JP7219935B1 - 電極チップ再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極チップ整形治具の整形室内に進入する電極チップの圧接や電極チップに対して切削工刃が食い込む際の切削抵抗により回転トルクが変動する場合であっても、回転数の変動を抑制して安定した切削量で電極チップを整形することを可能にする電極チップ再生装置の提供。【解決手段】中心部に電極チップ整形治具が回り止めされた状態で挿嵌される中空部を有した回転盤と、上記回転盤を回転可能に軸支する再生ホルダと、回転盤に連結されて少なくとも所定の回転数で回転させる回動部材と、上記回転盤及び回動部材のいずれか一方に同軸に設けられるフライホイールとを備え、電極チップの余剰部分に対する切削加工刃の食い込みにより回転トルクが変動した際にフライホイールの慣性力により回転力を補完して回転数の変動を抑制可能にする。【選択図】図２

Description

本発明は、電気抵抗溶接のショット回数が増大するのに伴って膨出変形した電極チップの変形部分を押延ばして正規形状に整形して再生する電極チップ再生装置に関する。

なお、本発明において「再生」とは、電極チップの膨出変形部分を研磨したり、切削したりして正規形状にする切削概念とは異なり、変形部分を押延ばして正規形状に整形して再生することを意味する。

また、本発明において「正規形状」とは未使用時の電極チップ形状の他に本願発明で再生された電極チップにあっては整形余剰部分の切削により軸線方向長さが多少、短くなると共に先端面に生成される所定層厚の合金層が残存した状態で、未使用の電極チップとは形状的には完全に一致していなくてもこれに近い形状をも含むものとする。

溶接ガンに装着されて電気抵抗溶接に使用する電極チップは、溶接ショット回数が増加するに従ってワークに対する圧接や電気抵抗溶接時に発生する熱により先端部が膨出変形（大径化）したり、摩耗したりして印加される電流分布が不均一になり、溶接ナゲットの品質（溶接品質）が悪くなったり、またスパッタによりチップ母材やワーク材鍍金層から蒸発した金属粒子が先端部（面）に付着し、抵抗層としての合金層が生成されることにより電気抵抗溶接時の消費電力が増大したりする問題が生じている。

上記問題を解決するため、例えば特許文献１に示すチップドレッサ装置は、回動部材により回転するホルダの電極侵入凹部内に対して電極を加圧した状態で進入させた状態でホルダに設けられた回転刃により電極チップの変形部分を切削して正規形状に再生している。

しかし、該チップドレッサ装置にあっては、電極の切削量（電極チップ全長に対する切削量）が０．１ｍｍ～０．３ｍｍで、切削の度に電極チップが短くなって低寿命化して溶接ショット回数が少なる結果、電気抵抗溶接コストが増大する問題や、切削中においてはホルダに対する電極の圧接による切削抵抗により回転トルクや回転数が変動して切削量（消耗量）が不安定化し、切削量が多くなれば溶接ショット回数が少なくなり、反対に切削量が少なくなれば、電極チップを正規形状に切削できない問題等が生じている。

この問題を解決するため、本出願人は、特許文献２に示す「電極チップ整形治具及び電極チップ整形装置」を提案した。特許文献２に示す電極チップ整形治具は、電極チップの先端部が進入可能なカップ凹状の内周面を有した整形室の一部底面を除いて外周側が切り欠かれた切欠き部と、電極チップの先端部に想定される少なくとも基端側及び先端側の整形領域にそれぞれ対応して整形室内周面に設けられ、対応する整形領域に圧接して変形部分をそれぞれの側へ押延ばす少なくとも２つ以上の整形部と、整形室の底面にて放射方向へ延出して設けられ、電極チップ先端面に圧接し、先端面に生成した合金層の一部を削り落として整形する先端面整形部と、上記切欠き部内の電極チップの少なくとも先端部外周の押延ばし余剰部分を切削する切削加工刃を備えている。

