JP7415745B2 - 対向電極判定方法及び対向電極判定装置 - Google Patents

Description

ここに開示する技術は、対向電極判定方法及び対向電極判定装置に関する。

特許文献１には、電極棒の先端形状を測定する方法の一例として、電極棒の先端を撮像することが開示されている。この方法によれば、光源より発する光線を電極棒の先端に照射することで、電極棒の先端形状を測定することができる。

また、特許文献２には、一対の電極間の距離を計測する方法の一例として、予め求めた変換係数と、ワークの溶接時に検出された電極位置と、に基づいて両電極間の距離を計測することが開示されている。さらに、この特許文献２には、計測された両電極間の距離に基づいて、溶接異常の有無を判定したり、電極の摩耗量を検出したりすることも開示されている。

特開平４－６５６０８号公報 特開２００４－３４１０５号公報

前記特許文献１及び２に開示されているような一対の対向電極は、その摩耗量等に応じて交換されなければならない。ところが、各対向電極の先端形状は多岐にわたるため、所望の溶接を行うためには、交換作業後に、一対の対向電極が正しい組み合わせになっているか否かを判定する必要がある。

そうした判定を行うための方法としては、例えば前記特許文献１に記載されているように、各対向電極の先端形状を撮像することが考えられる。しかしながら、前記特許文献１に記載の方法はカメラを必要とするため、低コスト化を図るには不都合である。また、カメラを用いる方法は、サイクルタイムの短縮を図る上でも望ましくない。

その他、カメラの代わりに各種センサを用いることも考えられるが、カメラを用いる場合と同様に、製造コスト、サイクルタイム等を改善するには不都合である。

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一対の対向電極の組み合わせの正誤を安価にかつ短時間で判定することにある。

ここに開示する技術は、一対の対向電極の組み合わせの正誤を判定する対向電極判定方法に係る。この対向電極判定方法は、前記一対の対向電極をそれぞれ挿入可能な受入部が両側に形成されてなりかつ所定箇所に固定された被挟持部材に向けて前記一対の対向電極を移動させる工程と、前記被挟持部材を前記一対の対向電極によって挟持することで、該一対の対向電極をそれぞれ前記受入部に挿入する工程と、前記一対の対向電極の電極間距離を測定する工程と、前記電極間距離に基づいて、前記組み合わせの正誤を判定する工程と、を備える。

そして、前記受入部は、前記一対の対向電極それぞれの先端形状に応じて、各対向電極の挿入代を相違させるように構成される。

ここで、「挿入代」の語は、各対向電極を受入部へ挿入する際の、各対向電極の挿入限度を示す。本開示に係る受入部は、各対向電極の挿入代を、その先端形状に応じて相違させる。ゆえに、所定の先端形状を有する対向電極を受入部に挿入したときと、それとは異なる先端形状を有する対向電極を受入部に挿入したときと、で受入部への挿入量が相違する。

したがって、被挟持部材を一対の対向電極で挟持するとともに、各対向電極を各受入部に挿入することで、各対向電極の先端形状に対応した電極間距離が実現される。ゆえに、この電極間距離を測定することで、一対の対向電極の組み合わせの正誤を判定することが可能になる。

前記方法は、カメラ等の機器を必要としない。そのため、前記方法によれば、一対の対向電極の組み合わせの正誤を安価にかつ短時間で判定することが可能になる。

また、前記一対の対向電極は、互いに異なる縦断面を有する、としてもよい。

この方法によれば、一対の対向電極の一方と他方とで先端形状が相違することになる。したがって、例えば、一対の対向電極を正しく組み合わせた場合の各先端形状に対応させた受入部を用いることで、一対の対向電極を誤って組み合わせた場合の挿入代を、より確実に相違させることができる。この方法は、先端形状が互いに相違する対向電極の取り違えを抑制することができるという点で、取り分け有効である。

また、前記一対の対向電極は、それぞれ、平坦に形成された先端面を有し、前記一対の対向電極の一方と他方とで、前記先端面の面積が相違する、としてもよい。

この方法によれば、一対の対向電極を誤って組み合わせた場合の挿入代を、より確実に相違させることができる。この方法は、先端形状が互いに相違する対向電極の取り違えを抑制することができるという点で、取り分け有効である。

また、前記受入部のうち、前記被挟持部材の一側に形成される受入部を第１受入部とし、該被挟持部材の他側に形成される受入部を第２受入部とすると、前記第１及び第２受入部は、互いに反対方向に向かって開口した凹部からなり、前記第１受入部をなす凹部の底部と、前記第２受入部をなす凹部の底部と、は貫通孔を介して連通する、としてもよい。

この方法によれば、例えば先端が丸い対向電極を第１又は第２受入部に挿入したときに、その対向電極の先端を貫通孔の中まで挿し入れることが可能になる。それとは対照的に、例えば先端が平たい対向電極を第１又は第２受入部に挿入したときには、その対向電極の先端が貫通孔の中まで入らないように構成することできる。

