JP2009297752A - 電極チップの抜き取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアや電気の駆動源を使用することなくロボットアームの作動により駆動を行うことができる電極チップの抜き取り装置を提供すること。
【解決手段】チップ抜き取り装置１０は、ベース板１１と、チップ把持板１５と連結機構２０とを備えている。ベース板１１には第１の支持軸１２と第２の支持軸１３とを並設するように立設する。チップ把持板１５には、電極チップ５を挿入して把持するためのＶ字溝１６を形成するとともに、チップ把持板１５の回転中心軸となる枢軸２１を枢着するための枢着孔１７と第２の支持軸１３を係合する長孔状のガイド溝１８を形成する。連結機構２０は、枢軸２１と第１の支持軸１２とをそれぞれ両端に枢着するリンク２２を備える。Ｖ字溝１６には把持爪１９を配置し、シャンク１の直線上に移動により、電極チップ５で把持爪１９を押圧してチップ把持板１５を回転する。
【選択図】図１

Description

本発明は、抵抗溶接機等の溶接ガンのシャンクに形成された取付け軸に装着される電極チップを抜き取るための電極チップの抜き取り装置に関する。

電極チップは、抵抗溶接機の溶接ガンのシャンクに装着されている。つまり、溶接ガンのシャンクにはテーパ状の取付け軸が設けてあり、この取付け軸に電極チップが圧入されている。電極チップを交換する場合、当然のことであるが電極チップは溶接が行われた後であるから、シャンクから抜き取る場合でも簡単には行うことができない。そのため、従来においては、特許文献に示すように、各種の提案が行われていた。例えば、特許文献１では、電極チップを手動で抜き取る工具を使用していた。この工具は、棒状部材の両端に、電極チップをシャンクから抜き取る板状体と、電極チップをシャンクに装着する押し込みホルダを備えている。棒状部材の中間部には棒状部材を摺動するリング状のウエイトが配置されている。この棒状材を電極チップの軸方向に往復移動させることによってウエイトの往復移動による慣性力で電極チップをシャンクから抜き取るようにしていた。

しかし、溶接作業の自動化により電極チップの交換も自動化されると手動で使用する工具は不適として扱われるようになってきた。

そのために、特許文献２では、エアハンマを利用して電極チップを抜き取ることができる装置が提案されている。これによると、この装置は、電極チップをシャンクから抜き取る作業と電極チップをシャンクに装着する作業を行うことのできる電極チップ用エアハンマを使用して構成されている。この電極チップ用エアハンマは、エアで駆動されるエアハンマと、エアハンマの先端に装着される治具とを備えている。電極チップをシャンクから抜き取る際には、二股状の差込部を電極チップとシャンクとの間に差し込み、エアハンマを作動し振動させることによって、抜き取るようにしていた。
実開平０２−１３３２７９号公報 特開平１１−１７００６３号公報

