JP2007167896A - Seam welding machine, seam welding apparatus, seam welding robot system, seam welding method, and method of creating rotary driving control program for roller electrode - Google Patents
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Description
本発明は、シーム溶接機、シーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステム、シーム溶接方法及びローラ電極の回転駆動制御プログラム作成方法に関する。 The present invention relates to a seam welding machine, a seam welding apparatus, a seam welding robot system, a seam welding method, and a roller electrode rotation drive control program creation method.
従来、二つのローラ電極により二枚の金属板を挟み込んで加圧した状態で、当該ローラ電極に通電するとともにローラ電極を回転させることにより、二枚の金属板を接合するシーム溶接が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
ところで、金属製の燃料タンクのように、曲線状に溶接を行う場合、ワーク（金属板）を二つのローラ電極で挟んだ状態で当該ローラ電極をカーブを描いて進行させる必要がある。この場合、ワークへの加圧力が大きい場合には、加圧によるワークと二つのローラ電極との摩擦力が要因となって、二つのローラ電極を含むシーム溶接装置（又はワーク）を回転させるために大きな力が必要となる。
このため、これを人の手作業で行う場合は重労働となり、ロボット等の機械で行う場合は出力の大きな大型機械が必要となり、大型機械を使用するためにコストが増大し、確保すべきスペースが大きくなる。
また、ワークを固定する治具を強化するか、治具を多数設けなければならないため、コストが増大する。さらに、大きな力でシーム溶接装置（又はワーク）を回転させることにより、ワークが変形してしまうおそれがある。
By the way, when welding in a curved shape like a metal fuel tank, it is necessary to advance the roller electrode while drawing a curve in a state where a work (metal plate) is sandwiched between two roller electrodes. In this case, when the pressure applied to the work is large, the frictional force between the work and the two roller electrodes caused by pressurization causes the seam welding apparatus (or work) including the two roller electrodes to rotate. Requires a lot of power.
For this reason, if this is done manually, it will be a heavy labor, and if it is performed by a machine such as a robot, a large machine with a large output will be required. growing.
Moreover, since the jig | tool which fixes a workpiece | work should be strengthened or many jigs must be provided, cost increases. Furthermore, there exists a possibility that a workpiece | work may deform | transform by rotating a seam welding apparatus (or workpiece | work) with a big force.
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、大きな力を要することなく、シーム溶接装置（又はワーク）を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、ワークの変形防止を実現することができるシーム溶接機、シーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステム、シーム溶接方法及びローラ電極の回転駆動制御プログラム作成方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and can rotate the seam welding apparatus (or the workpiece) without requiring a large force, and the burden on the operator when performing manually. It is an object of the present invention to provide a seam welding machine, a seam welding apparatus, a seam welding robot system, a seam welding method, and a roller electrode rotation drive control program creation method capable of realizing reduction and prevention of workpiece deformation.
請求項１に記載の発明は、シーム溶接機において、円形状に形成され、互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、前記二つのローラ電極に通電する電源と、前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、各ローラ電極に設けられ、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動手段と、一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させる第２の回転駆動手段と、を備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, in the seam welding machine, two rollers are formed in a circular shape and perform seam welding on the workpiece by energizing the workpiece while being in contact with each other. An electrode, a power source for energizing the two roller electrodes, a pressing means for pressing one of the two roller electrodes toward the other roller electrode, and each roller electrode. A first rotation driving means for rotating the roller electrode about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode; and one roller electrode, the workpiece and the one roller electrode, And a second rotation driving means for rotating about the axis substantially perpendicular to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means. The features.
請求項２に記載の発明は、シーム溶接装置において、円形状に形成され、互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、前記二つのローラ電極に通電する電源と、前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、各ローラ電極に設けられ、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動手段と、一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させる第２の回転駆動手段と、前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出手段と、前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the seam welding apparatus, two rollers are formed in a circular shape and perform seam welding on the work piece by energizing the work pieces in contact with each other. An electrode, a power source for energizing the two roller electrodes, a pressing means for pressing one of the two roller electrodes toward the other roller electrode, and each roller electrode. A first rotation driving means for rotating the roller electrode about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode; and one roller electrode, the workpiece and the one roller electrode, A second rotation drive means for rotating about the axis substantially perpendicular to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation drive means; Calculated by a rotation angle calculation means for calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation drive means based on a curvature of a welding curve to be welded in a curved shape in the object, and the rotation angle calculation means Drive control means for performing drive control of the second rotation drive means so as to rotate the one roller electrode by the set rotation angle.
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のシーム溶接装置において、前記回転角度算出手段は、前記溶接曲線の曲率及び前記被溶接物の溶接速度に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the seam welding apparatus according to the second aspect of the invention, the rotation angle calculation means is the second rotation driving means based on the curvature of the welding curve and the welding speed of the workpiece. The rotation angle of the one roller electrode to be rotated is calculated.
請求項４に記載の発明は、シーム溶接ロボットシステムにおいて、複数の関節を有するアームと、前記アームを駆動させる駆動手段と、を有するロボットと、前記アームの先端に設けられ、円形状に形成されるとともに互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、前記二つのローラ電極に通電する電源と、前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、各ローラ電極に設けられ、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動手段と、一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させる第２の回転駆動手段と、前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出手段と、前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the seam welding robot system, a robot having an arm having a plurality of joints and a driving means for driving the arm, and provided at the tip of the arm, is formed in a circular shape. Two roller electrodes for performing seam welding on the workpiece, a power source for energizing the two roller electrodes, and the two rollers. Among the electrodes, pressure means for pressing one roller electrode toward the other roller electrode and each roller electrode are provided, and each roller electrode passes through the center of the roller electrode and in the radial direction of the roller electrode. The first rotation driving means for rotating around a substantially orthogonal axis and the one roller electrode are connected to the one roller electrode passing through the contact point between the workpiece and the one roller electrode. And a second rotation driving means for rotating about the axis substantially orthogonal to the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means, and a welding curve in which welding is performed in a curved shape on the workpiece. A rotation angle calculation unit that calculates a rotation angle of the one roller electrode that is rotated by the second rotation driving unit based on the curvature of the first rotation electrode, and the one roller electrode is moved by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit. Drive control means for performing drive control of the second rotation drive means so as to rotate.
請求項５に記載の発明は、シーム溶接ロボットシステムにおいて、複数の関節を有するアームと、前記アームの先端に設けられ、前記被溶接物を把持する把持手段と、前記アームを駆動させる駆動手段と、を有するロボットと、床に対して固定され、円形状に形成されるとともに互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、前記二つのローラ電極に通電する電源と、前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、各ローラ電極に設けられ、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動手段と、一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させる第２の回転駆動手段と、前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出手段と、前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the seam welding robot system, an arm having a plurality of joints, a gripping unit that is provided at a tip of the arm and grips the workpiece, and a driving unit that drives the arm; And two rollers that are fixed to the floor, are formed in a circular shape, and are energized in a state where they are in contact with the workpiece, thereby performing seam welding on the workpiece. An electrode, a power source for energizing the two roller electrodes, a pressing means for pressing one of the two roller electrodes toward the other roller electrode, and each roller electrode. A first rotation driving means for rotating the roller electrode about an axis passing through the center of the roller electrode and substantially perpendicular to the radial direction of the roller electrode; Second rotation driving means for rotating about a tangential direction of the one roller electrode passing through a contact point between the object and one of the roller electrodes and an axis substantially orthogonal to the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means. A rotation angle calculating means for calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation driving means based on a curvature of a welding curve to be welded in a curved shape in the workpiece, and the rotation Drive control means for performing drive control of the second rotation drive means so as to rotate the one roller electrode by the rotation angle calculated by the angle calculation means.
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載のシーム溶接装置を用いたシーム溶接方法において、前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、前記加圧手段により、前記一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、前記第１の回転駆動手段により、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動工程と、前記回転角度算出手段により、前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出工程と、前記駆動制御手段により、前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御工程と、を備えることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the seam welding method using the seam welding apparatus according to the second aspect, the energization step of energizing the two roller electrodes by the power source and the one of the one by the pressurizing means. Each of the roller electrodes passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode by the pressurizing step of pressing the roller electrode toward the other roller electrode and the first rotation driving means. The first rotation driving step of rotating around the axis and the rotation angle calculating means rotate the second rotation driving means based on the curvature of a welding curve to be welded in a curved shape on the workpiece. A rotation angle calculating step of calculating a rotation angle of one roller electrode; and the one of the roller electric powers by the rotation angle calculated by the rotation angle calculating means by the drive control means. Is rotated around an axis substantially perpendicular to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point between the workpiece and the one roller electrode and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means. And a drive control step for performing drive control of the second rotation drive means.
