JP3114440B2 - スポット溶接装置 - Google Patents
スポット溶接装置Info
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- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
- B23K11/11—Spot welding
- B23K11/115—Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークの表裏両面から
溶接電極を加圧することによりワークをスポット溶接す
る溶接装置に関する。
溶接電極を加圧することによりワークをスポット溶接す
る溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】パネル材等をワーク（被溶接物に相当す
る）として、これをスポット溶接するために使用される
溶接装置は、従来、Ｃ型あるいはＸ型のガンアームを有
しており、これらのガンアームの先端に溶接電極として
の溶接チップが取付けられている。従来では、対をなす
溶接チップはエアシリンダを用いて空圧力の作用により
相互に接近離反移動するようになっており、ワークに対
する加圧力はエアシリンダにより設定される。スポット
溶接装置を溶接ロボットに装着して、パネル材等のワー
クを溶接する場合には、１つのワークに対して複数個所
を順次溶接することが通常であり、同一のワークに対し
て打点位置に応じて溶接条件を変化させることが必要と
なる場合がある。たとえば、１台の溶接装置により板厚
が相違するワークや表面にコーティングが施されている
ワークをも溶接する場合に、従来のエアシリンダにより
溶接チップを駆動するスポット溶接装置にあっては、ソ
レノイドバルブ等を用いてエアシリンダによる空圧力の
切換えを行うことによりワークに対する加圧力を変化さ
せている。このような場合、溶接ロボットの移動軌跡を
教示する際に、スポット溶接の打点位置毎に溶接条件を
教示する必要があリ、その教示されたデータは、メモリ
内のティーチテーブルに格納される。
る）として、これをスポット溶接するために使用される
溶接装置は、従来、Ｃ型あるいはＸ型のガンアームを有
しており、これらのガンアームの先端に溶接電極として
の溶接チップが取付けられている。従来では、対をなす
溶接チップはエアシリンダを用いて空圧力の作用により
相互に接近離反移動するようになっており、ワークに対
する加圧力はエアシリンダにより設定される。スポット
溶接装置を溶接ロボットに装着して、パネル材等のワー
クを溶接する場合には、１つのワークに対して複数個所
を順次溶接することが通常であり、同一のワークに対し
て打点位置に応じて溶接条件を変化させることが必要と
なる場合がある。たとえば、１台の溶接装置により板厚
が相違するワークや表面にコーティングが施されている
ワークをも溶接する場合に、従来のエアシリンダにより
溶接チップを駆動するスポット溶接装置にあっては、ソ
レノイドバルブ等を用いてエアシリンダによる空圧力の
切換えを行うことによりワークに対する加圧力を変化さ
せている。このような場合、溶接ロボットの移動軌跡を
教示する際に、スポット溶接の打点位置毎に溶接条件を
教示する必要があリ、その教示されたデータは、メモリ
内のティーチテーブルに格納される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のエア
シリンダを使用したスポット溶接装置にあっては、溶接
電流と溶接時間との関係についてはタイミング制御によ
り可変とすることも可能であるが、その際の加圧力は、
１打点について溶接が行われている間、常に一定値に設
定される。すなわち、異なる打点位置において前述した
ソレノイドバルブ等を用いてエアシリンダによる圧力の
切換えを行うことにより加圧力を可変とすることはでき
ても、１打点についての溶接時間中に圧力の切換えを行
うことは、きわめて困難となる。仮に、エアシリンダに
よる圧力の切換えを行ってワークに対する加圧力を変化
させようとすると、応答性が悪いため溶接作業全体のサ
イクルタイムが大幅に延びてしまう結果となり、実用に
は程遠いものとなる。このように、従来のスポット溶接
装置にあっては、設定できる溶接条件はきわめて限られ
たものであり、したがって、十分良好な溶接品質を得る
ことは困難であるという問題があった。このため、スポ
ット溶接作業中に発生するスパッタの量も多くなり、溶
接部の表面品質等を劣化させるばかりか、作業環境保全
の観点からも好ましいものではなかった。また、従来の
スポット溶接装置では、エアシリンダにより付加される
ワークに対する加圧力の安定性に欠け、溶接品質のばら
つきを生じていた。本発明は上記従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、ワークの種類等に応じた最適
の溶接条件で溶接することができるスポット溶接装置を
提供することを目的とする。
シリンダを使用したスポット溶接装置にあっては、溶接
電流と溶接時間との関係についてはタイミング制御によ
