JPH05261560A - Spot welding method and its machine - Google Patents
Spot welding method and its machineInfo
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- JPH05261560A JPH05261560A JP4094916A JP9491692A JPH05261560A JP H05261560 A JPH05261560 A JP H05261560A JP 4094916 A JP4094916 A JP 4094916A JP 9491692 A JP9491692 A JP 9491692A JP H05261560 A JPH05261560 A JP H05261560A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/30—Features relating to electrodes
- B23K11/31—Electrode holders and actuating devices therefor
- B23K11/311—Electrode holders and actuating devices therefor the actuating device comprising an electric motor
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、溶接ロボットによる溶
接ガンの移動中に、溶接ガンの加圧動作および開放動作
を可能にしたスポット溶接方法およびその装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spot welding method and apparatus capable of performing a pressurizing operation and a releasing operation of a welding gun while the welding robot is moving the welding gun.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車の生産工場では、車両ボデーの溶
接作業の多くは溶接ロボットによって行なわれる。図６
および図７は、溶接ロボットによる溶接作業の一例を示
している。図６に示すように、溶接ロボット１には、溶
接ガン２が取付けられている。溶接ガン２は、溶接ロボ
ット１によって予め教示された車両ボデー６の溶接位置
Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 に逐次位置決めされるようになってい
る。2. Description of the Related Art In an automobile production plant, most welding work for a vehicle body is performed by a welding robot. Figure 6
And FIG. 7 has shown an example of the welding operation by a welding robot. As shown in FIG. 6, a welding gun 2 is attached to the welding robot 1. The welding gun 2 is sequentially positioned at the welding positions W 1 , W 2 and W 3 of the vehicle body 6 taught by the welding robot 1 in advance.
【０００３】溶接ガン２は、電極３と電極４とを有して
おり、電極３が空気圧によって駆動する加圧シリンダ５
によって昇降される。溶接ロボット１によって溶接ガン
２が位置決めされた状態では、車両ボデー６の溶接部位
は電極３と電極４とによって加圧され、両電極間に溶接
電流が流され、スポット溶接が行なわれる。The welding gun 2 has an electrode 3 and an electrode 4, and a pressure cylinder 5 in which the electrode 3 is driven by air pressure.
Be raised and lowered by. When the welding gun 2 is positioned by the welding robot 1, the welding portion of the vehicle body 6 is pressurized by the electrodes 3 and 4, a welding current is passed between both electrodes, and spot welding is performed.
【０００４】図８は、図６、７の溶接位置Ｗ2 における
溶接作業時の各機能部の動作特性を示している。図８に
示すように、溶接ロボット１によって溶接ガン２が所定
の位置に位置決めされると、ガン加圧指令によって加圧
シリンダ５が作動し、電極３と電極４との加圧動作が開
始する。ここで、電極３と電極４とによる加圧動作が完
了するまで所要時間はＴ7 である。FIG. 8 shows the operating characteristics of each functional portion during the welding operation at the welding position W 2 shown in FIGS. As shown in FIG. 8, when the welding robot 1 positions the welding gun 2 at a predetermined position, the pressurizing cylinder 5 is activated by the gun pressurizing command, and the pressurizing operation of the electrodes 3 and 4 is started. .. Here, the time required until the pressurizing operation by the electrodes 3 and 4 is completed is T 7 .
【０００５】電極３と電極４による加圧動作が完了する
と、両電極間に溶接電流がＴ8 だけ流され、車両ボデー
６の溶接が行なわれる。通電終了後は、加圧状態が時間
Ｔ9だけ保持され、その後、開放指令によって溶接ガン
２の開放動作が行なわれる。開放指令から溶接ガン２の
開放完了までの時間はＴ10となる。開放動作が完了する
と、溶接ロボット１は再び動き出し、溶接ガン２はつぎ
の溶接位置Ｗ3 に向って移動される。When the pressing operation by the electrodes 3 and 4 is completed, a welding current is passed by T 8 between both electrodes, and the vehicle body 6 is welded. After the energization is completed, the pressurizing state is maintained for the time T 9 , and then the opening operation of the welding gun 2 is performed by the opening command. The time from the opening command to the completion of opening the welding gun 2 is T 10 . When the opening operation is completed, the welding robot 1 starts moving again, and the welding gun 2 is moved toward the next welding position W 3 .
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示す従来のスポット溶接作業の場合は、溶接ロボット１
によって溶接ガン２が溶接位置に位置決めされた後に加
圧指令が出され、かつ電極３が加圧シリンダ５によって
完全に引き上げられた後に溶接ガン２のつぎの溶接位置
への移動可能になるので、溶接のサイクルタイムＳ2 が
長くなるという問題があった。However, in the case of the conventional spot welding work shown in FIG. 8, the welding robot 1 is used.
Since a welding pressure command is issued after the welding gun 2 is positioned at the welding position and the electrode 3 is completely pulled up by the pressure cylinder 5, the welding gun 2 can be moved to the next welding position. There is a problem that the welding cycle time S 2 becomes long.
