專利名稱：點(diǎn)焊裝置以及點(diǎn)焊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及點(diǎn)焊技術(shù)。
背景技術(shù)：
點(diǎn)焊是金屬的接合方法即焊接方法之一，是把持工件并使電流流過(guò)、借助其電阻熱將金屬熔化從而進(jìn)行接合的焊接。點(diǎn)焊裝置具備:焊槍，該焊槍把持工件，且在該焊槍流過(guò)有電流；以及變壓器，該變壓器朝焊槍供給高電流。在對(duì)汽車的車身等較大工件進(jìn)行點(diǎn)焊的情況下，焊槍被安裝于工業(yè)用機(jī)械手而進(jìn)行使用。例如，日本特開2006 - 088160號(hào)公報(bào)公開有能夠提高焊接位置的精度的點(diǎn)焊裝置。在日本特開2006 - 088160號(hào)公報(bào)所公開的點(diǎn)焊裝置中，對(duì)CAD數(shù)據(jù)的全尺寸數(shù)據(jù)、和利用三維位置測(cè)定機(jī)測(cè)定實(shí)際進(jìn)行焊接的焊接位置而得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而判定實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是否處于全尺寸數(shù)據(jù)的規(guī)定范圍內(nèi)。但是，在日本特開2006 - 088160號(hào)公報(bào)所公開的點(diǎn)焊裝置中，即便當(dāng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處于全尺寸數(shù)據(jù)的規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，當(dāng)工件未在恰當(dāng)?shù)奈恢帽缓笜尠殉謺r(shí)、或者工件未以恰當(dāng)姿態(tài)被焊槍把持時(shí)，存在產(chǎn)生端打(焊接電流從凸緣端部溢出)等焊接不良的顧慮。因此，在點(diǎn)焊裝置以及點(diǎn)焊方法中，謀求利用焊槍以恰當(dāng)?shù)奈恢靡约白藨B(tài)把持工件，從而降低焊接不良。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的課題如上所述，其次對(duì)用于解決該課題的手段進(jìn)行說(shuō)明。在本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的點(diǎn)焊方法中，利用焊槍的電極對(duì)把持工件的被焊接部位從而進(jìn)行焊接，其中 ，在利用上述電極對(duì)把持工件的狀態(tài)下，從上述電極對(duì)中的一方的電極側(cè)朝上述工件側(cè)發(fā)射超聲波，在上述電極對(duì)中的另一方的電極側(cè)接收在上述電極對(duì)以及上述工件傳播來(lái)的超聲波，基于上述接收的超聲波的振幅的大小來(lái)檢測(cè)上述電極對(duì)把持上述工件的把持狀態(tài)。在優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施方式中，在利用上述焊槍的上述電極對(duì)把持工件的狀態(tài)下，基于上述接收的超聲波的振幅的大小，估算從上述電極對(duì)的中心位置到位于距該中心位置最短距離的上述工件的能夠焊接的端部為止的距離亦即搭接量，并將上述估算出的搭接量作為上述工件的把持狀態(tài)加以檢測(cè)，當(dāng)上述估算出的搭接量在對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)所需的最低限度的搭接量以上的情況下，執(zhí)行點(diǎn)焊。更優(yōu)選形成為，基于上述估算出的搭接量和對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)所需的最低限度的搭接量之差來(lái)修正上述電極對(duì)把持工件的把持位置，并執(zhí)行點(diǎn)焊。此外，當(dāng)從位于距上述電極對(duì)的中心位置最短距離的上述工件的能夠焊接的端部到第二端部為止的距離在下述合計(jì)值以上的情況下，對(duì)上述電極對(duì)把持工件的把持位置進(jìn)行修正，并執(zhí)行點(diǎn)焊，上述第二端部是位于連結(jié)該工件的端部和電極對(duì)的中心位置的直線的延長(zhǎng)線上的能夠焊接的端部，上述合計(jì)值是指:上述估算出的搭接量、對(duì)上述工件的把持位置進(jìn)行修正的修正量、上述電極的半徑以及為了避免上述電極對(duì)與工件之間的干涉而設(shè)定的余量的合計(jì)值。