JP3526888B2 - 溶接ガン加圧力制御方法 - Google Patents
溶接ガン加圧力制御方法Info
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- welding
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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
- B23K11/30—Features relating to electrodes
- B23K11/31—Electrode holders and actuating devices therefor
- B23K11/311—Electrode holders and actuating devices therefor the actuating device comprising an electric motor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サーボ制御を利用した
抵抗溶接技術に関し、特に産業用電動式ロボットに取り
付けて利用されるスポット溶接ガンの一方の電極駆動源
としてサーボモータを使用した場合に好適な、２個の対
となる電極を有する溶接ガンの一方の電極の加圧力制御
方法に関する。
抵抗溶接技術に関し、特に産業用電動式ロボットに取り
付けて利用されるスポット溶接ガンの一方の電極駆動源
としてサーボモータを使用した場合に好適な、２個の対
となる電極を有する溶接ガンの一方の電極の加圧力制御
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の抵抗溶接ガンでは、エアシリンダ
ー、モータ等の駆動源により一方の電極を動作させ、対
となる他方の電極とで溶接対象物を鋏み加圧保持し、大
電流を流すことで溶接を行っていたが、この溶接時の加
圧力の制御は通常オープンループ制御となっていた。こ
の中で特に、一方の溶接電極の駆動、加圧方法としてサ
ーボモータを使用する場合において、加圧力を得るとき
には、故意にサーボ系に溶接対象物を行き過ぎた電極位
置を位置指令として与え、オーバーロード状態を発生さ
せ、このときモータに流れる電流が加圧時の圧力（＝ト
ルク）に比例することを利用していたが、以下のような
問題があった。
ー、モータ等の駆動源により一方の電極を動作させ、対
となる他方の電極とで溶接対象物を鋏み加圧保持し、大
電流を流すことで溶接を行っていたが、この溶接時の加
圧力の制御は通常オープンループ制御となっていた。こ
の中で特に、一方の溶接電極の駆動、加圧方法としてサ
ーボモータを使用する場合において、加圧力を得るとき
には、故意にサーボ系に溶接対象物を行き過ぎた電極位
置を位置指令として与え、オーバーロード状態を発生さ
せ、このときモータに流れる電流が加圧時の圧力（＝ト
ルク）に比例することを利用していたが、以下のような
問題があった。
【０００３】一方の電極を駆動するサーボモータに設
定された加圧力に単純に比例する電流を流しても得られ
る電極の加圧力の精度が低かった。位置指令値として
与える行き過ぎ量が大き過ぎると、加圧動作時に電極が
溶接材料に衝突する際の衝撃が大きかった。このため加
圧力が安定するまでの時間が長くかかる上に機械系に与
える負担が大きくかつ騒音が大きかった。更に加圧時
に電極の押付け量が不足すると、充分な加圧力が得られ
ず、又押付けすぎると過大な電流が流れ加圧力が超過し
た。
定された加圧力に単純に比例する電流を流しても得られ
る電極の加圧力の精度が低かった。位置指令値として
与える行き過ぎ量が大き過ぎると、加圧動作時に電極が
溶接材料に衝突する際の衝撃が大きかった。このため加
圧力が安定するまでの時間が長くかかる上に機械系に与
える負担が大きくかつ騒音が大きかった。更に加圧時
に電極の押付け量が不足すると、充分な加圧力が得られ
ず、又押付けすぎると過大な電流が流れ加圧力が超過し