【０００７】このように、溶接ロボットを用いた従来の
スポット溶接では、溶接ガン２が溶接ロボット１によっ
て所定の位置に位置決めされても直に通電することはで
きず、また、通電によって溶接が完了しても電極３を完
全に引き上げなければ、つぎの溶接位置に溶接ガン２を
移動させることができない。したがって、従来のスポッ
ト溶接では、溶接ガン２の加圧および開放動作によって
溶接ロボット１の動きが拘束される時間だけ、スポット
溶接のサイクルタイムが長くなる。As described above, in the conventional spot welding using the welding robot, even if the welding gun 2 is positioned at a predetermined position by the welding robot 1, it cannot be directly energized, and the welding is completed by energization. However, unless the electrode 3 is completely pulled up, the welding gun 2 cannot be moved to the next welding position. Therefore, in the conventional spot welding, the cycle time of the spot welding is lengthened by the time when the movement of the welding robot 1 is restrained by the pressurizing and releasing operations of the welding gun 2.
【０００８】これに関連した先行技術として特開平１−
２１５４７２号公報が知られている。本公報の溶接方法
では、溶接ロボットによる溶接ガンの打点位置への到着
時に、ガンアームの閉じ動作を開始するようにしている
が、この場合も加圧時間および開放時間により溶接ロボ
ットの動きに無駄が生じ、上述と同様の問題が生じる。As prior art related to this, Japanese Patent Laid-Open No. 1-
No. 215472 is known. In the welding method of this publication, when the welding robot arrives at the welding point of the welding gun, the closing operation of the gun arm is started. In this case as well, the pressurizing time and the opening time waste the movement of the welding robot. Then, the same problem as described above occurs.
【０００９】本発明は、上記の問題に着目し、溶接ガン
の加圧および開放動作によって溶接ロボットの動きが著
しく拘束されるのを解消し、スポット溶接のサイクルタ
イムを短縮化することが可能なスポット溶接方法および
その装置を提供することを目的とする。In view of the above problems, the present invention solves the problem that the movement of the welding robot is significantly restrained by the pressurizing and releasing operations of the welding gun, and the cycle time of spot welding can be shortened. An object of the present invention is to provide a spot welding method and an apparatus therefor.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明に
係るスポット溶接方法およびその装置は、つぎのように
構成される。A spot welding method and an apparatus therefor according to the present invention for this purpose are constructed as follows.
【００１１】（１）加圧手段によって電極が移動される
溶接ガンを溶接ロボットにより移動させ、予め設定され
た複数の溶接位置に溶接ガンを逐次位置決めし被溶接物
のスポット溶接を連続的に行うに際し、前記溶接ロボッ
トの位置情報と前記電極の位置情報とに基づき、溶接ロ
ボットによる溶接ガンの溶接位置への移動中に、溶接ガ
ンの開放動作を行わせるとともに加圧動作を行わせるこ
とを特徴とするスポット溶接方法。(1) The welding gun whose electrodes are moved by the pressurizing means is moved by the welding robot, the welding gun is sequentially positioned at a plurality of preset welding positions, and spot welding of the workpiece is continuously performed. At this time, based on the position information of the welding robot and the position information of the electrode, the welding gun opening operation and the pressurizing operation are performed while the welding robot is moving to the welding position by the welding robot. And spot welding method.
【００１２】（２）電極を任意の位置に位置決め可能な
加圧手段と、前記加圧手段によって移動される電極の位
置を検出する位置検出手段と、前記加圧手段と位置検出
手段を有する溶接ガンと、前記溶接ガンを被溶接物の複
数の溶接位置へ移動させる溶接ロボットと、前記溶接ロ
ボットの位置情報と前記電極の位置情報とに基づき、溶
接ロボットによる溶接ガンの溶接位置への移動中に、溶
接ガンの開放動作を行わせるとともに加圧動作を行わせ
る制御手段と、を具備したことを特徴とするスポット溶
接装置。(2) Pressurizing means capable of positioning the electrode at an arbitrary position, position detecting means for detecting the position of the electrode moved by the pressing means, and welding having the pressing means and the position detecting means. A gun, a welding robot that moves the welding gun to a plurality of welding positions of an object to be welded, and a welding robot moving the welding gun to a welding position based on position information of the welding robot and position information of the electrodes. And a control means for causing the welding gun to perform an opening operation and a pressurizing operation, the spot welding apparatus.
【００１３】[0013]
【作用】このように構成されたスポット溶接方法および
その装置においては、つぎのような作用が行なわれる。
上述の（１）、（２）の構成においては、加圧手段によ
って移動される電極の位置が位置検出手段によって検出
される。これにより、制御手段では溶接ロボットの位置
情報と電極の位置情報とを把握することが可能となり、
溶接ロボットの動きと電極の動きとを同期させることが
可能となる。つまり、加圧手段による電極の移動は、溶
接ロボットの１軸を制御するのと全く同じことになり、
電極と溶接ロボットの双方の動きを同期させることがで
きる。したがって、溶接ロボットは従来のように溶接ガ
ンとのインタロックをとる必要がなくなり、溶接ガンの
加圧、開放動作によって溶接ロボットの動きが拘束され
ることはなくなる。In the spot welding method and the apparatus therefor constructed as described above, the following operations are performed.