在其他的優(yōu)選實(shí)施方式中，基于上述接收的超聲波的振幅的大小估算上述工件相對(duì)于與上述電極的軸線垂直的平面傾斜的角度，并將上述估算出的傾斜角度作為上述工件的把持狀態(tài)加以檢測(cè)，當(dāng)上述估算出的傾斜角度在對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)當(dāng)確保的最低限度的值以下的情況下，執(zhí)行點(diǎn)焊。在上述實(shí)施方式中，優(yōu)選形成為，在不執(zhí)行點(diǎn)焊的情況下，進(jìn)行警告。在本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的點(diǎn)焊裝置中，利用焊槍的電極對(duì)把持工件的被焊接部位從而進(jìn)行焊接，其中，上述點(diǎn)焊裝置具備:超聲波發(fā)射傳感器，該超聲波發(fā)射傳感器設(shè)置于上述電極對(duì)中的一方的電極側(cè)，并朝上述工件側(cè)發(fā)射超聲波；超聲波接收傳感器，該超聲波接收傳感器設(shè)置于上述電極對(duì)中的另一方的電極側(cè)，并接收在上述電極對(duì)以及上述工件傳播來(lái)的超聲波；以及控制器，該控制器基于利用上述超聲波接收傳感器接收的超聲波的振幅的大小檢測(cè)上述焊槍的上述電極對(duì)把持上述工件的把持狀態(tài)，從而對(duì)上述焊槍進(jìn)行控制。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，在利用上述焊槍的上述電極對(duì)把持工件的狀態(tài)下，上述控制器基于由上述超聲波接收傳感器接收的超聲波的振幅的大小，估算從上述電極對(duì)的中心位置到位于距該中心位置最短距離的上述工件的能夠焊接的端部為止的距離亦即搭接量，并將上述估算出的搭接量作為上述工件的把持狀態(tài)加以檢測(cè)，當(dāng)上述估算出的搭接量在對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)所需的最低限度的搭接量以上的情況下，執(zhí)行點(diǎn)焊。更優(yōu)選形成為，上述控制器基于上述估算出的搭接量和對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)所需的最低限度的搭接量之差來(lái)修正上述電極對(duì)把持工件的把持位置，并執(zhí)行點(diǎn)焊。此外，更優(yōu)選形成為，當(dāng)從位于距上述電極對(duì)的中心位置最短距離的上述工件的能夠焊接的端部到第二端部·為止的距離在下述合計(jì)值以上的情況下，上述控制器對(duì)上述電極對(duì)把持工件的把持位置進(jìn)行修正，并執(zhí)行點(diǎn)焊，上述第二端部是位于連結(jié)該工件的端部和電極對(duì)的中心位置的直線的延長(zhǎng)線上的能夠焊接的端部，上述合計(jì)值是指:上述估算出的搭接量、對(duì)上述工件的把持位置進(jìn)行修正的修正量、上述電極的半徑以及為了避免上述電極對(duì)與工件之間的干涉而設(shè)定的余量的合計(jì)值。在其他的優(yōu)選實(shí)施方式中，上述控制器基于上述接收的超聲波的振幅的大小估算上述工件相對(duì)于與上述電極的軸線垂直的平面傾斜的角度，并將上述估算出的傾斜角度作為上述工件的把持狀態(tài)加以檢測(cè)，并當(dāng)上述估算出的傾斜角度在對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)當(dāng)確保的最低限度的值以下的情況下，執(zhí)行點(diǎn)焊。在上述實(shí)施方式中，優(yōu)選形成為，在不執(zhí)行點(diǎn)焊的情況下，進(jìn)行警告。根據(jù)本發(fā)明，能夠利用焊槍在恰當(dāng)?shù)奈恢?、以恰?dāng)?shù)淖藨B(tài)把持工件，能夠降低焊接不良。


圖1是示出點(diǎn)焊裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出控制器周邊的電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是示出搭接量R與超聲波振幅D之間的相關(guān)性的曲線圖。
