滚焊设备、滚焊方法、机器人控制装置及机器人的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术的技术问题是提供不受工件的表面状态、整体形状影响的滚焊装置。为了解决该技术问题，滚焊设备(10)具备一对旋转电极(31、32)、电极支承框架(37)、距离测量单元(50)及控制部(43)。电极支承框架(37)支承一对旋转电极(31、32)。距离测量单元(50)设于电极支承框架(37)并对到钢板(61)的边缘(61a)为止的距离进行测量。控制部(43)在用距离测量单元(50)测定到的实际测量距离偏离规定距离的情况下，以使偏差变为零的方式对机器人(20)进行控制，以调节旋转电极(31、32)的行进方向。由此提供实现小型化且不受工件(钢板(61))的表面状态、形状影响的滚焊设备(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于滚焊、尤其是适用于车身的滚焊的滚焊设备、滚焊方法、机器人控制装置以及机器人的控制方法。
技术介绍
已知一种利用旋转电极的滚焊方法。即，利用一对旋转电极来夹住重叠的状态下的两张钢板。向一侧的旋转电极供电并将另一侧的旋转电极作为接地电极。在两张钢板之间生成熔敷金属(熔核)。通过使旋转电极相对地移动，熔敷金属呈线状连续。由于滚焊是连续焊接，因此适用于要求密封性的容器等。但是，在工件为立体的情况下，旋转电极容易从工件脱离。需要采取脱离对策。提出了采取各种旋转电极的脱离对策的滚焊装置(例如，参照专利文献I)。在专利文献I中公开的滚焊装置包括:基台，其固定于基础；主体部，其能够回转地被支承在该基台上；旋转机构，其使该主体部进行回转；一对旋转电极，其被支承在主体部；以及测力传感器，其在与工件(焊接对象物)的输送方向正交的方向上对施加在旋转电极的载荷进行测量。旋转电极通过旋转机构绕穿过一对旋转电极的铅垂线进行旋转。以利用测力传感器来测量的载荷变为零的方式使旋转电极绕铅垂线进行回转。由于在专利文献I中公开的滚焊装置由基台、主体部、旋转机构、以及旋转电极构成，因此成为非常大型的设备。在要求滚焊装置的低成本化的过程中，希望实现滚焊装置的小型化。另外，在专利文献I中公开的滚焊装置通过以利用测力传感器来测量的载荷变为零的方式使旋转电极绕铅垂线进行回转，从而防止脱离。工件的形状越复杂，利用测力传感器来测量的载荷越容易产生变动。如果载荷产生变动则需要频繁地使旋转电极绕铅垂线进行回转。如果频繁地回转则焊缝弯曲行进的频度提高。要求与工件的形状无关地能够得到理想的焊缝。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-158692号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题本专利技术的技术问题是提供容易地实现小型化并且不受工件的形状的影响的滚焊 目.0用于解决问题的技术方案根据权利要求1涉及的专利技术，提供如下滚焊设备，包括能够在关节上设定一定游隙的多关节机器人、和安装于该机器人的焊接装置，所述滚焊设备在重叠的钢板上实施滚焊，所述焊接装置包括:一对旋转电极；电极支承框架，其支承这些旋转电极；距离测量单元，其设于该电极支承框架并对到所述钢板的边缘为止的距离进行测量；以及控制部，其在利用该距离测量单元来测定到的实际测量距离偏离了规定距离的情况下，以使偏差变为零的方式对所述机器人进行控制，从而调节所述旋转电极的行进方向。根据权利要求2涉及的专利技术，提供如下滚焊设备，包括能够在关节上设定一定游隙的多关节机器人、和安装于该机器人的焊接装置，所述滚焊设备在重叠的钢板上实施滚焊，所述焊接装置包括:一对旋转电极；电极支承框架，其支承这些旋转电极；支承框，其以所述旋转电极在所述钢板上行进时能够改变行进方向的方式能够回转地支承电极支承框架；回转单元，其设于该支承框并使所述电极支承框架进行回转；距离测量单元，其设于所述支承框或者设于所述电极支承框架并对到所述钢板的边缘为止的距离进行测量；以及控制部，其在利用该距离测量单元来测定到的实际测量距离偏离了规定距离的情况下，以使偏差变为零的方式对所述回转单元进行控制，从而调节所述旋转电极的行进方向。根据权利要求3涉及的专利技术，提供如下滚焊方法，所述滚焊方法使用滚焊设备来实施，所述滚焊方法包括:对所述多关节机器人示教焊接线的机器人示教工序；在所述多关节机器人的所述关节上设定游隙的机器人设定工序；将所述规定距离设定在所述控制部的距离设定工序；在进行滚焊时利用所述距离测量单元来对到所述钢板的边缘为止的距离进行测量的距离测定工序；利用所述控制部来求出实际测量距离和所述规定距离的偏差的偏差运算工序；以及利用所述控制部以使所述偏差变为零的方式对所述回转单元进行控制从而调节所述旋转电极的行进方向的电极回转工序。