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載のシーム溶接ロボットシステムを用いたシーム溶接方法において、前記駆動手段により、前記二つのローラ電極が前記被溶接物を挟み込む位置まで前記アームを駆動させる駆動工程と、前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、前記加圧手段により、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、前記第１の回転駆動手段により、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動工程と、前記回転角度算出手段により、前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出工程と、前記駆動制御手段により、前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御工程と、を備えることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the seam welding method using the seam welding robot system according to the fourth aspect, the arm is driven by the driving means to a position where the two roller electrodes sandwich the workpiece. A driving step for energizing the two roller electrodes by the power source, a pressing step for pressing one roller electrode toward the other roller electrode by the pressurizing unit, and the first step A first rotation driving step of rotating each roller electrode about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially perpendicular to the radial direction of the roller electrode by the rotation driving unit; and The rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation driving means is calculated based on the curvature of the welding curve that is welded in a curved shape in the weldment. A rotation angle calculating step, and the one roller electrode passing through the contact point between the work piece and the one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculating means by the drive control means. A drive control step of performing drive control of the second rotation drive unit so as to rotate about an axis substantially orthogonal to the tangential direction of the electrode and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation drive unit. It is characterized by that.
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載のシーム溶接ロボットシステムを用いたシーム溶接方法において、前記把持手段により、被溶接物を把持させる把持工程と、前記駆動手段により、前記把持手段で把持された前記被溶接物が前記二つのローラ電極が前記被溶接物に挟み込まれる位置まで前記アームを駆動させる駆動工程と、前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、前記加圧手段により、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、前記第１の回転駆動手段により、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動工程と、前記回転角度算出手段により、前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出工程と、前記駆動制御手段により、前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御工程と、を備えることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the seam welding method using the seam welding robot system according to the fifth aspect, the gripping unit grips the workpiece by the gripping unit, and the gripping unit includes the driving unit. A driving step of driving the arm to a position where the two roller electrodes are sandwiched between the workpieces, an energizing step of energizing the two roller electrodes by the power source, A pressurizing step of pressurizing one roller electrode toward the other roller electrode by the pressurizing means, and each roller electrode passes through the center of the roller electrode by the first rotational driving means and The workpiece is welded in a curved shape by the first rotation driving step of rotating around an axis substantially orthogonal to the radial direction and the rotation angle calculation means. A rotation angle calculating step of calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation drive unit based on a curvature of a tangent curve; and a rotation calculated by the rotation angle calculation unit by the drive control unit. The one roller electrode is substantially perpendicular to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point between the workpiece and the one roller electrode and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means by an angle. A drive control step of performing drive control of the second rotation drive means so as to rotate around the axis.
請求項９に記載の発明は、請求項４又は５に記載のシーム溶接ロボットシステムにおける前記ローラ電極の回転駆動制御プログラム作成方法において、前記ロボットを動作させる教示プログラムに基づいて、前記ロボットに教示動作をさせる教示工程と、前記教示工程におけるロボットの教示動作情報を記録する記録工程と、前記記録工程において記録されたロボットの教示動作情報に基づいて前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率を算出する曲率算出工程と、前記曲率算出工程により算出された前記曲率に基づいて、前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出工程と、前記回転角度算出工程により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御プログラムを作成するプログラム作成工程と、を備えることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the seam welding robot system according to the fourth or fifth aspect, in the rotation drive control program creating method for the roller electrode, a teaching operation for the robot is performed based on a teaching program for operating the robot. A teaching step for recording, a recording step for recording robot teaching operation information in the teaching step, and welding in which the workpiece is welded in a curved shape based on the robot teaching operation information recorded in the recording step A curvature calculating step for calculating a curvature of a curve, and a rotation angle calculating step for calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation driving unit based on the curvature calculated by the curvature calculating step. And rotating the one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation step. Characterized in that it comprises a program generation step of generating a drive control program of the second rotary drive means.
請求項１に記載の発明によれば、シーム溶接を行う際には、二つのローラ電極を被溶接物に当接させ、電源により二つのローラ電極に通電する。また、加圧手段は、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する。そして、第１の回転駆動手段により、二つのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させることにより、シーム溶接が行われる。
ここで、シーム溶接機は、第２の回転駆動手段を備えているので、一方のローラ電極を、被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び第１の回転駆動手段によるローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させることができる。
According to the first aspect of the present invention, when seam welding is performed, the two roller electrodes are brought into contact with the workpiece and the two roller electrodes are energized by the power source. The pressing means pressurizes one roller electrode toward the other roller electrode. Then, seam welding is performed by rotating the two roller electrodes about the axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode by the first rotation driving means.
Here, since the seam welder is provided with the second rotation driving means, one roller electrode is connected to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point between the workpiece and the one roller electrode and the first roller electrode. The rotation drive means can rotate the roller electrode about an axis substantially orthogonal to the rotation axis direction of the roller electrode.
すなわち、被溶接物において曲線状に溶接がなされる場合、直線状に溶接する場合に比べて、ローラ電極には大きな摩擦力が作用する。このような場合に、第２の回転駆動手段を駆動させて一方のローラ電極を、被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び第１の回転駆動手段によるローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させることにより、各ローラ電極における被溶接物との接点を通る接線方向に移動させようとする力の合力が、各ローラ電極における被溶接物との接点を通る接線方向と異なる方向に作用することとなる。従って、第２の回転駆動手段により、一方のローラ電極を、当該一方のローラ電極の接線方向が曲線の接線方向に沿うように回転させることで、被溶接物に対して溶接線に沿った力を作用させることができるようになる。
よって、一方のローラ電極を回転させない場合に比べて、大きな力を要することなく、二つのローラ電極を回転させることができ、ローラ電極を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、ワークの変形防止を実現することができる。
That is, when welding is performed in a curved shape on the workpiece, a larger frictional force acts on the roller electrode than when welding in a linear shape. In such a case, the second rotation driving means is driven to cause one roller electrode to pass through the contact point between the work piece and one roller electrode, and the tangential direction of the one roller electrode and the first rotation driving means. By rotating the roller electrode about the axis substantially perpendicular to the rotation axis direction of the roller electrode, the resultant force of the force to move in the tangential direction passing through the contact point with the workpiece in each roller electrode is It acts in a direction different from the tangential direction passing through the contact point with the object. Therefore, the second rotational drive means rotates one of the roller electrodes so that the tangential direction of the one roller electrode is along the tangential direction of the curve. It becomes possible to act.
Therefore, compared with the case where one of the roller electrodes is not rotated, the two roller electrodes can be rotated without requiring a large force, and the roller electrodes can be rotated. It is possible to reduce the burden and prevent deformation of the workpiece.
請求項２、６に記載の発明によれば、シーム溶接を行う際には、二つのローラ電極を被溶接物に当接させ、電源により二つのローラ電極に通電する（通電工程）。また、加圧手段は、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する（加圧工程）。そして、第１の回転駆動手段により、二つのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させることにより、シーム溶接が行われる（第１の回転駆動工程）。
ここで、回転角度算出手段は、被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて第２の回転駆動手段が回転させる一方のローラ電極の回転角度を算出する（回転角度算出工程）。そして、駆動制御手段は、回転角度算出手段により算出された回転角度だけ一方のローラ電極を回転させるように第２の回転駆動手段の駆動制御を行う（駆動制御工程）。こうして、第２の回転駆動手段が一方のローラ電極を回転させる（第２の回転駆動工程）。
これにより、第２の回転駆動手段は、被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び第１の回転駆動手段によるローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに算出された角度に基づいて一方のローラ電極を回転させることができる。
According to the second and sixth aspects of the invention, when performing seam welding, the two roller electrodes are brought into contact with the workpiece and the two roller electrodes are energized by the power source (energization process). The pressurizing means pressurizes one roller electrode toward the other roller electrode (pressurizing step). Then, seam welding is performed by rotating the two roller electrodes about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode by the first rotation driving means (first Rotation drive process).
