JPH1085945A - 電動サーボガン装置 - Google Patents
電動サーボガン装置Info
- Publication number
- JPH1085945A JPH1085945A JP8243448A JP24344896A JPH1085945A JP H1085945 A JPH1085945 A JP H1085945A JP 8243448 A JP8243448 A JP 8243448A JP 24344896 A JP24344896 A JP 24344896A JP H1085945 A JPH1085945 A JP H1085945A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- servo
- gun
- control system
- welding
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/30—Features relating to electrodes
- B23K11/31—Electrode holders and actuating devices therefor
- B23K11/311—Electrode holders and actuating devices therefor the actuating device comprising an electric motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ロボットの制御系に大幅な改良を要することな
く、既存のロボットへ広く適用可能な独立２軸方式の電
動サーボガン装置を提供する。 【解決手段】電極１３を駆動する加圧機構１２，１５
と、電極１１の位置調整を行うイコライズ機構１４，１
６とを備える電動ガン３と、これら加圧機構とイコライ
ズ機構とを制御する電動ガン３のサーボ系４と、この電
動ガン３を装着したロボット１の作動を制御する制御系
５と、ロボットの制御系５により所定の溶接位置に移動
したことを起点にサーボ系４の操作を開始し、サーボ系
４の溶接操作終了によりロボット制御系５の作動を再開
させる制御指令回路６とを備える。
く、既存のロボットへ広く適用可能な独立２軸方式の電
動サーボガン装置を提供する。 【解決手段】電極１３を駆動する加圧機構１２，１５
と、電極１１の位置調整を行うイコライズ機構１４，１
６とを備える電動ガン３と、これら加圧機構とイコライ
ズ機構とを制御する電動ガン３のサーボ系４と、この電
動ガン３を装着したロボット１の作動を制御する制御系
５と、ロボットの制御系５により所定の溶接位置に移動
したことを起点にサーボ系４の操作を開始し、サーボ系
４の溶接操作終了によりロボット制御系５の作動を再開
させる制御指令回路６とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は抵抗溶接を行う電
動サーボガン装置に関する。
動サーボガン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業用ロボットを利用して溶接処理を自
動化する場合、エア駆動方式の溶接ガンが良く採用され
るが、エア駆動方式はエアの流通やバルブの切り替えに
応答遅れが生じ、１打点あたりの溶接時間が長く掛か
る。また、エアの排気音も大きい等という不具合があっ
た。このため、アクチュエータに電動機を備える電動ガ
ンを採用する例も見られる。
動化する場合、エア駆動方式の溶接ガンが良く採用され
るが、エア駆動方式はエアの流通やバルブの切り替えに
応答遅れが生じ、１打点あたりの溶接時間が長く掛か
る。また、エアの排気音も大きい等という不具合があっ
た。このため、アクチュエータに電動機を備える電動ガ
ンを採用する例も見られる。
【０００３】その場合、ロボットにより電動ガンを所定
の溶接位置に移動し、その位置決め完了後に電動ガンの
イコライズ動作と加圧動作を行うことになるが、従来は
ロボットの制御系を利用してイコライズ動作を制御し、
加圧動作のみを電動ガンの制御系により制御している。
の溶接位置に移動し、その位置決め完了後に電動ガンの
イコライズ動作と加圧動作を行うことになるが、従来は
ロボットの制御系を利用してイコライズ動作を制御し、
加圧動作のみを電動ガンの制御系により制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため、ロボットに
