JP2012170983A - Quality determination device of electrode chip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接ガンに保持される一対の電極チップの先端面の良否を、光センサの投光部からの光を電極チップの先端面に照射して、光センサの受光部で受光した反射光の強弱により、判定する電極チップの良否判定装置に関する。 According to the present invention, whether the tip surfaces of the pair of electrode tips held by the welding gun are good or bad is reflected by irradiating the tip surface of the electrode tip with light from the light projecting portion of the photosensor and receiving the light by the light receiving portion of the photosensor. The present invention relates to a quality determination device for an electrode tip that is determined based on the intensity of light.
従来、溶接ガンに保持される一対の電極チップは、スポット溶接を何回も行えば、先端面が磨耗し、酸化皮膜等の汚れも付着することから、チップドレッサにより、切削される。しかし、その際、汚れや細かい凹凸が奇麗に除去されていなければ、溶接不良を招くことから、良否判定装置により、電極チップの先端面の良否が判定されていた。 Conventionally, a pair of electrode tips held by a welding gun is cut by a tip dresser because spot surfaces are worn and dirt such as an oxide film adheres if spot welding is performed many times. However, at that time, if the dirt and fine irregularities are not removed cleanly, welding failure is caused. Therefore, the quality of the tip surface of the electrode tip is judged by the quality judgment device.
そして、従来の良否判定装置では、光センサの投光部からの光を電極チップの先端面に照射して、光センサの受光部で受光した反射光の強弱により、判定していた(例えば、特許文献1,2参照)。なお、この判定では、反射光が弱い光であって、反射光の光量が所定の閾値より低ければ、不良となり、反射光が強い光であって、反射光の光量が所定の閾値より高ければ、良としていた。
And in the conventional pass / fail judgment device, the tip surface of the electrode chip is irradiated with the light from the light projecting portion of the photosensor, and the judgment is made based on the intensity of the reflected light received by the light receiving portion of the photosensor (for example, (See
しかし、特許文献1に記載の良否判定装置では、一対の電極チップを上下で対向させるように配置させて使用され、そして、光センサの投光部と受光部とが、上下方向で対向する上電極チップと下電極チップとの間の、上電極チップの先端面の直下に配置されていた。そのため、上電極チップからのゴミや水滴が落下して光センサの投光部や受光部に付けば、その後の判定が行えなくなる場合があり、投光部や受光部を清掃する等のメンテナンスが必要となって、手間無く長期間にわたって使用する点に、改善の余地があった。
However, in the quality determination device described in
なお、水滴は、溶接ガンの内部に冷却水を流しており、大気中の水蒸気が凝固して電極チップに付着する等により、発生していた。 Water droplets were generated by flowing cooling water through the inside of the welding gun, and water vapor in the atmosphere solidified and adhered to the electrode tips.
また、特許文献2に記載の良否判定装置では、光センサの投光部と受光部とが、上電極チップの左右両側に離れて配置されており、上記の不具合は発生し難い。しかし、特許文献2の良否判定装置では、光センサの投光部と受光部とが、電極チップの両側で相互に離れるとともにそれぞれ据付台に取り付けられており、良否判定装置における投光部と受光部とを配設する検査部が、大型化していた。また、下電極チップの良否だけを判定して、その良否により、上電極チップの良否を推定していた。そのため、上電極チップの先端面が不良であれば、その後に溶接不良を生じさせてしまう虞れがある。勿論、上電極チップの先端面も判定できるように、もう一つ、光センサを設けて、上電極チップの先端面の良否を判定することも考えられるが、一層、検査部の大型化を招いてしまう。
Moreover, in the quality determination apparatus described in
本発明は、上述の課題を解決するものであり、手間無く使用できるとともに、光センサの投,受光部を配設させる検査部をコンパクトに構成できる電極チップの良否判定装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide an electrode chip pass / fail judgment device that can be used without any trouble and that can be configured compactly with an inspection part for arranging a light-projecting and light-receiving part of an optical sensor. And
<請求項1の説明>
本発明に係る良否判定装置は、溶接ガンに保持される一対の電極チップが、ワークに当接する先端面から元部側にかけて拡径するように、形成され、
電極チップの先端面の良否を、光センサの投光部からの光を先端面に照射して、光センサの受光部で受光した反射光の強弱により、判定する電極チップの良否判定装置であって、
光センサが、一対の電極チップ相互の先端面を上下で対向するように配置させた際の上側の上電極チップの先端面の良否判定用の上側用光センサと、下側の下電極チップの先端面の良否判定用の下側用光センサと、の二組使用され、
良否判定時に相互に接近させる上電極チップと下電極チップとの周囲に、上側用,下側用光センサの投光部及び受光部と、上側用,下側用光センサの投光部及び受光部を保持するホルダと、を備えてなる検査部、を配設させる構成として、
上側用光センサの投光部と受光部とが、上電極チップと下電極チップとの上下で対向する先端面相互間の対向スペース内に侵入させずに、対向スペースの周りで、上電極チップの先端面に対し、電極チップの軸心を中心線として相互に線対称の斜め上向きに、先端のレンズ部を向けた配置として、ホルダに保持され、
下側用光センサの投光部と受光部とが、対向スペース内に侵入させずに、対向スペースの周りで、下電極チップの先端面に対し、電極チップの軸心を中心線として相互に線対称の斜め下向きに、先端のレンズ部を向けた配置として、ホルダに保持され、
ホルダが、少なくとも対向スペースを空けるように、貫通孔を設け、かつ、貫通孔の周囲を囲む部位で、上側用,下側用光センサの投光部及び受光部を、保持する構成としていることを特徴とする。
<Explanation of
The quality determination device according to the present invention is formed such that the pair of electrode tips held by the welding gun expands from the front end surface contacting the workpiece to the base portion side,
The quality of the electrode tip is determined by irradiating the tip surface with light from the light projecting portion of the photosensor and determining the strength of the reflected light received by the light receiving portion of the photosensor. And
When the optical sensor is disposed so that the tip surfaces of the pair of electrode chips face each other vertically, the upper photosensor for determining the quality of the tip surface of the upper electrode tip on the upper side and the lower electrode chip on the lower side Two sets of optical sensors for the lower side for determining the quality of the tip surface are used,
Around the upper electrode chip and the lower electrode chip that are brought close to each other at the time of pass / fail judgment, the light projecting unit and the light receiving unit of the upper and lower photosensors, and the light projecting unit and the light receiving unit of the upper and lower photosensors As a configuration for disposing an inspection unit comprising a holder for holding the unit,
The upper electrode chip around the facing space without causing the light projecting portion and the light receiving portion of the upper photosensor to enter the facing space between the upper and lower tip surfaces facing each other vertically. The tip end surface of the electrode tip is held in the holder as an arrangement in which the lens portion at the tip is directed obliquely upward and symmetrically about the axis of the electrode tip as a center line,
The light projecting portion and the light receiving portion of the lower photosensor are not intruded into the facing space, but are mutually centered around the facing space with respect to the tip surface of the lower electrode tip, with the axis of the electrode tip as the center line. It is held in the holder as an arrangement with the lens part at the tip facing the line-symmetrical diagonally downward,
The holder is configured to hold the light projecting portion and the light receiving portion of the upper side and lower side photosensors at a site surrounding the through hole so as to provide at least an opposing space. It is characterized by.
