JP2007167895A - シーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステム及びシーム溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の負担軽減、機械を用いる場合の設備の省スペース化、コスト低減、そして、ワークの変形防止を実現する。
【解決手段】シーム溶接装置２は、二つのローラ電極２５，２７と、二つのローラ電極２５，２７に通電する電源３と、二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御手段６６と、一方のローラ電極２５を他方のローラ電極２７に向けて加圧する加圧手段２４と、通電制御手段６６による電源３の二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＮに同期させて加圧手段２４による一方のローラ電極２５の加圧力を増加させるとともに、通電制御手段６６による電源３の二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＦＦに同期させて加圧手段２４による一方のローラ電極２５の増加させた加圧力を減少させる加圧制御手段４３ｃと、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、シーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステム及びシーム溶接方法に関する。

従来、二つのローラ電極により二枚の金属板を挟み込んで加圧した状態で、当該ローラ電極に通電するとともにローラ電極を回転させることにより、二枚の金属板を接合するシーム溶接が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−２９０２４９号公報

ところで、金属製の燃料タンクのように、曲線状に溶接を行う場合、ワーク（金属板）を二つのローラ電極で挟んだ状態で当該ローラ電極をカーブを描いて進行させる必要がある。この場合、ワークへの加圧力が大きい場合には、加圧によるワークと二つのローラ電極との摩擦抵抗が要因となって、二つのローラ電極を含むシーム溶接装置（又はワーク）を回転させるために大きな力が必要となる。
このため、これを人の手作業で行う場合は重労働となり、ロボット等の機械で行う場合は出力の大きな大型機械が必要となり、大型機械を使用するためにコストが増大し、確保すべきスペースが大きくなる。
また、ワークを固定する治具を強化するか、治具を多数設けなければならないため、コストが増大する。さらに、大きな力でシーム溶接装置（又はワーク）を回転させることにより、ワークが変形してしまうおそれがある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、大きな力を要することなく、シーム溶接装置（又はワーク）を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、機械を用いる場合の設備の省スペース化、コスト低減、そして、ワークの変形防止を実現することができるシーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステム及びシーム溶接方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、シーム溶接装置において、互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、前記二つのローラ電極に通電する電源と、前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御手段と、前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシーム溶接装置を用いたシーム溶接方法において、前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、前記加圧手段により、前記一方のローラ電極を前記他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、前記通電制御手段により、前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御工程と、前記加圧制御手段により、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御工程と、を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、シーム溶接ロボットシステムにおいて、複数のアームを有するロボットと、前記ロボットを駆動させる駆動手段と、前記ロボットの先端に設けられ、互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、前記二つのローラ電極に通電する電源と、前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御手段と、前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、前記二つのローラ電極が前記被溶接物を挟み込むように前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のシーム溶接ロボットシステムを用いたシーム溶接方法において、前記駆動手段により前記二つのローラ電極で前記被溶接物を挟み込む駆動工程と、前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、前記加圧手段により、前記一方のローラ電極を前記他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、前記通電制御手段により、前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御工程と、前記加圧制御手段により、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御工程と、を有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、シーム溶接ロボットシステムにおいて、先端に被溶接物を把持する把持手段が設けられ、複数のアームを有するロボットと、前記ロボットを駆動させる駆動手段と、床に対して固定され、互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、前記二つのローラ電極に通電する電源と、前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御手段と、前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、前記把持手段に把持された前記被溶接物が前記二つのローラ電極に挟み込まれるように前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のシーム溶接ロボットシステムを用いたシーム溶接方法において、前記把持手段により被溶接物を把持させる把持工程と、前記駆動手段により前記把持手段で把持された前記被溶接物を前記二つのローラ電極に挟み込ませる駆動工程と、前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、前記加圧手段により、前記一方のローラ電極を前記他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、前記通電制御手段により、前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御工程と、前記加圧制御手段により、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御工程と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、シーム溶接を行う際には、二つのローラ電極を被溶接物に当接させ、電源により二つのローラ電極に通電する。なお、この通電は、通電制御手段により、通電のＯＮとＯＦＦが制御され、被溶接物に対して断続的に溶接が行われる。また、加圧手段は、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する。このように、ローラ電極で被溶接物を加圧しながら断続的に通電することでシーム溶接が行われるが、この溶接時に、加圧制御手段は、通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる。

