JPH11216573A - フランジ部のスポット溶接方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの支持位置のばらつき等の発生にも拘
わらず、フランジ部の本来の溶接点位置に正確にスポッ
ト溶接を行うことができ、端打等に起因する強度低下を
確実に防止し得るスポット溶接方法及びその装置を提供
する。 【解決手段】 スポット溶接ガン４の電極チップ４３の
進行方向Ｓに対し後方にフランジ端２４から溶接点２５
までの距離と同じ寸法だけ離れた位置にフランジ端の延
びる方向に互いに離して２つのリミットスイッチ５，５
を取り付ける。スポット溶接ガンをフランジ端に正対さ
せて前進させ、両リミットスイッチが共にフランジ端と
当接してＯＮ作動した時点で停止させる。この停止位置
で両電極チップ４３，４４によりスポット溶接を実行さ
せる。数点についてのフランジ端位置データに基づきテ
ィーチングによる基準位置データを補正し、以後、リミ
ットスイッチによるフランジ端位置の検出を行わずに、
補正後の基準位置データに基づきスポット溶接を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フランジ部を有す
るワークを対象にし、溶接ロボットによってそのフラン
ジ部をスポット溶接するために用いられるフランジ部の
スポット溶接方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、溶接ロボットを用いたスポッ
ト溶接方法及びその装置として、車両のルーフ溝に対す
るスポット溶接を対象にして、そのルーフ溝の位置を検
出して溶接点位置を調節するようにしたものが知られて
いる（例えば、特開平９−２４４７４号公報参照）。こ
のものでは、溶接ロボットの溶接電極の前後両側にそれ
ぞれ位置決めピンを上記溶接電極と略等長に突出させ、
この一対の位置決めピンの双方が上記ルーフ溝内に入り
込んだ状態で上記溶接電極によりスポット溶接を行うこ
とにより、スポット溶接位置が確実にルーフ溝底位置に
なるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、溶接ロボッ
トのスポット溶接ガンを用いて自動スポット溶接を行う
場合には、一般に、所定位置に固定したワークの全体形
状及びそのワークに対する各溶接点位置までのスポット
溶接ガンの移動を予めティーチングし、このティーチン
グにより記憶設定された基準位置データに基づいて各溶
接点位置に対するスポット溶接を行うようにされてい
る。これを、例えば図１０に示すように上下に重ねた２
枚の薄板の各フランジ部２１をスポット溶接ガン４によ
り接合させるというワークのスポット溶接に適用する
と、上記ワーク２の全体形状に対する溶接ロボットの相
対的な位置関係と、そのワーク２の各溶接点位置とにつ
いてティーチングが行われ、溶接ロボットのアーム先端
に装着されたスポット溶接ガン４を上記ティーチングに
より記憶設定された基準位置データに基づき移動させて
上下の両電極で挟み込んでスポット溶接する（打点す
る）ことになる。

【０００４】しかしながら、上記の方法によると、スポ
ット溶接ガン４は上記のティーチングにより初期設定さ
れた基準位置データに基づき常に同一位置に打点（スポ
ット溶接）することになり、不都合が生じる場合があ
る。すなわち、上記ティーチングは図１１に一点鎖線で
示すティーチング時のフランジ部２１の位置（初期設定
位置）に基づいて行われるため、以後の量産時にスポッ
ト溶接が行われる各溶接点（打点）２５，２５，…の位
置も上記初期設定位置に基づいて画一的に位置設定され
ることになる。ところが、上記量産においては、主とし
てワーク２の支持位置のずれ（ばらつき）に加え、ティ
ーチング誤差、溶接ロボットの繰り返しの動作誤差、ワ
ークの全体形状の寸法誤差、フランジ部の寸法誤差等の
発生が考えられ、実際にはワークのフランジ部位置（同
図に実線で示すフランジ部２１′位置参照）が上記初期
設定位置からずれてしまうおそれがある。そして、ずれ
た場合であっても、打点位置は初期設定位置（同図に一
点鎖線で示す位置参照）に基づいて設定されているた
め、その画一的に設定された打点位置にスポット溶接が
行われてしまうことになる。このため、本来は初期設定
位置のフランジ部２１のフランジ端２４の位置から寸法
Ｌだけ離れた設定打点位置に対し打点するようにティー
チングされていても、実際には上記設定打点位置よりも
フランジ端側にずれた位置にスポット溶接が行われる結
果、図１２のワーク２′に示すようないわゆる「端打」
状態のスポット溶接箇所が生じるおそれがある。そし
て、端打が生じると、フランジ部２１′を構成する素材
が溶融しその溶融部分（チリ）２６，２６，…がフラン
ジ端２４から飛び出してしまい、そのスポット溶接箇所
の強度低下を招くことになる。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、ワークの支持
位置のばらつき等の発生にも拘わらず、フランジ部の本
来の溶接点位置に正確にスポット溶接を行うことがで
き、端打等に起因する強度低下を確実に防止し得るスポ
ット溶接方法及びその装置を提供することにある。