り可変とすることも可能であるが、その際の加圧力は、
１打点について溶接が行われている間、常に一定値に設
定される。すなわち、異なる打点位置において前述した
ソレノイドバルブ等を用いてエアシリンダによる圧力の
切換えを行うことにより加圧力を可変とすることはでき
ても、１打点についての溶接時間中に圧力の切換えを行
うことは、きわめて困難となる。仮に、エアシリンダに
よる圧力の切換えを行ってワークに対する加圧力を変化
させようとすると、応答性が悪いため溶接作業全体のサ
イクルタイムが大幅に延びてしまう結果となり、実用に
は程遠いものとなる。このように、従来のスポット溶接
装置にあっては、設定できる溶接条件はきわめて限られ
たものであり、したがって、十分良好な溶接品質を得る
ことは困難であるという問題があった。このため、スポ
ット溶接作業中に発生するスパッタの量も多くなり、溶
接部の表面品質等を劣化させるばかりか、作業環境保全
の観点からも好ましいものではなかった。また、従来の
スポット溶接装置では、エアシリンダにより付加される
ワークに対する加圧力の安定性に欠け、溶接品質のばら
つきを生じていた。本発明は上記従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、ワークの種類等に応じた最適
の溶接条件で溶接することができるスポット溶接装置を
提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、相互に接近離反移動自在となり対をなす第
１溶接電極および第２溶接電極を備え、これらの溶接電
極の少なくともいずれかを他方に向けて進退移動させる
とともに、この移動により被溶接物に対し加圧力を付与
するサーボモータが設けられた溶接ガンと、前記サーボ
モータの作動を調整するサーボモータコントローラと、
前記それぞれの溶接電極に接続される電流供給用ケーブ
ルに流れる溶接電流値を調整する電流値調整手段と、前
記それぞれの溶接電極に通電する溶接時間のタイミング
を調整する溶接タイマーと、前記サーボモータコントロ
ーラ、電流値調整手段、および溶接タイマーが接続さ
れ、溶接作業を時間的に細分割した各々に対し、溶接電
流値、加圧力、および溶接時間があらかじめ設定されて
入力された教示データに基づき、前記溶接電流値、加圧
力、および溶接時間を同時に制御し、溶接電流を流す
際、その通電直後および通電終了間際には、被溶接物に
対する加圧力を、その間における加圧力よりも大きくす
る制御手段とを有してなるスポット溶接装置である。
の本発明は、相互に接近離反移動自在となり対をなす第
１溶接電極および第２溶接電極を備え、これらの溶接電
極の少なくともいずれかを他方に向けて進退移動させる
とともに、この移動により被溶接物に対し加圧力を付与
するサーボモータが設けられた溶接ガンと、前記サーボ
モータの作動を調整するサーボモータコントローラと、
前記それぞれの溶接電極に接続される電流供給用ケーブ
ルに流れる溶接電流値を調整する電流値調整手段と、前
記それぞれの溶接電極に通電する溶接時間のタイミング
を調整する溶接タイマーと、前記サーボモータコントロ
ーラ、電流値調整手段、および溶接タイマーが接続さ
れ、溶接作業を時間的に細分割した各々に対し、溶接電
流値、加圧力、および溶接時間があらかじめ設定されて
入力された教示データに基づき、前記溶接電流値、加圧
力、および溶接時間を同時に制御し、溶接電流を流す
際、その通電直後および通電終了間際には、被溶接物に
対する加圧力を、その間における加圧力よりも大きくす
る制御手段とを有してなるスポット溶接装置である。
【０００５】
【作用】上記構成の本発明のスポット溶接装置にあって
は、サーボモータコントローラ、電流値調整手段、およ
び溶接タイマーが接続され、溶接作業を時間的に細分割
した各々に対し、溶接電流値、加圧力、および溶接時間
があらかじめ設定されて入力された教示データに基づ
き、溶接電流値、加圧力、および溶接時間を同時に制御
する制御手段を有するので、溶接作業を行うに当たり、
スポット溶接作業における各打点毎に、また、１打点に
ついての溶接作業を時間的に細分割して、溶接電流値、
加圧力、および溶接時間を任意に設定し、教示データと
して入力することができる。これにより、被溶接物の板
厚および材質等に応じた最適溶接条件を容易に設定する
ことが可能となるとともに、この最適溶接条件に基づい
てスポット溶接作業が行われる。しかも、溶接電流を流
す際、その通電直後および通電終了間際には、被溶接物
に対する加圧力が、その間における加圧力よりも大きく
されるので、実用上、スパッタの発生が殆んど防止され
る。
は、サーボモータコントローラ、電流値調整手段、およ
び溶接タイマーが接続され、溶接作業を時間的に細分割
した各々に対し、溶接電流値、加圧力、および溶接時間
があらかじめ設定されて入力された教示データに基づ
き、溶接電流値、加圧力、および溶接時間を同時に制御
する制御手段を有するので、溶接作業を行うに当たり、
スポット溶接作業における各打点毎に、また、１打点に
ついての溶接作業を時間的に細分割して、溶接電流値、