しかし、自動化ラインが進んでいる工場では、省電力化を目指していることが多く、エアや電気の駆動をできるだけ省力化しようとしている。例えば、電極チップの抜き取り装置においても、できるだけエア駆動やモータを利用した電気駆動を回避することによって、装置の簡略化や省エネルギー化を達成しようとする努力が行われている。特許文献１の場合は、手動で行うことから、自動化ラインに不適であり使用することはできない。また、特許文献２の場合ではエア駆動のため、省エネルギー化には不適であるとともに、装置を複雑にしてコストを高くすることになる。また、エアの使用により周りのゴミや塵を吹き飛ばす虞があり、ゴミや塵によって他に悪影響を及ぼす虞が生じていた。そのため、エアや電気等の駆動源を装着しないで構成できる電極チップの抜き取り装置が求められていた。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、エアや電気等の駆動源を使用することなく、簡略化して構成される電極チップの抜き取り装置を提供することを目的とする。そのため、本発明に係る電極チップの抜き取り装置は以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の発明では、抵抗溶接機の溶接ガンに配設された取付け軸には電極チップが装着され、前記取付け軸から電極チップを抜き取る電極チップの抜き取り装置であって、前記電極チップの抜き取り時、抜き取り開始位置から、前記取付け軸の軸直交方向の抜き取り方向に、前記取付け軸を移動させて、前記電極チップを抜き取り可能に前記取付け軸に対して回転させて、前記電極チップの前記取付け軸に対する締結を緩める構成とし、前記取付け軸の軸方向にそれぞれ軸方向を沿わせて並設させる第１の支持軸と第２の支持軸とを立設させたベースと、該ベースにおける前記第１，２の支持軸を立設させた側に配設されて、外周面に内方に向かって狭小となるように設けられるＶ字溝を有するとともに、該Ｖ字溝の相互の内側対向面を前記電極チップの挿入時に前記電極チップの外周面を把持可能な把持面とするチップ把持板と、前記ベース板と前記チップ把持板とを連結するように、前記ベース板と前記チップ把持板との間に配設されるリンクと、を備えて構成され、前記ベースが、前記第１，２の支持軸を前記抜き取り方向と略直交するように並設させるとともに、前記第２の支持軸を、前記第１の支持軸より、前記抜き取り方向に沿う前記取付け軸の移動軌跡側に接近させるように配設させ、かつ、前記第１の支持軸を、前記リンクの一方の端部を回動可能に軸支する軸支部として構成し、前記チップ把持板が、前記Ｖ字溝を前記取付け軸の移動軌跡側に配置させて、前記Ｖ字溝から前記第１，２の支持軸を間にして離れる端部側に、前記リンクの他方の端部を回動可能に軸支する枢軸を配設させるとともに、前記第２の支持軸を嵌挿させ、かつ、外周面から内方へ向かって狭小となるＶ字溝の中心線に沿う方向に長孔状となるガイド溝、を備えて構成され、前記抜き取り開始位置が、抜き取り時の前記取付け軸の移動軌跡と前記第１，２支持軸の並設方向に沿う直線との交点より、抜き取り方向に沿った元部側の位置に配置され、前記ガイド溝と前記リンクとが、抜き取り開始位置に配置させた前記Ｖ字溝を、前記交点を越えて、抜き取り方向に沿って移動可能に、前記チップ把持板を前記枢軸周りに回転させつつ、前記第２支持軸を前記ガイド溝内に摺動させるように、長さ寸法を設定されて、前記Ｖ字溝の前記把持面相互が、前記抜き取り開始位置から前記交点までの前記取付け軸の移動時に、前記電極チップの外周面を把持して前記電極チップを前記取付け軸に対して回転可能に、相互の交差角度を設定されていることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明では、前記Ｖ字溝を抜き取り開始位置に復帰させる付勢手段を備えて構成されていることを特徴としている。

請求項３記載の発明では、前記チップ把持板は、前記チップ把持板に支持されたストッパ部材が前記ベース板に支持されたストッパ部材に当接することによって、原点位置に復帰されることを特徴としている。

請求項４記載の発明では、対向するように配置される二つの前記把持面の内、抜き取り方向に沿った前前方側に位置する一方の前記把持面が、他方の前記把持面に比べて、係止力を大きくする凹凸状に形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、電極チップは抵抗溶接機（ロボットとも言う）のアーム先端に装着された溶接ガンの取付け軸に圧入して装着されている。取付け軸に装着された電極チップはロボットの制御装置によって３軸移動が制御されている。ロボットのティーチングに基づいて、取付け軸が電極チップに挿入される抜き取り開始位置から抜き取り方向に沿って移動する。

取付け軸が、抜き取り開始位置から軸直交方向の抜き取り方向に沿って直線移動を行う。抜き取り方向に沿って直線移動することによって、リンクを第１の支持軸を中心に回転させるとともに、チップ把持板を、枢軸の周りで回転させる。一方、リンクの第１の支持軸に対する回転により回転されるチップ把持板は第２の支持軸によって回転規制されている。この第２の支持軸は、チップ把持板の回転規制によってガイド溝に沿って摺動することとなる。これによって、チップ把持板が取付け軸の移動軌跡に対して接近離隔して、取付け軸の抜き取り方向への直線移動を安定して行うことができる。

一方、電極チップを抜き取る際、取付け軸が抜き取り開始位置から移動して、第１，第２の並設方向に沿う直線上を越えると、電極チップは、取付け軸に対してその締結を緩める方向に回転させることになる。これによって、電極チップは取付け軸への締結力が解除される。締結力が解除された電極チップは、例えば、ロボットのティーチングに基づいて、取付け軸が電極チップ挿入位置から離れることによって、シャンクから抜き取られることになる。

したがって、本発明の電極チップの抜き取り装置では、ロボットのティーチングに基づいた取付け軸の直線移動だけで、電極チップを取付け軸から抜き取ることができることから、エアや電気的な駆動を行うことなく自動化ラインに適した装置として使用でき、省エネルギー化を達成することができる。しかも装置を簡略化して構成できることから、コストも廉価にすることができる。

