JP6406367B2 - ワーク搬送ロボット及び抵抗溶接機 - Google Patents

Description

本発明は、抵抗溶接機までワークを搬送するワーク搬送ロボット及び該ワーク搬送ロボットを備えた抵抗溶接機に関する。

従来、抵抗溶接機には、対向配置された上部と下部の２つの電極にて少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせてなる板組（上記した“ワーク”であり、以下そのように呼ぶ）を挟持し、加圧しつつ通電を行って溶接する定置式のものや、下部をテーブル形状の電極（以下、“テーブル電極”と呼ぶ）とし、上部を上下左右に移動可能なガン型の電極として、テーブル電極上にワークを載置し、ガン型電極の先端部分を該ワークの溶接点に当て、加圧しつつ通電を行って溶接するテーブル式のものがある。

定置式の抵抗溶接機には、例えば特許文献１にも記載されているように、上部電極と下部電極との間までワークを搬送するワーク搬送ロボットを備えたものがある。ワーク搬送ロボットは、抵抗溶接機の前方から所定距離隔てた位置に固定配置され、ロボットアームの先端に取り付けられた把持具でワークを把持しつつ、抵抗溶接機まで搬送する。

特開平８−１３２２５３号公報

ところで、ワーク搬送ロボットを備えていない抵抗溶接機では、ワークの搬送は人手により行われるが、人手による搬送では、複数の同一ワークに対して溶接を行う場合でも、一つ一つ異なるワークに対して溶接を行う場合でも、作業効率には殆ど違いはない。しかしながら、そのような状況であっても作業効率を高めることができれば、生産性の向上が図れるなど、多くのメリットが得られる。このようなことから、ワーク搬送ロボットを備えていない抵抗溶接機にも後付けが可能なワーク搬送ロボットの実現が望まれる。但し、後付けが可能であったとしても、抵抗溶接機との間で位置ずれが生じることがあれば、ワーク上の溶接点にずれが生じて安定した溶接品質が得られなくなるため、ワーク搬送ロボットを備えていない抵抗溶接機に後付けする場合には、特にワーク上の溶接点にずれが生じないようにする必要がある。なお、本明細書では、ワークに対して溶接を行う点を前記したように“溶接点”と呼び、定置式の抵抗溶接機で溶接が行われる点、即ち上部電極と下部電極がワークに当たることで溶接が行われる箇所を“溶接位置”と呼ぶ。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、ワーク搬送ロボットを備えていない抵抗溶接機にも後付けすることができ、しかも当該抵抗溶接機との間で位置ずれが生じないワーク搬送ロボット及び該ワーク搬送ロボットを備えた抵抗溶接機を提供することを目的とする。

本発明のワーク搬送ロボットは、対向配置された上部電極と下部電極にて少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせてなるワークを挟持し、加圧しつつ通電を行って溶接する抵抗溶接機に用いられるワーク搬送ロボットであって、前記ワークを載置するテーブルをＸ−Ｙ軸方向に移動させることで前記ワークの搬送を行う搬送機と、前記搬送機を支持する架台と、前記架台を前記抵抗溶接機に接続する接続具と、を備え、前記接続具は、前記抵抗溶接機と接触する部分の中心が前記下部電極の軸心に一致すると共に、前記テーブルが前記下部電極の軸心に対して直角方向に向くように接続する。

上記構成によれば、接続具の抵抗溶接機と接触する部分の中心が下部電極の軸心に一致し、且つテーブルが下部電極の軸心に対して直角方向に向くように、架台が抵抗溶接機に接続されるので、抵抗溶接機との間で位置ずれが生じることがなく、たとえ架台が上部電極と下部電極とによる溶接位置を中心とする円弧に沿って動いたとしても（即ち、架台が抵抗溶接機の下部電極の軸周りに動いたとしても）、ワーク上の溶接点がずれたりすることはない。したがって、複数の同一ワークに対して溶接を行っても、安定した溶接品質を得ることができる。

また、上記構成において、前記接続具は、前記下部電極の軸心方向に延在する抵抗溶接機本体の一部分に対し、前記下部電極の軸周りに回転自在に繋がる。

上記構成によれば、接続具が抵抗溶接機の下部電極の軸周りに回転自在に繋がるので、抵抗溶接機の前方に本ワーク搬送ロボットを配置するスペースが無くても、周囲に空きスペースがあれば、その空きスペースに配置することができ、抵抗溶接機の周囲の有効活用が可能となる。

また、上記構成において、前記ワーク上に設定された溶接点が前記上部電極と前記下部電極とによる溶接位置に来るように前記搬送機を制御する制御装置と、前記上部電極として、先端部分が本体部分から偏心した形状のものを使用する場合、前記制御装置に、非偏心形状の上部電極を使用した際の基準点との差を教示する教示装置と、を備え、前記制御装置は、前記教示装置で教示された差に基づき、前記ワーク上の溶接点の位置情報を補正し、補正した位置情報に基づいて前記搬送機の制御を行う。

