JP2003103378A - スポット溶接用の溶接ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各電極チップの研磨時、迅速かつ奇麗に研磨す
ることができるスポット溶接用の溶接ロボットを提供す
ること。 【解決手段】スポット溶接用の溶接ロボット１は、多関
節のアーム２の先端に保持されて、スポット溶接用の一
対の電極チップを装着させるサーボガン５と、溶接時や
各電極チップの研磨時にサーボガンのサーボモータ６を
含めた作動を制御する制御装置３と、を備える。各電極
チップを研磨するためのドレッサー１８は、研磨用のカ
ッタ３０を回転させるサーボモータ２７を備える。制御
装置３は、ドレッサーにおけるサーボモータ２７の回転
数を制御するとともに、サーボガンに装着された各電極
チップのカッタへの加圧力を調整可能に、サーボガンの
サーボモータ６を制御し、各電極チップの仕上げ研磨工
程時、荒仕上げ工程時より、カッタの回転数を増加さ
せ、かつ、カッタへの加圧力を低下させて、研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、多関節のアームの
先端にサーボガンを保持したスポット溶接用の溶接ロボ
ットに関する。サーボガンは、スポット溶接用の一対の
電極チップを装着して構成されて、少なくとも一方の電
極チップを、エンコーダを内蔵させたサ−ボモータで移
動可能に保持した溶接ガンの一種であり、演算機能を備
えて、サ−ボモ−タの回転数制御・トルク制御を行なっ
て、電極チップの位置制御や加圧力制御等を行なえるも
のである。 【０００２】 【従来の技術とその課題】従来、溶接ガンの電極チップ
の研磨は、ドレッサ−の回転するカッタの表裏に、所定
時間、例えば、１５秒、一対の電極チップをそれぞれ当
てて、各電極チップを研磨し、その後、各電極チップの
先端面が、所定形状に研磨されていたか否かを目視し
て、研磨完了を判断していた。 【０００３】しかし、各電極チップの研磨時、迅速かつ
奇麗に各チップを研磨することが、望まれていた。 【０００４】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、各電極チップの研磨時、迅速かつ奇麗に研磨するこ
とができるスポット溶接用の溶接ロボットを提供するこ
とを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明に係るスポット溶
接用の溶接ロボットは、多関節のアームの先端に保持さ
れて、スポット溶接用の一対の電極チップを装着させる
サーボガン、を具備するとともに、溶接時や前記電極チ
ップの研磨時に前記サーボガンのサーボモータを含めた
作動を制御する制御装置、を具備して構成されるスポッ
ト溶接用の溶接ロボットであって、前記一対の電極チッ
プを研磨するためのドレッサーが、研磨用のカッタを回
転させるサーボモータを具備し、前記制御装置が、前記
ドレッサーにおけるサーボモータの回転数を制御するよ
うに構成されるとともに、前記サーボガンに装着された
前記一対の電極チップの前記カッタへの加圧力を調整可
能に、前記サーボガンのサーボモータを制御するように
構成されて、前記一対の電極チップの仕上げ研磨工程
時、荒仕上げ工程時より、前記カッタの回転数を増加さ
せ、かつ、前記カッタへの加圧力を低下させて、研磨す
るように、前記サーボガンと前記ドレッサーとの各サー
ボモータの作動を、制御するように、構成されているこ
とを特徴とする。 【０００６】本発明では、ドレッサーが、回転数を制御
可能なサ−ボモ−タにより、カッタを回転駆動させるよ
うに構成されており、制御装置が、荒仕上げ工程と仕上
げ研磨工程とで、適宜、電極チップの加圧力を調整しつ
つ、カッタの回転数を容易に調整して、電極チップを研
磨できる。その際、制御装置が、サーボガンとドレッサ
ーとの各サーボモータの作動を制御して、電極チップの
仕上げ研磨工程時、荒仕上げ工程時より、カッタの回転
数を増加させ、かつ、カッタへの加圧力を低下させて、
研磨することから、各電極チップを、迅速かつ奇麗に、
研磨することができる。 【０００７】したがって、本発明に係るスポット溶接用
