JP6931148B2 - シーム溶接装置用円板電極の整形装置 - Google Patents

Description

本発明は、シーム溶接装置の円板電極を切削して整形するシーム溶接装置用円板電極の整形装置に関する。

シーム溶接装置は、複数枚重ねた金属板を上下から一対の円板電極の周回端面で挟み、各円板電極を回転させながら円板電極間に溶接電流を流すように構成されている。この電流で発生するジュール熱により金属が溶融されて各金属板が連続的に接合される。この際、円板電極が使用頻度に比例して塑性変形してしまう。また、金属板にメッキが施されている場合、溶融熱により円板電極にメッキが付着すると円板電極が変形してしまう。更に、円板電極に付着したメッキ（付着物）が通電の障害となってしまう。この変形及び付着物により円板電極の周回端面が溶接に不適合な形状又は状態となった場合、周回端面を切削して凸型のＲ曲面形状等の元の形状に戻す必要がある。

その切削を行う場合、一般的に、回転する円板電極の周回端面に、総形バイトを押し付けて元の形状に切削している。この種の技術として、例えば特許文献１に記載の整形方法がある。この整形方法では、ロボットに搭載されたシーム溶接装置の円板電極（ローラ電極）の周回端面に、総形バイトである切削具を押し付けて所定形状に切削している。この切削具（総形バイト）は切削時に大トルクを必要とするため、円板電極に、シーム溶接装置の回転駆動力に加え、整形装置で更に回転駆動力を追加して切削を行っている。

特開２０１６−１０７３４２号公報

上述の特許文献１のように、円板電極の周回端面に総形バイトを押し付けた場合、この際の接触面積が大きいため摩擦抵抗が大きくなり振動が発生し、周回端面を高精度に切削加工できないという問題がある。更に、総形バイトの刃が周回端面の凹部等の劣化部分に食い込むと急激なトルク増大により円板電極の回転が止まってしまうので、周回端面を高精度に切削加工できないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シーム溶接装置の円板電極の周回端面を所定形状に高精度に切削加工することができるシーム溶接装置用円板電極の整形装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明は、シーム溶接装置の円板電極の周回端面を、予め定められた形状に切削するシーム溶接装置用円板電極の整形装置において、前記円板電極の周回端面に向かう先端側に、円弧状の切削刃を有する切削チップが配設され、この切削チップを当該周回端面に向かうＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸移動機構部と、前記Ｘ軸移動機構部をＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸移動機構部と、前記円板電極の径サイズと、当該円板電極の予め定められた周回端面形状と、当該円板電極の周回端面の予め定められた切削量との情報が予め記憶部に記憶されており、前記径サイズの円板電極を前記切削量で前記周回端面形状に切削する切削制御を、前記Ｘ軸移動機構部及び前記Ｙ軸移動機構部に対して行う制御部とを備えることを特徴とするシーム溶接装置用円板電極の整形装置である。

この構成によれば、Ｘ軸移動機構部及びＹ軸移動機構部は、制御部の切削制御に応じて、切削チップを円板電極の周回端面に押し付けてＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させながら、切削量で前記周回端面形状に切削する動作を行う。

この際、切削チップの切削刃が円弧状なので、円板電極の周回端面への切削刃の当接部分が、総形バイトより小さくなる。このため、切削チップの周回端面への当接部分が小さくなるが、切削チップをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させて周回端面を必要形状に切削することができる。また、切削時の摩擦抵抗が小さいので、小さい回転トルクで円板電極を回転させながら、周回端面を切削チップで切削することができる。更に、切削チップの切削刃が周回端面の劣化部分に食い込んで急激なトルク増大が発生したり、円板電極の回転が止まったりすることが無くなる。このような作用によって、円板電極の周回端面を高精度に切削加工することができる。また、整形装置は、シーム溶接装置の回転機構で円板電極を回転させながら切削チップで切削を行うので、整形装置に円板電極の回転機構が不要となり、その分、整形装置の簡易化及び小型化を図ることができる。

また、本発明は、前記Ｘ軸移動機構部が、前記一対の円板電極の周回端面毎に対応付けられた各切削チップを、Ｘ軸方向に沿って各々移動する２つのＸ軸移動部を備え、前記制御部は、前記２つのＸ軸移動部毎のＸ軸方向に沿った前後移動を前記切削制御に応じて制御するのが好ましい。