本発明に係る良否判定装置では、良否判定時における上電極チップと下電極チップとが接近して上下で対向する際、上側用,下側用光センサが、それぞれ、投光部から対応する先端面に光を照射して、受光部で反射した光を受光する。そして、それらの反射光の強弱が、所定の閾値より上であれば、良と判定し、下であれば不良と判定する。 In the pass / fail determination apparatus according to the present invention, when the upper electrode chip and the lower electrode chip approach each other at the time of pass / fail determination, the upper and lower photosensors respectively correspond to the tips corresponding from the light projecting unit. The surface is irradiated with light, and the light reflected by the light receiving unit is received. If the intensity of the reflected light is above a predetermined threshold, it is determined as good, and if it is below, it is determined as defective.
そして、これらの上側用,下側用光センサは、それぞれ、検査部の投光部と受光部とを、対向スペース内に侵入させずに、対向スペースの周りで、ホルダに保持させている。さらに、ホルダも、少なくとも上下で対向する先端面相互間に対向スペースを空けるように、貫通孔を設けて、貫通孔の周囲を囲む部位で、上側用,下側用光センサの投光部及び受光部を保持する構成としている。 And these optical sensors for upper side and lower side respectively hold | maintain the light projection part and light-receiving part of a test | inspection part in the holder around opposing space, without making it penetrate | invade in opposing space. Further, the holder is also provided with a through hole so as to provide a space between the tip surfaces opposed at the top and bottom, and surrounds the periphery of the through hole. The light receiving unit is held.
そのため、上電極チップの先端側に付着しているゴミや水滴が落下しても、それらのゴミや水滴は、拡径部を伝って、先細りの先端面の部位から落下することとなり、貫通孔を通過する。その結果、上側用,下側用光センサの投光部及び受光部には、それらのゴミや水滴が付着し難くなって、上側用,下側用光センサの投光部及び受光部を清掃する等のメンテナンスが不要となり、手間無く、長期間にわたって、良否判定装置を使用することが可能となる。 Therefore, even if dust and water droplets adhering to the tip side of the upper electrode tip fall, the dust and water droplets will fall from the tapered tip surface portion through the enlarged diameter portion, and the through hole Pass through. As a result, the dust and water droplets are less likely to adhere to the light projecting portion and the light receiving portion of the upper and lower photosensors, and the light projecting portion and the light receiving portion of the upper and lower photosensors are cleaned. This eliminates the need for maintenance and the like, and makes it possible to use the pass / fail judgment device over a long period of time.
また、上側用,下側用光センサの投光部及び受光部は、上下で対向する上電極チップと下電極チップとの先端面相互の間の対向スペースの周囲、すなわち、ホルダの貫通孔の周囲の部位に、保持されている。換言すれば、上側用,下側用光センサの投光部及び受光部が、一つの環状のホルダに保持されて、保持部位を共用できることから、検査部は、その構造をシンプルでコンパクトに構成できる。また、貫通孔の内周面に先端のレンズ部を露出させて配置させる際、その貫通孔の内周面を、極力、対向スペースに侵入しない状態で、対向スペースに接近させる配置とすれば、一層、ホルダ自体をコンパクトに構成できて、検査部は、上下で対向している電極チップの先端面相互の周囲で、コンパクトに配置できることとなる。 Further, the light projecting portion and the light receiving portion of the upper and lower photosensors are arranged around the opposing space between the tip surfaces of the upper electrode chip and the lower electrode chip, which are vertically opposed to each other, that is, the through hole of the holder. It is held in the surrounding area. In other words, the light projecting part and the light receiving part of the upper and lower photosensors are held by a single annular holder, and the holding part can be shared, so the inspection part has a simple and compact structure. it can. Also, when the lens portion at the tip is exposed and arranged on the inner peripheral surface of the through hole, the inner peripheral surface of the through hole is arranged as close to the opposing space as possible without entering the opposing space. In addition, the holder itself can be made compact, and the inspection section can be arranged compactly around the tip surfaces of the electrode chips facing vertically.