の溶接ロボットでは、各電極チップの研磨時、迅速かつ
奇麗に研磨することができる。 【０００８】また、サ−ボガンのサ−ボモ−タととも
に、ドレッサ−のサ−ボモ−タを、溶接ロボットの制御
装置で制御するものであり、溶接ロボットの制御装置の
プログラムに組み込んで、円滑に電極チップを研磨する
ことができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明すると、実施形態に使用するサ−ボガン
５は、図１・２に示すように、多関節の溶接ロボット１
のア−ム２の先端に保持されるとともに、一対の電極チ
ップ１１・１２を相互に対向するシャンク７・８に嵌め
込んで構成されている。そして、サ−ボガン５は、汎用
のものであり、電極チップ１１を、エンコーダを内蔵さ
せたサ−ボモータ６により移動させるように保持すると
ともに、一対の電極チップ１１・１２相互を、所定の中
間基準位置Ｃ０（図１１・１２参照）に対して、同等に
接近させる位置制御機能を備えて構成されている。ま
た、サ−ボガン５は、演算機能を備えて、サ−ボモ−タ
６の回転数制御・トルク制御を行なって、電極チップ１
１の位置制御や加圧力制御等を行なえるものである。 【００１０】なお、実施形態のサ−ボガン５では、サ−
ボモ−タ６に移動可能に保持されていないシャンク８側
は、位置制御機能によって、シャンク７側に同等に接近
できるものの、単独では、１mm程度未満の位置制御が行
なうことができないように構成されている。 【００１１】また、図１に示す符号３は、サ−ボガン５
を含めた溶接ロボット１、ドレッサ−１８、及び、図示
しないチップ組付機の作動を制御する制御装置である。
また、Ｗ１・Ｗ２は、溶接ロボット１が溶接加工を行な
う溶接ラインでの加工地点であり、それらの加工地点Ｗ
１・Ｗ２では、図２の二点鎖線で示すように、所定数、
所定箇所で打点（スポット溶接）して所定の板金Ｐ１・
Ｐ２等を、溶接して連結することとなる。 【００１２】ドレッサ−１８は、図１・３〜５に示すよ
うに、溶接ロボット１の作動によるサーボガン５の稼動
範囲内で、支持フレ−ム１４に支持されている。ドレッ
サ−１８は、背面側の上下に、支持フレ−ム１４に連結
固定されたブラケット１９・２０を備えている。上下の
ブラケット１９・２０の間には、左右両側で、上下に配
置されたガイドロッド２１・２１が配設されている。各
ガイドロッド２１の上下の略中間位置には、ドレッサ−
本体２４の後部に設けられたガイドブロック２５が、ガ
イドロッド２１の軸方向に沿う上下方向に摺動可能に配
設されている。また、ガイドブロック２５の上下面に
は、各ガイドロッド２１の周囲に外装された計４個の圧
縮コイルばね２２が当接している。これらのばね２２の
伸縮によって、ドレッサ−本体２４が、研磨時の電極チ
ップ１１・１２の軸方向への移動に追従して、移動可能
に、支持フレ−ム１４に保持されることとなる。 【００１３】ドレッサ−本体２４は、サ−ボモ−タ２７
と、電極チップ１１・１２を研磨するカッタ３０と、電
極チップ１１・１２のシャンク７・８からの抜き取りを
行なうチップ抜き取り機構３２と、を備えて構成されて
いる。 【００１４】カッタ３０は、上下方向の回転軸で回転さ
れるように、略円環状のホルダ２９に保持されるととも
に、上下方向の表裏に、電極チップ１１・１２の先端を
研磨可能な凹んだ形状の刃３０ａ・３０ｃ（図１１参
照）を備えている。 【００１５】ホルダ２９は、カッタ３０の周縁付近をケ
ース２４ａから露出させて、ドレッサ−本体２４のケ−
ス２４ａ内に回動可能に保持されている。また、ホルダ
２９は、外周面に、ケ−ス２４ａに回動可能に保持され
た中間歯車２８と噛合する歯車部が形成されている。中
間歯車２８は、サ−ボモ−タ２７の回動駆動軸２７ａに
固着された歯車２７ｂに噛合している。 【００１６】そのため、カッタ３０は、サ−ボモ−タ２
７が作動されれば、回動駆動軸２７ａの歯車２７ｂ・中
間歯車２８・ホルダ２９を介して、上下方向の回転軸で
回転することとなる。なお、サ−ボモ−タ２７は、制御
装置３によって、その作動を制御されることとなる。 【００１７】チップ抜き取り機構３２は、先細りのテ−
