JP3398102B2 - スポット溶接ロボット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば多関節型
ロボットの手首に溶接ガンを装備し、スポット溶接を行
うスポット溶接ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】溶接ガンは固定電極およびサーボモータ
によって駆動される移動電極を有し、この溶接ガンが多
関節型ロボットの手首に装備されてスポット溶接ロボッ
トは構成される。スポット溶接を行うには、固定および
移動電極でワークの溶接打点を加圧挟持し、溶接電流を
流して行う。

【０００３】スポット溶接を行ったとき、電極がワーク
に溶着している場合があり、溶着した状態で次の溶接打
点までガンを移動させると、溶接品質の点でも好ましく
ない。したがって、溶着している場合には、溶接ガンで
所定の溶着解除動作を行って溶着解除を行う必要があ
り、溶着解除を行うためにはまず、電極が溶着している
か否かを検出する必要がある。

【０００４】スポット溶接ロボットの溶着検出方法の一
例が、特開平７−８０６５６号公報に開示されている。
この方法では、電極が溶着している場合には、移動電極
を移動させるサーボモータへの移動指令位置と、移動電
極の実際の位置とに差が生じることを利用し、移動指令
位置と実際の電極の位置との偏差に基づいて、電極が溶
着しているか否かを検出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】溶着を検出した場合に
は、溶着解除を行う必要があるが、移動電極のみ溶着し
ている場合と、固定電極のみ溶着している場合と、両電
極が溶着している場合とでは溶着解除動作が異なる。

【０００６】しかしながら、上述の溶着検出方法では溶
着しているか否かの区別しかできず、両電極が溶着して
いるのか、または移動電極のみの溶着か、固定電極のみ
の溶着かを区別して検出することができない。

【０００７】溶着検出の他の方法として、サーボモータ
にかかる負荷をオブザーバで検出して、電極とワークと
の溶着を検出する方法が提案されているが、オブザーバ
演算は複雑な演算となり、実施が困難である。

【０００８】本発明の目的は、移動電極の溶着か、また
は固定電極の溶着かを区別して溶着検出を行うことがで
きるスポット溶接ロボットを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、サーボモータ
によって駆動されるロボットの手首に、固定電極および
サーボモータによって移動する移動電極を備える溶接ガ
ンを装備し、固定電極および移動電極によって被溶接物
の予め定める溶接打点を加圧挟持し、所定の溶接電流を
流してスポット溶接を行うスポット溶接ロボットにおい
て、スポット溶接が終了したとき、移動電極および固定
電極が、被溶接物の溶接打点から上下に離反するよう
に、溶接ガンのサーボモータおよびロボットのサーボモ
ータに移動指令を与え、移動指令を与えた後にロボット
に作用する反力に基づいて、固定電極が溶着している
か、または移動電極のみが溶着しているかを検出するこ
とを特徴とするスポット溶接ロボットである。

【００１０】本発明に従えば、ロボットおよび溶接ガン
の移動電極はサーボモータによって駆動され、移動指令
に応答して移動する。たとえば、被溶接物が水平に配置
され、移動電極が被溶接物の上から当接し、固定電極が
被溶接物の下から当接して被溶接物の溶接打点を挟持し
てスポット溶接を行った場合、移動および固定電極が溶
接打点から離反するように移動指令が与えられると、移
動電極を駆動するサーボモータによって移動電極が上方
に移動し、ロボットを駆動するサーボモータによって溶
接ガンが下方に下げられ、固定電極が下方に移動する。
これによって、両電極が被溶接物から上下に離反する。

【００１１】電極離反指令を与えたとき、両電極が被溶
接物に溶着していない場合、両電極は被溶接物から上下
に離反することができ、ロボットには反力が生じない
が、たとえば固定電極が被溶接物に溶着している場合、
固定電極とともに被溶接物が下方に弾性変形する。した
がって、弾性変形した被溶接物の弾性復元力によって、
ロボットを上方に押し上げる反力がロボットに作用す
る。このロボットに作用する反力を検出することによっ
て、固定電極の溶着を検出することができる。同様に、
移動電極のみが溶着している場合には、ロボットを下方
に押し下げる反力が作用し、この反力を検出することに
よって、移動電極の溶着を検出することができる。

