材W1とW2を載置するための治具である。
以下の説明では、被溶接材W1とW2をまとめてワークWと称す。
FIG. 1 is a schematic diagram of a system configuration of the present invention. In the figure, 1 is a robot, 2 is a robot controller for controlling the
In FIG. 1, the
In the following description, the workpieces W1 and W2 are collectively referred to as a workpiece W.
電動式溶接ガン10のガンアーム15にはシャンク16Lを介して固定側の電極チップ16bが取り付けられ、これに対向する可動側にはシャンク16Uを介して可動側の電極チップ16aが取り付けられている。
可動側電極16aには、電動式溶接ガン10に付帯するモータ11の動力がプーリ14、ボールネジ13を介して伝達され、可動側電極16aは開閉動作を行う。具体的には、加圧方向線21上を上下動する。
A fixed
The power of the
モータ11の動作は、ロボットコントローラ2内のガンモータ制御部6によって制御される。電動式溶接ガン10の溶接電流制御は、ロボットコントローラ2内の入出力部3からの溶接指令を受けた溶接タイマ30の入出力部31にて行われ、その電流は、溶接タイマ30から電源2次ケーブル32、33を経て電動式溶接ガン10に付帯するトランス12に送り込まれる。また、溶接終了後の溶着を検出するために、ロボットコントローラ2内には溶着検出部7が設けられ、溶着検出部7には電動式溶接ガン10からの検出線8bと、治具40からの検出線8aが接続されている。
ロボットコントローラ2内の中央処理部4は予め教示された手順でシステム全体を統括し、ロボット1、電動式溶接ガン10、溶接タイマ30を制御する。
The operation of the
The
図1のシステムによる、ある打点でのスポット溶接から溶着解除までについて、図3に示すフローに沿って具体的に説明する。
まず、ロボットコントローラ2内のロボット制御部5が中央処理部4の指令に従ってロボット1の各関節軸を制御し、ロボット1を動作させる。ロボット1の動作に伴いその手首部に取り付けられた電動式溶接ガン10も移動し、その固定側電極16bを目的位置であるワークW上の打点位置SPに到着させ、変数n(n:0以上の整数)に0をセットする(図3のステップ1)。nについては後述する。
次に、ロボットコントローラ2内のガンモータ制御部6にてモータ11を駆動して可動側シャンク16Uの電極チップ16aを下へ移動させてワークWに当接加圧させ、対向する固定側電極16bとで打点位置SPにてワークWを挟む(図3のステップ2)。
From the spot welding at a certain point to the welding release by the system of FIG. 1 will be specifically described along the flow shown in FIG.
First, the
Next, the
それと同時にロボットコントローラ2が溶接タイマ30内の入出力部31へ信号線を介して起動指令を与える(ステップ3)。すると溶接タイマ30は電源2次ケーブル32、33を介してトランス12に電流を流し、これを受けて電極間にも電流が流れ、ワークWに対しスポット溶接を行う(ステップ4)。
スポット溶接の際の溶接電流および溶接時間は溶接タイマ30により制御され、溶接終了時には、溶接タイマ30からロボットコントローラ2の入出力部3へ完了信号を送る。ロボットコントローラ2は完了信号を受けると、即座にガンモータ制御部6により可動側電極16aを上へ移動させる指令を出すと共に、ロボット制御部5により電動式溶接ガン10を下方へ移動させる指令を出し、ワークWを解放するための開放動作を行う。(ステップ5)。
以上でスポット溶接のシーケンスは終了するが、最後は前述のようにロボットコントローラ2内の溶着検出部7にて電気的導通を確認することで電動式溶接ガン10とワークWとの溶着を判断する(ステップ6)。
溶着が発生していない場合には、ロボット1を次の打点位置へと動作させ(ステップ15)、再度ステップ1からのスポット溶接のシーケンスを行う。
At the same time, the robot controller 2 gives a start command to the input /
The welding current and the welding time at the time of spot welding are controlled by the welding timer 30, and when the welding is finished, a completion signal is sent from the welding timer 30 to the input /
The spot welding sequence is thus completed. Finally, the welding between the
If welding has not occurred, the
以下では、スポット溶接実行後に電動式溶接ガン10とワークWとの溶着が検出された場合の処理について説明する。これらの処理は、図3のフローチャートのステップ7〜14に相当する。
溶着が検出された場合、まずその打点での溶着発生の回数が予め設定された回数N(N:自然数)以上となっているかどうかを確認する(ステップ7)。前述のnが溶着発生の回数を示す変数であり、nは溶着解除動作後、後述するステップ13にてインクリメントされる。
n>N、すなわち溶着解除動作をN回行ってもなお溶着が解消されなければアラームとしてロボットの動作を停止させる(ステップ14)。
n≦Nの場合は、中央処理部4でその位置を記憶し所定の処理、すなわち、ガン加圧(ステップ8)、溶接タイマの起動(ステップ9)、ガンの回転制御(ステップ10、11)、ガン開放(ステップ12)といった一連の処理を実行する。
以下に、この一連の処理について詳細に説明を行う。
Below, the process when the welding with the
When welding is detected, it is first checked whether or not the number of welding occurrences at that point is equal to or greater than a preset number N (N: natural number) (step 7). The aforementioned n is a variable indicating the number of welding occurrences, and n is incremented in
If n> N, that is, if the welding is not solved even after performing the welding release operation N times, the operation of the robot is stopped as an alarm (step 14).
