研磨系統(tǒng)及點焊系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠以預(yù)先指定的研磨量來研磨焊嘴的研磨系統(tǒng)及點焊系統(tǒng)。研磨系統(tǒng)具有：焊槍，在用于夾持工件的一對夾持部的至少一個上具有焊嘴；檢測部，用于檢測焊嘴相對于另一個夾持部的相對的移動量；以及修整器，用于研磨焊嘴。研磨系統(tǒng)還具有：判定部，在執(zhí)行研磨的過程中基于由檢測部檢測出的移動量來判定停止研磨；以及指示部，在由判定部判定為停止研磨的情況下，指示停止焊嘴的研磨。
【專利說明】研磨系統(tǒng)及點焊系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及研磨系統(tǒng)及點焊系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，被廣泛用于汽車零部件的組裝等的點焊機在長期進行焊接處理時，作為用于夾持工件的電極部位的焊嘴磨損，或者在焊嘴的表面上附著焊接屑，存在不能精度良好地進行焊接的問題。由此，使用研磨機即修整器定期地研磨焊嘴，將表面保持成恒定的狀態(tài)。
[0003]另外，為將焊接的質(zhì)量保持恒定，不僅將焊嘴的表面保持成恒定的狀態(tài)，還要把握伴隨研磨加工變化的焊嘴的前端位置，并反映到工件的夾持動作是重要的。作為研磨焊嘴之后再進行焊嘴的前端位置的測定的研磨系統(tǒng)，例如有專利文獻I所記載的發(fā)明。
[0004]【現(xiàn)有技術(shù)文獻】
[0005]【專利文獻】
[0006]【專利文獻I】日本特開2010-36232號公報
[0007]但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，存在焊嘴通過一次研磨而被切削的量不能保持恒定的問題。由此，過多地被研磨的焊嘴的更換時間被提前所需時間以上，或者不能達到所需的研磨量并再次實施焊接工序，引起工件的焊接不良。另外，測定焊嘴的前端位置的工序與研磨相獨立地進行，從而從生產(chǎn)效率的觀點來說還存在點焊機的運轉(zhuǎn)率降低的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明鑒于上述情況而做出，其目的是提供能夠?qū)⒑缸斓难心チ勘３殖蛇m當(dāng)?shù)闹档难心ハ到y(tǒng)及點焊系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明的研磨系統(tǒng)具有焊槍、檢測部、修整器、判定部和指示部。所述焊槍在通過相對地接近來夾持工件的一對夾持部的至少一個上具有焊嘴，并且能夠相對于所述工件移動。所述檢測部用于檢測所述焊嘴相對于另一個夾持部的相對的移動量。所述修整器用于研磨所述焊嘴。所述判定部在該研磨的執(zhí)行過程中基于由所述檢測部檢測出的所述移動量來判定是否停止所述焊嘴的研磨。在由所述判定部判定為停止研磨的情況下，所述指示部指示停止所述焊嘴的研磨?；蛘弑景l(fā)明的研磨系統(tǒng)具有焊槍、檢測部、修整器和研磨控制部，研磨控制部在執(zhí)行該研磨的過程中基于由所述檢測部檢測出的所述移動量來判定是否停止所述焊嘴的研磨；以及，在判定為停止研磨的情況下，指示停止所述焊嘴的研磨。
[0010]發(fā)明效果
[0011]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠?qū)⒑缸斓难心チ勘３殖蛇m當(dāng)?shù)闹档难心ハ到y(tǒng)及點焊系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是表示由實施方式的研磨系統(tǒng)實施的研磨順序的圖。
[0013]圖2是表示點焊系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖3A是表示研磨系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0015]圖3B是表示研磨系統(tǒng)的變形例的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0016]圖4A是執(zhí)行加壓力恒定的研磨時的動作時序圖。
[0017]圖4B是執(zhí)行加壓力增加的研磨時的動作時序圖。
[0018]圖5是表示執(zhí)行研磨過程中的一對焊嘴和研磨部件的位置關(guān)系的圖。
[0019]圖6是表示通過研磨系統(tǒng)執(zhí)行的研磨的執(zhí)行順序的流程圖。
[0020]圖7是表示焊嘴的與壽命預(yù)測相關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明
[0022]I點焊系統(tǒng)
[0023]2研磨系統(tǒng)
[0024]10機器人
[0025]11 焊槍
[0026]15 一對焊嘴
[0027]16焊嘴槍
[0028]17焊嘴驅(qū)動部
[0029]18移動量檢測部
[0030]20修整器
[0031]21 主體
[0032]22研磨驅(qū)動部
