JPH01192484A - 溶接制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、溶接ガンをロボットによりワークの複数の打
点位置に順次移動して溶接を行なうようにした自動溶接
機の溶接制御方法及び制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の自動溶接機においては、ロボットをティ
ーチングデータに従って作動させて溶接ガンを各打点位
置に移動し、各打点位置で溶接ガンを閉じてガンアーム
の先端の電極チップ間にワークを挾み、この状態で通電
することによりワークを溶接し、総べての打点位置の溶
接完了後溶接ガンを待機位置に戻し、溶接済みのワーク
を払出して次のワークを定位置にセットした後、溶接ガ
ンを待機位置から移動して、上記したワークの溶接作業
を繰返すようにしている。

（発明が解決しようとする課８） ところで、ワークのセット忘れや位置ずれ等のセットミ
スを生じた場合、溶接ガンをティーチングデータ通りの
打点位置に移動して閉じたとき、電極チップ同士がワー
クを挾まずに突当る空打ちを生じたり、ワークの打点位
置以外の部分を挾むことがあるが、従来はかかる異常を
生じてもそのまま通電されて、ガンの損傷やワークの穴
明きといった不具合を生ずる問題があった。

本発明は、かかる問題点に着目し、上記異常の有無を正
確に判別して、ガンの損傷やワークの穴明きといった不
具合の発生を防止することをその目的としている。

（課題を解決するための手段） 請求項１の発明は、上記目的を達成すべく、溶接ガンを
ロボットによりワークの複数の打点位置に順次移動して
溶接を行なう自動溶接機の溶接制御方法において、ワー
クの最初の打点位置の溶接を行なう前に溶接ガンを空打
ちして、このときのガンアームの開度を基準開度として
記憶すると共に、各打点位置毎にワークの厚さに相当す
る開度設定値を設定しておき、各打点位置で溶接ガンを
閉じたときにガンアームの開度を検出して、この検出開
度と前記基準開度との偏差を求め、この偏差と前記設定
値とを比較して異常の有無を判別するようにしたことを
特徴とする 請求項３の発明は、上記請求項１の発明の実施に好適な
溶接制御装置を提供するもので、溶接ガンのガンアーム
の開度を検出する開度検出手段と、溶接ガンの空打ち時
に該検出手段で検出される開度を記憶する第１の記憶手
段と、各打点位置毎に設定されるワークの厚さに相当す
る開度設定値を記憶する第２の記憶手段と、各打点位置
で溶接ガンを閉じたときに前記検出手段で検出される開
度と前記第１の記憶手段に記憶した開度とを比較してそ
の偏差を演算する演算手段と、この偏差と前記第２の記
憶手段に記憶した開度設定値とを比較して異常の有無を
判別する判別手段とを備えることを特徴とする。

又、各打点位置で溶接ガンを閉じたときのガンアームの
開度が空打ち時の溶接ガンの開度より低開度になったと
き、電極チップの抜けを表す異常信号を出力するように
しても良い。

（作　用） 基準開度は、空打ち時即ち電極チップ同士が突当ってチ
ップ間距離が零になったときのガンアームの開度であり
、各打点位置で溶接ガンを閉じたきに検出される検出開
度と基準開度との偏差はガン閉じ状態でのチップ間の開
度を正確に表す。従って、電極チップがワークの打点位
置を挾んでいれば、この打点位置に対応する開度設定値
と前記偏差とは等しくなり、両者の比較から異常の有無
を正確に判別できる。

又、電極チップがワークに溶着してガン開放時にガンア
ームから抜けることがあるが、かくするときは次の打点
位置で溶接ガンを閉じたとき検出開度が基準開度より低
開度となり、かかる場合に電極チップの抜けを表す異常
信号を出力するようにすれば、チップ抜けに対しての適
切な処置を取ることが可能となる。

（実施例） 第１図を参照して、（１）は加圧シリンダ（２）により
開閉される１対のガンアーム（３）　（３）を有するＸ
形の溶接ガンを示し、図示しないロボットにより溶接ガ
ン（１）をワークＷの複数の打点位置に順次移動し、各
打点位置で両ガンアーム（３）　（３）を閉じてその先
端の電極チップ（４）　（４）間にワークＷを挾んで加
圧し、溶接トランス（５）による該画電極チップ（４）
　（４）間への通電でワークＷのスポット溶接を行なう
ようにした。

