JP2018043272A

JP2018043272A - 電極チップ取付装置

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Publication number: JP2018043272A
Application number: JP2016179644A
Authority: JP
Inventors: 雄平小山; Yuhei Koyama
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2018-03-22
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Abstract

【課題】冷却水ホースがチップホルダから延出しているか否かに関わらず、セットされた電極チップをチップホルダに確実に取り付けることができる電極チップ取付装置を提供すること。【解決手段】電極チップ取付装置１は、開口部３６０から電極チップ９０側に向けて先細る形状の第１テーパー部３１０及び第２テーパー部３２０と、電極チップ９０側とその反対側を連通し、冷却水ホース６０が通る大きさの径に形成される連通孔３３と、が形成されるとともに連通孔３３を通って軸方向に平行な分割面１００で分割された第１半体３１と第２半体３２に分割可能に構成されるガイド部材２０と、チップホルダ５０がガイド部材２０の第１テーパー部３１０及び第２テーパー部３２０に電極チップ９０の反対側から押し込まれると、第１半体３１と第２半体３２を離間させてチップホルダ５０を電極チップ９０側に通過させる離間機構としての連結軸３５と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電極チップをチップホルダに取り付ける溶接装置用の電極チップ取付装置に関する。

従来、所定位置にセットされた交換用の電極チップに、予め電極チップを外した状態の溶接ガンの先端部を押し込むことで、新しい電極チップを溶接ガン先端部に取り付ける溶接装置用の電極チップ取付装置が知られている。この種の技術を開示するものとして例えば特許文献１がある。特許文献１には、いわゆるＣ型ガンの先端部に対向配置される１対の電極チップを取り付ける電極チップの自動取替え方法及び装置について記載されている。

特開平３−１８４６７３号公報

ところで、溶接用の電極チップは溶接電流が流れることによって非常に発熱するため、その内部に冷却水を流すものが一般的である。電極チップの先端部裏面に冷却水を効率的に供給し、先端部の冷却を活発に行うことが重要であり、冷却水ホースの先端部は溶接チップ先端部裏面の近傍まで延びる構成をとることが一般的である。

特許文献１に示されるような軸方向の長さが短い電極チップの場合、ガンアームに配置されるチップホルダから電極チップを取り外しても冷却水ホースがチップホルダの外側に延び出たままになることは少ない。しかし、軸方向が比較的長い電極チップの場合、電極チップを取り外した状態のチップホルダから冷却水ホースが外側に延び出たままになることがある。チップホルダから延出する冷却水ホースの位置や向きによっては、チップホルダを電極チップに嵌め込むときに冷却水ホースが噛み込んだりして電極チップの取り付けが妨げられるおそれがあった。

本発明は、冷却水ホースがチップホルダから延出しているか否かに関わらず、セットされた電極チップをチップホルダに確実に取り付けることができる電極チップ取付装置を提供することを目的とする。

本発明は、中空部（例えば、後述の中空部５５）を有し、前記中空部に冷却水を流す冷却水ホース（例えば、後述の冷却水ホース６０）が配置される筒状のチップホルダ（例えば、後述のチップホルダ５０）と、前記チップホルダの先端に着脱自在に取り付けられ、前記冷却水ホースから冷却水が流されるウォータージャケット（例えば、後述のウォータージャケット９５）を有する電極チップと、を備える溶接装置（例えば、後述の溶接ガン５）の前記電極チップを前記チップホルダに取り付けるための電極チップ取付装置（例えば、後述の電極チップ取付装置１）であって、前記チップホルダに装着前の前記電極チップが置かれる台座部（例えば、後述の台座部１０，２１０）と、前記台座部に置かれた前記電極チップの基端側に配置されるガイド部材（例えば、後述のガイド部材２０）と、を備え、前記ガイド部材は、前記電極チップと反対側の面に前記チップホルダの先端部よりも大きく形成される開口部（例えば、後述の開口部３６０）から前記電極チップ側に向けて先細る形状のガイド面部（例えば、後述の第１テーパー部３１０，第２テーパー部３２０）と、前記ガイド面部の前記電極チップ側に配置され、前記台座部にセットされた前記電極チップの基端部に対応する位置で前記ガイド部材の前記電極チップ側とその反対側を連通する連通孔（例えば、後述の連通孔３３）と、が形成されるとともに、前記連通孔を通って前記電極チップの軸方向に平行な分割面（例えば、後述の分割面１００）で分割された第１分割体（例えば、後述の第１半体３１）と第２分割体（例えば、後述の第２半体３２）に分割可能に構成され、前記連通孔は、前記冷却水ホースが通る大きさの径で形成されており、前記チップホルダが前記ガイド面部に前記電極チップの反対側から押し込まれると、前記第１分割体と前記第２分割体を離間させて前記チップホルダを前記電極チップ側に通過させる離間機構（例えば、後述の連結軸３５）を更に備える電極チップ取付装置に関する。