加圧力、および溶接時間を任意に設定し、教示データと
して入力することができる。これにより、被溶接物の板
厚および材質等に応じた最適溶接条件を容易に設定する
ことが可能となるとともに、この最適溶接条件に基づい
てスポット溶接作業が行われる。しかも、溶接電流を流
す際、その通電直後および通電終了間際には、被溶接物
に対する加圧力が、その間における加圧力よりも大きく
されるので、実用上、スパッタの発生が殆んど防止され
る。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の一実施例に係るスポット溶接
装置が装着された溶接ロボットを示す斜視図、図２は図
１に示される溶接ガンの詳細を示す正面図である。
明する。図１は、本発明の一実施例に係るスポット溶接
装置が装着された溶接ロボットを示す斜視図、図２は図
１に示される溶接ガンの詳細を示す正面図である。
【０００７】図１に示したように、基台部（図示せず）
に取付けられた台座１０には、矢印Ｊ１方向に旋回自在
に旋回台１１が設けられており、この旋回台１１にはロ
ボット軸１２が矢印Ｊ２の方向に揺動自在に装着されて
いる。そして、このロボット軸１２には、ロボット軸１
３が矢印Ｊ３で示される方向に揺動自在かつ矢印Ｊ４で
示される方向に回転自在に装着されている。このロボッ
ト軸１３の先端には、サーボガンつまり溶接ガン１４が
矢印Ｊ５で示される方向に揺動回転自在かつ矢印Ｊ６方
向に回転自在に取付けられている。したがって、図示す
るロボットＲは合計６軸の機能を有している。
に取付けられた台座１０には、矢印Ｊ１方向に旋回自在
に旋回台１１が設けられており、この旋回台１１にはロ
ボット軸１２が矢印Ｊ２の方向に揺動自在に装着されて
いる。そして、このロボット軸１２には、ロボット軸１
３が矢印Ｊ３で示される方向に揺動自在かつ矢印Ｊ４で
示される方向に回転自在に装着されている。このロボッ
ト軸１３の先端には、サーボガンつまり溶接ガン１４が
矢印Ｊ５で示される方向に揺動回転自在かつ矢印Ｊ６方
向に回転自在に取付けられている。したがって、図示す
るロボットＲは合計６軸の機能を有している。
【０００８】溶接ガン１４は、Ｃ字形状となったガンア
ーム１５を有し、このガンアーム１５には第１溶接電極
としての固定溶接チップ２１と、この固定溶接チップ２
１とにより対をなしパネル材等のワークＷを溶接する第
２溶接電極としての可動溶接チップ２２とが設けられて
いる。この可動溶接チップ２２を固定溶接チップ２１に
向けて進退移動させるためのサーボモータ２３が、ガン
アーム１５に取付けられている。このサーボモータ２３
の作動を含めて、合計７軸の制御が、図１に示されたロ
ボット制御装置２４により制御される。
ーム１５を有し、このガンアーム１５には第１溶接電極
としての固定溶接チップ２１と、この固定溶接チップ２
１とにより対をなしパネル材等のワークＷを溶接する第
２溶接電極としての可動溶接チップ２２とが設けられて
いる。この可動溶接チップ２２を固定溶接チップ２１に
向けて進退移動させるためのサーボモータ２３が、ガン
アーム１５に取付けられている。このサーボモータ２３
の作動を含めて、合計７軸の制御が、図１に示されたロ
ボット制御装置２４により制御される。
【０００９】前記ロボット制御装置２４には、溶接制御
部３１が接続されている。この溶接制御部３１は、電流
値調整手段としてのトランス３３（図３参照）を有して
おり、前記固定溶接チップ２１および可動溶接チップ２
２に接続される電流供給用ケーブル３２に流れる溶接電
流値を調整するようになっている。また、前記溶接制御
部３１は、溶接タイマー３４（図３参照）を有してお
り、前記それぞれの溶接チップ２１，２２に通電する溶
接時間のタイミングを調整する。
部３１が接続されている。この溶接制御部３１は、電流
値調整手段としてのトランス３３（図３参照）を有して
おり、前記固定溶接チップ２１および可動溶接チップ２
２に接続される電流供給用ケーブル３２に流れる溶接電
流値を調整するようになっている。また、前記溶接制御
部３１は、溶接タイマー３４（図３参照）を有してお
り、前記それぞれの溶接チップ２１，２２に通電する溶
接時間のタイミングを調整する。
【００１０】図２は図１に示された溶接ガン１４の詳細
を示す図であり、先端に可動溶接チップ２２が装着され
る駆動ロッド２５は、ガンアーム１５に取付けられた軸
受２６に軸方向に摺動自在に支持されている。ガンアー
ム１５に取付けられたサーボモータ２３の主軸に設けら
れたプーリ２７と駆動ロッド２５の外側に形成されたボ
ールねじの部分に嵌合されたナット部２８とがタイミン
ングベルト２９により連結されている。したがって、サ
ーボモータ２３を駆動するとベルト２９を介してナット
部２８が回転し、このナット部２８と噛合うボールねじ
との作用により駆動ロッド２５が軸方向に移動すること
になる。
を示す図であり、先端に可動溶接チップ２２が装着され
る駆動ロッド２５は、ガンアーム１５に取付けられた軸
受２６に軸方向に摺動自在に支持されている。ガンアー
ム１５に取付けられたサーボモータ２３の主軸に設けら