パ状のシャンク７・８に組み付けられた電極チップ１１
・１２が、周方向に僅かに回転されれば、容易に外れる
ことに着目して、３個の爪片４５を利用して、電極チッ
プ１１・１２をシャンク７・８から抜き取るものであ
る。そして、実施形態の抜き取り機構３２は、図６・７
・１６〜１９に示すように、３個の爪片４５の他、回動
基盤４７、保持部材４０、上・下プレ−ト３３・３４、
押えリング３６・３６、制動板３８、を備えて構成され
ている。 【００１８】回動基盤４７は、各爪片４５を、チップ１
１・１２を保持可能にチップ１１・１２に食い込ませる
食い込み領域（図１８・１９に示す状態）と、チップ１
１・１２と干渉しない退避領域（図１６に示す状態）
と、に回動させるものであり、中央に、電極チップ１１
・１２を挿通させる挿通孔４７ａが上下方向に形成され
た略円環状としている。回動基盤４７の回動中心軸Ｘ
は、挿通孔４７ａの中心で、上下方向に形成されてい
る。挿通孔４７ａの周縁には、各爪片４５を収納する凹
部４７ｂが形成されている。また、各凹部４７ｂの内周
面には、回動基盤４７の回動方向における時計方向側
に、各爪片４５を食い込み領域に押圧する食い込み用押
圧面４７ｃ（図１７参照）が形成され、回動基盤４７の
回動方向における反時計方向側に、各爪片４５を退避領
域に押圧する退避用押圧面４７ｄ（図１９参照）が形成
されている。回動基盤４７の外周面には、中間歯車２８
と噛合する歯車部４７ｅが形成されている。また、回動
基盤４７の各凹部４７ｂの間には、上下方向に貫通する
３個の貫通孔４７ｇが形成されている。各貫通孔４７ｇ
は、後述するスペ−サ４３を挿通させるとともに、スペ
−サ４３と干渉しないように、弧状に形成されている。
さらに、回動基盤４７の上下面の外周縁近傍には、円筒
状のリブ４７ｆが突設されている。 【００１９】この回動基盤４７は、上・下プレ−ト３３
・３４の円形に開口した収納孔３３ａ・３４ａに、中間
歯車２８と噛合した状態で収納されるとともに、歯車部
４７ｅの上下面を、上・下プレ−ト３３・３４に固着さ
れる略円環状の押えリング３６・３６で規制されること
により、上・下プレ−ト３３・３４に回動可能に保持さ
れている。上・下プレ−ト３３・３４は、ケ−ス２４ａ
に固定されている。 【００２０】各爪片４５は、略長方形板状の本体４５ａ
と、本体４５ａの上下面の略中央から突設される支持軸
４５ｇと、を備えて構成されている。本体４５ａの先端
４５ｂは、電極チップ１１・１２の外周面に食い込み易
いように、鋭角状に形成されている。 【００２１】保持部材４０は、回動基盤４７の各凹部４
７ｂに配置される爪片４５を、支持軸４５ｇを中心とし
て回動可能に保持するものであり、２枚の円板状の平板
部４１・４２と、内部にねじ孔４３ａを備えた円筒状の
３本のスペ−サ４３と、を６本の連結ボルト４４で連結
させて構成されている。 【００２２】各平板部４１・４２は、電極チップ１１・
１２を挿通可能な上下方向に貫通する挿通孔４１ａ・４
２ａを中央に備えて、回動基盤４７のリブ４７ｆの内周
面で規制され、回動中心軸Ｘに沿う中心軸で、回動可能
に配設されている。また、挿通孔４１ａ・４２ａの周囲
には、相互に対向するように、３個ずつの支持孔４１ｂ
・４２ｂと取付孔４１ｃ・４２ｃとが放射状に形成され
ている。各支持孔４１ｂ・４２ｂは、各爪片４５の上下
の支持軸４５ｇを収納させて、各爪片４５を回動可能に
支持している。また、各取付孔４１ｃ・４２ｃは、段差
を有して構成されている。そして、回動基盤４７の各貫
通孔４７ｇに挿通されたスペ−サ４３のねじ孔４３ａ
に、上下から各連結ボルト４４が噛合され、それらの各
連結ボルト４４の頭部が、各取付孔４１ｃ・４２ｃの段
差面に当接している。各スペ−サ４３は、その上下方向
の長さを、回動基盤４７の各貫通孔４７ｇの長さより、
僅かに長くし、かつ、上下の各端面を、各取付孔４１ｃ
・４２ｃの周縁に当接させていることから、連結ボルト
４４で連結された平板部４１・４２からなる保持部材４
０は、回動基盤４７に対して、回動中心軸Ｘを中心とし
て、回動可能に配設されている。 【００２３】制動板３８は、図示しないばねにより、平
板部４１の外周面に圧接されている。制動板３８の平板