そして該電極チップ整形治具が装着されて電極チップを正規形状に整形して再生する電極チップ整形装置は、電極チップ整形治具を着脱可能に保持する回転盤を軸支する整形ホルダと、該回転盤を所望の回転トルク及び回転数で回転駆動する電動モータやロータリーアクチュエータ等の回動部材とから構成される。

電極チップを再生する際には、例えば１本の電極チップに想定される溶接ショット回数が３００００回で、ショット回数が２０回ごとに電極チップを再生する場合、即ち、１５００回、再生する場合には、１回の整形作業（再生作業）による切削量が平均で約0.005ｍｍ（５μm）になるように設定する必要がある。

外周の一部に切欠き部を設けて切削加工刃が取付けられた電極チップ整形治具を使用する電極チップ整形装置における電極チップの切削量は、切欠き部における電極チップ先端部に対する切削加工刃の食い込み量により決定される。その食い込み量は、電極チップ整形治具の回転数、電極チップ整形治具に対する電極チッ
プの加圧力、電極チップ整形治具の切欠き幅及び整形時間等により左右される。その内、加圧力、切欠き幅及び整形時間に関しては、予め決定され、整形時に変動す
ることがない。

このため、切削量を上記数値に近い値で安定的に達成するには、切欠き部内の電極チップ先端部に対して切削加工刃が食い込んで回転トルクが変動する場合であっても、回転数を安定化させることにより食い込み量を安定化させる必要がある。

しかし、上記のように切欠き部に切削加工刃が取付けられた電極チップ整形治具が装着された電極チップ整形装置においては、整形ホルダに対して回動部材の駆動力を直接又はギヤ列を介して間接的に伝達するように構成されているが、電極チップ先端部に対する切削加工刃の食い込みによる切削抵抗により回転トルク及び回転数の変動が避けられなかった。

すなわち、回転駆動力が一定の場合には、回転トルクが増加すると、回転数が低下して食い込み量が多くなって切削量が多くなり、反対に回転トルクが低下すると、回転数が増加して食い込み量が少なくなって切削量が少なくなっている。

特に、この傾向は、回動部材として数値制御可能なパルスモータ（ステップモータ）を使用した場合に顕著に現れ、電極チップを上記した所望の切削量で安定的に整形して再生することを困難にしている。

また、電極チップ整形治具の回転トルク及び回転数の変動により切削量が多くなると、電気抵抗溶接に伴って電極チップの先端面に生成した合金層も過度に切削される恐れがある。このように再生された電極チップで電気抵抗溶接すると、ワーク材に対し、圧接する電極チップ先端面のほぼ全体から溶接電流が印加されることになり、溶接ナゲットを高品質に生成して電気抵抗溶接することが困難であった。

日本国特許第５２１９７０４号公報 日本国特許第７１２１９６２号公報

解決しようとする問題点は、電極チップ整形治具の整形室内に進入する電極チップの圧接や電極チップに対して切削工刃が食い込む際の切削抵抗により回転トルク及び回転数の変動により切削量が安定化せず、電極チップが低寿命化したり、電極チップを正規形状に整形することを困難にしたりする恐れがある。

請求項１は、電極チップが進入する整形室内周面に設けられ、電極チップ先端部の少なくとも先端側及び／又は基端側に想定される整形領域に圧接する整形部と、上記整形室底面に設けられ、電極チップ先端面に圧接する先端面整形部と、整形室の一部内周面に形成された切欠き部に設けられ、電極チップの先端部外周及び先端面に圧接する切削加工刃を備えた電極チップ整形治具を回転駆動して整形布武及び先端面整形部により電極チップ先端部の変形部分を押延ばすと共に切削加工刃により余剰部分を切削して正規形状に整形して再生する電極チップ再生装置において、中心部に電極チップ整形治具が回り止めされた状態で挿嵌される中空部を有した回転盤と、上記回転盤を回転可能に軸支する再生ホルダと、回転盤に連結されて少なくとも所定の回転数で回転させる回動部材と、上記回転盤及び回動部材のいずれか一方に同軸に設けられ、電極チップ整形治具における切欠き部の開口幅に対応する質量からなるフライホイールを備え、電極チップの余剰部分に対する切削加工刃の食い込みにより回転トルクが変動した際にフライホイールの慣性力により回転力を補完して回転数の変動を抑制可能にしたことを最も主要な特徴とする。

