JPS6245483A - スポツト溶接用ロボツトの姿勢制御装置 - Google Patents
スポツト溶接用ロボツトの姿勢制御装置Info
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- JPS6245483A JPS6245483A JP18618485A JP18618485A JPS6245483A JP S6245483 A JPS6245483 A JP S6245483A JP 18618485 A JP18618485 A JP 18618485A JP 18618485 A JP18618485 A JP 18618485A JP S6245483 A JPS6245483 A JP S6245483A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、スポット溶接用ロボットの溶接時におけるガ
ンの姿勢を教示する際に、ワークの溶接面に対するガン
の加圧軸の直角度を自動的に補正制御する姿勢制御装置
に関するもので必る。 ［従来の技術１ 自動車等のボデーの溶接に用いられるスポット溶接用の
ロボットの教示作業において、溶接品質を確保するため
に、溶接時の）ｊンの加圧軸をワークの打点面の面直軸
に合わせる作業を必要としている。たとえば技術の友Ｖ
○１３５Ｎ０．３”メカ］−口の知識”ＰＰ、３３２〜
３３３に示されている。この操作として、教示者がロボ
ットの教示操作盤の手動操作ボタンを押すことにより、
ロボッ１〜の各軸のアームを動作させ、その動きを児な
がら上記の角度合わせを行なっている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記角度合わせ作業によって、打点位置のズレ
も起こるため、この位置と角度を順番に繰り返し補正し
て、最終的に満足できる姿勢を目測で教示者が求めてい
る。これは、作業が面倒で多大な工数が掛かる作業のた
め、教示時間が多く必要となるうえに、生産準備期間を
引延ばリ−原囚とｂくにす、また角度ズレを起こす可能
性が残る。 このため、溶接品質が低下し、ひいては製品品質の低下
を引起こす原因になっているという問題点があった。 １問題点を解決−するための手段１ 下記問題点を解決するためになされた本発明は、第１図
に示すように、スポット）容接用ロホツ１〜Ａを駆動手
段Ｂにより３次元的に移動制御する姿勢制御装置におい
て、
ンの姿勢を教示する際に、ワークの溶接面に対するガン
の加圧軸の直角度を自動的に補正制御する姿勢制御装置
に関するもので必る。 ［従来の技術１ 自動車等のボデーの溶接に用いられるスポット溶接用の
ロボットの教示作業において、溶接品質を確保するため
に、溶接時の）ｊンの加圧軸をワークの打点面の面直軸
に合わせる作業を必要としている。たとえば技術の友Ｖ
○１３５Ｎ０．３”メカ］−口の知識”ＰＰ、３３２〜
３３３に示されている。この操作として、教示者がロボ
ットの教示操作盤の手動操作ボタンを押すことにより、
ロボッ１〜の各軸のアームを動作させ、その動きを児な
がら上記の角度合わせを行なっている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記角度合わせ作業によって、打点位置のズレ
も起こるため、この位置と角度を順番に繰り返し補正し
て、最終的に満足できる姿勢を目測で教示者が求めてい
る。これは、作業が面倒で多大な工数が掛かる作業のた
め、教示時間が多く必要となるうえに、生産準備期間を
引延ばリ−原囚とｂくにす、また角度ズレを起こす可能
性が残る。 このため、溶接品質が低下し、ひいては製品品質の低下
を引起こす原因になっているという問題点があった。 １問題点を解決−するための手段１ 下記問題点を解決するためになされた本発明は、第１図
に示すように、スポット）容接用ロホツ１〜Ａを駆動手
段Ｂにより３次元的に移動制御する姿勢制御装置におい
