JP3200653B2 - 溶接ガンの電極チップの切削確認、交換装置 - Google Patents

溶接ガンの電極チップの切削確認、交換装置

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JP3200653B2
JP3200653B2 JP04879792A JP4879792A JP3200653B2 JP 3200653 B2 JP3200653 B2 JP 3200653B2 JP 04879792 A JP04879792 A JP 04879792A JP 4879792 A JP4879792 A JP 4879792A JP 3200653 B2 JP3200653 B2 JP 3200653B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、溶接ロボット等に装
着された溶接ガンに取り付けられた電極チップの切削確
認、交換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車の車体組立ライン等では、溶接ロ
ボットによる自動スポット溶接が行われている。この自
動スポット溶接は、溶接ガンに取り付けられた上下一対
の電極チップの間に溶接個所を挟み込んで行われてい
る。前記電極チップは、溶接回数が多くなると、先端が
酸化膜に覆われると共に、その先端面積が大きくなった
り、ピックアップ(汚れ)が付着して、溶接不良の原因
になっていた。そこで、一定回数の溶接を行うと、電極
チップ切削装置によって、電極チップの先端を切削して
酸化膜やピックアップを除去すると共に、電極チップの
先端形状を元の形状になるように整形する必要がある。
そして、繰り返しこの整形を行うと電極チップが短くな
るので、この電極チップを交換する必要がある。
【0003】このため、従来は、電極チップの先端が完
全に切削されたかを確認するには、溶接ロボットに装着
された溶接ガンが自動的に電極チップ切削装置のブレー
ドの位置にきて、電極チップの先端が自動的に切削され
た後、電極チップ切削装置の近くで、溶接ロボットに装
着された溶接ガンが動く範囲内に設置された電極チップ
切削確認装置において、電極チップの切削面に当てた光
りの反射量を光センサーにより測定し、電極チップの形
状を確認することにより行っていた。
【0004】また、前記電極チップの交換は、作業者に
より行われており、電極チップを取り外すには、溶接ガ
ンの取付部に嵌め込まれた電極チップの取付端にたがね
を当て、このたがねをハンマー等でたたいて、電極チッ
プを溶接ガンの取付部からたたき落としている。また、
電極チップを取り付けるには、溶接ガンの取付部に電極
チップの取付端を当て、電極チップをハンマー等でたた
いて、この電極チップを溶接ガンの取付部にたたき込ん
でいる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記光
センサーの発光素子から発せられた光りが、発光口から
受光口に到る間に、発光素子に切削片やゴミ等が付着す
ることにより光りの反射量が変化して、切削の有無の確
認、及び合否の判断等を難しくするという課題を有して
いた。また、従来の作業者による溶接ガンの電極チップ
の交換は、溶接ガンが誤作動した場合、作業者が非常に
危険であるという課題を有していた。
【0006】そこで、この発明の溶接ガンの電極チップ
の切削確認、交換装置は、上記従来の課題を解決するこ
とを目的としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】そのため、この発明の溶
接ガンの電極チップ切削確認、交換装置は、以下のよう
な構成とした電極チップ切削確認装置1と、電極チップ
取外し装置2と、電極チップ取付け装置3とからなるも
のとしている。前記電極チップ切削確認装置1は、正確
に切削された状態の電極チップCの先端と略同形状の凹
部9を本体ケース10の一端部に形成したチップガイド
12、本体ケース10からチップガイド12の凹部9の
小孔11内に突設した光センサーの発光素子13、チッ
プガイド12の凹部9の上下を開閉自在とした保護カバ
ー14、前記発光素子13に向かってエアブロー可能と
したノズル15を備えている。前記電極チップ取外し装
置2は、本体フレーム20の一端部にエアシリンダ21
を取り付けると共に、このエアシリンダ21のピストン
ロッド22の先端に、先端を凹曲面23aとした一方の
楔23を取り付け、この楔23に対向させて先端を凹曲
面24aとしたもう一方の楔24を前記本体フレーム2
0の他端部に取り付け、しかも前記楔23、24の凹曲
面23a、24aにそれぞれエアブローのノズル25、
25を設けている。前記電極チップ取付け装置3は、本
体フレーム30の前部に上下面と一側面が開放した取出
部31を有し、本体フレーム30の内部に上下一対の電
極チップC、Cを複数個並列して装填すると共に、複数
個並列した最後部の電極チップC、Cにスプリング32
により付勢された押板33を押し当て、さらに前記押板