本発明は、電極チップ整形治具の整形室内に進入する電極チップの圧接や電極チップに対して切削工刃が食い込む際の切削抵抗により回転トルクが変動する場合であっても、回転数の変動を抑制して安定した切削量で電極チップを整形することを可能にする。

電極チップ再生装置の概略を示す一部分解斜視図である。 再生ヘッド内を示す略体斜視図である。 電極チップ整形治具の一部分解斜視図である。 電極チップ整形治具の平面図である。 図４のＡ－Ａ線縦断面図である。 図４のＡ－Ｂ線縦断面図である。 先端部が変形した再生前の電極チップを示す説明図である。

中心部に電極チップ整形治具が回り止めされた状態で挿嵌される中空部を有した回転盤と、上記回転盤を回転可能に軸支する再生ホルダと、回転盤に連結されて少なくとも所定の回転数で回転させる回動部材と、上記回転盤及び回動部材のいずれか一方に同軸に設けられるフライホイールと、を備え、電極チップの余剰部分に対する切削加工刃の食い込みにより回転トルクが変動した際にフライホイールの慣性力により回転力を補完して回転数の変動を抑制可能にしたことを最良の実施形態とする。

以下、本発明の実施例を図に従って説明する。
図１及び図２に示すように電極チップ再生装置1は、例えば従来公知の所謂溶接ロボットと称される多関節型電気抵抗溶接機（図示せず）のアーム（図示せず）先端部に設けられた従来公知のＣ型又はＸ型の溶接ガン（図示せず）の移動原点位置（待機位置）に配置される。

例えばＣ型の溶接ガンにあっては、例えば一方の取付けアームに連結されたエアーシリンダーや数値制御可能なサーボモータ等により他方のアームに向かって近づく方向及び遠ざかる方向へ移動するように構成される。各取付けアームには、電極チップ７が互いの軸線が一致して相対し、かつ交換可能にそれぞれ取り付けられる。

各電極チップ７は、一方の取付けアームが他方の取付けアームに近づく方向へ移動した際に、両者間に位置する、例えば重ね合された複数枚の亜鉛メッキ鋼板等のワーク（何れも図示せず。ワークに付いては、上記亜鉛メッキ鋼板に限定されるものではない。）の表裏面を所定の圧力で挟持し、印加される溶接電流により電気抵抗溶接する。

各電極チップ７は、電気抵抗値が低く、塑性変形し易い銅（Cu）や銅-クロム合金（Cr-Cu）等で、図７に破線で示すように未使用状態においては、所要の軸線長さで、先端部外周が所要の外径で先端に向かって徐々に小径化する湾曲状に延出し、かつ先端面がほぼ平面又は所定曲率の湾曲面（図７は先端面が平面の場合を示す。）に形成される。

上記電極チップ再生装置1の支持部材１１は、移動原点位置（待機位置）に設けられた支柱（図示せず）に固定され、該支持部材11の上下（本実施例の場合）には、一対のブラケット１３が上下方向に所定の間隔をおいて設けられる。該一対のブラケット１３間には、上下方向に軸線を有した左右一対のガイドロッド１５が設けられ、該一対のガイドロッド１５には、再生ヘッド１７の基端部に固定されたスライダ１８が上下方向へ摺動可能に支持される。

該再生ヘッド１７は、該再生ヘッド１７の上方及び下方に位置するガイドロッド１５にそれぞれ設けられた圧縮ばねやゴムブッシュ等の弾性部材１９の弾性力により、例えばガイドロッド１５の軸線方向中間部に位置される。

