JP3136282B2 - サーボガン軸の異常負荷検出方法及び装置 - Google Patents
サーボガン軸の異常負荷検出方法及び装置Info
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- B23K11/25—Monitoring devices
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】ロボットに搭載されたスポッ
ト溶接用ガンの溶接チップをサーボモータで駆動するサ
ーボガンに関し、特に、溶接チップが設けられたサーボ
ガン軸の異常負荷検出方法及び装置に関する。
ト溶接用ガンの溶接チップをサーボモータで駆動するサ
ーボガンに関し、特に、溶接チップが設けられたサーボ
ガン軸の異常負荷検出方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットを適用した溶接システムにおい
て、溶接品質、サイクルタイムの向上などのメリットか
ら、スポット溶接用ガンをサーボモータで駆動するサー
ボガンが使用されてきている。このサーボガンは図５
（イ）、（ロ）に示すように、２つのタイプがあり、図
５（イ）に示す１軸タイプのサーボガンは、スポット溶
接用ガンの先端に固定溶接チップＣ１と、可動溶接チッ
プＣ２を備え、可動溶接チップＣ２を先端に備えた軸は
ボールネジとナット等の伝動機構を介してサーボモータ
Ｍ１で駆動されるようになっており、該サーボモータＭ
１を駆動することによって可動溶接チップＣ２を移動さ
せて、両チップＣ１，Ｃ２間を開閉し、両チップＣ１，
Ｃ２で被溶接物（車体等）を挟持加圧し、その後両チッ
プ間に電流を流すことによって被溶接物をスポット溶接
するようにしている。
て、溶接品質、サイクルタイムの向上などのメリットか
ら、スポット溶接用ガンをサーボモータで駆動するサー
ボガンが使用されてきている。このサーボガンは図５
（イ）、（ロ）に示すように、２つのタイプがあり、図
５（イ）に示す１軸タイプのサーボガンは、スポット溶
接用ガンの先端に固定溶接チップＣ１と、可動溶接チッ
プＣ２を備え、可動溶接チップＣ２を先端に備えた軸は
ボールネジとナット等の伝動機構を介してサーボモータ
Ｍ１で駆動されるようになっており、該サーボモータＭ
１を駆動することによって可動溶接チップＣ２を移動さ
せて、両チップＣ１，Ｃ２間を開閉し、両チップＣ１，
Ｃ２で被溶接物（車体等）を挟持加圧し、その後両チッ
プ間に電流を流すことによって被溶接物をスポット溶接
するようにしている。
【０００３】又、図５（ロ）に示す２軸タイプのサーボ
ガンは、溶接チップを両方ともに可動溶接チップＣ３，
Ｃ４として、それぞれサーボモータＭ２，Ｍ３で伝動機
構を介して駆動して、両溶接チップＣ３，Ｃ４を開閉さ
せて、被溶接物を挟持加圧してスポット溶接を行うよう
にしている。上記サーボガンの各サーボモータＭ１〜Ｍ
３は、該サーボガンをロボット手首に取付けたロボット
を制御するロボット制御装置によって駆動制御されるよ
うになっている。
ガンは、溶接チップを両方ともに可動溶接チップＣ３，
Ｃ４として、それぞれサーボモータＭ２，Ｍ３で伝動機
構を介して駆動して、両溶接チップＣ３，Ｃ４を開閉さ
せて、被溶接物を挟持加圧してスポット溶接を行うよう
にしている。上記サーボガンの各サーボモータＭ１〜Ｍ
３は、該サーボガンをロボット手首に取付けたロボット
を制御するロボット制御装置によって駆動制御されるよ
うになっている。
【０００４】溶接チップで被溶接物を挟持加圧してスポ
ット溶接を行ったとき、この溶接チップと被溶接物が溶
着する場合がある。このような場合、この溶着を放置し
て、ロボットを駆動してサーボガンを移動させると、ロ
ボットが被溶接物を引き摺ったまま動作してしまい、被
溶接物の変形や、それに伴う２次災害を引き起こす恐れ
がある。そこで、従来は、溶接機に溶接チップと被溶接
物との溶着を検出する溶着検出器を設け、該溶着検出器
から溶着検出信号をロボット制御装置に与え、ロボット
を非常停止させるようにしている。
ット溶接を行ったとき、この溶接チップと被溶接物が溶
着する場合がある。このような場合、この溶着を放置し
て、ロボットを駆動してサーボガンを移動させると、ロ
ボットが被溶接物を引き摺ったまま動作してしまい、被
溶接物の変形や、それに伴う２次災害を引き起こす恐れ
がある。そこで、従来は、溶接機に溶接チップと被溶接
物との溶着を検出する溶着検出器を設け、該溶着検出器
から溶着検出信号をロボット制御装置に与え、ロボット
を非常停止させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】溶接機に溶着検出器を
付加すると、システムコストが上昇し、メンテナンスコ
ストもかかることになる。又、ロボット各軸それぞれに
かかる外乱負荷を外乱推定オブザーバで検出し、負荷異
常を検出してロボットアーム等が他の異物に衝突したこ
とを検出する衝突検出機能を備えたロボットが公知であ
る。この衝突検出機能をサーボガン軸に適用すると、該
サーボガン軸は溶接チップで被溶接物を挟持し所定圧力
で加圧するものであるからこの加圧力をオブザーバが外
乱として検出し、正常であるにもかかわらず、異常負荷
検出信号を出力することになる。そのため、この衝突検
出機能をサーボガン軸にも適用することはできない。
付加すると、システムコストが上昇し、メンテナンスコ
ストもかかることになる。又、ロボット各軸それぞれに
かかる外乱負荷を外乱推定オブザーバで検出し、負荷異
常を検出してロボットアーム等が他の異物に衝突したこ
とを検出する衝突検出機能を備えたロボットが公知であ
る。この衝突検出機能をサーボガン軸に適用すると、該
サーボガン軸は溶接チップで被溶接物を挟持し所定圧力
で加圧するものであるからこの加圧力をオブザーバが外
乱として検出し、正常であるにもかかわらず、異常負荷
検出信号を出力することになる。そのため、この衝突検
出機能をサーボガン軸にも適用することはできない。
【０００６】又、ロボット軸に設けられた上記衝突検出
機能によって溶接チップと被溶接物の溶着を検出すると
すれば、溶着が発生し、その後ロボットが次の溶接点ま
で移動を開始した瞬間に始めてオブザーバより大きな推
定外乱負荷が検出され、異常負荷が検出されることにな
る。しかし、ロボットが移動する前に溶接ガンの溶接チ
ップが開く動作があり、このガンの開き動作によって被
溶接物が変形するという問題がある。さらに、被溶接物
