JPH06122082A - スポット溶接用電極の研摩方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極の研摩を行うチップドレッサの構造を簡
素化するとともに、電極の研摩および検査の作業時間を
短縮する。 【構成】 電極１４、１５の先端形状を検知する検知手
段３１が設けられるチップドレッサ２１を一対の電極１
４、１５にて加圧挟持し、この加圧挟持状態で溶接ガン
１１を電極１４、１５の軸心Ａを中心として揺動させ、
溶接ガン１１の揺動によって研摩された電極１４、１５
の先端形状を検知手段５１からの信号に基づいて判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スポット溶接用電極の
研摩方法に関し、とくに電極の研摩を行いつつ電極の研
摩品質を判定することが可能なスポット溶接用電極の研
摩方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スポット溶接に用いられる電極は、溶接
打点数が増加してくると先端部分が変形してくる。電極
先端部が変形した状態で溶接を続行すると溶接条件が当
初の設定から大幅にずれるので、スポット溶接作業で
は、電極を適当な周期をもって整形（ドレッシング）す
ることが必要となる。自動車のボデー組立ライン等で
は、電極の整形は通常チップドレッサと呼ばれる研摩
（研削）装置によって行われている。チップドレッサに
関する先行技術として、たとえば特公平４−３３５５２
号公報、特開平４−１１８１７９号公報が知られてい
る。

【０００３】上記特公平４−３３５５２号公報の装置で
は、電極を溶接機に取付けたままカッタをロータリアク
チュエータにより回転駆動させ、電極の研摩を行うよう
になっている。特開平４−１１８１７９号公報の装置で
は、チップドレッサのカッタを回転駆動させて電極の研
摩を行った後、電極をチップドレッサに隣接して設けら
れた確認装置に移動させ、電極が完全に研摩されたか否
かの判定を行うようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の電極研摩にはつぎの問題がある。

【０００５】（１）上記各公報の電極研摩の場合は、カ
ッタを回転駆動させるアクチュエータやギヤ等が必要に
なりチップドレッサの構造が複雑になる。また、電極の
研摩を確実に行うためには、電極の研摩量を十分に確保
する必要があり、研摩時間が長くなる。

【０００６】（２）電極の研摩をしてから研摩部分を検
査を行う特開平４−１１８１７９号公報の場合は、研摩
工程と検査工程が別工程となるので、研摩、検査に要す
る時間が長くなる。また、検査の結果、不合格になった
場合は、電極を再びチップドレッサで研摩しなければな
らないという不便さがある。

【０００７】自動車のボデー組立ラインでは、ロボット
等の自動機を用いたスポット溶接作業が多く採用されて
おり、溶接ガンはロボット等の自動機によって溶接位置
に正確に位置決めされる。したがって、ロボット等の動
きを有効利用して電極の研摩ができれば非常に便利であ
る。

【０００８】本発明は、上記の問題に着目し、電極の研
摩を行うチップドレッサの構造を簡素化するとともに、
電極の研摩および検査の作業時間を短縮することが可能
なスポット溶接用電極の研摩方法を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係るスポット溶接用電極の研摩方法は、電極
の先端形状を検知する検知手段が設けられるチップドレ
ッサを一対の電極にて加圧挟持し、該加圧挟持状態で溶
接ガンを前記電極の軸心を中心として揺動させ、該溶接
ガンの揺動によって研摩された電極の先端形状の良否を
前記検知手段からの信号に基づいて判定する方法からな
る。

【００１０】

【作用】このように構成されたスポット溶接用電極の研
摩方法においては、チップドレッサを一対の電極で加圧
挟持して状態で溶接ガンを電極の軸心を中心に揺動させ
るので、チップドレッサを回転駆動させなくとも電極の
研摩が可能となる。そのため、チップドレッサにはロー
タリアクチュエータ等の回転駆動手段を設ける必要がな
くなり、チップドレッサの構造が簡素化される。また、
チップドレッサは回転しないので、チップドレッサに電
極の先端形状を検知する検知手段を組込むことが容易と
なり、電極の研摩と検査を同時に行うことが可能とな
る。

