JP2002035952A - 溶接電極の面直検出装置および検出方法 - Google Patents

溶接電極の面直検出装置および検出方法

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JP2002035952A
JP2002035952A JP2000223952A JP2000223952A JP2002035952A JP 2002035952 A JP2002035952 A JP 2002035952A JP 2000223952 A JP2000223952 A JP 2000223952A JP 2000223952 A JP2000223952 A JP 2000223952A JP 2002035952 A JP2002035952 A JP 2002035952A
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flatness
light
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welding
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Masahiro Yamada
昌弘 山田
Yoshikazu Niwa
良和 丹羽
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高度な演算装置を必要とすることなく、ワー
クに対する電極チップの面直度を確保する。 【解決手段】 溶接ガンの一方の電極チップが着脱可能
に取り付けられる電極部11に、面直度検出具1が着脱
可能に嵌合している。面直度検出具1は、保護カバー2
5に形成した4つの貫通孔31から検知棒33の先端が
それぞれ突出し、検知棒33の基端側には、4本の検知
棒33に対応して4つの歪みゲージ39を備えた板ばね
35が装着されている。板ばね35は中心軸部37を介
して保護カバー25に固定されている。面直度検出具1
と溶接ガンの他方の電極チップ13との間で、ワークW
を挟持することで、4つの検知棒33が後退し、これに
伴う板ばね35の変位を4つの歪みゲージ39がそれぞ
れ検出し、この検出値の相違により溶接ガンのワークW
に対する打角を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、溶接ガンに着脱
可能に取り付けられる電極チップのワーク表面に対する
面直度を検出する溶接電極の面直検出装置および検出方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】スポット溶接において、溶接ガンに装着
された電極チップのワーク表面に対する打角は、ワーク
表面に対して電極チップが垂直となるよう、いわゆる面
直であることが望ましく、この面直状態が確保されてい
ない場合には、溶融物が塵となって飛散したりバリが発
生するなどして、作業環境の悪化および溶接品質の悪化
を招く。
【0003】このため、溶接用ロボットに保持された溶
接ガンは、教示データのCAD化によって打角が面直と
なるよう制御されてはいるが、CADの誤差やパネル
(ワーク)精度などにより充分ではなく、最終的な打角
は作業者の目視により決定されている。ところが、目視
による打角の判断は、熟練を要することから難しいもの
となっている。
【0004】そこで、従来では、例えば特開平10−1
43212号公報に記載されているように、溶接ガンに
おける一対の電極でワークを挟持し、各電極相互間の距
離あるいは偏差に応じて面直度のずれを検出し、このず
れ量に対応した補正データを作成して打角を補正してい
る。また、特開2000−24968号公報では、溶接
ガンおよびワークのそれぞれについて座標系を設定して
おき、この各座標系に基づいて溶接ガンがワーク表面に
対して面直となるよう演算して打角の補正を行ってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の装置は、前者については、一対の電極相互間の
距離や偏差を算出して補正データを作成する必要があ
り、また後者については、溶接ガンおよびワークの各座
標系が必要であることから、いずれも高度な演算装置が
必要となり、装置の複雑化およびコスト高を招いてい
る。
【0006】そこで、この発明は、高度な演算装置を必
要とすることなく、ワークに対する電極チップの面直度
を確保することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、電極チップのワーク表面に対す
る面直度を検出する面直度検出具を、溶接ガンに着脱可
能に設けた構成としてある。
【0008】このような構成の溶接電極の面直検出装置
によれば、面直度検出具を電極チップの代わりに溶接ガ
ンに取り付けた状態で、ワーク表面に対して面直度を検
出し、面直となった状態で、面直度検出具に代えて電極
チップを溶接ガンに取り付け、溶接作業を行う。
【0009】請求項2の発明は、請求項1の発明の構成