上記構成によれば、上部電極として先端部分が本体部分から偏心した形状のものを使用しても、搬送機の制御において、教示装置で教示された非偏心形状の上部電極を使用した際の基準点との差に基づき、前記ワーク上の溶接点の位置情報を補正し、補正した位置情報に基づいて搬送機の制御を行うので、非偏心形状の上部電極を使用したときと同様の制御で、ワークに対する溶接を行うことができる。

本発明の抵抗溶接機は、対向配置された上部電極と下部電極にて少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせてなるワークを挟持し、加圧しつつ通電を行って溶接する抵抗溶接機であって、前記ワーク搬送ロボットを備える。

上記構成によれば、本発明のワーク搬送ロボットを備えたことで、抵抗溶接機との間で位置ずれが生じることなく接続することができる。たとえ架台が上部電極と下部電極とによる溶接位置を中心とする円弧に沿って動いたとしても（即ち、架台が抵抗溶接機の下部電極の軸周りに動いたとしても）、ワーク上の溶接点がずれたりすることはない。したがって、複数の同一ワークに対して溶接を行っても、安定した溶接品質を得ることができる。

本発明によれば、ワーク搬送ロボットを備えていない抵抗溶接機にも後付けすることができ、しかも当該抵抗溶接機との間で位置ずれが生じないので、複数の同一ワークに対して溶接を行っても、安定した溶接品質を得ることができる。

本発明の一実施形態に係るワーク搬送ロボットの外観を示す斜視図 図１のワーク搬送ロボットを備えた定置式の抵抗溶接機を示す側面図 図１のワーク搬送ロボットの接続具の外観を示す平面図及び側面図 図１のワーク搬送ロボットと抵抗溶接機の下部電極との接続部分を示す側面図 図１のワーク搬送ロボットの搬送機の概略構成と該搬送機の制御を説明するための図 図１のワーク搬送ロボットの制御系の概略構成を示すブロック図 図１のワーク搬送ロボットの抵抗溶接機に対する位置ずれの概要を示す図 図１のワーク搬送ロボットの制御装置の動作を説明するためのフローチャート 図１のワーク搬送ロボットの制御装置の動作を説明するためのフローチャート 図１のワーク搬送ロボットの制御装置の動作を説明するためのフローチャート

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るワーク搬送ロボット１の外観を示す斜視図である。また、図２は、本実施形態に係るワーク搬送ロボット１を備えた定置式の抵抗溶接機１００を示す側面図である。図１及び図２において、ワーク搬送ロボット１は、箱型構造のフレーム架台２と、フレーム架台２を抵抗溶接機１００に接続するための接続具３と、フレーム架台２の上部に固定され、ワーク２００（図２参照）を載置するテーブル５をＸ−Ｙ軸方向に搬送する搬送機４と、各種スイッチ信号（“起動信号”、“原点復帰信号”、“エラーリセット信号”及び“非常停止信号”）を出力するスイッチボックス６と、を備える。

フレーム架台２は、上部の４つの枠体２ａ〜２ｄと、下部の４つの枠体２ｅ〜２ｈと、上部の枠体２ａ〜２ｄと下部の４つの枠体２ｅ〜２ｈとを繋ぐ４つの枠体２ｊ〜２ｍと、上部の枠体２ｂに対向する下部の枠体２ｆの両端の下面に取り付けられる車輪２ｐ，２ｑと、上部の枠体２ｄに対向する下部の枠体２ｈの両端の下面に取り付けられる車輪２ｒ，２ｓと、を備える。

接続具３は、テーブル５が抵抗溶接機１００の下部電極１０１の軸心に対して直角方向に配置されるように、フレーム架台２を抵抗溶接機１００に接続するものであり、フレーム架台２の上部の４つの枠体２ａ〜２ｄのうち、抵抗溶接機１００と直接対向する枠体２ａの中央部上面に取り付けられる。接続具３は、鉄材を加工して得られた金属製のものであるが、プラスチック等の樹脂材を加工して樹脂製のものであっても構わない。

図３は、本実施形態に係るワーク搬送ロボット１の接続具３の外観を示す平面図及び側面図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。同図に示すように、接続具３は、略方形板状の金具本体３ａと、略Ｃ字形板状の押え片３ｂとから構成される。金具本体３ａには、押え片３ｂと対向する部分に半円形の切り欠き３ａ１が形成されており、また押え片３ｂとの接続に用いられるネジ４を通すための２つのねじ孔３ａ２と、フレーム架台２に固定するネジ（図示略）を通すための４つの貫通孔３ａ３が形成されている。押え片３ｂとの接続に用いられるネジ４を通すための２つのねじ孔３ａ２には、ネジ４と螺合するネジが切られている。