【００１２】このようにして、ロボットに作用する反力
を検出することによって、溶着が発生した場合、固定電
極が溶着しているのか、移動電極のみが溶着しているの
かを区別して検出することができる。

【００１３】また、反力の有る無しで溶着を検出するの
で、前述した従来技術で説明したオブザーバ演算を用い
た溶着検出に比べて格段に容易に溶着検出を行うことが
できる。

【００１４】本発明は、前記移動指令を与えた後、ロボ
ットに作用する反力とともに、移動電極に作用する反力
に基づいて、両電極が溶着しているか、または固定電極
のみが溶着しているか、または移動電極のみが溶着して
いるかを検出することを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、ロボットに作用する反力
だけでなく、移動電極に作用する反力も検出する。

【００１６】溶接ガンはロボットの手首に取付けられて
おり、移動電極は溶接ガンに取付けられるサーボモータ
によって駆動されるので、両電極が被溶接物に溶着して
いる場合に電極離反指令を与えると、溶接ガンを下に下
げながら移動電極を上に上げようとし、結果として移動
電極が上に上がらず、両電極が被溶接物に溶着した状態
でも、溶接ガンが下に下げられることとなる。つまり、
被溶接物が下方に下がり、被溶接物の弾性変形によっ
て、ロボットには上向きの反力が生じることになる。し
たがって、ロボットに作用する反力を検出するだけでは
固定電極のみ溶着する場合と、両電極が溶着する場合を
区別して検出することは困難である本発明では、前述し
たように、ロボットだけでなく、移動電極に作用する反
力も検出している。したがって、サーボモータに移動指
令を出して移動電極を上方に移動させようとしたとき、
前述したように両電極が溶着している場合、移動電極は
被溶接物から離反できず、移動電極にはサーボモータに
よって引張り力が作用する。

【００１７】したがって、ロボットに反力が作用した場
合、移動電極に反力が作用するか否かを検出し、移動電
極にも反力が作用する場合には両電極が被溶接物に溶着
しているものと判断することができ、ロボットのみに反
力が作用する場合には、固定電極のみが溶着しているも
のと判断することができる。

【００１８】また、移動電極のみ溶着する場合、移動電
極を上方に引き上げたとき、弾性変形する被溶接物から
移動電極を下に押し下げる反力が移動電極に生じ、これ
を検出することによって、移動電極のみが溶着する場合
を検出することができる。

【００１９】本発明の前記反力は、サーボモータの電流
値の変化量に基づいて求めることを特徴とする。

【００２０】移動電極に移動指令が与えられると、サー
ボモータは、移動電極が指令された位置まで移動するよ
うにフィードバック制御する。したがって、移動電極に
反力が作用している場合には、この反力に抗して電極が
移動するようにサーボモータに供給する電流を増減させ
る。つまり、サーボモータの電流値の変化量に基づい
て、移動電極に作用する反力を求めることができる。

【００２１】同様に、ロボットに作用する反力は、ロボ
ットを駆動するサーボモータの電流値の変化量を検出す
ることによって求めることができる。このように、別途
に特別なセンサを設けることなく、サーボモータの電流
値の変化量によって反力を検出することができるので、
低コストで溶着検出を実現することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
あるスポット溶接ロボット１の外観を示す斜視図であ
る。スポット溶接ロボット１は、ロボット２の手首７に
溶接ガン８が装備されて構成される。

【００２３】ロボット２は６軸垂直多関節型ロボットで
あり、床に固定される基台４、下部アーム５、上部アー
ム６および手首７を有する。下部アーム５は、下端部が
鉛直な第１軸Ｊ１まわりに旋回可能に基台４に取付けら
れるとともに、水平な第２軸Ｊ２まわりに前後角変位可
能に基台４に設けられる。下部アーム５の上端部には上
部アーム６の基端部が、水平な第３軸Ｊ３まわりに上下
に角変位可能に取付けられる。上部アーム６の先端部に
取付けられる手首７は、上部アーム６の軸線に平行な第
４軸Ｊ４まわりに角変位可能に取付けられるとともに、
上部アーム６の軸線に垂直な第５軸Ｊ５まわりに角変位
可能に取付けられる。この手首７に取付けられるスポッ
ト溶接ガン８は、第５軸に垂直な第６軸Ｊ６まわりに角
変位可能に設けられる。