【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、第１の発明に係るスポット溶接方法は請求項１〜３
により特定される。すなわち、請求項１記載の発明は、
ワークのフランジ部を溶接ロボットによりスポット溶接
するフランジ部のスポット溶接方法であり、前提とし
て、上記溶接ロボットに対しそのスポット溶接ガンと一
体に移動して上記フランジ部のフランジ端位置を検出す
る検出手段を設ける。そして、まず、上記スポット溶接
ガンを上記フランジ部に対し相対向方向から近づくよう
に前進させていき、上記検出手段により上記フランジ部
の実際のフランジ端位置を検出させる。次に、この検出
したフランジ端位置に基づいて溶接点位置を位置決め
し、この位置決めした溶接点位置のフランジ部に対し上
記スポット溶接ガンによりスポット溶接を行うようにす
る構成とするものである。

【０００７】上記の構成の場合、スポット溶接ガンをフ
ランジ部に対し相対向方向から近づくように前進させる
と、そのスポット溶接ガンの移動に伴い検出手段がその
スポット溶接ガンと一体に移動して溶接対象のフランジ
部の実際のフランジ端位置を検出することになる。そし
て、この実際のフランジ端位置に基づいて溶接点位置が
位置決めされてスポット溶接が行われるため、たとえワ
ークの支持位置等にばらつきがあったとしても、正確に
所定の溶接点位置に対しスポット溶接を行うことが可能
になる。

【０００８】そして、この第１の発明の場合、請求項２
記載の如く、検出手段を、スポット溶接ガンからその進
行方向後方に対しワークのフランジ端位置と溶接点位置
との間の距離と等しい寸法だけ離れた位置に配設し、上
記スポット溶接ガンの前進を上記検出手段がフランジ端
位置を検出した時点で停止させ、このスポット溶接ガン
の停止位置におけるフランジ部に対しスポット溶接を行
うようにする構成とすることにより、さらに以下の作用
が得られることになる。すなわち、検出手段がスポット
溶接ガンから進行方向後方に対しフランジ端位置と溶接
点位置との間の距離と等しい寸法だけ離れた位置に位置
付けられているため、検出手段が実際のフランジ端位置
を検出した時点で上記スポット溶接ガンを停止させる
と、その停止状態でのスポット溶接ガンの位置が所定の
溶接点位置になる。このため、検出したフランジ端位置
に基づき溶接点位置の位置決めを行うまでもなく、上記
の停止させた位置でスポット溶接を実行するだけで、正
確な溶接点位置へのスポット溶接が容易に行い得るよう
になる。

【０００９】また、上記第１の発明において、請求項３
記載の如く、２つの検出手段をスポット溶接ガンの進行
方向に直交しかつワークのフランジ端に沿う方向に互い
に離して配設し、上記スポット溶接ガンの前進を上記２
つの検出手段が共にフランジ端位置を検出した時点で停
止させ、このスポット溶接ガンの停止位置におけるフラ
ンジ部に対しスポット溶接を行うようにする構成とする
ことにより、以下の作用が得られることになる。すなわ
ち、２つの検出手段が共にフランジ端位置を検出した時
点でスポット溶接ガンの前進を停止させてスポット溶接
を行うようにしているため、例えばワーク全体がわずか
に回転した位置に支持されてフランジ端の端縁の延びる
向きが初期設定位置のフランジ端位置に対しわずかに傾
いている場合等であっても、一方の検出手段が先にフラ
ンジ端位置を検出しても他方の検出手段がフランジ端位
置を検出するまでスポット溶接ガンが前進されてスポッ
ト溶接が行われるため、端打の発生が確実に防止され
る。

【００１０】第２の発明に係るスポット溶接は請求項
４，５により特定される。すなわち、請求項４記載の発
明は、溶接ロボットに対しワークのフランジ部に対する
溶接点位置を予めティーチングして上記ワークに対する
溶接点位置を基準位置データとして記憶させ、その基準
位置データに基づき上記フランジ部に対しスポット溶接
を行うフランジ部のスポット溶接方法であり、上記フラ
ンジ部のフランジ端位置を検出する複数の検出手段を上
記溶接ロボットのスポット溶接ガンからその進行方向後
方位置であって、上記スポット溶接ガンの進行方向に直
交しかつ上記フランジ端の延びる方向に互いに離れた各
位置に上記スポット溶接ガンと一体に移動するように設
けるものである。そして、まず、上記スポット溶接ガン
を上記ワークのフランジ部に対し相対向方向から近づく
側に前進させていき、上記複数の検出手段のそれぞれに
より上記フランジ部の実際のフランジ端位置を検出さ
せ、この検出した複数のフランジ端位置に対する上記ス
ポット溶接ガンの移動量に基づいて上記ワーク全体の上
記ティーチング時の位置に対する相対位置誤差を検出す
る。次に、この検出した相対位置誤差に基づいて上記溶
接点位置の基準位置データを補正し、以後、補正後の基
準位置データに基づいて上記フランジ部に対し上記スポ
ット溶接ガンによりスポット溶接を行うようにする構成
とするものである。