すなわち、二つのローラ電極に通電するタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を大きくして、シーム溶接を行うために必要な加圧力を出力させ、通電を切るタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を小さくして、加圧力を下げ、二つのローラ電極と被溶接物の間の摩擦力を小さくすることで、より少ない力で二つのローラ電極を回転させることができる。
よって、溶接時に必要な加圧力が常に二つのローラに作用しているわけではないので、大きな力を要することなく、二つのローラ電極を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、機械を用いる場合の設備の省スペース化、コスト低減、そして、ワークの変形防止を実現することができる。

請求項２に記載の発明によれば、シーム溶接を行う際には、二つのローラ電極を被溶接物に当接させ、通電工程において、電源により二つのローラ電極に通電する。なお、この通電は、通電制御工程において、通電制御手段により通電のＯＮとＯＦＦが制御され、被溶接物に対して断続的に溶接が行われる。また、加圧工程において、加圧手段により一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する。このように、ローラ電極で被溶接物を加圧しながら断続的に通電することでシーム溶接が行われるが、この溶接時に、加圧制御工程において、加圧制御手段により通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる。

すなわち、二つのローラ電極に通電するタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を大きくして、シーム溶接を行うために必要な加圧力を出力させ、通電を切るタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を小さくして、加圧力を下げ、二つのローラ電極と被溶接物の間の摩擦力を小さくすることで、より少ない力で二つのローラ電極を回転させることができる。
よって、溶接時に必要な加圧力が常に二つのローラに作用しているわけではないので、大きな力を要することなく、二つのローラ電極を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、機械を用いる場合の設備の省スペース化、コスト低減、そして、ワークの変形防止を実現することができる。

請求項３に記載の発明によれば、シーム溶接を行う際には、駆動制御手段により、二つのローラ電極が被溶接物を挟み込むように駆動手段を駆動させてアームを駆動させ、ロボットの先端に設けられた二つのローラ電極を被溶接物に当接させ、電源により二つのローラ電極に通電する。なお、この通電は、通電制御手段により、通電のＯＮとＯＦＦが制御され、被溶接物に対して断続的に溶接が行われる。また、加圧手段は、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する。このように、ローラ電極で被溶接物を加圧しながら断続的に通電することでシーム溶接が行われるが、この溶接時に、加圧制御手段は、通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる。

すなわち、二つのローラ電極に通電するタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を大きくして、シーム溶接を行うために必要な加圧力を出力させ、通電を切るタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を小さくして、加圧力を下げ、二つのローラ電極と被溶接物の間の摩擦力を小さくすることで、より少ない力で二つのローラ電極を回転させることができる。
よって、溶接時に必要な加圧力が常に二つのローラに作用しているわけではないので、大きな力を要することなく、二つのローラ電極を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、機械を用いる場合の設備の省スペース化、コスト低減、そして、ワークの変形防止を実現することができる。

請求項４に記載の発明によれば、シーム溶接を行う際には、駆動工程において、駆動制御手段により、二つのローラ電極が被溶接物を挟み込むように駆動手段を駆動させてアームを駆動させ、ロボットの先端に設けられた二つのローラ電極を被溶接物に当接させ、通電工程において、電源により二つのローラ電極に通電する。なお、この通電は、通電制御工程において、通電制御手段により通電のＯＮとＯＦＦが制御され、被溶接物に対して断続的に溶接が行われる。また、加圧工程において、加圧手段により一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する。このように、ローラ電極で被溶接物を加圧しながら断続的に通電することでシーム溶接が行われるが、この溶接時に、加圧制御工程において、加圧制御手段により通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる。