これにより、チップホルダの先端から延び出る冷却水ホースが、チップホルダの軸線から偏芯していたとしても、チップホルダよりも先にガイド面に接触した後、連通孔を貫通して電極チップの基端部に案内される。従って、冷却水ホースが電極チップのウォータージャケットに入らず、チップホルダと電極チップの間に噛み込むような事態を確実に防止できる。溶接装置によるチップホルダの移動だけで電極チップを当該チップホルダに装着することができるので、電極チップを自動で取り付けるためのシンプルで効率的な構成を実現できる。

前記電極チップ取付装置は、前記電極チップ取付装置は、前記台座部に置かれた前記電極チップの少なくとも先端部の上方を覆うカバー部材（例えば、後述のカバー部材４０）を更に備えることが好ましい。

これにより、電極チップ取付装置の台座部にセットされた電極チップへのスパッタ等の付着をカバー部材によって防止できる。

前記溶接装置は、前記チップホルダがそれぞれ配置され、溶接時にワークに対して加圧力を作用させる一対のガンアーム（例えば、後述のガンアーム５Ａ，５Ｂ）を有し、前記一対のガンアームのうち、前記電極チップの取付作業の対象ではないもう一方の前記ガンアーム（例えば、後述のガンアーム５Ｂ）の先端部（例えば、後述の電極チップ９０の先端部９１）が前記電極チップ取付装置に当接した状態で、一対の前記ガンアームの加圧力を作用させて前記電極チップが未装着の前記チップホルダを前記電極チップ側に押し込むことが好ましい。

これにより、溶接時にワークを加圧する機能を有するガンアームの加圧力（握力）を利用してチップホルダと電極チップの装着作業を行うことができる。

前記電極チップ取付装置は、前記台座部に置かれた前記電極チップの少なくとも先端部の上方を覆うカバー部材（例えば、後述のカバー部材４０）を更に備え、前記カバー部材によって前記台座部に置かれた前記電極チップの移動を規制し、前記電極チップの取付作業の対象ではないもう一方の前記ガンアームの先端部が、前記カバー部材に当接した状態で、一対の前記ガンアームの加圧力を作用させることが好ましい。

これにより、カバー部材の姿勢を他側のガンアームで補助することができるため、カバー部材の姿勢を保持するために必要な力を低減できる。例えば、軸方向位置決め部材がアクチュエータによってその位置を保持する構成の場合、アクチュエータの小型化を実現できる。

本発明の電極チップ取付装置によれば、冷却水ホースがチップホルダから延出しているか否かに関わらず、セットされた電極チップをチップホルダに確実に取り付けることができる。

本発明の一実施形態に係る電極チップ取付装置を用いて電極チップをホルダに取り付ける様子を模式的に示す断面図である。本実施形態の電極チップ取付装置を示す正面図である。本実施形態の電極チップ取付装置の位置決め部の形状を示す正面断面図である。本実施形態の電極チップ取付装置のガイド部材とチップホルダの接触前の様子を模式的に示す平面断面図である。本実施形態の電極チップ取付装置のガイド部材とチップホルダの接触時の様子を模式的に示す平面断面図である。本実施形態の電極チップ取付装置のガイド部材によりチップホルダに電極チップが装着された様子を模式的に示す平面断面図である。本実施形態の電極チップ装着完了後にガンアームによって装着後の電極チップがガイド部材から離れる様子を模式的に示す拡大正面図である。変形例の電極チップ取付装置を用いて電極チップをホルダに取り付ける様子を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電極チップ取付装置１を用いて電極チップ９０をチップホルダ５０に取り付ける様子を模式的に示す断面図（図２Ｃ−Ｃ断面相当）である。図１に示す電極チップ取付装置１は、一対のガンアーム５Ａ，５Ｂを有する溶接ガン５に用いられるスポット溶接用のものであり、溶接ガン５は一対のガンアーム５Ａ，５ＢがＣ字状に構成されるいわゆるＣ型ガンである。

まず、溶接ガン５及び電極チップ９０の構成について説明する。図１の電極チップ取付装置１の正面側には、溶接ガン５が備える一側のガンアーム５Ａに配置される電極チップ９０未装着のチップホルダ５０が示されており、紙面右側には他側のガンアーム５Ｂに配置される電極チップ９０装着中のチップホルダ５０が示されている。

