(57)【要約】【課題】対向側電極チップの位置を正確に位置決めすることができ、溶接の品質信頼性を高めることができるスポット溶接ロボットの位置教示方法を提供する。【解決手段】可動側電極チップを対向側電極チップに接近する方向に移動させながら、可動側電極チップを駆動するサーボモータの電流値を監視し、電流値が所定の値を超えたときを可動側電極チップが前記被溶接物に接触したとみなして可動側電極チップの移動を停止し、可動側電極チップと対向側電極チップとの間の対向チップ間隔を計測し、対向チップ間隔から被溶接物の設定板厚を減算して対向側電極チップの移動量を求め、対向側電極チップを可動側電極チップに接近する方向に移動量だけ移動させたときの位置を対向側電極チップの教示位置とする。【選択図】図２
2008307595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータにて前進後退可能な可動側電極チップと、被溶接物を挟むように前記可動側電極チップに対して相対向する対向側電極チップとを有する溶接ガン備え、前記対向側電極チップを前記被溶接物の下面に接する位置であるスポット溶接打点位置に位置決めするスポット溶接ロボットの位置決め方法であって、
前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとの間を前記被溶接物の設定板厚より広い間隔に開放した状態で前記溶接ガンを移動させることにより、前記被溶接物の板厚方向の両側に前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとをそれぞれ位置させて、前記対向側電極チップを待機位置に仮位置決めすることと、
前記可動側電極チップを前記対向側電極チップに接近する方向に移動させながら、前記可動側電極チップを駆動する前記サーボモータの電流値を監視し、該電流値が所定の値を超えたときを前記可動側電極チップの先端が前記被溶接物に接触したとみなして前記可動側電極チップの移動を停止し、前記可動側電極チップと前記待機位置に仮位置決めされた前記対向側電極チップとの間の対向チップ開放間隔を計測することと、
該対向チップ間隔から前記被溶接物の設定板厚を減算して差分値を求め、該差分値を前記対向側電極チップの移動量として、前記対向側電極チップを前記可動側電極チップに接近する方向で前記待機位置から前記スポット溶接打点位置まで移動させて、前記対向側電極チップを本位置決めすること、
を含むことを特徴とするスポット溶接ロボットの位置決め方法。
【請求項２】
サーボモータにて前進後退可能な可動側電極チップと、被溶接物を挟むように前記可動側電極チップに対して相対向する対向側電極チップとを有する溶接ガン備え、前記対向側電極チップを前記被溶接物の下面に接する位置であるスポット溶接打点位置に位置決めするスポット溶接ロボットの位置決め方法であって、
前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとの間を前記被溶接物の設定板厚より広い間隔に開放した状態で前記溶接ガンを移動させることにより、前記被溶接物の板厚方向の両側に前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとをそれぞれ位置させて、前記対向側電極チップを待機位置に仮位置決めすることと、
前記可動側電極チップを前記対向側電極チップに接近する方向に移動させながら、前記可動側電極チップを駆動する前記サーボモータの電流値を監視し、該電流値が所定の値を超えたときを前記可動側電極チップの先端が前記被溶接物に接触したとみなして前記可動側電極チップの移動を停止し、前記可動側電極チップと前記待機位置に仮位置決めされた前記対向側電極チップとの間の対向チップ開放間隔を計測することと、
前記被溶接物の前記設定板厚に前記対向側電極チップの前記待機位置と既にスポット溶接ロボットの教示位置として教示されている一つのスポット溶接打点位置との差分値を加えた値を、計測された前記対向チップ開放間隔から減算して前記スポット溶接打点位置の補正量を求め、該補正量に基づいて前記スポット溶接打点位置を補正することを特徴とするスポット溶接ロボットの位置決め方法。
【請求項３】
前記スポット溶接打点位置を前記スポット溶接ロボットの教示位置とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法。
【請求項４】
前記スポット溶接打点位置に位置決めされた前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとの間に前記被溶接物を位置させた状態で、前記可動側電極チップを前記対向側電極チップに接近する方向に移動させ、所定の加圧力にて前記被溶接物を挟み込み、前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとの間の対向チップ閉鎖間隔を計測し、該対向チップ閉鎖間隔から前記被溶接物の前記設定板厚を減算して差分値を求めることと、
