[发明专利]焊接工件位置检测装置以及焊接工件位置检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测被点焊的工件的位置的焊接工件位置检测装置以及焊接工件位置检测方法。

背景技术

在使用机器人通过自动运行来进行工件的点焊的情况下，当作业程序中记录的工件位置(点焊打点位置)从实际的工件位置偏移时，产生对工件施加过负荷或者不正确地流过焊接电流等问题，导致焊接品质的降低。因此，以往在进行点焊前预先检测工件位置，并根据该工件位置修正点焊打点位置。

在日本专利第4233584号公报(JP4233584B)中记载的系统中，在点焊枪的可动电极和相对电极之间配置工件，通过伺服电动机的驱动使可动电极接近工件表面。并且，当电动机电流超过了预定值时，判断出可动电极与工件表面接触，在伺服电动机中产生了干扰转矩，根据此时的可动电极的位置检测工件位置。

在JP4233584B中记载的系统中，当可动电极与工件表面接触时，认为伺服电动机的转矩阶梯状地变化来检测工件位置。但是，实际的伺服电动机的转矩在可动电极与工件表面接触后倾向于慢慢上升。因此，在电动机电流超过预定值的时刻，可动电极已经充分地挤压工件表面，处于从接触位置移动后的状态，在电动机电流超过预定值时判断出可动电极已与工件表面接触，因此无法高精度地检测工件位置。

发明内容

根据本发明的一种方式，提供一种焊接工件位置检测装置，其中具备：点焊枪，其具有隔着工件互相相对配置的一对电极；机器人，其保持点焊枪以及工件的某一方，使其能够相对于另一方相对移动；伺服电动机，其使一对电极相对于工件接近以及离开；物理量检测部，其检测为使一对电极中的一方接触工件的表面而通过伺服电动机使一对电极中的一方向工件的表面接近移动时的、与伺服电动机的转矩具有相关关系的物理量；位置检测部，其检测一对电极的位置；存储部，其存储通过物理量检测部检测出的物理量以及通过位置检测部检测出的检测值；以及运算部，其根据存储部中存储的物理量的时序数据，计算一对电极中的一方与工件的表面开始接触的接触开始时刻，并且根据存储部中存储的位置检测部的检测值，运算接触开始时刻的工件位置。

另外，根据本发明的另一方式，提供一种焊接工件位置检测方法，其包含以下步骤：通过机器人，保持具有隔着工件互相相对配置的一对电极的点焊枪以及工件的某一方，使其能够相对于另一方相对移动；通过伺服电动机，为使一对电极中的一方与工件的表面接触，而使一对电极中的一方向工件的表面接近移动；根据与使一对电极中的一方向工件的表面接近移动时的伺服电动机的转矩有相关关系的物理量，判断一对电极中的一方与工件的表面的接触开始时刻；以及根据判断出一对电极中的一方开始与工件的表面接触的时刻的一对电极的位置，运算工件的位置。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点，通过与附图关联的以下实施方式的说明变得更加明了。在该附图中，

图1概要地表示具有本发明的实施方式的焊接工件位置检测装置的点焊系统的整体结构。

图2表示作业程序的执行引起的可动电极和相对电极的动作。

图3是表示图1的机器人控制装置以及焊枪控制装置中执行的处理的一例的流程图。

图4A表示图3的工件位置检测处理中的可动电极和相对电极的动作。

图4B表示图3的工件位置检测处理中的可动电极和相对电极的动作。

图4C表示图3的工件位置检测处理中的可动电极和相对电极的动作。

图4D表示图3的工件位置检测处理中的可动电极和相对电极的动作。

图5表示图3的工件位置检测处理中的可动电极驱动用伺服电动机的电动机转矩和电动机速度的时间变化的例子。

图6A说明使用了电动机转矩的具体时序变化的、与可动电极的挤压判定相关的处理。

图6B表示图6A的变形例。

图7A说明使用了电动机转矩的具体时序变化的、与可动电极的接触开始时刻的判定相关的处理。

图7B表示图7A的变形例。

图8表示图1的变形例。

图9表示图1的另一变形例。

具体实施方式

以下，参照图1～图9说明本发明的实施方式的焊接工件位置检测装置。图1概要地表示具有本发明的实施方式的焊接工件位置检测装置的点焊系统的整体结构。图1的点焊系统具备：多关节型机器人1、点焊枪2、控制机器人1的机器人控制装置3、控制点焊枪2的焊枪控制装置4。