圖4是示出第一實(shí)施方式所涉及的點(diǎn)焊控制的流程的流程圖。圖5是示出傾斜角度Θ與超聲波振幅D之間的相關(guān)性的曲線圖。圖6是示出第二實(shí)施方式所涉及的點(diǎn)焊控制的流程的流程圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明10:焊槍；11:電極；12:電極；20:供電裝置；30:機(jī)械手；41:超聲波發(fā)射傳感器；42:超聲波接收傳感器；50:控制器；W:工件。
具體實(shí)施例方式使用圖1對(duì)點(diǎn)焊裝置100的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。另外，在圖1的左側(cè)，示出把持工件W的情況下的焊槍10的放大圖。并且，圖1的虛線表不電氣信號(hào)線。點(diǎn)焊裝置100 是把持工件W并使電流流過(guò)，利用其電阻熱將金屬熔化從而進(jìn)行接合的焊接裝置。另外，本實(shí)施方式的工件W是汽車的車身(車門的接合部分)。點(diǎn)焊裝置100具備焊槍10、供電裝置20、機(jī)械手30以及用于檢測(cè)工件W的把持狀態(tài)的控制器50。焊槍10把持工件W，并使電流流過(guò)而進(jìn)行焊接。焊槍10安裝于機(jī)械手30，其位置以及姿態(tài)能夠自由變更。焊槍10具備分別成對(duì)設(shè)置的電極11/12、柄21/22以及楔塊31/32，超聲波發(fā)射傳感器41，超聲波接收傳感器42。電極11以及電極12把持工件W并使電流流過(guò)。電極11以及電極12同軸地配置在垂直地貫通工件W的被焊接部位的軸上。柄21/22支承各電極11/12。楔塊31/32配置在各柄21/22的軸向中央部，并傳播超聲波。超聲波發(fā)射傳感器41安裝于楔塊31。在利用電極11以及電極12把持工件W后的狀態(tài)下，超聲波發(fā)射傳感器41朝工件W側(cè)發(fā)射超聲波。超聲波接收傳感器42安裝于楔塊32。從超聲波發(fā)射傳感器41發(fā)射的超聲波依次經(jīng)過(guò)楔塊31、柄21、電極11、電極12、柄22以及楔塊32，并由超聲波接收傳感器42接收。供電裝置20對(duì)焊槍10的電極11/12供給高電流。供電裝置20利用變壓器對(duì)商用電源的電壓進(jìn)行升壓，從而對(duì)焊槍10供給高電流。供電裝置20配置在機(jī)械手30附近。供電裝置20與焊接控制器60連接。機(jī)械手30是對(duì)焊槍10的位置以及姿態(tài)進(jìn)行控制的多關(guān)節(jié)的工業(yè)用機(jī)器人。機(jī)械手30與機(jī)器人控制器70連接。在利用焊槍10的電極11/12把持工件W后的狀態(tài)下，控制器50利用超聲波發(fā)射傳感器41朝電極11/12以及工件W發(fā)射超聲波，并利用超聲波接收傳感器42接收在電極11/12以及工件W傳播的超聲波。進(jìn)而，基于利用超聲波接收傳感器42接收的超聲波的振幅的大小檢測(cè)焊槍10的電極11/12對(duì)工件W的把持狀態(tài)。并且，控制器50朝機(jī)器人控制器70發(fā)送可否進(jìn)行焊接的信息、端打信息以及焊槍垂面斷裂(面直崩Λ)信息。焊接控制器60對(duì)供電裝置20進(jìn)行控制從而朝焊槍10供給高電流。機(jī)器人控制器70對(duì)機(jī)械手30進(jìn)行控制從而使焊槍10的位置以及姿態(tài)自由變更。并且，機(jī)器人控制器70朝焊接控制器60發(fā)送能否執(zhí)行焊接的信息。使用圖2對(duì)控制器50周邊的電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
另外，在圖2中，用虛線表示焊槍10以及工件W。并且，在圖2中，用雙點(diǎn)劃線表示超聲波的傳播路徑。超聲波發(fā)射傳感器41經(jīng)由超聲波發(fā)生器51與控制器50連接。超聲波發(fā)生器50是超聲波的發(fā)生源。超聲波接收傳感器42經(jīng)由前置放大器52以及Α/D轉(zhuǎn)換板53與控制器50連接。前置放大器52對(duì)利用超聲波發(fā)射傳感器41接收到的超聲波信號(hào)的增益進(jìn)行調(diào)整。Α/D轉(zhuǎn)換板53將利用前置放大器52調(diào)整增益后的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。如上，從超聲波發(fā)射傳感器41發(fā)射的超聲波經(jīng)過(guò)電極對(duì)11/12以及工件W，并由超聲波接收傳感器42接收。