れたプーリ２７と駆動ロッド２５の外側に形成されたボ
ールねじの部分に嵌合されたナット部２８とがタイミン
ングベルト２９により連結されている。したがって、サ
ーボモータ２３を駆動するとベルト２９を介してナット
部２８が回転し、このナット部２８と噛合うボールねじ
との作用により駆動ロッド２５が軸方向に移動すること
になる。
【００１１】図３は上述した溶接装置の概略構成ブロッ
ク図である。それぞれの溶接チップ２１，２２は、これ
らに電流を供給するためのトランス３３と、ケーブル３
２を介して接続されている。トランス３３の一次ケーブ
ル３５は電源３６に接続されており、溶接チップ２１，
２２にはトランス３３を介して電源３６から電流が供給
される。図示する溶接装置は溶接ロボットＲのロボット
軸１３（図１参照）に取付けられているので、溶接チッ
プ２１、２２に対する電流の供給タイミングは、ロボッ
ト制御装置２４に設けられた溶接ロボットＲの移動を制
御する制御手段としてのロボットコントローラ３７から
の出力信号によって調整される。さらに、本実施例にお
いては、ロボットコントローラ３７からの信号に基づい
て、このトランス３３により、それぞれの溶接チップ２
１、２２に接続される電流供給用ケーブル３２に流れる
溶接電流値を調整することができるように構成されてい
る。
ク図である。それぞれの溶接チップ２１，２２は、これ
らに電流を供給するためのトランス３３と、ケーブル３
２を介して接続されている。トランス３３の一次ケーブ
ル３５は電源３６に接続されており、溶接チップ２１，
２２にはトランス３３を介して電源３６から電流が供給
される。図示する溶接装置は溶接ロボットＲのロボット
軸１３（図１参照）に取付けられているので、溶接チッ
プ２１、２２に対する電流の供給タイミングは、ロボッ
ト制御装置２４に設けられた溶接ロボットＲの移動を制
御する制御手段としてのロボットコントローラ３７から
の出力信号によって調整される。さらに、本実施例にお
いては、ロボットコントローラ３７からの信号に基づい
て、このトランス３３により、それぞれの溶接チップ２
１、２２に接続される電流供給用ケーブル３２に流れる
溶接電流値を調整することができるように構成されてい
る。
【００１２】また、前記ロボットコントローラ３７から
の起動開始信号は、溶接チップ２１，２２に通電する溶
接時間のタイミングを調整する溶接タイマー３４に送ら
れる。この溶接タイマー３４は、あらかじめ設定された
溶接時間に基づいて信号を出力することにより、通電開
始及び終了のタイミングはもとより、スポット溶接作業
の１打点についての溶接作業中における溶接条件の変化
点のタイミングをも調整するようになっている。
の起動開始信号は、溶接チップ２１，２２に通電する溶
接時間のタイミングを調整する溶接タイマー３４に送ら
れる。この溶接タイマー３４は、あらかじめ設定された
溶接時間に基づいて信号を出力することにより、通電開
始及び終了のタイミングはもとより、スポット溶接作業
の１打点についての溶接作業中における溶接条件の変化
点のタイミングをも調整するようになっている。
【００１３】サーボモータ２３は、サーボモータコント
ローラ３９によりその作動が制御されるようになってい
る。すなわち、このサーボモータコントローラ３９は、
サーボモータ２３に接続される図示しないパルス幅変調
器を有しており、図示しないモータアンプからの制御信
号により設定された所定の電圧がサーボモータ２３に供
給される。また、サーボモータ２３の回転数を検出する
ためにこのモータ２３には図示しないパルスジェネレー
タが設けられており、このパルスジェネレータからモー
タアンプに対してフィードバック信号が送られる。この
サーボモータ２３の起動開始及び停止のタイミングは、
前記ロボットコントローラ３７からの信号により制御さ
れるようになっている。
ローラ３９によりその作動が制御されるようになってい
る。すなわち、このサーボモータコントローラ３９は、
サーボモータ２３に接続される図示しないパルス幅変調
器を有しており、図示しないモータアンプからの制御信
号により設定された所定の電圧がサーボモータ２３に供
給される。また、サーボモータ２３の回転数を検出する
ためにこのモータ２３には図示しないパルスジェネレー
タが設けられており、このパルスジェネレータからモー
タアンプに対してフィードバック信号が送られる。この
サーボモータ２３の起動開始及び停止のタイミングは、
前記ロボットコントローラ３７からの信号により制御さ
れるようになっている。
【００１４】ロボットコントローラ３７には、溶接ロボ
ットＲを用いて溶接作業を行う際に、溶接ロボットＲに
対して指令開始信号等を入力するための操作パネル４０
と、溶接ロボットＲにティーチング操作つまり教示操作
を行う際に種々の信号を入力するためのティーチングボ
ックス４１とがそれぞれ図示しないインタフェースを介
して接続されている。
ットＲを用いて溶接作業を行う際に、溶接ロボットＲに
対して指令開始信号等を入力するための操作パネル４０
と、溶接ロボットＲにティーチング操作つまり教示操作