この構成によれば、一対の円板電極の周回端面の双方を、同時に所定の周回端面形状に切削することができる。

また、本発明は、前記シーム溶接装置は、当該シーム溶接装置を所定方向に回動及び移動するアーム部と、当該シーム溶接装置の一対の円板電極を支持して回転させる回転機能を有する２つのハウジングの移動回転制御機能を備えるロボットに搭載されており、前記２つのハウジングを、前記一対の円板電極毎の中心が前記各切削チップの切削刃にＸ軸方向の軸上で一致するように固定する円板電極固定台を備え、前記制御部は、前記２つのハウジングを前記円板電極固定台に固定するように前記ロボットを制御するのが好ましい。

この構成によれば、ロボットがシーム溶接装置の一対の円板電極を、整形装置の各切削チップで切削可能な状態に、円板電極固定台に固定することができる。

また、本発明は、前記ロボットが、前記円板電極の径サイズを検知する検知手段を備え、前記検知された径サイズが前記記憶部に記憶されるのが好ましい。

この構成によれば、整形装置の制御部は、ロボットの検知手段でリアルタイムに検知される円板電極の径サイズを記憶し、この記憶された径サイズを円板電極の切削動作に必要な情報として用いることができる。つまり、制御部は、円板電極の切削時に、現状の適正な円板電極の径サイズを適用することができる。

また、本発明は、前記制御部が、予め定められた切削量で前記円板電極の周回端面が切削された際の円板電極の径サイズを記憶部に記憶し、次回の切削時に、その記憶された径サイズから前記切削量だけ切削することを繰り返す制御を行うのが好ましい。

この構成によれば、円板電極の周回端面がシーム溶接後に塑性変形する度に、周回端面を所定の周回端面形状に自動的に切削することができる。

また、本発明は、前記一対の円板電極の内の下方側の円板電極は、切削刃の下側から上側に向かって回転するようになっているのが好ましい。

この構成によれば、上側の円板電極の周回端面が上側の切削チップで切削されると、金属の切り屑が下側の円板電極と切削チップとの間に落下する。しかし、下側の円板電極は上側と同様に下側から上側に向かう方向に回転しているので、落下した切り屑が下側の円板電極で上側に跳ねのけられる。このため、下側の円板電極の周回端面と切削刃との間に切り屑が挟まらないようにすることができる。

また、本発明は、前記切削チップが、円形状の切削刃を有するのが好ましい。

この構成によれば、円板電極を高精度に切削することが可能となる。

本発明によれば、シーム溶接装置の円板電極の周回端面を所定形状に高精度に切削加工するシーム溶接装置用円板電極の整形装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るシーム溶接装置用円板電極の整形装置及びシーム溶接装置を搭載したロボットの構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るシーム溶接装置用円板電極の整形装置を透視した平面図である。 本発明の実施形態に係るシーム溶接装置用円板電極の整形装置をＸ軸移動機構部側から透視した側面図である。 円板電極の周回端面側と円形切削チップの切削刃とを示す平面図である。 円板電極の周回端面に円形切削チップの切削刃を当接した状態を示す側面図である。 円板電極の周回端面を円形切削チップで凸型のＲ曲面形状に切削する様態を示す平面図である。 円板電極の周回端面を円形切削チップで凸型の台形状に切削する様態を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜実施形態の構成＞
図１は本発明の実施形態に係るシーム溶接装置用円板電極の整形装置及びシーム溶接装置を搭載したロボットの構成を示す斜視図である。

図１に示す溶接システム１００において、ロボット１０は、ロボット制御部１１と、基台１２と、基台１２の上に配設された第１アーム１３と、第１アーム１３に組み合された第２アーム１４と、第２アーム１４に組み合された第３アーム１５と、第３アーム１５に取り付けられたシーム溶接装置１６とを備えて構成されている。なお、第１アーム１３、第２アーム１４及び第３アーム１５は、請求項記載のアーム部を構成する。

第１アーム１３は上下左右回動自在となっており、第２アーム１４は上下左右回動自在となっている。第３アーム１５は上下左右回動自在となっている。各アーム１３〜１５を連動させてシーム溶接装置１６を上下左右回動及び前後方向に自在に移動させることが可能となっている。つまり、第１アーム１３、第２アーム１４及び第３アーム１５で、シーム溶接装置１６を所定方向に回動及び移動することが可能となっている。