此時(shí)，根據(jù)工件W與電極對(duì)11/12之間的相對(duì)位置關(guān)系不同，所接收到的超聲波的振幅的大小發(fā)生變化。即，通過(guò)在控制器50檢測(cè)超聲波的振幅的大小來(lái)作為工件W的把持狀態(tài)從而對(duì)焊槍10進(jìn)行控制，能夠降低發(fā)生焊接不良的情況。[第一實(shí)施方式]使用圖3對(duì)搭接量R與超聲波振幅D之間的相關(guān)性進(jìn)行說(shuō)明。另外，在圖3的下方示出以橫軸表示搭接量R、以縱軸表示超聲波振幅D的搭接量R與超聲波振幅D之間的相關(guān)性的曲線圖。并且，在圖3的上方，以剖視示意圖示出各搭接量R的狀態(tài)。搭接量R是指:在利用焊槍10的電極11/12把持工件W后的狀態(tài)下，從電極11/12的中心位置(軸線)到距該中心位置最短距離的能夠焊接的工件W的端部為止的距離，是表示電極11/12對(duì)工件W的把持狀態(tài)的指標(biāo)。所謂能夠焊接的工件W的端部是指:被焊接部件的端面、被焊接部件的即將立起之前等的部位，是被焊接部位從平面開始變化的部位。圖3中的全搭接量R2是指:在利用焊槍10的電極11/12把持工件W的狀態(tài)下，從相對(duì)于電極11/12的中心位置(`軸線)離開最短距離的能夠焊接的工件W的端部(第一端部)起、到位于工件W的該端部與電極11/12的中心位置的連線的延長(zhǎng)線上的能夠焊接的工件W的端部(第二端部)為止的距離，表示能夠焊接的工件W的長(zhǎng)度。超聲波振幅D是指利用超聲波接收傳感器42接收到的超聲波的振幅。對(duì)于搭接量R與超聲波振幅D之間的相關(guān)性，可知:隨著搭接量R從零開始變大，超聲波振幅D變大，并且，從搭接量R超過(guò)規(guī)定的值起，超聲波振幅D恒定。一般情況下，對(duì)于超聲波的傳播速度，與剛體(電極11/12或者工件W)中的傳播速度相比較，空氣中的傳播速度極慢。并且，由于在剛體(電極11/12或者工件W)中和在空氣中，聲阻抗差別極大，因此可知在剛體中傳播的超聲波幾乎不會(huì)朝空氣中傳播。搭接量R越小，則電極11/12把持越靠近工件W的端部的部分，因此，超聲波難以全部傳播至工件W。因此，由超聲波發(fā)射傳感器41發(fā)射的超聲波中，在電極11/12以及工件W傳播并由超聲波接收傳感器42接收的超聲波變?nèi)酰暡ǖ恼穹冃?。根?jù)以上原因得出了上述搭接量R與超聲波振幅D之間的相關(guān)性。使用圖4對(duì)點(diǎn)焊控制SlOO進(jìn)行說(shuō)明。在步驟SlOl中，操作者對(duì)機(jī)器人控制器70指示工件W的焊接打點(diǎn)位置。在步驟S102中，機(jī)器人控制器70利用機(jī)械手30使焊槍10朝焊接打點(diǎn)位置移動(dòng)。在步驟S103中，機(jī)器人控制器70使焊槍10把持工件W。在步驟S104中，控制器50利用超聲波發(fā)生器50發(fā)生超聲波，并從超聲波發(fā)射傳感器41發(fā)射超聲波。在步驟S105中，超聲波接收傳感器42接收從超聲波發(fā)射傳感器41發(fā)射并在電極11/12以及工件W傳播而來(lái)的超聲波，前置放大器52對(duì)由超聲波接收傳感器42接收到的超聲波信號(hào)的增益進(jìn)行調(diào)整，Α/D轉(zhuǎn)換板53將利用前置放大器52調(diào)整增益后的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后的超聲波信號(hào)由控制器50接收。在步驟S106中，控制器50基于搭接量R與超聲波振幅D之間的相關(guān)性，并利用接收到的超聲波信號(hào)的振幅D估算搭接量R。另外，搭接量R與超聲波振幅D之間的相關(guān)性被預(yù)先存儲(chǔ)于控制器50。在步驟S107中，控制器50確認(rèn)在步驟S106中估算出的搭接量R是否在規(guī)定搭接量Rl以上。規(guī)定搭接量Rl是指:在對(duì)工件W的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)，為了不招致接合不良而最低限度需要的搭接量(最低限度需要的從電極11/12的中心位置到工件W的端部為止的距離)。規(guī)定搭接量Rl被預(yù)先存儲(chǔ)于控制器50。當(dāng)所估算出的搭接量R在規(guī)定搭接量Rl以上的情況下，移至步驟S111。當(dāng)所估算出的搭接量不在規(guī)定搭接量Rl以上的情況下，移至步驟S108。在步驟S108中，控制器50利用下述的式(I)計(jì)算出修正量α。