焊接检查机器人系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及执行焊接检查的机器人系统。
【背景技术】
[0002]检查焊接在工件上的焊接部件的焊接品质的机器人系统是已知的。例如，在JP2007-278809A中公开了使用安装于机器人臂的前端的超声波传感器来检查焊接品质的方法。
[0003]但是，在JP2007-278809A所公开的相关技术中，需要超声波传感器及控制超声波传感器的控制装置，因此结构复杂。
[0004]因此，要求结构简单，并且能检查焊接在工件上的焊接部件的焊接品质的机器人系统。
【发明内容】
[0005]根据本发明的第一方案，提供一种机器人系统，其具备机器人，该机器人在臂前端具备由伺服马达驱动的两个爪，该机器人系统执行包括通过焊接而安装的焊接部件的工件的焊接检查，具备检测在利用上述两个爪以规定的力对上述焊接部件施加负荷时的、上述两个爪的相对位置的位置检测部、计算上述相对位置与规定的基准相对位置之间的误差的误差计算部、在上述误差为规定的阈值以下时判断为上述工件是良品，并且在上述误差比上述规定的阈值大时判断为上述工件是次品的判断部。
[0006]根据本发明的第二方案，第一方案的机器人系统还具备根据上述工件的种类，改变对上述焊接部件施加负荷时的力的大小、上述基准相对位置、上述规定的阈值中的至少任一个的设定改变部。
[0007]根据本发明的第三方案，提供一种机器人系统，其具备机器人，该机器人在臂前端具备由伺服马达驱动的两个爪，该机器人系统执行包括通过焊接而安装的焊接部件的工件的焊接检查，具备检测在上述两个爪分别与上述焊接部件接触时的上述两个爪的第一相对位置、并且检测由上述两个爪以规定的力对上述焊接部件施加负荷时的上述两个爪的第二相对位置的位置检测部、计算上述第一相对位置与上述第二相对位置之间的变化量的变化量计算部、计算上述变化量与规定的基准变化量之间的误差的误差计算部、在上述误差是规定的阈值以下时判断为上述工件是良品、并且在上述变化量比上述规定的阈值大时判断为上述工件是次品的判断部。
[0008]根据本发明的第四方案，第三方案的机器人系统还具备根据上述工件的种类，改变对上述焊接部件施加负荷时的力的大小、上述基准变化量、上述规定的阈值中的至少任一个的设定改变部。
[0009]根据本发明的第五方案，第一至第四中任一个方案的机器人系统还具备以利用上述两个爪把持上述工件，将上述工件搬运到规定的位置的方式控制机器人的搬运控制部，上述搬运控制部以将判断为良品的上述工件搬运到第一位置，并且将判断为次品的上述工件搬运到与上述第一位置不同的第二位置的方式控制机器人。
[0010]根据本发明的第六方案，第一至第五中任一个方案的机器人系统还具备根据上述工件的种类，改变对上述焊接部件施加负荷的前后的上述两个爪的开口宽度的开口宽度改变部。
[0011]本发明的效果如下。
[0012]根据具有上述结构的机器人系统，基于对焊接部件施加规定的负荷时的焊接部件的位移量，判断焊接品质。由此，由于不需要用于检查焊接品质的专用的传感器及其控制装置，因此可使机器人系统的结构简单化。
[0013]这些及其他本发明的目的、特征及优点通过参照附图所示的本发明示例的实施方式的详细说明变得更明确。
【附图说明】
[0014]图1是表示一实施方式的机器人系统的整体结构的立体图。
[0015]图2是表示成为焊接检查的对象的工件的立体图。
[0016]图3A是放大表示工件的周围的局部放大图。
[0017]图3B是放大表示工件的周围的局部放大图。
[0018]图4是一实施方式的机器人系统的功能方框图。
[0019]图5是表示为了搬运工件而利用手保持工件的状态的侧视图。
[0020]图6是表示具有其他方式的工件的立体图。
[0021]图7是表示利用图4的机器人系统执行焊接检查时的工序的流程的流程图。
[0022]图8是其他实施方式的机器人系统的功能方框图。
[0023]图9是表示利用图8的机器人系统执行焊接检查时的工序的流程的流程图。
【具体实施方式】
[0024]下面，参照【附图说明】本发明的实施方式。图示的实施方式的结构要素为了有助于本发明的理解而适当改变比例尺。另外，在多个图中，对相同或对应的结构要素使用相同的参照符号。
[0025]图1是表示一实施方式的机器人系统10的整体结构的立体图。机器人系统10是检查包括焊接部件的工件的焊接品质的焊接检查机器人系统。机器人系统10具备由未图示的机器人控制装置控制的机器人20。