In the configurations (1) and (2) described above, the position of the electrode moved by the pressurizing means is detected by the position detecting means. This allows the control means to grasp the position information of the welding robot and the position information of the electrodes,
It is possible to synchronize the movement of the welding robot and the movement of the electrodes. That is, the movement of the electrode by the pressurizing means is exactly the same as controlling one axis of the welding robot,
It is possible to synchronize the movements of both the electrode and the welding robot. Therefore, the welding robot does not need to interlock with the welding gun as in the conventional case, and the movement of the welding robot is not restricted by the pressurizing and opening operations of the welding gun.
【００１４】[0014]
【実施例】以下に、本発明に係るスポット溶接方法およ
びその装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明す
る。図１ないし図５は、本発明の一実施例を示してお
り、とくに自動車のボデーのスポット溶接に適用した例
を示している。まず、本発明のスポット溶接方法が適用
されるスポット溶接装置について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the spot welding method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 show an embodiment of the present invention, particularly an example applied to spot welding of an automobile body. First, a spot welding apparatus to which the spot welding method of the present invention is applied will be described.
【００１５】図１は、スポット溶接装置の全体構成を示
している。図１に示すように、スポット溶接装置１１
は、溶接ガン２１、溶接ロボット６１、制御手段７１等
から構成されている。溶接ガン２１は、溶接ロボット６
１の手首部65に取付けられている。溶接ガン２１の開
放、加圧動作および溶接ロボット６１の動きは、制御手
段７１によって制御されるようになっている。FIG. 1 shows the overall structure of the spot welding apparatus. As shown in FIG. 1, the spot welding device 11
Is composed of a welding gun 21, a welding robot 61, a control means 71 and the like. The welding gun 21 is used by the welding robot 6
1 is attached to the wrist portion 65. The opening of the welding gun 21, the pressurizing operation, and the movement of the welding robot 61 are controlled by the control means 71.
【００１６】図１に示すように、溶接ガン２１は、つぎ
のように構成されている。溶接ガン２１は、Ｃ形フレー
ム２２を有しており、Ｃ形フレーム２２の下部にはホル
ダ２３を介して電極２４が装着されている。Ｃ形フレー
ム２２の上部には、加圧手段２５が取付けられている。As shown in FIG. 1, the welding gun 21 is constructed as follows. The welding gun 21 has a C-shaped frame 22, and an electrode 24 is attached to a lower portion of the C-shaped frame 22 via a holder 23. A pressing means 25 is attached to the upper portion of the C-shaped frame 22.
【００１７】加圧手段２５は、つぎように構成されてい
る。加圧手段２５は、サーボモータ２６を有している。
サーボモータ２６の出力軸には、軸継手２７を介してボ
ールネジ２８が連結されている。ボールネジ２８は、軸
受部２９ａ，２９ｂを介してＣ形フレーム２２に回転可
能に保持されている。ボールネジ２８には、ナット３０
が螺合されている。ナット３０は、ボールネジ２８の回
転に伴ってボールネジ２８の軸方向に移動するようにな
っている。The pressurizing means 25 is constructed as follows. The pressing means 25 has a servo motor 26.
A ball screw 28 is connected to the output shaft of the servo motor 26 via a shaft coupling 27. The ball screw 28 is rotatably held by the C-shaped frame 22 via bearings 29a and 29b. The ball screw 28 has a nut 30
Are screwed together. The nut 30 moves in the axial direction of the ball screw 28 as the ball screw 28 rotates.
【００１８】ナット３０の外周部には、連結部材３１が
取付けられている。連結部材３１の一端には、ホルダ３
２を介して電極３３が装着されている。電極３３は、サ
ーボモータ２６の回転によって軸方向に移動するように
なっている。電極３３の位置は、サーボモータ２６の後
部に設けられた位置検出手段としてのエンコーダ３４に
より検出可能となっている。A connecting member 31 is attached to the outer peripheral portion of the nut 30. The holder 3 is attached to one end of the connecting member 31.
An electrode 33 is attached via 2. The electrode 33 is adapted to move in the axial direction by the rotation of the servo motor 26. The position of the electrode 33 can be detected by an encoder 34 as a position detecting means provided on the rear portion of the servo motor 26.
【００１９】Ｃ形フレーム２２には、薄板鋼板からなる
被溶接物（車両ボデー）９０の位置ずれを吸収するため
のイコライザ（位置ずれ補正機構部）４１が取付けられ
ている。イコライザ４１は、後述する溶接ロボット６１
の手首が連結される連結フレーム４２を有している。連
結フレーム４２内には、保持フレーム４３が収納されて
いる。保持フレーム４３は、弾性部材４４を介して連結
フレーム４２に弾性支持されている。The C-shaped frame 22 is provided with an equalizer (positional deviation correction mechanism) 41 for absorbing the positional deviation of the object to be welded (vehicle body) 90 made of a thin steel plate. The equalizer 41 is a welding robot 61 described later.
Has a connection frame 42 to which the wrists of the above are connected. A holding frame 43 is housed in the connecting frame 42. The holding frame 43 is elastically supported by the connecting frame 42 via an elastic member 44.
