(57)【要約】【課題】電極チップの安定した整形が行え、且つ電極チップが延命される電極チップ整形方法及び電極チップ整形具を提供する。【解決手段】回転させた各ベアリング２の転動面２ａに収容された各ローラ４に電極チップ５，６の先端を圧接させ、各ローラ４を電極チップ５，６の先端で転動させて当該電極チップ５，６を塑性変形させて整形する。従って、整形代が極めて小さく、電極チップ５，６の寿命が飛躍的に向上させることができ、さらに、電極チップ５，６の先端を塑性変形させて整形するので、切削屑や工具の目詰まりがなく安定した高い精度の整形が行える。【選択図】  図２
2005000945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スポット溶接機の電極チップ整形方法であって、電極チップ先端をベアリングの転動面に収容された複数個のローラに圧接させて該ベアリングを回転させ、各ローラを前記電極チップ先端で転動させることで該電極チップ先端を塑性変形させて整形することを特徴とする電極チップ整形方法。
【請求項２】
前記ベアリングの転動面が内円錐面で形成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方法。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の電極チップ整形方法に用いられる電極チップ整形具であって、電極チップが圧接される複数個のローラが転動面に収容されたベアリングを含んで構成されることを特徴とする電極チップ整形具。
【請求項４】
前記ベアリングの転動面が内円錐面で形成されることを特徴とする請求項３に記載の電極チップ整形具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポット溶接機の電極チップ整形方法及び電極チップ整形具に関する。
【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。一般に、溶接ロボットにおいては、所定回数の溶接が行われる毎に溶接ガンが電極チップ整形位置に位置決めされて電極チップ整形装置により電極チップの整形が行われる。そして、電極チップの整形は、電極チップ整形装置の整形工具（例えば、特許文献１参照。）を電動モータで回転駆動させ、該電極チップ整形工具に一対の電極チップの先端を押圧させて当該電極チップ先端を整形工具で切削加工することにより行われる。
【０００４】
ところで、電極チップ整形装置において電極チップを良好に切削して仕上げるには、切削代が少なくても０．２ｍｍ程度必要である。溶接のより高い品質を確保するためには一ワーク毎に電極チップを整形（切削）するのが望ましいが、電極チップの切削代が８ｍｍである場合、４０ワーク毎に電極チップの交換が必要になり、生産性が低下されると共にランニングコストが増大される。そこで、電極チップを研磨して整形する電極チップ整形具が従来からある。しかしながら、この電極チップ整形具は、電極材料（銅材）は比較的軟質であるため研磨面が早期に目詰まりしてしまい安定性に欠け、信頼性の高い整形（ドレス）を行うにはメンテナンスを頻繁に行う必要がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１９２８５２号公報（段落番号０００８及び０００９、第２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、第１の目的は、電極チップの安定した整形が行え、且つ電極チップが延命される電極チップ整形方法を提供することにある。また、第２の目的は、電極チップの安定した整形が行え、且つ電極チップが延命される電極チップ整形具を提供することにある。
【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、スポット溶接機の電極チップ整形方法であって、電極チップ先端をベアリングの転動面に収容された複数個のローラに圧接させて該ベアリングを回転させ、各ローラを電極チップ先端で転動させることで該電極チップ先端を塑性変形させて整形す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、ベアリングの転動面が内円錐面で形成されることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項３に記載の発明は、請求項１及び２に記載の電極チップ整形方法に用いられる電極チップ整形具であって、電極チップが圧接される複数個のローラが転動面に収容されたベアリングを含んで構成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、ベアリングの転動面が内円錐面で形成されることを特徴とする。
【００１１】
従って、請求項１に記載の発明では、電極チップ先端をベアリングの転動面に収容された各ローラに圧接させて該ベアリングを回転させることで各ローラを電極チップ先端で転動させて該電極チップ先端を各ローラで塑性変形させて整形する。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、各ローラは、ベアリングの回転軸に対して傾けられてベアリングの転動面に収容される。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、電極チップは、整形時にベアリングの転動面に収容された複数個のローラに圧接される。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、各ローラは、ベアリングの回転軸、即ち内円錐面の回転軸に対して当該内円錐面の母線が内円錐面の回転軸となす角度だけ傾けられてベアリングの転動面（内円錐面）に収容される。
【００１５】
【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及び図２に示すように、本電極チップ整形具１は、ベアリング２をホルダ３で保持して構成される。上記ベアリング２の転動面２ａには、複数個のローラ４が各ローラ４の軸の回りに回転可能に収容されている。そして、本電極チップ整形具１は、上記ホルダ３が回転駆動されてベアリング２が当該ベアリング２の回転軸の回りに回転され、該回転されたベアリング２の各ローラ４に電極チップ５，６の先端が圧接される。これにより、本電極チップ整形具１は、各ローラ４を電極チップ５，６の先端で転動させて該電極チップ５，６の先端を塑性変形させて整形する構造になっている。
【００１６】
