(57)【要約】　　　（修正有）【課題】溶接パラメータの可変加圧同期制御、及び可変電流同期制御の精度向上を図ることができる抵抗溶接制御方法を提供する。【解決手段】被溶接物を一対の電極で挟み加圧力をかけ通電して溶接する場合、電極の加圧制御には該コントローラを使用し、溶接時間、溶接電流等の溶接制御には溶接タイマを使用して、前記コントローラのティーチングペンダントで任意の溶接時間、溶接電流、電極加圧力等を編集し、溶接タイマのＲＡＭに転送して記憶し、該コントローラは溶接開始にあたって電極を加圧駆動し、溶接タイマに溶接指令を与えて溶接制御を行ない，所定の時点で該コントローラに対して電極加圧力の切り替えを指示し、前記コントローラはその指示を受けて電極加圧力を所定値に切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の被溶接物を一対の電極チップで挟みつけて，これに加圧力をかけながら通電して溶接する抵抗溶接機において，電極チップの加圧制御にはロボットコントローラを使用し，溶接時間および溶接電流等の溶接制御には溶接タイマを使用して，前記ロボットコントローラのティーチングペンダントで任意の溶接時間，溶接電流などの溶接パラメータおよび任意の電極加圧力等を編集し，前記溶接タイマのＲＡＭに転送して記憶させ，前記ロボットコントローラは溶接開始にあたって電極チップを加圧駆動するとともに前記溶接タイマに溶接指令を与え，前記溶接タイマは溶接制御を行なうとともに所定の時点で前記ロボットコントローラに対して電極加圧力の切り替えを指示し，前記ロボットコントローラはその指示を受けて電極加圧力を所定値に切り替えることを特徴とした抵抗溶接制御方法。
【請求項２】
金属板の被溶接物を一対の電極チップで挟みつけて，これに加圧力をかけながら通電して溶接する抵抗溶接機において，電極チップの加圧制御にはロボットコントローラを使用し，溶接制御には溶接タイマを使用して，前記ロボットコントローラのティーチングペンダントで任意の溶接時間，溶接電流値などの溶接パラメータおよび任意の電極加圧力等を編集し，前記ロボットコントローラのＲＡＭに記憶させ，前記ロボットコントローラは溶接開始にあたって電極チップを加圧駆動するとともに前記溶接タイマに溶接電流値及び溶接指令を与え，前記溶接タイマは溶接制御を開始し，前記ロボットコントローラは所定の時点で前記溶接タイマに対して溶接電流の切り替えを指示し，前記溶接タイマはその指示を受けて溶接電流値を所定値に切り替えることを特徴とした抵抗溶接制御方法。
【請求項３】
金属板の被溶接物を一対の電極チップで挟みつけて，これに加圧力をかけながら通電して溶接する抵抗溶接機において，ロボットコントローラと溶接タイマを各々のデータバスに接続されたデュアルポートＲＡＭで結合し，データ通信の高速化を行ない，前記ロボットコントローラのティーチングペンダントで任意の溶接パラメータおよび任意の電極加圧力等を編集し，前記溶接タイマのＲＡＭにデュアルポートＲＡＭを介し転送して記憶させ，前記ロボットコントローラは溶接開始にあたって電極チップを加圧駆動するとともに前記溶接タイマにデュアルポートＲＡＭを介して溶接指令を与え，前記溶接タイマは溶接制御を行ないながら，溶接時間の進行と同期した所定の時点でデュアルポートＲＡＭを介して前記ロボットコントローラに対して電極加圧力の切り替えを指示し，前記ロボットコントローラはその指示を受けて電極加圧力を所定の値に切り替える，あるいは前記ロボットコントローラは溶接開始にあたって電極チップを加圧駆動するとともに前記溶接タイマにデュアルポートＲＡＭを介して溶接電流値及び溶接指令を与え，前記ロボットコントローラは加圧制御の進行と同期した所定の時点でデュアルポートＲＡＭを介して前記溶接タイマに対して溶接電流の切り替えを指示し，前記溶接タイマはその指示を受けて溶接電流値を所定の値に切り替えることを特徴とした抵抗溶接制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する利用分野】
