JP5801155B2 - シーム溶接システム - Google Patents
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Description
V R =rω
V TH =(r−d)ω
によって算出し、前記進行速度V R と前記実進行速度V TH との差が許容範囲内である場合には、前記電極輪の回転速度を補正せず、前記進行速度V R と前記実進行速度V TH との差が許容範囲外である場合には、前記ストローク量センサによって検出された前記ストローク量及び前記半径センサによって検出された前記半径に基づいて、前記電極輪の回転速度を補正することを特徴とする。
また、電極輪がワークに沈み込んだ場合に電極輪の回転速度を補正するので、電極輪のすべりを抑えて好適に溶接を行うことができ、さらには溶接の軌道精度を向上することができる。
また、かかる構成によると、電極輪の半径を検出して回転速度を補正するので、電極輪の磨耗、交換等に好適に対応することができる。
図1に示すように、本発明の参考形態に係るシーム溶接システム1Xは、ジグJに固定された一対のワークWA,WBを溶接するためのシステムであって、ロボットアーム10と、一対の電極輪20A,20Bと、一対のモータ30A,30Bと、アクチュエータ40と、ストローク量センサ50と、制御装置60と、を備える。
続いて、本発明の参考形態に係るシーム溶接システム1Xにおけるモータ20A,20Bの制御手法について、図2及び図3を参照して説明する。なお、以下の図2(b)及び図3(a)(b)において、一方の電極輪20Aを主に図示しており、他方の電極輪20Bを省略している。
VAT=rωA
となる。
また、ロボットアーム10による電極輪20Aの進行速度をVARとすると、進行速度VAR,VATの大きさに関して、
VAR=VAT
が成立するように前記プログラムが設定されている。
このとき、電極輪20Aの回転による進行速度VATは、電極輪20AとワークWAの外表面との接点に作用する。
また、進行速度VATと実進行速度VATHとがなす角度θに関して、
cosθ=(r−d)/r=VATH/VAT
が成立するため、実進行速度VATHは、
VATH=(r−d)VAT/r=(r−d)ωA
によって求められる。
実進行速度VATHは、進行速度VRよりも小さいため、電極輪20Aは、すべりながらロボットアーム10に引っ張られて進行することとなり、溶接が好適に行われないおそれがある(電極輪20Bに関しても同様)。
すなわち、電極輪速度制御部62は、ストローク量センサ40によって検出された電極輪20Aのストローク量LAが大きいほど電極輪20A,20Bの回転速度を大きくすることによって、回転による電極輪20A,20Bの実進行速度VATH,VBTHを進行速度VRに近づけるように一対のモータ30A,30Bの駆動を制御する。
続いて、参考形態に係るシーム溶接システム1Xの動作例について、図4を参照して説明する(適宜図1〜図3参照)。
すなわち、通電制御部64が電極輪20A,20Bへの通電をONにした通電状態において、アクチュエータ制御部63が電極輪20Aを移動させて一対の電極輪20A,20Bが一対のワークWA,WBを挟み込み、ロボットアーム制御部61がロボットアーム10の駆動を制御することによって、一対の電極輪20A,20Bを一対のワークWA,WB上で移動させるとともに、電極輪速度制御部62が、一対のモータ30A,30Bの駆動を制御することによって、一対の電極輪20A,20Bを回転させることによって、一対の電極輪20A,20Bを走行させる。ここで、電極輪20Aの回転速度ωAと電極輪20Bの回転速度ωBとは同一(=ω)であるものとする。
続いて、電極輪速度制御部62は、下記式に基づいて、一対の電極輪20A,20Bの食い込み量dを算出する(ステップS12)。
d=(LA−LB+2r+2D)/2
VATH=(r−d)ω
VBTH=(r−d)ω
なお、記憶部65には、ストローク量LA又は食い込み量dと回転速度ωA,ωBの補正率αとの関係が予め記憶されており、電極輪速度制御部62は、かかる関係に基づいて、ストローク量LA又は食い込み量dが大きいほど回転速度ωA,ωBを大きくすることによって、実進行速度VATH,VBTHを進行速度VRに近づける。
補正率αは、ストローク量LA又は食い込み量dと比例関係にあり、ストローク量LA又は食い込み量dが大きいほど補正率αも大きくなる。
ωA(補正後)=αωA(補正前)
ωB(補正後)=αωB(補正前)
また、本発明の参考形態に係るシーム溶接システム1Xは、一対の電極輪20A,20Bが一対のワークWA,WBに沈み込んだ場合に一対の電極輪20A,20Bの回転速度を補正するので、一対の電極輪20A,20Bのすべりを抑えて好適に溶接を行うことができ、さらには溶接の軌道精度を向上することができる。