を行う際に種々の信号を入力するためのティーチングボ
ックス４１とがそれぞれ図示しないインタフェースを介
して接続されている。
【００１５】本実施例では、特に、スポット溶接作業に
おける各打点毎に、また、１打点についての溶接作業中
においても、溶接電流値、加圧力、および溶接時間を同
時に、また任意に可変制御できるように構成されている
ため、前記ティーチングボックス４１からあらかじめ設
定された教示データを入力することにより、容易に最適
溶接条件を設定できるようになっている。
おける各打点毎に、また、１打点についての溶接作業中
においても、溶接電流値、加圧力、および溶接時間を同
時に、また任意に可変制御できるように構成されている
ため、前記ティーチングボックス４１からあらかじめ設
定された教示データを入力することにより、容易に最適
溶接条件を設定できるようになっている。
【００１６】次に、本実施例の作用を、図４の制御フロ
ーチャートおよび図５のタイムチャートに基づいて説明
する。本実施例のスポット溶接装置にあっては、あらか
じめティーチングボックス４１から、たとえば下記のよ
うな所定の教示データが入力される。（但し、１打点の
溶接サイクルのみを示す。） １：イドウ イチギメ ２：Ｔ１＝１００(ms) ，Ｐ１＝１００(kgf) ，ｉ１
＝０(A) ３：Ｔ２＝ ６０(ms) ，Ｐ２＝３００(kgf) ，ｉ２
＝アップ ４：Ｔ３＝１６０(ms) ，Ｐ３＝２００(kgf) ，ｉ３
＝８０００(A) ５：Ｔ４＝ ４０(ms) ，Ｐ４＝２５０(kgf) ，ｉ４
＝ダウン ６：Ｔ５＝ ６０(ms) ，Ｐ５＝１００(kgf) ，ｉ５
＝０(A) ７：イドウ ： なお、Ｔ１，Ｐ１，およびｉ１等は、図５に示した記号
と対応しており、それぞれ、溶接時間、加圧力、および
溶接電流を示している。また、図５に示されるＴは、１
打点についての全溶接時間である。
ーチャートおよび図５のタイムチャートに基づいて説明
する。本実施例のスポット溶接装置にあっては、あらか
じめティーチングボックス４１から、たとえば下記のよ
うな所定の教示データが入力される。（但し、１打点の
溶接サイクルのみを示す。） １：イドウ イチギメ ２：Ｔ１＝１００(ms) ，Ｐ１＝１００(kgf) ，ｉ１
＝０(A) ３：Ｔ２＝ ６０(ms) ，Ｐ２＝３００(kgf) ，ｉ２
＝アップ ４：Ｔ３＝１６０(ms) ，Ｐ３＝２００(kgf) ，ｉ３
＝８０００(A) ５：Ｔ４＝ ４０(ms) ，Ｐ４＝２５０(kgf) ，ｉ４
＝ダウン ６：Ｔ５＝ ６０(ms) ，Ｐ５＝１００(kgf) ，ｉ５
＝０(A) ７：イドウ ： なお、Ｔ１，Ｐ１，およびｉ１等は、図５に示した記号
と対応しており、それぞれ、溶接時間、加圧力、および
溶接電流を示している。また、図５に示されるＴは、１
打点についての全溶接時間である。
【００１７】操作パネル４０から溶接ロボットＲに対し
て溶接作業を行う指令開始信号を入力すると、ロボット
コントローラ３７は、ロボットＲの各軸の動作を制御
し、溶接ガン１４の溶接チップ２１，２２をワークＷの
所定の加圧点、つまり溶接ポイントに向けて移動させ
る。規定の溶接ポイントから所定の距離まで近付いたこ
とが認識されると、その移動を行いながらサーボモータ
２３の駆動を開始して溶接チップ２１，２２の間隔を狭
める。そして、所定の位置決めがなされた後に、所定の
若干の加圧力でワークＷの溶接ポイントを加圧する。こ
のようにして、溶接ガン位置決めおよび加圧の作業が完
了する（ステップＳ１）。
て溶接作業を行う指令開始信号を入力すると、ロボット
コントローラ３７は、ロボットＲの各軸の動作を制御
し、溶接ガン１４の溶接チップ２１，２２をワークＷの
所定の加圧点、つまり溶接ポイントに向けて移動させ
る。規定の溶接ポイントから所定の距離まで近付いたこ
とが認識されると、その移動を行いながらサーボモータ
２３の駆動を開始して溶接チップ２１，２２の間隔を狭
める。そして、所定の位置決めがなされた後に、所定の
若干の加圧力でワークＷの溶接ポイントを加圧する。こ
のようにして、溶接ガン位置決めおよび加圧の作業が完
了する（ステップＳ１）。
【００１８】次いで、ロボットコントローラ３７は、溶
接起動の開始信号を溶接タイマー３４に出力し（ステッ
プＳ２、図５の）、溶接タイマー３４は、あらかじめ
設定された溶接時間に基づいて信号を出力することによ
り、通電開始及び終了のタイミングはもとより、スポッ
ト溶接作業の１打点についての溶接作業中における溶接
条件の変化点のタイミングをも調整する。
接起動の開始信号を溶接タイマー３４に出力し（ステッ
プＳ２、図５の）、溶接タイマー３４は、あらかじめ
設定された溶接時間に基づいて信号を出力することによ
り、通電開始及び終了のタイミングはもとより、スポッ
ト溶接作業の１打点についての溶接作業中における溶接
条件の変化点のタイミングをも調整する。
【００１９】ステップＳ２で溶接起動されると、Ｔ１
（スクイズタイム＝１００(ms)）の間は、ロボットコン
トローラ３７からトランス３３およびサーボモータコン
トローラ３９へ信号が出力され、溶接電流ｉ１＝０(A)
および低加圧力Ｐ１＝１００(kgf) に設定される（ステ