【００１１】上記の構成の場合、ワークのフランジ部が
ティーチングの初期設定位置通りに正確に位置付けられ
ていれば、同一の溶接点に対しスポット溶接ガンを前進
させると、検出手段が複数あっても各検出手段により検
出されるフランジ端位置は同一になる。一方、上記フラ
ンジ部の位置が支持位置等のばらつきにより初期設定位
置に対し例えば傾いていると、同一の溶接点に対しスポ
ット溶接ガンを前進させても複数の検出手段により検出
される複数のフランジ端位置が互いに異なり、その際の
各端位置を検出するまでのスポット溶接ガンの移動量が
異なることになる。この異なる移動量に基づいてワーク
全体の相対位置誤差が検出され、この相対位置誤差に基
づいて基準位置データが補正されるため、以後の各溶接
点位置への位置決めを補正後の基準位置データにより行
えば、ワークの支持位置のばらつきが生じていても、そ
の支持位置のずれ量に応じて補正された溶接点位置に対
しスポット溶接が行われることになる。このため、ティ
ーチングされた基準位置データを活用しつつ、ワークの
支持位置のばらつき等が生じていても、所定の溶接点位
置に対し正確にかつ効率的にスポット溶接を行うことが
可能になる。

【００１２】そして、この第２の発明の場合、請求項５
記載の如く、２つの検出手段をスポット溶接ガンからそ
の進行方向後方に対しワークのフランジ端位置と溶接点
位置との間の距離と等しい寸法だけ離れた位置に配設
し、上記スポット溶接ガンの前進を上記２つの検出手段
が共にフランジ端位置を検出した時点で停止させ、この
スポット溶接ガンの停止位置におけるフランジ部に対し
スポット溶接を行い、ワーク全体の相対位置誤差を検出
し得る数の溶接点におけるフランジ端位置データが得ら
れた時点で上記検出手段による検出を停止する。そし
て、その後は、補正後の基準位置データに基づいてスポ
ット溶接を行うようにする構成とすることにより、以下
の作用がさらに得られることになる。すなわち、この場
合、スポット溶接の溶接点の位置決めが第１と第２との
２段階に分けて行われることになる。すなわち、第１段
階として、基準位置データを用いずに、２つの検出手段
により検出されたフランジ端位置に基づきフランジ部へ
の溶接点位置の位置決めを行い、これが数点（例えば３
〜４点）の溶接点について繰り返される。この数点の繰
り返しによる各点でのフランジ端位置データに基づきワ
ーク全体の相対位置誤差が検出されれば、以後は第２段
階として、その相対位置誤差に基づき補正した基準位置
データを用いて各溶接点位置の位置決めが行われること
になる。従って、ワークの支持位置のばらつきの発生を
考慮に入れても、正確な溶接点位置へのスポット溶接を
基準位置データを活用しつつ効率的に行い得るようにな
る。

【００１３】また、第３の発明は、請求項１〜３記載の
スポット溶接方法を実施するためのスポット溶接装置に
係るものであり、請求項６，７もしくは９により特定さ
れる。すなわち、請求項６記載の発明は、ワークのフラ
ンジ部を溶接ロボットによりスポット溶接するフランジ
部のスポット溶接装置であり、上記溶接ロボットに装着
されてスポット溶接を実行するスポット溶接ガンと、上
記スポット溶接ガンと一体に移動するように設けられて
上記フランジ部のフランジ端位置を検出する検出手段
と、上記検出手段により検出されたフランジ端位置に基
づいて溶接点位置を演算してその溶接点位置へのスポッ
ト溶接の実行指令信号を上記スポット溶接ガンに出力す
る制御手段とを備える構成とするものである。

【００１４】上記の構成の場合、スポット溶接ガンの移
動とともに検出手段も移動し、この検出手段により検出
されたフランジ端位置に基づいて制御手段において溶接
点位置が演算され、その演算された溶接点位置への溶接
実行指令がスポット溶接ガンに対し出力されることにな
る。これにより、ワークの実際のフランジ端位置に基づ
いてスポット溶接が行われることになるため、上記ワー
クがたとえその支持位置にばらつきが生じていても、正
確な位置にスポット溶接が行われることになり、端打の
発生が確実に防止されることになる。

【００１５】この第３の発明の場合、請求項７記載の如
く、検出手段をスポット溶接ガンに対しその進行方向後
方に対しワークのフランジ端位置と溶接点位置との間の
距離と等しい寸法だけ離れた位置に配設し、制御手段と
して、上記スポット溶接ガンの前進を上記検出手段がフ
ランジ端位置を検出した時点で停止させるとともに、こ
のスポット溶接ガンの停止位置におけるフランジ部に対
しスポット溶接の実行指令信号を出力するように構成す
ることにより、さらに、以下の作用が得られる。すなわ
ち、検出手段がフランジ端位置から溶接点位置までの距
離と等しい寸法だけ離れた位置に配設されているため、
上記検出手段がフランジ端位置を検出した時点でスポッ
ト溶接ガンを停止させることにより、上記スポット溶接
ガンに溶接の実行指令信号を出力するだけで所定位置へ
のスポット溶接が確実かつ容易に可能になる。

