(57)【要約】【課題】一対の電極の研磨作業時時に各電極について個別に研磨量を調整するのに適したスポット溶接用電極の研磨装置を提供すること。【解決手段】ベース体１と、ベース体１に対して上下方向に摺動可能に支持された支持体２と、支持体２に回転可能に支持され、カッター４２が装着されたカッターホルダ４と、支持体２を挟んで上下に設けられ、一方が支持体２の上部とベース体１（横板部１１）に連結され、かつ他方が支持体２の下部とベース体１（横板部１２）に連結された一対のばね部材３１，３２と、を備え、溶接ガンの先端に設けられた一対の電極６，６によりカッターホルダ４を挟みながらカッターホルダ４を回転させて一対の電極６，６を研磨する、スポット溶接用電極の研磨装置であって、一対の電極６，６によるカッターホルダ４への加圧力よりも各ばね部材３１，３２による反力が大とされている。【選択図】図１
2018171629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース体と、
上記ベース体に対して上下方向に摺動可能に支持された支持体と、
上記支持体に回転可能に支持され、カッターが装着されたカッターホルダと、
上記支持体を挟んで上下に設けられ、一方が上記支持体の上部と上記ベース体に連結され、かつ他方が上記支持体の下部と上記ベース体に連結された一対のばね部材と、を備え、
溶接ガンの先端に設けられた一対の電極により上記カッターホルダを挟みながらカッターホルダを回転させて上記一対の電極を研磨する、スポット溶接用電極の研磨装置であって、
上記一対の電極による上記カッターホルダへの加圧力よりも上記各ばね部材による反力が大とされている、スポット溶接用電極の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接用電極の研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポット溶接に用いられる電極は、溶接作業時に高温状態で加圧力がかかるとともに大電流が流れるため、使用するうちに先端が摩耗して平坦部分が形成されたり、溶接対象物の金属成分が付着したりする。この状態のまま溶接作業を続けると、電流密度が低下して所定のジュール熱を得ることができなくなり、溶接不良を引き起こす。このような電極の劣化による溶接不良を防ぐため、電極の先端部を所定の曲面形状に戻すべく、一定周期毎に電極先端を切削研磨している。
【０００３】
電極先端の研磨は、溶接ロボットの近くに配置された研磨装置を使用して行われる（例えば特許文献１を参照）。研磨装置は、例えば電極先端部を嵌入可能な凹み部にカッターが装着されたカッターホルダを有する。電極研磨の際には、溶接ガン先端に設けられた一対の電極で上記カッターホルダを押し付けて挟みながら、当該カッターホルダをモータの駆動力によって回転させる。研磨装置は、イコライズ機構により上下移動可能とされている。
【０００４】
電極研磨作業時には、一対の電極の先端部がカッターにより同時に切削され、当該一対の電極の先端部が略均等な加圧のもとで切削される。その一方、例えば一対の電極それぞれの溶接作業に伴う摩耗量について、例えば上下の電極形状差や溶接電源方式の差等によって、摩耗量に違いが出る場合がある。このような場合に一対の電極の先端部に対して略均等な研磨を施したのでは、摩耗量が少ない方の電極については、適正な研磨量を超えた無駄な切削となり、電極の使用寿命が縮むおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２８７０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、一対の電極の研磨作業時時に各電極について個別に研磨量を調整するのに適したスポット溶接用電極の研磨装置を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。
【０００８】
本発明によって提供されるスポット溶接用電極の研磨装置は、ベース体と、上記ベース体に対して上下方向に摺動可能に支持された支持体と、上記支持体に回転可能に支持され、カッターが装着されたカッターホルダと、上記支持体を挟んで上下に設けられ、一方が上記支持体の上部と上記ベース体に連結され、かつ他方が上記支持体の下部と上記ベース体に連結された一対のばね部材と、を備え、溶接ガンの先端に設けられた一対の電極により上記カッターホルダを挟みながらカッターホルダを回転させて上記一対の電極を研磨する、スポット溶接用電極の研磨装置であって、上記一対の電極による上記カッターホルダへの加圧力よりも上記各ばね部材による反力が大とされていることを特徴としている。