再生ヘッド１７内には、上下方向に軸線を有し、互いに噛合した第１及び第２歯車２１、２３と第２歯車と噛合する回転盤としての第３歯車２５がそれぞれ軸受（図示せず）を介して回転可能に軸支される。第１歯車２１には、再生ヘッド１７の基端部下側に取付けられたステップモータ、誘導モータ又はロータリーアクチュエータ等の回動部材２７が、その出力軸が第１歯車２１と同軸で、かつ大径で大質量のフライホイール２９を介して連結される。該フライホイール２９としては、回動部材２７が連結された第１歯車２１の軸上部に同軸に取付けてもよい。

後述する電極チップ整形治具３３における切欠き部３７の開口幅が広い場合には、電極チップ７の先端部に対する切削加工刃３９の食い込み量が多くなり、これに伴って回転トルクが大きく増大することにより回転数が大きく低下することになる。上記フライホイール２９は、回転トルクの増大に伴う回転数の低下を、その慣性力で補完するために設けられる部材であり、その質量は、回転トルクの変動幅、従って切欠き部３７の開口幅に応じて設定される。

すなわち、切欠き部３７が幅広で回転トルクが大幅に変動する場合には、大質量のフライホイール２９に、反対に切欠き部３７の開口幅が幅狭で回転トルクの変動幅が少ない場合には、小質量のフライホイール２９に設定される。

第３歯車２５の中心大径部２５ａには、電極チップ整形治具３３の平面と一致して挿嵌可能な形状で、該電極チップ整形治具３３の高さと一致する軸長さの中空部２５ｂが形成される。中心大径部２５ａの上面及び下面には、中空部２５ｂに挿嵌された上記電極チップ整形治具３３の上部及び下部の一部外周面に係止して固定する押え板３１がねじ固定される。

上記電極チップ整形治具３３は、以下のように構成される。
図３乃至図６に示すように電極チップ整形治具３３は、超硬合金（高速度鋼）やセラミックス等で、上記中空部２５ｂに対して回り止め可能な多角柱形状（図は六角柱形状を示すが、該形状に限定されるものではない。）に形成され、その上部及び下部には相対する電極チップ７の先端部が進入可能な内径（電極チップ７の外径より大きい内径）のカップ状の整形室３５（以下の説明においては、上下の整形室３５が上下ミラー対称であるため、上方の整形室３５に付いてのみ説明し、下方の整形室３５に付いての説明を省略する。）が軸線方向に対してミラー対称に設けられる。

上記電極チップ整形治具３３の一部外周には各整形室３５の底面中心から偏心した位置から外周に亘り、底面中央部を残して所定の角度ａで開口した切欠き部３７が形成される。該切欠き部３７の開口角度（図示の例では、開口角度を30度としている。）は、後述する押延ばされた余剰部分（キリコ又はスカーフと称される。）の切削量を決定する１つの要素であり、電極チップ7における先端部の外径及び先端面の形状に応じて決定される。すなわち、電極チップ7における先端部が大径の場合には、開口角度が広く、反対に小径の場合には、開口角度が狭く設定される。
の範囲に設定される。

回転方向上手側に位置する切欠き部３７の切欠き面３７ａには、例えば高速度鋼、超硬合金、セラミックス等の切削加工刃３９が、その刃部３９ａの回転方向下手側端面が電極チップ整形治具３３の中心線に一致するようにねじ止めされる。

該切削加工刃３９は、整形室３５内に進入した電極チップ７の先端面が先端面整形部３７により正規形状に再生されるタイミングより若干遅延したタイミングで、主に後述する第１整形部４３により先端部側に押延ばされた余剰部分や先端面に生成して先端面整形部４７により切削された残りの合金層の一部を切削する。

また、上記切欠き部３７と反対側の整形室３５の内周面には、電極チップ整形治具３３の軸線方向に延びて各整形室３５の隔壁を貫通する切削屑排出孔４１が形成される。

切削屑排出孔４１の回転方向上手側に応じた整形室３５の内周面には、第１整形部４３が、その稜線の曲率半径が先端側整形領域の曲率半径と一致するように形成される。該第１整形部４３は、電極チップ７・９を再生する際に、上記先端側整形領域に圧接して変形部分を先端面側へ押延ばして再生する。