【００１６】さらに、上記第３の発明において、請求項
９に記載の如く、検出手段として２つのものを所定配置
に設け、２つの検出手段が共にフランジ端位置を検出し
た時点でスポット溶接ガンを停止させて溶接実行指令を
出力するように制御手段を構成することにより、スポッ
ト溶接ガンがフランジ部に対したとえ斜めに前進したと
しても確実に端打の発生を防止しえることになる。

【００１７】さらに、第４の発明は、請求項４，５記載
のスポット溶接方法を実施するためのスポット溶接装置
に係るものであり、請求項８，９により特定される。す
なわち、請求項８記載の発明は、溶接ロボットに装着さ
れてワークのフランジ部をスポット溶接するスポット溶
接ガンと、このスポット溶接ガンの移動及びスポット溶
接の実行を制御する制御手段とを備え、この制御手段が
予め行われたティーチングに基づく上記ワークに対する
溶接点位置を基準位置データとして備え、この基準位置
データに基づき上記フランジ部の溶接点位置に対しスポ
ット溶接を実行させるように構成されたフランジ部のス
ポット溶接装置を対象とするものである。そして、上記
スポット溶接と一体に移動するように設けられて上記フ
ランジ部のフランジ端位置を検出する複数の検出手段を
備え、この複数の検出手段を、上記スポット溶接ガンに
対し進行方向後方位置であって、上記スポット溶接ガン
の進行方向に直交しかつ上記フランジ端に沿う方向に互
いに離れた各位置に配設する。加えて、上記制御手段と
して、上記スポット溶接ガンの前進に伴い上記複数の検
出手段によりそれぞれ検出された複数のフランジ端位置
と上記スポット溶接ガンの移動量とに基づいて上記基準
位置データを補正する補正部を備え、スポット溶接の実
行を上記補正部による補正後の基準位置データに基づく
溶接点位置に対し行う構成とするものである。

【００１８】上記の構成の場合、制御手段の補正部によ
り複数の検出手段のそれぞれが検出したフランジ端位置
と、その際のスポット溶接ガンの移動量とから基準位置
データに対する実際のワークに基づく補正量が演算さ
れ、この補正量に基づいて基準位置データが補正される
ことになる。そして、この補正後の基準位置データに基
づき位置決めされた溶接点位置にスポット溶接が行われ
ることになる。このため、上記ワークがたとえその支持
位置にばらつきが生じていても、正確な位置にスポット
溶接が行われることになり、端打の発生が確実に防止さ
れることになる。

【００１９】そして、この第４の発明においても、上記
の請求項９記載の如く構成することにより、スポット溶
接ガンがフランジ部に対したとえ斜めに前進したとして
も端打を防止する上で確実に基準位置データの補正が行
い得ることになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００２１】＜第１実施形態＞図１は、本発明の第１実
施形態に係るフランジ部のスポット溶接装置を示し、２
はフランジ部２１を有するワーク、３はスポット溶接ガ
ン４を先端に装着した溶接ロボット、５は上記フランジ
部２１のフランジ端位置を検出する検出手段としてのリ
ミットスイッチ、６は上記溶接ロボット３及び上記スポ
ット溶接ガン４の各作動制を行う制御手段としてのコン
トローラである。

【００２２】上記ワーク２は、例えば車両のドアのよう
に所定形状を有する表裏２枚の薄板材（例えばインナー
パネルとアウターパネル）２２，２３を周囲のフランジ
部２１において所定間隔を開けて多数の溶接点位置にス
ポット溶接することにより一体化されるものである。そ
して、上記ワーク２は支持台１の上の所定位置にフラン
ジ部２１が水平になるように支持固定されている。

【００２３】上記溶接ロボット３は、６つの回転軸Ｔ、
Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙを有する多関節ロボットであり、上
記コントローラ６の作動制御により上記各回転軸Ｔ、
Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙに設けられた図示省略のモータが作
動されて、先端把手部３１に連結固定された上記スポッ
ト溶接ガン４を３次元方向に自在に移動させるととも
に、そのスポット溶接ガン４の姿勢制御を行うようにな
っている。

【００２４】上記スポット溶接ガン４は、図２及び図３
にも示すように、上記先端把手部３１に連結固定された
Ｊの字形状のアーム４１と、このアーム４１の上端部に
取り付けられたガン本体部４２と、このガン本体部４２
に対し上下方向に進退可能に装着された上部電極チップ
４３と、上記アーム４１の先端部に装着された下部電極
チップ４４とを備えている。上記上部電極チップ４３は
下向きに延びる一方、下部電極チップ４４は上向きに延
び、これら上下部の両電極チップ４３，４４は上下方向
の同一軸線上で相対向して配設されている。上記上部電
極チップ４３は図示省略のサーボモータにより上下方向
に移動されるようになっており、また、上記両電極４
３，４４はこれらに電力を供給する図示省略の電源部と
それぞれ接続されている。そして、上記スポット溶接ガ
ン４は、コントローラ６から溶接実行指令を受けること
により、上記ワーク２のフランジ部２１を上記両電極チ
ップ４３，４４により上下から挟み付けて加圧した状態
でその両電極チップ４３，４４間に所定量の電流を所定
時間通電してその溶接点位置にスポット溶接を行うよう
になっている。