[0033]23修整器檢測部
[0034]24研磨部
[0035]24c研磨部件
[0036]30機器人控制器
[0037]31控制部
[0038]40研磨控制部
[0039]50編程器

【具體實施方式】
[0040]以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的研磨系統(tǒng)及點焊系統(tǒng)的實施方式。此外，本發(fā)明不限定于以下所示的實施方式。
[0041]首先，關(guān)于實施方式的研磨系統(tǒng)，使用圖1進行說明。圖1是表示由實施方式的研磨系統(tǒng)實施的研磨順序的圖。如圖1所示，電阻焊接的電極即焊嘴在與未圖示的另一個電極之間夾持著工件進行焊接。焊嘴被安裝在通過焊嘴驅(qū)動部能夠沿夾持方向移動的可動柄部的前端上。
[0042]然而，焊嘴的前端伴隨焊接執(zhí)行次數(shù)的增加而被加熱并變形或磨損，或者附著焊接屑，導(dǎo)致焊接質(zhì)量的降低。由此，焊嘴需要每執(zhí)行一定的焊接次數(shù)就被研磨，將形狀或表面保持為恒定的狀態(tài)。
[0043]這里，以往通常采用如下方法，每完成一次研磨，測定被研磨而發(fā)生變化的焊嘴的前端的位置。但是，在這樣的以往的方法中可能產(chǎn)生如下問題，焊嘴過多地被研磨，由此，焊嘴的更換時間提前所需以上時間，或者研磨不充分并再次實施焊接工序，引起工件的焊接不良。
[0044]因此，在實施方式的研磨系統(tǒng)中，在研磨焊嘴的過程中隨時檢測焊嘴的研磨量，在滿足規(guī)定的條件時結(jié)束研磨。由此，能夠?qū)⒑缸斓难心チ勘３殖蛇m當(dāng)?shù)闹怠?br> [0045]以下，關(guān)于實施方式的研磨系統(tǒng)執(zhí)行焊嘴的研磨的順序進行說明。此外，從容易理解的觀點出發(fā)，圖1所示的研磨部件不沿夾持方向移動。
[0046]實施方式的研磨系統(tǒng)具有用于研磨焊嘴的研磨部件。焊嘴通過焊嘴驅(qū)動部向夾持方向被推出，前端被研磨并變短且同時進行移動(步驟SI)。
[0047]作為研磨部件，能夠使用通過旋轉(zhuǎn)、擺動或振動等執(zhí)行研磨的砂輪、砂紙或金屬制的刀具等。實施方式的研磨系統(tǒng)具有移動量檢測部，用于檢測在研磨執(zhí)行過程中的焊嘴的移動量即研磨量(步驟S2)。
[0048]這里，實施方式的研磨系統(tǒng)是在實施研磨之前將預(yù)先指定的研磨量作為指定值并存儲，將在研磨的執(zhí)行過程中被檢測出的研磨量與所述指定值進行比較(步驟S3)。而且，在被檢測出的研磨量達到指定值的時刻結(jié)束研磨(步驟S4)。
[0049]像這樣，在實施方式的研磨系統(tǒng)中，在研磨的執(zhí)行過程中檢測出焊嘴的研磨量。由此，能夠?qū)⒁酝钶^大的每次研磨的研磨量控制成適當(dāng)?shù)闹?。例如，如果將上述指定值作為用于保持工件的焊接質(zhì)量的最小量的研磨量，則不會過多地研磨焊嘴，能夠不浪費地進行使用。
[0050]另外，以往還存在以下問題，利用研磨不充分的焊嘴進行工件的焊接而引起焊接不良。但是，在實施方式的研磨系統(tǒng)中，由于研磨量被保持為適當(dāng)?shù)闹担圆粫鹩裳心チ康牟蛔愣鴮?dǎo)致的問題。
[0051]而且，在實施方式的研磨系統(tǒng)中，由于能夠?qū)⒑缸斓拿看蔚难心チ勘３譃槔绾愣ǖ闹?，所以能夠去掉用于測定焊嘴的前端的位置的工序。由此，能夠使焊接裝置的運轉(zhuǎn)率比以往提聞。
[0052]以上，在實施方式的研磨系統(tǒng)中，能夠?qū)⒑缸斓难心チ勘３殖蛇m當(dāng)?shù)闹?。由此，與以往相比，能夠同時實現(xiàn)焊嘴的運行成本的抑制、焊接質(zhì)量的提高及焊接裝置的運轉(zhuǎn)率的提聞。
[0053]接著，關(guān)于實施方式的研磨系統(tǒng)2，使用圖2進行說明。圖2是表示點焊系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。此外，從容易理解的觀點出發(fā)，圖2示出了包含將鉛直向上為正方向、將鉛直向下作為負方向的Z軸的三維正交坐標(biāo)。因此，沿著XY平面的方向是指水平方向。
[0054]如圖2所示，具有研磨系統(tǒng)2的點焊系統(tǒng)I具有機器人10、修整器20及機器人控制器30。另外，機器人控制器30具有編程器50。
[0055]機器人10是通過多個關(guān)節(jié)1b相對可動地安裝有多個連桿部件1a的多軸結(jié)構(gòu)的多關(guān)節(jié)機器人，在前端具有末端執(zhí)行器即焊槍11。
[0056]從機器人控制器30向機器人10延伸的供電或信號線纜101的一部分沿著連桿部件1a安裝，并與焊槍11所具有的焊接變壓器13連接。
[0057]接著，關(guān)于焊槍11進行說明。焊槍11具有被安裝在機器人10的臂的前端部的連桿部件1a上的基礎(chǔ)部件12。在基礎(chǔ)部件12上安裝有焊接變壓器13、臂14及焊嘴槍16。
[0058]焊嘴槍16具有前端安裝有焊嘴15a的可動柄部16a、移動量檢測部18及焊嘴驅(qū)動部17。焊嘴驅(qū)動部17使可動柄部16a沿軸G移動，并使焊嘴15a與后述的焊嘴15b實施夾持動作。
