(57)【要約】【課題】溶接チップの先端径を容易に測定可能とする先端径モニタ装置を提供し、トライアンドエラーの末に決定する溶接電流制御パターンによらずに溶接電流を制御し、溶接品質を確保するとともに溶接品質の管理および溶接作業の運用を容易にする。【解決手段】基板１３ａの上に、複数のスリット状電極板たる正側電極１６ａ・１６ａ・・・からなる正側電極群１６と、該正側電極群１６とは異なる極性の負側電極１７と、を配置して電極基板１３を形成し、該電極基板１３と感圧導電性ゴム１４を重ね合わせて構成される感圧部１１を有するチップ径センサ４を用いて、溶接チップ２・３を、電極基板１３の正側電極群１６および負側電極１７の配置部分に対して感圧導電性ゴム１４を介して押圧することにより、感圧導電性ゴム１４を介して導通が生じた正側電極１６ａ・１６ａ・・・の配置から溶接チップ２・３の先端径（即ち、先端部２ａ・３ａの径）を導出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗スポット溶接機に用いる溶接チップの先端径モニタ方法であって、
基板の上に、
複数のスリット状電極板からなるスリット状電極群と、
該スリット状電極群と離間させて前記スリット状電極板とは異なる極性の電極板と、
を配置して電極基板を形成し、
該電極基板と感圧導電性ゴムを重ね合わせて構成される感圧部を有するチップ径センサを用いて、
前記溶接チップを、
前記電極基板のスリット状電極群および電極板の配置部分に対して前記感圧導電性ゴムを介して押圧することにより、
前記感圧導電性ゴムを介して導通が生じた前記スリット状電極板の配置から前記溶接チップの先端径を導出する、
ことを特徴とする溶接チップの先端径モニタ方法。
【請求項２】
前記スリット状電極群は、
矩形状の輪郭に内接するように、
前記複数のスリット状電極板を等間隔、かつ互いに平行に配置して構成される、
ことを特徴とする請求項１記載の溶接チップの先端径モニタ方法。
【請求項３】
前記チップ径センサの前記基板上には、
前記電極板の配置位置を中心として互いに対向配置される一対のスリット状電極群、および前記一対のスリット状電極群に対して前記電極板の配置位置を中心として９０度位相をずらした位置に配置される一対のスリット状電極群を含む、
少なくとも合計四つの前記スリット状電極群が配置される、
ことを特徴とする請求項２記載の溶接チップの先端径モニタ方法。
【請求項４】
前記チップ径センサの感圧部においては、
前記感圧導電性ゴムの前記溶接チップが押圧される面に、
保護シートが設けられる、
ことを特徴とする請求項３記載の溶接チップの先端径モニタ方法。
【請求項５】
前記チップ径センサの感圧部においては、
前記保護シートの前記溶接チップが押圧される面に、
前記溶接チップの先端形状に合わせた凹部が形成されたチップ受け部材が配置される、
ことを特徴とする請求項４記載の溶接チップの先端径モニタ方法。
【請求項６】
前記チップ径センサは、
前記電極基板側を互いに内側に向かい合わせて配置した二つの感圧部を備える、
ことを特徴とする請求項５記載の溶接チップの先端径モニタ方法。
【請求項７】
前記電極基板側を互いに内側に向かい合わせて配置した二つの感圧部には、
ばね部材が介挿される、
ことを特徴とする請求項６記載の溶接チップの先端径モニタ方法。
【請求項８】
前記チップ径センサからの信号は、
信号検出部によって検出され、
次に波形整形部によって波形処理され、
次に演算部によってチップ径が演算される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の溶接チップの先端径モニタ方法。
【請求項９】
前記演算部は、
基準チップ径と演算されたチップ径の比較回路を備え、
該比較回路による比較結果に異常が認められる場合には、
警報部に対して信号を出力し、
前記警報部により警報が発報される、
ことを特徴とする請求項８記載の溶接チップの先端径モニタ方法。
【請求項１０】
前記抵抗スポット溶接機が備える溶接電流制御装置に対して、
前記演算部によるチップ径の演算結果をフィードバックする、
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の溶接チップの先端径モニタ方法。
【請求項１１】
抵抗スポット溶接機に用いる溶接チップの先端径モニタ装置であって、
基板の上に、
複数のスリット状電極板からなるスリット状電極群と、
該スリット状電極群と離間させて前記スリット状電極板とは異なる極性の電極板と、
を配置して電極基板を形成し、
該電極基板と感圧導電性ゴムを重ね合わせて構成される感圧部を有するチップ径センサと、
前記溶接チップを、
前記スリット状電極群および前記電極板に対して前記感圧導電性ゴムを介して押圧することにより、
前記感圧導電性ゴムを介して導通が生じた前記スリット状電極板の配置から前記溶接チップの先端径を導出するモニタリング装置とを備える、
ことを特徴とする溶接チップの先端径モニタ装置。
