(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接ロボットに取り付けられるベース部と、
該ベース部に基端が支持された固定アームの先端部分に支持されて被溶接部材に当接する固定側電極と、
前記ベース部に搭載されて電極アームを介在して前記固定側電極の中心軸線と同軸上で可動側電極を支持すると共に該可動側電極の頂端を前記被溶接部材に当接して前記固定側電極の頂端と協働して前記被溶接部材を挟持して加圧力を付与する加圧位置と被溶接部材から離反する退避位置との間で移動せしめる加圧アクチュエータと、
前記被溶接部材に前記固定側電極に隣接して副加圧力を付与する副加圧付与手段とを備え、
前記被溶接部材に当接する前記可動側電極と該可動側電極と対向して前記被溶接部材に当接する前記固定側電極及び前記副加圧付与手段とによって前記被溶接部材を挟持加圧し、該挟持加圧状態で前記可動側電極と固定側電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置において、
前記副加圧付与手段は、
副加圧付与アクチュエータ及び該副加圧付与アクチュエータにより固定側電極の頂端に対応する前記中心軸線延在方向位置において当接する前記被溶接部材に所定の副加圧力を付与する副加圧部を有する副加圧付与部と、
該副加圧付与部を前記副加圧部が前記固定側電極の頂端から突出する方向に付勢付与する副加圧付与部付勢手段及び副加圧部の位置を選択的に前記固定側電極の頂部に対応する中心軸線方向位置に固定及び固定解除する副加圧付与部位置固定手段を備えた副加圧付与部位置決め部とを備えた、ことを特徴とするスポット溶接装置。
【請求項２】
前記副加圧付与部は、先端に前記副加圧部を支持する副加圧付与アームを備え、
該副加圧付与アームに固定され、前記副加圧部の先端における前記中心軸線延在方向の位置と対応する平面状の電極検知部を有する電極位置サーチプレートを備えたことを特徴とする請求項１に記載のスポット溶接装置。
【請求項３】
前記副加圧付与部は、先端に前記副加圧部を支持する副加圧付与アームを備え、
該副加圧付与アームに副加圧部検知部を有する副加圧部位置サーチプレートを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のスポット溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接装置に関し、特に剛性の異なる板材を重ね合わせた板組みの被溶接部材をスポット溶接するスポット溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、重ね合わされた鋼板等の板材の接合には、一対の溶接電極間で挟み加圧力を与えながら両電極間に大電流を一定時間通電し、接合部をほぼ溶融温度まで上げて接合するスポット溶接が広く行われている。
【０００３】
スポット溶接にあたり、両溶接電極による加圧力及び通電時間が一定の場合には、ナゲット径は電流の増加に従って徐々に増加するが、電流値が過大になると発熱量が多くなり板材間に溶融金属が飛散する散りの発生原因となる。即ち、接合部における板厚の減少と共に強度低下の要因となる。反対に電流が過少の場合にはナゲットが小さくなり十分な接合強度が得られない。また、加圧力が小さいと板材間の接触面積が少なくなり、電流密度が高くなり過熱による散り発生原因となる。一方、加圧力が大き過ぎると接合部の接触面積が大きくなり電流密度が低下して発熱量が減少し、ナゲットが小さくなり溶接強度が低下する。
【０００４】
ここで、図１３に示すように、剛性の低い薄板１０１、この薄板１０１より剛性が高い第１厚板１０２、第２厚板１０３の３枚を重ね合わせた被溶接部材１００をスポット溶接する場合には、各板材１０１、１０２、１０３の間に隙間がなく密着した状態では、可動側電極１１１と固定側電極１１２により被溶接部材１００を加圧して電源１１３により通電すると、可動側電極１１１と固定側電極１１２間の通電経路における電流密度がほぼ均一となり薄板１０１から第２厚板１０３に亘って良好なナゲットが形成されて溶接強度を得ることができる。
【０００５】
しかし、実際には、可動側電極１１１と固定側電極１１２によって被溶接部材１００を加圧したときに、剛性の低い薄板１０１と第１厚板１０２が上方に撓んで、薄板１０１と第１厚板１０２の間及び第１厚板１０２と第２厚板１０３との間に隙間が生じる。この場合、可動側電極１１１と薄板１０１間の接触面積は薄板１０１の撓みにより大きくなるのに対して、薄板１０１と第１厚板１０２間及び第１厚板１０２と第２厚板１０３間の接合部の接触面積はより小さくなる。
【０００６】
このため、可動側電極１１１と固定側電極１１２間の電流密度が薄板１０１側に対して第２厚板１０３側が高くなり、薄板１０１と第１厚板１０２間よりも第１厚板１０２と第２厚板１０３間の方が局部的な発熱量が多くなる。その結果、先ず第１厚板１０２と第２厚板１０３との接合部にナゲット１０５が形成され、次第にナゲット１０５が大きくなりやがて薄板１０１と第１厚板１０２間が溶着される。しかし、この薄板１０１と第１厚板１０２との間の溶け込み量は小さく溶接強度が不安定で、薄板１０１の剥離が懸念され、かつ溶接品質にバラツキがある。この不具合は、特に第１厚板１０２及び第２厚板１０３が厚いほど第１厚板１０２と薄板１０１との間にナゲット１０５が到達しにくく、顕著である。
【０００７】
この対策として、例えば特許文献１に開示されスポット溶接装置がある、このスポット溶接装置は、図１４に示すように、溶接ロボット１１５の手首部１１６にスポット溶接装置１２０が搭載され、溶接ロボット１１５は、クランパ１１８によって支持された被溶接部材１００の各打点位置にスポット溶接ガン１２０を移動し、被溶接部材１００のスポット溶接を行う。
【０００８】
スポット溶接装置１２０は、手首部１１６に取り付けられたガン支持ブラケット１１７に固定されたリニアガイド１２１によって上下動自在に支持されたベース部１２２を備え、ベース部１２２に下方に延びる固定アーム１２３が設けられ、固定アーム１２３の下端先端に固定側電極１２４が設けられる。また、ベース部１２２の上端に加圧アクチュエータ１２６が搭載され、加圧アクチュエータ１２６により上下動するロッド１２７の下端に可動側電極１２５が取り付けられる。ガン支持ブラケット１１７の上端にサーボモータ１２８が搭載され、サーボモータ１２８の作動によりボールねじ機構を介してベース部１２２が上下動する。
【０００９】
ここで、図示しないコントローラに予め記憶されているティーチングデータに従って、薄板１０１側に位置する可動側電極１２５による加圧力ＦＵを固定側電極１２４による加圧力ＦＬよりも小さくする（ＦＵ＜ＦＬ）。
【００１０】
このように可動側電極１２５による加圧力ＦＵを固定側電極１２４による加圧力ＦＬより小さくするために、先ず、サーボモータ１２８によりベース部１２２を上昇させて固定側電極１２４を被溶接部材１００の下面に当接させると共に、加圧アクチュエータ１２６により可動側電極１２５を下降させて被溶接部材１００の上面に当接させて加圧する。次に、サーボモータ１２８によりベース部１２２を押し上げる。このベース部１２２の押し上げにより、固定側電極１２４の加圧力ＦＬがベース部１２２の押し上げ分だけ増加し、可動側電極１２５による加圧力ＦＵが固定側電極１２４による加圧力ＦＬより小さくなる。
【００１１】
