(57)【要約】【課題】たとえばモータ等の駆動手段を用いることなく、簡単な構成で溶接ガンの電極チップを整形することのできる電極チップ整形装置と電極チップ整形方法を提供する。【解決手段】電極チップＤ１、Ｄ２に当接されて電極チップＤ１、Ｄ２との相対移動により電極チップＤ１、Ｄ２を整形する整形工具１と、整形工具１が回転自在に装着されたスライダ５と、スライダ５を案内方向へ案内する案内レール６と、案内レール６に沿ってスライダ５が案内方向へ移動した際に整形工具１をスライダ５に対して相対的に回転させる回転機構と、を備えている。【選択図】図１
2015182103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接ガンの電極チップを整形する電極チップ整形装置であって、
前記電極チップに当接されて該電極チップとの相対移動により該電極チップを整形する整形工具と、該整形工具が回転自在に装着されたスライダと、該スライダを案内方向へ案内する案内レールと、該案内レールに沿って前記スライダが前記案内方向へ移動した際に前記整形工具を前記スライダに対して相対的に回転させる回転機構と、を備えている電極チップ整形装置。
【請求項２】
前記整形工具の回転軸が、前記案内レールの前記案内方向に対して直交する方向に設定されている、請求項１に記載の電極チップ整形装置。
【請求項３】
前記回転機構が、前記整形工具を有すると共に前記スライダに回転自在に装着され且つ外周面に歯が設けられたギアと、前記案内レールに設けられ且つ前記ギアの前記歯と噛合する歯溝と、を少なくとも有している、請求項１または２に記載の電極チップ整形装置。
【請求項４】
溶接ガンの電極チップを整形する電極チップ整形方法であって、
前記電極チップがスライダに回転自在に装着された整形工具と当接するように、該電極チップにより該整形工具を把持する第１ステップと、
前記溶接ガンを駆動して前記整形工具が装着された前記スライダを案内レールに沿って案内方向へ移動させ、該案内レールに沿って前記スライダが前記案内方向へ移動した際に前記整形工具を前記スライダに対して相対的に回転させる回転機構を介して前記電極チップにより把持された前記整形工具を回転させ、前記電極チップと前記整形工具とを相対移動させて該電極チップを整形する第２ステップと、を含む電極チップ整形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極チップ整形装置および電極チップ整形方法に関し、たとえば溶接ガンの電極チップの先端を整形する電極チップ整形装置および電極チップ整形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
重ね抵抗溶接の一種であるスポット溶接では、一般に複数の板状の被溶接部材（ワーク）の溶接部同士を重ね合わせ、そのワークの溶接部を一対の電極チップで挟持して加圧し、その一対の電極チップ間に電流を流すことによって、複数の被溶接部材同士を接合している。
【０００３】
ところで、このようなスポット溶接においては、通電時に、溶接ガンの電極チップの先端が高圧かつ高温に晒される。溶接ガンの電極チップは、一般に銅系の合金で形成されており、溶接を行う毎にその電極チップの先端が摩耗・変形する。特に、溶接ガンの電極チップは、その先端面が大きくなるように摩耗・変形する場合が多いことが知られており、そのように電極チップの先端面が大きくなると、溶接電流が変化して溶接品質が低下するといった問題が生じ得る。
【０００４】
このような問題に対し、摩耗・変形した電極チップの先端を整形する種々の技術が検討されており、たとえば特許文献１には、潤滑剤なしで電極チップの先端を整形する従来技術が開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示されている従来の電極チップ整形装置は、溶接ガンの電極チップの先端が嵌合される整形工具と、前記整形工具を前記電極チップの軸回りに回転させるモータと、を具備し、前記電極チップの先端を前記整形工具に嵌合させ、前記モータによって前記整形工具を前記電極チップの軸回りに回転させ、前記溶接ガンによって前記電極チップを軸方向に加圧させ、前記電極チップの先端と前記整形工具とを相対移動させることによって、前記電極チップの先端を整形する装置であって、前