が非常に柔らかなものであると、ロボットが移動しても
オブザーバで検出される外乱負荷がただちに上昇せず、
ロボットが大きく移動して始めて異常負荷を検出すると
いう問題がある。
機能によって溶接チップと被溶接物の溶着を検出すると
すれば、溶着が発生し、その後ロボットが次の溶接点ま
で移動を開始した瞬間に始めてオブザーバより大きな推
定外乱負荷が検出され、異常負荷が検出されることにな
る。しかし、ロボットが移動する前に溶接ガンの溶接チ
ップが開く動作があり、このガンの開き動作によって被
溶接物が変形するという問題がある。さらに、被溶接物
が非常に柔らかなものであると、ロボットが移動しても
オブザーバで検出される外乱負荷がただちに上昇せず、
ロボットが大きく移動して始めて異常負荷を検出すると
いう問題がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点を解決し、被溶接物に悪影響を与えることなく、
速やかに溶接チップと被溶接物との溶着等を検出できる
サーボガン軸の異常負荷検出方法及び装置を提供するこ
とにある。
問題点を解決し、被溶接物に悪影響を与えることなく、
速やかに溶接チップと被溶接物との溶着等を検出できる
サーボガン軸の異常負荷検出方法及び装置を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】サーボ溶接ガンが開く方
向に駆動される際のサーボガン軸を駆動するサーボモー
タにかかる負荷を外乱推定オブザーバで推定し、この推
定された外乱負荷が溶接ガンが開くことを阻止する方向
の負荷の基準値レベルを越えているか否かを判断手段で
判断し、越えていると判断されたときには異常負荷とし
て検出することによって溶接チップと被溶接物との溶着
を検出するようにした。
向に駆動される際のサーボガン軸を駆動するサーボモー
タにかかる負荷を外乱推定オブザーバで推定し、この推
定された外乱負荷が溶接ガンが開くことを阻止する方向
の負荷の基準値レベルを越えているか否かを判断手段で
判断し、越えていると判断されたときには異常負荷とし
て検出することによって溶接チップと被溶接物との溶着
を検出するようにした。
【０００９】又、該外乱推定オブザーバで検出される推
定外乱負荷が異常判断のための基準値レベルを越えてい
るか判断する判断手段と、溶接動作開始から上記外乱推
定オブザーバで検出される推定外乱負荷が設定値以下に
なるまでの区間は上記判断手段の動作を停止させる手段
とを設けて、上記判断手段で推定外乱負荷が基準値レベ
ルを越えていると判断されたとき異常負荷として検出す
ることによって、溶接チップと被溶接物の溶着やそれ以
外のサーボガン軸の異常負荷を検出するようにした。
定外乱負荷が異常判断のための基準値レベルを越えてい
るか判断する判断手段と、溶接動作開始から上記外乱推
定オブザーバで検出される推定外乱負荷が設定値以下に
なるまでの区間は上記判断手段の動作を停止させる手段
とを設けて、上記判断手段で推定外乱負荷が基準値レベ
ルを越えていると判断されたとき異常負荷として検出す
ることによって、溶接チップと被溶接物の溶着やそれ以
外のサーボガン軸の異常負荷を検出するようにした。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２は、本発明を実施するロボッ
ト制御システムのハードウエアブロック図である。１は
ロボットを制御するロボット制御装置で、該ロボット制
御装置１のプロセッサは共有ＲＡＭ２を介してロボット
の各軸、及びサーボガン軸を駆動するサーボモータを制
御するディジタルサーボ回路３へ移動指令、各種指令信
号を出力する。ディジタルサーボ回路３は、プロセッ
サ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、入出力インタフェース
等で構成され、ロボット制御装置１から各軸の移動指令
を共有ＲＡＭ２を介して受取り、該移動指令とロボット
本体５の各軸及びサーボ溶接ガンのサーボガン軸を駆動
するサーボモータに取付けられている位置・速度検出器
からの位置フィードバック信号及び速度フィードバック
信号に基づいて位置ループ処理、速度ループ処理を行
い、さらに電流ループ処理を行って各サーボモータへの
各相電流指令を求め、インバータ等で構成されている各
サーボアンプ４に出力し、各サーボモータを駆動制御す
る。又、ディジタルサーボ回路３は、各軸の位置・速度
検出器で検出された各軸位置を共有ＲＡＭ２を介してロ
ボット制御装置１にフィードバックしている。なお、上
記２図においては省略しているが、ロボット制御装置１
にはインタフェースを介して溶接機の制御装置に接続さ
れている。
ト制御システムのハードウエアブロック図である。１は
ロボットを制御するロボット制御装置で、該ロボット制
御装置１のプロセッサは共有ＲＡＭ２を介してロボット
の各軸、及びサーボガン軸を駆動するサーボモータを制
御するディジタルサーボ回路３へ移動指令、各種指令信
号を出力する。ディジタルサーボ回路３は、プロセッ
サ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、入出力インタフェース
等で構成され、ロボット制御装置１から各軸の移動指令
を共有ＲＡＭ２を介して受取り、該移動指令とロボット
本体５の各軸及びサーボ溶接ガンのサーボガン軸を駆動
するサーボモータに取付けられている位置・速度検出器
からの位置フィードバック信号及び速度フィードバック
信号に基づいて位置ループ処理、速度ループ処理を行
い、さらに電流ループ処理を行って各サーボモータへの
各相電流指令を求め、インバータ等で構成されている各
サーボアンプ４に出力し、各サーボモータを駆動制御す
る。又、ディジタルサーボ回路３は、各軸の位置・速度
検出器で検出された各軸位置を共有ＲＡＭ２を介してロ
ボット制御装置１にフィードバックしている。なお、上
記２図においては省略しているが、ロボット制御装置１
にはインタフェースを介して溶接機の制御装置に接続さ
れている。
【００１１】上述したロボット制御システムの構成は、
従来のスポット溶接を行うロボット制御システムの構成
と何等変わりはない。相違する点は、溶接ガンのサーボ
ガン軸を駆動するサーボモータにかかる外乱負荷をオブ
ザーバで検出し、溶着等の異常負荷を検出する点であ
る。
従来のスポット溶接を行うロボット制御システムの構成
と何等変わりはない。相違する点は、溶接ガンのサーボ