また、Ｖ字溝に電極チップを挿入して抜き取り開始位置とすることができるから、電極チップがＶ字溝内に挿入できる大きさであれば、電極チップの外径に制限されることはない。

さらに、本発明の電極チップの取り付け装置では、電極チップを装着する取付け軸が、シャンクを介して抵抗溶接機の溶接ガンに取付けられているタイプでも、また直接溶接ガンに取付けられているタイプであっても、適応することができる。

また、本発明の電極チップの取付け装置では、上下の取付け軸に装着されたそれぞれの電極チップに対応して抜き取ることができる。

また、チップ把持板は、弾性手段により復帰方向に付勢されているから、電極チップが抜き取られると、Ｖ字溝を瞬時に抜き取り開始位置に復帰することができる。

この際、ベース板に支持されたストッパ部材とチップ把持板に支持されたストッパ部材とを当接可能に配設し、ベース板に支持されたストッパ部材とチップ把持板に支持されたストッパ部材の当接位置を、チップ把持板の回転開始時とする原点位置に設定する。電極チップが抜き取られて、チップ把持板が復帰位置に戻る際に、ベース板に支持されたストッパ部材と把持板に支持されたストッパ部材とを当接させて原点位置に戻すことができる。チップ把持板を原点位置に復帰させることによって、原点位置が明確となって、ロボットのティーチングを容易にすることができ、連続的に繰り返しても確実に作用させることができる。

また、電極チップを把持する把持面のうち、抜き取り方向に沿った前方側に位置する一方の把持面が凹凸状に形成されて、他方の把持面より係止力を大きくしている。そのため、電極チップを効率的に把持することができ、取付け軸の移動の際に電極チップの把持面からの脱却を防止することができる。

次に、本発明の電極チップの抜き取り装置の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、この実施形態の抜き取り装置１０においては、取付け軸がシャンク１に装着しているタイプのもので説明する。しかし、これに限定するものではなく、例えば、取付け軸が、直接、溶接ガンに装着されているタイプでも適用できるものである。

図１は、電極チップの抜き取り装置（以下、抜き取り装置という）１０の全体斜視図を示すものである。シャンク１は、抵抗溶接機（ロボットという）のアームに装着された溶接ガンに上下一対に取付けられているものであり、先端には、それぞれ先端に向かって小径となるテーパ状の取り付け軸３が形成され、取付け軸３に電極チップ５が圧入して取付けられている。ロボットのアームは、ロボットの制御装置によって操作されて３軸方向に移動可能に配置されている。

図１〜５に示すように、抜き取り装置１０は、支持台Ｂに支持されたベース板１１と、ベース板１１と連結機構２０を介して平行に配置されてＶ字溝１６を形成するチップ把持板１５と、を備えている。ベース板１１には、２本の支持軸（第１の支持軸１２と第２の支持軸１３）がそれぞれ別の位置でチップ把持板１５に向かって立設されている。第１の支持軸１２は、連結機構２０を構成する後述のリンクを揺動可能に支持するための揺動中心軸１２として配置され、第２の支持軸１３は、チップ把持板１５の回転を規制するガイド軸１３として、Ｖ字溝１６と揺動中心軸１２との間に配置されている。

ベース板１１の一端側には、矩形板状のブロックが装着されていて、チップ把持板１５の原点復帰の際に、チップ把持板１５の回転を規制するストッパブロック１４として配置されている。

チップ把持板１５には揺動中心軸１２と偏心した位置に連結機構２０と連結する枢着孔１７が形成されるとともに、ガイド軸１３が係合する長孔状のガイド溝１８を形成している。枢着孔１７とガイド溝１８の中心軸線の延長線上には、Ｖ字溝１６がチップ把持板１５の外周面から内方に向かって先細りとなるように形成されるとともに、電極チップ５の外周面を把持できる大きさに形成されている。なお、チップ把持板１５は、上述のＶ字溝１６、枢着孔１７、ガイド溝１８を含んで形成されていれば、その外周形状は特に限定するものではない。実施形態のように円板状であったり、また矩形板状であったり、さらには、変形した板状に形成されていてもよい。