該差分値を所定の基準値と比較して、該差分値が前記基準値より大きい場合にアラームを鳴らすことと、
を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法。
【請求項５】
前記差分値を所定の基準値と比較した結果を閲覧できるように記録に残すことを特徴とする請求項４に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法。
【請求項６】
前記対向チップ閉鎖間隔を前記被溶接物の新しい設定板厚とし、前記差分値に基づいて前記スポット溶接打点位置を修正することを特徴とする請求項４又は５に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法。
【請求項７】
修正された前記スポット溶接打点位置に対向側電極チップの位置決めすることを特徴とする請求項６に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法。
【請求項８】
前記被溶接物に多数のスポット溶接箇所があり、一つのスポット溶接箇所における前記スポット溶接打点位置の前記補正量を、他の溶接箇所における前記スポット溶接打点位置の補正量として用いることを特徴とする請求項２〜７の何れか１項に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の可動側電極チップと可動側電極チップに相対向する対向側電極チップとを備え、一対の電極チップ間で被溶接物を挟み、被溶接物を加圧しながら溶接するスポット溶接ロボットの位置決め方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スポット溶接ロボットによるスポット溶接では、被溶接物が溶接ガンの相対向する一対の可動側電極チップと対向側電極チップとの間で所定の加圧力が加えられた状態で溶接が行われる。すなわち、被溶接物は一対の電極チップの間にギャップが無いように挟まれた状態で溶接されるようになっている。ギャップがあると、通電中にスパッタを招き、溶接品質が低下するためである。被溶接物はロボットの周囲に配置されている治具などで所定の位置に保持されており、ロボットが被溶接物に近づいて一対の電極チップの間で挟まれるようになっている。
【０００３】
しかしながら、治具などに保持される被溶接物の位置が変更されたり、被溶接物の厚みが変更されたり、被溶接物の厚みがばらついたりすることがあり、一対の電極チップの間で被溶接物を隙間無く挟むことができず、電極チップと被溶接物との間でギャップが生じることがある。このようなギャップを生じないようにするには、スポット溶接ロボットの一対の電極チップを被溶接物の板厚方向で正確に位置決めする必要がある。
【０００４】
スポット溶接ガンの位置決め方法に関する従来の一例として、特許文献１で開示されている方法がある。この方法は、スポット溶接ガンの一対の電極チップが被溶接物に接触したときに、被溶接物が弾性変形することによってロボットが受ける反力をサーボモータの電流値から求め、電極チップの位置を求める方法である。すなわち、可動側電極チップを移動させるサーボモータで検出される反力と、対向側電極チップを移動させるロボットのサーボモータで検出される反力とをそれぞれ監視することにより、それぞれの電極チップと被溶接物との接触状態が判断され、それぞれの電極チップの位置が求まるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３３７４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記方法では、ロボットのサーボモータで検出される反力にはロボット機構部の摩擦力が含まれ、特に大型で機構部の剛性が低いスポット溶接ガンの場合は接触時の反力が小さいため、ロボットの検出動作で発生する動摩擦力の影響によって、反力を誤検出する可能性があった。このため、期待された位置精度で被溶接物の位置検出を行うことができず、対向側電極チップの位置の精度が出ないという心配があった。