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JP5967940B2 - Seam welding method and seam welding apparatus - Google Patents

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JP5967940B2 JP2012002848A JP2012002848A JP5967940B2 JP 5967940 B2 JP5967940 B2 JP 5967940B2 JP 2012002848 A JP2012002848 A JP 2012002848A JP 2012002848 A JP2012002848 A JP 2012002848A JP 5967940 B2 JP5967940 B2 JP 5967940B2
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康平 金谷
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  • Resistance Welding (AREA)

Description

本発明は、ローラ電極により加圧及び通電を行いながら連続的に溶接を行うシーム溶接方法及びシーム溶接装置に関する。   The present invention relates to a seam welding method and a seam welding apparatus that perform welding continuously while applying pressure and energization with roller electrodes.

従来、燃料タンクのように封止が必要な製品のワークを溶接する場合には、連続的にナゲットが形成されるシーム溶接が用いられる。シーム溶接では、母材を重ね合わせたワークの溶接部分を一対のローラ電極で挟み、ローラ電極を回転させながら溶接部分に加圧及び通電を施すことによって連続的に抵抗溶接が行われる。   Conventionally, when welding a workpiece such as a fuel tank that needs to be sealed, seam welding in which a nugget is continuously formed is used. In seam welding, resistance welding is continuously performed by sandwiching a welded part of a workpiece on which a base material is overlapped between a pair of roller electrodes, and applying pressure and energization to the welded part while rotating the roller electrode.

しかし、溶接軌跡がある程度の曲率を有する部分を溶接するとき、ローラ電極の該曲率の中心側と反対側とで、走行経路の長さが異なる。このため、ローラ電極が、溶接軌跡から外れ易くなり、溶接品質に悪影響が生じる。   However, when welding a portion where the welding locus has a certain degree of curvature, the length of the travel path differs between the center side and the opposite side of the curvature of the roller electrode. For this reason, the roller electrode is easily detached from the welding trajectory, which adversely affects the welding quality.

そこで、特許文献1には、溶接軌跡がある程度の曲率を有する部分を溶接するとき、一対のローラ電極の各軸芯が該曲率の中心側に近づくように、各ローラ電極を傾斜させるようにしたシーム溶接方法が記載されている。これによれば、各ローラ電極は、曲率の中心側では小さい速度、反対側では大きい速度で移動するので、ローラ電極の滑りやワークの捩れを抑制し、溶接品質の向上を図ることができる。   Therefore, in Patent Document 1, when welding a portion where the welding locus has a certain degree of curvature, each roller electrode is inclined so that each axis of the pair of roller electrodes approaches the center side of the curvature. A seam welding method is described. According to this, since each roller electrode moves at a low speed on the center side of the curvature and at a high speed on the opposite side, slippage of the roller electrode and twisting of the work can be suppressed, and the welding quality can be improved.

特開平11−47943号公報JP 11-47943 A

しかしながら、上述の特許文献1のシーム溶接方法によれば、溶接軌跡がある程度の曲率を有する湾曲部を溶接するとき、ローラ電極が、ワークの表面に対して曲率の中心側に傾く。このため、ローラ電極が同じ側に傾くような溶接を繰り返すと、ローラ電極の片側だけが摩耗する。   However, according to the seam welding method of Patent Document 1 described above, when welding a curved portion whose welding locus has a certain degree of curvature, the roller electrode is inclined toward the center of curvature with respect to the surface of the workpiece. For this reason, when welding is repeated such that the roller electrode is inclined to the same side, only one side of the roller electrode is worn.

また、各ローラ電極は、それを回転させるモータや、各ローラ電極を相互に接近又は離間させるアクチュエータなどに連結している。このため、ローラ電極を傾斜させるには複雑な機構が必要となり、装置のコストも高くなる。   Each roller electrode is connected to a motor that rotates the roller electrode and an actuator that moves the roller electrodes closer to or away from each other. For this reason, in order to incline the roller electrode, a complicated mechanism is required, and the cost of the apparatus increases.

また、2輪車のガソリンタンクを製造する場合のように、溶接軌跡が複雑なワークを溶接する場合には、溶接軌跡の曲率が反転したり、大きく変化したりする。この場合、ローラ電極の傾斜を制御するのが困難となる。   Further, when welding a workpiece having a complicated welding locus, such as when manufacturing a gasoline tank for a two-wheeled vehicle, the curvature of the welding locus is reversed or greatly changed. In this case, it becomes difficult to control the inclination of the roller electrode.

本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、シーム溶接において、湾曲部を溶接する際の溶接品質を、コストをかけずに向上させることにある。   An object of the present invention is to improve the welding quality at the time of welding a curved portion in seam welding without cost, in view of such problems of the prior art.