押え片３ｂには、金具本体３ａの切り欠き３ａ１と同様の形状を有する切り欠き３ｂ１と、ねじ４を通すための２つの貫通孔３ｂ２が形成されている。押え片３ｂの貫通孔３ｂ２は、金具本体３ａと対向する端面に対して直交する方向に形成されている。また、押え片３ｂの貫通孔３ｂ２にはネジ４を係止するための段差が設けられている。この段差は、貫通孔３ｂ２のネジ４の挿入口から略中央まではネジ４の頭部が通過する大きさ（直径）となり、略中央部からネジ４の先端が出てくる開口まではネジの呼びのみ通過する大きさ（直径）となっている。

金具本体３ａの切り欠き３ａ１と押え片３ｂの切り欠き３ｂ１は、金具本体３ａと押え片３ｂを接合させたときに、抵抗溶接機１００の下部電極１０１の下端部１０１ａの外周面に沿って嵌合する形状を有している。なお、詳細は後述するが、抵抗溶接機１００の下部電極１０１は略円柱形状を成し、内部には冷却水を循環させるための流路を有する。また、下部電極１０１の先端部分にはキャップチップ１０１ｂが取り付けられる。上部電極１０２も下部電極１０１と同様に略円柱形状を成し、内部には冷却水を循環させるための流路を有する。また、上部電極１０２の先端部分にはキャップチップ１０２ｂが取り付けられる。

接続具３は、貫通孔３ａｂ１の中心Ｃが抵抗溶接機１００の下部電極１０１の軸心と一致するように設計されている。図４は、抵抗溶接機１００の下部電極１０１と接続具３との接続状態を示す側面図である。同図に示すように、接続具３を抵抗溶接機１００の下部電極１０１に繋ぐことで、接続具３の貫通孔３ａｂ１の中心Ｃが抵抗溶接機１００の下部電極１０１の軸心Ａｘに一致する。

接続具３は、貫通孔３ａｂ１の直径が下部電極１０１の下端部１０１ａの直径より僅かに大きく形成されていて、下部電極１０１の軸周りに摺動自在となっている。即ち、接続具３は、溶接機１００の下部電極１０１の外周面に沿って嵌合するものの、下部電極１０１に強固の固定されるのではなく摺動自在に繋がった状態となっている。

図１に戻り、搬送機４は、フレーム架台２に取り付けられる第１のスライダ４１と、第１のスライダ４１に取り付けられて、第１のスライダ４１によって搬送される補助板４２と、補助板４２に取り付けられる第２のスライダ４３と、後述する制御装置４０と、を備える。第１のスライダ４１及び第２のスライダ４３は、ともに断面四角形状で中空の棒状に形成されており、内部にはステッピングモータ、ボールネジ駆動機構（いずれも図示略）等が設けられている。第１のスライダ４１は、フレーム架台２の枠体２ｄ上で、且つ枠体２ｄの長手方向に沿って配置される。補助板４２は、断面四角形状で肉厚の板状に形成されており、第１のスライダ４１に対して直交する方向に配置される。補助板４２の一端部分が第１のスライダ４１の可動片（図示略）に取り付けられる。第２のスライダ４３は、補助板４２の長手方向（即ち、フレーム架台２の幅方向（Ｘ軸方向））に取り付けられる。第２のスライダ４３は、第１のスライダ４１によりフレーム架台２の奥行き方向（フレーム架台２の奥行き方向（Ｙ軸方向））に移動する。

図５は、搬送機４の概略構成を示す図である。同図において、テーブル５は、第１のスライダ４１によってＹ軸方向に移動し、第２のスライダ４３によってＸ軸方向に移動する。テーブル５をＹ軸方向に移動させるときは、制御装置４０から第１のスライダ４１に対してパルス信号Ｓｃｙが出力される。また、テーブル５をＸ軸方向に移動させるときは、制御装置４０から第２のスライダ４３に対してパルス信号Ｓｃｘが出力される。第１、第２のスライダ４１，４３の可動片の位置は、これらに供給するパルス数に比例するので、制御装置４０は、そのパルス数を記憶することで、第１、第２のスライダ４１，４３の可動片の位置を把握する。無論、第１、第２のスライダ４１，４３にエンコーダ（図示略）を付加することで、第１、第２のスライダ４１，４３の可動片の位置を知ることもできる。

図６は、制御装置４０の概略構成を示すブロック図である。同図において、制御装置４０は、第１、第２のスライダ４１，４３を駆動するためのパルス信号Ｓｃｘ，Ｓｃｙを出力するドライブ回路４０１と、各種制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０２と、ＣＰＵ４０２を動作させるプログラムを記憶したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４０３と、ＣＰＵ４０２の動作において用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０４と、ワーク２００の溶接点の位置を含む各種データを記憶するフラッシュメモリ４０５と、パソコン３００（図２参照）と通信を行ってデータの取得に用いられる通信部４０６と、抵抗溶接機１００との電気的接続及びスイッチボックス６との電気的接続を行うインタフェース４０７と、を有する。ＣＰＵ４０２、ＲＯＭ４０３、ＲＡＭ４０４、フラッシュメモリ４０５、通信部４０６及びインタフェース４０７は、共通バス４０８に接続される。