切削屑排出孔４１の回転方向下手側に応じた整形室３５の内周面には、第２整形部４５が、その稜線の曲率半径が基端側整形領域の曲率半径に一致するように形成される。該第２整形部４５は、電極チップ７を再生する際に、上記基端側整形領域に圧接して変形部分を基端側へ押延ばして再生する。

整形室３５の底面には、先端面整形部４７が回転中心から偏位した箇所にて放射方向（軸線直交方向）へ湾曲して延出するように形成される。先端面整形部４７の上面は、正規形状の電極チップ７先端面に対応する湾曲面又は平面に形成される。

該先端面整形部４７は、整形室３５内に進入する電極チップ７の先端面に圧接し、例えばワークが亜鉛鋼板の場合には、電気抵抗溶接作業により先端面に生成したクロム－亜鉛（YＣr－Zn層、BCr-Zn層）、鉄―亜鉛合金（Fe-Zn層）等の内、硬度が低い合金層（BCr-Zn層）を残して硬度が高い合金層（YＣr－Zn層、Fe-Zn層）を削り落として所要の湾曲面又は平面に再生する。

なお、電極チップ整形治具３３に付いては、特許文献２に詳細に記載されているため、以下において電極チップ整形治具３３の構成を引用する。なお、引用された電極チップ整形治具に付された符号と本願に付した符号は相違しているため、読み替えて参照されたい。
「上記電極チップ整形治具１１は、超硬合金（高速度鋼）やセラミックス等で、回転盤1３の取付け穴１３ａに対して回り止め可能に挿嵌される多角柱形状（図は六角柱形状を示すが、該形状に限定されるものではない。）に形成され、その上部及び下部には相対する電極チップ７・９の先端部が進入可能な内径（電極チップ７・９の外径より大きい内径）のカップ状の整形室２５・２７（以下の説明においては、上下の整形室が上下ミラー対称であるため、上方の整形室に付いてのみ説明し、下方の整形室に付いての説明を省略する。）が軸線方向に対してミラー対称に設けられる。また、上記電極チップ整形治具１１は電動モータの回転駆動に伴って、例えば図示する時計方向へ回転される。
上記電極チップ整形治具１１の一部外周には各整形室２５・２７の底面中心から偏心した位置から外周に亘り、底面中央部を残して所定の角度で開口した切欠き部２９が形成される。該切欠き部２９における回転方向上手側に位置する切欠き面２９ａの中央部（各整形室２５・２７の隔壁箇所）には、係止凹部２９ｂが形成され、該係止凹部２９ｂにはねじ穴２９ｃが形成される。
また、上記切欠き部２７と反対側の整形室２５・２７の内周面には、該電極チップ整形治具１１の軸線方向に延びて両者間の隔壁を貫通する切削屑排出孔３１が形成される。
切削屑排出孔３１の回転方向上手側に応じた整形室２５・２７の内周面には、第１整形部３３が、その稜線の曲率半径が先端側整形領域ａの曲率半径に一致するように形成され、先端部が膨出変形した電極チップ７・９を整形する際に、上記先端側整形領域ａに圧接して膨出した変形部分を先端面側へ押延ばして整形する。
切削屑排出孔３１の回転方向下手側に応じた整形室２５・２７の内周面には、第２整形部３５が、その稜線の曲率半径が基端側整形領域ｂの曲率半径に一致するように形成され、膨出変形した電極チップ７・９を整形する際に、上記基端側整形領域ｂに圧接して膨出した変形部分を基端側へ押延ばして整形する。
上記切欠き部２７が形成されていない整形室２５・２７の底面には、先端面整形部３７が回転中心から偏位した箇所にて放射方向へ湾曲して延出するように形成される。先端面整形部３７は、上面が正規形状の電極チップ７・９における先端面の湾曲面又は平面に対応する湾曲状又は平面状に形成され、整形室２５・２７内に進入する電極チップ７・９の先端面に圧接し、例えばワークが亜鉛鋼板の場合には、電気抵抗溶接作業により先端面に生成したクロム－亜鉛（YＣr－Zn層、BCr-Zn層）、鉄－亜鉛合金（Fe-Zn層）等の内、硬度が高い合金層（YＣr－Zn層、Fe-Zn層）を削り落として硬度が低い合金層（BCr-Zn層）のみが残るようにしながら先端面を所要の湾曲面又は平面に整形する。
上記切欠き部２９の切欠き面２９ａには、切削加工刃３９が、その刃部３９ａの回転方向下手側端面が電極チップ整形治具１１の中心線に沿うようにねじ止めされる。該切削加工刃３９は、例えば高速度鋼、超硬合金、セラミックス等により形成され、内周面側に正規形状の電極チップ７・９における先端面の一部を除いた先端部形状に一致する刃部３９ａを備え、上記切欠き面２９ａに相対する面の中央部に設けられた被係止部３９ｂを係止凹部２９ｂに係止した後に、透孔３９ｃ内に挿入されるねじ３９ｄをねじ穴２９ｃにねじ止めして固定される。
該切削加工刃３９は、整形室２５・２７内に進入した電極チップ７・９の先端面が先端面整形部３７に当接して正規形状に整形するタイミングより若干遅延したタイミングで、主に第１整形部３３により先端部側に押延ばされた余剰部分や先端面の合金層の一部を切削してスカーフ片の発生を防止する。」