ップＳ３、図５のＴ１の間）。次に、溶接タイマー３４
によりＴ２（アップスロープタイム＝６０(ms)）に移行
したことを検知すると、ロボットコントローラ３７は、
溶接電流ｉ２をｉ２＝０からｉ２＝８０００（Ａ）まで
直線的に上昇させ、この間、高加圧力Ｐ２＝３００（ｋ
ｇｆ） に設定する（ステップＳ４、図５のＴ２の
間）。そして、溶接タイマー３４によりＴ３（ウェルド
タイム＝１６０(ms)）に移行したことを検知すると、ロ
ボットコントローラ３７は、溶接電流ｉ３＝８０００
(A) および標準加圧力Ｐ３＝２００(kgf) に設定する
（ステップＳ５、図５のＴ３の間）。この間において大
部分の溶接作業が行われることになる。
（スクイズタイム＝１００(ms)）の間は、ロボットコン
トローラ３７からトランス３３およびサーボモータコン
トローラ３９へ信号が出力され、溶接電流ｉ１＝０(A)
および低加圧力Ｐ１＝１００(kgf) に設定される（ステ
ップＳ３、図５のＴ１の間）。次に、溶接タイマー３４
によりＴ２（アップスロープタイム＝６０(ms)）に移行
したことを検知すると、ロボットコントローラ３７は、
溶接電流ｉ２をｉ２＝０からｉ２＝８０００（Ａ）まで
直線的に上昇させ、この間、高加圧力Ｐ２＝３００（ｋ
ｇｆ） に設定する（ステップＳ４、図５のＴ２の
間）。そして、溶接タイマー３４によりＴ３（ウェルド
タイム＝１６０(ms)）に移行したことを検知すると、ロ
ボットコントローラ３７は、溶接電流ｉ３＝８０００
(A) および標準加圧力Ｐ３＝２００(kgf) に設定する
（ステップＳ５、図５のＴ３の間）。この間において大
部分の溶接作業が行われることになる。
【００２０】次いで、溶接タイマー３４によりＴ４（ダ
ウンスロープタイム＝４０(ms)）に移行したことを検知
すると、ロボットコントローラ３７は、溶接電流ｉ４を
ｉ４＝８０００(A) からｉ２＝０(A) まで直線的に下降
させ、この間、再度高加圧力Ｐ４＝２５０(kgf) に設定
する（ステップＳ６、図５のＴ４の間）。そして、溶接
タイマー３４によりＴ５（ホールドタイム＝６０(ms)）
に移行したことを検知すると、ロボットコントローラ３
７は、溶接電流ｉ３＝０(A) および低加圧力Ｐ３＝１０
０(kgf) に設定する（ステップＳ７、図５のＴ５の
間）。
ウンスロープタイム＝４０(ms)）に移行したことを検知
すると、ロボットコントローラ３７は、溶接電流ｉ４を
ｉ４＝８０００(A) からｉ２＝０(A) まで直線的に下降
させ、この間、再度高加圧力Ｐ４＝２５０(kgf) に設定
する（ステップＳ６、図５のＴ４の間）。そして、溶接
タイマー３４によりＴ５（ホールドタイム＝６０(ms)）
に移行したことを検知すると、ロボットコントローラ３
７は、溶接電流ｉ３＝０(A) および低加圧力Ｐ３＝１０
０(kgf) に設定する（ステップＳ７、図５のＴ５の
間）。
【００２１】溶接タイマー３４によりＴ５（ホールドタ
イム＝６０(ms)）の時間が経過したことを検知し、１打
点の溶接サイクルが完了する（ステップＳ８、図５の
）。この後、ロボットコントローラ３７は、サーボモ
ータ２３を逆回転させて溶接チップ２１，２２の間隔を
開き（ステップＳ９）、ステップＳ１０に進む。このス
テップＳ１０では、まだ残っている他の溶接ポイントに
溶接ガン１４を移動させ、順次同様に溶接作業が行われ
るようになっている。
イム＝６０(ms)）の時間が経過したことを検知し、１打
点の溶接サイクルが完了する（ステップＳ８、図５の
）。この後、ロボットコントローラ３７は、サーボモ
ータ２３を逆回転させて溶接チップ２１，２２の間隔を
開き（ステップＳ９）、ステップＳ１０に進む。このス
テップＳ１０では、まだ残っている他の溶接ポイントに
溶接ガン１４を移動させ、順次同様に溶接作業が行われ
るようになっている。
【００２２】このように、本実施例によれば、スポット
溶接作業における各打点毎に、また、１打点についての
溶接作業を時間的に細分割して、溶接電流値、加圧力、
および溶接時間を同時に、また任意に可変制御できるよ
うに構成されているため、ティーチングボックス４１か
らあらかじめ設定された教示データを入力することによ
り、容易に最適溶接条件を設定することができる。した
がって、図５に示したように、溶接電流を通電する際、
その通電直後および通電終了間際で加圧力を通常溶接時
より若干上げることにより、実用上、スパッタを殆んど
発生させないようにすることが可能となる。しかも、ワ
ークＷの板厚および材質等に合わせて最適な溶接条件を
設定できるため、常に十分な溶接強度が得られるととも
に、溶接部等の表面品質をきわめて良好に確保すること
ができる。また、加圧力の切換えは、設定された溶接時
間に合わせ、リアルタイムで高速に行うことができるた
め、溶接作業に要する時間を低減することができ、サイ
クルタイムの短縮、ひいては全体的な生産性の向上が図
られる。さらに、前記加圧力の切換えは教示データに基
づく数値制御によるため、加圧力のばらつきは小さく高
精度であるとともにフレキシビリティに優れ、種々の溶
接作業に対応可能となる。