【００２４】スポット溶接ガン８は、手首７に取付けら
れる基部９と、この基部９の下部に固定されるコ字状の
ガンアーム１２とを有し、このガンアーム１２の下端部
に固定電極１４が固定される。この固定電極１４に対向
し、固定電極１４に対して近接／離反方向に移動可能に
移動電極１３がガンアーム１２に設けられる。電極１
３，１４は棒状であり、互いに同軸に配置される。移動
電極１３は溶接ガン８に設けられる溶接用サーボモータ
Ｍｗによって駆動される。また、６軸多関節型ロボット
２の各関節軸Ｊ１〜Ｊ６もそれぞれサーボモータＭ１〜
Ｍ６によって駆動される。

【００２５】次に、溶接ロボット１の制御構成について
説明する。図２は、溶接用サーボモータＭｗの制御構成
を示すブロック図である。なお、他のサーボモータＭ１
〜Ｍ６に関してもサーボモータＭｗと同様の構成である
ので、図示は省略する。

【００２６】メモリ２２には、教示データが格納され
る。教示データには、被溶接物であるワークＷの各溶接
打点を順次スポット溶接するための作業動作プログラム
および各溶接打点を溶接するときの溶接ガン８の打点位
置が含まれる。溶接ガン８の打点位置は、溶接打点の座
標位置、および溶接時の打角（移動電極１３の移動方
向）が絶対座標系で与えられている。なお、打角は、ワ
ークＷに対する面直方向に一致するように与えられる。

【００２７】電極移動経路算出部２２によって、位置コ
ントローラ２０から移動電極１３への移動指令値Ｐｗが
サーボコントローラ２１に与えられると、サーボコント
ローラ２１ではこの移動指令値Ｐｗに応じた電流Ｉｗを
溶接用サーボモータＭｗに与える。これによって、移動
電極１３が指令された位置まで前進する。たとえばスポ
ット溶接時には、これによって、電極１３，１４でワー
クＷが挟持、加圧される。

【００２８】また、位置コントローラ２０は、サーボコ
ントローラ２１に各軸Ｊ１〜Ｊ６の角度移動指令値Ｐ１
〜Ｐ６を与えてロボット２の姿勢を変更させ、溶接ガン
８を指定された打点位置に位置決めする。サーボコント
ローラ２１は、各軸Ｊ１〜Ｊ６が、指令された角度とな
るように、角度移動指令値Ｐ１〜Ｐ６に応じた電流値Ｉ
１〜Ｉ６を各サーボモータＭ１〜Ｍ６に与える。

【００２９】サーボモータＭｗにはエンコーダＥｗが取
付けられ、サーボモータＭｗによる移動電極１３の移動
量はエンコーダＥｗによって検出される。検出したエン
コーダ値はサーボコントローラ２１に戻される。サーボ
コントローラ２１では、位置コントローラ２０からの移
動指令値ＰｗとエンコーダＥｗからのエンコーダ値とに
基づいて、移動電極１３が指定された位置まで移動する
ようにサーボモータＭｗをフィードバック制御する。こ
のような構成はサーボモータＭ１〜Ｍ６においても同様
である。

【００３０】各サーボモータＭｗ，Ｍ１〜Ｍ６はフィー
ドバック制御されるので、たとえ移動電極１３を前進さ
せたり、ロボット２の姿勢を変更するなど、溶接ロボッ
ト１を指定された位置まで移動させるときにおいて、電
極１３または１４がワークＷに溶着している場合、ワー
クＷに抗して指定された位置まで移動するように各サー
ボモータＭ１〜Ｍ６，Ｍｗへ供給する電流を増減させ
る。すなわち、ワークＷを弾性変形させて移動するの
で、弾性変形するワークＷの弾性復元力が、ロボット１
または移動電極１３に反力として作用する。したがっ
て、弾性変形するワークＷに抗して移動させるときのサ
ーボモータＭｗ，Ｍ１〜Ｍ６の電流値の変化量に基づい
て、ロボット１および移動電極１３への反力を求めるこ
とができる。