本発明はロボットアームに搭載した抵抗スポット溶接機の複数軸方向への動作制御と電極チップの加圧制御を行なうロボットコントローラと，抵抗溶接制御装置（以下　溶接タイマという）とを統合し，溶接中に溶接タイマに同期して前記溶接機の電極加圧制御及び／又は溶接電流制御をロボットコントローラ側で行なうようにした抵抗溶接制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来はロボットコントローラにより抵抗スポット溶接機を操作し，前記溶接機の電極チップの加圧制御を行なうロボットコントローラと溶接時間および溶接電流等の溶接制御を行なう溶接タイマは，たとえば図１で示すように，Ｉ／Ｏユニットないしシリアル通信によるインターフェースを介して通信する方法が一般的である。図１に示す構成ではロボットコントローラは溶接開始にあたって前記ロボットコントローラに設定された所定の加圧力で電極チップを加圧駆動するとともに前記溶接タイマに溶接指令を与え，ロボットコントローラの溶接指令を受けた前記溶接タイマは溶接制御を行なう。溶接終了後はロボットコントローラに対して溶接終了信号を発生する。ロボットコントローラは加圧開始から溶接タイマが発信した溶接終了信号を受信するまで加圧状態を保つ方式が知られている。（例えば特許文献１参照）
またこの場合，溶接タイマとロボットコントローラに内蔵された時限カウンタを使用して溶接中の可変加圧が行われることもある。
また他の従来方法としては加圧力のコントロールには加圧力コントローラを使用し溶接電流のコントロールには溶接電流コントローラを使用し各々をＣＰＵが管理し可変加圧を行なう方法も知られている。（例えば特許文献２参照）
【０００３】
この場合，ここで言う抵抗スポット溶接機はマイクロコンピュータの電子制御によってサーボモータの回転運動をスクリューナットとボールねじ，減速機，ラックとピニオン，カム等の機械式ドライブユニットにより直線運動に変換させて電極チップを加圧駆動する。これによって電極チップ間に溶接に必要な加圧力のためのトルクを発生させて被溶接物を挟みつけ，前記溶接機に接続された溶接トランスを介して電極チップに所要量の電流を供給してスポット溶接するものである。前記溶接機はロボットコントローラにより操縦され自動車のボデイ組み立て等に利用される。一般にＣタイプとＸタイプのスポット溶接ガンが対象となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１４４２８３号公報（第２−３頁，図１）
【特許文献２】
特開平１０−０５８１５７号公報（第３−７頁，図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前項で記した従来の技術（特許文献１）では溶接タイマとロボットコントローラに内蔵された時限カウンタを使用して溶接中の可変加圧を行なうこともある。例えばロボットコントローラに任意の電極加圧力と任意の加圧力切り替え時点を設定し，ロボットコントローラは溶接開始にあたって電極チップを加圧駆動するとともに溶接タイマに溶接指令を与え，前記溶接タイマがあらかじめ設定された溶接時間に従って溶接制御を行なう。一方でロボットコントローラが所定の時限カウント終了後，電極チップの加圧力を所定の値に切り替える方法が挙げられる。しかしながら，この方法では溶接中の加圧力切り替え時点をロボットコントローラ側で管理し，溶接時間を溶接タイマ側で管理するため，ロボットコントローラが行なう加圧制御と溶接タイマが行なう溶接制御の同期がとれずフィードバックの変化に対応することは不可能であった。
また前項で記した従来の技術（特許文献２）では加圧力のコントロールには加圧力コントローラを使用し溶接電流のコントロールには溶接電流コントローラを使用し各々をＣＰＵが管理し可変加圧を行なうこともあるが，加圧力コントローラが溶接電流の切り替えを行なう，あるいは溶接電流コントローラが加圧力の切り替えを行なうことは不可能である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明では上記の課題を解決するために次のような技術的手段を講じてある。すなわち請求項１の発明は，金属板の被溶接物を一対の電極チップで挟みつけて，これに加圧力をかけながら通電して溶接する抵抗溶接機において，電極チップの加圧制御にはロボットコントローラを使用し，溶接時間および溶接電流等の溶接制御には溶接タイマを使用して，ロボットコントローラのティーチングペンダントで任意の溶接時間，溶接電流などの溶接パラメータおよび任意の電極加圧力等を編集し，前記溶接タイマのＲＡＭに転送して記憶させ，前記ロボットコントローラは溶接開始にあたって電極チップを加圧駆動するとともに前記溶接タイマに溶接指令を与え，前記溶接タイマは溶接制御を行なうとともに所定の時点で前記ロボットコントローラに対して電極加圧力の切り替えを指示し，ロボットコントローラはその指示を受けて電極加圧力を所定値に切り替えることを特徴とした抵抗溶接制御方法を提供する。
【０００７】