部４１への制動力は、回動基盤４７の反時計方向への回
転に伴って、各爪片４５が電極チップ１１・１２へ食い
込み、その食い込み抵抗がある程度増大した際、回転を
停止させた各爪片４５の支持軸４５ｇで押圧されて、回
動基盤４７と共に、保持部材４０が回転できる大きさ
に、設定されている。 【００２４】また、支持フレ−ム１４には、溶接ロボッ
ト１の作動によるサーボガン５の稼動範囲内に、電極チ
ップ１１を当接可能に、研磨基準板１６が、配設固定さ
れている。 【００２５】つぎに、これらのサ−ボガン５やドレッサ
−１８を使用して、実施形態による電極チップ１１・１
２の研磨方法について説明する。なお、溶接ロボット１
の多関節部位の所定のサ−ボモ−タや、サ−ボガン５・
ドレッサ−１８のサ−ボモ−タ６・２７等は、制御装置
３によって、各工程の作動を制御されることとなる。 【００２６】そして、実施形態では、打点基準位置検出
工程、溶接加工工程、合計消耗量検出工程、一方側消耗
量検出工程、他方側消耗量検出工程、研磨基準位置算出
工程、荒仕上げ工程、仕上げ研磨工程、合計研磨量検出
工程、一方側研磨量検出工程、他方側研磨量検出工程、
及び、チップ交換工程の各工程により、電極チップ１１
・１２が研磨される。 【００２７】まず、打点基準位置検出工程では、溶接加
工前に、サーボガン５に装着された一対の電極チップ１
１・１２の絶対的な打点基準位置を検出する。なお、こ
の工程は、実施形態の場合、待機位置に配置された溶接
ロボット１が、図８に示すように、電極チップ１１・１
２の先端面１１ａ・１２ａ相互を所定の押圧力で当接さ
せた状態を、電極チップ１１・１２の絶対的な打点基準
位置Ｂ０としている。この打点基準位置Ｂ０は、溶接ロ
ボット１のティ−チングの基準ともなって、この打点基
準位置Ｂ０を基準に、加工地点Ｗ１・Ｗ２での電極チッ
プ１１・１２の配置位置、加圧力等が制御され、さら
に、後述するドレッサ−１８の配置部位等での研磨作業
・チップ交換作業等も制御されることとなる。 【００２８】そして、この打点基準位置Ｂ０を検出し、
溶接作業・研磨作業・チップ交換作業等を制御装置３に
ティ−チングさせた後、溶接ロボット１は、溶接加工を
行なう溶接作業に移行する。 【００２９】そして、溶接加工中において、予め設定さ
れた所定数の打点後（スポット溶接後）には、合計消耗
量検出工程に移行する。この合計消耗量検出工程では、
図９に示すように、一対の電極チップ１１・１２を打点
基準位置Ｂ０に復帰させた後、サ−ボガン５のサーボモ
ータ６を作動させて、一方の電極チップ１１を他方の電
極チップ１２に当接させる。 【００３０】この時、溶接加工前の打点基準位置Ｂ０を
基準に、電極チップ１１・１２相互が消耗していること
から、合計の消耗量ｈ０分、電極チップ１１が移動し、
その移動量をエンコ−ダで検出すれば、電極チップ１１
・１２の合計の消耗量ｈ０を検出することができる。な
お、図９に示す符号ｈ１は、電極チップ１１の消耗量で
あり、符号ｈ２は、電極チップ１２の消耗量である。 【００３１】その後、一方側消耗量検出工程に移行し、
一方側消耗量検出工程では、研磨基準板１６の位置に、
サーボガン５を配置させて、モーボモータ６を作動さ
せ、図１０に示すように、電極チップ１１を研磨基準板
１６に当接させる。 【００３２】この時、溶接加工前の打点基準位置Ｂ０を
基準に、電極チップ１１が消耗しているため、電極チッ
プ１１の消耗量ｈ１分、電極チップ１１が余分に移動し
て、その移動量をエンコ−ダで検出すれば、電極チップ
１１の消耗量ｈ１を検出することができる。 【００３３】ついで、他方側消耗量検出工程に移行し、
この他方側消耗量検出工程では、制御装置３が、合計の
消耗量ｈ０から、電極チップ１１の消耗量ｈ１を減算す
る。この算出値は、電極チップ１２の消耗量ｈ２とな
る。 【００３４】その後、研磨基準位置算出工程に移行し、
研磨基準位置算出工程では、電極チップ１１・１２を打
点基準位置Ｂ０に復帰させた際の、電極チップ１１・１
２の先端相互の中間地点Ｃ１を、一方の電極チップ１１
の消耗量ｈ１と他方の電極チップ１２の消耗量ｈ２とか
ら、（ｈ１−ｈ２）／２を演算して算出し、この中間地
