JPH0818143B2 - 溶接用ロボットの溶接動作制御方法 - Google Patents
溶接用ロボットの溶接動作制御方法Info
- Publication number
- JPH0818143B2 JPH0818143B2 JP62262905A JP26290587A JPH0818143B2 JP H0818143 B2 JPH0818143 B2 JP H0818143B2 JP 62262905 A JP62262905 A JP 62262905A JP 26290587 A JP26290587 A JP 26290587A JP H0818143 B2 JPH0818143 B2 JP H0818143B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- robot
- target
- axis
- wrist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶接作業用ロボットにおける溶接動作の制
御方法に関し、特にスタッドガンをロボット手首の先端
に装着して、固定設置された溶接対象に対して加圧通電
して溶接を施すときに、電極先端に作用する加圧反力に
よって当該電極先端が目的位置からずれるのをロボット
手首の位置決めループゲインを低減させることにより、
該手首の角変位で吸収し、正しい目的位置に溶接可能と
するようにした溶接用ロボットの溶接位置制御方法に関
するものである。
御方法に関し、特にスタッドガンをロボット手首の先端
に装着して、固定設置された溶接対象に対して加圧通電
して溶接を施すときに、電極先端に作用する加圧反力に
よって当該電極先端が目的位置からずれるのをロボット
手首の位置決めループゲインを低減させることにより、
該手首の角変位で吸収し、正しい目的位置に溶接可能と
するようにした溶接用ロボットの溶接位置制御方法に関
するものである。
ここで、スタッドガン溶接を行う溶接用ロボットの基
本的構成と作用を全般的に説明すると、第１図に示すよ
うに、同溶接用ロボットは、ロボットアームとロボット
手首とを有したロボット本体部と、そのロボット本体部
のロボット手首先端に装着された加圧溶接具とを具備し
て構成されている。ロボット本体部は、一般的に５軸ま
たは６軸回りに動作自由度を有し、本例では６軸ロボッ
トを図示している。即ち、ロボット本体部は、ロボット
基台30に対して縦軸（θ軸）回りに所定の角度にわたっ
て水平旋回可能なロボット胴部31、このロボット胴部31
の上端に関節31aを介して前後回転軸（Ｗ軸）の回りに
旋回可能なロボット上腕部32、このロボット上腕部32の
先端に関節32aを介して水平軸（Ｕ軸）の回りに上下旋
回可能なロボット前腕部33、このロボット前腕部33の先
端に枢着されて互いに直交する３軸（α軸、β軸、γ
軸）の回りに関節を有し、故に該３軸回りに動作自由度
を有するロボット手首34とを具備して構成されている。
この場合に、ロボット手首34のα軸回りの動作要素が手
首先端を形成し、５軸ロボット装置では上記手首34のγ
軸回りの動作要素が省略された構成となっている。故
に、ロボット手首34は、少なくともα軸とβ軸との回り
に動作自由度をゆうするものである。そして、ロボット
手首34の先端に加圧溶接具としてのスタッドガン41が装
着され、このスタッドガン41の先端には溶接電極42が具
備され、ロボット本体部は、このスタッドガン41の先端
の溶接電極42を図示されていないロボット制御装置の記
憶部に教示・記憶されたプログラムに従って次々と所望
の目的位置に位置決めするように構成されているもの
で、その位置決めのための移動は、上述したロボット胴
部31、ロボット上腕32、ロボット前腕33、ロボット手首
34の各旋回軸回りの動作を起動する各駆動モータから減
速装置を経ると共に位置検出器を有した位置決め及び速
度制御ループにより達成される構成に成っている。この
とき、溶接用ロボットの場合の所望の目的位置は、溶接
対象Ｗの各溶接位置であり、その各溶接位置にスタッド
ガン41の溶接電極42の先端を位置決めし、他方、溶接対
象Ｗは、例えば、固定台44上に固定され、この固定台44
に具備された固定電極43と上記スタッドガン41の電極42
とが対向した位置で加圧・通電が行われると、溶接対象
Ｗに溶接が施されるものである。
本的構成と作用を全般的に説明すると、第１図に示すよ
うに、同溶接用ロボットは、ロボットアームとロボット
手首とを有したロボット本体部と、そのロボット本体部
