JP2019206027A - 仕上げ加工装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スポット溶接の溶接痕を自動で研磨して仕上げる仕上げ加工装置を提供する。【解決手段】仕上げ加工装置10は、溶接痕104に対して溶接痕104の突出方向先端側から所定の力にて押し付けられる砥石41を有する研磨機40が設けられたロボット20と、基準面105からの溶接痕104の突出高さを測定する測定部30を備える。また、溶接痕104の突出高さと、溶接痕104に対して所定の力にて砥石41を押し付けた場合に突出高さが所定の高さになるまでに要する研磨時間との間に成立する関係に基づき、溶接痕104における突出高さの測定結果から溶接痕104における研磨時間を導出する導出部51を備える。さらに、溶接痕104の研磨に際して、導出部51により導出された研磨時間に基づき、ロボット20の動作を制御する制御部54を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、スポット溶接の溶接痕を自動で研磨して仕上げる仕上げ加工装置に関する。
例えば車両の外装パネルの接合においては、スポット溶接が用いられる。スポット溶接では、互いに重ね合わされた2枚の金属パネルが一対の電極により両側から加圧された状態で通電される。このとき、2枚の金属パネルのうち抵抗熱により局所的に溶融された部分が冷却固化されることで接合される。また、スポット溶接に際して、2枚の金属パネルのうち軟化した部分が一方の電極の先端に設けられた凹部に食い込むことで、一方の金属パネルの表面に同表面から突出した溶接痕が形成される(例えば、特許文献1参照)。
ところで、製品の意匠面などに形成されたスポット溶接の溶接痕は、製品の見栄えを損なうこととなるため、溶接痕を研磨して仕上げる仕上げ加工を行う必要がある。しかしながら、車両の外装パネルなどの大型の製品の場合、多数の接合部が存在することから、溶接痕の突出高さを作業者が手動で測定し、溶接痕を手動で研磨して仕上げることは、作業が煩雑になるばかりか仕上げ後の突出高さにばらつきが発生するおそれがある。なお、こうした課題は、特許文献1に記載のように先端に凹部を有する電極においてのみ生じるものではなく、先端の形状が平面状または湾曲状をなす電極においても同様にして生じる。
本発明の目的は、スポット溶接の溶接痕の突出高さを自動で測定するとともに溶接痕を自動で研磨して仕上げ加工することのできる仕上げ加工装置を提供することにある。
上記目的を達成するための仕上げ加工装置は、スポット溶接の溶接痕の表面を自動で研磨して仕上げる仕上げ加工装置であって、前記溶接痕に対して前記溶接痕の突出方向先端側から所定の力にて押し付けられる研磨機が設けられたロボットと、基準面からの前記溶接痕の突出高さを測定する測定部と、前記溶接痕の突出高さと、前記溶接痕に対して前記所定の力にて前記研磨機を押し付けた場合に前記突出高さが所定の高さになるまでに要する研磨時間との間に成立する関係に基づき、当該溶接痕における前記突出高さの測定結果から当該溶接痕における前記研磨時間を導出する導出部と、当該溶接痕の研磨に際して、前記導出部により導出された前記研磨時間に基づき、前記ロボットの動作を制御する制御部と、を備える。
同構成によれば、ロボットにより研磨機が溶接痕に対して所定の力にて押し付けられることから、単位時間当たりにおける溶接痕の突出高さの減少量を略一定にすることができる。また、導出部を通じて、溶接痕の突出高さと、溶接痕に対して上記所定の力にて研磨機を押し付けた場合に突出高さが所定の高さになるまでに要する研磨時間との間に成立する関係に基づき、当該溶接痕における突出高さの測定結果から当該溶接痕における研磨時間が導出される。そして、当該溶接痕の研磨に際して、制御部を通じて、導出部により導出された研磨時間に基づき、ロボットの動作が制御される。これにより、導出された研磨時間に基づき溶接痕が研磨されることで、溶接痕の突出高さを所定の高さに近づけることができ、溶接痕の仕上げ加工のばらつきを抑制することができる。したがって、スポット溶接の溶接痕の突出高さを自動で測定するとともに溶接痕を自動で研磨して仕上げ加工することができる。
また、上記仕上げ加工装置において、前記溶接痕への前記研磨機の接触を検知する検知部を備え、前記制御部は、当該溶接痕を研磨するに際して、前記検知部により前記溶接痕への前記研磨機の接触が検知されてから、前記研磨時間が経過するまで当該溶接痕に対して前記研磨機が押し付けられるように前記ロボットの動作を制御することが好ましい。