本発明に係るシーム溶接方法は、一対のローラ電極によりワークを加圧する加圧工程と、前記ローラ電極を回転させる回転工程と、前記ローラ電極に溶接電流を供給する電流供給工程と、前記加圧、回転及び供給に並行して、予め定められた溶接軌跡に従い、前記ワーク又はローラ電極を溶接速度で移動させる移動工程と、前記ローラ電極の角速度と回転速度とを対応付けた対応データを記憶する記憶工程と、前記溶接軌跡の湾曲部における曲率と前記溶接速度とに基づいて前記ローラ電極の角速度を算出する角速度算出工程と、前記角速度算出工程で算出された角速度に対応する回転速度を前記対応データに基づいて取得する回転速度取得工程と、前記回転速度取得工程で得られた回転速度を、前記回転工程で回転されるローラ電極の前記湾曲部における回転速度として設定する回転速度補正工程とを備え、前記記憶工程で記憶される角速度と回転速度は、前記湾曲部において、前記溶接軌跡に対する前記移動工程での移動の軌跡のずれを許容範囲内に収める値を有することを特徴とすることを特徴とする。 The seam welding method according to the present invention includes a pressurizing step of pressurizing a workpiece with a pair of roller electrodes, a rotating step of rotating the roller electrode, a current supplying step of supplying a welding current to the roller electrode, and the pressurizing step. In parallel with the rotation and the supply, according to a predetermined welding locus, a moving process for moving the workpiece or the roller electrode at a welding speed, and correspondence data in which the angular speed and the rotational speed of the roller electrode are associated with each other are stored. A storage step, an angular velocity calculation step of calculating an angular velocity of the roller electrode based on the curvature of the curved portion of the welding locus and the welding velocity, and a rotational speed corresponding to the angular velocity calculated in the angular velocity calculation step. The rotational speed acquisition step acquired based on the data, and the rotational speed obtained in the rotational speed acquisition step, the roller electrode rotated in the rotation step And a rotational speed correction step of setting a rotational speed at the curved portion, the angular velocity and the rotational speed stored in the storage step, in the bending portion, the allowable deviation of the trajectory of the movement in the moving process for the welding path It is characterized by having a value that falls within the range .

本発明において、溶接軌跡がある程度の曲率を有する湾曲部の溶接を行う際のローラ電極の溶接軌跡からのずれ量は、湾曲部の曲率及び溶接速度により定まる角速度とローラ電極の回転速度とに関係する。したがって、記憶工程では、溶接に先立ち、このずれ量が許容範囲に収まるような角速度と回転速度とを対応付けた対応データを記憶することができる。   In the present invention, the amount of deviation from the welding trajectory of the roller electrode when welding a curved portion having a certain degree of curvature in the welding locus is related to the angular velocity determined by the curvature of the curved portion and the welding speed and the rotation speed of the roller electrode. To do. Therefore, in the storing step, correspondence data in which the angular speed and the rotational speed that can make the deviation amount fall within the allowable range can be stored prior to welding.

回転速度補正工程では、この対応データと、算出工程で算出された角速度とに基づいて、その角速度に対応する回転速度を取得し、湾曲部におけるローラ電極の回転速度として設定することにより、湾曲部におけるローラ電極のずれ量を許容範囲内に収めることができる。したがって、湾曲部を溶接する際の溶接品質を、コストをかけずに向上させることができる。   In the rotation speed correction step, based on the correspondence data and the angular velocity calculated in the calculation step, the rotation speed corresponding to the angular velocity is acquired and set as the rotation speed of the roller electrode in the bending portion, thereby the bending portion. It is possible to keep the deviation amount of the roller electrode within the allowable range. Therefore, the welding quality at the time of welding the curved portion can be improved without cost.

本発明に係るシーム溶接装置は、ワワークに加圧力と溶接電流を付与するための一対のローラ電極と、前記ローラ電極を回転させるローラモータと、予め定められた溶接軌跡に従い、前記ワーク又はローラ電極を溶接速度で移動させる移動手段と、前記ローラ電極の角速度と回転速度とを対応付けた対応データを記憶する記憶部と、前記溶接軌跡の湾曲部における曲率及び前記溶接速度に基づいて前記ローラ電極の角速度を算出する角速度算出部と、前記角速度算出部により算出された角速度に対応する回転速度を前記対応データに基づいて取得する回転速度取得部と、前記回転速度取得部により得られた回転速度を、前記ローラモータにより回転されるローラ電極の前記湾曲部における回転速度として設定する回転速度補正部とを備え、前記記憶部が記憶する角速度と回転速度は、前記湾曲部において、前記溶接軌跡に対する前記移動手段によるローラ電極の移動の軌跡のずれを許容範囲内に収める値を有することを特徴とする。 The seam welding apparatus according to the present invention includes a pair of roller electrodes for applying pressure and welding current to a workpiece, a roller motor for rotating the roller electrode, and the workpiece or roller electrode according to a predetermined welding locus. Moving means for moving the welding electrode at a welding speed, a storage unit for storing correspondence data in which the angular velocity and the rotation speed of the roller electrode are associated with each other, the roller electrode based on the curvature and the welding speed in the curved portion of the welding locus An angular velocity calculation unit that calculates an angular velocity of the angular velocity, a rotation speed acquisition unit that acquires a rotation speed corresponding to the angular velocity calculated by the angular velocity calculation unit based on the correspondence data, and a rotation speed obtained by the rotation speed acquisition unit and a rotational speed correction unit for setting a rotational speed at the curved portion of the roller electrode being rotated by the roller motor, before Angular and rotational speed storage unit stores, the curved portion in, and having a value to keep the deviation of the trajectory of movement of the moving means by the roller electrodes relative to the weld trajectory within the allowable range.