のロボット手首先端に装着された加圧溶接具とを具備し
て構成されている。ロボット本体部は、一般的に５軸ま
たは６軸回りに動作自由度を有し、本例では６軸ロボッ
トを図示している。即ち、ロボット本体部は、ロボット
基台30に対して縦軸（θ軸）回りに所定の角度にわたっ
て水平旋回可能なロボット胴部31、このロボット胴部31
の上端に関節31aを介して前後回転軸（Ｗ軸）の回りに
旋回可能なロボット上腕部32、このロボット上腕部32の
先端に関節32aを介して水平軸（Ｕ軸）の回りに上下旋
回可能なロボット前腕部33、このロボット前腕部33の先
端に枢着されて互いに直交する３軸（α軸、β軸、γ
軸）の回りに関節を有し、故に該３軸回りに動作自由度
を有するロボット手首34とを具備して構成されている。
この場合に、ロボット手首34のα軸回りの動作要素が手
首先端を形成し、５軸ロボット装置では上記手首34のγ
軸回りの動作要素が省略された構成となっている。故
に、ロボット手首34は、少なくともα軸とβ軸との回り
に動作自由度をゆうするものである。そして、ロボット
手首34の先端に加圧溶接具としてのスタッドガン41が装
着され、このスタッドガン41の先端には溶接電極42が具
備され、ロボット本体部は、このスタッドガン41の先端
の溶接電極42を図示されていないロボット制御装置の記
憶部に教示・記憶されたプログラムに従って次々と所望
の目的位置に位置決めするように構成されているもの
で、その位置決めのための移動は、上述したロボット胴
部31、ロボット上腕32、ロボット前腕33、ロボット手首
34の各旋回軸回りの動作を起動する各駆動モータから減
速装置を経ると共に位置検出器を有した位置決め及び速
度制御ループにより達成される構成に成っている。この
とき、溶接用ロボットの場合の所望の目的位置は、溶接
対象Ｗの各溶接位置であり、その各溶接位置にスタッド
ガン41の溶接電極42の先端を位置決めし、他方、溶接対
象Ｗは、例えば、固定台44上に固定され、この固定台44
に具備された固定電極43と上記スタッドガン41の電極42
とが対向した位置で加圧・通電が行われると、溶接対象
Ｗに溶接が施されるものである。
さて、第２図（ａ）は第１図に示した溶接ロボットを
模式的に示した機構概念図であり、第１図の各動作部に
対応する部分を同一参照番号で示してある。また、第２
図（ｂ）は、第２図（ａ）の部分拡大図である。第２図
（ａ）、（ｂ）を参照して溶接用ロボットの動作を説明
すると、オペレータは、ロボット制御装置側の教示盤
（図示なし）を介してスタッドガン41の溶接電極42が、
第２図（ａ）及び（ｂ）で実線図示の位置、即ち、溶接
対象である被溶接物Ｗを挟んで固定電極43と対向し、か
つ被溶接物Ｗから離れた位置に位置決めされるように予
め教示・記憶操作が行われてプログラムされる。この教
示されたプログラムに従って、ロボット制御装置（図示
なし）は、スタッドガン41の溶接電極42を上記教示位置
までロボット本体部のロボット胴部31、ロボット上腕3
2、ロボット前腕33、ロボット手首34のロボット動作に
より移動、位置決めされる。溶接電極42が位置決めされ
ると、ロボット制御装置は、スタッドガン41を付勢す
る。即ち、スタッドガン41に圧力空気を供給する。これ
により、スタッドガン41の溶接電極42は被溶接物Ｗに向
って加圧、押動され、被溶接物Ｗに当接すると共に固定
電極43と協働して被溶接物Ｗを押圧する。即ち、第３図
に図示のように、上記教示位置（P1）に溶接電極42が位
置決めされると、スタッドガン41により溶接電極42が目
的とする溶接位置に向けて圧接される。第３図は、この
加圧過程を示しており、時間Ｔにおいて加圧力が所望値
に達するとロボット制御装置は溶接電極42と固定電極43
との間に通電を開始し、この結果、被溶接物Ｗは上記両
電極42、43間で押圧されながら、電気溶接される。この
状態を一定時間にわたって継続し、加圧溶接が十分に確
立された時点で、通電を停止し、スタッドガン41の溶接
電極42を目的の溶接位置から引き離し、次の目的溶接位
置に向けて移動される。
模式的に示した機構概念図であり、第１図の各動作部に
対応する部分を同一参照番号で示してある。また、第２
図（ｂ）は、第２図（ａ）の部分拡大図である。第２図
（ａ）、（ｂ）を参照して溶接用ロボットの動作を説明
すると、オペレータは、ロボット制御装置側の教示盤
（図示なし）を介してスタッドガン41の溶接電極42が、
第２図（ａ）及び（ｂ）で実線図示の位置、即ち、溶接
