(57)【要約】【課題】小型化することができ、且つ高い整形精度を確保することが可能な電極チップ整形装置を提供する。【解決手段】電極チップを整形する各電極チップ整形工具が中空軸サーボモータ８の回転軸９の中空部１０に収容される。従って、減速機構が廃止され、装置を小型化することが可能になる。さらに、電極チップ整形工具を回転させる動力源にサーボモータ８（中空軸サーボモータ）を採用したので、電極チップ整形工具（回転軸９）の回転速度を電極チップに応じて適正に設定することができ、電極チップの整形精度を確保することが可能になる。【選択図】  図１
2005000920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極チップ先端を回転する電極チップ整形工具に圧接させて整形する電極チップ整形装置であって、前記電極チップ整形工具の回転軸と前記電極チップ整形工具を回転駆動させる中空軸モータの回転軸とが同軸上に配置されることを特徴とする電極チップ整形装置。
【請求項２】
前記電極チップ整形工具が前記中空軸モータの回転軸の中空部に収容されることを特徴とする請求項１に記載の電極チップ整形装置。
【請求項３】
前記中空軸モータがサーボモータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電極チップ整形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポット溶接機用の電極チップ整形装置に関し、特に、電極チップ整形工具が電動モータで回転駆動される電極チップ整形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スポット溶接機においては、電極チップ先端が通電時に高い圧力の下で高温に晒されて、電極チップ先端が通電される毎に潰崩して当該電極チップ先端の平坦部の直径が逓増されることが知られている。そして、スポット溶接（抵抗溶接）においては、溶接電流、加圧力等の溶接条件が固定された状態で電極チップ先端の平坦部の直径が増大した場合、ワークの被接合部に通電される溶接電流の電流密度が減少して良好なナゲットを形成することができなくなり、その結果、接合強度及び製品の信頼性が低下する。そこで、電極チップに通電される毎に溶接電流を逓増させてワークの被接合部に通電させる溶接電流の電流密度を一定に保持することで、良好なナゲットが得られるようにしたステップアップ機能を具備するスポット溶接機がある。
【０００３】
しかしながら、通常、ワークには亜鉛メッキ等の表面処理が施されており、連続してスポット溶接した場合、通電時に溶融した亜鉛等の表面処理材料が電極チップ先端に付着してワークと電極チップとが溶着し易くなる。そこで、スポット溶接においては、例えば、５０打点の溶接が行われる毎に電極チップの整形（ドレス）を行うことで、ワークと電極チップとの溶着を防いでいる。図５に示すように、溶接ロボット１においては、一般に定置式の電極チップ整形装置２１が溶接ガン３の可動範囲内に設置され、所定回数の溶接が行われる毎に溶接ガン３が電極チップ整形位置に位置決めされて電極チップ４，５の整形が当該電極チップ整形装置２１により行われる。そして、特に複数台の溶接ロボット１が設置される場合には、各溶接ロボット１の各溶接ガン３と各溶接ロボット１毎に設置された電極チップ整形装置２１（複数台の溶接ロボット１で１台の電極チップ整形装置２１を共用させてもよい）との干渉を回避するために、電極チップ整形装置２１を小型することが望まれる。
【０００４】
ところが、図６に示すように、一般に電極チップ整形装置２１は、電極チップ整形工具を配した工具ホルダ６が減速機構を介して電動モータ７により回転駆動される構造であるため、小型化が極めて困難であった。そこで、電極チップの加圧による推進力を回転力に変換して電極チップ整形工具を回転させる機構を用いることにより、電極チップ整形工具回転駆動用の電動モータを廃止して小型化させた電極チップ整形装置（チップドレッサ）が特許文献１に記載されている。しかしながら、上記特許文献１に記載の電極チップ整形装置は、電極チップのストロークに応じて電極チップ整形工具が回転されるので、電極チップの１ストロークで僅かな電極チップ整形工具の回転しか得ることができず、電極チップを整形するためには電極チップを何度もストロークさせる必要があり、整形には時間を要していた。さらに、電極チップのストロークは加圧シリンダにより行われるため電極チップ整形工具の回転速度の制御が極めて困難であり、整形精度に問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