【００３１】本実施形態では、サーボモータＭｗ，Ｍ１
〜Ｍ６の電流値は監視部２３で検出、監視しており、検
出したこれらの電流値に基づいて反力算出部２４で反力
を算出し、さらに溶着検出部２５で溶着状態を検出す
る。

【００３２】溶接ロボット１でスポット溶接を行うと
き、まず、移動電極１３を固定電極１４から離反させて
溶接ガン８を開いておき、教示データに基づいて打点位
置まで溶接ガン８を移動させる。次に、移動電極１３を
固定電極１４側に移動させて溶接ガン８を閉じ、両電極
１３，１４でワークＷの溶接打点を挟み、さらに所定の
加圧力を加え、溶接電流を流してスポット溶接を行う。

【００３３】溶接後、電極１３，１４が溶着している場
合には、溶着解除を行う必要があり、溶着した電極部位
に応じた溶着解除が望ましい。そのためには、固定電極
１４のみ溶着しているのか、移動電極１３のみ溶着して
いるのか、両電極１３,１４が溶着しているのか、両電
極１３，１４とも溶着していないのかを区別して溶着検
出する必要がある。このように溶着状態を区別するため
に、本発明では溶接終了後、電極１３，１４を開き、そ
のときに移動電極１３側に作用する反力と、固定電極１
４側（ロボット２側）に作用する反力とを検出し、反力
の作用するパターンを場合分けし、溶着状態を区別して
検出する。この溶着検出方法は、溶着検出部２５に格納
される溶着検出プログラムに従って行われる。

【００３４】次に、図３に示すフローチャートおよび図
４を参照して溶着検出方法についてさらに詳しく説明す
る。なおここでは、ワークＷは水平に配置されているも
のとし、移動電極１３をワークＷに対して上方からワー
クＷに垂直に当接し、固定電極１４はワークＷに対して
下方からワークＷに垂直に当接して、両電極１３，１４
でワークＷの溶接打点Ｐｃを挟持してスポット溶接を行
うものとする。

【００３５】両電極１３，１４でワークＷを加圧挟持
し、溶接電流を流し、スポット溶接が終了すると、その
溶接打点での溶着検出プログラムが開始される。

【００３６】溶着検出プログラムが開始されると、まず
図４の（ａ）に示すように、所定の開度、電極１３，１
４を開かせる（図３のステップａ１）。本実施形態で
は、移動電極１３がワークＷから５ｍｍ上方に離反する
ように移動させ、固定電極１４がワークＷから５ｍｍ下
方に離反するように移動させる。溶接ガン８は、ロボッ
ト２に取付けられており、この溶接ガン８に移動電極１
３が取付けられるので、前述したように各電極１３，１
４をワークＷから離反させるためには、ロボット２によ
って溶接ガン８を鉛直下方に５ｍｍ移動させるととも
に、移動電極１３を鉛直上方に１０ｍｍ移動させる必要
がある。したがって、位置コントローラ２０は、溶接ガ
ン８を５ｍｍ下方に移動させるための移動指令をロボッ
ト２の各サーボモータＭ１〜Ｍ６の各サーボコントロー
ラ２１に与えるとともに、移動電極１３を上方に１０ｍ
ｍ移動させるための移動指令を溶接用サーボモータＭｗ
のサーボコントローラに与える。

【００３７】移動指令を与えた後、次のステップａ２で
移動電極１３側、および固定電極１４側、つまりロボッ
ト２側に作用する反力を検出し、検出した反力のパター
ンに従って、溶着状態を判別する。反力が作用すると、
前述したようにサーボモータの電流値が変化するので、
本実施形態では、反力の検出はサーボモータの電流値の
変化量に基づいて検出する。

【００３８】移動電極１３に作用する反力は、サーボモ
ータＭｗの基準とする電流値からの電流値変化量として
求め、ロボット２に作用する反力は、ロボット２の各軸
Ｊ１〜Ｊ６の各サーボモータＭ１〜Ｍ６の基準とする電
流値からの電流値変化量から算出する。なお、基準とす
る電流値は、移動前の電極１３，１４がワークＷに接触
した状態にあるときのサーボモータＭ１〜Ｍ６，Ｍｗに
供給される電流値とする。