すなわち，請求項１の発明によれば，ロボットコントローラのティ―チングペンダントで任意の電極加圧力を編集し，溶接タイマに転送して記憶させ，溶接中の所定の時点で加圧力の切り替えを溶接タイマからロボットコントローラに指示するようにしたことで溶接タイマが主となり加圧力を所定の時点で同期して切り替えることができることを特徴とする。
【０００８】
さらに請求項２の発明は，金属板の被溶接物を一対の電極チップで挟みつけて，これに加圧力をかけながら通電して溶接する抵抗溶接機において，電極チップの加圧制御にはロボットコントローラを使用し，溶接制御には溶接タイマを使用して，ロボットコントローラのティーチングペンダントで任意の溶接時間，溶接電流値などの溶接パラメータおよび任意の電極加圧力等を編集し，ロボットコントローラのＲＡＭに記憶させ，前記ロボットコントローラは溶接開始にあたって電極チップを加圧駆動するとともに前記溶接タイマに溶接電流値および溶接指令を与え，前記溶接タイマは溶接制御を開始し，前記ロボットコントローラは所定の時点で前記溶接タイマに対して溶接電流の切り替えを指示し，前記溶接タイマはその指示を受けて溶接電流値を所定値に切り替えることを特徴とした抵抗溶接制御方法を提供する。
【０００９】
すなわち，請求項２の発明によれば，ロボットコントローラのティーチングペンダントで任意の溶接パラメータおよび電極加圧力を編集し，ロボットコントローラに記憶させ，加圧中の所定の時点で溶接電流の切り替えをロボットコントローラから溶接タイマに指示するようにしたことでロボットコントローラが主となり溶接電流を所定の時点で同期して切り替えることができることを特徴とする。
【００１０】
さらに請求項３の発明は，金属板の被溶接物を一対の電極チップで挟みつけて，これに加圧力をかけながら通電して溶接する抵抗溶接機において，ロボットコントローラと溶接タイマを各々のデータバスに接続されたデュアルポートＲＡＭで結合し，データ通信の高速化を行ない，前記ロボットコントローラのティーチングペンダントで任意の溶接パラメータおよび任意の電極加圧力等を編集し，前記溶接タイマのＲＡＭにデュアルポートＲＡＭを介し転送して記憶させ，前記ロボットコントローラは溶接開始にあたって電極チップを加圧駆動するとともに前記溶接タイマにデュアルポートＲＡＭを介して溶接指令を与え，前記溶接タイマは溶接制御を行ないながら，溶接時間の進行と同期した所定の時点でデュアルポートＲＡＭを介し前記ロボットコントローラに対して電極加圧力の切り替えを指示し，前記ロボットコントローラはその指示を受けて電極加圧力を所定の値に切り替える，あるいは前記ロボットコントローラのティーチングペンダントで任意の溶接パラメータおよび任意の電極加圧力等を編集し，前記ロボットコントローラのＲＡＭ記憶させ，前記ロボットコントローラは溶接開始にあたって電極チップを加圧駆動するとともに前記溶接タイマにデュアルポートＲＡＭを介して溶接電流値および溶接指令を与え，前記溶接タイマは溶接制御を開始し，前記ロボットコントローラは加圧制御の進行と同期した所定の時点でデュアルポートＲＡＭを介し前記溶接タイマに対して溶接電流の切り替えを指示し，前記溶接タイマはその指示を受けて溶接電流値を所定の値に切り替えることを特徴とした抵抗溶接制御方法を提供する。
【００１１】
すなわち，請求項３の発明によれば，Ｉ／Ｏユニットないしシリアル通信によるインターフェースを使用しての従来方式の通信では，速度も遅くかつノイズフィルタ等に遅延があり，溶接タイマが加圧切り替え信号を発行してからロボットコントローラが受信するまでの時間あるいはロボットコントローラが溶接電流切り替え信号を発信してから溶接タイマが受信するまでの時間に遅延が生じるのに対して，ロボットコントローラと溶接タイマを各々のデータバスに接続されたデュアルポートＲＡＭで結合しバス上での通信を可能とすることで，データ通信の高速化を図ることができることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図２は請求項１の発明にかかる実施例を示すブロック図である。図３は請求項２の発明にかかる実施例を示すブロック図である。図４は請求項１による可変加圧のシーケンスの実施例である。図５は請求項２による可変加圧のシーケンスの実施例である。図６は請求項１を改善した請求項３の発明による実施例を示すブロック図である。図７は請求項２を改善した請求項３の発明による実施例を示すブロック図である。図８は請求項１を改善した請求項３による可変加圧のシーケンスの実施例である。図９は請求項２を改善した請求項３による可変加圧のシーケンスの実施例である。
【００１３】
