JP2003170275A - 電極整形装置及び電極整形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極の外周面を、容易に、正常な電極の
外周面に対応する形状に加工する電極整形装置を提供す
る。 【解決手段】 電極の外周面を整形する電極整形装置３
０に電極整形部材３１が設けられている。電極整形部材
３１の上面３１Ａに設けられた整形面３１ｄに電極１２
の外周面を、下面３１Ｂに設けられた整形面３１ｅに電
極１３の外周面を当接させ、電極１２をシリンダー１４
を用いて下方向に移動させる。電極１２、１３と電極整
形部材３１間の押圧力により、電極１２、１３は、整形
面３１ｄ、整形面３１ｅに沿った正常な電極の外周面に
整形される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極整形装置及び
電極整形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】抵抗溶接機、例えば、スポット溶接機
は、複数の被溶接部材を重ねあわせ、両側を先端の尖っ
た１対の電極で挟み、被溶接部材を加圧しながら、１対
の電極間に溶接電流を流し、被溶接部材を溶接してい
る。このような抵抗溶接機は、多量にしかも効果的に溶
接することができるため、例えば、自動車の生産ライン
等で多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被溶接
部材を挟んでいる電極は、例えば、溶接時の発熱による
熱変形や加圧力による圧潰、摩耗等によって、電極の外
周面と被溶接部材との接触面積が増えることがある。例
えば、電極の先端の径が拡大することがある。これによ
り、溶接不良が起こる可能性がある。このため、従来で
は、所定の打点数毎に切削装置や研磨装置を用いて電極
の外周面を切削あるいは研磨していた。しかしながら、
電極を切削あるいは研磨すると、電極の寿命が短くなる
という欠点があった。そこで、本発明は、電極の外周面
を切削や研磨する場合と比較して電極の寿命を長くする
ことができるとともに、電極の外周面を、容易に正常な
電極の外周面に対応する形状に加工することができる電
極整形装置及び電極整形方法を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、電極の外周面を整形する
電極整形部材を備えた電極整形装置であって、電極整形
部材は、第１の面と、第１の面と対向する第２の面を備
え、第１及び第２の面には、それぞれ、正常な電極の外
周面に対応する形状の第１及び第２の整形面を有する電
極整形装置である。請求項１に記載の電極整形装置によ
れば、電極の切削や研磨等を行う場合と比較して電極の
寿命を長くすることができるとともに、電極の外周面を
容易に正常な電極の外周面に対応する形状に加工するこ
とができる。ここで、「整形」とは、「切削」や「研
磨」等のように（切ったり削ったりして）、加工する部
材の体積を少なくすることなく、加工する部材の外周面
の形状を整えるものとする。また、本明細書では、「整
形」、「切削」、「研磨」等を併せて「加工」と総称す
るものとする。

【０００５】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の電極整形装置であって、第１及び第２の整形面
は連通している電極整形装置である。請求項２に記載の
電極整形装置によれば、電極整形部材の清掃やメンテナ
ンスが容易である。

【０００６】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２のいずれかに記載の電極整形装置であって、電極
整形部材は、導電性部材で構成されている電極整形装置
である。請求項３に記載の電極整形装置によれば、電極
整形部材を介して電極間に電流を流すことができる。こ
れにより、例えば、電極の外周面が軟化し、電極の整形
が容易となる。

【０００７】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜３のいずれかに記載の電極整形装置であって、電極の
外周面を第１、第２の整形面に押圧する押圧手段を有す
る電極整形装置である。請求項４に記載の電極整形装置
によれば、電極の外周面を一層容易に正常な電極の外周
面に対応する形状に加工することができる。例えば、電
極を溶接機から取外した状態でも容易に整形することが
できる。

【０００８】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜４のいずれかに記載の電極整形装置であって、電極も
しくは電極整形部材の少なくとも一方を回転させる回転
手段を備える電極整形装置である。請求項５に記載の電
極整形装置によれば、電極の外周面を、一層容易に短時
間で、正常な電極の外周面に対応する形状に加工するこ
とができる。

【０００９】また、請求項６に記載の発明は、一対の電
極を有する溶接機と、制御装置と、電極整形装置とを備
えた溶接装置であって、電極整形装置として請求項１〜
５のいずれかに記載の電極整形装置を用い、制御装置
は、溶接機の電極の状態を判別し、電極の状態に応じて
電極整形装置を用いて電極を整形する溶接装置である。
請求項６に記載の溶接装置によれば、電極の切削や研磨
等を行う場合と比較して電極の寿命を長くすることがで
きるとともに、電極の外周面を容易に正常な電極の外周
面に対応する形状に加工することができる。

【００１０】また、請求項７に記載の発明は、一対の電
極を有する溶接機と、制御装置と、電極整形装置と、電
極を研磨する電極研磨装置とを備えた溶接装置であっ
て、電極整形装置として請求項１〜５のいずれかに記載
の電極整形装置を用い、制御装置は、溶接機の電極の状
態を判別し、電極の状態に応じて、電極整形装置もしく
は電極研磨装置を用いて電極を整形もしくは研磨する溶
接装置である。請求項７に記載の溶接装置によれば、電
極の状態に応じて自動的に電極整形装置、電極研磨装置
のいずれを用いるかを判別するので、作業者にとって便
利である。

【００１１】また、請求項８に記載の発明は、一対の電
極を有する溶接機と、制御装置と、電極整形装置と、電
極を研磨する電極研磨装置と、電極を交換する電極交換
装置とを備えた溶接装置であって、電極整形装置として
請求項１〜５のいずれかに記載の電極整形装置を用い、
制御装置は、溶接機の電極の状態を判別し、電極の状態
に応じて、電極整形装置もしくは電極研磨装置もしくは
電極交換装置を用いて電極を整形もしくは研磨もしくは
交換する溶接装置である。請求項８に記載の溶接装置に
よれば、電極の状態に応じて自動的に電極整形装置、電
極研磨装置、電極交換装置のいずれを用いるかを判別す
るので、作業者にとって便利である。