[式(I)][修正量α]=[規(guī)定搭接量Rl]—[搭接量R]在步驟S109 中，控制器50確認(rèn)下述的式(2)是否成立。當(dāng)式(2)成立的情況下，認(rèn)為無(wú)法使焊槍10移動(dòng)修正量α，移至步驟S112。當(dāng)式(2)不成立的情況下，移至步驟SllO0[式(2)][全搭接量R2]< [搭接量R] + [修正量α ] + [電極半徑d] + [余量β ]式(2)中的余量β是為了避免電極11/12與工件W的另一端(第二端)干涉而設(shè)定的尺寸。即，若搭接量R、修正量α與電極半徑d的總計(jì)是全搭接量R以下的尺寸，則電極11/12不與工件W的另一端干涉，但實(shí)際上因電極半徑d的公差等的原因，存在發(fā)生干涉的可能性。因此，設(shè)定余量β，當(dāng)式(2)不成立的情況下，電極11/12與工件W的另一端確實(shí)不會(huì)干涉，能夠使焊槍10移動(dòng)。在步驟SllO中，機(jī)器人控制器70利用機(jī)械手30使焊槍10移動(dòng)修正量α。在步驟Slll中，焊接控制器60利用供電裝置20朝電極11/12供給高電流，并進(jìn)行焊接。在步驟S112中，控制器50在監(jiān)視器等輸出警報(bào)，將異常狀態(tài)告知操作者。對(duì)點(diǎn)焊控制SlOO的效果進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)點(diǎn)焊控制S100，能夠利用焊槍10在恰當(dāng)?shù)奈恢冒殉止ぜ。由此，能夠降低例如焊接電流從工件W的端部(凸緣端部)溢出的端打等焊接不良。[第二實(shí)施方式]使用圖5對(duì)傾斜角度Θ與超聲波振幅D之間的相關(guān)性進(jìn)行說(shuō)明。另外，在圖5的下方，示出以橫軸表示傾斜角度Θ、以縱軸表示超聲波振幅D的傾斜角度Θ與超聲波振幅D之間的相關(guān)性的曲線圖。并且，在圖5的上方，以剖視示意圖示出在利用焊槍10的電極11/12把持工件W的狀態(tài)下的傾斜角度Θ。傾斜角度Θ是指在利用焊槍10的電極11/12把持工件W的狀態(tài)下，工件W相對(duì)于與電極11/12的中心位置即軸線垂直的平面傾斜的角度，是表示電極11/12對(duì)工件W的把持狀態(tài)的指標(biāo)。一般情況下，對(duì)于超聲波的傳播速度，與剛體(電極11/12或者工件W)中的傳播速度相比較，空氣中的傳播速度極慢。并且，由于在剛體(電極11/12或者工件)中和在空氣中，聲阻抗差別極大，因此可知在剛體中傳播的超聲波幾乎不會(huì)朝空氣中傳播。傾斜角度Θ越大，則電極11/12與工件W之間的接觸部分越小，因此，超聲波難以全部傳播至工件W。因此，由超聲波發(fā)射傳感器41發(fā)射的超聲波中，在電極11/12以及工件W傳播并由超聲波接收傳感器42接收的超聲波變?nèi)?，超聲波的振幅變小。根?jù)以上原因得出了上述傾斜角度Θ與超聲波振幅D之間的相關(guān)性。使用圖6對(duì)點(diǎn)焊控制S200進(jìn)行說(shuō)明。在步驟S201中，操作者對(duì)機(jī)器人控制器70指示工件W的焊接打點(diǎn)位置。在步驟S202中，機(jī)器人控制器70利用機(jī)械手30使焊槍10朝焊接打點(diǎn)位置移動(dòng)。在步驟S203中，機(jī)器人控制器70使焊槍10把持工件W。在步驟S204中，控制器50利用超聲波發(fā)生器50發(fā)生超聲波，并從超聲波發(fā)射傳感器41發(fā)射超聲波。在步驟S205中，超聲波接收傳感器42接收從超聲波發(fā)射傳感器41發(fā)射并在電極11/12以及工件W傳播而來(lái)的超聲波，前置放大器52對(duì)由超聲波接收傳感器42接收到的超聲波信號(hào)的增益進(jìn)行調(diào)整，Α/D轉(zhuǎn)換板53將利用前置放大器52調(diào)整增益后的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后的超聲波信號(hào)由控制器50接收。在步驟S206中，控制器50 基于傾斜角度Θ與超聲波振幅D之間的相關(guān)性，并利用接收到的超聲波信號(hào)的振幅D估算傾斜角度Θ。另外，傾斜角度Θ與超聲波振幅D之間的相關(guān)性被預(yù)先存儲(chǔ)于控制器50。在步驟S207中，控制器50確認(rèn)在步驟S206中估算出的傾斜角度Θ是否在規(guī)定傾斜角度θ I以下。規(guī)定傾斜角度Θ I是指:在對(duì)工件W進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)，為了不招致接合不良而最低限度需要的水平度(相對(duì)于電極11/12的軸線的垂直度)，規(guī)定傾斜角度Θ I被預(yù)先存儲(chǔ)于控制器50。當(dāng)所估算出的傾斜角度Θ在規(guī)定傾斜角度Θ I以下的情況下，移至步驟S208。當(dāng)所估算出的傾斜角度Θ不在規(guī)定傾斜角度Θ1以下的情況下，移至步驟S209.