次に、上記のように構成される電極チップ再生装置１による電極チップ７の再生作用を説明する。なお、説明の便宜上、表１及び表２は上方に位置する整形室３５による電極チップ７再生時の回転トルク及び回転数の関係を示すが、下方の整形室３５よる電極チップ７再生時の回転トルク及び回転数の関係は、ほぼ同様であるため、省略する。

先ず、本願発明に係る電極チップ再生装置１により再生される電極チップ７は、図７（変形状態を実線で、また正規状態を破線で示す。）に示すように電気抵抗溶接が所定ショット数に達した際にはワークに対する圧接や溶接熱により先端部が膨出変形して大径化している。また、その先端面は金属スパッタによる金属蒸発により溶融して変形すると共に先端面には金属蒸発して固着した電極チップ７の金属成分とワーク（鍍金層を含む）の金属成分からなる合金層（例えばワークが亜鉛鋼板の場合には、YＣr－Zn、BCr-Zn、Fe-Znの合金層が生成されるが、ワーク及びその表面に鍍金された金属材質により合金層成分が決定される。）が生成される。該合金層は、電極チップ７・９の母材である銅又は銅合金と比べて電気抵抗値が高い特性を有している。

なお、ワークが亜鉛鋼板の場合にあっては、先端面側から硬度が低い合金層（BCr-Zn層）及び硬度が高い合金層（YＣr－Zn層、Fe-Zn層）の順に生成される。また、電極チップ再生装置１による電極チップ７の再生作業を実行するタイミングとしては、上記の他に１個のワークに対する複数ショットの溶接作業が終了したとき、所要個数のワークの溶接作業が終了したとき或いは次のワークが所要の溶接位置に搬入されるまでの間で溶接ガン３を移動原点位置に戻した待機時のいずれであってもよい。

このように先端部が膨出変形したり、先端面に合金層が生成された電極チップ７にあっては、ワークに対する接触面積が変化し、ワークに対する圧接力が不均一になったり、ワークに印加される電流値が安定化せず、ワーク間に均一な溶接ナゲットを形成できず、溶接品質が悪くなっている。これを解決するため、膨出変形した電極チップ７の先端部を電極チップ再生装置１により図７に示す正規形状に近い形状に整形して再生する必要がある。

その際、１個の電極チップ７による電気抵抗溶接のショット回数を約３００００回に想定し、、ショット回数が２０回ごとに電極チップを再生する場合、即ち、１５００回、再生する場合には、電極チップ７の再生時に許容される切削量を平均して約０．００５ｍｍ（５μm）にする必要がある。再生時に許容される電極チップ７の切削量は、主に極チップ整形治具３３に対する電極チップ７の加圧力、切欠き部３７の開口幅（開口角度）、回転数及び整形時間により決定される。