Here, the rotation angle calculation means calculates the rotation angle of one of the roller electrodes rotated by the second rotation drive means based on the curvature of the welding curve that is welded in a curved shape on the workpiece (rotation angle calculation). Process). Then, the drive control means performs drive control of the second rotation drive means so as to rotate one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation means (drive control process). Thus, the second rotation driving means rotates one of the roller electrodes (second rotation driving process).
Thus, the second rotation driving means is substantially orthogonal to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point between the work piece and the one roller electrode and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means. One roller electrode can be rotated based on the angle calculated about the axis.
すなわち、被溶接物において曲線状に溶接がなされる場合、直線状に溶接する場合に比べて、ローラ電極には大きな摩擦力が作用する。このような場合に、第２の回転駆動手段を駆動させて一方のローラ電極を、被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び第１の回転駆動手段によるローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させることにより、各ローラ電極における被溶接物との接点を通る接線方向に移動させようとする力の合力が、各ローラ電極における被溶接物との接点を通る接線方向と異なる方向に作用することとなる。従って、第２の回転駆動手段により、一方のローラ電極を算出された回転角度だけ回転させることで、被溶接物に対して溶接線に沿った力を作用させることができるようになる。
よって、一方のローラ電極を回転させない場合に比べて、大きな力を要することなく、二つのローラ電極を回転させることができ、ローラ電極を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、ワークの変形防止を実現することができる。
That is, when welding is performed in a curved shape on the workpiece, a larger frictional force acts on the roller electrode than in the case of welding in a linear shape. In such a case, the second rotation driving means is driven to cause one roller electrode to pass through the contact point between the work piece and one roller electrode, and the tangential direction of the one roller electrode and the first rotation driving means. By rotating the roller electrode about the axis substantially perpendicular to the rotation axis direction of the roller electrode, the resultant force of the force to move in the tangential direction passing through the contact point with the workpiece in each roller electrode is It acts in a direction different from the tangential direction passing through the contact point with the object. Therefore, by rotating the one roller electrode by the calculated rotation angle by the second rotation driving means, a force along the weld line can be applied to the workpiece.
Therefore, compared with the case where one of the roller electrodes is not rotated, the two roller electrodes can be rotated without requiring a large force, and the roller electrodes can be rotated. It is possible to reduce the burden and prevent deformation of the workpiece.
請求項３に記載の発明によれば、溶接曲線の曲率だけでなく、溶接速度を加味して一方のローラ電極の回転角度を算出するので、回転角度算出の精度を高めることができる。 According to the third aspect of the invention, since the rotation angle of one of the roller electrodes is calculated in consideration of not only the curvature of the welding curve but also the welding speed, the accuracy of the rotation angle calculation can be improved.
請求項４、７に記載の発明によれば、シーム溶接を行う際には、二つのローラ電極が被溶接物を挟み込むように駆動手段を駆動させてアームを駆動させ（駆動工程）、ロボットの先端に設けられた二つのローラ電極を被溶接物に当接させ、電源により二つのローラ電極に通電する（通電工程）。
また、加圧手段は、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する（加圧工程）。そして、第１の回転駆動手段により、二つのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させることにより、シーム溶接が行われる（第１の回転駆動工程）。
ここで、回転角度算出手段は、被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて第２の回転駆動手段が回転させる一方のローラ電極の回転角度を算出する（回転角度算出工程）。そして、駆動制御手段は、回転角度算出手段により算出された回転角度だけ一方のローラ電極を回転させるように第２の回転駆動手段の駆動制御を行う（駆動制御工程）。こうして、第２の回転駆動手段が一方のローラ電極を回転させる（第２の回転駆動工程）。
これにより、第２の回転駆動手段は、被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び回転駆動手段によるローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに算出された角度に基づいて一方のローラ電極を回転させることができる。
According to the fourth and seventh aspects of the invention, when performing seam welding, the arm is driven by driving the drive means so that the two roller electrodes sandwich the workpiece (drive process), and the robot Two roller electrodes provided at the front end are brought into contact with the workpiece, and the two roller electrodes are energized by a power source (energization process).
The pressurizing means pressurizes one roller electrode toward the other roller electrode (pressurizing step). Then, seam welding is performed by rotating the two roller electrodes about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode by the first rotation driving means (first Rotation drive process).
Here, the rotation angle calculation means calculates the rotation angle of one of the roller electrodes rotated by the second rotation drive means based on the curvature of the welding curve that is welded in a curved shape on the workpiece (rotation angle calculation). Process). Then, the drive control means performs drive control of the second rotation drive means so as to rotate one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation means (drive control process). Thus, the second rotation driving means rotates one of the roller electrodes (second rotation driving process).
As a result, the second rotation driving means is arranged around an axis substantially orthogonal to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point between the work piece and one roller electrode and the rotation axis direction of the roller electrode by the rotation driving means. One roller electrode can be rotated based on the calculated angle.
すなわち、被溶接物において曲線状に溶接がなされる場合、直線状に溶接する場合に比べて、ローラ電極には大きな摩擦力が作用する。このような場合に、第２の回転駆動手段を駆動させて一方のローラ電極を、被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び第１の回転駆動手段によるローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させることにより、各ローラ電極における被溶接物との接点を通る接線方向に移動させようとする力の合力が、各ローラ電極における被溶接物との接点を通る接線方向と異なる方向に作用することとなる。従って、第２の回転駆動手段により、一方のローラ電極を算出された回転角度だけ回転させることで、被溶接物に対して溶接線に沿った力を作用させることができるようになる。
よって、一方のローラ電極を回転させない場合に比べて、大きな力を要することなく、二つのローラ電極を回転させることができ、ローラ電極を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、ワークの変形防止を実現することができる。
That is, when welding is performed in a curved shape on the workpiece, a larger frictional force acts on the roller electrode than in the case of welding in a linear shape. In such a case, the second rotation driving means is driven to cause one roller electrode to pass through the contact point between the work piece and one roller electrode, and the tangential direction of the one roller electrode and the first rotation driving means. By rotating the roller electrode about the axis substantially perpendicular to the rotation axis direction of the roller electrode, the resultant force of the force to move in the tangential direction passing through the contact point with the workpiece in each roller electrode is It acts in a direction different from the tangential direction passing through the contact point with the object. Therefore, by rotating the one roller electrode by the calculated rotation angle by the second rotation driving means, a force along the weld line can be applied to the workpiece.
Therefore, compared with the case where one of the roller electrodes is not rotated, the two roller electrodes can be rotated without requiring a large force, and the roller electrodes can be rotated. It is possible to reduce the burden and prevent deformation of the workpiece.
請求項５、８に記載の発明によれば、シーム溶接を行う際には、ロボットの先端に設けられた把持手段により被溶接物を把持させ（把持工程）、被溶接物が床に対して固定された二つのローラ電極に挟み込まれるように駆動手段を駆動させてアームを駆動させる（駆動工程）。そして、二つのローラ電極に被溶接物を当接させ、電源により二つのローラ電極に通電するこうして、第２の回転駆動手段が一方のローラ電極を回転させる（通電工程）。
また、加圧手段は、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧するこうして、第２の回転駆動手段が一方のローラ電極を回転させる（加圧工程）。そして、第１の回転駆動手段により、二つのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させることにより、シーム溶接が行われる（第１の回転駆動工程）。
ここで、回転角度算出手段は、被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて第２の回転駆動手段が回転させる一方のローラ電極の回転角度を算出する（回転角度算出工程）。そして、駆動制御手段は、回転角度算出手段により算出された回転角度だけ一方のローラ電極を回転させるように第２の回転駆動手段の駆動制御を行う（駆動制御工程）。こうして、第２の回転駆動手段が一方のローラ電極を回転させる（第２の回転駆動工程）。
これにより、第２の回転駆動手段は、被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び第１の回転駆動手段によるローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに算出された角度に基づいて一方のローラ電極を回転させることができる。
According to the fifth and eighth aspects of the invention, when seam welding is performed, the workpiece is gripped by the gripping means provided at the tip of the robot (gripping step), and the workpiece is against the floor. The drive means is driven so as to be sandwiched between the two fixed roller electrodes to drive the arm (drive process). Then, the work piece is brought into contact with the two roller electrodes, and the two roller electrodes are energized by the power source. Thus, the second rotation driving unit rotates one of the roller electrodes (energization process).
