ロボットの制御方法および制御装置
【課題】新たな設備投資や改造をすることなく、既存の設備を使い実現できる溶着解除の方法とその装置を提供する。
【解決手段】スポット溶接実行後、ワークＷと溶接ガン１０の電極との間で溶着が発生したことを検出すると、電極を再度ワークＷに予め設定された力で加圧し、開閉部に予め設定された電流値および通電時間にて通電するとともに、ロボット１により溶接ガン１０をその加圧方向軸回りの予め設定された向きに予め設定された角度だけ回転させた後、電極の開放を試みるという一連の動作を行い、ワークＷと電極との溶着を溶融、剥離させる。
【解決手段】スポット溶接実行後、ワークＷと溶接ガン１０の電極との間で溶着が発生したことを検出すると、電極を再度ワークＷに予め設定された力で加圧し、開閉部に予め設定された電流値および通電時間にて通電するとともに、ロボット１により溶接ガン１０をその加圧方向軸回りの予め設定された向きに予め設定された角度だけ回転させた後、電極の開放を試みるという一連の動作を行い、ワークＷと電極との溶着を溶融、剥離させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式溶接ガンを先端に装着してスポット溶接を行うロボットに関し、特に亜鉛めっき等の被溶接材を溶接した際に発生する溶着を解除するロボットの制御方法および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットによるスポット溶接の構成例を図６に示す。図では、多関節ロボット１がその先端に取り付けられたエア駆動式のスポット溶接用のガン１７を用いて治具４０上のワークＷを加圧し溶接する場合の構成を示している。
図６では、全体の構成を説明するためにロボット１と溶接ガン１７とを分離して描いているが、実際にはロボット１の手首先端に溶接ガン１７が取り付けられている。
溶接ガン１７の先端部分は開閉自在に構成されており、シリンダー１８から下向きに伸びたシャンク１６Ｕの先端には電極チップ１６ａが取り付けられ、ガンアーム１５の側には、シャンク１６Ｌの先端に電極チップ１６ｂがシャンク１６Ｕ、電極チップ１６aに対向するように取り付けられている。シリンダー１８が動作してシャンク１６Ｕが下方へ伸びることで複数枚重ねたワークＷ、例えばワークＷ１、Ｗ２を２つの電極チップ１６ａ、１６ｂによって挟んで加圧し、両電極間にトランス１２より溶接電流を供給しスポット溶接を行う。
また、エアの代わりに電動モータを駆動源としたスポット溶接ガンも普及しており、図１に示すように、ロボットコントローラ２により制御されたモータ１１によって駆動部１３、１４を介して可動側の電極チップ１６aを上下に動かしワークＷを加圧、トランス１２により溶接電流を流すという一連の溶接動作をなし、ワークを高速で溶接することができる。
しかしながら、ワークＷに対するスポット溶接が終了しても、図７に示すように、溶接打点位置で電極チップとワークＷが様々な状態で付着（以後、溶着という）して、ロボット１を動作させることができないという問題が生じていた。
具体的には、図７（ａ）のように固定側チップ１６ｂのみが溶着する場合、図７（ｂ）のように可動側チップ１６ａのみが溶着する場合、あるいは図７（ｃ）のように可動側チップ１６ａ、固定側チップ１６ｂが双方とも溶着する場合がある。特に亜鉛めっき処理のワークの場合は、スポット溶接によってナゲットが生成されてもチップとワークが溶着しやすく、連続自動溶接の途中でロボット１が停止してしまうことが多かった。
【０００３】
そこで従来方法では、図６に示すようにエア式溶接ガン１７にガン先端部の開放を確認するためのリミットスイッチ２０を設けるなどしていた。ガン先端部の開放時にシャンク１６Ｕと連動して上方へ移動する部材がシリンダー１８の上方のリミットスイッチを作動させることによって溶接後にエア式溶接ガン１７の先端部が正常に開放されているか否かを確認し、開放されなければ図７のように電極チップがワークＷと溶着している状態と判断してロボット１の動作を止めるようにし、その後作業員が工具を使って溶着部を剥離させていた。
しかし、従来の技術では溶着を検出することは容易だが、その後の溶接ガンとワークを剥がす際には、人手による作業に頼らざるを得なかった。
【０００４】
そこで、溶着の確認と溶着部の分離とを自動的に行う方法として、特許文献１のようなものがあった。すなわち、図７に示すような溶着現象を踏まえて、溶接終了時に図６の溶着検出部７にて溶接ガン１７と治具４０との間で電気的な導通を検出すれば溶着したと判断し、その場合には少なくとも１回、溶接ガン１７に再通電することにより溶着状態を解除するというものである。
【０００５】
さらに別の従来技術として、図６の構成において、ロボットコントローラ２内の溶着検出部７にて溶着を検出した後、再度溶接ガン１７にエアを加圧すると同時に、入出力部３から溶接タイマ３０へ指令を出力し、溶接ガン１７の両電極間に電流を供給しつつ、ロボット１を動作させ溶接ガン１７を垂直軸回りに正、逆に回転動作させ溶着を解除するという方法があった（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１―２９９７８４号公報
【特許文献２】特開平６−１２２０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、再通電による溶接を繰り返すだけであるため、電極チップの損傷状態、ワークの材質や表面状態、溶接条件などによっては、逆に双方が溶融してさらに溶着を促進する恐れがあった。
また特許文献２の方法では、溶接ガンがエア式のため電極の加圧力を適切に制御することが不可能で、高い加圧力で挟んだままロボットにより溶接ガンを回転させることによりワークも歪みやすくガンの電極部の芯ズレや電極の摩耗、損傷といった悪影響もあり頻繁には利用できなかった。
本発明は、このような問題点に鑑み、特に電動式溶接ガンについて新たな設備投資や改造をすることなく、既存の設備を使い実現できる溶着解除の方法とその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するために、次のようにしたものである。