点Ｃ１に対応する研磨時の研磨基準位置Ｅを算出する。
実施形態の場合、図８に示すように、例えば、電極チッ
プ１１の消耗量ｈ１が２mm、電極チップ１２の消耗量ｈ
２が１mmであれば、（ｈ１−ｈ２）／２＝ｅ、すなわ
ち、ｅ＝（２−１）／２＝０．５であり、中間地点Ｃ１
は、打点基準位置Ｂ０より、ｅ分、すなわち、０．５mm
分、上方となる。 【００３５】ついで、荒仕上げ工程に移行し、荒仕上げ
工程では、研磨基準位置Ｅを研磨時の中間基準位置Ｃ０
に設定するとともに、ドレッサ−１８のカッタ３０の表
裏で電極チップ１１・１２を研磨可能な位置に、サーボ
ガン５を配置させ、さらに、図１１・１２に示すよう
に、サ−ボガン５の位置制御機能を作動させて、カッタ
３０を回転させつつ、一対の電極チップ１１・１２を、
中間基準位置Ｃ０側へ同等に接近させるとともに、カッ
タ３０の厚さ寸法ｔ分、相互に離隔するように移動させ
て、一対の電極チップ１１・１２の荒仕上げ加工を行な
う。このカッタ３０の厚さ寸法ｔは、カッタ３０の刃３
０ａ・３０ｃの底部３０ｂ・３０ｄ間の距離である。 【００３６】この荒仕上げ工程では、設定した中間基準
位置Ｃ０が、ドレッサ−１８のカッタ３０の厚さ方向の
中間位置Ｙに、厳密に設定されていなくとも、ドレッサ
−本体２４自体が、コイルばね２２によって、一対の電
極チップ１１・１２の軸方向への移動に追従して移動可
能に保持されて配置されている。そのため、ドレッサ−
本体２４は、各電極チップ１１・１２相互の接近時に追
従して移動し、荒仕上げ完了時には、カッタ３０の厚さ
方向の中間位置Ｙが、研磨基準位置Ｅとしての中間基準
位置Ｃ０に配置されることとなる。 【００３７】そしてまた、消耗した各電極チップ１１・
１２が、中間基準位置Ｃ０側へ同等に接近するように相
互に移動して、カッタ３０の厚さ寸法ｔ分、相互に接近
すれば、カッタ３０を備えたドレッサ−本体２４自体が
移動可能に配置されていることもあいまって、一対の電
極チップ１１・１２は、各々の消耗量ｈ１・ｈ２が相違
していても、相互が、荒仕上げ加工されて、図１２に示
すように、カッタ３０の表裏のそれぞれの刃３０ａ・３
０ｃの底部３０ｂ・３０ｄに的確に到達することとな
る。 【００３８】その後、仕上げ研磨工程に移行する。この
仕上げ研磨工程は、サ−ボガン５の位置制御機能を作動
させて、カッタ３０を回転させつつ、一対の電極チップ
１１・１２相互を、所定距離（例えば、０．２mmず
つ）、中間基準位置Ｃ０側へ同等に接近させて、一対の
電極チップ１１・１２の仕上げ加工を行なうものであ
り、荒仕上げ加工で生じた傷や溶接加工で生じた黒皮等
を除去し、溶接可能な先端面１１ａ・１２ａの形状を正
確に確保するものである。そのため、カッタ３０の回転
数を、荒仕上げ工程の場合より上げて行なう。また、チ
ップ１１・１２の中間基準位置Ｃ０側への加圧力は、低
下させる。さらに、仕上げ研磨工程では、カッタの回転
数を変えたり、あるいは、カッタ３０の回転数とともに
チップ１１・１２の加圧力を変えて、２段階、あるい
は、３段階以上に分けて、研磨することが望ましい。ち
なみに、段階的に仕上げ研磨工程を行なう場合には、カ
ッタ３０の回転数は、同等若しくは増加させ、サ−ボモ
−タ６による電極チップ１１・１２の加圧力は、順次、
低下させることが望ましい。さらに、電極チップ１１・
１２を接近させる距離は、サンプル的に研磨して、研磨
時間に換算して、制御しても良い。 【００３９】そして、実施形態の溶接ロボット１の場
合、カッタ３０の回転数制御が、制御装置３の制御によ
るドレッサ−１８のサ−ボモ−タ２７で容易に制御する
ことができ、荒仕上げ工程と仕上げ研磨工程とを迅速か
つ奇麗に進行させることができる。また、サ−ボガン５
のサ−ボモ−タ６とともに、ドレッサ−１８のサ−ボモ
−タ２７を、溶接ロボット１の制御装置３で制御するこ
とが可能となり、溶接ロボット１の制御装置３のプログ
ラムに組み込んで、円滑に電極チップ１１・１２を研磨
することができることにも寄与できる。 【００４０】なお、この仕上げ研磨工程を完了すれば、
実施形態の場合、電極チップ１１・１２は、消耗量ｈ１
・ｈ２に応じて、適切に研磨され、無駄なく能率的に研