[0059]臂14是平板狀的U字形的臂，連結(jié)平板上的U字形的開口部的線與軸G —致。焊嘴槍16以使焊嘴15a和焊嘴15b面對的方式被安裝在U字形的開口部的一個端點。在臂14的另一個端點處，具有如端安裝有焊嘴15b的固定柄部14a。
[0060]作為焊嘴驅(qū)動部17，例如可以使用伺服電機。移動量檢測部18例如可以使用編碼器，基于焊嘴驅(qū)動部17的動作，檢測出焊嘴15a移動的量。
[0061]接著，關(guān)于修整器20進行說明。修整器20具有主體21、固定在地板等上的支柱27及安裝在支柱27上的導(dǎo)向軸25a，在主體21的靠支柱27 —側(cè)的端部具有基礎(chǔ)部件26。
[0062]基礎(chǔ)部件26能夠沿Z軸方向自由滑動地被安裝在導(dǎo)向軸25a上。另外，導(dǎo)向軸25a具有將基礎(chǔ)部件26向?qū)蜉S25a的中立位置施力的上下一對彈簧25b及彈簧25c。
[0063]主體21具有研磨驅(qū)動部22、修整器檢測部23及研磨部24。研磨驅(qū)動部22例如可以使用伺服電機，例如旋轉(zhuǎn)驅(qū)動研磨部24。修整器檢測部23例如可以使用電流傳感器及編碼器，用于檢測研磨部24的旋轉(zhuǎn)扭矩及轉(zhuǎn)速的信息。從機器人控制器30向修整器20延伸的供電或信號線纜201與修整器20所具有的研磨驅(qū)動部22或修整器檢測部23連接。
[0064]編程器50是擔(dān)負機器人控制器30的人機界面的輸入輸出裝置。例如，該編程器50具有諸如開關(guān)、按鈕、鍵盤等的輸入部51和顯示器等的顯示裝置即通知部52。編程器50通過供電或信號線纜501與機器人控制器30連接。
[0065]另外，研磨系統(tǒng)2具有焊槍11、修整器20及機器人控制器30。此外，研磨系統(tǒng)2通過內(nèi)置于機器人控制器30的后述的研磨控制部40被控制，只要是具有同樣功能，不限于該形式。關(guān)于這點，使用圖3A在后面說明。
[0066]這里，作為焊嘴15a及焊嘴15b的“一對焊嘴15”，在夾持著研磨部24的狀態(tài)下同時被研磨。而且，研磨的執(zhí)行過程中的研磨部24通過導(dǎo)向軸25a的導(dǎo)向功能，跟蹤一對焊嘴15的夾持位置的變化而移動。這點使用圖5在后面說明。
[0067]接著，關(guān)于具有實施方式的研磨系統(tǒng)2的點焊系統(tǒng)1，使用圖3A進行說明。圖3A是表示研磨系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。此外，從容易理解的觀點出發(fā)，省略不指定研磨量并進行研磨等一般的研磨系統(tǒng)所具有的功能而進行說明。另外，說明僅對焊嘴15a(參照圖2)執(zhí)行研磨的情況。
[0068]而且，研磨部24(參照圖2)能夠通過旋轉(zhuǎn)、擺動或振動等的各種動作來研磨焊嘴15a，但假設(shè)通過旋轉(zhuǎn)來研磨焊嘴15a且不沿圖2所示的Z軸方向移動。
[0069]在以下的說明中，將焊嘴15a被向研磨部24加壓并推壓的力作為“加壓力”，將研磨部24的旋轉(zhuǎn)扭矩及轉(zhuǎn)速作為“旋轉(zhuǎn)扭矩”及“轉(zhuǎn)速”。
[0070]在實施方式中，研磨控制部40及存儲部41內(nèi)置于點焊系統(tǒng)I所具有的機器人控制器30，但也可以是分體的，也可以內(nèi)置于機器人10或修整器20。
[0071]首先，點焊系統(tǒng)I具有機器人10、焊槍11、修整器20和機器人控制器30。機器人控制器30具有控制部31，控制部31還具有執(zhí)行部31a、研磨控制部40和存儲部41。
[0072]機器人10例如是具有6軸的多軸機器人，在終端可動部上設(shè)置有焊槍11。即，機器人10是能夠更換焊槍11等末端執(zhí)行器的通用機器人。關(guān)于焊槍11及修整器20在后面說明。
[0073]控制部31是進行機器人控制器30的整體控制的控制部。另外，執(zhí)行部31a是使機器人10、焊嘴驅(qū)動部17、研磨驅(qū)動部22執(zhí)行規(guī)定的動作的、執(zhí)行點焊系統(tǒng)I的整體動作的執(zhí)行部。具體而言，執(zhí)行部31a使機器人10移動焊槍11，或者使焊嘴驅(qū)動部17移動焊嘴15a，或者使研磨驅(qū)動部22旋轉(zhuǎn)研磨部24。在圖3A的例子中，采用通過執(zhí)行部31a在同一控制周期內(nèi)控制機器人10、焊嘴驅(qū)動部17、研磨驅(qū)動部22的結(jié)構(gòu)。關(guān)于研磨控制部40及存儲部41在后面說明。
[0074]接著，關(guān)于研磨系統(tǒng)2進行說明。如圖3A所示，研磨系統(tǒng)2具有焊槍11、修整器20、研磨控制部40和存儲部41。此外，在圖3A中，用虛線框包圍表示研磨系統(tǒng)2所具有的研磨控制部40及存儲部41。
[0075]焊槍11具有焊嘴驅(qū)動部17和移動量檢測部18，修整器20具有研磨驅(qū)動部22和修整器檢測部23。另外，研磨控制部40具有判定部40a和指示部40b。存儲部41存儲有指定值信息41a和閾值信息41b。
