(57)【要約】【課題】電極チップのチップドレッシングプロセスを、容易で、効率的で、信頼性のある方法によって評価するための溶接用電極チップの磨耗検証方法を提供する。【解決手段】スポット溶接用電極チップのためのチップドレッシング作業を、適切かつ確実に実施するための方法である。本発明の方法は、スポット溶接ロボットに固有の電極磨耗補償ルーチンを利用する。本発明の方法は、電極磨耗補償ルーチンを使用して、連続するチップドレッシング作業のそれぞれのチップの磨耗量を比較してその差を計算し、その計算値を、チップドレッシング作業１回当たりのチップの平均磨耗量の保存値と比較し、チップドレッシング作業が正常に実施されているかどうかを判定するものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スポット溶接用電極チップのためのチップドレッシング装置をモニタする方法であって、
モニタする対象となる、正常に動作しているチップドレッシング装置のチップドレッシング作業１回当たりに生じる溶接用電極チップの平均磨耗量を決定し、スポット溶接ロボットの電極磨耗補償ルーチンを使用して、前記チップドレッシング装置によって、前記スポット溶接ロボットの溶接用電極に生じた磨耗量を決定することにより、
今回のチップドレッシング作業を実施した時点での前記電極チップの磨耗量と、前回のチップドレッシング作業を実施した時点での前記電極チップの磨耗量との差を計算して、前記溶接用電極チップのチップドレッシング作業１回当たりの実磨耗量を求め、該実磨耗量を前記平均磨耗量と比較して、前記チップドレッシング装置が正常に動作しているかどうかを判定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記計算及び前記比較が、前記スポット溶接ロボットによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記計算及び前記比較が、前記スポット溶接ロボットの外部のプロセッサによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記計算及び前記比較が、前記スポット溶接ロボット及び前記スポット溶接ロボットの外部のプロセッサの組み合わせによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記溶接用電極に実施された前記チップドレッシング作業の全作業回数を記録するためのカウンタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記実摩耗量が、前記平均磨耗量の所定の範囲内の値であるとき、前記チップドレッシング装置が正常に動作していると判定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記所定の範囲が、前記平均磨耗量の値より小さい値及びそれより大きい値の両方を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記所定の範囲が、前記平均磨耗量以上の値のみを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
チップドレッシング装置が正常に動作していないと判定されたとき、オペレータに注意を喚起することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
チップドレッシング装置が正常に動作していないと判定されたとき、後続の製造装置又はプロセスに信号を送信することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
スポット溶接用電極チップのためのチップドレッシング作業を評価する方法であって、
評価する対象となる、正常に動作しているチップドレッシング装置のチップドレッシング作業１回当たりに生じる溶接用電極からの材料の平均除去量を決定して保存し、
前記チップドレッシング装置をスポット溶接ロボットに関連付けし、
前記スポット溶接ロボットの電極磨耗補償ルーチンを使用して、前記スポット溶接ロボットに関連する溶接用電極に、選択された回数のチップドレッシング作業を実施した後、前記チップドレッシング装置によって、前記溶接用電極に生じた材料の除去量を決定することにより、