ＲＯＭ４０３に記憶されたプログラムは、動作開始時にＣＰＵ４０２によってＲＡＭ４０４に展開される。ＣＰＵ４０２は、ＲＡＭ４０４に展開したプログラムを順次読み込んで処理を行う。フラッシュメモリ４０５には、テーブル５が移動する２次元平面８０（図５参照）を示すデータ（以下、“２次元平面データ”と呼ぶ）、２次元平面８０上における抵抗溶接機１００の溶接位置ＷＰｅを示すデータ（以下、“溶接位置データ”と呼ぶ）、ワーク２００に設定された２次元平面８０上における溶接点（例えば、ＷＰ１〜ＷＰ３）を示すデータ（以下、“溶接点データ”と呼ぶ）等が記憶される。これらのデータは、ワーク搬送ロボット１の使用開始前に、パソコン３００を介して教示される。本実施形態では、溶接点データを、Ｄｘｉ,ｙｉ（ｉ＝１，２，３，〜の整数）で表す。この場合、１つのワーク２００における溶接点が１個の場合はＤｘ1,ｙ1となり、３個の場合はＤｘ1,ｙ1，Ｄｘ2,ｙ2，Ｄｘ3,ｙ3となる。

なお、各種データを教示するための手段は、パソコン３００に限定されず、例えばタブレット、スマートフォン等の電子機器で行うことも勿論可能である。また、伝送媒体も有線のみならず無線（無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等）でもよいし、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）を用いることも可能である。この場合、ＲＦＩＤタグ（図示略）に各種データを記憶させて、ワーク２００に貼り付け、制御装置４０に接続したリーダライタ（図示略）でワーク２００に貼り付けたＲＦＩＤタグから各種データを読み込む。この場合、ワーク２００が複数個あれば、最初の１台目にＲＦＩＤタグを貼り付けて、そのＲＦＩＤタグに、溶接点データとともにワーク２００の台数を記憶させるようにすればＲＦＩＤタグは１個だけで済み、コストを低く抑えることができる。因みに、ＲＦＩＤタグに製品情報を記憶させるようにしてもよい。

制御装置４０の動作は、実際はＣＰＵ４０２が行うが、以下の記述では主語にＣＰＵ４０２を使用せず、制御装置４０を使用することとする。

制御装置４０は、フラッシュメモリ４０５に記憶された２次元平面データ、溶接位置データ及び溶接点データと、第１、第２のスライダ４１，４３に供給するパルス信号のパルス数とに基づき、第１、第２のスライダ４１，４３を制御する。また、制御装置４０は、ワーク２００に設定された溶接点が抵抗溶接機１００の溶接位置ＷＰｅに到達したときに、抵抗溶接機１００に溶接開始信号Ｓｓを出力する。また、制御装置４０は、抵抗溶接機１００から出力された溶接完了信号Ｓｅを入力する。また、制御装置４０は、スイッチボックス６から出力されたスイッチ信号Ｓｓｗ１〜Ｓｓｗ４を入力する。

テーブル５が移動する２次元平面８０は、架台２が接続具３によって抵抗溶接機１００に繋がれることで、抵抗溶接機１００の下部電極１０１の軸心に対して直角方向となり、また接続具３の抵抗溶接機１００と接触する部分の中心が下部電極１０１の軸心に一致することから、たとえ架台２が抵抗溶接機１００の溶接位置ＷＰｅを中心とする円弧に沿って動いたとしても（即ち、抵抗溶接機１００の下部電極１０１の軸周りに架台２が動いたとしても）、ワーク２００上の溶接点がずれたりすることはない。

図７は、抵抗溶接機１００に対するワーク搬送ロボット１の位置ずれの概要を示す図である。同図に示すように、架台２が抵抗溶接機１００の下部電極１０１の軸周り、即ち図中矢印Ａで示す方向に動いたとしても、溶接位置ＷＰｅを基準とする２次元平面８０の座標系は、架台２の物意的な動きとは無関係であるので、ワーク２００上の溶接点にずれが生じることはない。

ワーク搬送制御においては、原点位置からの座標で位置決めを行う絶対値制御や、現在の位置から移動量を指示して位置決めを行う相対値制御があり、これらの制御のいずれか一方又は両方を用いてテーブル５に載置されたワーク２００を溶接位置ＷＰｅまで搬送することができる。図５に示すように、ワーク２００に３つの溶接点ＷＰ１〜ＷＰ３がある場合、制御装置４０は、最初の溶接点ＷＰ１で溶接を行うため、溶接位置ＷＰ１が溶接位置ＷＰｅ上に来るように第１、第２のスライダ４１，４３を制御してテーブル５を移動させる。ワーク２００上の溶接点ＷＰ１が溶接位置ＷＰｅに到達すると、制御装置４０は、抵抗溶接機１００に対して溶接開始信号Ｓｓを出力し、溶接を開始させる。