シーム溶接装置１６は、同一平面内に配置された上下一対の円板電極１７ｕ，１７ｄを有する。これらの円板電極１７ｕ，１７ｄは、複数枚重ねた金属板をシーム溶接するが、この溶接頻度に比例して塑性変形する。この塑性変形により円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面が溶接に不適合な形状となった場合、この周回端面を、整形装置２０に配設された切削刃が円形状を成す円形切削チップ２７ｕ，２７ｄで切削して凸型のＲ曲面形状等の元の形状に戻す必要がある。

整形装置２０は、本体フレーム２１と、本体フレーム２１の上に配設されたＹ軸移動機構部２２と、Ｙ軸移動機構部２２の横に組み合されたＸ軸移動機構部２３と、本体フレーム２１の前面からＬ字状に突出（図３参照）した固定台アーム２４と、固定台アーム２４の上方先端部に固定された円板電極固定台２５と、制御部２６とを備えて構成されている。なお、制御部２６は、図面では整形装置２０と分離して記載したが、本体フレーム２１の内部等に搭載されていてもよい。

図２は整形装置２０を透視した平面図であり、Ｘ軸移動機構部２３の上下同一構成のＸ軸移動部２３ｕ，２３ｄ（図１）の内、上側のＸ軸移動部２３ｕのみが見えた様態を示す。図２において前後左右の十字矢印で示すように、整形装置２０の円形切削チップ２７ｕのある方が前側で、この反対側が後側、Ｘ軸移動機構部２３側が左側、Ｙ軸移動機構部２２側が右側である。また、前後方向は、双方向矢印Ｘ１で示すＸ軸方向であり、左右方向は双方向矢印Ｙ１で示すＹ軸方向である。Ｘ軸方向とＹ軸方向は、互いに水平面内で且つ直交した関係となっている。

図３は整形装置２０をＸ軸移動機構部２３側から透視した側面図であり、上下前後の十字矢印により、整形装置２０の上側、下側、前側、後側が指示してある。

図２において、本体フレーム２１は、各々２つのＹ軸摺動ガイド３１が配設されるＹ軸フレーム２１ａ及びＹ軸移動機構部２２が配設されるＹ軸主フレーム２１ｂを備える。各Ｙ軸フレーム２１ａはＹ軸方向に延在し、互いが離間して配設されている。各Ｙ軸主フレーム２１ｂは、Ｘ軸方向に延在してＹ軸フレーム２１ａの間に介在され、互いが離間して配設されている。

Ｙ軸移動機構部２２は、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄ（図１，３）をＹ軸方向に移動するものである。このＹ軸移動機構部２２は、各Ｙ軸フレーム２１ａ及びＹ軸主フレーム２１ｂに組み合されており、２つのＹ軸摺動ガイド３１と、平面視コ字状のＹ軸移動台３２と、Ｙ軸方向に沿って配設された送りネジ３３、連結具３４、減速機３５及びサーボモータ３６とを備えて構成されている。

前後側に離間したＹ軸フレーム２１ａの前面及び後面には、Ｙ軸摺動ガイド３１を介してＹ軸移動台３２が、Ｙ軸方向に移動自在に取り付けられている。Ｙ軸移動台３２は、Ｙ軸方向に延在して離間する両側のフレームの端部間に、Ｘ軸方向に延在する壁面部３２ａが固定されて平面視コ字状を成している。

矢印で示す右側に後方が突出したサーボモータ３６の先端側には減速機３５が組み付けられ、この減速機３５の途中部分が右側のＹ軸主フレーム２１ｂに固定されている。減速機３５の先端側には、左側のＹ軸主フレーム２１ｂに支持された連結具３４を介して送りネジ３３の基端側が取り付けられている。

送りネジ３３の先端側は、Ｙ軸移動台３２のＸ軸方向に延在する壁面部３２ａに組み付けられた円形状のナット３８（図３）に螺合されている。送りネジ３３は、サーボモータ３６の一方側への回転（例えば右回転）に応じてナット３８を矢印左方向へ移動させることにより、Ｙ軸移動台３２を左方向へ移動させる。この反対側への回転（左回転）に応じてナット３８を矢印右方向へ移動させることにより、Ｙ軸移動台３２を右方向へ移動させる。