If n ≦ N, the
Hereinafter, this series of processes will be described in detail.
まず、溶着が発生した位置を中央処理部4に記憶させる。次に電動式溶接ガン10のモータ11を駆動させ、溶接前の位置にある可動側電極チップ16aをワークWに当接する位置に移動させる。このとき電動式溶接ガン10とワークWとの溶着が図7(a)〜(c)のいずれの場合であっても、ロボットの動作により電動式溶接ガン10を上下方向に適切に移動させることにより、当接させることが可能である。当接位置に移動後、ガン加圧を行う(ステップ8)。可動側電極16aはモータ11により駆動されるため、エアシリンダによる駆動の場合と異なり、加圧力の制御を行うことができる。ステップ8におけるガン加圧では、その加圧力は実際のスポット溶接時より小さい値となるよう設定されている。
First, the position where welding has occurred is stored in the
その後、電動式溶接ガン10をワークWに対し加圧方向線21を中心として回転させるが、その回転方向は時計回りと反時計回りの2通りがある。
図4(a)(b)は、溶着が発生した打点位置における電動式溶接ガン10の動作を示す上面図であり、図3のフローのステップ10および11に相当する。
図4(a)は、上方から見て反時計回りに電動式溶接ガン10を回転させる動作を示しており、図中の矢印の向きに回転させることにより、ワークWを支える治具40のポスト40aとの干渉を避けている。また図4(b)では、上方から見て時計回りに電動式溶接ガン10を回転させて治具ポスト40a を避けている。
なお、図4においては説明のためロボット1を省略し、電動式溶接ガン10についてもガンアーム15のみを描いている。
前述の回転制御とは、ロボット制御部5からの指令によりロボット1の各軸を動作させて予め設定された角速度と角度でガンアーム15を加圧方向線21を中心として正または負の方向、つまり時計回りまたは反時計回りに回転させ、瞬時にその逆方向に回す制御を言う。
回転中もロボット1の各軸を動作させて電動式溶接ガン10の姿勢を制御しているため、電動式溶接ガン10はワークWに対して適切な打角を保っている。
さらに、前述のように可動側電極をモータによって駆動する電動式溶接ガンを用いているため、ワークWへの加圧力もエア式のようにスポット溶接時と同じ強い加圧力でなく、ガンアーム15が回転しやすいように低い加圧力が設定されている。
Thereafter, the
4A and 4B are top views showing the operation of the
FIG. 4A shows the operation of rotating the
In FIG. 4, the
The above-described rotation control means that each axis of the
Even during rotation, each axis of the
Furthermore, since the electric welding gun that drives the movable side electrode by a motor is used as described above, the pressure applied to the workpiece W is not the same as that during spot welding as in the air type, and the gun arm 15 A low pressure is set to facilitate rotation.
電動式溶接ガン10の加圧回転に先立ち、ステップ9にてロボットコントローラ2より溶接タイマ30に対し通電指令を出力している。これによりワークWを把持する2つの電極チップ間に電流が流れ、そのジュール熱により溶着部を溶融させ、ガンアーム15の回転による剥離をさらに容易にしている。この際、通電時間はガンアーム15の回転時間より短く、また電流値は実用溶接電流より低く設定されており、コントローラ2は設定に従って溶接タイマ30を制御する。
ガンアーム15の回転が終了すると、ステップ5と同様の電動式溶接ガン10の開放動作を行う(ステップ12)。
一連の処理が終わると、nをインクリメントし(ステップ13)、再度ステップ6へ戻って溶着が解消されたか確認する。
Prior to pressurization and rotation of the
When the rotation of the
When the series of processes is completed, n is incremented (step 13), and the process returns to step 6 again to check whether the welding has been eliminated.
