JPH10296452A - 電動ガンによる電極加圧力の制御方法 - Google Patents

電動ガンによる電極加圧力の制御方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続した加圧時の電極位置の平均値に現在値
を合わせるようにして、可能な限り安定したばらつきの
少ない加圧力を得て安定した溶接が可能な電動ガンによ
る電極加圧力の制御方法を提供する。 【解決手段】 電動機１により駆動される可動ア―ム５
の先端に電極７を備えた電動ガンによる電極加圧力の制
御方法において、電動機の制限トルクを予め設定し、該
電動機の駆動により可動ア―ムの先端の電極の到達位置
Ａを連続して計測・記憶し、該記憶された到達位置デ―
タ群の平均値Ｂを求め、前記現在値ＡをＢになるように
修正する制御を続行するようにした電動ガンによる電極
加圧力を制御する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機により駆動
される可動ア―ムの先端に電極を備えた電動ガンによる
電極加圧力の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電動機により駆動される可動ア―
ムの先端に電極を備えた電動ガンによる電極加圧力の制
御方法として、電動機のトルクを制御することによる開
ル―プ制御が通常行われている。
【０００３】例えば特開平６ー３１２２７３号公報に示
すような、位置検出器を有するモ―タにより一方の電極
を動作目標位置まで動作させ対となる他方の電極とでワ
―クを接触位置で挟み加圧保持する電動ガンを使用し、
前記モ―タによる一方の電極の所定の加圧力が得られる
ときに必要なモ―タ電流を複数点測定し、これらの加圧
力ーモ―タ電流の組から、変換関数及びその逆関数を作
成し、加圧用電流指令回路で任意の設定加圧力からモ―
タ電流指令値を計算させ、かつ溶接時モ―タ電流値から
実加圧力への変換を行うようにして帰還されたモ―タ電
流信号から実加圧力を計算し、前記任意の設定加圧力と
前記計算した実加圧力との差異があるときは、一方の電
極の突き出し量を補正するようにした電動ガンによる電
極加圧力の制御方法、がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術では、加圧力のチェックを最終的にはモ―タ電流値
によって行うため、モ―タから電極までの間の機械部分
の微妙な摩擦抵抗や変換効率の変動等によるノイズから
正確な加圧力のチェックができない、という問題があ
る。
【０００５】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、連続した加圧時の電極位置の平均値に現在値を
合わせるようにして、可能な限り安定したばらつきの少
ない加圧力を得て安定した溶接が可能な電動ガンによる
電極加圧力の制御方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における電動ガンによる電極加圧力の制御方
法は、電動機により駆動される可動ア―ムの先端に電極
を備えた電動ガンによる電極加圧力の制御方法におい
て、電動機の制限トルクを予め設定し、該電動機の駆動
により可動ア―ムの先端の電極の到達位置Ａを連続して
計測・記憶し、該記憶された到達位置デ―タ群の平均値
Ｂを求め、前記現在値ＡをＢになるように修正する制御
を続行するようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１，図２を参照して本発明の実
施例について説明する。図１は本発明に係る制御方法を
説明するための電動ガンの概略断面図である。また、図
２は本発明に係る制御方法を説明するためのブロック図
である。そして、図において１は電動モータであり、２
は該電動モータ１の上部に配置されたエンコ―ダであ
る。
【０００８】前記電動モータ１の出力軸には減速機３が
接続されており、該減速機３にはリ―ドスクリュ―４が
接続され、該リ―ドスクリュ―４には可動ア―ム５に固
着されたナット６が螺合されている。また、可動ア―ム
５の先端部には電極７が取付けられている。
【０００９】８は前記電極７と対向する位置に配置され
た電極であり、該電極８を取付けた固定ア―ム９はロボ
ットの手首１０とエコライザ―１１を介して接続されて
いると共に、固定ア―ム９の上部には前記減速機３が配
置されている。
【００１０】ロボットにより電動ガンを移動させ、固定
ア―ム９側の電極８をワ―ク１２に当接させた状態で前
記電動モータ１を駆動させることにより、該電動モータ
１の回転は減速機３を介してリ―ドスクリュ―４に伝達
され、該リ―ドスクリュ―４のナット６を介して可動ア
―ム５はワ―ク１２側に向けて移動し、可動ア―ム５の
先端部の電極７がワ―ク１２に当接した後、該電極７に
よりワ―ク１２を加圧し、電動モータ１は付与された電
流（トルク）に対応した位置で電極７の下降を停止させ
る。この時の電極７の位置はエンコ―ダ２によって計測