本発明によれば、上述のシーム溶接方法と同様に、溶接軌跡の湾曲部におけるローラ電極のずれ量を許容範囲内に収めることができるので、該湾曲部における溶接品質を、コストをかけずに向上させることができる。   According to the present invention, similarly to the seam welding method described above, the deviation amount of the roller electrode in the curved portion of the welding locus can be kept within an allowable range, so that the welding quality in the curved portion can be reduced without cost. Can be improved.

本発明の一実施形態に係るシーム溶接装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the seam welding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 湾曲部を溶接するときのローラ電極の溶接軌跡に対するずれの傾向を示す図である。It is a figure which shows the tendency of the shift | offset | difference with respect to the welding locus | trajectory of a roller electrode when welding a curved part. 湾曲部を溶接するときのローラ電極における速度差を示す図である。It is a figure which shows the speed difference in a roller electrode when welding a curved part. 湾曲部を溶接するときのローラ電極の角速度と好ましい回転速度との関係を調べた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having investigated the relationship between the angular velocity of a roller electrode when welding a curved part, and preferable rotational speed. 図1の装置のコントローラによる溶接処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the welding process by the controller of the apparatus of FIG.

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図1に示すように、実施形態のシーム溶接装置1は、ワークに対して加圧力を付与しながら溶接電流を供給する溶接ヘッド2と、溶接ヘッド2を保持して移動させるマニピュレータ3と、溶接電流の供給源である溶接電源4と、装置各部を制御するコントローラ5とを備える。マニピュレータ3は、本発明における移動手段に対応する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a seam welding apparatus 1 according to an embodiment includes a welding head 2 that supplies a welding current while applying pressure to a workpiece, a manipulator 3 that holds and moves the welding head 2, and a welding A welding power source 4 as a current supply source and a controller 5 for controlling each part of the apparatus are provided. The manipulator 3 corresponds to the moving means in the present invention.

溶接ヘッド2は、ワークを挟んで回転する一対のローラ電極6a及び6bと、ローラ電極6a及び6bをそれぞれ回転させるローラモータ7a及び7bと、ローラ電極6aをローラモータ7aとともに移動させるサーボモータ8とを備える。ワークを構成する母材としては、例えば、車両の燃料タンクを構成するための金属板が該当する。   The welding head 2 includes a pair of roller electrodes 6a and 6b that rotate with a workpiece interposed therebetween, roller motors 7a and 7b that rotate the roller electrodes 6a and 6b, respectively, and a servo motor 8 that moves the roller electrode 6a together with the roller motor 7a. Is provided. As a base material which comprises a workpiece | work, the metal plate for comprising the fuel tank of a vehicle corresponds, for example.

ローラ電極6a及びローラモータ7aは、溶接ヘッド2により、所定の方向に一体として移動し得るように案内され、保持される。この案内方向は、ローラ電極6aがローラ電極6bに近接及び離間する方向である。サーボモータ8は、この接離方向に沿って、ローラ電極6a及びローラモータ7aを移動させる。   The roller electrode 6a and the roller motor 7a are guided and held by the welding head 2 so as to move integrally in a predetermined direction. This guide direction is a direction in which the roller electrode 6a approaches and separates from the roller electrode 6b. The servo motor 8 moves the roller electrode 6a and the roller motor 7a along this contact / separation direction.

コントローラ5は、CPUや、記憶装置、プログラム等により構成される。コントローラ5は、マニピュレータ3の動作を制御するロボット制御部9と、サーボモータ8の駆動を制御するサーボモータ制御部10と、溶接電源4からローラ電極6a及び6bへ供給される溶接電流についての通電のオンオフを制御する通電制御部11と、ローラモータ7a及び7bの駆動を制御するローラモータ制御部12とを備える。   The controller 5 includes a CPU, a storage device, a program, and the like. The controller 5 includes a robot controller 9 that controls the operation of the manipulator 3, a servo motor controller 10 that controls the drive of the servo motor 8, and energization of the welding current supplied from the welding power source 4 to the roller electrodes 6a and 6b. An energization control unit 11 that controls on / off of the roller, and a roller motor control unit 12 that controls driving of the roller motors 7a and 7b.

ロボット制御部9によるマニピュレータ3の制御は、予め定められたワーク上の溶接軌跡に従って溶接ヘッド2が所定の溶接速度で移動するように行われる。このとき、ワークは、固定されていてもよいし、他のマニピュレータにより適宜姿勢や位置を変えながら保持されていてもよい。   Control of the manipulator 3 by the robot controller 9 is performed such that the welding head 2 moves at a predetermined welding speed according to a predetermined welding locus on the workpiece. At this time, the workpiece may be fixed, or may be held by another manipulator while appropriately changing the posture and position.

