[發明專利]焊接工件位置檢測裝置以及焊接工件位置檢測方法

有效

• 申請號: 201010617830.0
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102139399A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 高橋廣光;青木俊道;畑田將伸;西村昭典
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095;B23K9/32
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;郭鳳麟

技術領域

本發明涉及檢測被點焊的工件的位置的焊接工件位置檢測裝置以及焊接工件位置檢測方法。

背景技術

在使用機器人通過自動運行來進行工件的點焊的情況下，當作業程序中記錄的工件位置(點焊打點位置)從實際的工件位置偏移時，產生對工件施加過負荷或者不正確地流過焊接電流等問題，導致焊接品質的降低。因此，以往在進行點焊前預先檢測工件位置，并根據該工件位置修正點焊打點位置。

在日本專利第4233584號公報(JP4233584B)中記載的系統中，在點焊槍的可動電極和相對電極之間配置工件，通過伺服電動機的驅動使可動電極接近工件表面。并且，當電動機電流超過了預定值時，判斷出可動電極與工件表面接觸，在伺服電動機中產生了干擾轉矩，根據此時的可動電極的位置檢測工件位置。

在JP4233584B中記載的系統中，當可動電極與工件表面接觸時，認為伺服電動機的轉矩階梯狀地變化來檢測工件位置。但是，實際的伺服電動機的轉矩在可動電極與工件表面接觸后傾向于慢慢上升。因此，在電動機電流超過預定值的時刻，可動電極已經充分地擠壓工件表面，處于從接觸位置移動后的狀態，在電動機電流超過預定值時判斷出可動電極已與工件表面接觸，因此無法高精度地檢測工件位置。

發明內容

根據本發明的一種方式，提供一種焊接工件位置檢測裝置，其中具備：點焊槍，其具有隔著工件互相相對配置的一對電極；機器人，其保持點焊槍以及工件的某一方，使其能夠相對于另一方相對移動；伺服電動機，其使一對電極相對于工件接近以及離開；物理量檢測部，其檢測為使一對電極中的一方接觸工件的表面而通過伺服電動機使一對電極中的一方向工件的表面接近移動時的、與伺服電動機的轉矩具有相關關系的物理量；位置檢測部，其檢測一對電極的位置；存儲部，其存儲通過物理量檢測部檢測出的物理量以及通過位置檢測部檢測出的檢測值；以及運算部，其根據存儲部中存儲的物理量的時序數據，計算一對電極中的一方與工件的表面開始接觸的接觸開始時刻，并且根據存儲部中存儲的位置檢測部的檢測值，運算接觸開始時刻的工件位置。

另外，根據本發明的另一方式，提供一種焊接工件位置檢測方法，其包含以下步驟：通過機器人，保持具有隔著工件互相相對配置的一對電極的點焊槍以及工件的某一方，使其能夠相對于另一方相對移動；通過伺服電動機，為使一對電極中的一方與工件的表面接觸，而使一對電極中的一方向工件的表面接近移動；根據與使一對電極中的一方向工件的表面接近移動時的伺服電動機的轉矩有相關關系的物理量，判斷一對電極中的一方與工件的表面的接觸開始時刻；以及根據判斷出一對電極中的一方開始與工件的表面接觸的時刻的一對電極的位置，運算工件的位置。

附圖說明

本發明的目的、特征以及優點，通過與附圖關聯的以下實施方式的說明變得更加明了。在該附圖中，

圖1概要地表示具有本發明的實施方式的焊接工件位置檢測裝置的點焊系統的整體結構。

圖2表示作業程序的執行引起的可動電極和相對電極的動作。

圖3是表示圖1的機器人控制裝置以及焊槍控制裝置中執行的處理的一例的流程圖。

圖4A表示圖3的工件位置檢測處理中的可動電極和相對電極的動作。

圖4B表示圖3的工件位置檢測處理中的可動電極和相對電極的動作。

圖4C表示圖3的工件位置檢測處理中的可動電極和相對電極的動作。

圖4D表示圖3的工件位置檢測處理中的可動電極和相對電極的動作。

圖5表示圖3的工件位置檢測處理中的可動電極驅動用伺服電動機的電動機轉矩和電動機速度的時間變化的例子。

圖6A說明使用了電動機轉矩的具體時序變化的、與可動電極的擠壓判定相關的處理。

圖6B表示圖6A的變形例。

圖7A說明使用了電動機轉矩的具體時序變化的、與可動電極的接觸開始時刻的判定相關的處理。

圖7B表示圖7A的變形例。

圖8表示圖1的變形例。

圖9表示圖1的另一變形例。

具體實施方式

以下，參照圖1～圖9說明本發明的實施方式的焊接工件位置檢測裝置。圖1概要地表示具有本發明的實施方式的焊接工件位置檢測裝置的點焊系統的整體結構。圖1的點焊系統具備：多關節型機器人1、點焊槍2、控制機器人1的機器人控制裝置3、控制點焊槍2的焊槍控制裝置4。