溶接ガン５は、ロボットアーム（図示省略）等により、ガンアーム５Ａ，５Ｂを目標位置に移動させることができるようになっている。一対のガンアーム５Ａ，５Ｂは、各チップホルダ５０の電極チップ９０を介して溶接対象のワークを両側から挟持し、所定の加圧力を加える加圧機構（図示省略）を備える。

各ガンアーム５Ａ，５Ｂに配置されるチップホルダ５０は、中空部５５を有する有底の筒状に形成される。チップホルダ５０の先端には、中空部５５と外部を連通するとともに電極チップ９０の基端部９２を嵌め込む嵌合部５６が形成される。

チップホルダ５０の中空部５５は軸方向に延びており、その内部空間には同じく軸方向に延びる冷却水ホース６０が配置される。本実施形態の冷却水ホース６０は、チップホルダ５０の基端側から先端側に延びており、中空部５５、嵌合部５６を通ってチップホルダ５０の外側に延び出ている。従って、電極チップ９０未装着のチップホルダ５０の先端からは冷却水ホース６０のホース先端部６１が飛び出る状態になる。なお、本実施形態のホース先端部６１は、その先端面が軸方向に直交する面に対して傾斜する切り口（先細形状）に形成されている。

各チップホルダ５０に装着される電極チップ９０は、同じ形状のものが用いられる。電極チップ９０は、その内部に冷却水ホース６０から冷却水が供給されるウォータージャケット９５を備える。ウォータージャケット９５は、電極チップ９０の基端側の端面から先端側に軸方向で延びる内部空間であり、電極チップ９０がチップホルダ５０に装着されている状態では冷却水ホース６０のホース先端部６１が収容される空間になる。

電極チップ９０は、その基端部９２の外周面が基端側に進むに従って狭まるテーパー状になっており、溶接ガン５のチップホルダ５０に嵌合する電極チップ側嵌合部として機能する。

溶接ガン５は、一対のガンアーム５Ａ，５Ｂのそれぞれに電極チップ９０が取り付けられた状態でスポット溶接を行う。溶接ガン５は、各チップホルダ５０に装着され、対向する状態の電極チップ９０の先端部９１で複数の鋼板等の金属部材を重ね合わせたワークを挟んで加圧し、所定以上の加圧力を維持した状態で当該電極チップ９０間に電流を流すことでワークを溶接する。冷却水ホース６０は、冷却媒体としての冷却水の供給源（図示省略）に接続されており、チップホルダ５０に取り付けられた電極チップ９０のウォータージャケット９５に冷却水を供給して電極チップ９０の先端部９１の冷却を行う。冷却水ホース６０が電極チップ９０のウォータージャケット９５に深く入り込む構成になっているので、電極チップ９０の先端部９１の温度を積極的に冷却できるようになっている。

次に、チップホルダ５０に電極チップ９０を取り付ける電極チップ取付装置１の構成について説明する。図２は、本実施形態の電極チップ取付装置１を示す正面図である。図３は、本実施形態の電極チップ取付装置１の位置決め部１１の形状を示す正面断面図であり、図１のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下の説明において図２の正面視を基準に方向を説明する。本明細書における正面視は、電極チップ取付装置１にセットされた電極チップ９０の基端側から電極チップ取付装置１を見たときの視点である（なお、図２においては、電極チップ９０は後述するガイド部材２０の背面側に位置する）。図２の正面視を基準に左右方向、上下方向を説明する。また、前後方向は、電極チップ取付装置１に対して電極チップ９０を取り付ける対象のチップホルダ５０が移動する方向であり、電極チップ取付装置１にセットされた電極チップ９０の軸方向と同じ方向である。前後方向の前側が電極チップ取付装置１の背面側であり、後側が電極チップ取付装置１の正面側である。また、単に軸方向といった場合は電極チップ取付装置１にセットされる電極チップ９０の軸方向を意味し、軸方向手前側とは電極チップ９０の基端側（図２における紙面手前側）のことも意味し、軸方向奥側とは電極チップ９０の先端側（図２における紙面奥側）のことを意味する。

本実施形態の電極チップ取付装置１は、複数の電極チップ９０をセット可能な台座部１０と、セットされた電極チップ９０を覆うカバー部材４０と、台座部１０にセットされた電極チップ９０をガイドする複数のガイド部材２０と、を主要な構成として備える。