溶接作業における各打点毎に、また、１打点についての
溶接作業を時間的に細分割して、溶接電流値、加圧力、
および溶接時間を同時に、また任意に可変制御できるよ
うに構成されているため、ティーチングボックス４１か
らあらかじめ設定された教示データを入力することによ
り、容易に最適溶接条件を設定することができる。した
がって、図５に示したように、溶接電流を通電する際、
その通電直後および通電終了間際で加圧力を通常溶接時
より若干上げることにより、実用上、スパッタを殆んど
発生させないようにすることが可能となる。しかも、ワ
ークＷの板厚および材質等に合わせて最適な溶接条件を
設定できるため、常に十分な溶接強度が得られるととも
に、溶接部等の表面品質をきわめて良好に確保すること
ができる。また、加圧力の切換えは、設定された溶接時
間に合わせ、リアルタイムで高速に行うことができるた
め、溶接作業に要する時間を低減することができ、サイ
クルタイムの短縮、ひいては全体的な生産性の向上が図
られる。さらに、前記加圧力の切換えは教示データに基
づく数値制御によるため、加圧力のばらつきは小さく高
精度であるとともにフレキシビリティに優れ、種々の溶
接作業に対応可能となる。
【００２３】なお、上述したものは本発明の実施例であ
り、本発明は特許請求の範囲に記載の要旨を逸脱するこ
となく、種々変更することができる。たとえば、図１に
示した溶接タイマー３４は、ロボット制御装置２４の外
部に設けて、これと接続するように構成したが、ロボッ
ト制御装置２４内に設けるようにしてもよい。また、図
５に示した加圧力等の溶接条件は一例であり、任意に設
定できることはいうまでもない。
り、本発明は特許請求の範囲に記載の要旨を逸脱するこ
となく、種々変更することができる。たとえば、図１に
示した溶接タイマー３４は、ロボット制御装置２４の外
部に設けて、これと接続するように構成したが、ロボッ
ト制御装置２４内に設けるようにしてもよい。また、図
５に示した加圧力等の溶接条件は一例であり、任意に設
定できることはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスポット
溶接装置は、サーボモータコントローラ、電流値調整手
段、および溶接タイマーが接続され、溶接作業を時間的
に細分割した各々に対し、溶接電流値、加圧力、および
溶接時間があらかじめ設定されて入力された教示データ
に基づき、溶接電流値、加圧力、および溶接時間を同時
に制御する制御手段を有するので、スポット溶接作業に
おける各打点毎に、また、１打点についての溶接作業を
時間的に細分割して、溶接電流値、加圧力、および溶接
時間を、あらかじめ教示データとして入力することによ
り、容易に最適溶接条件を設定することができる。しか
も、溶接電流を通電する際、その通電直後および通電終
了間際で加圧力を通常溶接時より上げるようにしたの
で、実用上、スパッタを殆んど発生させないようにする
ことが可能となる。しかも、被溶接物の板厚および材質
等に合わせて最適な溶接条件を設定できるため、常に十
分な溶接強度が得られるとともに、溶接部等の表面品質
をきわめて良好に確保することができる。また、加圧力
の切換えは、設定された溶接時間に合わせ、リアルタイ
ムで高速に行うことができるため、溶接作業に要する時
間を低減することができ、サイクルタイムの短縮、ひい
ては全体的な生産性の向上が図られる。さらに、前記加
圧力の切換えは教示データに基づく数値制御によるた
め、加圧力のばらつきは小さく高精度であるとともにフ
レキシビリティに優れ、種々の溶接作業に対応可能とな
るという効果を奏する。
溶接装置は、サーボモータコントローラ、電流値調整手
段、および溶接タイマーが接続され、溶接作業を時間的
に細分割した各々に対し、溶接電流値、加圧力、および
溶接時間があらかじめ設定されて入力された教示データ
に基づき、溶接電流値、加圧力、および溶接時間を同時
に制御する制御手段を有するので、スポット溶接作業に
おける各打点毎に、また、１打点についての溶接作業を
時間的に細分割して、溶接電流値、加圧力、および溶接
時間を、あらかじめ教示データとして入力することによ
り、容易に最適溶接条件を設定することができる。しか
も、溶接電流を通電する際、その通電直後および通電終
了間際で加圧力を通常溶接時より上げるようにしたの
で、実用上、スパッタを殆んど発生させないようにする
ことが可能となる。しかも、被溶接物の板厚および材質
等に合わせて最適な溶接条件を設定できるため、常に十
分な溶接強度が得られるとともに、溶接部等の表面品質
をきわめて良好に確保することができる。また、加圧力
の切換えは、設定された溶接時間に合わせ、リアルタイ
ムで高速に行うことができるため、溶接作業に要する時
間を低減することができ、サイクルタイムの短縮、ひい
ては全体的な生産性の向上が図られる。さらに、前記加
圧力の切換えは教示データに基づく数値制御によるた
め、加圧力のばらつきは小さく高精度であるとともにフ
レキシビリティに優れ、種々の溶接作業に対応可能とな
るという効果を奏する。
【図１】 本発明の一実施例に係るスポット溶接装置が