請求項１に記載の発明は、電動機により電極を駆動する溶接ガンを装着し、前記溶接ガンよってスポット溶接を行うロボットの制御方法であって、スポット溶接実行後、ワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出すると、前記電極を再度前記ワークに予め設定された力で加圧し、前記開閉部に予め設定された電流値および通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの予め設定された向きに予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させてから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させ前記溶接ガンの姿勢をスポット溶接実行時の姿勢に戻してから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記溶着検出時の一連の動作を予め設定された回数繰り返し、前記回数繰り返し後も前記溶着が解消されない場合は、前記ロボットを停止することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、前記回転の向きは、前記溶接ガンが前記ワーク周辺の物体と干渉しない方向であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記溶着検出時の一連の動作での前記電極の加圧力、前記通電する電流値、前記通電時間、前記回転の向き、前記回転の角度、前記繰り返し回数は、スポット溶接の打点ごとに設定することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、電動機により電極を駆動する溶接ガンを装着し、前記溶接ガンよってスポット溶接を行うロボットの制御装置において、前記制御装置は、前記電極へ通電を行う溶接タイマと前記ロボットと前記溶接ガンの電動機を制御する中央処理部と、電気的導通によってワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出する溶着検出部とを備え、前記中央処理部は、前記溶着検出部にて溶着を検出すると、予め設定された前記電極の加圧力、電流値、通電時間、回転の向き、回転の角度に従って、前記電極を再度前記ワークに前記加圧力で加圧し、前記開閉部に前記予め設定された電流値および前記予め設定された通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させてから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させ前記溶接ガンの姿勢をスポット溶接実行時の姿勢に戻してから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、前記中央処理部は、前記溶着検出時の一連の動作での前記電極の加圧力、前記通電する電流値、前記通電時間、前記回転の向き、前記回転の角度、前記繰り返し回数を、スポット溶接の打点ごとに記憶することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ワーク上に形成された溶接ナゲットや溶接ガンの電極を損なうことなく、確実に溶着を解除することができる。また、ロボットが溶着解除を自動的に行うため、作業者の負担を軽減し、製造ラインの生産効率も向上できるという効果がある。
さらに、溶着解除の際の各パラメータを容易に設定・変更できるため、特性の異なる様々なワークに対応可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施例と図面により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明のシステム構成の概略図である。図において、１はロボット、２はロボット１および後述する電動式溶接ガン１０を制御するロボットコントローラ、１０はロボット１の手首先端に取り付けられたスポット溶接用の電動式溶接ガンである。３０は溶接タイマで、電動式溶接ガン１０へ溶接電流を供給する。
図１では、本発明の全体の構成を説明するためにロボット１と電動式溶接ガン１０とを分離して描いているが、実際には図２に示すようにロボット１の手首先端に電動式溶接ガン１０が取り付けられている。
４０は、スポット溶接の対象となる被溶接材Ｗ１とＷ２を載置するための治具である。
以下の説明では、被溶接材Ｗ１とＷ２をまとめてワークＷと称す。
【００１２】
電動式溶接ガン１０のガンアーム１５にはシャンク１６Ｌを介して固定側の電極チップ１６ｂが取り付けられ、これに対向する可動側にはシャンク１６Ｕを介して可動側の電極チップ１６ａが取り付けられている。
可動側電極１６ａには、電動式溶接ガン１０に付帯するモータ１１の動力がプーリ１４、ボールネジ１３を介して伝達され、可動側電極１６ａは開閉動作を行う。具体的には、加圧方向線２１上を上下動する。
【００１３】
モータ１１の動作は、ロボットコントローラ２内のガンモータ制御部６によって制御される。電動式溶接ガン１０の溶接電流制御は、ロボットコントローラ２内の入出力部３からの溶接指令を受けた溶接タイマ３０の入出力部３１にて行われ、その電流は、溶接タイマ３０から電源２次ケーブル３２、３３を経て電動式溶接ガン１０に付帯するトランス１２に送り込まれる。また、溶接終了後の溶着を検出するために、ロボットコントローラ２内には溶着検出部７が設けられ、溶着検出部７には電動式溶接ガン１０からの検出線８ｂと、治具４０からの検出線８ａが接続されている。
ロボットコントローラ２内の中央処理部４は予め教示された手順でシステム全体を統括し、ロボット１、電動式溶接ガン１０、溶接タイマ３０を制御する。
【００１４】
図１のシステムによる、ある打点でのスポット溶接から溶着解除までについて、図３に示すフローに沿って具体的に説明する。
まず、ロボットコントローラ２内のロボット制御部５が中央処理部４の指令に従ってロボット１の各関節軸を制御し、ロボット１を動作させる。ロボット１の動作に伴いその手首部に取り付けられた電動式溶接ガン１０も移動し、その固定側電極１６ｂを目的位置であるワークＷ上の打点位置ＳＰに到着させ、変数ｎ（ｎ：０以上の整数）に０をセットする（図３のステップ１）。ｎについては後述する。
次に、ロボットコントローラ２内のガンモータ制御部６にてモータ１１を駆動して可動側シャンク１６Ｕの電極チップ１６ａを下へ移動させてワークＷに当接加圧させ、対向する固定側電極１６ｂとで打点位置ＳＰにてワークＷを挟む（図３のステップ２）。
【００１５】
それと同時にロボットコントローラ２が溶接タイマ３０内の入出力部３１へ信号線を介して起動指令を与える（ステップ３）。すると溶接タイマ３０は電源２次ケーブル３２、３３を介してトランス１２に電流を流し、これを受けて電極間にも電流が流れ、ワークＷに対しスポット溶接を行う（ステップ４）。