このように、対向電極の先端形状に応じて、貫通孔の中まで挿し入れ可能か否かが区別されるように構成することで、各対向電極の挿入代をより確実に相違させることが可能となる。

また、前記一対の対向電極は、それぞれ、スポット溶接用の棒状電極からなる、としてもよい。

本開示は、一対の対向電極としてスポット溶接用の棒状電極を用いた場合に、取り分け有効となる。

また、前記被挟持部材は、前記一対の対向電極の挟持方向に沿った移動が規制される、としてもよい。

ここで、「挟持方向」の語は、一対の対向電極が被挟持部材を挟持する際の、各対向電極の移動方向を指す。前記方法によれば、一対の対向電極を前述の如き姿勢に固定することで、電極間距離をより正確に測定することが可能となる。

ここに開示する技術は、一対の対向電極の組み合わせの正誤を判定する対向電極判定装置にも係る。この対向電極判定装置は、前記一対の対向電極をそれぞれ挿入可能な受入部が両側に形成されてなり、所定箇所に固定された被挟持部材を備え、前記被挟持部材を前記一対の対向電極によって挟持することで、該一対の対向電極をそれぞれ前記受入部に挿入する工程と、前記一対の対向電極の電極間距離を測定する工程と、前記電極間距離に基づいて、前記組み合わせの正誤を判定する工程と、を実行し、前記受入部は、前記一対の対向電極それぞれの先端形状に応じて、各対向電極の挿入代を相違させるように構成される。

この構成によれば、カメラ等の機器を必要とすることなく、一対の対向電極の組み合わせの正誤を安価にかつ短時間で判定することが可能になる。

以上説明したように、本開示によれば、一対の対向電極の組み合わせの正誤を安価にかつ短時間で判定することが可能になる。

図１は、対向電極判定装置を含んでなるスポット溶接装置を例示する側面図である。 図２は、溶接ガンを例示する側面図である。 図３は、治具を構成するベース部材を例示する三面図である。 図４は、治具を構成する被挟持部材を例示する二面図である。 図５Ａは、被挟持部材の詳細を説明するための断面図である。 図５Ｂは、被挟持部材の詳細を説明するための断面図である。 図６は、各対向電極の挿入代について説明するための図である。 図７は、コントローラの概略構成を例示するブロック図である。 図８は、対向電極判定方法の具体的な手順を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。

（全体構成）
図１は、対向電極判定装置を含んでなるスポット溶接装置１を例示する側面図である。また、図２は、溶接ガン３を例示する側面図である。

図１に示すように、スポット溶接装置１は、例えば６軸型のロボット２と、ロボット２のアーム先端に装着された溶接ガン３と、溶接ガン３が有する一対の対向電極１２，１３を整形研磨するドレッサー５と、一対の対向電極１２，１３の組み合わせを判定するための治具８等を設けてなるフレーム部材４と、ロボット２、溶接ガン３及びドレッサー５等を制御するコントローラ９と、を備える。このうち、治具８と、コントローラ９と、が本実施形態に係る対向電極判定装置をなす。

－ロボット２－
ロボット２は、例えば６つの関節軸を有する多関節ロボットである。ロボット２は、床面Ｆ上に設置される。ロボット２は、各関節軸まわりに各部材を駆動する不図示のサーボモータを備える。サーボモータは、コントローラ９によって制御される。

－溶接ガン３－
溶接ガン３は、ロボット２のアーム先端に装着されるベース部材１０と、ベース部材１０に固定された略Ｃ字形のアーム１１と、アーム１１の先端に取り付けられる一対の対向電極１２，１３と、一方の対向電極１２に対して他方の対向電極１３を接離させる駆動モータ１６と、該駆動モータ１６の回転角度及び回転量を検出するエンコーダ１７と、を有する。駆動モータ１６とエンコーダ１７は、それぞれコントローラ９と電気的に接続される。

詳しくは、一対の対向電極１２，１３は、それぞれ、スポット溶接用の棒状電極からなる。一対の対向電極１２，１３のうち、下方に位置する固定電極１２は、アーム１１に固定されたロッド１４の上端に装着される。この固定電極１２は、ロッド１４の上端に対し、交換可能に装着される。

また、一対の対向電極１２，１３のうち、上方に位置する可動電極１３は、アーム１１に対して相対移動可能なロッド１５の下端に装着される。可動電極１３は、固定電極１２と向かい合うように配置される。可動電極１３は、ロッド１５の下端に対し、交換可能に装着される。

可動電極１３が装着されるロッド１５は、駆動モータ１６の作動に伴い上下に移動する。ロッド１５が移動することで、可動電極１３は、固定電極１２に対して接近又は離間するように移動する。その際、エンコーダ１７が駆動モータ１６の回転角度及び回転量を検出することで、コントローラ９が、固定電極１２に対する可動電極１３の相対位置、特に、挟持方向における固定電極１２と可動電極１３との間の間隔（以下、これを「電極間距離」という）を算出するようになっている。コントローラ９は、その算出結果に基づいた種々の制御を実行することができる。