在步驟S208中，焊接控制器60利用供電裝置20對(duì)電極11/12供給高壓電流，并進(jìn)行焊接。在步驟S209中，控制器50在監(jiān)視器等輸出警報(bào)，將異常狀態(tài)告知操作者。對(duì)點(diǎn)焊控制S200的效果進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)點(diǎn)焊控制S200，能夠利用焊槍10以恰當(dāng)?shù)慕嵌劝殉止ぜ。由此，能夠降低焊接不良，能夠確保點(diǎn)焊的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種點(diǎn)焊方法，利用焊槍的電極對(duì)把持工件的被焊接部位從而進(jìn)行焊接，其中， 在利用上述電極對(duì)把持工件的狀態(tài)下，從上述電極對(duì)中的一方的電極側(cè)朝上述工件側(cè)發(fā)射超聲波， 在上述電極對(duì)中的另一方的電極側(cè)接收在上述電極對(duì)以及上述工件傳播來(lái)的超聲波， 基于上述接收的超聲波的振幅的大小來(lái)檢測(cè)上述電極對(duì)把持上述工件的把持狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)焊方法，其中， 在利用上述焊槍的上述電極對(duì)把持工件的狀態(tài)下，基于上述接收的超聲波的振幅的大小，估算從上述電極對(duì)的中心位置到位于距該中心位置最短距離的上述工件的能夠焊接的端部為止的距離亦即搭接量，并將上述估算出的搭接量作為上述工件的把持狀態(tài)加以檢測(cè)， 當(dāng)上述估算出的搭接量為對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)所需的最低限度的搭接量以上的情況下，執(zhí)行點(diǎn)焊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的點(diǎn)焊方法，其中， 基于上述估算出的搭接量和對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)所需的最低限度的搭接量之差來(lái)修正上述電極對(duì)把持工件的把持位置，并執(zhí)行點(diǎn)焊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的點(diǎn)焊方法，其中， 當(dāng)從位于距上述電極對(duì)的中心位置最短距離的上述工件的能夠焊接的端部到第二端部為止的距離在下述合計(jì)值以 上的情況下，對(duì)上述電極對(duì)把持工件的把持位置進(jìn)行修正，并執(zhí)行點(diǎn)焊， 上述第二端部是位于連結(jié)上述工件的端部和電極對(duì)的中心位置的直線的延長(zhǎng)線上的能夠焊接的端部，上述合計(jì)值是指:上述估算出的搭接量、對(duì)上述工件的把持位置進(jìn)行修正的修正量、上述電極的半徑以及為了避免上述電極對(duì)與工件之間的干涉而設(shè)定的余量的合計(jì)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)焊方法，其中， 基于上述接收的超聲波的振幅的大小估算上述工件相對(duì)于與上述電極的軸線垂直的平面傾斜的角度，并將上述估算出的傾斜角度作為上述工件的把持狀態(tài)加以檢測(cè)， 當(dāng)上述估算出的傾斜角度為對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)當(dāng)確保的最低限度的值以下的情況下，執(zhí)行點(diǎn)焊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的點(diǎn)焊方法，其中， 在不執(zhí)行點(diǎn)焊的情況下，進(jìn)行警告。