33を引き戻すためのハンドル34をこの押板33に設
けている。
【0008】さらに、この発明の溶接ガンの電極チップ
切削確認、交換装置は、電極チップ取外し装置2の本体
フレーム20の両側部に透過式光電スイッチ26を取り
付けたものとしたり、電極チップ取付け装置3の本体フ
レーム30の両側部に透過式光電スイッチ35を取り付
けたものとしたり、電極チップ取外し装置2の本体フレ
ーム20及び電極チップ取付け装置3の本体フレーム3
0を左右上下揺動機構5に取り付けたものとすることが
できる。前記透過式光電スイッチ26は、溶接ガン7の
取付部8に嵌め込まれた上下一対の電極チップC、C
が、前記楔23、24の間の定位置付近に移動したとき
働くようにしたものとしている。前記透過式光電スイッ
チ35は、本体フレーム30の内部に充填された上下一
対の電極チップC、Cの残量を確認するようにしたもの
としている。
【0009】
【作用】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、
交換装置は、電極チップCの切削確認装置1の光センサ
ーの発光素子13に切削片やゴミ等が付着することがな
いので、この発光素子13から発せられた光りの反射量
が影響を受けることがなくなった。
【0010】また、電極チップ取外し装置2と電極チッ
プ取付け装置3とにより、上下一対の電極チップC、C
を溶接ガン7の取付部8から取り外すことができると共
に、新たな電極チップC、Cを溶接ガン7の取付部8に
取り付けることができる。すなわち、前記電極チップ取
外し装置2のエアシリンダ21のピストンロッド22の
作動により、一方の楔23を他方の楔24に接近させ、
溶接ガン7の取付部8に嵌め込まれた上下一対のうち一
方の電極チップCの取付端に、楔23、24の凹曲面2
3a、24bを押し当てて、この電極チップCの溶接ガ
ン7の取付部8への嵌め込みを緩め、楔23、24の凹
曲面23a、24bに設けたノズル25、25からのエ
アブローによって、電極チップCを吹き飛ばし落下させ
ることにより、この電極チップCを溶接ガン7の取付部
8から取り外し回収することができる。なお、溶接ガン
7の取付部8に嵌め込まれた上下一対のうちもう一方の
電極チップCも同様に、溶接ガン7の取付部8から取り
外し回収することができる。
【0011】また、前記電極チップ取外し装置2により
上下一対の電極チップC、Cを取り外した溶接ガン7の
取付部8を、前記電極チップ取付け装置3の本体フレー
ム30の取出部31に充填された上下一対の電極チップ
C、Cに取出部31の上下から加圧して、溶接ガン7の
取付部8にこれら電極チップC、Cを嵌め込み、取出部
31の開放側へ引き出すことにより、電極チップC、C
を溶接ガン7の取付部8に取り付けることができる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の溶接ガンの電極チップの切
削確認、交換装置を、実施例として示した図面に基づい
て詳細に説明する。図1は、この発明の溶接ガンの電極
チップの切削確認、交換装置の一実施例を示す側面図で
ある。この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、交
換装置は、電極チップ切削確認装置1と、電極チップ取
外し装置2と、電極チップ取付け装置3とからなる。
【0013】前記電極チップ切削確認装置1は、図2、
図3に示したように、電極チップ切削装置4のすぐ横に
設置されており、正確に切削された状態の電極チップC
の先端と略同形状の凹部9を上下ケース10a、10b
よりなる本体ケース10の一端部に形成したチップガイ
ド12、上下ケース10a、10bの間からチップガイ
ド12の凹部9の小孔11内に突設した光センサーの発
光素子13、チップガイド12の凹部9の上下を開閉自
在とした保護カバー14、前記発光素子13に向かって
エアブロー可能としたノズル15を備えている。保護カ
バー14は、本体ケース10の一部に帯状に巻付けられ
て、本体ケース10の他端部に取り付けられたシリンダ
16内を往復動するピストンロッド17により、本体ケ
ース10に沿って往復動させられ、前記チップガイド1
2の凹部9の上下を開閉自在としている。ノズル15
は、保護カバー14の一端部に取り付けられており、保
護カバー14に伴って往復動し、保護カバー14がチッ
プガイド12の凹部9の上下を開放したときには発光素
子13に近づき、保護カバー14がチップガイド12の
凹部9の上下を閉鎖したときには発光素子13から遠ざ
かるようにしている。
【0014】前記電極チップ切削装置4は、本体ケース
40の一端部に設けられたカッター41、歯車減速・伝
達機構(図示せず)を介してこのカッター41を正逆回
転可能としたエアモータ42、カッター41に向かって
エアブロー可能としたノズル43を備えている。前記電
極チップ取外し装置2は、左右上下揺動機構5を具備し
た設置台6に設置されており、四角枠とした本体フレー
ム20の一端部にエアシリンダ21を取り付けている。