同構成によれば、溶接痕への研磨機の接触が検知部により検知されてから、上記研磨時間が経過するまで溶接痕に対して研磨機が押し付けられる。このため、溶接痕が実際に研磨される時間と上記研磨時間との乖離を抑制できる、したがって、溶接痕の研磨量のばらつきを抑制することができる。
また、上記仕上げ加工装置において、前記測定部は、前記ロボットに設けられていることが好ましい。
同構成によれば、同一のロボットに測定部と研磨機とが設けられているため、溶接痕の測定を完了してから同溶接痕の研磨を開始するまでの時間を短縮することができる。
同構成によれば、同一のロボットに測定部と研磨機とが設けられているため、溶接痕の測定を完了してから同溶接痕の研磨を開始するまでの時間を短縮することができる。
また、上記仕上げ加工装置において、前記基準面からの研磨後の前記溶接痕の突出高さを研磨後高さとするとき、前記測定部は、前記研磨後高さを測定し、前記研磨後高さの測定結果と前記所定の高さとを比較し、前記研磨後高さの測定結果が前記所定の高さよりも大きい場合に研磨不良である旨判定する良否判定部を備え、前記制御部は、前記良否判定部により研磨不良である旨判定された場合には、当該溶接痕を再研磨するべく前記ロボットの動作を制御することが好ましい。
同構成によれば、基準面からの研磨後の溶接痕の突出高さである研磨後高さが測定され、研磨後高さの測定結果が上記所定の高さよりも大きい旨判定された場合には、当該溶接痕が再研磨される。このため、何らかの原因により一度の研磨では溶接痕の突出高さを上記所定の高さにすることができなかった場合であっても、溶接痕の表面を仕上げることができる。
また、上記仕上げ加工装置において、前記良否判定部により前記研磨後高さが前記所定の高さよりも大きい旨判断された場合に、前記研磨後高さと前記所定の高さよりも大きい摩耗判定高さとを比較し、前記研磨後高さが前記摩耗判定高さよりも大きい場合には前記研磨機の交換時期である旨判定する摩耗判定部を備えることが好ましい。
研磨機の摩耗が進行すると、導出部を通じて導出される研磨時間に基づいて溶接痕を研磨しても、溶接痕の研磨後高さが上記所定の高さを常に上回るようになる。また、研磨機の摩耗度合が大きくなるほど、研磨後高さと所定の高さとの差分が大きくなる。
この点、上記構成によれば、摩耗判定部の判定結果に基づき、研磨機の交換時期を把握することができる。
また、上記仕上げ加工装置において、前記測定部による測定結果を表示する表示部を備えることが好ましい。
また、上記仕上げ加工装置において、前記測定部による測定結果を表示する表示部を備えることが好ましい。
同構成によれば、測定部による測定結果を作業者が容易に確認することができる。
本発明によれば、スポット溶接の溶接痕の突出高さを自動で測定するとともに溶接痕を自動で研磨して仕上げ加工することができる。
以下、図1〜図5を参照して、仕上げ加工装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態の仕上げ加工装置10は、車両の外装パネルを構成する2枚の金属パネル(第1パネル101及び第2パネル102)をスポット溶接にて接合する際に形成される多数の溶接痕104の突出高さdを1つずつ自動で測定するとともに、これら溶接痕104を1つずつ自動で研磨して仕上げる装置である。
図1に示すように、本実施形態の仕上げ加工装置10は、車両の外装パネルを構成する2枚の金属パネル(第1パネル101及び第2パネル102)をスポット溶接にて接合する際に形成される多数の溶接痕104の突出高さdを1つずつ自動で測定するとともに、これら溶接痕104を1つずつ自動で研磨して仕上げる装置である。
次に、スポット溶接の溶接痕104について説明する。
図2に示すように、スポット溶接においては、互いに重ね合わされた第1パネル101及び第2パネル102が、一対の電極(第1電極111及び第2電極112)により両側から加圧された状態で通電される。このとき、各パネル101,102のうち一対の電極111,112により挟まれた部分は、発生する抵抗熱によって局所的に溶融する。こうして溶融した部分が冷却固化することで、第1パネル101と第2パネル102とを接合する接合部103が形成される。各パネル101,102のうち局所的に溶融及び固化した部分は所謂ナゲットと称される。