したがって、本発明に係る電極チップの良否判定装置では、手間無く使用できるとともに、光センサの投,受光部を配設させる検査部をコンパクトに構成できる。 Therefore, in the electrode chip quality determination device according to the present invention, it can be used without any trouble, and the inspection unit in which the projection and the light receiving unit of the optical sensor are arranged can be made compact.
<請求項2の説明>
また、上側用,下側用光センサの投光部及び受光部は、上側用光センサの投,受光部を下側用光センサの投,受光部より下方に配置させつつ、上下方向で重なるように配置させて、ホルダに保持させることが望ましい。
<Explanation of
In addition, the light projecting unit and the light receiving unit of the upper and lower photosensors overlap in the vertical direction while the light projecting unit and the light receiving unit of the upper photosensor are disposed below the light projecting and receiving unit of the lower photosensor. It is desirable that the holder is arranged and held by the holder.
このような構成では、まず、上側用光センサの投,受光部と下側用光センサの投,受光部が、相互に、上下で重なって配置されることから、重なった面と直交する水平方向には、上側用,下側用光センサの投,受光部が配置されず、その部分のホルダの奥行き寸法を小さくコンパクトにできる。 In such a configuration, since the light projecting / receiving unit of the upper photosensor and the light projecting / receiving unit of the lower photosensor are disposed so as to overlap each other, the horizontal direction orthogonal to the overlapping surface In the direction, the projecting and receiving portions of the upper and lower photosensors are not arranged, and the depth of the holder at that portion can be made small and compact.
さらに、このような構成では、上側用光センサの投,受光部が下側用光センサの投,受光部より下方に配置されており、上側用光センサの投,受光部の光跡と下側用光センサの投,受光部の光跡とが、上側用光センサの投,受光部と下側用光センサの投,受光部との上下で重なった面と直交する水平方向から見て、相互にクロスする状態となる。すなわち、上記と上下を逆にする場合、換言すれば、上側用光センサの投,受光部を下側用光センサの投,受光部より上方に配置させる場合、に比べて、上記の構成では、光跡のクロスする分、ホルダの上下方向の厚さ寸法を小さくできて、ホルダの上下方向の寸法をコンパクトできる。 Furthermore, in such a configuration, the light projecting and receiving portions of the upper photosensor are disposed below the light projecting and receiving portions of the lower photosensor, and the light traces and lower light of the upper photosensor are projected and received. Seen from the horizontal direction where the light traces of the light sensor for the side and the light trace of the light receiving part are perpendicular to the surfaces of the light sensor for the upper side, the light projecting part and the light sensor for the lower side, , They will cross each other. That is, when the above is reversed upside down, in other words, in the above configuration, compared to the case where the upper optical sensor throwing and receiving unit is disposed above the lower photosensor throwing and receiving unit. The thickness dimension in the vertical direction of the holder can be reduced by the amount of crossing of the light trace, and the vertical dimension of the holder can be made compact.
したがって、上記の構成では、ホルダの上下方向の厚さ寸法や、センサ相互の重なった方向と直交するホルダの奥行き寸法を小さくすることができて、一層、検査部をコンパクトに構成できる。 Therefore, in the above configuration, the thickness dimension in the vertical direction of the holder and the depth dimension of the holder perpendicular to the direction in which the sensors overlap each other can be reduced, and the inspection section can be further compactly configured.
<請求項3の説明>
さらに、ホルダには、上電極チップと下電極チップとの先端面の良否判定時における先端面相互の接近時、各拡径部を受け止め可能に、上電極チップと下電極チップとの各拡径部に対応した凹形状とした受け座、を設け、受け座の中央に、貫通孔を配設することが望ましい。
<Explanation of
In addition, the holder can receive the respective enlarged diameter portions when the tip surfaces approach each other when determining whether the tip surfaces of the upper electrode tip and the lower electrode tip are good or bad. It is desirable to provide a receiving seat having a concave shape corresponding to the portion, and to provide a through hole in the center of the receiving seat.
このような構成では、良否判定時、上電極チップと下電極チップとを相互に接近させて、ホルダの対応する受け座に各拡径部を当てれば、上電極チップと下電極チップとの各先端面が、貫通孔の上下の開口付近に、安定して配置される。すなわち、上側用,下側用光センサの投光部,受光部に対する上,下電極チップの各先端面の配置位置を、判定毎に安定させることができ、その結果、良否判定の精度を向上させることができる。 In such a configuration, when determining the quality, the upper electrode tip and the lower electrode tip are brought close to each other, and each enlarged diameter portion is applied to the corresponding receiving seat of the holder. The front end surface is stably disposed in the vicinity of the upper and lower openings of the through hole. That is, it is possible to stabilize the arrangement positions of the tip surfaces of the upper and lower electrode tips with respect to the light projecting portion and the light receiving portion of the upper and lower photosensors for each determination, and as a result, the accuracy of the quality determination is improved. Can be made.
