滾焊設備、滾焊方法、機器人控制裝置及機器人的控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及適用于滾焊、尤其是適用于車身的滾焊的滾焊設備、滾焊方法、機器人控制裝置以及機器人的控制方法。
【背景技術】
[0002]已知一種利用旋轉電極的滾焊方法。即，利用一對旋轉電極來夾住重疊的狀態(tài)下的兩張鋼板。向一側的旋轉電極供電并將另一側的旋轉電極作為接地電極。在兩張鋼板之間生成熔敷金屬(熔核)。通過使旋轉電極相對地移動，熔敷金屬呈線狀連續(xù)。
[0003]由于滾焊是連續(xù)焊接，因此適用于要求密封性的容器等。但是，在工件為立體的情況下，旋轉電極容易從工件脫離。需要采取脫離對策。提出了采取各種旋轉電極的脫離對策的滾焊裝置(例如，參照專利文獻I)。
[0004]在專利文獻I中公開的滾焊裝置包括:基臺，其固定于基礎；主體部，其能夠回轉地被支承在該基臺上；旋轉機構，其使該主體部進行回轉；一對旋轉電極，其被支承在主體部；以及測力傳感器，其在與工件(焊接對象物)的輸送方向正交的方向上對施加在旋轉電極的載荷進行測量。旋轉電極通過旋轉機構繞穿過一對旋轉電極的鉛垂線進行旋轉。以利用測力傳感器來測量的載荷變?yōu)榱愕姆绞绞剐D電極繞鉛垂線進行回轉。
[0005]由于在專利文獻I中公開的滾焊裝置由基臺、主體部、旋轉機構、以及旋轉電極構成，因此成為非常大型的設備。在要求滾焊裝置的低成本化的過程中，希望實現(xiàn)滾焊裝置的小型化。
[0006]另外，在專利文獻I中公開的滾焊裝置通過以利用測力傳感器來測量的載荷變?yōu)榱愕姆绞绞剐D電極繞鉛垂線進行回轉，從而防止脫離。工件的形狀越復雜，利用測力傳感器來測量的載荷越容易產生變動。如果載荷產生變動則需要頻繁地使旋轉電極繞鉛垂線進行回轉。如果頻繁地回轉則焊縫彎曲行進的頻度提高。要求與工件的形狀無關地能夠得到理想的焊縫。
[0007]現(xiàn)有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2010-158692號公報

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明要解決的問題
[0011]本發(fā)明的技術問題是提供容易地實現(xiàn)小型化并且不受工件的形狀的影響的滾焊
目.0
[0012]用于解決問題的技術方案
[0013]根據權利要求1涉及的發(fā)明，提供如下滾焊設備，包括能夠在關節(jié)上設定一定游隙的多關節(jié)機器人、和安裝于該機器人的焊接裝置，所述滾焊設備在重疊的鋼板上實施滾焊，所述焊接裝置包括:一對旋轉電極；電極支承框架，其支承這些旋轉電極；距離測量單元，其設于該電極支承框架并對到所述鋼板的邊緣為止的距離進行測量；以及控制部，其在利用該距離測量單元來測定到的實際測量距離偏離了規(guī)定距離的情況下，以使偏差變?yōu)榱愕姆绞綄λ鰴C器人進行控制，從而調節(jié)所述旋轉電極的行進方向。
[0014]根據權利要求2涉及的發(fā)明，提供如下滾焊設備，包括能夠在關節(jié)上設定一定游隙的多關節(jié)機器人、和安裝于該機器人的焊接裝置，所述滾焊設備在重疊的鋼板上實施滾焊，所述焊接裝置包括:一對旋轉電極；電極支承框架，其支承這些旋轉電極；支承框，其以所述旋轉電極在所述鋼板上行進時能夠改變行進方向的方式能夠回轉地支承電極支承框架；回轉單元，其設于該支承框并使所述電極支承框架進行回轉；距離測量單元，其設于所述支承框或者設于所述電極支承框架并對到所述鋼板的邊緣為止的距離進行測量；以及控制部，其在利用該距離測量單元來測定到的實際測量距離偏離了規(guī)定距離的情況下，以使偏差變?yōu)榱愕姆绞綄λ龌剞D單元進行控制，從而調節(jié)所述旋轉電極的行進方向。
[0015]根據權利要求3涉及的發(fā)明，提供如下滾焊方法，所述滾焊方法使用滾焊設備來實施，所述滾焊方法包括:對所述多關節(jié)機器人示教焊接線的機器人示教工序；在所述多關節(jié)機器人的所述關節(jié)上設定游隙的機器人設定工序；將所述規(guī)定距離設定在所述控制部的距離設定工序；在進行滾焊時利用所述距離測量單元來對到所述鋼板的邊緣為止的距離進行測量的距離測定工序；利用所述控制部來求出實際測量距離和所述規(guī)定距離的偏差的偏差運算工序；以及利用所述控制部以使所述偏差變?yōu)榱愕姆绞綄λ龌剞D單元進行控制從而調節(jié)所述旋轉電極的行進方向的電極回轉工序。