【００２５】上記リミットスイッチ５は、図３及び図４
に示すように、一対のものが上記ガン本体部４２の下端
部の所定位置から所定寸法だけ下方に延びるように取り
付けられている。上記一対のリミットスイッチ５は、図
２６及び図４に示すように上下部電極チップ４３，４４
の中心軸Ｐよりもその進行方向Ｓの後方に対し上記各リ
ミットスイッチ５の前端縁がワーク２のフランジ端２４
位置と溶接点位置２５との間の寸法Ｌと等しい寸法Ｌだ
け離れた位置に配設され、かつ、両リミットスイッチ
５，５が上記フランジ端２４に平行な方向に互いに所定
寸法Ｂだけ離されて位置付けられている。そして、上記
両リミットスイッチ５，５は、その下端部側の前端縁が
上記フランジ部２１のフランジ端２４に当接することに
よりＯＮ作動されて上記フランジ端２４の位置を検出す
るようになっている。

【００２６】以下、上記コントローラ６の制御内容につ
いてスポット溶接装置によるスポット溶接方法と共に図
５に基づいて説明する。

【００２７】まず、ステップＳ１でスポット溶接ガン４
を上記ワーク２のフランジ部２１に対し正対する位置ま
で進め（図２参照）、この位置から上記スポット溶接ガ
ン４を上記フランジ部２１に対し前進（進行方向Ｓに移
動）させていく（ステップＳ２）。そして、両リミット
スイッチ５，５が共にＯＮ作動したか否かを判定し（ス
テップＳ３）、両リミットスイッチ５，５共にＯＦＦ状
態もしくは１つのリミットスイッチ５のみがＯＮ作動し
た状態であればステップＳ２に戻りなおも前進させる。

【００２８】一方、上記ステップＳ３で両リミットスイ
ッチ５，５が共にＯＮ作動したならば、ステップＳ４で
スポット溶接ガン４の前進を停止させる（図６参照）。
その停止位置でスポット溶接ガン４を下部電極チップ４
４がフランジ部２１の下面に当接するまで上動させ、つ
いで、上部電極チップ４３をガン本体部４２から下動さ
せて上下部電極チップ４３，４４によりフランジ部２１
を上下から挟み込んで加圧する（図７参照）。そして、
上記上下部電極チップ４３，４４間に通電させてスポッ
ト溶接を行う（ステップＳ５）。

【００２９】以上で１つの溶接点２５に対するスポット
溶接が終了し、次に上記フランジ部２１に対する溶接点
の全打点についてのスポット溶接が終了したか否かの判
定を行い（ステップＳ６）、全打点が終了するまでステ
ップＳ１〜ステップＳ６を繰り返す。

【００３０】このようなスポット溶接装置及びスポット
溶接方法によれば、上記両リミットスイッチ５，５によ
りフランジ端２４の位置を検出し、このフランジ端２４
位置を基準として位置決めされた溶接点２５にスポット
溶接を行うことができることになる。このため、ワーク
２の支持固定位置が本来の位置からたとえずれたとして
も、そのずれ量の大小に拘わらず、そのずれたフランジ
部２１′（図１１参照）に対し正確な溶接点位置にスポ
ット溶接を行うことができ、端打が発生するおそれはな
い。しかも、２つのリミットスイッチ５，５を用い、そ
の２つのリミットスイッチ５，５が共にフランジ端２４
の位置を検出した時点までスポット溶接ガン４を前進さ
せるようにしているため、例えば図４に二点鎖線で示す
ようにワーク２′及びフランジ部２１′の位置がずれて
フランジ端２４′の位置が本来のフランジ端２４の位置
に対し斜めにずれたとしても、溶接点が本来の溶接点位
置よりもフランジ端側に近い位置になることを確実に防
止することができる。これにより、端打の発生を確実に
防止することができる。これを図８に示すようにリミッ
トスイッチ５が１つの場合と比較すると、リミットスイ
ッチ５が１つの場合には本来の位置に支持固定されたワ
ーク２及びフランジ部２１に比べ斜めに位置がずれたワ
ーク２′及びフランジ部２１′に対しスポット溶接ガン
４を前進させていき、リミットスイッチ５がＯＮ作動し
た時点でスポット溶接ガン４を停止させてその停止位置
でスポット溶接を行うと、電極チップ４３の位置とずれ
たフランジ端２４′との距離が本来のフランジ端２４と
の距離より短くなり、溶接点位置がフランジ端２４′に
対し本来よりも近づいた位置になってしまうことにな
る。これに対し２つのリミットスイッチ５，５を用いた
場合にはこのような不都合はない。但し、上記のリミッ
トスイッチ５が１つの場合であっても、実際のフランジ
端２４の位置を検出してこのフランジ端２４の位置に基
づいて所定寸法Ｌの位置にスポット溶接を行うことにな
るため、たとえワーク２の支持固定位置がずれていても
従来の如き端打の発生はない。