加圧シリンダ（ｂは、サーボアンプ（６ａ）により制御
されるサーボ弁（６）と、ドライブアンプ（７ａ）によ
り制御されるレギュレータ（Ｄとを具備する空圧サーボ
回路（８）によって作動制御される複動エアシリンダで
構成され、ガンアーム（３）　（３）の閉じ動作に際し
給気される加圧シリンダ（りの一方のエア室の圧力から
溶接ガン（１）の加圧力を検出する圧力センサ（９）を
設けると共に、一方のガンアーム（３）に連動するラッ
ク（１０ａ）に噛合する他方のガンアーム（３）上のピ
ニオン（１０ｂ）の回転角からガンアーム（３）　（３
）の開度を検出する開度センサ（１０を設けた。

図中０はロボットコントローラ、（１２＋はマイクロコ
ンピュータから成るガンコントローラを示し、該コント
ローラ（１２１のＲＡＭ（１２ａ）には各打点位置毎に
これに対応する溶接条件データ、即ち溶接電流と通電時
間、加圧力、打点位置のワークＷの厚さに相当する開度
設定値（以下０＄と記す）、溶接後のガンアーム（３）
　（３）の開き開度等のデータが記憶されている。

溶接ガン（１）は、第２図に示すプログラムに従って制
御されるもので、以下これを説明する。

ロボットコントローラＯｉ）からの信号により溶接ガン
（１）の待機位置への到着が確認されると（■）、ガン
コントローラａつからサーボアンプ（６ａ）にＤ／Ａコ
ンバータ（６ｂ）を介して加圧指令信号が入力され、加
圧シリンダ（２）にエアが供給されてガンアーム（３）
　（３）が閉じられ、第３図（ａ）に示す如く溶接ガン
（１）の空打ちが行なわれる（■）。

そして、この空打ち時に開度センサ（ＩＧで検出される
ガンアーム（３）　（３）の開度θがＡ／Ｄコンバータ
（１０ｃ）を介してガンコントローラ■に入力され、こ
の開度が基準開度（以下０ｏと記す）としてＲＡＭ（１
２ａ）に記憶される（■）。

ここで、ａＯは電極チップ（４）の長さに応じて変化し
、ｅｏによって電極チーブ（４）の摩耗度合を知ること
ができ、そこで００に対する許容範囲を定めて、ＩＯが
許容範囲に入っているか否か判別しく■）、電極チップ
（４）の長さが使用限界に減少して００が許容下限値ａ
を下回ったときや、電極チップ（４）が不良品でガンア
ーム（３）に充分に差込めなかったり長過ぎる等してＩ
Ｏが許容上限値βを上回ったときに、チップ異常アラー
ムを作動しく■）、電極チップ（４）を手動又は自動で
交換して（■）、再度空打ち、ＩＯの検出記憶、００の
判別を行なうようにした。

そして、ａＯが許容範囲に入っているとき、ガンコント
ローラ０ｉ）からロボットコントローラ０に準備完了信
号を送信して、ワークセット完了後にロボットを起動し
く■）、溶接ガン（１）をロボットのティーチングデー
タに従って移動して（■）、溶接ガン（１）が各打点位
置に到着する毎に以下の手順で溶接が行なわれる。

即ち、溶接ガン（１）の打点位置への到着がロボットコ
ントローラ（Ｉｔ＋からの信号で確認されると（■）、
この打点位置に対応する溶接条件データが読出され（［
相］）、ガンコントローラ（１２１からサーボアンプ（
６ａ）にＤ／Ａコンバータ（６ｂ）を介して加圧指令信
号が入力されると共に、ドライバアンプ（７ａ）にＤ／
Ａコンバータ（７ｂ）を介して加圧力の設定信号が入力
され、サーボ弁（６）とレギュレータ（７）とを介して
加圧シリンダ（２）にエアが供給されて、溶接ガン（１
）が閉じられ（◎）、圧力センサ（９）からＡ／Ｄコン
バータ（９ａ）を介してガンコントローラ（＋２１に入
力される信号により加圧力が所定の設定圧に上昇したこ
とが確認されたとき、開度センサ（１０で検出されるガ
ンアーム（３）　（３）の開度θがＡ／Ｄコンバータ（
１０ｃ）を介してガンコントローラ（１２１に入力され
（＠）　、ＣＰ　Ｕ（１２ｂ）でθと００の偏差（以下
Δθと記す）が演算される（０）。