今回の選択された回数のチップドレッシング作業を実施した時点での前記溶接用電極からの材料の除去量と、前回の前記選択された回数のチップドレッシング作業を実施した時点での前記溶接用電極からの材料の除去量との差を計算して、前記溶接用電極からの材料の実除去量を求め、
前記選択された回数のチップドレッシング作業当たりに前記溶接用電極から除去されるべき材料の除去量を計算して、前記溶接用電極からの材料の計算除去量を求め、前記実除去量を、該計算除去量と比較して、前記チップドレッシング作業が正常に動作しているかどうかを判定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記計算及び前記比較が、前記スポット溶接ロボットによって実行されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記計算及び前記比較が、前記スポット溶接ロボットの外部のプロセッサによって実行されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記計算及び前記比較が、前記スポット溶接ロボット及び前記スポット溶接ロボットの外部のプロセッサの組み合わせによって実行されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記溶接用電極に実施されたチップドレッシング作業の全作業回数を記録するためのカウンタをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記実除去量が、前記計算除去量の所定の範囲内の値であるとき、チップドレッシング作業が正常に動作していると判定されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
チップドレッシング作業が正常に実施されずに終わったと判定されたとき、オペレータに注意を喚起することをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
チップドレッシング作業が正常に実施されずに終わったと判定されたとき、後続の製造装置又はプロセスに信号を送信することをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
スポット溶接用電極チップのためのチップドレッシング作業を評価する方法であって、
評価する対象となる、正常に動作しているチップドレッシング装置のチップドレッシング作業１回当たりに生じる溶接用電極の長さの平均変化量を決定して、前記平均変化量を定数として保存し、
前記チップドレッシング装置をスポット溶接ロボットに関連付けし、
前記スポット溶接ロボットの電極磨耗補償ルーチンを使用して、前記チップドレッシング装置によって、チップドレッシング作業を実施した後に、都度、前記スポット溶接ロボットに関連する前記溶接用電極に生じた長さの変化量を決定することにより、
今回の選択された回数のチップドレッシング作業を実施した時点での前記溶接用電極の長さの変化量と、前回の前記選択された回数のチップドレッシング作業を実施した時点での前記溶接用電極の長さの変化量との差を計算して、前記溶接用電極の長さの実変化量を求め、
前記選択された回数のチップドレッシング作業当たりの前記溶接用電極の長さの平均変化量を計算して、前記溶接用電極の長さの計算変化量を求め、前記実変化量を、該計算変化量と比較して、前記チップドレッシング作業が正常に動作しているどうかを判定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記計算及び前記比較が、前記スポット溶接ロボットによって実行されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記計算及び前記比較が、前記スポット溶接ロボットの外部のプロセッサによって実行されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記計算及び前記比較が、前記スポット溶接ロボット及び前記スポット溶接ロボットの外部のプロセッサの組み合わせによって実行されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記溶接用電極に実施されたチップドレッシング作業の全作業回数を記録するためのカウンタをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記実変化量が、前記計算変化量の所定の範囲内の値であるとき、チップドレッシング作業が正常に動作していると判定されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
