JP3180530B2 - スポット溶接の散り発生抑制制御方法 - Google Patents
スポット溶接の散り発生抑制制御方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電極チップをサーボモ
ータの回転によって移動させるようにしたスポット溶接
方法に関し、とくに溶接時の散りの発生を抑制すること
が可能なスポット溶接の散り発生抑制制御方法に関す
る。
ータの回転によって移動させるようにしたスポット溶接
方法に関し、とくに溶接時の散りの発生を抑制すること
が可能なスポット溶接の散り発生抑制制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】スポット溶接においては、溶接条件が不
適切であると被溶接物の溶接時に溶融金属が飛散する
「散り」と呼ばれる現象が生じる。散りの発生原因とし
ては、過大な溶接電流、加圧力の不足、被溶接物
の表面の汚れ、が考えられる。
適切であると被溶接物の溶接時に溶融金属が飛散する
「散り」と呼ばれる現象が生じる。散りの発生原因とし
ては、過大な溶接電流、加圧力の不足、被溶接物
の表面の汚れ、が考えられる。
【０００３】散りが多く発生するスポット溶接作業にお
いては、飛散した溶融金属が固化して周囲に堆積するの
で、作業環境が悪くなり定期的な清掃が必要となる。ま
た、散りの発生時には、周囲の作業者の顔面等に向けて
溶融金属が飛散するので、安全上好ましくない。さら
に、散り現象が著しい場合は、被溶接物の接合強度に悪
影響を及ぼすという問題がある。したがって、スポット
溶接においては、散りの発生を極力抑えることが望まれ
る。
いては、飛散した溶融金属が固化して周囲に堆積するの
で、作業環境が悪くなり定期的な清掃が必要となる。ま
た、散りの発生時には、周囲の作業者の顔面等に向けて
溶融金属が飛散するので、安全上好ましくない。さら
に、散り現象が著しい場合は、被溶接物の接合強度に悪
影響を及ぼすという問題がある。したがって、スポット
溶接においては、散りの発生を極力抑えることが望まれ
る。
【０００４】スポット溶接において、散りの発生を抑制
する技術は、たとえば特公昭５７−３７４３０号公報に
開示されている。この制御方法においては、電極チップ
の変位、電極チップの変位加速度、電極間電圧のいずれ
かを測定することにより、被溶接物の肉厚の変化を検出
し、この肉厚の変化に基づき溶接電流を制御するように
している。すなわち、散りの発生時には、溶接打点位置
の肉厚が大きく変化することに着目して、上述のような
制御が行われる。
する技術は、たとえば特公昭５７−３７４３０号公報に
開示されている。この制御方法においては、電極チップ
の変位、電極チップの変位加速度、電極間電圧のいずれ
かを測定することにより、被溶接物の肉厚の変化を検出
し、この肉厚の変化に基づき溶接電流を制御するように
している。すなわち、散りの発生時には、溶接打点位置
の肉厚が大きく変化することに着目して、上述のような
制御が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報のスポット溶接制御方法では、散りが発生して初めて
次の打点位置の溶接電流を制御することになる。図１４
は、上記公報における散りの検出方法を示している。図
１４に示すように、電極チップの変位量に対応する溶接
抵抗（疑似電極間電圧）Ｒの変化量が基準値以上になっ
た場合は、散りが発生したものとみなして、溶接電流を
制御するようになっている。図１５は、散りが発生した
場合の各溶接条件の変化を示しており、電極チップの変
位とともに、溶接抵抗が大きく変化している。
報のスポット溶接制御方法では、散りが発生して初めて
次の打点位置の溶接電流を制御することになる。図１４
は、上記公報における散りの検出方法を示している。図
１４に示すように、電極チップの変位量に対応する溶接
抵抗（疑似電極間電圧）Ｒの変化量が基準値以上になっ
た場合は、散りが発生したものとみなして、溶接電流を
制御するようになっている。図１５は、散りが発生した
場合の各溶接条件の変化を示しており、電極チップの変
位とともに、溶接抵抗が大きく変化している。
【０００６】このように、従来方法では、散りが発生す
るまでは溶接電流の制御を行うことができず、散りの発
生を確実に抑制することができない。また、従来方法で
は、電極チップの変位を差動トランスや電気マイクロメ
ータなどの機器を用いて測定するので、制御構成が複雑
になる。
るまでは溶接電流の制御を行うことができず、散りの発
生を確実に抑制することができない。また、従来方法で
は、電極チップの変位を差動トランスや電気マイクロメ
ータなどの機器を用いて測定するので、制御構成が複雑
になる。
【０００７】サーボモータを用いて電極チップを進退さ
せるとともに、サーボモータと連動するエンコーダによ
って電極チップの位置を検出するスポット溶接装置が、
本出願人により提案されている（特願平４−９４９１６
号）。このようなスポット溶接装置では、サーボモータ
のモータ電流から加圧力を算出することができ、かつサ
ーボモータの回転量によって電極チップの位置を算出す
ることが可能であるので、散りの発生の抑制する制御に
も好適であると考えられる。
せるとともに、サーボモータと連動するエンコーダによ
って電極チップの位置を検出するスポット溶接装置が、
本出願人により提案されている（特願平４−９４９１６
号）。このようなスポット溶接装置では、サーボモータ
のモータ電流から加圧力を算出することができ、かつサ
ーボモータの回転量によって電極チップの位置を算出す
ることが可能であるので、散りの発生の抑制する制御に
も好適であると考えられる。
【０００８】本発明は、サーボモータの特性を利用して
散りが発生する前兆を把握し、散りの発生を確実に抑制
することが可能なスポット溶接の散り発生抑制制御方法
を提供することを目的とする。
散りが発生する前兆を把握し、散りの発生を確実に抑制
することが可能なスポット溶接の散り発生抑制制御方法
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係るスポット溶接の散り発生抑制制御方法
は、つぎのように構成されている。 （１）サーボモータの回転により電極チップを移動させ
て被溶接物を加圧するスポット溶接方法であって、前記
被溶接物の溶接時に前記サーボモータのモータ電流を微
小時間毎に検出し、該微小時間毎に検出される前記モー
タ電流に基づく加圧力と予め設定された基準加圧力とを
比較し、該モータ電流に基づく加圧力が基準加圧力より
も低下したと判定された場合は、前記サーボモータのモ
ータ電流を上昇させて加圧力を高める補正を行うことを
特徴とするスポット溶接の散り発生抑制制御方法。 （２）サーボモータの回転により電極チップを移動させ
て被溶接物を加圧するスポット溶接方法であって、前記
被溶接物の溶接時に前記サーボモータのモータ電流を微
小時間毎に検出し、該微小時間毎に検出される前記モー
タ電流に基づく加圧力と予め設定された基準加圧力とを
比較し、該モータ電流に基づく加圧力が基準加圧力より
も低下したと判定された場合は、溶接電流を低下させる