<請求項4の説明>
さらにまた、上側用,下側用光センサの投,受光部は、それぞれ、先端のレンズ部を、ガラス製とすることが望ましい。すなわち、投,受光部の先端のレンズ部は、ポリカーボネイト等の合成樹脂製とすることもできるが、ホウ素シリカガラス等のガラス製とすれば、耐油性に優れ、また、汚れを拭き取る清掃時等に傷付き難いことから、上側用,下側用光センサの耐久性を向上させることができる。
<Explanation of Claim 4>
Furthermore, it is desirable that the projection and light receiving portions of the upper and lower photosensors are made of glass at the tip lens portion. That is, the lens part at the tip of the light emitting / receiving part can be made of synthetic resin such as polycarbonate, but if it is made of glass such as boron silica glass, it is excellent in oil resistance and is used for cleaning to remove dirt. Therefore, the durability of the upper and lower photosensors can be improved.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態の良否判定装置Mは、図1に示すように、順次送られてくるワークW1,W2…をスポット溶接する多関節の溶接ロボット1の近傍に配置されて、磨耗した電極チップの切削後における先端面の良否を判定するように、配設されている。そして、実施形態の場合、良否判定装置Mは、電極チップを切削するチップドレッサ18に配設される検査部Sと、溶接ロボット1の動作を制御する制御装置3に配設される判定部Jと、を備えて構成されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the quality determination device M of the embodiment performs multi-joint welding for spot welding workpieces W1, W2,. It arrange | positions in the vicinity of the
なお、溶接ロボット1のアーム2の先端には、図1,2に示すように、溶接ガンとしてのサーボガン5が取り付けられて、サーボガン5は、一対の電極チップ11(11U,11B)を相互に対向するシャンク7,8に嵌め込んでいる。このサーボガン5は、汎用のものであり、一対の電極チップ11を保持したシャンク7,8相互を、溶接時等に、サーボモータ6によって、シャンク7,8の対向方向に沿って移動可能としている。電極チップ11の移動は、サーボモータ6のみならず、アーム2を移動させるサーボモータ(図符号省略)も作動させて、各シャンク7,8を移動させることとなる。また、サーボガン5は、サーボモータ6や図示しないサーボモータに、エンコーダが内蔵されており、シャンク7,8や電極チップ11の配置位置を検知できて、電極チップ11の位置制御や加圧力制御等を行なうことができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
そして、溶接ロボット1の移動区域内には、良否判定装置Mの他に、電極チップ11の交換時に使用済みの電極チップ11を各シャンク7,8から取り外す図示しないチップ抜き装置、新たな電極チップ11を各シャンク7,8に取り付ける図示しないチップ供給装置、及び、交換前における磨耗したり汚れたりした消耗時に電極チップ11を切削するチップドレッサ18、が配設されている。
Further, in the moving area of the
さらに、溶接ロボット1の移動区域の近傍には、図1に示すように、制御装置3が配設されており、この制御装置3は、電極チップ11へ流す電流を調整したり、電流を流すサイクル等を調整する溶接制御、あるいは、溶接ロボット1、サーボガン5、チップドレッサ18、図示しないチップ抜き装置等の動作制御も行っており、さらに、実施形態の場合、既述したように、良否判定装置Mの判定部Jも、構成している。
Further, as shown in FIG. 1, a
なお、チップドレッサ18は、図1〜3に示すように、ハウジング19内に、サーボモータ21の作動により回転するカッタ20を収納させて、溶接作業中における電極チップ11の交換前の状態での消耗した電極チップ11(11U,11B)の先端11aを切削できるように、設定されている。チップドレッサ18の使用時には、各電極チップ11を、シャンク7,8の各先端に取り付けた状態で、チップドレッサ18の上下からカッタ20の上下面に押し付けて、サーボモータ21の作動によるカッタ20の回転により、切削することとなる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
実施形態の場合、電極チップ11は、図6に示すように、直径D0を16mmとして、カッタ20の回転による切削によって適正に切削された際には、先端11aの形状として、先端面11bに直径D1を6mmとする円形の略平坦面が形成され、かつ、先端面11bから円柱状の元部11d側にかけて、半径Rを8mmとした曲線状に拡径する拡径部11cが形成されるように、設定されている。ちなみに、磨耗時の電極チップ11は、拡径部11cが電極チップ11の軸方向に沿う長さを短くさせて、先端面11bが広がるようになる。そして、回転するカッタ20により切削されれば、電極チップ11は、先端11aに、図6に示すような拡径部11cと先端面11bとが形成されることとなる。
In the case of the embodiment, as shown in FIG. 6, the
また、図1,2に示すように、チップドレッサ18のハウジング19は、取付プレート65によって検査部Sを保持し、そして、上下方向に配設固定された支持板14に、ばね17等を介在させて、上下移動可能に支持されている。支持板14には、上下に所定距離離隔されて、支持ブラケット15,15が、二列並設され、上下一対の支持ブラケット15,15には、相互を連結するように支持ロッド16が上下方向に配設され、各支持ロッド16に二つずつのばね(圧縮コイルばね)17が外装されて、さらに、上下二つのばね17,17間にハウジング19のブラケット19aが配設されている。そのため、チップドレッサ18は、検査部Sとともに、ばね17,17に支持されて、復元可能に上下に移動するように、配設されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
良否判定装置Mは、図1,3,6に示すように、一対の電極チップ11,11相互の先端面11bを上下で対向するように接近させて配置させた際の上側の上電極チップ11Uの先端面11bの良否判定用の上側用光センサ23と、下側の下電極チップ11Bの先端面11bの良否判定用の下側用光センサ33と、の二組使用されるように、構成されている。そして、良否判定装置Mは、既述したように、チップドレッサ18に配設される検査部Sと、制御装置3に配設される判定部Jと、を備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 6, the pass / fail judgment device M has an
検査部Sは、良否判定時に相互に接近させる上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの周囲に、配設可能に、取付プレート65を利用して、チップドレッサ18のハウジング19に取付固定されている。そして、検査部Sは、図3〜6に示すように、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37と、投光部26,36及び受光部27,37を保持するホルダ40と、を備えて構成されている。さらに、検査部Sは、ホルダ40の左右両縁から前面側を覆うカバー50、ホルダ40の後方に連なってホルダ40を保持するネック52、ネック52の後方に連なってネック52を保持するボディ54、及び、ボディ54をハウジング19に取付固定する取付プレート65、を備えて構成されている。ホルダ40、カバー50、ネック52、ボディ54、及び、取付プレート65は、ねじ止め手段により、相互に連結されている。なお、実施形態の場合、取付プレート65は、ハウジング19と一体的に形成されている。