台座部１０は、その上部に電極チップ９０をセットするための位置決め部１１が設けられる。図３に示すように、位置決め部１１には、電極チップ９０の周面の形状に応じた凹部１２が左右方向に複数形成されており、複数の電極チップ９０を同時にセット可能になっている。電極チップ９０は、凹部１２によって左右方向の移動が規制される。

また、台座部１０における電極チップ９０をセットする位置には近接センサ１５が埋設されており、位置決め部１１の凹部１２にセットされた電極チップ９０の有無や正しい姿勢で置かれているかを検出可能になっている。近接センサ１５の位置は電極チップ９０の有無を判定できる場所に適宜変更することができる。

次に、カバー部材４０について説明する。カバー部材４０は、台座部１０の軸方向奥側に配置される。カバー部材４０は、台座部１０に配置されるアクチュエータ（図示省略）に連結されている。アクチュエータは、油圧シリンダ、エアシリンダ、モータ等の駆動源を備える駆動機構である。カバー部材４０は、このアクチュエータによって電極チップ９０の先端部９１の上方を覆うカバー位置と、電極チップ９０から離間する離間位置（図１の鎖線に示す位置）と、の間を移動可能になっている。

本実施形態のカバー部材４０は、台座部１０にセットされた電極チップ９０よりも奥側で上方に立ち上がる壁部４１と、壁部４１の上端から電極チップ９０の先端部９１を覆うように延び出る庇部４２と、庇部４２の先端から台座部１０にセットされた電極チップ９０側に突出する押さえ部４３と、を備える。

壁部４１は、カバー位置にある状態で、その軸方向手前側の面４１０が台座部１０にセットされた電極チップ９０の先端部９１に当接し、電極チップ９０の軸方向の位置決めを行う軸方向位置決め部材として機能する。本実施形態では、先端部９１が上方に傾斜する電極チップ９０の形状に合わせて台座部１０の背面側上部に上方に向かうに従って正面側に傾斜するカバー受け面１１１が形成されている。このカバー受け面１１１にカバー部材４０の当接面４１３が当接することで、カバー部材４０の壁部４１が軸方向手前側に傾くように、カバー部材４０のカバー位置及びその形状が設定されている。

また、壁部４１の軸方向奥側の面４１１には、他側のガンアーム５Ｂのチップホルダ５０に装着された電極チップ９０の先端部９１が当接する受け面４１２が形成される。壁部４１の軸方向奥側の面４１１がガンアーム５Ｂから加圧力を受けることでも、カバー部材４０の姿勢がカバー位置で適切に保持され、後述するガイド部材２０を用いた電極チップ９０の装着作業をスムーズに行うことができるようになっている。

庇部４２は、カバー部材４０がカバー位置にある状態では、電極チップ９０の少なくとも先端部９１の上方を覆うように構成される。これによって、溶接作業等で生じるスパッタが飛散しても庇部４２によって台座部１０にセットされた電極チップ９０が保護される。

押さえ部４３は、カバー位置にある状態で、台座部１０にセットされた電極チップ９０の上部に接触し、電極チップ９０の上下方向の位置を決める上下方向位置決め部材として機能する。

このように、カバー部材４０は、電極チップ９０の位置を決める軸方向位置決め部材としての機能も有する。カバー部材４０が離間位置に移動すると、カバー部材４０と電極チップ９０の接触が解除され、位置決めが解除されることになる。

また、本実施形態のカバー部材４０は、左右方向に幅広な形状で構成される。カバー部材４０によってカバーできる範囲は、左右方向に並ぶ複数のガイド部材２０にセットされる全ての電極チップ９０に対応している。これによって、一つのカバー部材４０によって台座部１０にセットされた全ての電極チップ９０の先端部９１の上方を覆うとともに位置決めを行うことができるようになっている。

次に、ガイド部材２０について説明する。図２に示すように、ガイド部材２０は、本実施形態のガイド部材２０は、基台２１と、第１半体３１と、第２半体３２と、連結軸３５と、付勢機構２３と、を備える。

図２に示すように、基台２１は、締結部材としてのボルト２２によって台座部１０の前面に固定される。基台２１は、ガイド部材２０の各部品が配置されるベースであり、台座部１０に対して独立した部品であってもよいし、一体的な部品であってもよい。図１では、基台２１が台座部１０の一体的な部品として図示されている。

第１半体３１と第２半体３２は、２つ１組の部材であり、チップホルダ５０及び該チップホルダ５０から延び出る冷却水ホース６０を電極チップ９０のウォータージャケット９５に案内するガイド面部を形成する部材である。第１半体３１と第２半体３２の分割面１００は、上下方向かつ電極チップ９０の軸方向に沿う面となっている。