チップドレッシング作業が正常に実施されずに終わったと判定されたとき、オペレータに注意を喚起することをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
チップドレッシング作業が正常に実施されずに終わったと判定されたとき、後続の製造装置又はプロセスに信号を送信することをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【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磨耗をモニタするための方法に関する。より詳しくは、本発明は、チップドレッシング作業中にスポット溶接用電極に生じる磨耗量をモニタし、チップドレッシング作業が適切に実施されていることを検証するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポット溶接は、金属のワークピースを結合するのに一般に用いられる抵抗溶接の技術である。スポット溶接は、結合するワークピースに電流を通過させるように実行されるものである。電流の通過は、ワークピース間に溶融池を生成するのに十分な局部的な加熱をワークピースに発生させる。冷却することによって、溶融池はワークピースを結合させる溶接ナゲットを形成する。
【０００３】
電流をできる限り効率的に伝導させることが望ましいことから、導電電極は、ワークピースと溶接位置にて接触するように用いられる。技術的には様々な導電性の金属を使用することもできるが、溶接用電極の作製には銅が最もよく使用されている。銅を使用することにより、結合するワークピースの局部的な溶融を生成するのに十分な熱を発生させやすくなる。また銅は、他のほとんどの金属と比較しても高い熱伝導率を示す。そのため、溶接用電極に銅を使用することにより、電流によって生成される熱が、関連する溶接装置の他の構成要素に移動するのではなく、溶接位置に集中するようにする。
【０００４】
十分な電流を通過させることに加えて、スポット溶接は、溶接プロセス中に、溶接用電極がワークピースに対して強制的に押圧されることも必要である。ワークピースに対する溶接用電極の押圧は、ワークピース間の電気抵抗を増加するように作用する。そのため、電極によって加えられる力の強さを調整することにより、ワークピース間の接触面において実質的に熱を直接生成するようにすることができる。
【０００５】
銅は、結合するワークピースに電気的に生成された熱を効率的に伝達するのに優れた材料であり、また軟質材料でもある。そのため、銅の溶接用電極は、磨耗及び／又は損傷しやすい。例えば、溶接プロセスで発生する熱のため、また溶接用電極を動作させる際にワークピースに対して加えることが必要な力のため、溶接用電極は使用中にすり減る及び／又は変形する。そこで、溶接用電極を適切な溶接状態に維持するために、溶接用電極は一般に「チップドレッシング」と呼ばれる定期的な切削プロセス又は形削りプロセスが通常実施される。
【０００６】
チップドレッシングは一般に、様々な研削装置又は切削装置を溶接用電極のチップに接触させるように用いて実施される。そのようなチップドレッシング装置は、溶接用電極を、その適切な形状及び大きさに戻すように動作するものである。チップドレッシング装置は、チップドレッシング作業を実施する際、その都度少量の電極材料を除去する。チップドレッシングの累積的な影響により、最終的に電極の交換が必要となる。
【０００７】
溶接用電極が、仕様を満たすスポット溶接を実施するため、溶接用電極は適切な形状及び大きさをしていなければならない。例えば、ワークピースへの電極の押圧によって、チップにキノコ状の膨らみが生じた結果として、溶接用電極のチップ先端面が標準の直径より大きくなった場合、溶接不良が発生し得る。これは、溶接用電極のチップ先端面の表面積が増加することによるものであり、その結果として、溶接するワークピースにはそれに対応したより大きな表面積に電流が流れるようになり、それにより、ワークピースに生じる熱の量が減少する。
【０００８】