磨されることとなる。 【００４１】そして、実施形態の場合、仕上げ研磨工程
後には、合計研磨量検出工程に移行する。合計研磨量検
出工程では、図１３に示すように、一対の電極チップ１
１・１２を打点基準位置Ｂ０に復帰させた後、サ−ボガ
ン５のサーボモータ６を作動させて、一方の電極チップ
１１を他方の電極チップ１２に当接させる。 【００４２】この時、溶接加工前の打点基準位置Ｂ０を
基準に、電極チップ１１・１２相互が研磨されているこ
とから、合計の研磨量Ｈ０分、電極チップ１１が移動
し、その移動量をエンコ−ダで検出すれば、電極チップ
１１・１２の合計の研磨量Ｈ０を検出することができ
る。なお、図１３に示す符号Ｈ１は、電極チップ１１の
研磨量であり、符号Ｈ２は、電極チップ１２の研磨量で
ある。 【００４３】その後、一方側研磨量検出工程に移行し、
一方側研磨量検出工程では、研磨基準板１６の位置に、
サーボガン５を配置させて、モーボモータ６を作動さ
せ、図１４に示すように、電極チップ１１を研磨基準板
１６に当接させる。 【００４４】この時、溶接加工前の打点基準位置Ｂ０を
基準に、電極チップ１１が研磨されているため、電極チ
ップ１１の研磨量Ｈ１分、電極チップ１１が余分に移動
して、その移動量をエンコ−ダで検出すれば、電極チッ
プ１１の研磨量Ｈ１を検出することができる。 【００４５】ついで、他方側研磨量検出工程に移行し、
この他方側研磨量検出工程では、制御装置３が、合計の
研磨量Ｈ０から、電極チップ１１の研磨量Ｈ１を減算す
る。この算出値は、電極チップ１２の研磨量Ｈ２とな
る。 【００４６】そして、制御装置３は、一対の電極チップ
１１・１２の検出された研磨量Ｈ１・Ｈ２から演算し
て、打点基準位置Ｂ０との変化量を算出し、図１５に示
すように、打点基準位置Ｂ０に近似した電極チップ１１
・１２相互を当接させた溶接基準位置Ｂ１を設定する。 【００４７】実施形態の場合には、電極チップ１１・１
２を打点基準位置Ｂ０に復帰させた際の、電極チップ１
１・１２の先端相互の中間地点を、一方の電極チップ１
１の研磨量Ｈ１と他方の電極チップ１２の研磨量Ｈ２と
から、（Ｈ１−Ｈ２）／２を演算して算出し、この中間
地点を溶接基準位置Ｂ１に設定する。例えば、電極チッ
プ１１の研磨量Ｈ１が３mm、電極チップ１２の研磨量Ｈ
２が２mmであれば、（Ｈ１−Ｈ２）／２＝ｆ、すなわ
ち、ｆ＝（３−２）／２＝０．５であり、溶接基準位置
Ｂ１である中間地点は、打点基準位置Ｂ０より、ｆ分、
すなわち、０．５mm分、上方となる。 【００４８】そして、この溶接基準位置Ｂ１を基準に、
加工地点Ｗ１・Ｗ２での電極チップ１１・１２の配置位
置、加圧力等が制御される。なお、つぎの溶接加工後の
研磨作業では、当初の打点基準位置Ｂ０を基準に、ドレ
ッサ−１８の配置部位等での研磨作業・チップ交換作業
等を制御する。 【００４９】したがって、仕上げ研磨工程後、合計研磨
量検出工程、一方側研磨量検出工程、及び、他方側研磨
量検出工程を付加すれば、一対の電極チップ１１・１２
の各々の研磨量Ｈ１・Ｈ２を正確に検出することができ
ることから、それらの研磨量Ｈ１・Ｈ２から演算して、
以後の溶接基準位置Ｂ１を設定し、つぎの溶接加工用に
容易に調整することができて、つぎの溶接加工に容易に
移行することができる。 【００５０】また、実施形態の場合には、他方側消耗量
検出工程後に、一対の電極チップ１１・１２の各消耗量
ｈ１・ｈ２が所定値以上の時、電極チップ１１・１２を
交換するチップ交換工程が、付加されている。例えば、
溶接加工前の電極チップ１１・１２の全長が２３mmの場
合、電極チップ１１・１２の全長が１７mmとなって、つ
ぎの溶接加工に使用不可となるような場合、すなわち、
消耗量ｈ１・ｈ２が６mm以上となった時、電極チップ１
１・１２を共に交換する。なお、各消耗量ｈ１・ｈ２
は、数回の溶接作業後の研磨作業でも、当初の打点基準
位置Ｂ０を基準に、検出されることから、溶接加工毎の
消耗量の積算された値となる。そのため、各消耗量ｈ１
・ｈ２が所定値以下の場合には、チップ交換工程に移行
することなく、研磨基準位置算出工程に移行する。 【００５１】チップ交換工程は、チップ抜き取り工程