另外，实施方式的一个方案涉及的机器人控制装置具备误差获取部、转换部、以及机器人控制部。误差获取部获取装配在具有多个驱动部的机器人上的末端执行器的测量或者推断出的位置和所述末端执行器的目标位置的误差。转换部将所述误差转换成针对预先设定的所述末端执行器的回转角度的修正角度。机器人控制部以使所述末端执行器基于所述修正角度来进行回转的方式对所述机器人进行控制。专利技术效果在权利要求1涉及的专利技术中，焊接装置设在机器人上。由于焊接装置进行移动，因此不需要使重叠的钢板进行三维的移动。由于在滚焊中，焊接装置的移动全部依靠机器人，因此滚焊设备变得简单。另外，利用距离测量单元来测量钢板的边缘。由于钢板的表面状态、形状的影响难以出现在边缘，因此即使表面上存在凹凸，也能够不受影响地实施距离测量。即，根据本专利技术，能提供实现小型化并且不受钢板的形状的影响的滚焊设备。根据权利要求2涉及的专利技术，与权利要求1同样地，能提供实现小型化并且不受钢板的形状的影响的滚焊设备。并且，由于具备支承框和回转单元，因此能够减轻机器人的负担，并能够采用低级的机器人。在权利要求3涉及的专利技术中，通过在机器人的关节设定游隙，能够使旋转电极进行回转。其结果，与权利要求1或者2同样地，能提供实现小型化并且不受钢板的形状的影响的滚焊设备。根据实施方式的一个方案，在机器人控制装置中，即使末端执行器从目标位置偏移了的情况下，也能够以适当地向目标位置返回的方式，对机器人的动作进行控制。【附图说明】图1是本专利技术涉及的滚焊设备的立体图。图2是表示焊接对象物的一例的图。图3是焊接装置的主视图。图4是图3的4-4线剖视图。图5是距离测量单元的原理图。图6是对漫反射光进行说明的图。图7是距离测量单元的作用图。图8是滚焊设备的作用图。图9是滚焊设备的作用图。图10是对滚焊设备的控制进行说明的流程图。图11是对距离测量单元的其他的配置例进行说明的图。图12是表示焊接装置的变更例的图。图13是图12的13-13线剖视图。图14是以实施方式涉及的机器人及机器人控制装置为中心进行表示的示意图。图15是对由机器人控制装置进行的机器人的控制进行说明的图。图16是表示由机器人控制装置执行的处理顺序的流程图。【具体实施方式】以下，根据附图对本专利技术的优选的实施例进行说明。如图1所示，滚焊设备10由多关节机器人20、和安装于该机器人20的焊接装置30构成。多关节机器人20例如是由下臂部23、上臂部26、以及手腕部29构成的六轴机器人，其中，所述下臂部23利用第一电机Ml (虽然电机是内置的，但为了便于说明，将电机表示在外面。其他的电机也相同。)绕相当于与地面垂直的轴的第一轴21进行转动，并且利用第二电机M2绕相当于水平轴的第二轴22进行摆动，所述上臂部26经由第三轴24与该下臂部23的前端连接并利用第三电机M3绕第三轴24进行摆动，并且利用第四电机M4绕与第三轴24正交的第四轴25进行转动，所述手腕部29经由第五轴27与该上臂部26的前端连接并利用第五电机M5绕第五轴27进行摆动，并且利用第六电机M6绕与第五轴27正交的第六轴28进行转动。位于一对旋转电极31、32之间的示教-点TP具有对于机器人20而言作为正交坐标的X轴、y轴、z轴和作为旋转坐标的Rx轴、Ry轴、Rz轴的位置(包括旋转位置)信息，并规定机器人20的姿态。如图2(a)所示，滚焊设备10供焊接车身，例如，如作为(a)的b_b线剖视图的(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚焊设备，包括能在关节上设定一定游隙的多关节机器人和安装于该机器人的焊接装置，所述滚焊设备在重叠的钢板上实施滚焊，其特征在于，所述焊接装置包括：一对旋转电极；电极支承框架，其支承这些旋转电极；距离测量单元，其设于所述电极支承框架并对到所述钢板的边缘为止的距离进行测量；以及控制部，其在利用所述距离测量单元来测定到的实际测量距离偏离了规定距离的情况下，以使偏差变为零的方式对所述机器人进行控制，从而调节所述旋转电极的行进方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：河合泰宏，山足和彦，小林晴彦，金子贡，栗本典子，中仓雅美，园田哲平，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP