(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接工程位置まで搬送されたワークの所定部位を、溶接ロボットに設けた溶接ガンにおける一対の電極チップで加圧挟持してワークの振動を停止させ、前記両電極チップでのワークの加圧挟持動作を解除した後、前記電極チップを再度ワークに接近させて接触させた状態で微弱電流を供給してこの接触時での電極チップの溶接ロボットから見たワーク位置を測定し、この測定したワーク位置と、あらかじめ決められた電極チップの溶接ロボットから見た正規の溶接位置とに基づいて、ワークに対する溶接ロボットから見た電極チップの溶接位置を補正し溶接を行うことを特徴とするスポット溶接方法。
【請求項２】
一対の電極チップによるワークに対する加圧挟持動作は、一方の電極チップをワークに接触させた後、他方の電極チップをワークに接触させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のスポット溶接方法。
【請求項３】
ワーク位置の測定は、ワークの搬送方向位置と、この搬送方向に直交する左右方向位置と、これら各方向を含む平面に直交する上下方向位置とからなる三次元の座標値を算出することにより行うことを特徴とする請求項１記載のスポット溶接方法。
【請求項４】
三次元の座標値を算出して測定する一対の電極チップを備えた複数の溶接ロボットの測定動作は、同時に行われることを特徴とする請求項３記載のスポット溶接方法。
【請求項５】
ワークの振動を停止させるための電極チップによる加圧挟持動作を、ワークの複数部位で行うことを特徴とする請求項１記載のスポット溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンベアなどで所定の溶接工程位置まで搬送されたワークに対し、溶接ロボットに設けた溶接ガンによりスポット溶接を行うスポット溶接方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、所定の溶接工程位置まで搬送されたワークに対する溶接位置を、位置決め治具を用いることなく正規なものとすることで、汎用化を容易にしてコスト低下を達成することを目的としている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は、第１に、溶接工程位置まで搬送されたワークの所定部位を、溶接ロボットに設けた溶接ガンにおける一対の電極チップで加圧挟持してワークの振動を停止させ、前記両電極チップでのワークの加圧挟持動作を解除した後、前記電極チップを再度ワークに接近させて接触させた状態で微弱電流を供給してこの接触時での電極チップの溶接ロボットから見たワーク位置を測定し、この測定したワーク位置と、あらかじめ決められた電極チップの溶接ロボットから見た正規の溶接位置とに基づいて、ワークに対する溶接ロボットから見た電極チップの溶接位置を補正し溶接を行うスポット溶接方法としてある。
【０００４】
このようなスポット溶接方法によれば、溶接ガンの一対の電極チップ相互の加圧挟持動作により、搬送によって発生するワークの振動が停止し、これに続くワークに対する溶接作業を、電極チップのワークへの接触によりワーク位置を測定して溶接位置を補正してから行うので、ワークに対する専用の位置決め治具及び、ワーク位置を検出する専用の検出器が不要となってコスト低下が達成される。
【０００５】
第２に、一対の電極チップによるワークに対する加圧挟持動作は、一方の電極チップをワークに接触させた後、他方の電極チップをワークに接触させる方法としてある。
【０００６】
上記方法によれば、一対の電極チップによる挟持動作がスムーズになされる。
【０００７】
第３に、ワーク位置の測定は、ワークの搬送方向位置と、この搬送方向に直交する左右方向位置と、これら各方向を含む平面に直交する上下方向位置とからなる三次元の座標値を算出することにより行う方法としてある。
【０００８】
上記方法によれば、ワーク位置の測定は、三次元の座標値を算出することにより精度よくなされる。
【０００９】
第４に、三次元の座標値を算出して測定する一対の電極チップを備えた複数の溶接ロボットの測定動作は、同時に行われる方法としてある。