ことを特徴とするスポット溶接の散り発生抑制制御方
法。 （３）サーボモータの回転により電極チップを移動させ
て被溶接物を加圧するスポット溶接方法であって、前記
電極チップの加圧動作時における電極チップの位置とサ
ーボモータのモータ電流とを監視し、該モータ電流の変
化により電極チップによって被溶接物を挾んだことを検
知した時点における該電極チップの位置情報と打点位置
の基準総板厚との関係から打点位置の被溶接物の隙間を
推定し、該推定隙間が予め設定された基準隙間よりも小
であると判定された場合は、加圧開始から通電開始まで
の時間を短かく設定し、該推定隙間が基準隙間よりも大
であると判定された場合は加圧開始から通電開始までの
時間を長く設定したことを特徴とするスポット溶接の散
り発生抑制制御方法。
の本発明に係るスポット溶接の散り発生抑制制御方法
は、つぎのように構成されている。 （１）サーボモータの回転により電極チップを移動させ
て被溶接物を加圧するスポット溶接方法であって、前記
被溶接物の溶接時に前記サーボモータのモータ電流を微
小時間毎に検出し、該微小時間毎に検出される前記モー
タ電流に基づく加圧力と予め設定された基準加圧力とを
比較し、該モータ電流に基づく加圧力が基準加圧力より
も低下したと判定された場合は、前記サーボモータのモ
ータ電流を上昇させて加圧力を高める補正を行うことを
特徴とするスポット溶接の散り発生抑制制御方法。 （２）サーボモータの回転により電極チップを移動させ
て被溶接物を加圧するスポット溶接方法であって、前記
被溶接物の溶接時に前記サーボモータのモータ電流を微
小時間毎に検出し、該微小時間毎に検出される前記モー
タ電流に基づく加圧力と予め設定された基準加圧力とを
比較し、該モータ電流に基づく加圧力が基準加圧力より
も低下したと判定された場合は、溶接電流を低下させる
ことを特徴とするスポット溶接の散り発生抑制制御方
法。 （３）サーボモータの回転により電極チップを移動させ
て被溶接物を加圧するスポット溶接方法であって、前記
電極チップの加圧動作時における電極チップの位置とサ
ーボモータのモータ電流とを監視し、該モータ電流の変
化により電極チップによって被溶接物を挾んだことを検
知した時点における該電極チップの位置情報と打点位置
の基準総板厚との関係から打点位置の被溶接物の隙間を
推定し、該推定隙間が予め設定された基準隙間よりも小
であると判定された場合は、加圧開始から通電開始まで
の時間を短かく設定し、該推定隙間が基準隙間よりも大
であると判定された場合は加圧開始から通電開始までの
時間を長く設定したことを特徴とするスポット溶接の散
り発生抑制制御方法。
【００１０】
【作用】このように構成されたスポット溶接の散り発生
抑制制御方法においては、つぎの作用が行われる。
抑制制御方法においては、つぎの作用が行われる。
【００１１】（１）請求項１のスポット溶接の散り発生
抑制制御方法においては、被溶接物の溶接時にサーボモ
ータのモータ電流が微小時間毎に検出される。微小時間
毎のモータ電流が検出されると、このモータ電流に基づ
く加圧力と予め設定された基準加圧力とが比較される。
散りが発生する際には、打点位置における被溶接物の肉
厚（板厚）が薄くなることが知られており、打点位置の
肉厚が薄くなり始めるのを把握することは、散り発生の
前兆を把握することにもなる。スポット溶接時に被溶接
物の打点位置の肉厚が薄くなるとそれに応じて加圧力が
一時的に低下する現象が生じ、加圧力の変化はサーボモ
ータのモータ電流の変化となって現われる。したがっ
て、モータ電流の変化量を常時検知することにより、散
り発生の前兆を把握することが可能となる。そこで、モ
ータ電流に基づく加圧力が基準加圧力よりも低下したと
判定された場合は、サーボモータのモータ電流を上昇さ
せて加圧力を高める補正を行うことにより、加圧力の不
足に起因する散り発生を未然に抑制することが可能とな
る。
抑制制御方法においては、被溶接物の溶接時にサーボモ
ータのモータ電流が微小時間毎に検出される。微小時間
毎のモータ電流が検出されると、このモータ電流に基づ
く加圧力と予め設定された基準加圧力とが比較される。
散りが発生する際には、打点位置における被溶接物の肉
厚（板厚）が薄くなることが知られており、打点位置の
肉厚が薄くなり始めるのを把握することは、散り発生の
前兆を把握することにもなる。スポット溶接時に被溶接
物の打点位置の肉厚が薄くなるとそれに応じて加圧力が
一時的に低下する現象が生じ、加圧力の変化はサーボモ
ータのモータ電流の変化となって現われる。したがっ
て、モータ電流の変化量を常時検知することにより、散
り発生の前兆を把握することが可能となる。そこで、モ
ータ電流に基づく加圧力が基準加圧力よりも低下したと
判定された場合は、サーボモータのモータ電流を上昇さ
せて加圧力を高める補正を行うことにより、加圧力の不
足に起因する散り発生を未然に抑制することが可能とな
る。
【００１２】（２）請求項２のスポット溶接の散り発生
抑制制御方法においては、請求項１の制御方法と同様に
モータ電流に基づく加圧力と基準加圧力とを比較するこ
とにより、散り発生の前兆を把握することが可能とな
る。そこで、モータ電流に基づく加圧力が基準加圧力よ
りも低下したと判定された場合は、溶接電流を低下させ
ることにより、過大な溶接電流に起因する散り発生を未
然に抑制することが可能となる。
抑制制御方法においては、請求項１の制御方法と同様に
モータ電流に基づく加圧力と基準加圧力とを比較するこ
とにより、散り発生の前兆を把握することが可能とな
る。そこで、モータ電流に基づく加圧力が基準加圧力よ
りも低下したと判定された場合は、溶接電流を低下させ
ることにより、過大な溶接電流に起因する散り発生を未
然に抑制することが可能となる。
【００１３】（３）請求項３のスポット溶接の散り発生
抑制制御方法においては、電極チップの加圧動作時にお
ける電極チップの位置とサーボモータのモータ電流とが
監視される。電極チップが被溶接物に接触し、加圧が開
始される時点では、負荷の増加によってサーボモータの
モータ電流が大きく変化するので、両電極チップによっ
て被溶接物が挾まれたとみなすことができる。電極チッ
プにより被溶接物を挾んだ時点では、電極チップの位置
情報から打点位置における被溶接物の隙間が推定され
る。すなわち、被溶接物における打点位置の基準総板厚
は、複数の被溶接物の板厚の組合せによって予め把握さ
れているので、実際の電極チップの位置情報に基づく打
点位置の測定総板厚と、予め把握されている基準総板厚
との差から打点位置における推定隙間が求められる。散
りは、被溶接物の表面の汚れ等によって被溶接物同士が
十分に密着せず、被溶接物間に隙間が生じる場合にも生
じるので、この隙間の程度を把握することにより、散り
発生の前兆を予知することが可能となる。そこで、打点
位置における被溶接物の推定隙間が予め設定された基準
隙間よりも小であると判定された場合は、被溶接物同士
が十分に密着しているとみなし、加圧開始から通電開始
までの時間は短かく設定される。打点位置における被溶
接物間の推定隙間が予め設定された基準隙間よりも大で
あると判定された場合は、被溶接物同士の密着が不十分
であるとみなし、加圧開始から通電開始までの時間が長