ガン軸を駆動するサーボモータにかかる外乱負荷をオブ
ザーバで検出し、溶着等の異常負荷を検出する点であ
る。
【００１２】溶接ガンの溶接チップが設けられたサーボ
ガン軸を駆動するサーボモータにかかる外乱負荷をオブ
ザーバで検出する場合、該溶接チップＣ１，Ｃ２又はＣ
３，Ｃ４で被溶接物を挟持加圧した際その加圧力を外乱
として検出してしまい、単にオブザーバで検出される推
定外乱負荷が基準値以上になったとき異常負荷発生とし
て検出する方法では、正常な加圧動作も異常として検出
することになり好ましくない。しかし、溶接チップＣ２
又は溶接チップＣ３，Ｃ４が開く方向に各溶接チップの
サーボガン軸が駆動されたときに、溶着が発生していれ
ばその移動を阻止する方向に負荷が発生する。そのた
め、溶接動作を行った後溶接ガンが開くときに、その移
動を阻止する方向の負荷が基準値以上になったことをオ
ブザーバで検出されたとき、溶着発生として検出すれば
よい。
ガン軸を駆動するサーボモータにかかる外乱負荷をオブ
ザーバで検出する場合、該溶接チップＣ１，Ｃ２又はＣ
３，Ｃ４で被溶接物を挟持加圧した際その加圧力を外乱
として検出してしまい、単にオブザーバで検出される推
定外乱負荷が基準値以上になったとき異常負荷発生とし
て検出する方法では、正常な加圧動作も異常として検出
することになり好ましくない。しかし、溶接チップＣ２
又は溶接チップＣ３，Ｃ４が開く方向に各溶接チップの
サーボガン軸が駆動されたときに、溶着が発生していれ
ばその移動を阻止する方向に負荷が発生する。そのた
め、溶接動作を行った後溶接ガンが開くときに、その移
動を阻止する方向の負荷が基準値以上になったことをオ
ブザーバで検出されたとき、溶着発生として検出すれば
よい。
【００１３】図４は、本実施形態でサーボガン軸を駆動
するサーボモータに適用した従来から公知の外乱推定オ
ブザーバ８の一例のブロック線図である。項６，７はサ
ーボガン軸を駆動するサーボモータ（Ｍ１又はＭ２，Ｍ
３）の伝達関数で、Ｋｔはトルク定数、Ｊはイナーシャ
であり、また、ＴL は外乱負荷である。
するサーボモータに適用した従来から公知の外乱推定オ
ブザーバ８の一例のブロック線図である。項６，７はサ
ーボガン軸を駆動するサーボモータ（Ｍ１又はＭ２，Ｍ
３）の伝達関数で、Ｋｔはトルク定数、Ｊはイナーシャ
であり、また、ＴL は外乱負荷である。
【００１４】この外乱推定オブザーバ８は速度ループ等
から出力されるトルク指令Ｔｃとサーボモータの速度ｖ
によって外乱トルクを推定している。外乱推定オブザー
バ８の項８２，８３のＫ3 ，Ｋ4 は外乱推定オブザーバ
のパラメータであり、項８１は実際にサーボモータに出
力されるトルク指令Ｔｃとしての電流値に乗じるパラメ
ータの値でモータのトルク定数の推定値Ｋt * をイナー
シャの推定値Ｊ* で除した値である。８４は積分項であ
る。
から出力されるトルク指令Ｔｃとサーボモータの速度ｖ
によって外乱トルクを推定している。外乱推定オブザー
バ８の項８２，８３のＫ3 ，Ｋ4 は外乱推定オブザーバ
のパラメータであり、項８１は実際にサーボモータに出
力されるトルク指令Ｔｃとしての電流値に乗じるパラメ
ータの値でモータのトルク定数の推定値Ｋt * をイナー
シャの推定値Ｊ* で除した値である。８４は積分項であ
る。
【００１５】この図３のブロック図をＫt ＝Ｋt * 、Ｊ
＝Ｊ* として解析すると、 Ｔd1＝（ＴL ／Ｊ）｛Ｋ4 ／（Ｓ2 ＋Ｋ3 ・Ｓ＋Ｋ4 ） となる。この式において、パラメータＫ3 ，Ｋ4 を極が
安定するように選択すると、Ｔd1＝ＴL ／Ｊと近似する
ことができ、外乱負荷ＴL を推定することができる。そ
して、項８５でパラメータＪ* ／Ｋt * （Ｊ* はイナー
シャ推定値，Ｋt * はトルク定数の推定値）を乗じて、
推定外乱負荷Ｔｄ（トルク指令Ｔｃの次元に合わせた推
定外乱負荷）を求める。
＝Ｊ* として解析すると、 Ｔd1＝（ＴL ／Ｊ）｛Ｋ4 ／（Ｓ2 ＋Ｋ3 ・Ｓ＋Ｋ4 ） となる。この式において、パラメータＫ3 ，Ｋ4 を極が
安定するように選択すると、Ｔd1＝ＴL ／Ｊと近似する
ことができ、外乱負荷ＴL を推定することができる。そ
して、項８５でパラメータＪ* ／Ｋt * （Ｊ* はイナー
シャ推定値，Ｋt * はトルク定数の推定値）を乗じて、
推定外乱負荷Ｔｄ（トルク指令Ｔｃの次元に合わせた推
定外乱負荷）を求める。
【００１６】このオブザーバで検出される推定外乱負荷
Ｔｄは、トルク指令Ｔｃがプラスのとき、サーボモータ
が受ける外乱負荷Ｔｄをプラスとしている。溶接ガンの
溶接チップを閉じる方向がサーボモータＭ１又はＭ２，
Ｍ３のプラス方向の回転であれば、サーボモータＭ１又
はＭ２，Ｍ３がプラス方向に回転し溶接ガンが閉じ被溶
接物を加圧しているときには、オブザーバで検出される
外乱推定負荷Ｔｄはプラスである。なお、本実施形態で
は溶接ガンを閉じる方向はサーボモータＭ１又はＭ２，
Ｍ３をプラス方向に駆動したときとする。
Ｔｄは、トルク指令Ｔｃがプラスのとき、サーボモータ
が受ける外乱負荷Ｔｄをプラスとしている。溶接ガンの
溶接チップを閉じる方向がサーボモータＭ１又はＭ２，
Ｍ３のプラス方向の回転であれば、サーボモータＭ１又
はＭ２，Ｍ３がプラス方向に回転し溶接ガンが閉じ被溶
接物を加圧しているときには、オブザーバで検出される
外乱推定負荷Ｔｄはプラスである。なお、本実施形態で
は溶接ガンを閉じる方向はサーボモータＭ１又はＭ２，
Ｍ３をプラス方向に駆動したときとする。
【００１７】そこで、溶接ガンを開くためにサーボモー
タにマイナス方向のトルク指令Ｔｃが出力されサーボモ
ータをマイナス方向に回転させているときには、マイナ
スの外乱推定負荷Ｔｄがオブザーバによって検出され
る。この検出されたマイナスの外乱推定負荷Ｔｄの大き
さが異常負荷検出の基準値よりも大きくなったとき溶着
発生として検出すればよい。即ち、溶着が発生し、溶接
ガンを開く動作をさせたときオブザーバで検出される外
乱推定負荷Ｔｄは負の推定負荷であるから、溶着を検出
するために設定した負の基準値よりもさらに大きい負の
外乱推定負荷をオブザーバが検出したとき溶着発生とし
て検出すればよいことになる。
タにマイナス方向のトルク指令Ｔｃが出力されサーボモ
ータをマイナス方向に回転させているときには、マイナ
スの外乱推定負荷Ｔｄがオブザーバによって検出され
る。この検出されたマイナスの外乱推定負荷Ｔｄの大き
さが異常負荷検出の基準値よりも大きくなったとき溶着