において、面直度検出具は、ワーク表面に当接すること
で後退変位する検知部を少なくとも3つ備え、この各検
知部の後退変位に基づき面直度を検出する構成としてあ
る。。
【0010】上記構成によれば、面直度検出具を備えた
溶接ガンをワーク表面に接近させると、少なくとも3つ
設けられた検知部がワーク表面に当接して後退移動し、
各検知部相互の後退移動変位の差によって面直度が検出
される。
【0011】請求項3の発明は、請求項2の発明の構成
において、検知部は、先端がワークに当接することで、
後退可能な検知棒で構成され、この各検知棒の後端に装
着した板ばねに、前記各検知棒に対応する部位の板ばね
の歪みを検知する歪みゲージを設けた構成としてある。
【0012】上記構成によれば、各検知棒がワークに当
接することで、対応する板ばねがそれぞれ歪み、この歪
みを歪みゲージがそれぞれ検知する。
【0013】請求項4の発明は、請求項3の発明の構成
において、面直度検出具は、溶接ガンに対して着脱可能
に装着される保護カバーを備え、検知棒は、先端が前記
保護カバーの端面から突出するとともに、後端が保護カ
バー内に突出し、この後端が装着される板ばねは、中心
が前記保護カバーに固定されている構成としてある。
【0014】上記構成によれば、保護カバーの端面がワ
ーク表面に当接することで検知棒のそれ以上の後退移動
が回避される。
【0015】請求項5の発明は、請求項1の発明の構成
において、面直度検出具は、ワーク表面に対して弾性的
に押圧可能な接触子を備えるとともに、この接触子のワ
ークへの押圧力に対する反力を検知する圧力センサを設
け、前記接触子を、回転中心から所定距離離れた位置と
して先端をワーク表面に摺接させつつ旋回可能に設けた
構成としてある。
【0016】上記構成によれば、ワーク表面に先端を接
触させた接触子を、回転中心から所定距離離れた位置と
して旋回させることで、圧力センサは、ワーク表面の溶
接ガンに対する傾き、すなわち面直度に応じた反力を検
知する。
【0017】請求項6の発明は、請求項5の発明の構成
において、接触子は、モータによって旋回可能である構
成としてある。
【0018】上記構成によれば、接触子は、モータの駆
動により、先端がワーク表面に接触して旋回する。
【0019】請求項7の発明は、請求項5または6の発
明の構成において、接触子のワークへの押圧力に対する
反力に応じた表示動作を行う表示部を、前記接触子の旋
回軌跡円に沿って設けた構成としてある。
【0020】上記構成によれば、表示部は、接触子が旋
回する際に受けるワークからの反力に応じた表示動作を
行う。
【0021】請求項8の発明は、請求項7の発明の構成
において、表示部は、光量を可変とする発光手段で構成
され、この発光手段は、接触子のワークへの押圧力に対
する反力に応じて光量変化する構成としてある。
【0022】上記構成によれば、発光手段は、接触子の
ワークへの押圧力に対する反力に応じて光量変化し、こ
の光量が接触子の回転軌跡円に沿って設けた発光手段す
べてについて同等となったときに、打角が面直となる。
【0023】請求項9の発明は、請求項1の発明の構成
において、面直度検出具は、中心部に設けた投光手段
と、この投光手段の周囲に配置された複数の受光手段
と、ワーク表面に設けられて前記投光手段から出力され
る光を反射させる反射部とから構成されている。
【0024】上記構成によれば、投光手段から出力され
た光が、ワーク表面の反射部で反射し、受光手段が受光
した際には、打角が面直でない状態となる。前記反射光
がそのまま投光手段に戻ったときには、打角が面直とな
る。
【0025】請求項10の発明は、請求項9の発明の構
成において、反射部で反射した光を受光手段が受光した
とき点灯する発光手段を、各受光手段に対応してそれぞ
れ設けた構成としてある。
【0026】上記構成によれば、発光手段が点灯したと
きには、打角が面直でない状態となる。
【0027】請求項11の発明は、請求項1ないし10
のいずれかの発明の構成において、面直度検出具によっ
て検出された面直度を表示する表示手段を設けた構成と
してある。
【0028】上記構成によれば、表示手段が面直度を表
示することで、作業者はこの表示状態を監視しながら、
溶接ガンのワーク表面に対する面直度を修正する。
【0029】請求項12の発明は、電極チップが着脱可
能に取り付けられる溶接ガンに、前記電極チップと交換
して面直度検出具を取り付け、前記面直度検出具により
溶接ガンのワークに対する面直度を検出した後、この面
直度検出具と交換して前記電極チップを前記溶接ガンに
取り付けてワークに対して溶接作業を行う面直検出方法
としてある。
【0030】上記面直検出方法によれば、電極チップに
代えて面直度検出具を溶接ガンに取り付けることで、面
直度を容易に検出できる。
【0031】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、電極チップの
ワーク表面に対する面直度を検出する面直度検出具を、
溶接ガンに対して着脱可能に設けたので、複雑な演算動
作を行うことなく電極チップのワーク表面に対する面直