て、
【ワークＣの溶接打点ＣヘカンＡの姿勢を教示するどさ
に、カン△のｈ目圧軸ａとワークＣの面直軸どの角度ず
れを検出する角度り′れ検出手段りと、この検出手段Ｆ
）からの検出信号１こ基づいて、上記角庶ザれを補正づ
るのに必賞な［−」ホット各軸の移動量を演算（−る補
正値演算手段「と、この演鈴手段Ｆの演算結果に基づき
、上記駆動手段［３を゛指令制御する指令手段［ことを
具備しＣなる。 ここで、スポット溶接用ロボットとじては、直交ロボツ
１〜の他、多関節口添ツ１〜のにうに３次元的に動作す
るｂのであれは、いりれのタイプでもよく、また、カン
としでしスタッドカンの他対向電極を４１丈るガンのよ
うないり゛れのタイプてもよい。 上記角度ずれ検出手段りは、たとえばガンＡの先端に非
接触型で光、音波等の距離センサーを３つ以上使用する
ことにより、また、接触型で差動変圧ｈ］等の変位測長
型のセンサを使用することができる。 上記指令手段Ｆは、補正値演算手段Ｆの演算結果、つま
り、角度ずれを補正するのに必要なロボットの各軸の移
動量だ［）、駆動手段Ｂを指令制御するもので、教示操
作部の指令により動作開始さぜるものも含む。 ［作用］ 本発明の構成により、スポラ１へ溶接用口車ツ１〜の教
示時に、ガン△の先端をワークＣの溶接打点Ｃに合わせ
る。その後、ガンＡの先端に設けた角度ずれ検出手段り
の検出信号を受ＩＪた補正値演算手段「に−Ｃ０ボット
各軸の補正値を求め、すなわら、１ノークＣにｍｊ直に
なるようなノｊン△の加圧軸（１との補正値を求める。 この補正（ｆｌにより補正動作さ１！る。 ［実施例１ １ス下、本発明の一実施例を図面にｊ）たがって説明覆
−る。 第２図において、１は基台で、この基台１の両側に支柱
２が装着され、支柱２の」ニ部に水平案内部材２ａが装
着されている。上記水平案内部材２ａ間には、水平案内
部材３か掛けられてｄ３す、水平案内部材３に上下方向
に可動する垂直案内部材５か支持されている。垂直案内
部材５の下端には、手首部７が設けられ、さらに第３図
に示すようにガン８．およびテーパ状の１■合孔９ａを
有する保持部材９がそれぞれ装着されている。上記嵌合
孔９ａには、溶接用電極１０を保持したシャンク１２が
嵌合されている。 上記シャンク１２および溶接用電極］Ｏは、第４図に示
すような、姿勢検出機構２０により交換可能になってい
る。すなわら、シＡ・ンク１２と同一のテーパをイｊＶ
るｉトルタ２′１か上記１０１合孔９ａにｔ＆合可能に
なっており、ホルダ２１の内部の嵌合孔２１ａに、調整
ねじ２３により軸方向に位置決めできる検出部２５の嵌
合棒２５ａが嵌合されている。」二記検出部２５は、第
５図に示すＪ、うに、中央部に摺動穴２５ｂが穿設され
で、この摺動穴２５ｂにぽね２５Ｃによりばね力を付勢
された先端部チップ２５ｄが嵌合されている。また、先
端部チップ２５ｄを取り囲み、かつ、１２０°の間隔を
有して距離センサ２８か３つ設（すられでいる。 上記溶接装置は、第２図に示す教示操作部３０の教示で
制御装置４０により姿勢補正および再生動作が制御され
る。すなわら、制御装置４０は、入出カポ−１−４１，
４２、補正および動作位置を演算処理するＣＰＵ４３、
制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ４４、ざら
に一時的な記憶手段としてのＲＡＭ４５等から構成され
ている。 上記基台１には、治具４７が設置され、治具４７上にワ
ーク４８が保持されている。 つざに、ｆｊＪ作（こついて説明する。 教示動作するには、まず、第３図のシャンク１２ ｊ４
’３よび溶接用電（へ１０を取り外して、第４図に承り
姿勢検出）幾横２０を嵌合孔９ａにｔ＋Ｘ合する。 ぞして、第６図（Ａ）の位置から第６図（Ｂ）（こ示す
ように、溶接用電極１０をワーク４８の溶接打点４８ａ
へ移行させる。ついで、教示操作部３０（第２図）の押
ボタンを押して角度ずれ補正指令を入力することにより