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方の電極の駆動源で
あるサーボモータに流れる電流と加圧により発生する加
圧力は、機械的損失、モータの特性等により、完全な比
例関係になく、ｙを加圧力、ｘを電流、ｋを係数とし
て、一義的にｙ＝ｋｘといった計算では正確な加圧力が
得られない。又電極は溶接により摩耗し、又溶接点ごと
に板厚が異なるため、加圧時に実際に対電極が合わさる
位置は刻々と変動するが、従来この加圧位置の変動が考
慮されていなかった。又この位置がある程度正確に求め
られたとしても実際の加圧位置とに若干なりとも差があ
る場合には騒音衝撃の原因となった。さらには、電極が
溶接対象に接触し最終的に停止する際に、行きすぎてか
ら停止（オーバーシュート）するか、徐々に停止（アン
ダーシュート）するかにより、電極に接続されたモータ
に流れる電流は同じでも、得られる加圧力は異なった。
あるサーボモータに流れる電流と加圧により発生する加
圧力は、機械的損失、モータの特性等により、完全な比
例関係になく、ｙを加圧力、ｘを電流、ｋを係数とし
て、一義的にｙ＝ｋｘといった計算では正確な加圧力が
得られない。又電極は溶接により摩耗し、又溶接点ごと
に板厚が異なるため、加圧時に実際に対電極が合わさる
位置は刻々と変動するが、従来この加圧位置の変動が考
慮されていなかった。又この位置がある程度正確に求め
られたとしても実際の加圧位置とに若干なりとも差があ
る場合には騒音衝撃の原因となった。さらには、電極が
溶接対象に接触し最終的に停止する際に、行きすぎてか
ら停止（オーバーシュート）するか、徐々に停止（アン
ダーシュート）するかにより、電極に接続されたモータ
に流れる電流は同じでも、得られる加圧力は異なった。
【０００５】プログラムから得られる一方の電極の指令
位置に電極が到達しても、他方の電極を含む電極の摩
耗、溶接対象物の厚みのばらつきにより、充分に挟み込
むことができず、設定された加圧力に達しないことがあ
り、設定された加圧力を得るためには、モータに流れる
電流の制御だけでは不十分であり、電極の押し付け量の
制御が必要であったがいままではこのことが考慮されて
いなかった。本発明の課題は、電極で溶接対象物を接触
位置で鋏む電極の正確な加圧指令位置を得ることがで
き、正確なモータ電流指令値を得ることができ、そして
実加圧力を検出して電極の突き出し量を補正するように
して、サーボモータで駆動される電極が溶接材料に衝突
する際の衝撃が小さく、溶接ガンに対する負担を軽くし
かつ騒音を最小にでき、加圧力制定時間が短く作業時間
を短縮でき、さらに電極の押し付け量の制御を行うこと
により電極の摩耗による加圧点の変位を補償できるよう
な溶接ガン加圧力制御方法を提供することにある。
位置に電極が到達しても、他方の電極を含む電極の摩
耗、溶接対象物の厚みのばらつきにより、充分に挟み込
むことができず、設定された加圧力に達しないことがあ
り、設定された加圧力を得るためには、モータに流れる
電流の制御だけでは不十分であり、電極の押し付け量の
制御が必要であったがいままではこのことが考慮されて
いなかった。本発明の課題は、電極で溶接対象物を接触
位置で鋏む電極の正確な加圧指令位置を得ることがで
き、正確なモータ電流指令値を得ることができ、そして
実加圧力を検出して電極の突き出し量を補正するように
して、サーボモータで駆動される電極が溶接材料に衝突
する際の衝撃が小さく、溶接ガンに対する負担を軽くし
かつ騒音を最小にでき、加圧力制定時間が短く作業時間
を短縮でき、さらに電極の押し付け量の制御を行うこと
により電極の摩耗による加圧点の変位を補償できるよう
な溶接ガン加圧力制御方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、位置
検出器を有するサーボモータにより一方の電極を動作目
標位置まで動作させ対となる他方の電極とで溶接対象物
を接触位置で鋏み加圧保持するＣ形溶接ガン、Ｘ形溶接
ガン等の２個の対となる電極を有する溶接ガンを使用
し、前記モータによる一方の電極の所定の加圧力が得ら