第１半体３１の基端部３１２と第２半体３２の基端部３２２が軸方向で互いに重なり合う形状となっており、この重なり合う部分に連結軸３５が挿通されて基台２１に固定される（図１参照）。第１半体３１と第２半体３２は、連結軸３５を回動軸として、第１半体３１の先端部３１１と第２半体３２の先端部３２１が対面する閉鎖位置から互いに離れるように回動可能になっている。

基台２１には、第１半体３１の先端部３１１と第２半体３２の先端部３２１が互いに近づくように付勢力を付与する付勢機構２３が内蔵される。これにより、第１半体３１と第２半体３２は、待機時は互いの先端部３１１，３２１が左右方向で対面し、第１半体３１と第２半体３２の隙間が最も小さい閉鎖位置にある状態となる。なお、付勢機構２３は、例えばバネ等の弾性部材を用いたものであり、コイルバネやねじりバネを用いる構造等、ばね（弾性部材）の種類や連結構造等は適宜の方式を採用することができる。

第１半体３１の先端部３１１には第１テーパー部３１０が形成され、第２半体３２の先端部３２１には第２テーパー部３２０が形成される。第１テーパー部３１０と第２テーパー部３２０は、第１半体３１と第２半体３２が閉鎖位置にある状態で、軸方向手前側の端面で開口し、軸方向奥側に向かって狭まるすり鉢（略円錐）状の面を形成する。

また、第１半体３１の第１テーパー部３１０の軸方向奥側には軸方向視で半円状の第１切欠き部３１３が形成され、第２半体３２の第２テーパー部３２０の軸方向奥側には軸方向視で半円状の第２切欠き部３２３が形成される（図２及び図５参照）。第１切欠き部３１３と第２切欠き部３２３は、第１半体３１と第２半体３２が閉鎖位置にある状態で、第１テーパー部３１０と第２テーパー部３２０によって形成されるすり鉢状の底部に相当する部分から軸方向奥側に貫通する連通孔３３を形成する。連通孔３３は、ガイド部材２０の軸方向手前側の空間と奥側の空間を連通する連通孔３３を形成する。

図４Ａ〜図４Ｃを参照して電極チップ９０を取り付けるときのガイド部材２０の動き及び各部の大きさの関係について説明する。

図４Ａは、本実施形態の電極チップ取付装置１のガイド部材２０とチップホルダ５０の接触前の様子を模式的に示す平面断面図であり、図１のＢ−Ｂ断面に相当する。図４Ａに示すように、電極チップ９０未装着の状態では、チップホルダ５０の先端からは冷却水ホース６０のホース先端部６１が延び出ている。なお、図１に示すように、電極チップ９０の取付作業では、カバー部材４０が電極チップ９０の位置を決めるカバー位置に移動している。また、溶接ガン５の電極チップ９０を取り付ける対象となるガンアーム５Ａとは異なる方の電極チップ９０装着中のガンアーム５Ｂが、カバー部材４０の壁部４１の軸方向奥側の面４１１に形成される受け面４１２に当接又は対向する位置に配置される。なお、ガンアーム５Ｂは、電極チップ９０を装着していない状態で受け面４１２に当接又は対向する位置に配置してもよい。

本実施形態のガイド部材２０は、チップホルダ５０の先端部５１の外形の直径Ａよりも第１テーパー部３１０と第２テーパー部３２０によるガイド面の開口部３６０（軸方向手前側のテーパーの始端部）の直径Ｂが大きくなるように形成されている。チップホルダ５０の大きさよりもガイド面の開口部３６０が大きく形成されることにより、ガイド面の開口部３６０でチップホルダ５０が引っ掛かることなくスムーズに軸方向奥側に進むことができる。また、開口部３６０がチップホルダ５０よりも大きく形成されているので、チップホルダ５０の内部から延び出る冷却水ホース６０を確実に第１テーパー部３１０又は第２テーパー部３２０に接触させて、連通孔３３側へ導くことができる。

図４Ｂは、本実施形態の電極チップ取付装置１のガイド部材２０とチップホルダ５０の接触時の様子を模式的に示す平面断面図（Ｂ−Ｂ断面相当）である。図４Ｂに示すように、冷却水ホース６０は、そのホース先端部６１が第１テーパー部３１０又は第２テーパー部３２０に案内されるので、チップホルダ５０が第１テーパー部３１０又は第２テーパー部３２０に接触する時点で連通孔３３を通って電極チップ９０の内部空間（ウォータージャケット９５）に侵入する状態となる。