図2に示すように、スポット溶接においては、互いに重ね合わされた第1パネル101及び第2パネル102が、一対の電極(第1電極111及び第2電極112)により両側から加圧された状態で通電される。このとき、各パネル101,102のうち一対の電極111,112により挟まれた部分は、発生する抵抗熱によって局所的に溶融する。こうして溶融した部分が冷却固化することで、第1パネル101と第2パネル102とを接合する接合部103が形成される。各パネル101,102のうち局所的に溶融及び固化した部分は所謂ナゲットと称される。
また、スポット溶接に際して、各パネル101,102のうち抵抗熱により軟化した部分が第2電極112の先端に設けられた凹部113に食い込む。これにより、第2パネル102の表面には、同表面から突出する溶接痕104が形成される。
以降において、第2パネル102の表面のうち溶接痕104の周辺の部分であって溶接痕104の形成により影響を受けない面を基準面105とする。
次に、本実施形態の仕上げ加工装置10について説明する。
次に、本実施形態の仕上げ加工装置10について説明する。
図1に示すように、仕上げ加工装置10は、溶接痕104の突出高さdを測定する測定部30及び溶接痕104を研磨する研磨機40の双方が設けられたアーム21を有する多関節型ロボット(以下、ロボット20)と、ロボット20を制御する制御ユニット50とを備えている。
まず、ロボット20の各構成について説明する。
<測定部30>
図1に示すように、測定部30は、基準面105からの溶接痕104の突出高さdを測定し、その測定結果を制御ユニット50に対して出力する。
<測定部30>
図1に示すように、測定部30は、基準面105からの溶接痕104の突出高さdを測定し、その測定結果を制御ユニット50に対して出力する。
測定部30は、周知の光切断法により溶接痕104との距離を非接触にて測定するものであり、ライン状のレーザ光を溶接痕104に対して照射する光源や、その反射光を検出するエリアカメラ(いずれも図示略)などを備えている。
<研磨機40>
図1に示すように、研磨機40は、円盤状の砥石41と、砥石41をその軸線方向を中心に回転駆動するモータ(図示略)とを備えたグラインダである。研磨機40には、溶接痕104に対する砥石41の押し付け力が略一定となるように、砥石41を弾性支持する弾性部材(図示略)が設けられている。
図1に示すように、研磨機40は、円盤状の砥石41と、砥石41をその軸線方向を中心に回転駆動するモータ(図示略)とを備えたグラインダである。研磨機40には、溶接痕104に対する砥石41の押し付け力が略一定となるように、砥石41を弾性支持する弾性部材(図示略)が設けられている。
<検知部60>
図1に示すように、研磨機40には、溶接痕104への砥石41の接触を検知する検知部60が設けられている。本実施形態の検知部60は、周知の圧力センサにより構成されている。
図1に示すように、研磨機40には、溶接痕104への砥石41の接触を検知する検知部60が設けられている。本実施形態の検知部60は、周知の圧力センサにより構成されている。
次に、制御ユニット50の各構成について説明する。
図1に示すように、制御ユニット50は、導出部51、良否判定部52、摩耗判定部53、及び制御部54を備えている。
図1に示すように、制御ユニット50は、導出部51、良否判定部52、摩耗判定部53、及び制御部54を備えている。
<導出部51>
導出部51は、溶接痕104における突出高さdの測定結果から、以下の関係に基づき、溶接痕104を研磨する際の研磨時間tを導出する。
導出部51は、溶接痕104における突出高さdの測定結果から、以下の関係に基づき、溶接痕104を研磨する際の研磨時間tを導出する。
図4に示すように、本実施形態では、溶接痕104の突出高さdと、溶接痕104に対して溶接痕104の突出方向先端側から所定の力にて砥石41を押し付けた場合に突出高さdが所定の高さdmになるまでに要する研磨時間tとが比例関係を有すると仮定している。なお、こうした関係(本実施形態では比例定数)は、本実施形態における各パネル101,102及び研磨機40を用いて予め実験等により求められている。
<良否判定部52>
良否判定部52は、溶接痕104の突出高さdと所定の高さdmとの比較を行い、突出高さdが所定の高さdm以下である場合(d≦dm)には、溶接痕104の研磨は不要である旨判定し、その旨の出力信号を制御部54に出力する。