く設定される。通電開始までの時間が長く設定されるこ
とにより、被溶接物同士の接触面におけるなじみが良く
なり、散り発生を未然に抑制することが可能となる。
抑制制御方法においては、電極チップの加圧動作時にお
ける電極チップの位置とサーボモータのモータ電流とが
監視される。電極チップが被溶接物に接触し、加圧が開
始される時点では、負荷の増加によってサーボモータの
モータ電流が大きく変化するので、両電極チップによっ
て被溶接物が挾まれたとみなすことができる。電極チッ
プにより被溶接物を挾んだ時点では、電極チップの位置
情報から打点位置における被溶接物の隙間が推定され
る。すなわち、被溶接物における打点位置の基準総板厚
は、複数の被溶接物の板厚の組合せによって予め把握さ
れているので、実際の電極チップの位置情報に基づく打
点位置の測定総板厚と、予め把握されている基準総板厚
との差から打点位置における推定隙間が求められる。散
りは、被溶接物の表面の汚れ等によって被溶接物同士が
十分に密着せず、被溶接物間に隙間が生じる場合にも生
じるので、この隙間の程度を把握することにより、散り
発生の前兆を予知することが可能となる。そこで、打点
位置における被溶接物の推定隙間が予め設定された基準
隙間よりも小であると判定された場合は、被溶接物同士
が十分に密着しているとみなし、加圧開始から通電開始
までの時間は短かく設定される。打点位置における被溶
接物間の推定隙間が予め設定された基準隙間よりも大で
あると判定された場合は、被溶接物同士の密着が不十分
であるとみなし、加圧開始から通電開始までの時間が長
く設定される。通電開始までの時間が長く設定されるこ
とにより、被溶接物同士の接触面におけるなじみが良く
なり、散り発生を未然に抑制することが可能となる。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明に係るスポット溶接の散り発
生抑制制御方法の望ましい実施例を、図面を参照して説
明する。
生抑制制御方法の望ましい実施例を、図面を参照して説
明する。
【００１５】第１実施例 図１ないし図８は、本発明の第１実施例を示しており、
とくに自動車のボデーのスポット溶接に適用した例を示
している。まず、本発明の加圧制御方法が適用されるス
ポット溶接装置について説明する。図７は、スポット溶
接装置の全体構成を示している。図７に示すように、ス
ポット溶接装置１１は、溶接ガン２１、溶接ロボット６
１、制御手段７１等から構成されている。溶接ガン２１
は、溶接ロボット６１の手首部65に取付けられている。
溶接ガン２１の開放、加圧動作および溶接ロボット６１
の動きは、制御手段７１によって制御されるようになっ
ている。
とくに自動車のボデーのスポット溶接に適用した例を示
している。まず、本発明の加圧制御方法が適用されるス
ポット溶接装置について説明する。図７は、スポット溶
接装置の全体構成を示している。図７に示すように、ス
ポット溶接装置１１は、溶接ガン２１、溶接ロボット６
１、制御手段７１等から構成されている。溶接ガン２１
は、溶接ロボット６１の手首部65に取付けられている。
溶接ガン２１の開放、加圧動作および溶接ロボット６１
の動きは、制御手段７１によって制御されるようになっ
ている。
【００１６】図７に示すように、溶接ガン２１は、つぎ
のように構成されている。溶接ガン２１は、Ｃ形フレー
ム２２を有しており、Ｃ形フレーム２２の下部にはホル
ダ２３を介して電極チップ２４が装着されている。Ｃ形
フレーム２２の上部には、サーボモータ２６が取付けら
れている。サーボモータ２６の出力軸には、軸継手２７
を介してボールネジ２８が連結されている。ボールネジ
２８は、軸受部２９ａ，２９ｂを介してＣ形フレーム２
２に回転可能に保持されている。ボールネジ２８には、
ナット３０が螺合されている。ナット３０は、ボールネ
ジ２８の回転に伴ってボールネジ２８の軸方向に移動す
るようになっている。
のように構成されている。溶接ガン２１は、Ｃ形フレー
ム２２を有しており、Ｃ形フレーム２２の下部にはホル
ダ２３を介して電極チップ２４が装着されている。Ｃ形
フレーム２２の上部には、サーボモータ２６が取付けら
れている。サーボモータ２６の出力軸には、軸継手２７
を介してボールネジ２８が連結されている。ボールネジ
２８は、軸受部２９ａ，２９ｂを介してＣ形フレーム２
２に回転可能に保持されている。ボールネジ２８には、
ナット３０が螺合されている。ナット３０は、ボールネ
ジ２８の回転に伴ってボールネジ２８の軸方向に移動す
るようになっている。
【００１７】ナット３０の外周部には、連結部材３１が
取付けられている。連結部材３１の一端には、ホルダ３
２を介して電極チップ３３が装着されている。電極チッ
プ３３は、サーボモータ２６の回転によって軸方向に移
動するようになっている。電極チップ３３の位置は、サ
ーボモータ２６の後部に設けられた電極位置検出手段と
してのエンコーダ３４により検出可能となっている。本
実施例では、サーボモータ２６の回転量によって間接的
に電極チップ３３の位置を検出しているが、電極チップ
３３の進退距離を直接検出する電極位置検出手段であっ
てもよい。
取付けられている。連結部材３１の一端には、ホルダ３
２を介して電極チップ３３が装着されている。電極チッ
プ３３は、サーボモータ２６の回転によって軸方向に移
動するようになっている。電極チップ３３の位置は、サ
ーボモータ２６の後部に設けられた電極位置検出手段と
してのエンコーダ３４により検出可能となっている。本
実施例では、サーボモータ２６の回転量によって間接的
に電極チップ３３の位置を検出しているが、電極チップ
３３の進退距離を直接検出する電極位置検出手段であっ
てもよい。
【００１８】Ｃ形フレーム２２には、薄板鋼板からなる
被溶接物（車両ボデー）９０の位置ずれを吸収するため
のイコライザ（位置ずれ補正機構部）４１が取付けられ
ている。イコライザ４１は、後述する溶接ロボット６１
の手首に連結されている。Ｃ形フレーム２２は、イコラ
イザ４１を介して後述する溶接ロボット６１の手首部６
５にフローティングされた状態で保持されている。
被溶接物（車両ボデー）９０の位置ずれを吸収するため
のイコライザ（位置ずれ補正機構部）４１が取付けられ
ている。イコライザ４１は、後述する溶接ロボット６１
の手首に連結されている。Ｃ形フレーム２２は、イコラ
イザ４１を介して後述する溶接ロボット６１の手首部６
５にフローティングされた状態で保持されている。
【００１９】電極チップ３３は、図示されないケーブル
を介してキックレスケーブル５５の一方に電気的に接続
されている。電極チップ２４は、Ｃ形フレーム２２を介
してキックレスケーブル５５の一方に電気的に接続され
ている。キックレスケーブル５５の他方は、溶接ロボッ
ト６１に固定された溶接トランス５６に接続されてい
る。溶接トランス５６は、タイマ機能を有するコントロ
ーラ５７を介して溶接電源（図示略）に接続されてい
る。コントローラ５７は、後述する制御手段７１と接続
されている。
を介してキックレスケーブル５５の一方に電気的に接続
されている。電極チップ２４は、Ｃ形フレーム２２を介
してキックレスケーブル５５の一方に電気的に接続され