The inspection unit S is mounted and fixed to the
また、実施形態の場合、上側用光センサ23と下側用光センサ33とは、それぞれ、LEDを光源とした光ファイバセンサを利用して構成されており、判定部Jに、LED、アンプ部、さらには、受光した光量が所定の閾値より高いか低いかを比較する比較回路、比較した結果を表示する出力回路、を配設させている。実施形態では、LEDとして赤外線を発光するものを使用している。また、出力回路は、図1に示すように、判定表示部72で良否を表示するように構成されている。この判定表示部72には、上電極チップ11Uの先端面11bが溶接に好適である場合(受光部27で受光する光量が所定の閾値より高い場合)に点灯するOKランプ72a、受光部27で受光する光量が所定の閾値より低い場合に点灯するNGランプ72b、下電極チップ11Bの先端面11bが溶接に好適である場合(受光部37で受光する光量が所定の閾値より高い場合)に点灯するOKランプ72c、及び、受光部37で受光する光量が所定の閾値より低い場合に点灯するNGランプ72d、が配設されている。
In the case of the embodiment, each of the upper side
また、実施形態では、良否判定において不良と判定されても、制御装置3が、判定部Jの出力回路からの不良の信号を入力して、少なくとも1回はチップドレッサ18で電極チップ11を切削し直して、再度、良否を判定し、その判定時、再度、不良と判定されれば、図示しないチップ抜き装置やチップ供給装置にサーボガン5を移動させて、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとを共に交換し、次の溶接作業に移行するように構成されている。
In the embodiment, even if it is determined to be defective in the pass / fail determination, the
なお、判定部Jのアンプ部では、上側用光センサ23と下側用光センサ33との二つずつの投光部26,33と受光部27,37との相互干渉を防いで、誤作動を防止するように、上側用光センサ23と下側用光センサ33との発光周期を相互にずらすように構成されている。
Note that the amplifier unit of the determination unit J malfunctions by preventing mutual interference between the two light projecting
また、実施形態の場合、溶接ロボット1の動作中では、上側用光センサ23と下側用光センサ33とは、常時、投光部26,33から光を照射し、かつ、受光部27,37で、受光できるように設定されている。勿論、実施形態と相違して、チップドレッサ18による切削後の良否判定毎に、投光部26,33から光を照射するように構成してもよい。
In the case of the embodiment, during the operation of the
そして、これらの判定部Jでの上側用光センサ23と下側用光センサ33との構成は、アンプ部等を含めて、公知のものであり、それらの説明を省き、本願の特徴である検査部Sでの投光部26,33と受光部27,37との配置構造について、詳しく説明する(図4〜8参照)。
And the structure of the upper side
まず、上側用光センサ23の投光部26と受光部27とは、図6〜8に示すように、良否判定時の上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの上下で対向する先端面11b,11b相互間の対向スペースH0内に侵入させずに、対向スペースH0の周りで、上電極チップ11Uの先端面11bに対し、斜め上向きに向けるように配置されて、ホルダ40の取付孔45,46に収納保持されている。実施形態の場合、投光部26と受光部27とは、略円柱状として、投光部26で照射した光を先端面11bで反射させて受光部27で受光できるように、先端のレンズ部26a,27aを、上電極チップ11Uの先端面11bの中央11buに向けている。詳しくは、投光部26と受光部27とは、相互の軸心U1,U2が、中央11buを相互の交点とし、かつ、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの軸心Xを中心線として、線対称となるように、配設されている。さらに、実施形態の場合、投光部26と受光部27とは、軸心U1,U2相互を直交交差させるように、配設されている。
First, as shown in FIGS. 6 to 8, the
なお、対向スペースH0は、良否判定時の接近した上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの上下で対向する先端面11b,11b相互間のスペースであり、先端面11bにおける拡径部11cとの境界となる外周縁の肩部11beまでの円柱状のスペースである。
The facing space H0 is a space between the upper and lower tip surfaces 11b and 11b facing each other in the vertical direction of the
また、下側用光センサ33の投光部36と受光部37とは、図6〜8に示すように、対向スペースH0内に侵入させずに、対向スペースH0の周りで、下電極チップ11Bの先端面11bに対し、斜め下向きに向けるように配置されて、ホルダ40の取付孔47,48に収納保持されている。実施形態の場合、投光部36と受光部37とは、略円柱状として、投光部36で照射した光を先端面11bで反射させて受光部37で受光できるように、先端のレンズ部36a,37aを、下電極チップ11Bの先端面11bの中央11bbに向けている。詳しくは、投光部36と受光部37とは、相互の軸心B1,B2が、中央11bbを相互の交点とし、かつ、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの軸心Xを中心線として、線対称となるように、配設されている。さらに、実施形態の場合、投光部36と受光部37とは、軸心B1,B2相互を直交交差させるように、配設されている。
Further, as shown in FIGS. 6 to 8, the
なお、実施形態のレンズ部26a,27a,36a,37aは、ホウ素シリカガラス等のガラス製としたボールレンズから構成されている。
In addition, the
そして、ホルダ40は、少なくとも対向スペースH0を空けるように、円形に開口させた貫通孔41を設け、かつ、貫通孔41の周囲を囲む部位(周壁部)42で、上側用光センサ23と下側用光センサ33との投光部26,36及び受光部27,37を、取付孔45,46,47,48を利用して、保持する構成としている。
The
さらに、実施形態の場合、取付孔45,46が、取付孔47,48の下方で、ホルダ40の左右方向に沿った貫通孔41の中心Oを通る縦断面で、上下で重なるように配置されている。すなわち、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37が、上側用光センサ23の投光部26,受光部27を下側用光センサ33の投光部36,受光部37より下方に配置させつつ、上下方向で重なるように(平面視で重なるように)配置されて、ホルダ40に保持されている。
Further, in the case of the embodiment, the mounting
さらにまた、ホルダ40は、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの先端面11bの良否判定時における先端面11b,11b相互の接近時、各拡径部11c,11cを受け止め可能に、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの各拡径部11c,11cに対応した凹形状とした受け座43,44、を備え、受け座43,44の中央に、貫通孔41を配設している。