度を容易に検出することができ、また、あたかも電極に
対して電極チップを交換するように、面直度検出具を電
極チップに代えて嵌合させるだけでよいので、通常使用
する溶接ガンに簡単に装着して検出が可能であり、検出
が終了すればただちに電極チップに交換して溶接作業が
行える。
【0032】請求項2の発明によれば、面直度検出具
は、ワーク表面に当接することで後退変位する検知部を
少なくとも3つ備え、この各検知部の後退変位に基づき
面直度を検出するようにしたので、電極チップのワーク
表面に対する面直度を確実に検出することができる。
【0033】請求項3の発明によれば、検知部は、先端
がワークに当接することで、後退可能な検知棒で構成さ
れ、この検知棒の後端に装着した板ばねに、前記各検知
棒に対応する部位の板ばねの歪みを検知する歪みゲージ
を設けたので、各検知棒の後退による歪みゲージの歪み
量の差により、電極チップのワーク表面に対する面直度
を検出することができる。
【0034】請求項4の発明によれば、面直度検出具
は、溶接ガンに対して着脱可能に装着される保護カバー
を備え、検知棒は、先端が前記保護カバーの端面から突
出するとともに、後端が保護カバー内に突出し、この後
端が装着される板ばねは、中心が前記保護カバーに固定
されているので、溶接ガンが通常の溶接作業と同等に高
加圧力でワーク表面を挟持しても、検知棒の必要以上の
後退移動が保護カバーによって回避され、検知棒の破損
を防止することができ、耐圧性および耐久性の高いもの
となる。
【0035】請求項5の発明によれば、面直度検出具
は、ワーク表面に対して弾性的に押圧可能な接触子を備
えるとともに、この接触子のワークへの押圧力に対する
反力を検知する圧力センサを設け、前記接触子を、回転
中心から所定距離離れた位置として先端をワーク表面に
摺接させつつ旋回可能に設けたので、接触子の旋回に伴
う圧力センサの検知した値の変化の有無により面直度を
検出でき、複雑な演算動作を行うことなく電極チップの
ワーク表面に対する面直度を容易に検出することができ
る。
【0036】請求項6の発明によれば、接触子は、モー
タによって旋回可能としたので、接触子のワーク表面に
接触した状態での旋回動作を確実にでき、電極チップの
ワーク表面に対する面直度検出が確実なものとなる。
【0037】請求項7の発明によれば、接触子のワーク
への押圧力に対する反力に応じた表示動作を行う表示部
を、前記接触子の旋回軌跡円に沿って設けたので、電極
チップのワーク表面に対する面直度を容易に確認するこ
とができる。
【0038】請求項8の発明によれば、表示部は、光量
を可変とする発光手段で構成され、この発光手段は、接
触子のワークへの押圧力に対する反力に応じて光量変化
するので、電極チップのワーク表面に対する面直度をよ
り容易に確認することができる。
【0039】請求項9の発明によれば、面直度検出具
は、中心部に設けた投光手段と、この投光手段の周囲に
配置された複数の受光手段と、ワーク表面に設けられて
前記投光手段から出力される光を反射させる反射部とか
ら構成されているので、投光手段から出力された光の反
射光がそのまま投光手段に戻ったときには面直であり、
前記反射光が受光手段に受光されたときには面直でない
ことになり、このため複雑な演算動作を行うことなく電
極チップのワーク表面に対する面直度を容易に検出する
ことができる。
【0040】請求項10の発明によれば、反射部で反射
した光を受光手段が受光したとき点灯する発光手段を、
各受光手段に対応してそれぞれ設けたので、面直でない
状態を、発光手段の点灯により、確実に認識することが
できる。
【0041】請求項11の発明によれば、面直度検出具
によって検出された面直度を表示する表示手段を設けた
ので、作業者はこの表示状態を監視しながら、溶接ガン
のワーク表面に対する面直度を確実に修正することがで
きる。
【0042】請求項12の発明によれば、電極チップの
ワーク表面に対する面直度を検出する面直度検出具を、
電極チップに代えて溶接ガンに取り付けるようにしたの
で、複雑な演算動作を行うことなく電極チップのワーク
表面に対する面直度を容易に検出することができ、ま
た、あたかも電極に対して電極チップを交換するよう
に、面直度検出具を電極チップに代えて嵌合させるだけ
でよいので、通常使用する溶接ガンに簡単に装着して検
出が可能であり、検出が終了すればただちに電極チップ
に交換して溶接作業が行える。
【0043】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。
【0044】図1は、この発明の第1の実施形態に係わ
る溶接電極の面直検出装置の断面図、図2は図1におけ
る面直度検出具1の底面図である。この面直検出装置
は、面直度検出具1が図3に示してあるC型のガンアー
ム3を備えた溶接ガン5における図中で上部に位置する
可動側の電極チップ7に代えて取り付けることができ
る。
【0045】電極チップ7は、シャンク9の先端に形成
されている図1に示された電極部11の先端外周に着脱
可能に嵌合している。この電極チップ7に対向してガン
アーム3の先端側には、固定側の電極チップ13が設け