【００１２】また、請求項９に記載の発明は、一対の電
極を整形する電極整形方法であって、一対の電極の外周
面を、電極整形部材に設けられたそれぞれの整形面に押
圧し、電極の外周面を所定の形状に整形する電極整形方
法である。請求項９に記載の電極整形方法によれば、電
極の切削や研磨等を行う場合と比較して電極の寿命を長
くすることができるとともに、電極の外周面を容易に正
常な電極の外周面に対応する形状に加工することができ
る。

【００１３】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
９に記載の電極整形方法であって、一対の電極の外周面
を電極整形部材のそれぞれの整形面に押圧した状態で、
電極と電極整形部材間に電流を流し、電極を整形する電
極整形方法である。請求項１０に記載の電極整形方法に
よれば、電極と電極整形部材間に電流を流すことで、電
極の外周面が軟化し、電極を整形し易くすることができ
る。

【００１４】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
９又は１０のいずれかに記載の電極整形方法であって、
一対の電極の外周面を電極整形部材それぞれの整形面に
押圧した状態で、電極もしくは電極整形部材のうち少な
くとも一方を回転させ、電極を整形する電極整形方法で
ある。請求項１１に記載の電極整形方法によれば、電極
を整形する時間が早い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、第１の実施の形態を図１
〜図８を用いて説明する。第１の実施の形態の溶接装置
１は、例えば、２枚の金属板であるワークＷを溶接する
抵抗溶接機１０、抵抗溶接機１０の溶接電流等を制御す
る制御装置２０、抵抗溶接機１０の電極１２、１３を整
形する電極整形部材３１を備えた電極整形装置３０、電
極整形装置３０を制御する電極整形制御装置４０とから
構成されている。

【００１６】抵抗溶接機１０には、例えば、１対の電極
１２、１３と、電極１２をワークＷの方向（図１では下
方向）に移動させる押圧手段（例えば、シリンダー１
４）と、制御装置２０の電源２１から所定の値の電圧
（もしくは電流）が供給される電圧（もしくは電流）入
力端子（図示していない）と、入力された電圧を変圧し
て一対の電極１２、１３に供給する溶接トランス１１と
が設けられている。

【００１７】制御装置２０には、演算処理手段（ＣＰ
Ｕ）２５が設けられている。また、例えば、抵抗溶接機
１０に溶接電流を供給するための電源２１、パラメータ
測定手段インターフェース２２、電極整形信号出力手段
２４、入出力インターフェース２６が設けられている。
電源２１は、演算処理手段２５より指示された所定の値
の電圧（もしくは電流）を抵抗溶接機１０の溶接トラン
ス１１の１次側に供給する。これにより、電源２１から
抵抗溶接機１０に溶接電流が供給される。また、パラメ
ータ測定手段インターフェース２２は、抵抗溶接機１０
の状態を示すパラメータ（例えば、打点数（溶接回
数）、溶接トランス１１の１次側電流値、溶接トランス
１１の２次側電流値（溶接電流値）、電極間電圧値、電
極の温度、電極の変位量等）を測定する測定手段等（図
示していない）と接続されている。打点数は、演算処理
手段２５内で求めることもできる。なお、抵抗溶接機の
状態を示すパラメータとしては、打点数、溶接トランス
１１の１次側電流値、溶接トランス１１の２次側電流値
（溶接電流値）、電極間電圧値、電極の温度、電極の変
位量等に限定されず、種々のパラメータを用いることが
できる。また、入出力インターフェース２６は、例え
ば、溶接装置１をオン／オフするスイッチ２７や、キー
ボード等の入力手段や、パソコン等の外部機器と接続さ
れている。

【００１８】ここで、電源２１から抵抗溶接機１０に供
給する溶接電流の大きさや、通電時間等は、パラメータ
測定手段インターフェース２２を介して演算処理手段２
５に入力された抵抗溶接機１０の状態を示すパラメータ
に基づいて、演算処理手段２５で決定される。このよう
にして、抵抗溶接機１０の状態を示すパラメータのデー
タに基づいて抵抗溶接機１０をフィードバック制御する
制御装置２０を、適応制御型抵抗溶接装置とも言う。溶
接電流の大きさや通電時間等はパラメータに関係なく固
定でもよい。このように、演算処理手段２５は、入力さ
れた抵抗溶接機１０の状態を示すパラメータに基づい
て、電源２１から抵抗溶接機１０に供給する溶接電流の
大きさや、通電時間等を決定する。そして、例えば、演
算処理手段２５から電源２１に電源供給信号が出力され
ると、電源２１は、抵抗溶接機１０の溶接トランス１１
の１次側に所定の電圧を所定時間印加する。これによ
り、溶接トランスの２次側に所定の値の溶接電流が所定
の通電時間流れる。また、電極整形信号出力手段２４
は、例えば、パラメータ測定手段インターフェース２２
を介して演算処理手段２５に入力された抵抗溶接機１０
の状態を示すパラメータに基づいて、電極の形状を判別
する。そして、演算処理手段２５で電極の整形が必要で
あることが判別された場合に、電極整形制御装置４０に
電極整形信号を送信する。

【００１９】電極整形制御装置４０は、電極整形信号出
力手段２４から電極整形信号を受信すると、電極整形装
置３０を、抵抗溶接機１０の電極１２、１３の位置まで
移動させる。そして、例えば、電極整形部材３１を備え
た電極整形装置３０を用いて、電極１２、１３の先端
（溶接端）部の外周面を、正常な電極の外周面に対応す
る形状に整形する。