【００１１】電極の研摩時には、検知手段からの信号に
基づいて電極の先端形状の良否が判定されるので、電極
の研摩面の形状が良好であると判定された時点で研摩作
業を終了することができる。したがって、電極の過度の
研摩が解消され、研摩および検査の作業時間の短縮が図
れる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明に係るスポット溶接用電極の
研摩方法の望ましい実施例を、図面を参照して説明す
る。

【００１３】第１実施例 図１ないし図４は、本発明の第１実施例を示しており、
とくに溶接ロボットによるスポット溶接作業に適用した
場合を示している。図４において、１１は溶接ロボット
１に取付けられた溶接ガンを示している。溶接ガン１１
は、Ｃ形フレーム１２を有している。Ｃ形フレーム１２
の上端部には加圧シリンダ１３が設けられている。

【００１４】加圧シリンダ１３のロッド１３ａの先端に
は、電極１４が装着されている。Ｃ形フレーム１２の下
端部には、電極１５が装着されている。電極１４と電極
１５は、同一軸線上に位置している。電極１４は加圧シ
リンダ１３によって電極１５に対して進退するようにな
っており、電極１４の電極１５への押圧により薄板鋼板
などの被溶接物が挟持される。

【００１５】溶接ロボット１の近傍には、電極１４、１
５の研摩を行うチップドレッサ２１が配置されている。
チップドレッサ２１は、ボルダ部２２、上部研摩刃２
３、下部研摩刃２４から構成されている。ホルダ部２２
はリング状に形成された絶縁部材から構成されており、
外周部がフレーム２５に固定されている。上部研摩刃２
３および下部研摩刃２４は、ホルダ部２２の内周面に軸
方向に所定の間隔をもって固定されている。上部研摩刃
２３および下部研摩刃２４は、各電極１４、１５をピン
ペル型電極に整形する形状となっている。

【００１６】上部研摩刃２３と下部研摩刃２４との間に
は、電極１４、１５の先端形状を検知する検知手段３１
が設けられている。検知手段３１は、略円板状の絶縁体
３２と棒状の導電体３３とから構成されている。絶縁体
３２の中央部は、軸方向に若干突出している。導電体３
３は、絶縁体３２の中央部を貫通するように設けられて
いる。導電体３３の一方の端面は、絶縁体３２の中央上
面と一致しており、導電体３３の他方の端面は絶縁体３
２の他方の面と一致している。

【００１７】電極１４は、上部研摩刃２３によって所定
の形状に研摩された時に導電体３３の上面と接触するよ
うになっている。電極１５は、下部研摩刃２４によって
所定の形状に研摩された時に導電体３３の下面と接触す
るようになっている。したがって、導電体３３は、電極
１４および電極１５の双方が所定の形状に研摩された時
に、電極１４と電極１５とを電気的に接続する機能を有
している。

【００１８】チップドレッサ２１の近傍には、検知手段
３１からの信号に基づいて電極１４、１５の先端形状の
良否を判定する判定手段としての電気抵抗測定器４１が
設けられている。電気抵抗測定器４１の一方の入力端子
線４２は、接触子４３を介して電極１４と接触可能とな
っている。電気抵抗測定器４１の他方の入力端子線４４
は、接触子４５を介して電極１５と接触可能となってい
る。

【００１９】電気抵抗測定器４１は、接触子４３と接触
子４５の間の電気抵抗が大きい場合は、電極１４、１５
が所定の形状まで研摩されていないと判定し、接触子４
３と接触子４５の間の電気抵抗が著しく小となった場合
は、電極１４、１５が所定の形状まで研摩されたと判定
する。電気抵抗測定器４１の判定結果は、溶接ロボット
１の制御装置２に入力されるようになっている。

【００２０】つぎに、本発明のスポット溶接用電極の研
摩方法およびその作用について説明する。

【００２１】溶接ガン１１による溶接打点数が多くなる
と、電極の先端部が当初の形状に比べて変形するので、
チップドレッサ２１による研摩が行われる。電極１４、
１５の研摩を行う際には、溶接ロボット１によって溶接
ガン１１がチップドレッサ２１が配置される位置まで移
動される。この状態では、電極１４は加圧シリンダ１３
によって引上げられている。