溶接用電極を修正するのに使用されるチップドレッシング装置が適切に機能する限り、溶接用電極を所望の大きさ及び形状に維持することができる。しかしながら、チップドレッシング装置が正常に動作しない場合、溶接不良が発生し得る。例えば、特定の設計によっては、チップドレッシング装置の、チップドレッシング用のブレードの切れが鈍くなる、チップドレッシング用のブレードアセンブリが詰まる、又はチップドレッシング装置のモータが故障することがあり、その結果としてチップドレッシングに問題が発生することがある。異なる設計のチップドレッシング装置で、別の問題が発生することもあるのは言うまでもないが、その結果は、溶接用電極にチップドレッシングが適切に行われないという、同一の結果となるであろう。
【０００９】
このようなことから、チップドレッシングプロセスをモニタすることが望ましいことが知られている。このため、チップドレッシングプロセスをモニタする様々な方法が提示されている。それらの方法には、例えば、様々なセンサを使用して、チップドレッシングを実施した溶接用電極を観察及び評価する方法、様々なセンサを使用して、モータの損失及び／又はチップドレッシング装置に関連するその他の状態をモニタする方法が含まれる。しかしながら、チップドレッシングプロセスを評価するための、より単純化した、効率的で、信頼性のある方法が求められている。本発明の溶接用電極チップの磨耗検証方法は、この要求を満足するものである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の溶接用電極チップの磨耗検証方法（チップ磨耗検証方法）は、個々のチップドレッシング作業、又は或る選択された回数のチップドレッシング作業が、適切に実施されたかどうかを判定するのに使用することができる。つまり、本発明のチップ磨耗検証方法は、チップドレッシング作業中に、電極から期待量の電極材料が除去されたかどうかを判定することができるものである。
【００１１】
本発明のチップ磨耗検証方法は、ほとんどのスポット溶接ロボットに固有の（又はそれにインストール可能な）「チップ検知」又は同様の電極磨耗補償プログラムを修正するものである。そのようなプログラムは、通常、溶接用電極にチップドレッシングを実施した後に、その溶接用電極の新たな「ゼロ位置」を決定するのに使用される。これは通常、電極の磨耗量を測定し、それに従ってその電極のゼロ位置を調整するように実行されるものである。これにより、溶接用電極の材料はチップドレッシングを実施したことにより失われるにもかかわらず、溶接プロセス中に、溶接用電極が各ワークピースに適切に接触し続けるようにする。
【００１２】
本発明のチップ磨耗検証方法を、組立ライン又は他の製造現場でのチップドレッシング作業をモニタするのに用いる前に、使用する特定のチップドレッシング装置に関するデータを収集することが好ましい。まず、チップドレッシング装置で、複数回の既知のチップドレッシング作業を実施し、それによって除去される電極材料の量を測定することが好ましく、その結果から、チップドレッシング作業１回当たりのチップの平均磨耗量を計算する。詳細は後述するが、この情報はその後、実際の溶接作業中に、チップドレッシングが適切に実施されているかどうかを判定するのに用いられる。このようにして、チップドレッシングが適切に実施されなかったことを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
例示的なスポット溶接用電極５の未使用の状態を図１Ａに図示する。図示のように、溶接用電極５のチップ部１０は、長さＬ及び直径Ｄを有する、実質的に円錐状の形状をしてしている。溶接用電極５は、対応する第２の溶接用電極とともに使用され、その両電極間に配置される材料のシートをスポット溶接する。
【００１４】
スポット溶接用電極５の溶接後の状態を図１Ｂに図示する。溶接用電極５の元の円錐状の形状が、溶接プロセスによって変形したことがわかる。より具体的には、チップ先端面１５の元の直径Ｄが、溶接用電極５のキノコ状の膨らみによって（Ｄ＋Δｄに）増大した。さらに、溶接用電極５の元の長さＬが、わずかに減少することもある。そのため、溶接用電極５に、チップドレッシング作業を実施しなければならない。
【００１５】
溶接用電極５のチップドレッシング後の状態を図１Ｃに図示する。図示するように、チップ先端面１５は、その直径が正常なものに戻り、溶接用電極の円錐状の形状が元の状態に戻っている。しかしながら、チップドレッシング作業は、溶接用電極からいくらかの材料を除去しているため、チップ部１０の全長は（Ｌ−Δｌに）短くなっている。本発明のチップ磨耗検証方法は、チップドレッシング作業１回当たりのこの長さの変化量Δｌを評価するように実行されるものである。