【００２０】次に、図４Ａ〜図４Ｃに示す、電極整形部
材３１の構成について説明する。電極整形部材３１は、
例えば、外形が略直方体で剛性の高い、例えば、鉄鋼、
ステンレス等の導電部材で構成されている。図４Ａに示
す電極整形部材３１の上面（第１の面）３１Ａには、孔
３１ａが設けられている。また、図４Ｃに示す電極整形
部材３１の下面（第２の面）３１Ｂには、孔３１ａと同
じ径の孔３１ｂが設けられている。また、孔３１ａと孔
３１ｂの中心は、電極整形部材３１の厚み方向（図４Ｂ
における上下方向）及び幅方向（図４Ａ〜図４Ｃにおけ
る左右方向）及び奥行き方向（図４Ａ、図４Ｃにおける
上下方向）において同じ位置にある。図４Ｂの電極整形
部材３１の断面図に示すように、上面に設けられた孔３
１ａと下面に設けられた孔３１ｂは連通して、電極挿入
部３１Ｃの空間を形成している。そして、電極挿入部３
１Ｃの空間は、突起部３１ｆが設けられていることによ
り、厚み方向における中心位置で径が小さくなってい
る。突起部３１ｆのテーパ状の外周面により、整形面３
１ｄ、３１ｅが形成されている。なお、整形面３１ｄ、
３１ｅは、電極の先端が摩耗、圧潰等によって拡大して
いない（正常な形状の）電極１２、１３の、先端部１２
ｂ、１３ｂの外周面１２ｄ、１３ｄにほぼ一致する形状
に形成されている。

【００２１】ここで、図２に示す外周面が正常な形状の
電極１２、１３と、図３に示す溶接を繰り返すことによ
って先端の径が拡大した電極１２、１３について説明す
る。電極１２、１３は、例えば、銅の合金で構成されて
いて、円柱状の支持部１２ａ、１３ａと、テーパ状の外
周面を有する先端部１２ｂ、１３ｂが設けられている。
先端部１２ｂ、１３ｂの先端は、例えば、新しい電極で
は径が適正値（ΦＤ）である。しかしながら、例えば、
図３に示すように、溶接を繰り返すことで、溶接時の発
熱による熱変形や加圧力による圧潰、摩耗等によって、
先端部１２ｂ、１３ｂに隆起部１２ｅ、１３ｅが形成さ
れると、先端の径が（ΦＤ＋α）に拡大する。この径
（ΦＤ＋α）が設定値以上になると、溶接不良が発生す
る可能性がある。

【００２２】そこで、電極の形状が適正ではない（例え
ば、先端径が拡大した）場合には、電極整形部材３１を
用いて電極１２、１３を整形する。電極１２、１３を整
形する場合には、まず、電極１２、１３を離間した状態
で、電極１２と電極１３の間に電極整形装置３０を配置
する。電極整形装置３０は、電極整形部材３１の孔３１
ａ及び孔３１ｂの中心が電極１２、１３の中心線上に位
置するように配置する。次に、例えば、電極整形部材３
１を下降させて、電極１３の外周面を電極整形部材３１
の整形面３１ｅに当接させる。そして、シリンダー１４
を用いて電極１２を図５において下方向に移動させ、電
極整形部材３１の上面３１Ａの孔３１ａから電極１２を
挿入する。そして、電極１２の外周面を電極整形部材３
１の整形面３１ｄに当接させる。これにより電極１２、
１３が電極整形部材３１の整形面３１ｄ、３１ｅに当接
される。電極整形部材３１に電極１２、１３を当接させ
る手順は、上記実施の形態に限定されるものではなく、
例えば、電極１２と電極整形部材３１の整形面３１ｄを
当接させた状態で、電極１２と電極整形部材３１の両方
を下降させて、電極１３を整形面３１ｅに当接させても
よい。また、例えば、電極整形装置３０に、電極１２、
１３をそれぞれ押圧する押圧手段が設けられていてもよ
い。これにより、電極１２を下降させ、なおかつ電極１
３を上昇させ、これにより電極整形部材３１を挟み込む
ようにして、電極１２、１３を電極整形部材３１の整形
面３１ｄ、３１ｅに当接させてもよい。

【００２３】電極１２、１３の外形が正常な場合には、
図６に示すように、電極１２の外周面１２ｄは電極整形
部材３１の整形面３１ｄに、電極１３の外周面１３ｄと
電極整形部材３１の整形面３１ｅとの接触面積が多い。
しかしながら、図５に示すように、電極１２、１３に前
述の隆起部１２ｅ、１３ｅが形成されている場合には、
隆起部１２ｅ、１３ｅが整形面３１ｄ、３１ｅに当接す
るため、外周面１２ｄ、１３ｄと整形面３１ｄ、３１ｅ
との接触面積が少ない。

【００２４】次に、電極１２、１３を電極整形部材３１
に押圧する。例えば、電極１２をシリンダー１４（図１
に示す）で押圧する。電極整形部材３１は、電極１２、
１３よりも剛性が高いので、電極１２、１３の外周面が
正常な電極の外周面に対応する形状（電極整形部材３１
の整形面３１ｄ、３１ｅに対応する形状）ではない場合
には、電極１２、１３の方が変形する。例えば、図５に
示すように、電極１２、１３に隆起部１２ｅ、１３ｅが
形成されている場合には、隆起部１２ｅは整形面３１ｄ
との間に、隆起部１３ｅは整形面３１ｅとの間に生じる
押圧力により、押しつぶされる。そして、整形面３１
ｄ、３１ｅに沿った形状（正常な電極の外周面に対応す
る形状）に整形されていく。

【００２５】このように、電極１２の先端部１２ｂの外
周面１２ｄと電極１３の先端部１３ｂの外周面１３ｄ
を、切削及び研磨することなく整形により加工すること
ができる。そして、電極１２，１３の先端の径は適正値
（ΦＤ）に近似した値に整形される。すなわち、図６に
示すように、先端部１２ｂ、１３ｂの外周面１２ｄ、１
３ｄは、整形面３１ｄ、３１ｅとの接触面積が多くな
り、正常な電極の外周面に対応する形状に整形される。