記モータの回転数を制御する回転数制御部と、前記溶接ガンによる加圧力を制御する加圧力制御部と、をさらに具備し、前記電極チップの先端の整形時に、前記回転制御部は、前記整形工具の整形回転数を段階的に増加させ、前記加圧力制御部は、前記電極チップの加圧力を前記整形回転数の増加に同期して増加させる装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２２３８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている電極チップ整形装置等の従来技術では、整形工具を電極チップの軸回りで回転させるためにモータを使用しており、そのモータを駆動させるための電力を供給（給電）する必要があり、装置構成が煩雑となるといった問題があった。
【０００８】
本発明は上記する課題に鑑みてなされたものであり、たとえばモータ等の駆動手段を用いることなく、簡単な構成で溶接ガンの電極チップを整形することのできる電極チップ整形装置と電極チップ整形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成すべく、本発明による電極チップ整形装置は、溶接ガンの電極チップを整形する電極チップ整形装置であって、前記電極チップに当接されて該電極チップとの相対移動により該電極チップを整形する整形工具と、該整形工具が回転自在に装着されたスライダと、該スライダを案内方向へ案内する案内レールと、該案内レールに沿って前記スライダが前記案内方向へ移動した際に前記整形工具を前記スライダに対して相対的に回転させる回転機構と、を備えているものである。
【００１０】
また、本発明による電極チップ整形方法は、溶接ガンの電極チップを整形する電極チップ整形方法であって、前記電極チップがスライダに回転自在に装着された整形工具と当接するように、該電極チップにより該整形工具を把持する第１ステップと、前記溶接ガンを駆動して前記整形工具が装着された前記スライダを案内レールに沿って案内方向へ移動させ、該案内レールに沿って前記スライダが前記案内方向へ移動した際に前記整形工具を前記スライダに対して相対的に回転させる回転機構を介して前記電極チップにより把持された前記整形工具を回転させ、前記電極チップと前記整形工具とを相対移動させて該電極チップを整形する第２ステップと、を含む方法である。
【発明の効果】
【００１１】
以上の説明から理解できるように、本発明によれば、整形工具が回転自在に装着されたスライダが案内レールに沿って案内方向へ移動した際にその整形工具をスライダに対して相対的に回転させる回転機構を備え、溶接ガンを駆動して整形工具が装着されたスライダを案内レールに沿って案内方向へ移動させた際に、その回転機構を介して電極チップにより把持された整形工具を回転させることにより、モータ等の駆動手段を用いることなく、溶接ガンの駆動によって電極チップにより把持された整形工具を回転させることができるため、簡単な構成で溶接ガンの電極チップを整形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電極チップ整形装置を用いて溶接ガンの電極チップを整形する態様を概略的に示した概略側面図である。
【図２】図１に示す電極チップ整形装置の整形工具近傍を拡大して示した一部拡大側面図である。
【図３】図１に示す電極チップ整形装置の整形工具近傍を拡大して示した一部拡大上面図である。
【図４】本発明の電極チップ整形方法を説明したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の電極チップ整形装置と電極チップ整形方法の実施の形態を説明する。
【００１４】
［電極チップ整形装置の実施の形態］
まず、図１〜図３を参照して本発明の電極チップ整形装置の実施の形態を説明する。図１は、本発明の電極チップ整形装置を用いて溶接ガンの電極チップを整形する態様を概略的に示した概略側面図であり、図２および図３はそれぞれ、図１に示す電極チップ整形装置の整形工具近傍を拡大して示した一部拡大側面図および一部拡大上面図である。なお、以下では、溶接ガンＧが所謂Ｃ型溶接ガンである場合について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されることなく、たとえば、所謂Ｘ型溶接ガンや、バックバーとの間にワークを挟み込む単一の電極チップを有する溶接ガンなどであってもよいことは勿論である。