れるときに必要なモータ電流を複数点測定し、これらの
加圧力−モータ電流の組から、変換関数ｙ＝ｆ（ｘ）及
びその逆関数ｘ＝ｆ-1（ｙ）を作成し、加圧用電流指令
回路で任意の設定加圧力からモータ電流指令値を計算さ
せ、かつ溶接時モータ電流値から実加圧力への変換を行
うようにして帰還されたモータ電流信号から実加圧力を
計算し、前記任意の設定加圧力と前記計算した実加圧力
との差異があるときは、前記一方の電極の突き出し量を
補正するようにし、前記一方の電極の突き出し量は、前
記溶接ガンのアームのたわみ量係数Ctに前記任意の設定
加圧力と前記計算した実加圧力との差異を乗算して算出
された量としたことを特徴とする溶接ガン加圧力制御方
法を提供することによって上述した従来技術の課題を解
決した。好ましくは、前記一方の電極の動作目標位置
は、前記溶接ガンのアームのたわみ量係数Ctに前記任意
の設定加圧力を乗算して算出された値にプログラム中に
記述された溶接材料の板厚情報を考慮して前記一方の電
極の動作目標位置指令を算出するようにしたものであ
る。さらに好ましくは、前記溶接ガン閉鎖動作時に、通
常のサーボ位置ぎめ時の減速開始以前に、前記一方の電
極が溶接材料に接触する充分手前から減速し低速で接触
することにより、騒音、衝撃を軽減するとともに、常に
アンダーシュート方向から接触を行うよう制御するよう
にしたものである。
検出器を有するサーボモータにより一方の電極を動作目
標位置まで動作させ対となる他方の電極とで溶接対象物
を接触位置で鋏み加圧保持するＣ形溶接ガン、Ｘ形溶接
ガン等の２個の対となる電極を有する溶接ガンを使用
し、前記モータによる一方の電極の所定の加圧力が得ら
れるときに必要なモータ電流を複数点測定し、これらの
加圧力−モータ電流の組から、変換関数ｙ＝ｆ（ｘ）及
びその逆関数ｘ＝ｆ-1（ｙ）を作成し、加圧用電流指令
回路で任意の設定加圧力からモータ電流指令値を計算さ
せ、かつ溶接時モータ電流値から実加圧力への変換を行
うようにして帰還されたモータ電流信号から実加圧力を
計算し、前記任意の設定加圧力と前記計算した実加圧力
との差異があるときは、前記一方の電極の突き出し量を
補正するようにし、前記一方の電極の突き出し量は、前
記溶接ガンのアームのたわみ量係数Ctに前記任意の設定
加圧力と前記計算した実加圧力との差異を乗算して算出
された量としたことを特徴とする溶接ガン加圧力制御方
法を提供することによって上述した従来技術の課題を解
決した。好ましくは、前記一方の電極の動作目標位置
は、前記溶接ガンのアームのたわみ量係数Ctに前記任意
の設定加圧力を乗算して算出された値にプログラム中に
記述された溶接材料の板厚情報を考慮して前記一方の電
極の動作目標位置指令を算出するようにしたものであ
る。さらに好ましくは、前記溶接ガン閉鎖動作時に、通
常のサーボ位置ぎめ時の減速開始以前に、前記一方の電
極が溶接材料に接触する充分手前から減速し低速で接触
することにより、騒音、衝撃を軽減するとともに、常に
アンダーシュート方向から接触を行うよう制御するよう
にしたものである。
【０００７】
【実施例】以下添付した図１乃至図６に基づきこの発明
を詳細に説明する。図１は図４のＣ形溶接ガン（Ｘ形溶
接ガン等の２個の対となる電極を有する溶接ガンであっ
てもよい）に支持された対となる電極18、19が溶接対象
物を鋏まず電極18は開放位置ｅに電極19はロボットによ
り位置ａに支持された状態を示す説明図、図２は電極1
8、19が溶接対象物を鋏み加圧保持状態にある位置を示
す説明図、図３は電極18が電極19を押したとき電極18の
加圧力piと電極19を支持するガンアームのたわみ量ct×
piとの関係を示すグラフ、図４は本発明の一実施例溶接
ガン加圧力制御方法に使用される装置の構成を示すブロ
ック図、図５、図６は本発明の一実施例溶接ガン加圧力
制御方法を示すフローチャート、をそれぞれ示す。
を詳細に説明する。図１は図４のＣ形溶接ガン（Ｘ形溶
接ガン等の２個の対となる電極を有する溶接ガンであっ
てもよい）に支持された対となる電極18、19が溶接対象
物を鋏まず電極18は開放位置ｅに電極19はロボットによ