は電動ガンを採用するのにイコライズ動作の制御系が必
要となる。例えば、ロボットが６軸制御を基本としてい
るならば、このイコライズ動作のため、さらにもう１軸
の制御系が必要なため、ロボットの制御系に大幅な改造
を加える必要があった。
は電動ガンを採用するのにイコライズ動作の制御系が必
要となる。例えば、ロボットが６軸制御を基本としてい
るならば、このイコライズ動作のため、さらにもう１軸
の制御系が必要なため、ロボットの制御系に大幅な改造
を加える必要があった。
【０００５】この点について、特開平６−３２８２６７
号公報では、電動ガンにイコライズ機構を組み込み、こ
のイコライズ機構も電動機（モータ）で駆動するものが
開示されている。しかし、この場合でもイコライズ機構
の制御については、あくまでもロボットの制御系を利用
するため、この電動ガンの採用に際しては、ロボット制
御系にイコライズ機構のための制御機能を付与する必要
があり、やはり、例えば６軸の制御系をもつロボットに
何の改良も加えることなく、そのまま適用することはで
きない。
号公報では、電動ガンにイコライズ機構を組み込み、こ
のイコライズ機構も電動機（モータ）で駆動するものが
開示されている。しかし、この場合でもイコライズ機構
の制御については、あくまでもロボットの制御系を利用
するため、この電動ガンの採用に際しては、ロボット制
御系にイコライズ機構のための制御機能を付与する必要
があり、やはり、例えば６軸の制御系をもつロボットに
何の改良も加えることなく、そのまま適用することはで
きない。
【０００６】この発明はこのような問題を解決するた
め、電動ガンのイコライズ機構と加圧機構を制御するサ
ーボ系の動作と、ロボット制御系の動作とを互いに連係
させることにより、ロボットの制御系に大幅な改良を要
することなく、既存のロボットへ広く適用可能な電動サ
ーボガン装置の提供を目的とする。
め、電動ガンのイコライズ機構と加圧機構を制御するサ
ーボ系の動作と、ロボット制御系の動作とを互いに連係
させることにより、ロボットの制御系に大幅な改良を要
することなく、既存のロボットへ広く適用可能な電動サ
ーボガン装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、電極を駆
動する加圧機構と、電極位置を相対的に調整するイコラ
イズ機構とを備えた電動ガンと、これら加圧機構とイコ
ライズ機構とを制御する電動ガンのサーボ系と、この電
動ガンを装着したロボットの作動を制御する制御系と、
ロボットの制御系により所定の溶接位置に移動したこと
を起点にサーボ系の操作を開始し、サーボ系の操作終了
によりロボット制御系の作動を再開させる制御指令回路
とを備える。
動する加圧機構と、電極位置を相対的に調整するイコラ
イズ機構とを備えた電動ガンと、これら加圧機構とイコ
ライズ機構とを制御する電動ガンのサーボ系と、この電
動ガンを装着したロボットの作動を制御する制御系と、
ロボットの制御系により所定の溶接位置に移動したこと
を起点にサーボ系の操作を開始し、サーボ系の操作終了
によりロボット制御系の作動を再開させる制御指令回路
とを備える。
【０００８】
【作用】ロボットの制御系により電動ガンを所定の溶接
位置へと移動したら、この信号を受けてサーボ系が電動
ガンの操作を開始する。つまり、イコライズ機構を駆動
して電極の相対位置を調整し、さらに加圧機構を駆動し
て電極間にワークを挟持し、溶接の通電を制御する。こ
のようにして溶接が終了し、電極を初期の開放状態に戻
したら、サーボ系からの信号により、ロボットの制御系
がロボットの作動を再開し、電動ガンを所定の待機位
置、あるいは次の溶接位置へと移動させる。
位置へと移動したら、この信号を受けてサーボ系が電動
ガンの操作を開始する。つまり、イコライズ機構を駆動
して電極の相対位置を調整し、さらに加圧機構を駆動し
て電極間にワークを挟持し、溶接の通電を制御する。こ
のようにして溶接が終了し、電極を初期の開放状態に戻
したら、サーボ系からの信号により、ロボットの制御系
がロボットの作動を再開し、電動ガンを所定の待機位
置、あるいは次の溶接位置へと移動させる。
【０００９】この場合、電動ガンはすべての動作がその
サーボ系により制御されるため、ロボットの制御系にイ
コライズ動作の制御を行うなどの機能を付加する必要は
なく、ロボットの制御系がほとんどそのまま利用できる
から、既存のロボットにも容易かつ安価に適用可能にな
る。
サーボ系により制御されるため、ロボットの制御系にイ
コライズ動作の制御を行うなどの機能を付加する必要は
