JP2018167302A - Quality determination device of electrode for spot welding - Google Patents
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Description
本発明は、スポット溶接用電極先端の研磨状態の良否を判定する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for determining the quality of a polished state of an electrode tip for spot welding.
スポット溶接に用いられる電極は、溶接作業時に高温状態で加圧力がかかるとともに大電流が流れるため、使用するうちに先端が摩耗して平坦部分が形成されたり、溶接対象物の金属成分が付着したりする。この状態のまま溶接作業を続けると、電流密度が低下して所定のジュール熱を得ることができなくなり、溶接不良を引き起こす。このような電極の劣化による溶接不良を防ぐため、電極の先端部を所定の曲面形状に戻すべく、一定周期毎に電極先端を切削研磨している。 Electrodes used for spot welding are subjected to high pressure during welding and high current flows, so the tip wears out during use, forming a flat part, and the metal component of the welding object adheres. Or If the welding operation is continued in this state, the current density is lowered and a predetermined Joule heat cannot be obtained, resulting in poor welding. In order to prevent such poor welding due to electrode deterioration, the tip of the electrode is cut and polished at regular intervals in order to return the tip of the electrode to a predetermined curved surface shape.
電極先端の研磨は、溶接ロボットの近くに配置された研磨装置を使用して行われる。研磨装置は、例えば電極先端部を嵌入可能な凹み部にカッターが装着されたカッターホルダを有する。電極研磨の際には、溶接ガン先端に設けられた一対の電極で上記カッターホルダを押し付けて挟みながら、当該カッターホルダをモータの駆動力によって一定方向に回転させる。 The electrode tip is polished using a polishing apparatus disposed near the welding robot. The polishing apparatus has a cutter holder in which, for example, a cutter is mounted in a recessed portion into which an electrode tip can be inserted. At the time of electrode polishing, the cutter holder is rotated in a certain direction by a driving force of a motor while the cutter holder is pressed and sandwiched by a pair of electrodes provided at the tip of the welding gun.
研磨作業後において電極先端形状の研磨状態を自動的に判定する装置が開示されている(例えば特許文献1を参照)。同文献においては、研磨後の電極先端中央へ光を照射し、その反射光の光量に基づき、電極先端形状の良否を判定している。特許文献1に開示された判定手法によると、電極先端の中央部の光反射特性を基準として良否判定を行うので、電極先端中央の比較的狭い範囲は精度よくカ研磨状態を判定することができる。電極先端の研磨においては、丸みを帯びた先端形状がより正確に復元していることが重要であるが、上記特許文献1に記載された判定手法では、電極先端において中央部を囲む周辺部については研磨状態を正確に判定できないおそれがあった。したがって、電極先端の研磨状態を正確に判定するうえで、改善の余地があった。 An apparatus for automatically determining the polishing state of the electrode tip shape after polishing work is disclosed (see, for example, Patent Document 1). In this document, light is applied to the center of the electrode tip after polishing, and the quality of the electrode tip shape is determined based on the amount of reflected light. According to the determination method disclosed in Patent Document 1, the quality determination is performed based on the light reflection characteristics at the center of the electrode tip, so that the polishing state can be accurately determined in a relatively narrow range at the center of the electrode tip. . In the polishing of the electrode tip, it is important that the rounded tip shape is more accurately restored. However, in the determination method described in Patent Document 1, the peripheral part surrounding the central part at the electrode tip is used. May not be able to accurately determine the polishing state. Therefore, there is room for improvement in accurately determining the polished state of the electrode tip.
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、電極先端の研磨状態の良否をより正確に判定するのに適したスポット溶接用電極の良否判定装置を提供することを主たる課題とする。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and provides a spot welding electrode pass / fail judgment device suitable for more accurately judging the quality of a polished state of an electrode tip. Let it be the main issue.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means.