り位置ａに支持された状態を示す説明図、図２は電極1
8、19が溶接対象物を鋏み加圧保持状態にある位置を示
す説明図、図３は電極18が電極19を押したとき電極18の
加圧力piと電極19を支持するガンアームのたわみ量ct×
piとの関係を示すグラフ、図４は本発明の一実施例溶接
ガン加圧力制御方法に使用される装置の構成を示すブロ
ック図、図５、図６は本発明の一実施例溶接ガン加圧力
制御方法を示すフローチャート、をそれぞれ示す。
【０００８】図１乃至図６の本発明の一実施例では、図
示しない位置検出器付きの図示しないサーボモータによ
って制御されるロボット１のアーム1a先端に、別の電極
位置検出器3c付きサーボモータ3aを電極18の駆動源とし
て持ち一方の電極18のみが開閉動作するようにされたＣ
型溶接ガン２を取り付けた場合について説明する。電極
19はＣ型溶接ガン２の固定側に取り付けられており、ロ
ボット１のアーム1a先端に取り付けられたＣ型溶接ガン
２を上下することにより上下動するようにされている。
Ｃ型溶接ガン２の下側アームのたわみ量は、アームをバ
ネとみなし、加圧力piに比例するものとし、そのバネ係
数をctとする。
示しない位置検出器付きの図示しないサーボモータによ
って制御されるロボット１のアーム1a先端に、別の電極
位置検出器3c付きサーボモータ3aを電極18の駆動源とし
て持ち一方の電極18のみが開閉動作するようにされたＣ
型溶接ガン２を取り付けた場合について説明する。電極
19はＣ型溶接ガン２の固定側に取り付けられており、ロ
ボット１のアーム1a先端に取り付けられたＣ型溶接ガン
２を上下することにより上下動するようにされている。
Ｃ型溶接ガン２の下側アームのたわみ量は、アームをバ
ネとみなし、加圧力piに比例するものとし、そのバネ係
数をctとする。
【０００９】図１に示すように、事前にロボット１に定
数として単位加圧力あたりのガンアームたわみ量係数ct
と、電極18が合わさる位置ａ（溶接材料を挟まない状
態）、電流切り換えマージン距離dmを与える。距離dmは
減速領域であり電極18が位置ｄに達したとき電極18が合
わさる位置ａまで減速して進むようにされ、溶接ガン閉
鎖動作時に通常のサーボ位置ぎめ時の減速開始以前に、
電極18が溶接材料に接触する充分手前から減速し低速で
接触することにより騒音、衝撃を軽減するとともに、常
にアンダーシュート方向から接触を行うよう制御するよ
うにされている。又図４に示すように、ロボット１にロ
ボットアーム1a先端到達目標指令位置データである各溶
接点Ｐi （i=1 〜n ）ごとの溶接材料の板厚情報ti（i=
1 〜n ）、設定加圧力pi（i=1 〜n ）を含むプログラム
データ４を与える。そして複数点の加圧力−サーボモー
タ電流の測定値から作成された、設定加圧力→モータ電
流指令変換関数23と、モータ電流値→実加圧力変換関数
24とを用意する。
数として単位加圧力あたりのガンアームたわみ量係数ct
と、電極18が合わさる位置ａ（溶接材料を挟まない状
態）、電流切り換えマージン距離dmを与える。距離dmは
減速領域であり電極18が位置ｄに達したとき電極18が合
わさる位置ａまで減速して進むようにされ、溶接ガン閉
鎖動作時に通常のサーボ位置ぎめ時の減速開始以前に、
電極18が溶接材料に接触する充分手前から減速し低速で
接触することにより騒音、衝撃を軽減するとともに、常
にアンダーシュート方向から接触を行うよう制御するよ
うにされている。又図４に示すように、ロボット１にロ
ボットアーム1a先端到達目標指令位置データである各溶
接点Ｐi （i=1 〜n ）ごとの溶接材料の板厚情報ti（i=
1 〜n ）、設定加圧力pi（i=1 〜n ）を含むプログラム
データ４を与える。そして複数点の加圧力−サーボモー
タ電流の測定値から作成された、設定加圧力→モータ電
流指令変換関数23と、モータ電流値→実加圧力変換関数
24とを用意する。
【００１０】設定加圧力→モータ電流指令変換関数23は
加圧用電流指令作成回路10に与え、プログラムデータ読
込解釈回路５の設定加圧力データをモータ電流指令デー