・記憶されるようになっている。
【００１１】この電極７の停止した位置が所望の加圧位
置とみなされて溶接電流か供給され、ワ―ク１２に対し
て溶接が行われ、該溶接が終了すると電動モータ１を逆
転させて電極７をワ―ク１２から離すように後進させ
る。
【００１２】ところで、電動モータ１には制限トルク
（電流）が予め設定供給されるのであるが、該電動モー
タ１からの動力は、減速機３，リ―ドスクリュ―その他
の機械装置を経て電極７に伝達されてその間に摩擦抵抗
や動力変換効率等によるロスや、固定ア―ム９がワ―ク
１２の加圧によってたわむこと等から、電極７によるワ
―ク１２の加圧力にはばらつきが生じるものである。そ
して、この加圧力のばらつきは溶接品質の均衡を阻害す
るものであり、そのため加圧力は可能なかぎり均一にす
る必要がある。
【００１３】そこで本発明では図２に示すような加圧力
の制御を行う。即ち，固定ア―ム９のたわみは一般に加
圧力と一定の比例関係にあるが、まず、ワ―ク１２に所
望の加圧力を与えるべく電動モータ１に付与するトルク
（電流）を選定し、該制限トルクで電動モータ１を駆動
する。その際，付与された電流Ｉによって電極７が到達
した位置Ａを現在値としてシフトメモリ２０のマス１に
記憶され、その際，例えばシフトメモリ２０が６個のマ
スを備えているとすると、該マス１に記憶されていたデ
―タはマス２に送られ、順次各マス内のデ―タは次のマ
スに送られて、最後のマス６内にはマス５に記憶されて
いたデ―タが送られると共にマス６内に記憶されていた
デ―タは放出される。
【００１４】このようにして、シフトメモリ２０の６個
のマスの電極７の到達位置Ａのデ―タが更新記憶される
とその平均値Ｂが算出される。この平均値の算出には単
純平均，２乗平均或はデ―タ数に応じて適切な確率的手
法が用いられ得る。そして、例えば単純平均でＢが得ら
れたならば、溶接直前に現在値ＡをＢになるように電極
の位置の修正を行う（例えばパルスによる強制的変
更）。
【００１５】そして、続く次の溶接時の電極位置の現在
値Ａがシフトメモリ２０のマス１に記憶され、該マス１
に記憶されていたデ―タはマス２に送られ、順次各マス
内のデ―タは次のマスに送られて、最後のマス６内には
マス５に記憶されていたデ―タが送られると共にマス６
内に記憶されていたデ―タは放出される。それに引続い
てシフトメモリ６個の単純平均Ｂを求め、現在値ＡをＢ
になるように電極の位置の修正を行った後，溶接が実行
される。このようにして、毎溶接時に判断と必要に応じ
た修正を繰り返すことにより、可能な限り安定したばら
つきの少ない加圧力を得て安定した溶接が可能な電動ガ
ンとなるのである。。
【００１６】そして、このようにして現在値Ａの修正を
順次行うことにより、電極の消耗による加圧位置の変化
にも自動的に順応させ得るものである。
【００１７】なお、以上のような制御において、溶接直
前の電極位置は前記シフトメモリの平均値Ｂに修正され
るものであるから、そのシフトメモリには過去のデ―タ
が満杯になっていないと適正な平均値が算出され得ない
ことになる。そこで、その対策として例えばこの制御の
スタ―ト時だけは得られた現在値Ａをシフトメモリの全
マスに入れるようにするとよい。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係る電極加圧力の制御方法は、
電動機により駆動される可動ア―ムの先端に電極を備え
た電動ガンによる電極加圧力の制御方法において、電動
機の制限トルクを予め設定し、該電動機の駆動により可
動ア―ムの先端の電極の到達位置Ａを連続して計測・記
憶し、該記憶された到達位置デ―タ群の平均値Ｂを求
め、前記現在値ＡをＢになるように修正する制御を続行
するようにしたので、電動機による加圧力を直接に検出
することなく、電極の到達位置の適切な制御により、安
定したばらつきの少ない加圧力を得て安定した溶接が可
能な電動ガンによる電極加圧力の制御方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る制御方法を説明するための
電動ガンの概略断面図である
【図２】図２は本発明に係る制御方法を説明するための
ブロック図である。
【符号の説明】
１ 電動機 ２ エンコ―ダ ５ 可動ア―ム ７，８ 電極 ２０ 電極位置シフトメモリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電動機により駆動される可動ア―ムの先端
    に電極を備えた電動ガンによる電極加圧力の制御方法に
    おいて、電動機の制限トルクを予め設定し、該電動機の
    駆動により可動ア―ムの先端の電極の到達位置Ａを連続
    して計測・記憶し、該記憶された到達位置デ―タ群の平
    均値Ｂを求め、前記現在値ＡをＢになるように修正する
    制御を続行するようにした電動ガンによる電極加圧力を
    制御する方法。
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