通電制御部11は、溶接電源4を制御して、溶接電源4からローラ電極6a及び6bへの溶接電流の通電を、所定周期で繰り返す。この周期には、ローラ電極6a及び6bへの通電が行われる通電期間と、該通電が休止される休止期間とが含まれる。この通電期間及び休止期間の長さや溶接電流の大きさは、ワークの材質や溶接速度に応じて決定される。   The energization controller 11 controls the welding power source 4 and repeats energization of the welding current from the welding power source 4 to the roller electrodes 6a and 6b at a predetermined cycle. This period includes an energization period in which the energization of the roller electrodes 6a and 6b is performed and a pause period in which the energization is suspended. The length of the energization period and the rest period and the magnitude of the welding current are determined according to the material of the workpiece and the welding speed.

サーボモータ制御部10によるサーボモータ8の制御は、位置制御やトルク制御により行われる。位置制御は、サーボモータ8のエンコーダの出力に基づいて行われる。トルク制御は、サーボモータ8に流す電流値に基づいて行われる。サーボモータ制御部10は、サーボモータ8により、ローラ電極6a及び6bを介して加圧力をワークへ付与する。   Control of the servo motor 8 by the servo motor control unit 10 is performed by position control or torque control. The position control is performed based on the output of the encoder of the servo motor 8. Torque control is performed based on the value of current flowing through the servo motor 8. The servo motor control unit 10 applies a pressing force to the workpiece via the roller electrodes 6a and 6b by the servo motor 8.

また、コントローラ5は、必要なデータを記憶する記憶部13と、記憶部13のデータに基づいて角速度を算出する角速度算出部14と、記憶部13のデータと角速度算出部14により算出された角速度とに基づいて回転速度を取得する回転速度取得部15と、回転速度取得部15により取得された回転速度を溶接軌跡の湾曲部を溶接するときのローラ電極6a及び6bの回転速度として設定する回転速度補正部16とを備える。   Further, the controller 5 includes a storage unit 13 that stores necessary data, an angular velocity calculation unit 14 that calculates an angular velocity based on the data in the storage unit 13, and the angular velocity calculated by the data and the angular velocity calculation unit 14 in the storage unit 13. Rotation speed acquisition unit 15 that acquires the rotation speed based on the above, and rotation that sets the rotation speed acquired by rotation speed acquisition unit 15 as the rotation speed of roller electrodes 6a and 6b when welding the curved portion of the welding locus And a speed correction unit 16.

記憶部13が記憶するデータには、溶接軌跡を示す教示点データ17や、所定の角速度とローラ電極6a及び6bの回転速度とを対応付ける対応データ18が含まれる。教示点データ17は、対象とするワークについて、溶接軌跡を示すために予め設定された複数の点を示す座標データである。溶接に際しては、教示点データ17により示される溶接軌跡に従って、溶接ヘッド2が移動され、溶接が行われる。   The data stored in the storage unit 13 includes teaching point data 17 indicating a welding locus, and correspondence data 18 that associates a predetermined angular velocity with the rotational speed of the roller electrodes 6a and 6b. The teaching point data 17 is coordinate data indicating a plurality of points set in advance to indicate a welding trajectory for a target workpiece. At the time of welding, the welding head 2 is moved according to the welding locus indicated by the teaching point data 17, and welding is performed.

角速度算出部14による角速度の算出は、教示点データ17と溶接速度に基づいて行われる。回転速度取得部15による回転速度の取得は、算出された角速度に対応する回転速度を、対応データ18を用いて求めることにより行われる。   The calculation of the angular velocity by the angular velocity calculator 14 is performed based on the teaching point data 17 and the welding speed. The acquisition of the rotation speed by the rotation speed acquisition unit 15 is performed by obtaining the rotation speed corresponding to the calculated angular speed using the correspondence data 18.

図2は、溶接軌跡の湾曲部におけるローラ電極6a及び6bの溶接軌跡に対するずれの傾向を示す。図2では、ワークWの一部を、ローラ電極6a及び6bの接離方向に沿って、ローラ電極6a側から見た様子が示されている。なお、ローラ電極6bは、ワークWを挟んでローラ電極6aの反対側に位置しているので、図には現れていない。   FIG. 2 shows a tendency of deviation with respect to the welding locus of the roller electrodes 6a and 6b in the curved portion of the welding locus. FIG. 2 shows a state in which a part of the workpiece W is viewed from the roller electrode 6a side along the contact / separation direction of the roller electrodes 6a and 6b. The roller electrode 6b is not shown in the figure because it is located on the opposite side of the roller electrode 6a with the workpiece W interposed therebetween.

図2(a)及び(b)では、ワークWにおける凸状の湾曲部を溶接軌跡Lに従って溶接する場合について示している。図2(c)及び(d)では、ワークWにおける凹状の湾曲部を溶接軌跡Lに従って溶接する場合について示している。   2A and 2B show the case where the convex curved portion of the workpiece W is welded according to the welding locus L. FIG. 2C and 2D show a case where a concave curved portion of the workpiece W is welded according to the welding locus L. FIG.