【請求項１２】
前記スリット状電極群は、
矩形状の輪郭に内接するように、
前記複数のスリット状電極板を等間隔、かつ互いに平行に配置して構成される、
ことを特徴とする請求項１１記載の溶接チップの先端径モニタ装置。
【請求項１３】
前記チップ径センサの前記基板上には、
前記電極板の配置位置を中心として互いに対向配置される一対のスリット状電極群、および前記一対のスリット状電極群に対して前記電極板の配置位置を中心として９０度位相をずらした位置に配置される一対のスリット状電極群を含む、
少なくとも合計四つの前記スリット状電極群が配置される、
ことを特徴とする請求項１２記載の溶接チップの先端径モニタ装置。
【請求項１４】
前記チップ径センサの感圧部においては、
前記感圧導電性ゴムの前記溶接チップが押圧される面に、
保護シートが設けられる、
ことを特徴とする請求項１３記載の溶接チップの先端径モニタ装置。
【請求項１５】
前記チップ径センサの感圧部においては、
前記保護シートの前記溶接チップが押圧される面に、
前記溶接チップの先端形状に合わせた凹部が形成されたチップ受け部材が配置される、
ことを特徴とする請求項１４記載の溶接チップの先端径モニタ装置。
【請求項１６】
前記チップ径センサは、
前記電極基板側を互いに内側に向かい合わせて配置した二つの感圧部を備える、
ことを特徴とする請求項１５に記載の溶接チップの先端径モニタ装置。
【請求項１７】
前記電極基板側を互いに内側に向かい合わせて配置した二つの感圧部には、
ばね部材が介挿される、
ことを特徴とする請求項１６記載の溶接チップの先端径モニタ装置。
【請求項１８】
前記チップ径センサからの信号は、
信号検出部によって検出され、
次に波形整形部によって波形処理され、
次に演算部によってチップ径が演算される、
ことを特徴とする請求項１１乃至請求項１７のいずれか一項に記載の溶接チップの先端径モニタ装置。
【請求項１９】
前記演算部は、
基準チップ径と演算されたチップ径の比較回路を備え、
該比較回路による比較結果に異常が認められる場合には、
警報部に対して信号を出力し、
前記警報部により警報が発報される、
ことを特徴とする請求項１８記載の溶接チップの先端径モニタ装置。
【請求項２０】
前記抵抗スポット溶接機が備える溶接電流制御装置に対して、
前記演算部によるチップ径の演算結果をフィードバックする、
ことを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の溶接チップの先端径モニタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗スポット溶接機の技術に関し、より詳しくは、抵抗スポット溶接機に用いる溶接用チップ先端径の測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、抵抗スポット溶接機においては、溶接チップの消耗とともに溶接電流値を上昇させるステップアップ電流制御が行われており、その技術は公知となっている。
従来のステップアップ電流制御では、溶接打点数に応じて溶接電流値を上昇させるようにしている。そして、ステップアップのタイミングや電流アップ率は実験や運用中のデータからトライアンドエラーによって決定する溶接電流制御パターンに基づいて行っていた。しかし経験則として溶接電流パターンを得るためには多大な時間と労力を費やす必要があるという問題点があった。
【０００３】
また従来、ステップアップ電流制御において、溶接打点数に応じて溶接電流値を上昇させるのではなく、溶接電流の通電時間に応じて溶接電流値を上昇させることにより、より細やかな制御を可能とする技術が以下の特許文献１に開示され公知となっている。しかしながら、この技術によっても、トライアンドエラーによって溶接電流パターンを決定する必要性があるという問題点は残されたままであった。
【０００４】
そこで、溶接電流パターンを求めずに溶接電流を制御しようとする技術が種々開発されており、以下の特許文献２乃至特許文献４に開示されている。
特許文献２に示されている技術では、溶接時におけるチップ間電圧の変化を検知し、この電圧変化をフィードバックして溶接電流の制御を行っている。
しかしながら、この従来技術では、溶接に用いる母材の材質によっては、チップ間電圧の変化と溶接チップの消耗度合いの間に相関関係が成立しない場合もあり、採用できる条件が制約されるという問題点があった。
【０００５】
また特許文献３に示されている技術では、溶接電流値とチップ間電圧を検出し、これらの検出値からナゲット寸法を推算し、この推算結果をフィードバックして溶接電流かまたは電極加圧力のいずれか一方を制御するようにしている。
しかしながら、この従来技術を用いた結果から、溶接品質の向上（信頼性の確保）という観点において、有効性があまり認められないということが確認された。
【０００６】