公開技報９９−３８８６（左欄１５行目〜左欄１９行目、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化することができ、且つ高い整形精度を確保することが可能な電極チップ整形装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、電極チップ先端を回転する電極チップ整形工具に圧接させて整形する電極チップ整形装置であって、電極チップ整形工具の回転軸と電極チップ整形工具を回転駆動させる中空軸モータの回転軸とが同軸上に配置されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、電極チップ整形工具が中空軸モータの回転軸の中空部に収容されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、中空軸モータがサーボモータであることを特徴とする。
【００１０】
従って、請求項１に記載の発明では、電極チップ整形工具は、回転軸が当該電極チップ整形工具の回転軸と同軸上に配置された中空軸モータにより回転駆動される。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、電極チップ整形工具駆動源（電動モータ）の回転駆動力を電極チップ整形工具に伝達させる減速機構を廃止することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、電極チップ整形工具の回転速度を制御することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１に示すように、本電極チップ整形装置２は、電極チップ整形工具１１（図３及び図４参照）を中空軸サーボモータ８の回転軸９の中空部１０に収容して装置全体を小型化させた構造になっている。図２に示すのは、本電極チップ整形装置２を備える溶接ロボット１の全体図である。該溶接ロボット１は、スポット溶接用Ｃ型ガン３（以下、溶接ガン３と称す）を備え、該溶接ガン３が多関節型のロボットアーム１２により溶接ロボット制御装置の制御に基いて位置決めされる構造になっている。また、上記溶接ロボット１は、溶接電源が当該溶接ロボット１の基台に隣接して設置され、該溶接電源の出力端子と溶接ガン３とがロボットアーム１２に沿わせて配置されたパワーケーブルにより接続されている。
【００１４】
そして、上記溶接ロボット１は、ロボットアーム１２を動作させて溶接ガン３を指定位置に位置決めさせ、その位置決め後、溶接ガン３に設けられた加圧シリンダの駆動により電極チップ４が電極チップ５に向けて移動される。これにより、ワークの重ね合わせた被接合部が電極チップ４と電極チップ５とで挟持され、当該被接合部には上記加圧シリンダによる加圧力が付与される。そして、この状態で電極チップ４，５間の被接合部に上記溶接電源から出力させた溶接電流を通電させることにより、ワークの重ね合わせた被接合部間にナゲットが形成されて当該被接合部が接合される構造になっている。なお、溶接ロボット１の各電極チップ４，５は、溶接ガン３とチラーユニットとを循環する冷却水により冷却されている。
【００１５】
また、図２に示すように、上記溶接ガン３の可動範囲内には、ポスト１３で支持された電極チップ整形装置２が設置されている。そして、図１に示すように、該電極チップ整形装置２は、上記中空軸サーボモータ８からなる整形ヘッド１４と整形ヘッド支持部１５とで構成されている。該整形ヘッド１４は、一側に被案内部１６が形成され、該被案内部１６が整形ヘッド支持部１５の一対の支持板１７間に配設された一対の案内シャフト１８により上下方向（図１における紙面視上下方向）へ摺動可能に案内されている。また、上記被案内部１６の上下両側には各案内シャフト１８に外挿された圧縮コイルばね１９が配設されている。そして、本電極チップ整形装置２は、被案内部１６を一対の案内シャフト１８により案内しつつ各圧縮コイルばね１９を伸縮させることにより、上記整形ヘッド１４に電極チップ４，５が当接した際の衝撃が吸収される構造になっている。
【００１６】
そして、本電極チップ整形装置２は、上記整形部本体１９の中空軸サーボモータ８の回転軸９の中空部１０にスプライン孔が形成されている。また、該中空部１０のスプライン孔には、スプライン軸の両側端面を加工して形成された図３に示す工具ホルダ６が収容（嵌合）されている。さらに、図３に示すように、該工具ホルダ６には、複数個（本実施の形態では３個）の上記電極チップ整形工具１１が軸の回りに等配されて取り付けられる。また、各電極チップ整形工具１１には、各電極チップ４，５の先端の正規形状に整合させた凹形状の整形部１１ａが形成されている。そして、図４に示すように、電極チップ整形装置２は、各電極チップ４，５の先端を、回転軸９の回りに回転する各電極チップ整形工具１１の各成形部１１ａに所定の整形圧力（加圧力）で圧接させることにより塑性変形させて正規形状に整形させる構造になっている。