また、図２に示すように、一対の対向電極１２，１３は、互いに異なる縦断面を有する。詳しくは、一対の対向電極１２，１３は、それぞれ、平坦に形成された先端面１２ａ，１３ａを有しているものの、一方の対向電極１２と他方の対向電極１３とで、先端面１２ａ，１３ａの面積が相違するようになっている。

さらに詳しくは、下方に位置する固定電極１２は、その先端を平坦に切り欠いた半円状の縦断面を有する（図５Ａ，５Ｂも参照）。固定電極１２の先端面１２ａは、挟持方向（上下方向）に垂直な平面に沿って平坦に延びる。また、固定電極１２は、円形状の横断面を有する。

一方、上方に位置する可動電極１３は、丸みを帯びた角部を有する矩形状の縦断面を備える（図５Ａ，５Ｂも参照）。可動電極１３の先端面１３ａは、挟持方向（上下方向）に垂直な平面に沿って平坦に延びる。また、可動電極１３は、固定電極１２と同様に、円形状の横断面を有する。

そして、図２、及び、後述の図５Ａ及び図５Ｂから見て取れるように、固定電極１２の先端面１２ａの面積は、可動電極１３の先端面１３ａの面積よりも小さい。

このように、下方に位置する固定電極１２は、通常、半円状の電極が取り付けられるべきところ、電極の交換に誤りが生じた結果、上方に位置する可動電極１３のように平たい電極が取り付けられてしまう可能性がある。以下、電極の交換を誤った場合の固定電極に符号「１２’」を付し、これを「誤着時固定電極」と呼称する（図５Ｂの２点鎖線を参照）。

同様に、上方に位置する可動電極１３は、通常、平たい電極が取り付けられるべきところ、電極の交換に誤りが生じた結果、下方に位置する固定電極１２のように半円状の電極が取り付けられてしまう可能性がある。以下、電極の交換を誤った場合の可動電極に符号「１３’」を付し、これを「誤着時可動電極」と呼称する（図５Ｂの２点鎖線を参照）。

－フレーム部材４－
フレーム部材４は、床面Ｆに設置されている。上下方向におけるフレーム部材４の略中央部には、前記両電極１２，１３をそれぞれ整形研磨するためのドレッサー５が配置される。また、上下方向におけるフレーム部材４の頂部には、一対の対向電極１２，１３のうちの少なくとも一方を交換した際に、交換後の対向電極１２，１３の組み合わせの正誤を判定するための治具８が配置される。

－治具８－
図３は、治具８を構成するベース部材６を例示する三面図である。また、図４は、治具８を構成する被挟持部材７を例示する二面図であり、図５Ａ及び図５Ｂは、被挟持部材７の詳細を説明するための断面図である。

図１に概略的に示すように、本実施形態に係る治具８は、フレーム部材４に支持されるベース部材６と、このベース部材６の上面に取り付けられる被挟持部材７と、を備えてなる。

ベース部材６は、図３に示すように、略矩形状のプレート部材６０によって構成される。プレート部材６０の長手方向一側には、被挟持部材７を取り付けるための凹部６１が形成される。この凹部６１は、上方に向かって開口しかつ円形の横断面を有してなる。凹部６１の内底面には、該凹部６１の開口よりも小径の貫通孔６２が設けられる。この貫通孔６２は、ベース部材６を厚み方向（上下方向）に貫通する。

また、凹部６１の内底面には、ベース部材６に被挟持部材７を締結するための４つの締結孔６１ａが設けられる。４つの締結孔６１ａは、貫通孔６２を取り囲むように配置される。各締結孔６１ａには、ボルト等、不図示の締結部材を挿入することができる。

被挟持部材７は、図４に示すように、略円筒状のディスク部材７０によって構成されるる。このディスク部材７０は、円筒状の筒状部７０ａと、筒状部７０ａの外周に沿って設けられた鍔部７０ｂと、を有する。

このうち、筒状部７０ａは、ベース部材６の貫通孔６２と略同径に形成されており、該貫通孔６２に挿入可能とされている。鍔部７０ｂは、筒状部７０ａを貫通孔６２に挿入した際の抜け止めとして機能する。

鍔部７０ｂには、周方向に沿って等間隔で配置された４つの凹部７１が設けられている。各凹部７１は、上方に向かって開口する。各凹部７１の内径は、前記締結部材の頭部の外径よりも大きい。また、各凹部７１の内底面には、ベース部材６に被挟持部材７を締結するための締結孔７１ａが設けられる。

ベース部材６に対する被挟持部材７の取付に際しては、まず、ベース部材６の貫通孔６２に対し、被挟持部材７の筒状部７０ａを挿入する。続いて、筒状部７０ａを中心軸まわりに回転し、ベース部材６の各締結孔６１ａと、被挟持部材７の各締結孔７１ａと、を同軸にした状態で上方から締結部材を挿入し、それらを共締めする。