その結果、可動側電極１２５と固定側電極１２４との間に通電したときに、薄板１０１と第１厚板１０２の接合部における電流密度が高くなり発熱量が第１厚板１０２と第２厚板１０３の接合部における発熱量に対して相対的に増加する。これにより、薄板１０１から第２厚板１０３に亘って偏りのない良好なナゲットが形成されて溶接強度を確保できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２５１４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記特許文献１によると、固定側電極１２４の加圧力ＦＬより可動側電極１２５側の加圧力ＦＵを小さくすることで、相対的に薄板１０１と第１厚板１０２間の電流密度が高くなり、薄板１０１と第１厚板１０２の接合部における発熱量が確保でき、溶け込み量が増大して溶接強度が増加する。
【００１４】
しかし、クランパ１１８によりクランプ保持された被溶接部材１００を固定側電極１２４と可動側電極１２５によって挟持加圧した状態でベース部１２２を移動して固定側電極１２４の加圧力ＦＬより可動側電極１２５による加圧力ＦＵを小さくするには、被溶接部材１００をクランプ保持するクランパ１１８に大きな負荷が要求される。一方、クランプ１１８による被溶接部材１００のクランプ位置と溶接位置が大きく離間した状態では、被溶接部材１００が撓み変形して固定側電極１２４による加圧力ＦＬと可動側電極１２５による加圧力ＦＵにバラツキが生じて安定した薄板１０１と第１厚板１０２との間の接触抵抗及び第１厚板１０２と第２厚板１０３との間の接触抵抗の確保が困難であり、接合部における電流密度にバラツキが生じてスポット溶接の品質低下が懸念される。
【００１５】
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、剛性の異なる板材を重ね合わせた板組みの被溶接部材をスポット溶接する場合において安定した溶接品質が得られるスポット溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成する請求項１に記載の発明によるスポット溶接装置は、溶接ロボットに取り付けられるベース部と、該ベース部に基端が支持された固定アームの先端部分に支持されて被溶接部材に当接する固定側電極と、前記ベース部に搭載されて電極アームを介在して前記固定側電極の中心軸線と同軸上で可動側電極を支持すると共に該可動側電極の頂端を前記被溶接部材に当接して前記固定側電極の頂端と協働して前記被溶接部材を挟持して加圧力を付与する加圧位置と被溶接部材から離反する退避位置との間で移動せしめる加圧アクチュエータと、前記被溶接部材に前記固定側電極に隣接して副加圧力を付与する副加圧付与手段とを備え、 前記被溶接部材に当接する前記可動側電極と該可動側電極と対向して前記被溶接部材に当接する前記固定側電極及び前記副加圧付与手段とによって前記被溶接部材を挟持加圧し、該挟持加圧状態で前記可動側電極と固定側電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置において、前記副加圧付与手段は、副加圧付与アクチュエータ及び該副加圧付与アクチュエータにより固定側電極の頂端に対応する前記中心軸線延在方向位置において当接する前記被溶接部材に所定の副加圧力を付与する副加圧部を有する副加圧付与部と、該副加圧付与部を前記副加圧部が前記固定側電極の頂端から突出する方向に付勢付与する副加圧付与部付勢手段及び副加圧部の位置を選択的に前記固定側電極の頂部に対応する中心軸線方向位置に固定及び固定解除する副加圧付与部位置固定手段を備えた副加圧付与部位置決め部とを備えた、ことを特徴とする。
【００１７】
これによれば、副加圧部を固定側電極の頂部に対応する中心軸線方向位置に固定した状態で、固定側電極と可動側電極で被溶接部材を挟持し、かつ加圧アクチュエータによって加圧付与することで、可動側電極による加圧力が被溶接部材に付与され、固定側電極による加圧力及び副加圧付与アクチュエータによる副加圧部から副加圧力が被溶接部材に付与されて固定側電極による加圧力が可動側電極による加圧力より小さくなる。これにより、剛性の異なる板部材を重ねた被溶接部材の良好な溶接が得られる。
【００１８】
一方、例えば電極研磨等によって固定側電極の長さが短くなると、固定側電極の頂端と副加圧部との相対位置が変位して可動側電極の加圧力に対する固定側電極の加圧力及び副加圧部による副加圧力の均衡に影響することが懸念される。
【００１９】
ここで、副加圧付与部位置決め部による副加圧付与部の固定を解除すると副加圧付与部付勢手段により副加圧部が固定側電極の頂端から突出するように副加圧付与部を付勢する。この副加圧付与部位置決め部による副加圧部の固定が解除された状態でスポット溶接装置とは別に設けられた部材、例えば電極位置調節部材を可動側電極と固定側電極及び副加圧部によって挟持加圧することで相対的に副加圧部が副加圧付与部勢手段に抗して移動して固定側電極の頂端と副加圧部が共に電極位置調整部材に当接して固定側電極の頂端に対する副加圧部が所期状態に移動して調整される。この調整された状態で副加圧付与部固定手段により副加圧付与部を固定することで可動側電極の加圧力に対する固定側電極による加圧力及び副加圧部による副加圧力の均衡が所期の状態に保持でき、安定した良好なスポット溶接品質が保持できる。
【００２０】
即ち、固定側電極の頂端の変位が生じた際、副加圧付与部固定手段による副加圧付与部の固定を解除し、可動側電極と固定側電極及び副加圧部とにより電極位置調整部材を挟持加圧し、再び副加圧付与部固定手段により副加圧付与部を固定する簡単な作業で固定側電極の頂端と副加圧付与部との相対位置が調整できる。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスポット溶接装置において、前記副加圧付与部は、先端に前記副加圧部を支持する副加圧付与アームを備え、該副加圧付与アームに固定され、前記副加圧部の先端における前記中心軸線延在方向の位置と対応する平面状の電極検知部を有する電極位置サーチプレートを備えたことを特徴とする。
【００２２】
これによると、サーチプレート及び副加圧部を電極位置調整部材等に当接することで電極位置調整部材に対するスポット溶接装置の位置決めが容易に行え、かつ固定側電極、副加圧部及び電極位置プレートの電極検知部と可動側電極とにより電極位置調整部材を挟持加圧することで容易に所期の固定側電極の頂端と副加圧部の調整が得られ、かつ副加圧部に作用する負荷が軽減できる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のスポット溶接装置において、前記副加圧付与部は、先端に前記副加圧部を支持する副加圧付与アームを備え、該副加圧付与アームに副加圧部検知部を有する副加圧部位置サーチプレートを備えたことを特徴とする。
【００２４】
これによると、副加圧部位置サーチプレートの移動量を検知することで固定側電極の変位量が検知できる。例えば、被溶接部材のスポット溶接にあたり予め溶接ロボットを作動し、副加圧部位置サーチプレートの副加圧部検知部を電極位置調整部材に接触させ、このときのスポット溶接装置の位置を溶接初期副加圧部位置として溶接ロボットコントローラ等に記憶し、スポット溶接や電極研磨後に再びする溶接ロボットを作動し、副加圧部位置サーチプレートの副加圧部検知部を電極位置調整部材に接触させてこのとのスポット溶接装置の位置を変位後副加圧部位置とし、予め測定した初期副加圧部位置と変位後副加圧部位置の位相差により固定側電極の変位量を算出できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、副加圧部を固定側電極の頂部に対応する中心軸線方向位置に固定した状態で、固定側電極と可動側電極で被溶接部材を挟持し、かつ加圧アクチュエータによって可動側電極によって加圧付与することで可動側電極による加圧力が被溶接部材に付与され、固定側電極による加圧力及び副加圧付与アクチュエータによる副加圧部からの副加圧力が被溶接部材に付与されて固定側電極による加圧力が可動側電極による加圧力より小さくすることができ、被溶接部材に対する溶接品質が向上する。