本発明の第1の側面によって提供されるスポット溶接用電極の良否判定装置は、一対の電極の先端に当接する通電媒体と、上記一対の電極を介した上記通電媒体への通電時における当該通電媒体に関する測定値を測定する測定部と、上記測定部で測定した上記通電媒体に関する測定値に基づいて上記一対の電極の研磨状態の良否を判定する判定部と、を備えることを特徴としている。 The spot-welding electrode pass / fail determination apparatus provided by the first aspect of the present invention includes an energization medium that contacts the tips of a pair of electrodes, and the energization during energization of the energization medium via the pair of electrodes. A measurement unit that measures a measurement value related to the medium, and a determination unit that determines the quality of the polishing state of the pair of electrodes based on the measurement value related to the current-carrying medium measured by the measurement unit.
本発明の第2の側面によって提供されるスポット溶接用電極の良否判定装置は、一対の電極の先端に当接する通電媒体と、上記一対の電極を介した上記通電媒体への通電時における当該通電媒体の発熱量を測定する測定部と、上記測定部で測定した上記通電媒体の発熱量に基づいて上記一対の電極の研磨状態の良否を判定する判定部と、を備えることを特徴としている。 The spot welding electrode pass / fail determination apparatus provided by the second aspect of the present invention includes an energization medium that contacts the tips of a pair of electrodes, and the energization during energization of the energization medium via the pair of electrodes. It is characterized by comprising a measuring unit for measuring the calorific value of the medium, and a determining unit for judging the quality of the polishing state of the pair of electrodes based on the calorific value of the energized medium measured by the measuring unit.
本発明の第3の側面によって提供されるスポット溶接用電極の良否判定装置は、一対の電極の先端に当接する通電媒体と、上記一対の電極を介した上記通電媒体への通電時における当該通電媒体の抵抗値を測定する測定部と、上記測定部で測定した上記通電媒体の抵抗値に基づいて上記一対の電極の研磨状態の良否を判定する判定部と、を備えることを特徴としている。 The spot welding electrode pass / fail judgment device provided by the third aspect of the present invention includes an energization medium that abuts the tip of a pair of electrodes, and the energization during energization of the energization medium via the pair of electrodes. A measuring unit that measures the resistance value of the medium, and a determination unit that determines the quality of the polishing state of the pair of electrodes based on the resistance value of the current-carrying medium measured by the measuring unit.
本発明の第4の側面によって提供されるスポット溶接用電極の良否判定装置は、一対の電極の先端に当接する通電媒体と、上記一対の電極を介した上記通電媒体への通電時における当該通電媒体の抵抗値を測定する測定部と、上記測定部で測定した上記通電媒体の抵抗値に基づいて上記一対の電極の研磨状態の良否を判定する判定部と、を備え、上記通電媒体は、研磨装置に装着された、上記一対の電極の先端を切削研磨するためのカッターであることを特徴としている。 The spot welding electrode pass / fail determination apparatus provided by the fourth aspect of the present invention includes an energization medium that contacts the tips of a pair of electrodes, and the energization during energization of the energization medium via the pair of electrodes. A measurement unit that measures the resistance value of the medium, and a determination unit that determines whether the polishing state of the pair of electrodes is good or not based on the resistance value of the current-carrying medium measured by the measurement unit. It is a cutter for cutting and polishing the tip of the pair of electrodes mounted on a polishing apparatus.