発生として検出すればよい。即ち、溶着が発生し、溶接
ガンを開く動作をさせたときオブザーバで検出される外
乱推定負荷Ｔｄは負の推定負荷であるから、溶着を検出
するために設定した負の基準値よりもさらに大きい負の
外乱推定負荷をオブザーバが検出したとき溶着発生とし
て検出すればよいことになる。
【００１８】しかし、溶着を検出するために設定した負
の基準値よりもさらに大きい負の外乱推定負荷をオブザ
ーバが検出したときのみ、異常として検出するだけで
は、溶接ガンに他の異常（例えばサーボモータから溶接
チップへ駆動力を伝動する伝動機構の異常等）が発生し
た場合に、その異常を検出できないという問題があり好
ましくない。
の基準値よりもさらに大きい負の外乱推定負荷をオブザ
ーバが検出したときのみ、異常として検出するだけで
は、溶接ガンに他の異常（例えばサーボモータから溶接
チップへ駆動力を伝動する伝動機構の異常等）が発生し
た場合に、その異常を検出できないという問題があり好
ましくない。
【００１９】そこで、本実施形態では、溶接ガンが被溶
接物を挟持加圧している溶接動作期間中のみ、異常負荷
検出を行わないようにして、正常な加圧動作によって異
常負荷検出信号が発生することを防止し、溶着及び他の
原因で加圧動作以外（単に溶接チップの間隔を調整する
ために溶接ガンを開閉させる動作等）のときには異常負
荷検出動作を行わせるようにする。
接物を挟持加圧している溶接動作期間中のみ、異常負荷
検出を行わないようにして、正常な加圧動作によって異
常負荷検出信号が発生することを防止し、溶着及び他の
原因で加圧動作以外（単に溶接チップの間隔を調整する
ために溶接ガンを開閉させる動作等）のときには異常負
荷検出動作を行わせるようにする。
【００２０】図３は、本実施形態の異常負荷検出方法を
説明するタイムチャートである。図３（イ）に示すよう
に、サーボガン軸にガン閉じ指令が出され、サーボガン
軸のサーボモータがプラス方向に駆動され、溶接チップ
Ｃ２又はＣ３，Ｃ４が閉じ方向に移動する。この移動指
令は、溶接チップが被溶接物に当接する位置よりもさら
に閉じ方向に前進した位置が指令されている。そのた
め、この移動中に溶接チップは被溶接物と当接し、さら
に前進するために、溶接チップは被溶接物を押し付け加
圧力を発生する。サーボモータへのトルク指令を制限す
ることによってサーボモータの出力トルクを制限するこ
とによって、サーボモータからは制限された出力トルク
が出力され、加圧力は所定値に保持される。その結果、
図３（イ）に示すように、サーボガン軸は指令位置に達
することなく停止し、オブザーバで推定されるサーボガ
ン軸にかかる外乱負荷は、図３（ロ）に示すように一定
な値となり、設定された所定時間、所定の加圧力が保持
される。この加圧動作中に溶接チップＣ１，Ｃ２又はＣ
３，Ｃ４間に電流を流し被溶接物を溶接し、溶接終了
後、溶接ガンに開指令が出されサーボガン軸を駆動する
サーボモータがマイナス方向に回転しサーボガン軸をマ
イナス方向に移動させ溶接ガンを開き、次の溶接点へ移
動する。
説明するタイムチャートである。図３（イ）に示すよう
に、サーボガン軸にガン閉じ指令が出され、サーボガン
軸のサーボモータがプラス方向に駆動され、溶接チップ
Ｃ２又はＣ３，Ｃ４が閉じ方向に移動する。この移動指
令は、溶接チップが被溶接物に当接する位置よりもさら
に閉じ方向に前進した位置が指令されている。そのた
め、この移動中に溶接チップは被溶接物と当接し、さら
に前進するために、溶接チップは被溶接物を押し付け加
圧力を発生する。サーボモータへのトルク指令を制限す
ることによってサーボモータの出力トルクを制限するこ
とによって、サーボモータからは制限された出力トルク
が出力され、加圧力は所定値に保持される。その結果、
図３（イ）に示すように、サーボガン軸は指令位置に達
することなく停止し、オブザーバで推定されるサーボガ
ン軸にかかる外乱負荷は、図３（ロ）に示すように一定
な値となり、設定された所定時間、所定の加圧力が保持
される。この加圧動作中に溶接チップＣ１，Ｃ２又はＣ
３，Ｃ４間に電流を流し被溶接物を溶接し、溶接終了
後、溶接ガンに開指令が出されサーボガン軸を駆動する
サーボモータがマイナス方向に回転しサーボガン軸をマ
イナス方向に移動させ溶接ガンを開き、次の溶接点へ移
動する。
【００２１】異常負荷を検出する場合、オブザーバで検
出された外乱負荷が異常負荷検出のための基準値として
設定された値より大きくなったとき異常負荷として検出
する。そして、上記基準値は、この正常な動作における
加圧力よりも低いレベルに設定される。そのため、この
加圧力をオブザーバによって検出し異常と判断すること
をさけなければならない。
出された外乱負荷が異常負荷検出のための基準値として
設定された値より大きくなったとき異常負荷として検出
する。そして、上記基準値は、この正常な動作における
加圧力よりも低いレベルに設定される。そのため、この
加圧力をオブザーバによって検出し異常と判断すること
をさけなければならない。
【００２２】そこで、本実施形態では、図３（ハ）に示
すように溶接ガン閉じ指令が出力されると同時に溶接動
作開始信号をロボット制御装置１から出力し、この信号
発生時から、オブザーバによって推定される外乱負荷
（加圧力）が設定値α以下になるまで異常負荷検出を行
わないようにする。即ち、溶接動作開始の時点Ａから推
定外乱負荷が設定値α以下になった時点ＢまでのＣの区
間、異常負荷判断を行わないようにする。
すように溶接ガン閉じ指令が出力されると同時に溶接動
作開始信号をロボット制御装置１から出力し、この信号
発生時から、オブザーバによって推定される外乱負荷
（加圧力）が設定値α以下になるまで異常負荷検出を行
わないようにする。即ち、溶接動作開始の時点Ａから推
定外乱負荷が設定値α以下になった時点ＢまでのＣの区
間、異常負荷判断を行わないようにする。
【００２３】上記設定値αは、推定外乱負荷で異常負荷
判断を行う基準値よりも小さい値に設定されている。異
常負荷判断を行わない区間を溶接ガン閉じ動作開始から
開動作開始間での区間ではなく、上記Ｃの区間とした理
由は次の理由によるものである。溶接が終了して溶接ガ
ンの開指令が出されサーボガン軸を駆動するサーボモー
タに加減速処理された移動指令が出力され、サーボモー
タは押圧されていた被溶接物からの反力を受けながら後
退することになるが、この時、サーボモータはプラス方
向（とじ方向）へのトルク指令（電流指令）を順次小さ