対象である被溶接物Ｗを挟んで固定電極43と対向し、か
つ被溶接物Ｗから離れた位置に位置決めされるように予
め教示・記憶操作が行われてプログラムされる。この教
示されたプログラムに従って、ロボット制御装置（図示
なし）は、スタッドガン41の溶接電極42を上記教示位置
までロボット本体部のロボット胴部31、ロボット上腕3
2、ロボット前腕33、ロボット手首34のロボット動作に
より移動、位置決めされる。溶接電極42が位置決めされ
ると、ロボット制御装置は、スタッドガン41を付勢す
る。即ち、スタッドガン41に圧力空気を供給する。これ
により、スタッドガン41の溶接電極42は被溶接物Ｗに向
って加圧、押動され、被溶接物Ｗに当接すると共に固定
電極43と協働して被溶接物Ｗを押圧する。即ち、第３図
に図示のように、上記教示位置（P1）に溶接電極42が位
置決めされると、スタッドガン41により溶接電極42が目
的とする溶接位置に向けて圧接される。第３図は、この
加圧過程を示しており、時間Ｔにおいて加圧力が所望値
に達するとロボット制御装置は溶接電極42と固定電極43
との間に通電を開始し、この結果、被溶接物Ｗは上記両
電極42、43間で押圧されながら、電気溶接される。この
状態を一定時間にわたって継続し、加圧溶接が十分に確
立された時点で、通電を停止し、スタッドガン41の溶接
電極42を目的の溶接位置から引き離し、次の目的溶接位
置に向けて移動される。
上述において、溶接ロボットによる加圧溶接の動作過
程を説明したが、上述の溶接電極42を加圧押動させて溶
接対象である被溶接物Ｗを押圧する過程では、スタッド
ガン41の加圧力が300〜800Kg/cm2と大きな値を呈し、し
かも、加圧、押動は瞬時に行われる。その結果、スタッ
ドガン41の溶接電極42は被溶接物Ｗから大きな反力を受
ける。その反力のために、ロボット本体部は第２図
（ａ）、（ｂ）の両図に破線で図示のように、撓みを生
じ、故に、スタッドガン41自体の溶接電極42も教示され
た固定電極43との対向位置から位置ずれを生起して破線
で示した電極42aの位置に変位する。この変位量は、加
圧力の大きさに依存して異なると共にロボット本体部の
姿勢によっても異なり、その変位量は数mm程度となる。
即ち、目的とする溶接位置と実際に溶接される位置とで
は誤差が無視し得ない場合も発生するという問題点があ
る。
程を説明したが、上述の溶接電極42を加圧押動させて溶
接対象である被溶接物Ｗを押圧する過程では、スタッド
ガン41の加圧力が300〜800Kg/cm2と大きな値を呈し、し
かも、加圧、押動は瞬時に行われる。その結果、スタッ
ドガン41の溶接電極42は被溶接物Ｗから大きな反力を受
ける。その反力のために、ロボット本体部は第２図
（ａ）、（ｂ）の両図に破線で図示のように、撓みを生
じ、故に、スタッドガン41自体の溶接電極42も教示され
た固定電極43との対向位置から位置ずれを生起して破線
で示した電極42aの位置に変位する。この変位量は、加
圧力の大きさに依存して異なると共にロボット本体部の
姿勢によっても異なり、その変位量は数mm程度となる。
即ち、目的とする溶接位置と実際に溶接される位置とで
は誤差が無視し得ない場合も発生するという問題点があ
る。
しかも、教示された位置P1に位置決めが完了した後で
スタッドガンを付勢すると、上述のように位置変位を発
生するが、位置決めおよび加圧力が安定するまでには幾
分時間を経過することとなり、安定後、電気溶接のため
に通電を行うことになるから、各目的溶接位置における
溶接時間が若干、延びることになり、多数の目的溶接位
置を順次に溶接して行く過程では、累積的に作業時間が
長くなり、溶接作業能率の低下を招く不都合がある。従
って、本発明は斯かる不都合を排除して溶接ロボットの
溶接動作を制御する方法を提供せんとするものである。
スタッドガンを付勢すると、上述のように位置変位を発
生するが、位置決めおよび加圧力が安定するまでには幾
分時間を経過することとなり、安定後、電気溶接のため
に通電を行うことになるから、各目的溶接位置における
溶接時間が若干、延びることになり、多数の目的溶接位
置を順次に溶接して行く過程では、累積的に作業時間が
長くなり、溶接作業能率の低下を招く不都合がある。従
って、本発明は斯かる不都合を排除して溶接ロボットの
溶接動作を制御する方法を提供せんとするものである。
本発明によれば、複数の関節部を介して枢着された複
数のロボットアームと、前記複数のロボットアームにお
ける最前端のアームに結合されて互いに直交する少なく