【００２０】保持フレーム４３には、ボールネジ４５が
収納されている。ボールネジ４５は、軸受部４６、４７
を介して保持フレーム４３に回転可能に保持されてい
る。ボールネジ４５の一方には、歯付プーリ４８が取付
けられている。上述したサーボモータ２６の出力軸に取
付けられている軸継手２７の外周部には、歯付プーリ２
７ａが形成されている。この歯付プーリ２７ａとイコラ
イザ４１側の歯付プーリ４８は、タイミングベルト５０
を介して連結されている。A ball screw 45 is housed in the holding frame 43. The ball screw 45 has bearings 46, 47.
It is rotatably held by the holding frame 43 via. A toothed pulley 48 is attached to one of the ball screws 45. The toothed pulley 2 is attached to the outer peripheral portion of the shaft coupling 27 attached to the output shaft of the servo motor 26 described above.
7a is formed. The toothed pulley 27 a and the toothed pulley 48 on the equalizer 41 side are the timing belt 50.
Are connected via.
【００２１】イコライザ４１側のボールネジ４５には、
ナット５１が螺合されている。ナット５１は、ボールネ
ジ４５の回転に伴ってボールネジ４５の軸方向に移動可
能となっている。ナット５１の外周部には、ガイド支持
板５２が固定されている。ガイド支持板５２には、一対
のガイド棒５３が連結されており、各ガイド棒５３は保
持フレーム４３に取付けられたガイド用ブッシュ５４に
摺動可能に挿通されている。各ガイド棒５３の他方は、
連結フレーム４２の内壁面に固定されている。The ball screw 45 on the equalizer 41 side is provided with
The nut 51 is screwed. The nut 51 is movable in the axial direction of the ball screw 45 as the ball screw 45 rotates. A guide support plate 52 is fixed to the outer peripheral portion of the nut 51. A pair of guide rods 53 is connected to the guide support plate 52, and each guide rod 53 is slidably inserted in a guide bush 54 attached to the holding frame 43. The other side of each guide rod 53
It is fixed to the inner wall surface of the connecting frame 42.
【００２２】保持フレーム４３はＣ形フレーム２２と連
結されており、Ｃ形フレーム２２は連結フレーム４２に
対してフローティングされた状態で保持されている。Ｃ
形フレーム２２は、サーボモータ２６の回転により連結
フレーム４２に対して移動可能となっている。連結フレ
ーム４２の一方の側面４２ａには、後述する溶接ロボッ
ト６１の手首部65が連結されている。The holding frame 43 is connected to the C-shaped frame 22, and the C-shaped frame 22 is held in a floating state with respect to the connecting frame 42. C
The shaped frame 22 is movable with respect to the connecting frame 42 by the rotation of the servo motor 26. A wrist portion 65 of a welding robot 61, which will be described later, is connected to one side surface 42a of the connection frame 42.
【００２３】電極３３は、図示されないケーブルを介し
てキックレスケーブル５５の一方に電気的に接続されて
いる。電極２４は、Ｃ形フレーム２２を介してキックレ
スケーブル５５の一方に電気的に接続されている。キッ
クレスケーブル５５の他方は、溶接ロボット５１に固定
された溶接トランス５６に接続されている。溶接トラン
ス５６は、タイマ機能を有するコントローラ５７を介し
て溶接電源（図示略）に接続されている。コントローラ
５７は、後述する制御手段７１と接続されている。The electrode 33 is electrically connected to one of the kickless cables 55 via a cable (not shown). The electrode 24 is electrically connected to one of the kickless cables 55 via the C-shaped frame 22. The other side of the kickless cable 55 is connected to a welding transformer 56 fixed to the welding robot 51. The welding transformer 56 is connected to a welding power source (not shown) via a controller 57 having a timer function. The controller 57 is connected to the control means 71 described later.
【００２４】溶接ロボット６１は、制御軸が６軸であり
各制御軸毎に設けられたサーボモータ６２によって駆動
されるようになっている。溶接ロボット６１は、周知の
技術であるので、これに関する詳細な説明は省略する。The welding robot 61 has six control axes and is driven by a servo motor 62 provided for each control axis. Since the welding robot 61 is a well-known technique, detailed description thereof will be omitted.
【００２５】溶接ロボット６１の動きは、制御手段７１
によって制御されるようになっている。制御手段７１に
は、複数の溶接位置が教示されており、溶接ロボット６
１は教示された溶接位置に溶接ガン２１を位置決めされ
るようになっている。制御手段７１には、溶接ロボット
６１の各制御軸の位置情報が入力されており、これに基
づいて溶接ロボット６１によって移動される溶接ガン２
１の位置情報が把握される。また、制御手段７１には、
電極３３の位置情報が位置検出手段としてのエンコーダ
３４から入力される。The movement of the welding robot 61 is controlled by the control means 71.
Is controlled by. A plurality of welding positions are taught to the control means 71, and the welding robot 6
1, the welding gun 21 is positioned at the taught welding position. Position information of each control axis of the welding robot 61 is input to the control means 71, and the welding gun 2 moved by the welding robot 61 based on the position information.