【００２６】
一方、例えば電極研磨等によって固定側電極の長さが変位した際に、副加圧付与部位置決め部による副加圧付与部の固定を解除された状態で他の部材、例えば電極位置調節部材を可動側電極と固定側電極及び副加圧部によって挟持加圧することで固定側電極の頂端と副加圧部が共に電極位置調整部材に当接して固定電極の頂端に対する副加圧付与部が所期状態に調整され、この調整された状態で副加圧付与部固定手段により副加圧付与部を固定すること加圧力を所期の状態に保持でき、安定した良好なスポット溶接品質が保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施の形態におけるスポット溶接装置の構成図である。
【図２】要部を示す図である。
【図３】作動概要の説明図である。
【図４】作動概要を模式的に示す図である。
【図５】副加圧付与手段の調整作動説明図である。
【図６】副加圧部位置調整工程における固定側電極と受部との相対位置を示す説明図である。
【図７】第２実施の形態におけるスポット溶接装置の構成図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ部の概要を示す要部斜視図である。
【図９】第３実施の形態におけるスポット溶接装置の構成図である。
【図１０】図９のＸ部の概要を示す要部斜視図である。
【図１１】第４実施の形態におけるスポット溶接装置の構成図である。
【図１２】図１１のＸ１１部の要部を示す要部斜視図である。
【図１３】従来のスポット溶接の概要を示す説明図である。
【図１４】従来のスポット溶接の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１実施の形態）
本発明の第１実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。
【００２９】
図１はスポット溶接装置の構成図、図２は要部を示す図、図３は作動概要の説明図、図４は模擬的に示す作動概要説明図、図５は副加圧付与手段の調整作動説明図、図６は副加圧部位置調整工程における固定側電極と副加圧部との相対位置を示す説明図である。なお、このスポット溶接装置の説明にあたり、便宜上図１における上方及び下方をスポット溶接装置における上方及び下方と称する。
【００３０】
スポット溶接装置１の説明に先立って、被溶接部材１００について図３を参照して説明する。被溶接部材１００は、重ね合わせた２枚の厚板の一方に薄板を重ねた、例えば下側から順に剛性の低い薄板１０１、薄板１０１より剛性が高い第１厚板１０２及び第２厚板１０３を重ねた３枚重ねの板組によって構成される。
【００３１】
スポット溶接装置１は、例えば多関節型ロボット等の溶接ロボットのアーム先端部に取り付けられる手首部にイコライザユニット２を介在して支持され、溶接ロボットによって三次元方向に移動可能に構成される。
【００３２】
スポット溶接装置１は、溶接ロボットの手首部にイコライザユニット２を介して取り付けられる装置取付ブラケット４及び一対のガンブラケット５からなるベース部３を備える。装置取付ブラケッ４はイコライザユニット２に連結される取付基部４Ａ及び取付基部４Ａの両側から折曲して対向する一対のガン取付部４Ｂを有する断面コ字状に形成される。各ガン取付部４Ｂにそれぞれ対向してガンブラケット５が取り付けられる。この対向するガンブラケット５に固定アーム１０、加圧アクチュエータ１４、及び溶接トランス５３が取付られる。
【００３３】
固定アーム１０は、基端が両ガンブラケット５の端部に掛け渡されて結合される断面略Ｔ字状で基端からＬ字状に折曲して水平方向に延在する基端部分１０Ａ、基端部分１０Ａの先端から下方に折曲して延在する垂直部分１０Ｂ、垂直部分１０Ｂの先端から折曲して基端部分１０Ａと対向して延在する先端部分１０Ｃを有する略Ｃ字状に形成される。先端部分１０Ｃの先端に形成された電極保持部１１に固定側電極１２が、その頂端１２ａを上方にして装着される。
【００３４】
加圧アクチュエータ１４は、サーボモータ１５及びボールネジ送り機構によって構成された直動部１６を有し、サーボモータ１５の作動によって直動部１６のロッドが昇降動する。直動部１６のロッドの下端に電極アーム１８が設けられ、電極アーム１８の先端に固定側電極１２と同軸上、即ち中心軸線Ｌ上に可動側電極１９が設けられる。これにより、加圧アクチュエータ１４の作動により可動側電極１９が固定側電極１２から離反する退避位置と、固定側電極１２と協働して被溶接部材１００を挟持すると共に加圧する加圧位置との間で移動する。
【００３５】
また、固定アーム１０には、固定側電極１２と可動側電極１９によって挟持加圧力が付与された被溶接部材１００に、固定側電極１２に隣接する位置、即ち溶接位置に近接して副加圧力を付与する副加圧付与手段２０が設けられる。
【００３６】
副加圧付与手段２０は、図１及び図２に示すように固定アーム１０の垂直部分１０Ｂに支持された支持ブラケット２１、支持ブラケット２１に支持された副加圧部位置決め部３０及び副加圧付与部４０によって構成される。
【００３７】
支持ブラケット２１は、固定アーム１０の垂直部分１０ＢにＵボルト２２ａ等の固定手段によって固定される取付部２２及び該取付部２２から固定アーム１０の先端部分１０Ｃに沿って延在すると共に中心軸線Ｌと直交する断面略矩形板状の基部２３を有する。基部２３に中心軸線Ｌと平行で上面から下面に貫通する第１貫通孔２４Ａ及び第２貫通孔２４Ｂが形成される。
【００３８】
副加圧部位置決め部３０は、基部２３の上面に第１貫通孔２４Ａを貫通する第１シャフト３１を軸方向に移動可能に貫通保持すると共に、任意の移動位置に選択的に固定保持するブレーキ機構を備えたスライドブレーキユニット３４を有する。このスライドブレーキユニット３４は、例えばエア装置からのエア供給によって第１シャフト３１の軸方向移動を許容するアンロックとエア供給の停止により第１シャフト３１の移動を阻止するロックとに切り換えられる。このスライドブレーキユニット３４が副加圧付与部位置固定手段を構成する。
【００３９】
また、第２貫通孔２４Ｂの一端にフランジ部が嵌合すると共に第２貫通孔２４Ｂを貫通して上面から突出する円筒状で、第２シャフト３２をその軸方向に移動可能に嵌合保持するリニアブッシュ３５が設けられる。
【００４０】
第１シャフト３１の頂端と第２シャフト３２の頂端間にスプリング押さえプレート３６が架設されて固定されると共に、スライドブレーキユニット３４の頂端とスプリング押さえプレート３６の間に第１シャフト３１に巻装されたスプリング３７Ａが装着される。同様にリニアブッシュ３５の頂端とスプリング抑えプレート３６との間に第２シャフト３２に巻装されたスプリング３７Ｂが装着される。このスプリング３７Ａ、３７Ｂが第１シャフト３１及び第２シャフト３２を介して副加圧付与部４０を上方に付勢する副加圧付与部付勢手段を構成する。
【００４１】
支持ブラケット２１の基部２３の下方に電極位置検知手段となる電極位置サーチプレート４１及び副加圧付与アーム４５を備えた副加圧付与部４０が配置される。電極位置サーチプレート４１は、支持ブラケット２１の基部２３の下面に当接可能な平面状の上面及び下面を有して基部２３の下面に沿って延在する矩形断面形状のプレートで、先端部４１ａが基部２３の先端部２３ａから突出すると共に、基部２３の第１貫通孔２４Ａ及び第２貫通孔２４Ｂと同軸上に第１シャフト３１が嵌通する第１貫通孔４２Ａ及び第２シャフト３２が貫通する第２貫通孔４２Ｂが形成されると共に、第１シャフト３１及び第２シャフト３２に固定される。この電極位置サーチプレート４１の先端部４１ａの上面４１Ａの範囲が電極検知部４３となる。