なお、締結部材を挿入するためには、少なくとも、被挟持部材７の各凹部７１を上向きに配置する必要がある。これにより、被挟持部材７の上下の向きを誤ることなく、ベース部材６に取り付けることが可能となる。

また、被挟持部材７は、一対の対向電極１２，１３をそれぞれ挿入可能な受入部７２，７３が両側に形成されてなる。両受入部７２，７３は、一対の対向電極１２，１３それぞれの先端形状に応じて、各対向電極１２，１３の挿入代を相違させるように構成される。ここで、「挿入代」の語は、各受入部７２，７３に対応する対向電極１２，１３を挿入する際の、各対向電極１２，１３を挿入可能な長さ（挿入許容量）の上限値を示す。

具体的に、両受入部７２，７３のうち、被挟持部材７の一側（下側）に形成される受入部７２を第１受入部７２とし、該被挟持部材７の他側（上側）に形成される受入部７３を第２受入部７３とすると、第１及び第２受入部７２，７３は、互いに反対方向に向かって開口した凹部からなる。

第１受入部７２をなす凹部は、一対の対向電極１２，１３のうちの一方である固定電極１２に対応した断面形状を有する。同様に、第２受入部７３をなす凹部は、一対の対向電極１２，１３のうちの他方である可動電極１３に対応した断面形状を有する。

具体的に、第１受入部７２は、下方に向かって開口した凹部からなり、上下方向に垂直な断面を見たときに、円形状の横断面を有する。図５Ａに示すように、第１受入部７２は、下方に向かってテーパ状に拡径した円錐部７２ｂと、この円錐部７２ｂと同軸に設けられ、下方に向かってストレートに延びる円筒部７２ａと、を有する。

第１受入部７２において、上下方向における円錐部７２ｂの寸法は、上下方向における円筒部７２ａの寸法よりも長い。また、円錐部７２ｂの傾斜角度は、３０°～６０°、好ましくは４０°～５０°に設定される。

また、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、円筒部７２ａの内径は、固定電極１２及び誤着時固定電極１２’の外径よりも大きい。ゆえに、各図にて２点鎖線で示したように、部材間の干渉を引き起こすことなく、円筒部７２ａに固定電極１２又は誤着時固定電極１２’を挿入することができる。

一方、第２受入部７３は、上方に向かって開口した凹部からなり、上下方向に垂直な断面を見たときに、第１受入部７２と同様に、円形状の横断面を有する。図５Ａに示すように、第２受入部７３は、上方に向かって略テーパ状に拡径した円錐部７３ｂと、この円錐部７３ｂと同軸に設けられ、底面側の角部にアールを設けた円筒部７３ａと、を有する。第２受入部７３は、第１受入部７２と同軸に配置される。

第２受入部７３において、上下方向における円錐部７３ｂの寸法は、上下方向における円筒部７３ａの寸法よりも短い。また、第２受入部７３において、円筒部７３ａの角部の曲率半径Ｒは、固定電極１２及び誤着時可動電極１３’の曲率半径よりも小さく、かつ、可動電極１３及び誤着時固定電極１２’の曲率半径よりも大きい（図５Ａ及び図５Ｂを参照）。

また、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第２受入部７３の内径は、可動電極１３及び誤着時可動電極１３’の外径よりも大きい。ゆえに、各図にて２点鎖線で示したように、部材間の干渉を引き起こすことなく、第２受入部７３に可動電極１３又は誤着時可動電極１３’を挿入することができる。

さらに、第１受入部７２をなす凹部の底部（具体的には、円錐部７２ｂの底部）と、第２受入部をなす凹部の底部（具体的には、円錐部７３ｂの底部）と、は貫通孔７４を介して連通する。

この貫通孔７４は、略円形状の横断面を有する。図５Ａに示すように、貫通孔７４の内径は、固定電極１２の先端面１２ａの外径よりも大きく、かつ、可動電極１３の先端面１３ａの外径よりも小さい。同様に、図５Ｂに示すように、貫通孔７４の内径は、誤着時固定電極１２’の先端面１２ａ’の外径よりも小さく、かつ、誤着時可動電極１３’の先端面１３ａの外径よりも大きい。

したがって、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、一対の対向電極１２，１３で被挟持部材７を挟持したとき、固定電極１２の先端面１２ａは、貫通孔７４内に侵入する一方、可動電極１３の先端面１３ａは、貫通孔７４内への侵入が規制される。同様に、誤着時可動電極１３’の先端面１３ａ’は、貫通孔７４内への侵入が許容される一方、誤着時固定電極１２’の先端面１２ａ’は、貫通孔７４内への侵入が規制される。このように、各電極１２，１３の先端形状に応じて貫通孔７４内への侵入を許容するか否かを設定することで、先端形状に応じて挿入代を異ならせることができる。