なく、ロボットの制御系がほとんどそのまま利用できる
から、既存のロボットにも容易かつ安価に適用可能にな
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１において、１は６軸のロボッ
トで、そのロボットハンド１ａに２軸の溶接ガンとし
て、イコライズ用の電動機（サーボモータ）と加圧用の
電動機（サーボモータ）を備える電動ガン３が取り付け
られる。そして、ロボット１の６軸動作を制御するロボ
ット制御盤５と、電動ガン３への溶接電気の供給（通電
時間や電流値など）を制御する溶接制御盤７（タイマ）
と、電動ガン３のイコライズ動作と加圧動作を制御する
サーボコントローラ４（サーボ制御盤）と、これら制御
のシーケンスを司るインタロック制御盤６が設けられ
る。また、ワークをセットする治具８が配置され、その
動きもインタロック制御盤６のシーケンスを受けるよう
になっている。
トで、そのロボットハンド１ａに２軸の溶接ガンとし
て、イコライズ用の電動機（サーボモータ）と加圧用の
電動機（サーボモータ）を備える電動ガン３が取り付け
られる。そして、ロボット１の６軸動作を制御するロボ
ット制御盤５と、電動ガン３への溶接電気の供給（通電
時間や電流値など）を制御する溶接制御盤７（タイマ）
と、電動ガン３のイコライズ動作と加圧動作を制御する
サーボコントローラ４（サーボ制御盤）と、これら制御
のシーケンスを司るインタロック制御盤６が設けられ
る。また、ワークをセットする治具８が配置され、その
動きもインタロック制御盤６のシーケンスを受けるよう
になっている。
【００１１】電動ガン３は図２のようにフレーム１０と
一体のアーム１０ａが設けられ、アーム１０ａの先端に
固定電極１１が形成される。フレーム１０に固定電極１
１と同軸上を進退可能な加圧用のスクリュロッド１２が
設けられ、その固定電極１１に臨む先端部に可動電極１
３が形成される。ロボットハンド１ａ側との間にイコラ
イズ用のスクリュロッド１４が回転自在に支持され、フ
レーム１０はこのスクリュロッド１４上を進退可能に取
り付けられる。
一体のアーム１０ａが設けられ、アーム１０ａの先端に
固定電極１１が形成される。フレーム１０に固定電極１
１と同軸上を進退可能な加圧用のスクリュロッド１２が
設けられ、その固定電極１１に臨む先端部に可動電極１
３が形成される。ロボットハンド１ａ側との間にイコラ
イズ用のスクリュロッド１４が回転自在に支持され、フ
レーム１０はこのスクリュロッド１４上を進退可能に取
り付けられる。
【００１２】スクリュロッド１３に加圧用のサーボモー
タ１５が、スクリュロッド１４にイコライズ用のサーボ
モータ１６がそれぞれ連結される。サーボコントローラ
４は加圧用とイコライズ用の１軸アンプ２０ａ，２０ｂ
を内蔵するもので、インタロック制御盤６のシーケンス
を受けながら、各サーボモータ１５，１６の回転を監視
するエンコーダ１７，１８の信号に基づいて、イコライ
ズ動作と加圧動作をフィードバック制御するようになっ
ている。２１ａ，２１ｂはぞれぞれ１軸アンプ２０ａ，
２０ｂにデータ（ワークに応じた制御データ）を打ち込
むパラメータユニットを表す。
タ１５が、スクリュロッド１４にイコライズ用のサーボ
モータ１６がそれぞれ連結される。サーボコントローラ
４は加圧用とイコライズ用の１軸アンプ２０ａ，２０ｂ
を内蔵するもので、インタロック制御盤６のシーケンス
を受けながら、各サーボモータ１５，１６の回転を監視
するエンコーダ１７，１８の信号に基づいて、イコライ
ズ動作と加圧動作をフィードバック制御するようになっ
ている。２１ａ，２１ｂはぞれぞれ１軸アンプ２０ａ，
２０ｂにデータ（ワークに応じた制御データ）を打ち込
むパラメータユニットを表す。
【００１３】図３はインタロック制御盤６のシーケンス
内容を説明する動作表で、インタロック制御盤６はロボ
ット制御盤５へ位置決め動作を命令する。ロボット制御
盤５はその動作命令を受けると、ティーチングに基づい
てロボット１の６軸動作を制御し、ワーク（治具８にセ
ット）の溶接打点に電動ガン３を位置決めする。位置
決めが完了すると、ロボット制御盤５はインタロック制
御盤６へ溶接加圧指令を返送する。インタロック制御
盤６はこの加圧指令を受けて、サーボコントローラ４へ
溶接加圧の開始命令（始動指令）を出力する。
内容を説明する動作表で、インタロック制御盤６はロボ
ット制御盤５へ位置決め動作を命令する。ロボット制御
盤５はその動作命令を受けると、ティーチングに基づい