【０００９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るスポット溶接用電極の研磨装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】スポット溶接用電極が搭載された溶接ロボットの一例を示す概略図である。
【図４】図１に示す研磨装置の使用状態を説明するための図である。
【図５】図１に示す研磨装置の使用状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るスポット溶接用電極の研磨装置の一例を示している。図１に示した研磨装置Ａ１は、ベース体１と、支持体２と、一対のばね部材３１，３２とカッターホルダ４と、を備えている。ベース体１は、通常、床面上に配置される支柱５に取り付けられている。ベース体１は、上下一対の横板部１１，１２、およびこれらの基端部どうしをつなぐ縦板部１３を有する。横板部１１，１２の先端部には、上下方向に延びる円柱状または円筒状のシャフト部材１４の両端が連結されている。
【００１３】
支持体２は、その基端部において上下方向に貫通する貫通孔（図示略）が形成されており、当該貫通孔に上記シャフト部材１４が嵌挿されている。これにより、支持体２は、ベース体１に対して上下方向に摺動可能に支持されており、後述する電極６によって加圧しても傾斜しないように水平姿勢が維持される。
【００１４】
一対のばね部材３１，３２は、支持体２を挟んで上下に設けられている。ばね部材３１は、支持体２の上部と横板部１１に連結されている。ばね部材３２は、支持体２の下部と横板部１２に連結されている。
【００１５】
カッターホルダ４は、垂直方向に沿う回転軸線Ｏｘ回りに回転可能な状態で支持体２に支持されている。カッターホルダ４は、支持体２に支持されたモータ２１により回転させられる。モータ２１が回転すると、当該モータ２１の回転駆動力は支持体２内の動力伝達機構（図示略）を介してカッターホルダ４に伝達される。本実施形態において、支持体２は、いわゆるギアケースとして機能する。
【００１６】
カッターホルダ４は、スポット溶接用電極としての一対の電極６，６の研磨作業時において、当該一対の電極６，６により挟まれるものである。一対の電極６，６は、主要部が概略円柱状であるとともに、先端部が先細り曲面形状とされている。図２に示すように、カッターホルダ４は、これら一対の電極６，６の各先端部が嵌入可能な一対の凹み部４１を有する。一対の凹み部４１は、一方が上方を向き、かつ他方が下方を向いており、各々、電極６の先端部に対応する凹曲面形状とされており、研磨の際のガイドとして機能する。
【００１７】
カッターホルダ４には、電極６の先端を切削研磨するためのカッター４２が装着されている。カッター４２は、電極６の先端形状に対応する概略円弧形状の刃部４２ａを有する。刃部４２ａは、凹み部４１の表面よりも僅かに突出している。
【００１８】
スポット溶接用電極（一対の電極６，６）は、例えば溶接ロボットに搭載されている。図３は、スポット溶接用電極が搭載された溶接ロボットの一例を示す概略図である。溶接ロボットＢ１は、複数のアーム部７１が互いに所定の回動軸回りに回動可能に連結された可動アーム７を有し、この可動アーム７の先端に溶接ガン８が支持されている。スポット溶接用電極（一対の電極６，６）は、溶接ガン８の先端に対向するように配されている。
【００１９】
一対の電極６，６について、下方に位置するものは溶接ガン８先端に固定された固定電極であり、上方に位置するものは、サーボモータ９により固定電極に対して近接ないし離反するように相対移動可能とされた可動電極である。溶接作業時において、一対の電極６，６により溶接対象物（ワーク）を所定の加圧力で挟みつつ一対の電極６，６間に所定値の溶接電流が流れる。なお、図３に示すように、研磨装置Ａ１は、溶接ロボットＢ１の近くに配置されている。
【００２０】
溶接ロボットＢ１の駆動制御は、図示しないロボット制御盤により行う。当該ロボット制御盤は、研磨装置Ａ１の駆動制御も行う。例えば溶接作業時には、ロボット制御盤から溶接ロボットＢ１へ制御信号が出力されつつ、各種センサ等による検出信号がロボット制御盤に入力される。また、研磨作業時には、ロボット制御盤から溶接ロボットＢ１や研磨装置Ａ１へ制御信号が出力されつつ、各種検出信号がロボット制御盤に入力される。
【００２１】
図１に戻り、上記一対のばね部材３１，３２については、そのばね定数が大きく比較的硬いばねが採用され、電極６，６によるカッターホルダ４への加圧力よりも各ばね部材３１，３２による反力が大とされている。
【００２２】