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るスポット溶接用電極の良否判定装置の一例を示している。図1に示すように、本実施形態の良否判定装置A1は、支持体1と、通電媒体2と、熱量測定部3Aと、判定部4とを備えており、スポット溶接用電極の研磨状態の良否を判定するものである。支持体1は、通電媒体2を支持するものであり、電気絶縁性を有する材料からなる。支持体1には、厚さ方向に貫通する貫通孔11が形成されている。通電媒体2は、支持体1の貫通孔11に嵌入固定されている。通電媒体2は、導電性金属材料からなり、所定の抵抗率を有する。通電媒体2の上面21および下面22、ならびに支持体1においてこれらを囲む表面部分は、凹曲面とされており、当該凹曲面はスポット溶接用電極(一対の電極6,6)の先端形状に対応する形状である。上面21および下面22の径寸法D1は、例えばΦ8mm程度である。
FIG. 1 shows an example of a quality determination device for spot welding electrodes according to the present invention. As shown in FIG. 1, the quality determination device A1 of the present embodiment includes a support 1, a current-carrying
一対の電極6,6は、主要部が概略円柱状であるとともに、先端部が先細り曲面形状とされている。一対の電極6,6は、繰り返し行う溶接作業に伴って先端が摩耗し、形状変化を来すが、研磨装置(図示略)を用いて所望形状となるように研磨される。研磨装置は、一対の電極6,6の先端形状に対応する形状のカッターを備えている。電極6,6の研磨作業は、一対の電極6,6で上記カッターを挟んで押圧しつつ当該カッターを回転させることにより行う。上記凹曲面(通電媒体2の上面21および下面22)は、研磨後に所望形状となる電極6,6の先端形状に合致している。
The pair of
熱量測定部3Aは、通電媒体2での通電時における発熱量を測定するものである。この熱量測定部3Aとしては、温度センサ等を用いて構成された公知の熱量計を使用することができる。
The calorific value measuring unit 3 </ b> A measures the amount of heat generated when the
判定部4は、熱量測定部3Aにより測定された発熱量に基づいて電極6先端の研磨状態の良否を判定するものである。
The
判定部4による電極先端の良否判定は、例えば制御盤(図示略)による制御に基づいて行う。当該制御盤は、一対の電極が搭載された溶接ロボット(図示略)の駆動制御を行うものである。制御盤は、研磨装置の駆動制御も行う。例えば溶接作業時には、制御盤から溶接ロボットへ制御信号が出力されつつ、各種センサ等による検出信号が制御盤に入力される。また、研磨作業時には、制御盤から溶接ロボットや研磨装置へ制御信号が出力されつつ、各種検出信号が制御盤に入力される。
The determination of the quality of the electrode tip by the
判定部4において電極先端の良否判定を行う際、まず、研磨後の一対の電極6,6を通電媒体2の上面21および下面22に位置合わせしながら、当該電極6,6により当該通電媒体2を挟む。次いで、電極6,6先端を上面21および下面22に当接させた状態で一対の電極6,6を介して通電媒体2に既定の電流を流す。そして、熱量測定部3Aにより通電媒体2の発熱量が測定される。ここで、電極6,6の先端が所望形状に仕上がっている場合、通電媒体2の上面21および下面22の全体に電極6,6の先端が当接する。この場合、熱量測定部3Aにより測定される発熱量は所定の閾値を超えておらず、判定部4は、電極6,6の先端の研磨状態が良好であると判定する。
When determining the quality of the electrode tip in the
一方、研磨後の電極6,6の先端が所望形状に仕上がっていない場合、通電媒体2の上面21および下面22に対して電極6の先端が部分的に当接し、上面21および下面22に対して電極6先端が当接しない部位が生じる。この場合、上面21および下面22の全体に電極6,6の先端が当接する場合と比べて、通電媒体2の発熱量が増大する。そして、当該発熱量が所定の閾値を超えると、判定部4は、電極6,6の先端の研磨状態が不良であると判定する。なお、熱量測定部3Aにより測定される通電媒体2の発熱量は、本発明でいう「一対の電極を介した通電媒体への通電時における通電媒体に関する測定値」の一例である。
On the other hand, when the tips of the
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
本実施形態のスポット溶接用電極の良否判定装置A1においては、一対の電極6,6の先端に当接する通電媒体2に電極6,6を介して通電し、その時の通電媒体2の発熱量に基づいて電極6,6の先端の研磨状態の良否を判定する。このような構成によれば、電極6,6の先端における所定範囲の曲面形状が所望形状に復元しているか否かについて、例えば上記特許文献1に記載された電極先端中央の反射光量に基づいて判定する手法と比べて、直接的かつ正確に判定することが可能である。その結果、電極研磨後において溶接品質の維持を実現することができる。
In the spot-welding electrode quality determination apparatus A1 of the present embodiment, the current-carrying
図2〜図4は、本発明に係るスポット溶接用電極の良否判定装置の他の例を示している。なお、これらの図においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。 2-4 has shown the other example of the quality determination apparatus of the electrode for spot welding which concerns on this invention. In these drawings, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate.