Further, the pressurizing unit pressurizes one roller electrode toward the other roller electrode, and thus the second rotation driving unit rotates the one roller electrode (pressurizing step). Then, seam welding is performed by rotating the two roller electrodes about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode by the first rotation driving means (first Rotation drive process).
Here, the rotation angle calculation means calculates the rotation angle of one of the roller electrodes rotated by the second rotation drive means based on the curvature of the welding curve that is welded in a curved shape on the workpiece (rotation angle calculation). Process). Then, the drive control means performs drive control of the second rotation drive means so as to rotate one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation means (drive control process). Thus, the second rotation driving means rotates one of the roller electrodes (second rotation driving process).
Thus, the second rotation driving means is substantially orthogonal to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point between the work piece and the one roller electrode and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means. One roller electrode can be rotated based on the angle calculated about the axis.
すなわち、被溶接物において曲線状に溶接がなされる場合、直線状に溶接する場合に比べて、ローラ電極には大きな摩擦力が作用する。このような場合に、第２の回転駆動手段を駆動させて一方のローラ電極を、被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び第１の回転駆動手段によるローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させることにより、各ローラ電極における被溶接物との接点を通る接線方向に移動させようとする力の合力が、各ローラ電極における被溶接物との接点を通る接線方向と異なる方向に作用することとなる。従って、第２の回転駆動手段により、一方のローラ電極を算出された回転角度だけ回転させることで、被溶接物に対して溶接線に沿った力を作用させることができるようになる。
よって、一方のローラ電極を回転させない場合に比べて、大きな力を要することなく、二つのローラ電極を回転させることができ、ローラ電極を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、ワークの変形防止を実現することができる。
That is, when welding is performed in a curved shape on the workpiece, a larger frictional force acts on the roller electrode than when welding in a linear shape. In such a case, the second rotation driving means is driven to cause one roller electrode to pass through the contact point between the work piece and one roller electrode, and the tangential direction of the one roller electrode and the first rotation driving means. By rotating the roller electrode about the axis substantially perpendicular to the rotation axis direction of the roller electrode, the resultant force of the force to move in the tangential direction passing through the contact point with the workpiece in each roller electrode is It acts in a direction different from the tangential direction passing through the contact point with the object. Therefore, by rotating the one roller electrode by the calculated rotation angle by the second rotation driving means, a force along the weld line can be applied to the workpiece.
Therefore, compared with the case where one of the roller electrodes is not rotated, the two roller electrodes can be rotated without requiring a large force, and the roller electrodes can be rotated. It is possible to reduce the burden and prevent deformation of the workpiece.
請求項９に記載の発明によれば、教示工程では、ロボットを動作させる教示プログラムに基づいて、ロボットに教示動作をさせる。次いで、記録工程では、教示工程におけるロボットの教示動作情報を記録する。次いで、曲率算出工程では、記録工程において記録されたロボットの教示動作情報に基づいて被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率を算出する。次いで、回転角度算出工程では、曲率算出工程により算出された曲率に基づいて、第２の回転駆動手段が回転させる一方のローラ電極の回転角度を算出する。次いで、プログラム作成工程では、回転角度算出工程により算出された回転角度だけ一方のローラ電極を回転させるように第２の回転駆動手段の駆動制御プログラムを作成する。
これにより、ロボットの教示動作を行うだけで、第２の回転駆動手段によるローラ電極の駆動制御を行うことができるので、教示プログラムの作成が容易になり、作業時間の短縮化、作業コストの低減化、生産準備リードタイムの短縮化を図ることができる。また、ロボットを動作させた時の情報を用いてプログラムを作成しているので、ロボットとの同期精度が高いプログラムを作成することができる。
According to the ninth aspect of the invention, in the teaching step, the robot is caused to perform a teaching operation based on a teaching program for operating the robot. Next, in the recording step, teaching operation information of the robot in the teaching step is recorded. Next, in the curvature calculation step, the curvature of the welding curve that is welded in a curved shape on the workpiece is calculated based on the teaching operation information of the robot recorded in the recording step. Next, in the rotation angle calculation step, the rotation angle of one roller electrode rotated by the second rotation driving unit is calculated based on the curvature calculated in the curvature calculation step. Next, in the program creation step, a drive control program for the second rotation drive means is created so that one of the roller electrodes is rotated by the rotation angle calculated in the rotation angle calculation step.
As a result, the roller electrode drive control by the second rotation driving means can be performed only by performing the teaching operation of the robot, thereby facilitating the creation of the teaching program, reducing the work time, and reducing the work cost. And production preparation lead time can be shortened. In addition, since the program is created using information when the robot is operated, a program with high synchronization accuracy with the robot can be created.
以下、図面を参照して、シーム溶接機、シーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステム、シーム溶接方法及びローラ電極の回転駆動制御プログラム作成方法の最良の形態について詳細に説明する。
＜シーム溶接機、シーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステムの構成＞
シーム溶接機、シーム溶接装置、シーム溶接ロボットシステムの構成について説明する。
図１に示すように、シーム溶接ロボットシステム１０は、例えば、金属製の燃料タンクを生産するときのように、本体部Ｗ１と蓋部Ｗ２を接合してワークＷを生産する際に用いられる。
シーム溶接ロボットシステム１０は、駆動力が付与されることにより所定の動作範囲内で動作するロボット１と、ロボット１に設けられたシーム溶接装置２と、を備えている。
Hereinafter, the best mode of a seam welding machine, a seam welding apparatus, a seam welding robot system, a seam welding method, and a roller electrode rotation drive control program creation method will be described in detail with reference to the drawings.
<Configuration of seam welding machine, seam welding equipment, seam welding robot system>
The configurations of the seam welding machine, the seam welding apparatus, and the seam welding robot system will be described.
As shown in FIG. 1, the seam
The seam
（ロボット）
ロボット１は、土台となるベース１２と、関節１３で連結された複数のアーム１４と、各関節１３に設けられた駆動手段としてのサーボモータ１５（図２参照）と、各サーボモータ１５の軸角度をそれぞれ検出するエンコーダ（図示略）とを備えている。そして、最も先端に配置されたアーム１４の先端部には、被溶接物（例えば、金属板）としてのワークＷにシーム溶接を行うシーム溶接装置２が装備されている。
各関節１３は、アーム１４の一端部を揺動可能として他端部を軸支する揺動関節と、アーム１４自身をその長手方向を中心に回転可能に軸支する回転関節とのいずれかから構成される。つまり、ロボット１は、いわゆる多関節型ロボットに相当する。
(robot)
The robot 1 includes a base 12 serving as a base, a plurality of
Each joint 13 is either a swing joint that pivots one end of the
（シーム溶接装置）
シーム溶接装置２は、シーム溶接機３と、シーム溶接機の動作制御を行う制御装置４と、を備えている。