【００１６】
上述したように、本発明のチップ磨耗検証方法は、ほとんどのスポット溶接ロボットに固有の「チップ検知」又は同様の電極磨耗補償ルーチンを利用する。なぜなら、溶接用電極の大きさは、チップドレッシングを実施することによって変化することが知られており、またロボットは、溶接用電極をワークピースに対して適切に配置するため、溶接用電極チップの先端面の位置を知っていなければならないことから、スポット溶接ロボットは、一般にそのようなルーチン又はプログラムとともに用いられる。チップ検知又は同様のプログラムは、通常、溶接用電極を検出可能な停止位置（例えば、その電極に対応する他方の電極又は基準面）に対して移動するように動作させる。そして、電極チップの先端面の位置を、ロボットのエンコーダに関連付けられた対応する位置の値を読み取ることによって測定することができる。ロボットは、溶接用電極に対する新たなゼロ位置を決定するために、このエンコーダの値を使用することができる。つまり、ロボットは、チップドレッシング作業によって溶接用電極から除去された材料の量を補償するため、オフセットを計算する。
【００１７】
別のチップ検知又は同様の電極磨耗補償ルーチンは、いくらか異なる動作をしても良い。しかしながら、チップドレッシングによって溶接用電極から除去された材料を、ロボットが計算することができる限り、それらを本発明のチップ磨耗検証方法とともに使用することができる。したがって、本発明の方法は、特定のスポット溶接ロボット又は特定の電極磨耗補償ルーチンとともに使用することに限定されるものではないことを理解されたい。
【００１８】
スポット溶接プロセスに用いられる各スポット溶接ロボットは、通常、それぞれチップドレッシング装置に関連付けられる。また、１つより多くのスポット溶接ロボットが、同じチップドレッシング装置を共有しても良い。そのため、特定のチップドレッシング装置に対して収集されたチップドレッシングのデータを、複数のロボットに用いることもでき、それにより、それらロボットを修正する。
【００１９】
本発明のチップ磨耗検証方法を使用できるようにするため、まず、対象となるチップドレッシング装置が正常に動作していることを確認する。その後に、チップドレッシング装置を、溶接用電極に所望の回数のチップドレッシングを実施するのに使用する。このプロセス中に、溶接用電極から除去された材料の量が測定される。測定が、より短い間隔で実施されるようにすることもでき、そのようなものとして、モニタしたチップドレッシングサイクルの全回数より少ない回数における溶接用電極からの材料の除去量を測定することも知られている。そうすることで、チップドレッシングプロセスにて溶接用電極から除去された材料の量が、電極の磨耗量の増加に対して矛盾していないかどうかを示すのに役立てられる。
【００２０】
図２に図示するように、このデータが収集されると、電極のチップドレッシング１回当たりの平均磨耗量を決定することができる。電極のこの平均磨耗量の値は、評価する特定のチップドレッシング装置に関連付けられる。この平均値が、他の同様のチップドレッシング装置に対して用いられるようにすることも考えられるが、別個の各チップドレッシング装置は、別々に評価されることが好ましく、それぞれにチップドレッシング作業１回当たりの平均磨耗量が決定される。そのため、チップドレッシング作業１回当たりの平均磨耗量は、使用するスポット溶接ロボット毎に異なる。
【００２１】
チップドレッシング作業１回当たりの平均磨耗量が決定されると、各チップドレッシング作業、又は選択された回数のチップドレッシング作業をモニタするため、関連するスポット溶接ロボットの電極磨耗補償ルーチンを修正し、チップドレッシング作業が仕様を満たすように実施されているかどうかを評価することができる。また、チップドレッシング作業のモニタ及び評価を実行するため、スポット溶接ロボットの電極磨耗補償ルーチンとともに動作するプログラムを備えるＰＬＣ又は他の処理装置を使用することもできる。例えば、そのような外部のプログラムは、ロボットの電極磨耗補償ルーチンからのデータを受信する、及び／又はロボットの電極磨耗補償ルーチンにデータを送信するようにしても良い。
【００２２】