【００２２】溶接ガン１１がチップドレッサ２１の位置
まで移動された状態では、図３に示すように、電極１
４、１５の軸心Ａとチップドレッサ２１との軸心Ｂが一
致される。つぎに、溶接ガン１１の加圧シリンダ１３が
作動し、電極１４が押し下げられる。これにより、チッ
プドレッサ２１の上部研摩刃２３と下部研摩刃２４が電
極１４および電極１５によって加圧挟持される。

【００２３】上部研摩刃２３と下部研摩刃２４が電極１
４および電極１５によって加圧挟持されると、図４に示
すように、溶接ガン１１が溶接ロボット１によって電極
１４、１５の軸心Ａを中心として揺動される。これによ
り、電極１４、１５は軸心Ａまわりに回動し、上部研摩
刃２３と下部研摩刃２４との接触により電極１４、１５
の研摩（研削）が行なわれる。この状態で電極１４、１
５の研摩が続行されると、電極１４、１５は所定の形状
に整形される。

【００２４】電極１４、１５が所定の形状に整形された
状態では、電極１４が導電体３３の一方と接触し、電極
１５が導電体３３の他方と接触することになる。したが
って、電極１４と電極１５は、導電体３３を介して導通
状態となり、接触子４３と接触子４４との間の電気抵抗
は極めて小となる。これにより、判定手段としての電気
抵抗測定器４１は、電極１４、１５が所定の形状に整形
されたと判定する。

【００２５】電気抵抗測定器４１によって判定された結
果は、溶接ロボット１の制御装置２に入力されるので、
電極１４、１５が所定の形状に整形された時点で溶接ロ
ボット１による溶接ガン１１の揺動運動が停止される。
したがって、電極１４、１５の必要以上の研摩は行われ
なくなり、研摩時間の短縮が図れる。

【００２６】このように、本実施例では溶接ロボット１
によって溶接ガン１１を電極１４、１５の軸心Ａを中心
として揺動させるので、従来のようにチップドレッサの
研摩刃を回転させる必要がなくなる。これにより、チッ
プドレッサ２１には回転駆動源としてのロータリアクチ
ュエータを設ける必要もなくなり、チップドレッサ２１
の構造を著しく簡素化することが可能となる。

【００２７】第２実施例 図５および図６は、本発明の第２実施例を示している。
第２実施例が第１実施例と異なるところは、検知手段と
判定手段の構成であり、その他の部分は第１実施例に準
じるので、準じる部分に第１実施例と同一の符号を付す
ことにより準じる部分の説明を省略し、異なる部分につ
いてのみ説明する。

【００２８】図５に示すように、上部研摩刃２３と下部
研摩刃２４との間には、電極１４、１５の先端形状を検
知する検知手段としての背圧センサ５１が設けられてい
る。背圧センサ５１は略円板状をしており、内部にはエ
ア供給通路５２、５３とエア排出通路５４、５５が形成
されている。背圧センサ５１の中央部は、軸方向に若干
突出している。

【００２９】背圧センサ５１の中央部の一方の面には、
エア供給通路５２とエア排出通路５４の端部が開口して
いる。背圧センサ５１の中央部の他方の面には、エア供
給通路５３とエア排出通路５５の端部が開口している。
各エア排出通路５４、５５の他方は、背圧センサ５１の
側面に開口している。各エア供給通路５２、５３の他方
は、背圧センサ５１の側面に開口している。

【００３０】各エア供給通路５２、５３は、通路５６を
介してエア供給手段５７に接続されている。通路５６に
は、通路５６内の圧力を測定し、この測定圧力から電極
１４、１５の先端形状の良否を判定する判定手段として
の圧力測定器６１が接続されている。

【００３１】電極１４が所定の形状に研摩される前の状
態では、図５に示すように、背圧センサ５１の中央部の
一方の面と電極１４との間には隙間Ｓ₁ が生じており、
エア供給通路５２から隙間Ｓ₁ に排出されたエアの一部
がエア排出通路５４を介して外部に排出されるようにな
っている。同様に、電極１５が所定の形状に研摩される
前の状態では、図５に示すように、背圧センサ５１の中
央部の一方の面と電極１５との間には隙間Ｓ₂ が生じて
おり、エア供給通路５２から隙間Ｓ₂ に排出されたエア
の一部がエア排出通路５５を介して外部に排出されるよ
うになっている。