【００３９】両電極１３，１４が溶着していない場合に
は、図４（ｂ）に示すように、両電極１３，１４はワー
クＷから離反することができる。このとき、移動電極１
３およびロボット２には反力が作用しない（ステップａ
３）。つまり、溶接用サーボモータＭｗの電流値変化量
が所定の値未満となり、かつロボット２の各サーボモー
タＭ１〜Ｍ６の電流値変化量から算出した反力値が所定
値未満となり、このような状態を反力算出部２４で検出
した場合には、移動電極１３およびロボット２のいずれ
にも反力が作用せず、溶着なし（ステップａ４）と判断
する。

【００４０】次に、図４（ｃ）に示すように、移動電極
１３のみ溶着している場合には、移動電極１３を上方に
移動させると、移動電極１３とともにワークＷが上方に
弾性変形する。これによって、移動電極１３にはワーク
Ｗの弾性復元力によって移動電極１３を下方に押し下げ
る向きに反力が生じる。したがって、移動電極１３を駆
動するサーボモータＭｗは、ワークＷの弾性復元力に抗
して移動電極１３を上方に引き上げなければならず、こ
れによってサーボモータＭｗに供給される電流値が増大
する。したがって、溶接用サーボモータＭｗの電流値変
化量が、所定の値以上となる。また、固定電極１４は溶
着していないので、ロボット２の各サーボモータM1〜M6
の電流値変化量から算出した反力値が所定の値未満とな
る。このような状態を検出した場合には、移動電極１３
側にのみ反力が生じている（ステップａ５）ものと判断
し、移動電極１３のみが溶着していると判定（ステップ
ａ６）する。

【００４１】次に、図４（ｄ）に示すように、固定電極
１４のみ溶着している場合には、固定電極１４を下方に
移動させると、これとともにワークＷも下方に弾性変形
する。したがって、このワークＷの弾性復元力によって
固定電極１４を、すなわちロボット２の手首先端を上方
に引き上げる力が反力としてロボット２に作用する。し
たがって、ロボット２はこの反力に抗して手首先端の固
定電極１４を下方に引き下げる力が働き、そのためにロ
ボット２の各サーボモータＭ１〜Ｍ６に供給される電流
値が変化する。

【００４２】つまり、溶接用サーボモータＭｗの電流値
変化量が所定値未満となり、ロボット２の各サーボモー
タM1〜M6の電流値変化量から算出した反力値が所定値以
上となる場合には、ロボット２のみに反力が生じている
（ステップａ７）ものと判断し、固定電極１４のみが溶
着（ステップａ８）と判定することができる。

【００４３】次に、図４（ｅ）に示すように、両電極１
３，１４がワークＷに溶着している場合の判定方法につ
いて説明する。溶接ガン８はロボット２の手首に取付け
られており、溶接ガン８を下方に下げる指令を出したと
き、固定電極１４がワークＷに溶着している場合には、
移動電極１３が溶着しているいないにかかわらず、ワー
クＷとともに固定電極１４は下方に下がる。このとき、
ワークＷが弾性変形する分だけロボット２の各サーボモ
ータＭ１〜Ｍ６に供給される電流値変化量から算出した
反力が大きくなり、ロボット２に上向きの反力が作用し
ているものと検出される。

【００４４】また、溶着している移動電極１３も上方に
移動しようとするが、固定電極１４とともにワークＷに
溶着しているため、上方に移動することができない。こ
のため、サーボモータＭｗに供給される電流値が図４
（ｃ）の場合よりも、さらに大きく増大する。なぜなら
ば、図４（ｃ）の場合では、ワークＷが上方に弾性変形
した状態にあるのに対し、図４（ｅ）は、ワークＷが逆
に下方に弾性変形した状態で、前述した１０ｍｍ分上方
に移動していないからである。

【００４５】したがって、移動電極１３のみ溶着する場
合（ｃ）との、両電極１３，１４が溶着する場合（ｅ）
の区別は、ロボット２に反力が作用し、かつ移動電極１
３側に反力が作用することから判るが、さらに移動電極
１３側に作用する反力が、（ｃ）の場合よりもより大き
いことからも確認することができる。