このＹ軸移動台３２の左右への移動に応じてＸ軸移動機構部２３がＹ軸方向に沿って左右に移動するので、Ｘ軸移動機構部２３の円形切削チップ２７ｕ，２７ｄ（図１，３参照）が左右に移動する。

Ｘ軸移動機構部２３は、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄ（図１）をＸ軸方向に沿った前後方向に移動するものである。このＸ軸移動機構部２３は、図３に示すように、上下に一対のＸ軸移動部２３ｕ，２３ｄを備える。各Ｘ軸移動部２３ｕ，２３ｄの先端側には、円盤形状の円形切削チップ２７ｕ，２７ｄ（図４参照）が取り換え可能に固定されている。

次に、Ｘ軸移動機構部２３の上下同一構成のＸ軸移動部２３ｕ，２３ｄの内、図２に示す上側のＸ軸移動部２３ｕを代表して説明する。

Ｘ軸移動部２３ｕは、Ｙ軸移動台３２の壁面部３２ａに取り付けられたＸ軸摺動ガイド４１と、先端側に円形切削チップ２７ｕが固定されたＸ軸移動台４２と、Ｘ軸方向に配列された送りネジ４３、連結具４４、減速機４５及びサーボモータ４６とを備えて構成されている。

Ｘ軸移動台４２は、Ｘ軸方向に沿って後端側から先端側に延びる雌ネジ部４２ａが形成されており、Ｙ軸移動台３２の壁面部３２ａの外面にＸ軸摺動ガイド４１を介してＸ軸方向に沿った前後方向に移動自在に取り付けられている。

矢印で示す後側に後方側が突出したサーボモータ４６の先端側には減速機４５が組み付けられている。この減速機４５の途中部分は、Ｙ軸移動台３２に一端部が固定された補助フレーム２１ｃで支持されている。減速機４５の先端側には、Ｙ軸移動台３２に一端部が固定された補助フレーム２１ｄで支持される連結具４４を介して送りネジ４３の基端側が取り付けられている。この送りネジ４３の先端側は、Ｘ軸移動台４２の雌ネジ部４２ａに螺合されている。Ｘ軸移動台４２の先端側には円形切削チップ２７ｕが着脱自在に配設されている。

送りネジ４３は、サーボモータ４６の一方側への回転（例えば右回転）に応じて雌ネジ部４２ａ内を右回転することにより、Ｘ軸移動台４２を、円板電極１７ｕ，１７ｄ（図３）に向かう前方向へ移動させる。この反対側への回転（左回転）に応じて雌ネジ部４２ａ内を左回転することにより、Ｘ軸移動台４２を後方向へ移動させる。この前後移動に応じて、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄがＸ軸方向に沿って前後移動するようになっている。

次に、図３に示すように、Ｌ字状の固定台アーム２４の上方先端部に固定された円板電極固定台２５は、上下に離間したＸ軸移動部２３ｕ，２３ｄの中間に配置されている。円板電極固定台２５には、凹状に湾曲する凹状湾曲部２５ｕ，２５ｄが上下に対称に設けられている。この凹状湾曲部２５ｕ，２５ｄに、上下の円板電極１７ｕ，１７ｄを回転自在に支持するハウジング１７ｕｈ，１７ｄｈの首部分（図２参照）が嵌め込まれて円板電極１７ｕ，１７ｄが固定されるようになっている。下側のハウジング１７ｄｈが固定側で、上側のハウジング１７ｕｈが上下に移動自在となっている。なお、ハウジング１７ｕｈ，１７ｄｈは、円板電極１７ｕ，１７ｄを回転させる回転機構を備える。

ハウジング１７ｕｈ，１７ｄｈの固定は、まず、ロボット１０が移動回転制御機能により上下のハウジング１７ｕｈ，１７ｄｈの間隔を、各凹状湾曲部２５ｕ，２５ｄの上下幅よりも拡げた状態とし、この状態のハウジング１７ｕｈ，１７ｄｈを各凹状湾曲部２５ｕ，２５ｄの上下位置に移動する。次に、下側のハウジング１７ｄｈを下側の凹状湾曲部２５ｄに嵌め込んだ後、上側のハウジング１７ｄｈを下方に移動して上側の凹状湾曲部２５ｕに嵌め込む。この状態で上側のハウジング１７ｄｈを下方側に押圧することにより、各ハウジング１７ｕｈ，１７ｄｈを上下から凹状湾曲部２５ｕ，２５ｄに押圧して円板電極固定台２５に固定する。なお、移動回転制御機能はロボット制御部１１により構成されていてもよい。