例示的なチップ磨耗検証プロセスの概略図を図３に図示する。この特定のチップ磨耗検証プロセスは、複数の論理ステートメントを、関連するスポット溶接ロボットの電極磨耗補償ルーチンに追加することによって実行される。修正電極磨耗補償ルーチン及び／又はロボットの他のソフトウェアが、本発明に係るチップ磨耗検証を実行するために、ＰＬＣ又は別の外部のプロセッサと相互作用するようにすることもできる。
【００２３】
上述したように、所与のロボットにインストールされた特定の電極磨耗補償ルーチンは変化させられるものである。例えばロボットは、所与の力で溶接用電極を接合させるようにプログラムすることができる。そのため、チップドレッシング中に電極から材料が除去された後に、溶接用電極間に所要の接触を生じさせるため、ロボットに、関連するガンのアームをより長い距離移動させるようにする。この距離の変化をロボットのエンコーダによって測定し、溶接用電極の磨耗量に変換することができる。電極を基準面に接触させるなどの、その他の電極磨耗補償法を使用することもできる。
【００２４】
通常の電極磨耗補償ルーチンは、一般に個々の電極磨耗測定に応答するようなものではない。むしろ、磨耗量が所定の値（電極の所要の変化が示されるポイント）を越えるまで、一般に何の動作又は応答も開始されない。従って、通常の磨耗補償プログラムは、チップドレッシング作業が正常に実施されているかどうか、特に短期間（例えば、チップドレッシング作業１回毎、チップドレッシング作業３回毎）に、モニタして判定するのに使用することはできない。しかしながら、以下の説明から理解することができるように、本発明の修正電極磨耗補償ルーチンは、そのようなモニタ及び評価をすることが可能である。
【００２５】
図３に図式的に示したプロセスのように、スポット溶接の制御プログラムのガイダンスの下で、スポット溶接ロボットを自動モード２０で作動させる。チップドレッシングが要求されると（例えば、所定の回数の溶接サイクルの後）、チップドレスフラグ２５が、ロボットの制御プログラム（又は関連する外部のプログラム）に設定される。チップドレスフラグ２５は、ロボットに対して、次の溶接サイクルを開始する前にチップドレッシング作業３０を実施するよう伝達するものであり、それによってロボットが、関連するチップドレッシング装置と適切に接触するように溶接用電極の配置を行う。
【００２６】
チップドレスフラグ２５の設定は、様々な間隔で行わせるようにすることができる。一般に、チップドレスフラグ２５の設定は、溶接用電極に最後にチップドレッシングを実施してから、それ以降にその溶接用電極で実行した溶接サイクルの全回数に基づいて行うものである。溶接サイクルは、１回の溶接又は複数回の溶接を含むものであって良い。例えば、ロボットのプログラムは、チップドレスフラグ２５を、各溶接サイクルの実行後に、又は複数回の溶接サイクルの実行後に設定することができる。この特定の例では、溶接サイクルを３回実行する毎にチップドレスフラグ２５が設定されるため、チップドレッシング作業もその間隔で実施される。各チップドレッシング作業の後、電極磨耗補償ルーチンを修正した修正電極磨耗補償ルーチンを実行する。
【００２７】
チップドレスカウンタ３５も使用される。チップドレスカウンタ３５は、溶接用電極に実施したチップドレッシング作業の回数を記録するのに使用される。またチップドレスカウンタ３５は、ロボットが、修正電極磨耗補償ルーチンによって測定されたチップの磨耗量を比較して評価する前に、実施すべきチップドレッシング作業の回数を特定するよう機能する。
【００２８】
より具体的には、チップドレッシング作業３０が終了すると、ロボットの制御プログラムは決定ポイント４０に進む。決定ポイント４０は、修正電極磨耗補償ルーチンの比較部及び評価部を実行するかどうか、又は単にチップの磨耗量を決定し、それに従って溶接用電極のゼロ位置を調整するかどうかを決定することに関するものである。
【００２９】
チップドレスカウンタ３５の現在の値により、ロボットが何の動作を実行するかを決定する。つまり、チップドレスカウンタ３５が、所定の設定値（この場合では３）にまだ達していない場合、修正電極磨耗補償ルーチン４５を実行し、上述したような、単にチップの磨耗量を決定し、溶接用電極のゼロ位置の修正をすることとなる。しかしながら、チップドレスカウンタ３５の値が設定値に達した場合、修正電極磨耗補償ルーチン４５は、後述するような、チップドレッシング作業を評価するように機能する。
【００３０】