The position information of 1 is grasped. Further, the control means 71 has
The position information of the electrode 33 is input from the encoder 34 as the position detecting means.
【００２６】図５は、制御手段７１の概略構成を示して
いる。制御手段７１は、メインＣＰＵ７２、サーボＣＰ
Ｕ７３、インタフェース７４、サーボアンプ７５から構
成されている。メインＣＰＵ７２の第１の軌道計算部７
２ａは、溶接ロボット６１自体の軌道計算をする機能を
有しており、第２の軌道計算部７２ｂは、溶接ロボット
６１の軌道を加味した溶接ガン２１の電極３３の軌道計
算を行う機能を有している。また、メインＣＰＵ７２の
加圧力設定部７２ｃは、各溶接打点毎に設定される加圧
力に対応する負荷電流を指令する機能を有している。FIG. 5 shows a schematic structure of the control means 71. The control means 71 includes a main CPU 72 and a servo CP.
It is composed of a U73, an interface 74, and a servo amplifier 75. First trajectory calculator 7 of main CPU 72
2a has a function of calculating a trajectory of the welding robot 61 itself, and the second trajectory calculating unit 72b has a function of calculating a trajectory of the electrode 33 of the welding gun 21 in consideration of the trajectory of the welding robot 61. is doing. Further, the pressing force setting unit 72c of the main CPU 72 has a function of instructing a load current corresponding to the pressing force set for each welding point.
【００２７】サーボＣＰＵ７３は、第１の軌道計算部７
２ａからの計算値とフィードバックされる速度、位置の
値との差を算出し、溶接ロボット６１を予め教示された
溶接位置へ所定の速度で移動する指令機能を有してい
る。図５における溶接ロボット６１は、各制御軸毎にサ
ーボモータ６２の速度を検出するタコジェネレータ６３
と、位置検出用のセンサ６４とを有している。The servo CPU 73 uses the first trajectory calculation section 7
It has a command function of calculating the difference between the calculated value from 2a and the value of the speed and position fed back, and moving the welding robot 61 to the welding position taught in advance at a predetermined speed. The welding robot 61 in FIG. 5 has a tacho generator 63 that detects the speed of the servo motor 62 for each control axis.
And a sensor 64 for position detection.
【００２８】サーボＣＰＵ７３は、第２の軌道計算部７
２ｂからの計算値とフィードバックされる速度、位置の
値との差を算出し、電極３３を所定の位置へ所定の速度
で移動する指令機能を有している。図５における溶接ガ
ン２１は、サーボモータ２６による電極３３の移動速度
を検出するタコジェネレータ３５と、位置検出用のエン
コーダ３４を有している。また、サーボＣＰＵ７３は、
メインＣＰＵ７２における加圧力設定部７２ｃからの指
令情報とフィードバックされた負荷電流値との差によ
り、加圧力に対応した負荷電流を求める機能を有してい
る。The servo CPU 73 uses the second trajectory calculation section 7
It has a command function of calculating the difference between the calculated value from 2b and the value of the speed and position fed back, and moving the electrode 33 to a predetermined position at a predetermined speed. The welding gun 21 in FIG. 5 has a tacho generator 35 that detects the moving speed of the electrode 33 by the servo motor 26, and an encoder 34 for position detection. Further, the servo CPU 73
The main CPU 72 has a function of obtaining a load current corresponding to the pressing force from the difference between the command information from the pressing force setting unit 72c and the fed back load current value.
【００２９】インタフェース７４は、サーボＣＰＵ７３
からのデジタル信号をアナログ信号に変換する機能を有
している。サーボアンプ７５は、溶接ロボット６１の各
制御軸のサーボモータ６２に流れる電流を検出し、フィ
ードバックされた電流値と指令値との差に基づいてサー
ボモータ６２の負荷電流を制御するようになっている。
同様に、サーボアンプ７５は、溶接ガン２１の電極３３
と移動させるサーボモータ２６に流れる電流を検出する
ようになっており、フィードバックされた電流値と指令
値との差に基づいてサーボモータ２６の負荷電流を制御
するようになっている。The interface 74 is the servo CPU 73.
It has a function of converting a digital signal from the device into an analog signal. The servo amplifier 75 detects the current flowing through the servo motor 62 of each control axis of the welding robot 61, and controls the load current of the servo motor 62 based on the difference between the fed back current value and the command value. There is.
Similarly, the servo amplifier 75 controls the electrode 33 of the welding gun 21.
The current flowing in the servo motor 26 to be moved is detected, and the load current of the servo motor 26 is controlled based on the difference between the fed back current value and the command value.