【００４２】
副加圧付与アーム４５は、電極位置サーチプレート４１の下面に沿って延在すると共に当接可能な基部４６Ａ、この基部４６Ａの先端から下方に折曲する段部を介して中心軸線Ｌ方向に延在する先端部４６Ｂを有する上面４６、この上面４６の両側に沿って下方に折曲する側面４７を有する断面コ字状であって、基部４６Ａに第１シャフト３１が嵌通する第１貫通孔４８Ａ及び第２シャフト３２が貫通する第２貫通孔４８Ｂが貫通して形成される。先端部４６Ｂに中心軸線Ｌと同軸で上方に突出して固定電極１２の貫通を許容する筒状の副加圧部４９が設けられる。この副加圧部４９の先端４９ａは、副加圧付与アーム４５が電極位置サーチプレート４１の下面に当接した状態で電極検知部４３の延長面の高さ、即ち中心軸線Ｌ方向において同一高さ位置に設定される。
【００４３】
副加圧付与アーム４５の第１貫通孔４８Ａ及び第２貫通孔４８Ｂから突出する第１シャフト３１と第２シャフト３２の先端の間にスプリング押さえプレート５１が架設されて固定されると共に、基部４６Ａとスプリング押さえプレート５１の間に第１シャフト３１に巻装されたスプリング５２Ａ及び第２シャフト３２に巻装されたスプリング５２Ｂが装着される。このスプリング５２Ａ、５２Ｂによって副加圧付与アーム４５を電極サーチプレート４１の下面側に押圧付勢すると共に、副加圧付与アーム４５を介して副加圧部４９を上方に付勢する副加圧付与アクチュエータを構成する。このスプリング５２Ａ、５２Ｂによるバネ力、即ち付勢力によって副加圧部４９を上方に付勢する副加圧力Ｆαが設定される。
【００４４】
電源となる溶接トランス５３の一方の出力端子がバスバ及び固定アーム１０等を介して固定側電極１２に通電可能に接続され、他方の出力端子がバスバ及び電極アーム１８等を介して可動側電極１９に通電可能に接続される。
【００４５】
一方、図５に示すように、溶接ロボットの作動エリア内に、スポット溶接装置１に設けられた副加圧付与手段２０の電極サーチプレート４１に形成された電極検知部４３及び副加圧部４９の先端４９ａが当接可能な平坦なサーチ面５７及び可動側電極１９の頂端１９ａが当接可能な可動側電極当接面５８を備えた矩形断面形状の電極位置調整部材５６を備える副加圧部位置調整装置５５が配置される。また、副加圧部位置調整装置５５には電極研磨機５９が配置される。この電極研磨機５９、例えば上下一対の刃面を有する刃具及び刃具を回転駆動させる駆動装置を備える。
【００４６】
また、図示しない溶接ロボットコントローラには、溶接ロボットのティーチングデータが格納され、ティーチングデータには、被溶接部材１００の各溶接打点位置を順次スポット溶接するための作動プログラム及び各溶接打点、即ち溶接位置におけるスポット溶接装置１の位置及び姿勢が含まれる。図示しない溶接コントローラには溶接装置１の作動プログラム及び加圧アクチュエータ、溶接トランス、副加圧付与手段２０の作動制御が含まれる。
【００４７】
次ぎに、スポット溶接装置１の作動を説明する。
【００４８】
（スポット溶接工程）
被溶接部材１００のスポット溶接にあたり、薄板１０１に当接する固定側電極１２の頂端１２ａと副加圧部４９の先端４９ａが同一高さに調整して副加圧付与手段２０のスライドブレーキユニット３４をロック状態に保持する。このスライドブレーキユニット３４がロック状態では第１シャフト３１及び第２シャフト３２が固定状態に保持され、スプリング５２Ａ、５２Ｂによって副加圧付与アーム４５を電極位置サーチプレート４１に副加圧力Ｆαで押圧付勢する。
【００４９】
そして、固定側電極１２と可動側電極１９が離反した状態で、溶接ロボットコントローラは溶接ロボットを作動し、予め設定されたプログラムに従いスポット溶接装置１を被溶接部材１００の打点位置に移動し、図３に示すように固定アーム１０に設けた固定側電極１２の頂端１２ａ及び副加圧部４９の先端４９ａを被溶接部材１００の下面、即ち薄板１０１に下方から当接してスポット溶接装置１を位置決めする。このスポット溶接装置１が溶接位置に位置決めされた状態では、図４（ａ）に模式的に示すように被溶接部材１００の薄板１０１の下面に固定側電極１２の頂端１２ａ及び副加圧部４９の先端４９ａが接触する一方、可動側電極１９の頂端１９ａが第２厚板１０３と間隙を有して対向する。
【００５０】
次に、副加圧部４９及び固定側電極１２が被溶接部材１００に当接した状態で加圧アクチュエータ１４のサーボモータ１５の作動により可動側電極１９を加圧位置方向に移動させて、図４（ｂ）のように第２厚板１０３に圧接させ、更に図４（ｃ）のように可動側電極１９の頂端１９ａと固定側電極１２の頂端１２ａとの間で被溶接部材１００の溶接部を加圧する。
【００５１】
この場合、図４（ｃ）に模式的に示すように、加圧アクチュエータ１４による加圧力が電極アーム１８等を介して可動側電極１９に作用し、かつベース部３及び固定アーム１０を介して固定側電極１２に作用すると共に、副加圧付与手段２０においてスプリング５２Ａ、５２Ｂの付勢力が副加圧付与アーム４５を介して副加圧部４９に作用し、第２厚板１０３に作用する可動側電極１９による加圧力ＦＵと薄板１０１に作用する固定側電極１２による加圧力ＦＬ及び副加圧部４９による副加圧力Ｆαの総和が等しくなる（ＦＵ＝ＦＬ＋Ｆα）。これにより、被溶接部材１００は、第２厚板１０３側に上方から作用する可動側電極１９の加圧力ＦＵと、薄板１０１側に下方から作用する固定側電極１２の加圧力ＦＬ及び副加圧部４９の副加圧力Ｆαとによって安定した状態で挟持保持される。
【００５２】
一方、被溶接部材１００の溶接部には、可動側電極１９から第２厚板１０３の加圧力ＦＵが付与され、薄板１０１に固定側電極１２から加圧力ＦＬ及び副加圧部４９から副加圧力Ｆαが付与されることから、固定側電極１２から薄板１０１に作用する加圧力ＦＬは、可動側電極１９による加圧力ＦＵから副加圧部４９による副加圧力Ｆαを減じた大きさの加圧力が付与される（ＦＬ＝ＦＵ−Ｆα）。
【００５３】
このように薄板１０１側に位置する固定側電極１２の加圧力ＦＬを第２厚板１０３側に位置する可動側電極１９の加圧力ＦＵより小さく（ＦＬ＜ＦＵ）することで、相対的に薄板１０１と第１厚板１０２間の接触抵抗が大きくなると共に、第１厚板１０２と第２厚板１０３間の接触抵抗が小さくなる。
【００５４】
次に、この状態で、溶接トランス５３から可動側電極１９と固定側電極１２との間に所定時間通電して溶接する。この可動側電極１９と固定側電極１２との間に通電した時に、相対的に薄板１０１と第１厚板１０２間の接合部における接触抵抗が大きく電流密度が高くなると共に、第１厚板１０２と第２厚板１０３間の接触抵抗が小さく保持される。これにより、薄板１０１と第１厚板１０２の接合部における発熱量が第１厚板１０２と第２厚板１０３の接合部における発熱量に対して相対的に増加して、薄板１０１から第２厚板１０３に亘って電流密度の偏りのない良好なナゲットが形成され、薄板１０１の溶接強度が確保できる。
【００５５】
この溶接が完了した後、加圧アクチュエータ１４の作動により可動側電極１９を加圧位置からから退避位置に移動させて、可動側電極１９と固定側電極１２及び副加圧部４９とによる被溶接部材１００の挟持を開放する。
【００５６】
次に、溶接ロボットを作動して、スポット溶接装置１を被溶接部材１００の打点位置から退避させ、次の被溶接部材１００の打点位置に移動する。
【００５７】
このようなスポット溶接を繰り返し行うと、被溶接部材１００に当接する固定側電極１２の頂端１２ａ及び可動側電極１９の頂端１９ａが摩耗や変形する。この摩耗や変形した固定側電極１２及び可動側電極１９の頂端形状が通電路の電流密度に影響して溶接品質を決定することから、固定側電極１２及び可動側電極１９の頂端形状が変形する前に研磨し、電極の頂端形状を整える電極研磨工程が予め設定された打点回数毎に行われる。