図2に示した良否判定装置A2は、支持体1と、通電媒体2と、抵抗値測定部3Bと、判定部4とを備えている。本実施形態において、支持体1および通電媒体2の構成は実質的に上記実施形態と同じであるが、熱量測定部3Aに代えて抵抗値測定部3Bを備える点が上記実施形態と大きく異なる。
The pass / fail determination device A2 shown in FIG. 2 includes a support 1, a current-carrying
抵抗値測定部3Bは、通電媒体2での通電時における抵抗値を測定するものである。こ抵抗値測定部3Bとしては、公知の抵抗計等を使用することができる。本実施形態において、電極先端の良否判定時には、一対の電極6,6と抵抗値測定部3Bを接続するための一対の端子部7,7が電極6,6に当接させられる。
The resistance value measuring unit 3 </ b> B measures a resistance value when the
判定部4において電極先端の良否判定を行う際、まず、研磨後の一対の電極6,6を通電媒体2の上面21および下面22に位置合わせしながら、当該電極6,6により当該通電媒体2を挟む。次いで、電極6,6先端を上面21および下面22に当接させた状態で一対の電極6,6を介して通電媒体2に既定の電流・電圧を流す。そして、抵抗値測定部3Bにより通電媒体2の抵抗値が測定される。ここで、電極6,6の先端が所望形状に仕上がっている場合、通電媒体2の上面21および下面22の全体に電極6,6の先端が当接する。この場合、抵抗値測定部3Bにより測定される抵抗値は所定の閾値を超えておらず、判定部4は、電極6,6の先端の研磨状態が良好であると判定する。
When determining the quality of the electrode tip in the
一方、研磨後の電極6,6の先端が所望形状に仕上がっていない場合、通電媒体2の上面21および下面22に対して電極6の先端が部分的に当接し、上面21および下面22に対して電極6先端が当接しない部位が生じる。この場合、上面21および下面22の全体に電極6,6の先端が当接する場合と比べて、測定される通電媒体2の抵抗値が増大する。そして、当該抵抗値が所定の閾値を超えると、判定部4は、電極6,6の先端の研磨状態が不良であると判定する。なお、抵抗値測定部3Bにより測定される通電媒体2の抵抗値は、本発明でいう「一対の電極を介した通電媒体への通電時における通電媒体に関する測定値」の一例である。
On the other hand, when the tips of the
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
本実施形態のスポット溶接用電極の良否判定装置A2においては、一対の電極6,6の先端に当接する通電媒体2に電極6,6を介して通電し、その時の通電媒体2の抵抗値に基づいて電極6,6の先端の研磨状態の良否を判定する。このような構成によれば、電極6,6の先端における所定範囲の曲面形状が所望形状に復元しているか否かについて、例えば上記特許文献1に記載された電極先端中央の反射光量に基づいて判定する手法と比べて、直接的かつ正確に判定することが可能である。その結果、電極研磨後において溶接品質の維持を実現することができる。
In the spot welding electrode quality determination device A2 of this embodiment, the current-carrying
図3は、図2に示した良否判定装置の変形例を示している。図3に示した良否判定装置A2’は、一対の電極6,6に各々が対応する一対の抵抗値測定部3B,3Bを具備する。本変形例では、抵抗値測定部3B,3Bは、それぞれ端子部8を介して通電媒体2に各別に接続されている。電極先端の良否判定時には、電極6とこれに対応する抵抗値測定部3Bを接続するための端子部7が各電極6に当接させられる。
FIG. 3 shows a modification of the quality determination apparatus shown in FIG. 3 includes a pair of
図3に示した良否判定装置A2’によれば、上記の良否判定装置A2と同様に、電極6,6の先端における所定範囲の曲面形状が所望形状に復元しているか否かについて、直接的かつ正確に判定することが可能である。さらに、良否判定装置A2'の構成によれば、一対の電極6,6それぞれに対応する一対の抵抗値測定部3B,3Bを具備するため、一対の電極6,6それぞれの研磨状態の良否について、同時かつ個別に判定することができる。
According to the pass / fail judgment device A2 ′ shown in FIG. 3, as in the pass / fail judgment device A2, whether or not the curved surface shape of a predetermined range at the tips of the