【００３０】図３は、制御手段７１と溶接ガン２１との
情報の授受、および制御手段７１と溶接ロボット６１と
の信号の授受関係を示している。図４は、溶接ロボット
６１と溶接ガン２１の座標系を示している。図４に示す
ように、溶接ガン２１の位置情報は、Ｇ1 〜Ｇ3 である
加圧方向、溶接ガン２１の向きであるベクトルと、加圧
または開放時における電極３３の位置であるｘ、ｙ、ｚ
からなる４×４のマトリクスで表現される。また、溶接
ロボット６１の位置情報は、溶接ガン２１の取付面４２
ａで特定され、図４に示すように、従来からＤｅｎａｖ
ｉｅｔ Ｈｏｒｔｅｒｖｅｒｇの式として有名な４×４
のマトリクスで表現される。FIG. 3 shows the exchange of information between the control means 71 and the welding gun 21 and the exchange of signals between the control means 71 and the welding robot 61. FIG. 4 shows a coordinate system of the welding robot 61 and the welding gun 21. As shown in FIG. 4, the position information of the welding gun 21 includes a pressing direction that is G 1 to G 3 , a vector that is the direction of the welding gun 21, and a position x of the electrode 33 when pressing or opening, y, z
Is represented by a 4 × 4 matrix. In addition, the position information of the welding robot 61 is obtained from the mounting surface 42 of the welding gun 21.
Identified by a, and as shown in FIG.
4x4, which is famous as the formula of iet Horterberg
It is expressed as a matrix.
【００３１】つぎに、本発明のスポット溶接方法および
溶接順序について説明する。自動車の組立ラインではコ
ンベアによって車両ボデーが間欠的に移動され、車両ボ
デーの停止時に溶接作業が行なわれる。車両ボデーが所
定の位置に位置決めされると、待期状態にあった溶接ロ
ボット６１によって溶接ガン２１が溶接位置Ａに向って
移動される。Next, the spot welding method and welding sequence of the present invention will be described. In an automobile assembly line, a vehicle body is intermittently moved by a conveyor, and welding work is performed when the vehicle body is stopped. When the vehicle body is positioned at a predetermined position, the welding robot 61 in the waiting state moves the welding gun 21 toward the welding position A.
【００３２】図２は、溶接ロボット６１の動きに対する
電極３３の動きおよび通電作業の関係を示している。図
２に示すように、溶接ガン２１の溶接位置Ａへの移動中
には、制御手段７１からの指令により、サーボモータ２
６が回転駆動され、電極３３の下降による加圧動作が開
始される。FIG. 2 shows the relationship between the movement of the welding robot 61 and the movement of the electrodes 33 and the energization work. As shown in FIG. 2, while the welding gun 21 is moving to the welding position A, the servo motor 2 is instructed by a command from the control means 71.
6 is rotationally driven, and the pressing operation is started by lowering the electrode 33.
【００３３】溶接ロボット６１により溶接ガン２１が被
溶接物（車両ボデー）９０の溶接位置Ａに到達した時点
では、被溶接物９０の溶接される部分は電極３３と電極
２４とによって挟持された状態となる。つぎに、溶接ロ
ボット６１の停止と同時にサーボモータ２６の回転によ
って被溶接物９０が加圧される。この時の電極３３の移
動ストロークは従来の加圧シリンダ方式のものに比べて
著しく小であり、所定の加圧力に到達する時間は非常に
僅かな時間Ｔ1 で済むことになる。When the welding gun 21 reaches the welding position A of the object to be welded (vehicle body) 90 by the welding robot 61, the portion to be welded of the object to be welded 90 is sandwiched by the electrodes 33 and 24. Becomes Next, when the welding robot 61 is stopped, the workpiece 90 is pressurized by the rotation of the servo motor 26. The moving stroke of the electrode 33 at this time is remarkably smaller than that of the conventional pressurizing cylinder system, and the time required to reach a predetermined pressing force is only a very short time T 1 .
【００３４】被溶接物９０が両電極２４、３３によって
所定荷重で加圧されると、両電極間に溶接電流が時間Ｔ
2 だけ流され、被溶接物９０の溶接が行なわれる。溶接
電流が流された後は時間Ｔ3 だけ加圧状態が保持され、
その後、サーボモータ２６の逆回転による加圧力の除去
が行なわれる。この加圧力除去の時間は、加圧力の付与
とほぼ等しい時間Ｔ4 となる。加圧力の除去完了の信号
は電極３３の位置情報とて把握される。制御手段７１
は、加圧力除去完了時の電極３３の位置情報に基づき、
溶接ガン２１をつぎの溶接位置Ｂに向けて移動させる。When the object 90 to be welded is pressed by the electrodes 24 and 33 with a predetermined load, a welding current flows between the electrodes for a time T.
Only 2 is flowed, and the object 90 to be welded is welded. Only time T 3 pressurized state after the welding current has flowed is held,
After that, the pressing force is removed by the reverse rotation of the servo motor 26. The time for removing the pressing force is the time T 4 which is substantially equal to the time for applying the pressing force. The signal of completion of removal of the pressing force is grasped as position information of the electrode 33. Control means 71
Is based on the position information of the electrode 33 at the time of completion of removing the pressing force,
The welding gun 21 is moved toward the next welding position B.