前記のようにして構成される被挟持部材７は、ベース部材６を介することで、フレーム部材４の所定位置（上端部）に固定される。フレーム部材４が床面Ｆに設置されていることから、床面Ｆに対する被挟持部材７の移動、すなわち、挟持方向（上下方向）における被挟持部材７の移動が規制される。

図６は、各対向電極の挿入代について説明するための図である。

図６の（Ａ）は、一対の対向電極１２，１３が双方とも正しく交換された場合の電極間距離Ｃａを示す。図６の（Ｂ）は、一対の対向電極１２，１３のうち、固定電極１２及び可動電極１３が、それぞれ、誤着時固定電極１２’及び誤着時可動電極１３’と取り違えられた場合の電極間距離Ｃｂを示す。図６の（Ｃ）は、一対の対向電極１２，１３のうち、可動電極１３が誤着時可動電極１３’と取り違えられた場合の電極間距離Ｃｃを示す。図６の（Ｄ）は、一対の対向電極１２，１３のうち、固定電極１２が誤着時固定電極１２’と取り違えられた場合の電極間距離Ｃｄを示す。

（Ａ）と（Ｄ）との比較から見て取れるように、固定電極１２が誤着時固定電極１２’と取り違えられた場合、誤着時固定電極１２’は、可動電極１２とは異なり貫通孔７４に挿入されない。挿入されない分、誤着時固定電極１２’は、可動電極１３から離間することになる。

そのため、誤着時固定電極１２’と可動電極１３との間の電極間距離Ｃｄは、固定電極１２と可動電極１３との間の電極間距離Ｃａに比して長くなる（Ｃａ＜Ｃｄ）。

（Ａ）と（Ｃ）との比較から見て取れるように、可動電極１３が誤着時可動電極１３’と取り違えられた場合、誤着時可動電極１３’は、固定電極１３とは異なり貫通孔７４の中に挿入される。挿入される分、誤着時可動電極１３’は、固定電極１２に接近することになる。

そのため、固定電極１２と誤着時可動電極１３’との間の電極間距離Ｃｃは、固定電極１２と可動電極１３との間の電極間距離Ｃａに比して短くなる（Ｃｃ＜Ｃａ）。

（Ａ）と（Ｂ）との比較から見て取れるように、一対の対向電極１２，１３のうち、固定電極１２及び可動電極１３が、それぞれ、誤着時固定電極１２’及び誤着時可動電極１３’と取り違えられた場合、可動電極１３が誤着時可動電極１３’と取り違えられたことによる電極間距離の影響に比して、固定電極１２が誤着時固定電極１２’と取り違えられたことによる電極間距離の影響が、大きく作用する。

そのため、誤着時固定電極１２’と誤着時可動電極１３’との間の電極間距離Ｃｂは、固定電極１２と可動電極１３との間の電極間距離Ｃａに比して長くなる（Ｃａ＜Ｃｂ）。

なお、（Ｂ）の場合の電極間距離Ｃｂは、誤着時可動電極１３’が貫通孔７４の中に入り込む分、前述した（Ｄ）の場合の電極間距離Ｃｄよりも短くなる（Ｃｂ＜Ｃｄ）。

以上より、４通りの組み合わせに係る電極間距離の大小関係として、下式が得られる。

Ｃｃ＜Ｃａ＜Ｃｂ＜Ｃｄ
このように、固定電極１２、可動電極１３、誤着時固定電極１２’及び誤着時可動電極１３’それぞれの先端形状に応じて、受入部７２，７３に挿入する際の挿入代を異ならせると同時に、４通りの組み合わせの間で、電極間距離を異ならせることが可能となる。

－コントローラ９－
図７は、コントローラ９の概略構成を例示するブロック図である。コントローラ９は、ＣＰＵ、メモリ及びバスによって構成される。コントローラ９は、スポット溶接装置１の各部を制御する要素として、ロボット２を制御するためのロボット制御部９１と、溶接ガン３を制御するための溶接ガン制御部９２と、ドレッサー５を制御するためのドレッサー制御部９３と、を備える。

コントローラ９は、ロボット制御部９１、溶接ガン制御部９２及びドレッサー制御部９３を介してスポット溶接装置１を制御することで、一対の対向電極１２，１３によるスポット溶接を実行する。

このうち、ロボット制御部９１は、ロボット２のアームを動作させ、所望位置まで溶接ガン３を移動させることができる。また、溶接ガン制御部９２は、駆動モータ１６を動作させたり、駆動モータ１６の動作電流値を検出したり、エンコーダ１７からの信号を受けて可動電極１３の移動位置を演算したりすることができる。

コントローラ９はまた、対向電極判定装置を構成する要素として、各対向電極１２，１３の位置情報を取得する位置情報取得部９４と、電極間距離を測定するクリアランス測定部９５と、電極間距離の目安となる閾値を記憶する閾値記憶部９６と、電極間距離の測定値と閾値に基づいた判定を実行する正誤判定部９７と、を備える。