図２において，溶接タイマは溶接電流および溶接時間等の溶接制御を行なうものである。抵抗スポット溶接機は図では省略したが複数軸方向に自在に動くロボットアームに搭載されている。前記スポット溶接機の電極チップはサーボモータで加圧軸を駆動し溶接に必要な加圧と開放動作を行なう。ロボットコントローラは前記加圧軸のサーボモータを制御する。
【００１４】
ロボットコントローラのティーチングペンダントで各種材質及び板厚等に対応した任意の溶接時間，溶接電流，電極加圧力などの溶接条件等の溶接パラメータを編集し，Ｉ／Ｏユニットないしシリアル通信によるインターフェースを介して溶接タイマのＲＡＭに転送して記憶させ，以降はロボットコントローラから溶接タイマに溶接指令を与え，溶接タイマはその溶接指令に基づいて溶接を行なう。
【００１５】
また溶接パラメータの通電時間等の時間制御は溶接タイマ内部の時限カウンタによって，溶接電流は溶接タイマに接続されているサイリスタ等のスイッチング素子によって溶接タイマ自身が制御を行なうが，電極加圧力についてはロボットコントローラが加圧軸のサーボ制御を行なっているため，溶接タイマは溶接シーケンスの進行中にロボットコントローラに対してあらかじめ設定された任意の電極加圧力を指示し，ロボットコントローラは電極加圧力の指示を受けて加圧軸のサーボモータを制御し，所定の電極加圧力を実現する。
【００１６】
図３において，溶接タイマは溶接制御を行なうものである。抵抗スポット溶接機は図では省略したが複数軸方向に自在に動くロボットアームに搭載されている。前記スポット溶接機の電極チップはサーボモータで加圧軸を駆動し溶接に必要な加圧と開放動作を行なう。ロボットコントローラは前記加圧軸のサーボモータを制御する。
【００１７】
ロボットコントローラのティーチングペンダントで任意の溶接時間，溶接電流値などの溶接パラメータおよび任意の電極加圧力等を編集しロボットコントローラのＲＡＭに記憶させ，以降はロボットコントローラから溶接タイマに溶接電流値および溶接指令を与え，溶接タイマはその溶接指令に基づいて溶接を開始する。
【００１８】
また溶接時間および加圧切り替え時点等の時間制御はロボットコントローラ内部の時限カウンタによって，溶接電流は溶接タイマに接続されているサイリスタ等のスイッチング素子によって溶接タイマが制御を行ない，電極加圧力についてはロボットコントローラが加圧軸のサーボ制御を行ない，ロボットコントローラは加圧制御の進行と同期した所定の時点で溶接タイマに対してあらかじめ設定された任意の溶接電流値を指示し，溶接タイマは溶接電流切り替えの指示を受けてスイッチング素子を制御し，所定の溶接電流を実現する。
【００１９】
図４のシーケンス図おいて，この場合，溶接タイマからの加圧指令の波形１，ロボットコントローラからの加圧力指令の波形２，実際の電極加圧力の波形３，溶接電流の波形４との所定の時点での切り替えタイミングの微妙なズレを分かりやすく拡大して示す。また図５のシーケンス図においても同様，ロボットコントローラからの溶接指令の波形１，溶接タイマからの溶接指令の波形２，実際の溶接電流の波形３，電極加圧力の波形４との所定の時点での切り替えるタイミングの微妙なズレを分かりやすく拡大して示す。
請求項１で示した溶接制御では図４のとおりＩ／Ｏユニットないしシリアル通信によるインターフェースを介した通信で発生する僅かな遅延が溶接タイマの加圧力指令のタイミング（波形１）とロボットコントローラの加圧力指令タイミング（波形２）に遅延を生じさせて，実際の電極加圧（波形３）が遅延する。また，請求項２で示した溶接制御でも図５に示すとおりＩ／Ｏユニットないしシリアル通信によるインターフェースを介した通信で発生する僅かな遅延がロボットコントローラの溶接指令のタイミング（波形１）と溶接タイマの溶接指令のタイミング（波形２）に遅延を生じさせ，実際の溶接電流（波形３）の切り替えが微妙に遅れることがある。
【００２０】
そこで請求項３の実施例により請求項１，２の微妙な波形遅延を修正し溶接パラメータによる同期制御の一段の精度向上を図るものである。図６，７は請求項３による実施例のブロック図である。この場合，Ｉ／Ｏユニットないしシリアル通信によるインターフェースを用いた通信を溶接タイマとロボットコントローラを各々のデータバスに接続されたデュアルポートＲＡＭで結合した通信に変更し，ロボットコントローラのティーチングペンダントで任意の溶接パラメータおよび任意の電極加圧力等を編集し，デュアルポートＲＡＭを介して溶接タイマのＲＡＭに転送して記憶させる。
【００２１】