、ロボットか動作して打点位置を変えることなく、角度
補正を行ない、第６図（Ｃ）に示す状態となる。すなわ
ち、第７図にで二次元的に示すように、ワーク４Ｂの溶
接打点４８ａに先端部チップ２５ｄの先端が接触した後
に、距離センサ２Ｂで１１．Ｌ２の距離を読み取り、θ
−ｊａｎ−’（Ｌｌ−川−２／Ｗ＞より演亦し、加圧軸
ｍをワーク４８の面直ｌ１１１Ｍに一致させるように、
ロボットの姿勢が図示θだけ移動され、この位置が溶接
ね点として教示したガンの姿勢とイスる。 （〕たがって、第４図の姿勢検出機構２０を第３図のシ
Ｘｚンク１２１ｆ−ｊよび溶接用電極１０に交換（で、
Ｉ１１牛動作さけたとさｌ、真５Ｊ１、溶接用市（へ１
０がワーク４８に面直（Ｊ当接して、溶接作業か行な４
′）れること（、−なる。 上記動作を第８３図の）［］−］ブｔ−−１にし！、二
かつて詳しく説明すると、ステップ？）○にて、教示動
作中か否かが判定され、教示動作中であるとさに、ロボ
ットの検出部２５の先端部デツプ２’５ｄを１ノーク４
８の溶接打点４８ａに移動さＩＪる。そして、溶（＆打
点４８ａへの移動後に、つぎのスフーツゾ５２にて補正
信号が出力されたか否かか判定される。 つまり、教示操作部３０の押ボタン操作による補正命令
が出力したか否かが判定され、補正信号の出力かあった
時には、つざのステップ５４にて、３つの距離セン＋Ｊ
−２８からの距８１ｆ仁号か人出カポ−１〜４１を介し
てＣＰＵ４３に読み込まれる。そして、３つの距離信号
に基づいて、ステップ５６に−Ｃ、ワーク４Ｂに対して
面直になるようにガンの加圧軸ｍを一致さぜるべく姿勢
量を演粋する。 そして、ステップ５８にてこの演算値により補正動作を
実行する。次いでステップ５９にてこの時の姿勢を教示
操作部３０により教示する。 上記動作において、スポット溶接用ロボットの教示時に
、ガン８の先端をワーク４８の溶接打点に合わせさえす
れば、面直補正動作が自動的に実１１されるので、多大
の教示工数の削減による生産（Ｍ描明間の短縮化を図れ
るうえに、正確な溶接姿勢へ再生動作されることによる
溶接品質の向上、ひいては、製品量７１の向上を図るこ
とができる。 なＪ′３、溶接用ロボットのタイプとしては、上記のよ
うな直交型ロボットの他に、第９図に示すような、複数
のアームにより支持された多関節型口ボッ］〜でもよい
。ここで、第９図（Ａ＞は教示動作前、第９図（Ｂ）は
ガンの先端が溶接打点に当接した状態および第９図（Ｃ
）は面直補正後の状態を示す。 また、上記実施例のように、制御装置４０に角度ずれ補
正機能を組み込んだ例を説明したが、これに限らず、第
１０図に示すように、角度ずれ補正制？○○をロボット
本体制御用の制御盤／１０Ａと別体に構成して、つまり
「】小ツ１〜の付属装置１９して構成してもにい。 ［発明の効果１ 以上説明したように、本発明によれば、溶接用ガンの先
端をワークの溶接打点に当接させる作業を行なうだけで
、自動的にワークの面直軸にカンの加圧軸か一致する補
正がされるので、教示工数の大幅削減による生産準備期
間の短縮化が図れ、ざらに、正確な溶接姿勢へ再生動作
されることによる溶接品質の向上、ひいては製品品質の
向上を図ることができる。
に、カン△のｈ目圧軸ａとワークＣの面直軸どの角度ず
れを検出する角度り′れ検出手段りと、この検出手段Ｆ
）からの検出信号１こ基づいて、上記角庶ザれを補正づ
るのに必賞な［−」ホット各軸の移動量を演算（−る補
正値演算手段「と、この演鈴手段Ｆの演算結果に基づき
、上記駆動手段［３を゛指令制御する指令手段［ことを
具備しＣなる。 ここで、スポット溶接用ロボットとじては、直交ロボツ
１〜の他、多関節口添ツ１〜のにうに３次元的に動作す
るｂのであれは、いりれのタイプでもよく、また、カン
としでしスタッドカンの他対向電極を４１丈るガンのよ
うないり゛れのタイプてもよい。 上記角度ずれ検出手段りは、たとえばガンＡの先端に非
接触型で光、音波等の距離センサーを３つ以上使用する