このうち、位置情報取得部９４は、ロボット制御部９１を介して一対の対向電極１２，１３をドレッサー５まで移動させるとともに、溶接ガン制御部９２を介して両電極１２，１３を所定の加圧力でドレッサー５（特に、ドレッサー５のドレス刃）に押圧させる。位置情報取得部９４は、その押圧時における可動電極１３の移動位置を、溶接ガン制御部９２を介して取得する。

位置情報取得部９４は、そうして取得された移動位置を、電極間距離の基準となる基準位置に設定する。治具８を用いた判定は、その基準位置からの変位量に基づいて行うことができる。すなわち、この基準位置は、電極間距離のゼロ点に相当する。

クリアランス測定部９５は、ロボット制御部９１を介して一対の対向電極１２，１３を治具８（特に被挟持部材７）に向かって移動させる。さらに、クリアランス測定部９５は、溶接ガン制御部９２を介することで、被挟持部材７を一対の対向電極１２，１３によって挟持させ、該一対の対向電極１２，１３をそれぞれ対応する受入部７２，７３に挿入させる。

受入部７２，７３への挿入後、クリアランス測定部９５は、溶接ガン制御部９２を介して可動電極１３の移動位置を演算し、位置情報取得部９４が設定した基準位置との差分を演算する。そうして演算された差分こそが、前述の電極間距離に他ならない。こうして、クリアランス測定部９５は、一対の対向電極１２，１３の電極間距離を測定する。

閾値記憶部９６は、一対の対向電極１２，１３の組み合わせの正誤を判定するための、電極間距離の許容範囲を記憶する。この許容範囲は、電極間距離の目安となる上限値と下限値とからなり、一対の対向電極１２，１３、特に正しい組み合わせとされた場合の両電極１２，１３の先端形状に応じて、予め設定されるようになっている。

具体的に、許容範囲は、一対の対向電極１２，１３のうち、固定電極１２を誤着時固定電極１２’に付け間違ったり、可動電極１３を誤着時可動電極１３’に付け間違ったり、固定電極１２と可動電極１３を両方とも付け間違ったりしたときには範囲外になり、それ以外の場合（固定電極１２と可動電極１３の組み合わせが正常な場合）には範囲内になるような電極間距離の数値範囲として設定される。

正誤判定部９７は、クリアランス測定部９５が測定した電極間距離に基づいて、一対の対向電極１２，１３の組み合わせの正誤を判定する。具体的に、正誤判定部９７は、クリアランス測定部９５が演算した電極間距離と、閾値記憶部９６に記憶された許容範囲と、を読み出す。

そして、正誤判定部９７は、電極間距離が許容範囲に収まっているか否かを判定する。電極間距離が許容範囲に収まっている場合、正誤判定部９７は、対向電極１２，１３の組み合わせが正しいと判定する。対して、電極間距離が許容範囲に収まっていない場合、正誤判定部９７は、対向電極１２，１３の組み合わせが誤っていると判定する。後者の場合、正誤判定部９７は、対向電極１２，１３の組み合わせが誤っていることを、ディスプレイ等を介してユーザに通知する。

（対向電極判定方法の具体例）
図８は、対向電極判定方法の具体的な手順を示すフローチャートである。以下、対向電極判定方法の具体的な手順を例示する。この方法は、対向電極判定装置としての治具８及びコントローラ９によって実行される。

まず、ステップＳ１は、スポット溶接装置１を稼動させる前の準備段階で実行されるステップである。ステップＳ１は、治具８を固定した後の通常運用時においては、省略される工程である。

具体的に、ステップＳ１において、ユーザは、ロボット２周辺の床面Ｆにフレーム部材４を設置するとともに、そのフレーム部材４に治具８を固定する。治具８の固定態様としては、少なくとも、一対の対向電極１２，１３が接離する方向（図例では上下方向）に沿って移動不能に設置することが好ましい。

続くステップＳ２において、ユーザが、一対の対向電極１２，１３のうちの少なくとも一方を交換したものとする。そして、ステップＳ２から続くステップＳ３において、ユーザが、スポット溶接装置１を作動させたものとする。

続くステップＳ４において、位置情報取得部９４は、ロボット制御部９１と溶接ガン制御部９２とを介することで、交換後の両電極１２，１３をドレッサー５に押圧させる。位置情報取得部９４は、その押圧時における可動電極１３の移動位置に基づいて、電極間距離（クリアランス）のゼロ点を設定する。

続くステップＳ５において、クリアランス測定部９５は、ロボット制御部９１を介してロボット２を制御することで、所定箇所としてのフレーム部材４に固定された被挟持部材７に向けて交換後の一対の対向電極１２，１３を移動させる。