【００３１】＜第２実施形態＞第２実施形態は上記第１
実施形態の内のコントローラ６における制御内容が異な
るのみで機構等の構成は第１実施形態と同一である。す
なわち、上記第１実施形態は全打点についてリミットス
イッチ５．５により実際のフランジ端２４の位置を検出
しこの検出に基づいてスポット溶接を各打点毎に行うも
のであるのに対し、この第２実施形態は上記リミットス
イッチ５，５により実際のフランジ端２４の位置の検出
データを用いて予めティーチングされた基準位置データ
を補正し、以後は上記リミットスイッチ５，５による検
出は行わずに補正後の基準位置データを用いてスポット
溶接を行うものである。

【００３２】すなわち、コントローラ６には、スポット
溶接ガン４に対するワーク１のフランジ部２１の位置及
びそのフランジ部２１の各溶接点位置とが予め行われた
ティーチングにより基準位置データとして記憶設定され
ている。そして、上記コントローラ６により以下の制御
が行われる。すなわち、図９に示すように１つの打点に
対するスポット溶接を第１実施形態の場合のステップＳ
１〜Ｓ５と同様に行うとともに、ステップＳ１１でその
一対のリミットスイッチ５，５による各フランジ端２４
の位置データ、すなわち、各打点位置手前の前進開始位
置から両リミットスイッチ５，５のそれぞれがフランジ
端２４に当接するまでの移動距離に関するデータを記憶
する。そして、ステップＳ１２でワーク２の基準位置デ
ータを補正するに足りるデータ数、すなわち、スポット
溶接の打点数が終了したか否かを判定し、この打点数の
スポット溶接実行及び位置データの蓄積が終了するまで
ステップＳ１〜Ｓ５及びＳ１１，１２を繰り返す。この
打点数としては、少なくとも２点、好ましくは３点もし
くは４点が設定される。

【００３３】上記ステップＳ１２で基準位置データに対
する補正値を演算するに足りる打点数のスポット溶接及
び位置データの蓄積が終了したら、ステップＳ１３に進
み、このステップＳ１３で上記基準位置データに対する
補正値を演算する。つまり、最初の数点での実際のフラ
ンジ端２４の各位置についての位置データに基づき、テ
ィーチング時の本来のフランジ部２１の位置に対し実際
のフランジ部２１の位置がずれているずれ量及び傾斜角
度等の相対位置誤差を演算し、この相対位置誤差から演
算された補正値に基づいて当初の基準位置データの全体
を補正する。

【００３４】以後の各打点に対するスポット溶接は上記
の補正値に基づいて補正された基準位置データを用いて
スポット溶接ガン４をその補正後の移動位置データに基
づく打点位置まで直接移動させ（ステップＳ１４）、そ
の打点位置でスポット溶接を実行する（ステップＳ１
５）。そして、上記のステップＳ１４及びＳ１５を残り
の全打点に対するスポット溶接が終了するまで繰り返
す。上記のステップＳ１３がコントローラ６内の補正部
を構成する。

【００３５】この第２実施形態の場合、１つのワーク２
に対するスポット溶接の打点数が一般に多数あることか
ら、その多数のスポット溶接を第１実施形態の場合と比
べより効率的に行うことができるようになる。しかも、
基準位置データの補正を実際のフランジ端２４の位置を
検出することにより行うようにしているため、上記補正
を確実にしかも迅速に行うことができるようになる。

【００３６】＜他の実施形態＞なお、本発明は上記第１
及び第２実施形態に限定されるものではなく、その他種
々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第
１及び第２実施形態では、検出手段としてリミットスイ
ッチ５を用いているが、これに限らず、接触式の他のセ
ンサ類、さらには非接触式の光学的センサもしくは磁気
式センサ等を用いてもよい。

【００３７】また、上記第１及び第２実施形態では検出
手段としてのリミットスイッチ５をスポット溶接ガン４
のガン本体部４２に取り付けるようにしているが、上記
検出手段をガン本体部４２以外のスポット溶接ガンの各
部に取り付けても、また、上記検出手段をスポット溶接
ガンではなくて溶接ロボット３の側に取り付けてもよ
い。つまり、スポット溶接ガンと一体に移動し得るよう
に取り付けられていれば、その取り付け位置は問わな
い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３記載
の第１の発明におけるフランジ部のスポット溶接方法に
よれば、実際のフランジ端位置を検出しこのフランジ端
位置に基づいて溶接点位置が位置決めされてスポット溶
接が行われるため、たとえワークの支持位置等にばらつ
きがあったとしても、正確に所定の溶接点位置に対しス
ポット溶接を行うことができ、端打の発生を確実に防止
することがてきるようになる。しかも、検出手段の配設
位置を特定位置に位置付けることにより、検出手段が実
際のフランジ端位置を検出した時点で上記スポット溶接
ガンを停止させれば、そのスポット溶接ガンを正確な溶
接点位置に位置付けることができ、検出手段による検出
に基づく位置決め工程を省略することができる。さら
に、検出手段として２つのものを互いに離して配置する
ことにより、１つの場合と比べより正確な位置にスポッ
ト溶接を行うことができるようになる。