制御装置４０は、抵抗溶接機１００に溶接開始信号Ｓｓを出力した後、抵抗溶接機１００からの溶接終了信号Ｓｅを入力すると、次の溶接点ＷＰ２で溶接を行うため、次の溶接点ＷＰ２が溶接位置ＷＰｅ上に来るように第１、第２のスライダ４１，４３を制御してテーブル５を移動させる。ワーク２００上の溶接点ＷＰ２が溶接位置ＷＰｅに到達すると、制御装置４０は、抵抗溶接機１００に対して溶接開始信号Ｓｓを出力し、溶接を開始させる。制御装置４０は、抵抗溶接機１００へ溶接開始信号Ｓｓを出力した後、抵抗溶接機１００からの溶接終了信号Ｓｅを入力すると、次の溶接点ＷＰ３で溶接を行うため、次の溶接点ＷＰ３が溶接位置ＷＰｅ上に来るように第１、第２のスライダ４１，４３を制御してテーブル５を移動させる。ワーク２００上の溶接点ＷＰ３が溶接位置ＷＰｅに到達すると、制御装置４０は、抵抗溶接機１００に対して溶接開始信号Ｓｓを出力し、溶接を開始させる。制御装置４０は、抵抗溶接機１００へ溶接開始信号Ｓｓを出力した後、抵抗溶接機１００からの溶接終了信号Ｓｅを受けると、テーブル５が原点に戻るように第１、第２のスライダ４１，４３を制御してテーブル５を移動させる。以上のようにしてワーク２００に対する溶接が行われる。

なお、上部電極１０２として、先端部分が本体部分から偏心した形状のものを使用する場合、制御装置４０にパソコン３００（教示装置）を接続して、パソコン３００から制御装置４０に非偏心形状（直線形状）の上部電極１０２を使用した際の基準点との差を教示する。制御装置４０は、パソコン３００より教示された差に基づき、ワーク２００上の溶接点の位置情報を補正し、補正した位置情報に基づいて搬送機４の制御を行う。このように、上部電極１０２として先端部分が本体部分から偏心した形状のものを使用しても、ワーク２００上の溶接点の位置情報を補正できるので、非偏心形状の上部電極１０２を使用したときと同様の制御で、ワーク２００に対する溶接を行うことができる。

図２において、テーブル５は、Ｌ字状の金具４６を介して第２のスライダ４３に固定される下部テーブル５１と、下部テーブル５１の直上に位置し、下部テーブル５１の四隅に分散配置された４個のスプリング部材５３で支持される上部テーブル５２とから構成される。下部テーブル５１は、幅狭のコ字状に形成されており、上部テーブル５２は、ワーク２００の周縁部を支持する形状に形成されている。なお、スプリング部材５３を介して上部テーブル５を下部テーブル５１で支持する機構は、フローティング機構と呼ばれ、使用による抵抗溶接機１００の下部電極１０１の減りに対応できるものである。このフローティング機構は、定置式の抵抗溶接機では周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。

抵抗溶接機１００は、上部電極１０２を保持する上部アーム１１０と、下部電極１０１を保持する下部アーム１１１と、下部アーム１１１を下方から支持する支持アーム１１２と、上部アーム１１０を矢印Ｙ方向に上下動させる駆動装置１０５と、ワーク搬送ロボット１の制御装置４０と通信が可能であって、抵抗溶接機１００の駆動装置１０５を制御する制御装置１０６と、を備える。上部アーム１１０は、矢印Ｙ方向に上下動する以外に、矢印Ｘ方向に移動させることができる。即ち、ワーク２００の形状に応じて調整が可能となっている。矢印Ｘ方向への移動は人の手で行われる。下部アーム１１１は、上下方向（矢印Ｙ方向）への移動は不可となっており、矢印Ｘ方向への移動は人手で可能となっている。

抵抗溶接機１００の制御装置１０６は、ワーク２００の自動溶接時に、ワーク搬送ロボット１からの溶接開始信号Ｓｓを入力することで上部アーム１１０を下方へ移動させる。そして、上部アーム１１０の下方への移動により上部電極１０２がワーク２００の溶接点に接触することで、下部電極１０１とともにワーク２００を挟持する。このときワーク２００は、テーブル５のフローティング機構によって上部電極１０２と下部電極１０１の間に正確に収まる。制御装置１０６は、上部電極１０２がワーク２００の溶接点に接触した後、ワーク２００を加圧するとともに通電して溶接を行う。制御装置１０６は、溶接が完了すると、ワーク搬送ロボット１の制御装置４０へ溶接終了信号Ｓｅを出力する。制御装置１０６は、ワーク搬送ロボット１からの溶接開始信号Ｓｓを入力する毎に溶接を行う。ワーク搬送ロボット１は、１つのワーク２００に対する溶接を完了すると、テーブル５を原点に復帰させて待機する。