以降はロボットコントロータから溶接タイマにデュアルポートＲＡＭを介して溶接指令を与え，溶接タイマはその溶接指令に基づいて溶接を行なう。溶接シーケンスの進行中にあらかじめ設定された任意の時点でロボットコントローラに対しデュアルポートＲＡＭを介してあらかじめ設定された任意の電極加圧力を指示し，ロボットコントローラは電極加圧力の指示を受けて所定の電極加圧力に切り替えるかあるいは，　加圧制御の進行中にあらかじめ設定された任意の時点で溶接タイマに対しデュアルポートＲＡＭを介してあらかじめ設定された任意の溶接電流値を指示し，溶接タイマはその指示を受けて溶接電流値を所定の値に切り替える。
【００２２】
図８に請求項１を改善した請求項３による可変加圧のシーケンスの実施例を示す。図８に示すとおり，互いのデータバスをデュアルポートＲＡＭで接続しているため，データ通信の高速化が可能になり溶接タイマからの加圧力指令のタイミング（波形１）とロボットコントローラからの加圧力指令のタイミング（波形２）とが溶接時間の進行と同期した所定のタイミングで所定の電極加圧力（波形３）に切り替えることが可能になる。
【００２３】
図９に請求項２を改善した請求項３による可変加圧のシーケンスの実施例を示す。図９に示すとおり，互いのデータバスをデュアルポートＲＡＭで接続しているため，データ通信の高速化が可能になりロボットコントローラからの溶接指令のタイミング（波形１）と溶接タイマからの溶接指令のタイミング（波形２）とが加圧制御の進行と同期した所定のタイミングで所定の溶接電流（波形３）に切り替えることが可能になる。
【００２４】
【発明の利用可能性】
なお，本発明は上記に及ぶ実施例は一部に過ぎない。本発明思想は抵抗スポット機溶接機の実施例に限定されるものではなく，シーム溶接機，プロジェクション溶接機，アプセット溶接機，またはこれらに類するその他の機械のデータ通信にも本発明の本質に基づき容易に実施可能であることは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１の発明によれば，ロボットコントローラに任意の電極加圧力と任意の加圧力切り替え時点を設定し，溶接タイマが溶接中の任意の時点において溶接の時間制御と同期させながら任意の電極加圧力をロボットコントローラに指示し，ロボットコントローラは電極加圧力の指示を受けてある一打点中に電極加圧力を切り替える制御，つまり溶接パラメータの可変加圧同期制御の精度向上を図ることができるという格別の効果を奏する。
【００２６】
次に，請求項２の発明によれば，ロボットコントローラに任意の電極加圧力と任意の溶接パラメータを設定し，ロボットコントローラが加圧制御の進行と同期した所定の時点でデュアルポートＲＡＭを介して前記溶接タイマに対して溶接電流の切り替えを指示し，前記溶接タイマはその指示を受けて溶接電流値を所定の値に切り替える制御，つまり溶接パラメータの可変電流同期制御の精度向上を図ることができるという格別の効果を奏する。
【００２７】
次に，請求項３の発明によれば，ロボットコントローラと溶接タイマを各々のデータバスに接続されたデュアルポートＲＡＭで結合しバス上での通信を可能としたことで，データ通信の高速化が可能になり溶接時間の進行と同期した所定の時点で所定の電極加圧力に切り替えるあるいは，加圧制御の進行と同期した所定の時点で所定の溶接電流に切り替えることが可能になる。つまり可変加圧と可変電流の同期制御の精度向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の溶接タイマとロボットコントローラの結合関係を示すブロック図である。
【図２】本発明の請求項１による実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明の請求項２による実施例を示すブロック図である。
【図４】本発明の請求項１による可変加圧制御の実施例を示すシーケンス図である。
【図５】本発明の請求項２による可変加圧制御の実施例を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の請求項１を改善した請求項３による実施例を示すブロック図である。
【図７】本発明の請求項２を改善した請求項３による実施例を示すブロック図である。
【図８】本発明の請求項１を改善した請求項３による可変加圧の実施例を示すシーケンス図である。
【図９】本発明の請求項２を改善した請求項３による可変加圧の実施例を示すシーケンス図である。
【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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