JPH03226383A - スポット溶接用ロボットの教示装置 - 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〕 本発明は溶接ロボットを用い°ζスポット溶接を行なう
ときに、スポット溶接の打点位置及び打点角度を溶接ロ
ボットに教示するスポット溶接用ロボットの教示装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、スポット溶接の打点位置を溶接ロボットに教示す
る場合、操作盤によりロボットを教示モードとして操作
して、あらかじめ被溶接物上にマーキングした打点位置
の中心に溶接チップの先端中央部を合すせ、同時に打点
角度は溶接チップと被溶接物とのなす角度の直角度が０
度乃至２度となるように溶接ロボットの各軸を微動操作
させながら、教示者の目視によって判断して教示してい
た。

また、この種の溶接ロボットのティーチング手段として
は、特開平１−１６４５４１号公報に記載されたように
、ロボットの手首部に変位検出手段を設けて、基準部材
を備えた教示位置指示手段との相対変位を検出して教示
位置を教示するようにしたティーチング装置がある。

また特開昭６１−２７１８２号公報に記載されたように
、ティーチングボックスを利用してＵＯ鋼管のタブ板の
切断または溶接位置におけるトーチの高さ及び角度を適
正値にｙＡ整して、トーチ軌跡をロボットに教示するよ
うにしたものも知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、溶接ロボットに溶接ガンを取り付けてス
ポット溶接位置を教示する場合、打点位置を教示するこ
とは比較的容易であるが、溶接チップの被溶接物に対す
る角度は教示者が目視によって調整教示する必要があっ
た。

このため教示者の技能の差によって打点角度にばらつき
が発生するという問題があった。この結果、安定したナ
ゲツト径が得られず、標準のチップ管理方法では溶接強
度の低下による剥離が発生するおそれがあった。また溶
接チップの消耗も著しく早くなり、コスト高になる欠点
もあった。

なお、前記各公報に記載されたものは、いずれもスポッ
ト溶接における溶接チップの打点角度の教示については
特に配慮されていなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、溶接チ
ップの打点角度の教示を容易に、かつ正確に行なうこと
のできるスポット溶接用ロボットの教示装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために、溶接ロボットの
アーム先端に取り付けられた溶接ガンにより被溶接物の
スポット溶接を行なうときに、該スポット溶接の打点位
置及び打点角度を前記溶接ロボットに教示するスポット
溶接用ロボットの教示装置において、前記溶接ガンに設
けら九たチップホルダの先端に発光部材及び受光部材か
らなるビームセンサを有するシャンクを取り付け、該ビ
ームセンサから前記溶接ガンに装着された前記被溶接物
にビーム光を投光し、該ビーム光の反射光量を検出する
検出手段を設け、この検出されたビーム光の反射光量に
よって電極チップによる打点角度を測定するようにした
ものである。

〔作用〕

上記の構成によると、シャンクと被溶接物とのなす角度
の直角度を、ビームセンサから発射されて被溶接物に当
って反射する光の光量によって測定することができるか
ら、チップホルダに溶接チップを取り付けてスポット溶
接を行なうときの打点角度を所定角度内に容易に調整す
ることができ。

打点角度を容易にロボットに教示することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図乃至第３図に本発明の一実施例を示す。

第１図において、溶接ロボットのアーム２の先端に溶接
用ガン３が取り付けられている。溶接用ガン３には図示
しない上部電極を装着するチップホルダ４と下部電極５
とが同心上に対向して設けられている。

チップホルダ４にはシャンク６が着脱可能に取付けられ
ており、シャンク６にはビームセンサ７が装着されてい
る。ビームセンサ７には第２図に示すようにＬＥＤなど
の発光部材８とＩＣなどの受光部材９が設けられている
。

一方、第１図に示す溶接ガン３の上部には溶接シリンダ
１０が設けられており、チップホルダ４に装着された図
示しない上部電極を加圧し、上部電極と下部電極５との
間に挾持された被溶接物１１のスポット溶接を行なうよ
うになっている。

また、溶接シリンダ１０にはブラケット１２を介して検
出手段である検出ユニット１３が取り付けられており、
検出ユニット１３は配線１４によりビームセンサ７に接
続されている。