チップ把持板１５におけるＶ字溝１６の両側には、電極チップ５を把持する一対の把持爪１９（１９Ａ、１９Ｂ）が配置されている。それぞれの把持爪１９Ａ、１９Ｂの溝側端面は、Ｖ字溝１６内に突出するように電極チップ５に対向して配置されている。一方の爪部１９Ａは、ロボットのティーチングによって移動される電極チップ５の移動開始時に、電極チップ５によって押圧される側（図２中、上側）に配置され、他方の把持爪１９Ｂは、１９Ａと反対側（図２中、下側）に対向して配置されている。把持爪１９Ａの溝側端面は、凹凸状に形成されている。実施形態では、鋸歯状の歯部１９１が形成され、歯部１９１と対向する他方の把持爪１９Ｂの溝側端面は平面状に形成されている。歯部１９１は、Ｖ字溝１６の元部側（先細り側）に向かって傾斜するように形成されている。つまり、Ｖ字溝１６内に挿入された電極チップ５をＶ字溝１６の元部側に向かって食い込ませる方向に傾斜していることになる。なお、実施形態の把持爪１９は、チップ把持板１５の下方にＶ字溝１６を間にしてそれぞれ上下に２列の歯部１９１を並設したものを装着しているが、歯部１９１が１列のものでもよく、またチップ把持板１５を間にして両面に各１個ずつ装着してもよい。

チップ把持板１５のベース板１１側端面（下面）には、把持爪１９ＢのＶ字溝１６と反対側の位置に、ベース板１１上に支持されたストッパブロック１４に当接可能なストッパ部材３１が装着されている。ストッパ部材３１のストッパブロック１４と対向する面がストッパ面３１１であり、ストッパ面３１１がストッパブロック１４のストッパ面１４１と当接した位置が、チップ把持板５の原点位置Ｐ１に設定されている。このストッパ部材３１は、矩形板状でなく、ストッパブロック１４と当接可能であれば、ピン状に形成されてもよい。

連結機構２０は、ベース板１１に支持された揺動中心軸１２と、揺動中心軸１２とチップ把持板１５とを連結するためにリンク機構を構成している。リンク機構は、チップ把持板１５の枢着孔１７に枢着された枢軸２１と、揺動中心軸１２に一端が枢着されて他端が枢軸２１に枢着されたリンク２２と、揺動されたリンク２２を復帰する方向に付勢する弾性部材２３と、を備えて構成されている。揺動中心軸１２は、一端がベース板１１に埋設されてネジ結合で固着され、他端はチップ把持板１５の下面の直下となる位置まで延設されている。

実施形態の弾性部材２３は、図３又は図４に示すように、揺動中心軸１２に巻装された捩りコイルばねが使用されている。捩りコイルばね２３の一端２３ａは、連結軸２１におけるストッパブロック１４側と対向する側面に掛止され、他端２３ｂがストッパブロック１３における枢軸２１側に対向する面に掛止されている。なお弾性部材２３は、板バネを使用してもよい。

したがって、連結機構２０は、チップ把持板１５が枢軸２１を中心にして回転することによって枢軸２１を介してリンク２２を、揺動中心軸１２を中心に捩りコイルばね２３の付勢力に抗して揺動させることになる。

なお、ベース板１１に支持されたストッパブロック１４、チップ把持板１５に支持されたストッパ部材３１は、チップ把持板１５を一方の方向に回転させるだけでなく逆方向に回転した場合でも対応できるように、Ｖ字溝１６の中心軸線Ｐ上を間にして反対側に一対設けるようにしてもよい。

次に、上述のように構成された抜き取り装置１０の作用について、図６〜８に基づいて説明する。なお、この実施形態の抜き取り装置１０においては、抵抗溶接機の溶接ガンには、上下一対のシャンク１が装着されている。以下、各シャンク１の取付け軸３に装着された各電極チップ５のうち、上方に配置された電極チップ５を上方のシャンク１から抜き取る作用についてまず説明する。

図６に示すように、シャンク１（又は取付け軸３）は、先端に電極チップ５を装着してロボットの制御装置（以下、単にロボットともいう）でティーチングされたロボットアームの移動により、初期位置にあるチップ把持板１５のＶ字溝１６の平面視における中心軸線Ｐから外方に向かう水平延長線上の移動開始位置Ｐ０に達している。電極チップ５の位置は、その側面がＶ字溝１６に把持できる高さ位置にある。