スポット溶接の際の溶接電流および溶接時間は溶接タイマ３０により制御され、溶接終了時には、溶接タイマ３０からロボットコントローラ２の入出力部３へ完了信号を送る。ロボットコントローラ２は完了信号を受けると、即座にガンモータ制御部６により可動側電極１６ａを上へ移動させる指令を出すと共に、ロボット制御部５により電動式溶接ガン１０を下方へ移動させる指令を出し、ワークＷを解放するための開放動作を行う。（ステップ５）。
以上でスポット溶接のシーケンスは終了するが、最後は前述のようにロボットコントローラ２内の溶着検出部７にて電気的導通を確認することで電動式溶接ガン１０とワークＷとの溶着を判断する（ステップ６）。
溶着が発生していない場合には、ロボット１を次の打点位置へと動作させ（ステップ１５）、再度ステップ１からのスポット溶接のシーケンスを行う。
【００１６】
以下では、スポット溶接実行後に電動式溶接ガン１０とワークＷとの溶着が検出された場合の処理について説明する。これらの処理は、図３のフローチャートのステップ７〜１４に相当する。
溶着が検出された場合、まずその打点での溶着発生の回数が予め設定された回数Ｎ（Ｎ：自然数）以上となっているかどうかを確認する（ステップ７）。前述のｎが溶着発生の回数を示す変数であり、ｎは溶着解除動作後、後述するステップ１３にてインクリメントされる。
ｎ＞Ｎ、すなわち溶着解除動作をＮ回行ってもなお溶着が解消されなければアラームとしてロボットの動作を停止させる（ステップ１４）。
ｎ≦Ｎの場合は、中央処理部４でその位置を記憶し所定の処理、すなわち、ガン加圧（ステップ８）、溶接タイマの起動（ステップ９）、ガンの回転制御（ステップ１０、１１）、ガン開放（ステップ１２）といった一連の処理を実行する。
以下に、この一連の処理について詳細に説明を行う。
【００１７】
まず、溶着が発生した位置を中央処理部４に記憶させる。次に電動式溶接ガン１０のモータ１１を駆動させ、溶接前の位置にある可動側電極チップ１６ａをワークＷに当接する位置に移動させる。このとき電動式溶接ガン１０とワークＷとの溶着が図７（ａ）〜（ｃ）のいずれの場合であっても、ロボットの動作により電動式溶接ガン１０を上下方向に適切に移動させることにより、当接させることが可能である。当接位置に移動後、ガン加圧を行う（ステップ８）。可動側電極１６ａはモータ１１により駆動されるため、エアシリンダによる駆動の場合と異なり、加圧力の制御を行うことができる。ステップ８におけるガン加圧では、その加圧力は実際のスポット溶接時より小さい値となるよう設定されている。
【００１８】
その後、電動式溶接ガン１０をワークＷに対し加圧方向線２１を中心として回転させるが、その回転方向は時計回りと反時計回りの２通りがある。
図４（ａ）（ｂ）は、溶着が発生した打点位置における電動式溶接ガン１０の動作を示す上面図であり、図３のフローのステップ１０および１１に相当する。
図４（ａ）は、上方から見て反時計回りに電動式溶接ガン１０を回転させる動作を示しており、図中の矢印の向きに回転させることにより、ワークＷを支える治具４０のポスト４０ａとの干渉を避けている。また図４（ｂ）では、上方から見て時計回りに電動式溶接ガン１０を回転させて治具ポスト４０a を避けている。
なお、図４においては説明のためロボット１を省略し、電動式溶接ガン１０についてもガンアーム１５のみを描いている。
前述の回転制御とは、ロボット制御部５からの指令によりロボット１の各軸を動作させて予め設定された角速度と角度でガンアーム１５を加圧方向線２１を中心として正または負の方向、つまり時計回りまたは反時計回りに回転させ、瞬時にその逆方向に回す制御を言う。
回転中もロボット１の各軸を動作させて電動式溶接ガン１０の姿勢を制御しているため、電動式溶接ガン１０はワークＷに対して適切な打角を保っている。
さらに、前述のように可動側電極をモータによって駆動する電動式溶接ガンを用いているため、ワークＷへの加圧力もエア式のようにスポット溶接時と同じ強い加圧力でなく、ガンアーム１５が回転しやすいように低い加圧力が設定されている。
【００１９】
電動式溶接ガン１０の加圧回転に先立ち、ステップ９にてロボットコントローラ２より溶接タイマ３０に対し通電指令を出力している。これによりワークＷを把持する２つの電極チップ間に電流が流れ、そのジュール熱により溶着部を溶融させ、ガンアーム１５の回転による剥離をさらに容易にしている。この際、通電時間はガンアーム１５の回転時間より短く、また電流値は実用溶接電流より低く設定されており、コントローラ２は設定に従って溶接タイマ３０を制御する。
ガンアーム１５の回転が終了すると、ステップ５と同様の電動式溶接ガン１０の開放動作を行う（ステップ１２）。
一連の処理が終わると、ｎをインクリメントし（ステップ１３）、再度ステップ６へ戻って溶着が解消されたか確認する。
【００２０】
図５は、前述のステップ７〜１１の溶着解除処理のパラメータである、回転方向、回転角度、回転中の加圧力、通電時間、通電値、繰り返し処理ループ回数の設定の一例を示している。図５における「繰り返し数」がＮに相当し、この例では溶着解除処理を３回行っても解消されなければステップ１４にてアラームを発生させる。
このような設定が打点ごとに中央処理部４に予め記憶されており、さらにロボットコントローラ２に接続された図示しない教示装置を使って閲覧したり、設定を変更したりすることができる。
【００２１】
なお、図５のような溶着解除に使用する処理条件は、ワークＷの材質や表面状態、その他の諸条件に合わせて適切に決めることができるが、既に溶接ナゲットが生成された後の処置を考慮すると、ワークＷする通常のスポット溶接時の条件よりは、電流は低く、短時間の通電で問題無い。加圧力もスポット溶接より低い加圧力を与えるのみでよい。
前述のように、一連の溶着解除手順は１つの打点について最大Ｎ回まで繰り返せるようになっているが、溶着した位置で溶接ガンを回して大きな偶力を与えられるので、通常は１回の回転動作で充分に溶着を解除しうる。
よって、ステップ１１の逆方向の回転では、電動式溶接ガン１０の姿勢を必ずしも正回転開始前の姿勢にまで戻す必要はない。例えば、ステップ１０にて電動式溶接ガン１０を上方から見て反時計回りに１５°回転させた後、時計回りに１０°回転させた時点で電動式溶接ガン１０の開放動作と溶着確認を行い、溶着が解除されていなかった場合のみ、電動式溶接ガン１０をさらに時計回りに５°回転させて元の姿勢に戻し、溶着が解除されていたら次の打点へ移動するようにしてもよい。また、ステップ１０にて電動式溶接ガン１０を上方から見て反時計回りに回転させた時点で電動式溶接ガン１０の開放動作と溶着確認を行い、溶着が解除されていなかった場合のみ、電動式溶接ガン１０を時計回りに回転させて元の姿勢に戻し、溶着が解除されていたら次の打点へ移動するようにしてもよい。