てロボット１の６軸動作を制御し、ワーク（治具８にセ
ット）の溶接打点に電動ガン３を位置決めする。位置
決めが完了すると、ロボット制御盤５はインタロック制
御盤６へ溶接加圧指令を返送する。インタロック制御
盤６はこの加圧指令を受けて、サーボコントローラ４へ
溶接加圧の開始命令（始動指令）を出力する。
【００１４】サーボコントローラ４はこの開始命令を受
けると、サーボモータ１５，１６を正方向へ回転してイ
コライズ動作および加圧動作を制御し、所定トルクの加
圧力に達すると、インタロック制御盤６へ溶接加圧の
完了信号を返送する。インタロック制御盤６はこの完了
信号を受けて、溶接制御盤７へ溶接電気の通電起動を
命令する。
けると、サーボモータ１５，１６を正方向へ回転してイ
コライズ動作および加圧動作を制御し、所定トルクの加
圧力に達すると、インタロック制御盤６へ溶接加圧の
完了信号を返送する。インタロック制御盤６はこの完了
信号を受けて、溶接制御盤７へ溶接電気の通電起動を
命令する。
【００１５】溶接制御盤７は通電命令を受けると、所定
の溶接電気をタイマの設定時間だけ通電し、電極１１と
１３間のワークを溶接する。タイマの設定時間（通電の
保持時間）が経過すると、インタロック制御盤６へ溶
接の完了信号を返送する。インタロック制御盤６はこの
完了信号を受けて、サーボコントローラ４へ今度はワ
ークの解放（離脱指令）を命令する。
の溶接電気をタイマの設定時間だけ通電し、電極１１と
１３間のワークを溶接する。タイマの設定時間（通電の
保持時間）が経過すると、インタロック制御盤６へ溶
接の完了信号を返送する。インタロック制御盤６はこの
完了信号を受けて、サーボコントローラ４へ今度はワ
ークの解放（離脱指令）を命令する。
【００１６】サーボコントローラ４はワークの解放命令
を受けると、サーボモータ１５，１６の逆方向への回転
を制御し、固定電極１１と可動電極１３をワークから離
間させる。電極１１，１３が初期の開き状態に復帰する
と、ワークの解放完了信号をインタロック制御盤６へ
返送する。インタロック制御盤６はこの完了信号を受け
て、電動ガン３をつぎの打点位置、あるいは待機位置に
移動すべくロボット制御盤５へ１打点の溶接作業の完
了を送信する。
を受けると、サーボモータ１５，１６の逆方向への回転
を制御し、固定電極１１と可動電極１３をワークから離
間させる。電極１１，１３が初期の開き状態に復帰する
と、ワークの解放完了信号をインタロック制御盤６へ
返送する。インタロック制御盤６はこの完了信号を受け
て、電動ガン３をつぎの打点位置、あるいは待機位置に
移動すべくロボット制御盤５へ１打点の溶接作業の完
了を送信する。
【００１７】このような構成すると、サーボコントロー
ラ４により、２軸の電動ガン３はロボット制御盤５から
独立的にすべての動作が制御されるため、ロボット制御
盤５にはイコライズ動作などの制御機能を付加する必要
がない。つまり、この独立２軸式の電動サーボガン装置
は、既存のロボットにも、その大幅な改造を施さず、容
易かつ安価に適用できる。
ラ４により、２軸の電動ガン３はロボット制御盤５から
独立的にすべての動作が制御されるため、ロボット制御
盤５にはイコライズ動作などの制御機能を付加する必要
がない。つまり、この独立２軸式の電動サーボガン装置
は、既存のロボットにも、その大幅な改造を施さず、容
易かつ安価に適用できる。
【００１８】例えば、６軸のロボットにエア駆動方式の
２軸溶接ガンに変えて適用する場合、図１の中で表すよ
うにエア駆動方式の溶接ガン用のエア配管系３１（点線
で表す）を撤去し、インタロック制御盤６にサーボコン
トローラ４との間で信号をやり取りする改造部分３０を
加えるだけで済み、ロボット制御盤５などは殆どそのま
ま利用できる。
２軸溶接ガンに変えて適用する場合、図１の中で表すよ
うにエア駆動方式の溶接ガン用のエア配管系３１（点線
で表す）を撤去し、インタロック制御盤６にサーボコン
トローラ４との間で信号をやり取りする改造部分３０を
加えるだけで済み、ロボット制御盤５などは殆どそのま
ま利用できる。
【００１９】
【発明の効果】この発明によれば、電極を駆動する加圧
機構と、電極位置を相対的に調整するイコライズ機構と
を備える電動ガンと、これら加圧機構とイコライズ機構
とを制御する電動ガンのサーボ系と、この電動ガンを装
着したロボットの作動を制御する制御系と、ロボットの
制御系により所定の溶接位置に移動したことを起点にサ
ーボ系の操作を開始し、サーボ系の溶接操作終了により
ロボット制御系の作動を再開させる制御指令回路とを備