図2(a)及び(c)では、ローラ電極6a及び6bの回転速度が、溶接速度に対応する回転速度よりもかなり小さい場合について示されている。この場合、ローラ電極6a及び6bは、その移動軌跡Mで示されるように、図2(a)及び(c)のいずれの場合においても、溶接軌跡Lに対し、その内側(曲率中心Cの側)にずれて移動する。   FIGS. 2A and 2C show a case where the rotational speeds of the roller electrodes 6a and 6b are considerably smaller than the rotational speed corresponding to the welding speed. In this case, as indicated by the movement trajectory M, the roller electrodes 6a and 6b are located on the inner side (on the side of the center of curvature C) with respect to the welding trajectory L in both cases of FIGS. ) And move.

一方、図2(b)及び(d)では、ローラ電極6a及び6bの回転速度が、溶接速度に対応する回転速度よりもかなり大きい場合について示されている。この場合、ローラ電極6a及び6bは、その移動軌跡Mで示されるように、図2(b)及び(d)のいずれの場合においても、溶接軌跡Lに対し、その外側(曲率中心Cの反対側)にずれる。したがって、ローラ電極6a及び6bの回転速度を調整すれば、溶接軌跡Lに対し、移動軌跡Mを一致させることができると考えられる。   On the other hand, FIGS. 2B and 2D show a case where the rotational speeds of the roller electrodes 6a and 6b are considerably larger than the rotational speed corresponding to the welding speed. In this case, as indicated by the movement trajectory M, the roller electrodes 6a and 6b are opposite to the welding trajectory L (the opposite of the center of curvature C) in any of the cases of FIGS. 2B and 2D. To the side). Therefore, it is considered that the movement trajectory M can be matched with the welding trajectory L by adjusting the rotation speeds of the roller electrodes 6a and 6b.

このように、溶接軌跡Lに対して移動軌跡Mがずれるのは、湾曲部をローラ電極6a及び6bが走行するとき、ローラ電極6a及び6bにはある程度の幅があるため、その外側と内側とで速度差が生じることに加え、マニピュレータ3が溶接軌跡Lに沿ってローラ電極6a及び6bを移動させる力よりも、ローラ電極6a及び6bがワークWを送る力の方が大きいからであると考えられる。   As described above, the movement trajectory M is deviated from the welding trajectory L when the roller electrodes 6a and 6b travel along the curved portion, because the roller electrodes 6a and 6b have a certain width. This is because the force of the roller electrodes 6a and 6b sending the workpiece W is larger than the force of the manipulator 3 moving the roller electrodes 6a and 6b along the welding locus L in addition to the speed difference. It is done.

図3は、湾曲部を溶接するときのローラ電極6a及び6bにおける速度差を示す。図3に示すように、上述の速度差△vは、溶接軌跡Lの曲率中心Cからローラ電極6a及び6bの内側までの距離をR、ローラ電極6a及び6bの厚さをT、曲率中心Cの周りのローラ電極6a及び6bの角速度をωとすれば、△v=(R+T)ω−Rω=Tωとなり、角速度ωに比例する。したがって、溶接軌跡Lに移動軌跡Mを一致させるためには、角速度ωに応じて、ローラ電極6a及び6bの回転速度を調整する必要がある。   FIG. 3 shows a speed difference between the roller electrodes 6a and 6b when the curved portion is welded. As shown in FIG. 3, the speed difference Δv described above is such that the distance from the center of curvature C of the welding locus L to the inside of the roller electrodes 6a and 6b is R, the thickness of the roller electrodes 6a and 6b is T, and the center of curvature C If the angular velocity of the roller electrodes 6a and 6b around ω is ω, Δv = (R + T) ω−Rω = Tω, which is proportional to the angular velocity ω. Therefore, in order to make the movement locus M coincide with the welding locus L, it is necessary to adjust the rotation speeds of the roller electrodes 6a and 6b in accordance with the angular velocity ω.

角速度ωは、溶接速度(マニピュレータ3がローラ電極6a及び6bを移動させる速度)をVとすれば、ω=V/Rである。そこで、複数の溶接速度a、b、c(a<b<c)について、種々の角速度ωに対し、溶接軌跡Lに移動軌跡Mを一致させるローラ電極6a及び6bの回転速度を調べたところ、図4のような結果が得られている。   The angular velocity ω is ω = V / R, where V is the welding speed (speed at which the manipulator 3 moves the roller electrodes 6a and 6b). Therefore, for a plurality of welding speeds a, b, and c (a <b <c), the rotational speeds of the roller electrodes 6a and 6b that match the movement locus M with the welding locus L with respect to various angular velocities ω were examined. The result as shown in FIG. 4 is obtained.

図4において、横軸は角速度ωであり、縦軸は回転速度である。ただし、縦軸の回転速度は、溶接速度Vに対応するローラ電極6a及び6bの回転速度に加算する該回転速度の割合rで示している。この加算割合rがゼロのとき、溶接速度Vとローラ電極6a及び6bの回転速度は1対1に対応している。すなわち、溶接速度Vとローラ電極6a及び6bによるワークWの送り速度とが一致する。   In FIG. 4, the horizontal axis is the angular velocity ω, and the vertical axis is the rotational speed. However, the rotation speed on the vertical axis is indicated by a ratio r of the rotation speed added to the rotation speed of the roller electrodes 6a and 6b corresponding to the welding speed V. When the addition ratio r is zero, the welding speed V and the rotation speed of the roller electrodes 6a and 6b correspond to each other one to one. That is, the welding speed V and the feed speed of the workpiece W by the roller electrodes 6a and 6b coincide.