られている。この電極チップ13もシャンク15の先端
に設けてある図示しない電極部外周に着脱可能に嵌合し
ている。
【0046】上記した溶接ガン5は、ガンブラケット1
7を介して図示しない溶接用ロボットに取り付けられ、
ガンブラケット17に装着されたシリンダ19によって
電極チップ7がシャンク9とともに、図3中で上下方向
に移動し、各電極チップ7,13相互間にセットされた
ワークWに対して所定の加圧力で挟持してスポット溶接
を行う。
【0047】図1に示した面直検出装置は、保護カバー
25を備えており、この保護カバー25は、電極部11
が嵌め込まれる円筒部27と、円筒部27の下端に一体
化している本体部29とから構成されている。円筒部2
7に電極部11が嵌合することで、面直検出装置が溶接
ガン5に取り付けられることになる。
【0048】保護カバー25における本体部29の端面
29aの中心には、球状の凸部29bが形成され、凸部
29bを囲むように本体部29には、図2に示すように
円周方向等間隔に4つの貫通孔31が形成されている。
各貫通孔31には検知部としての検知棒33が、本体部
29の端面29aから先端が突出した状態で挿入されて
いる。検知棒33の後端は円筒部27内に突出して板ば
ね35に固定されている。板ばね35の中心は、保護カ
バー25の本体部29の上面に下端が固定されている中
心軸部37に固定されている。
【0049】板ばね35は、図1のB−B断面図である
図4に示すように、中心軸部37に固定された部位から
四方に伸びる弾性片35aを備え、各弾性片35aに前
記した検知棒33が固定されている。各弾性片35aの
中心軸部37側の電極部11に対向する側には、歪みゲ
ージ39が取り付けられている。
【0050】歪みゲージ39は、検知棒33がワークW
への当接により反力を受けて後退移動し、これに伴う各
弾性片35aの歪みをそれぞれ検知するもので、この検
知信号はリード線41を介して表示手段としてのモニタ
画面43に入力される。モニタ画面43は、4つの歪み
ゲージ39の検出信号に基づいて、面直検出装置に代え
て取り付けられる電極チップ7のワークWの表面に対す
る面直度を表示する。
【0051】次に、上記した構成の面直度検出装置の動
作を説明する。図3に示した溶接ガン5に対し、電極チ
ップ7に代えて、図1に示してある面直度検出具1を装
着する。このとき、面直度検出具1は、保護カバー25
を電極部11に嵌合して固定することで、図1の状態と
なる。
【0052】この状態で、溶接ガン5を、ワークWが図
3に示すように電極チップ13上に位置するよう溶接用
ロボットの動作によって移動させた後、シリンダ19に
より、電極チップ7に代えて取り付けられている面直度
検出具1を、ワークWに向けて前進させて電極チップ1
3との間でワークWを挟持する。このときの挟持圧(加
圧)力は、電極チップ7を取り付けた状態での通常の溶
接時における加圧力と同等とする。
【0053】面直度検出具1と電極チップ13との間で
ワークWを挟持することで、検知棒33が反力を受けて
後退移動し、これに伴い板ばね35が弾性変形して歪み
を受ける。このとき、面直度検出具1が、ワークWに対
し面直になっていない場合、すなわち例えば図5に示す
ように、ワークWが図5中で右側が下がった状態となる
よう面直度検出具1に対して傾いている場合には、検知
棒33の後退移動量は、図中で左側のものが最も大き
く、同右側のものが最も小さくなり、他の二つのものは
その中間の移動量とななる。
【0054】これら4つの検知棒33の後退移動量の相
違に対応して各歪みゲージ39の歪み量も相違し、この
歪み量の相違に基づいて、面直度検出具1のワークWに
対する面直度すなわち打角が求められる。この求められ
た打角は、モニタ画面43に表示され、この表示動作を
作業者が監視しながら打角が面直となるよう溶接用ロボ
ットを教示操作する。
【0055】モニタ画面43における表示動作として
は、例えば図6に示すように、上下の電極チップ7,1
3の中心線をz軸とするとともに、4本の検知棒33の
うち対角位置にある2本の検知棒33の先端中心相互を
結ぶ直線をx軸およびy軸として立体表示し、z軸に対
してx軸およびy軸がなす角度θxおよびθyをそれぞれ
表示する。角度θxおよびθyは、対角位置にある2本の
検知棒33の後退移動に伴う2つの歪みゲージ39の検
出値の差により求めることができる。そして、この角度
θxおよびθyがともに直角となるよう、作業者が溶接ガ
ン5を操作する。また、表示動作としては、角度θxお
よびθyを数値のみ表示するようにしてもよい。
【0056】打角が面直となったら、シリンダ19の作
動により、面直度検出具1を電極チップ13から離れる
方向に後退させ、面直度検出具1をシャンク9から取り
外し、代わりに電極チップ7を図3のようにシャンク9
に取り付ける。このとき、溶接ガン5とワークWとの位
置関係は変化せず、電極チップ7のワークWに対する面
直度は維持されている。この状態で、シリンダ19を作
動させて電極チップ7を前進させて電極チップ13との
間で、ワークWを所定の加圧力にて挟持してスポット溶