[0076]首先，關(guān)于進行檢測焊嘴15a的移動和移動量的部位進行說明。焊嘴驅(qū)動部17使焊嘴15a沿軸G(參照圖2)移動，對研磨部24進行加壓的同時執(zhí)行研磨。焊嘴驅(qū)動部17例如可以使用伺服電機。
[0077]移動量檢測部18基于從焊嘴驅(qū)動部17取得的數(shù)據(jù)，檢測焊嘴15a沿軸G移動的距離。移動量檢測部18例如可以使用編碼器。
[0078]接著，關(guān)于與修整器20的驅(qū)動相關(guān)的部位進行說明。研磨驅(qū)動部22旋轉(zhuǎn)驅(qū)動研磨部24，例如可以使用伺服電機。修整器檢測部23基于從研磨驅(qū)動部22取得的數(shù)據(jù)，檢測研磨部24的旋轉(zhuǎn)扭矩或轉(zhuǎn)速，例如可以使用電流傳感器及編碼器。
[0079]接著，關(guān)于研磨控制部40進行說明。在研磨的執(zhí)行過程中，判定部40a取得從移動量檢測部18取得的焊嘴15a的移動量即研磨量，并將其與指定值信息41a進行比較。
[0080]這里，指定值信息41a是預(yù)先指定的焊嘴15a的研磨量。而且，判定部40a基于上述的比較結(jié)果，進行是否繼續(xù)執(zhí)行研磨的判定處理。
[0081]在焊嘴15a的移動量不滿足指定值信息41a的情況下，判定部40a向指示部40b發(fā)出繼續(xù)研磨的信號。反之，在焊嘴15a的移動量達到指定值信息41a時，判定部40a向指示部40b發(fā)出停止研磨的信號。
[0082]另外，判定部40a還能基于從修整器檢測部23取得的研磨部24的旋轉(zhuǎn)扭矩或轉(zhuǎn)速，在焊嘴15a的研磨的執(zhí)行過程中使加壓力增加，以縮短研磨所需的時間。關(guān)于這點，使用圖4A及圖4B在后面說明。
[0083]指示部40b在從判定部40a接收到與研磨的執(zhí)行的停止相關(guān)的信號時，進行經(jīng)由執(zhí)行部31a將與接收到的信號對應(yīng)的動作指示給機器人10或焊嘴驅(qū)動部17、研磨驅(qū)動部22的處理。例如，指示部40b在從判定部40a接收了與研磨的執(zhí)行的停止相關(guān)的信號時，向執(zhí)行部31a指示停止焊嘴驅(qū)動部17或研磨驅(qū)動部22的動作。
[0084]研磨控制部40可以由一個處理器實現(xiàn)，上述以具有判定部40a和指示部40b等功能模塊為例對研磨控制部40進行了詳細說明，判定部40a和指示部40b等功能模塊分別執(zhí)行的功能，都可以視為研磨控制部40具有的功能，例如在圖2所示的研磨系統(tǒng)I中，研磨控制部40可以在執(zhí)行該研磨的過程中基于由所述檢測部檢測出的所述移動量來判定是否停止焊嘴的研磨；以及，在判定為停止研磨的情況下，指示停止焊嘴的研磨。在利用所述修整器對所述焊嘴執(zhí)行研磨的過程中，研磨控制部40發(fā)出將所述焊嘴向所述修整器推壓的加壓力為恒定的指示等。在一個實施方式中，研磨控制部40發(fā)出如下指示:在用于使所述修整器的研磨板旋轉(zhuǎn)的扭矩為規(guī)定的上限值以下的范圍內(nèi)，提高將所述焊嘴向所述修整器推壓的加壓力。在另一個實施方式中，焊嘴被設(shè)置在一對夾持部的每一個上，這時研磨控制部40將由所述檢測部檢測出的所述移動量的一半視為各個所述焊嘴的研磨量，并判定是否停止所述焊嘴的研磨。作為一種實施方式，即使超過預(yù)定的研磨時間所述研磨控制部也未判定為停止研磨時，研磨控制部40發(fā)出指示以通知有關(guān)所述修整器的異常的內(nèi)容。或者研磨控制部40累積從所述焊嘴的研磨開始到停止時的研磨量，并且基于所累積的研磨量發(fā)出指示以通知有關(guān)所述焊嘴的使用極限的內(nèi)容。
[0085]存儲部41是硬盤驅(qū)動器或非易失性存儲器這樣的存儲裝置。關(guān)于指定值信息41a的內(nèi)容，由于已經(jīng)進行了說明，所以在這里省略說明。閾值信息41b是研磨的執(zhí)行的容許時間、研磨速度的最小值和旋轉(zhuǎn)扭矩的上限值這樣的與焊嘴15a的移動量以外的閾值相關(guān)的信息。閾值信息41b例如被用于使用圖4B在后面說明的伴隨加壓力的增加而進行的研磨。
[0086]這里，焊嘴驅(qū)動部17或研磨驅(qū)動部22除了使用伺服電機以外，還可以使用能夠通過電氣或壓縮空氣等工作的電機或致動器。另外，在焊嘴驅(qū)動部17為伺服電機時，移動量檢測部18除了使用編碼器以外，還可以使用霍爾元件或解析器等。還可以使用基于伺服電機的速度或扭矩來運算位置的運算裝置。
[0087]另外，對基于由移動量檢測部18取得的焊嘴驅(qū)動部17的編碼器值來檢測焊嘴15a的移動量的情況進行了說明，但也可以通過其他方法取得移動量。
[0088]對于移動量檢測部18的進行位置檢測的功能來說，能夠使用例如渦流式、光學(xué)式、超聲波式、接觸式或圖像式這樣的非接觸式的位置傳感器。例如，也可以在修整器20等中設(shè)置位置傳感器，移動量檢測部18將所述位置傳感器所檢測到的焊嘴15a的位置數(shù)據(jù)的變化量作為移動量而取得。