【００４６】なお、サーボモータＭｗには予め定める最
大電流値まで電流が供給されることになる。この最大電
流値は、たとえば移動電極１３を引き上げることによっ
て溶着した移動電極１３とワークＷとが引き剥がされな
い程度の電流値とする。

【００４７】このように両電極１３，１４がワークＷに
溶着している場合には、ロボット２の各サーボモータＭ
１〜Ｍ６の電流値変化量から算出した反力値が所定値以
上となってロボット２に反力が作用していると検出さ
れ、かつ溶接用サーボモータＭｗの電流値変化量が所定
値以上となって移動電極１３にも反力が作用していると
検出（ステップａ９）される。この場合には両電極１
３，１４が溶着しているものと判定（ステップａ１０）
される。

【００４８】また、移動電極１３に反力が作用すると検
出した場合、その検出した反力値が予め定める第１の値
よりも大きいか（以降“大”と記す）、もしくは、前記
第１の値よりも大きい予め定める第２の値よりも大きい
か（以降“より大”と記す）によって、移動電極１３の
みの溶着（ｃ）か、両電極１３,１４の溶着（ｅ）かを
判断する検出を行ってもよい。

【００４９】このようにして、電極１３，１４の溶着状
態を判定すると、判定した溶着状態に応じた最適な溶着
解除動作を行うことができる。

【００５０】次に、図５に示すフローチャートを参照し
て、図３で説明した溶着状態検出方法についてさらに詳
しく説明する。

【００５１】まず、図５（１）に示す方法では、図３の
ステップａ１において、電極１３，１４を所定開度開い
た後、図５（１）ののステップｂ１に進み、ロボット２
に反力が作用するか否かを判別し、反力が作用すればス
テップｂ２に進み、移動電極１３側に反力が作用するか
否かを判別し、移動電極１３にも反力が作用すれば両電
極１３，１４が溶着（図３のステップａ１０）と判断
し、移動電極１３には反力が作用しない場合には、固定
電極１４のみ溶着（図３のステップａ８）と判断する。

【００５２】前述のステップｂ１で、ロボット２に反力
が作用しない場合には、ステップｂ３に進み、移動電極
１３に反力が作用するか否かを判別し、移動電極１３に
反力が作用する場合には、移動電極１３のみ溶着（図３
のステップａ６）と判断し、移動電極１３に反力が作用
しない場合には、両電極１３，１４とも溶着していない
（図３のステップａ４）と判断する。

【００５３】図５（２）に示す方法は、（１）の方法と
は反対に、まず最初にステップｃ１で、移動電極１３側
に反力が作用するか否かを判別し、この結果に基づいて
次にステップｃ２またはステップｃ３で、ロボット２側
に反力が作用するか否かを判別し、これらに基づいて、
（１）の場合と同様に４つの溶着状態を判別する。

【００５４】図５（３）の方法では、まずステップｄ１
で移動電極１３に反力が作用するか否かを判別し、移動
電極１３に反力が作用する場合にはステップｄ２に進
む。そして、ここでは検出した移動電極１３に作用する
反力の大きさに基づいて判別し、前記“大”であれば移
動電極１３のみの溶着（図３のステップａ６）と判断
し、前記“より大”であれば両電極１３，１４の溶着
（図３のステップａ１０）と判断する。前記ステップｄ
１で移動電極１３に反力が作用しないと判断した時に
は、前述の（２）と同様に、ロボット２側に反力が作用
するか否かを判別して溶着状態を判別する。

【００５５】ロボット２に作用する反力は、多関節形ロ
ボット２の各軸Ｊ１〜Ｊ６を駆動するサーボモータＭ１
〜Ｍ６の電流値から算出する。前述したように、これら
のサーボモータＭ１〜Ｍ６もフィードバック制御されて
おり、弾性変形するワークＷからの反力に応じて電流値
が変化するので、固定電極１４がワークＷを弾性変形さ
せ、ロボット２に反力が作用した場合、この電流値の変
化量に基づいて反力を求めることができる。反力として
は、各点でのサーボモータＭ１〜Ｍ６の電流値の変化量
から算出してもよく、またサーボモータＭ１〜Ｍ６の電
流値の変化量に重み付けして評価してもよい。また、た
とえば、基本軸に比して、減速機の摩擦力の小さな手首
軸Ｊ４〜Ｊ６のサーボモータＭ４〜Ｍ６を優先的に選ん
で反力を算出してもよい。