【００１５】
図示する電極チップ整形装置１０は、たとえば重ね抵抗溶接の一種であるスポット溶接等に使用される溶接ロボットＦの溶接ガンＧの先端に設けられた一対の電極チップＤ１、Ｄ２の先端を整形するためのものである。なお、一対の電極チップＤ１、Ｄ２は略対向する位置に設けられ、たとえばエアシリンダ等によって複数の被溶接部材（ワーク）の溶接部同士を加圧しながら挟持（把持）し得るようになっている。
【００１６】
電極チップ整形装置１０は、図１で示すように、主に、整形工具１が装着されたスライダ５と、スライダ５を鉛直方向（案内方向）へ案内するために鉛直方向に向かって延設された柱状の案内レール６と、案内レール６を所定位置に支持するための支持フレーム７と、を備えている。
【００１７】
スライダ５は、柱状の案内レール６に外装されるスライド部４と、スライド部４に回転自在に取り付けられた複数（たとえば、三個）のギア３ａ〜３ｃと、を有しており、その複数のギア３ａ〜３ｃは、それぞれの回転軸が水平方向となるように且つ水平方向に並んで配列されている。なお、その複数のギア３ａ〜３ｃは、各ギアの外周面に設けられた歯が相互に噛み合うように配列されている。案内レール６から最も離間したギア３ａの略中心には、電極チップＤ１、Ｄ２に当接されてその電極チップＤ１、Ｄ２との相対移動により電極チップＤ１、Ｄ２を整形する上記整形工具１が回転不能に埋設されて装着されている。
【００１８】
なお、整形工具１は、電極チップと整形工具との相対移動により電極チップの先端を塑性変形させて所望の形状に整形できれば、適宜の形態を適用でき、たとえば、その表面が電極チップの整形形状と略同一である凹形状に形成されている工具や、複数の整形工具が放射状に配設されて凹形状の窪みを形成している工具などを適用し得る。
【００１９】
一方、案内レール６のギア３ｃ側の側面には鉛直方向に沿って歯溝８が設けられ、その歯溝８は、スライダ５に設けられ且つ案内レール６に最も近接したギア３ｃの歯と噛み合うようになっている。
【００２０】
したがって、スライダ５が案内レール６に沿って鉛直方向へ移動すると、図２および図３で示すように、案内レール６に設けられた歯溝８と噛合するギア３ｃがスライダ５のスライド部４に対して水平方向の回転軸周りで回転し、それに応じてギア３ａ、３ｂがスライダ５のスライド部４に対して水平方向の回転軸周りで回転し、案内レール６から最も離間したギア３ａに装着された整形工具１が水平方向の回転軸周りで回転するようになっている。なお、本明細書では、このスライダ５の鉛直方向（案内方向）への移動を整形工具１の回転運動に変換して当該整形工具１を回転させる機構、すなわち整形工具１を有すると共にスライダ５に回転自在に装着されたギア３ａ〜３ｃと案内レール６に設けられ且つギア３ｃの歯と噛合する歯溝８とからなる機構を回転機構と称する。
【００２１】
［電極チップ整形方法の実施の形態］
次に、図４を参照して図１〜図３で示す電極チップ整形装置１０を用いて溶接ガンＧの先端に設けられた電極チップＤ１、Ｄ２を整形する方法（本発明の電極チップ整形方法）を説明する。
【００２２】
図４で示すように、本発明の電極チップ整形方法は、主に、一対の電極チップＤ１、Ｄ２によりスライダ５に装着された整形工具１を挟持（把持）する準備（第１）ステップＳ１と、溶接ガンＧを駆動して整形工具１が装着されたスライダ５を案内レール６に沿って鉛直方向へ移動させ、対向する電極チップＤ１、Ｄ２の軸線（水平方向の軸線）周りで電極チップＤ１、Ｄ２により挟持された整形工具１を回転させ、電極チップＤ１、Ｄ２と整形工具１とを相対移動（回転）させて一対の電極チップＤ１、Ｄ２の先端を整形する整形（第２）ステップＳ２と、から構成されている。
【００２３】
まず、準備ステップＳ１では、一対の電極チップＤ１、Ｄ２の先端がスライダ５に回転自在に装着された整形工具１と当接するように、その一対の電極チップＤ１、Ｄ２により整形工具１を押圧しながら挟持（把持）する。ここで、電極チップＤ１、Ｄ２の軸線方向が略水平方向となるように溶接ガンＧを駆動して、当該電極チップＤ１、Ｄ２により整形工具１を挟持する。
【００２４】