タに変換するようにし、モータ電流値→実加圧力変換関
数24は加圧力監視回路 17aに与えられる。ロボットアー
ム先端座標位置Ｐi は、ロボット位置指令生成回路８に
より指令され、ロボット駆動回路９を介してロボットを
駆動することでロボット１アーム1a先端に取り付けられ
たＣ型溶接ガン２が上下方向等に位置決めされる。そし
て電極18の電極位置ａ等は、ロボットツール先端座標を
０とするツール先端座標系の１次元の値で示される。電
極位置検出器3cで検出された電極位置データは電極位置
制御回路11の出力に対して加えられて電極位置指令が生
成され、これにより電極18はサーボモータ3aにより目標
加圧点位置に向かって動作する。
加圧用電流指令作成回路10に与え、プログラムデータ読
込解釈回路５の設定加圧力データをモータ電流指令デー
タに変換するようにし、モータ電流値→実加圧力変換関
数24は加圧力監視回路 17aに与えられる。ロボットアー
ム先端座標位置Ｐi は、ロボット位置指令生成回路８に
より指令され、ロボット駆動回路９を介してロボットを
駆動することでロボット１アーム1a先端に取り付けられ
たＣ型溶接ガン２が上下方向等に位置決めされる。そし
て電極18の電極位置ａ等は、ロボットツール先端座標を
０とするツール先端座標系の１次元の値で示される。電
極位置検出器3cで検出された電極位置データは電極位置
制御回路11の出力に対して加えられて電極位置指令が生
成され、これにより電極18はサーボモータ3aにより目標
加圧点位置に向かって動作する。
【００１１】次に図５、図６のフローチャートを参照し
て、本発明の一実施例溶接ガン加圧力制御方法を詳細に
説明する。ステップ32で、ロボットはプログラム４より
教示された指令位置データＰi 、板厚ti、設定加圧力pi
を読み込み、ステップ33で、Ｐi をロボット１の位置指
令として出力する。ステップ34で、ロボット１の現在位
置Ｐを取り込み、ステップ35で、Ｐ＝Ｐi となるか照合
する。一致しなければＰの読み込み照合を続行する。Ｐ
とＰi が一致すればステップ36で、ロボット１が指令位
置に到達したと判断し電極位置指令生成回路６により基
本となる電極18の電極位置ａを得、加圧位置補正回路７
によりガン２の下側アームのたわみと設定加圧力pi、板
厚tiを考慮した下式より、電極18の加圧保持目標位置ｂ
を得る。 ｂ＝ａ−ｃt ×ｐi ＋ｔi
て、本発明の一実施例溶接ガン加圧力制御方法を詳細に
説明する。ステップ32で、ロボットはプログラム４より
教示された指令位置データＰi 、板厚ti、設定加圧力pi
を読み込み、ステップ33で、Ｐi をロボット１の位置指
令として出力する。ステップ34で、ロボット１の現在位
置Ｐを取り込み、ステップ35で、Ｐ＝Ｐi となるか照合
する。一致しなければＰの読み込み照合を続行する。Ｐ
とＰi が一致すればステップ36で、ロボット１が指令位
置に到達したと判断し電極位置指令生成回路６により基
本となる電極18の電極位置ａを得、加圧位置補正回路７
によりガン２の下側アームのたわみと設定加圧力pi、板
厚tiを考慮した下式より、電極18の加圧保持目標位置ｂ
を得る。 ｂ＝ａ−ｃt ×ｐi ＋ｔi
【００１２】ステップ37で、位置制御回路11で電極18の
減速位置ｄ＝ａ−dmを計算し、ステップ38で、目標加圧
位置ｂを電極18の指令値として出力し、これによりガン
２の電極18は位置ｂに向かって動作する。電極18が位置
ｄに到達すると速度制御回路13により減速する。ステッ
プ39で、位置制御回路11で電極18の位置ｘをチェック
し、ステップ40で、電極18の動作が停止すると、ステッ
プ41で、その停止位置ｃを読み込み、ステップ42で、加
圧用電流指令回路10によりモータ電流を加圧用に切り換
える。加圧用電流指令作成回路10に与えられた設定加圧
力→モータ電流指令変換関数23はプログラムデータ読込
解釈回路５の設定加圧力piデータをモータ電流指令デー
タに変換され、電流制御回路11に加圧用電流指令として
出力され正確な加圧力が得られる。
減速位置ｄ＝ａ−dmを計算し、ステップ38で、目標加圧