【００３５】溶接ガン２１の溶接位置Ｂへの移動中に
は、図２に示すように、サーボモータ２６の逆回転によ
って電極３３が上昇し、溶接ガン２１の開放動作（時間
Ｔ5 ）が行なわれる。この時の電極３３の開放方向への
移動ストロークはＨ1 に設定される。溶接ガン２１が溶
接位置Ｂに接近すると、制御手段７１からの信号により
サーボモータ２６が再び正回転し、溶接ガン２１の加圧
動作（時間Ｔ6 ）が行われる。溶接ガン２１が溶接位置
Ｂに到達すると、上述と同様な加圧、通電動作によって
被溶接物９０のスポット溶接が行なわれる。While the welding gun 21 is moving to the welding position B, as shown in FIG. 2, the electrode 33 is raised by the reverse rotation of the servomotor 26, and the welding gun 21 is opened (time T 5 ). Be done. The moving stroke of the electrode 33 in the opening direction at this time is set to H 1 . When the welding gun 21 approaches the welding position B, the servo motor 26 is again rotated in the normal direction by the signal from the control means 71, and the pressurizing operation of the welding gun 21 (time T 6 ) is performed. When the welding gun 21 reaches the welding position B, spot welding of the workpiece 90 is performed by the same pressing and energizing operations as described above.
【００３６】溶接位置Ｂの溶接が終了し、溶接ロボット
６１による溶接ガン２１の溶接位置Ｃへの移動中には、
電極３３の開放方向への移動ストロークはたとえばＨ2
とされる。これは、被溶接物９０の板厚が薄い方向に変
化したり、溶接部分の形状変化により、電極３３の逃げ
量を溶接位置Ａ、Ｂよりも小とすることができるからで
ある。While the welding at the welding position B is completed and the welding gun 21 is moving to the welding position C by the welding robot 61,
The movement stroke of the electrode 33 in the opening direction is, for example, H 2
It is said that. This is because the escape amount of the electrode 33 can be made smaller than the welding positions A and B by changing the plate thickness of the object 90 to be welded or changing the shape of the welded portion.
【００３７】このように、本実施例ではサーボモータ２
６によって電極３３を移動させるため、電極３３の駆動
は溶接ロボット６１の１軸を制御するのと全く同じこと
になり、溶接ロボット６１の移動と電極３３の移動を同
時に行うことが可能となる。したがって、溶接ガン２１
の加圧および開放動作の大部分を溶接ロボット６１の移
動中に行うことができ、その分、１打点当りの溶接作業
時間Ｓ1 の短縮化がはかれる。本実施例の場合では、従
来に比べて溶接１打点当り０．５秒の短縮がはかれ、溶
接ロボット１台当りの溶接打点数を２０打点とすれば、
スポット溶接時間を１０秒短縮することが可能となる。Thus, in this embodiment, the servo motor 2
Since the electrode 33 is moved by 6, driving of the electrode 33 is exactly the same as controlling one axis of the welding robot 61, and the welding robot 61 and the electrode 33 can be moved at the same time. Therefore, the welding gun 21
Most of the pressurizing and releasing operations can be performed while the welding robot 61 is moving, and the welding work time S 1 per one point can be shortened accordingly. In the case of the present embodiment, the welding time per welding point is shortened by 0.5 seconds as compared with the conventional case, and if the number of welding points per welding robot is 20 points,
The spot welding time can be shortened by 10 seconds.
【００３８】なお、本実施例では加圧手段としてサーボ
モータ２６を使用したが、任意の位置の位置決めが可能
なものであれば、油圧サーボ等を用いた構成でもよく、
これに限定されない。また、溶接ロボット６１は多関節
式のものに限られず、たとえば数値制御により制御され
る直交座標型の移動手段であってもよい。Although the servo motor 26 is used as the pressurizing means in this embodiment, a hydraulic servo or the like may be used as long as the servo motor 26 can be positioned at an arbitrary position.
It is not limited to this. The welding robot 61 is not limited to the multi-joint type, and may be, for example, a Cartesian coordinate type moving unit controlled by numerical control.
【００３９】[0039]
【発明の効果】本発明によれば、つぎような効果が得ら
れる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【００４０】（１）溶接ロボットの位置情報と電極の位
置情報とに基づき、溶接ロボットによる溶接ガンの溶接
位置への移動中に、溶接ガンの開放動作を行なわせると
ともに加圧動作を行わせるようにしたので、溶接ガンの
加圧動作および開放動作によって溶接ロボットの動きが
著しく拘束されるのを解消することができる。したがっ
て、溶接ロボットの動きに無駄がなくなり、溶接ロボッ
トによるスポット溶接のサイクルタイムを短縮化するこ
とができる。(1) Based on the position information of the welding robot and the position information of the electrodes, during the movement of the welding gun to the welding position by the welding robot, the opening operation of the welding gun and the pressing operation are performed. Therefore, it is possible to prevent the movement of the welding robot from being significantly restricted by the pressurizing operation and the opening operation of the welding gun. Therefore, the movement of the welding robot is not wasted, and the cycle time of spot welding by the welding robot can be shortened.
【００４１】（２）電極を任意の位置に位置決めするこ
とが可能となり、各溶接位置における加圧力を容易に可
変することが可能となる。また、電極の開放ストローク
が可変できることから、形状が複雑な被溶接物であって
も電極の無駄な動きが解消され、サイクルタイムの短縮
化に寄与することができる。(2) The electrode can be positioned at any position, and the pressure applied at each welding position can be easily varied. Further, since the opening stroke of the electrode can be changed, useless movement of the electrode can be eliminated even for an object to be welded having a complicated shape, which can contribute to shortening the cycle time.