また、ロボットの検出動作速度を抑えることで、動摩擦力の影響を排除又は軽減することができるが、反力の検出時間が長くなってしまい、溶接ロボットの位置決め作業に時間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、溶接ロボットの位置決め作業性を損なわない容易な方法で、対向側電極チップの位置を正確に位置決めすることができ、これにより溶接の品質信頼性を高めることができるスポット溶接ロボットの位置決め方法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】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法は、サーボモータにて前進後退可能な可動側電極チップと、被溶接物を挟むように前記可動側電極チップに対して相対向する対向側電極チップとを有する溶接ガン備え、前記対向側電極チップを前記被溶接物の下面に接する位置であるスポット溶接打点位置に位置決めするスポット溶接ロボットの位置決め方法であって、前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとの間を前記被溶接物の設定板厚より広い間隔に開放した状態で前記溶接ガンを移動させることにより、前記被溶接物の板厚方向の両側に前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとをそれぞれ位置させて、前記対向側電極チップを待機位置に仮位置決めすることと、前記可動側電極チップを前記対向側電極チップに接近する方向に移動させながら、前記可動側電極チップを駆動する前記サーボモータの電流値を監視し、該電流値が所定の値を超えたときを前記可動側電極チップの先端が前記被溶接物に接触したとみなして前記可動側電極チップの移動を停止し、前記可動側電極チップと前記待機位置に仮位置決めされた前記対向側電極チップとの間の対向チップ開放間隔を計測することと、該対向チップ開放間隔から前記被溶接物の設定板厚を減算して差分値を求め、該差分値を前記対向側電極チップの移動量として、前記対向側電極チップを前記可動側電極チップに接近する方向で前記待機位置から前記スポット溶接打点位置まで移動させて、前記対向側電極チップを本位置決めすること、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、サーボモータにて前進後退可能な可動側電極チップと被溶接物を挟むように前記可動側電極チップに対して相対向する対向側電極チップとを有する溶接ガン備え、前記対向側電極チップを前記被溶接物の下面に接する位置であるスポット溶接打点位置に位置決めするスポット溶接ロボットの位置決め方法であって、前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとの間を前記被溶接物の設定板厚より広い間隔に開放した状態で前記溶接ガンを移動させることにより、前記被溶接物の板厚方向の両側に前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとをそれぞれ位置させて、前記対向側電極チップを待機位置に仮位置決めすることと、前記可動側電極チップを前記対向側電極チップに接近する方向に移動させながら、前記可動側電極チップを駆動する前記サーボモータの電流値を監視し、該電流値が所定の値を超えたときを前記可動側電極チップの先端が前記被溶接物に接触したとみなして前記可動側電極チップの移動を停止し、前記可動側電極チップと前記待機位置に仮位置決めされた前記対向側電極チップとの間の対向チップ開放間隔を計測することと、前記被溶接物の前記設定板厚に前記対向側電極チップの前記待機位置と既にスポット溶接ロボットの教示位置として教示されている一つのスポット溶接打点位置との差分値を加えた値を、計測された前記対向チップ開放間隔から減算して前記スポット溶接打点位置の補正量を求め、該補正量に基づいて前記スポット溶接打点位置を補正することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法において、前記スポット溶接打点位置を前記スポット溶接ロボットの教示位置とすることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法において、前記スポット溶接打点位置に位置決めされた前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとの間に前記被溶接物を位置させた状態で、前記可動側電極チップを前記対向側電極チップに接近する方向に移動させ、所定の加圧力にて前記被溶接物を挟み込み、前記対向側電極チップと前記可動側電極チップとの間の対向チップ閉鎖間隔を計測し、該対向チップ閉鎖間隔から前記被溶接物の前記設定板厚を減算して差分値を求めることと、該差分値を所定の基準値と比較して、該差分値が前記基準値より大きい場合にアラームを鳴らすことと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法において、前記差分値を所定の基準値と比較した結