位置ｂを電極18の指令値として出力し、これによりガン
２の電極18は位置ｂに向かって動作する。電極18が位置
ｄに到達すると速度制御回路13により減速する。ステッ
プ39で、位置制御回路11で電極18の位置ｘをチェック
し、ステップ40で、電極18の動作が停止すると、ステッ
プ41で、その停止位置ｃを読み込み、ステップ42で、加
圧用電流指令回路10によりモータ電流を加圧用に切り換
える。加圧用電流指令作成回路10に与えられた設定加圧
力→モータ電流指令変換関数23はプログラムデータ読込
解釈回路５の設定加圧力piデータをモータ電流指令デー
タに変換され、電流制御回路11に加圧用電流指令として
出力され正確な加圧力が得られる。
【００１３】次に図６に続き、ステップ44で、電流検出
回路16から加圧力監視回路 17aに帰還したモータ電流
を、モータ電流値→実加圧力変換関数24を使用して変換
された加圧力現在値ｐの取り込みをし、ステップ45で、
加圧力監視回路17a により加圧力ｐ＝設定値piかどうか
の監視を始める。ステップ52で、所定の時間Ｔc 待った
後に、加圧力現在値ｐが設定値piに達しない場合には、
ステップ53で、位置補正回路 17bで以下の式に基づき位
置ｂ’を以下により求め、 ｂ’＝ｃ＋ｃt ×（ｐ−ｐi ）
回路16から加圧力監視回路 17aに帰還したモータ電流
を、モータ電流値→実加圧力変換関数24を使用して変換
された加圧力現在値ｐの取り込みをし、ステップ45で、
加圧力監視回路17a により加圧力ｐ＝設定値piかどうか
の監視を始める。ステップ52で、所定の時間Ｔc 待った
後に、加圧力現在値ｐが設定値piに達しない場合には、
ステップ53で、位置補正回路 17bで以下の式に基づき位
置ｂ’を以下により求め、 ｂ’＝ｃ＋ｃt ×（ｐ−ｐi ）
【００１４】ステップ54で、位置ｂ’を電極18突き出し
量補正指令位置として与え、再度監視を行う。電極18の
押し付け量の制御を行うことにより電極18の摩耗による
加圧点の変位を補償できる。ステップ55で、この処理を
指定された回数Ｎ回繰り返しても加圧力が一致しない場
合にはステップ56で、異常とする。加圧力監視回路 17a
にて加圧力が一致（ｐ＝pi）したと判断されると、ステ
ップ46で、溶接機タイマ21に対し溶接開始信号を送り、
溶接完了信号が返されるまで待機する。ステップ47で、
溶接完了信号が入力されると、ステップ48で、開放位置
ｅに向けて電極18を動作開始させる。ステップ50で、電
極18が開放位置ｅに到達すると、ロボット１は次点に向
かって移動を開始する。
量補正指令位置として与え、再度監視を行う。電極18の
押し付け量の制御を行うことにより電極18の摩耗による
加圧点の変位を補償できる。ステップ55で、この処理を
指定された回数Ｎ回繰り返しても加圧力が一致しない場
合にはステップ56で、異常とする。加圧力監視回路 17a
にて加圧力が一致（ｐ＝pi）したと判断されると、ステ
ップ46で、溶接機タイマ21に対し溶接開始信号を送り、
溶接完了信号が返されるまで待機する。ステップ47で、
溶接完了信号が入力されると、ステップ48で、開放位置
ｅに向けて電極18を動作開始させる。ステップ50で、電
極18が開放位置ｅに到達すると、ロボット１は次点に向
かって移動を開始する。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、従来技術で行って
いた故意にサーボ系に溶接対象物を行き過ぎた電極位置
を位置指令として与えオーバーロード状態を発生させる
ことをなくし、本発明では、電極で溶接対象物を接触位
置で鋏む電極の正確な加圧指令位置を得ることができ、
設定加圧力→モータ電流指令変換関数により正確なモー
タ電流指令値に変換し正確な設定加圧力を得ることがで
き、そしてモータ電流値→実加圧力変換関数により実加
圧力を検出して電極の突き出し量を補正するようにし
て、電極が溶接材料に衝突する際の衝撃が小さく、溶接
ガンに対する負担を軽くしかつ騒音を最小にでき、加圧
力制定時間が短く作業時間を短縮でき、さらに電極の押