なお、本実施の形態では、一対の電極チップＤ１、Ｄ２の先端の双方が整形工具１と当接するように、その一対の電極チップＤ１、Ｄ２により整形工具１を挟持しているが、たとえば、一対の電極チップＤ１、Ｄ２の先端の一方のみが整形工具１と当接するように電極チップＤ１、Ｄ２の先端の一方と整形工具１との間に他の部材を介在させて、一対の電極チップＤ１、Ｄ２により整形工具１を挟持してもよい。また、バックバーとの間にワークを挟み込む単一の電極チップを有する溶接ガンを適用する場合には、その電極チップの先端が整形工具１と当接するように、その電極チップにより整形工具１を把持してもよい。
【００２５】
次いで、整形ステップＳ２では、一対の電極チップＤ１、Ｄ２により整形工具１を押圧しながら挟持した姿勢で、溶接ロボットＦの動作を制御するコントローラ（不図示）を介して溶接ガンＧを駆動し、整形工具１が装着されたスライダ５を案内レール６に沿って鉛直方向へ移動させる。案内レール６に沿ってスライダ５が鉛直方向へ移動されると、スライダ５に設けられたギア３ａ〜３ｃと案内レール６に設けられた歯溝８の噛合によりギア３ａ〜３ｃがそれぞれスライダ５のスライド部４に対して水平方向の回転軸周りで回転し、案内レール６から最も離間したギア３ａに装着された整形工具１がスライダ５のスライド部４に対して水平方向の回転軸周りで回転する。これにより、一対の電極チップＤ１、Ｄ２と当該一対の電極チップＤ１、Ｄ２により挟持された整形工具１とが相対移動（回転）され、その電極チップＤ１、Ｄ２の先端が所望の形状に整形される。
【００２６】
ここで、たとえば、溶接ガンＧの駆動速度（すなわち、スライダ５の移動速度）、ギア３ａ〜３ｃや歯溝８の歯数や歯の間隔、ギアの基数などを調整することにより、電極チップＤ１、Ｄ２に対する整形工具１の回転速度（回転数）を適宜に調整することができる。また、たとえばギアの基数や各ギアの大きさなどを調整することにより、電極チップＤ１、Ｄ２の整形に要するトルクを調整することもできる。
【００２７】
このように、本実施の形態によれば、電極チップ整形装置１０が、整形工具１が回転自在に装着されたスライダ５が案内レール６に沿って鉛直方向（案内方向）へ移動した際にその整形工具１をスライダ５に対して相対的に回転させる回転機構を備え、溶接ガンＧを駆動して整形工具１が装着されたスライダ５を案内レール６に沿って鉛直方向へ移動させた際に、その回転機構を介して電極チップＤ１、Ｄ２により把持された整形工具１を回転させることにより、モータ等の駆動手段を用いることなく、溶接ガンＧの駆動によって電極チップＤ１、Ｄ２により把持された整形工具１を回転させることができるため、簡単な構成で溶接ガンＧの電極チップＤ１、Ｄ２の先端を整形することができる。
【００２８】
なお、上記した実施の形態では、案内レール６が鉛直方向に向かって延設され、該案内レール６に移動自在に取り付けられたスライダ５が鉛直方向に向かって案内される形態について説明したが、その案内レール６の延設方向は適宜に変更でき、たとえば、案内レールを水平方向に向かって延設してスライダを水平方向に案内してもよい。
【００２９】
また、上記した実施の形態では、装置構成を簡素化するために、スライダ５に回転自在に取り付けられた複数のギア３ａ〜３ｃの回転軸（すなわち整形工具１の回転軸）が、案内レール６の案内方向（すなわち歯溝８の延設方向）に対して直交する方向に設定されている形態について説明したが、たとえば、複数のギアを適宜に組み合わせることにより、整形工具１の回転軸を案内レール６の案内方向（すなわち歯溝８の延設方向）と平行な方向に設定することもできる。
【００３０】
また、回転機構を構成するギアや歯溝の歯数や歯の間隔、ギアの基数、各ギアの大きさなどは、電極チップの整形時に必要とされる回転速度（回転数）やトルク等に応じて適宜に設定することができる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３２】
１…整形工具、３ａ〜３ｃ…ギア、４…スライド部、５…スライダ、６…案内レール、７…支持フレーム、８…歯溝、１０…電極チップ整形装置、Ｄ１、Ｄ２…電極チップ、Ｆ…溶接ロボット、Ｇ…溶接ガン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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