続くステップＳ６において、クリアランス測定部９５は、溶接ガン制御部９２を介して溶接ガン３を制御することにより、被挟持部材７を一対の対向電極１２，１３によって挟持する。そのとき、クリアランス測定部９５は、一対の対向電極１２，１３をそれぞれ対応する受入部７２，７３に挿入する。

具体的に、クリアランス測定部９５は、可動電極１３を移動させ、該可動電極１３を固定電極１２に接近させる。クリアランス測定部９５は、その接近移動を利用することで、固定電極１２を第１受入部７２に挿入するとともに、可動電極１３を第２受入部７３に挿入する。

続くステップＳ７において、クリアランス測定部９５は、ステップＳ６で可動電極１３を移動させたときの移動位置と、ステップＳ４で定めたゼロ点と、に基づいて電極間距離（クリアランス）を測定する。

続くステップＳ８において、正誤判定部９７は、ステップＳ７で測定された電極間距離に基づいて、一対の対向電極１２，１３のうちの少なくとも一方を交換した際の、両電極１２，１３の組み合わせの正誤を判定する。

具体的に、ステップＳ８において、正誤判定部９７は、ステップＳ７で測定された電極間距離が、閾値記憶部９６に記憶された許容範囲に収まっているか否かを判定する。さらに詳しくは、正誤判定部９７は、前記電極間距離が、前記許容範囲を規定する下限値以上、かつ該許容範囲を規定する上限値以下であるか否かを判定する。

ステップＳ８での判定がＹＥＳの場合、制御プロセスは、ステップＳ８からステップＳ９に進む。一方、前記判定がＮＯの場合、制御プロセスは、ステップＳ８からステップＳ１０に進む。

ステップＳ９において、正誤判定部９７は、一対の対向電極１２，１３の組み合わせが正常であると判定する。この場合、制御プロセスは終了する。

一方、ステップＳ１０において、正誤判定部９７は、一対の対向電極１２，１３の組み合わせが誤っていると判定する。この場合、一対の対向電極１２，１３のうち、固定電極１２の代わりに誤着時固定電極１２’が取り付けられているか、可動電極１３の代わりに誤着時可動電極１３’が取り付けられているか、両電極１２，１３とも誤着されているか、と判断される。この場合、制御プロセスは、ステップＳ１０からステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、コントローラ９は、一対の対向電極１２，１３のうちの少なくとも一方に付け間違いが生じていることを、ディスプレイ等を通じてユーザに通知する。ユーザへの通知後、制御プロセスは終了する。

（対向電極の正誤判定について）
以上説明したように、被挟持部材７を一対の対向電極１２，１３で挟持するとともに、各対向電極１２，１３を対応する各受入部７２，７３に挿入することで、各対向電極１２，１３の先端形状に対応した電極間距離が実現される。ゆえに、図８のステップＳ７～Ｓ８に例示したように、その電極間距離を測定することで、一対の対向電極１２，１３の組み合わせの正誤を判定することが可能になる。

本実施形態に係る方法は、カメラ等の機器を必要としない。そのため、本実施形態によれば、一対の対向電極１２，１３の組み合わせの正誤を安価にかつ短時間で判定することが可能になる。

また、図２に例示したように、一対の対向電極１２，１３の一方と他方とで先端形状が相違することになる。したがって、図５Ａ，図６に例示したように、一対の対向電極１２，１３を正しく組み合わせた場合の各先端形状に対応させた受入部７２，７３を用いることで、一対の対向電極１２，１３を誤って組み合わせた場合の挿入代を、より確実に相違させることができる。この方法は、先端形状が互いに相違する対向電極１２，１３の取り違えを抑制することができるという点で、取り分け有効である。

また、固定電極１２の先端面１２ａと可動電極１３の先端面１３ａとで面積を異ならせたことで、一対の対向電極１２，１３を誤って組み合わせた場合の挿入代を、より確実に相違させることができる。この方法は、先端形状が互いに相違する対向電極１２，１３の取り違えを抑制することができるという点で、取り分け有効である。

また、図５Ａに例示したように、例えば先細の固定電極１２を第１受入部７２に挿入したときに、その固定電極１２の先端面１２ａを貫通孔７４の中まで挿し入れることができる。それと対照的に、先端が平たい可動電極１３を第２受入部７３に挿入したときには、その可動電極１３の先端面１３ａが貫通孔７４の中まで入らないように構成することできる。固定電極１２の代わりに誤着時固定電極１２’を取り付けたとき、又は、可動電極１３の代わりに誤着時可動電極１３’を取り付けたときも同様である。

このように、対向電極１２，１３の先端形状に応じて、貫通孔７４の中まで挿し入れ可能か否かが区別されるように構成することで、各対向電極１２，１３の挿入代をより確実に相違させることが可能となる。