と、チップ組付工程と、から構成される。 【００５２】チップ抜き取り工程では、まず、制御装置
３が、溶接ロボット１・サ−ボガン５・ドレッサ−１８
のサ−ボモ−タ６・２７等の作動を制御して、図６の二
点鎖線で示すように、電極チップ１１を、シャンク７の
先端付近まで、ドレッサ−１８におけるチップ抜き取り
機構３２の保持部材４０・回動基盤４７の挿通孔４１ａ
・４２ａ・４７ａ内に、挿入させる。 【００５３】ついで、制御装置３は、サ−ボモ−タ２７
を作動させて、歯車２７ｂ・中間歯車２８を利用して、
図１６・１７・１８に示すように、回動基盤４７を、回
動中心軸Ｘを基準に、反時計方向に所定角度（実施形態
では約２０°程度）回転させる。 【００５４】すると、まず、図１６・１７に示すよう
に、回動基盤４７の各食い込み用押圧面４７ｃが、各爪
片４５の凸部４５ｃや側面４５ｄに当接して、支持軸４
５ｇを回転中心として各爪片４５を反時計方向に回転さ
せ、各爪片４５を食い込み領域まで回転させることか
ら、各爪片４５の先端４５ｂが、電極チップ１１を挿通
孔４７ａ内で保持可能に、電極チップ１１の外周面に食
い込む。 【００５５】この状態で、さらに回動基盤４７が反時計
方向に回転すれば、図１８に示すように、各爪片４５の
先端４５ｂが、電極チップ１１の中心方向側へ向く態様
となって、電極チップ１１へ深く食い込み、各爪片４５
の食い込み抵抗が増大する。すると、各爪片４５が回転
し難くなって回転を停止させ、回転基盤４７の回転トル
クが、各爪片４５の支持軸４５ｇを介して、保持部材４
０における平板部４１・４２の支持孔４１ｂ・４２ｂの
内周面に作用し、保持部材４０が、制動板３８の制動力
に抗して、回動基盤４７とともに反時計方向に回転する
こととなる。 【００５６】この時、保持部材４０が、各爪片４５を電
極チップ１１に食い込ませて電極チップ１１を挿通孔４
７ａ内で保持した状態で、回転するため、電極チップ１
１が、回動基盤４７と共に反時計方向に回転する。そし
て、電極チップ１１が僅かでも回転すれば、テ−パ状の
シャンク７との電極チップ１１の嵌合状態が解除され
る。 【００５７】そのため、約２０°程度の所定角度の回転
後、シャンク７を上方へ移動させれば、電極チップ１１
をシャンク７から抜き取ることができる。 【００５８】その後、サ−ボガン５を側方に移動させた
後、サ−ボモ−タ２７を逆駆動させて、回動基盤４７を
回動中心軸Ｘを基準に時計方向に約２０°程度逆転させ
て、図１６に示す初期状態に復帰させる。すると、図１
９に示すように、回動基盤４７の各退避用押圧面４７ｄ
が、各爪片４５の凸部４５ｅや側面４５ｆに当接して、
支持軸４５ｇを回転中心として各爪片４５を時計方向に
回転させ、各爪片４５の先端４５ｂが、挿通孔４７ａ内
での電極チップ１１の保持を解除する退避領域に配置さ
れる。 【００５９】すると、電極チップ１１は、各爪片先端４
５ｂの食い込みが解消されて、回動基盤４７の挿通孔４
７ａから落下して、下方の図示しない回収箱に収容する
ことができる。 【００６０】なお、この回動基盤４７の逆転も、爪片４
５の食い込み抵抗が低減される方向の回転であり、保持
部材４０には、制動板３８の制動力が作用されているこ
とから、回転せず、回動基盤４７の逆転では、爪片４５
だけが退避領域に回動することとなる。 【００６１】また、下方のシャンク８の電極チップ１２
も、保持部材４０・回動基盤４７の挿通孔４１ａ・４２
ａ・４７ａ内に挿入させ、既述と同様に、回動基盤４７
を反時計方向に回転させた後、シャンク８を下方へ移動
させるとともに側方へ移動させるように、サ−ボガン５
を移動させ、さらに、既述と同様に、回動基盤４７を時
計方向に逆転させれば、電極チップ１１と同様に、容易
に図示しない回収箱に収容することができる。 【００６２】その後、チップ組付工程に移行し、制御装
置３が、図示しないチップ組付機にサ−ボガン５を移動
させて、各シャンク７・８に新たな電極チップ１１・１
２を嵌合組み付けさせれば、チップ交換工程を終了させ
ることができる。そして、チップ交換工程を終了した場
合には、つぎの溶接加工工程に移行させ、所定数の打点
後に、合計消耗量検出工程から研磨作業に移行すればよ