果を閲覧できるように記録に残すことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法において、前記対向チップ閉鎖間隔を前記被溶接物の新しい設定板厚とし、前記差分値に基づいて前記スポット溶接打点位置を修正することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法において、修正された前記スポット溶接打点位置に前記対向側電極チップを位置決めすることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、請求項２〜７の何れか１項に記載のスポット溶接ロボットの位置決め方法において、前記被溶接物に多数のスポット溶接箇所があり、一つのスポット溶接箇所における前記スポット溶接打点位置の前記補正量を、他の溶接箇所における前記スポット溶接打点位置の補正量として用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、所定の設定板厚の被溶接物をスポット溶接する場合において、待機位置に仮位置決めされた可動側電極チップと対向側電極チップとの間の対向チップ開放間隔を計測し、対向チップ開放間隔から被溶接物の設定板厚を減算して対向側電極チップの移動量を求め、この移動量だけ対向側電極チップを待機位置からスポット溶接打点位置まで移動させることで、被溶接物の下面に対向側電極チップの位置を精度良く合わせることができる。したがって、本発明による方法では、サーボモータの電流値を監視しながら対向側電極チップを位置決めする場合に比べ、溶接ロボットの位置決め作業性を損なわない容易な方法で、対向側電極チップをスポット溶接打点位置に正確に位置決めすることができる。これにより、溶接の品質信頼性を高めることができる。
【００１７】
また、請求項２記載の発明によれば、被溶接物の位置が変更になりスポット溶接を実施すべきスポット溶接打点位置が変わった場合に、被溶接物の設定板厚と対向側電極チップの待機位置と既に教示されているスポット溶接打点位置との差分値を合計した値を対向チップ開放間隔から減算することで、既に教示されているスポット溶接打点位置に対する補正量を計算で求めることができる。このため、教示済みのスポット溶接打点位置の補正を容易に行うことができ、正確な溶接打点位置でのスポット溶接を実施することができる。
【００１８】
また、請求項３記載の発明によれば、スポット溶接打点位置を教示位置とすることで、動作プログラムに基づいてスポット溶接ロボットを動作させることができ、ロボットの繰り返しの位置決め精度を高めることができる。
【００１９】
また、請求項４記載の発明によれば、スポット溶接打点位置に位置決めされた状態で、被溶接物を所定の加圧力で挟み込んだ時の対向側電極チップと可動側電極チップとの間の対向チップ閉鎖間隔から被溶接物の設定板厚とを減算した差分値を基準値と比較することで、被溶接物の板厚の変化、すなわち板厚のばらつきが許容される範囲内にあるかどうかを評価することができる。この差分値が基準値より大きい場合にはアラームを鳴らすことで、被溶接物の板厚の変化によって、対向側電極チップのスポット溶接打点位置の修正が必要であることを作業者に認識させることができる。
【００２０】
また、請求項５記載の発明によれば、差分値を閲覧できるようにサーボ制御装置の記憶装置などに記録することで、作業者が被溶接物の板厚の変化を認識でき、差分値に基づいて対向側電極チップのスポット溶接打点位置を修正することができる。
【００２１】
また、請求項６記載の発明によれば、差分値は被溶接物の板厚の変化として求められ、この差分値に基づいてスポット溶接打点位置を修正することで、被溶接物の板厚の変化に柔軟に対応でき、溶接品質の信頼性を高めることができる。
【００２２】
また、請求項７記載の発明によれば、修正されたスポット溶接打点に移動することで、スポット溶接打点位置への正確な位置決めを行うことができる。
【００２３】
また、請求項８記載の発明によれば、一溶接箇所において求めた補正量を、他の溶接箇所における補正量として適用することで、一括して多数の溶接箇所における対向側電極チップの新たなスポット溶接打点位置を求めることができる。従来、作業者は、対向側電極チップをスポット溶接打点位置を補正する際、個々の溶接箇所毎に溶接ロボットを移動させてスポット溶接打点位置の補正を行っていたが、本発明により、一つのスポット溶接箇所におけるスポット溶接打点位置の補正量を、他の溶接箇所において用いることにより、多数の溶接箇所におけるスポット溶接打点位置を自動で一括して求めることができる。このため、溶接ロボットの位置決めに要する作業時間を大幅に短縮することができ、位置決め作業性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係るスポット溶接ロボットの位置決め方法を実施するための加工システムの一実施形態を示すものである。加工システムは、特に制限されるものではないが、多関節型のスポット溶接ロボット１と、スポット溶接ロボットを制御するロボット制御装置２とから構成されている。この加工システムにより、対向側電極チップが被溶接物の下面に接する位置であるスポット溶接打点位置に位置決めされるようになっている。