[0026]机器人20具备具有能旋转的主体部的基体22、能相对于基体22旋转地安装的下臂24、能相对于下臂24旋转地安装的上臂26、能相对于上臂26旋转地安装的手腕部28、以及安装于手腕部28的手30。图1所示例的机器人20是六轴机器人，但本发明也能适用于具有任意结构的机器人。
[0027]手30具有从手30突出地延伸，以能互相接近或离开的方式相对移动的一对爪32。爪32以在可动范围内具有任意的开口宽度的方式由伺服马达34控制。手30的爪32以在执行焊接检查时，以规定的力对焊接部件施加负荷的方式被控制。
[0028]图2是表示成为焊接检查的对象的工件50的立体图。工件50具有大致具有长方体形状的主体52、焊接在主体52的上表面的两个焊接部件54。各个焊接部件54还具有焊接在工件50上的基部54a、以从主体52的上表面52a离开的方式从基部54a延伸的板状的平板部54b。焊接部件54的基部54a例如利用点焊接、激光焊接等公知的焊接方法焊接在主体52上。焊接部件54以平板部54b互相平行地延伸的方式安装。图示的工件50只不过是一例，只要是本领域技术人员，当然也能利用本发明执行具有其他方式的工件的焊接检查。
[0029]图3A及图3B是放大表示工件50的周围的局部放大图。在执行焊接检查时，机器人20首先如图3A所示，相对于载置于作业台56的工件50，将手30定位在规定的位置。此时，以焊接部件54分别位于手30的爪32之间的方式对手30进行定位。
[0030]并且，如图3B所示，手30的爪32以互相接近的方式向关闭方向被驱动。此时，驱动爪32的伺服马达34以利用规定的转矩旋转的方式被控制。转矩根据执行焊接检查时应施加于焊接部件54的负荷决定。被向关闭方向驱动的爪32以与焊接部件54的平板部54b的面接触，并且，利用与转矩的大小相应的规定的力对焊接部件54施加负荷的方式被驱动。
[0031]图4是一实施方式的机器人系统10的功能方框图。如图所示，机器人系统10具备位置检测部60、误差计算部62、判断部64、搬运控制部66、开口宽度改变部68及设定改变部70。
[0032]位置检测部60检测两个爪32的相对位置。在本实施方式中，爪32被伺服马达32以进行开闭的方式驱动。因此，例如能通过检测伺服马达34的旋转位置，检测爪32的相对位置。伺服马达34的旋转位置例如由旋转编码器检测。在执行焊接检查时，位置检测部60检测爪32以规定的力对焊接部件54施加负荷时的爪32的相对位置。爪32的相对位置从位置检测部60输出到误差计算部62。
[0033]误差计算部62计算由位置检测部60检测的爪32的相对位置与预定的基准相对位置之间的误差。基准相对位置例如是对在焊接检查时合格的工件50，以与焊接检查相同的条件施加负荷时的爪32的相对位置。因此，基准相对位置通过实验求出。由误差计算部62计算的误差输出到判断部64。
[0034]判断部64对由误差计算部62计算的误差和预定的阈值进行比较，在误差是阈值以下的情况下，将该工件50判断为良品。另一方面，在误差比阈值大的情况下，判断部64将该工件50判断为次品。判断结果输出到搬运控制部66。
[0035]以搬运控制部66根据检查的结果将焊接检查结束了的工件50搬运到规定的目标位置的方式控制机器人20。判断为良品的工件50例如被移动到为了下一工序而搬运工件50的传送带。另一方面，判断为次品的工件50被移动到为了废弃或再生循环而搬运工件50的传送带。
[0036]此时，能够将用于焊接检查的手30用于搬运工件50时。图5是表示为了搬运工件50而利用手30保持工件50的状态的侧视图。如图所示，手30比执行焊接检查时扩大爪32的开口宽度，由此，能稳定地把持工件50的主体52。这样，通过将手30也用于工件50的搬运时，能够使机器人系统10的结构简单化。
[0037]设定改变部70根据工件50的种类，改变由爪32对焊接部件54施加负荷时的力的大小、基准相对位置、或用于利用判断部64的判断的阈值。工件50的焊接部件54的强度根据焊接的种类、焊接部件54的基部54a的尺寸、材料、其他要素而变化。另外，根据用途，焊接部件所要求的强度也不同。因此，由设定改变部70改变的各个值根据工件50的种类并由实验求得。
[0038]开口宽度改变部68在对焊接部件54施加负荷的前后改变爪32的开口宽度。爪32的开口宽度能够通过改变伺服马达34的旋转位置而任意地设定。但是，在执行焊接检查时，当爪32的开口宽度过大