チップ把持板１５の初期位置とは、連結機構２０が作用されていない状態、つまり、図６（ａ）に示すように、捩りコイルばね２３が自然状態にある位置、捩りコイルばね２３の一端２３ａと他端２３ｂとが最大限に開いてハの字状にある状態であり、この位置においては、ストッパ部材３１がストッパブロック１４に当接している。ガイド軸１３は、チップ把持板１５のガイド溝１８内で、摺動開始していない位置、つまり、図６（ａ）中、右端位置にある。

この状態において、図６（ａ）に示すように、ロボットのティーチングに基づいて、シャンク１を、移動開始位置Ｐ０からチップ把持板１５のＶ字溝内に向かって直線上に移動させる。そしてＶ字溝１６内に進入しつつ電極チップ５の側面を一対の把持爪１９Ａ、１９Ｂに当接させる。チップ把持板１５の初期位置における電極チップ５が挿入して爪部１９に当接された位置を、抜き取り開始位置Ｐ１又はチップ把持板１５の原点位置Ｐ１という。

なお、抜き取り装置１０においては、揺動中心軸１２の中心軸線が、Ｖ字溝１６の中心軸線Ｐ及びガイド溝１８、枢着孔１７の中心軸線と一致する位置及びその付近をチップ抜き取り領域Ｐ２とし、シャンク１の抜き取り開始位置Ｐ１（原点位置）においては、揺動中心軸１２の中心軸線が、Ｖ字溝１６の中心軸線Ｐ及びガイド溝１８、枢着孔１７の中心軸線と一致しない位置にある。

次に、図６（ｂ）に示すように、ロボットのティーチングに基づいて、シャンク１を、揺動中心軸１２とガイド軸１３の中心軸線を結ぶ方向と直交する方向（抜き取り方向）に直線上に移動する。つまり、電極チップ５が把持爪１９Ａの歯部１９１側端面を押圧する方向に移動することによって、チップ把持板１５が枢軸２１を中心にして、図６（ｂ）中、時計方向に回転する。チップ把持板１５の時計方向への回転は、枢軸２１を時計方向に回転ささせるとともに、枢軸２１に枢着されたリンク２２を、揺動中心軸１２を中心にして捩りコイルばね２３の付勢力に抗して、図６（b）中、時計方向に揺動させることになる。つまり、捩りコイルばね２３の一端２３ａを他端２３ｂに接近させるように撓ませる。この際、ガイド軸１３はチップ把持板１５のガイド溝１８内で摺動する。

この際、シャンク１が、抜き取り開始位置Ｐ１からチップ抜き取り領域Ｐ２に移動する間は、電極チップ５が、ガイド軸１３に接近する方向にあり、把持爪１９に把持された電極チップ５の直線移動に追随されて、チップ把持板１５が、図６（ｂ）中、右方向に向かって移動する。そのため、ガイド溝１８がベース板１１に支持されて固定位置にあるガイド軸１３に対して移動することになる。つまり、ガイド軸１３が、図６（ｂ）中、左方向に向かって相対的に摺動することとなる。また、チップ把持板１５に装着されたストッパ部材３１は、ベース板１１に装着されたストッパブロック１４から離隔する。

一方、抜き取り開始位置Ｐ１からチップ抜き取り領域Ｐ２に移動する間、ガイド軸１３に接近する電極チップ５には、爪部１９Ａの歯部１９１によって押圧されてクランプ力が発生する。

図７（ａ）に示すように、シャンク１がさらに直線上を移動してチップ抜き取り領域Ｐ２に達すると、電極チップ５はガイド軸１３と最接近する位置に達し、チップ抜き取り領域Ｐ２内で、電極チップ５は、ガイド軸１３から徐々に離隔する。一方、チップ把持板１５は、さらに、図７（ａ）中、枢軸２１を中心にして時計方向に回転し、リンク２２は枢軸２１の回転とともに揺動中心軸１２を中心にして、さらに時計方向に揺動する。そして捩りコイルばね２３をさらに撓ませる。ガイド軸１３は、ガイド溝１８内に沿ってさらに相対的な摺動を行って、ガイド溝１８の左端に達する。

一方、電極チップ５は、シャンク１がチップ抜き取り領域Ｐ２内において、ガイド軸１３から離れる方向に移動すると、電極チップ５におけるシャンク１の取り付け軸３に対して発生する回転力によって、電極チップ５が取付け軸３に締結されている締結力が解除される。締結力が解除された電極チップ５は把持爪１９Ａ、１９Ｂに把持されているから、この時点においては、電極チップ５をシャンク１の取り受け軸３から抜き取ることはできない。