【００５８】
（電極研磨工程）
スポット溶接装置１においては、例えば、副加圧付与手段２０のスライドブレーキユニット３４をアンロックに切り換え、スプリング３７Ａ、３７Ｂに抗して電極位置サーチプレート４１を下方に押動して固定側電極１２の頂端１２ａを副加圧部４９から突出させ、その位置でスライドブレーキユニット３４をロックして固定側電極１２の頂端１２ａが副加圧部４９から突出した状態に保持する。
【００５９】
そして、スポット溶接装置１を電極研磨機５９の位置に移動して固定側電極１２と可動側電極１９を刃具を介して対向させると共に、加圧アクチュエータ１４で可動電極１９を加圧位置方向に移動して固定側電極１２の頂端１２ａ及び可動側電極１９の頂端１９ａによって上下から挟むように刃具に押し当て、この状態で刃具を回転駆動することにより可動側電極１９の頂端１９ａ及び固定側電極１２の頂端１２ａが整形される。電極整形終了後、加圧アクチュエータ１４で可動側電極１９を退避位置に移動して固定側電極１２及び可動側電極１９を刃具から離反させると共に、スポット溶接装置１を電極研磨機５９から退避させる。
【００６０】
ここで、電極研磨に伴って固定側電極１２の頂端１２ａ及び可動側電極１９の頂端１９ａが研削されて固定側電極１２の有効長が短くなり、固定側電極１２の頂端１２ａと副加圧部４９の先端４９ａとの相対位置が変位してスポット溶接する際の可動側電極１９の加圧力ＦＵ、固定側電極１２の加圧力ＦＬ及び副加圧部４９の副加圧力Ｆαの均衡に影響することが懸念されることから、固定側電極１２の頂端１２ａに対する副加圧部４９の相対位置を所期の状態に調整する。
【００６１】
（副加圧部位置調整工程）
副加圧部４９の位置調整にあたり、副加圧付手段２０のスライドブレーキユニット３４をアンロックに切り換える。このアンロックに伴ってスライドブレーキユニット３４による第１シャフト３１の固定が解除され、スライドブレーキユニット３４及びリニアブッシュ３５とスプリング抑えプレート３６の間に装着されたスプリング３７Ａ及び３７Ｂの付勢力により第１シャフト３１及び第２シャフト３２が上方に押動して、電極位置サーチプレート４１が支持ブラケット２１の基部２３の下面に当接して停止する。
【００６２】
この電極位置サーチプレート４１が支持ブラケット２１の基部２３に当接した状態では、スプリング抑えプレート５１と副加圧付与アーム４５との間に装着されたスプリング５２Ａ、５２Ｂの付勢力により副加圧付与アーム４５が電極位置サーチプレート４１の下面に押圧付勢された位置に保持され、副加圧付与アーム４５に設けられた副加圧部４９の先端４９ａは、図６（ａ）に示すように電極研磨によって短くなった固定電極１２の頂端１２ａから突出した状態となる。
【００６３】
この副加圧付与手段２０のスライドブレーキユニット３４がアンロック状態を維持した状態でスポット溶接装置１を副加圧部位置調整装置５５側に移動し、図５に示すように電極位置サーチプレート４１の電極検知部４３及び副加圧部４９の先端４９ａを共に電極位置調整部材５６のサーチ面５７に下方から接触させて調整位置に位置決めする。ここで、電極位置サーチプレート４１及び副加圧部４９を電極位置調整部材５６のサーチ面５７に当接することで電極位置調整部材５６に対するスポット溶接装置１の位置決めが容易に行えると共に副加圧部４９への負荷が軽減される。
【００６４】
このスポット溶接装置１が調整位置に位置決めされた状態では、図６（ｂ）に示すように電極位置サーチプレート４１の電極検知部４３及び副加圧部４９の先端４９ａが電極位置調整部材５６のサーチ面５７に共に接触する一方、可動側電極１９の頂端１９ａが可動側電極当接面５８に間隙を有して対向する。また、固定側電極１２はサーチ面５７に間隙を有して対向した状態に維持される。
【００６５】
次に、この副加圧部４９及び電極サーチプレート４１の電極検知部４３が電極位置調整部材５６のサーチ面５７に下方から当接した状態で加圧アクチュエータ１４のサーボモータ１５の作動により可動側電極１９を加圧位置方向に移動させて図６（ｃ）に示すように可動側電極１９の頂端１９ａを電極位置調整部材５６の可動側電極当接面５８に当接させる。
【００６６】
続く、加圧アクチュエータ１４の作動によって電極アーム１８等を介して可動側電極１９によって電極位置調整部材５６に上方から加圧力を付与する。この可動側電極１９による加圧力付与に伴い、可動側電極１９に付与される電極位置調整部材５６からの反力によってベース部３及び固定アーム１０等が上昇移動して固定側電極１２が副加圧部４９内を上昇して図６（ｄ）に示すように固定側電極１２の頂端１２ａが電極位置調整部材５６のサーチ面５７に当接して可動側電極１９と固定側電極１２によって電極位置調整部材５６を挟持する。
【００６７】
この固定側電極１２の上昇移動に伴って電極位置調整部材５６のサーチ面５７に当接して上昇移動が規制された電極サーチプレート４１及び副加圧部４９が支持ブラケット２１の基部２３に対して相対的に押し下げられ、電極サーチプレート４１に結合する第１シャフト３１及び第２シャフト３２がスプリング３７Ａ、３７Ｂに抗してスライドブレーキユニット３４及びリニアブッシュ３５に誘導されて下降して支持ブラケット２１から電極サーチプレート４１が離間する。
【００６８】
この副加圧部４９の先端４９ａ、固定側電極１２の頂端１２ａ及び電極サーチプレート４１の電極検知部４３が共に電極位置調整部材５６のサーチ面５７に当接し、かつ可動側電極１９の頂端１９ａが電極位置調整部材５６の可動側電極当接面５８に当接した状態、即ち可動側電極１９と固定側電極１２及び副加圧部４９と可動側電極１９によって電極位置調整部材５６を挟持した状態でスライドブレーキユニット３４をロックする。
【００６９】
スライドブレーキユニット３４のロックにより、第１シャフト３１及び第２シャフト３２の移動が規制されて該位置に電極サーチプレート４１が固定保持され、固定側電極１２の頂端１２ａ及び副加圧部４９の先端４９ａが中心軸線Ｌ方向において相対的に同一位置に保持される。即ち、電極研磨によって生じた固定側電極１２の頂端１２ａと副加圧部４９の先端４９ａとの変位が、中心軸線Ｌ方向において相対的に同一位置となる所期状態に調整される。
【００７０】
しかる後、加圧アクチュエータ１４により可動側電極１９を退避位置に移動させて、可動側電極１９と固定側電極１２及び副加圧部４９とによる電極位置調整部材５６の挟持を解除し、溶接ロボットを作動してスポット溶接装置１を副加圧部位置調整装置５５から退避させて副加圧部４９の位置調整が終了する。
【００７１】
従って、電極研磨等による固定側電極１２の頂端１２ａに変位が生じた際、副加圧付手段２０のスライドブレーキユニット３４をアンロックに切り換え、加圧アクチュエータ１４により可動側電極１９と固定側電極１２及び副加圧部４９で電極位置調整部材５６を挟持加圧した状態で再びスライドブレーキユニット３４をロックする簡単な作動で固定側電極１２と副加圧部４９が所期状態に調整することができる。
【００７２】
また、副加圧付与部４０は、固定アーム１０に支持された支持ブラケット２１及び支持ブラケット２１の基部２２を貫通する第１シャフト３１及び第２シャフト３２と、先端部４６Ｂに副加圧部４９を備えた副加圧付与アーム４５と、スプリング５２Ａ、５２Ｂによる簡単な構成であり、副加圧部位置決め部３０が、第１シャフト３１を選択的に固定するスライドブレーキユニット３４、及びスプリング３７Ａ、３７Ｂ等による簡単な構成で形成できる。
【００７３】
（第２実施の形態）