この固定状態では、上側の円板電極１７ｕの中心と、上側の円形切削チップ２７ｕの切削刃（図５参照）とがＸ軸上で一致し、下側の円板電極１７ｄの中心と、下側の円形切削チップ２７ｄの切削刃とがＸ軸上で一致するようになっている。各円形切削チップ２７ｕ，２７ｄは、図５に示すように、切削刃が下向きとなる状態でＸ軸移動部２３ｕ，２３ｄの先端部に固定される。

この切削刃の下向き状態において、図３に示す円板電極１７ｕ，１７ｄの双方が、矢印Ｙ２で示す反時計回り（左回り）で同一方向に回転する構成となっている。この場合、左回りで回転する上側の円板電極１７ｕの周回端面が上側の円形切削チップ２７ｕで切削されると、金属の切り屑が下側の円板電極１７ｄと円形切削チップ２７ｄとの間に落下する。

しかし、下側の円板電極１７ｄは上側と同様に左回り、つまり下から上に向かう方向に回転しているので、落下した切り屑が下側の円板電極１７ｄで上側に跳ねのけられる。このため、下側の円板電極１７ｄの周回端面と切削刃との間に切り屑が挟まらないようになっている。なお、上側の円板電極１７ｕは矢印Ｙ２と逆側に回転していてもよい。但し、下側の円板電極１７ｄが矢印Ｙ２と逆側に回転していると、落下した切り屑が周回端面と切削刃との間に挟まってしまう。

図１に示す制御部２６は、円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面を予め定められた所定形状に切削する制御を次のように行う。制御部２６は、ロボット制御部１１に対して円板電極１７ｕ，１７ｄを円板電極固定台２５に固定する指示を行う。この指示に応じて、ロボット制御部１１が円板電極１７ｕ，１７ｄのハウジング１７ｕｈ，１７ｄｈを、整形装置２０の円板電極固定台２５に移動させ、上述したように円板電極固定台２５の上下の凹状湾曲部２５ｕ，２５ｄに固定する制御（固定制御）を行う。但し、制御部２６が、２つのハウジング１７ｕｈ，１７ｄｈを円板電極固定台２５に固定するようにロボット１０を制御するようにしてもよい。

制御部２６は、その固定制御により円板電極１７ｕ，１７ｄが円板電極固定台２５の所定位置に固定されたことを検知すると、ロボット制御部１１に対して円板電極１７ｕ，１７ｄを回転させる指示を行う。この指示に応じて、ロボット制御部１１が円板電極１７ｕ，１７ｄを１５０ｒｐｍ〜１７０ｒｐｍ等の所定回転数且つ所定の回転トルクで、上述したように同一方向（図３の矢印Ｙ２方向）に回転させる。

制御部２６は、その回転を検知すると、Ｙ軸移動機構部２２及びＸ軸移動機構部２３に円形切削チップ２７ｕ，２７ｄで円板電極１７ｕ，１７ｄを切削させる制御（切削制御）を行う。この切削制御に応じて、Ｘ軸移動部２３ｕ，２３ｄの各サーボモータ４６及びＹ軸移動機構部２２のサーボモータ３６が駆動され、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄの切削刃が円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面に押し付けられて切削される。この際、各円形切削チップ２７ｕ，２７ｄのＸ軸方向の移動は、Ｘ軸移動部２３ｕ，２３ｄ毎に制御されるようになっている。

例えば、図６に示すように、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄの切削刃を、円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面の厚み方向の一方の角（図面上側の角）に押し付けた後、他方側の角（図面下側の角）まで徐々に移動させながら所定の周回端面形状（例えば、Ｒ曲面形状）に切削する動作が行われる。なお、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄでは、周回端面の端に残ったバリを削り取ることもできる。

制御部２６は、切削制御を行うに当たり、円板電極１７ｕ，１７ｄの径サイズ（例えば、１１５．８ｍｍ）と、切削量（例えば、０．１ｍｍ）と、円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面形状（例えば、５０ＲのＲ曲面形状）との情報を、図示せぬハードディスクや半導体メモリ装置等の記憶部２６ａに予め記憶している。