ている。キックレスケーブル５５の他方は、溶接ロボッ
ト６１に固定された溶接トランス５６に接続されてい
る。溶接トランス５６は、タイマ機能を有するコントロ
ーラ５７を介して溶接電源（図示略）に接続されてい
る。コントローラ５７は、後述する制御手段７１と接続
されている。
【００２０】溶接ロボット６１は、制御軸が６軸であり
各制御軸毎に設けられたサーボモータ６２によって駆動
されるようになっている。溶接ロボット６１は、周知の
技術であるので、これに関する詳細な説明は省略する。
各制御軸毎に設けられたサーボモータ６２によって駆動
されるようになっている。溶接ロボット６１は、周知の
技術であるので、これに関する詳細な説明は省略する。
【００２１】溶接ロボット６１の動きは、制御手段７１
によって制御されるようになっている。制御手段７１に
は、複数の溶接位置が教示されており、溶接ロボット６
１は教示された溶接位置に溶接ガン２１を位置決めする
ようになっている。制御手段７１には、溶接ロボット６
１の各制御軸の位置情報が入力されており、これに基づ
いて溶接ロボット６１によって移動される溶接ガン２１
の位置情報が把握される。また、制御手段７１には、電
極チップ３３の位置情報が電極位置検出手段としてのエ
ンコーダ３４から入力される。
によって制御されるようになっている。制御手段７１に
は、複数の溶接位置が教示されており、溶接ロボット６
１は教示された溶接位置に溶接ガン２１を位置決めする
ようになっている。制御手段７１には、溶接ロボット６
１の各制御軸の位置情報が入力されており、これに基づ
いて溶接ロボット６１によって移動される溶接ガン２１
の位置情報が把握される。また、制御手段７１には、電
極チップ３３の位置情報が電極位置検出手段としてのエ
ンコーダ３４から入力される。
【００２２】図８は、制御手段７１の概略構成を示して
いる。制御手段７１は、メインＣＰＵ７２、サーボＣＰ
Ｕ７３、インタフェース７４、サーボアンプ７５から構
成されている。メインＣＰＵ７２の第１の軌道計算部７
２ａは、溶接ロボット６１自体の軌道計算をする機能を
有しており、第２の軌道計算部７２ｂは、溶接ロボット
６１の軌道を加味した溶接ガン２１の電極チップ３３の
軌道計算を行う機能を有している。また、メインＣＰＵ
７２の加圧力設定部７２ｃは、各溶接打点毎に設定され
る加圧力に対応する負荷電流を指令する機能を有してい
る。
いる。制御手段７１は、メインＣＰＵ７２、サーボＣＰ
Ｕ７３、インタフェース７４、サーボアンプ７５から構
成されている。メインＣＰＵ７２の第１の軌道計算部７
２ａは、溶接ロボット６１自体の軌道計算をする機能を
有しており、第２の軌道計算部７２ｂは、溶接ロボット
６１の軌道を加味した溶接ガン２１の電極チップ３３の
軌道計算を行う機能を有している。また、メインＣＰＵ
７２の加圧力設定部７２ｃは、各溶接打点毎に設定され
る加圧力に対応する負荷電流を指令する機能を有してい
る。
【００２３】サーボＣＰＵ７３は、第１の軌道計算部７
２ａからの計算値とフィードバックされる速度、位置の
値との差を算出し、溶接ロボット６１を予め教示された
溶接位置へ所定の速度で移動する指令機能を有してい
る。図８における溶接ロボット６１は、各制御軸毎にサ
ーボモータ６２の速度を検出するタコジェネレータ６３
と、位置検出用のセンサ６４とを有している。
２ａからの計算値とフィードバックされる速度、位置の
値との差を算出し、溶接ロボット６１を予め教示された
溶接位置へ所定の速度で移動する指令機能を有してい
る。図８における溶接ロボット６１は、各制御軸毎にサ
ーボモータ６２の速度を検出するタコジェネレータ６３
と、位置検出用のセンサ６４とを有している。
【００２４】サーボＣＰＵ７３は、第２の軌道計算部７
２ｂからの計算値とフィードバックされる速度、位置の
値との差を算出し、電極３３を所定の位置へ所定の速度
で移動する指令機能を有している。図８における溶接ガ
ン２１は、サーボモータ２６による電極チップ３３の移
動速度を検出するタコジェネレータ３５と、位置検出用
のエンコーダ３４を有している。また、サーボＣＰＵ７
３は、メインＣＰＵ７２における加圧力設定部７２ｃか
らの指令情報とフィードバックされた負荷電流値との差
により、加圧力に対応した負荷電流を求める機能を有し
ている。
２ｂからの計算値とフィードバックされる速度、位置の
値との差を算出し、電極３３を所定の位置へ所定の速度
で移動する指令機能を有している。図８における溶接ガ
ン２１は、サーボモータ２６による電極チップ３３の移
動速度を検出するタコジェネレータ３５と、位置検出用
のエンコーダ３４を有している。また、サーボＣＰＵ７
３は、メインＣＰＵ７２における加圧力設定部７２ｃか
らの指令情報とフィードバックされた負荷電流値との差
により、加圧力に対応した負荷電流を求める機能を有し
ている。
【００２５】インタフェース７４は、サーボＣＰＵ７３
からのデジタル信号をアナログ信号に変換する機能を有
している。サーボアンプ７５は、溶接ロボット６１の各
制御軸のサーボモータ６２に流れる電流を検出し、フィ
ードバックされた電流値と指令値との差に基づいてサー
ボモータ６２の負荷電流を制御するようになっている。
同様に、サーボアンプ７５は、溶接ガン２１の電極チッ
プ３３を移動させるサーボモータ２６に流れるモータ電
流を検出するモータ電流検知手段として機能しており、
フィードバックされた電流値と指令値との差に基づいて
サーボモータ２６のモータ電流を制御するようになって
いる。
からのデジタル信号をアナログ信号に変換する機能を有
している。サーボアンプ７５は、溶接ロボット６１の各
制御軸のサーボモータ６２に流れる電流を検出し、フィ
ードバックされた電流値と指令値との差に基づいてサー
ボモータ６２の負荷電流を制御するようになっている。
同様に、サーボアンプ７５は、溶接ガン２１の電極チッ
プ３３を移動させるサーボモータ２６に流れるモータ電
流を検出するモータ電流検知手段として機能しており、
フィードバックされた電流値と指令値との差に基づいて
サーボモータ２６のモータ電流を制御するようになって
いる。
【００２６】制御手段７１のメインＣＰＵ７２には、図
１に示すように、加圧力変換手段７６、基準加圧力記憶
手段７７、散り発生予知判定手段７８、加圧力補正手段
７９が形成されている。これら各手段７６、７７、７
８、７９は、メインＣＰＵ７２に格納されたプログラム
から構成されている。サーボモータ２６のモータ電流
は、加圧力変換手段７６によって加圧力に変換されるよ
うになっている。散り発生予知判定手段７８には、加圧
力補正手段７９からの信号と、基準加圧力記憶手段７７
からの信号が入力されている。散り発生予知判定手段７
８は、モータ電流に基づく加圧力変換手段７６からの加
圧力Ｆと、予め設定された基準加圧力Ｆ0 とを比較する
ようになっている。
１に示すように、加圧力変換手段７６、基準加圧力記憶
手段７７、散り発生予知判定手段７８、加圧力補正手段
７９が形成されている。これら各手段７６、７７、７
８、７９は、メインＣＰＵ７２に格納されたプログラム
から構成されている。サーボモータ２６のモータ電流
は、加圧力変換手段７６によって加圧力に変換されるよ