次に、ワーク搬送ロボット１の制御装置４０の動作について説明する。
図８〜図１０は、ワーク搬送ロボット１の制御装置４０の動作を説明するためのフローチャートである。まず図８において、制御装置４０は、電源が投入された直後にフラッシュメモリ４０５より２次元平面データと溶接位置データを読み込む（ステップＳ１０）。次いで、制御装置４０は、起動信号が有るかどうか判定する（ステップＳ１１）。制御装置４０は、起動信号が無いと判定すると（即ち、ステップＳ１１で「ＮＯ」と判定すると）、起動信号が有ると判定するまでこの処理を継続する。制御装置４０は、起動信号が有ると判定すると（即ち、ステップＳ１１で「ＹＥＳ」と判定すると）、自身が持つフラグレジスタＦを「０」、カウントレジスタＭを「０」、データレジスタＮを「０」に初期化する（ステップＳ１２）。フラグレジスタＦは、溶接対象のワーク２００が１台であるか否かの判定に用いられるものであり、ワーク２００が１台の場合は「０」に、２台以上の場合は「１」に設定される。カウントレジスタＭは、１つのワーク２００に対する溶接回数を計数するカウンタである。データレジスタＮは、１つのワーク２００に対する溶接点の個数を記憶するものである。

制御装置４０は、フラグレジスタＦ、カウントレジスタＭ及びデータレジスタＮの初期化を行った後、搬送機４を制御し、テーブル５を２次元平面８０上の原点位置に設定する（ステップＳ１３）。制御装置４０は、テーブル５を原点位置に設定した後、最初のワーク２００かどうか判定する（ステップＳ１４）。制御装置４０は、最初のワーク２００であると判定すると（即ち、ステップＳ１４で「ＹＥＳ」と判定すると）、フラッシュメモリ４０５より最初のワーク２００の溶接データＤｘ１,ｙ１を読み込む。制御装置４０は、最初のワーク２００ではないと判定すると（即ち、ステップＳ１４で「ＮＯ」と判定すると）、フラッシュメモリ４０５より次のワーク２００の溶接データＤｘｉ+１,ｙｉ+１を読み込む（ステップＳ１６）。

制御装置４０は、最初のワーク２００の溶接データＤｘ１,ｙ１を読み込むか、または次のワーク２００の溶接データＤｘｉ+１,ｙｉ+１を読み込むと、今読み込んだワーク２００上の溶接点の個数ｎは「２」以上かどうか判定する（ステップＳ１７）。制御装置４０は、ワーク２００上の溶接点の個数ｎが「２」以上ではないと判定すると（即ち、ステップＳ１７で「ＮＯ」と判定すると）、ワーク２００上の溶接点が１つとして、その溶接点に対するＸ−Ｙ軸データＳｃｘ，Ｓｃｙを生成する（ステップＳ１８）。制御装置４０は、１つの溶接点に対するＸ−Ｙ軸データＳｃｘ，Ｓｃｙを生成した後、カウントレジスタＭの値に「１」を加算する（ステップＳ１９）。制御装置４０は、カウントレジスタＭの値に「１」を加算した後、後述するステップＳ２４に進み、１つの溶接点に対するＸ−Ｙ軸データＳｃｘ，Ｓｃｙを搬送機４に出力する。

一方、制御装置４０は、ステップＳ１７の処理において、今読み込んだワーク２００上の溶接点の個数ｎが「２」以上であると判定すると（即ち、ステップＳ１７で「ＹＥＳ」と判定すると）、フラグレジスタＦを「１」に設定し（ステップＳ２０）、次いでデータレジスタＮに「２」以上の溶接点の個数ｎを設定する（ステップＳ２１）。例えば、溶接点が３つある場合、データレジスタＮに「３」を設定する。次いで、制御装置４０は、カウントレジスタＭの値に「１」を加算する（ステップＳ２２）。

制御装置４０は、カウントレジスタＭの値に「１」を加算した後、Ｍ番目の溶接点を溶接位置ＷＰｅに持ってくるＸ−Ｙ軸データＳｃｘ，Ｓｃｙを生成する（ステップＳ２３）。この場合、最初は１番目の溶接点を溶接位置ＷＰｅに持ってくるＸ−Ｙ軸データＳｃｘ，Ｓｃｙを生成する。制御装置４０は、Ｍ番目の溶接点を溶接位置ＷＰｅに持ってくるＸ−Ｙ軸データＳｃｘ，Ｓｃｙを生成した後、そのＸ−Ｙ軸データＳｃｘ，Ｓｃｙを搬送機４に出力する（ステップＳ２４）。制御装置４０は、Ｘ−Ｙ軸データＳｃｘ，Ｓｃｙを搬送機４に出力した後、ワーク２００のＭ番目の溶接点が溶接位置ＷＰｅに達したかどうか判定する（ステップＳ２５）。

制御装置４０は、ワーク２００のＭ番目の溶接点が溶接位置ＷＰｅに達してないと判定すると（即ち、ステップＳ２５で「ＮＯ」と判定すると）、溶接位置ＷＰｅに達するまでこの処理を継続する。これに対し、ワーク２００のＭ番目の溶接点が溶接位置ＷＰｅに達したと判定すると（即ち、ステップＳ２５で「ＹＥＳ」と判定すると）、抵抗溶接機１００に溶接開始信号Ｓｓを出力する（ステップＳ２６）。これより、ワーク２００のＭ番目の溶接点にて溶接が行われる。この場合、Ｍ＝１であれば、ワーク２００の１番目の溶接点にて溶接が行われる。