《他の実施形態》
前記実施形態では、ロボット２を制御するためのロボット制御部９１と、溶接ガン３を制御するための溶接ガン制御部９２と、位置情報取得部９４等、電極判定装置をなす要素と、が一体のコントローラ９に実装されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。ロボット制御部９１と溶接ガン制御部９２とを別体の制御ユニットによって制御してもよいし、電極判定装置をなす要素を別体のコンピュータに実装してもよい。

前記実施形態に係る受入部７２，７３は、それぞれ、一対の対向電極１２，１３のそれぞれに対応した断面形状を有していたが、受入部の構成は、これに限定されない。例えば、第１受入部７２と、第２受入部７３と、が同一の断面形状を有するように構成してもよい。その場合、許容範囲の大きさが、よりきめ細かく設定されることになる。

また、前記実施形態に係る一対の対向電極１２，１３は、スポット溶接用の棒状電極として構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。本開示に係る対向電極は、例えばローラ電極によって構成してもよい。

１ スポット溶接装置
２ ロボット
３ 溶接ガン
４ フレーム部材（所定箇所）
６ ベース部材
７ 被挟持部材
７２ 第１受入部（受入部）
７３ 第２受入部（受入部）
７４ 貫通孔
８ 治具（電極判定装置）
９ コントローラ（電極判定装置）
１２ 固定電極（一対の対向電極の一方）
１２ａ 固定電極の先端面
１３ 可動電極（一対の対向電極の他方）
１３ａ 可動電極の先端面

Claims (10)

1. 一対の対向電極の組み合わせの正誤を判定する対向電極判定方法であって、
   前記一対の対向電極をそれぞれ挿入可能な受入部が両側に形成されてなりかつ所定箇所に固定された被挟持部材に向けて前記一対の対向電極を移動させる工程と、
   前記被挟持部材を前記一対の対向電極によって挟持することで、該一対の対向電極をそれぞれ前記受入部に挿入する工程と、
   前記一対の対向電極の電極間距離を測定する工程と、
   前記電極間距離に基づいて、前記組み合わせの正誤を判定する工程と、を備え、
   前記受入部は、前記一対の対向電極それぞれの先端形状に応じて、各対向電極の挿入代を相違させるように構成される
   ことを特徴とする対向電極判定方法。
2. 請求項１に記載された対向電極判定方法において、
   前記一対の対向電極は、互いに異なる縦断面を有する
   ことを特徴とする対向電極判定方法。
3. 請求項２に記載された対向電極判定方法において、
   前記一対の対向電極は、それぞれ、平坦に形成された先端面を有し、
   前記一対の対向電極の一方と他方とで、前記先端面の面積が相違する
   ことを特徴とする対向電極判定方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載された対向電極判定方法において、
   前記受入部のうち、前記被挟持部材の一側に形成される受入部を第１受入部とし、該被挟持部材の他側に形成される受入部を第２受入部とすると、前記第１及び第２受入部は、互いに反対方向に向かって開口した凹部からなり、
   前記第１受入部をなす凹部の底部と、前記第２受入部をなす凹部の底部と、は貫通孔を介して連通する
   ことを特徴とする対向電極判定方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載された対向電極判定方法において、
   前記一対の対向電極は、それぞれ、スポット溶接用の棒状電極からなる
   ことを特徴とする対向電極判定方法。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載された対向電極判定方法において、
   前記被挟持部材は、前記一対の対向電極の挟持方向に沿った移動が規制される
   ことを特徴とする対向電極判定方法。
7. 一対の対向電極の組み合わせの正誤を判定する対向電極判定装置であって、
   前記一対の対向電極をそれぞれ挿入可能な受入部が両側に形成されてなり、所定箇所に固定された被挟持部材を備え、
   前記被挟持部材を前記一対の対向電極によって挟持することで、該一対の対向電極をそれぞれ前記受入部に挿入する工程と、
   前記一対の対向電極の電極間距離を測定する工程と、
   前記電極間距離に基づいて、前記組み合わせの正誤を判定する工程と、を実行し、
   前記受入部は、前記一対の対向電極それぞれの先端形状に応じて、各対向電極の挿入代を相違させるように構成される
   ことを特徴とする対向電極判定装置。
8. 請求項７に記載された対向電極判定装置において、
   前記受入部のうち、前記被挟持部材の一側に形成される受入部を第１受入部とし、該被挟持部材の他側に形成される受入部を第２受入部とすると、前記第１及び第２受入部は、互いに反対方向に向かって開口した凹部からなり、
   前記第１受入部をなす凹部の底部と、前記第２受入部をなす凹部の底部は、貫通孔を介して連通する
   ことを特徴とする対向電極判定装置。
9. 請求項７又は８に記載された対向電極判定装置において、
   前記一対の対向電極は、それぞれ、スポット溶接用の棒状電極からなる
   ことを特徴とする対向電極判定装置。
10. 請求項７から９のいずれか１項に記載された対向電極判定装置において、
    前記被挟持部材は、前記一対の対向電極の挟持方向に沿った移動が規制される
    ことを特徴とする対向電極判定装置。

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