[0089]此外，在例示的研磨系統(tǒng)2中，采用了將執(zhí)行研磨的同時檢測到的移動量(研磨量)隨時與指定值進行比較的同時進行研磨的反饋控制。另外，也可以采用除此以外的控制方式。
[0090]例如，只要焊嘴驅(qū)動部17能對焊嘴15a進行位置控制，也可以去掉判定部40a，采用通過基于指定值信息41a的指示部40b的指示而使焊嘴15a移動指定值的開環(huán)控制。
[0091]接著，關(guān)于圖3A所示的例子的變形例進行說明。圖3B是表示研磨系統(tǒng)的變形例的結(jié)構(gòu)的框圖。此外，在圖3B中，對于圖3A所示的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。另外，以下省略關(guān)于與圖3A重復(fù)的說明。
[0092]如圖3B所示，也可以在研磨系統(tǒng)2中設(shè)置通信部43。所述通信部43是LAN接口板等的通信裝置，進行將從移動量檢測部18或修整器檢測部23接收到的數(shù)據(jù)向研磨控制部40發(fā)送的處理。另外，該通信部43進行將從研磨控制部40接收到的數(shù)據(jù)向焊嘴驅(qū)動部17或研磨驅(qū)動部22發(fā)送的處理。
[0093]接著，關(guān)于加壓力恒定的情況下的焊嘴15a(參照圖2)的研磨的執(zhí)行，使用圖4A進行說明。圖4A是執(zhí)行加壓力恒定的研磨時的動作時序圖。
[0094]從容易理解的觀點出發(fā)，假設(shè)研磨部24 (參照圖2)旋轉(zhuǎn)并研磨焊嘴15a，且不沿圖2所示的Z軸方向移動。另外，說明僅對焊嘴15a執(zhí)行研磨的情況。
[0095]此外，在加壓力或旋轉(zhuǎn)扭矩產(chǎn)生上升或下降等變化時，存在從初始值達到目的值的響應(yīng)時間，但從研磨的執(zhí)行的時標(biāo)來說該響應(yīng)時間是微小的，能夠忽略不計。另外，加壓力以Z軸負方向為正。
[0096]在時間T0，修整器20 (參照圖2)以旋轉(zhuǎn)扭矩ql開始旋轉(zhuǎn)。在時間Tl，若轉(zhuǎn)速達至IJ rl，則焊嘴15a從焊嘴位置ZO以加壓力Fl向Z軸負方向開始移動。在時間T2，焊嘴15a在焊嘴位置Zl與研磨部24接觸并開始執(zhí)行研磨。此外，作為檢測焊嘴15a與研磨部24接觸的方法，例如可以列舉如下方法，監(jiān)視修整器20的旋轉(zhuǎn)扭矩，旋轉(zhuǎn)扭矩的上升率成為規(guī)定的基準(zhǔn)值以上時判定為已經(jīng)接觸。
[0097]從時間T2到研磨量成為指定值的時間T3，加壓力F2及旋轉(zhuǎn)扭矩q2大致恒定地執(zhí)行研磨。在時間T3，研磨量成為指定值(Z1-Z2)，焊嘴驅(qū)動部17向與研磨時相反的方向動作，由此，焊嘴15a從研磨部24脫離并在時間T4返回焊嘴位置Z0。在從時間T3到時間T4的期間，之所以對向Z軸正方向移動的焊嘴15a施加的加壓力成為負值，是因為加壓力沿Z軸負方向被設(shè)定為正。
[0098]在時間T5，若轉(zhuǎn)速成為零，則研磨的執(zhí)行的處理結(jié)束。像這樣，在實施方式的研磨系統(tǒng)2中，能在加壓力或旋轉(zhuǎn)扭矩為恒定的狀態(tài)下，執(zhí)行預(yù)先指定的研磨量的研磨。
[0099]另外，實施方式的研磨系統(tǒng)2能夠在研磨的執(zhí)行過程中使加壓力增加，并增大研磨速度，以縮短研磨的執(zhí)行所需的時間。以下，使用圖4B說明這點。
[0100]此外，作為研磨驅(qū)動部22(參照圖2)，例如使用如伺服電機那樣的驅(qū)動部，該驅(qū)動部在轉(zhuǎn)速恒定的條件下可以根據(jù)負荷調(diào)整旋轉(zhuǎn)扭矩，即能夠進行速度控制。圖4B是執(zhí)行加壓力增加的研磨時的動作時序圖。此外，省略說明與圖4A重復(fù)的部分。
[0101]在實施加壓力增加的研磨的過程中，從時間T2開始，加壓力從加壓力F2逐漸增力口。此外，存在時間T2之后加壓力不馬上增加的期間，但這是因為加壓力或旋轉(zhuǎn)扭矩的檢測和焊嘴驅(qū)動部的動作的響應(yīng)延遲而出現(xiàn)的現(xiàn)象，能夠作為誤差而忽略不計。
[0102]研磨驅(qū)動部22跟蹤增加的加壓力，調(diào)整旋轉(zhuǎn)扭矩使其從旋轉(zhuǎn)扭矩q2增加并將轉(zhuǎn)速保持恒定。這里，判定部40a將由修整器檢測部23檢測出的旋轉(zhuǎn)扭矩，與閾值信息41b的定義了旋轉(zhuǎn)扭矩的上限的閾值進行比較。這里，該閾值例如是研磨驅(qū)動部22的能力極限值。
[0103]旋轉(zhuǎn)扭矩為該閾值以下時，判定部40a使指示部40b提高加壓力。另外，旋轉(zhuǎn)扭矩與該閾值相等時，判定部40a使指示部40b進行將加壓力保持恒定的處理。在圖4B中，在時間T6，旋轉(zhuǎn)扭矩達到閾值即旋轉(zhuǎn)扭矩q3，以后，停止加壓力的增加，并保持在加壓力F3。此外，圖4A所示的時間T4及T5分別與時間T8及T9對應(yīng)。