【００１０】
上記方法によれば、測定時間が短縮化されたものとなる。
【００１１】
第５に、ワークの振動を停止させるための電極チップによる加圧挟持動作を、ワークの複数部位で行う方法としてある。
【００１２】
上記方法によれば、ワークの振動停止がより確実になされる。
【００１３】
【発明の効果】
第１の発明によれば、溶接ガンの一対の電極チップ相互の加圧挟持動作により、溶接工程位置まで搬送されたワークの振動が停止し、これに続くワークに対する溶接作業を、電極チップのワークへの接触によりワーク位置を測定して溶接位置を補正してから行うようにしたので、ワークに対する専用の位置決め治具及び、ワーク位置を検出する専用の検出器が不要となってコスト低下を達成することができる。
【００１４】
第２の発明によれば、一対の電極チップによるワークに対する加圧挟持動作を、一方の電極チップをワークに接触させた後、他方の電極チップをワークに接触させることにより行うようにしたので、加圧挟持動作をスムーズに行うことができる。
【００１５】
第３の発明によれば、ワーク位置の測定は、三次元の座標値を算出することにより行うようにしたので、精度よく行うことができる。
【００１６】
第４の発明によれば、複数の溶接ロボットの測定動作を同時に行うことで、測定時間の短縮を図ることができる。
【００１７】
第５の発明によれば、ワークの振動を停止させるための電極チップによる加圧挟持動作を、ワークの複数部位で行うようにしたので、ワークの振動停止をより確実に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１９】
図１は、この発明の実施の一形態に係わるスポット溶接方法がなされるワークを及び溶接ロボットの斜視図である。ここにおけるワークＷは、自動車のボディサイドアウタであり、そのルーフレール側が上部で、サイドシル側が下部となるよう起立させた状態で、前記サイドシルの下端が、チェーン１を用いた搬送用コンベア２上のスラット３に固定支持されて搬送される。所定の溶接工程位置に搬送されたボディサイドアウタに対し、搬送用コンベア２の側方に配置した複数の溶接ロボット５により、例えばインナ部品が溶接接合される。
【００２０】
ここでは、上記した溶接ロボット５を用いて溶接工程位置でのワークＷの振動停止及び、ワークＷの位置の測定を行う。振動停止の作業には、２台の溶接ロボット５を使用し、位置測定には、その２台を含めて全部で６台の溶接ロボット５を使用するものとする。これらの各溶接ロボット５は、サーボガンタイプの溶接ガン７を備えており、この各溶接ガン７は、一対の電極チップ１３，１５が相互に接近移動可能に設けられている。
【００２１】
図２は、搬送用コンベア２上にセットされたワークＷの正面図で、２台の溶接ロボット５によるワークＷに対する振動停止位置は、ルーフレール部におけるＸで示す２点である。一方ワークＷの位置測定は、上記したＸで示す２点、ルーフレール部におけるＺで示す２点、フロントピラー下部におけるＹで示す１点及び、センタピラーにおけるＸ1の１点の全部で６点である。
【００２２】
上記Ｙ点での測定は、ワークＷの搬送方向位置に対するもので、Ｘ点及びＸ1点での測定は、搬送方向と直交する左右方向位置に対するもので、Ｚ点での測定は、これら各方向を含む平面に直交する上下方向位置に対するものである。これにより、ワークＷに対する三次元の座標位置が測定可能となる。
【００２３】
図３は、ワークＷの側方に配置された６台の溶接ロボット５と、ワークＷに対して振動停止及び位置測定を行うべく溶接ロボット５を制御する制御盤１７との接続状態を簡略化して示している。ここでは、Ｒ１，Ｒ２及びＲ３に対応する溶接ロボット５が、前記図２におけるＸ及びＸ1での測定動作、すなわちワークＷの搬送方向位置を測定し、Ｒ４に対応する溶接ロボット５が、図２におけるＹでの測定動作、すなわち搬送方向と直交する左右方向位置を測定し、さらにＲ５及びＲ６に対応する溶接ロボット５が、図２におけるＺでの測定動作、すなわち上下方向位置を測定するものとする。つまり、搬送方向、左右方向及び上下方向をすべて合わせて６座標値を算出して位置測定することになる。
【００２４】