ことにより、また、接触型で差動変圧ｈ］等の変位測長
型のセンサを使用することができる。 上記指令手段Ｆは、補正値演算手段Ｆの演算結果、つま
り、角度ずれを補正するのに必要なロボットの各軸の移
動量だ［）、駆動手段Ｂを指令制御するもので、教示操
作部の指令により動作開始さぜるものも含む。 ［作用］ 本発明の構成により、スポラ１へ溶接用口車ツ１〜の教
示時に、ガン△の先端をワークＣの溶接打点Ｃに合わせ
る。その後、ガンＡの先端に設けた角度ずれ検出手段り
の検出信号を受ＩＪた補正値演算手段「に−Ｃ０ボット
各軸の補正値を求め、すなわら、１ノークＣにｍｊ直に
なるようなノｊン△の加圧軸（１との補正値を求める。 この補正（ｆｌにより補正動作さ１！る。 ［実施例１ １ス下、本発明の一実施例を図面にｊ）たがって説明覆
−る。 第２図において、１は基台で、この基台１の両側に支柱
２が装着され、支柱２の」ニ部に水平案内部材２ａが装
着されている。上記水平案内部材２ａ間には、水平案内
部材３か掛けられてｄ３す、水平案内部材３に上下方向
に可動する垂直案内部材５か支持されている。垂直案内
部材５の下端には、手首部７が設けられ、さらに第３図
に示すようにガン８．およびテーパ状の１■合孔９ａを
有する保持部材９がそれぞれ装着されている。上記嵌合
孔９ａには、溶接用電極１０を保持したシャンク１２が
嵌合されている。 上記シャンク１２および溶接用電極］Ｏは、第４図に示
すような、姿勢検出機構２０により交換可能になってい
る。すなわら、シＡ・ンク１２と同一のテーパをイｊＶ
るｉトルタ２′１か上記１０１合孔９ａにｔ＆合可能に
なっており、ホルダ２１の内部の嵌合孔２１ａに、調整
ねじ２３により軸方向に位置決めできる検出部２５の嵌
合棒２５ａが嵌合されている。」二記検出部２５は、第
５図に示すＪ、うに、中央部に摺動穴２５ｂが穿設され
で、この摺動穴２５ｂにぽね２５Ｃによりばね力を付勢
された先端部チップ２５ｄが嵌合されている。また、先
端部チップ２５ｄを取り囲み、かつ、１２０°の間隔を
有して距離センサ２８か３つ設（すられでいる。 上記溶接装置は、第２図に示す教示操作部３０の教示で
制御装置４０により姿勢補正および再生動作が制御され
る。すなわら、制御装置４０は、入出カポ−１−４１，
４２、補正および動作位置を演算処理するＣＰＵ４３、
制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ４４、ざら
に一時的な記憶手段としてのＲＡＭ４５等から構成され
ている。 上記基台１には、治具４７が設置され、治具４７上にワ
ーク４８が保持されている。 つざに、ｆｊＪ作（こついて説明する。 教示動作するには、まず、第３図のシャンク１２ ｊ４
’３よび溶接用電（へ１０を取り外して、第４図に承り
姿勢検出）幾横２０を嵌合孔９ａにｔ＋Ｘ合する。 ぞして、第６図（Ａ）の位置から第６図（Ｂ）（こ示す
ように、溶接用電極１０をワーク４８の溶接打点４８ａ
へ移行させる。ついで、教示操作部３０（第２図）の押
ボタンを押して角度ずれ補正指令を入力することにより
、ロボットか動作して打点位置を変えることなく、角度
補正を行ない、第６図（Ｃ）に示す状態となる。すなわ
ち、第７図にで二次元的に示すように、ワーク４Ｂの溶
接打点４８ａに先端部チップ２５ｄの先端が接触した後
に、距離センサ２Ｂで１１．Ｌ２の距離を読み取り、θ
−ｊａｎ−’（Ｌｌ−川−２／Ｗ＞より演亦し、加圧軸
ｍをワーク４８の面直ｌ１１１Ｍに一致させるように、
ロボットの姿勢が図示θだけ移動され、この位置が溶接
ね点として教示したガンの姿勢とイスる。 （〕たがって、第４図の姿勢検出機構２０を第３図のシ
Ｘｚンク１２１ｆ−ｊよび溶接用電極１０に交換（で、
Ｉ１１牛動作さけたとさｌ、真５Ｊ１、溶接用市（へ１
０がワーク４８に面直（Ｊ当接して、溶接作業か行な４
′）れること（、−なる。 上記動作を第８３図の）［］−］ブｔ−−１にし！、二
かつて詳しく説明すると、ステップ？）○にて、教示動