【００２６】なお、整形の際に、電極整形部材３１を介
して、電極１２と電極１３間に、溶接電流値よりも小さ
い所定の電流値の整形用電流を流してもよい。例えば、
図５に示すような場合では、電極１２、電極１２と電極
整形部材３１の当接部（この場合、隆起部１２ｅ）、電
極整形部材３１、電極１３と電極整形部材３１の当接部
（この場合、隆起部１３ｅ）、電極１３の経路で整形用
電流が流れる。すると、隆起部１２ｅ、１３ｅと、電極
整形部材３１との間の接触抵抗、及び隆起部１２ｅ、１
３ｅ自体の抵抗によって、隆起部１２ｅ、１３ｅが発熱
する。このため、隆起部１２ｅ、１３ｅが軟化し、整形
が容易になる。また、電極１２、１３の先端部１２ｂ、
１３ｂの変形の度合いが大きいと判別した場合に、整形
用電流を流すようにしてもよい。変形の度合いは、例え
ば、電極間抵抗値を測定することにより、判別すること
ができる。例えば、電極間抵抗値が所定値以下であれ
ば、変形の度合いが大きいことを判別する。

【００２７】次に、溶接装置１の動作について、図７、
図８に示すフローチャートに基づいて説明する。この動
作は、予め、制御装置２０に設けられている記憶装置
（図示していない、ＲＡＭ、ＲＯＭ等）に記憶されてい
るプログラムに基づいて、演算処理手段２５により実行
される。例えば、溶接装置１で溶接を開始するスイッチ
２７がオンされると、図１に示す演算処理手段２５に
は、入出力インターフェース２６を介して溶接を開始す
るスイッチ２７がオンしたことを示す情報が入力され
る。演算処理手段２５は、スイッチ２７がオンしたこと
を示す情報が入力されると、演算処理手段２５は、プロ
グラムに基づいて電源２１に所定の電源供給信号を出力
する。これにより、電源２１から抵抗溶接機１０に所定
の値の溶接電流が所定の通電時間供給され、図７のフロ
ーチャートに示す動作を実行する。すなわち、溶接を１
回（１打点）実行する。ここでは、例えば、溶接電流値
や電極間電圧等の測定したパラメータを用いて電極間抵
抗値を演算する。電極１２、１３の先端部１２ｂ、１３
ｂの径が大きくなると（図３）、溶接時にワークＷと接
触する面積が大きくなるので、電極間抵抗値が小さくな
る。そこで、電極間抵抗値を演算することにより、先端
部１２ｂ、１３ｂの形状が正常できるあるか否かを判別
することができる。

【００２８】まず、ステップＳ１０で電極間抵抗値の初
期値（Ｒ０）が設定されているか否かを判別する。設定
されていれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１４に進む。設定
されていなければ（Ｎｏ）、ステップＳ１２に進む。

【００２９】ステップＳ１２では、電極間抵抗値の初期
値（Ｒ０）を測定する。例えば、まず、新しい電極１
２、１３を装着した時に、ワークＷを挟持していない状
態で、電極１２、１３を加圧、通電して電極１２、１３
間の電位差を測定する。また、電極１２、１３に流れる
電流（溶接電流）を測定する。これらのパラメータは、
パラメータ測定手段インターフェース２２を介して演算
処理手段２５に入力される。演算処理手段２５では、こ
れらのパラメータに基づいて電極間抵抗値の初期値（Ｒ
０）を演算する（例えば、［電極間抵抗値の初期値（Ｒ
０）］＝［電極１２、１３間の電位差の測定値］／［電
極１２、１３に流れる電流の測定値］）。そして、ステ
ップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、打点数カウン
タをクリアする。そして、ステップＳ１４に進む。

【００３０】ステップＳ１４では、抵抗溶接を実行す
る。例えば、演算処理手段２５は、ステップＳ１２で演
算した電極間抵抗値の初期値（Ｒ０）に基づいて、抵抗
溶接機１０に供給する溶接電流の大きさ、通電時間等を
決定して、電源２１から、抵抗溶接機１０に溶接電流を
供給する。例えば、抵抗溶接機１０の溶接トランス１１
に供給された電圧が変圧され、溶接電流（溶接トランス
の２次側電流であり、電極１２、１３に流れる電流）が
電極１２、１３に供給される。同時にシリンダー１４で
電極１２、１３を所定の押圧力で加圧する。これによ
り、電極１２、１３間に挟持されたワークＷが溶接され
る。抵抗溶接機１０でワークＷが溶接されている間、抵
抗溶接機１０の状態を示すパラメータ、例えば、ワーク
Ｗの打点数、溶接トランス１１の１次側電流値、溶接ト
ランス１１の２次側電流値（溶接電流値）、電極間電圧
値、電極の温度、電極の変位量等を測定したデータが、
制御装置２０に入力される。制御装置２０は、種々の測
定したパラメータのデータに基づいて、例えば、演算処
理手段２５で電極間抵抗値、電極変位量、電極熱膨張量
を演算する。そして、例えば、抵抗溶接機１０に供給す
る溶接電流値や通電時間を制御する。また、同時に、打
点数カウンタをインクリメントする。そして、ステップ
Ｓ１６に進む。ここで、電極１２、１３は、溶接が実行
される毎に先端径が拡大し、すなわち、電極間抵抗（Ｒ
ｓ）は徐々に小さくなる。