くしながら、即ちブレーキをかけながら後退する。その
ため、溶接ガンの開動作開始までを異常負荷判断を行わ
ない区間とすると、このブレーキをかけて後退するとき
の推定外乱負荷（加圧力）を検出し異常負荷と判断する
恐れがあるから、異常負荷判断の基準値よりもレベルが
低い設定値α以下に推定外乱負荷トルクがなるまで、上
記異常負荷判断を行わない区間Ｃとするものである。
判断を行う基準値よりも小さい値に設定されている。異
常負荷判断を行わない区間を溶接ガン閉じ動作開始から
開動作開始間での区間ではなく、上記Ｃの区間とした理
由は次の理由によるものである。溶接が終了して溶接ガ
ンの開指令が出されサーボガン軸を駆動するサーボモー
タに加減速処理された移動指令が出力され、サーボモー
タは押圧されていた被溶接物からの反力を受けながら後
退することになるが、この時、サーボモータはプラス方
向（とじ方向）へのトルク指令（電流指令）を順次小さ
くしながら、即ちブレーキをかけながら後退する。その
ため、溶接ガンの開動作開始までを異常負荷判断を行わ
ない区間とすると、このブレーキをかけて後退するとき
の推定外乱負荷（加圧力）を検出し異常負荷と判断する
恐れがあるから、異常負荷判断の基準値よりもレベルが
低い設定値α以下に推定外乱負荷トルクがなるまで、上
記異常負荷判断を行わない区間Ｃとするものである。
【００２４】図１はディジタルサーボ回路３のプロセッ
サが所定周期毎行う上記異常検出処理のフローチャート
である。前周期で記憶したフラグＦＬＧ１の値をフラグ
ＦＬＧ２に格納し（ステップＳ１）、共有ＲＡＭ２から
溶接動作開始信号を記憶するフラグの値を読み込み、こ
の値をフラグＦＬＧ１に格納する（ステップＳ２）。そ
して、フラグＦＬＧ１が「１」か否か、即ちロボット制
御装置１より溶接動作開始信号が出力されているか否か
を判断する（ステップＳ３）。始めは、溶接動作開始信
は出力されておらず該フラグＦＬＧ１は「０」にセット
されているから、ステップＳ６に移行し、前周期のオブ
ザーバの処理によって求められレジスタＲに記憶されて
いる推定外乱負荷Ｔｄが設定値αよりも小さいか判断す
る。通常、溶接動作が開始されるまでは溶接ガンのサー
ボガン軸を駆動するサーボモータは停止しており、負荷
はほとんどかかっていない。そのためオブザーバで検出
される推定外乱負荷トルクＴｄは小さな値であり設定値
αより小さい。推定外乱負荷Ｔｄが設定値αより小さい
と判断された場合には、異常負荷検出を無効にするフラ
グＦＧＬ３を「０」にセットし（ステップＳ７）、サー
ボガン軸にかかる推定外乱負荷Ｔｄを図４で示したオブ
ザーバの処理を実行して求めレジスタＲに記憶する（ス
テップＳ８）。このオブザーバの処理は従来から公知で
あるので省略する。
サが所定周期毎行う上記異常検出処理のフローチャート
である。前周期で記憶したフラグＦＬＧ１の値をフラグ
ＦＬＧ２に格納し（ステップＳ１）、共有ＲＡＭ２から
溶接動作開始信号を記憶するフラグの値を読み込み、こ
の値をフラグＦＬＧ１に格納する（ステップＳ２）。そ
して、フラグＦＬＧ１が「１」か否か、即ちロボット制
御装置１より溶接動作開始信号が出力されているか否か
を判断する（ステップＳ３）。始めは、溶接動作開始信
は出力されておらず該フラグＦＬＧ１は「０」にセット
されているから、ステップＳ６に移行し、前周期のオブ
ザーバの処理によって求められレジスタＲに記憶されて
いる推定外乱負荷Ｔｄが設定値αよりも小さいか判断す
る。通常、溶接動作が開始されるまでは溶接ガンのサー
ボガン軸を駆動するサーボモータは停止しており、負荷
はほとんどかかっていない。そのためオブザーバで検出
される推定外乱負荷トルクＴｄは小さな値であり設定値
αより小さい。推定外乱負荷Ｔｄが設定値αより小さい
と判断された場合には、異常負荷検出を無効にするフラ
グＦＧＬ３を「０」にセットし（ステップＳ７）、サー
ボガン軸にかかる推定外乱負荷Ｔｄを図４で示したオブ
ザーバの処理を実行して求めレジスタＲに記憶する（ス
テップＳ８）。このオブザーバの処理は従来から公知で
あるので省略する。
【００２５】次にフラグＦＧＬ３が「１」にセットされ
ているか否か判断し（ステップＳ９）、「１」でなけれ
ばステップＳ８で推定された外乱負荷Ｔｄが異常負荷検
出として設定されている基準値＋βより大きいか（ステ
ップＳ１０）、又−βより小さいか（ステップＳ１１）
を判断する。即ち、推定外乱負荷Ｔｄの絶対値が基準値
βよりも大きいかを判断する。そして基準値βより小さ
ければ、当該周期の処理を終了する。なお、α＜βであ
る。
ているか否か判断し（ステップＳ９）、「１」でなけれ
ばステップＳ８で推定された外乱負荷Ｔｄが異常負荷検
出として設定されている基準値＋βより大きいか（ステ
ップＳ１０）、又−βより小さいか（ステップＳ１１）
を判断する。即ち、推定外乱負荷Ｔｄの絶対値が基準値
βよりも大きいかを判断する。そして基準値βより小さ
ければ、当該周期の処理を終了する。なお、α＜βであ
る。
【００２６】以下、所定周期毎ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ
６〜Ｓ１１の処理を繰り返し実行し、溶接チップＣ１，
Ｃ２間、又は溶接チップＣ２，Ｃ３間の間隔調整のため
にサーボガン軸を駆動するサーボモータが駆動されて、
推定外乱トルクＴｄが正の基準値＋βより大きくなった
と判断されたとき（ステップＳ１０）、もしくは負の−
βより小さくなった判断されたとき（ステップＳ１
１）、ステップＳ１２に移行して、異常負荷信号を共有
ＲＡＭ２を介してロボット制御装置１に送出する（ステ
ップＳ１２）。ロボット制御装置１はこの信号を受けて
アラームを出力しロボットを非常停止させる。
６〜Ｓ１１の処理を繰り返し実行し、溶接チップＣ１，
Ｃ２間、又は溶接チップＣ２，Ｃ３間の間隔調整のため
にサーボガン軸を駆動するサーボモータが駆動されて、
推定外乱トルクＴｄが正の基準値＋βより大きくなった
と判断されたとき（ステップＳ１０）、もしくは負の−
βより小さくなった判断されたとき（ステップＳ１
１）、ステップＳ１２に移行して、異常負荷信号を共有
ＲＡＭ２を介してロボット制御装置１に送出する（ステ
ップＳ１２）。ロボット制御装置１はこの信号を受けて
アラームを出力しロボットを非常停止させる。
【００２７】一方、異常が検出されず、ロボットが駆動
されて溶接点まで移動し、ロボット制御装置１から、溶
接ガン閉じの移動指令が出力されると共に溶接動作開始
