[发明专利]具有点焊枪的点焊系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种点焊系统。特别是，本发明涉及一种具有点焊枪的点焊系统，该点焊枪在由伺服电动机驱动的可动电极头与对着该可动电极头的固定电极头之间对被焊接工件加压来进行焊接。

背景技术

在点焊系统中，进行如下作业：对向驱动点焊枪的伺服电动机提供的转矩指令与根据该转矩指令而在电极头顶端产生的加压力之间的关系进行校正。这种作业在开始焊接之前进行。之后，按照动作程序，点焊枪反复进行对被焊接工件加压来焊接的作业。

点焊枪包括可动电极头和固定电极头。可动电极头将固定电极头压入，使安装了固定电极头的金属制的臂发生弹性变形，由此使电极头之间产生所要求的加压力。然而，若长时间地以高的加压力反复加压，则有时臂由于金属疲劳而局部产生塑性变形或局部产生龟裂。

在点焊枪的臂局部产生塑性变形或臂中局部产生龟裂的情况下，点焊枪的臂整体的刚度下降。因而，点焊枪的臂的弹性位移量变大。因此，即使在不改变加压力的情况下，被焊接工件也有可能被压入而焊接质量下降。另外，若继续使用产生龟裂的臂，则还有时龟裂恶化而导致臂最终破损。因此，操作者需要定期通过目视来确认点焊枪的状态。然而，操作者通过目视来确认各个点焊枪是需要时间的，而且经验少的操作者难以发现微小的塑性变形、微小的龟裂。

并且，即使在点焊枪的臂整体的刚度没有下降的情况下，也有时点焊枪的结构部、例如滚珠丝杆、轴承等发生磨损，或者结构部的润滑油劣化。在这种情况下，结构部的摩擦阻力发生变化。

例如，若结构部的摩擦阻力增加，则结构部的传递效率下降。因而，存在如下情况：即使是过去校正成产生期望的加压力的转矩指令，也会在实际的加压力与期望的加压力之间产生偏差。

在这种情况下，需要利用压力传感器来检测根据向伺服电动机提供的转矩指令而产生的实际加压力，再次对实际的压力与转矩指令之间的关系进行校正。然而，在利用压力传感器来测量加压力时，需要使点焊系统停止。因此，在正在焊接被焊接工件时，无法进行这种校正作业。

由于这种原因，使点焊系统停止后利用压力传感器实际测量加压力的间隔有变长的趋势。因而，有可能未意识到加压力产生了偏差而仍使点焊系统工作，结果导致焊接质量下降。另外，压力传感器价格比较高，因此难以准备大量的压力传感器。

因此，在具备伺服电动机的点焊枪中，为了解决这些问题而提出了各种方法。

例如日本特开2007-29994号公报公开了如下内容：根据预先进行了多次加压动作时的加压时间与电极头的顶端位置之间的关系来求出回归式，在大幅偏离回归式时诊断为点焊枪已劣化。

另外，在日本专利第3503359号公报中，使由伺服电动机的编码器测量出的电极头的弹性位移量与规定的电极头的支承刚度相乘来计算出实际加压力。然后，以使设定加压力与实际加压力相等的方式对加压力系数进行校正。

并且，在日本特开2008-296226号公报和日本特开2010-000528号公报中，基于在稳定动作状态下流过伺服电动机的电流来检测点焊枪的结构部中的摩擦阻力的变化，通过对该变化进行校正来对加压力进行校正。

然而，在日本特开2007-29994号公报中，在点焊枪的臂中产生龟裂的情况下，电极头顶端位置发生变化。因此，若使用电极头顶端位置与加压时间之间的关系来判断点焊枪的异常，则有可能尽管实际上已劣化、但判断为点焊枪未劣化。另外，还存在以下问题：当由于电极头的磨损、变形而电极头顶端位置产生误差时，诊断精度下降。

在日本专利第3503359号公报中，利用在电极头相互抵接时电动机电流增加这样的特性，求出电极头抵接时的电极头的顶端位置。然而，为了正确地求出电极头的顶端位置，需要使电极头以低速相抵接。并且，使电极头以低速相抵接时的加压力与实际生产时的点焊枪的加压力不同。因此，存在所检测出的加压力偏差的精度下降的问题。

另外，由于焊接作业时的电极头的磨损、变形，电极头顶端位置发生变化。因此，在日本专利第3503359号公报中，即使预先测量抵接时的电极头顶端位置，也存在电极头顶端位置偏离的问题。

并且，加压力的偏差会影响到点焊枪的结构部中的静止摩擦。因此，基于在日本特开2008-296226号公报和日本特开2010-000528号公报中测量的流过伺服电动机的电流是无法掌握静止摩擦的影响的。因此，在日本特开2008-296226号公报和日本特开2010-000528号公报中校正后的加压力有可能未考虑静止摩擦的影响。