うになっている。散り発生予知判定手段７８には、加圧
力補正手段７９からの信号と、基準加圧力記憶手段７７
からの信号が入力されている。散り発生予知判定手段７
８は、モータ電流に基づく加圧力変換手段７６からの加
圧力Ｆと、予め設定された基準加圧力Ｆ0 とを比較する
ようになっている。
【００２７】散り発生予知判定手段７８は、モータ電流
に基づく加圧力Ｆが基準加圧力Ｆ0よりも低下したと判
定された場合は、サーボモータ２６のモータ電流を上昇
させて加圧力を高める補正を行うよう加圧力補正手段７
９に指令する機能を有している。すなわち、散り発生予
知判定手段７８は、加圧力の低下によって散り発生の前
兆を予知した場合は、サーボモータ２６のモータ電流に
基づく加圧力Ｆを基準加圧力Ｆ0 よりも高めることによ
り、加圧力Ｆの不足に起因する散り発生を抑制する機能
を有している。
に基づく加圧力Ｆが基準加圧力Ｆ0よりも低下したと判
定された場合は、サーボモータ２６のモータ電流を上昇
させて加圧力を高める補正を行うよう加圧力補正手段７
９に指令する機能を有している。すなわち、散り発生予
知判定手段７８は、加圧力の低下によって散り発生の前
兆を予知した場合は、サーボモータ２６のモータ電流に
基づく加圧力Ｆを基準加圧力Ｆ0 よりも高めることによ
り、加圧力Ｆの不足に起因する散り発生を抑制する機能
を有している。
【００２８】つぎに、第１実施例におけるスポット溶接
の散り発生抑制制御方法およびその作用について説明す
る。自動車の組立ラインではコンベアによって車両ボデ
ーが間欠的に移動され、車両ボデーの停止時にスポット
溶接作業が行なわれる。車両ボデーが所定の位置に位置
決めされると、待期状態にあった溶接ロボット６１によ
って溶接ガン２１が溶接位置に向って移動される。溶接
ガン２１が所定の位置に位置決めされると、サーボモー
タ２６による回転によって電極チップ３３が移動し、電
極チップ２４、３３による被溶接物９０の加圧が行われ
る。加圧力が所定値になると、電極チップ２４、３３間
に溶接電流が流され、被溶接物９０の溶接が行われる。
の散り発生抑制制御方法およびその作用について説明す
る。自動車の組立ラインではコンベアによって車両ボデ
ーが間欠的に移動され、車両ボデーの停止時にスポット
溶接作業が行なわれる。車両ボデーが所定の位置に位置
決めされると、待期状態にあった溶接ロボット６１によ
って溶接ガン２１が溶接位置に向って移動される。溶接
ガン２１が所定の位置に位置決めされると、サーボモー
タ２６による回転によって電極チップ３３が移動し、電
極チップ２４、３３による被溶接物９０の加圧が行われ
る。加圧力が所定値になると、電極チップ２４、３３間
に溶接電流が流され、被溶接物９０の溶接が行われる。
【００２９】図２は、被溶接物９０のスポット溶接の散
り発生抑制制御の処理手順を示している。図２のステッ
プ１０１にて制御処理が開始され、ステップ１０２にて
溶接中（加圧中かつ通電中）であるか否かが判断され
る。ここで、溶接中でないと判断された場合は、ステッ
プ１０５に進み、処理は完了する。ステップ１０２にお
いて溶接中であると判断された場合は、ステップ１０３
に進み、散り発生予知の判定が行われる。ステップ１０
３において散り発生の前兆が予知されないと判断された
場合は、ステップ１０２に戻る。
り発生抑制制御の処理手順を示している。図２のステッ
プ１０１にて制御処理が開始され、ステップ１０２にて
溶接中（加圧中かつ通電中）であるか否かが判断され
る。ここで、溶接中でないと判断された場合は、ステッ
プ１０５に進み、処理は完了する。ステップ１０２にお
いて溶接中であると判断された場合は、ステップ１０３
に進み、散り発生予知の判定が行われる。ステップ１０
３において散り発生の前兆が予知されないと判断された
場合は、ステップ１０２に戻る。
【００３０】ステップ１０３において、モータ電流に基
づく加圧力Ｆと基準加圧力Ｆ0 との比較から散り発生の
前兆が予知された場合は、ステップ１０４に進み、加圧
力補正手段７９によって加圧力の補正が行われる。すな
わち、この場合は、サーボモータ２６のモータ電流が増
大され、モータ電流に基づく加圧力Ｆが基準加圧力Ｆ 0
を越えるように加圧力Ｆの制御が行われる。これによ
り、加圧力Ｆの不足が解消され、散り発生が抑制され
る。電極チップ３３の動きは、サーボモータ２６とボー
ルネジ機構を介して機械的に連動しているので、電極チ
ップ３３の加圧制御の応答性は非常に高い。
づく加圧力Ｆと基準加圧力Ｆ0 との比較から散り発生の
前兆が予知された場合は、ステップ１０４に進み、加圧
力補正手段７９によって加圧力の補正が行われる。すな
わち、この場合は、サーボモータ２６のモータ電流が増
大され、モータ電流に基づく加圧力Ｆが基準加圧力Ｆ 0
を越えるように加圧力Ｆの制御が行われる。これによ
り、加圧力Ｆの不足が解消され、散り発生が抑制され
る。電極チップ３３の動きは、サーボモータ２６とボー
ルネジ機構を介して機械的に連動しているので、電極チ
ップ３３の加圧制御の応答性は非常に高い。
【００３１】したがって、加圧力補正のための時間は、
溶接時間（通電時間）に比べて著しく短かいものとな
り、散り発生の原因となる著しい加圧力低下を実質的に
抑えることが可能となる。ステップ１０４による加圧力
の補正が終了すると、ステップ１０２に戻り、上述の処
理が繰返えされる。この加圧力不足による散り発生の予
知判定は、図３に示すように溶接中の微小時間△ｔ毎に
行われ、ステップ１０２に示すように、溶接終了まで行
われる。
溶接時間（通電時間）に比べて著しく短かいものとな
り、散り発生の原因となる著しい加圧力低下を実質的に
抑えることが可能となる。ステップ１０４による加圧力
の補正が終了すると、ステップ１０２に戻り、上述の処
理が繰返えされる。この加圧力不足による散り発生の予
知判定は、図３に示すように溶接中の微小時間△ｔ毎に
行われ、ステップ１０２に示すように、溶接終了まで行
われる。
【００３２】図６は、被溶接物９０の溶接時における溶
接条件の特性を示している。本実施例のように、被溶接
物９０の打点位置における肉厚の変化に伴う加圧力Ｆの
低下を予知して加圧力Ｆを高める制御をする場合は、散
りの発生が未然に抑制されるので、図６の特性のように
電極チップ３３の変化と溶接抵抗Ｒの変化はほとんどな
くなる。
接条件の特性を示している。本実施例のように、被溶接
物９０の打点位置における肉厚の変化に伴う加圧力Ｆの
低下を予知して加圧力Ｆを高める制御をする場合は、散
りの発生が未然に抑制されるので、図６の特性のように
電極チップ３３の変化と溶接抵抗Ｒの変化はほとんどな
くなる。
【００３３】第２実施例 図９および図１０は、本発明の第２実施例を示してい
る。第２実施例が第１実施例と異なるところは、散り発
生を抑えるための制御が加圧力の補正であるか溶接電流
の補正であるか否かであり、その他の部分は第１実施例
に準じるので、準じる部分に第１実施例と同一の符号の
付すことにより準じる部分の説明を省略し、異なる部分
についてのみ説明する。後述する他の実施例も同様とす
る。
る。第２実施例が第１実施例と異なるところは、散り発
生を抑えるための制御が加圧力の補正であるか溶接電流
の補正であるか否かであり、その他の部分は第１実施例