良否判定部52は、溶接痕104の突出高さdと所定の高さdmとの比較を行い、突出高さdが所定の高さdm以下である場合(d≦dm)には、溶接痕104の研磨は不要である旨判定し、その旨の出力信号を制御部54に出力する。
一方、良否判定部52は、突出高さdが所定の高さdmよりも大きい場合(d>dm)には、溶接痕104の研磨が必要である旨判定し、その旨の出力信号を制御部54に出力する。
また、良否判定部52は、溶接痕104の研磨後の突出高さである研磨後高さdaと所定の高さdmとの比較を行い、研磨後高さdaが所定の高さdm以下である場合(da≦dm)には、溶接痕104の更なる研磨は不要である旨判定し、その旨の出力信号を制御部54に出力する。
一方、良否判定部52は、研磨後高さdaが所定の高さdmよりも大きい場合(da>dm)には、溶接痕104の研磨量が不足しており、研磨不良である旨判定し、その旨の出力信号を摩耗判定部53に出力する。
<摩耗判定部53>
摩耗判定部53は、良否判定部52から研磨不良である旨の出力信号が入力された場合に、研磨後高さdaと、所定の高さdmよりも大きい摩耗判定高さdeとの比較を行い、研磨後高さdaが摩耗判定高さde以下である場合(da≦de)には、研磨機40の砥石41の交換時期ではない旨判定し、その旨の出力信号を制御部54に出力する。
摩耗判定部53は、良否判定部52から研磨不良である旨の出力信号が入力された場合に、研磨後高さdaと、所定の高さdmよりも大きい摩耗判定高さdeとの比較を行い、研磨後高さdaが摩耗判定高さde以下である場合(da≦de)には、研磨機40の砥石41の交換時期ではない旨判定し、その旨の出力信号を制御部54に出力する。
一方、摩耗判定部53は、研磨後高さdaが摩耗判定高さdeよりも大きい場合(da>de)には、研磨機40の砥石41が摩耗しており、砥石41の交換時期である旨判定し、その旨の出力信号を制御部54に出力する。
なお、図3に、測定部30による測定距離と基準面105からの溶接痕104の突出高さd、所定の高さdm、及び摩耗判定高さdeとの関係を示す。
<制御部54>
制御部54は、各溶接痕104に対応する位置として予め記憶されている多数のティーチングポイントと、導出部51、良否判定部52、及び摩耗判定部53からの各出力信号とに基づいて、ロボット20のアーム21の位置(座標)を制御すべくロボット20に対して指令信号を出力する。
<制御部54>
制御部54は、各溶接痕104に対応する位置として予め記憶されている多数のティーチングポイントと、導出部51、良否判定部52、及び摩耗判定部53からの各出力信号とに基づいて、ロボット20のアーム21の位置(座標)を制御すべくロボット20に対して指令信号を出力する。
ここで、ティーチングポイントは、溶接痕104に対応する位置であって、溶接痕104が形成される前の第2パネル102の表面から、その法線方向に沿って所定の距離だけ離れた位置(座標)である。
また、図1に示すように、仕上げ加工装置10は、良否判定部52による判定結果及び摩耗判定部53による判定結果を表示する表示部としてのモニタ70を備えている。
次に、図5のフローチャートを参照して、制御ユニット50により行われる制御処理の実行手順について説明する。
次に、図5のフローチャートを参照して、制御ユニット50により行われる制御処理の実行手順について説明する。
この一連の処理では、まず、ステップS1において、ロボット20のアーム21が当該溶接痕104に対応するティーチングポイントに移動され、測定部30により溶接痕104の突出高さdを測定する。
次に、ステップS2に移行し、当該溶接痕104における測定回数nをインクリメントする。なお、測定回数nには、当初「0」が設定されている。
次に、ステップS3に移行し、測定回数nが「1」であるか否かを判断する。
次に、ステップS3に移行し、測定回数nが「1」であるか否かを判断する。
ここで、測定回数nが1であると判断された場合には、次に、ステップS4に移行し、良否判定部52により突出高さdが所定の高さdm以下であるか否かを判定する。
一方、測定回数nが1ではないと判断された場合には、次に、ステップS7に移行する。
一方、測定回数nが1ではないと判断された場合には、次に、ステップS7に移行する。