円板電極１７ｕ，１７ｄの径サイズの情報（径情報）は、ロボット制御部１１でリアルタイムに検知される構成の場合、制御部２６がその径情報を取得して保持する。ロボット制御部１１が径情報を検知しない構成の場合は、人がノギス等で円板電極１７ｕ，１７ｄの径サイズを測定して制御部２６に入力する。なお、ロボット制御部１１は、請求項記載の検知手段を構成する。

切削量は、円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面を周回端面形状（例えば、５０ＲのＲ曲面形状）に適正に切削可能な値（例えば、０．１ｍｍ）であり、人が予め制御部２６に設定する。制御部２６は、その切削量で円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面を５０ＲのＲ曲面形状とする切削制御を、Ｘ軸移動機構部２３及びＹ軸移動機構部２２に対して行うようになっている。

なお、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄに代え、菱形でこの角部にＲ曲面形状の切削刃が搭載された切削チップを用いてもよい。

＜円板電極の切削動作＞
次に、整形装置２０によるシーム溶接装置１６の円板電極１７ｕ，１７ｄの切削動作を説明する。

前提条件として、図１に示す制御部２６に、ロボット制御部１１でリアルタイムに検知される円板電極１７ｕ，１７ｄの径情報が入力されて保持されるとする。更に、制御部２６には、円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面形状（後述の台形状）と、切削量（０．１ｍｍ）との情報が保持されているとする。

ここで、周回端面形状は、図７に示す円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面の厚み方向の断面が台形状であるとする。以降、周回端面形状が台形状であると表現する。

次に、制御部２６は、ロボット制御部１１に対して、円板電極１７ｕ，１７ｄを整形装置２０の円板電極固定台２５に固定する指示を行う。この指示に応じたロボット制御部１１の制御により、ロボット１０の第１アーム１３、第２アーム１４及び第３アーム１５が作動し、円板電極１７ｕ，１７ｄを支持するハウジング１７ｕｈ，１７ｄｈ（図２）を円板電極固定台２５の上下側に移動する。次に、ロボット１０は、上下のハウジング１７ｕｈ，１７ｄｈを凹状湾曲部２５ｕ，２５ｄに嵌め込んで押さえつけ、円板電極固定台２５に固定する。

次に、制御部２６は、円板電極１７ｕ，１７ｄが固定されたことを検知すると、ロボット制御部１１に対して円板電極１７ｕ，１７ｄを回転させる指示を行う。この指示に応じて、ロボット制御部１１が円板電極１７ｕ，１７ｄを所定の回転数（回転速度）且つ所定の回転トルクで同一方向（図３の矢印Ｙ２方向）に回転させる。

制御部２６は、その回転を検知すると、Ｘ軸移動機構部２３及びＹ軸移動機構部２２に対して円形切削チップ２７ｕ，２７ｄで円板電極１７ｕ，１７ｄを切削するように制御する。この切削制御に応じて、Ｘ軸移動機構部２３及びＹ軸移動機構部２２が、図７に示すように、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄの切削刃を、円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面の厚み方向の一方の角（図面上側の角）に押し付ける。次に、切削刃が所定の周回端面形状である台形状に沿って、切削量の０．１ｍｍで切削しながら、他方側の角（図面下側の角）まで切削する動作を行う。

この切削動作によって、図７に示す円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面における斜線で示す台形状部分が切削され、周回端面が適正な台形状となる。

＜実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のシーム溶接装置用円板電極の整形装置２０は、複数枚重ねた金属板を一対の円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面で挟み、各円板電極１７ｕ，１７ｄを回転させながら円板電極１７ｕ，１７ｄ間に溶接電流を流して各金属板を接合するシーム溶接装置１６の円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面を、予め定められた形状に切削するものである。次のような特徴構成を有する。

（１）円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面に向かう先端側に、切削刃が円形状（円弧状を含む）を成す円形切削チップ２７ｕ，２７ｄが配設され、この円形切削チップ２７ｕ，２７ｄを当該周回端面に向かうＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸移動機構部２３を備える。また、Ｘ軸移動機構部２３をＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸移動機構部２２を備える。更に、円板電極１７ｕ，１７ｄの径サイズと、当該円板電極１７ｕ，１７ｄの予め定められた周回端面形状と、当該円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面の予め定められた切削量との情報が予め記憶部２６ａに記憶されており、径サイズの円板電極１７ｕ，１７ｄを、切削量で周回端面形状に切削する切削制御を、Ｘ軸移動機構部２３及びＹ軸移動機構部２２に対して行う制御部２６を備える構成とした。なお、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄに代え、円弧状の切削刃を有する切削チップを用いてもよい。