また特許文献４に示されている技術では、被溶接部のナゲットに対して、溶接直後に非接触型の間接温度計によって温度を計測し、このナゲット温度の計測結果をフィードバックして溶接電流を制御するようにしている。
しかしながら、この従来技術を実施するのに適した非接触型の間接温度計が市場には存在しないため、実際の製造ライン等に本技術を適用することができないという状況であった。
【０００７】
さらに従来、溶接チップが消耗した場合には、チップドレッサを使用して溶接チップの先端を研磨してチップ先端の形状を規格に適合した形状に維持するようにしている。チップドレッサによって溶接チップ先端を研磨した後には、以下の特許文献５に示すように、光の反射等を利用して研磨後の溶接チップの品質を確認するようにしている。
しかしながら従来の確認方法では、溶接チップの先端径を計測することができず、研磨後の溶接チップの品質を定量的に確認することができなかった。
【特許文献１】特開昭６３−１６０７７３号公報
【特許文献２】特開平５−３０５４５１号公報
【特許文献３】特公平７−１６７９１号公報
【特許文献４】実開平１−８０２７８号公報
【特許文献５】特開２００２−２７３５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、従来技術では、溶接電流制御パターンを用いずに溶接電流を制御する技術が十分に確立されていない状況であった。また、溶接チップ先端の状態を定量的かつ容易に確認できる技術も確立されていない状況であった。
そこで本発明では、このような現状を鑑み、抵抗スポット溶接機に用いる溶接チップの先端径を容易に測定可能とする先端径モニタ装置を提供し、トライアンドエラーの末に決定する溶接電流制御パターンによらずに溶接電流を制御し、溶接品質を確保するとともに溶接品質の管理および溶接作業の運用を容易にすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、抵抗スポット溶接機に用いる溶接チップの先端径モニタ方法であって、基板の上に、複数のスリット状電極板からなるスリット状電極群と、該スリット状電極群と離間させて前記スリット状電極板とは異なる極性の電極板と、を配置して電極基板を形成し、該電極基板と感圧導電性ゴムを重ね合わせて構成される感圧部を有するチップ径センサを用いて、前記溶接チップを、前記電極基板のスリット状電極群および電極板の配置部分に対して前記感圧導電性ゴムを介して押圧することにより、前記感圧導電性ゴムを介して導通が生じた前記スリット状電極板の配置から前記溶接チップの先端径を導出する、ものである。
【００１１】
請求項２においては、前記スリット状電極群は、矩形状の輪郭に内接するように、前記複数のスリット状電極板を等間隔、かつ互いに平行に配置して構成される、ものである。
【００１２】
請求項３においては、前記チップ径センサの前記基板上には、前記電極板の配置位置を中心として互いに対向配置される一対のスリット状電極群、および前記一対のスリット状電極群に対して前記電極板の配置位置を中心として９０度位相をずらした位置に配置される一対のスリット状電極群を含む、少なくとも合計四つの前記スリット状電極群が配置される、ものである。
【００１３】
請求項４においては、前記チップ径センサの感圧部においては、前記感圧導電性ゴムの前記溶接チップが押圧される面に、保護シートが設けられる、ものである。
【００１４】
請求項５においては、前記チップ径センサの感圧部においては、前記保護シートの前記溶接チップが押圧される面に、前記溶接チップの先端形状に合わせた凹部が形成されたチップ受け部材が配置される、ものである。
【００１５】
請求項６においては、前記チップ径センサは、前記電極基板側を互いに内側に向かい合わせて配置した二つの感圧部を備える、ものである。
【００１６】
請求項７においては、前記電極基板側を互いに内側に向かい合わせて配置した二つの感圧部には、ばね部材が介挿される、ものである。
【００１７】
請求項８においては、前記チップ径センサからの信号は、信号検出部によって検出され、次に波形整形部によって波形処理され、次に演算部によってチップ径が演算される、ものである。
【００１８】
請求項９においては、前記演算部は、基準チップ径と演算されたチップ径の比較回路を備え、該比較回路による比較結果に異常が認められる場合には、警報部に対して信号を出力し、前記警報部により警報が発報される、ものである。
【００１９】
請求項１０においては、前記抵抗スポット溶接機が備える溶接電流制御装置に対して、前記演算部によるチップ径の演算結果をフィードバックする、ものである。
【００２０】
請求項１１においては、抵抗スポット溶接機に用いる溶接チップの先端径モニタ装置であって、基板の上に、複数のスリット状電極板からなるスリット状電極群と、該スリット状電極群と離間させて前記スリット状電極板とは異なる極性の電極板と、を配置して電極基板を形成し、該電極基板と感圧導電性ゴムを重ね合わせて構成される感圧部を有するチップ径センサと、前記溶接チップを、前記スリット状電極群および前記電極板に対して前記感圧導電性ゴムを介して押圧することにより、前記感圧導電性ゴムを介して導通が生じた前記スリット状電極板の配置から前記溶接チップの先端径を導出するモニタリング装置とを備える、ものである。