ガイド部材２０は、第１切欠き部３１３と第２切欠き部３２３によって形成される連通孔３３の直径Ｄが、冷却水ホース６０の直径Ｃよりも大きくなるように構成されている。また、連通孔３３の直径は、電極チップ９０の中空部（ウォータージャケット９５）の直径Ｅよりも小さくなるように構成されている。電極チップ９０は、そのウォータージャケット９５の開口端が連通孔３３の軸方向奥側に連通するように配置されており、連通孔３３を通過した冷却水ホース６０のホース先端部６１がガイド部材２０の軸方向奥側で確実に電極チップ９０の内部に入り込むようになっている。即ち、冷却水ホースの直径Ｃ＜連通孔３３の直径Ｄ＜ウォータージャケット９５の開口端の直径Ｅの関係を成立させることにより、チップホルダ５０から延び出るホース先端部６１を電極チップ９０の内側に確実に案内できる構成が実現されている。

図４Ｃは、本実施形態の電極チップ取付装置１のガイド部材２０によりチップホルダ５０に電極チップ９０が装着された様子を模式的に示す平面断面図（Ｂ−Ｂ断面相当）である。チップホルダ５０がガイド部材２０に接触した状態（図４Ｂに示す状態）から更にチップホルダ５０が軸方向奥側に進行すると、第１テーパー部３１０と第２テーパー部３２０がチップホルダ５０によって左右方向の外側（矢印の方向）にそれぞれ押される。

チップホルダ５０から加えられる力によって、第１半体３１の先端部３１１と第２半体３２の先端部３２１が連結軸３５を回動中心として離れるように離間し、チップホルダ５０が軸方向奥側に進行可能となる。ガンアーム５Ａにより、電極チップ９０の基端部９２が嵌合部５６に嵌まる位置までチップホルダ５０が軸方向奥側に更に押し込まれる。

本実施形態の嵌合作業では、ロボットアームの力の他に、１対のガンアーム５Ａ，５Ｂが溶接時にワークを挟持する加圧力を付与するための握力（上述の加圧機構による加圧力）も利用する。図１に示すように、電極チップ９０の先端部９１はカバー部材４０の壁部４１の軸方向手前側の面４１０に当接している。そして、壁部４１の裏側である軸方向奥側の面４１１には他側のガンアーム５Ｂの電極チップ９０の先端部９１が接触している。この状態で、溶接時にワークを加圧するときと同様に、１対のガンアーム５Ａ，５Ｂの各チップホルダ５０に配置される電極チップ９０を互いに近付ける方向に加圧力を加える。

カバー部材４０は、その裏側（軸方向奥側の面４１１）でガンアーム５Ｂによって支持されながらガンアーム５Ａによるチップホルダ５０を押し込む力を受け止めることができる。なお、ガンアーム５Ｂ側の電極チップ９０のカバー部材４０への接触位置が多少ずれていたとしても、ガンアーム５Ａ，５Ｂのクランプの振り込みによって適切な位置に修正される。

ガンアーム５Ｂの補助により、カバー部材４０がチップホルダ５０の押し込みに負けて後ろ側に倒れることがなく、カバー部材４０だけでガンアーム５Ａによる荷重を受ける必要もないので、嵌合時にカバー部材４０の姿勢をカバー位置で保持するために必要な力も小さくなり、上述のアクチュエータの小型化も達成できる。また、カバー部材４０の当接面４１３が台座部１０のカバー受け面１１１に当接することで、カバー部材４０が位置決めされる。チップホルダ５０から受ける力は、ここで台座部１０により受けとめられるので、カバー部材４０のアクチュエータで受ける必要がなくなっている。

図５は、本実施形態の電極チップ９０装着完了後にガンアーム５Ａによって装着後の電極チップ９０がガイド部材２０から離れる様子を模式的に示す拡大正面図である。なお、図５では、チップホルダ５０やガンアーム５Ａの図示は省略している。

電極チップ９０の嵌合作業が完了した後、上述のアクチュエータによってカバー部材４０を離間位置に移動させる。カバー部材４０が離間位置に移動した状態で、溶接ガン５がガンアーム５Ａを上方に移動させると、チップホルダ５０の移動に伴って第１半体３１と第２半体３２がいったん左右方向に離間し、電極チップ９０装着済みのチップホルダ５０が電極チップ取付装置１から離間する。ガイド部材２０の第１半体３１と第２半体３２は、付勢機構２３の付勢力によって閉鎖位置に戻る。これにより、電極チップ９０の取付作業が完了する。なお、ガンアーム５Ｂへの電極チップ９０の取付作業も同様の手順で行うことができる。