ここでは、当該溶接痕104における1回目のステップS3の処理であるため、測定回数nが1であると判断され、ステップS4に移行する。
ここで、突出高さdが所定の高さdm以下であると判断した場合(ステップS4:YES)には、溶接痕104の研磨は不要である旨判定し、一連の処理を終了する。
ここで、突出高さdが所定の高さdm以下であると判断した場合(ステップS4:YES)には、溶接痕104の研磨は不要である旨判定し、一連の処理を終了する。
一方、突出高さdが所定の高さdm以下ではないと判断した場合(ステップS4:NO)には、ステップS5に移行し、導出部51により突出高さdに対応する研磨時間tを導出する。
次に、ステップS6に移行し、当該溶接痕104に対してその突出方向先端側から研磨機40の砥石41を近接させるようにロボット20に対して指令信号を出力する。そして、検知部60により溶接痕104への砥石41の接触が検知されたときから、上記研磨時間tが経過するまで、溶接痕104に対して砥石41を近接させる。これにより、溶接痕104が研磨される。
上記研磨時間tが経過すると、次に、ステップS1に移行し、測定部30により研磨後高さdaを測定する(ステップS1)。
次に、ステップS2に移行し、当該溶接痕104における測定回数nをインクリメントする。ここでは、当該溶接痕104における2回目のステップS2の処理であるため、測定回数nに2を設定する。
次に、ステップS2に移行し、当該溶接痕104における測定回数nをインクリメントする。ここでは、当該溶接痕104における2回目のステップS2の処理であるため、測定回数nに2を設定する。
次に、ステップS3に移行し、測定回数nが「1」であるか否かを判断する。ここでは、測定回数nが2であると判断され、ステップS7に移行し、研磨後高さdaの測定結果をモニタ70に表示する。
次に、ステップS8に移行し、良否判定部52により、研磨後高さdaが所定の高さdmよりも大きいか否かを判断する。
ここで、研磨後高さdaが所定の高さdmよりも大きくないと判断した場合(ステップS8:NO)には、溶接痕104の更なる研磨は不要である旨判定し、一連の処理を終了する。
ここで、研磨後高さdaが所定の高さdmよりも大きくないと判断した場合(ステップS8:NO)には、溶接痕104の更なる研磨は不要である旨判定し、一連の処理を終了する。
一方、研磨後高さdaが所定の高さdmよりも大きいと判断した場合(ステップS8:YES)には、次に、ステップS9に移行し、摩耗判定部53により、研磨後高さdaが摩耗判定高さde以下であるか否かを判断する。
ここで、研磨後高さdaが摩耗判定高さde以下ではないと判断した場合(ステップS9:NO)には、ステップS10に移行し、砥石41が交換時期である旨判定し、その結果をモニタ70に表示して、一連の処理を終了する。
一方、研磨後高さdaが摩耗判定高さdeよりも小さいと判断した場合(ステップS9:YES)には、ステップS4に移行し、以降の処理を繰り返す。
こうした一連の処理が終了すると、次の溶接痕104に対して上記一連の処理を同様にして行う。
こうした一連の処理が終了すると、次の溶接痕104に対して上記一連の処理を同様にして行う。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)仕上げ加工装置10は、溶接痕104に対して溶接痕104の突出方向先端側から所定の力にて押し付けられる砥石41を有する研磨機40が設けられたロボット20と、基準面105からの溶接痕104の突出高さdを測定する測定部30を備える。また、溶接痕104の突出高さdと、溶接痕104に対して所定の力にて砥石41を押し付けた場合に突出高さdが所定の高さdmになるまでに要する研磨時間tとの間に成立する関係に基づき、溶接痕104における突出高さdの測定結果から溶接痕104における研磨時間tを導出する導出部51を備える。さらに、溶接痕104の研磨に際して、導出部51により導出された研磨時間tに基づき、ロボット20の動作を制御する制御部54を備える。
(1)仕上げ加工装置10は、溶接痕104に対して溶接痕104の突出方向先端側から所定の力にて押し付けられる砥石41を有する研磨機40が設けられたロボット20と、基準面105からの溶接痕104の突出高さdを測定する測定部30を備える。また、溶接痕104の突出高さdと、溶接痕104に対して所定の力にて砥石41を押し付けた場合に突出高さdが所定の高さdmになるまでに要する研磨時間tとの間に成立する関係に基づき、溶接痕104における突出高さdの測定結果から溶接痕104における研磨時間tを導出する導出部51を備える。さらに、溶接痕104の研磨に際して、導出部51により導出された研磨時間tに基づき、ロボット20の動作を制御する制御部54を備える。