さらに、検出ユニット１３には増幅器１５が内蔵されて
おり、かつ配線１６によりＡＣ１００Ｖ電源に接続され
ている。そして検出ユニット１３から配、［１４を介し
て発光部材８に電圧が供給されて点灯し１発光部材８か
ら発した光が被溶接物１１の表面に当って反射した反射
光を受光部材９が検出して電流に変換し、この信号は増
幅器１５によって増幅される。また検出ユニット１３に
はランプ１７とブザー１８が設けられている。

なお、第１図に示す符号１９は溶接ロボット１を制御す
る制御装置である。

第３図は検出ユニット１３の回路図である。符号２０は
ＡＣ電源１００ＶをＤＣに変換するシリコン整流器であ
り、符号２１はビームセンサ７から入力する信号を増幅
するビームセンサ用増幅器である。

そして、この信号が所定の値以上になるとリレー２２が
作動し、接点２３が閉じてランプ１７及びブザー１８を
ＯＮさせるようになっている。

次に、本実施例の作用を説明する。

まず、スポット溶接の打点位置をマーキングしたマスタ
一部材を図示しない治具に取り付け、所定の位置に位置
決めした後、予め準備したプログラムシートに基ずき打
点順序に従って教示者２４が教示ボックス２５を用いて
、ロボット１の制御装置１９との信号の授受を行なう。

そしてロボット１をマニュアル操作して打点位置へビー
ムセンサ７の先端をマスタ一部材の面から５ｍｍ乃至１
０ｍの間隙を持たせて接近させる。

次に、ビームセンサ７に設けられた発光部材８からマス
タ一部材の表面に向けてビーム光を投光し、その反射光
を受光部材９で受光して電気信号に変換して検出ユニッ
ト１３へ送る。この信号は増幅器１５で増幅され、この
増幅された信号によってシャンク６のマスタ一部材の面
に対する角度を判定する。この換算された角度が０度乃
至２度であれば正しい真直度であると判定され、ランプ
１７が点灯し、ブザー１８が鳴ってその旨を教示者２４
に知らせる。

教示者２４はランプ１７及びブザー１８によって正しい
真直度を確認した後、教示ボックス２５の教示ボタンを
ＯＮとすることにより、溶接ロボット１にチップホルダ
４に取り付けられるべき溶接チップによる打点位置及び
打点角度を記憶させる。

上記のステップをプログラムシートの打点順序に従って
次の打点位置まで、溶接ロボット１を操作して教示作業
をくり返す。

本実施例によれば、スポット溶接の打点位置及び打点角
度を溶接ロボットに教示するときに、熟練していない教
示者でも容易に、かつ正確に教示を行なうことができる
。この結果、ロボット教示作業時間の短縮を図ることが
でき、現実に、１打点ポイント当りの教示に要する時間
が０．０３時ｒｊｊ短縮できるから、自動車１車種当り
の打点ポイントが４５０ｏ点ある場合には、１３５時間
の低減となり、同時に教示時に溶接ガンに接近すること
なく溶接チップの角度を正確に調整することができ、安
全性を向上させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、電極チップの被溶
接物に対する角度をビームセンサを用いて光学的に検出
するようにしたので、スポット溶接の打点位置及び打点
角度を熟練を要せず容易に。

かつ正確に溶接ロボットに教示することができ、その上
さらに、安全かつ短時間に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図のビームセンサを示す取付図、第３図は第１図の検出
ユニットの回路図である。 １・・・ ２・・・ ３・・・ ４・・・ ６・・・ ７・・・ ８・・・ ９・・・ １１・・・ １３・・・ 溶接ロボット、 アーム、 溶接ガン、 チップホルダ、 シャンク、 ビームセンサ、 発光部材。 受光部材、 被溶接物。 検出ユニット （検出手段） 代 埋入 阿

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶接ロボットのアーム先端に取り付けられた溶接
   ガンにより被溶接物のスポット溶接を行なうときに、該
   スポット溶接の打点位置及び打点角度を前記溶接ロボッ
   トに教示するスポット溶接用ロボットの教示装置におい
   て、前記溶接ガンに設けられたチップホルダの先端に発
   光部材及び受光部材からなるビームセンサを有するシャ
   ンクを取り付け、該ビームセンサから前記溶接ガンに装
   着された前記被溶接物にビーム光を投光し、該ビーム光
   の反射光量を検出する検出手段を設け、該検出されたビ
   ーム光の反射光量によって電極チップによる打点角度を
   測定するようにしたことを特徴とするスポット溶接用ロ
   ボットの教示装置。