【００２５】
スポット溶接ロボット１は、一般的な６軸垂直多関節型ロボットであり、床に固定されるベース３と、ベース３に続く下部アーム４と、下部アーム４に続く上部アーム５と、上部アーム５の端部に回転自在に設けられたスポット溶接ガン６とを有する。下部アーム４は、鉛直方向の第１軸まわりに旋回可能にベース３に取付けられると共に、水平方向の第２軸まわりに回転可能にベース３に取り付けられている。下部アーム４の上端部には上部アーム５の基端部が水平な第３軸まわりに回転可能に取付けられている。上部アーム５の先端部には、上部アーム５の軸線に平行な第４軸まわりと、上部アーム５の軸線に垂直な第５軸まわりに回転可能に取付けられる図示しない手首を介して、スポット溶接ガン６が第５軸に垂直な第６軸まわりに回転可能に設けられている。
【００２６】
スポット溶接ガン６は、手首に回転可能に連結される図示しない連結部と、この連結部に一体形成されているコの字状のガンアーム７と、挟持用サーボモータ８とを有している。ガンアーム７は、Ｌ字状のフレーム９に一体化されている対向側電極チップ１０と、この対向側電極チップ１０に対向し、対向側電極チップ１０に対して接離自在に移動可能な可動側電極チップ１１とを有している。一対の電極チップ１０，１１は棒状であり、この一対の電極チップ１０，１１の間で挟持される被溶接物１２の板厚方向で同軸に配置されている。
【００２７】
対向側電極チップ１０は、Ｌ字状のフレーム９に一体化されているから、ロボット１の各軸を駆動するサーボモータによってその位置及び姿勢が制御されるようになっている。このため、対向側電極チップ１０を被溶接物１２の板厚方向で教示位置（スポット溶接打点位置）に位置決めする場合は、対向側電極チップ１０がロボット１の各軸を駆動するサーボモータによって駆動されるようになっている。可動側電極チップ１１は、スポット溶接ガン６の挟持用サーボモータ８によって、一対の電極チップ１０，１１の対向する方向に駆動されるようになっている。
【００２８】
挟持用サーボモータ８には、図示しないエンコーダが取り付けられている。エンコーダにより、サーボモータ８の軸回りの回転角度が検出されるようになっている。フィードバック制御により、検出された回転角度がフィードバックされ、可動側電極チップ１１が所定位置に正確に位置決めされるようになっている。また、一対の電極チップ１０，１１が接触しているとき、被溶接物１２を挟む一対の電極チップ１０，１１の開放空間が閉じているときの位置は、可動側電極チップ１１の基準位置として記憶されているため、サーボモータ８の回転角度に基づいて一対の電極チップ１０，１１間の対向間隔が計測されるようになっている。
【００２９】
ロボット制御装置２は、一対の電極チップ１０，１１のうち、一方の可動側電極チップ１０を、サーボモータ８により対向方向に駆動して、一対の電極チップ１０，１１の間で狭持される被溶接物１２に対する加圧力を制御することができ、図示しないＣＰＵ、各種メモリ、入出力インターフェースなどを備えたデジタルサーボ回路を構成して、サーボモータの位置制御、速度制御、トルク（電流）制御などを行なうものである。
【００３０】
記憶手段としてのメモリには、スポット溶接ロボット１の動作プログラムや教示データが格納されている。教示データには、被溶接物１２の多数の溶接箇所をスポット溶接するときのスポット溶接ロボット１及びスポット溶接ガン６の位置および姿勢であるスポット溶接打点データが含まれている。スポット溶接ロボット１の位置や姿勢は、特に制限されるものではないが、本実施形態では、スポット溶接ガン６の一対の電極チップ１０，１１が上下方向に配置され、対向側電極チップ１０が被溶接物１２の下面と一致する位置（スポット溶接位置）に位置決めされるようになっている。本実施形態では、本発明に係る対向側電極チップ１０の教示位置をロボット１に教示する方法を、以下において詳細に説明する。
【００３１】