【００３１】ステップＳ１６では、前回の電極間抵抗測
定値（Ｒｓ）の測定から所定回数の打点が行われている
か否か判別する。例えば、打点数カウンタが所定の数
（閾値）以上であれば、所定回数の打点を行ったことを
判別し（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０に進む。所定回数の
打点をしていなければ、リターンする。ここで、新しい
電極に交換された後、もしくは電極が整形された後の初
めての測定は、例えば、１００回打点後とする（ステッ
プＳ１６の“所定回数”＝１００）。そして、２回目以
降は、１０５回打点後（“所定回数”＝１０５）、１１
０回打点後（“所定回数”＝１１０）、１１５回打点後
（“所定回数”＝１１５）・・というように、短い間隔
で測定されることが望ましい。すなわち、“所定回数”
は、“１００”の次には“１０５”、“１１０”、“１
１５”と変化させる。これにより、電極の形状が正常で
はない場合を一層確実に判別することができる。このよ
うに、電極間抵抗測定値（Ｒｓ）を測定するタイミング
は、設定することが可能な構成となっている。例えば、
１つのワークＷに５回打点する箇所があれば、上記のよ
うにステップＳ１６の“所定回数”を設定しておけば、
あるワークＷの溶接途中で電極間抵抗を測定するタイミ
ングとなることがない。電極間抵抗測定値（Ｒｓ）を測
定するタイミングは、新しい電極に交換された後、もし
くは電極が整形された後、常に同じ間隔で測定してもよ
い。また、測定の間隔は、２段階だけでなく多段階に変
化させてもよい。（例えば、初回は１００回打点後、１
０５回、１１０回、１１５回、１１７回、というように
変化させてもよい。）

【００３２】ステップＳ２０では、ワークＷを挟持して
いない状態で、電極間抵抗測定値（Ｒｓ）を測定する。
電極間抵抗測定値（Ｒｓ）の測定方法は、ステップＳ１
２での電極間抵抗値の初期値（Ｒ０）の場合と同様であ
る。そして、ステップＳ２２に進む。

【００３３】ステップＳ２２では、ステップＳ２０で測
定した電極間抵抗値（Ｒｓ）と初期値（Ｒ０）との差の
絶対値が所定値（ａ）以上であるか否か判別する［｜Ｒ
ｓ−Ｒ０｜≧ａ？］。電極間抵抗値（Ｒｓ）と初期値
（Ｒ０）との差の絶対値が所定値（ａ）以内である場合
には、電極間抵抗値は所定範囲内であり、電極の先端径
は、許容範囲内であることを判断して（電極１２、１３
の先端径が適正値（ΦＤ）に近似した値であることを判
別して）リターンする。所定値（ａ）以上である場合に
は、電極間抵抗値は所定範囲を超えていて、電極の先端
径が増大していると判断してステップＳ２４に進む。
（電極の先端径が増大すると、ワークＷを挟持していな
い時の電極１２と電極１３の接触面積が大きくなるの
で、電極間抵抗値（Ｒｓ）が小さくなる。） ここで、電極間抵抗値（Ｒｓ）は、ステップＳ２０で、
ワークＷを挟持していない状態で測定したが、ワークＷ
を挟持している状態で測定する構成としてもよい。この
構成によれば、溶接中の電極間抵抗値を測定すること
で、電極の先端径が増大しているか否かを判別すること
ができる。この場合は、ワークＷ自身の抵抗値を加味し
て、電極間抵抗値が正常であるか否かを判別する“所定
範囲”を決定する。これによれば、溶接中にいつでも電
極間抵抗値を測定することができるので（１つのワーク
Ｗの溶接が完了するタイミングで電極間抵抗値を測定し
なくてもよい。）、ワークＷを溶接する際の打点数（例
えば、本実施の形態では、５回）によって電極間抵抗値
を測定するタイミングを変更する必要がなく、例えば、
溶接装置１の初期設定が容易である。

【００３４】一方、ステップＳ２４では、電極整形信号
を電極整形装置３０に送信して、電極整形装置３０を作
動させて、電極１２、１３の先端部１２ａ、１３ａを整
形する。電極１２、１３が正常な形状に整形されたこと
が判別されたら、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２
６では、次回の打点に備えて、打点数カウンタをクリア
し、リターンする。このようにして、演算処理手段２５
から起動信号及び電源供給信号が出力される毎に１回の
溶接（１打点）が実行される。

【００３５】次に、ステップＳ２４で示す電極１２、１
３を整形する動作について、図８に示すフローチャート
を用いて説明する。ステップＳ３０では、電極１２、電
極整形部材３１、電極１３間に、電極の状態の応じて演
算処理手段２５で決定された、所定の時間及び所定の値
の整形用電流を流しながら、電極１２、１３を整形す
る。そして、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２で
は、電極１２、１３の整形を所定時間（ｔ１）行ったか
否か判別する。所定時間（ｔ１）が経過していたら、ス
テップＳ３４に進む。経過していなければ、ステップＳ
３０に戻り、電極１２、１３の整形を続行する。ステッ
プＳ３４では、電極間抵抗測定値（Ｒｓ）を測定する。
そして、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、
ステップＳ３４で測定した電極間抵抗値（Ｒｓ）と初期
値（Ｒ０）との差の絶対値が所定値（ｂ）以下［｜Ｒｓ
−Ｒ０｜≦ｂ］であるか否か判別する。所定値（ｂ）以
下であれば、電極の先端径が正常に整形されたことを判
別してステップＳ３７に進み、電極整形を終了した後、
処理を終了する。所定値（ｂ）以下でなければ、ステッ
プＳ３０に戻る。このようにして、所定時間（ｔ１）経
過毎に電極間抵抗値（Ｒｓ）を測定し、電極間抵抗値
（Ｒｓ）と初期値（Ｒ０）との差の絶対値が（ｂ）以下
になるまで、電極整形を実行する。そして、電極間抵抗
値（Ｒｓ）と初期値（Ｒ０）との差の絶対値が（ｂ）以
下であることが測定された時点で、電極整形を終了す
る。電極整形を実行し、電極間抵抗値（Ｒｓ）と初期値
（Ｒ０）との差の絶対値が（ｂ）以下であることが測定
された時点では、図３に示すように、電極１２、１３の
先端部１２ｂ、１３ｂの先端が、適正値（ΦＤ）に近似
した値となり、電極１２、１３の外周面が正常な電極の
外周面に対応する形状に整形されている。ここで、ステ
ップＳ３２の所定時間（ｔ１）は、固定値でもよいし、
任意に設定可能としてもよい。また、設定時間を経過し
たら、電極間抵抗値（Ｒｓ）を短い間隔で測定できるよ
うに、（ｔ１）を小さい値に変更するようにしてもよ
い。このような構成によれば、電極整形を確実に効率よ
く行うことができる。このように、電極間抵抗値と電極
の先端の径との関係は、予め前記プログラムにおいて対
応化されていて、電極間抵抗値によって、電極の先端の
径が適正値であるか否か（正常な外周面の形状であるか
否か）が判別できる。