制御装置４０は、抵抗溶接機１００に溶接開始信号Ｓｓを出力した後、抵抗溶接機１００からの溶接完了信号Ｓｅを受信したかどうか判定する（ステップＳ２７）。制御装置４０は、溶接完了信号Ｓｅを受信していないと判定すると（ステップＳ２７で「ＮＯ」と判定すると）、溶接完了信号Ｓｅを受信するまでこの処理を継続する。これに対し、溶接完了信号Ｓｅを受信したと判定すると（即ち、ステップＳ２７で「ＹＥＳ」と判定すると）、フラグＦの値が「１」であるかどうか判定する（ステップＳ２８）。ワーク２００上の溶接点の個数が「１」の場合、フラグレジスタＦは「０」となり、ワーク２００上の溶接点の個数が「２」以上の場合、フラグレジスタＦは「１」となる。

制御装置４０は、フラグレジスタＦが「１」でない、即ち「０」と判定すると（即ち、ステップＳ２８で「ＮＯ」と判定すると）、テーブル５を原点に設定し（ステップＳ３０）、ステップＳ１１の処理に戻る。これに対し、フラグレジスタＦが「１」であると判定すると（即ち、ステップＳ２８で「ＹＥＳ」と判定すると）、カウントレジスタＭの値とデータレジスタＮの値が同じかどうか判定する（ステップＳ２９）。上述したように、カウントレジスタＭは１つのワーク２００に対する溶接回数を計数するカウンタであり、データレジスタＮは１つのワーク２００に対する溶接点の個数を記憶するものであるので、１つのワーク２００に対する溶接回数が溶接点の個数に達していなければ、残りの溶接点にて溶接が行われる。したがって、制御装置４０は、カウントレジスタＭの値とデータレジスタＮの値が同じではないと判定すると（即ち、ステップＳ２９で「ＮＯ」と判定すると）、ステップＳ２２に戻り、カウントレジスタＭの値に「１」を加算し、再びステップＳ２３〜ステップＳ２７の処理を行う。これに対し、カウントレジスタＭの値とデータレジスタＮの値が同じであると判定すると（即ち、ステップＳ２９で「ＹＥＳ」と判定すると）、テーブル５を原点に設定し（ステップＳ３０）、ステップＳ１１の処理に戻る。即ち、１つのワーク２００に対する溶接が全て行われたので、テーブル５を原点に設定して次のワーク２００に対する溶接を行うべく待機する。

上述した図８及び図９に示す処理は、スイッチボックス６にて「起動」のスイッチ操作が有る毎に行われるが、図１０に示す処理は、所定時間毎に行われる割り込み処理である。
図１０において、制御装置４０は、スイッチ操作が有るかどうか判定する（ステップＳ１００）。制御装置４０は、スイッチ操作が無いと判定すると（即ち、ステップＳ１００で「ＮＯ」と判定すると）、スイッチ操作が有ると判定するまでこの処理を継続する。これに対し、スイッチ操作が有ると判定すると（即ち、ステップＳ１００で「ＹＥＳ」と判定すると）、スイッチ操作が「原点復帰」であるかどうか判定する（ステップＳ１０１）。制御装置４０は、スイッチ操作が「原点復帰」であると判定すると（即ち、ステップＳ１０１で「ＹＥＳ」と判定すると）、搬送機４を制御してテーブル５を原点に復帰させる（ステップＳ１０２）。制御装置４０は、テーブル５を原点に復帰させた後、ステップＳ１０戻る。

制御装置４０は、スイッチ操作が「原点復帰」ではないと判定すると（即ち、ステップＳ１０１で「ＮＯ」と判定すると）、スイッチ操作が「エラーリセット」であるかどうか判定する（ステップＳ１０３）。制御装置４０は、スイッチ操作が「エラーリセット」であると判定すると（即ち、ステップＳ１０３で「ＹＥＳ」と判定すると）、搬送機４をリセットし、テーブル５を原点に復帰させるとともに、フラグＦ、カウンタＭ及びレジスタＮ等を初期化する（ステップＳ１０４）。制御装置４０は、搬送機４をリセットした後、ステップＳ１０戻る。

制御装置４０は、スイッチ操作が「エラーリセット」ではないと判定すると（即ち、ステップＳ１０３で「ＮＯ」と判定すると）、スイッチ操作が「非常停止」であるかどうか判定する（ステップＳ１０５）。制御装置４０は、スイッチ操作が「非常停止」であると判定すると（即ち、ステップＳ１０５で「ＹＥＳ」と判定すると）、搬送機４を停止させる（ステップＳ１０６）。制御装置４０は、搬送機４を停止させた後、ステップＳ１０戻る。