【図１】本発明の一実施例に係るスポット溶接方法を用
いたスポット溶接装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a spot welding apparatus using a spot welding method according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の溶接ロボットの動きに対する電極の動作
および通電動作の関係を示す動作特性図である。FIG. 2 is a motion characteristic diagram showing the relationship between the motion of the welding robot of FIG. 1 and the motion of the electrode and the energization motion.
【図３】図１の装置における溶接ロボットと溶接ガンと
の信号の授受関係を示す制御系統図である。3 is a control system diagram showing a signal transmission / reception relationship between a welding robot and a welding gun in the apparatus of FIG.
【図４】図１の装置における溶接ロボットと溶接ガンの
座標系を示す模式図である。4 is a schematic diagram showing a coordinate system of a welding robot and a welding gun in the apparatus of FIG.
【図５】図１の装置における制御手段の制御系統図であ
る。5 is a control system diagram of control means in the apparatus of FIG.
【図６】溶接ロボットによる従来のスポット溶接方法の
一例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an example of a conventional spot welding method by a welding robot.
【図７】図６の部分拡大斜視図である。7 is a partially enlarged perspective view of FIG.
【図８】図６のスポット溶接方法における溶接ロボット
の動きに対する電極の動作および通電動作の関係を示す
動作特性図である。8 is an operational characteristic diagram showing the relationship between the operation of the electrode and the energization operation with respect to the movement of the welding robot in the spot welding method of FIG.
２１ 溶接ガン ２５ 加圧手段 ２６ サーボモータ ２８ ボールネジ ３３ 電極 ３４ 位置検出手段 ４１ イコライザ ６１ 溶接ロボット ７１ 制御手段 ９０ 被溶接物 21 Welding Gun 25 Pressurizing Means 26 Servo Motor 28 Ball Screw 33 Electrode 34 Position Detecting Means 41 Equalizer 61 Welding Robot 71 Control Means 90 Weld Objects
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 洋一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 飛田 英明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoichi Shibata, 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor, Hideaki Tobita, 1 Toyota Town, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd.
Claims (2)
ガンを溶接ロボットにより移動させ、予め設定された複
数の溶接位置に溶接ガンを逐次位置決めし被溶接物のス
ポット溶接を連続的に行うに際し、前記溶接ロボットの
位置情報と前記電極の位置情報とに基づき、溶接ロボッ
トによる溶接ガンの溶接位置への移動中に、溶接ガンの
開放動作を行わせるとともに加圧動作を行わせることを
特徴とするスポット溶接方法。1. A welding gun, the electrode of which is moved by a pressing means, is moved by a welding robot, and the welding gun is sequentially positioned at a plurality of preset welding positions to continuously perform spot welding of an object to be welded. A welding gun opening operation and a pressing operation are performed while the welding robot is moving to the welding position based on the welding robot position information and the electrode position information. Spot welding method.
手段と、 前記加圧手段によって移動される電極の位置を検出する
位置検出手段と、 前記加圧手段と位置検出手段を有する溶接ガンと、 前記溶接ガンを被溶接物の複数の溶接位置へ移動させる
溶接ロボットと、 前記溶接ロボットの位置情報と前記電極の位置情報とに
基づき、溶接ロボットによる溶接ガンの溶接位置への移
動中に、溶接ガンの開放動作を行わせるとともに加圧動
作を行わせる制御手段と、を具備したことを特徴とする
スポット溶接装置。2. A pressure applying means capable of positioning an electrode at an arbitrary position, a position detecting means detecting a position of an electrode moved by the pressure applying means, and a welding gun having the pressure applying means and the position detecting means. A welding robot that moves the welding gun to a plurality of welding positions of an object to be welded, and based on position information of the welding robot and position information of the electrodes, during movement of the welding gun to the welding position by the welding robot. A spot welding apparatus comprising: a control unit that causes a welding gun to be opened and a pressurizing operation to be performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4094916A JPH05261560A (en) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | Spot welding method and its machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4094916A JPH05261560A (en) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | Spot welding method and its machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05261560A true JPH05261560A (en) | 1993-10-12 |
Family
ID=14123327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4094916A Pending JPH05261560A (en) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | Spot welding method and its machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05261560A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0640428A1 (en) * | 1993-08-25 | 1995-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spot welding control method and apparatus using a servo welding gun |
| US5510593A (en) * | 1993-01-27 | 1996-04-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for separating a temperature-adhered electrode tip |
| US5945011A (en) * | 1996-07-10 | 1999-08-31 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control apparatus for welding robot and method of teaching welding robot |
| JP4713030B2 (en) * | 2001-09-18 | 2011-06-29 | 本田技研工業株式会社 | End effector opening setting method |
-
1992
- 1992-03-23 JP JP4094916A patent/JPH05261560A/en active Pending
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| US5582747A (en) * | 1993-08-25 | 1996-12-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spot welding control method and apparatus using a servo welding gun |
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