【００１７】
なお、本電極チップ整形装置２は、上記中空軸サーボモータ８の回転速度がマイクロコンピュータからなる制御装置により制御されている。また、本電極チップ整形装置２は、中空軸サーボモータ８の回転軸９の位相の制御が簡易レベルで済むため、中空軸サーボモータ８のエンコーダ（位相検出装置）が取り外されて必要最小のセンサが中空軸サーボモータ８に内蔵されており、より小型化（薄型化）が図られた構造になっている。
【００１８】
次に、本電極チップ整形装置２の作用を説明する。溶接ロボット１は、電極チップ４，５が前回に整形（ドレス）されてからのスポット溶接の打点数が所定打点数（例えば５０打点）に到達すると、溶接ガン３を電極チップ整形位置に位置決めさせると共に電極チップ整形装置２の中空軸サーボモータ８を作動させて回転軸９の中空部１０に収容された各電極チップ整形工具１１を回転させる。次に、溶接ロボット１は、加圧シリンダ１０を作動させて、図４に示すように、当該加圧シリンダ１０の加圧力により一対の電極チップ４，５の先端を回転する各電極チップ整形工具１１の各整形部１１ａに圧接させる。これにより、電極チップ４，５は、先端が電極チップ整形装置２の回転する各電極チップ整形工具１１の各整形部１１ａにより塑性変形されて正規形状に整形される。
【００１９】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本電極チップ整形装置２は、電極チップ４，５を整形する各電極チップ整形工具１１が中空軸サーボモータ８の回転軸９の中空部１０に収容されるので、従来の電極チップ整形装置２１（図６参照）において必需であった電動モータの回転駆動力を電極チップ整形工具１１が配設された工具ホルダ６に伝達させる減速機構が廃止され、装置を小型化することが可能になる。これにより、本電極チップ整形装置２は、溶接ガン３との干渉が回避されてレイアウトの自由度を拡大することができる。また、本電極チップ整形装置２は、部品点数が少なく構成が極めて簡素であるため、信頼性が高く且つメンテナンスが容易である。
また、本電極チップ整形装置２は、中空軸サーボモータ８からエンコーダが取り外されているので、より小型化（薄型化）することが可能になる。
さらに、本電極チップ整形装置２は、電極チップ整形工具１１を回転させる動力源にサーボモータ８（中空軸サーボモータ）を採用したので、電極チップ整形工具１１（回転軸９）の回転速度を電極チップ４，５に応じて適正に設定することができ、電極チップ４，５の整形精度を確保することが可能になる。
【００２０】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本電極チップ整形装置２は、電極チップ整形工具１１を回転させる駆動源に中空軸サーボモータ８を用いたが、中空軸モータであればサーボモータでなくてもよい。例えば、中空軸サーボモータ８に替えて中空軸ステッピングモータを使用することで製造コストを削減することができる。
本電極チップ整形装置２は、電極チップ４，５を回転させた電極チップ整形工具１１に圧接させることにより当該電極チップ４，５を塑性変形させて整形させる整形方式が採用されたが、電極チップ４，５を切削することにより整形する整形方式を採用してもよい。
中空軸サーボモータ８の回転軸９の中空部１０と工具ホルダ６との結合はスプライン結合でなくてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、小型化することができ、且つ高い整形精度を確保することが可能な電極チップ整形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本電極チップ整形装置の斜視図である。
【図２】本電極チップ整形装置を備える溶接ロボットの全体図である。
【図３】工具ホルダに各電極チップ整形工具が配設された状態を示す図である。
【図４】電極チップ整形工具の各整形部に各電極チップが当接された状態を示す図である。
【図５】従来の電極チップ整形装置を備える溶接ロボットの全体図である。
【図６】従来の電極チップ整形装置の斜視図である。
【符号の説明】
２          電極チップ整形装置
４，５      電極チップ
８          中空軸サーボモータ（中空軸モータ）
９          回転軸
１０        中空部
１１        電極チップ整形工具
【図１】
2005000920.tif 000003
【図２】
2005000920.tif 000004
【図３】
2005000920.tif 000005
【図４】
2005000920.tif 000006
【図５】
2005000920.tif 000007
【図６】
2005000920.tif 000008