こうした構成によれば、ロボット20により砥石41が溶接痕104に対して所定の力にて押し付けられることから、単位時間当たりにおける溶接痕104の突出高さdの減少量を略一定にすることができる。また、導出部51を通じて、溶接痕104の突出高さdと、溶接痕104に対して上記所定の力にて砥石41を押し付けた場合に突出高さdが所定の高さdmになるまでに要する研磨時間tとの間に成立する関係に基づき、溶接痕104における突出高さdの測定結果から溶接痕104における研磨時間tが導出される。そして、溶接痕104の研磨に際して、制御部54を通じて、導出部51により導出された研磨時間tに基づき、ロボット20の動作が制御される。これにより、導出された研磨時間tに基づき溶接痕104が研磨されることで、溶接痕104の突出高さdを所定の高さdmに近づけることができ、溶接痕104の仕上げ加工のばらつきを抑制することができる。したがって、スポット溶接の溶接痕104の突出高さdを自動で測定するとともに溶接痕104を自動で研磨して仕上げ加工することができる。
(2)溶接痕104への砥石41の接触を検知する検知部60を備え、制御部54は、溶接痕104を研磨するに際して、検知部60により溶接痕104への砥石41の接触が検知されてから、研磨時間tが経過するまで溶接痕104に対して砥石41が押し付けられるようにロボット20の動作を制御する。
こうした構成によれば、溶接痕104への砥石41の接触が検知部60により検知されてから、上記研磨時間tが経過するまで溶接痕104に対して砥石41が押し付けられる。このため、溶接痕104が実際に研磨される時間と上記研磨時間tとの乖離を抑制できる、したがって、溶接痕104の研磨量のばらつきを抑制することができる。
(3)測定部30は、ロボット20に設けられている。
こうした構成によれば、同一のロボット20に測定部30と研磨機40とが設けられているため、溶接痕104の測定を完了してから同溶接痕104の研磨を開始するまでの時間を短縮することができる。
こうした構成によれば、同一のロボット20に測定部30と研磨機40とが設けられているため、溶接痕104の測定を完了してから同溶接痕104の研磨を開始するまでの時間を短縮することができる。
(4)研磨後高さdaの測定結果が所定の高さdmよりも大きい場合に研磨不良である旨判定する良否判定部52を備える。制御部54は、良否判定部52により研磨不良である旨判定された場合には、溶接痕104を再研磨するべくロボット20の動作を制御する。
こうした構成によれば、研磨後高さdaの測定結果が所定の高さdmよりも大きい旨判定された場合には、溶接痕104が再研磨される。このため、何らかの原因により一度の研磨では溶接痕104の突出高さdを所定の高さdmにすることができなかった場合であっても、溶接痕104の表面を仕上げることができる。
(5)良否判定部52により研磨後高さdaが所定の高さdmよりも大きい旨判断された場合に、研磨後高さdaと所定の高さdmよりも大きい摩耗判定高さdeとを比較し、研磨後高さdaが摩耗判定高さdeよりも大きい場合には砥石41の交換時期である旨判定する摩耗判定部53を備える。
砥石41の摩耗が進行すると、導出部51を通じて導出される研磨時間tに基づいて溶接痕104を研磨しても、溶接痕104の突出高さdが所定の高さdmを常に上回るようになる。また、砥石41の摩耗度合が大きくなるほど、研磨後高さdaと所定の高さdmとの差分が大きくなる。
この点、上記構成によれば、摩耗判定部53の判定結果に基づき、砥石41の交換時期を把握することができる。
(6)測定部30による測定結果を表示するモニタ70を備える。
(6)測定部30による測定結果を表示するモニタ70を備える。
こうした構成によれば、測定部30による測定結果を作業者が容易に確認することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・導出部51は、研磨後の溶接痕104を再研磨するに際して、研磨後高さdaが大きいときほど、研磨時間tが長くなるように補正してもよい。この場合、砥石41の摩耗度合が大きいほど、溶接痕104の研磨時間tが長くなるように補正されることとなるため、摩耗が進行した砥石41を継続的に使用する場合であっても、当該溶接痕104における再研磨の頻度を低減できる。