図5は、前述のステップ7〜11の溶着解除処理のパラメータである、回転方向、回転角度、回転中の加圧力、通電時間、通電値、繰り返し処理ループ回数の設定の一例を示している。図5における「繰り返し数」がNに相当し、この例では溶着解除処理を3回行っても解消されなければステップ14にてアラームを発生させる。
このような設定が打点ごとに中央処理部4に予め記憶されており、さらにロボットコントローラ2に接続された図示しない教示装置を使って閲覧したり、設定を変更したりすることができる。
FIG. 5 shows an example of setting of the rotation direction, the rotation angle, the applied pressure during rotation, the energization time, the energization value, and the number of repetition processing loops, which are the parameters of the welding release process in steps 7 to 11 described above. The “number of repetitions” in FIG. 5 corresponds to N. In this example, if the welding release process is performed three times and the problem is not solved, an alarm is generated in
Such settings are stored in advance in the
なお、図5のような溶着解除に使用する処理条件は、ワークWの材質や表面状態、その他の諸条件に合わせて適切に決めることができるが、既に溶接ナゲットが生成された後の処置を考慮すると、ワークWする通常のスポット溶接時の条件よりは、電流は低く、短時間の通電で問題無い。加圧力もスポット溶接より低い加圧力を与えるのみでよい。
前述のように、一連の溶着解除手順は1つの打点について最大N回まで繰り返せるようになっているが、溶着した位置で溶接ガンを回して大きな偶力を与えられるので、通常は1回の回転動作で充分に溶着を解除しうる。
よって、ステップ11の逆方向の回転では、電動式溶接ガン10の姿勢を必ずしも正回転開始前の姿勢にまで戻す必要はない。例えば、ステップ10にて電動式溶接ガン10を上方から見て反時計回りに15°回転させた後、時計回りに10°回転させた時点で電動式溶接ガン10の開放動作と溶着確認を行い、溶着が解除されていなかった場合のみ、電動式溶接ガン10をさらに時計回りに5°回転させて元の姿勢に戻し、溶着が解除されていたら次の打点へ移動するようにしてもよい。また、ステップ10にて電動式溶接ガン10を上方から見て反時計回りに回転させた時点で電動式溶接ガン10の開放動作と溶着確認を行い、溶着が解除されていなかった場合のみ、電動式溶接ガン10を時計回りに回転させて元の姿勢に戻し、溶着が解除されていたら次の打点へ移動するようにしてもよい。
さらに、この方法および装置を生かせる溶接ガンの種類も図1のようなCタイプガンだけでなく、図示しないXタイプガンの場合にも同様に適用できる。
The processing conditions used for releasing the welding as shown in FIG. 5 can be appropriately determined according to the material and surface condition of the workpiece W and other various conditions. However, the processing after the weld nugget has already been generated can be determined. Considering this, the current is lower than the normal spot welding conditions for the workpiece W, and there is no problem with short-time energization. The pressurizing force only needs to be lower than that of spot welding.
As described above, a series of welding release procedures can be repeated up to N times for each striking point, but since a large couple can be given by turning the welding gun at the welding position, it is usually one rotation. The welding can be sufficiently released by the operation.
Therefore, in the reverse rotation of
Furthermore, the types of welding guns that can make use of this method and apparatus are applicable not only to C type guns as shown in FIG. 1 but also to X type guns (not shown).
以上述べた本発明の概要を繰り返すと、次のようになる。
溶着が発生した打点位置で、電動式溶接ガンのモータを制御して通常のスポット溶接時の加圧力より低い加圧力にて電極をワークに当接させ、圧力を加える。ワークと垂直に当接している双方の電極チップの軸心すなわち加圧方向線まわりに、しかも干渉物の無い方向に設定角度だけガンを回転させる。ガンを回転させることで充分大きな偶力を溶着した打点位置に与えることができ、さらには補助として、凝固されたナゲットを損なわない程度の、実用の溶接電流より低い電流を所定の時間分だけ付与する事で、少ないジュール熱で表面のみ溶融を促進させて合金化されたチップとワークを離脱しやすくする。またこの時の回転角は大きくする必要はなく、10〜20°程度でよい。さらにロボットコントローラ2にて回転方向と角度を設定することができる。このような一連の動作を最大で所定の処理回数(N回)だけおこない、溶着が解除できれば次の溶接作業に移行する。
The outline of the present invention described above is repeated as follows.