Furthermore, the
実施形態の場合、貫通孔41は、図7,8に示すように、内径dを、先端面11bの直径D1(6φ)より大きな8φとし、貫通孔41の長さ寸法Lを約11mmとしている。なお、実施形態の場合、受け座43,44で受け止めた上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの先端面11b相互の離隔距離SLが、長さ寸法Lより小さな約10mm(詳しくは9.89mm)としている。換言すれば、良否判定時に、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの先端面11b相互が、確実に、貫通孔41内に侵入して、対向するように、受け座43,44の中央の貫通孔41の内径dを、先端面11bの直径D1より大きくしており、その結果、受け座43,44で受け止めた上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの先端面11b相互の離隔距離SLが、長さ寸法Lより小さな寸法となる。
In the case of the embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, in the through
検査部Sに設けられたカバー50は、投光部26,36や受光部27,37から延びる光ファイバー25,28,35,38を隠して、ホルダ40に取り付けらている。
The
そして、光ファイバー25,28,35,38は、ネック52、ボディ54の挿通孔56を通り、可撓性を有したチューブ62,63に覆われて、判定部Jまで延びている。
The
また、検査部Sは、工場エアを利用可能なニップル60をボディ54の後端面に配置させ、さらに、ニップル60から貫通孔41まで延びるエア孔58を貫通させており、適宜、貫通孔41内のゴミを、工場エアを利用して、除去できるように構成されている。
Further, the inspection unit S arranges a
実施形態の良否判定装置Mの使用状態を説明すると、まず、溶接ロボット1が所定回数のスポット溶接を行えば、制御装置3が、サーボガン5を移動させて、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとを、チップドレッサ18を利用して切削する。そして、切削後の先端面11bの良否を判定するように、制御装置3が、サーボガン5を移動させつつ、所定のサーボモータ6や図示しないサーボモータを作動させて、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとを、上下で対向させ、さらに、電極チップ11の軸心Xを貫通孔41との中心Oに一致させつつ、相互に接近させて、良否判定装置Mの検査部Sにおけるホルダ40の上下の受け座43,44に、各拡径部11cを当てる。
The usage state of the quality determination device M of the embodiment will be described. First, when the
この時、良否判定装置Mでは、上側用光センサ23,下側用光センサ33が、それぞれ、投光部26,36から対応する先端面11b,11bに光を照射して、受光部27,37で反射した光を受光する。そして、それらの反射光の強弱が、所定の閾値より上であれば、判定部Jで良と判定し、下であれば不良と判定する。具体的に述べれば、上電極チップ11Uや下電極チップ11Bの先端面11bが溶接に好適である場合には、受光部27,37で受光する光量が所定の閾値より高いことから、OKランプ72a,72cが点灯し、逆に、受光部27,37で受光する光量が所定の閾値より低い場合には、NGランプ72b,72dが点灯する。
At this time, in the pass / fail determination apparatus M, the upper
なお、実施形態の場合には、常時、投光部26,36から光が照射されており、通常時に、既に、NGランプ72b,72dが点灯しており、サーボガン5が、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの拡径部11cをホルダ40の受け座43,44に押し付けた際の所定時間(約0.3〜0.5秒程度)の間で、先端面11bが良好であれば、OKランプ72a,72cが点灯することとなる。
In the case of the embodiment, light is always emitted from the
そして、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bの先端面11bが溶接に適すれば、制御装置3は、溶接ロボット1を次の溶接作業を行うように動作させ、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの少なくとも一方が、不良と判定されれば、制御装置3が、判定部Jの出力回路からの不良の信号を入力して、少なくとも1回はチップドレッサ18で上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとを切削し直して、再度、良否を判定し、その判定時、良と判定されれば、次の溶接作業に移行し、再度、不良と判定されれば、図示しないチップ抜き装置やチップ供給装置にサーボガン5を移動させて、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとを共に交換し、次の溶接作業に移行する。
If the
そして、実施形態の良否判定装置Mの検査部Sでは、図6に示すように、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36と受光部27,37が、対向スペースH0内に侵入させずに、対向スペースH0の周りで、ホルダ40に保持されている。さらに、ホルダ40も、少なくとも上下で対向する先端面11b,11b相互間に対向スペースH0を空けるように、貫通孔41を設けて、貫通孔41の周囲を囲む周壁部42で、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37を保持する構成としている。
And in the inspection part S of the quality determination apparatus M of embodiment, as shown in FIG. 6, the
そのため、上電極チップ11Uの先端11a側に付着しているゴミや水滴DW(図6参照)が落下しても、それらのゴミや水滴DWは、拡径部11cを伝って、先細りの先端面11bの部位から落下することとなり、貫通孔41を通過する。その結果、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37には、それらのゴミや水滴DWが付着し難くなって、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37を清掃する等のメンテナンスが不要となり、手間無く、長期間にわたって、良否判定装置Mを使用することが可能となる。
Therefore, even if dust or water droplets DW (see FIG. 6) adhering to the
また、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37は、上下で対向する上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの先端面11b,11b相互の間の対向スペースH0の周囲、すなわち、ホルダ40の貫通孔41の周囲の周壁部42に、保持されている。換言すれば、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37が、一つの環状のホルダ40に保持されて、保持部位を共用できることから、検査部Sは、その構造をシンプルでコンパクトに構成できる。また、貫通孔41の内周面42aに先端のレンズ部26a,27a,36a,37aを露出させて配置させる際、その貫通孔41の内周面42aを、極力、対向スペースH0に侵入しない状態で、対向スペースH0に接近させる配置とすれば、一層、ホルダ40自体をコンパクトに構成できて、検査部Sは、上下で対向している電極チップ11,11の先端面11b,11b相互の周囲で、コンパクトに配置できることとなる。