い。 【００６３】このように、他方側消耗量検出工程後に、
チップ交換工程に移行できるように構成すれば、溶接加
工中に、自動的に電極チップ１１・１２の交換が可能と
なるため、溶接作業を効率的に行なうことができる。 【００６４】なお、実施形態では、ドレッサー１８が、
チップ抜き取り機構３２を並設し、さらに、研磨作業に
使用するサ−ボモ−タ２７をチップ抜き取り工程で共用
できる構成としており、溶接ラインでの溶接作業の構成
部品点数を低減できるとともに、溶接ロボット１の周囲
のスペ−スを広げることができる。 【００６５】また、実施形態では、打点基準位置Ｂ０と
して、電極チップ１１・１２を相互に当接させた状態
で、設定したが、この打点基準位置Ｂ０は、種々の態様
があり、溶接加工でスポット溶接する板厚寸法を先端面
１１ａ・１２ａ相互の間に設けた状態を、電極チップ１
１・１２の打点基準位置Ｂ０としたり、所定の基準板を
挟持した状態を打点基準位置Ｂ０等と、任意の状態で設
定することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施形態で使用する溶接ロボット付
近を示す概略平面図である。 【図２】同実施形態で使用するサ−ボガンの概略側面図
である。 【図３】同実施形態で使用するドレッサ−の概略斜視図
である。 【図４】同実施形態で使用するドレッサ−の概略平面図
である。 【図５】同実施形態で使用するドレッサ−の概略側面図
である。 【図６】同実施形態で使用するドレッサ−のチップ抜き
取り機構の断面図であり、図３のVI−VI部位に対応す
る。 【図７】同実施形態で使用するチップ抜き取り機構の主
要部品を示す分解斜視図である。 【図８】同実施形態の打点基準位置を説明する図であ
る。 【図９】同実施形態の合計消耗量検出工程を説明する図
である。 【図１０】同実施形態の一方側消耗量検出工程を説明す
る図である。 【図１１】同実施形態の荒仕上げ工程に移行する状態を
説明する図である。 【図１２】同実施形態の荒仕上げ工程を完了した状態を
示す図である。 【図１３】同実施形態の合計研磨量検出工程を説明する
図である。 【図１４】同実施形態の一方側研磨量検出工程を説明す
る図である。 【図１５】同実施形態の溶接基準位置を説明する図であ
る。 【図１６】同実施形態のチップ抜き取り工程の初期状態
を示す要部横断面図である。 【図１７】同実施形態のチップ抜き取り工程における回
動基盤の回転時を示す要部横断面図である。 【図１８】同実施形態のチップ抜き取り工程における保
持部材の回転直前の状態を示す要部横断面図である。 【図１９】同実施形態のチップ抜き取り工程における回
動基盤の逆転時の状態を示す要部横断面図である。 【符号の説明】 １…溶接ロボット、 ５…サ−ボガン、 ６…サ−ボモ−タ、 １１・１２…電極チップ、 １６…研磨基準板、 １８…ドレッサ−、 ２４…ドレッサ−本体、 ２７…サ−ボモ−タ、 ３０…カッタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 多関節のアームの先端に保持されて、ス
   ポット溶接用の一対の電極チップを装着させるサーボガ
   ン、を具備するとともに、 溶接時や前記電極チップの研磨時における前記サーボガ
   ンのサーボモータを含めた作動を制御する制御装置、を
   具備して構成されるスポット溶接用の溶接ロボットであ
   って、 前記一対の電極チップを研磨するためのドレッサーが、
   研磨用のカッタを回転させるサーボモータを具備し、 前記制御装置が、 前記ドレッサーにおけるサーボモータの回転数を制御す
   るように構成されるとともに、前記サーボガンに装着さ
   れた前記一対の電極チップの前記カッタへの加圧力を調
   整可能に、前記サーボガンのサーボモータを制御するよ
   うに構成されて、 前記一対の電極チップの仕上げ研磨工程時、荒仕上げ工
   程時より、前記カッタの回転数を増加させ、かつ、前記
   カッタへの加圧力を低下させて、研磨するように、前記
   サーボガンと前記ドレッサーとの各サーボモータの作動
   を、制御するように、構成されていることを特徴とする
   スポット溶接用の溶接ロボット。