シーム溶接機３は、ロボット１における最も先端に配置されたアーム１４の先端部に設けられた支持台２１を備えている。支持台２１は、上下方向に沿って長尺な略矩形状の板材であり、この支持台２１には、上下方向に沿って延びるガイドレール２２が上端近傍から中央近傍にわたって設けられている。このガイドレール２２には、当該ガイドレール２２に嵌め込まれ、ガイドレール２２に沿ってスライド移動可能な可動台２３が設けられている。可動台２３には、可動台２３をガイドレール２２に沿ってスライド移動させる際の駆動源となるエアシリンダ２４のピストンロッド２４ａの先端部に連結されている。
(Seam welding equipment)
The
The seam welder 3 includes a
エアシリンダ２４は、支持台２１の上端部に設けられ、ピストンロッド２４ａが上下方向に沿って伸縮するように支持台２１に設けられている。ピストンロッド２４ａを伸ばすことにより、ピストンロッド２４ａに連結された可動台２３は下方に向けてガイドレール２２上をスライド移動し、ピストンロッド２４ａを縮めることにより、ピストンロッド２４ａに連結された可動台２３は上方に向けてガイドレール２２上をスライド移動する。すなわち、エアシリンダ２４は、二つのローラ電極２５，２７のうち、ローラ電極２５をローラ電極２７に向けて加圧する加圧手段として機能する。なお、エアシリンダ２４は、制御装置４に接続され、制御装置４から送信される駆動制御信号よりピストンロッド２４ａの駆動が制御される。
The
可動台２３には、ワークＷに当接させた状態で通電することにより、ワークＷに対してシーム溶接を行うローラ電極２５が設けられている。ローラ電極２５は、ほぼ真円の円板状に形成され、その中心に回転軸を有している。ローラ電極２５には、当該ローラ電極２５を当該ローラ電極２５の中心を通るとともにローラ電極２５の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動手段としての電極回転モータ２６が接続されている。電極回転モータ２６は、可動台２３の裏面側に設けられており、可動台２３によって支持されている。ここで、ローラ電極２５は、その回転軸が可動台２３の移動方向（上下方向）に直交する方向（略水平方向）に沿うように設けられている。
The
また、支持台２１の下方には、ワークＷに当接させた状態で通電することにより、ワークＷに対してシーム溶接を行うローラ電極２７が固定台２８を介して設けられている。ローラ電極２７は、ローラ電極２５の円板部分と同一平面上に配置されており、ローラ電極２５を下降させた際に、ローラ電極２５とローラ電極２７とでワークＷを挟み込んでシーム溶接をすることができるようになっている。固定台２８は、支持台２１に固定されており、ローラ電極２７は、ローラ電極２５のようには移動できないようになっている。ローラ電極２７には、当該ローラ電極２７を当該ローラ電極２７の中心を通るとともにローラ電極２７の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動手段としての電極回転モータ２９が接続されている。電極回転モータ２９は、固定台２８の裏面側に設けられており、固定台２８によって支持されている。
また、固定台２８の下面には、ローラ電極２７を、ワークＷとローラ電極２７との接点を通る当該ローラ電極２７の接線方向及び電極回転モータ２９によるローラ電極２７の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させる第２の回転駆動手段としての固定台回転モータ３０が設けられている。具体的には、固定台回転モータ３０は、固定台２８を図１におけるＺ軸回りに回転させることにより、固定台２８に設けられたローラ電極２７をＺ軸回りに回転させることができる。
A
Further, on the lower surface of the fixed
ここで、ローラ電極２７は、その回転軸が可動台２３の移動方向（上下方向）に直交する方向（略水平方向）に沿うように設けられている。また、電極回転モータ２６，２９は、同じ方向から見た際に、互いに逆方向に回転するように制御される。具体的には、例えば、ローラ電極２５は、図１に紙面に向かって時計回りに、ローラ電極２７は、図１に紙面に向かって反時計回りに回転する。
Here, the
これにより、二つのローラ電極２５，２７は、互いに平行となるような回転軸を有し、上方に位置するローラ電極２５の最下端周縁部を通る接線と下方に位置するローラ電極２７の最上端周縁部を通る接線とが、ともに可動台２３の移動方向（図１におけるＺ方向）及び回転軸方向（図１におけるＹ方向）に対して直交する方向（図１におけるＸ方向）に延びるようになっている。つまり、これらの接線方向がロボット１（ローラ電極２５，２７）の進行方向（図１におけるＸ方向）となる。
As a result, the two
二つのローラ電極２５，２７は、ともに溶接に必要な電流を通電する電源としての溶接電源５に接続されている。溶接電源５は、シーム溶接装置２の動作制御を司る制御装置４に接続されている。すなわち、制御装置４により溶接のタイミング信号が溶接電源５に送信され、溶接電源５は、受信したタイミング信号に基づいてローラ電極２５，２７に通電する。通電されたローラ電極２５，２７は、円形状の外周縁とワークＷと当接している状態のときにシーム溶接が行われる。
また、シーム溶接が行われるワークＷは、例えば、金属製の燃料タンク等であり、溶接を行うための載置台Ｓ上に載置され、本体部Ｗ１と蓋部Ｗ２とがシーム溶接装置２により溶接される。
The two
Moreover, the workpiece | work W in which seam welding is performed is a metal fuel tank etc., for example, is mounted on the mounting base S for performing welding, and the main-body part W1 and the cover part W2 are by the
（制御装置）
図２は、シーム溶接ロボットシステム１０の構成を示すブロック図である。
制御装置４は、ロボット１の駆動制御やシーム溶接装置２の動作制御に関する処理プログラムに従って各処理を実行するＣＰＵ４１と、各処理を実行するための処理プログラムや処理データ等が記憶されるメモリ４２と、を備えている。
メモリ４２には、ロボット１の駆動制御やシーム溶接装置２の動作制御を行うに当たって必要なプログラムが記憶されたプログラムエリア４３と、ロボット１の駆動制御やシーム溶接装置２の動作制御を行うに当たって必要なデータが記憶されたデータエリア４４と、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられ、各処理が行われる作業エリア４５と、が形成されている。
(Control device)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the seam
The control device 4 includes a
The
プログラムエリア４３には、ロボット１に教示動作をさせる機能を実現する教示プログラム４３ａが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ４１が教示プログラム４３ａを実行することにより、制御装置４は教示手段として機能する。
プログラムエリア４３には、ワークＷにおいて曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて固定台回転モータ３０が回転させる一方のローラ電極２７の回転角度を算出する機能を実現する回転角度算出プログラム４３ｂが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ４１が回転角度算出プログラム４３ｂを実行することにより、制御装置４は回転角度算出手段として機能する。
プログラムエリア４３には、回転角度算出プログラム４３ｂにより算出された回転角度だけ一方のローラ電極２７を回転させるように固定台回転モータ３０の駆動制御を行う機能を実現させる駆動制御プログラム４３ｃが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ４１が駆動制御プログラム４３ｃを実行することにより、制御装置４は駆動制御手段として機能する。
プログラムエリア４３には、回転角度算出プログラム４３ｂにより算出された回転角度だけ一方のローラ電極２７を回転させるように固定台回転モータ３０の駆動制御プログラム４３ｃを作成するプログラム作成プログラム４３ｄが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ４１がプログラム作成プログラム４３ｄを実行することにより、制御装置４はプログラム作成手段として機能する。
制御装置４には、ロボット１、溶接電源５、エアシリンダ２４が接続され、いずれも制御装置４により動作制御される。
The
In the
The
The
The control device 4 is connected to the robot 1, the
図３は、ロボット１及びシーム溶接装置２を備えるシーム溶接ロボットシステム１０の機能を示すブロック図である。
ロボット１は、アーム１４を駆動させて、二つのローラ電極２５，２７によりワークＷを挟み込ませる駆動部６０を有し、この駆動部６０の機能をサーボモータ１５が担う。
シーム溶接装置２は、通電によりワークＷに対してシーム溶接を行う二つの溶接部６１，６２を有し、この溶接部６１，６２の機能をローラ電極２５，２７が担う。
シーム溶接装置２は、溶接部６１であるローラ電極２５をＹ軸回り（図１参照）に回転させる第１の回転駆動部６３を有し、この第１の回転駆動部６３の機能を電極回転モータ２６が担う。
シーム溶接装置２は、溶接部６１であるローラ電極２５を上下方向（図１におけるＺ軸方向）に移動させる上下移動部６４を有し、この上下移動部６４の機能を可動台２３が担う。
シーム溶接装置２は、溶接部６１である一方のローラ電極２５を溶接部６２である他方のローラ電極２７に向けて加圧する加圧部６５を有し、この加圧部６５の機能をエアシリンダ２４が担う。
シーム溶接装置２は、溶接部６２であるローラ電極２７をＹ軸回り（図１参照）に回転させる第１の回転駆動部６６を有し、この第１の回転駆動部６６の機能を電極回転モータ２９が担う。
シーム溶接装置２は、溶接部６２であるローラ電極２７をＺ軸回り（図１参照）に回転させる第２の回転駆動部６７を有し、この第２の回転駆動部６７の機能を固定台回転モータ３０が担う。
シーム溶接装置２は、溶接部６１，６２である二つのローラ電極２５，２７に通電する通電部６８を有し、この通電部６８の機能を溶接電源５が担う。
FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of a seam
The robot 1 has a
The
The
The
The
The
The
The
シーム溶接装置２は、ＣＰＵ４１が教示プログラム４３ａを実行することにより、ロボット１に教示動作をさせる教示部６９を有し、この教示部６９が制御装置４における教示手段として機能する。
シーム溶接装置２は、ＣＰＵ４１が回転角度算出プログラム４３ｂを実行することにより、ワークＷにおいて曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて固定台回転モータ３０が回転させる一方のローラ電極２７の回転角度を算出する回転角度算出部７０を有し、この回転角度算出部７０が制御装置４における回転角度算出手段として機能する。
シーム溶接装置２は、ＣＰＵ４１が駆動制御プログラム４３ｃを実行することにより、回転角度算出部７０により算出された回転角度だけ一方のローラ電極２７を回転させるように固定台回転モータ３０の駆動制御を行う駆動制御部７１を有し、この駆動制御部７１が制御装置４における駆動制御手段として機能する。
シーム溶接装置２は、ＣＰＵ４１がプログラム作成プログラム４３ｄを実行することにより、回転角度算出部７０により算出された回転角度だけ一方のローラ電極２７を回転させるように固定台回転モータ３０の駆動制御プログラム４３ｃを作成するプログラム作成部７２を有し、このプログラム作成部７２が制御装置４におけるプログラム作成手段として機能する。
The
In the
In the
In the
＜シーム溶接方法＞
次に、シーム溶接装置２を備えるシーム溶接ロボットシステム１０を用いたシーム溶接方法について説明する。
図４に示すように、シーム溶接装置２を備えるシーム溶接ロボットシステム１０を用いてワークＷにシーム溶接を行う際には、ＣＰＵ４１が所定の動作制御プログラムを実行することにより、二つのローラ電極２５，２７でワークＷを挟み込むようにサーボモータ１５を駆動させる（ステップＳ１：駆動工程）。具体的には、エアシリンダ２４のピストンロッド２４ａを伸長させ、ピストンロッド２４ａにより可動台２３をガイドレール２２に沿って下方に移動させることにより、二つのローラ電極２５，２７で載置台Ｓに載置されたワークＷを挟み込む。
次いで、ＣＰＵ４１は、シーム溶接を行うにあたり、エアシリンダ２４のピストンロッド２４ａをさらに伸長させ、二つのローラ電極２５，２７によりワークＷを加圧する（ステップＳ２：加圧工程）。
<Seam welding method>
Next, a seam welding method using the seam
As shown in FIG. 4, when seam welding is performed on the workpiece W using the seam
Next, when performing seam welding, the
次いで、ＣＰＵ４１は、所定の通電制御プログラムを実行することにより、二つのローラ電極２５，２７に対し、溶接に必要な電流を通電する（ステップＳ３：通電工程）。なお、二つのローラ電極２５，２７への通電に際しては、通電制御プログラムにより、通電のＯＮ／ＯＦＦのタイミングが適宜切り替えられるようになっている。このタイミングは、ワークＷの形状や材質等に応じて変化するため、溶接前にユーザにより予め設定される。
次いで、ＣＰＵ４１は、電極回転モータ２６，２９を駆動させ、ローラ電極２５，２７を互いに逆回りに同じ速度で回転させるとともに、ロボット１をワークＷの面方向（図１におけるＸ方向）に移動させる（ステップＳ４：第１の回転駆動工程）。
Next, the
Next, the