そして、このエアシリンダ21のピストンロッド22の
先端に、先端を凹曲面23aとした一方の楔23を取り
付け、この楔23に対向させて先端を凹曲面24aとし
たもう一方の楔24を前記本体フレーム20の他端部に
取り付けている。さらに、前記楔23、24の凹曲面2
3a、24aには、それぞれエアブローのノズル25、
25を設けている(図13〜図15参照)。なお、本体
フレーム20の両側部には、必要に応じ、透過式光電ス
イッチ26を取り付けている。この透過式光電スイッチ
26は、溶接ロボットが操縦され、溶接ガン7の取付部
8に嵌め込まれた上下一対の電極チップC、Cが、前記
楔23、24の間の定位置付近に移動したとき、働くよ
うにしている。
【0015】前記電極チップ取付け装置3は、電極チッ
プ取外し装置2と同様に左右上下揺動機構5を具備した
設置台6に設置されており、本体フレーム30の前部に
上下面と一側面が開放した取出部31を有している。そ
して、本体フレーム30の内部には、上下一対の電極チ
ップC、Cを複数個並列して装填している。さらに、前
記複数個並列した最後部の電極チップC、Cにスプリン
グ32により付勢された押板33を押し当てている。ま
た、前記押板33には、この押板33を引き戻すための
ハンドル34を設けている。なお、本体フレーム30の
両側部には、必要に応じ、透過式光電スイッチ35を取
り付けている。この透過式光電スイッチ35は、本体フ
レーム30の内部に充填された上下一対の電極チップ
C、Cの残量を確認するようにしている。
【0016】次に、以上のように構成されたこの発明の
溶接ガンの電極チップの切削確認、交換装置の作動状態
を説明する。先ず、溶接ロボットの溶接ガンの電極チッ
プの切削確認は、図5〜図7に示したように、前記電極
チップの切削確認装置1により行われる。すなわち、溶
接ロボットを操縦して、切削した上下一対の電極チップ
C、Cを電極チップ切削確認装置1のチップガイド12
に形成した凹部9の位置に移動させる(図5参照)。こ
の移動と同時に、ピストンロッド17をシリンダ16内
に引き込み、保護カバー14を移動させて凹部9を開放
し、前記凹部9の小孔11内に突設した発光素子13に
向かってノズル15からエアブローを行う(図6参
照)。次に、溶接ガン7の加圧操作により、上下一対の
電極チップC、Cを前記凹部9の上下からこの凹部9内
に嵌まり込むように加圧させ、それぞれの発光素子13
から発する光りを前記電極チップC、Cに直接当ててそ
の反射量を測定し、電極チップC、Cの切削の良否等の
確認を行う(図7参照)。
【0017】さらに、前記電極チップC、Cの切削の良
否等の確認を行ってから、溶接ガン7の開放操作によ
り、これら電極チップC、Cを凹部9内から離反させ
る。この離反と同時に、前記ノズル15からのエアブロ
ーを停止し、ピストン17をシリンダ16内から押し出
し、保護カバー14を移動させて凹部9を閉鎖する(図
5参照)。
【0018】なお、前記上下一対の電極チップC、C
は、図2に示したように、溶接ロボットに装着された溶
接ガン7を、電極チップ切削装置4のカッター41の位
置に移動させ、溶接ガン7に取り付けられた上下一対の
電極チップC、Cを回転している前記カッター41に加
圧操作し、前記電極チップC、Cを切削したものの確認
を行う。
【0019】次に、溶接ロボットの溶接ガン7からの電
極チップCの取り外しは、図8〜図15に示したよう
に、前記電極チップ取外し装置2により行われる。すな
わち、図8に示した状態から溶接ロボットを操縦し、溶
接ガン7の取付部8に嵌め込まれた上下一対のうち上の
電極チップCを、図9に示したように、電極チップ取外
し装置2の楔23、24の間の定位置付近に移動させ
る。すると、本体フレーム20の両側部に取りつけた透
過式光電スイッチ26がダークオン(dark on) となり、
エアシリンダ21のピストンロッド22が自動的に作動
して、一方の楔23を他方の楔24に接近させ、この電
極チップCの取付端C1 に楔23、24の凹曲面23
a、24aを押し当てて、溶接ガン7の取付部8に嵌め
込んだ電極チップCの嵌め込みを緩める。この場合、前
記電極チップCが、電極チップ取外し装置2の楔23、
24の間の定位置から多少ずれていても、左右上下揺動
機構5により、電極チップCの取付端C1 に楔23、2
4の凹曲面23a、24aが片当たりすることなく均等
に押し当てられるので、前記電極チップCの嵌め込みは
スムーズに緩めることができる。さらに、楔23、24
の凹曲面23a、24bに設けたノズル25、25から
のエアブローによって、電極チップCを吹き飛ばし落下
させることにより、この電極チップCを溶接ガン7の取
付部8から取り外し回収する(図10参照)。
【0020】なお、前記透過式光電スイッチ26を取り
付けていない場合には、溶接ロボットからの信号により
エアシリンダ21のピストンロッド22を作動させる。
また、電極チップCの溶接ガン7の取付部8への嵌め込
みを緩めると、前記ノズル25、25からのエアブロー
をしなくても、電極チップCの自重により溶接ガン7の