Further, the
特に、実施形態の場合には、投光部26,36や受光部27,37の先端、すなわち、レンズ部26a,27a,36a,37aが、上下で対向する電極チップ11,11の元部11dより外方に離れるように位置せず、極力、対向スペースH0に接近して、上下で対向する電極チップ11,11の拡径部11c,11c相互間のスペースH1に侵入するように、配置されている。なお、このスペースH1は、円柱状の対向スペースH0の周囲を囲む円筒状のスペースである。
In particular, in the case of the embodiment, the tip portions of the
したがって、実施形態の電極チップの良否判定装置Mでは、手間無く使用できるとともに、光センサの投光部26,36と受光部27,37を配設させる検査部Sを、コンパクトに構成できる。
Therefore, the electrode chip quality determination device M of the embodiment can be used without any trouble, and the inspection unit S in which the
また、実施形態では、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37が、上側用光センサ23の投光部26,受光部27を下側用光センサ33の投光部36,受光部37より下方に配置させつつ、上下方向で重なるように配置させて、ホルダ40に保持されている。
In the embodiment, the
このような構成では、まず、上側用光センサ23の投光部26,受光部27と下側用光センサ33の投光部36,受光部37が、相互に、上下で重なって配置されることから、重なった面(実施形態では左右方向に沿った縦断面となる)と直交する水平方向には、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37が配置されず、その部分のホルダ40の奥行き寸法BL(実施形態では前後方向の寸法となる、図7参照)を小さくコンパクトにできる。
In such a configuration, first, the
さらに、このような構成では、上側用光センサ23の投光部26,受光部27が下側用光センサ33の投光部36,受光部37より下方に配置されている。そのため、図6に示すように、上側用光センサ23の投光部26から照射されて上電極チップ11Uの先端面11bで反射し、そして、受光部27で受光する光の跡(光跡)BLUと、下側用光センサ33の投光部36から照射されて下電極チップ11Bの先端面11bで反射し、そして、受光部37で受光される光の跡(光跡)BLBと、は、上側用光センサ23の投光部26,受光部27と下側用光センサ33の投光部36,受光部37との上下で重なった面と直交する水平方向から見て、レンズ部26a,36a付近やレンズ部27a,37a付近で、相互にクロスする状態となる。すなわち、上記と上下を逆にする場合、換言すれば、上側用光センサ23の投光部26,受光部27を下側用光センサ33の投光部36,受光部37より上方に配置させる場合、に比べて、上記の構成では、光跡BLU、BLBのクロスする寸法CL分、投・受光部を保持するホルダ40の上下方向の厚さ寸法Tを可及的に小さくできて、ホルダ40の上下方向の寸法をコンパクトできる。
Further, in such a configuration, the
したがって、実施形態では、ホルダ40の上下方向の厚さ寸法Tや、センサ相互の重なった面と直交するホルダ40の奥行き寸法BLを小さくすることができて、一層、検査部Sをコンパクトに構成できる。
Therefore, in the embodiment, the thickness dimension T of the
さらに、実施形態では、ホルダ40に、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの先端面11b,11bの良否判定時における先端面11b,11b相互の接近時、各拡径部11c,11cを受け止め可能に、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの各拡径部11cに対応した凹形状とした受け座43,44、を設け、受け座43,44の中央に、貫通孔41を配設している。
Further, in the embodiment, the
そのため、実施形態では、良否判定時、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとを相互に接近させて、ホルダ40の対応する受け座43,44に各拡径部11cを当てれば、上電極チップ11Uと下電極チップ11Bとの各先端面11bが、貫通孔41の上下の開口付近に、安定して配置される。すなわち、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37に対する上電極チップ11U,下電極チップ11Bの各先端面11bの配置位置を、判定毎に安定させることができて、良否判定の精度を向上させることができる。換言すれば、判定毎に、投光部26と受光部27との軸心U1,U2相互の交点を先端面11bの中央11buに合致させ、かつ、投光部36と受光部37との軸心B1,B2相互の交点を先端面11bの中央11bbに合致させることができて、各受光部27,38が的確に反射光を受光できて、良否判定の精度を向上させることができる。
Therefore, in the embodiment, when the quality determination is made, the
さらにまた、実施形態では、上側用光センサ23,下側用光センサ33の投光部26,36及び受光部27,37は、それぞれ、先端のレンズ部26a,27a,36a,37aを、ホウ素シリカガラス等のガラス製としている。すなわち、先端のレンズ部26a,27a,36a,37aは、ポリカーボネイト等の合成樹脂製とすることもできるが、ホウ素シリカガラス等のガラス製とすれば、耐油性に優れ、また、汚れを拭き取る清掃時等に傷付き難いことから、上側用光センサ23,下側用光センサ33の耐久性を向上させることができる。
Furthermore, in the embodiment, the
なお、実施形態では、上側用光センサ23と下側用光センサ33との投光部26,36を、貫通孔41の中心Oを中心線として、同じ側に配置させたが、投光部26,36は、相互に反対側に配置させてもよい。
In the embodiment, the
また、実施形態では、上側用光センサ23,下側用光センサ33では、光源を赤外線を照射するLEDを使用したが、他の可視光等を照射したり、あるいは、レーザ光を照射するものを使用してもよい。
In the embodiment, the upper side
5…(溶接ガン)サーボガン、
11…電極チップ、
11U…上電極チップ、
11B…下電極チップ、
11b…(電極チップの)先端面、
11c…(電極チップの)拡径部、
11d…(電極チップの)元部、
23…上側用光センサ、
26…(上側用光センサの)投光部、
26a…レンズ部、
27…(上側用光センサの)受光部、
27a…レンズ部、
33…下側用光センサ、
36…(下側用光センサの)投光部、
36a…レンズ部、
37…(下側用光センサの)受光部、
37a…レンズ部、
40…ホルダ、
41…貫通孔、
42…(貫通孔の周囲の部位)周壁部、
42a…内周面、
43,44…受け座、
M…良否判定装置、
S…検査部、
J…判定部、
X…(電極チップの)軸心、
H0…(先端面11b間の)対向スペース。
5 ... (Welding gun) Servo gun,
11 ... electrode tip,
11U ... Upper electrode tip,
11B ... lower electrode tip,
11b ... (front end surface of electrode tip),
11c ... enlarged diameter part (of electrode tip),
11d ... the base of the electrode tip,
23 ... Optical sensor for upper side,
26: Light projecting unit (of the upper side optical sensor),
26a ... lens part,