接を行う。
【0057】このように、上記した構成の面直度検出装
置によれば、溶接ガン5の電極チップ7に代えて取り付
けた面直度検出具1を、ワークWの表面に押し付けて電
極チップ13との間でワークWを挟持したときに、4本
の検知棒33の後退による対応する各歪みゲージ39の
歪み検出値に応じて打角が検出されるので、高度な演算
装置が不要であり、装置の複雑化およびコスト高を招く
ことなくことなく、打角検知を容易に行うことができ、
また、あたかも電極部11に対して電極チップ7を交換
するように、面直度検出具1を電極チップ7に代えて嵌
合させるだけでよいので、通常使用する溶接ガン5に簡
単に装着して検出が可能であり、検出が終了すればただ
ちに電極チップ7に交換して溶接作業が行える。
【0058】また、面直度検出具1がワークWに接近し
て検知棒33が後退する際には、保護カバー25がワー
クWに当接するので、打角が大きくずれているような場
合であっても、検知棒33は、保護カバー25内に入り
込んで過大荷重がかからず、また、溶接ガン5が通常の
溶接作業と同等に高加圧力でワーク表面を挟持しても、
検知棒33の必要以上の後退移動が保護カバー25によ
って回避され、検知棒33の破損を防止することがで
き、耐圧性および耐久性の高いものとなる。
【0059】面直度検出具1のワークWへの接近の際に
は、保護カバー25は、凸部29bがワークWに当接す
るので、ワークWに対する位置合わせができるととも
に、本体部29における外周縁部のワークWへの当接が
回避される。本体部29の外周縁部がワークWに当接す
ると、特に打角が大きい場合には、この外周縁部の当接
によりワークWが変形するなどして打角の検知が不正確
となる。このため、外周縁部のワークWへの当接を回避
することで、打角検知を高精度に行うことができる。
【0060】なお、上記実施の形態では、検知棒33を
4本設けているが、少なくとも3本あれば打角の検知が
可能である。
【0061】図7は、この発明の第2の実施形態に係わ
る溶接電極の面直検出装置の側面図である。この実施の
形態における面直度検出具45は、チャック部47が、
電極部11に、前記した面直度検出具1と同様に、電極
チップ7に代えて着脱可能に嵌合している。
【0062】チャック部47の下端には、エンコーダが
内蔵されたモータ49が装着され、モータ49の駆動軸
51の先端は円板53に連結されている。円板53の下
面の外周部付近には、圧力センサ55が取り付けられ、
圧力センサ55には、スプリング57を介して接触子5
9が装着されている。
【0063】すなわち、上記した接触子59は、ワーク
Wの表面に対してスプリング57により弾性的に押圧可
能であり、圧力センサ55はこの押圧力の反力をスプリ
ング57を介して検知することになる。また、モータ4
9の駆動により円板53が回転し、この円板53と一体
となって接触子59が旋回する。つまり接触子59は、
モータ49の回転中心に対して所定距離離れた位置で旋
回することになる。
【0064】前記したチャック部47の上面には、図7
のC−C断面図である図8に示すように、全周にわたり
表示部としてのLED61が設けられている。すなわ
ち、このLED61は、接触子59の旋回軌跡円に沿っ
て複数設置されていることになる。
【0065】また、接触子59は、モータ49に内蔵さ
れたエンコーダによって円周方向の回転位置が認識さ
れ、この回転位置に対応したLED61が、そのときの
圧力センサ55の検出値に対応して光量が変化するよう
になっている。具体的には、検出値が大きいほど(ワー
クWから受ける反力が大きいほど)光量が増大し、検出
値がゼロのとき(接触子59がワークWに接触しない状
態)には、光量ゼロつまり消灯する。
【0066】光量の変化は、図8に示すように、光量L
4で示す3つのLED61における光量ゼロの場合を含
め、光量最大のL1からL4までの4段階としてある。光
量L1で示す1つのLED61より右側の6つのLED
61の光量L2は、光量L1より小さく、さらに右側の2
つのLED61の光量L3は、光量L2より小さくなって
いる。
【0067】上記の構成において、図3に示した溶接ガ
ン5における電極チップ7に代えて、面直度検出具45
を装着する。この状態で、溶接ガン5を、ワークWが電
極チップ13上に位置するよう溶接用ロボットの動作に
よって移動させた後、シリンダ19により、電極チップ
7に代えて取り付けられている面直度検出具45を前進
させて接触子59をワークWに接触させる。
【0068】この状態で、モータ49を駆動して円板5
3を回転させると、接触子59は、先端がワークWの表
面に接触しつつ駆動軸51を中心として旋回する。この
とき、例えば図7に示すように、ワークWが、図中で右
側が下がったように傾斜している場合には、接触子59
は、最も左側に位置しているときが、ワークWから受け
る反力が最大となり、圧力センサ55の検出圧力も最大
となり、この位置に対応する図8の光量L1のLED6
1の光量が最大となる。
【0069】このようにLED61が光量変化するよう
傾斜しているワークWに対する接触子59の旋回軌跡T