[0104]研磨執(zhí)行到時間T7的研磨量成為指定值(Z1-Z2)為止。這里，加壓力F3 > F2及旋轉(zhuǎn)扭矩q3 > q2。另外，研磨時間(T7-T2) < (T3-T2)，與圖4A所示的加壓力F2恒定地執(zhí)行研磨的情況相比，研磨時間被縮短。
[0105]另外，判定部40a也可以這樣判定，算出每規(guī)定時間的移動量即移動速度，僅在移動速度低于存儲在閾值信息41b的規(guī)定的閾值時，使加壓力上升。由此，不僅能夠使研磨的執(zhí)行所花費的時間處于容許時間以內(nèi)，還能夠抑制由過大的研磨速度而導(dǎo)致的研磨部24(參照圖2)等裝置的磨損而進行不浪費的運轉(zhuǎn)。
[0106]這里，研磨的容許時間作為閾值被存儲在閾值信息41b。此外，也可以這樣做，即使超過該容許時間，研磨量也未達到指定值時，判定部40a判定為異常，并通過指示部40b將異常通知給通知部52 (參照圖2)。
[0107]另外，移動速度也可以由速度傳感器來檢測。作為所述速度傳感器，能夠使用多普勒效應(yīng)利用型傳感器等，即，檢測光或聲這樣的放射波的反射波，從所檢測到的反射波和放射波的頻率的不同來檢測速度。
[0108]像這樣，實施方式的研磨系統(tǒng)2在研磨的執(zhí)行過程中使加壓力在規(guī)定的上限值以下的范圍內(nèi)提高而使研磨速度增加。由此，能夠縮短研磨的執(zhí)行所花費的時間。
[0109]接著，關(guān)于一對焊嘴15(參照圖2)同時被研磨時的研磨量的算出方法進行說明。圖5是表示研磨的執(zhí)行過程中的一對焊嘴和研磨部件的位置關(guān)系的圖。
[0110]研磨部24 (參照圖2)具有以旋轉(zhuǎn)軸A為中心進行旋轉(zhuǎn)來研磨一對焊嘴15的、沿Z軸方向形成對稱形狀的研磨部件24c。圖中的研磨部件24c是示意性地表示以旋轉(zhuǎn)軸A為中心進行旋轉(zhuǎn)的情況。
[0111]另外，將一對焊嘴15各自的未研磨的面設(shè)為面F，將完成研磨的面設(shè)為面L。如圖2所示，在研磨的執(zhí)行過程中，研磨部24也跟蹤一對焊嘴15的夾持位置的變化而移動。
[0112]由此，焊嘴15a經(jīng)由研磨部24對焊嘴15b進行加壓的力，與焊嘴15b經(jīng)由研磨部24反作用于焊嘴15a的力相等。因此，一對焊嘴15同時同等地被研磨。將其稱為“平衡功能”。
[0113]機器人10 (參照圖2)以使軸G及旋轉(zhuǎn)軸A—致的方式將焊槍11 (參照圖2)相對于研磨部24配置。而且，機器人10使焊槍11向Z軸正方向移動而使焊嘴15b與旋轉(zhuǎn)的研磨部件24c接觸(箭頭Al)。
[0114]這以后，焊嘴15b不動直到研磨的執(zhí)行完成，例如，焊嘴15b的底面被固定在平面E上。接著，焊嘴驅(qū)動部17(參照圖2)使焊嘴15a與研磨部件24c接觸(箭頭BI)。
[0115]此外，作為檢測焊嘴15a或焊嘴15b接觸到研磨部件24c的方法，例如可以列舉如下方法，監(jiān)視修整器20的旋轉(zhuǎn)扭矩，旋轉(zhuǎn)扭矩的上升率為規(guī)定的基準(zhǔn)值以上時判定為已經(jīng)接觸。
[0116]另外，通過平衡功能，焊嘴15a和焊嘴15b同等地被研磨。因此，只要算出研磨量的累積值，就能夠預(yù)先把握執(zhí)行研磨前的一對焊嘴15的前端的位置。因此，也可以基于研磨量的累積值，從一對焊嘴15和研磨部件24c的位置關(guān)系，檢測焊嘴15a或焊嘴15b接觸到研磨部件24c的情況。
[0117]考慮從一對焊嘴15接觸到研磨部件24c狀態(tài)開始，焊嘴驅(qū)動部17使焊嘴15a向Z軸負方向移動了距離dw的情況(箭頭Cl)。隨著焊嘴15a的移動，具有平衡功能的研磨部件24c使焊嘴15b與焊嘴15a同樣地研磨并向Z軸負方向移動距離dy。
[0118]使焊嘴15a及焊嘴15b的研磨量相加時為距離dw，另外，各自的研磨量相等且為dx。因此，可視為焊嘴15a及焊嘴15b的各自的研磨量dx為dw/2。此外，研磨部24移動的距離dy與焊嘴15b的研磨量dx = dw/2相等。
[0119]此時，判定部40a將由移動量檢測部18 (參照圖2)檢測出的焊嘴15a的移動量即距離dw的一半與指定值信息41a的指定值進行比較。在dw/2與指定值變得相等時判定為完成研磨，一對焊嘴15從夾持狀態(tài)被釋放(箭頭Dl)。
[0120]像這樣，實施方式的研磨系統(tǒng)2同時同樣地研磨一對焊嘴15。因此，一對焊嘴15的各自的焊嘴研磨量可視為焊嘴15a在研磨的執(zhí)行過程中移動的量的一半。
[0121]由此，即使在研磨一對焊嘴15時，也能夠與研磨的執(zhí)行一起同時把握雙方的焊嘴的研磨量。另外，能夠用與僅研磨焊嘴15a時相同的時間，研磨一對焊嘴15雙方。
[0122]以下，關(guān)于由圖3A所示的研磨系統(tǒng)2執(zhí)行的處理順序，使用圖6進行說明。圖6是表示通過研磨系統(tǒng)執(zhí)行的研磨的執(zhí)行順序的流程圖。
[0123]如圖6所示，作業(yè)者從輸入部51輸入研磨量的指定值(步驟S101)，存儲部41將指定值存儲為指定值信息41a。接著，指示部40b經(jīng)由執(zhí)行部31a旋轉(zhuǎn)研磨部24 (步驟S102)。