次いで、ＣＰＵ４１は、読み取った動作制御プログラムにおいて、これから溶接すべき箇所の溶接線が曲線か否かを判断する（ステップＳ５）。なお、溶接線とは、シーム溶接の軌道を示す線をいう。ここで、ＣＰＵ４１が、溶接線が曲線であると判断した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、その溶接曲線の曲率を求め、求めた曲率に基づいてローラ電極２７の回転角度を算出する（ステップＳ６：回転角度算出工程）。ここで、溶接曲線の曲率は、動作制御プログラムに記憶されている位置座標データから溶接曲線を求め、当該溶接曲線に基づいて曲率を算出する。一方、ＣＰＵ４１が、溶接線が曲線ではないと判断した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、溶接が終了したか否かを判断する（ステップＳ９）。そして、ＣＰＵ４１が、溶接が終了したと判断した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、本処理を終了させ、溶接が終了していないと判断した場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、ステップＳ５の処理に戻る。
次いで、ＣＰＵ４１は、プログラム作成プログラム４３ｄを実行することにより、算出された角度に基づき、算出された回転角度だけローラ電極２７を回転させるように固定台回転モータ３０の駆動制御プログラム４３ｃを作成する（ステップＳ７）。
Next, the
Next, the
（駆動制御プログラム作成方法）
ここで、プログラム作成プログラム４３ｄによる駆動制御プログラム４３ｃの作成方法について説明する。
図５に示すように、ＣＰＵ４１がプログラム作成プログラム４３ｄを実行すると、ＣＰＵ４１は、ロボット１を動作させる教示プログラム４３ａを実行することにより、ロボット１に教示動作をさせる（ステップＳ１１：教示工程）。
次いで、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１１におけるロボット１の教示動作情報をメモリ４２に記録する（ステップＳ１２：記録工程）。
次いで、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１２においてメモリ４２に記録されたロボット１の教示動作情報に基づいてワークＷにおいて曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率を算出する（ステップＳ１３：曲率算出工程）。
(Drive control program creation method)
Here, a method of creating the
As shown in FIG. 5, when the
Next, the
Next, the
次いで、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１３において算出された溶接曲線の曲率から、固定台回転モータ３０が回転させる固定台２８に設けられたローラ電極２７のＺ軸回りの回転角度を算出する（ステップＳ１４：回転角度算出工程）。
次いで、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１４において算出された回転角度に基づいて、固定台回転モータ３０の駆動制御プログラム４３ｃを作成する（ステップＳ１５：プログラム作成工程）。
次いで、ＣＰＵ４１は、メモリ４２内に記憶された駆動制御プログラム４３ｃを、ステップＳ１５で作成された新たな駆動制御プログラム４３ｃに更新し（ステップＳ１６）、これをもって本処理を終了させる。
なお、この駆動制御プログラム４３ｃは、予めメモリ４２に記憶されているプログラムを更新するものであってもよいし、新たに作成するものであってもよい。
Next, the
Next, the
Next, the
The
再び、図４のフローチャートに戻り、駆動制御プログラム４３ｃが作成された後、ＣＰＵ４１は、プログラム作成プログラム４３ｄにより作成された駆動制御プログラム４３ｃを実行することにより、固定台回転モータ３０を駆動させて軸回りにステップＳ６で算出された回転角度だけローラ電極２７をＺ軸回り（図１参照）に回転させる（ステップＳ８：駆動制御工程）。
次いで、ＣＰＵ４１は、溶接が終了したか否かを判断する（ステップＳ９）。そして、ＣＰＵ４１が、溶接が終了したと判断した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、本処理を終了させ、溶接が終了していないと判断した場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、ステップＳ５の処理に戻る。
Returning to the flowchart of FIG. 4 again, after the
Next, the
＜ローラ電極を回転させるメリット＞
次に、固定台回転モータ３０により固定台２８を回転させてローラ電極２７を回転させるメリットについて説明する。
図６（ａ）は、溶接線を示す図である。ワークＷは、通電されたローラ電極２５，２７を回転させながらシーム溶接機３を溶接線に沿って移動させることにより溶接されるが、図６（ｂ）に示すように、溶接線が直線Ｌ１（点線）の場合に比べて曲線Ｌ２（一点鎖線）になると、ローラ電極２５，２７とワークＷとの摩擦力が大きくなり、シーム溶接機３を移動させる際に大きな負荷がかかる。しかし、ローラ電極２７を回転させることでその付加は軽減される。
<Advantages of rotating the roller electrode>
Next, the merit of rotating the roller table 27 by rotating the fixed table 28 by the fixed
Fig.6 (a) is a figure which shows a weld line. The workpiece W is welded by moving the seam welder 3 along the weld line while rotating the
具体的な原理について説明すると、図７に示すように、ローラ電極２５の回転軸とローラ電極２７の回転軸が同じである場合、各ローラ電極２５，２７がワークＷに与える力Ｆ１，Ｆ２は、それぞれ同じ方向に働く。従って、ワークＷも各ローラ電極２５，２７がワークＷを送り出す力Ｆ１，Ｆ２と同じ方向に送り出されるため、摩擦力が増大することはない。しかし、溶接線が曲線の場合に、ワークＷに力Ｆ１，Ｆ２のような力が作用すると、シーム溶接機３が進行する方向と、ワークＷが押し出される方向が全く異なるため、シーム溶接機３は、力Ｆ１，Ｆ２に抗して移動させなければならず、大きな力が作用する。
The specific principle will be described. As shown in FIG. 7, when the rotation axis of the
ところが、ローラ電極２７を回転角度θだけ回転させることにより、図８に示すように、ワークＷに作用する力Ｆ３は、ローラ電極２５がワークＷに与える力Ｆａと回転させたローラ電極２７がワークＷに与える力Ｆｂとの合力となる。ここで、図７におけるＦ１と図８におけるｆａは同じ大きさ、図７におけるＦ２と図８におけるｆｂは同じ大きさとする。これにより、溶接線が曲線になった場合には、ローラ電極２７を回転させることで、ワークＷに作用する力の向きが溶接線に沿うようになるので、各ローラ電極２５，２７とワークＷとの摩擦力を軽減させることができる。
However, by rotating the
＜作用効果＞
シーム溶接を行う際には、二つのローラ電極２５，２７がワークＷを挟み込むようにサーボモータ１５を駆動させてアーム１４を駆動させ（駆動工程）、ロボット１の先端に設けられたシーム溶接機３における二つのローラ電極２５，２７をワークＷに当接させ、溶接電源５により二つのローラ電極２５，２７に通電する（通電工程）。
また、エアシリンダ２４は、一方のローラ電極２５を他方のローラ電極２７に向けて加圧する（加圧工程）。そして、電極回転モータ２６，２９により、二つのローラ電極２５，２７を、当該ローラ電極２５，２７の中心を通るとともにローラ電極２５，２７の径方向に略直交する軸回り（図１におけるＹ軸回り）に回転させることにより、シーム溶接が行われる（第１の回転駆動工程）。
ここで、制御装置４のＣＰＵ４１が回転角度算出プログラム４３ｂを実行することにより、ＣＰＵ４１は、ワークＷにおいて曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて固定台回転モータ３０が回転させる固定台２９に設けられた一方のローラ電極２７の回転角度を算出する（回転角度算出工程）。そして、ＣＰＵ４１は、駆動制御プログラム４３ｃを実行することにより、回転角度算出プログラム４３ｂにより算出された回転角度だけ一方のローラ電極２７を回転させるように固定台回転モータ３０の駆動制御を行う（駆動制御工程）。こうして、固定台回転モータ３０が一方のローラ電極２７を回転させる（第２の回転駆動工程）。
これにより、固定台回転モータ３０は、ワークＷと一方のローラ電極２７との接点を通る当該一方のローラ電極２７の接線方向及び電極回転モータ２６，２９によるローラ電極２５，２７の回転軸方向に略直交する軸回り（図１におけるＺ軸回り）に、算出された角度に基づいて一方のローラ電極２７を回転させることができる。
<Effect>
When performing seam welding, the
The
Here, when the
As a result, the fixed
すなわち、ワークＷにおいて曲線状に溶接がなされる場合、直線状に溶接する場合に比べて、ローラ電極２５，２７には大きな摩擦力が作用する。このような場合に、固定台回転モータ３０を駆動させて一方のローラ電極２７を、ワークＷと一方のローラ電極２７との接点を通る当該一方のローラ電極２７の接線方向及び電極回転モータ２６，２９によるローラ電極２７の回転軸方向に略直交する軸回り（図１におけるＺ軸回り）に回転させることにより、各ローラ電極２５，２７におけるワークＷとの接点を通る接線方向に移動させようとする力の合力が、各ローラ電極２５，２７におけるワークＷとの接点を通る接線方向と異なる方向に作用することとなる。従って、固定台回転モータ３０により、一方のローラ電極２７を算出された回転角度だけ回転させることで、ワークＷに対して溶接線に沿った力を作用させることができるようになる。
よって、一方のローラ電極２７を回転させない場合に比べて、大きな力を要することなく、二つのローラ電極２５，２７を回転させることができ、手作業で行う場合の作業者の負担軽減、ワークの変形防止を実現することができる。
That is, when the workpiece W is welded in a curved shape, a larger frictional force acts on the
Therefore, compared with the case where one
＜その他＞
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態においては、ロボット１にシーム溶接装置２を設け、床等に設けられた載置台Ｓ上のワークＷを溶接するように構成したが、ロボット１を構成するアーム１４の先端にワークＷを把持する把持手段としての開閉可能なハンドを設け、シーム溶接装置２を床に固定し、ハンドで把持したワークＷをシーム溶接装置２のローラ電極２５，２７に挟まれるようにロボット１を駆動させる構成としてもよい。なお、このような構成とした場合には、シーム溶接を行う過程において、ロボット１に設けられたハンドでワークＷを把持する把持工程が必要となる。
このような構成とすることで、重量の大きなシーム溶接機３をロボット１のアーム１４の先端で支持する必要がないので、シーム溶接機３の重量に起因するアーム１４のたわみ等を解消することができ、ロボット１の位置決め精度や溶接の精度を向上させることができる。
<Others>
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the
By adopting such a configuration, it is not necessary to support the seam welder 3 having a large weight at the tip of the
また、曲率だけでなく、ロボット１の溶接進行速度、エアシリンダ２４によるワークＷへの加圧力、各ローラ電極２５，２７とワークＷとの摩擦係数等を曲率に組み合わせて用いることにより駆動制御プログラム４３ｃを作成してもよい。このような場合、摩擦力を減らすために必要なローラ電極２７の回転角度の算出精度を高めることができるので好適である。
また、全ての処理をプログラムによりソフト的に処理するものに限らず、その一部又は全部の処理をハードウェアで処理するようにしてもよい。
その他、発明の範囲内で自由に置換、変更が可能である。
In addition to the curvature, the driving control program uses the welding speed of the robot 1, the pressure applied to the workpiece W by the
Further, not all of the processing is processed by software by a program, but part or all of the processing may be processed by hardware.
In addition, substitution and change are possible freely within the scope of the invention.
１ ロボット
２ シーム溶接装置
３ シーム溶接機
４ 制御装置（通電制御手段、駆動制御手段、加圧制御手段）
５ 溶接電源（電源）
１０ シーム溶接ロボットシステム
１４ アーム
１５ サーボモータ（駆動手段）
２４ エアシリンダ（加圧手段）
２５ ローラ電極
２６ 電極回転モータ（第１の回転駆動手段）
２７ ローラ電極
２９ 電極回転モータ（第１の回転駆動手段）
３０ 固定台回転モータ（第２の回転駆動手段）
７０ 回転角度算出部（回転角度算出手段）
７１ 駆動制御部（駆動制御手段）
Ｗ ワーク（被溶接物）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 Welding power supply (power supply)
10 Seam
24 Air cylinder (Pressurizing means)
25
27
30 Fixed base rotation motor (second rotational drive means)
70 Rotation angle calculation unit (rotation angle calculation means)
71 Drive control unit (drive control means)
W Workpiece (workpiece)
Claims (9)