その内、加圧力、開口幅及び整形時間に付いては、予め設定可能で、再生時に電極チップ７の状態により大きく変動する要素にはならないため、切削量の変動要素として回転数（時間）が重要になってくる。

そして回動部材２７の回転駆動に伴って図示する時計方向へ回転する電極チップ整形治具３３の各整形室３５内に対し、待機位置にて相互の軸線が一致するように移動した電極チップ７を互いに近づく方向へ所定の移動量で移動制御して進入させると、電極チップ７における先端部外周面の先端側整形領域に圧接する第１整形部４３により膨出した変形部分を先端側へ押延ばして再生する。

この時、他の第２整形部４５、先端面整形部４７及び切削加工刃３９は、進入する電極チップ７の先端部外周に対して非接触状態になり、電極チップ整形治具３３の回転抵抗になるのを回避している。

次に、各整形室３５内に対して電極チップ７の先端部が更に進入されると、先端部外周面の基端側整形領域に圧接する第２整形部４５により変形部分を基端側へ押延ばして再生する。

この時、他の第１整形部４３、先端面整形部４７及び切削加工刃３９は、進入する電極チップ７の先端部外周面に対して非接触状態になり、電極チップ整形治具３３の回転抵抗になるのを回避している。

そして、更に整形室３５内に対して電極チップ７を、その先端面が先端面整形部４７に圧接するように進入させると、先端面整形部４７により、電気抵抗溶接時に先端面に生成されたクロム－亜鉛（YＣr－Zn層、BCr-Zn層）、鉄―亜鉛合金（Fe-Zn層）等の内、比較的硬度が高い合金層（YＣr－Zn層、Fe-Zn層）を削り落とす一方、比較的硬度が低い合金層（BCr-Zn層）が所定の層厚（０．０５～０．１５ｍｍ）で残存するように平面状、湾曲面状及びこれらの複合面状のいずれかに整形する。

上記第１及び第２整形部４３・４５及び先端面整形部４７による電極チップ７先端部の再生時においては、押延ばされる一部の余剰部分が電極チップ整形治具３３の回転に伴って基端側へ押延ばされたスカーフが発生している。特に、先端部整形部４７により先端面の外周側へ押延ばされる余剰部分は、スカーフになり易い傾向がある。

上記余剰部分は、電極チップ整形治具３３の整形室３５内に進入する電極チップ７先端部の外周面に近接又は接触する切削加工刃３９により切削されて切欠き部２９を介して外部へ排出され、スカーフが発生するのを回避したり、スカーフが少なくなるように電極チップ７を正規形状に整形したりして再生している。

また、先端面整形部４７により整形された電極チップ７の先端面は、その外周側に接触する切削加工刃３９により残存する合金層が切削される。これにより電極チップ７における先端面には、その中心から所定範囲（先端面直径の１／４～１／２）にて所定の層厚の合金層が残存される。

上記切削加工刃３９による余剰部分や合金層外周側の切削量（スカーフ量）は、上記したように電極チップ整形治具３３に対する電極チップ７の加圧力、切欠き部３７の開口幅、電極チップ整形治具３３の回転数及び整形時間により決定されるが、電極チップ７の加圧力、切欠き部３７の開口幅及び整形時間は予め設定されて一定であるため、変動要素としての電極チップ整形治具３３の回転数に依存している。

上記切削加工刃３９による余剰部分や合金層外周側の切削時においては、切削加工刃３９が切欠き部３７内の余剰部分や合金層外周側に食い込む際に、電極チップ整形治具３３の回転トルクが増大することにより回転数が低下して切削量が多くなっている。

しかし、本願発明にあっては、回動部材２７の駆動力を、フライホイール２９を介して第３歯車２５に伝達する構成を採用するため、表1に示すように電極チップ整形治具３３の回転トルクが増大しても、フライホイール２９の慣性力により回転力を補完して回転数が低下するのを回避することができる。これにより切削加工刃３９による切削量を安定化させることができる。なお、表１においては、電動モータ出力：７５０Ｗ、加圧力：２００ｋｇ、開口角度：30度とする。