【００５６】また、上述した例では、ワークＷが水平に
配置される場合についてのみ説明したけれども、本発明
はこのような場合に限らず、ワークＷの配置状態にかか
わらず、スポット溶接終了後、固定電極１４および移動
電極１３がワークＷから離反するような指令を与えた
後、ロボット２および移動電極１３に作用する反力に基
づいて電極１３，１４の溶着状態を判定することができ
る。

【００５７】また、上述した実施形態では、反力の検出
をサーボモータＭ１〜Ｍ６，Ｍｗに供給される電流の変
化量に基づいて判定したけれども、本発明はこれに限ら
ず、たとえば反力を検出する歪みセンサなどを設け、こ
れに基づいて溶着状態を判定するように構成してもよ
い。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、スポット
溶接終了後、移動電極および固定電極が被溶接物から上
下に離反するように移動指令を与え、その後、移動電極
と固定電極とを、被溶接物から上下に離反させようとし
たとき、ロボットに作用する反力を検出することによっ
て、固定電極のみが被溶接物に溶着しているか、または
移動電極のみが被溶接物に溶着しているかを区別して検
出することができる。

【００５９】また本発明によれば、ロボットへの反力と
ともに、移動電極への反力を検出することによって、固
定電極のみが溶着している場合と両電極が溶着している
場合とをさらに区別して溶着状態を検出することができ
る。

【００６０】また本発明によれば、ロボットおよび移動
電極に作用する反力の検出は、ロボットを駆動するサー
ボモータおよび移動電極を駆動するサーボモータの電流
値の変化量に基づいて求めることによって、センサなど
を設けることなく、低コストで反力を検出することがで
きる。

【００６１】また、従来のような電極の溶着検出のため
の特殊機器を必要とせず、簡単な演算で実現できるの
で、溶着検出機構の簡素化が図られる。

【００６２】また、従来は片方だけ電極が溶着しても、
両方の電極の電極チップがチップドレッシングされてい
たが、本発明によれば、どの電極が溶着したかが判るの
で、溶着した側の電極のみをチップドレッシングするこ
とにより、全体として電極の長寿命化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態のスポット溶接ロボット
１の斜視図である。

【図２】スポット溶接ロボット１の溶接用サーボモータ
Ｍｗの制御構成を示すブロック図である。

【図３】溶着検出方法を示すフローチャートである。

【図４】初期状態および各溶着状態を示す側面図であ
る。

【図５】溶着検出方法をより詳しく示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ スポット溶接ロボット ２ 垂直多関節型ロボット ８ 溶接ガン １３ 移動電極 １４ 固定電極 Ｍ１〜Ｍ６ サーボモータ Ｍｗ 溶接用サーボモータ Ｗ ワーク

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−347749（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−58024（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−768（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215476（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−303975（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−19875（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−155655（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 11/24 B23K 11/11

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボモータによって駆動されるロボッ
   トの手首に、固定電極およびサーボモータによって移動
   する移動電極を備える溶接ガンを装備し、固定電極およ
   び移動電極によって被溶接物の予め定める溶接打点を加
   圧挟持し、所定の溶接電流を流してスポット溶接を行う
   スポット溶接ロボットにおいて、 スポット溶接が終了したとき、移動電極および固定電極
   が、被溶接物の溶接打点から上下に離反するように、溶
   接ガンのサーボモータおよびロボットのサーボモータに
   移動指令を与え、移動指令を与えた後にロボットに作用
   する反力に基づいて、固定電極が溶着しているか、また
   は移動電極のみが溶着しているかを検出することを特徴
   とするスポット溶接ロボット。
2. 【請求項２】 前記移動指令を与えた後、ロボットに作
   用する反力とともに、移動電極に作用する反力に基づい
   て、両電極が溶着しているか、または固定電極のみが溶
   着しているか、または移動電極のみが溶着しているかを
   検出することを特徴とする請求項１記載のスポット溶接
   ロボット。
3. 【請求項３】 前記反力は、サーボモータの電流値の変
   化量に基づいて求めることを特徴とする請求項１または
   ２記載のスポット溶接ロボット。