さらに、この方法および装置を生かせる溶接ガンの種類も図１のようなＣタイプガンだけでなく、図示しないＸタイプガンの場合にも同様に適用できる。
【００２２】
以上述べた本発明の概要を繰り返すと、次のようになる。
溶着が発生した打点位置で、電動式溶接ガンのモータを制御して通常のスポット溶接時の加圧力より低い加圧力にて電極をワークに当接させ、圧力を加える。ワークと垂直に当接している双方の電極チップの軸心すなわち加圧方向線まわりに、しかも干渉物の無い方向に設定角度だけガンを回転させる。ガンを回転させることで充分大きな偶力を溶着した打点位置に与えることができ、さらには補助として、凝固されたナゲットを損なわない程度の、実用の溶接電流より低い電流を所定の時間分だけ付与する事で、少ないジュール熱で表面のみ溶融を促進させて合金化されたチップとワークを離脱しやすくする。またこの時の回転角は大きくする必要はなく、１０〜２０°程度でよい。さらにロボットコントローラ２にて回転方向と角度を設定することができる。このような一連の動作を最大で所定の処理回数（Ｎ回）だけおこない、溶着が解除できれば次の溶接作業に移行する。
【００２３】
本発明によれば、既存の溶接ナゲットを損なうことなく、ワークと電極チップを確実に乖離させることができる。よって、作業員がロボットを止めて剥離作業をする場合と比べ格段に生産効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、電動式溶接ガンを装着したスポット溶接ロボットに広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明によるワークへのスポット溶接の様子を示す斜視図である。
【図３】本発明によるスポット溶接から溶着解除までの一連の動作を示すフローチャートである。
【図４】溶着解除時の電動式溶接ガンの動作例を示す上面図である。
【図５】溶着解除時のパラメータ例である。
【図６】従来のシステム構成を示す図である。
【図７】溶着現象を模式的に説明した側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ ロボット
２ ロボットコントローラ
３ 入出力部
４ 中央処理部
５ ロボット制御部
６ ガンモータ制御部
７ 溶着検出部
８ａ、８ｂ 検出線
１０ 電動式溶接ガン
１１ モータ
１２ トランス
１３ ボールネジ
１４ プーリ
１５ ガンアーム
１６ａ 可動側電極
１６ｂ 固定側電極
１６Ｕ 可動側シャンク
１６Ｌ 固定側シャンク
１７ エア式溶接ガン
１８ シリンダー
１９ バルブ
２０ リミットスイッチ
２１ 加圧方向線
３０ 溶接タイマ
３１ 入出力部
３２、３３ 電源２次ケーブル
４０ 治具
４０a 治具ポスト
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ ワーク
ＳＰ 打点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式溶接ガンを先端に装着してスポット溶接を行うロボットに関し、特に亜鉛めっき等の被溶接材を溶接した際に発生する溶着を解除するロボットの制御方法および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットによるスポット溶接の構成例を図６に示す。図では、多関節ロボット１がその先端に取り付けられたエア駆動式のスポット溶接用のガン１７を用いて治具４０上のワークＷを加圧し溶接する場合の構成を示している。
図６では、全体の構成を説明するためにロボット１と溶接ガン１７とを分離して描いているが、実際にはロボット１の手首先端に溶接ガン１７が取り付けられている。
溶接ガン１７の先端部分は開閉自在に構成されており、シリンダー１８から下向きに伸びたシャンク１６Ｕの先端には電極チップ１６ａが取り付けられ、ガンアーム１５の側には、シャンク１６Ｌの先端に電極チップ１６ｂがシャンク１６Ｕ、電極チップ１６aに対向するように取り付けられている。シリンダー１８が動作してシャンク１６Ｕが下方へ伸びることで複数枚重ねたワークＷ、例えばワークＷ１、Ｗ２を２つの電極チップ１６ａ、１６ｂによって挟んで加圧し、両電極間にトランス１２より溶接電流を供給しスポット溶接を行う。
また、エアの代わりに電動モータを駆動源としたスポット溶接ガンも普及しており、図１に示すように、ロボットコントローラ２により制御されたモータ１１によって駆動部１３、１４を介して可動側の電極チップ１６aを上下に動かしワークＷを加圧、トランス１２により溶接電流を流すという一連の溶接動作をなし、ワークを高速で溶接することができる。
しかしながら、ワークＷに対するスポット溶接が終了しても、図７に示すように、溶接打点位置で電極チップとワークＷが様々な状態で付着（以後、溶着という）して、ロボット１を動作させることができないという問題が生じていた。
具体的には、図７（ａ）のように固定側チップ１６ｂのみが溶着する場合、図７（ｂ）のように可動側チップ１６ａのみが溶着する場合、あるいは図７（ｃ）のように可動側チップ１６ａ、固定側チップ１６ｂが双方とも溶着する場合がある。特に亜鉛めっき処理のワークの場合は、スポット溶接によってナゲットが生成されてもチップとワークが溶着しやすく、連続自動溶接の途中でロボット１が停止してしまうことが多かった。
【０００３】
そこで従来方法では、図６に示すようにエア式溶接ガン１７にガン先端部の開放を確認するためのリミットスイッチ２０を設けるなどしていた。ガン先端部の開放時にシャンク１６Ｕと連動して上方へ移動する部材がシリンダー１８の上方のリミットスイッチを作動させることによって溶接後にエア式溶接ガン１７の先端部が正常に開放されているか否かを確認し、開放されなければ図７のように電極チップがワークＷと溶着している状態と判断してロボット１の動作を止めるようにし、その後作業員が工具を使って溶着部を剥離させていた。
しかし、従来の技術では溶着を検出することは容易だが、その後の溶接ガンとワークを剥がす際には、人手による作業に頼らざるを得なかった。
【０００４】
そこで、溶着の確認と溶着部の分離とを自動的に行う方法として、特許文献１のようなものがあった。すなわち、図７に示すような溶着現象を踏まえて、溶接終了時に図６の溶着検出部７にて溶接ガン１７と治具４０との間で電気的な導通を検出すれば溶着したと判断し、その場合には少なくとも１回、溶接ガン１７に再通電することにより溶着状態を解除するというものである。