図4に示した良否判定装置A3は、研磨装置に組み込まれており、かかる点において上記実施形態の構成と大きく異なる。上記研磨装置は、図示しないギアケースに回転可能に支持されたカッターホルダ9と、カッターホルダ9に装着されたカッター91とを備える。カッターホルダ9は、一対の電極6,6の各先端部が嵌入可能な一対の凹み部9aを有する。一対の凹み部9aは、一方が上方を向き、かつ他方が下方を向いており、各々、電極6の先端部に対応する凹曲面形状とされている。カッターホルダ9は、例えば電気絶縁性を有する材料からなる。
The quality determination apparatus A3 shown in FIG. 4 is incorporated in the polishing apparatus, and is greatly different from the configuration of the above embodiment in this respect. The polishing apparatus includes a
カッター91は、電極6の先端を切削研磨するためのものであり、電極6の先端形状に対応する概略円弧形状の刃部91aを有する。刃部91aは、凹み部9aの表面よりも僅かに突出している。カッター91は、導電性金属材料からなり、所定の抵抗率を有する。
The
本実施形態の良否判定装置A3は、カッター91と、抵抗値測定部3Bと、判定部4とを備えて構成される。本実施形態において、電極先端の良否判定時には、一対の電極6,6と抵抗値測定部3Bを接続するための一対の端子部7,7が電極6,6に当接させられる。
The quality determination device A3 of the present embodiment includes a
本実施形態において、電極先端の良否判定は、例えば研磨終了後すぐに行う。一対の電極6,6によりカッター91を挟んだ状態にて、カッター91(カッターホルダ9)を所定の回転速度で回転させつつ、電極6,6を介してカッター91に既定の電流・電圧を流し、その時のカッター91の抵抗値に基づいて電極6,6の先端の研磨状態の良否を判定する。ここで、電極6,6の先端が所望形状に仕上がっている場合、カッター91の所定範囲全体に電極6,6の先端が当接する。この場合、抵抗値測定部3Bにより測定される抵抗値は所定の閾値を超えておらず、判定部4は、電極6,6の先端の研磨状態が良好であると判定する。
In this embodiment, the quality of the electrode tip is determined immediately after the polishing is completed, for example. While the
一方、研磨後の電極6,6の先端が所望形状に仕上がっていない場合、カッター91の上記所定範囲に対して電極6の先端が部分的に当接し、当該所定範囲に対して電極6先端が当接しない部位が生じる。この場合、カッター91の上記所定範囲全体に電極6,6の先端が当接する場合と比べて、測定されるカッター91の抵抗値が増大する。そして、当該抵抗値が所定の閾値を超えると、判定部4は、電極6,6の先端の研磨状態が不良であると判定する。なお、本実施形態のカッター91は、本発明でいう通電媒体に相当する。
On the other hand, when the tips of the
本実施形態の良否判定装置A3によれば、電極6,6の先端における所定範囲の曲面形状が所望形状に復元しているか否かについて、直接的かつ正確に判定することが可能である。また、本実施形態によれば、研磨装置により一対の電極6,6先端の研磨作業を行った直後にそのまま電極6,6の研磨状態の良否判定を行うことが可能である。したがって、電極6,6の良否判定に係る作業時間を大幅に短縮することができる。また、電極6,6先端の研磨状態が不良であると判定される場合、引き続き電極6,6の研磨作業を行うことができるので、再研磨時の作業時間の短縮に寄与する。
According to the quality determination device A3 of the present embodiment, it is possible to determine directly and accurately whether or not the curved surface shape in a predetermined range at the tips of the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the present invention can be variously changed.