【００３６】次に、第２の実施の形態を、図９〜図１１
を用いて説明する。第２の実施の形態の溶接装置１０１
には、電極加工装置６０が設けられている。電極加工装
置６０には、演算処理手段６３と、電極整形部材３１を
備えた電極整形装置３０と、電極研磨装置６１と、電極
交換装置６２とが設けられている。演算処理手段６３
は、制御装置２０から電極加工信号を受信すると、電極
整形装置３０もしくは電極研磨装置６１もしくは電極交
換装置６２のいずれかを選択し、選択した装置を抵抗溶
接機１０の電極１２、１３の位置まで移動させる。そし
て、電極１２、１３を整形、もしくは研磨、もしくは交
換をする。作業が完了したら、電極加工装置６０の演算
処理手段６３は、制御装置２０に作業完了信号を送信す
る。第２の実施の形態のその他の構成は、図１に示す第
１の実施の形態と同様である。

【００３７】次に、溶接装置１０１の動作について、図
１０に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、
図１０に示す動作は、予め、制御装置２０に設けられて
いる記憶装置（図示していない、ＲＡＭ、ＲＯＭ等）に
記憶されているプログラムに基づいて、制御装置２０に
設けられている演算処理手段２５により実行される。例
えば、溶接装置１で溶接を開始するスイッチ２７がオン
されると、演算処理手段２５は、スイッチ２７がオンし
たことを示す情報を受信する。そして、プログラムに基
づいて、電源２１に電源供給信号を出力する。これによ
り、電源２１から抵抗溶接機１０に所定の値の溶接電流
が所定の通電時間供給され、図１０のフローチャートに
示す動作を実行する。すなわち、溶接を１回（１打点）
実行する。

【００３８】ステップＳ１０からステップＳ２２につい
ては、図７に示す第１の実施の形態の場合と同様であ
る。ステップＳ２２では、ステップＳ２０で測定した電
極間抵抗値（Ｒｓ）と初期値（Ｒ０）との差の絶対値が
所定値（ａ）以上であるか否か判別する［｜Ｒｓ−Ｒ０
｜≧ａ？］。電極間抵抗値（Ｒｓ）と初期値（Ｒ０）と
の差の絶対値が所定値（ａ）以内である場合には、電極
間抵抗値は所定範囲内であり、電極の先端径は、許容範
囲内であることを判断してリターンする。所定値（ａ）
以上である場合には、電極間抵抗値は所定範囲を超えて
いて、電極の先端径が増大していると判断してステップ
Ｓ１２４に進む。（電極の先端径が増大すると、電極１
２と電極１３の接触面積が大きくなるので、電極間抵抗
値（Ｒｓ）が小さくなる。）

【００３９】一方、ステップＳ１２４では、電極１２、
１３を加工する。例えば、制御装置２０は、電極加工装
置６０に電極加工信号を送信する。電極加工装置６０
は、電極整形装置３０、電極研磨装置６１、電極交換装
置６２のうち少なくとも１つを用いて、電極１２、１３
の外周面を正常な電極の外周面に加工して、制御装置２
０に作業完了信号を送信する。制御装置２０は、作業完
了信号を受信したら、ステップＳ２６に進む。ステップ
Ｓ２６では、次回の打点に備えて、打点数カウンタをク
リアし、リターンする。このようにして、制御装置２０
の演算処理手段２５から起動信号及び電源供給信号が出
力される毎に１回の溶接（１打点）が実行される。

【００４０】次に、ステップＳ１２４で示す電極１２、
１３の外周面を正常な電極の外周面に対応する形状にす
る動作について、図１１に示すフローチャートを用いて
説明する。図１１に示す動作は、予め、電極加工装置６
０に設けられている記憶装置（図示していない、ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ等）に記憶されているプログラムに基づい
て、演算処理手段６３により実行される。まず、ステッ
プＳ５０で「整形カウンタ」が、所定値（Ｎ１）以上で
あるか否かを判別する。「整形カウンタ」は、電極整形
装置３０を用いて電極を整形した回数を示す。「整形カ
ウンタ」が（Ｎ１）以上でなければ、ステップＳ５２に
進む。「整形カウンタ」が（Ｎ１）以上であれば、ステ
ップＳ６０に進む。ステップＳ５２では、電極整形装置
３０を用いて、電極１２、１３を整形する。そして、ス
テップＳ５３に進む。ステップＳ５３では、作業時間が
（Ｔ１）以上であるか否かを判別する。作業時間が（Ｔ
１）未満であれば、ステップＳ５５に進む。作業時間が
（Ｔ１）以上であれば、“整形”では電極を加工するこ
とができないことを判別し、ステップＳ５４に進み、整
形を停止して、ステップＳ６２に進む。ステップＳ５５
では、所定時間ｔ１を経過しているか否か判別する。所
定時間ｔ１を経過していなければ、ステップＳ５２に戻
る。所定時間ｔ１を経過していれば、ステップＳ５６に
進む。ステップＳ５６では、電極整形装置３０による整
形を終了するか否か判別する。例えば、第１の実施の形
態（図８に示すステップＳ３４、Ｓ３６）のように、電
極間抵抗値を測定して判別する。整形を終了しないので
あれば、ステップＳ５２に戻る。整形を終了するのであ
れば、ステップＳ５８に進む。ステップＳ５８では、整
形を停止すると同時に整形カウンタをインクリメントし
て、終了する。