とも２軸の回りに旋回可能な動作自由度を有したロボッ
ト手首と、前記ロボット手首の先端に装着された加圧溶
接具とを有して成る溶接ロボットにより固定設置された
溶接対象の各目的位置に加圧溶接を行う溶接動作の制御
方法において、 前記加圧溶接具の電極先端を前記溶接対象の目的位置
に位置決めして加圧力で押圧し、 このとき、前記加圧溶接具を前記溶接対象の各目的位
置に加圧力で押圧する略直前に前記ロボット手首の所定
の１軸回りの制御ループゲインを低減させ、以てシステ
ム剛性を減少させ、 前記加圧力に対する前記溶接対象からの反力による前
記加圧溶接具の前記電極先端がずれるとき、前記ロボッ
ト手首の前記所定の１軸回りの角変位を生起せしめて該
電極先端の前記目的位置からのずれ動作を吸収してずれ
を阻止し、 そのまま加圧力で前記目的位置を押圧し前記加圧溶接
具に通電して溶接を遂行する、 ことを特徴とする溶接用ロボットの溶接動作制御方法
を提供するものである。こうして、加圧溶接時の押圧作
用に対する反力をロボット手首の旋回、角変位により吸
収するようにすれば、ロボット腕機構に撓みを生ずるこ
とが無く、故に、加圧溶接具の電極先端を目的位置から
ずれることなく、持続的に保持することができるのであ
る。
数のロボットアームと、前記複数のロボットアームにお
ける最前端のアームに結合されて互いに直交する少なく
とも２軸の回りに旋回可能な動作自由度を有したロボッ
ト手首と、前記ロボット手首の先端に装着された加圧溶
接具とを有して成る溶接ロボットにより固定設置された
溶接対象の各目的位置に加圧溶接を行う溶接動作の制御
方法において、 前記加圧溶接具の電極先端を前記溶接対象の目的位置
に位置決めして加圧力で押圧し、 このとき、前記加圧溶接具を前記溶接対象の各目的位
置に加圧力で押圧する略直前に前記ロボット手首の所定
の１軸回りの制御ループゲインを低減させ、以てシステ
ム剛性を減少させ、 前記加圧力に対する前記溶接対象からの反力による前
記加圧溶接具の前記電極先端がずれるとき、前記ロボッ
ト手首の前記所定の１軸回りの角変位を生起せしめて該
電極先端の前記目的位置からのずれ動作を吸収してずれ
を阻止し、 そのまま加圧力で前記目的位置を押圧し前記加圧溶接
具に通電して溶接を遂行する、 ことを特徴とする溶接用ロボットの溶接動作制御方法
を提供するものである。こうして、加圧溶接時の押圧作
用に対する反力をロボット手首の旋回、角変位により吸
収するようにすれば、ロボット腕機構に撓みを生ずるこ
とが無く、故に、加圧溶接具の電極先端を目的位置から
ずれることなく、持続的に保持することができるのであ
る。
さて、本発明による溶接動作制御は、第１図に示した
６軸動作自由度形の溶接用ロボットにも、また周知の５
軸動作自由度形の溶接用ロボットにも適用可能であり、
ロボット本体部と加圧溶接具との構造には、特別に改変
を加える必要は無い。
６軸動作自由度形の溶接用ロボットにも、また周知の５
軸動作自由度形の溶接用ロボットにも適用可能であり、
ロボット本体部と加圧溶接具との構造には、特別に改変
を加える必要は無い。
従って、以下の実施例の記載は、溶接用ロボットの機
械的構造に就いては、第１図及び第２図に示した６軸動
作自由度形ロボットを念頭において説明する。
械的構造に就いては、第１図及び第２図に示した６軸動
作自由度形ロボットを念頭において説明する。
さて、既述のように、加圧溶接具としてのスタッドガ
ン41の先端の溶接電極42の先端を所望の目的溶接位置に
接近した教示位置P1に位置決めする過程で、ロボット本
体部においては、そのロボット胴部31、ロボット上腕部
32、ロボット前腕部33、ロボット手首34等の動作部をロ
ボット制御装置からの位置決め指令に基づいて駆動する
が、この場合に、各動作部には駆動モータ（通常は電動
サーボモータ）、減速装置、ベルト・プーリ機構等の伝
動機構、位置検出器等を有した位置指令形サーボ系が備
えられ、上記位置決め指令に従ってその動作部を駆動す
る構成にあることは周知の通りである。故に、各動作部
の位置指令形及び減速指令形サーボ系には制御ループゲ
インを有しており、ロボット制御装置側で伝達関数の定
数を加減することにより、この制御ループゲインを増減
することが可能に成っている。そして、制御ループゲイ
ンが大きいと、その動作部のシステム剛性が高くなり、
ゲインを低減すると、システム剛性が低くなることも知
られている。従って、各動作部の夫々の制御ループゲイ
ンを大きく維持すれば、ロボット本体部の剛性は高く維