図４ないし図６は、ワークＷが所定の溶接工程位置まで搬送されてきた状態での、前記した振動停止動作及び位置測定動作を含むスポット溶接方法の動作を示すフローチャートである。図４は、振動停止動作に係わるもので、まず、２台の溶接ロボット５の一対の電極チップ１３，１５を、図７に示すように、ワークＷの溶接部位に対して相互に接近移動させる（ステップ４０１）。このときの接近移動については、ワークＷの位置ずれの方向が実験によりある程度わかるので、それを考慮した方向から行うものとする。
【００２５】
上記した電極チップ１３，１５の接近移動は、そのいずれかがワークＷに接触するまで行う（ステップ４０３）。電極チップ１３，１５のいずれか一方がワークＷに接触すると、この接触した方を基準として他方を接近させて、２〜３kgfの荷重でワークＷを加圧して挟持固定し（ステップ４０５）、これにより、搬送動作により発生しているワークＷの振動が停止する。
【００２６】
図５は、ワークＷの位置測定動作に係わるもので、振動停止させた２台の溶接ロボット５の電極チップ１３，１５を、ワークＷから離反させるべく同時に解放させ（ステップ５０１）、この解放させた２台の溶接ロボット５を含めた６台すべての溶接ロボット５における一対の電極チップ１３，１５を、前記図２に示した各位置Ｘ，Ｘ1，Ｙ，Ｚにて相互に微小速度で接近させる（ステップ５０３）。この接近移動により、一方の電極チップ１３（１５）がワークＷに接触した時点で、微弱電流を接触した電極チップ１３（１５）からワークＷに流して導通させ、これにより、６台の全溶接ロボット５によるワーク位置、つまり三次元の座標値を６カ所にて取得することになる（ステップ５０５）。
【００２７】
図６は、ワーク位置測定後の溶接位置の補正動作に係わるもので、図５のステップ５０５にて取得した６つの座標値のデータと、あらかじめ設定されている正規の溶接位置データとを比較して演算する（ステップ６０１）。次に、この各演算したデータを用いて三次元の座標変換マトリックスを作成した後（ステップ６０３）、作成したマトリックスの係数を各溶接ロボット５にそれぞれ転送する（ステップ６０５）。これにより、各溶接ロボット５は正規の溶接位置での溶接が可能となる。なお、上記したような６座標値を取得して三次元の座標変換マトリックスを作成する方法は、本発明の出願人により、特開昭６２−１８２６１０号公報としてすでに提案されたものである。
【００２８】
このように、溶接ガン７における一対の電極チップ１３，１５相互の加圧挟持動作により、溶接工程位置まで搬送されてくるワークＷの振動が停止し、これに続く溶接作業を、両電極チップ１３，１５のワークＷへの接触によりワーク位置を測定して溶接位置を補正してから行うようにしたので、ワークＷに対する専用の位置決め治具及び、ワーク位置を検出する専用の検出器が不要となってコスト低下が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態に係わるスポット溶接方法がなされるワーク及び溶接ロボットの斜視図である。
【図２】搬送用コンベア上にセットされたワークの正面図である。
【図３】図１の溶接位置補正方法に使用される装置の簡略化した全体構成図である。
【図４】図１のスポット溶接方法におけるワークの振動を停止させる動作を示すフローチャートである。
【図５】図１のスポット溶接方法におけるワークの位置を測定する動作を示すフローチャートである。
【図６】図１のスポット溶接方法における溶接位置の補正動作を示すフローチャートである。
【図７】ワークに対する溶接ガンの接近動作を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｗ  ワーク
５  ロボット
７  溶接ガン
１３，１５  電極チップ
【図１】
0003814920.tif 000002
【図２】
0003814920.tif 000003
【図３】
0003814920.tif 000004
【図４】
0003814920.tif 000005
【図５】
0003814920.tif 000006
【図６】
0003814920.tif 000007
【図７】
0003814920.tif 000008