に準じるので、準じる部分に第１実施例と同一の符号の
付すことにより準じる部分の説明を省略し、異なる部分
についてのみ説明する。後述する他の実施例も同様とす
る。
【００３４】制御手段７１のメインＣＰＵ７２には、加
圧力変換手段７６、基準加圧力記憶手段７７、散り発生
予知判定手段８０が形成されている。散り発生予知判定
手段８０は、モータ電流に基づく加圧力Ｆが基準加圧力
Ｆ0 よりも低下したと判定された場合は、溶接電流を低
下させる補正を溶接電流制御手段としてのコントローラ
５７に指令する機能を有している。コントローラ５７
は、図７にし示したように、溶接トランス５６と接続さ
れており、溶接電流、溶接時間、加圧時間等を制御する
機能を有している。
圧力変換手段７６、基準加圧力記憶手段７７、散り発生
予知判定手段８０が形成されている。散り発生予知判定
手段８０は、モータ電流に基づく加圧力Ｆが基準加圧力
Ｆ0 よりも低下したと判定された場合は、溶接電流を低
下させる補正を溶接電流制御手段としてのコントローラ
５７に指令する機能を有している。コントローラ５７
は、図７にし示したように、溶接トランス５６と接続さ
れており、溶接電流、溶接時間、加圧時間等を制御する
機能を有している。
【００３５】図１０は、第２実施例におけるスポット溶
接の散り発生抑制制御の処理手順を示している。図１０
のステップ１０２およびステップ１０３の処理内容は、
第１実施例と同様であり、ステップ１１１の処理内容の
みが第１実施例と異なっている。ステップ１０３におい
て、加圧力Ｆの低下によって散り発生の前兆が予知され
た場合は、ステップ１１１に進み、コントローラ５７に
よって溶接電流が低下される。散りは、溶接電流が高す
ぎる場合にも発生するので、溶接電流を低下することに
より、過大な溶接電流に起因する散りの発生が抑制され
る。
接の散り発生抑制制御の処理手順を示している。図１０
のステップ１０２およびステップ１０３の処理内容は、
第１実施例と同様であり、ステップ１１１の処理内容の
みが第１実施例と異なっている。ステップ１０３におい
て、加圧力Ｆの低下によって散り発生の前兆が予知され
た場合は、ステップ１１１に進み、コントローラ５７に
よって溶接電流が低下される。散りは、溶接電流が高す
ぎる場合にも発生するので、溶接電流を低下することに
より、過大な溶接電流に起因する散りの発生が抑制され
る。
【００３６】第３実施例 図１１ないし図１３は、本発明の第３実施例を示してい
る。第１実施例および第２実施例においては、加圧力の
低下に基づき散りの発生を予知する構成を採用している
が、本実施例では被溶接物の接合面の密着度に基づき散
りの発生を予知する構成としている。
る。第１実施例および第２実施例においては、加圧力の
低下に基づき散りの発生を予知する構成を採用している
が、本実施例では被溶接物の接合面の密着度に基づき散
りの発生を予知する構成としている。
【００３７】図１１に示すように、制御手段７１のメイ
ンＣＰＵ７２には、隙間算出手段８１、総板厚記憶手段
８２、基準値記憶手段８３、散り発生予知判定手段８４
が形成されている。これらの各手段８１、８２、８３、
８４は、メインＣＰＵ７２に格納されたプログラムから
構成されている。隙間算出手段８１には、モータ電流検
知手段であるサーボアンプ７５からのモータ電流と、位
置検出手段３４からの電極チップ３３の位置情報が入力
されている。
ンＣＰＵ７２には、隙間算出手段８１、総板厚記憶手段
８２、基準値記憶手段８３、散り発生予知判定手段８４
が形成されている。これらの各手段８１、８２、８３、
８４は、メインＣＰＵ７２に格納されたプログラムから
構成されている。隙間算出手段８１には、モータ電流検
知手段であるサーボアンプ７５からのモータ電流と、位
置検出手段３４からの電極チップ３３の位置情報が入力
されている。
【００３８】本実施例におけるモータ電流は、電極チッ
プ２４、３３が被溶接物９０と接触したことを検知する
ための情報として用いられる。すなわち、電極チップ２
４、３３の双方が被溶接物９０に接触した場合は、両電
極チップ２４、２５による被溶接物９０の加圧が開始さ
れ、負荷の増大によってサーボモータ２６のモータ電流
が急激に増加するので、このモータ電流が急激に増加す
る時点を電極チップ２４、３３によって被溶接物９０が
挾まれたとみなすことができる。この時点における電極
チップ３３の位置情報は、被溶接物９０の打点位置にお
ける実際の測定総板厚Ｔを示すものである。
プ２４、３３が被溶接物９０と接触したことを検知する
ための情報として用いられる。すなわち、電極チップ２
４、３３の双方が被溶接物９０に接触した場合は、両電
極チップ２４、２５による被溶接物９０の加圧が開始さ
れ、負荷の増大によってサーボモータ２６のモータ電流
が急激に増加するので、このモータ電流が急激に増加す
る時点を電極チップ２４、３３によって被溶接物９０が
挾まれたとみなすことができる。この時点における電極
チップ３３の位置情報は、被溶接物９０の打点位置にお
ける実際の測定総板厚Ｔを示すものである。
【００３９】隙間算出手段８１には、総板厚記憶手段８
２から打点位置における被溶接物９０の総板厚情報が入
力されている。この総板厚情報は、打点位置における重
ね合わされた複数の被溶接物９０の板厚を加算したもの
であり、車両ボデーの設計データから得られる。隙間算
出手段８１は、電極チップ２４、３３によって被溶接物
９０を挾んだことを検知した時点における被溶接物９０
の測定総板厚Ｔから、総板厚記憶手段８２からの基準総
板厚Ｔ0 を減算することにより、打点位置における被溶
接物９０の推定隙間Ｓを算出する機能を有している。
２から打点位置における被溶接物９０の総板厚情報が入
力されている。この総板厚情報は、打点位置における重
ね合わされた複数の被溶接物９０の板厚を加算したもの
であり、車両ボデーの設計データから得られる。隙間算
出手段８１は、電極チップ２４、３３によって被溶接物
９０を挾んだことを検知した時点における被溶接物９０
の測定総板厚Ｔから、総板厚記憶手段８２からの基準総
板厚Ｔ0 を減算することにより、打点位置における被溶
接物９０の推定隙間Ｓを算出する機能を有している。
【００４０】隙間算出手段８１によって求められた隙間
情報は、散り発生予知判定手段８４に入力されている。
散り発生予知判定手段８４には、基準値記憶手段８３に
記憶された基準隙間Ｓ0 が入力されている。この基準隙
間Ｓ0 は、被溶接物９０の重ね板数や総板厚に応じて異
なるものであり、打点位置毎に入力されている。
情報は、散り発生予知判定手段８４に入力されている。
散り発生予知判定手段８４には、基準値記憶手段８３に
記憶された基準隙間Ｓ0 が入力されている。この基準隙
間Ｓ0 は、被溶接物９０の重ね板数や総板厚に応じて異
なるものであり、打点位置毎に入力されている。
【００４１】散り発生予知判定手段８４は、測定によっ
て求められた推定隙間Ｓが予め設定された基準隙間Ｓ0
よりも小であると判定した場合は、図１３に示すよう
に、加圧開始から通電開始までの予圧時間Ａを短かく設
定するように、コントローラ５７に指令するようになっ
ている。また、散り発生予知判定手段８４は、推定隙間