修正電極磨耗補償ルーチン４５を実行し、検出されたチップの磨耗量を、（この例では、レジスタ５６に）保存する５０。チップの磨耗量の保存値は、次のチップドレッシング作業と比較するための基準値として使用される。新規の溶接用電極を使用する前に、デフォルトのチップ磨耗値（チップが磨耗していない状態）をレジスタ５６（又はその他の所望のストレージレジスタ）に入力することもでき、修正電極磨耗補償ルーチンが、その溶接用電極の最初のチップドレッシング作業の際に、評価に使用する比較データを有するようにすることもできる。また、最初の修正電極磨耗補償ルーチンの実行の際、データの保存だけが実行される（比較はしない）ようにすることもできる。
【００３１】
上述したように、チップドレスカウンタ３５は、チップドレッシング作業を評価するため、いつロボットが修正電極磨耗補償ルーチンを実行するかを決定するものである。例えば、チップドレスカウンタ３５が１に設定されている場合、ロボットは、各チップドレッシング作業の後に、修正電極磨耗補償ルーチンを実行する。その結果、各チップドレッシング作業の後に検出されたチップの磨耗量が保存される。チップドレッシング作業を実施した時点で検出されたチップの磨耗量と、前回のチップドレッシング作業に関連するチップの磨耗量の保存値との差が、チップドレッシング作業を評価するために比較される。チップの磨耗量の保存値は、その後に、その時点で検出されたチップの磨耗量で更新されるようにすることもできる。チップドレスカウンタの設定が、別の数、例えば３にプログラムされている場合、修正電極磨耗補償ルーチンは、チップドレッシング作業を３回実施する毎に評価を実行する。修正電極磨耗補償ルーチンの実行中、電極についた削りくずなどの存在に気づかないことに起因するチップドレッシング作業の誤評価を防止するため、チップドレスカウンタ３５を１より大きい数（例えば、３）に設定することに効果があることが発見された。そのような例を図３の線図で例示しており、その詳細を後述する。
【００３２】
チップドレスカウンタ３５の設定を３にプログラムすることにより、修正電極磨耗補償ルーチンは、チップドレッシング作業を３回実施する毎に評価を行う。チップドレッシング作業の実施中、修正電極磨耗補償ルーチンは、単に、電極材料の除去を補償し、電極の新たなゼロ位置を提供するように動作する。チップの磨耗量の値は、各チップドレッシング作業の実施後、又は選択された回数のチップドレッシング作業の実施後、保存／更新されるようにすることもできる。この例では、図示するように、チップの磨耗量の値はチップドレッシング作業を３回実施する毎にのみ保存／更新される５０。
【００３３】
チップドレスカウンタ３５が３に達すると、修正電極磨耗補償ルーチンは、溶接用電極のゼロ位置を再設定するように機能し、また今回のチップドレッシング作業において新たに測定されたチップの磨耗量の値から、前回のチップの磨耗量の保存値を引き、実磨耗量である両者の値の差を得る５５。この差は、今回の３回のチップドレッシング作業によって生じたチップの実磨耗量である。
【００３４】
また、今回のチップドレッシング作業を実施した後に示されるチップの磨耗量と、前回のチップドレッシング作業を実施した後に示されたチップの磨耗量との差を計算して、チップの実磨耗量が求められるようにすることもできる。
【００３５】
本発明の修正電極磨耗補償ルーチンは、次に、計算されたチップの実磨耗量を、チップの磨耗量の保存値又は、（上述したような）予め定められ、かつ特定のチップドレッシング装置に関連付けられたチップドレッシング作業１回当たりの平均磨耗量を用いて得られる計算値と比較する６０。例えば、ここでは、チップドレスカウンタが３に設定されていることから、本発明の修正電極磨耗補償ルーチンは、３回のチップドレッシング作業で発生するであろうチップの磨耗量を平均磨耗量を用いて計算して（予測して）、チップの計算磨耗量を求め、そのチップの計算磨耗量の値を、チップの実磨耗量と比較する。３回のチップドレッシング作業で発生するであろうチップの磨耗量は、チップドレッシング作業１回当たりの平均磨耗量の保存値に、単に３をかけるという計算をすることによって得ることができる。また、例えば、チップドレスカウンタが１に設定されている場合、本発明の修正電極磨耗補償ルーチンは、連続的なチップドレッシング作業に関連するチップの実磨耗量を、チップドレッシング作業１回当たりの平均磨耗量の保存値と直接比較することができる。このようなことから、修正電極磨耗補償ルーチンは、チップドレスカウンタを実質的に様々な数に設定して動作させられることを理解することができる。