信号が図３に示すように出力されると、ディジタルサー
ボ回路３のプロセッサは、ステップＳ２でフラグＦＬＧ
１を「１」にセットし、ステップＳ３移行して該フラグ
ＦＬＧ１が「１」であることが検出されるから、ステッ
プＳ４に移行して、フラグＦＬＧ２が「０」か判断す
る。該フラグＦＬＧ２はステップＳ１の処理によって１
周期前のフラグＦＬＧ１の値を記憶しているものである
から「０」であり、ステップＳ５に移行して、異常負荷
検出無効フラグＦＬＧ３を「１」にセットする。
されて溶接点まで移動し、ロボット制御装置１から、溶
接ガン閉じの移動指令が出力されると共に溶接動作開始
信号が図３に示すように出力されると、ディジタルサー
ボ回路３のプロセッサは、ステップＳ２でフラグＦＬＧ
１を「１」にセットし、ステップＳ３移行して該フラグ
ＦＬＧ１が「１」であることが検出されるから、ステッ
プＳ４に移行して、フラグＦＬＧ２が「０」か判断す
る。該フラグＦＬＧ２はステップＳ１の処理によって１
周期前のフラグＦＬＧ１の値を記憶しているものである
から「０」であり、ステップＳ５に移行して、異常負荷
検出無効フラグＦＬＧ３を「１」にセットする。
【００２８】そして、オブザーバの処理を行って推定外
乱負荷Ｔｄを求めレジスタＲに格納し（ステップＳ
８）、フラグＦＬＧ３が「１」か判断する（ステップＳ
９）。該フラグＦＬＧ３はステップＳ５で「１」にセッ
トされているから、ステップＳ９からステップＳ１１に
移行して、ステップＳ１０の求めた推定外乱負荷Ｔｄが
プラスの基準値βより大きいかの判断を行わずに、負の
基準値−βより小さいかを判断するのみの処理を行う。
即ち、図３における、異常負荷検出処理を行わない区間
Ｃに入っているから、溶接ガンが被溶接物を加圧する加
圧力をオブザーバが推定外乱負荷として検出し、これを
異常と判断することを避ける。通常、溶接ガンのとじ動
作のときには負の推定外乱負荷Ｔｄは検出されないから
ステップＳ１１では負の基準値−βより大きいと判断さ
れ当該周期の処理を終了する。
乱負荷Ｔｄを求めレジスタＲに格納し（ステップＳ
８）、フラグＦＬＧ３が「１」か判断する（ステップＳ
９）。該フラグＦＬＧ３はステップＳ５で「１」にセッ
トされているから、ステップＳ９からステップＳ１１に
移行して、ステップＳ１０の求めた推定外乱負荷Ｔｄが
プラスの基準値βより大きいかの判断を行わずに、負の
基準値−βより小さいかを判断するのみの処理を行う。
即ち、図３における、異常負荷検出処理を行わない区間
Ｃに入っているから、溶接ガンが被溶接物を加圧する加
圧力をオブザーバが推定外乱負荷として検出し、これを
異常と判断することを避ける。通常、溶接ガンのとじ動
作のときには負の推定外乱負荷Ｔｄは検出されないから
ステップＳ１１では負の基準値−βより大きいと判断さ
れ当該周期の処理を終了する。
【００２９】次の周期からは、溶接動作開始信号が出力
されている間（溶接ガン閉じの移動指令が分配が出力終
了するまでの間）、フラグＦＬＧ１，ＦＬＧ２はステッ
プＳ１，Ｓ２の処理で共に「１」とされることから、ス
テップＳＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と処理を行い、フラグ
ＦＬＧ２が「１」であることから、ステップＳ８に移行
してオブザーバの処理を行い推定外乱負荷Ｔｄをレジス
タに記憶し、ステップＳ９に移行してフラグＦＬＧ３が
「１」か判断し、「１」であることから、ステップＳ１
１に移行して推定外乱負荷Ｔｄが負の基準値−βより小
さいかを判断し（通常小さい）、当該周期の処理を終了
する。
されている間（溶接ガン閉じの移動指令が分配が出力終
了するまでの間）、フラグＦＬＧ１，ＦＬＧ２はステッ
プＳ１，Ｓ２の処理で共に「１」とされることから、ス
テップＳＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と処理を行い、フラグ
ＦＬＧ２が「１」であることから、ステップＳ８に移行
してオブザーバの処理を行い推定外乱負荷Ｔｄをレジス
タに記憶し、ステップＳ９に移行してフラグＦＬＧ３が
「１」か判断し、「１」であることから、ステップＳ１
１に移行して推定外乱負荷Ｔｄが負の基準値−βより小
さいかを判断し（通常小さい）、当該周期の処理を終了
する。
【００３０】溶接ガンの閉じの移動指令の分配が終了
し、溶接動作開始信号がロボット制御装置１から出力さ
れなくなると、フラグＦＬＧ１は「０」にセットされる
ことになるから、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３と処理しス
テップＳ３からステップＳ６に移行する。通常この間
は、図３に示すように溶接チップで被溶接物を加圧して
いるので、ステップＳ６ではレジスタＲに記憶する推定
外乱負荷Ｔｄは設定値αよりも大きい。そのためステッ
プＳ８に移行し、オブザーバの処理を行い推定外乱負荷
Ｔｄをレジスタに格納し、ステップＳ９、Ｓ１１の処理
を実行しこの周期の処理を終了する。
し、溶接動作開始信号がロボット制御装置１から出力さ
れなくなると、フラグＦＬＧ１は「０」にセットされる
ことになるから、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３と処理しス
テップＳ３からステップＳ６に移行する。通常この間
は、図３に示すように溶接チップで被溶接物を加圧して
いるので、ステップＳ６ではレジスタＲに記憶する推定
外乱負荷Ｔｄは設定値αよりも大きい。そのためステッ
プＳ８に移行し、オブザーバの処理を行い推定外乱負荷
Ｔｄをレジスタに格納し、ステップＳ９、Ｓ１１の処理
を実行しこの周期の処理を終了する。
【００３１】以下、ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ９、
Ｓ１１の処理を各周期毎実行し、推定された外乱トルク
Ｔｄが正の基準値＋βの値より大きいかの判断（ステッ
プＳ１０の判断）を行わずに、溶接チップによる被溶接
物への加圧により推定外乱負荷トルクＴｄが基準値＋β
より大きくなった状態を異常として検出しないようにし
て、各周期の処理を終了する。
Ｓ１１の処理を各周期毎実行し、推定された外乱トルク
Ｔｄが正の基準値＋βの値より大きいかの判断（ステッ
プＳ１０の判断）を行わずに、溶接チップによる被溶接
物への加圧により推定外乱負荷トルクＴｄが基準値＋β
より大きくなった状態を異常として検出しないようにし