し付け量の制御を行うことにより電極の摩耗による加圧
点の変位を補償できるような溶接ガン加圧力制御方法を
提供するものとなった。さらに選択的にガンの下側アー
ムのたわみと設定加圧力、板厚を考慮することにより、
より正確な電極の加圧指令位置を得ることができるもの
となった。
いた故意にサーボ系に溶接対象物を行き過ぎた電極位置
を位置指令として与えオーバーロード状態を発生させる
ことをなくし、本発明では、電極で溶接対象物を接触位
置で鋏む電極の正確な加圧指令位置を得ることができ、
設定加圧力→モータ電流指令変換関数により正確なモー
タ電流指令値に変換し正確な設定加圧力を得ることがで
き、そしてモータ電流値→実加圧力変換関数により実加
圧力を検出して電極の突き出し量を補正するようにし
て、電極が溶接材料に衝突する際の衝撃が小さく、溶接
ガンに対する負担を軽くしかつ騒音を最小にでき、加圧
力制定時間が短く作業時間を短縮でき、さらに電極の押
し付け量の制御を行うことにより電極の摩耗による加圧
点の変位を補償できるような溶接ガン加圧力制御方法を
提供するものとなった。さらに選択的にガンの下側アー
ムのたわみと設定加圧力、板厚を考慮することにより、
より正確な電極の加圧指令位置を得ることができるもの
となった。
【図１】図４のＣ形溶接ガンに支持された対となる電極
18、19が溶接対象物を鋏まず電極18は開放位置ｅに電極
19はロボットにより位置ａに支持された状態を示す説明
図。
18、19が溶接対象物を鋏まず電極18は開放位置ｅに電極
19はロボットにより位置ａに支持された状態を示す説明
図。
【図２】電極18、19が溶接対象物を鋏み加圧保持状態に
ある位置を示す図１と同様な説明図。
ある位置を示す図１と同様な説明図。
【図３】電極18が電極19を押したとき電極18の加圧力pi
とガンアームたわみ量ct×piとの関係を示すグラフ。
とガンアームたわみ量ct×piとの関係を示すグラフ。
【図４】本発明の一実施例Ｃ形溶接ガン（Ｘ形溶接ガン
等の２個の対となる電極を有する溶接ガンであってもよ
い）加圧力制御方法に使用される装置の構成を示すブロ
ック図。
等の２個の対となる電極を有する溶接ガンであってもよ
い）加圧力制御方法に使用される装置の構成を示すブロ
ック図。
【図５】本発明の一実施例溶接ガン加圧力制御方法を示
すフローチャート。
すフローチャート。
【図６】図５のＡから連続するフローチャート。
１．．ロボット
２．．溶接ガン
3a．．サーボモータ
3c．．電極位置検出器
18、19．．電極
Claims (3)
- 【請求項１】位置検出器を有するサーボモータにより一
方の電極を動作目標位置まで動作させ対となる他方の電
極とで溶接対象物を接触位置で鋏み加圧保持するＣ形溶
接ガン、Ｘ形溶接ガン等の２個の対となる電極を有する
溶接ガンを使用し、前記モータによる一方の電極の所定
の加圧力が得られるときに必要なモータ電流を複数点測
定し、これらの加圧力−モータ電流の組から、変換関数
ｙ＝ｆ（ｘ）及びその逆関数ｘ＝ｆ-1（ｙ）を作成し、
加圧用電流指令回路で任意の設定加圧力からモータ電流
指令値を計算させ、かつ溶接時モータ電流値から実加圧
力への変換を行うようにして帰還されたモータ電流信号
から実加圧力を計算し、前記任意の設定加圧力と前記計
算した実加圧力との差異があるときは、前記一方の電極
の突き出し量を補正するようにし、前記一方の電極の突
き出し量は、前記溶接ガンのアームのたわみ量係数Ctに
前記任意の設定加圧力と前記計算した実加圧力との差異
を乗算して算出された量としたことを特徴とする溶接ガ
ン加圧力制御方法。 - 【請求項２】 前記一方の電極の動作目標位置は、前記
溶接ガンのアームのたわみ量係数Ctに前記任意の設定加
圧力を乗算して算出された値にプログラム中に記述され
た溶接材料の板厚情報を考慮して前記一方の電極の動作
目標位置指令を算出するようにした請求項１記載の溶接
ガン加圧力制御方法。 - 【請求項３】 前記溶接ガン閉鎖動作時に、通常のサー
ボ位置ぎめ時の減速開始以前に、前記一方の電極が溶接
材料に接触する充分手前から減速し低速で接触すること