作中か否かが判定され、教示動作中であるとさに、ロボ
ットの検出部２５の先端部デツプ２’５ｄを１ノーク４
８の溶接打点４８ａに移動さＩＪる。そして、溶（＆打
点４８ａへの移動後に、つぎのスフーツゾ５２にて補正
信号が出力されたか否かか判定される。 つまり、教示操作部３０の押ボタン操作による補正命令
が出力したか否かが判定され、補正信号の出力かあった
時には、つざのステップ５４にて、３つの距離セン＋Ｊ
−２８からの距８１ｆ仁号か人出カポ−１〜４１を介し
てＣＰＵ４３に読み込まれる。そして、３つの距離信号
に基づいて、ステップ５６に−Ｃ、ワーク４Ｂに対して
面直になるようにガンの加圧軸ｍを一致さぜるべく姿勢
量を演粋する。 そして、ステップ５８にてこの演算値により補正動作を
実行する。次いでステップ５９にてこの時の姿勢を教示
操作部３０により教示する。 上記動作において、スポット溶接用ロボットの教示時に
、ガン８の先端をワーク４８の溶接打点に合わせさえす
れば、面直補正動作が自動的に実１１されるので、多大
の教示工数の削減による生産（Ｍ描明間の短縮化を図れ
るうえに、正確な溶接姿勢へ再生動作されることによる
溶接品質の向上、ひいては、製品量７１の向上を図るこ
とができる。 なＪ′３、溶接用ロボットのタイプとしては、上記のよ
うな直交型ロボットの他に、第９図に示すような、複数
のアームにより支持された多関節型口ボッ］〜でもよい
。ここで、第９図（Ａ＞は教示動作前、第９図（Ｂ）は
ガンの先端が溶接打点に当接した状態および第９図（Ｃ
）は面直補正後の状態を示す。 また、上記実施例のように、制御装置４０に角度ずれ補
正機能を組み込んだ例を説明したが、これに限らず、第
１０図に示すように、角度ずれ補正制？○○をロボット
本体制御用の制御盤／１０Ａと別体に構成して、つまり
「】小ツ１〜の付属装置１９して構成してもにい。 ［発明の効果１ 以上説明したように、本発明によれば、溶接用ガンの先
端をワークの溶接打点に当接させる作業を行なうだけで
、自動的にワークの面直軸にカンの加圧軸か一致する補
正がされるので、教示工数の大幅削減による生産準備期
間の短縮化が図れ、ざらに、正確な溶接姿勢へ再生動作
されることによる溶接品質の向上、ひいては製品品質の
向上を図ることができる。
第１図は本発明の構成を示す概略構成図、第２図は本発
明による一実施例を示す構成図、第３図は同実施例のガ
ンを一部破断じて示す拡大正面図、第４図は同実施例の
検出機構を一部破断じて示す拡大正面図、第５図は第４
図の要部断面図、第６図は同実施例の動作を説明する説
明図、第７図は同実施例の動作を説明する説明図、第８
図は同実施例によるフローヂψ−１〜、第９図は他の実
施例の動作を説明する説明図、第１０図は他の実施例を
示す構成図である。 Ａ（８）・・・カン Ｂ・・・駆動手段 Ｃ（４８）・・・ワーク Ｄ・・・角度ずれ検出手段（距離センサ２８〉Ｆ・・・
補正値演陳手段 Ｆ・・・指令手段
明による一実施例を示す構成図、第３図は同実施例のガ
ンを一部破断じて示す拡大正面図、第４図は同実施例の
検出機構を一部破断じて示す拡大正面図、第５図は第４
図の要部断面図、第６図は同実施例の動作を説明する説
明図、第７図は同実施例の動作を説明する説明図、第８
図は同実施例によるフローヂψ−１〜、第９図は他の実
施例の動作を説明する説明図、第１０図は他の実施例を
示す構成図である。 Ａ（８）・・・カン Ｂ・・・駆動手段 Ｃ（４８）・・・ワーク Ｄ・・・角度ずれ検出手段（距離センサ２８〉Ｆ・・・
補正値演陳手段 Ｆ・・・指令手段
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 スポット溶接用ロボットを駆動手段により３次元的に移
動制御する姿勢制御装置において、ワークの溶接打点へ
ガンの姿勢を教示するときに、ガンの加圧軸とワークの
面直軸との角度ずれを検出する角度ずれ検出手段と、 この検出手段からの検出信号に基づいて、上記角度ずれ