A1,A2,A2',A3 良否判定装置
1 支持体
11 貫通孔
2 通電媒体
21 上面
22 下面
3A 熱量測定部(測定部)
3B 抵抗値測定部(測定部)
4 判定部
6 電極
7 端子部
8 端子部
9 カッターホルダ
9a 凹み部
91 カッター(通電媒体)
91a 刃部
A1, A2, A2 ', A3 Pass / fail judgment device 1
3B Resistance measurement unit (measurement unit)
4
91a Blade
Claims (4)
一対の電極の先端に当接する通電媒体と、上記一対の電極を介した上記通電媒体への通電時における当該通電媒体に関する測定値を測定する測定部と、上記測定部で測定した上記通電媒体に関する測定値に基づいて上記一対の電極の研磨状態の良否を判定する判定部と、を備える、スポット溶接用電極の良否判定装置。 An apparatus for determining whether the state of polishing of the tip of the electrode for spot welding is good or bad,
A current-carrying medium that abuts the tip of a pair of electrodes, a measurement unit that measures a measurement value related to the current-carrying medium when energizing the current-carrying medium through the pair of electrodes, and a current-carrying medium that is measured by the measurement unit A determination unit for determining whether or not the polishing state of the pair of electrodes is good based on a measurement value.
一対の電極の先端に当接する通電媒体と、上記一対の電極を介した上記通電媒体への通電時における当該通電媒体の発熱量を測定する測定部と、上記測定部で測定した上記通電媒体の発熱量に基づいて上記一対の電極の研磨状態の良否を判定する判定部と、を備える、スポット溶接用電極の良否判定装置。 An apparatus for determining whether the state of polishing of the tip of the electrode for spot welding is good or bad,
A current-carrying medium that abuts the tip of a pair of electrodes, a measurement unit that measures the amount of heat generated by the current-carrying medium when the current-carrying medium is energized via the pair of electrodes, and the current-carrying medium measured by the measurement unit. And a determination unit for determining whether the polishing state of the pair of electrodes is good or not based on a calorific value.
一対の電極の先端に当接する通電媒体と、上記一対の電極を介した上記通電媒体への通電時における当該通電媒体の抵抗値を測定する測定部と、上記測定部で測定した上記通電媒体の抵抗値に基づいて上記一対の電極の研磨状態の良否を判定する判定部と、を備える、スポット溶接用電極の良否判定装置。 An apparatus for determining whether the state of polishing of the tip of the electrode for spot welding is good or bad,
A current-carrying medium that contacts the tips of the pair of electrodes, a measurement unit that measures the resistance value of the current-carrying medium when the current-carrying medium is energized via the pair of electrodes, and the current-carrying medium measured by the measurement unit. And a determination unit for determining whether the polishing state of the pair of electrodes is good or not based on a resistance value.
一対の電極の先端に当接する通電媒体と、上記一対の電極を介した上記通電媒体への通電時における当該通電媒体の抵抗値を測定する測定部と、上記測定部で測定した上記通電媒体の抵抗値に基づいて上記一対の電極の研磨状態の良否を判定する判定部と、を備え、
上記通電媒体は、研磨装置に装着された、上記一対の電極の先端を切削研磨するためのカッターである、スポット溶接用電極の良否判定装置。 An apparatus for determining whether the state of polishing of the tip of the electrode for spot welding is good or bad,
A current-carrying medium that contacts the tips of the pair of electrodes, a measurement unit that measures the resistance value of the current-carrying medium when the current-carrying medium is energized via the pair of electrodes, and the current-carrying medium measured by the measurement unit. A determination unit that determines the quality of the polishing state of the pair of electrodes based on a resistance value, and
The quality determination device for a spot welding electrode, wherein the energization medium is a cutter for cutting and polishing the tips of the pair of electrodes mounted on a polishing apparatus.
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