【００２１】
請求項１２においては、前記スリット状電極群は、矩形状の輪郭に内接するように、前記複数のスリット状電極板を等間隔、かつ互いに平行に配置して構成される、ものである。
【００２２】
請求項１３においては、前記チップ径センサの前記基板上には、前記電極板の配置位置を中心として互いに対向配置される一対のスリット状電極群、および前記一対のスリット状電極群に対して前記電極板の配置位置を中心として９０度位相をずらした位置に配置される一対のスリット状電極群を含む、少なくとも合計四つの前記スリット状電極群が配置される、ものである。
【００２３】
請求項１４においては、前記チップ径センサの感圧部においては、前記感圧導電性ゴムの前記溶接チップが押圧される面に、保護シートが設けられる、ものである。
【００２４】
請求項１５においては、前記チップ径センサの感圧部においては、前記保護シートの前記溶接チップが押圧される面に、前記溶接チップの先端形状に合わせた凹部が形成されたチップ受け部材が配置される、ものである。
【００２５】
請求項１６においては、前記チップ径センサは、前記電極基板側を互いに内側に向かい合わせて配置した二つの感圧部を備える、ものである。
【００２６】
請求項１７においては、前記電極基板側を互いに内側に向かい合わせて配置した二つの感圧部には、ばね部材が介挿される、ものである。
【００２７】
請求項１８においては、前記チップ径センサからの信号は、信号検出部によって検出され、次に波形整形部によって波形処理され、次に演算部によってチップ径が演算される、ものである。
【００２８】
請求項１９においては、前記演算部は、基準チップ径と演算されたチップ径の比較回路を備え、該比較回路による比較結果に異常が認められる場合には、警報部に対して信号を出力し、前記警報部により警報が発報される、ものである。
【００２９】
請求項２０においては、前記抵抗スポット溶接機が備える溶接電流制御装置に対して、前記演算部によるチップ径の演算結果をフィードバックする、ものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００３１】
請求項１においては、簡易な構成で、容易に溶接チップの先端径を計測することができる。
【００３２】
請求項２においては、簡易な構成で、要求精度に見合ったチップ径センサを容易に製作することができる。
【００３３】
請求項３においては、２方向に対して溶接チップの先端径を計測することができる。これにより、溶接チップ先端が偏心して摩耗している状態を把握することが可能となり、より正確に溶接チップ先端の品質を確認することができる。
【００３４】
請求項４においては、感圧導電性ゴムおよび電極基板表面の各電極板を保護し、チップ径センサの破損を防止することができる。
【００３５】
請求項５においては、チップ径センサに作用する溶接チップによる押圧力を適正化し、チップ径センサの破損を防止することができる。
【００３６】
請求項６においては、通常抵抗スポット溶接機では、２個の溶接チップが１対で使用されるが、この１対の溶接チップについて同時に先端径を測定することができる。
【００３７】
請求項７においては、チップ径センサに作用する溶接チップによる押圧力をばね部材が吸収し、チップ径センサに過剰な押圧力が作用することが防止できる。
【００３８】
請求項８においては、溶接チップの先端径を精度良く算出することができる。
【００３９】
請求項９においては、チップ径センサによって計測された溶接チップの先端径が適正範囲にあることを容易に確認することができる。
【００４０】
請求項１０においては、経験則ではなく、実際に計測した溶接チップの先端径に基づいて溶接電流を制御することにより、溶接電流を適正化することができる。また、トライアンドエラーの末に溶接電流パターンを求める必要がなくなり、抵抗スポット溶接機の運用が容易となる。
【００４１】
請求項１１においては、簡易な構成で、容易に溶接チップの先端径を計測することができる。
【００４２】
請求項１２においては、簡易な構成で、要求精度に見合ったチップ径センサを容易に製作することができる。
【００４３】
請求項１３においては、２方向に対して溶接チップの先端径を計測することができる。これにより、溶接チップ先端が偏心して摩耗している状態を把握することが可能となり、より正確に溶接チップ先端の品質を確認することができる。
【００４４】
請求項１４においては、感圧導電性ゴムおよび電極基板表面の各電極板を保護し、チップ径センサの破損を防止することができる。
【００４５】
請求項１５においては、チップ径センサに作用する溶接チップによる押圧力を適正化し、チップ径センサの破損を防止することができる。
【００４６】