At the spot where the welding has occurred, the motor of the electric welding gun is controlled to bring the electrode into contact with the workpiece with a pressure lower than the pressure applied during normal spot welding, and pressure is applied. The gun is rotated by a set angle around the axis of the electrode tips that are in perpendicular contact with the workpiece, that is, around the pressure direction line and in a direction free of interference. By rotating the gun, a sufficiently large couple can be applied to the welded spot position, and as an auxiliary, a current lower than the practical welding current is applied for a predetermined time so as not to damage the solidified nugget. By doing so, melting of only the surface is promoted with less Joule heat, and the alloyed chip and workpiece are easily separated. Further, the rotation angle at this time does not need to be increased, and may be about 10 to 20 °. Further, the robot controller 2 can set the rotation direction and angle. Such a series of operations is performed at a predetermined number of times (N times) at the maximum, and if welding can be released, the process proceeds to the next welding operation.
本発明によれば、既存の溶接ナゲットを損なうことなく、ワークと電極チップを確実に乖離させることができる。よって、作業員がロボットを止めて剥離作業をする場合と比べ格段に生産効率を向上させることができる。 According to the present invention, the workpiece and the electrode tip can be reliably separated without impairing the existing weld nugget. Therefore, production efficiency can be significantly improved compared to the case where the worker stops the robot and performs the peeling work.
本発明は、電動式溶接ガンを装着したスポット溶接ロボットに広く適用できる。 The present invention can be widely applied to spot welding robots equipped with an electric welding gun.
1 ロボット
2 ロボットコントローラ
3 入出力部
4 中央処理部
5 ロボット制御部
6 ガンモータ制御部
7 溶着検出部
8a、8b 検出線
10 電動式溶接ガン
11 モータ
12 トランス
13 ボールネジ
14 プーリ
15 ガンアーム
16a 可動側電極
16b 固定側電極
16U 可動側シャンク
16L 固定側シャンク
17 エア式溶接ガン
18 シリンダー
19 バルブ
20 リミットスイッチ
21 加圧方向線
30 溶接タイマ
31 入出力部
32、33 電源2次ケーブル
40 治具
40a 治具ポスト
W、W1、W2 ワーク
SP 打点
DESCRIPTION OF
Claims (10)
スポット溶接実行後、ワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出すると、前記電極を再度前記ワークに予め設定された力で加圧し、前記開閉部に予め設定された電流値および通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの予め設定された向きに予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とするロボットの制御方法。 A control method for a robot that wears a welding gun that drives an electrode with an electric motor and performs spot welding with the welding gun,
After spot welding is performed, when it is detected that welding has occurred between the workpiece and the electrode, the electrode is again pressed against the workpiece with a preset force, and a preset current value and energization are applied to the opening / closing portion. A series of operations are performed in which the welding gun is rotated by a predetermined angle in a predetermined direction around the pressurizing direction axis and then the electrode is opened after being energized with time. A method for controlling a robot, characterized by melting and peeling the weld between the workpiece and the electrode.
前記制御装置は、前記電極へ通電を行う溶接タイマと前記ロボットと前記溶接ガンの電動機を制御する中央処理部と、
電気的導通によってワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出する溶着検出部とを備え、
前記中央処理部は、前記溶着検出部にて溶着を検出すると、予め設定された前記電極の加圧力、電流値、通電時間、回転の向き、回転の角度に従って、前記電極を再度前記ワークに前記加圧力で加圧し、前記開閉部に前記予め設定された電流値および前記予め設定された通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とするロボットの制御装置。 In a control apparatus for a robot that wears a welding gun that drives an electrode with an electric motor and performs spot welding with the welding gun,
The control device comprises a welding timer for energizing the electrodes, a central processing unit for controlling the electric motor of the robot and the welding gun,
A welding detection unit that detects that welding has occurred between the workpiece and the electrode due to electrical conduction;
When the central processing unit detects welding in the welding detection unit, the electrode is again applied to the workpiece according to a preset pressing force, current value, energization time, rotation direction, and rotation angle of the electrode. Pressurization is performed by applying pressure, the opening / closing portion is energized at the preset current value and the preset energization time, and the welding gun is set by the robot around the axis in the pressurization direction. A robot control apparatus characterized by performing a series of operations of trying to open the electrode after rotating it in the direction by the preset angle to melt and peel the weld between the workpiece and the electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005233562A JP2007044748A (en) | 2005-08-11 | 2005-08-11 | Robot control method and robot control device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005233562A JP2007044748A (en) | 2005-08-11 | 2005-08-11 | Robot control method and robot control device |
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JP2007044748A true JP2007044748A (en) | 2007-02-22 |
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ID=37848037
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007044748A (en) |
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2005
- 2005-08-11 JP JP2005233562A patent/JP2007044748A/en active Pending
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