7.一種點(diǎn)焊裝置，利用焊槍的電極對(duì)把持工件的被焊接部位從而進(jìn)行焊接，其中， 上述點(diǎn)焊裝置具備: 超聲波發(fā)射傳感器，該超聲波發(fā)射傳感器設(shè)置于上述電極對(duì)中的一方的電極側(cè)，并朝上述工件側(cè)發(fā)射超聲波； 超聲波接收傳感器，該超聲波接收傳感器設(shè)置于上述電極對(duì)中的另一方的電極側(cè)，并接收在上述電極對(duì)以及上述工件傳播來(lái)的超聲波；以及 控制器，該控制器基于利用上述超聲波接收傳感器接收的超聲波的振幅的大小檢測(cè)上述焊槍的上述電極對(duì)把持上述工件的把持狀態(tài)，從而對(duì)上述焊槍進(jìn)行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的點(diǎn)焊裝置，其中，在利用上述焊槍的上述電極對(duì)把持工件的狀態(tài)下，上述控制器基于由上述超聲波接收傳感器接收的超聲波的振幅的大小，估算從上述電極對(duì)的中心位置到位于距該中心位置最短距離的上述工件的能夠焊接的端部為止的距離亦即搭接量，并將上述估算出的搭接量作為上述工件的把持狀態(tài)加以檢測(cè)， 當(dāng)上述估算出的搭接量為對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)所需的最低限度的搭接量以上的情況下，執(zhí)行點(diǎn)焊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的點(diǎn)焊裝置，其中， 上述控制器基于上述估算出的搭接量和對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)所需的最低限度的搭接量之差來(lái)修正上述電極對(duì)把持工件的把持位置，并執(zhí)行點(diǎn)焊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的點(diǎn)焊裝置，其中， 當(dāng)從位于距上述電極對(duì)的中心位置最短距離的上述工件的能夠焊接的端部到第二端部為止的距離在下述合計(jì)值以上的情況下，上述控制器對(duì)上述電極對(duì)把持工件的把持位置進(jìn)行修正，并執(zhí)行點(diǎn)焊， 上述第二端部是位于連結(jié)上述工件的端部和電極對(duì)的中心位置的直線的延長(zhǎng)線上的能夠焊接的端部，上述合計(jì)值是指:上述估算出的搭接量、對(duì)上述工件的把持位置進(jìn)行修正的修正量、上述電極的半徑以及為了避免上述電極對(duì)與工件之間的干涉而設(shè)定的余量的合計(jì)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的點(diǎn)焊裝置，其中， 上述控制器基于上述接收的超聲波的振幅的大小估算上述工件相對(duì)于與上述電極的軸線垂直的平面傾斜的角度，并將上述估算出的傾斜角度作為上述工件的把持狀態(tài)加以檢測(cè)， 并且當(dāng)上述估算出的傾斜角度在對(duì)上述工件的端部進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)當(dāng)確保的最低限度的值以下的情況下，執(zhí)行點(diǎn)焊。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的點(diǎn)焊裝置，其中， 在不執(zhí)行點(diǎn)焊的情況 下，上述控制器進(jìn)行警告。
全文摘要
本發(fā)明提供點(diǎn)焊裝置以及點(diǎn)焊方法。利用焊槍的電極對(duì)把持工件的被焊接部位從而進(jìn)行焊接，在利用上述電極對(duì)把持工件的狀態(tài)下，從上述電極對(duì)中的一方的電極側(cè)朝上述工件側(cè)發(fā)射超聲波，在上述電極對(duì)中的另一方的電極側(cè)接收在上述電極對(duì)以及上述工件傳播來(lái)的超聲波，基于上述接收的超聲波的振幅的大小來(lái)檢測(cè)上述電極對(duì)把持上述工件的把持狀態(tài)。由此，能夠利用焊槍在恰當(dāng)?shù)奈恢?、以恰?dāng)?shù)淖藨B(tài)把持工件，能夠降低焊接不良。
文檔編號(hào)B23K11/11GK103240517SQ201310038699
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者手嶋秀樹, 柴田義范, 小西德次郎, 古川雅志 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社