すなわち、二つのローラ電極に通電するタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を大きくして、シーム溶接を行うために必要な加圧力を出力させ、通電を切るタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を小さくして、加圧力を下げ、二つのローラ電極と被溶接物の間の摩擦力を小さくすることで、より少ない力で二つのローラ電極を回転させることができる。
よって、溶接時に必要な加圧力が常に二つのローラに作用しているわけではないので、大きな力を要することなく、二つのローラ電極を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、機械を用いる場合の設備の省スペース化、コスト低減、そして、ワークの変形防止を実現することができる。

請求項５に記載の発明によれば、シーム溶接を行う際には、ロボットの先端に設けられた把持手段により被溶接物を把持させ、駆動制御手段により、被溶接物が床に対して固定された二つのローラ電極に挟み込まれるように駆動手段を駆動させてアームを駆動させる。そして、二つのローラ電極に被溶接物を当接させ、電源により二つのローラ電極に通電する。なお、この通電は、通電制御手段により、通電のＯＮとＯＦＦが制御され、被溶接物に対して断続的に溶接が行われる。また、加圧手段は、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する。このように、ローラ電極で被溶接物を加圧しながら断続的に通電することでシーム溶接が行われるが、この溶接時に、加圧制御手段は、通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる。

すなわち、二つのローラ電極に通電するタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を大きくして、シーム溶接を行うために必要な加圧力を出力させ、通電を切るタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を小さくして、加圧力を下げ、二つのローラ電極と被溶接物の間の摩擦力を小さくすることで、より少ない力で二つのローラ電極を回転させることができる。
よって、溶接時に必要な加圧力が常に二つのローラに作用しているわけではないので、大きな力を要することなく、二つのローラ電極を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、機械を用いる場合の設備の省スペース化、コスト低減、そして、ワークの変形防止を実現することができる。

請求項６に記載の発明によれば、シーム溶接を行う際には、把持工程において、ロボットの先端に設けられた把持手段により被溶接物を把持させ、駆動工程において、駆動制御手段により、被溶接物が床に対して固定された二つのローラ電極に挟み込まれるように駆動手段を駆動させてアームを駆動させる。そして、二つのローラ電極に被溶接物を当接させ、通電工程において、電源により二つのローラ電極に通電する。なお、この通電は、通電制御工程において、通電制御手段により通電のＯＮとＯＦＦが制御され、被溶接物に対して断続的に溶接が行われる。また、加圧工程において、加圧手段により一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する。このように、ローラ電極で被溶接物を加圧しながら断続的に通電することでシーム溶接が行われるが、この溶接時に、加圧制御工程において、加圧制御手段により通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、通電制御手段による電源の二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて加圧手段による一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる。

すなわち、二つのローラ電極に通電するタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を大きくして、シーム溶接を行うために必要な加圧力を出力させ、通電を切るタイミングにおいては、加圧手段へ供給する電流値を小さくして、加圧力を下げ、二つのローラ電極と被溶接物の間の摩擦力を小さくすることで、より少ない力で二つのローラ電極を回転させることができる。
よって、溶接時に必要な加圧力が常に二つのローラに作用しているわけではないので、大きな力を要することなく、二つのローラ電極を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、機械を用いる場合の設備の省スペース化、コスト低減、そして、ワークの変形防止を実現することができる。

以下、図面を参照して、シーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステム及びシーム溶接方法の最良の形態について詳細に説明する。
＜シーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステムの構成＞
シーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステムの構成について説明する。
図１に示すように、シーム溶接ロボットシステム１０は、例えば、金属製の燃料タンクを生産するときのように、本体部Ｗ１と蓋部Ｗ２を接合してワークＷを生産する際に用いられる。
シーム溶接ロボットシステム１０は、駆動力が付与されることにより所定の動作範囲内で動作するロボット１と、ロボット１に設けられたシーム溶接装置２と、を備えている。