取付部8から落下することもある。
【0021】また、溶接ガン7の取付部8に嵌め込まれ
た上下一対のうち下の電極チップCを取り外すには、こ
の電極チップCを、図11に示した状態から溶接ロボッ
トを操縦し、図12に示したように、電極チップ取外し
装置2の楔23、24の間の定位置付近に移動させる。
そして、前記と同様にエアシリンダ21のピストンロッ
ド22の作動により、一方の楔23を他方の楔24に接
近させ、この電極チップCの取付端C1 に、楔23、2
4の凹曲面23a、24aを押し当てて、溶接ガン7の
取付部8に嵌め込んだ電極チップCの嵌め込みを緩め
る。(図13〜図15参照)。その後、楔23、24の
凹曲面23a、24bに設けたノズル25、25からの
エアブローによって、電極チップCを吹き飛ばし落下さ
せることにより、この電極チップCを溶接ガン7の取付
部8から取り外し回収する。電極チップCが落下すると
本体フレーム20の透過式光電スイッチ26がライトオ
フ(light off) となり、エアブローが停止してエアシリ
ンダ21のピストンロッド22も元の位置へ復帰する。
なお、この下の電極チップCを取り外す場合、前記上の
電極チップCを取り外す場合も同様であるが、電極チッ
プC、Cの内部への冷却水の供給が、停止されているの
は言うまでもない。
【0022】さらに、溶接ロボットの溶接ガンへの電極
チップの取り付けは、図16、図17に示したように、
前記電極チップ取付け装置3により行われる。すなわ
ち、溶接ロボットを操縦し、前記電極チップ取外し装置
2により上下一対の電極チップC、Cを取り外した溶接
ガン7の取付部8を、図16に示したように、電極チッ
プ取付け装置3の本体フレーム30の取出部31の位置
に移動させる。そして、前記溶接ガン7の取付部8を、
図17に示したように、この取出部31に充填された上
下一対の電極チップC、Cに取出部31の上下から加圧
して、溶接ガン7の取付部8にこれら電極チップC、C
を嵌め込み、取出部31の開放側(図17においては手
前方向)へ引き出すことにより、前記電極チップC、C
を溶接ガン7の取付部8に取り付ける。なお、本体フレ
ーム30の内部に充填された上下一対の電極チップC、
Cがなくなれば、透過式光電スイッチ35がライトオフ
となり、作業者にブザーやランプ等で知らせると同時に
ロボットを停止させることができる。
【0023】
【発明の効果】この発明の溶接ガンの電極チップの切削
確認、交換装置は、以上に述べたように構成されてお
り、光センサーの発光素子に切削片やゴミ等が付着する
ことがないので、この発光素子から発せられた光りの反
射量が影響を受けることがなく、電極チップの切削の有
無の確認、及び合否の判断等がし易くなる。また、溶接
ロボット等の溶接ガンに取り付けられた電極チップの交
換を行う場合も、作業者が溶接ガンに接近しなくてもよ
くなるので、溶接ガンの誤作動にかかわらず、作業者の
安全が保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、
交換装置の側面図である。
【図2】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、
交換装置における電極チップ切削確認装置の斜視図であ
る。
【図3】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、
交換装置における電極チップ切削確認装置の斜視図であ
る。
【図4】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、
交換装置における電極チップ取外し装置及び電極チップ
取付け装置の斜視図である。
【図5】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、
交換装置における電極チップ切削確認装置の作動状態を
示す一部破断側面図である。
【図6】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、
交換装置における電極チップ切削確認装置の作動状態を
示す一部破断側面図である。
【図7】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、
交換装置における電極チップ切削確認装置の作動状態を
示す一部破断側面図である。
【図8】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、
交換装置における電極チップ取外し装置の作動状態を示
す一部破断側面図である。
【図9】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確認、
交換装置における電極チップ取外し装置の作動状態を示
す一部破断側面図である。
【図10】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確
認、交換装置における電極チップ取外し装置の作動状態
を示す一部破断側面図である。