[0016]另外，實施方式的一個方案涉及的機器人控制裝置具備誤差獲取部、轉換部、以及機器人控制部。誤差獲取部獲取裝配在具有多個驅動部的機器人上的末端執(zhí)行器的測量或者推斷出的位置和所述末端執(zhí)行器的目標位置的誤差。轉換部將所述誤差轉換成針對預先設定的所述末端執(zhí)行器的回轉角度的修正角度。機器人控制部以使所述末端執(zhí)行器基于所述修正角度來進行回轉的方式對所述機器人進行控制。
[0017]發(fā)明效果
[0018]在權利要求1涉及的發(fā)明中，焊接裝置設在機器人上。由于焊接裝置進行移動，因此不需要使重疊的鋼板進行三維的移動。由于在滾焊中，焊接裝置的移動全部依靠機器人，因此滾焊設備變得簡單。另外，利用距離測量單元來測量鋼板的邊緣。由于鋼板的表面狀態(tài)、形狀的影響難以出現(xiàn)在邊緣，因此即使表面上存在凹凸，也能夠不受影響地實施距離測量。即，根據本發(fā)明，能提供實現(xiàn)小型化并且不受鋼板的形狀的影響的滾焊設備。
[0019]根據權利要求2涉及的發(fā)明，與權利要求1同樣地，能提供實現(xiàn)小型化并且不受鋼板的形狀的影響的滾焊設備。并且，由于具備支承框和回轉單元，因此能夠減輕機器人的負擔，并能夠采用低級的機器人。
[0020]在權利要求3涉及的發(fā)明中，通過在機器人的關節(jié)設定游隙，能夠使旋轉電極進行回轉。其結果，與權利要求1或者2同樣地，能提供實現(xiàn)小型化并且不受鋼板的形狀的影響的滾焊設備。
[0021]根據實施方式的一個方案，在機器人控制裝置中，即使末端執(zhí)行器從目標位置偏移了的情況下，也能夠以適當?shù)叵蚰繕宋恢梅祷氐姆绞?，對機器人的動作進行控制。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明涉及的滾焊設備的立體圖。
[0023]圖2是表示焊接對象物的一例的圖。
[0024]圖3是焊接裝置的主視圖。
[0025]圖4是圖3的4-4線剖視圖。
[0026]圖5是距離測量單元的原理圖。
[0027]圖6是對漫反射光進行說明的圖。
[0028]圖7是距離測量單元的作用圖。
[0029]圖8是滾焊設備的作用圖。
[0030]圖9是滾焊設備的作用圖。
[0031]圖10是對滾焊設備的控制進行說明的流程圖。
[0032]圖11是對距離測量單元的其他的配置例進行說明的圖。
[0033]圖12是表示焊接裝置的變更例的圖。
[0034]圖13是圖12的13-13線剖視圖。
[0035]圖14是以實施方式涉及的機器人及機器人控制裝置為中心進行表示的示意圖。
[0036]圖15是對由機器人控制裝置進行的機器人的控制進行說明的圖。
[0037]圖16是表示由機器人控制裝置執(zhí)行的處理順序的流程圖。
【具體實施方式】
[0038]以下，根據附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實施例進行說明。
[0039]如圖1所示，滾焊設備10由多關節(jié)機器人20、和安裝于該機器人20的焊接裝置30構成。
[0040]多關節(jié)機器人20例如是由下臂部23、上臂部26、以及手腕部29構成的六軸機器人，其中，所述下臂部23利用第一電機Ml (雖然電機是內置的，但為了便于說明，將電機表示在外面。其他的電機也相同。)繞相當于與地面垂直的軸的第一軸21進行轉動，并且利用第二電機M2繞相當于水平軸的第二軸22進行擺動，所述上臂部26經由第三軸24與該下臂部23的前端連接并利用第三電機M3繞第三軸24進行擺動，并且利用第四電機M4繞與第三軸24正交的第四軸25進行轉動，所述手腕部29經由第五軸27與該上臂部26的前端連接并利用第五電機M5繞第五軸27進行擺動，并且利用第六電機M6繞與第五軸27正交的第六軸28進行轉動。
[0041]位于一對旋轉電極31、32之間的示教-點TP具有對于機器人20而言作為正交坐標的X軸、y軸、z軸和作為旋轉坐標的Rx軸、Ry軸、Rz軸的位置(包括旋轉位置)信息，并規(guī)定機器人20的姿態(tài)。
[0042]如圖2(a)所示，滾焊設備10供焊接車身，例如，如作為(a)的b_b線剖視圖的(b)所示，供接合中柱33中的內部構件的凸緣34和外部構件的凸緣35。
[0043]如圖3所示，焊接裝置30具備:一對旋轉電極31、32 ;電極