ここで、θは０ｏに電極チップ（４）　（４）間の距離
を加えた値となり、従ってΔｅは電極チップ（４）の長
さに係わりなくチップ間の開度を正確に表し、この場合
第３図（ｂ）に示す如く電極チップ（４）　（４）がワ
ークＷの打点位置を挾んでいればΔθはθＳに等しくな
るが、ワークのセットし忘れや位置ずれ等のセットミス
で同図（Ｃ）に示す如くワークＷの非重合箇所を挾んだ
り、同図（ａ）に示す如く空打ちを生ずると、Δθはθ
＄を下回り、又同図（ｄ）に示す如く電極チップ（４）
の抜けを生ずるとΔ０は負の値になる。

そこで、八〇の演算後、先ずΔθ≧０か否かを判別しく
＠））　、Δθく０のときはチップ抜はアラームを作動
して（■）、手動又は自動で電極チップ（４）を取付け
た後再起動するようにしく［株］Ｏ）、又Δθ≧０のと
きは、次に１八〇−〇＄１≦γ（許容誤差）か否かを判
別しく［株］）、１Δθ−θ＄１〉γのときはセットミ
スアラームを作動して（０）、溶接ガン（１）を待機位
置に戻すようにした（＠）。

そして、１Δθ−θｓ１≦７のとき。ガンコントローラ
（Ｉ２５からの信号でトランス駆動回路ｑ３が作動し、
所定の溶接電流で所定時間の通電が行なわれ（０）、通
電完了から所定のホールド時間経過後にガンコントロー
ラ■からＤ／Ａコンバータ（６ｂ）を介してサーボアン
プ（６ａ）に開き開度の設定信号が入力され、サーボ弁
（６）の作動によりガンアーム（６）　（６）が設定開
度に開かれ（＠）、次いでガンコントローラ（＋２１か
らロボットコントローラ（１１）に溶接完了信号が送信
され、ロボットが作動して溶接ガン（１）が次の打点位
置に移動される。

そして、最終打点位置の溶接が完了すると、溶接ガン（
１）は待機位置に戻される。

（発明の効果） 本発明は、以上の構成により以下の効果を奏する。

請求項１及び３の発明によれば、各打点位置で溶接ガン
を閉じたときのガンアームの検出開度と基準開度との偏
差から電極チップ間の開度を正確に検出でき、この偏差
と打点位置のワーク厚さに相当する開度設定値との比較
により電極チップ間にワークが正常に挾まれているか否
かを正確に判別でき、空打ち状態等の異常状態での通電
によるガンの損傷やワークの穴明きといった不具合の発
生を防止できる。

又、請求項２及び４の発明によれば、電極チップの抜け
を生じたとき、これを他の異常と区別して検出でき、チ
ップ抜けに適切に対処できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に用いる装置の１例の線図、
第２図は溶接ガンの制御プログラムを示すフローチャー
ト、第３図（ａ）乃至（ｄ）は空打ち時や正常時や異常
時のガンアームの開度を示す説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶接ガンをロボットによりワークの複数の打点位置
   に順次移動して溶接を行なう自動溶接機の溶接制御方法
   において、ワークの最初の打点位置の溶接を行なう前に
   溶接ガンを空打ちして、このときのガンアームの開度を
   基準開度として記憶すると共に、各打点位置毎にワーク
   の厚さに相当する開度設定値を設定しておき、各打点位
   置で溶接ガンを閉じたときにガンアームの開度を検出し
   て、この検出開度と前記基準開度との偏差を求め、この
   偏差と前記設定値とを比較して異常の有無を判別するよ
   うにしたことを特徴とする溶接制御方法。 ２、前記検出開度が前記基準開度よりも低開度になった
   とき、電極チップの抜けを表す異常信号を出力するよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の溶接制御装置。 ３、溶接ガンのガンアームの開度を検出する開度検出手
   段と、溶接ガンの空打ち時に該検出手段で検出される開
   度を記憶する第１の記憶手段と、各打点位置毎に設定さ
   れるワークの厚さに相当する開度設定値を記憶する第２
   の記憶手段と、各打点位置で溶接ガンを閉じたときに前
   記検出手段で検出される開度と前記第１の記憶手段に記
   憶した開度とを比較してその偏差を演算する演算手段と
   、この偏差と前記第２の記憶手段に記憶した開度設定値
   とを比較して異常の有無を判別する判別手段とを備える
   ことを特徴とする溶接制御装置。 ４、各打点位置で溶接ガンを閉じたときに検出される開
   度が前記第１の記憶手段に記憶した開度よりも低開度に
   なったとき、電極チップの抜けを表す異常信号を出力す
   る手段を設けたことを特徴とする請求項３記載の溶接制
   御装置。