【００４１】また、ステップＳ６０では、「研磨カウン
タ」が、所定値（Ｎ２）以上であるか否かを判別する。
「研磨カウンタ」は、電極研磨装置６１を用いて電極を
研磨した回数を示す。「研磨カウンタ」が（Ｎ２）以上
でなければ、ステップＳ６２に進む。「研磨カウンタ」
が（Ｎ２）以上であれば、“研磨”では電極を加工する
ことができないことを判別し、ステップＳ７２に進む。
ステップＳ６２では、電極研磨装置６１を用いて、電極
１２、１３を研磨する。そして、ステップＳ６３に進
む。ステップＳ６３では、作業時間が（Ｔ２）以上であ
るか否かを判別する。作業時間が（Ｔ２）未満であれ
ば、ステップＳ６５に進む。作業時間が（Ｔ２）以上で
あれば、“研磨”では電極を加工することができないこ
とを判別し、ステップＳ６４に進み、研磨を停止して、
ステップＳ７２に進む。ステップＳ６５では、所定時間
ｔ２を経過しているか否か判別する。所定時間ｔ２を経
過していなければ、ステップＳ６２に戻る。所定時間ｔ
２を経過していれば、ステップＳ６６に進む。ステップ
Ｓ６６では、電極研磨装置６０による研磨を終了するか
否か判別する。例えば、第１の実施の形態（図８に示す
ステップＳ３４、Ｓ３６）のように、電極間抵抗値を測
定して判別する。研磨を終了しないのであれば、ステッ
プＳ６２に戻る。研磨を終了するのであれば、ステップ
Ｓ６８に進む。ステップＳ６８では、研磨を停止すると
同時に研磨カウンタをインクリメントして、終了する。

【００４２】また、ステップＳ７２では、電極交換装置
６２を用いて、電極１２、１３を新しい電極に交換す
る。そして、ステップＳ７４に進む。ステップＳ７４で
は、交換した新しい電極を加工する際に備え、整形カウ
ンタと研磨カウンタをクリアして、終了する。第２の実
施の形態では、図１１に示す動作は、演算処理手段６３
により実行したが、制御装置２０の演算処理手段２５が
全部もしくは一部を実行するようにしてもよい。第２の
実施の形態の、電極研磨装置、電極交換装置は、少なく
とも一方が設けられている構成でもよい。また、電極を
交換する場合には、溶接装置１０１の所定の表示器（図
示していない）に電極を交換する必要があることを示す
メッセージが表示され、作業者等がメッセージを見て交
換してもよい。

【００４３】本発明は、実施の形態の構成及び動作に限
定されるものではない。第１、第２の実施の形態では、
図２、図３に示すような先端部１２ｂ、１３ｂが設けら
れている電極１２、１３の外周面を加工する場合につい
て説明したが、電極はその他の形状でもよい。電極整形
部材３１の整形面の形状を変更することで、種々の形状
の電極を整形することが安価でできる。抵抗溶接動作が
開始されるタイミング、終了されるタイミングは、スイ
ッチのオン／オフで決定されるだけでなく、他の方法で
もよい。例えば、いずれかの条件が満足されれば、抵抗
溶接動作が開始されたり、終了されたりするように構成
してもよい。実施の形態では、所定の打点数のワークＷ
を打点したことを判別して、電極間抵抗値を測定して、
ワークＷを整形する必要があるか否か（ワークＷの先端
径が拡大しているか否か）を判別したが、他の方法で判
別してもよい。また、実施の形態では、図７のステップ
Ｓ２２、図１０のステップＳ３６で、電極間抵抗値（Ｒ
ｓ）と初期値（Ｒ０）の差の絶対値をしきい値（ａ）と
比較して、電極間抵抗値（Ｒｓ）が所定の範囲を超えた
か否か判別しているが、電極間抵抗値（Ｒｓ）を所定の
しきい値と比較してもよい。この場合には、初期値（Ｒ
０）を測定する必要はなく、また、しきい値をワークＷ
に合わせて適宜設定できる構成であることが望ましい。
また、第１の実施の形態の電極整形制御装置４０は、電
極整形装置３０と一体になっていてもよい。また、電極
整形制御装置４０は、例えば、産業用ロボットと一体に
なっていて、電極整形指令出力信号を受信したら、所定
の位置に設置されている電極整形装置３０を産業用ロボ
ットで、電極１２、１３付近の電極を整形する位置まで
搬入する。そして、電極用の孔３６に電極１２、１３を
挿入して整形する。または、産業用ロボットで電極１
２、１３が取り付けられた溶接ガンを、所定の位置に設
置されている電極整形装置３０の電極整形する位置まで
移動してもよい。抵抗溶接機１０の押圧手段（例えば、
シリンダー１４）は、電極１２を下方に押圧するだけで
もよいし、電極１３を上方に押圧するだけでもよい。ま
た、両方を押圧するように構成してもよい。実施の形態
では、電極１２、１３の整形を開始する条件として、打
点数と電極間抵抗を用いたが、打点数だけでもよいし、
電極間抵抗だけでもよい。また、電極１２、１３の整形
を開始する条件は、その他種々の条件でもよいし、種々
の条件の組み合わせでもよい。実施の形態では、電極１
２、１３を突き合わせた状態で、両方の電極を同時に整
形したが、電極１２、電極１３は、別々に整形してもよ
い。また、電極整形部材３１の整形面は１箇所でもよ
い。電極整形部材３１の外形は略直方体ではなくてもよ
い。電極整形装置３０で、電極１２、１３が整形され、
電極１２、１３の形状が正常になったことを検出して、
自動的に電極整形装置３０をオフにしてもよい。また、
整形の際に、電極１２、１３を電極整形部材３１に当接
させた状態で押圧力を加えるとともに、電極１２、１３
もしくは電極整形部材３１の少なくとも一方を回転させ
てもよい。このような構成によれば、電極１２、１３と
電極整形部材３１との間の押圧力と、電極１２、１３も
しくは電極整形部材３１の少なくとも一方による回転推
進力により、短時間で電極を整形をすることができる。
また、電極整形部材３１は、図４に示すような形状であ
れば、一体成形されていても、分割できるようになって
いてもよい。例えば、電極成形部材３１が分割できる構
成であれば、電極１２、１３への電極整形部材３１の着
脱が容易である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
電極整形装置によれば、電極の切削や研磨を行う場合と
比較して電極の寿命を長くすることができるとともに、
電極の外周面を容易に正常な電極の外周面に対応する形
状に加工することができる。また、請求項２に記載の電
極整形装置によれば、電極整形部材の清掃やメンテナン
スが容易である。また、請求項３に記載の電極整形装置
によれば、電極の整形が容易である。また、請求項４に
記載の電極整形装置によれば、電極の整形が一層容易で
ある。また、請求項５に記載の電極整形装置によれば、
短時間で電極の整形をすることができる。また、請求項
６に記載の溶接装置によれば、電極の切削や研磨を行う
場合と比較して電極の寿命を長くすることができるとと
もに、電極の外周面を容易に正常な電極の外周面に対応
する形状に加工することができる。また、請求項７及び
８に記載の溶接装置によれば、作業者にとって便利であ
る。また、請求項９に記載の電極整形方法によれば、電
極の切削や研磨を行う場合と比較して電極の寿命を長く
することができるとともに、電極の外周面を容易に正常
な電極の外周面に対応する形状に加工することができ
る。また、請求項１０に記載の電極整形方法によれば、
電極の整形が容易である。また、請求項１１に記載の電
極整形方法によれば、短時間で電極の整形をすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電極整形部材３１を備えた溶接装置の
ブロック図である。