・モニタ70は、省略することもできる。
・所定の高さdmと摩耗判定高さdeとを同一の高さに設定することもできる。
・測定部30と研磨機40とが互いに異なるロボットに設けられていてもよい。この場合、測定部30による測定と研磨機40による研磨とを同時に行うことができる。
・所定の高さdmと摩耗判定高さdeとを同一の高さに設定することもできる。
・測定部30と研磨機40とが互いに異なるロボットに設けられていてもよい。この場合、測定部30による測定と研磨機40による研磨とを同時に行うことができる。
・検知部60は、ロボット20に設けられていてもよい。
・検知部60は、溶接痕104と砥石41との接触を圧力センサにより検知するものに限定されない。他に例えば、ロボット20にカメラを設けるとともに、同カメラにより撮影された画像に基づいて溶接痕104と砥石41との接触を検知するものであってもよい。
・検知部60は、溶接痕104と砥石41との接触を圧力センサにより検知するものに限定されない。他に例えば、ロボット20にカメラを設けるとともに、同カメラにより撮影された画像に基づいて溶接痕104と砥石41との接触を検知するものであってもよい。
・例えば、溶接痕104に対応するティーチングポイントから研磨機40の砥石41が溶接痕104に接触するまでの時間を一定とみなすことができる場合や、同時間を無視することができる場合には、検知部60を省略することができる。
・研磨機40は、砥石41に作用する負荷を検出する圧力センサを有し、同負荷が略一定となるように溶接痕104に対して砥石41を押し付ける力をフィードバック制御するものであってもよい。
・研磨機40は、円盤状の砥石41を備えるものに限定されない。他に例えば、円盤状の回転体の表面にサンドペーパーが貼り付けられたものであってもよい。
・溶接痕104毎に良否判定において用いられる所定の高さdmを個別に設定することもできる。このような構成によれば、例えば、金属パネルの板厚や材料が異なる複数の箇所にスポット溶接する場合であっても、溶接痕の突出高さdを所定の高さdmまで研磨して仕上げることができる。
・溶接痕104毎に良否判定において用いられる所定の高さdmを個別に設定することもできる。このような構成によれば、例えば、金属パネルの板厚や材料が異なる複数の箇所にスポット溶接する場合であっても、溶接痕の突出高さdを所定の高さdmまで研磨して仕上げることができる。
・測定部30は、同一の溶接痕104に対して複数回測定するものであってもよい。この場合、複数回の測定の平均値を突出高さd、あるいは研磨後高さdaとすることで測定精度の信頼性を向上させることができる。
・仕上げ加工装置10は、各パネル101,102の平面部に形成された溶接痕104のみならず、湾曲部に形成された溶接痕に対しても適用可能である。
・第2電極112は、先端に凹部113を有するものであったが、当該先端の形状が平面状または湾曲状をなす第2電極を用いることもできる。この場合であっても、例えば、第2パネル102の表面と第2電極との間に隙間を設けた状態で、第1電極111を第2電極に向かって変位させて加圧すれば、第2パネル102の表面に溶接痕104が形成されることとなる。
・第2電極112は、先端に凹部113を有するものであったが、当該先端の形状が平面状または湾曲状をなす第2電極を用いることもできる。この場合であっても、例えば、第2パネル102の表面と第2電極との間に隙間を設けた状態で、第1電極111を第2電極に向かって変位させて加圧すれば、第2パネル102の表面に溶接痕104が形成されることとなる。
・仕上げ加工装置10の加工対象は、車両の外装パネルに限定されない。他に例えば、車両のフレームに適用することもできるし、航空機、船舶などの車両以外のものに対して適用することもできる。
10…仕上げ加工装置、20…ロボット、30…測定部、40…研磨機、41…砥石、50…制御ユニット、51…導出部、52…良否判定部、53…摩耗判定部、54…制御部、60…検知部、70…モニタ(表示部)、101…第1パネル,102…第2パネル、103…接合部、104…溶接痕、105…基準面、111…第1電極,112…第2電極、113…凹部。