スポット溶接による溶接作業時には、一対の電極６，６は、繰り返し行う溶接作業に伴って先端が摩耗し、形状変化を来す。そして、所定の溶接作業を実行した後、一対の電極６，６は、研磨装置Ａ１を用いて研磨される。
【００２３】
研磨装置Ａ１を用いて一対の電極６，６の研磨作業を行う際、カッターホルダ４を回転させるためのモータ２１の回転数、一対の電極６，６間の距離、一対の電極６，６によるカッターホルダ４に対する加圧力等の研磨条件について可変制御しており、所定のタイムチャートに沿って実行される。また、研磨作業時には、モータ２１の駆動状態（例えばトルクや電流等）が検出され、当該検出値情報がロボット制御盤に入力される。
【００２４】
次に、本実施形態に係る研磨装置Ａ１を用いて行うスポット溶接用電極（一対の電極６，６）の研磨作業の一例、および本実施形態の作用について説明する。
【００２５】
例えば溶接ロボットＢ１に採用されるスポット溶接機が直流インバータ式の溶接機の場合、極性効果により、一対の電極６，６それぞれの摩耗の程度に差が生じる。このような場合、摩耗が多い方の電極６に必要な研磨量は、摩耗が少ない方の電極６に必要な研磨量よりも大きい。例えば上方の電極６の必要研磨量Ｌ１が下方の電極６の必要研磨量Ｌ２よりも大きい場合、まず、一対の電極６，６によりカッターホルダ４を上下から挟んで加圧し、その状態でカッターホルダ４を回転させて一対の電極６，６を同時に研磨する。これら電極６，６の研磨量がＬ２に到達すると、その時点で下方の電極６をカッターホルダ４から離間させて開放し、かつ上方の電極６によりカッターホルダ４を所定の加圧力で押し付ける。ここで、ばね部材３２の反力が電極６による加圧力よりも大きいことから、図４に示すように、支持体２がばね部材３２によって反力を受けながら、上方の電極６がカッターホルダ４に対して適正な加圧力で押し付けられる。したがって、上方の電極６のみを個別に切削研磨することができる。
【００２６】
また、下方の電極６のみを切削研磨する場合には、図５に示すように、カッターホルダ４を回転させつつ、上方の電極６をカッターホルダ４から離間させて開放し、かつ下方の電極６によりカッターホルダ４を所定の加圧力で押し付ければよい。ここで、ばね部材３１の反力が電極６による加圧力よりも大きいことから、支持体２がばね部材３１によって反力を受けながら、下方の電極６がカッターホルダ４に対して適正な加圧力で押し付けられる。したがって、下方の電極６のみを個別に切削研磨することができる。
【００２７】
本実施形態の研磨装置Ａ１においては、一対の電極６，６によるカッターホルダ４への加圧力よりも各ばね部材３１，３２による反力が大とされている。このような構成によれば、一方の電極６のみを個別に切削研磨することができる。したがって、一対の電極６，６それぞれの必要研磨量が異なる場合において、無駄な切削を回避することができ、電極６の使用寿命を延ばすことができる。また、本実施形態によれば、一対の電極６，６を同時に切削研磨する状態といずれか一方の電極６のみを切削研磨する状態とを容易に切り替えることができるので、各電極６の研磨量調整を効率よく行うことができる。
【００２８】
また、本実施形態によれば、例えば一対の電極６，６について通常の研磨作業を行い、その後、研磨状態の良否の判定により一方の電極６のみが切削不良の判定となった場合、当該切削不良と判定された電極６に対してのみ個別に研磨作業を行うことができる。したがって、研磨リトライ時の作業効率を高めることができる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に変更が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ１        研磨装置
Ｂ１        溶接ロボット
Ｏｘ        回転軸線
１          ベース体
１１，１２    横板部
１３        縦板部
１４        シャフト部材
２          支持体
２１        モータ
３１，３２    ばね部材
４          カッターホルダ
４１        凹み部
４２        カッター
４２ａ      刃部
５          支柱
６          電極
７          可動アーム
７１        アーム部
８          溶接ガン
９          サーボモータ
【図１】
2018171629.tif 000003
【図２】
2018171629.tif 000004
【図３】
2018171629.tif 000005
【図４】
2018171629.tif 000006
【図５】
2018171629.tif 000007