【０００５】
さらに別の従来技術として、図６の構成において、ロボットコントローラ２内の溶着検出部７にて溶着を検出した後、再度溶接ガン１７にエアを加圧すると同時に、入出力部３から溶接タイマ３０へ指令を出力し、溶接ガン１７の両電極間に電流を供給しつつ、ロボット１を動作させ溶接ガン１７を垂直軸回りに正、逆に回転動作させ溶着を解除するという方法があった（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１―２９９７８４号公報
【特許文献２】特開平６−１２２０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、再通電による溶接を繰り返すだけであるため、電極チップの損傷状態、ワークの材質や表面状態、溶接条件などによっては、逆に双方が溶融してさらに溶着を促進する恐れがあった。
また特許文献２の方法では、溶接ガンがエア式のため電極の加圧力を適切に制御することが不可能で、高い加圧力で挟んだままロボットにより溶接ガンを回転させることによりワークも歪みやすくガンの電極部の芯ズレや電極の摩耗、損傷といった悪影響もあり頻繁には利用できなかった。
本発明は、このような問題点に鑑み、特に電動式溶接ガンについて新たな設備投資や改造をすることなく、既存の設備を使い実現できる溶着解除の方法とその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するために、次のようにしたものである。
請求項１に記載の発明は、電動機により電極を駆動する溶接ガンを装着し、前記溶接ガンよってスポット溶接を行うロボットの制御方法であって、スポット溶接実行後、ワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出すると、前記電極を再度前記ワークに予め設定された力で加圧し、前記開閉部に予め設定された電流値および通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの予め設定された向きに予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させてから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させ前記溶接ガンの姿勢をスポット溶接実行時の姿勢に戻してから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記溶着検出時の一連の動作を予め設定された回数繰り返し、前記回数繰り返し後も前記溶着が解消されない場合は、前記ロボットを停止することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、前記回転の向きは、前記溶接ガンが前記ワーク周辺の物体と干渉しない方向であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記溶着検出時の一連の動作での前記電極の加圧力、前記通電する電流値、前記通電時間、前記回転の向き、前記回転の角度、前記繰り返し回数は、スポット溶接の打点ごとに設定することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、電動機により電極を駆動する溶接ガンを装着し、前記溶接ガンよってスポット溶接を行うロボットの制御装置において、前記制御装置は、前記電極へ通電を行う溶接タイマと前記ロボットと前記溶接ガンの電動機を制御する中央処理部と、電気的導通によってワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出する溶着検出部とを備え、前記中央処理部は、前記溶着検出部にて溶着を検出すると、予め設定された前記電極の加圧力、電流値、通電時間、回転の向き、回転の角度に従って、前記電極を再度前記ワークに前記加圧力で加圧し、前記開閉部に前記予め設定された電流値および前記予め設定された通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させてから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させ前記溶接ガンの姿勢をスポット溶接実行時の姿勢に戻してから、前記電極の開放を試みることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、前記中央処理部は、前記溶着検出時の一連の動作での前記電極の加圧力、前記通電する電流値、前記通電時間、前記回転の向き、前記回転の角度、前記繰り返し回数を、スポット溶接の打点ごとに記憶することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ワーク上に形成された溶接ナゲットや溶接ガンの電極を損なうことなく、確実に溶着を解除することができる。また、ロボットが溶着解除を自動的に行うため、作業者の負担を軽減し、製造ラインの生産効率も向上できるという効果がある。
さらに、溶着解除の際の各パラメータを容易に設定・変更できるため、特性の異なる様々なワークに対応可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施例と図面により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明のシステム構成の概略図である。図において、１はロボット、２はロボット１および後述する電動式溶接ガン１０を制御するロボットコントローラ、１０はロボット１の手首先端に取り付けられたスポット溶接用の電動式溶接ガンである。３０は溶接タイマで、電動式溶接ガン１０へ溶接電流を供給する。
図１では、本発明の全体の構成を説明するためにロボット１と電動式溶接ガン１０とを分離して描いているが、実際には図２に示すようにロボット１の手首先端に電動式溶接ガン１０が取り付けられている。
４０は、スポット溶接の対象となる被溶接材Ｗ１とＷ２を載置するための治具である。
以下の説明では、被溶接材Ｗ１とＷ２をまとめてワークＷと称す。
【００１２】
電動式溶接ガン１０のガンアーム１５にはシャンク１６Ｌを介して固定側の電極チップ１６ｂが取り付けられ、これに対向する可動側にはシャンク１６Ｕを介して可動側の電極チップ１６ａが取り付けられている。