持される。このような条件下で既述のようにスタッドガ
ン41の溶接電極42を教示した位置P1に位置決めし、次い
でスタッドガン41により、その電極42を溶接対象である
被溶接物Ｗの目的溶接位置に向けて押動させれば、その
反力がそのままロボット本体部に跳ね返ることになる。
その結果、当然にロボット部の各ロボットアーム32、33
等では、その長尺腕長のために撓みを来たし、その撓み
が原因となって、ロボット手首34の先端に装着したスタ
ッドガン41にも教示された位置P1からのずれが生ずる。
そこで、本発明では、スタッドガン41の装着されたロボ
ット手首34において、先ず溶接時の反力が、該ロボット
手首34の振り動作軸であるβ軸の中心を通るように、各
目的溶接位置に対応した教示位置P1を教示する段階で予
め設定するものである。そして、このような条件下で更
に、スタッドガン41による加圧操作の段階で、加圧開始
直前にロボット手首34の上記β軸回りの剛性を低下さ
せ、言わば、手首を緩めた状態を出現させ、反力作用時
にロボット本体部の各動作部、特に上記ロボットアーム
32、33に生ずる撓みやそれらの関節31a、32aで発生する
角変位をロボット手首34のβ軸回りの角変位即ち、手首
の動きだけで吸収するようにし、スタッドガン41の溶接
電極42における先端は、被溶接物Ｗの目的溶接位置に維
持させるようにするものである。そして、このために
は、ロボット手首34のβ軸における既述の制御ループゲ
インを加圧溶接時にロボット制御装置側で低減させるよ
うにすれば、容易に実現することができるのである。よ
り、具体的には、該制御ループにおける伝達関数のう
ち、適宜の定数を変化させる動作をロボット制御装置に
より遂行させれば良いのである。第４図は、本発明によ
る上述したロボット手首34のβ軸に関する制御ループゲ
インの低減操作を遂行するタイミングチャートを示した
ものである。第４図から理解できるように、先ず、ロボ
ット本体部を作動させて各目的溶接位置に対応した教示
位置P1にタイミングT1で到達、位置決めが完了すると、
その後、スタッドガン41による加圧作用をタイミングT2
で開始する。この加圧作用は各目的溶接位置に溶接を施
すに必要な時間間隔にわたって継続されることは、従来
と変わりない。こうして、加圧操作により、溶接電極42
が対向する固定電極43との間に被溶接物Ｗを挟んで停止
した時点T3で通電が開始され、この通電作用も一定時間
にわたって継続される。そして本発明では、上記位置決
めタイミングT1と加圧作用開始のタイミングT2との間の
時点T4において、ロボット手首34のβ軸回りに関する制
御ループゲインを低減させ、これを溶接作用の終了タイ
ミングT5の直前まで継続させるようにしたものである。
溶接作用の終了タイミングT5の後は、次の溶接目的位置
に向けてロボット本体部の動作により、ロボット手首34
に装着したスタッドガン41を移動させる操作が遂行され
る。
ン41の先端の溶接電極42の先端を所望の目的溶接位置に
接近した教示位置P1に位置決めする過程で、ロボット本
体部においては、そのロボット胴部31、ロボット上腕部
32、ロボット前腕部33、ロボット手首34等の動作部をロ
ボット制御装置からの位置決め指令に基づいて駆動する
が、この場合に、各動作部には駆動モータ（通常は電動
サーボモータ）、減速装置、ベルト・プーリ機構等の伝
動機構、位置検出器等を有した位置指令形サーボ系が備
えられ、上記位置決め指令に従ってその動作部を駆動す
る構成にあることは周知の通りである。故に、各動作部
の位置指令形及び減速指令形サーボ系には制御ループゲ
インを有しており、ロボット制御装置側で伝達関数の定
数を加減することにより、この制御ループゲインを増減
することが可能に成っている。そして、制御ループゲイ
ンが大きいと、その動作部のシステム剛性が高くなり、
ゲインを低減すると、システム剛性が低くなることも知
られている。従って、各動作部の夫々の制御ループゲイ
ンを大きく維持すれば、ロボット本体部の剛性は高く維
持される。このような条件下で既述のようにスタッドガ
ン41の溶接電極42を教示した位置P1に位置決めし、次い
でスタッドガン41により、その電極42を溶接対象である
被溶接物Ｗの目的溶接位置に向けて押動させれば、その
反力がそのままロボット本体部に跳ね返ることになる。
その結果、当然にロボット部の各ロボットアーム32、33
等では、その長尺腕長のために撓みを来たし、その撓み
が原因となって、ロボット手首34の先端に装着したスタ