【００３６】
選択された回数のチップドレッシング作業当たりのチップの磨耗量の測定値又は計算値が、チップの磨耗量の所定の値又は計算値に等しい、又は通常は定義された許容範囲内にある場合、チップドレッシング装置は正常に動作していると判定される。選択された回数のチップドレッシング作業当たりのチップの磨耗量の検出値が、チップの磨耗量の所定の値又は計算値とは異なる、又は許容範囲の範囲外にある場合６５、チップドレッシング装置に関する問題又は他のチップドレッシング作業に関する問題が示される７０。
【００３７】
特定の用途によっては、許容範囲の偏差は、チップの予測磨耗量より少ない値のみ、より多い値のみ、又はより少ない値及びより多い値の両方を含むことがある。図３に図示するように、電極材料の不十分な除去のみが、チップドレッシングの問題の指標として扱われるようにすることもできる。つまり、図３において、チップドレッシング作業１回当たりの平均磨耗量以上の磨耗が生じた場合、チップドレッシング作業が正常に動作していると判定される。もちろん、比較に関する詳細及びそれによりもたらされる結論は、ユーザが所望に応じて修正することができる。
【００３８】
チップの磨耗量を比較して、チップドレッシングの問題が何ら示されなかった場合、ロボットは溶接動作に戻る。チップドレッシングの問題が示された場合、様々な動作が開始されるようにすることができる。例えば、図３に図示するように、ある種の注意喚起用のアラームが、オペレータに示されるようにすることもできる。当然のことながら、そのような指示の結果として、関連する複数の動作を自動的に開始する又は禁止するようにすることも可能である。カウンタ又はその他の技術を用いて、仕様を満足しないチップドレッシング作業が所定の回数行われたことが表示されるまで（そのような作業が、連続的に又はそれ以外の状態で発生するかどうかに関わらず）、何のアラームも始動されない及び／又は何の動作も行われないようにすることも可能である。
【００３９】
このようにして、本発明のチップ磨耗検証方法は、チップドレッシング作業毎に、電極チップの磨耗を評価することができる。その結果として、チップドレッシングの問題を検出し、大量の溶接不良を作り出す前に電極チップを修正することができる。
【００４０】
上述の説明から理解されるように、その検証方法には、本発明の範囲を逸脱することなく様々な変更を加えることができる。例えば、本発明のチップ磨耗検証方法に、チップドレッシング中に除去される電極材料の量を本質的な方法又は別の方法で測定することができる様々なロボットを使用するようにすることができる。チップドレッシング毎にチップの磨耗を評価するのに必要な計算を、スポット溶接ロボットによって、ＰＬＣ或いは他の外部のプロセッサによって、又はそれらの組み合わせによって実行されるようにすることもできる。例えば、外部のプロセッサ及びプログラムが、スポット溶接ロボットの電極磨耗補償ルーチンとデータの送受信をするようにしても良い。
【００４１】
このように、説明を目的として本発明の特定の実施形態について詳細に記載しているが、本発明の範囲はその開示に制限されるものではなく、特許請求の範囲を根拠とする本発明の精神から逸脱することなく様々な変更をすることができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１Ａ】一般の溶接用電極の適切な形状を示す例示的な図である。
【図１Ｂ】図１Ａの溶接用電極が、溶接プロセスによってどのように変形するのかを示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｂの溶接用電極にチップドレッシングを行った後の図である。
【図２】特定のチップドレッシング装置に関して収集した電極の磨耗データを示すグラフである。
【図３】本発明のチップ磨耗検証方法の全体の動作を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４３】
５      スポット溶接用電極
１０    チップ部
１５    チップ先端面
【図１Ａ】
2008254069.tif 000003
【図１Ｂ】
2008254069.tif 000004
【図１Ｃ】
2008254069.tif 000005
【図２】
2008254069.tif 000006
【図３】
2008254069.tif 000007