は、図9に示すように、表示手段としてのモニタ画面5
7に立体表示される。図10は、図7のD−D断面図
で、円周方向等間隔に区切った位置0deg度、90deg、
180degおよび270degが、図9のモニタ画面57に
おける同角度にそれぞれ対応している。図9において二
点鎖線で示す軌跡Tは、ワークWが水平となった状態、
つまり打角が面直となった状態に対応している。
【0070】図7のように、溶接ガン5がワークWに対
して打角が面直になっていない状態では、作業者が溶接
用ロボットを教示操作して、すべてのLED61を点灯
させかつその光量が同等となるよう溶接ガン5を傾け、
これにより面直状態が確保される。さらに、作業者は、
モニタ画面57を監視しながら旋回軌跡Tが、実線の傾
斜している状態から二点鎖線の水平となるよう溶接ガン
5の傾きを調整し、これにより最終的な打角が得られる
ことになる。
【0071】溶接ガン5のワークWに対する打角が面直
になったら、シリンダ19の作動により、面直度検出具
45を電極チップ13から離れる方向に後退させた後、
面直度検出具45を溶接ガン5から取り外し、代わりに
電極チップ7を取り付けて、第1の実施形態と同様に、
シリンダ19を作動させて電極チップ7を前進させ、電
極チップ13との間でワークWを所定の加圧力にて挟持
してスポット溶接を行う。
【0072】したがって、上記した第2の実施形態にお
いても、圧力センサ55が受ける圧力に応じて溶接ガン
5に対するワークWの傾きがLED61によって表示さ
れ、この表示状態に基づき作業者が、打角が面直となる
よう溶接ガン5を傾ければよく、第1の実施形態と同様
に、打角検知を、装置の複雑化およびコスト高を招く高
度な演算装置を必要とすることなく、容易に行うことが
でき、また、あたかも電極部11に対して電極チップ7
を交換するように、面直度検出具45を電極チップ7に
代えて嵌合させるだけでよいので、通常使用する溶接ガ
ン5に簡単に装着して検出が可能であり、検出が終了す
ればただちに電極チップ7に交換して溶接作業が行え
る。
【0073】図11は、この発明の第3の実施形態に係
わる溶接電極の面直検出装置の側面図である。この実施
の形態における面直度検出具63は、チャック部65が
電極部11に、前記した面直度検出具1および45と同
様に、電極チップ7に代えて着脱可能に嵌合している。
【0074】チャック部65の下面には、センサ部67
が装着されている。センサ部67は、図11のE矢視図
である図12に示すように、レーザ光を投光する投光手
段としての発光素子69が中心部に設けられるととも
に、その周囲に受光手段としての複数の受光素子71が
設けられている。
【0075】一方、ワークWの表面には、前記発光素子
69から出力されたレーザ光を反射させる反射部として
の鏡面プレート73がマグネットを介して磁着されてい
る。図13は、鏡面プレート73が設けられたワークW
の平面図である。
【0076】また、前記したセンサ部67の周囲には、
環状のLED取付具75が装着され、LED取付具75
の上面には、図11のF−F断面図である図14に示す
ように、全周にわたり発光手段としてのLED77が設
けられている。この各LED77と発光素子69とを結
ぶ直線上に、前記した受光素子71がそれぞれ配置され
ており、発光素子69から出力されて鏡面プレート73
で反射したレーザ光を受光素子71が受光すると、この
受光素子71に対応するその外側のLED77が点灯す
る。
【0077】LED77と発光素子69との各中心相互
を結ぶ半径方向の直線上には、図12に示すように、複
数の受光素子71が配置されている(ここでの受光素子
71は2個として図示してあるが、実際には受光素子7
1相互が密着するよう高密度で配置することが望まし
い)が、この受光素子71のうち、最も発光素子69に
近い内側のものに反射光が入射された場合は、ワークW
の傾斜は少なく、逆に最もLED77に近い外側のもの
に反射光が入射された場合には、ワークWの傾斜は大き
く打角も大きくずれることになる。つまり、反射光の入
力を受ける受光素子71の発光素子69からの距離に応
じて打角を求めることができ、この求めた打角を、ここ
では図示していないが表示手段となるモニタ画面に表示
する。
【0078】上記の構成において、図3に示した溶接ガ
ン5における電極チップ7に代えて、面直度検出具63
を装着する。この状態で、溶接ガン5を、ワークWが電
極チップ13上に位置するよう溶接用ロボットの動作に
よって移動させた後、シリンダ19により、電極チップ
7に代えて取り付けられている面直度検出具63を、ワ
ークWに接近させるよう、図11における二点鎖線位置
から実線位置まで前進させる。
【0079】ここで、発光素子69からレーザ光を出力
させると、この出力光はワークW上の鏡面プレート73
で反射し、ワークWが溶接ガン5に対して図11のよう
に傾いている場合には、反射光は図12における例えば
受光素子71(71a)に入力されて、この受光素子7
1(71a)と発光素子69とを結ぶ直線上の受光素子
71(71a)の外側に位置する図14に示されている