図4では、溶接速度a、b、cの各場合の結果をそれぞれグラフ曲線A、B、Cで示している。したがって、このような角速度ωと加算割合rとの関係に基づき、角速度ωに応じたローラ電極6a及び6bの最適な回転速度を得ることができる。   In FIG. 4, the results for each of the welding speeds a, b, and c are shown by graph curves A, B, and C, respectively. Therefore, based on the relationship between the angular velocity ω and the addition ratio r, an optimum rotational speed of the roller electrodes 6a and 6b according to the angular velocity ω can be obtained.

そこで、本実施形態では、予め角速度ωと加算割合r(回転速度)との対応関係を示すデータを取得し、上述の対応データ18として記憶部13に記憶する記憶工程を実施する。そして、実際の溶接に際しては、その対応データ18を用いてローラ電極6a及び6bの回転速度を補正するようにしている。対応データ18としては、種々の角速度ωの値に対して対応する加算割合rの値を対応付けたテーブルや、この対応関係を表す関数を示すデータを使用することができる。   Therefore, in the present embodiment, a storage process is performed in which data indicating a correspondence relationship between the angular velocity ω and the addition ratio r (rotational speed) is acquired in advance and stored in the storage unit 13 as the correspondence data 18 described above. In actual welding, the correspondence data 18 is used to correct the rotational speeds of the roller electrodes 6a and 6b. As the correspondence data 18, it is possible to use a table in which values of the corresponding addition ratios r are associated with various values of the angular velocity ω, or data indicating a function representing this correspondence.

図5は、コントローラ5による溶接処理を示すフローチャートである。図5に示すように、溶接処理を開始すると、まず、コントローラ5のロボット制御部9が、マニピュレータ3を制御して溶接ヘッド2を移動させ、ローラ電極6a及び6b間に、ワークの溶接開始位置を配置する(ステップS1)。   FIG. 5 is a flowchart showing the welding process by the controller 5. As shown in FIG. 5, when the welding process is started, first, the robot control unit 9 of the controller 5 controls the manipulator 3 to move the welding head 2, and the welding start position of the workpiece between the roller electrodes 6a and 6b. Are arranged (step S1).

次に、サーボモータ制御部10が、サーボモータ8を駆動し、ローラ電極6aを、ローラ電極6bに対峙する所定の位置へ移動させ、ローラ電極6a及び6bによるワークへの加圧力が所定の値となるように、サーボモータ8のトルクを制御する加圧工程を開始する(ステップS2)。   Next, the servo motor control unit 10 drives the servo motor 8 to move the roller electrode 6a to a predetermined position facing the roller electrode 6b, and the pressure applied to the workpiece by the roller electrodes 6a and 6b is a predetermined value. Then, a pressurizing process for controlling the torque of the servo motor 8 is started (step S2).

これと同時に、ロボット制御部9は、教示点データ17により定まる溶接軌跡に従ってシーム溶接が行われるように、溶接ヘッド2をマニピュレータ3で所定の溶接速度Vで移動させる移動工程を開始する(ステップS3)。また、ローラモータ制御部12は、溶接速度Vに応じた所定の回転速度Maでローラ電極6a及び6bが回転するように、ローラモータ7a及び7bを駆動する回転工程を開始する(ステップS4)。   At the same time, the robot controller 9 starts a moving process in which the manipulator 3 moves the welding head 2 at a predetermined welding speed V so that seam welding is performed according to a welding locus determined by the teaching point data 17 (step S3). ). Further, the roller motor control unit 12 starts a rotation process for driving the roller motors 7a and 7b so that the roller electrodes 6a and 6b rotate at a predetermined rotation speed Ma corresponding to the welding speed V (step S4).

次に、通電制御部11が、所定の溶接電流をローラ電極6a及び6bに供給する電流供給工程を開始する(ステップS5)。これにより、ワーク上の溶接軌跡に沿って、シーム溶接が開始される。   Next, the energization control unit 11 starts a current supply process for supplying a predetermined welding current to the roller electrodes 6a and 6b (step S5). Thereby, seam welding is started along the welding locus on the workpiece.

次に、コントローラ5は、ローラ電極6a及び6bが、溶接軌跡上の湾曲部に到達するのを待機する(ステップS6、S7)。この間、溶接軌跡に従って溶接が進行する。湾曲部に到達したかどうかは、教示点データ17に基づいて判定することができる。湾曲部に到達した場合には、次のようにして、ローラ電極6a及び6bの回転速度Maが補正される。   Next, the controller 5 waits for the roller electrodes 6a and 6b to reach the curved portion on the welding locus (steps S6 and S7). During this time, welding proceeds according to the welding locus. Whether or not the bending portion has been reached can be determined based on the teaching point data 17. When the curved portion is reached, the rotational speed Ma of the roller electrodes 6a and 6b is corrected as follows.