て、各周期の処理を終了する。
【００３２】ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ９、Ｓ１１
の処理を各周期毎実行している内に、溶接が終了し、溶
接ガン開の移動指令が出力され、溶接チップが開き始め
ると、サーホガン軸にかかる負荷は小さくなり、推定外
乱負荷Ｔｄは小さくなり、ステップＳ６で、設定値αよ
り小さくなったことが検出されるとステップＳ７に移行
して異常負荷検出無効フラグＦＬＧ３を「０」にセット
する。
の処理を各周期毎実行している内に、溶接が終了し、溶
接ガン開の移動指令が出力され、溶接チップが開き始め
ると、サーホガン軸にかかる負荷は小さくなり、推定外
乱負荷Ｔｄは小さくなり、ステップＳ６で、設定値αよ
り小さくなったことが検出されるとステップＳ７に移行
して異常負荷検出無効フラグＦＬＧ３を「０」にセット
する。
【００３３】そして、推定外乱負荷Ｔｄを求め記憶し
（ステップＳ８）、フラグＦＬＧ３が「０」にセットさ
れているから、ステップＳ９からステップＳ１０に移行
し、推定された外乱負荷トルクＴｄが設定された基準値
βの正の値より大きいか、負の値より小さいかを判断
し、外乱負荷トルクＴｄの大きさが基準値βの大きさよ
り小さい場合には、当該周期の処理を終了す。以下、各
周期毎ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ１１の処理を実行
し、溶接チップと被溶接物の溶着が発生していなけれ
ば、次の溶接点までロボットが移動して、溶接動作開始
指令がロボット制御装置１から出力されれば、前述した
処理を行うことになる。
（ステップＳ８）、フラグＦＬＧ３が「０」にセットさ
れているから、ステップＳ９からステップＳ１０に移行
し、推定された外乱負荷トルクＴｄが設定された基準値
βの正の値より大きいか、負の値より小さいかを判断
し、外乱負荷トルクＴｄの大きさが基準値βの大きさよ
り小さい場合には、当該周期の処理を終了す。以下、各
周期毎ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ１１の処理を実行
し、溶接チップと被溶接物の溶着が発生していなけれ
ば、次の溶接点までロボットが移動して、溶接動作開始
指令がロボット制御装置１から出力されれば、前述した
処理を行うことになる。
【００３４】一方、溶接ガンの開き動作を開始して、溶
着が発生していると、サーボガン軸の開方向の動きに対
して負荷がかかり、サーボガン軸を駆動するサーボモー
タには負方向の負荷がかかることになる。この負荷を各
周期毎ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ１１の処理を繰り
返し実行する途中のステップＳ８のオブザーバの処理で
推定外乱負荷Ｔｄとして検出し、この推定外乱負荷Ｔｄ
がステップＳ１１で設定されている基準値の負の値−β
より小さくなった場合（絶対値において基準値βより大
きくなった場合）、ステップＳ１１からステップＳ１２
に移行して異常負荷検出信号をロボット制御装置１に出
力し、ロボット制御装置１はアラームを出力しロボット
動作を停止させる。
着が発生していると、サーボガン軸の開方向の動きに対
して負荷がかかり、サーボガン軸を駆動するサーボモー
タには負方向の負荷がかかることになる。この負荷を各
周期毎ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ１１の処理を繰り
返し実行する途中のステップＳ８のオブザーバの処理で
推定外乱負荷Ｔｄとして検出し、この推定外乱負荷Ｔｄ
がステップＳ１１で設定されている基準値の負の値−β
より小さくなった場合（絶対値において基準値βより大
きくなった場合）、ステップＳ１１からステップＳ１２
に移行して異常負荷検出信号をロボット制御装置１に出
力し、ロボット制御装置１はアラームを出力しロボット
動作を停止させる。
【００３５】上記実施形態では、溶接動作中、即ち、図
３のＣの区間、溶接チップによる被溶接物への押圧力で
ある加圧力を推定外乱負荷Ｔｄとして検出し、この推定
外乱負荷Ｔｄが異常負荷を判断する基準値＋βより大き
いことから、異常負荷発生として検出されることを防止
するために推定外乱負荷Ｔｄが基準値の正の値＋βより
大きいかのステップＳ１０の処理を行わなわずに、上記
区間Ｃ以外の区間ではこの判断を行うようにしている。
又、推定外乱負荷トルクＴｄが負の基準値−βよりも小
さいかは常に判断している。しかし、加圧中は負の推定
外乱負荷Ｔｄは検出されないから、上記Ｃの区間、即ち
フラグＦＬＧ３が「１」と判断されたときには、ステッ
プＳ１０、ステップＳ１１の処理を行わずに、そのま
ま、この周期の処理を終了してもよい。このようにする
場合は、上記Ｃの区間中は、完全に異常負荷判断を行わ
ないことを意味する。
３のＣの区間、溶接チップによる被溶接物への押圧力で
ある加圧力を推定外乱負荷Ｔｄとして検出し、この推定
外乱負荷Ｔｄが異常負荷を判断する基準値＋βより大き
いことから、異常負荷発生として検出されることを防止
するために推定外乱負荷Ｔｄが基準値の正の値＋βより
大きいかのステップＳ１０の処理を行わなわずに、上記
区間Ｃ以外の区間ではこの判断を行うようにしている。
又、推定外乱負荷トルクＴｄが負の基準値−βよりも小
さいかは常に判断している。しかし、加圧中は負の推定
外乱負荷Ｔｄは検出されないから、上記Ｃの区間、即ち
フラグＦＬＧ３が「１」と判断されたときには、ステッ
プＳ１０、ステップＳ１１の処理を行わずに、そのま
ま、この周期の処理を終了してもよい。このようにする
場合は、上記Ｃの区間中は、完全に異常負荷判断を行わ
ないことを意味する。
【００３６】又、溶着のみを検出し、他の原因によるサ
ーボガン軸の異常を検出しなくてもよい場合には、溶着
は溶接ガンを開くときに検出するものであるから、サー
ボガン軸を駆動するサーボモータが溶接ガン開き方向の
負の方向に駆動され、負の負かが発生するときのみ溶着
が否かを検出すればよく、この場合には、所定周期毎、
ステップＳ８とステップＳ１１の処理のみを実行し推定
外乱負荷Ｔｄが負の基準値−β以下になったときステッ
プＳ１２の処理を行い、アラーム停止させるようにすれ
ばよい。
ーボガン軸の異常を検出しなくてもよい場合には、溶着
は溶接ガンを開くときに検出するものであるから、サー
ボガン軸を駆動するサーボモータが溶接ガン開き方向の