Claims (6)
- スポット溶接の溶接痕の表面を自動で研磨して仕上げる仕上げ加工装置であって、
前記溶接痕に対して前記溶接痕の突出方向先端側から所定の力にて押し付けられる研磨機が設けられたロボットと、
基準面からの前記溶接痕の突出高さを測定する測定部と、
前記溶接痕の突出高さと、前記溶接痕に対して前記所定の力にて前記研磨機を押し付けた場合に前記突出高さが所定の高さになるまでに要する研磨時間との間に成立する関係に基づき、当該溶接痕における前記突出高さの測定結果から当該溶接痕における前記研磨時間を導出する導出部と、
当該溶接痕の研磨に際して、前記導出部により導出された前記研磨時間に基づき、前記ロボットの動作を制御する制御部と、を備える、
仕上げ加工装置。 - 前記溶接痕への前記研磨機の接触を検知する検知部を備え、
前記制御部は、当該溶接痕を研磨するに際して、前記検知部により前記溶接痕への前記研磨機の接触が検知されてから、前記研磨時間が経過するまで当該溶接痕に対して前記研磨機が押し付けられるように前記ロボットの動作を制御する、
請求項1に記載の仕上げ加工装置。 - 前記測定部は、前記ロボットに設けられている、
請求項1または請求項2に記載の仕上げ加工装置。 - 前記基準面からの研磨後の前記溶接痕の突出高さを研磨後高さとするとき、
前記測定部は、前記研磨後高さを測定し、
前記研磨後高さの測定結果と前記所定の高さとを比較し、前記研磨後高さの測定結果が前記所定の高さよりも大きい場合に研磨不良である旨判定する良否判定部を備え、
前記制御部は、前記良否判定部により研磨不良である旨判定された場合には、当該溶接痕を再研磨するべく前記ロボットの動作を制御する、
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の仕上げ加工装置。 - 前記良否判定部により前記研磨後高さが前記所定の高さよりも大きい旨判断された場合に、前記研磨後高さと前記所定の高さよりも大きい摩耗判定高さとを比較し、前記研磨後高さが前記摩耗判定高さよりも大きい場合には前記研磨機の交換時期である旨判定する摩耗判定部を備える、
請求項4に記載の仕上げ加工装置。 - 前記測定部による測定結果を表示する表示部を備える、
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の仕上げ加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018103451A JP2019206027A (ja) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 仕上げ加工装置 |
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JP2019206027A true JP2019206027A (ja) | 2019-12-05 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111390693A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-10 | 深圳小佳科技有限公司 | 一种焊疤打磨设备和焊疤打磨方法 |
WO2021161581A1 (ja) * | 2020-02-14 | 2021-08-19 | 株式会社大気社 | 自動研磨システム |
Citations (2)
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JPH06273137A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-30 | Tokico Ltd | バリ取りロボット |
JPH06304865A (ja) * | 1993-04-21 | 1994-11-01 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 研削装置の砥石の摩耗量検出装置 |
-
2018
- 2018-05-30 JP JP2018103451A patent/JP2019206027A/ja active Pending
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