本発明の第２実施の形態について図７及び図８を参照して説明する。図７はスポット溶接装置の構成図であり、図８は図７のＶＩＩＩ部の要部斜視図である。なお、図７及び図８において図１乃至図６と対応する部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７４】
スポット溶接装置１は、溶接ロボットの手首部にイコライザユニット２を介して取り付けられるベース部３を備え、ベース部３のガンブラケット５に固定アーム１０、加圧アクチュエータ１４、及び溶接トランス５３が取付支持される。
【００７５】
固定アーム１０には副加圧付与手段６０が設けられる。副加圧付与手段６０は、副加圧部位置決め部６１及び副加圧付与部６４によって構成される。
【００７６】
副加圧部位置決め部６１は、固定アーム１０の基端部分１０Ａの上部にシャフト６２を中心軸線Ｌと平行な軸方向に移動可能に貫通保持すると共に、シャフト６２を任意の移動位置に固定保持するスライドブレーキユニット３４を有する。シャフト６２の頂端にスプリング押さえプレートが設けられ、スプリング押さえプレートとスライドブレーキユニット３４との間に副加圧付与部付勢手段となるスプリング３７が設けられる。
【００７７】
副加圧付与部６４は、固定アーム１０の垂直部分１０Ｂに設けたガイドレール６６を有し、ガイドレール６６にスライド可能に支持されたスライダ６７に基端が支持された上面６５Ａ及び側面６５Ｂを有する断面略コ字状で先端部分１０Ｃに沿って延在する副加圧付与アーム６５を有する。副加圧付与アーム６５の上面６５Ａの基端側に貫通孔６５Ｃが開口し、先端部に副加圧部４９を設ける。
【００７８】
図８に示すように、副加圧付与アーム６５の貫通孔６５Ｃを貫通するシャフト６２の先端にスプリング押さえプレート６８が設けられ、スプリング押さえプレート６８と副加圧付与アーム６５の間に副加圧付与アクチュエータとなるスプリング５２が配置される。このスプリング５２はスプリング３７より大きなバネ力を有し、スプリング５２の付勢力が副加圧付与アーム６５を介して副加圧部４９による副加圧力Ｆαが設定される。
【００７９】
副加圧付与アーム６５の上面６５Ａに沿って、その電極位置サーチプレート４１が配置される。電極位置サーチプレート４１は、基端の貫通孔にシャフト６２が貫通し、周り止めピン４１ｐによって副加圧付与アーム６５に固定される。電極位置サーチプレート４１の先端部４１ａの上面４１Ａが電極検知部４３となり、電極検知部４３と同一高さ位置に副加圧力部４９の先端４９ａが設定される。
【００８０】
このように構成されたスポット溶接装置１は、被溶接部材１００の溶接にあたり、シャフト６２をスライドブレーキユニット３４のロックにより固定保持した状態で、固定側電極１２及び副加圧部４９を被溶接部材１００の薄板１０１に当接してスポット溶接装置１を位置決めする。更に、加圧アクチュエータ１４により可動側電極１９を加圧位置方向に移動させて可動側電極１９の頂端１９ａと固定側電極１２の頂端１２ａとの間で被溶接部材１００を挟持して加圧する。
【００８１】
これにより、加圧アクチュエータ１４による加圧力が可動側電極１９及び固定側電極１２に作用すると共に、スプリング５２の付勢力が副加圧付与アーム６５を介して副加圧部４９に作用し、薄板１０１側に位置する固定側電極１２の加圧力ＦＬが第２厚板１０３側に位置する可動側電極１９の加圧力ＦＵより小さくなる。この状態で、可動側電極１９と固定側電極１２との間に通電して溶接する。
【００８２】
電極研磨は、副加圧付与手段６０のスライドブレーキユニット３４をアンロックに切り換え、スプリング５２の付勢力により副加圧部４９を押動して固定側電極１２の頂端１２ａを副加圧部４９から突出させ、その位置で再びスライドブレーキユニット３４をロックする。そして、第１実施の形態に同様に電極研磨機５９により可動側電極１９及び固定側電極１２を整形する。
【００８３】
副加圧部４９の位置調整は、スライドブレーキユニット３４をアンロックに切り換え、スプリング３７の付勢力によりシャフト６２が上方に押動されて、副加圧付与アーム６５及び電極位置サーチプレート４１が上昇して副加圧部４９の先端４９ａが固定電極１２の頂端１２ａから突出した状態となる。
【００８４】
このスライドブレーキユニット３４がアンロック状態で、電極サーチプレート４１に形成された電極検知部４３及び副加圧部４９の先端４９ａを共に電極位置調整部材５６のサーチ面５７に下方から接触させ、かつサーボモータ１５の作動により可動側電極１９を加圧位置方向に移動させて可動側電極１９及び固定側電極１２で電極位置調整部材５６を挟持する。この状態でスライドブレーキユニット３４をロックする。このスライドブレーキユニット３４のロックより、シャフト６２が該位置に固定されてシャフト６２に支持された副加圧付与アーム６５及び電極サーチプレート４１が保持され、固定側電極１２の頂端１２ａと副加圧部４９の先端４９ａが所期の状態に調整される。
【００８５】
従って、電極研磨等による固定側電極１２の頂端１２ａに変位が生じた際、副加圧付与手段６０のスライドブレーキユニット３４をアンロックにし、加圧アクチュエータ１４の作動により可動側電極１９と固定側電極１２及び受部４９で電極位置調整部材５６を挟持加圧した状態で再びスライドブレーキユニット３４をロックする簡単な作業で固定側電極１２の頂端１２ａ及び受部４９の先端４９ａが所期の状態に調整される。
【００８６】
また、第１実施の形態に比較して固定アーム１０内にスライドブレーキユニット３４等が配設されることなく、固定アーム１０内の作業空間が確保され、溶接装置１の作業範囲の制限が緩和される。
【００８７】
（第３実施の形態）
本発明の第３実施の形態について図９及び図１０を参照して説明する。図９はスポット溶接装置の構成図であり、図１０は図９のＸ部の要部斜視図である。なお、図９及び図１０において図１乃至図７と対応する部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８８】
スポット溶接装置１は、溶接ロボットの手首部にイコライザユニット２を介して取り付けられる装置取付ブラケット４及びガンブラケット５からなるベース部３を備える。装置取付ブラケット４はイコライザユニット２に連結される取付基部４Ａ及び一対のガン取付部４Ｂを有する断面コ字状に形成され、かつ副加圧付与手段取付支持部となる底部４Ｃを有するボックス状に形成される。各ガン取付部４Ｂに取り付けられたガンブラケット５に固定アーム１０、加圧アクチュエータ１４、及び溶接トランス５３が取付支持される。
【００８９】
装置取付ブラケット４及び固定アーム１０に、副加圧付与手段７０が設けられる。副加圧付与手段７０は、装置取付ブラケット４１の底部４Ｃに取付けられた副加圧部位置決め部７１及び副加圧付与部７２によって構成される。
【００９０】
装置取付ブラケット４１の底部４Ｃの下面に図示しないサーチロッド固定用ブラケットが重合して取り付けられる。これら底部４Ｃ及びサーチロッド固定用ブラケットには図示しない第１貫通孔及び第２貫通孔が形成される。
【００９１】
副加圧部位置決め部７１は、装置取付ブラケット４１の底部４Ｃの上面に第１貫通孔を貫通する第１シャフト３１を移動可能に貫通保持すると共に任意の移動位置に保持するスライドブレーキユニット３４を有する。また、第２貫通孔を貫通する第２シャフト３２を嵌合保持するリニアブッシュ３５が設けられる。
【００９２】
第１シャフト３１と第２シャフト３２の頂端間にスプリング押さえプレート３６が架設され、スライドブレーキユニット３４とスプリング押さえプレート３６及びリニアブッシュ３５とスプリング押さえプレート３６との間にスプリング３７Ａ、３７Ｂが装着される。このスプリング３７Ａ、３７Ｂが副加圧付与部７２を上方に付勢する副加圧付与部付勢手段を構成する。
【００９３】