ッドガン41にも教示された位置P1からのずれが生ずる。
そこで、本発明では、スタッドガン41の装着されたロボ
ット手首34において、先ず溶接時の反力が、該ロボット
手首34の振り動作軸であるβ軸の中心を通るように、各
目的溶接位置に対応した教示位置P1を教示する段階で予
め設定するものである。そして、このような条件下で更
に、スタッドガン41による加圧操作の段階で、加圧開始
直前にロボット手首34の上記β軸回りの剛性を低下さ
せ、言わば、手首を緩めた状態を出現させ、反力作用時
にロボット本体部の各動作部、特に上記ロボットアーム
32、33に生ずる撓みやそれらの関節31a、32aで発生する
角変位をロボット手首34のβ軸回りの角変位即ち、手首
の動きだけで吸収するようにし、スタッドガン41の溶接
電極42における先端は、被溶接物Ｗの目的溶接位置に維
持させるようにするものである。そして、このために
は、ロボット手首34のβ軸における既述の制御ループゲ
インを加圧溶接時にロボット制御装置側で低減させるよ
うにすれば、容易に実現することができるのである。よ
り、具体的には、該制御ループにおける伝達関数のう
ち、適宜の定数を変化させる動作をロボット制御装置に
より遂行させれば良いのである。第４図は、本発明によ
る上述したロボット手首34のβ軸に関する制御ループゲ
インの低減操作を遂行するタイミングチャートを示した
ものである。第４図から理解できるように、先ず、ロボ
ット本体部を作動させて各目的溶接位置に対応した教示
位置P1にタイミングT1で到達、位置決めが完了すると、
その後、スタッドガン41による加圧作用をタイミングT2
で開始する。この加圧作用は各目的溶接位置に溶接を施
すに必要な時間間隔にわたって継続されることは、従来
と変わりない。こうして、加圧操作により、溶接電極42
が対向する固定電極43との間に被溶接物Ｗを挟んで停止
した時点T3で通電が開始され、この通電作用も一定時間
にわたって継続される。そして本発明では、上記位置決
めタイミングT1と加圧作用開始のタイミングT2との間の
時点T4において、ロボット手首34のβ軸回りに関する制
御ループゲインを低減させ、これを溶接作用の終了タイ
ミングT5の直前まで継続させるようにしたものである。
溶接作用の終了タイミングT5の後は、次の溶接目的位置
に向けてロボット本体部の動作により、ロボット手首34
に装着したスタッドガン41を移動させる操作が遂行され
る。
以上、本発明により、溶接ロボットの溶接動作を制御
する方法に就いて、目的位置に正しく溶接作用が施され
るための制御動作に就いて説明したが、このような位置
ずれの防止は他の産業用ロボットがその先端のエンドエ
フェクタにより、加圧押動作用を伴うときは、等しく適
用可能であることは言うまでもない。
する方法に就いて、目的位置に正しく溶接作用が施され
るための制御動作に就いて説明したが、このような位置
ずれの防止は他の産業用ロボットがその先端のエンドエ
フェクタにより、加圧押動作用を伴うときは、等しく適
用可能であることは言うまでもない。
本発明によれば、溶接ロボットがスタッドガンを用い
て加圧・溶接を行う際に、反力に伴うスタッドガン溶接
電極の位置ずれをロボット動作部の特に手首だけで吸収
するようにしたから、溶接電極は溶接対象の目的とする
溶接位置に正しく位置決めされた状態で加圧・通電を行
って所望の溶接効果を得ることができるのである。特
に、手首の１軸回りの制御ループゲインを低減させ、以
てシステム剛性を減少させる制御動作を各溶接目的位置
毎に遂行することにより、次々の目的位置間を移動する
過程では手首のフラツキがなく、故に、各溶接目的位置
で正確に電極先端を位置決めし、正確に加圧溶接を遂行
できるので溶接ロボットの溶接作用精度を著しく向上さ
せることができるのである。
て加圧・溶接を行う際に、反力に伴うスタッドガン溶接
電極の位置ずれをロボット動作部の特に手首だけで吸収
するようにしたから、溶接電極は溶接対象の目的とする
溶接位置に正しく位置決めされた状態で加圧・通電を行
って所望の溶接効果を得ることができるのである。特
に、手首の１軸回りの制御ループゲインを低減させ、以
てシステム剛性を減少させる制御動作を各溶接目的位置
毎に遂行することにより、次々の目的位置間を移動する
過程では手首のフラツキがなく、故に、各溶接目的位置
で正確に電極先端を位置決めし、正確に加圧溶接を遂行
できるので溶接ロボットの溶接作用精度を著しく向上さ
せることができるのである。
第１図は、溶接ロボットの構造外形を示した正面図、第