図３に、本電極チップ整形具１を装備する電極チップ整形装置８が設置された溶接ロボット９の全体図を示す。この図に示されるように、溶接ロボット９は、スポット溶接用Ｃ型ガン１０（以下、溶接ガン１０と称す）を備え、該溶接ガン１０が多関節型のロボットアームにより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９は、溶接電源が当該溶接ロボット９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１０とがロボットアーム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。そして、溶接ロボット９は、上記ロボットアームを動作させて溶接ガン１０を指定位置に位置決めさせ、その位置決め後、溶接ガン１０に設けられた加圧シリンダの駆動により電極チップ５が電極チップ６に向けて移動される構造になっている。
【００１７】
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５と電極チップ６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５，６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９の各電極チップ５，６は、溶接ガン１０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。また、図３に示すように、上記溶接ガン１０の可動範囲内には、ポスト１１で支持された上記電極チップ整形装置８が設置されている。そして、図３及び図４に示すように、該電極チップ整形装置８は、整形ヘッド１２と整形ヘッド支持部１３とで構成されている。
【００１８】
上記整形ヘッド１２は、背面（整形ヘッド支持部１３と対向する側の面）に被案内部１４が設けられ、該被案内部１４が整形ヘッド支持部１３の一対の支持板１５間に配設された一対の案内シャフト１６により上下方向（図３及び図４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、図４に示すように、上記被案内部１４の上下両側には各案内シャフト１６に外挿された圧縮コイルばね１７が配設されている。そして、電極チップ整形装置８は、被案内部１４を一対の案内シャフト１６により案内しつつ各圧縮コイルばね１７を伸縮させることにより、上記整形ヘッド１２に電極チップ５，６が当接した際の衝撃が吸収される構造になっている。また、図４に示すように、整形ヘッド１２には、減速機構を介して電動モータ１８で回転駆動される上記電極チップ整形具１が収容されている。
【００１９】
また、図１及び図２に示すように、本電極チップ整形具１は、各ベアリング２の転動面２ａ及び外周面２ｂが内円錐面及び外円錐面で形成され、該転動面２ａには各ローラ４が収容される各ローラ収容部７が各ベアリング２の回転軸の回りに配設されている。さらに、各ベアリング２は、各ローラ収容部７に収容された各ローラ４が、内円錐面で形成された転動面２ａの母線に平行な回転軸の回りに回転可能な構造になっている。また、本電極チップ整形具１は、ホルダ３が略円柱状に形成されており、該ホルダ３の両側端面３ａには、内周面が各ベアリング２の外周面２ｂに整合させた内円錐面で形成された各ベアリング収容部１９が同軸で設けられている。そして、本電極チップ整形具１は、ホルダ３の各ベアリング収容部１９に収容された各ベアリング２を各サークリップ２０で保持して形成される構造になっている。なお、ホルダ３に形成された各ベアリング収容部１９は、当該各ベアリング収容部１９と同軸で形成された貫通孔２１で連通されている。
【００２０】
次に、本実施の形態の作用を説明する。溶接ロボット９は、電極チップ５，６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１０が電極チップ整形位置に位置決めされると共に電極チップ整形装置８の電動モータ１８により電極チップ整形具１が回転駆動される。次に、溶接ロボット９は、図２に示すように、一対の電極チップ５，６の先端を上記電極チップ整形装置８の回転する電極チップ整形具１の各ベアリング２の転動面２ａ（内円錐面）に収容された各ローラ４に圧接させる。これにより、各ベアリング２の各ローラ４が電極チップ５，６の先端を転動し、該電極チップ５，６の先端が塑性変形されて正規形状に整形される。なお、本電極チップ整形具１を用いた電極チップ整形方法によれば、電極チップ５，６の先端を整形工具で切削加工して整形する従来の電極チップ整形方法において０．２ｍｍ必要であった整形代（切削代）が、０．０１ｍｍ以下で済むことが確認されている。
【００２１】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本電極チップ整形方法は、回転させた各ベアリング２の転動面２ａに収容された各ローラ４に電極チップ５，６の先端を圧接させ、各ローラ４を電極チップ５，６の先端で転動させて当該電極チップ５，６を塑性変形させて整形する。従って、本電極チップ整形方法は、整形代が極めて小さく、電極チップ５，６の先端を整形工具で切削加工して整形する従来の電極チップ整形方法と比較して電極チップ５，６の寿命が飛躍的に向上してランニングコストを削減することができる。また、電極チップ５，６の交換のための工数が削減されて生産性を向上させることができる。さらに、電極チップ５，６の先端を塑性変形させて整形するので、切削屑や工具の目詰まりがなく安定した高い精度の整形が行え、溶接（製品）の品質を確保することができる。
本電極チップ整形具１は、ベアリング２の転動面２ａが内円錐面で形成され、各ローラ４がベアリング２の回転軸に対して転動面２ａ（内円錐面）の母線が回転軸となす角度だけ傾けられているので、該各ローラ４がベアリング２の回転軸に対してなす角度を所要に設定することで、電極チップ５，６の先端の形状（外径）を調節することができる。
【００２２】
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。
ホルダ３の内周面が内円錐面で形成された各ベアリング収容部１９に各ローラ４を直接収容させて電極チップ整形具１を形成してもよい。この場合、部品点数を削減することが可能になる。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、電極チップの安定した整形が行え、且つ電極チップが延命される電極チップ整形方法及び電極チップ整形具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本電極チップ整形具の分解斜視図である。
【図２】本電極チップ整形方法の説明図で、一対の電極チップを電極チップ整形具の各ベアリングの各ローラに圧接させた状態を示す図である。
【図３】本電極チップ整形具を備える電極チップ整形装置が設置された溶接ロボットの全体図である。
【図４】本電極チップ整形具を備える電極チップ整形装置の斜視図である。
【符号の説明】
１          電極チップ整形具
２          ベアリング
２ａ        転動面（内円錐面）
４          ローラ
５，６      電極チップ
【図１】
2005000945.tif 000003
【図２】
2005000945.tif 000004
【図３】
2005000945.tif 000005
【図４】
2005000945.tif 000006