すなわち、まず、角速度算出部14が、教示点データ17から得られる該湾曲部の曲率1/R(Rは曲率半径)と溶接速度Vとに基づいて、角速度ω(=V/R)を求める(ステップS8;角速度算出工程)。次に、回転速度取得部15が、得られた角速度ωに対応する加算割合r(図4参照)を、記憶部13の対応データ18に基づいて取得する(ステップS9;回転速度取得工程)。   That is, first, the angular velocity calculation unit 14 obtains the angular velocity ω (= V / R) based on the curvature 1 / R (R is a radius of curvature) of the curved portion obtained from the teaching point data 17 and the welding speed V. (Step S8; angular velocity calculation step). Next, the rotational speed acquisition unit 15 acquires the addition ratio r (see FIG. 4) corresponding to the obtained angular speed ω based on the correspondence data 18 in the storage unit 13 (step S9; rotational speed acquisition step).

そして、回転速度補正部16が、得られた加算割合rが示す回転速度Mb(=Ma+Ma・r)でローラ電極6a及び6bを回転させるように、ローラモータ制御部12に指示する(ステップS10;回転速度補正工程)。ローラモータ制御部12は、これに応じ、回転速度Mbでローラ電極6a及び6bが回転するように、ローラモータ7a及び7bの回転速度を変更する。これにより、回転速度Maの補正が完了する。   Then, the rotation speed correction unit 16 instructs the roller motor control unit 12 to rotate the roller electrodes 6a and 6b at the rotation speed Mb (= Ma + Ma · r) indicated by the obtained addition ratio r (step S10; Rotational speed correction process). In response to this, the roller motor control unit 12 changes the rotation speed of the roller motors 7a and 7b so that the roller electrodes 6a and 6b rotate at the rotation speed Mb. Thereby, the correction of the rotational speed Ma is completed.

次に、コントローラ5は、湾曲部の溶接が終了するのを待機する(ステップS11、S12)。この間、湾曲部の溶接が進行する。   Next, the controller 5 waits for the welding of the bending portion to end (steps S11 and S12). During this time, welding of the curved portion proceeds.

湾曲部の溶接が終了した場合には、回転速度補正部16が、ローラモータ制御部12に対し、ローラ電極6a及び6bの回転速度Mbを元の回転速度Maに戻すように指示する。ローラモータ制御部12は、これに応じ、ローラ電極6a及び6bの回転速度Mbが元の回転速度Maとなるように、ローラモータ7a及び7bの回転速度を変更する(ステップS13)。その後、ステップS6に戻り、次の湾曲部に到達するのを待機する(ステップS6、S7)。   When the welding of the curved portion is completed, the rotation speed correction unit 16 instructs the roller motor control unit 12 to return the rotation speed Mb of the roller electrodes 6a and 6b to the original rotation speed Ma. In response to this, the roller motor controller 12 changes the rotational speeds of the roller motors 7a and 7b so that the rotational speed Mb of the roller electrodes 6a and 6b becomes the original rotational speed Ma (step S13). Then, it returns to step S6 and waits to reach the next bending part (steps S6 and S7).

この間、コントローラ5は、ステップS7又はS12で、溶接が完了したと判定した場合には、溶接処理を終了する。   During this time, if the controller 5 determines in step S7 or S12 that welding has been completed, the welding process ends.

本実施形態によれば、予め記憶された角速度ωとこれに対応する好ましい加算割合rとを対応させた対応データ18とに基づいて、溶接軌跡上の湾曲部を溶接する際のローラ電極6a及び6bの回転速度Maを補正するようにしたので、ローラ電極6a及び6bの溶接軌跡からのずれを、許容範囲内に収めることができる。   According to the present embodiment, the roller electrode 6a when welding the curved portion on the welding locus, based on the correspondence data 18 in which the angular velocity ω stored in advance and the preferable addition ratio r corresponding thereto are associated with each other, Since the rotational speed Ma of 6b is corrected, the deviation of the roller electrodes 6a and 6b from the welding trajectory can be within an allowable range.

なお、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、対応データ18として、角速度ωと加算割合rとの対応関係を示すデータの代わりに、角速度ωとローラ電極6a及び6bの回転速度そのものとの対応関係を示すデータを用いてもよい。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, as the correspondence data 18, instead of data indicating the correspondence between the angular velocity ω and the addition ratio r, data indicating the correspondence between the angular velocity ω and the rotation speeds of the roller electrodes 6a and 6b may be used.

また、上述の実施形態においては、対応データ18として、角速度ωと加算割合rとの対応関係を示すデータを用いているが、これらの対応関係に加え、さらに溶接速度との対応関係を示すデータを用いてもよい。これによれば、溶接速度が変化する場合についても、ローラ電極6a及び6bの回転速度の補正を適切に行うことができる。   In the above-described embodiment, data indicating the correspondence between the angular velocity ω and the addition ratio r is used as the correspondence data 18, but in addition to these correspondences, data indicating the correspondence with the welding speed. May be used. According to this, even when the welding speed changes, it is possible to appropriately correct the rotational speed of the roller electrodes 6a and 6b.