[0124]另外，執(zhí)行部31a以使焊槍11的軸G與研磨部24的旋轉(zhuǎn)軸A —致的方式使機器人10進行動作(步驟103)。此外，步驟S102和步驟S103的次序可以同時也可以相反。
[0125]接著，通過焊嘴驅(qū)動部17使焊嘴15a移動，判定部40a基于旋轉(zhuǎn)扭矩的上升率判定焊嘴15a接觸到研磨部24 (步驟S104)。
[0126]此外，優(yōu)選研磨部24的旋轉(zhuǎn)在焊嘴15a接觸之前開始。這是因為，從焊嘴15a接觸之后開始旋轉(zhuǎn)時，發(fā)生研磨部件24c的磨損速度增加及研磨面的擠裂或積屑等問題。
[0127]若焊嘴15a與研磨部24接觸，焊嘴驅(qū)動部17開始進行焊嘴15a的加壓(步驟S105)。移動量檢測部18檢測出焊嘴15a被研磨的同時所移動的移動量。判定部40a對移動量即研磨量和存儲在指定值信息41a中的指定值進行比較(步驟S106)。
[0128]另外，判定部40a對加壓焊嘴15a的時間和存儲在閾值信息41b的研磨的執(zhí)行的容許時間進行比較。研磨量不滿足指定值(步驟S106，否)并且進行比較的時間超過存儲在閾值信息41b的研磨的容許時間時(步驟S109，否)，指示部40b使通知部52通知異常(步驟S110)，并指示進行步驟107以后的處理。
[0129]步驟S109中的判斷的時間在研磨的容許時間以內(nèi)時(步驟S109，是)，判定部40a判斷旋轉(zhuǎn)扭矩是否超過存儲在閾值信息41b的旋轉(zhuǎn)扭矩的上限值(步驟S111)。
[0130]在步驟Slll中，旋轉(zhuǎn)扭矩未達到上限值時(步驟S111，否)，判定部40a使指示部40b指示進行加壓力的增加(步驟S112)。另外，在步驟Slll中旋轉(zhuǎn)扭矩為上限值時(步驟S111，是)判定部40a在保持條件不變的情況下使研磨執(zhí)行，并返回步驟S106。
[0131]判定部40a判斷為研磨量達到指定值時(步驟S106，是)，焊嘴15a從研磨部24被釋放(步驟S107)。接著，研磨部24的旋轉(zhuǎn)停止(步驟S108)而結(jié)束處理。
[0132]而且，實施方式的研磨系統(tǒng)2預(yù)測與焊嘴的使用極限相關(guān)的壽命。圖7是表示焊嘴的與壽命預(yù)測相關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)的框圖。此外，省略與圖3A重復(fù)的說明。
[0133]如圖7所示，研磨控制部40還具有累積值計算部40c及預(yù)測部40d，存儲部41還存儲有累積值信息41c。
[0134]累積值計算部40c從移動量檢測部18取得每執(zhí)行一次研磨時的焊嘴15a(參照圖2)的研磨量，并相加到累積值信息41c，算出研磨量的最新的累積值。
[0135]另外，由累積值計算部40c算出的最新的累積值被存儲在累積值信息41c。這里，累積值信息41c是作為壽命預(yù)測對象的焊嘴的、從完全未被研磨的狀態(tài)開始的研磨量的累積值。
[0136]預(yù)測部40d基于閾值信息41b及存儲在累積值信息41c中的最新的累積值來預(yù)測焊嘴的壽命。這里，閾值信息41b是能夠研磨作為壽命預(yù)測對象的焊嘴的研磨量的最大值。
[0137]指示部40b通過通知部52 (參照圖2)通知壽命的預(yù)測值。壽命也可以用相對于指定值的研磨的執(zhí)行次數(shù)來表示，也可以作為從焊接裝置的運轉(zhuǎn)時間轉(zhuǎn)換的焊接裝置的能夠使用的時間等來估算。此外，累積值的計算針對每個焊嘴進行，另外，焊嘴在被更換成新品的時刻，使累積值為零來計算。
[0138]像這樣，實施方式的研磨系統(tǒng)2基于累積的研磨量來預(yù)測焊嘴的使用極限。由于能夠把握每次執(zhí)行研磨的研磨量，從而能夠進行準(zhǔn)確度高的壽命預(yù)測。
[0139]如上所述，本發(fā)明的研磨系統(tǒng)具有焊槍、檢測部(移動量檢測部)、修整器、判定部和指示部。焊槍在通過相對地接近來夾持工件的一對夾持部的至少一個上具有焊嘴，并且能夠相對于工件移動。檢測部用于檢測焊嘴相對于另一個夾持部的相對的移動量。修整器用于研磨焊嘴。判定部在研磨的執(zhí)行過程中基于由檢測部檢測出的移動量來判定是否停止焊嘴的研磨。在由判定部判定為停止研磨的情況下，指示部指示停止焊嘴的研磨。
[0140]本領(lǐng)域技術(shù)人員能容易地導(dǎo)出進一步的效果或變形例。因此，本發(fā)明更大范圍的實施方式，不限于上面所示、所寫的特定詳細說明和具有代表性的實施方式。因此，在不脫離權(quán)利要求書及其等同物所定義的總的發(fā)明理念精神或范圍的前提下，能進行各種各樣的改變。
【權(quán)利要求】
1.一種研磨系統(tǒng)，其特征在于，具有: 焊槍，在通過相對地接近來夾持工件的一對夾持部的至少一個上具有焊嘴，并且能夠相對于所述工件移動； 檢測部，用于檢測所述焊嘴相對于另一個夾持部的相對的移動量； 修整器，用于研磨所述焊嘴； 判定部，在執(zhí)行該研磨的過程中基于由所述檢測部檢測出的所述移動量來判定是否停止所述焊嘴的研磨；以及 指示部，在由所述判定部判定為停止研磨的情況下，指示停止所述焊嘴的研磨。