（ロボット）
ロボット１は、土台となるベース１２と、関節１３で連結された複数のアーム１４と、各関節１３に設けられた駆動手段としてのサーボモータ１５（図２参照）と、各サーボモータ１５の軸角度をそれぞれ検出するエンコーダ（図示略）とを備えている。そして、最も先端に配置されたアーム１４の先端部には、被溶接物（例えば、金属板）としてのワークＷにシーム溶接を行うシーム溶接装置２が装備されている。
各関節１３は、アーム１４の一端部を揺動可能として他端部を軸支する揺動関節と、アーム１４自身をその長手方向を中心に回転可能に軸支する回転関節とのいずれかから構成される。つまり、ロボット１は、いわゆる多関節型ロボットに相当する。

（シーム溶接装置）
シーム溶接装置２は、ロボット１における最も先端に配置されたアーム１４の先端部に設けられた支持台２１を備えている。支持台２１は、上下方向に沿って長尺な略矩形状の板材であり、この支持台２１には、上下方向に沿って延びるガイドレール２２が上端近傍から中央近傍にわたって設けられている。このガイドレール２２には、当該ガイドレール２２に嵌め込まれ、ガイドレール２２に沿ってスライド移動可能な移動台２３が設けられている。移動台２３には、移動台２３をガイドレール２２に沿ってスライド移動させる際の駆動源となるエアシリンダ２４のピストンロッド２４ａの先端部に連結されている。

エアシリンダ２４は、支持台２１の上端部に設けられ、ピストンロッド２４ａが上下方向に沿って伸縮するように支持台２１に設けられている。ピストンロッド２４ａを伸ばすことにより、ピストンロッド２４ａに連結された移動台２３は下方に向けてガイドレール２２上をスライド移動し、ピストンロッド２４ａを縮めることにより、ピストンロッド２４ａに連結された移動台２３は上方に向けてガイドレール２２上をスライド移動する。すなわち、エアシリンダ２４は、二つのローラ電極２５，２７のうち、ローラ電極２５をローラ電極２７に向けて加圧する加圧手段として機能する。なお、エアシリンダ２４は、制御装置４に接続され、制御装置４から送信される駆動制御信号よりピストンロッド２４ａの駆動が制御される。

移動台２３には、ワークＷに当接させた状態で通電することにより、ワークＷに対してシーム溶接を行うローラ電極２５が設けられている。ローラ電極２５は、ほぼ真円の円板状に形成され、その中心に回転軸を有している。ローラ電極２５には、当該ローラ電極２５を回転軸回りに回転させる電極回転モータ２６が接続されている。電極回転モータ２６は、移動台２３の裏面側に設けられており、移動台２３によって支持されている。ここで、ローラ電極２５は、その回転軸が移動台２３の移動方向（上下方向）に直交する方向（略水平方向）に沿うように設けられている。

また、支持台２１の下方には、ワークＷに当接させた状態で通電することにより、ワークＷに対してシーム溶接を行うローラ電極２７が固定台２８を介して設けられている。ローラ電極２７は、ローラ電極２５の円板部分と同一平面上に配置されており、ローラ電極２５を下降させた際に、ローラ電極２５とローラ電極２７とでワークＷを挟み込んでシーム溶接をすることができるようになっている。固定台２８は、支持台２１に固定されており、ローラ電極２７は、ローラ電極２５のようには移動できないようになっている。ローラ電極２７には、当該ローラ電極２７を回転軸回りに回転させる電極回転モータ２９が接続されている。電極回転モータ２９は、固定台２８の裏面側に設けられており、固定台２８によって支持されている。