２図（ａ）（ｂ）は従来の溶接動作で生じた位置ずれを
説明する機構図、第３図は従来の溶接作用における加圧
過程を示すグラフ図、第４図は本発明による溶接作用の
タイミングチャートである。 30……ロボット基台、31……ロボット胴部、32……ロボ
ット上腕、33……ロボット前腕、34……ロボット手首、
41……スタッドガン、42……溶接電極、43……固定電
極、Ｗ……被溶接物（溶接対象）。
２図（ａ）（ｂ）は従来の溶接動作で生じた位置ずれを
説明する機構図、第３図は従来の溶接作用における加圧
過程を示すグラフ図、第４図は本発明による溶接作用の
タイミングチャートである。 30……ロボット基台、31……ロボット胴部、32……ロボ
ット上腕、33……ロボット前腕、34……ロボット手首、
41……スタッドガン、42……溶接電極、43……固定電
極、Ｗ……被溶接物（溶接対象）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 聡 東京都日野市旭が丘３丁目５番地１ ファ ナック株式会社商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−273272（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−68685（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】複数の関節部を介して枢着された複数のロ
ボットアームと、前記複数のロボットアームにおける最
前端のアームに結合されて互いに直交する少なくとも２
軸の回りに旋回可能な動作自由度を有したロボット手首
と、前記ロボット手首の先端に装着された加圧溶接具と
を有して成る溶接ロボットにより固定設置された溶接対
象の各目的位置に加圧溶接を行う溶接動作の制御方法に
おいて、 前記加圧溶接具の電極先端を前記溶接対象の目的位置に
位置決めして加圧力で押圧し、 このとき、前記加圧溶接具を前記溶接対象の各目的位置
に加圧力で押圧する略直前に前記ロボット手首の所定の
１軸回りの制御ループゲインを低減させ、以てシステム
剛性を減少させ、 前記加圧力に対する前記溶接対象からの反力による前記
加圧溶接具の前記電極先端がずれるとき、前記ロボット
手首の前記所定の１軸回りの角変位を生起せしめて該電
極先端の前記目的位置からのずれ動作を吸収してずれを
阻止し、 そのまま加圧力で前記目的位置を押圧し前記加圧溶接具
に通電して溶接を遂行する、 ことを特徴とする溶接用ロボットの溶接動作制御方法。 - 【請求項２】前記ロボット手首の所定の１軸回りの制御
ループゲインを低減させるプロセスは前記溶接対象の各
目的位置毎に繰り返すことを特徴とする特許請求の範囲
1.に記載の溶接用ロボットの溶接動作制御方法。 - 【請求項３】前記ロボット手首の所定の１軸は、前記加
圧溶接具による前記溶接対象の各目的位置に対する加圧
方向に対して直交する手首旋回軸に選定する特許請求の
範囲1.又は2.に記載の溶接用ロボットの溶接動作制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262905A JPH0818143B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 溶接用ロボットの溶接動作制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262905A JPH0818143B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 溶接用ロボットの溶接動作制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107979A JPH01107979A (ja) | 1989-04-25 |