以上説明した本実施形態の電極チップ取付装置１によれば、以下のような効果を奏する。即ち、電極チップ取付装置１は、チップホルダ５０に装着前の電極チップ９０が置かれる台座部１０と、台座部１０に置かれた電極チップ９０の基端側に配置されるガイド部材２０と、を備える。
ガイド部材２０は、電極チップ９０と反対側の面にチップホルダ５０の先端部５１よりも大きく形成される開口部３６０から電極チップ９０側に向けて先細る形状のガイド面部としての第１テーパー部３１０及び第２テーパー部３２０と、第１テーパー部３１０及び第２テーパー部３２０の電極チップ９０側に配置され、台座部１０にセットされた電極チップ９０の基端部に対応する位置でガイド部材２０の電極チップ９０側とその反対側を連通する連通孔３３と、が形成されるとともに、連通孔３３を通って軸方向に平行な分割面１００で分割された第１半体３１と第２半体３２に分割可能に構成される。また、連通孔３３は、冷却水ホース６０が通る大きさの径で形成される。
そして、電極チップ取付装置１は、チップホルダ５０が第１テーパー部３１０及び第２テーパー部３２０に電極チップ９０の反対側から押し込まれると、第１半体３１と第２半体３２を離間させてチップホルダ５０を電極チップ９０側に通過させる離間機構としての連結軸３５を更に備える。
これにより、チップホルダ５０の先端から延び出る冷却水ホース６０が、チップホルダ５０の軸線から偏芯していたとしても、チップホルダ５０よりも先に第１テーパー部３１０及び第２テーパー部３２０に接触した後、連通孔３３を貫通して電極チップ９０の基端部９２に案内される。従って、冷却水ホース６０が電極チップ９０のウォータージャケット９５に入らず、チップホルダ５０と電極チップ９０の間に噛み込むような事態を確実に防止できる。溶接ガン５によるチップホルダ５０の移動だけで電極チップ９０を当該チップホルダ５０に装着することができるので、電極チップ９０を自動で取り付けるためのシンプルで効率的な構成を実現できる。

また、本実施形態のカバー部材４０は、台座部１０に置かれた電極チップ９０の少なくとも先端部９１の上方を覆うように構成される。
これにより、電極チップ取付装置１の台座部１０にセットされた電極チップ９０へのスパッタ等の付着をカバー部材４０によって防止できる。

また、本実施形態の溶接ガン５は、チップホルダ５０がそれぞれ配置され、溶接時にワークに対して加圧力を作用させる一対のガンアーム５Ａ，５Ｂを有し、一対のガンアーム５Ａ，５Ｂのうち、電極チップ９０の取付作業の対象ではないもう一方のガンアーム５Ｂの電極チップ９０の先端部９１が電極チップ取付装置１に当接した状態で、一対のガンアーム５Ａ，５Ｂの加圧力を作用させてチップホルダ５０を電極チップ９０側に押し込む。
これにより、溶接時にワークを加圧する機能を有するガンアーム５Ａ，５Ｂの加圧力（握力）を利用してチップホルダ５０と電極チップ９０の装着作業を行うことができる。

また、本実施形態の電極チップ取付装置１は、台座部１０に置かれた電極チップ９０の軸方向先端側への移動を規制する位置に配置されるカバー部材４０を更に備え、電極チップ９０の取付作業の対象ではないもう一方のガンアーム５Ｂの電極チップ９０の先端部９１が、カバー部材４０における位置決めされる電極チップ９０の先端部９１が当接する軸方向手前側の面４１０の裏側の軸方向奥側の面４１１に当接した状態で、一対のガンアーム５Ａ，５Ｂの加圧力を作用させる。
これにより、カバー部材４０の位置決めを他側のガンアーム５Ｂで補助することができるため、位置決めに必要な力を低減できる。本実施形態のように、カバー部材４０がアクチュエータによってその位置を保持する構成の場合においてアクチュエータの小型化を実現でき、装置構成の小型化を実現できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

上記実施形態では、第１半体３１と第２半体３２の分割面１００が上下方向に沿っているが、水平方向に沿った場合でも本発明を適用することができる。また、ガイド部材２０は、第１半体３１と第２半体３２の二分割される構成であるが、三分割以上にすることも場合によっては可能である。また、第１テーパー部３１０及び第２テーパー部３２０は、上記実施形態では円錐状に形成されているが、それに限定されず、分割面１００に対して傾斜する面であればどのような形状にしてもよい。