1…シーム溶接装置、3…マニピュレータ(移動手段)、6a,6b…ローラ電極、7a,7b…ローラモータ、8…サーボモータ(アクチュエータ)、11…通電制御部、13…記憶部、14…角度算出部、15…回転速度取得部、16…回転速度補正部、18…対応データ、W…ワーク。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Seam welding apparatus, 3 ... Manipulator (moving means), 6a, 6b ... Roller electrode, 7a, 7b ... Roller motor, 8 ... Servo motor (actuator), 11 ... Current supply control part, 13 ... Memory | storage part, 14 ... Angle Calculation part, 15 ... rotational speed acquisition part, 16 ... rotational speed correction part, 18 ... correspondence data, W ... work.

Claims (3)

一対のローラ電極によりワークを加圧する加圧工程と、
前記ローラ電極を回転させる回転工程と、
前記ローラ電極に溶接電流を供給する電流供給工程と、
前記加圧、回転及び供給に並行して、予め定められた溶接軌跡に従い、前記ワーク又はローラ電極を溶接速度で移動させる移動工程と、
前記ローラ電極の角速度と回転速度とを対応付けた対応データを記憶する記憶工程と、
前記溶接軌跡の湾曲部における曲率と前記溶接速度とに基づいて前記ローラ電極の角速度を算出する角速度算出工程と、
前記角速度算出工程で算出された角速度に対応する回転速度を前記対応データに基づいて取得する回転速度取得工程と、
前記回転速度取得工程で得られた回転速度を、前記回転工程で回転されるローラ電極の前記湾曲部における回転速度として設定する回転速度補正工程とを備え
前記記憶工程で記憶される角速度と回転速度は、前記湾曲部において、前記溶接軌跡に対する前記移動工程での移動の軌跡のずれを許容範囲内に収める値を有することを特徴とするシーム溶接方法。
A pressurizing step of pressurizing the workpiece with a pair of roller electrodes;
A rotating step of rotating the roller electrode;
A current supply step for supplying a welding current to the roller electrode;
In parallel with the pressurization, rotation and supply, a moving step of moving the workpiece or the roller electrode at a welding speed according to a predetermined welding trajectory,
A storage step of storing correspondence data in which the angular velocity and the rotation speed of the roller electrode are associated with each other;
An angular velocity calculating step of calculating an angular velocity of the roller electrode based on the curvature at the curved portion of the welding locus and the welding velocity;
A rotational speed acquisition step of acquiring a rotational speed corresponding to the angular speed calculated in the angular speed calculation step based on the correspondence data;
A rotation speed correction step of setting the rotation speed obtained in the rotation speed acquisition step as a rotation speed in the curved portion of the roller electrode rotated in the rotation step ;
The seam welding method according to claim 1, wherein the angular velocity and the rotational speed stored in the storage step have values that allow a deviation of a movement locus in the movement step with respect to the welding locus to fall within an allowable range in the bending portion .
前記移動工程において、前記ローラ電極はマニピュレータにより保持され、In the moving step, the roller electrode is held by a manipulator,
前記角速度算出工程における角速度の算出は、該角速度をω、前記溶接速度をV、前記湾曲部の曲率半径をRとすれば、ω=V/Rで求められることを特徴とする請求項1に記載のシーム溶接方法。  The angular velocity calculation in the angular velocity calculation step is obtained by ω = V / R, where ω is the angular velocity, V is the welding speed, and R is the radius of curvature of the curved portion. The described seam welding method.
ワークに加圧力と溶接電流を付与するための一対のローラ電極と、
前記ローラ電極を回転させるローラモータと、
予め定められた溶接軌跡に従い、前記ワーク又はローラ電極を溶接速度で移動させる移動手段と、
前記ローラ電極の角速度と回転速度とを対応付けた対応データを記憶する記憶部と、
前記溶接軌跡の湾曲部における曲率及び前記溶接速度に基づいて前記ローラ電極の角速度を算出する角速度算出部と、
前記角速度算出部により算出された角速度に対応する回転速度を前記対応データに基づいて取得する回転速度取得部と、
前記回転速度取得部により得られた回転速度を、前記ローラモータにより回転されるローラ電極の前記湾曲部における回転速度として設定する回転速度補正部とを備え
前記記憶部が記憶する角速度と回転速度は、前記湾曲部において、前記溶接軌跡に対する前記移動手段によるローラ電極の移動の軌跡のずれを許容範囲内に収める値を有することを特徴とするシーム溶接装置。
A pair of roller electrodes for applying pressure and welding current to the workpiece;
A roller motor for rotating the roller electrode;
Moving means for moving the workpiece or roller electrode at a welding speed according to a predetermined welding trajectory;
A storage unit for storing correspondence data in which the angular velocity and the rotation speed of the roller electrode are associated with each other;
An angular velocity calculating unit that calculates an angular velocity of the roller electrode based on a curvature in the curved portion of the welding locus and the welding speed;
A rotational speed acquisition unit that acquires a rotational speed corresponding to the angular speed calculated by the angular speed calculation unit based on the correspondence data;
A rotation speed correction unit that sets the rotation speed obtained by the rotation speed acquisition unit as a rotation speed of the curved portion of the roller electrode rotated by the roller motor ;
The angular velocity and the rotational speed stored in the storage unit have values that allow the deviation of the trajectory of the movement of the roller electrode by the moving unit with respect to the welding trajectory to fall within an allowable range in the bending portion. .
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