装着された溶接ロボットを示す斜視図である。
装着された溶接ロボットを示す斜視図である。
【図２】 図１に示される溶接ガンの詳細を示す正面図
である。
である。
【図３】 図１に示されるスポット溶接装置の概略構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】 図１に示されるスポット溶接装置の作動を示
す制御フローチャートである。
す制御フローチャートである。
【図５】 図１に示されるスポット溶接装置の作動を示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
１４…溶接ガン、２１…固定溶接チップ（第１溶接電
極）、２２…可動溶接チップ（第２溶接電極）、２３…
サーボモータ、 ３２…電流供給用ケ
ーブル、３３…トランス（電流値調整手段）、 ３４
…溶接タイマー、３７…ロボットコントローラ（制御手
段）、３９…サーボモータコントローラ、 Ｗ…ワ
ーク（被溶接物）。
極）、２２…可動溶接チップ（第２溶接電極）、２３…
サーボモータ、 ３２…電流供給用ケ
ーブル、３３…トランス（電流値調整手段）、 ３４
…溶接タイマー、３７…ロボットコントローラ（制御手
段）、３９…サーボモータコントローラ、 Ｗ…ワ
ーク（被溶接物）。
Claims (1)
- 【請求項１】 相互に接近離反移動自在となり対をなす
第１溶接電極および第２溶接電極を備え、これらの溶接
電極の少なくともいずれかを他方に向けて進退移動させ
るとともに、この移動により被溶接物に対し加圧力を付
与するサーボモータが設けられた溶接ガンと、 前記サーボモータの作動を調整するサーボモータコント
ローラと、 前記それぞれの溶接電極に接続される電流供給用ケーブ
ルに流れる溶接電流値を調整する電流値調整手段と、 前記それぞれの溶接電極に通電する溶接時間のタイミン
グを調整する溶接タイマーと、 前記サーボモータコントローラ、電流値調整手段、およ
び溶接タイマーが接続され、溶接作業を時間的に細分割
した各々に対し、溶接電流値、加圧力、および溶接時間
があらかじめ設定されて入力された教示データに基づ
き、前記溶接電流値、加圧力、および溶接時間を同時に
制御し、溶接電流を流す際、その通電直後および通電終
了間際には、被溶接物に対する加圧力を、その間におけ
る加圧力よりも大きくする制御手段とを有してなるスポ
ット溶接装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05181710A JP3114440B2 (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | スポット溶接装置 |
| GB9413646A GB2280135B (en) | 1993-07-22 | 1994-07-06 | Spot welding apparatus |
| US08/272,988 US5484975A (en) | 1993-07-22 | 1994-07-15 | Spot welding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05181710A JP3114440B2 (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | スポット溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0732160A JPH0732160A (ja) | 1995-02-03 |
| JP3114440B2 true JP3114440B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=16105509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05181710A Expired - Fee Related JP3114440B2 (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | スポット溶接装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5484975A (ja) |
| JP (1) | JP3114440B2 (ja) |
| GB (1) | GB2280135B (ja) |
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| JPH1058157A (ja) * | 1996-06-13 | 1998-03-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | スポット溶接の制御方法および装置 |
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-
1993
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