この結果、本実施例においては、表２に示すように電極チップ7の再生に伴う切削量を平均して０．００５ｍｍ程度とすることができる。なお、表２においては、電動モータ出力：７５０Ｗ、加圧力：２００ｋｇ、開口角度：30度とする。

本実施例は、回動部材２７の回転駆動力を、フライホイール２９を介して第３歯車２５に伝達して電極チップ整形治具３３を回転させる簡易な構成により、電極チップ７先端部に対する切削加工刃３９の食い込みにより回転トルクが変動した場合であっても、フライホイール２９の慣性力により回転力を補完して回転数の変動を抑制して安定した切削量で電極チップ７を整形して再生することができる。

上記説明は、電極チップ整形治具３３の軸線方向両側にそれぞれの整形室３５をそれぞれ設け、相対する一対の電極チップ７を同時に再生する電極チップ再生装置１としたが、電極チップ再生装置１に１個の整形室３５を設けた電極チップ整形治具３３を装着し、電極チップ７を１つずつ整形して再生してもよい。

１ 電極チップ再生装置
７ 電極チップ
１１ 支持部材
１３ ブラケット
１５ ガイドロッド
１７ 再生ヘッド
１８ スライダ
１９ 弾性部材
２１ 第１歯車
２１ａ 軸
２３ 第２歯車
２５ 回転盤としての第３歯車
２５ａ 中空部
２７ 回動部材
２９ フライホイール
３１ 押え板
３３ 電極チップ整形治具
３５ 整形室
３７ 切欠き部
３９ 切削加工刃
３９ａ 刃部
４１ 切削屑排出孔
４３ 第１整形部
４５ 第２整形部
４７ 先端面整形部

Claims (4)

1. 電極チップが進入する整形室内周面に設けられ、電極チップ先端部の少なくとも先端側及び／又は基端側に想定される整形領域に圧接する整形部と、上記整形室底面に設けられ、電極チップ先端面に圧接する先端面整形部と、整形室の一部内周面に形成された切欠き部に設けられ、電極チップの先端部外周及び先端面に圧接する切削加工刃を備えた電極チップ整形治具を回転駆動して整形布武及び先端面整形部により電極チップ先端部の変形部分を押延ばすと共に切削加工刃により余剰部分を切削して正規形状に整形して再生する電極チップ再生装置において、
   中心部に電極チップ整形治具が回り止めされた状態で挿嵌される中空部を有した回転盤と、
   上記回転盤を回転可能に軸支する再生ホルダと、
   回転盤に連結されて少なくとも所定の回転数で回転させる回動部材と、
   上記回転盤及び回動部材のいずれか一方に同軸に設けられ、電極チップ整形治具における切欠き部の開口幅に対応する質量からなるフライホイールと、
   を備え、
   電極チップの余剰部分に対する切削加工刃の食い込みにより回転トルクが変動した際にフライホイールの慣性力により回転力を補完して回転数の変動を抑制可能にしたことを特徴とする電極チップ再生装置。
2. 請求項１において、
   回転盤と回動部材は、少なくとも１個の歯車を介して駆動連結されると共に歯車及び回動部材の少なくとも１つの回動軸にはフライホイールを同軸に設けた電極チップ再生装置。
3. 請求項１において、
   再生ホルダは、電極チップ整形治具の軸線と一致する方向に軸線を有したガイド軸に軸線方向へ摺動可能に軸支され、
   ガイド軸には再生ホルダを電極チップの進入方向と反対方向へ付勢する弾性部材を設けた電極チップ再生装置。
4. 請求項１において、
   電極チップ整形治具は、上記整形部、上記先端面整形部及び上記切欠き部に取付けられる切削加工刃を設けた２個の整形室を軸線方向に対して対称に設け、相対する電極チップが各整形室内に進入可能にすると共に、
   再生ホルダは、電極チップ整形治具の軸線と一致する方向に軸線を有したガイド軸に軸線方向へ摺動可能に軸支されると共に弾性部材により各電極チップの進入方向と反対方向へ付勢される電極チップ再生装置。

Images