【００３９】請求項４、５記載の第２の発明におけるフ
ランジ部のスポット溶接方法によれば、予めティーチン
グされた基準位置データを活用しつつ、ワークの支持位
置のばらつき等が生じていても、所定の溶接点位置に対
し正確にかつ効率的にスポット溶接を行うことが可能に
なる。加えて、検出手段を用いて行う相対位置誤差を求
めるためのスポット溶接と、相対位置誤差の演算により
ティーチング時の基準位置データを補正した後に上記検
出手段を用いずに補正後の基準位置データに基づくスポ
ット溶接とに段階を分けて行うことにより、ワークの支
持位置のばらつきの発生を考慮に入れても、正確な溶接
点位置へのスポット溶接を基準位置データを活用しつつ
効率的に行うことができるようになる。

【００４０】また、請求項６、７、９記載の第３の発明
におけるフランジ部のスポット溶接装置によれば、上記
の第１の発明のフランジ部のスポット溶接方法を確実に
実施することができ、その第１の発明による効果を確実
に得ることができる。

【００４１】さらに、請求項８、９記載の第４の発明に
おけるフランジ部のスポット溶接装置によれば、上記の
第２発明によるフランジ部のスポット溶接方法を確実に
実施することができ、その第２の発明による効果を確実
に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１、第２実施形態を示す正面説明図
である。

【図２】打点位置手前のスポット溶接ガンとワークとの
拡大説明図である。

【図３】図２のスポット溶接とワークとの斜視図であ
る。

【図４】図２のＡ−Ａ線における一部省略拡大矢視図で
ある。

【図５】第１実施形態のコントローラの制御内容を示す
フローチャートである。

【図６】フランジ端検出時点のスポット溶接ガンとワー
クとの図２対応図である。

【図７】溶接実行中のスポット溶接ガンとワークとの図
２対応図である。

【図８】リミットスイッチが１つの場合の図４対応図で
ある。

【図９】第２実施形態のコントローラの制御内容を示す
フローチャートである。

【図１０】スポット溶接ガンによるスポット溶接の例を
示す斜視図である。

【図１１】従来のスポット溶接における問題点を説明す
るための平面説明図である。

【図１２】従来のスポット溶接において発生するおそれ
がある端打の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