ここで、ローラ電極２７は、その回転軸が移動台２３の移動方向（上下方向）に直交する方向（略水平方向）に沿うように設けられている。また、電極回転モータ２６，２９は、同じ方向から見た際に、互いに逆方向に回転するように制御される。具体的には、例えば、ローラ電極２５は、図１に紙面に向かって時計回りに、ローラ電極２７は、図１に紙面に向かって反時計回りに回転する。

これにより、二つのローラ電極２５，２７は、互いに平行となるような回転軸を有し、上方に位置するローラ電極２５の最下端周縁部を通る接線と下方に位置するローラ電極２７の最上端周縁部を通る接線とが、ともに移動台２３の移動方向（図１におけるＺ方向）及び回転軸方向（図１におけるＹ方向）に対して直交する方向（図１におけるＸ方向）に延びるようになっている。つまり、これらの接線方向がロボット１（ローラ電極２５，２７）の進行方向（図１におけるＸ方向）となる。

二つのローラ電極２５，２７は、ともに溶接に必要な電流を通電する電源としての溶接電源３に接続されている。溶接電源３は、シーム溶接装置２の動作制御を司る制御装置４に接続されている。すなわち、制御装置４により溶接のタイミング信号が溶接電源３に送信され、溶接電源３は、受信したタイミング信号に基づいてローラ電極２５，２７に通電する。通電されたローラ電極２５，２７は、円形状の外周縁とワークＷと当接している状態のときにシーム溶接が行われる。
また、シーム溶接が行われるワークＷは、例えば、金属製の燃料タンク等であり、溶接を行うための載置台５上に載置され、本体部Ｗ１と蓋部Ｗ２とがシーム溶接装置２により溶接される。

（制御装置）
図２は、シーム溶接ロボットシステム１０の構成を示すブロック図である。
制御装置４は、ロボット１の駆動制御やシーム溶接装置２の動作制御に関する処理プログラムに従って各処理を実行するＣＰＵ４１と、各処理を実行するための処理プログラムや処理データ等が記憶されるメモリ４２と、を備えている。
メモリ４２には、ロボット１の駆動制御やシーム溶接装置２の動作制御を行うに当たって必要なプログラムが記憶されたプログラムエリア４３と、ロボット１の駆動制御やシーム溶接装置２の動作制御を行うに当たって必要なデータが記憶されたデータエリア４４と、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられ、各処理が行われる作業エリア４５と、が形成されている。

プログラムエリア４３には、二つのローラ電極２５，２７がワークＷを挟み込むようにサーボモータ１５を駆動させる機能を実現する駆動制御プログラム４３ａが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ４１が駆動制御プログラム４３ａを実行することにより、制御装置４は駆動制御手段として機能する。
プログラムエリア４３には、溶接電源３の二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う機能を実現する通電制御プログラム４３ｂが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ４１が通電制御プログラム４３ｂを実行することにより、制御装置４は通電制御手段として機能する。
プログラムエリア４３には、ＣＰＵ４１の通電制御プログラム４３ｂの実行による溶接電源３の二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＮに同期させてエアシリンダ２４による一方のローラ電極２５の加圧力を増加させるとともに、ＣＰＵ４１の通電制御プログラム４３ｂの実行による溶接電源３の二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＦＦに同期させてエアシリンダ２４による一方のローラ電極２５の増加させた加圧力を減少させる機能を実現する加圧制御プログラム４３ｃが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ４１が加圧制御プログラム４３ｃを実行することにより、制御装置４は加圧制御手段として機能する。
制御装置４には、溶接電源３及びエアシリンダ２４が接続され、いずれも制御装置４により動作制御される。

図３は、ロボット１及びシーム溶接装置２を備えるシーム溶接ロボットシステム１０の機能を示すブロック図である。
ロボット１は、アーム１４を駆動させて、二つのローラ電極２５，２７によりワークＷを挟み込ませる駆動部６０を有し、この駆動部６０の機能をサーボモータ１５が担う。
シーム溶接装置２は、通電によりワークＷに対してシーム溶接を行う二つの溶接部６１，６２を有し、この溶接部６１，６２の機能をローラ電極２５，２７が担う。
シーム溶接装置２は、二つのローラ電極２５，２７に通電する通電部６３を有し、この通電部６３の機能を溶接電源３が担う。
シーム溶接装置２は、二つのローラ電極２５，２７のうち、一方のローラ電極２５を他方のローラ電極２７に向けて加圧する加圧部６４を有し、この加圧部６４の機能をエアシリンダ２４が担う。