えたので、２軸の電動ガンはすべての動作がサーボ系に
より制御されるので、ロボットの制御系には、イコライ
ズ動作の制御を行うなどの機能を付加する必要はなく、
既存のロボットへの適用も容易かつ安価に実現できる。
機構と、電極位置を相対的に調整するイコライズ機構と
を備える電動ガンと、これら加圧機構とイコライズ機構
とを制御する電動ガンのサーボ系と、この電動ガンを装
着したロボットの作動を制御する制御系と、ロボットの
制御系により所定の溶接位置に移動したことを起点にサ
ーボ系の操作を開始し、サーボ系の溶接操作終了により
ロボット制御系の作動を再開させる制御指令回路とを備
えたので、２軸の電動ガンはすべての動作がサーボ系に
より制御されるので、ロボットの制御系には、イコライ
ズ動作の制御を行うなどの機能を付加する必要はなく、
既存のロボットへの適用も容易かつ安価に実現できる。
【図１】この発明の実施形態を表す構成図である。
【図２】同じく構成説明図である。
【図３】同じく溶接処理を説明する動作表である。
１ ６軸ロボット ３ ２軸の電動ガン ４ サーボコントローラ ５ ロボット制御盤 ６ インタロック制御盤 ７ 溶接制御盤
Claims (1)
- 【請求項１】電極を駆動する加圧機構と、電極位置を相
対的に調整するイコライズ機構とを備える電動ガンと、
これら加圧機構とイコライズ機構とを制御する電動ガン
のサーボ系と、この電動ガンを装着したロボットの作動
を制御する制御系と、ロボットの制御系により所定の溶
接位置に移動したことを起点にサーボ系の操作を開始
し、サーボ系の溶接操作終了によりロボット制御系の作
動を再開させる制御指令回路とを備えたことを特徴とす
る電動サーボガン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8243448A JPH1085945A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 電動サーボガン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8243448A JPH1085945A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 電動サーボガン装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1085945A true JPH1085945A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17104038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8243448A Pending JPH1085945A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 電動サーボガン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1085945A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005123320A1 (ja) * | 2004-06-15 | 2005-12-29 | Takamaru Engineers Co., Ltd. | スポット溶接用ロボットシステム |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP8243448A patent/JPH1085945A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005123320A1 (ja) * | 2004-06-15 | 2005-12-29 | Takamaru Engineers Co., Ltd. | スポット溶接用ロボットシステム |
| JP2006000864A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Takamaru Kogyo Kk | スポット溶接用ロボットシステム |
| JP4733367B2 (ja) * | 2004-06-15 | 2011-07-27 | 高丸工業株式会社 | スポット溶接用ロボットシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040316 |