また、上記実施形態では、カバー部材４０によって電極チップ９０の軸方向及び上下方向の位置決めを行っているが、別部材によって電極チップ９０の位置決めを行う構成とすることもできる。また、本実地形態のカバー部材４０は、電極チップ９０の先端部９１の上方を覆う構成であるが、電極チップ９０全体をカバーする形状に変更することもできる。

また、電極チップ９０も上記実施形態の構成に限らず、事情に応じて適宜変更することができる。次に、上記実施形態とは異なる電極チップを用いた変形例について説明する。図６は、変形例の電極チップ取付装置２０１を用いて電極チップ２９０をチップホルダ５０に取り付ける様子を模式的に示す断面図である。なお、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、変形例の電極チップ取付装置２０１は、セットされる取付対象の電極チップ２９０の形状が異なっている。変形例の電極チップ２９０は、その先端部２９１が傾斜することなく真っ直ぐ延びている。そして、台座部２１０は電極チップ９０の形状に応じて構成されており、上下方向に延びる背面側がカバー部材４０の当接面４１３に当接するカバー受け面２１１となっている。本変形例では、カバー部材４０のカバー位置での姿勢が上記実施形態とは異なっているものの、ガイド部材２０の構成、嵌合時等の動きは同様である。本変形の構成においても、上記実施形態で説明したものと同様の作用効果を得ることができる。このように、取付対象の電極チップの構成についても適宜変更することができる。

１，２０１電極チップ取付装置
５溶接ガン（溶接装置）
５Ａ，５Ｂガンアーム
２０ガイド部材
３１第１半体（第１分割体）
３２第２半体（第２分割体）
３３連通孔
４０カバー部材
５０チップホルダ
５５中空部
６０冷却水ホース
９０，２９０電極チップ
９５ウォータージャケット
１００分割面
３１０第１テーパー部（ガイド面部）
３２０第２テーパー部（ガイド面部）
３６０開口部

Claims

中空部を有し、前記中空部に冷却水を流す冷却水ホースが配置される筒状のチップホルダと、前記チップホルダの先端に着脱自在に取り付けられ、前記冷却水ホースから冷却水が流されるウォータージャケットを有する電極チップと、を備える溶接装置の前記電極チップを前記チップホルダに取り付けるための電極チップ取付装置であって、
前記チップホルダに装着前の前記電極チップが置かれる台座部と、
前記台座部に置かれた前記電極チップの基端側に配置されるガイド部材と、を備え、
前記ガイド部材は、
前記電極チップと反対側の面に前記チップホルダの先端部よりも大きく形成される開口部から前記電極チップ側に向けて先細る形状のガイド面部と、
前記ガイド面部の前記電極チップ側に配置され、前記台座部にセットされた前記電極チップの基端部に対応する位置で前記ガイド部材の前記電極チップ側とその反対側を連通する連通孔と、が形成されるとともに、前記連通孔を通って前記電極チップの軸方向に平行な分割面で分割された第１分割体と第２分割体に分割可能に構成され、
前記連通孔は、前記冷却水ホースが通る大きさの径で形成されており、
前記チップホルダが前記ガイド面部に前記電極チップの反対側から押し込まれると、前記第１分割体と前記第２分割体を離間させて前記チップホルダを前記電極チップ側に通過させる離間機構を更に備える電極チップ取付装置。
前記台座部に置かれた前記電極チップの少なくとも先端部の上方を覆うカバー部材を更に備える請求項１に記載の電極チップ取付装置。
前記溶接装置は、前記チップホルダがそれぞれ配置され、溶接時にワークに対して加圧力を作用させる一対のガンアームを有し、
前記一対のガンアームのうち、前記電極チップの取付作業の対象ではないもう一方の前記ガンアームの先端部が前記電極チップ取付装置に当接した状態で、一対の前記ガンアームの加圧力を作用させて前記電極チップが未装着の前記チップホルダを前記電極チップ側に押し込む請求項１又は２に記載の電極チップ取付装置。
前記台座部に置かれた前記電極チップの少なくとも先端部の上方を覆うカバー部材を更に備え、
前記カバー部材によって前記台座部に置かれた前記電極チップの移動を規制し、前記電極チップの取付作業の対象ではないもう一方の前記ガンアームの先端部が前記カバー部材に当接した状態で、一対の前記ガンアームの加圧力を作用させる請求項３に記載の電極チップ取付装置。