【００３２】このように構成された第２実施例において
は、電極１４が所定の形状に研摩されると、電極１４と
背圧センサ５１との接触によってエア供給通路５２が閉
塞される。電極１５が所定の形状に研摩されると、電極
１５と背圧センサ５１との接触によってエア器通路５３
が閉塞される。双方のエア供給通路５２、５３が閉塞さ
れた状態では、エア供給手段５７によって供給されるエ
アの逃げる場所がなくなり、通路５６の圧力が急激に上
昇する。

【００３３】圧力測定器６１は、通路５６の圧力が急上
昇した場合は、電極１４および電極１５が所定の形状に
研摩されたと判定し、その判定結果は溶接ロボット１の
制御装置２に入力される。したがって、電極１４、１５
が所定の形状に整形された時点で溶接ロボット１による
溶接ガン１１の揺動運動が停止される。

【００３４】本実施例では、背圧の変化を利用して電極
１４、１５の形状を検出しているので、背圧センサ５１
から噴射される圧縮エアによって、研摩によって生じた
金属粉を吹き飛ばすことができ、形状検知の精度が高め
られる。

【００３５】なお、上記各実施例では、ピンペル型の電
極について説明したが、電極の端部がドーム型になる電
極等にも適用可能である。また、チップドレッサ２１内
に配置した検知手段は一例であり、他の検知手段による
構成であってもよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、つぎの効果が得られ
る。

【００３７】（１）電極の先端形状を検知する検知手段
が設けられるチップドレッサを一対の電極にて加圧挟持
し、この加圧挟持状態で溶接ガンを前記電極の軸心を中
心として揺動させ、この溶接ガンの揺動によって研摩さ
れた電極の先端形状を検知手段からの信号に基づいて判
定するようにしたので、電極の研摩を行いつつ、電極の
形状の良否を判定することが可能となり、電極の無駄な
研摩を解消することができる。したがって、電極の研摩
と電極の検査を別々に行う従来方法よりも、研摩および
検査の作業時間を短縮することができる。

【００３８】（２）チップドレッサの研摩刃を回転させ
るのではなく、溶接ガンの揺動によって電極を回動させ
るので、チップドレッサにロータリアクチュエータ等の
回転駆動手段やギヤ等を設ける必要がなくなる。したが
って、チップドレッサの構造を簡素化することができ、
チップドレッサの故障による生産ラインの停止等を解消
することができる。

【００３９】（３）電極を必要以上に研摩することがな
くなるので、電極の消耗量が少なくなり、電極の交換頻
度を少なくすることが可能となる。したがって、電極の
使用量を低減することができるとともに、電極の交換に
よる装置の停止時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るスポット溶接用電極
の研摩方法が適用される電極研摩装置による電極の研摩
状態を示す断面図である。

【図２】図１の装置による電極の研摩作業完了時の断面
図である。

【図３】図１の装置による電極の研摩開始前の断面図で
ある。

【図４】図１の装置によって研摩される電極が取付けら
れる溶接ガンとこの溶接ガンを移動する溶接ロボットの
側面図である。

【図５】本発明の第２実施例に係るスポット溶接用電極
の研摩方法が適用される電極研摩装置による電極の研摩
状態を示す断面図である。

【図６】図５の装置による電極の研摩作業完了時の断面
図である。

【符号の説明】

１ 溶接ロボット １１ 溶接ガン １４ 電極 １５ 電極 ２１ チップドレッサ ３１ 検知手段 ４１ 判定手段 ５１ 検知手段 ６１ 判定手段 Ａ 電極の軸心

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極の先端形状を検知する検知手段が設
   けられるチップドレッサを一対の電極にて加圧挟持し、
   該加圧挟持状態で溶接ガンを前記電極の軸心を中心とし
   て揺動させ、該溶接ガンの揺動によって研摩された電極
   の先端形状の良否を前記検知手段からの信号に基づいて
   判定することを特徴とするスポット溶接用電極の研摩方
   法。