次に、図７（ｂ）に示すように、シャンク１がロボットのティーチングに基づいて、移動ストローク端Ｐ３に達する。この位置においては、リンク２２が最大限に回転されて、捩りコイルばね２３の両端２３ａ、２３ｂを最接近させた位置になる。チップ把持板１５は、シャンク１の軸心がガイド軸１３の軸心から離れる方向に移動することによって左方向に移動された位置にあり、それに伴って、ガイド軸１３が相対的にガイド溝１８に対して右方向に摺動してガイド溝１８の右端位置に達している。電極チップ５は、図８（ａ）に示すように、取付け軸３に対して締結力が解除された状態で把持爪１９に把持されている。

シャンク１がロボットのティーチングに基づいて、図７（ｂ）に示す移動ストローク端Ｐ３から、抜き取り開始位置Ｐ１に向かって直線上に復帰移動する。シャンク１の復帰移動によって、チップ把持板１５は逆方向、図７（ｂ）中、反時計方向に回転すると、リンク２２が、反時計方向に揺動し、捩りコイルばね２３の両端２３ａ、２３ｂを広げる方向に作用させる。また、ガイド軸１３は、ガイド溝１８内を逆方向に移動し、ストッパ部材３１がストッパブロック１４に向かって接近する。

シャンク１が、抜き取り開始位置Ｐ１に復帰すると、ストッパ部材３１のストッパ面３１１がストッパブロック１４のストッパ面１４１に当接する。これによって、リンク２２、捩りコイルばね２３、ガイド溝１８が初期位置に全て復帰する。そして、シャンク１が抜き取り開始位置Ｐ１からＶ字溝１６の中心軸線Ｐ上を、チップ把持板１５から離隔することによって、図８（ｂ）に示すように、クランプ力が解除された電極チップ５がシャンク１の取付け軸３から離れて落下することになる。シャンク１は、チップ把持板１５から移動開始位置Ｐ０に戻ることになる。

なお、ロボットのティーチングを、チップ抜き取り領域Ｐ２内において、電極チップ５が取付け軸３に対する締結力を解除した直後に、連極チップ５をＶ字溝１６の中心軸線Ｐ上を外側に向かって移動させるように作用させてもよい。この場合、シャンク１がＶ字溝１６から離れる方向に移動する瞬間に、電極チップ５が取付け軸３から脱着され抜け落ちることになる。

例えば、図７（ａ）の状態で、電極チップ５がシャンク１の取付け軸３に対する締結力が解除した場合、その直後にシャンク１をＶ字溝１６から、外方に向かって離れる方向に移動すると、電極チップ５が把持爪１９から離れ、その瞬間に電極チップ５が取付け軸３から落下することになる。シャンク１の移動は、ロボットのティーチングで作用されることから、予め、締結力が解除されるチップ把持板１５の角度位置を設定しておくことによって、この作用を行うことになる。

この際、シャンク１が、Ｖ字溝１６から完全に離れると、リンク２２が、捩りコイルばね２３の付勢力によって、瞬時に初期位置に向かって回転され、チップ把持板５を反時計方向に回転させる。チップ把持板１５の逆方向への回転は、ストッパ部材３１がストッパブロック１４に衝突することによって停止される。この位置が、チップ把持板１５の原点位置Ｐ１となり、リンク２２が初期位置に復帰する。また、ガイド軸１３は、ガイド溝１８の、図６（ａ）中、右端の位置に復帰する。

次に、上下一対のシャンク１に装着された各電極チップ５のうち、下方にある電極チップ５をシャンク１の取付け軸３から抜き取る作用について説明する。なお、図６〜７に示す平面図は、下方に配置された電極チップ５を抜き取る場合も同様であるから、そのまま使用することとする。

シャンク１は、先端に電極チップ５を装着して、図６（ａ）に示すように、ロボットの制御装置（以下、単にロボットともいう）でティーチングされたロボットアームの移動により、シャンク１の移動開始位置Ｐ０に達している。電極チップ５の位置は、Ｖ字溝１６に把持できる高さ位置にある。

シャンク１は、上方の電極チップ５を抜き取る作用と同様、図６（ａ）における抜き取り開始位置Ｐ１から図７（ａ）のチップ抜き取り領域Ｐ２内に進むと、電極チップ５がシャンク１の取付け軸３に対する締結力を解除する。図９（ａ）に示すように、電極チップ５が取付け軸３に対して締結力を解除しても、シャンク１が電極チップ５から離れた位置にはなく、また、電極チップ５が把持爪１９（１９Ａ、１９Ｂ）によって把持されているため、電極チップ５は把持爪１９で把持された位置にある。