シーム溶接装置２は、ＣＰＵ４１が駆動制御プログラム４３ａを実行することにより、二つのローラ電極２５，２７がワークＷを挟み込むようにサーボモータ１５を駆動させる駆動制御部６５を有し、この駆動制御部６５が制御装置４における駆動制御手段として機能する。
シーム溶接装置２は、ＣＰＵ４１が通電制御プログラム４３ｂを実行することにより、溶接電源３の二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御部６６を有し、この通電制御部６６が制御装置４における通電制御手段として機能する。
シーム溶接装置２は、ＣＰＵ４１が加圧制御プログラム４３ｃを実行することにより、溶接電源３の二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＮに同期させてエアシリンダ２４による一方のローラ電極２５の加圧力を増加させるとともに、溶接電源３の二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＦＦに同期させてエアシリンダ２４による一方のローラ電極２５の増加させた加圧力を減少させる加圧制御部６７を有し、この加圧制御部６７が制御装置４における加圧制御手段として機能する。

＜シーム溶接方法＞
次に、シーム溶接装置２を備えるシーム溶接ロボットシステム１０を用いたシーム溶接方法について説明する。
図４に示すように、シーム溶接装置２を備えるシーム溶接ロボットシステム１０を用いてワークＷにシーム溶接を行う際には、ＣＰＵ４１が駆動制御プログラム４３ａを実行することにより、二つのローラ電極２５，２７でワークＷを挟み込むようにサーボモータ１５を駆動させる（ステップＳ１）。具体的には、エアシリンダ２４のピストンロッド２４ａを伸長させ、ピストンロッド２４ａにより移動台２３をガイドレール２２に沿って下方に移動させることにより、二つのローラ電極２５，２７で載置台５に載置されたワークＷを挟み込む。
次いで、ＣＰＵ４１は、シーム溶接を行うにあたり、エアシリンダ２４のピストンロッド２４ａをさらに伸長させ、二つのローラ電極２５，２７によりワークＷを加圧する（ステップＳ２）。

次いで、ＣＰＵ４１は、通電制御プログラム４３ｂを実行することにより、二つのローラ電極２５，２７に対し、溶接に必要な電流を通電する（ステップＳ３）。なお、二つのローラ電極２５，２７への通電に際しては、通電制御プログラム４３ｂにより、通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングが適宜切り替えられるようになっている。このタイミングは、ワークＷの形状や材質等に応じて変化するため、溶接前にユーザにより予め設定される。
次いで、ＣＰＵ４１は、電極回転モータ２６，２９を駆動させ、ローラ電極２５，２７を互いに逆回りに同じ速度で回転させるとともに、ロボット１をワークＷの面方向（図１におけるＸ方向）に移動させる（ステップＳ４）。

次いで、ＣＰＵ４１は、溶接電源３がローラ電極２５，２７に通電しているか否かを判断する（ステップＳ５）。ここで、ＣＰＵ４１が、ローラ電極２５，２７に通電されていない、換言すれば、シーム溶接が行われていないと判断すると（ステップＳ５：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、加圧制御プログラム４３ｃを実行することにより、ワークＷへの加圧力を減少させる（ステップＳ６）。すなわち、エアシリンダ２４を駆動させてピストンロッド２４ａを減少させる加圧力に相当する分だけ上方に移動させる。一方、ＣＰＵ４１が、ローラ電極２５，２７に通電されている、換言すれば、シーム溶接が行われていると判断すると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、ステップＳ５の処理を繰り返す。