27 ... Light receiving part (of the upper side optical sensor),
27a ... Lens part,
33 ... lower side optical sensor,
36 ... Light projecting part (of the lower side optical sensor),
36a ... Lens part,
37 ... light receiving part (of the lower side optical sensor),
37a ... lens part,
40 ... Holder,
41 ... through hole,
42 ... (part around the through-hole) peripheral wall,
42a ... inner peripheral surface,
43, 44 ...
M: Pass / fail judgment device,
S ... Inspection department,
J: Determination unit,
X ... axis of electrode tip
H0 ... Opposite space (between the end faces 11b).
Claims (4)
前記電極チップの前記先端面の良否を、光センサの投光部からの光を前記先端面に照射して、前記光センサの受光部で受光した反射光の強弱により、判定する電極チップの良否判定装置であって、
前記光センサが、一対の前記電極チップ相互の前記先端面を上下で対向するように配置させた際の上側の上電極チップの先端面の良否判定用の上側用光センサと、下側の下電極チップの先端面の良否判定用の下側用光センサと、の二組使用され、
良否判定時に相互に接近させる前記上電極チップと前記下電極チップとの周囲に、前記上側用,下側用光センサの前記投光部及び前記受光部と、前記上側用,下側用光センサの前記投光部及び前記受光部を保持するホルダと、を備えてなる検査部、を配設させる構成として、
前記上側用光センサの前記投光部と前記受光部とが、前記上電極チップと前記下電極チップとの上下で対向する前記先端面相互間の対向スペース内に侵入させずに、前記対向スペースの周りで、前記上電極チップの先端面に対し、前記電極チップの軸心を中心線として相互に線対称の斜め上向きに、先端のレンズ部を向けた配置として、ホルダに保持され、
前記下側用光センサの前記投光部と前記受光部とが、前記対向スペース内に侵入させずに、前記対向スペースの周りで、前記下電極チップの先端面に対し、前記電極チップの軸心を中心線として相互に線対称の斜め下向きに、先端のレンズ部を向けた配置として、前記ホルダに保持され、
前記ホルダが、少なくとも前記対向スペースを空けるように、貫通孔を設け、かつ、該貫通孔の周囲を囲む部位で、前記上側用,下側用光センサの前記投光部及び前記受光部を、保持する構成としていることを特徴とする電極チップの良否判定装置。 A pair of electrode tips held by the welding gun is formed so as to expand in diameter from the front end surface contacting the workpiece to the base portion side,
The quality of the tip of the electrode chip is judged based on the intensity of the reflected light received by the light receiving portion of the photosensor by irradiating the tip surface with light from the light projecting portion of the photosensor. A determination device,
When the optical sensor is disposed so that the distal end surfaces of the pair of electrode chips are opposed to each other vertically, an upper optical sensor for determining the quality of the distal end surface of the upper upper electrode chip, and a lower lower portion Two sets of the lower side optical sensor for pass / fail judgment of the tip surface of the electrode tip are used,
Around the upper electrode chip and the lower electrode chip that are brought close to each other at the time of pass / fail judgment, the light projecting unit and the light receiving unit of the upper and lower photosensors, and the upper and lower photosensors And a holder for holding the light projecting unit and the light receiving unit, and a configuration for disposing an inspection unit,
The light projecting unit and the light receiving unit of the upper optical sensor do not enter the facing space between the tip surfaces facing the top and bottom surfaces of the upper electrode chip and the lower electrode chip. Around the tip surface of the upper electrode tip, the tip of the lens part is held obliquely upward and symmetrically about the axis of the electrode tip as a center line, and held by the holder,
The light projecting portion and the light receiving portion of the lower photosensor are not intruded into the facing space, but around the facing space with respect to the tip surface of the lower electrode tip. It is held by the holder as an arrangement in which the lens portion at the tip is directed obliquely downward with line symmetry with respect to the center as a center line,
The holder is provided with a through-hole so as to open at least the facing space, and at the portion surrounding the periphery of the through-hole, the light projecting unit and the light receiving unit of the upper and lower photosensors, An electrode chip pass / fail judgment device characterized by having a configuration of holding.
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