を補正するのに必要なロボット各軸の移動量を演算する
補正値演算手段と、 この演算手段の演算結果に基づき、上記駆動手段を指令
制御する指令手段と、 を具備したことを特徴とするスポット溶接用ロボットの
姿勢制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18618485A JPS6245483A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | スポツト溶接用ロボツトの姿勢制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18618485A JPS6245483A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | スポツト溶接用ロボツトの姿勢制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6245483A true JPS6245483A (ja) | 1987-02-27 |
Family
ID=16183857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18618485A Pending JPS6245483A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | スポツト溶接用ロボツトの姿勢制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6245483A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0395176U (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-27 | ||
| US5258598A (en) * | 1990-06-15 | 1993-11-02 | Comau S.P.A. | Station for assembling pressed sheet-metal structures with welding robots also usable periodically for checking the fixtures used in the station |
| KR20040092262A (ko) * | 2003-04-25 | 2004-11-03 | 사단법인 고등기술연구원 연구조합 | 용접건의 배향 상태 측정 장치 |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP18618485A patent/JPS6245483A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0395176U (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-27 | ||
| US5258598A (en) * | 1990-06-15 | 1993-11-02 | Comau S.P.A. | Station for assembling pressed sheet-metal structures with welding robots also usable periodically for checking the fixtures used in the station |
| KR20040092262A (ko) * | 2003-04-25 | 2004-11-03 | 사단법인 고등기술연구원 연구조합 | 용접건의 배향 상태 측정 장치 |
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