請求項１６においては、通常抵抗スポット溶接機では、２個の溶接チップが１対で使用されるが、この１対の溶接チップについて同時に先端径を測定することができる。
【００４７】
請求項１７においては、チップ径センサに作用する溶接チップによる押圧力をばね部材が吸収し、チップ径センサに過剰な押圧力が作用することが防止できる。
【００４８】
請求項１８においては、溶接チップの先端径を精度良く算出することができる。
【００４９】
請求項１９においては、チップ径センサによって計測された溶接チップの先端径が適正範囲にあることを容易に確認することができる。
【００５０】
請求項２０においては、経験則ではなく、実際に計測した溶接チップの先端径に基づいて溶接電流を制御することにより、溶接電流を適正化することができる。また、トライアンドエラーの末に溶接電流制御パターンを求める必要がなくなり、抵抗スポット溶接機の運用が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るチップ先端径モニタ装置の全体的な構成を示した模式図、図２は同じく溶接チップ押圧前のチップ径センサの部分拡大模式図、図３は同じく溶接チップ押圧時のチップ径センサの部分拡大模式図、図４は同じくチップ径センサによる溶接チップ先端径の測定原理を示す模式図、図５は同じくスリット状電極の配置を示す模式図、図６は同じく感圧部の構成を示す模式図、図７は同じく抵抗スポット溶接機の溶接電流制御フロー図、図８は従来の溶接電流制御パターンを示す模式図である。
【００５２】
まず始めに、本発明の一実施例に係るチップ先端径モニタ装置１の全体構成を説明する。
図１に示す如く、チップ先端径モニタ装置１は、抵抗スポット溶接機（図示せず）に用いられる溶接チップ２・３の先端径を測定するための装置であり、チップ径センサ４とモニタリング部５により構成している。
【００５３】
溶接チップ２・３の先端径の測定に際しては、チップ径センサ４に対して表裏同時に溶接チップ２・３を押圧させて、溶接チップ２・３の先端径を計測し、この計測信号をモニタリング部５に取り込んで信号処理を施し、溶接チップ２・３の先端径を算出するようにしている。
【００５４】
モニタリング部５は、信号検出部６、波形整形部７、演算部８および警報部９により構成しており、チップ径センサ４による計測信号を信号検出部６で検出し、次にこの計測信号を波形整形部７でノイズの除去等を施して整形した後に演算部８に取り込んで、溶接チップ２・３の先端径を算出するようにしている。
【００５５】
また、演算部８には基準となる溶接チップの先端径の情報（基準チップ情報８ａ）が入力されて、基準となる溶接チップの先端径と算出した溶接チップ２・３の先端径との差異を算出し、この差異が予め設定した閾値を越えている場合（即ち、算出した先端径が基準となる先端径に比して大きすぎる場合または小さすぎる場合）には警報部９に対して信号を出力して、警報部９により警報を発報するようにしている。
【００５６】
つまり、本実施例に示すモニタリング部５は、演算により算出した先端径に異常が認められる場合にのみ警報を発報するようにしており、算出した先端径が正常範囲である場合には特別な動作は行わないようにしている。また、モニタリング部５は算出した先端径を表示する機能を持たない構成としており、簡易的に溶接チップ２・３の先端径に異常があることを知ることができる。言い換えれば、簡易的に溶接チップ２・３の先端径が適正範囲に維持されていることを知ることができるものである。尚、ディスプレイ等の表示部を設けて演算した先端径を随時表示するような構成とすることももちろん可能である。
【００５７】
即ち、本発明に係るチップ先端径モニタ装置１では、チップ径センサ４からの信号は、信号検出部６によって検出され、次に波形整形部７によって波形処理され、次に演算部８によって溶接チップ２・３の先端径が演算されるようにしている。
このように、ノイズ除去等の対策を適切に施す構成とすることによって、溶接チップ２・３の先端径を精度良く算出することができるのである。
【００５８】
また、演算部８は、基準溶接チップの先端径（即ち、基準チップ情報８ａ）と演算された先端径を比較し、比較結果に異常が認められる場合には、警報部９に対して信号を出力し、警報部９により警報が発報されるようにしている。
このようにモニタリング部５を簡易な構成とすることにより、チップ径センサ４によって計測された溶接チップ２・３の先端径が適正範囲にあることを容易に確認することができるのである。
【００５９】
次に、本発明の一実施例に係るチップ径センサ４の構成について、さらに詳細に説明する。
図２および図３に示す如く、チップ径センサ４は、チップ受板１０・１０、感圧部１１・１１、ばね部材１８・１８・・・等により構成されている。
板状のチップ受板１０・１０には、溶接チップ２・３の先端部２ａ・３ａを感圧部１１・１１側に臨ませるための孔１０ａ・１０ａが形成されており、さらに、溶接チップ２・３の先端肩部２ｂ・３ｂの形状に適合する略円錐状のテーパ面たる保持面１０ｂ・１０ｂが形成されている。