図２は、スポット溶接ロボット１の位置決め方法の一実施形態を示すフローチャートである。対向側電極チップ１０を被溶接物１２の下面に接する位置であるスポット溶接打点位置に位置決めする方法は、Ｓ１〜Ｓ５のステップから構成されている。さらに、本実施形態では、対向側電極チップ１０をスポット溶接打点位置まで移動した後に、さらに、ステップＳ６において、スポット溶接打点位置が溶接ロボットの教示位置として制御装置２のメモリに格納されるようになっている。これにより、一旦スポット溶接打点位置が求まった後は、動作プログラムにしたがって溶接ロボットがスポット溶接打点位置まで移動するように制御することができる。ロボットの移動先が動作プログラムの教示位置で指定されることにより、位置決め精度が良いスポット溶接を繰り返し行うことができる。
【００３２】
先ず、ステップＳ１では、図３(ａ)に示すように、被溶接物１２（図１）の設定板厚ｔ１より広い間隔になるようにスポット溶接ガンの対向側電極チップ１０と可動側電極チップ１１との対向間隔を確保する。次に、スポット溶接ロボット１を移動して、治具１３に保持されている被溶接物１２の板厚方向の両側に対向側電極チップ１０と可動側電極チップ１１とがそれぞれ位置するように、スポット溶接ガン５（対向側電極チップ１０）を仮位置決めする。この状態での対向側電極チップ１０の先端は、待機位置に配置されているものとする。
【００３３】
次に、ステップＳ２では、可動側電極チップ１１を対向側電極チップ１０に接近する方向に一定の速度で移動させる。すなわち、一対の電極チップ１０，１１間の開放空間が閉じる方向に可動側電極チップ１１を移動させる。
【００３４】
ステップＳ３では、可動側電極チップ１１を駆動する挟持用サーボモータ８の電流値を監視し、電流値が所定の値を超えたときを判断する。電流値を監視することで、サーボモータ８に外乱トルクが発生するときを認識することができる。本実施形態において、外乱トルクの発生するときは、図３（ｂ）に示すように、可動側電極チップ１１が被溶接物１２の上面に接触するときである。具体的には、例えば、図４に示すように、電流値がステップ状に変化するときが、外乱トルクの発生するときであり、可動側電極チップ１１が被溶接物１２の上面に接触するときである。外乱トルクの発生しないときは、被溶接物１２が存在しないときと判断される。
【００３５】
ステップＳ４では、外乱トルクが検出されたときを可動側電極チップ１１が被溶接物１２に接触したときとみなし、可動側電極チップ１１の移動を停止して、可動側電極チップ１１の先端と、待機位置にある対向側電極チップ１０との間の対向チップ開放間隔γ１を計測する。
【００３６】
ステップＳ５では、図３（ｃ）に示すように、対向チップ開放間隔γ１から被溶接物１２の予め設定されている設定板厚ｔ１を減算して得られた差分を対向側電極チップ１０の移動量δとし、対向側電極チップ１０を可動側電極チップ１１に接近する方向で、溶接ロボット１が仮位置決めされた待機位置からスポット溶接打点位置まで移動させる。これにより、対向側電極チップ１０がスポット溶接打点位置に本位置決めされる。
【００３７】
最後に、ステップＳ６において、対向側電極チップ１０の教示位置を教示データとしてメモリに記憶して終了する。スポット溶接ロボット１は、この教示データに基づいて対向側電極チップ１０を求めた教示位置に位置決めすることができ、スポット溶接を繰り返し行うことができる。尚、ステップＳ６にて教示データとして記録する位置ついては、ステップＳ５の本位置決め動作の目標値と同等であるため、移動量δを得られた時点で本位置決め動作の目標位置を定めることができるため、本位置決め動作が完了する前にステップＳ６を実施することも可能である。
【００３８】
次に、図５及び図６に基づいて、既に教示されているスポット溶接打点位置を補正する方法について説明する。図５に示すフローチャートは、被溶接物の設定板厚と対向側電極チップの待機位置と既に教示されているスポット溶接打点との差分値を合計した値を対向チップ開放間隔から減算するステップＳＳ５1と、補正動作をするステップＳＳ５2を有する点で、図２に示すフローチャートと相違している。図２と図５のフローチャートで共通するステップは同一の符号が付されている。以下で、図６(ａ)〜（ｅ）を参照しながらフローチャートの各ステップについて説明する。
【００３９】
ステップＳ１では、被溶接物の設定板厚ｔ１より広い間隔になるようにスポット溶接ガンの対向側電極チップ１０と可動側電極チップ１１との対向間隔を確保する。次に、スポット溶接ロボット１を移動して、治具１３(図１）に保持されている被溶接物１２の板厚方向の両側に対向側電極チップ１０と可動側電極チップ１１とがそれぞれ位置するように、スポット溶接ガン５（対向側電極チップ１０）を仮位置決めする。この状態において、対向側電極チップ１０は、図６(ａ)に示すように待機位置に配置されているものとする。
【００４０】
次に、ステップＳ２では、可動側電極チップ１１を対向側電極チップ１０に接近する方向に一定の速度で移動させる。すなわち、一対の電極チップ１０，１１間の開放空間が閉じる方向に可動側電極チップ１１を移動させる。
【００４１】