装置取付ブラケット４の底部４Ｃの下方に第１シャフト３１及び第２シャフト３２が貫通する貫通穴を有する矩形の副加圧付与アーム取付基部７３が移動可能に配置され、第１シャフト３１の先端と第２シャフト３２の先端間にスプリング押さえプレート５１が架設される。副加圧付与アーム取付ブラケット７３とスプリング押さえプレート５１の間に第１シャフト３１及びに第２シャフト３２に巻装されたスプリング５２Ａ、５２Ｂが装着される。このスプリング５２Ａ及び５２Ｂの付勢力によって副加圧部４９による副加圧力Ｆαが設定される。
【００９４】
副加圧付与アーム７５は、基端が副加圧付与アーム取付基部７３に結合されて固定アーム１０に沿って延在する一対の板状の側部７５Ｂと、両側がそれぞれ各側部７５Ｂに接合されて固定アーム１０の先端部分１０Ｃ及び垂直部分１０Ｂに対向する上面７５Ａを有するＬ字状に形成される。上面７５Ａの基端側に開口する貫通孔に円筒状のブッシュ７６が配置され、先端側に副加圧部４９が設けられる。これら第１シャフト３１と第２シャフト３２に架設されるスプリング押さえプレート５１、スプリング５２Ａ、５２Ｂ、副加圧付与アーム取付基部７３、副加圧付与アーム７４及び副加圧部４９によって副加圧付与部７２を構成する。
【００９５】
一方、固定アーム１０の基端部分１０Ａに形成された貫通孔を貫通して上端が装置ブラケット４の底部４Ｃに結合され、下端が副加圧付与アーム７５に設けたブッシュ７６を貫通して先端部分１０Ｃに結合するサーチ用ロッド７８を有する。
【００９６】
副加圧付与アーム７５の上面７５Ａに電極位置サーチプレート４１が配置される。電極位置サーチプレート４１は基端に形成され貫通孔４２にサーチ用ロッド７８が貫通し、周り止めピン４１ｐによって副加圧付与アーム７５に固定される。電極位置サーチプレート４１の先端部４１ａの上面が電極検知部４３となり、電極検知部４３と対応する高さに副加圧部４９の上端４９ａが設定される。
【００９７】
このように構成された副加圧付与手段７０は、スライドブレーキユニット３４のロックでスプリング５２Ａ及び５２Ｂによって副加圧付与アーム取付ブラケット７３が上方に付勢され、副加圧付与アーム取付ブラケット７３に結合された副加圧付与アーム７５がサーチ用ロッド５８に沿って上方に付勢される。また、スライドブレーキユニット３４がアンロックではスプリング３７Ａ及び３７Ｂによって副加圧付与アーム７５が上方に付勢される。
【００９８】
このように構成されたスポット溶接装置１は、被溶接部材１００のスポット溶接にあたり、スライドブレーキユニット３４のロックにより第１シャフト３１を固定保持した状態で、固定側電極１２及び副加圧部４９を被溶接部材１００の薄板１０１に当接してたスポット溶接装置１を位置決めする。この状態で、加圧アクチュエータ１４のサーボモータ１５の作動により可動側電極１９を加圧位置方向に移動させて可動側電極１９の頂端１９ａと固定側電極１２の頂端１２ａとの間で被溶接部材１００を挟持すると共に加圧する。
【００９９】
これにより、加圧アクチュエータ１４の加圧力が可動側電極１９と固定側電極１２に作用し、かつスプリング５２Ａ、５２Ｂの付勢力が副加圧付与アーム７５を介して副加圧部４９に作用して薄板１０１側に位置する固定側電極１２の加圧力ＦＬが第２厚板１０３側に位置する可動側電極１９の加圧力ＦＵより小さくなる。この状態で、可動側電極１９と固定側電極１２との間に通電して溶接する。
【０１００】
電極研磨は、副加圧付与手段７０のスライドブレーキユニット３４をアンロックに切り換えて、固定側電極１２の頂端１２ａを副加圧部４９から突出させ、再びスライドブレーキユニット３４をロックして固定側電極１２の頂部１２ａが副加圧部４９から突出した状態に保持する。そして、第１実施の形態と同様に電極研磨機５９により可動側電極１９及び固定側電極１２を整形する。
【０１０１】
副加圧部４９の位置調整は、スライドブレーキユニット３４をアンロックする。これによりスプリング３７Ａ、３７Ｂの付勢力により第１シャフト３１及び第２シャフト３２が押動されて制御加圧付与アーム７５及び電極位置サーチプレート４１が上昇して副加圧部４９の先端４９ａが固定電極１２の頂端１２ａから突出した状態となる。
【０１０２】
このスライドブレーキユニット３４がアンロック状態で、電極サーチプレート４１の上面４１Ａに形成された電極検知部４３及副加圧部４９の先端４９ａを共に電極位置調整部材５６のサーチ面５７に接触させ、かつサーボモータ１５の作動により可動側電極１９を加圧位置方向に移動させて可動側電極１９と固定側電極１２によって電極位置調整部材５６を挟持する。この状態でスライドブレーキユニット３４をロックする。このスライドブレーキユニット３４のロックへの切り換えにより、第１シャフト３１及び第２シャフト３２の移動が規制されてスプリング５２Ａ及び５２Ｂ等を介して支持された副加圧付与アーム７５及び電極サーチプレート４１が所期状態に保持される。
【０１０３】
従って、電極研磨等による固定側電極１２の頂端１２ａに変位が生じた際、副加圧付手段７０のスライドブレーキユニット３４をアンロックに切り換え、加圧アクチュエータ１４の作動により可動側電極１９と固定側電極１２及び副加圧部４９で電極位置調整部材５６を挟持加圧した状態で再びスライドブレーキユニット３４をロックする簡単な動作で固定側電極１２及び副加圧部４９が所期の状態に調整できる。
【０１０４】
また、第１実施の形態に比較して固定アーム１０内にスライドブレーキユニット３４等が配設されることなく、固定アーム１０内の作業空間が確保され、溶接装置１の作業範囲の制限が緩和される。
【０１０５】
（第４実施の形態）
本発明の第４実施の形態について図１１及び図１２を参照して説明する。
【０１０６】
図１１はスポット溶接装置の構成図であり、図１２は図１１のＸＩＩ部の要部斜視図である。なお、図１１及び図１２において図１乃至図７と対応する部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０７】
スポット溶接装置１は、溶接ロボットの手首部にイコライザユニット２を介して取り付けられる装置取付ブラケット４及びガンブラケット５からなるベース部３を備える。装置取付ブラケット４はイコライザユニット２に連結される取付基部４Ａ及び一対のガン取付部４Ｂを有する断面コ字状に形成され、更に、副加圧付与手段支持部となる矩形板状の底部４Ｃを有するボックス状に形成される。
【０１０８】
装置取付ブラケット４及び固定アーム１０には、副加圧付与手段８０が設けられる。副加圧付与手段８０は、装置取付ブラケット４の底部４Ｃに取付けられた昇降位置決め部８１及び副加圧付与部８２によって構成される。
【０１０９】
昇降位置決め部８１は装置取付ブラケット４の底部４Ｃに第１貫通孔を貫通する第１シャフト３１を移動可能に貫通保持すると共に、任意の移動位置に保持するスライドブレーキユニット３４を有する。また第２貫通孔を貫通する第２シャフト３２を移動可能に嵌合保持するリニアブッシュ３５が設けられる。
【０１１０】
第１シャフト３１と第２シャフト３２の頂端間にスプリング押さえプレート３６が架設され、スライドブレーキユニット３４とスプリング押さえプレート３６との間及びリニアブッシュ３５とスプリング押さえプレート３６との間にスプリング３７Ａ、３７Ｂが装着される。このスプリング３７Ａ、３７Ｂが制御加圧付与部８２を上方に付勢する副加圧付与部付勢手段を構成する。
【０１１１】
装置取付ブラケット４の底部４Ｃの下方において第１シャフト３１及び第２シャフト３２が貫通する貫通穴を有する矩形の副加圧付与アーム取付ブラケット８３及び副加圧付与アーム取付ブラケット８３に設けられたサーチプレート固定用プレート８４が移動可能に配置され、第１シャフト３１の先端と第２シャフト３２の先端間にスプリング押さえプレート５１が架設される。