LED77(77a)が点灯する。これと同時に、図示
しないモニタ画面には、ワークWに対する溶接ガン5の
打角が表示される。
【0080】複数あるLED77のいずれかでも点灯し
ている場合には、ワークWに対して溶接ガン5が傾斜し
ていて打角が面直ではないことになるので、作業者は、
モニタ画面をも監視しながら、反射光が入射光に重なる
ように、つまりすべてのLED77が消灯するように、
溶接ガン5の傾きを変化させる。例えば、図11の場合
には、面直度検出具63が実線位置から破線位置となる
よう溶接ガン5を傾ける。
【0081】LED77がすべて消灯し、打角が面直に
なったら、シリンダ19の作動により、面直度検出具6
3を電極チップ13から離れる方向に後退させた後、面
直度検出具63を溶接ガン5から取り外し、代わりに電
極チップ7を取り付けて、第1の実施形態と同様に、シ
リンダ19を作動させて電極チップ7を前進させて電極
チップ13との間で、ワークWを所定の加圧力にて挟持
してスポット溶接を行う。
【0082】このように、上記した第3の実施形態にお
いても、LED77の点灯によって打角が面直でない状
態が認識できる上、反射光を受光している受光素子71
の発光素子69からの距離によって溶接ガン5に対する
ワークWの傾き(打角)がモニタ画面に表示され、これ
に基づき作業者が、打角が面直となるよう溶接ガン5を
傾ければよく、このため第1の実施形態と同様に、打角
検知を、装置の複雑化およびコスト高を招く高度な演算
装置を必要とすることなく、容易に行うことができ、ま
た、あたかも電極部11に対して電極チップ7を交換す
るように、面直度検出具63を電極チップ7に代えて嵌
合させるだけでよいので、通常使用する溶接ガン5に簡
単に装着して検出が可能であり、検出が終了すればただ
ちに電極チップ7に交換して溶接作業が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態に係わる溶接電極の
面直検出装置の断面図である。
【図2】図1における面直度検出具の底面図である。
【図3】図1の面直度検出装置が装着可能な溶接ガンの
全体図である。
【図4】図1のB−B断面図である。
【図5】図1の面直度検出装置の動作説明図である。
【図6】図1の面直度検出装置におけるモニタ画面図で
ある。
【図7】この発明の第2の実施形態に係わる溶接電極の
面直検出装置の側面図である。
【図8】図7のC−C断面図であある。
【図9】図7の面直検出装置における接触子の旋回軌跡
を立体的に示すモニタ画面図である。
【図10】図7のD−D断面図である。
【図11】この発明の第3の実施形態に係わる溶接電極
の面直検出装置の側面図である。
【図12】図11のE矢視図である。
【図13】図11の面直検出装置における鏡面プレート
が設けられたワークの平面図である。
【図14】図11のF−F断面図である。
【符号の説明】
W ワーク 1,45,63 面直度検出具 5 溶接ガン 7 電極チップ 25 保護カバー 29a 端面 33 検知棒(検知部) 35 板ばね 39 歪みゲージ 43,57 モニタ画面(表示手段) 49 モータ 55 圧力センサ 59 接触子 61 LED(発光手段、表示部) 69 発光素子(投光手段) 71 受光素子(受光手段) 73 鏡面プレート(反射部) 77 LED(発光手段)

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極チップのワーク表面に対する面直度
    を検出する面直度検出具を、溶接ガンに着脱可能に設け
    たことを特徴とする溶接電極の面直検出装置。
  2. 【請求項2】 面直度検出具は、ワーク表面に当接する
    ことで後退変位する検知部を少なくとも3つ備え、この
    各検知部の後退変位に基づき面直度を検出することを特
    徴とする請求項1記載の溶接電極の面直検出装置。
  3. 【請求項3】 検知部は、先端がワークに当接すること
    で、後退可能な検知棒で構成され、この各検知棒の後端
    に装着した板ばねに、前記各検知棒に対応する部位の板
    ばねの歪みを検知する歪みゲージを設けたことを特徴と
    する請求項2記載の溶接電極の面直検出装置。
  4. 【請求項4】 面直度検出具は、溶接ガンに対して着脱
    可能に装着される保護カバーを備え、検知棒は、先端が
    前記保護カバーの端面から突出するとともに、後端が保
    護カバー内に突出し、この後端が装着される板ばねは、
    中心が前記保護カバーに固定されていることを特徴とす
    る請求項3記載の溶接電極の面直検出装置。
  5. 【請求項5】 面直度検出具は、ワーク表面に対して弾
    性的に押圧可能な接触子を備えるとともに、この接触子
    のワークへの押圧力に対する反力を検知する圧力センサ
    を設け、前記接触子を、回転中心から所定距離離れた位
    置として先端をワーク表面に摺接させつつ旋回可能に設
    けたことを特徴とする請求項1記載の溶接電極の面直検
    出装置。