Ｓが予め設定された基準隙間Ｓ0 よりも大であると判定
した場合は、加圧開始から通電開始までの予圧時間Ａを
長く設定するように、コントローラ５７に指令するよう
になっている。
て求められた推定隙間Ｓが予め設定された基準隙間Ｓ0
よりも小であると判定した場合は、図１３に示すよう
に、加圧開始から通電開始までの予圧時間Ａを短かく設
定するように、コントローラ５７に指令するようになっ
ている。また、散り発生予知判定手段８４は、推定隙間
Ｓが予め設定された基準隙間Ｓ0 よりも大であると判定
した場合は、加圧開始から通電開始までの予圧時間Ａを
長く設定するように、コントローラ５７に指令するよう
になっている。
【００４２】図１２は、第３実施例におけるスポット溶
接の散り発生抑制制御の処理手順を示している。ステッ
プ１２１において処理が開始され、ステップ１２２に進
み、電極チップ２４、３３が被溶接物９０に接触したこ
とをモータ電流の変化によって検知する。ステップ１２
３では、電極チップ２４、３３が被溶接物９０に接触し
た時点での電極チップ３３の位置が位置検出手段３４に
よって検知される。つぎに、ステップ１２４に進み、隙
間算出手段８１によって打点位置における重ね合わされ
た被溶接物９０の推定隙間Ｓが算出される。推定隙間Ｓ
は、測定総板厚Ｔから基準総板厚Ｔ0 を減算することに
より求められる。
接の散り発生抑制制御の処理手順を示している。ステッ
プ１２１において処理が開始され、ステップ１２２に進
み、電極チップ２４、３３が被溶接物９０に接触したこ
とをモータ電流の変化によって検知する。ステップ１２
３では、電極チップ２４、３３が被溶接物９０に接触し
た時点での電極チップ３３の位置が位置検出手段３４に
よって検知される。つぎに、ステップ１２４に進み、隙
間算出手段８１によって打点位置における重ね合わされ
た被溶接物９０の推定隙間Ｓが算出される。推定隙間Ｓ
は、測定総板厚Ｔから基準総板厚Ｔ0 を減算することに
より求められる。
【００４３】推定隙間Ｓが求められると、ステップ１２
５に進み、推定隙間Ｓが基準隙間Ｓ 0 よりも小であるか
否かが判断される。ここで、推定隙間Ｓが基準隙間Ｓ0
よりも少ないと判断された場合は、被溶接物９０同士の
密着状態が良好であるとみなし、加圧開始から通電開始
までの予圧時間Ａが小に設定される。ステップ１２５に
おいて、推定隙間Ｓが基準隙間Ｓ0 よりも大きいと判断
された場合は、被溶接物９０同士の密着状態が悪いとみ
なし、加圧開始から通電開始までの予圧時間Ａが大に設
定される。
５に進み、推定隙間Ｓが基準隙間Ｓ 0 よりも小であるか
否かが判断される。ここで、推定隙間Ｓが基準隙間Ｓ0
よりも少ないと判断された場合は、被溶接物９０同士の
密着状態が良好であるとみなし、加圧開始から通電開始
までの予圧時間Ａが小に設定される。ステップ１２５に
おいて、推定隙間Ｓが基準隙間Ｓ0 よりも大きいと判断
された場合は、被溶接物９０同士の密着状態が悪いとみ
なし、加圧開始から通電開始までの予圧時間Ａが大に設
定される。
【００４４】このように、推定隙間Ｓが大きいと判断さ
れた場合は、被溶接物９０の表面への異物の付着によっ
て被溶接物９０同士の密着が不十分であるので、本実施
例では加圧開始から通電開始までの予圧時間Ａを長くす
ることにより、被溶接物９０同士の接触面におけるなじ
みを良くしている。散りは、被溶接物９０の表面の汚れ
などによる接触面の密着不良が原因であるので、加圧時
間を長くすることにより接触面の密着度が向上し、散り
の発生が抑制される。
れた場合は、被溶接物９０の表面への異物の付着によっ
て被溶接物９０同士の密着が不十分であるので、本実施
例では加圧開始から通電開始までの予圧時間Ａを長くす
ることにより、被溶接物９０同士の接触面におけるなじ
みを良くしている。散りは、被溶接物９０の表面の汚れ
などによる接触面の密着不良が原因であるので、加圧時
間を長くすることにより接触面の密着度が向上し、散り
の発生が抑制される。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、つぎの効果が得られ
る。 （１）請求項１のスポット溶接の散り発生抑制制御方法
においては、被溶接物の溶接時にサーボモータのモータ
電流を微少時間毎に検出し、この微少時間毎に検出され
るモータ電流に対応する加圧力と予め設定された基準加
圧力とを比較し、モータ電流に基づく加圧力が基準加圧
力よりも低下したとの判定に基づき散り発生の前兆を把
握することが可能となる。したがって、散りが発生する
前にサーボモータのモータ電流を上昇させて加圧力を高
める補正を行うことができ、加圧力不足に起因する散り
の発生を抑制することができる。 （２）請求項２のスポット溶接の散り発生抑制制御方法
においては、請求項１と同様にモータ電流に基づく加圧
力が基準加圧力よりも低下したとの判定に基づき散り発
生の前兆を把握することが可能となる。したがって、散
りが発生する前に溶接電流を低下させることができ、過
大な溶接電流による散りの発生を抑制することができ
る。 （３）請求項３のスポット溶接の散り発生抑制制御方法
においては、電極チップの加圧動作時における電極チッ
プの位置とサーボモータのモータ電流とを監視し、この
モータ電流の変化により電極チップによって被溶接物を
挾んだことを検知した時点における電極チップの位置情
報から打点位置における被溶接物の隙間を推定し、この
推定隙間が予め設定された基準隙間よりも小であるか否
かを判定するようにしたので、推定隙間の程度から散り
発生の前兆を把握することが可能となる。したがって、
被溶接物の隙間によって散りが発生するおそれがある場
合は、加圧開始から通電開始までの予圧時間が長く設定
されるので、被溶接物の接合面同士をなじみが良くなる
まで十分に密着させることができ、接合面の密着不足に
よる散りの発生を抑制することができる。 （４）サーボモータの特性を利用して散り発生の前兆を
予知することができるので、従来方法に比べて装置の構
成を簡素化することができ、散り発生検出の信頼性を高
めることができる。
る。 （１）請求項１のスポット溶接の散り発生抑制制御方法
においては、被溶接物の溶接時にサーボモータのモータ
電流を微少時間毎に検出し、この微少時間毎に検出され
るモータ電流に対応する加圧力と予め設定された基準加
圧力とを比較し、モータ電流に基づく加圧力が基準加圧
力よりも低下したとの判定に基づき散り発生の前兆を把
握することが可能となる。したがって、散りが発生する
前にサーボモータのモータ電流を上昇させて加圧力を高
める補正を行うことができ、加圧力不足に起因する散り
の発生を抑制することができる。 （２）請求項２のスポット溶接の散り発生抑制制御方法
においては、請求項１と同様にモータ電流に基づく加圧
力が基準加圧力よりも低下したとの判定に基づき散り発
生の前兆を把握することが可能となる。したがって、散
りが発生する前に溶接電流を低下させることができ、過
大な溶接電流による散りの発生を抑制することができ
る。 （３）請求項３のスポット溶接の散り発生抑制制御方法
においては、電極チップの加圧動作時における電極チッ
プの位置とサーボモータのモータ電流とを監視し、この