可動側電極１６ａには、電動式溶接ガン１０に付帯するモータ１１の動力がプーリ１４、ボールネジ１３を介して伝達され、可動側電極１６ａは開閉動作を行う。具体的には、加圧方向線２１上を上下動する。
【００１３】
モータ１１の動作は、ロボットコントローラ２内のガンモータ制御部６によって制御される。電動式溶接ガン１０の溶接電流制御は、ロボットコントローラ２内の入出力部３からの溶接指令を受けた溶接タイマ３０の入出力部３１にて行われ、その電流は、溶接タイマ３０から電源２次ケーブル３２、３３を経て電動式溶接ガン１０に付帯するトランス１２に送り込まれる。また、溶接終了後の溶着を検出するために、ロボットコントローラ２内には溶着検出部７が設けられ、溶着検出部７には電動式溶接ガン１０からの検出線８ｂと、治具４０からの検出線８ａが接続されている。
ロボットコントローラ２内の中央処理部４は予め教示された手順でシステム全体を統括し、ロボット１、電動式溶接ガン１０、溶接タイマ３０を制御する。
【００１４】
図１のシステムによる、ある打点でのスポット溶接から溶着解除までについて、図３に示すフローに沿って具体的に説明する。
まず、ロボットコントローラ２内のロボット制御部５が中央処理部４の指令に従ってロボット１の各関節軸を制御し、ロボット１を動作させる。ロボット１の動作に伴いその手首部に取り付けられた電動式溶接ガン１０も移動し、その固定側電極１６ｂを目的位置であるワークＷ上の打点位置ＳＰに到着させ、変数ｎ（ｎ：０以上の整数）に０をセットする（図３のステップ１）。ｎについては後述する。
次に、ロボットコントローラ２内のガンモータ制御部６にてモータ１１を駆動して可動側シャンク１６Ｕの電極チップ１６ａを下へ移動させてワークＷに当接加圧させ、対向する固定側電極１６ｂとで打点位置ＳＰにてワークＷを挟む（図３のステップ２）。
【００１５】
それと同時にロボットコントローラ２が溶接タイマ３０内の入出力部３１へ信号線を介して起動指令を与える（ステップ３）。すると溶接タイマ３０は電源２次ケーブル３２、３３を介してトランス１２に電流を流し、これを受けて電極間にも電流が流れ、ワークＷに対しスポット溶接を行う（ステップ４）。
スポット溶接の際の溶接電流および溶接時間は溶接タイマ３０により制御され、溶接終了時には、溶接タイマ３０からロボットコントローラ２の入出力部３へ完了信号を送る。ロボットコントローラ２は完了信号を受けると、即座にガンモータ制御部６により可動側電極１６ａを上へ移動させる指令を出すと共に、ロボット制御部５により電動式溶接ガン１０を下方へ移動させる指令を出し、ワークＷを解放するための開放動作を行う。（ステップ５）。
以上でスポット溶接のシーケンスは終了するが、最後は前述のようにロボットコントローラ２内の溶着検出部７にて電気的導通を確認することで電動式溶接ガン１０とワークＷとの溶着を判断する（ステップ６）。
溶着が発生していない場合には、ロボット１を次の打点位置へと動作させ（ステップ１５）、再度ステップ１からのスポット溶接のシーケンスを行う。
【００１６】
以下では、スポット溶接実行後に電動式溶接ガン１０とワークＷとの溶着が検出された場合の処理について説明する。これらの処理は、図３のフローチャートのステップ７〜１４に相当する。
溶着が検出された場合、まずその打点での溶着発生の回数が予め設定された回数Ｎ（Ｎ：自然数）以上となっているかどうかを確認する（ステップ７）。前述のｎが溶着発生の回数を示す変数であり、ｎは溶着解除動作後、後述するステップ１３にてインクリメントされる。
ｎ＞Ｎ、すなわち溶着解除動作をＮ回行ってもなお溶着が解消されなければアラームとしてロボットの動作を停止させる（ステップ１４）。
ｎ≦Ｎの場合は、中央処理部４でその位置を記憶し所定の処理、すなわち、ガン加圧（ステップ８）、溶接タイマの起動（ステップ９）、ガンの回転制御（ステップ１０、１１）、ガン開放（ステップ１２）といった一連の処理を実行する。
以下に、この一連の処理について詳細に説明を行う。
【００１７】
まず、溶着が発生した位置を中央処理部４に記憶させる。次に電動式溶接ガン１０のモータ１１を駆動させ、溶接前の位置にある可動側電極チップ１６ａをワークＷに当接する位置に移動させる。このとき電動式溶接ガン１０とワークＷとの溶着が図７（ａ）〜（ｃ）のいずれの場合であっても、ロボットの動作により電動式溶接ガン１０を上下方向に適切に移動させることにより、当接させることが可能である。当接位置に移動後、ガン加圧を行う（ステップ８）。可動側電極１６ａはモータ１１により駆動されるため、エアシリンダによる駆動の場合と異なり、加圧力の制御を行うことができる。ステップ８におけるガン加圧では、その加圧力は実際のスポット溶接時より小さい値となるよう設定されている。
【００１８】
その後、電動式溶接ガン１０をワークＷに対し加圧方向線２１を中心として回転させるが、その回転方向は時計回りと反時計回りの２通りがある。
図４（ａ）（ｂ）は、溶着が発生した打点位置における電動式溶接ガン１０の動作を示す上面図であり、図３のフローのステップ１０および１１に相当する。
図４（ａ）は、上方から見て反時計回りに電動式溶接ガン１０を回転させる動作を示しており、図中の矢印の向きに回転させることにより、ワークＷを支える治具４０のポスト４０ａとの干渉を避けている。また図４（ｂ）では、上方から見て時計回りに電動式溶接ガン１０を回転させて治具ポスト４０a を避けている。
なお、図４においては説明のためロボット１を省略し、電動式溶接ガン１０についてもガンアーム１５のみを描いている。
前述の回転制御とは、ロボット制御部５からの指令によりロボット１の各軸を動作させて予め設定された角速度と角度でガンアーム１５を加圧方向線２１を中心として正または負の方向、つまり時計回りまたは反時計回りに回転させ、瞬時にその逆方向に回す制御を言う。
回転中もロボット１の各軸を動作させて電動式溶接ガン１０の姿勢を制御しているため、電動式溶接ガン１０はワークＷに対して適切な打角を保っている。
さらに、前述のように可動側電極をモータによって駆動する電動式溶接ガンを用いているため、ワークＷへの加圧力もエア式のようにスポット溶接時と同じ強い加圧力でなく、ガンアーム１５が回転しやすいように低い加圧力が設定されている。
【００１９】
電動式溶接ガン１０の加圧回転に先立ち、ステップ９にてロボットコントローラ２より溶接タイマ３０に対し通電指令を出力している。これによりワークＷを把持する２つの電極チップ間に電流が流れ、そのジュール熱により溶着部を溶融させ、ガンアーム１５の回転による剥離をさらに容易にしている。この際、通電時間はガンアーム１５の回転時間より短く、また電流値は実用溶接電流より低く設定されており、コントローラ２は設定に従って溶接タイマ３０を制御する。