【００６０】
このような構成としたチップ受板１０・１０をチップ径センサ４に設けることにより、先端径の計測がされるべき部位（即ち、先端部２ａ・３ａ）のみを感圧部１１・１１側に臨ませて押圧させることができる。また、保持面１０ｂ・１０ｂによって先端肩部２ｂ・３ｂを保持することにより、先端部２ａ・３ａによる感圧部１１・１１に対する押圧力を規制し、押圧力が過大となることを防止して感圧部１１・１１を保護するようにしている。また、チップ受板１０・１０による調芯作用によって、溶接チップ２・３の軸心とチップ径センサ４の中心が自然に一致するようになり、再現性のある計測が可能となるという効果も奏する。
【００６１】
図２および図３に示す如く、チップ径センサ４は表裏一対のチップ受板１０・１０および感圧部１１・１１にばね部材１８・１８・・・が介挿される構成としている。
このような構成とすることにより、通常一対で使用する溶接チップ２・３によって表裏両面からチップ径センサ４を挟み込むことにより、溶接チップ２・３に対して同時にチップ先端径を測定することが可能となる。
【００６２】
また、図３に示す如く、溶接チップ２・３による挟圧によってチップ径センサ４が受ける押圧力をばね部材１８・１８・・・によって吸収する構成としている。
つまり、チップ受板１０・１０だけでなく、ばね部材１８・１８・・・によってもチップ径センサ４に作用する押圧力を吸収し適正化するようにしている。
これにより、チップ径センサ４に過度の押圧力が作用することを確実に防止し、チップ径センサ４の破損を防止するとともに、チップ径センサ４の信頼性を確保するようにしている。
【００６３】
感圧部１１の構成について、さらに詳細に説明する。
図４に示す如く、感圧部１１は、保護シート１２、電極基板１３および感圧導電性ゴム１４により構成している。
保護シート１２は、感圧導電性ゴム１４の溶接チップ２・３による押圧面側に貼り付けられており、溶接チップ２・３の先端部２ａ・３ａが感圧導電性ゴム１４と直接接触しないようにしている。
【００６４】
即ち、チップ径センサ４の感圧部１１は、感圧導電性ゴム１４の溶接チップ２・３が押圧される面に、保護シート１２が設けられる構成としている。
これにより、感圧導電性ゴム１４、スリット状の正側電極１６ａ・１６ａ・・・および負側電極１７を保護し、チップ径センサ４の破損を防止することができるのである。
【００６５】
また、チップ径センサ４の感圧部１１は、保護シート１２の溶接チップ２・３が押圧される側の面に、溶接チップ２・３の先端肩部２ｂ・３ｂの形状に合わせた凹部たる保持面１０ｂ・１０ｂが形成されるチップ受板１０が配置される構成としている。
これにより、チップ径センサ４に作用する溶接チップ２・３による押圧力を適正化し、チップ径センサ４の破損を防止することができるのである。
【００６６】
図５に示す如く、電極基板１３は、基板１３ａの表面にスリット状の正側電極１６ａ・１６ａ・・・を複数配置し、そして、複数のスリット状の正側電極１６ａ・１６ａ・・・によって正側電極群１６を構成している。さらに基板１３ａの表面略中央部の前記正側電極群１６が配置されていない部分には負側電極１７を配置している。
尚、図５に示すように、本実施例では、合計七個の正側電極１６ａ・１６ａ・・・で正側電極群１６を構成する例を示しているが、正側電極群１６を構成する正側電極１６ａの個数によって本発明を限定するものではない。
【００６７】
即ち、正側電極群１６は、矩形状の輪郭に内接するように、複数の正側電極１６ａ・１６ａ・・・が等間隔となるように、かつ、複数の正側電極１６ａ・１６ａ・・・が互いに平行となるように配置されている。
このような構成とすることにより、簡易な構成で、要求精度に見合ったチップ径センサ４を容易に製作することができるのである。
【００６８】
また、図６に示す如く、チップ径センサ４は、二個の感圧部１１・１１を、基板１３ａの各電極（即ち、正側電極群１６および負側電極１７）が配置されない裏面側を向かい合わせるようにして配置し、該二個の感圧部１１・１１間にばね部材１８・１８・・・を介挿して構成するようにしている。
【００６９】
即ち、チップ径センサ４は、基板１３ａ・１３ａを互いに内側に向かい合わせて配置した二つの感圧部１１・１１を備えており、また、基板１３ａ・１３ａを互いに内側に向かい合わせて配置した二つの感圧部１１・１１には、ばね部材１８・１８・・・が介挿される構成としている。
これにより、通常抵抗スポット溶接機では、２個の溶接チップ２・３が１対で使用されるが、この１対の溶接チップ２・３について同時に先端径を測定することができるのである。
また、チップ径センサ４に作用する溶接チップ２・３による押圧力をばね部材１８・１８・・・が吸収し、チップ径センサ４に過剰な押圧力が作用することを防止できるのである。
【００７０】