シャンク１が、チップ抜き取り領域Ｐ２内で、図７（ｂ）のストローク端Ｐ３に向かって移動する間に、図９（ｂ）に示すように、シャンク１をロボットのティーチングに基づいて下方に移動する。すると、チップ把持板１５は、リンク２２が捩りコイルばね２３の付勢力によって元の位置まで戻されることにより、瞬時に原点位置Ｐに復帰する。電極チップ５はこの間に、図９（ｃ）に示すように、把持爪１９から、離れて落下することになる。シャンク１は、さらに下方に移動して、その後、移動開始位置Ｐ０に戻ることになる。

この際、シャンク１が、Ｖ字溝１６から完全に離れる瞬間に、リンク２２が、捩りコイルばね２３の付勢力によって、瞬時に初期位置に向かって揺動され、チップ把持板５を反時計方向に回転させる。チップ把持板１５の逆方向への回転は、ストッパ部材３１がストッパブロック１４に衝突することによって停止される。この位置が、チップ把持板１５の原点位置Ｐ１となり、リンク２２が初期位置に復帰する。また、ガイド軸１３は、図６（a）に示すように、ガイド溝１８の右端の位置に復帰する。

上述のように、実施形態の抜き取り装置１０では、シャンク１が、ロボットのティーチングに基づいて、抜き取り開始位置Ｐ１から直線上に移動するだけで、電極チップ５をシャンク１の取付け軸３から抜き取ることができる。そのため、エアや電気的な駆動を行うことなく自動化ラインに適した装置として使用でき、省エネルギー化を達成することができる。しかも装置を簡略化して構成できることから、コストも廉価にすることができる。

しかも、この抜き取り装置１０では、抜き取り装置１０を支持台Ｂに、一旦、設置すれば、上下一対の電極チップを抜き取ることができることから、効率的に作業を行うことができるとともに廉価に提供することができる。

また、電極チップは、Ｖ字溝１６内に挿入されることから、Ｖ字溝１６内に挿入できる大きさであれば、電極チップ５の外径が大きく形成されたものであっても使用することができる。

また、チップ把持板１５が回転され、チップ把持板１５に連動する連結機構２０の一部となすリンク２２が、弾性手段（捩りコイルばね）２３によって、復帰位置に戻るように構成されているから、電極チップ５が抜き取られたチップ把持板１５を瞬時に初期位置に復帰させることができる。

また、チップ把持板１５の復帰の際に、チップ把持板１５側に装着されたストッパ部材３１で、ベース板１１側に装着されたストッパブロック１４に当接させることによって、チップ把持板１５の原点位置Ｐ１を確保することができ、ロボットのティーチングの際に、その設定を容易にすることができる。

さらに、電極チップ５を把持するための一対の把持爪１９には、一方の把持爪に鋸歯状の歯部１９１を形成することによって、他方の把持爪１９Ｂより電極チップに付与する係止力を大きくすることができる。そのため、電極チップ５を効率よく把持することができ、例えば、電極チップ５をチップ抜き取り開始位置Ｐ１からチップ抜き取り領域Ｐ２に移動する間に、電極チップ５がＶ字溝１６から抜け出す虞がない。そのため、電極チップ５を確実に把持することができる。

なお本発明の電極チップの抜き取り装置は、上述の形態に限定するものではない。例えば、ロボットのティーチングによるシャンク１の直線移動は、チップ把持板１５の回転駆動を伴って、電極チップ５に取付け軸３に対する捻り作用を付与できるものであれば自由に設定することができる。例えば、シャンク１の直線移動によるストローク端付近でその方向を変えてもよく、また、直線移動後に円弧状に回転させてもよい。

また電極チップは、Ｖ字溝内に挿入できる大きさであれば、電極チップの大きさに制限されることがない。

本発明の一実施形態によるチップ抜き取り装置を示す全体斜視図である。 図１におけるチップ抜き取り装置の平面図である。 図２における連結機構とベース板を主に示す平面図である。 図２におけるIV−IV断面図である。 図２におけるV矢視図である。 シャンク（電極チップ）の把持位置から移動する作用を示す作用図である。 シャンクの直線移動に対してチップ把持板がさらに回転する作用を示す作用図である。 電極チップがシャンクの取付け軸から脱着する作用を示す作用図である。 一対のシャンクのうち下方のシャンクから電極チップを圧着する作用を示す作用図である。