ガンアーム１５の回転が終了すると、ステップ５と同様の電動式溶接ガン１０の開放動作を行う（ステップ１２）。
一連の処理が終わると、ｎをインクリメントし（ステップ１３）、再度ステップ６へ戻って溶着が解消されたか確認する。
【００２０】
図５は、前述のステップ７〜１１の溶着解除処理のパラメータである、回転方向、回転角度、回転中の加圧力、通電時間、通電値、繰り返し処理ループ回数の設定の一例を示している。図５における「繰り返し数」がＮに相当し、この例では溶着解除処理を３回行っても解消されなければステップ１４にてアラームを発生させる。
このような設定が打点ごとに中央処理部４に予め記憶されており、さらにロボットコントローラ２に接続された図示しない教示装置を使って閲覧したり、設定を変更したりすることができる。
【００２１】
なお、図５のような溶着解除に使用する処理条件は、ワークＷの材質や表面状態、その他の諸条件に合わせて適切に決めることができるが、既に溶接ナゲットが生成された後の処置を考慮すると、ワークＷする通常のスポット溶接時の条件よりは、電流は低く、短時間の通電で問題無い。加圧力もスポット溶接より低い加圧力を与えるのみでよい。
前述のように、一連の溶着解除手順は１つの打点について最大Ｎ回まで繰り返せるようになっているが、溶着した位置で溶接ガンを回して大きな偶力を与えられるので、通常は１回の回転動作で充分に溶着を解除しうる。
よって、ステップ１１の逆方向の回転では、電動式溶接ガン１０の姿勢を必ずしも正回転開始前の姿勢にまで戻す必要はない。例えば、ステップ１０にて電動式溶接ガン１０を上方から見て反時計回りに１５°回転させた後、時計回りに１０°回転させた時点で電動式溶接ガン１０の開放動作と溶着確認を行い、溶着が解除されていなかった場合のみ、電動式溶接ガン１０をさらに時計回りに５°回転させて元の姿勢に戻し、溶着が解除されていたら次の打点へ移動するようにしてもよい。また、ステップ１０にて電動式溶接ガン１０を上方から見て反時計回りに回転させた時点で電動式溶接ガン１０の開放動作と溶着確認を行い、溶着が解除されていなかった場合のみ、電動式溶接ガン１０を時計回りに回転させて元の姿勢に戻し、溶着が解除されていたら次の打点へ移動するようにしてもよい。
さらに、この方法および装置を生かせる溶接ガンの種類も図１のようなＣタイプガンだけでなく、図示しないＸタイプガンの場合にも同様に適用できる。
【００２２】
以上述べた本発明の概要を繰り返すと、次のようになる。
溶着が発生した打点位置で、電動式溶接ガンのモータを制御して通常のスポット溶接時の加圧力より低い加圧力にて電極をワークに当接させ、圧力を加える。ワークと垂直に当接している双方の電極チップの軸心すなわち加圧方向線まわりに、しかも干渉物の無い方向に設定角度だけガンを回転させる。ガンを回転させることで充分大きな偶力を溶着した打点位置に与えることができ、さらには補助として、凝固されたナゲットを損なわない程度の、実用の溶接電流より低い電流を所定の時間分だけ付与する事で、少ないジュール熱で表面のみ溶融を促進させて合金化されたチップとワークを離脱しやすくする。またこの時の回転角は大きくする必要はなく、１０〜２０°程度でよい。さらにロボットコントローラ２にて回転方向と角度を設定することができる。このような一連の動作を最大で所定の処理回数（Ｎ回）だけおこない、溶着が解除できれば次の溶接作業に移行する。
【００２３】
本発明によれば、既存の溶接ナゲットを損なうことなく、ワークと電極チップを確実に乖離させることができる。よって、作業員がロボットを止めて剥離作業をする場合と比べ格段に生産効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、電動式溶接ガンを装着したスポット溶接ロボットに広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明によるワークへのスポット溶接の様子を示す斜視図である。
【図３】本発明によるスポット溶接から溶着解除までの一連の動作を示すフローチャートである。
【図４】溶着解除時の電動式溶接ガンの動作例を示す上面図である。
【図５】溶着解除時のパラメータ例である。
【図６】従来のシステム構成を示す図である。
【図７】溶着現象を模式的に説明した側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ ロボット
２ ロボットコントローラ
３ 入出力部
４ 中央処理部
５ ロボット制御部
６ ガンモータ制御部
７ 溶着検出部
８ａ、８ｂ 検出線
１０ 電動式溶接ガン
１１ モータ
１２ トランス
１３ ボールネジ
１４ プーリ
１５ ガンアーム
１６ａ 可動側電極
１６ｂ 固定側電極
１６Ｕ 可動側シャンク
１６Ｌ 固定側シャンク
１７ エア式溶接ガン
１８ シリンダー
１９ バルブ
２０ リミットスイッチ
２１ 加圧方向線
３０ 溶接タイマ
３１ 入出力部
３２、３３ 電源２次ケーブル
４０ 治具
４０a 治具ポスト
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ ワーク
ＳＰ 打点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機により電極を駆動する溶接ガンを装着し、前記溶接ガンよってスポット溶接を行うロボットの制御方法であって、
スポット溶接実行後、ワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出すると、前記電極を再度前記ワークに予め設定された力で加圧し、前記開閉部に予め設定された電流値および通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの予め設定された向きに予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とするロボットの制御方法。
【請求項２】
前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させてから、前記電極の開放を試みることを特徴とする請求項１記載のロボットの制御方法。
【請求項３】
前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させ前記溶接ガンの姿勢をスポット溶接実行時の姿勢に戻してから、前記電極の開放を試みることを特徴とする請求項１記載のロボットの制御方法。
【請求項４】