図４（ａ）に示す如く、感圧導電性ゴム１４は、導電粒子１５・１５・・・を含有しており、感圧導電性ゴム１４の定常状態（即ち、押圧されていない状態）においては、各導電粒子１５・１５・・・が互いに接触しておらず、各導電粒子１５・１５・・・に介在するゴムにより絶縁された状態が保持されて、各導電粒子１５・１５・・・間には導通がない状態となっている。
この状態では、感圧導電性ゴム１４に接触している電極基板１３に配置されているスリット状の正側電極１６ａ・１６ａ・・・と負側電極１７間には導通がない。
【００７１】
図４（ｂ）に示す如く、感圧導電性ゴム１４が押圧され押しつぶされると、各導電粒子１５・１５・・・が互いに接触するようになり、各導電粒子１５・１５・・・間に導通が生じるようになる。
この状態では、感圧導電性ゴム１４に接触している電極基板１３に配置されているスリット状の正側電極１６ａ・１６ａ・・・と負側電極１７の間にも導通が生じるようになる。
【００７２】
スリット状の正側電極１６ａ・１６ａ・・・は、所定の間隔で配置されているため、導通があったスリット状の正側電極１６ａ・１６ａ・・・の範囲によって、先端部２ａ・３ａによって感圧導電性ゴム１４が押しつぶされた範囲を検知することができる。そして、感圧導電性ゴム１４が押しつぶされた範囲は溶接チップ２・３の先端部２ａ・３ａの径と略一致するため、導通があったスリット状の正側電極１６ａの範囲から先端部２ａ・３ａの径を算出するようにしている。
【００７３】
また、図５に示す如く、基板１３ａ上の各電極（即ち、正側電極群１６および負側電極１７）の配置を詳述すると、前記負側電極１７が基板１３ａの略中央に配置されており、一対の正側電極群１６が前記負側電極１７の配置位置を中心として対向配置されるとともに、該一対の正側電極群１６に対して前記負側電極１７の配置位置を中心として９０度位相をずらした位置に別の一対の正側電極群１６が配置されている。
つまり、基板１３ａ上には、該正側電極群１６を構成する複数のスリット状の正側電極１６ａ・１６ａ・・・が全て平行となるように、互いに線対象に配置される二個の正側電極群１６・１６と、前記二個の正側電極群１６・１６を、該二個の正側電極群１６・１６の中心点を基準として９０度回転した位置に配置される新たな二個の正側電極群１６・１６との、合計四個の正側電極群１６・１６・・・が配置されている。換言すれば、正側電極群１６・１６・・・は、一方向のみではなく、クロス状（即ち、直交する直線Ｘおよび直線Ｙ上）に配置される構成としている。
また負側電極１７は、正側電極群１６・１６・・・が配置されていない正側電極群１６・１６・・・の中心点上（即ち、直線Ｘと直線Ｙの交点上）に配置されることとなっている。
【００７４】
このような正側電極群１６・１６・・・の配置とすることにより、直線Ｘ方向および直線Ｙ方向の２方向に先端部２ａ・３ａの先端径を計測することが可能となり、より精度良く先端径の測定をすることが可能となる。
【００７５】
即ち、本発明に係るチップ径センサ４は、前記基板１３ａ上に、一対の正側電極群１６が前記負側電極１７の配置位置を中心として対向配置されるとともに、該一対の正側電極群１６に対して前記負側電極１７の配置位置を中心として９０度位相をずらした位置に別の一対の正側電極群１６が配置された、少なくとも合計四つの正側電極群１６・１６・・・が基板１３ａ上に配置された構成としている。
このような構成とすることにより、２方向に対して溶接チップ２・３の先端径を計測することができるのである。さらに、溶接チップ２・３の先端が偏心して摩耗している異常を把握することが可能となり、より正確に溶接チップ２・３の先端の品質を確認することができるのである。
【００７６】
このように、本発明に係る先端径モニタ方法においては、基板１３ａの上に、複数のスリット状電極板たる正側電極１６ａ・１６ａ・・・からなる正側電極群１６と、該正側電極群１６とは異なる極性の負側電極１７と、を配置して電極基板１３を形成し、該電極基板１３と感圧導電性ゴム１４を重ね合わせて構成される感圧部１１を有するチップ径センサ４を用いて、溶接チップ２・３を、電極基板１３の正側電極群１６および負側電極１７の配置部分に対して感圧導電性ゴム１４を介して押圧することにより、感圧導電性ゴム１４を介して導通が生じた正側電極１６ａ・１６ａ・・・の配置から溶接チップ２・３の先端径（即ち、先端部２ａ・３ａの径）を導出するようにしている。
このような構成とすることにより、本発明に係るチップ先端径モニタ装置１では、簡易な構成で、容易に溶接チップ２・３の先端径（即ち、先端部２ａ・３ａの径）を計測することができるのである。
【００７７】
次に、本発明に係るチップ先端径モニタ装置１による溶接電流の制御方法について説明をする。
図７（ａ）・（ｂ）に示す如く、抵抗スポット溶接機に備えられる溶接制御回路２０には、溶接時間制御回路２１と溶接電流制御回路２２が備えられている。
そして、溶接時間制御回路２１に溶接起動信号が入力されることにより、抵抗スポット溶接が開始される構成としている。
【００７８】