この構成によれば、Ｘ軸移動機構部２３及びＹ軸移動機構部２２は、制御部２６の切削制御に応じて、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄを円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面に押し付けてＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させながら、切削量で周回端面形状に切削する動作を行う。

この際、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄの切削刃が円形なので、円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面への切削刃の当接部分が、総形バイトより小さくなる。このため、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄの周回端面への当接部分が小さくなるが、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させて周回端面を必要形状に切削することができる。

また、切削時の摩擦抵抗が小さいので、小さい回転トルクで円板電極１７ｕ，１７ｄを回転させながら、周回端面を円形切削チップ２７ｕ，２７ｄで切削することができる。更に、円形切削チップ２７ｕ，２７ｄの切削刃が周回端面の劣化部分に食い込んで急激なトルク増大が発生したり、円板電極１７ｕ，１７ｄの回転が止まったりすることが無くなる。このような作用によって、円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面を高精度に切削加工することができる。

また、整形装置２０は、シーム溶接装置１６の回転機構で円板電極１７ｕ，１７ｄを回転させながら円形切削チップ２７ｕ，２７ｄで切削を行うので、整形装置２０に円板電極１７ｕ，１７ｄの回転機構が不要となり、その分、整形装置２０の簡易化及び小型化を図ることができる。

（２）Ｘ軸移動機構部２３は、一対の円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面毎に対応付けられた各円形切削チップ２７ｕ，２７ｄを、Ｘ軸方向に沿って各々前後移動する２つのＸ軸移動部２３Ｕ，２３Ｄを備える。制御部２６は、２つのＸ軸移動部２３Ｕ，２３Ｄ毎のＸ軸方向に沿った前後移動を切削制御に応じて制御するようにした。

この構成によれば、一対の円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面の双方を、同時に所定の周回端面形状に切削することができる。

（３）シーム溶接装置１６は、当該シーム溶接装置１６を所定方向に回動及び移動するアーム部と、当該シーム溶接装置１６の一対の円板電極１７ｕ，１７ｄを支持して回転させる回転機能を有する２つのハウジングの移動回転制御機能を備えるロボット１０に搭載されている。２つのハウジングを、一対の円板電極１７ｕ，１７ｄ毎の中心が各円形切削チップ２７ｕ，２７ｄの切削刃にＸ軸方向の軸上で一致するように固定する円板電極固定台２５を備える。制御部２６は、２つのハウジングを円板電極固定台２５に固定するようにロボット１０を制御するようにした。

この構成によれば、ロボット１０がシーム溶接装置１６の一対の円板電極１７ｕ，１７ｄを、整形装置２０の各円形切削チップ２７ｕ，２７ｄで切削可能な状態に、円板電極固定台２５に固定することができる。

（４）ロボット１０は、円板電極１７ｕ，１７ｄの径サイズを検知する検知手段としてのロボット制御部１１を備え、その検知された径サイズが制御部２６の記憶部２６ａに記憶されるようにした。

この構成によれば、整形装置２０の制御部２６は、ロボット１０のロボット制御部１１でリアルタイムに検知される円板電極１７ｕ，１７ｄの径サイズを記憶し、この記憶された径サイズを円板電極１７ｕ，１７ｄの切削動作に必要な情報として用いることができる。つまり、制御部２６は、円板電極１７ｕ，１７ｄの切削時に、現状の適正な円板電極１７ｕ，１７ｄの径サイズを適用することができる。

（５）一対の円板電極１７ｕ，１７ｄの内の下方側の円板電極１７ｄは、円形切削チップ２７ｄの切削刃の下側から上側に向かって回転するようになっている。

この構成によれば、上側の円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面が上側の円形切削チップ２７ｕ，２７ｄで切削されると、金属の切り屑が下側の円板電極１７ｕ，１７ｄと円形切削チップ２７ｕ，２７ｄとの間に落下する。しかし、下側の円板電極１７ｕ，１７ｄは上側と同様に下側から上側に向かう方向に回転しているので、落下した切り屑が下側の円板電極１７ｕ，１７ｄで上側に跳ねのけられる。このため、下側の円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面と切削刃との間に切り屑が挟まらないようにすることができる。