負の方向に駆動され、負の負かが発生するときのみ溶着
が否かを検出すればよく、この場合には、所定周期毎、
ステップＳ８とステップＳ１１の処理のみを実行し推定
外乱負荷Ｔｄが負の基準値−β以下になったときステッ
プＳ１２の処理を行い、アラーム停止させるようにすれ
ばよい。
【００３７】
【発明の効果】本発明では、溶接チップと被溶接物との
溶着をセンサ等を用いずに検出することができるから、
周辺機器やそのための配線等を必要とせず、システムの
コスト及びメンテナンスのコストを低減させることがで
きる。又、溶接点への溶接が終了後ロボットが次の溶接
点へ移動を開始する前に溶着を検出することができるか
ら、より速やかに安全に溶着を検出することができる。
さらには、溶接ガンの溶接チップを駆動するサーボガン
軸に対して溶着以外の異常も検出することができる。
溶着をセンサ等を用いずに検出することができるから、
周辺機器やそのための配線等を必要とせず、システムの
コスト及びメンテナンスのコストを低減させることがで
きる。又、溶接点への溶接が終了後ロボットが次の溶接
点へ移動を開始する前に溶着を検出することができるか
ら、より速やかに安全に溶着を検出することができる。
さらには、溶接ガンの溶接チップを駆動するサーボガン
軸に対して溶着以外の異常も検出することができる。
【図１】本発明の一実施形態における異常負荷検出処理
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図２】同一実施形態におけるハードウエアのブロック
図である。
図である。
【図３】同一実施形態における動作を説明するタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図４】同一実施形態において使用する外乱推定オブザ
ーバの一例のブロック図である。
ーバの一例のブロック図である。
【図５】溶接チップをサーボモータで駆動するサーボガ
ンの説明図である。
ンの説明図である。
５ ロボット本体 ８ 外乱推定オブザーバ Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 溶接チップ Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ サーボモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−116094（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−33605（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−174482（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 11/24 B23K 11/11 B25J 19/06
Claims (4)
- 【請求項１】 溶接ガンの動作をサーボモータで駆動す
るサーボ溶接ガンを備えるロボットのサーボガン軸の異
常負荷検出方法であって、上記サーボ溶接ガンが開く方
向に駆動される際の上記サーボガン軸を駆動するサーボ
モータにかかる外乱負荷を外乱推定オブザーバで推定
し、この推定外乱負荷が溶接ガンが開くことを阻止する
方向の負荷の基準値レベルを越えているときには、溶接
チップが被溶接物に溶着しているとして検出するサーボ
ガン軸の異常負荷検出方法。 - 【請求項２】 溶接ガンの動作をサーボモータで駆動す
るサーボ溶接ガンを備えるロボットのサーボガン軸の異
常負荷検出方法であって、上記サーボガン軸を駆動する
サーボモータにかかる外乱負荷を外乱推定オブザーバで
推定し、溶接動作開始から上記外乱推定オブザーバで検
出される推定外乱負荷が設定値以下になるまでの区間以
外の区間において、上記外乱推定オブザーバで検出され
る推定外乱負荷が異常負荷判断のための基準値レベルを
越えているか否かを判断し、越えているときには、上記
サーボガン軸の異常負荷として検出するサーボガン軸の
異常負荷検出方法。 - 【請求項３】 溶接ガンの動作をサーボモータで駆動す
るサーボ溶接ガンを備えるロボットのサーボガン軸の異
常負荷検出装置であって、上記サーボ溶接ガンが開く方
向に駆動される際に上記サーボガン軸を駆動するサーボ
モータにかかる外乱負荷を推定する外乱推定オブザーバ
と、該外乱推定オブザーバで推定された推定外乱負荷が
溶接ガンが開くことを阻止する方向の負荷の基準値レベ
ルを越えているか否かを判断する判断手段とを有し、上
記判断手段により推定外乱負荷が上記基準値レベルを越
えていると判断されたとき異常負荷として検出するサー
ボガン軸の異常負荷検出装置。 - 【請求項４】 溶接ガンの動作をサーボモータで駆動す
るサーボ溶接ガンを備えるロボットのサーボガン軸の異
常負荷検出装置であって、上記サーボガン軸を駆動する
サーボモータにかかる外乱負荷を推定する外乱推定オブ
ザーバと、該外乱推定オブザーバで検出される推定外乱
負荷が異常負荷判断のための基準値レベルを越えている
か否かを判断する判断手段と、溶接動作開始から上記外
乱推定オブザーバで検出される推定外乱負荷が設定値以
下になるまでの区間は上記判断手段の動作を停止させる
手段とを備え、上記判断手段で推定外乱負荷が基準値レ
ベルを越えていると判断されたとき異常負荷として検出
するサーボガン軸の異常負荷検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09231760A JP3136282B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | サーボガン軸の異常負荷検出方法及び装置 |
| EP98937816A EP0943389A4 (en) | 1997-08-13 | 1998-08-13 | METHOD AND DEVICE FOR DETECTING AN ABNORMAL LOAD ON THE AXIS OF A SERVO WELDING GUN |
| US09/284,388 US6236011B1 (en) | 1997-08-13 | 1998-08-13 | Method and apparatus for detecting an abnormal load on a servo gun shaft |
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