【図11】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確
認、交換装置における電極チップ取外し装置の作動状態
を示す一部破断側面図である。
【図12】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確
認、交換装置における電極チップ取外し装置の作動状態
を示す一部破断側面図である。
【図13】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確
認、交換装置における電極チップ取外し装置の作動状態
を示す部分拡大説明図である。
【図14】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確
認、交換装置における電極チップ取外し装置の作動状態
を示す部分拡大説明図である。
【図15】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確
認、交換装置における電極チップ取外し装置の作動状態
を示す部分拡大説明図である。
【図16】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確
認、交換装置における電極チップ取付け装置の作動状態
を示す側面図である。
【図17】この発明の溶接ガンの電極チップの切削確
認、交換装置における電極チップ取付け装置の作動状態
を示す側面図である。
【符号の説明】
1 電極チップ切削確認装置 2 電極チップ取外し装置 3 電極チップ取付け装置 5 左右上下揺動機構 7 溶接ガン 8 取付部 9 凹部 10 本体ケース 11 小孔 12 チップガイド 13 発光素子 14 保護カバー 15 ノズル 20 本体フレーム 21 エアシリンダ 22 ピストンロッド 23 楔 23a 凹曲面 24 楔 24a 凹曲面 25 ノズル 26 透過式光電スイッチ 30 本体フレーム 31 取出部 32 スプリング 33 押板 34 ハンドル 35 透過式光電スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 11/30 B23K 11/30 350 B23K 11/24 336

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正確に切削された状態の電極チップCの
    先端と略同形状の凹部9を本体ケース10の一端部に形
    成したチップガイド12、本体ケース10からチップガ
    イド12の凹部9の小孔11内に突設した光センサーの
    発光素子13、チップガイド12の凹部9の上下を開閉
    自在とした保護カバー14、前記発光素子13に向かっ
    てエアブロー可能としたノズル15を備えた電極チップ
    切削確認装置1と、 本体フレーム20の一端部にエアシリンダ21を取り付
    けると共に、このエアシリンダ21のピストンロッド2
    2の先端に、先端を凹曲面23aとした一方の楔23を
    取り付け、この楔23に対向させて先端を凹曲面24a
    としたもう一方の楔24を前記本体フレーム20の他端
    部に取り付け、しかも前記楔23、24の凹曲面23
    a、24aにそれぞれエアブローのノズル25、25を
    設けた電極チップ取外し装置2と、 本体フレーム30の前部に上下面と一側面が開放した取
    出部31を有し、本体フレーム30の内部に上下一対の
    電極チップC、Cを複数個並列して装填すると共に、複
    数個並列した最後部の電極チップC、Cにスプリング3
    2により付勢された押板33を押し当て、さらに前記押
    板33を引き戻すためのハンドル34をこの押板33に
    設けた電極チップ取付け装置3と、 からなることを特徴とする溶接ガンの電極チップの切削
    確認、交換装置。
  2. 【請求項2】 電極チップ取外し装置2の本体フレーム
    20の両側部に、溶接ガン7の取付部8に嵌め込まれた
    上下一対の電極チップC、Cが、前記楔23、24の間
    の定位置付近に移動したとき働くようにした透過式光電
    スイッチ26を取り付けたことを特徴とする請求項1記
    載の溶接ガンの電極チップの切削確認、交換装置。
  3. 【請求項3】 電極チップ取付け装置3の本体フレーム
    30の両側部に、本体フレーム30の内部に充填された
    上下一対の電極チップC、Cの残量確認のための透過式
    光電スイッチ35を取り付けたことを特徴とする請求項
    1記載の溶接ガンの電極チップの切削確認、交換装置。
  4. 【請求項4】 電極チップ取外し装置2の本体フレーム
    20及び電極チップ取付け装置3の本体フレーム30を
    左右上下揺動機構5に取り付けたことを特徴とする請求
    項1記載の溶接ガンの電極チップの切削確認、交換装
    置。
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