この他、制御部２６は、設定された切削量で切削した際の円板電極１７ｕ，１７ｄの径サイズを記憶しておき、２回目は、その記憶した径サイズから設定切削量だけ切削する制御を行い、以降はその切削制御を繰り返すように制御してもよい。

この制御によれば、円板電極１７ｕ，１７ｄの周回端面がシーム溶接後に塑性変形する度に、周回端面を所定の周回端面形状に自動的に切削することができる。

また、定置のシーム溶接装置は、円板電極のハウジングを自律的に固定できる。このため、アーム２５及び円板電極固定台２５の無い整形装置の円形切削チップ２７ｕ，２７ｄを、その自律的に固定された円板電極の周回端面に当てて切削することができる。

その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１０ ロボット
１１ ロボット制御部（検知手段）
１２ 基台
１３ 第１アーム
１４ 第２アーム
１５ 第３アーム
１６ シーム溶接装置
１７ｕ，１７ｄ 円板電極
１７ｕｈ，１７ｄｈ ハウジング
２０ 整形装置
２１ 本体フレーム
２１ａ Ｙ軸フレーム
２１ｂ Ｙ軸主フレーム
２２ Ｙ軸移動機構部
２３ Ｘ軸移動機構部
２３ｕ，２３ｄ Ｘ軸移動部
２４ 固定台アーム
２５ 円板電極固定台
２６ 制御部
２６ａ 記憶部
２７ｕ，２７ｄ 円形切削チップ
３１ Ｙ軸摺動ガイド
３２ Ｙ軸移動台
３３ 送りネジ
３４ 連結具
３５ 減速機
３６ サーボモータ
４１ Ｘ軸摺動ガイド
４２ Ｘ軸移動台
４３ 送りネジ
４４ 連結具
４５ 減速機
４６ サーボモータ
１００ 溶接システム

Claims (4)

1. シーム溶接装置の円板電極の周回端面を、予め定められた形状に切削するシーム溶接装置用円板電極の整形装置において、
   前記円板電極の周回端面に向かう先端側に、円弧状の切削刃を有する切削チップが配設され、この切削チップを当該周回端面に向かうＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸移動機構部と、
   前記Ｘ軸移動機構部をＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸移動機構部と、
   前記円板電極の径サイズと、当該円板電極の予め定められた周回端面形状と、当該円板電極の周回端面の予め定められた切削量との情報が予め記憶部に記憶されており、前記径サイズの円板電極を前記切削量で前記周回端面形状に切削する切削制御を、前記Ｘ軸移動機構部及び前記Ｙ軸移動機構部に対して行う制御部と
   を備えるシーム溶接装置用円板電極の整形装置であって、
   前記Ｘ軸移動機構部は、一対の円板電極の周回端面毎に対応付けられた各切削チップを、Ｘ軸方向に沿って各々移動する２つのＸ軸移動部を備え、
   前記制御部は、前記２つのＸ軸移動部毎のＸ軸方向に沿った前後移動を前記切削制御に応じて制御し、
   前記シーム溶接装置は、当該シーム溶接装置を所定方向に回動及び移動するアーム部と、当該シーム溶接装置の前記一対の円板電極を支持して回転させる回転機能を有する２つのハウジングの移動回転制御機能を備えるロボットに搭載されており、
   前記２つのハウジングを、前記一対の円板電極毎の中心が前記各切削チップの切削刃にＸ軸方向の軸上で一致するように固定する円板電極固定台を備え、
   前記制御部は、前記２つのハウジングを前記円板電極固定台に固定するように前記ロボットを制御し、
   前記制御部は、予め定められた切削量で前記円板電極の周回端面が切削された際の円板電極の径サイズを記憶部に記憶し、次回の切削時に、その記憶された径サイズから前記切削量だけ切削することを繰り返す制御を行う
   ことを特徴とするシーム溶接装置用円板電極の整形装置。
2. 前記ロボットは、前記円板電極の径サイズを検知する検知手段を備え、
   前記検知された径サイズが前記記憶部に記憶される
   ことを特徴とする請求項１に記載のシーム溶接装置用円板電極の整形装置。
3. 前記一対の円板電極の内の下方側の円板電極は、切削刃の下側から上側に向かって回転するようになっている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシーム溶接装置用円板電極の整形装置。
4. 前記切削チップは、円形状の切削刃を有する
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のシーム溶接装置用円板電極の整形装置。

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