ステップＳ６の処理後、ＣＰＵ４１は、溶接電源３がローラ電極２５，２７に通電しているか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、ＣＰＵ４１が、ローラ電極２５，２７に通電されている、換言すれば、シーム溶接が行われていると判断すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、加圧制御プログラム４３ｃを実行することにより、ワークＷへの加圧力を増加させる（ステップＳ８）。すなわち、エアシリンダ２４を駆動させてピストンロッド２４ａを増加させる加圧力に相当する分だけ下方に移動させる。そして、ＣＰＵ４１は、ワークＷへの加圧力を増加させた後は、ステップＳ５の処理に戻る。

一方、ＣＰＵ４１が、ローラ電極２５，２７に通電されていない、換言すれば、シーム溶接が行われていないと判断すると（ステップＳ７：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、ワークＷへのシーム溶接が終了したか否かを判断する（ステップＳ９）。ここで、ＣＰＵ４１が、ワークＷへのシーム溶接が終了したと判断した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、本処理を終了させる。一方、ＣＰＵ４１が、ワークＷへのシーム溶接が終了していないと判断した場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、ステップＳ７の処理に戻る。

＜作用効果＞
シーム溶接装置２を備えるシーム溶接ロボットシステム１０及びシーム溶接ロボットシステム１０を用いたシーム溶接方法によれば、シーム溶接を行う際には、ＣＰＵ４１が駆動制御プログラム４３ａを実行することにより、二つのローラ電極２５，２７がワークＷを挟み込むようにサーボモータ１５を駆動させてアーム１４を駆動させ、ロボット１の先端に設けられた二つのローラ電極２５，２７をワークＷに当接させ、溶接電源３により二つのローラ電極２５，２７に通電する。なお、この通電は、ＣＰＵ４１が通電制御プログラム４３ｂを実行することにより、通電のＯＮとＯＦＦが制御され、ワークＷに対して断続的に溶接が行われる。また、エアシリンダ２４は、一方のローラ電極２５を他方のローラ電極２７に向けて加圧する。このように、ローラ電極２５でワークＷを加圧しながら断続的に通電することでシーム溶接が行われるが、この溶接時に、ＣＰＵ４１は、加圧制御プログラム４３ｃを実行することにより、通電制御プログラム４３ｂによる溶接電源３の二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＮに同期させてエアシリンダ２４による一方のローラ電極２５の加圧力を増加させるとともに、通電制御プログラム４３ｂによる溶接電源３の二つのローラ電極２５，２７に対する通電のＯＦＦに同期させてエアシリンダ２４による一方のローラ電極２５の増加させた加圧力を減少させる。

すなわち、二つのローラ電極２５，２７に通電するタイミングにおいては、エアシリンダ２４へ供給する電流値を大きくして、シーム溶接を行うために必要な加圧力を出力させ、通電を切るタイミングにおいては、エアシリンダ２４へ供給する電流値を小さくして、加圧力を下げ、二つのローラ電極２５，２７とワークＷの間の摩擦力を小さくすることで、より少ない力で二つのローラ電極２５，２７を回転させることができる。
よって、溶接時に必要な加圧力が常に二つのローラ２５，２７に作用しているわけではないので、大きな力を要することなく、二つのローラ電極２５，２７を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、機械を用いる場合の設備の省スペース化、コスト低減、そして、ワークＷの変形防止を実現することができる。

＜その他＞
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態においては、ロボット１にシーム溶接装置２を設け、床等に設けられた載置台５上のワークＷを溶接するように構成したが、ロボット１を構成するアーム１４の先端にワークＷを把持する把持手段としての開閉可能なハンドを設け、シーム溶接装置２を床に固定し、ハンドで把持したワークＷをシーム溶接装置２のローラ電極２５，２７に挟まれるようにロボット１を駆動させる構成としてもよい。なお、このような構成とした場合には、シーム溶接を行う過程において、ロボット１に設けられたハンドでワークＷを把持する工程が必要となる。
このような構成とすることで、重量の大きなシーム溶接装置２をロボット１で支持する必要がないので、シーム溶接装置２の重量に起因するアーム１４のたわみ等を解消することができ、ロボット１の位置決め精度や溶接の精度を向上させることができる。
また、全ての処理をプログラムによりソフト的に処理するものに限らず、その一部又は全部の処理をハードウェアで処理するようにしてもよい。
その他、発明の範囲内で自由に置換、変更が可能である。