2.如權(quán)利要求1所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 在利用所述修整器對所述焊嘴執(zhí)行研磨的過程中，所述指示部發(fā)出將所述焊嘴向所述修整器推壓的加壓力為恒定的指示。
3.如權(quán)利要求1所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 所述指示部發(fā)出如下指示:在用于使所述修整器的研磨板旋轉(zhuǎn)的扭矩為規(guī)定的上限值以下的范圍內(nèi)，提高將所述焊嘴向所述修整器推壓的加壓力。
4.如權(quán)利要求3所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 在執(zhí)行所述焊嘴的研磨的過程中的每單位時間的所述移動量未達到規(guī)定的閾值時，所述指示部發(fā)出提高所述加壓力的指示。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項所述的研磨系統(tǒng),其特征在于， 所述焊嘴被設(shè)置在所述一對夾持部的每一個上， 所述判定部將由所述檢測部檢測出的所述移動量的一半視為各個所述焊嘴的研磨量，并判定是否停止所述焊嘴的研磨。
6.如權(quán)利要求1?4中任一項所述的研磨系統(tǒng),其特征在于， 即使超過預(yù)定的研磨時間所述判定部也未判定為停止研磨時，所述指示部發(fā)出指示以通知有關(guān)所述修整器的異常的內(nèi)容。
7.如權(quán)利要求1?4中任一項所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 所述指示部累積從所述焊嘴的研磨開始到停止時的研磨量，并且基于所累積的研磨量發(fā)出指示以通知有關(guān)所述焊嘴的使用極限的內(nèi)容。
8.如權(quán)利要求1?4中任一項所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 所述焊槍被安裝在機器人的臂的前端。
9.一種點焊系統(tǒng)，其特征在于， 具有權(quán)利要求1?8中任一項所述的研磨系統(tǒng)。
10.一種研磨系統(tǒng)，其特征在于，具有: 焊槍，在通過相對地接近來夾持工件的一對夾持部的至少一個上具有焊嘴，并且能夠相對于所述工件移動； 檢測部，用于檢測所述焊嘴相對于另一個夾持部的相對的移動量； 修整器，用于研磨所述焊嘴； 研磨控制部，在執(zhí)行該研磨的過程中基于由所述檢測部檢測出的所述移動量來判定是否停止所述焊嘴的研磨；以及，在判定為停止研磨的情況下，指示停止所述焊嘴的研磨。
11.如權(quán)利要求10所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 在利用所述修整器對所述焊嘴執(zhí)行研磨的過程中，所述研磨控制部發(fā)出將所述焊嘴向所述修整器推壓的加壓力為恒定的指示。
12.如權(quán)利要求10所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 所述研磨控制部發(fā)出如下指示:在用于使所述修整器的研磨板旋轉(zhuǎn)的扭矩為規(guī)定的上限值以下的范圍內(nèi)，提高將所述焊嘴向所述修整器推壓的加壓力。
13.如權(quán)利要求12所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 在執(zhí)行所述焊嘴的研磨的過程中的每單位時間的所述移動量未達到規(guī)定的閾值時，所述研磨控制部發(fā)出提高所述加壓力的指示。
14.如權(quán)利要求10?13中任一項所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 所述焊嘴被設(shè)置在所述一對夾持部的每一個上， 所述研磨控制部將由所述檢測部檢測出的所述移動量的一半視為各個所述焊嘴的研磨量，并判定是否停止所述焊嘴的研磨。
15.如權(quán)利要求10?13中任一項所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 即使超過預(yù)定的研磨時間所述研磨控制部也未判定為停止研磨時，所述研磨控制部發(fā)出指示以通知有關(guān)所述修整器的異常的內(nèi)容。
16.如權(quán)利要求10?13中任一項所述的研磨系統(tǒng)，其特征在于， 所述研磨控制部累積從所述焊嘴的研磨開始到停止時的研磨量，并且基于所累積的研磨量發(fā)出指示以通知有關(guān)所述焊嘴的使用極限的內(nèi)容。
17.一種點焊系統(tǒng)，其特征在于， 具有權(quán)利要求10?16中任一項所述的研磨系統(tǒng)。
【文檔編號】B23K11/30GK104339246SQ201410242650
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】森陽介, 園田哲平 申請人:株式會社安川電機