２ ワーク ３ 溶接ロボット ４ スポット溶接ガン ５ リミットスイッチ（検出手段） ６ コントローラ（制御手段） ２１ フランジ部 ２４ フランジ端 ２５ 溶接点 ６１ 補正部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークのフランジ部を溶接ロボットによ
   りスポット溶接するフランジ部のスポット溶接方法であ
   って、 上記溶接ロボットに対しそのスポット溶接ガンと一体に
   移動して上記フランジ部のフランジ端位置を検出する検
   出手段を設け、 上記スポット溶接ガンを上記フランジ部に対し相対向方
   向から近づくように前進させていき、上記検出手段によ
   り上記フランジ部の実際のフランジ端位置を検出させ、 この検出したフランジ端位置に基づいて溶接点位置を位
   置決めし、 この位置決めした溶接点位置のフランジ部に対し上記ス
   ポット溶接ガンによりスポット溶接を行うようにするこ
   とを特徴とするフランジ部のスポット溶接方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 検出手段を、スポット溶接ガンからその進行方向後方に
   対しワークのフランジ端位置と溶接点位置との間の距離
   と等しい寸法だけ離れた位置に配設し、 上記スポット溶接ガンの前進を上記検出手段がフランジ
   端位置を検出した時点で停止させ、このスポット溶接ガ
   ンの停止位置におけるフランジ部に対しスポット溶接を
   行うようにすることを特徴とするフランジ部のスポット
   溶接方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、 ２つの検出手段をスポット溶接ガンの進行方向に直交し
   かつワークのフランジ端に沿う方向に互いに離して配設
   し、 上記スポット溶接ガンの前進を上記２つの検出手段が共
   にフランジ端位置を検出した時点で停止させ、このスポ
   ット溶接ガンの停止位置におけるフランジ部に対しスポ
   ット溶接を行うようにすることを特徴とするフランジ部
   のスポット溶接方法。
4. 【請求項４】 溶接ロボットに対しワークのフランジ部
   に対する溶接点位置を予めティーチングして上記ワーク
   に対する溶接点位置を基準位置データとして記憶させ、
   その基準位置データに基づき上記フランジ部に対しスポ
   ット溶接を行うフランジ部のスポット溶接方法であっ
   て、 上記フランジ部のフランジ端位置を検出する複数の検出
   手段を上記溶接ロボットのスポット溶接ガンからその進
   行方向後方位置であって、上記スポット溶接ガンの進行
   方向に直交しかつ上記フランジ端の延びる方向に互いに
   離れた各位置に上記スポット溶接ガンと一体に移動する
   ように設け、 上記スポット溶接ガンを上記ワークのフランジ部に対し
   相対向方向から近づく側に前進させていき、上記複数の
   検出手段のそれぞれにより上記フランジ部の実際のフラ
   ンジ端位置を検出させ、 この検出した複数のフランジ端位置に対する上記スポッ
   ト溶接ガンの移動量に基づいて上記ワーク全体の上記テ
   ィーチング時の位置に対する相対位置誤差を検出し、 この検出した相対位置誤差に基づいて上記溶接点位置の
   基準位置データを補正し、以後、補正後の基準位置デー
   タに基づいて上記フランジ部に対し上記スポット溶接ガ
   ンによりスポット溶接を行うようにすることを特徴とす
   るフランジ部のスポット溶接方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、 ２つの検出手段をスポット溶接ガンからその進行方向後
   方に対しワークのフランジ端位置と溶接点位置との間の
   距離と等しい寸法だけ離れた位置に配設し、 上記スポット溶接ガンの前進を上記２つの検出手段が共
   にフランジ端位置を検出した時点で停止させ、このスポ
   ット溶接ガンの停止位置におけるフランジ部に対しスポ
   ット溶接を行い、 ワーク全体の相対位置誤差を検出し得る数の溶接点にお
   けるフランジ端位置データが得られた時点で上記検出手
   段による検出を停止し、 その後は、補正後の基準位置データに基づいてスポット
   溶接を行うようにすることを特徴とするフランジ部のス
   ポット溶接方法。
6. 【請求項６】 ワークのフランジ部を溶接ロボットによ
   りスポット溶接するフランジ部のスポット溶接装置であ
   って、 上記溶接ロボットに装着されてスポット溶接を実行する
   スポット溶接ガンと、 上記スポット溶接ガンと一体に移動するように設けられ
   て上記フランジ部のフランジ端位置を検出する検出手段
   と、 上記検出手段により検出されたフランジ端位置に基づい
   て溶接点位置を演算して、その溶接点位置へのスポット
   溶接の実行指令信号を上記スポット溶接ガンに出力する
   制御手段とを備えていることを特徴とするフランジ部の
   スポット溶接装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、 検出手段は、スポット溶接ガンに対しその進行方向後方
   に対しワークのフランジ端位置と溶接点位置との間の距
   離と等しい寸法だけ離れた位置に配設されており、 制御手段は、上記スポット溶接ガンの前進を上記検出手
   段がフランジ端位置を検出した時点で停止させるととも
   に、このスポット溶接ガンの停止位置におけるフランジ
   部に対しスポット溶接の実行指令信号を出力するように
   構成されていることを特徴とするフランジ部のスポット
   溶接装置。
8. 【請求項８】 溶接ロボットに装着されてワークのフラ
   ンジ部をスポット溶接するスポット溶接ガンと、このス
   ポット溶接ガンの移動及びスポット溶接の実行を制御す
   る制御手段とを備え、この制御手段が予め行われたティ
   ーチングに基づく上記ワークに対する溶接点位置を基準
   位置データとして備え、この基準位置データに基づき上
   記フランジ部の溶接点位置に対しスポット溶接を実行さ
   せるように構成されたフランジ部のスポット溶接装置で
   あって、 上記スポット溶接と一体に移動するように設けられて上
   記フランジ部のフランジ端位置を検出する複数の検出手
   段を備え、 上記複数の検出手段は、上記スポット溶接ガンに対し進
   行方向後方位置であって、上記スポット溶接ガンの進行
   方向に直交しかつ上記フランジ端に沿う方向に互いに離
   れた各位置に配設され、 上記制御手段は、上記スポット溶接ガンの前進に伴い上
   記複数の検出手段によりそれぞれ検出された複数のフラ
   ンジ端位置と上記スポット溶接ガンの移動量とに基づい
   て上記基準位置データを補正する補正部を備え、スポッ
   ト溶接の実行を上記補正部による補正後の基準位置デー
   タに基づく溶接点位置に対し行うように構成されている
   ことを特徴とするフランジ部のスポット溶接装置。
9. 【請求項９】 請求項７または請求項８において、 ２つの検出手段がスポット溶接ガンからその進行方向後
   方位置であって、ワークのフランジ端位置と溶接点位置
   との間の距離と等しい寸法だけ離れた位置に配設され、 制御手段は、上記スポット溶接ガンの前進を上記２つの
   検出手段が共にフランジ端位置を検出した時点で停止さ
   せるとともに、このスポット溶接ガンの停止位置におけ
   るフランジ部に対しスポット溶接の実行指令信号を出力
   するように構成されていることを特徴とするフランジ部
   のスポット溶接装置。