符号の説明

１、シャンク
３、テーパ軸
５、電極チップ
１０、電極チップ抜き取り装置
１１、ベース
１２、揺動中心軸（第１の支持軸）
１３、ガイド軸（第２の支持軸）
１５、チップ把持板
１６、Ｖ字溝
１７、枢着孔
１８、ガイド溝
１９、把持爪
１９１、歯部
２０、連結機構
２１、枢軸
２２、リンク
２３、捩りコイルばね（弾性部材）
３１、ストッパ部材
Ｐ、Ｖ字溝の中心軸線
Ｐ１、抜き取り開始位置（原点位置）
Ｐ２、チップ抜き取り領域

Claims (4)

1. 抵抗溶接機の溶接ガンに配設された取付け軸には電極チップが装着され、前記取付け軸から電極チップを抜き取る電極チップの抜き取り装置であって、
   前記電極チップの抜き取り時、抜き取り開始位置から、前記取付け軸の軸直交方向の抜き取り方向に、前記取付け軸を移動させて、前記電極チップを抜き取り可能に前記取付け軸に対して回転させて、前記電極チップの前記取付け軸に対する締結を緩める構成とし、
   前記取付け軸の軸方向にそれぞれ軸方向を沿わせて並設させる第１の支持軸と第２の支持軸とを立設させたベースと、
   該ベースにおける前記第１，２の支持軸を立設させた側に配設されて、外周面に内方に向かって狭小となるように設けられるＶ字溝を有するとともに、該Ｖ字溝の相互の内側対向面を前記電極チップの挿入時に前記電極チップの外周面を把持可能な把持面とするチップ把持板と、
   前記ベース板と前記チップ把持板とを連結するように、前記ベース板と前記チップ把持板との間に配設されるリンクと、
   を備えて構成され、
   前記ベースが、前記第１，２の支持軸を前記抜き取り方向と略直交するように並設させるとともに、前記第２の支持軸を、前記第１の支持軸より、前記抜き取り方向に沿う前記取付け軸の移動軌跡側に接近させるように配設させ、かつ、前記第１の支持軸を、前記リンクの一方の端部を回動可能に軸支する軸支部として構成し、
   前記チップ把持板が、
   前記Ｖ字溝を前記取付け軸の移動軌跡側に配置させて、
   前記Ｖ字溝から前記第１，２の支持軸を間にして離れる端部側に、前記リンクの他方の端部を回動可能に軸支する枢軸を配設させるとともに、前記第２の支持軸を嵌挿させ、かつ、外周面から内方へ向かって狭小となるＶ字溝の中心線に沿う方向に長孔状となるガイド溝、
   を備えて構成され、
   前記抜き取り開始位置が、抜き取り時の前記取付け軸の移動軌跡と前記第１，２支持軸の並設方向に沿う直線との交点より、抜き取り方向に沿った元部側の位置に配置され、
   前記ガイド溝と前記リンクとが、抜き取り開始位置に配置させた前記Ｖ字溝を、前記交点を越えて、抜き取り方向に沿って移動可能に、前記チップ把持板を前記枢軸周りに回転させつつ、前記第２支持軸を前記ガイド溝内に摺動させるように、長さ寸法を設定されて、
   前記Ｖ字溝の前記把持面相互が、前記抜き取り開始位置から前記交点までの前記取付け軸の移動時に、前記電極チップの外周面を把持して前記電極チップを前記取付け軸に対して回転可能に、相互の交差角度を設定されていることを特徴とする電極チップの抜き取り装置。
2. 前記Ｖ字溝を抜き取り開始位置に復帰させる付勢手段を備えて構成されていることを特徴とする請求項１記載の電極チップの抜き取り装置。
3. 前記チップ把持板は、前記チップ把持板に支持されたストッパ部材が前記ベース板に支持されたストッパ部材に当接することによって、原点位置に復帰されることを特徴とする請求項１又は２記載の電極チップの抜き取り装置。
4. 対向するように配置される二つの前記把持面の内、抜き取り方向に沿った前前方側に位置する一方の前記把持面が、他方の前記把持面に比べて、係止力を大きくする凹凸状に形成されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の電極チップの抜き取り装置。

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