モータ電流の変化により電極チップによって被溶接物を
挾んだことを検知した時点における電極チップの位置情
報から打点位置における被溶接物の隙間を推定し、この
推定隙間が予め設定された基準隙間よりも小であるか否
かを判定するようにしたので、推定隙間の程度から散り
発生の前兆を把握することが可能となる。したがって、
被溶接物の隙間によって散りが発生するおそれがある場
合は、加圧開始から通電開始までの予圧時間が長く設定
されるので、被溶接物の接合面同士をなじみが良くなる
まで十分に密着させることができ、接合面の密着不足に
よる散りの発生を抑制することができる。 （４）サーボモータの特性を利用して散り発生の前兆を
予知することができるので、従来方法に比べて装置の構
成を簡素化することができ、散り発生検出の信頼性を高
めることができる。
【図１】本発明の第１実施例に係るスポット溶接の散り
発生抑制制御方法における制御ブロック図である。
発生抑制制御方法における制御ブロック図である。
【図２】図１の制御手段における制御の処理手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３】図２のステップ１０４における加圧力の補正を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図４】図３の散り発生の予知後におけるモータ電流の
変化を示す特性図である。
変化を示す特性図である。
【図５】図１の制御方法における被溶接物の加圧状態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】図１の制御方法における各溶接条件の変化を示
す波形図である。
す波形図である。
【図７】図１の制御方法が適用されるスポット溶接装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図８】図７における制御手段の制御系統図である。
【図９】本発明の第２実施例に係るスポット溶接の散り
発生抑制制御方法における制御ブロック図である。
発生抑制制御方法における制御ブロック図である。
【図１０】図９の制御手段における制御の処理手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施例に係るスポット溶接の散
り発生抑制制御方法における制御ブロック図である。
り発生抑制制御方法における制御ブロック図である。
【図１２】図１１の制御手段における制御の処理手順を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図１３】図１２の制御処理における予圧時間と通電時
間との関係を示す特性図である。
間との関係を示す特性図である。
【図１４】従来の散り発生の検知方法を示す特性図であ
る。
る。
【図１５】従来の散り発生時における各溶接条件の変化
を示す波形図である。
を示す波形図である。
【符号の説明】 ２６ サーボモータ ３３ 電極チップ ３４ 電極位置検出手段（エンコーダ） ５７ 溶接電流制御手段（コントローラ） ７１ 制御手段 ７５ モータ電流検知手段 ７６ 加圧力変換手段 ７７ 基準加圧力記憶手段 ７８ 散り発生予知判定手段 ７９ 加圧力補正手段 ８０ 散り発生予知判定手段 ８１ 隙間算出手段 ８２ 総板厚記憶手段 ８３ 基準値記憶手段 ８４ 散り発生予知判定手段 Ｆ モータ電流に基づく加圧力 Ｆ0 基準加圧力 Ｓ 測定による推定隙間 Ｓ0 基準隙間 Ｔ 測定総板厚 Ｔ0 基準総板厚
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−69153（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−261560（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−50254（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−24171（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−18775（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 11/11 520 B23K 11/24 335 B23K 11/24 336 B23K 11/24 340 B23K 11/25 513
Claims (3)
- 【請求項１】 サーボモータの回転により電極チップを
移動させて被溶接物を加圧するスポット溶接方法であっ
て、前記被溶接物の溶接時に前記サーボモータのモータ
電流を微小時間毎に検出し、該微小時間毎に検出される
前記モータ電流に基づく加圧力と予め設定された基準加
圧力とを比較し、該モータ電流に基づく加圧力が基準加
圧力よりも低下したと判定された場合は、前記サーボモ
ータのモータ電流を上昇させて加圧力を高める補正を行
うことを特徴とするスポット溶接の散り発生抑制制御方
法。 - 【請求項２】 サーボモータの回転により電極チップを
移動させて被溶接物を加圧するスポット溶接方法であっ
て、前記被溶接物の溶接時に前記サーボモータのモータ
電流を微小時間毎に検出し、該微小時間毎に検出される
前記モータ電流に基づく加圧力と予め設定された基準加
圧力とを比較し、該モータ電流に基づく加圧力が基準加
圧力よりも低下したと判定された場合は、溶接電流を低
下させることを特徴とするスポット溶接の散り発生抑制
制御方法。 - 【請求項３】 サーボモータの回転により電極チップを
移動させて被溶接物を加圧するスポット溶接方法であっ
て、前記電極チップの加圧動作時における電極チップの
位置とサーボモータのモータ電流とを監視し、該モータ
電流の変化により電極チップによって被溶接物を挾んだ
ことを検知した時点における該電極チップの位置情報と
打点位置の基準総板厚との関係から打点位置の被溶接物
の隙間を推定し、該推定隙間が予め設定された基準隙間
よりも小であると判定された場合は、加圧開始から通電
開始までの時間を短かく設定し、該推定隙間が基準隙間
よりも大であると判定された場合は加圧開始から通電開
始までの時間を長く設定したことを特徴とするスポット
溶接の散り発生抑制制御方法。
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|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-09-29 JP JP24266293A patent/JP3180530B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6562938B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-05-13 | Eastman Chemical Company | Copolyesters and fibrous materials formed therefrom |
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