ステップＳ３では、可動側電極チップ１１を駆動する挟持用サーボモータ８の電流値を監視し、電流値が所定の値を超えたとき判断する。電流値を監視することで、サーボモータ８に外乱トルクが発生するときを認識することができる。本実施形態において、外乱トルクの発生するときは、可動側電極チップ１１が被溶接物１２の上面に接触するときである。具体的には、例えば、電流値がステップ状に変化するときが、外乱トルクの発生するときであり、可動側電極チップ１１が被溶接物１２の上面に接触するときである。外乱トルクの発生しないときは、被溶接物１２が存在しないときと判断される。図６（ｂ）では、可動側電極チップ１１が被溶接物１２の上面に接触した状態が示されている。
【００４２】
ステップＳ４では、外乱トルクが検出されたときを可動側電極チップ１１が被溶接物１２に接触したときとみなし、可動側電極チップ１１の移動を停止して、可動側電極チップ１１と対向側電極チップ１０との間の対向チップ開放間隔γ１を計測する。
【００４３】
ステップＳＳ５1では、図６（ｃ）で示すように、教示済みのスポット溶接打点位置と対向側電極チップの待機位置との差分値ｐを求めた後、図６（ｄ）で示すように、この差分値ｐに被溶接物の設定板厚ｔ１を加算した値を対向チップ開放間隔γ１から減算して補正量ε１を求める。
【００４４】
最後に、ステップＳＳ５2では、ステップＳＳ５1で得られた補正量ε１を対向側電極チップ１０の補正移動量とし、対向側電極チップ１０を変更後の新しいスポット溶接打点位置まで移動させる。この方法によれば、スポット溶接打点位置の補正量を計算で求めることができるため、スポット溶接打点位置の補正を容易に行うことができ、位置決め作業性を向上することができる。尚、ステップＳＳ５2を実施した後に、図２中のステップＳ６を実施することで、補正されたスポット溶接打点位置を教示データとしてメモリに記憶することも当然可能である。
【００４５】
次に、被溶接物１２の板厚の変更やばらつき等によって、被溶接物１２の初期設定板厚ｔ１と実際の板厚t２に差異がある場合に、スポット溶接打点位置を補正する方法を説明する。この補正方法は、図７に示すように、Ｓ１０〜Ｓ１７のステップを有している。
【００４６】
図２に示すステップＳ１〜Ｓ６、または図５に示すステップＳ１〜ＳＳ５２では設定板厚t1に従って位置決めするため、実際の板厚t2との差異がある場合は、図８（ａ）に示すように被溶接物１２Ａの上面から対向側電極チップ１０が設定板厚t１離れて位置決めされる。ステップＳ１０では、前記状態から、図８（ｂ）に示すように、可動側電極チップ１１を対向側電極チップ１０の方向に移動させ、対向側電極チップ１０と可動側電極チップ１１とで外乱トルクが所定の加圧力相当に達するまで被溶接物を挟み込み、スポット溶接打点位置にある対向側電極チップ１０と可動側電極チップ１１との間の対向チップ閉鎖間隔γ２を計測する。続いて、ステップＳ１１で、対向チップ閉鎖間隔γ２と被溶接物１２Ａの初期設定板厚ｔ１との差分値を求め、この差分値を所定の基準値と比較し、その結果を記録する。なお、動作時間短縮のために、ステップＳ５またはＳＳ５２の動作とステップＳ１０の可動側電極チップ１１の移動を同時に実施することも可能である。この場合、ステップＳ６については、ステップＳ５またはＳＳ５２と同時に実施されるのは言うまでもない。
【００４７】
ステップＳ１２では、差分値が基準値と比較され、差分値が基準値より小さい場合には対向側電極チップ１０の教示位置を修正せずに終了する。差分値が基準値と同等ないしは基準値より大きい場合にはステップＳ１３に進む。
【００４８】
ステップＳ１３では、被溶接物１２Ａの初期設定板厚ｔ１を新たな設定板厚に修正するか否かが判断され、板厚を修正しない場合にはステップ１７に進み対向側電極チップ１０の教示位置をキャンセルし、ステップＳ５〜Ｓ６の方法で再びスポット溶接打点位置を求める。この場合、教示位置をキャンセルすると共にアラームを鳴らすことも可能である。アラームを鳴らすことで、スポット溶接打点位置の修正が必要なことを作業者に知らせることができる。被溶接物１２Ａの板厚を修正する場合には、さらにステップ１４に進む。
【００４９】
ステップＳ１４では、対向チップ閉鎖間隔γ２を被溶接物の変更された板厚ｔ２とみなし、これを新たな設定板厚ｔ２とする。ステップＳ１５では、ステップＳ１１で求めた差分値をスポット溶接打点位置の追加補正量ε２とする。
【００５０】
最後に、ステップＳ１６において、図８（ｃ）に示すように、対向側電極チップ１０のスポット溶接打点位置に修正値ε２を加算して新たな対向側電極チップ１０のスポット溶接打点位置とする。このようにして、被溶接物１２の設定板厚ｔ１が変更になった場合に、対向側電極チップ１０のスポット溶接打点位置を補正することで、被溶接物１２Ａの板厚の微妙な変化がある場合でも柔軟に対応でき、溶接品質の信頼性を高めることができる。