【図２】電極１２、１３の先端径が適正値の場合の概略
図である。

【図３】電極１２、１３の先端径が適正値ではない場合
の概略図である。

【図４】電極整形部材３１の上面、及び下面、及び断面
を示す図である。

【図５】電極整形部材３１を用いて電極１２、１３を整
形する説明図である。

【図６】電極整形部材３１を用いて電極１２、１３を整
形する説明図である。

【図７】第１の実施の形態の溶接装置１の動作を示すフ
ローチャート図である。

【図８】第１の実施の形態の溶接装置１の動作を示すフ
ローチャート図である。

【図９】第２の実施の形態のブロック図である。

【図１０】第２の実施の形態の溶接装置１０１の動作を
示すフローチャート図である。

【図１１】第２の実施の形態の溶接装置１０１の動作を
示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１、１０１ 溶接装置 １０ 抵抗溶接機 １２、１３ 電極 １２ｄ、１３ｄ 外周面 １２ｅ、１３ｅ 隆起部 ２０ 制御装置 ３０ 電極整形装置 ３１ 電極整形部材 ３１ｄ、３１ｅ 整形面 ３２ 電極整形部材の駆動装置 ４０ 電極整形制御装置 ６０ 電極加工装置 ６１ 電極研磨装置 ６２ 電極交換装置 Ｗ ワーク

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極の外周面を整形する電極整形部材を
   備えた電極整形装置であって、 電極整形部材は、第１の面と、第１の面と対向する第２
   の面を備え、 第１及び第２の面には、それぞれ、正常な電極の外周面
   に対応する形状の第１及び第２の整形面を有する電極整
   形装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電極整形装置であっ
   て、 第１及び第２の整形面は連通している電極整形装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２のいずれかに記載の電極
   整形装置であって、 電極整形部材は、導電性部材で構成されている電極整形
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の電極整
   形装置であって、 電極の外周面を第１、第２の整形面に押圧する押圧手段
   を有する電極整形装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の電極整
   形装置であって、 電極もしくは電極整形部材の少なくとも一方を回転させ
   る回転手段を備える、 電極整形装置。
6. 【請求項６】 一対の電極を有する溶接機と、制御装置
   と、電極整形装置とを備えた溶接装置であって、 電極整形装置として請求項１〜５のいずれかに記載の電
   極整形装置を用い、 制御装置は、溶接機の電極の状態を判別し、電極の状態
   に応じて電極整形装置を用いて電極を整形する、溶接装
   置。
7. 【請求項７】 一対の電極を有する溶接機と、制御装置
   と、電極整形装置と、電極を研磨する電極研磨装置とを
   備えた溶接装置であって、 電極整形装置として請求項１〜５のいずれかに記載の電
   極整形装置を用い、 制御装置は、溶接機の電極の状態を判別し、電極の状態
   に応じて、電極整形装置もしくは電極研磨装置を用いて
   電極を整形もしくは研磨する、 溶接装置。
8. 【請求項８】 一対の電極を有する溶接機と、制御装置
   と、電極整形装置と、電極を研磨する電極研磨装置と、
   電極を交換する電極交換装置とを備えた溶接装置であっ
   て、 電極整形装置として請求項１〜５のいずれかに記載の電
   極整形装置を用い、 制御装置は、溶接機の電極の状態を判別し、電極の状態
   に応じて、電極整形装置もしくは電極研磨装置もしくは
   電極交換装置を用いて電極を整形もしくは研磨もしくは
   交換する、 溶接装置。
9. 【請求項９】 一対の電極の外周面を整形する電極整形
   方法であって、 一対の電極の外周面を、電極整形部材に設けられた整形
   面に押圧し、正常な電極の外周面に対応する形状に整形
   する電極整形方法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の電極整形方法であっ
    て、 一対の電極の外周面を電極整形部材に設けられた整形面
    に押圧した状態で、電極と電極整形部材間に電流を流
    し、電極を整形する電極整形方法。
11. 【請求項１１】 請求項９又は１０のいずれかに記載の
    電極整形方法であって、 一対の電極の外周面を電極整形部材に設けられた整形面
    に押圧した状態で、電極もしくは電極整形部材のうち少
    なくとも一方を回転させ、電極を整形する電極整形方
    法。