前記二つのローラ電極に通電する電源と、
前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、
各ローラ電極に設けられ、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動手段と、
一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させる第２の回転駆動手段と、
を備えることを特徴とするシーム溶接機。 Two roller electrodes that are formed in a circular shape and perform seam welding on the workpiece by energizing the workpiece in contact with each other; and
A power source for energizing the two roller electrodes;
A pressing means for pressing one of the two roller electrodes toward the other roller electrode;
First rotation driving means provided on each roller electrode, and rotating each roller electrode about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode;
One roller electrode is rotated about an axis substantially orthogonal to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point between the workpiece and the one roller electrode and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means. Second rotation driving means for rotating
A seam welding machine comprising:
前記二つのローラ電極に通電する電源と、
前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、
各ローラ電極に設けられ、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動手段と、
一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させる第２の回転駆動手段と、
前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出手段と、
前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、
を備えることを特徴とするシーム溶接装置。 Two roller electrodes that are formed in a circular shape and perform seam welding on the workpiece by energizing the workpiece in contact with each other; and
A power source for energizing the two roller electrodes;
A pressing means for pressing one of the two roller electrodes toward the other roller electrode;
First rotation driving means provided on each roller electrode, and rotating each roller electrode about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode;
One roller electrode is rotated about an axis substantially orthogonal to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point between the workpiece and the one roller electrode and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means. Second rotation driving means for rotating
A rotation angle calculating means for calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation driving means based on a curvature of a welding curve to be welded in a curved shape in the workpiece;
Drive control means for performing drive control of the second rotation drive means so as to rotate the one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation means;
A seam welding apparatus comprising:
前記アームの先端に設けられ、円形状に形成されるとともに互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、
前記二つのローラ電極に通電する電源と、
前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、
各ローラ電極に設けられ、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動手段と、
一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させる第２の回転駆動手段と、
前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出手段と、
前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、
を備えることを特徴とするシーム溶接ロボットシステム。 A robot having an arm having a plurality of joints, and a driving means for driving the arm;
Two roller electrodes that are provided at the tip of the arm, are formed in a circular shape and are energized in a state where they are in contact with the work piece, and perform seam welding on the work piece;
A power source for energizing the two roller electrodes;
A pressing means for pressing one of the two roller electrodes toward the other roller electrode;
First rotation driving means provided on each roller electrode, and rotating each roller electrode about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode;
One roller electrode is rotated about an axis substantially orthogonal to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point between the workpiece and the one roller electrode and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means. Second rotation driving means for rotating
A rotation angle calculating means for calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation driving means based on a curvature of a welding curve to be welded in a curved shape in the workpiece;
Drive control means for performing drive control of the second rotation drive means so as to rotate the one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation means;
A seam welding robot system comprising:
床に対して固定され、円形状に形成されるとともに互いに被溶接物に当接させた状態で通電することにより、前記被溶接物に対してシーム溶接を行う二つのローラ電極と、
前記二つのローラ電極に通電する電源と、
前記二つのローラ電極のうち、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧手段と、
各ローラ電極に設けられ、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動手段と、
一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させる第２の回転駆動手段と、
前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出手段と、
前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、
を備えることを特徴とするシーム溶接ロボットシステム。 A robot having an arm having a plurality of joints, a gripping means provided at a tip of the arm and gripping the workpiece, and a driving means for driving the arm;
Two roller electrodes that are seam welded to the workpiece by being energized in a state of being fixed to the floor, formed in a circular shape and in contact with each other,
A power source for energizing the two roller electrodes;
A pressing means for pressing one of the two roller electrodes toward the other roller electrode;
First rotation driving means provided on each roller electrode, and rotating each roller electrode about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode;
One roller electrode is rotated about an axis substantially orthogonal to the tangential direction of the one roller electrode passing through the contact point between the workpiece and the one roller electrode and the rotation axis direction of the roller electrode by the first rotation driving means. Second rotation driving means for rotating
A rotation angle calculating means for calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation driving means based on a curvature of a welding curve to be welded in a curved shape in the workpiece;
Drive control means for performing drive control of the second rotation drive means so as to rotate the one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation means;
A seam welding robot system comprising:
前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、
前記加圧手段により、前記一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、
前記第１の回転駆動手段により、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動工程と、
前記回転角度算出手段により、前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出工程と、
前記駆動制御手段により、前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御工程と、