| JPH0818143B2 true JPH0818143B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=17382233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62262905A Expired - Lifetime JPH0818143B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 溶接用ロボットの溶接動作制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0818143B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111761324A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-13 | 马鞍山一马文化传媒有限公司 | 一种装饰工程用幕墙金属条安装装置及其工作方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6904275B2 (ja) * | 2018-01-29 | 2021-07-14 | トヨタ自動車株式会社 | 溶接装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0712545B2 (ja) * | 1985-05-28 | 1995-02-15 | 川崎重工業株式会社 | 産業用ロボツトにおける手首制御方法 |
| JPS6268685A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-03-28 | Nissan Shatai Co Ltd | スポツト溶接ロボツトの制御装置 |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP62262905A patent/JPH0818143B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111761324A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-13 | 马鞍山一马文化传媒有限公司 | 一种装饰工程用幕墙金属条安装装置及其工作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01107979A (ja) | 1989-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5405075A (en) | Welding apparatus and an operation method thereof | |
| KR20020007376A (ko) | 결합 프로세스 | |
| EP0194314A1 (en) | System for controlling posture of tool | |
| JPH0818143B2 (ja) | 溶接用ロボットの溶接動作制御方法 | |
| JP3668325B2 (ja) | 溶接ガンの加圧制御方法 | |
| JPH0871969A (ja) | ロボットの位置教示方法 | |
| JPH05212450A (ja) | 長尺材の曲げ加工方法及び装置 | |
| JP2596722B2 (ja) | スポット溶接方法および装置 | |
| JPH01143778A (ja) | 溶接用ロボットの自在型スタッドガンホルダー | |
| JP4583616B2 (ja) | 溶接ロボットの制御方法および装置 | |
| JP5513207B2 (ja) | 溶接ロボットの制御装置 | |
| JP2812078B2 (ja) | スポット溶接用ロボットの位置決め制御装置 | |
| JP2002219577A (ja) | 抵抗溶接装置および抵抗溶接方法 | |
| JP2001105153A (ja) | スポット溶接ロボット | |
| JPH0712545B2 (ja) | 産業用ロボツトにおける手首制御方法 | |
| JP2001105152A (ja) | スポット溶接ロボット | |
| JPS63251811A (ja) | 産業用ロボツトの制御装置 | |
| JP4263307B2 (ja) | スポット溶接装置 | |
| JP3580330B2 (ja) | 溶接装置の制御方法 | |
| JPH1099973A (ja) | ロボット溶接ガンのサーボ制御装置 | |
| JPH05261560A (ja) | スポット溶接方法およびその装置 | |
| JPS6268685A (ja) | スポツト溶接ロボツトの制御装置 | |
| JPH07116856A (ja) | スポット溶接方法およびスポット溶接装置 | |
| JP2006088207A (ja) | 溶接ロボット | |
| WO2022168980A1 (ja) | 摩擦攪拌ツールの制御方法及び摩擦攪拌装置 |