【０１１２】
副加圧付与アーム取付ブラケット８３とスプリング押さえプレート５１の間に第１シャフト３１に巻装されたスプリング５２Ａ及び第２シャフト３２に巻装されたスプリング５２Ｂが装着される。このスプリング５２Ａ及び５２Ｂによって副加圧付与アーム８５を介して副加圧部４９による副加圧力Ｆαが設定される。
【０１１３】
副加圧付与アーム８５は、基端が副加圧付与アーム取付ブラケット８３に結合されて固定アーム１０の両側に沿って延在する一対の側部８５Ｂと、各側部８５Ｂに接合されて固定アーム１０の先端部分１０Ｃの上面及び垂直部分１０Ｂに対向する上面８５Ａを有するＬ字状に形成される。この副加圧付与アーム８５の先端側の上面８５Ａに副加圧部４９が設けられる。また、上面８５Ａに固定アーム１０の直線部分１０Ｂに当接して転動する支持ローラ８６が設けられる。
【０１１４】
更に、副加圧付与アーム取付ブラケット８３に設けられたサーチプレート固定用プレート８４に、副加圧部位置サーチプレート８７が設けられる。副加圧部位置サーチプレート８７はサーチプレート固定用プレート８４に取り付けられる基部８７Ａ及び基部８７Ａの下縁から外方に折曲するサーチ部８７Ｂを有する断面Ｌ字状であって、サーチ部８７Ｂの上面が平面状の副加圧部検知部８８となる。
【０１１５】
これら第１シャフト３１の先端と第２シャフト３２の先端間に架設されるスプリング押さえプレート５１、スプリング５２Ａ、５２Ｂ、副加圧付与アーム取付ブラケット８５、副加圧部４９及び副加圧部位置サーチプレート８７等によって副加圧付与部８２を構成する。
【０１１６】
このように構成された副加圧付与手段８０は、スライドブレーキユニット３４がロックでスプリング５２Ａ、５２Ｂによって副加圧付与アーム取付ブラケット８３が上方に付勢され、副加圧付与アーム取付ブラケット８３に基端が結合された副加圧付与アーム８５が上方に付勢される。また、スライドブレーキユニット３４がアンロック状態ではスプリング３７Ａ、３７Ｂによって副加圧付与アーム８５が上方に付勢される。この副加圧付与アーム８５の移動に連動して副加圧部４９と副加圧部位置サーチプレート８７が中心軸線Ｌと平行に移動する。
【０１１７】
このように構成されたスポット溶接装置１は、被溶接部材１００のスポット溶接にあたり、溶接ロボットコントローラは溶接ロボットを作動し、スポット溶接装置１を副加圧部位置調整装置５５に移動し、スポット溶接装置１に設けられた副加圧部位置サーチプレート８７の受部検知部８８を電極位置調整部材５６の可動側電極当接面５８に接触する。この副加圧部検知部８８が可動側電極当接面５８に接触した状態におけるスポット溶接装置１の位置を初期受部位置Ｐ０としてロボットコントローラのティーチングデータに記憶する。
【０１１８】
次に、スポット溶接装置１を被溶接部材１００の打点位置に移動し、固定アーム１０に設けられた固定側電極１２及び副加圧部４９を被溶接部材１００の薄板１０１に当接すると共に、加圧アクチュエータ１４の作動により可動側電極１９を加圧位置方向に移動させて第２厚板１０３に圧接させて被溶接部材１００を挟持すると共に加圧付与する。
【０１１９】
ここで、加圧アクチュエータ１４による加圧力が可動側電極１９及び固定側電極１２に作用すると共に、スプリング５２Ａ、５２Ｂの付勢力が副加圧付与アーム６３を介して副加圧部４９に作用し、薄板１０１側に位置する固定側電極１２の加圧力ＦＬが第２厚板１０３側の可動側電極１９の加圧力ＦＵより小さくなる、この状態で可動側電極１９と固定側電極１２との間に通電して溶接する。
【０１２０】
電極研磨においては、例えば、副加圧付与手段８０のスライドブレーキユニット３４をアンロックに切り換えて、固定側電極１４の頂端１４ａを副加圧部４９から突出させ、その位置でスライドブレーキユニット３４をロックして固定側電極１４の頂部１４ａが副加圧部４９から突出した状態に保持する。そして、第１実施の形態と同様に電極研磨機５９で可動側電極１９及び固定側電極１２を整形する。
【０１２１】
電極研磨後の副加圧部位置調整は、スライドブレーキユニット３４をアンロックに切り換え、スプリング３７Ａ、３７Ｂの付勢力により第１シャフト３１及び第２シャフト３２が上方に押動されて、副加圧付与アーム８５が上昇し、副加圧部４９の上端４９ａが固定電極１２の頂端１２ａから突出した状態となる。
【０１２２】
このスライドブレーキユニット３４がアンロック状態で、加圧アクチュエータ１４により可動側電極１９を加圧位置方向に移動させて可動側電極１９と固定側電極１２で電極位置調整部材５６を挟持する。
【０１２３】
これにより、副加圧部４９の先端４９ａ及び固定側電極１２の頂端１２ａと可動側電極１９の頂端１９ａが共に電極位置調整部材５６に当接した状態でスライドブレーキユニット３４をロックする。このスライドブレーキユニット３４のロックにより、第１シャフト３１及び第２シャフト３２の移動が規制されて副加圧部加圧付与アーム８５が所期の状態に調整される。
【０１２４】
この副加圧部位置を調整した後、溶接ロボットコントローラは溶接ロボットを作動してスポット溶接装置１を移動して副加圧部位置サーチプレート８７の副加圧部検知部８８を副加圧部位置調整装置５５の電極位置調整部材５６の可動側電極当接面５８に接触する。
【０１２５】
この副加圧部位置サーチプレート８７の副加圧部検知部８８が可動側電極当接面５８に接触した状態におけるスポット溶接装置１の位置を変位後副加圧部位置Ｐ１としてティーチングデータに記憶する。この変位後副加圧部位置Ｐ１と予め測定した初期副加圧部位置Ｐ０による中心軸Ｌ方向の位相差分ＬＩ（Ｌ１＝Ｐ０−Ｐ１）が電極研磨等による固定側電極１２の短縮変位量であり、電極研磨に伴う副加圧部４９の位置調整量となる。これにより固定側電極１２の管理が容易になると共に、副加圧部４９の変位が容易に把握でき、安定した副加圧力Ｆαの調整管理が容易になり安定したスポット溶接品質が確保できる。
【０１２６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。例えば、前記各実施の形態では副加圧部４９を円筒状に形成したが、半割り状や断面円弧状の板材等を円筒状に配置して形成することも、また突起によって形成することもできる。また、第１実施の形態乃至第３実施の形態においても、第４実施の形態と同様に、副加圧付与アームに副加圧部検知部を有する副加圧部位置サーチプレートを配設することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１        スポット溶接装置
３        ベース部
１０      固定アーム
１２      固定側電極
１２ａ    頂端
１４      加圧アクチュエータ
１９      可動側電極
１９ａ    頂端
２０、６０、７０，８０      副加圧付与手段
３０、６１、７１、８１      副加圧付与部位置決め部
３４      スライドブレーキユニット（副加圧付与部位置固定手段）
３７、３７Ａ、３７Ｂ      スプリング（副加圧付与部付勢手段）
４０、６４、７２、８２      副加圧付与部
４１      電極位置サーチプレート（電極位置検知手段）
４３      電極検知部
４５、６５、７５、８５      副加圧付与アーム
４９      副加圧部
５２、５２Ａ、５２Ｂ      スプリング（副加圧付与アクチュエータ）
８７      副加圧部位置サーチプレート  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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