続いて、本発明の実施形態に係るシーム溶接システムについて、参考形態に係るシーム溶接システム1Xとの相違点を中心に説明する。
続いて、実施形態に係るシーム溶接システム1Yの動作例について、図6を参照して説明する(適宜図1〜図3参照)。
すなわち、通電制御部64が電極輪20A,20Bへの通電をONにした通電状態において、アクチュエータ制御部63が電極輪20Aを移動させて一対の電極輪20A,20Bが一対のワークWA,WBを挟み込み、ロボットアーム制御部61がロボットアーム10の駆動を制御することによって、一対の電極輪20A,20Bを一対のワークWA,WB上で移動させるとともに、電極輪速度制御部62が、一対のモータ30A,30Bの駆動を制御することによって、一対の電極輪20A,20Bを回転させることによって、一対の電極輪20A,20Bを走行させる。ここで、電極輪20Aの回転速度ωAと電極輪20Bの回転速度ωBとは同一(=ω)であるものとする。
続いて、電極輪速度制御部62は、下記式に基づいて、一対の電極輪20A,20Bの食い込み量dを算出する(ステップS23)。
d=(LA−LB+rA+rB+2D)/2
VATH=(rA−d)ω
VBTH=(rB−d)ω
10 ロボットアーム
20A,20B 電極輪
30A,30B モータ
40 アクチュエータ
50 ストローク量センサ
60 制御装置
70A,70B 半径センサ
WA,WB ワーク
Claims (3)
- ロボットアームと、前記ロボットアームの先端に設けられており、溶接対象のワークを挟み込む一対の電極輪と、前記一対の電極輪を回転させるモータと、前記一対の電極輪を近接及び離間させるアクチュエータと、を備え、前記一対の電極輪に通電した状態で前記ロボットアーム及び前記モータを駆動することによって前記ワークを溶接するシーム溶接システムであって、
前記電極輪のワーク板厚方向へのストローク量を検出するストローク量センサと、
前記電極輪の半径を検出する半径センサと、
前記ロボットアーム、前記モータ及び前記アクチュエータの駆動を制御することによって、前記一対の電極輪を前記ワーク上で走行させる制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記ストローク量センサによって検出された前記ストローク量及び前記半径センサによって検出された前記半径に基づいて、前記電極輪の前記ワークへの食い込み量dを算出し、
算出された前記食い込み量d、前記半径センサによって検出された前記半径r及び前記電極輪の回転速度ωに基づいて、前記電極輪の回転による進行速度V R 及び前記ワーク表面方向への進行速度である実進行速度V TH を、
V R =rω
V TH =(r−d)ω
によって算出し、
前記進行速度V R と前記実進行速度V TH との差が許容範囲内である場合には、前記電極輪の回転速度を補正せず、前記進行速度V R と前記実進行速度V TH との差が許容範囲外である場合には、前記ストローク量センサによって検出された前記ストローク量及び前記半径センサによって検出された前記半径に基づいて、前記電極輪の回転速度を補正する
ことを特徴とするシーム溶接システム。 - 前記制御装置は、前記進行速度V R と前記実進行速度V TH との差が許容範囲外である場合に、前記ストローク量センサによって検出された前記ストローク量が大きいほど前記電極輪の回転速度を大きくすることによって、回転による前記電極輪のワーク表面方向への前記実進行速度V TH を前記ロボットアームによる前記電極輪の進行速度に近づけるように前記モータの駆動を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載のシーム溶接システム。 - 前記制御装置は、前記進行速度V R と前記実進行速度V TH との差が許容範囲外である場合に、前記半径センサによって検出された前記半径が小さいほど前記電極輪の回転速度を大きくすることによって、回転による前記電極輪のワーク表面方向への前記実進行速度V TH を前記ロボットアームによる前記電極輪の進行速度に近づけるように前記モータの駆動を制御する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のシーム溶接システム。
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JP2011223839A JP5801155B2 (ja) | 2011-10-11 | 2011-10-11 | シーム溶接システム |
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