  6. 【請求項6】 接触子は、モータによって旋回可能であ
    ることを特徴とする請求項5記載の溶接電極の面直検出
    装置
  7. 【請求項7】 接触子のワークへの押圧力に対する反力
    に応じた表示動作を行う表示部を、前記接触子の旋回軌
    跡円に沿って設けたことを特徴とする請求項5または6
    記載の溶接電極の面直検出装置。
  8. 【請求項8】 表示部は、光量を可変とする発光手段で
    構成され、この発光手段は、接触子のワークへの押圧力
    に対する反力に応じて光量変化することを特徴とする請
    求項7記載の溶接電極の面直検出装置。
  9. 【請求項9】 面直度検出具は、中心部に設けた投光手
    段と、この投光手段の周囲に配置された複数の受光手段
    と、ワーク表面に設けられて前記投光手段から出力され
    る光を反射させる反射部とから構成されていることを特
    徴とする請求項1記載の溶接電極の面直検出装置。
  10. 【請求項10】 反射部で反射した光を受光手段が受光
    したとき点灯する発光手段を、各受光手段に対応してそ
    れぞれ設けたことを特徴とする請求項9記載の溶接電極
    の面直検出装置。
  11. 【請求項11】 面直度検出具によって検出された面直
    度を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項
    1〜10記載のいずれかに記載の溶接電極の面直検出装
    置。
  12. 【請求項12】 電極チップが着脱可能に取り付けられ
    る溶接ガンに、前記電極チップと交換して面直度検出具
    を取り付け、前記面直度検出具により溶接ガンのワーク
    に対する面直度を検出した後、この面直度検出具と交換
    して前記電極チップを前記溶接ガンに取り付けてワーク
    に対して溶接作業を行うことを特徴とする溶接電極の面
    直検出方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7633032B2 (en) * 2005-07-08 2009-12-15 Gm Global Technology Operations, Inc. System and method for clamping and resistance welding
JP2010125460A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Honda Motor Co Ltd チップ角度測定方法及びチップ角度測定装置
DE102019114800A1 (de) * 2019-06-03 2020-12-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Lernkappenvorrichtung für die Verwendung mit einer Schweißzange
KR102233222B1 (ko) * 2019-10-14 2021-03-29 한국기계연구원 수중 레이저 절단 장치 및 수중 레이저 절단 방법
JP2021154364A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 日本製鉄株式会社 スポット溶接継手の製造方法及び抵抗スポット溶接装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7633032B2 (en) * 2005-07-08 2009-12-15 Gm Global Technology Operations, Inc. System and method for clamping and resistance welding
JP2010125460A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Honda Motor Co Ltd チップ角度測定方法及びチップ角度測定装置
DE102019114800A1 (de) * 2019-06-03 2020-12-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Lernkappenvorrichtung für die Verwendung mit einer Schweißzange
KR102233222B1 (ko) * 2019-10-14 2021-03-29 한국기계연구원 수중 레이저 절단 장치 및 수중 레이저 절단 방법
JP2021154364A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 日本製鉄株式会社 スポット溶接継手の製造方法及び抵抗スポット溶接装置
JP7397313B2 (ja) 2020-03-27 2023-12-13 日本製鉄株式会社 スポット溶接継手の製造方法及び抵抗スポット溶接装置

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