【００５１】
次に、図９は被溶接物に多数の溶接箇所がある場合に対向側電極チップ１０の教示位置の修正方法を示すフローチャートである。このフローチャートでは、図２に示すフローチャートと共通するステップが簡略化して記載されている。
【００５２】
ステップＳ２０では、多数の溶接箇所における対向側電極チップ１０のスポット溶接打点位置を一括して補正（修正）するか否かが判断される。一括修正しない場合はステップＳ２２に進み、個々の溶接箇所毎に対向側電極チップ１０のスポット溶接打点位置を求める。一括修正する場合はステップＳ２１に進む。ステップＳ２２では、個々の溶接箇所において、図７に示す方法で対向側電極チップ１０の変更されたスポット溶接打点位置を求める。
【００５３】
ステップＳ２３では、図７に示す方法で、一つの溶接箇所において対向側電極チップ１０の教示位置としてのスポット溶接打点位置を補正し、補正量をロボット制御装置２に記憶する。ステップＳ２４で、ステップＳ２３で求めた補正量を個々の溶接箇所における対向側電極チップ１０の教示位置に加算して位置補正を行う。全ての溶接箇所の位置補正を順次行い終了する。このようにして、一括して多数の溶接箇所における対向側電極チップ１０の新たなスポット溶接打点位置を求めることができ、位置決め作業の時間を大幅に短縮することができる。
【００５４】
以上により、本実施形態によれば、スポット溶接ガンの対向側電極チップ１０の教示位置を容易かつ正確に求めることができる。さらに、被溶接物１２の位置や板厚が変化した場合には、簡易な数値計算でスポット溶接打点位置を補正することができる。また、被溶接物１２に多数の溶接箇所がある場合には、一つの溶接箇所において求めた補正量を多数の溶接箇所におけるスポット溶接打点位置の補正に適用することにより、多数の溶接箇所におけるスポット溶接打点位置の補正を一括して行うことができる。これにより、位置決め精度が向上し、スポット溶接ロボット１を用いたスポット溶接の溶接品質の信頼性が向上することに加え、スポット溶接ロボットの適用範囲を広げることができる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係るスポット溶接ロボットの位置決め方法を実施するための加工システムの一実施形態を示す正面図である。
【図２】スポット溶接ロボットの位置決め方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図３】対向側電極チップのスポット溶接打点位置を求める方法を説明する図２に対応する説明図であり、(ａ)は一対の電極チップの間に被溶接物を位置させた図、（ｂ）は可動側電極チップを被溶接物の上面に接触させた図、（ｃ）は対向側電極チップをδだけ上にシフトした図である。
【図４】可動側電極チップを被溶接物の上面に接触させたときに、サーボモータの電流値がステップ状に変化した状態を表す説明図である。
【図５】被溶接物の位置が変更になった場合に、対向側電極チップのスポット溶接打点位置を修正する方法を示すフローチャートである。
【図６】対向側電極チップのスポット溶接打点位置を求める方法を説明する図５に対応する説明図であり、(ａ)は開放した一対の電極チップの間に被溶接物を位置させた図、（ｂ）は可動側電極チップを被溶接物の上面に接触させて対向チップ開放間隔γ１を示す図、（ｃ）は既に教示済みのスポット溶接打点位置と対向側電極チップの待機位置との差分値ｐを示す図、（ｄ）はスポット溶接打点位置の補正量ε１を示す図、（ｅ）はスポット溶接打点位置を補正した図である。
【図７】被溶接物の設定板厚が変更になった場合に、対向側電極チップのスポット溶接打点位置を修正する方法を示すフローチャートである。
【図８】対向側電極チップの教示位置を修正する方法を説明する説明図であり、(ａ)は対向側電極チップを被溶接物の上面から設定板厚t１離れて位置決めさせた図、（ｂ）被溶接物を電極チップ同士で挟んだ時の対向チップ閉鎖間隔γ２を示す図、（ｃ）は対向側電極チップを追加補正量ε２だけ上にシフトした図である。
【図９】被溶接物に多数の溶接箇所がある場合に対向側電極チップのスポット溶接打点位置を修正する方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１    スポット溶接ロボット
６    スポット溶接ガン
８    サーボモータ
１０    対向側電極チップ
１１    可動側電極チップ
１２    被溶接物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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