前記溶着検出時の一連の動作を予め設定された回数繰り返し、前記回数繰り返し後も前記溶着が解消されない場合は、前記ロボットを停止することを特徴とする請求項１記載のロボットの制御方法。
【請求項５】
前記回転の向きは、前記溶接ガンが前記ワーク周辺の物体と干渉しない方向であることを特徴とする請求項１記載のロボットの制御方法。
【請求項６】
前記溶着検出時の一連の動作での前記電極の加圧力、前記通電する電流値、前記通電時間、前記回転の向き、前記回転の角度、前記繰り返し回数は、スポット溶接の打点ごとに設定することを特徴とする請求項１記載のロボットの制御方法。
【請求項７】
電動機により電極を駆動する溶接ガンを装着し、前記溶接ガンよってスポット溶接を行うロボットの制御装置において、
前記制御装置は、前記電極へ通電を行う溶接タイマと前記ロボットと前記溶接ガンの電動機を制御する中央処理部と、
電気的導通によってワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出する溶着検出部とを備え、
前記中央処理部は、前記溶着検出部にて溶着を検出すると、予め設定された前記電極の加圧力、電流値、通電時間、回転の向き、回転の角度に従って、前記電極を再度前記ワークに前記加圧力で加圧し、前記開閉部に前記予め設定された電流値および前記予め設定された通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とするロボットの制御装置。
【請求項８】
前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させてから、前記電極の開放を試みることを特徴とする請求項７記載のロボットの制御装置。
【請求項９】
前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させ前記溶接ガンの姿勢をスポット溶接実行時の姿勢に戻してから、前記電極の開放を試みることを特徴とする請求項７記載のロボットの制御装置。
【請求項１０】
前記中央処理部は、前記溶着検出時の一連の動作での前記電極の加圧力、前記通電する電流値、前記通電時間、前記回転の向き、前記回転の角度、前記繰り返し回数を、スポット溶接の打点ごとに記憶することを特徴とする請求項７記載のロボットの制御装置。
【請求項１】
電動機により電極を駆動する溶接ガンを装着し、前記溶接ガンよってスポット溶接を行うロボットの制御方法であって、
スポット溶接実行後、ワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出すると、前記電極を再度前記ワークに予め設定された力で加圧し、前記開閉部に予め設定された電流値および通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの予め設定された向きに予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とするロボットの制御方法。
【請求項２】
前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させてから、前記電極の開放を試みることを特徴とする請求項１記載のロボットの制御方法。
【請求項３】
前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させ前記溶接ガンの姿勢をスポット溶接実行時の姿勢に戻してから、前記電極の開放を試みることを特徴とする請求項１記載のロボットの制御方法。
【請求項４】
前記溶着検出時の一連の動作を予め設定された回数繰り返し、前記回数繰り返し後も前記溶着が解消されない場合は、前記ロボットを停止することを特徴とする請求項１記載のロボットの制御方法。
【請求項５】
前記回転の向きは、前記溶接ガンが前記ワーク周辺の物体と干渉しない方向であることを特徴とする請求項１記載のロボットの制御方法。
【請求項６】
前記溶着検出時の一連の動作での前記電極の加圧力、前記通電する電流値、前記通電時間、前記回転の向き、前記回転の角度、前記繰り返し回数は、スポット溶接の打点ごとに設定することを特徴とする請求項１記載のロボットの制御方法。
【請求項７】
電動機により電極を駆動する溶接ガンを装着し、前記溶接ガンよってスポット溶接を行うロボットの制御装置において、
前記制御装置は、前記電極へ通電を行う溶接タイマと前記ロボットと前記溶接ガンの電動機を制御する中央処理部と、
電気的導通によってワークと前記電極との間で溶着が発生したことを検出する溶着検出部とを備え、
前記中央処理部は、前記溶着検出部にて溶着を検出すると、予め設定された前記電極の加圧力、電流値、通電時間、回転の向き、回転の角度に従って、前記電極を再度前記ワークに前記加圧力で加圧し、前記開閉部に前記予め設定された電流値および前記予め設定された通電時間にて通電するとともに、前記ロボットにより前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、前記電極の開放を試みるという一連の動作を行い、前記ワークと前記電極との溶着を溶融、剥離させることを特徴とするロボットの制御装置。
【請求項８】
前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させてから、前記電極の開放を試みることを特徴とする請求項７記載のロボットの制御装置。
【請求項９】
前記溶接ガンをその加圧方向軸回りの前記予め設定された向きに前記予め設定された角度だけ回転させた後、折り返し前記溶接ガンを逆向きに回転させ前記溶接ガンの姿勢をスポット溶接実行時の姿勢に戻してから、前記電極の開放を試みることを特徴とする請求項７記載のロボットの制御装置。
【請求項１０】
前記中央処理部は、前記溶着検出時の一連の動作での前記電極の加圧力、前記通電する電流値、前記通電時間、前記回転の向き、前記回転の角度、前記繰り返し回数を、スポット溶接の打点ごとに記憶することを特徴とする請求項７記載のロボットの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−４４７４８（Ｐ２００７−４４７４８Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３３５６２（Ｐ２００５−２３３５６２）
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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