このように、本実施形態に係るワーク搬送ロボット１によれば、架台２に取り付けられた接続具３の抵抗溶接機１００と接触する部分の中心が下部電極１０１の軸心に一致し、且つテーブル５が下部電極１０１の軸心に対して直角方向に向くように、架台２を抵抗溶接機１００に接続するので、抵抗溶接機１００との間で位置ずれが生じることがなく、たとえ架台２が上部電極１０２と下部電極１０１とによる溶接位置ＷＰｅを中心とする円弧に沿って動いたとしても（即ち、架台２が抵抗溶接機１００の下部電極１０１の軸周りに動いたとしても）、ワーク２００上の溶接点がずれたりすることがない。したがって、複数の同一ワーク２００に対して溶接を行っても、安定した溶接品質を得ることができる。

また、接続具３が抵抗溶接機１００の下部電極１０１の軸周りに回転自在に繋がるので、抵抗溶接機１００の前方にワーク搬送ロボット１を配置するスペースが無くても、周囲に空きスペースがあれば、その空きスペースに配置することができ、抵抗溶接機１００の周囲の有効活用が可能となる。

また、上部電極１０２として先端部分が本体部分から偏心した形状のものを使用しても、搬送機４の制御において、パソコン３００で教示された非偏心形状の上部電極１０２を使用した際の基準点との差に基づき、ワーク２００上の溶接点の位置情報を補正し、補正した位置情報に基づいて搬送機４の制御を行うので、非偏心形状の上部電極１０２を使用したときと同様の制御で、ワーク２００に対する溶接を行うことができる。

なお、本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本発明は、ワーク搬送ロボットを備えていない抵抗溶接機にも後付けすることができ、しかも当該抵抗溶接機との間で位置ずれが生じないので、複数の同一ワークに対して溶接を行っても、安定した溶接品質を得ることができるといった効果を有し、定置式の抵抗溶接機に好適である。

１ ワーク搬送ロボット
２ フレーム架台
２ａ〜２ｈ 枠体
２ｊ〜２ｍ 枠体
２ｐ，２ｑ，２ｒ，２ｓ 車輪
３ 接続具
３ａ 金具本体
３ｂ 押え片
４ 搬送機
５ テーブル
６ スイッチボックス
４０ 制御装置
４１ 第１のスライダ
４２ 補助板
４３ 第２のスライダ
４６ Ｌ字状の金具
５１ 下部テーブル
５２ 上部テーブル
５３ スプリング部材
８０ ２次元平面
１００ 定置式の抵抗溶接機
１０１ 下部電極
１０１ａ 下部電極の下端部
１０１ｂ キャップチップ
１０２ 上部電極
１０５ 駆動装置
１０６ 制御装置
１１０ 上部アーム
１１１ 下部アーム
１１２ 支持アーム
２００ ワーク
３００ パソコン
４０１ ドライブ回路
４０２ ＣＰＵ
４０３ ＲＯＭ
４０４ ＲＡＭ
４０５ フラッシュメモリ
４０６ 通信部
４０７ インタフェース
Ｄｘｉ,ｙｉ 溶接点データ
Ｆ フラグレジスタ
Ｍ カウントレジスタ
Ｎ データレジスタ
Ｓｓ 溶接開始信号
Ｓｅ 溶接完了信号
Ｓｓｗ１〜Ｓｓｗ４ スイッチ信号
ＷＰｅ 溶接位置
ＷＰ１〜ＷＰ３ 溶接点

Claims (4)

1. 対向配置された上部電極と下部電極にて少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせてなるワークを挟持し、加圧しつつ通電を行って溶接する抵抗溶接機に用いられるワーク搬送ロボットであって、
   前記ワークを載置するテーブルをＸ−Ｙ軸方向に移動させることで前記ワークの搬送を行う搬送機と、
   前記搬送機を支持する架台と、
   前記架台を前記抵抗溶接機に接続する接続具と、を備え、
   前記接続具は、前記抵抗溶接機と接触する部分の中心が前記下部電極の軸心に一致すると共に、前記テーブルが前記下部電極の軸心に対して直角方向に向くように接続するワーク搬送ロボット。
2. 前記接続具は、前記下部電極の軸心方向に延在する抵抗溶接機本体の一部分に対し、前記下部電極の軸周りに回転自在に接続する請求項１に記載のワーク搬送ロボット。
3. 前記ワーク上に設定された溶接点が前記上部電極と前記下部電極とによる溶接位置に来るように前記搬送機を制御する制御装置と、
   前記上部電極として、先端部分が本体部分から偏心した形状のものを使用する場合、前記制御装置に、非偏心形状の上部電極を使用した際の基準点との差を教示する教示装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記教示装置で教示された差に基づき、前記ワーク上の溶接点の位置情報を補正し、補正した位置情報に基づいて前記搬送機の制御を行う請求項１又は請求項２に記載のワーク搬送ロボット。
4. 対向配置された上部電極と下部電極にて少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせてなるワークを挟持し、加圧しつつ通電を行って溶接する抵抗溶接機であって、
   請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のワーク搬送ロボットを備える抵抗溶接機。
   
   

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