抵抗スポット溶接を行う場合、「予圧」、「溶接」、「保持」の順番に各工程を経て抵抗スポット溶接が施されるが、溶接時間制御回路２１には、前記各工程を実施するタイミングや時間の情報として、「予圧時間」、「溶接時間」、「保持時間」の各情報が予め設定されている。そして、この予め設定された「溶接時間」該当するタイミングにだけ、溶接チップ２・３に溶接電流が通電される構成としている。
また、溶接電流の強弱については、溶接電流制御回路２２によって制御しており、溶接電流制御回路２２からの指令信号に応じて溶接トランス２３によって溶接電流を調整するようにしている。
【００７９】
溶接チップ２・３の消耗度合は、冷却水の状態やワークセットの状態等に応じて溶接作業を行う度に毎回変化するものである。しかし、従来の溶接電流制御方法では、図８に示すような溶接電流制御パターンを予め求めておき、溶接チップ２・３の消耗度合をパターン化して予測するようにしていた。
この溶接電流制御パターンは、実験や実際の運用データに基づいて、トライアンドエラーを繰り返しながら溶接打点数と溶接チップの先端径との相関関係を経験則として求めたものである。この経験則に基づく溶接電流パターンは、溶接条件（即ち、冷却水の状態やワークセットの状態等）ごとに異なるため、溶接条件ごとに溶接電流パターンを求める必要があった。そしてこれまでは、この溶接電流パターンを求める作業に多大な時間や労力を費やしていた。
【００８０】
そして、図７（ａ）に示す如く、従来は溶接電流制御パターンの情報を溶接電流制御回路２２に予め記憶させておいた上で、溶接打点数をカウントし、カウント数がある閾値を越えるごとに溶接電流制御回路２２から溶接トランス２３に指令信号を出力して、溶接トランス２３により溶接電流を溶接電流パターンに従ってステップ状に上昇させる（ステップアップ電流制御）ように調整していた。
【００８１】
つまり、従来の溶接電流制御方法では、実際の溶接チップ２・３の先端径に従って溶接電流を制御しておらず、溶接チップ２・３先端の摩耗度合を予測して溶接電流値を制御しているため、実際の溶接チップ２・３の先端径に適合する溶接電流値（あるべき溶接電流値）と予測した溶接電流値との間に差異が生じることがあった。このため、溶接品質を確保することが困難であった。
【００８２】
図７（ｂ）に示す如く、本発明に係る溶接電流の制御方法では、演算部８によって演算した溶接チップ２・３の先端径の情報（先端径測定値）を溶接電流制御回路２２にフィードバックする構成としている。これにより、溶接電流制御パターンを予め求めておく必要が無くなると共に、実際の溶接チップ２・３の先端径の測定値に基づいて溶接電流制御回路２２から溶接トランス２３に指令信号を出力して、溶接電流値を制御することが可能となるのである。
【００８３】
即ち、本発明に係るチップ先端径モニタ装置１は、抵抗スポット溶接機に備えられる溶接電流制御装置２２に対して、演算部８による溶接チップ２・３の先端径の演算結果をフィードバックするようにしている。
このように、経験則に基づく溶接電流制御パターンを用いるのではなく、実際に計測した溶接チップ２・３の先端径の情報に基づいて溶接電流を制御することにより、常に実際の溶接チップ２・３の先端径に見合った溶接電流値で抵抗スポット溶接を行うことができる。つまり、溶接電流を適正化することができ、溶接品質を確保できるのである。また、トライアンドエラーによって溶接電流制御パターンを求める必要がなくなり、抵抗スポット溶接機の運用が容易となるのである。
【００８４】
また、本発明に係るチップ先端径モニタ装置１は、チップドレッサによって研磨された溶接チップ２・３の品質確認の用途にも使用することができる。チップ先端径モニタ装置１によって、溶接チップ２・３の先端部２ａ・３ａの径を確認することにより、研磨品質を容易かつ定量的に確認することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施例に係るチップ先端径モニタ装置の全体的な構成を示した模式図。
【図２】同じく溶接チップ押圧前のチップ径センサの部分拡大模式図。
【図３】同じく溶接チップ押圧時のチップ径センサの部分拡大模式図。
【図４】同じくチップ径センサによる溶接チップ先端径の測定原理を示す模式図。
【図５】同じくスリット状電極の配置を示す模式図。
【図６】同じく感圧部の構成を示す模式図。
【図７】同じく抵抗スポット溶接機の溶接電流制御フロー図。
【図８】従来の溶接電流制御パターンを示す模式図。
【符号の説明】
【００８６】
２      溶接チップ
２ａ    先端部
３      溶接チップ
３ａ    先端部
４      チップ径センサ
１３    電極基板
１３ａ  基板
１４    感圧導電性ゴム
１６    正側電極群
１６ａ  正側電極
１７    負側電極
【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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