により、騒音、衝撃を軽減するとともに、常にアンダー
シュート方向から接触を行うよう制御するようにした請
求項１記載の溶接ガン加圧力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12466193A JP3526888B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 溶接ガン加圧力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12466193A JP3526888B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 溶接ガン加圧力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06312273A JPH06312273A (ja) | 1994-11-08 |
| JP3526888B2 true JP3526888B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=14890927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12466193A Expired - Lifetime JP3526888B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 溶接ガン加圧力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3526888B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3668325B2 (ja) * | 1996-06-13 | 2005-07-06 | 川崎重工業株式会社 | 溶接ガンの加圧制御方法 |
| JP3069049B2 (ja) * | 1996-06-27 | 2000-07-24 | 株式会社不二越 | サーボ制御溶接ガンの加圧力調整方法 |
| JP3755843B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2006-03-15 | Ｏｂａｒａ株式会社 | 加圧型抵抗溶接機の制御方法 |
| JP3891510B2 (ja) * | 1997-04-28 | 2007-03-14 | Ｏｂａｒａ株式会社 | 電動ガンによる電極加圧力の制御方法 |
| JP2006218525A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Takamaru Kogyo Kk | 溶接ロボットシステム |
| JP5057217B2 (ja) * | 2007-05-29 | 2012-10-24 | 株式会社安川電機 | スポット溶接ロボットの制御装置および制御方法 |
| JP4374039B2 (ja) | 2007-06-14 | 2009-12-02 | ファナック株式会社 | スポット溶接システム及び溶接ガン閉速度調整方法 |
| JP2014042931A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Yaskawa Electric Corp | スポット溶接装置 |
| CN111896821B (zh) * | 2020-06-22 | 2023-09-05 | 北京奔驰汽车有限公司 | 一种aro焊钳故障检测方法 |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP12466193A patent/JP3526888B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06312273A (ja) | 1994-11-08 |
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