JP4870821B2 - 溶接ワーク位置検出装置および溶接ワーク位置検出方法 - Google Patents
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Description
(1)可動電極21をワーク表面に接近移動させた際のモータトルクTの時系列データに基づき、可動電極21がワーク表面に接触を開始した時点を算出するとともに、可動電極21のワーク表面への押し込み量に相当する位置検出補正量Δdを算出し、可動電極21の押し込み後の停止位置と位置検出補正量Δdとに基づきワーク位置を算出するようにした。これにより可動電極21がワーク表面に接触を開始してから停止するまでの可動電極21の押し込み量を考慮してワーク位置を検出することができ、ワーク位置の検出精度が向上する。
(3)可動電極21の接近動作時におけるモータトルク一定の状態を基準状態とし、この基準状態における基準トルクT2よりもモータトルクTが所定量ΔT1以上増加したときに、可動電極21の接近移動を停止するようにしたので、可動電極21の過大な押し込みを防止することができ、ワークWの損傷を防ぐことができる。
(4)可動電極21を所定速度v1でワーク表面に接近させ、この定速移動時のモータトルクTを基準トルクT2として設定するので、基準トルクT2を適切に設定することができ、可動電極21の所定の押し込みを正確に判断できる。
(5)ワークWの押し込み時点から遡り、モータトルクTが所定量αだけ減少した時点を接触開始時点として算出するので、可動電極21がワーク表面に接触した後にモータトルクTが緩やかに変化する場合においても、接触開始時点を正確に求めることができ、ワーク位置の検出精度が高まる。
(6)スポット溶接用の作業プログラムを流用してワーク位置検出処理を行うようにしたので、各電極21,22を障害物25等と干渉することなく所定の溶接位置に移動して、ワーク位置の検出の行うことができる。
2 スポット溶接ガン
3 ロボット制御装置
4 溶接ガン制御装置
5 教示操作盤
6 ライン制御盤
13,24 サーボモータ
13a,24a エンコーダ
21 可動電極
22 対向電極
Claims (10)
- ワークを挟んで互いに対向して配置される一対の電極を有するスポット溶接ガンと、
前記スポット溶接ガンおよび前記ワークのいずれか一方をいずれか他方に対して相対移動可能に保持するロボットと、
前記一対の電極を前記ワークに対して接近および離間させるサーボモータと、
前記サーボモータにより前記一対の電極の一方をワーク表面に接近移動させてワーク表面に当接させる一連の動作中における前記サーボモータのトルクと相関関係のある物理量を検出する物理量検出手段と、
前記一対の電極の位置を検出する位置検出手段と、
前記物理量検出手段により検出された物理量および前記位置検出手段により検出された検出値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された物理量の時系列データに基づき、前記一対の電極の一方がワーク表面に接触を開始した接触開始時点を算出するとともに、前記記憶手段に記憶された前記位置検出手段の検出値に基づき、前記接触開始時点におけるワーク位置を演算する演算手段とを備えることを特徴とする溶接ワーク位置検出装置。 - 請求項1に記載の溶接ワーク位置検出装置において、
前記サーボモータを制御する制御手段をさらに備え、
前記演算手段は、前記物理量検出手段により検出された物理量に基づき、前記一対の電極の一方がワーク表面に接触した後の所定の押し込み状態になったか否かを判定する判定部を有し、
前記制御手段は、前記判定部により前記所定の押し込み状態になったと判定されると、前記一対の電極の一方のワーク表面への移動を停止するように前記サーボモータを制御することを特徴とする溶接ワーク位置検出装置。 - 請求項2に記載の溶接ワーク位置検出装置において、
前記判定部は、前記物理量検出手段により検出された物理量が所定値以上になったとき、または物理量の単位時間当たりの増加の割合が所定値以上になったときに、前記所定の押し込み状態になったと判定することを特徴とする溶接ワーク位置検出装置。 - 請求項2に記載の溶接ワーク位置検出装置において、
前記判定部は、前記物理量検出手段により検出された物理量が、前記一対の電極の一方が前記ワークの表面に接触する前における物理量がほぼ一定の基準状態における物理量よりも所定量以上増加したとき、または前記物理量検出手段により検出された物理量の単位時間当たりの増加の割合が、前記基準状態における物理量の単位時間当たりの増加の割合よりも所定量以上増加したときに、前記所定の押し込み状態になったと判定することを特徴とする溶接ワーク位置検出装置。 - 請求項4に記載の溶接ワーク位置検出装置において、
前記基準状態は、前記一対の電極の一方がワーク表面に定速で接近している状態であることを特徴とする溶接ワーク位置検出装置。 - 請求項2〜5のいずれか1項に記載の溶接ワーク位置検出装置において、
前記演算手段は、前記判定部により前記所定の押し込み状態になったと判定された第1の時点から遡り、前記記憶手段に記憶された物理量が前記第1の時点における物理量よりも所定量以上減少した第2の時点を前記接触開始時点として算出することを特徴とする溶接ワーク位置検出装置。 - 請求項2〜5のいずれか1項に記載の溶接ワーク位置検出装置において、
前記演算手段は、前記判定部により前記所定の押し込み状態になったと判定された第1の時点から遡り、前記記憶手段に記憶された物理量の単位時間当たりの増加の割合が0または負になった第2の時点を前記接触開始時点として算出することを特徴とする溶接ワーク位置検出装置。 - 請求項2〜7のいずれか1項に記載の溶接ワーク位置検出装置において、
前記制御手段は、予め定められたスポット溶接を行うための作業プログラムに基づき、前記サーボモータを制御することを特徴とする溶接ワーク位置検出装置。 - 請求項2〜7のいずれか1項に記載の溶接ワーク位置検出装置において、
前記演算手段は、前記接触開始時点における前記位置検出手段の検出値と前記制御手段により前記一対の電極の一方が停止された際の前記位置検出手段の検出値とに基づいて、前記一対の電極の一方の位置検出補正量を算出し、この位置検出補正量と前記一対の電極の一方が停止された際の前記位置検出手段の検出値とに基づいて、ワーク位置を演算することを特徴とする溶接ワーク位置検出装置。 - ワークを挟んで互いに対向して配置される一対の電極を有するスポット溶接ガンと、前記スポット溶接ガンおよび前記ワークのいずれか一方をいずれか他方に対して相対移動可能に保持するロボットと、前記一対の電極を前記ワークに対して接近および離間させるサーボモータとを備え、前記ワークの表面位置を検出する溶接ワーク位置検出方法であって、
前記一対の電極の一方をワーク表面に接近移動させてワーク表面に当接させる手順と、
前記一対の電極の一方をワーク表面に接近移動させてワーク表面に当接させる一連の動作中における前記サーボモータのトルクと相関関係のある物理量に基づき、前記一対の電極の一方のワーク表面への接触開始時点を判断する手順と、
前記一対の電極の一方がワーク表面に接触を開始したと判断された時点における前記一対の電極の位置に基づき、ワーク位置を演算する手順とを含むことを特徴とする溶接ワーク位置検出方法。
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