シーム溶接装置及びシーム溶接ロボットシステムの概要図。 シーム溶接装置の構成を示すブロック図。 シーム溶接装置の機能を示すブロック図。 シーム溶接装置及びシーム溶接ロボットシステムによるシーム溶接方法を示すフローチャート。

符号の説明

１ ロボット
２ シーム溶接装置
３ 溶接電源（電源）
４ 制御装置（通電制御手段、駆動制御手段、加圧制御手段）
１０ シーム溶接ロボットシステム
１４ アーム
１５ サーボモータ（駆動手段）
２４ エアシリンダ（加圧手段）
２５ ローラ電極
２７ ローラ電極
Ｗ ワーク（被溶接物）

Claims (6)

1. 互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、
   前記二つのローラ電極に通電する電源と、
   前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御手段と、
   前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、
   前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御手段と、
   を備えることを特徴とするシーム溶接装置。
2. 請求項１に記載のシーム溶接装置を用いたシーム溶接方法において、
   前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、
   前記加圧手段により、前記一方のローラ電極を前記他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、
   前記通電制御手段により、前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御工程と、
   前記加圧制御手段により、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御工程と、
   を有することを特徴とするシーム溶接方法。
3. 複数の関節を有するアームと、前記アームを駆動させる駆動手段と、を有するロボットと、
   前記アームの先端に設けられ、互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、
   前記二つのローラ電極に通電する電源と、
   前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御手段と、
   前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、
   前記二つのローラ電極が前記被溶接物を挟み込むように前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、
   前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御手段と、
   を備えることを特徴とするシーム溶接ロボットシステム。
4. 請求項３に記載のシーム溶接ロボットシステムを用いたシーム溶接方法において、
   前記駆動手段により、前記二つのローラ電極が前記被溶接物を挟み込む位置まで前記アームを駆動させる駆動工程と、
   前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、
   前記加圧手段により、前記一方のローラ電極を前記他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、
   前記通電制御手段により、前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御工程と、
   前記加圧制御手段により、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御工程と、
   を有することを特徴とするシーム溶接方法。
5. 複数の関節を有するアームと、前記アームの先端に設けられ、被溶接物を把持する把持手段と、前記アームを駆動させる駆動手段と、を有するロボットと、
   床に対して固定され、互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、
   前記二つのローラ電極に通電する電源と、
   前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御手段と、
   前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、
   前記把持手段に把持された前記被溶接物が前記二つのローラ電極に挟み込まれるように前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、
   前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御手段と、
   を備えることを特徴とするシーム溶接ロボットシステム。
6. 請求項５に記載のシーム溶接ロボットシステムを用いたシーム溶接方法において、
   前記把持手段により、被溶接物を把持させる把持工程と、
   前記駆動手段により、前記把持手段で把持された前記被溶接物が前記二つのローラ電極に挟み込まれる位置まで前記アームを駆動させる駆動工程と、
   前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、
   前記加圧手段により、前記一方のローラ電極を前記他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、
   前記通電制御手段により、前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングの切り替えを行う通電制御工程と、
   前記加圧制御手段により、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＮに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の加圧力を増加させるとともに、前記通電制御手段による前記電源の前記二つのローラ電極に対する通電のＯＦＦに同期させて前記加圧手段による前記一方のローラ電極の増加させた加圧力を減少させる加圧制御工程と、
   を有することを特徴とするシーム溶接方法。

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