を備えることを特徴とするシーム溶接方法。 In the seam welding method using the seam welding apparatus according to claim 2,
An energization step of energizing the two roller electrodes by the power source;
A pressing step of pressing the one roller electrode toward the other roller electrode by the pressing means;
A first rotation driving step of rotating each roller electrode about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode by the first rotation driving means;
Rotation angle calculation for calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation drive unit based on a curvature of a welding curve to be welded in a curved shape in the workpiece by the rotation angle calculation unit. Process,
The drive control means causes the one roller electrode to pass through the contact between the workpiece and the one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation means, and the tangential direction of the one roller electrode and the first A drive control step of performing drive control of the second rotation drive means so as to rotate about the axis substantially orthogonal to the rotation axis direction of the roller electrode by the one rotation drive means;
A seam welding method comprising:
前記駆動手段により、前記二つのローラ電極が前記被溶接物を挟み込む位置まで前記アームを駆動させる駆動工程と、
前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、
前記加圧手段により、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、
前記第１の回転駆動手段により、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動工程と、
前記回転角度算出手段により、前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出工程と、
前記駆動制御手段により、前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を、前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御工程と、
を備えることを特徴とするシーム溶接方法。 In the seam welding method using the seam welding robot system according to claim 4,
A driving step of driving the arm to the position where the two roller electrodes sandwich the workpiece by the driving means;
An energization step of energizing the two roller electrodes by the power source;
A pressing step of pressing one roller electrode toward the other roller electrode by the pressing means;
A first rotation driving step of rotating each roller electrode about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode by the first rotation driving means;
Rotation angle calculation for calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation drive unit based on a curvature of a welding curve to be welded in a curved shape in the workpiece by the rotation angle calculation unit. Process,
The drive control means causes the one roller electrode to pass through the contact between the workpiece and the one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation means, and the tangential direction of the one roller electrode and the first A drive control step of performing drive control of the second rotation drive means so as to rotate about the axis substantially orthogonal to the rotation axis direction of the roller electrode by the one rotation drive means;
A seam welding method comprising:
前記把持手段により、被溶接物を把持させる把持工程と、
前記駆動手段により、前記把持手段で把持された前記被溶接物が前記二つのローラ電極が前記被溶接物に挟み込まれる位置まで前記アームを駆動させる駆動工程と、
前記電源により、前記二つのローラ電極に通電する通電工程と、
前記加圧手段により、一方のローラ電極を他方のローラ電極に向けて加圧する加圧工程と、
前記第１の回転駆動手段により、それぞれのローラ電極を、当該ローラ電極の中心を通るとともにローラ電極の径方向に略直交する軸回りに回転させる第１の回転駆動工程と、
前記回転角度算出手段により、前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率に基づいて前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出工程と、
前記駆動制御手段により、前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を前記被溶接物と一方のローラ電極との接点を通る当該一方のローラ電極の接線方向及び前記第１の回転駆動手段による前記ローラ電極の回転軸方向に略直交する軸回りに回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御を行う駆動制御工程と、
を備えることを特徴とするシーム溶接方法。 In the seam welding method using the seam welding robot system according to claim 5,
A gripping step of gripping the workpiece by the gripping means;
A driving step of driving the arm by the driving means to a position where the work piece gripped by the gripping means is sandwiched between the two roller electrodes;
An energization step of energizing the two roller electrodes by the power source;
A pressing step of pressing one roller electrode toward the other roller electrode by the pressing means;
A first rotation driving step of rotating each roller electrode about an axis that passes through the center of the roller electrode and is substantially orthogonal to the radial direction of the roller electrode by the first rotation driving means;
Rotation angle calculation for calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation drive unit based on a curvature of a welding curve to be welded in a curved shape in the workpiece by the rotation angle calculation unit. Process,
The drive control means causes the one roller electrode to pass through the contact point between the workpiece and the one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation means and the tangential direction of the one roller electrode and the first A drive control step of performing drive control of the second rotation drive means so as to rotate about an axis substantially orthogonal to the rotation axis direction of the roller electrode by the rotation drive means;
A seam welding method comprising:
前記ロボットを動作させる教示プログラムに基づいて、前記ロボットに教示動作をさせる教示工程と、
前記教示工程におけるロボットの教示動作情報を記録する記録工程と、
前記記録工程において記録されたロボットの教示動作情報に基づいて前記被溶接物において曲線状に溶接がなされる溶接曲線の曲率を算出する曲率算出工程と、
前記曲率算出工程により算出された前記曲率に基づいて、前記第２の回転駆動手段が回転させる前記一方のローラ電極の回転角度を算出する回転角度算出工程と、
前記回転角度算出工程により算出された回転角度だけ前記一方のローラ電極を回転させるように前記第２の回転駆動手段の駆動制御プログラムを作成するプログラム作成工程と、
を備えることを特徴とするローラ電極の回転駆動制御プログラム作成方法。 In the seam welding robot system according to claim 4 or 5, in the rotation drive control program creation method of the roller electrode,
A teaching step for causing the robot to perform a teaching operation based on a teaching program for operating the robot;
A recording step of recording robot teaching operation information in the teaching step;
A curvature calculating step of calculating a curvature of a welding curve in which welding is performed in a curved shape in the workpiece based on teaching operation information of the robot recorded in the recording step;
A rotation angle calculation step of calculating a rotation angle of the one roller electrode rotated by the second rotation driving unit based on the curvature calculated by the curvature calculation step;
A program creation step of creating a drive control program of the second rotation drive means so as to rotate the one roller electrode by the rotation angle calculated by the rotation angle calculation step;
A method for creating a roller electrode rotation drive control program.
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