JPH06170555A - 電極チップの再生切削確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生切削されたピンプル形電極チップの先端
部形状の良否を確実かつ容易に検知する。 【構成】 プレート２１に形成された嵌合部２４の嵌合
穴２４ａに再生切削された電極チップ１４のピンプル部
１４ａを嵌合させ、この嵌合穴２４ａに嵌合された電極
チップ１４のピンプル部１４ａが正規の高さに再生切削
されている場合のみ、ピンプル部１４ａによって嵌合穴
２４ａを横断する検知信号Ｅが遮断された旨の遮断信号
を形状検知手段３１によって出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抵抗スポット溶接装置
における再生切削された電極チップの先端部形状の良否
を確認する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スポット溶接に用いられる電極は、溶接
打点数が増加してくると先端部分が変形してくる。電極
の先端部が変形した状態で溶接を続行すると溶接条件が
当初の設定から大幅にずれるので、スポット溶接作業で
は、電極を適当な周期をもって整形（ドレッシング）す
ることが必要となる。自動車のボデー組立ライン等で
は、電極の整形は通常チップドレッサと呼ばれる研摩
（切削）装置によって行われている。チップドレッサに
関する先行技術として、たとえば特公平４−３３５５２
号公報が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】チップドレッサによる
電極の切削量が不十分である場合は、溶接品質が低下す
るので、切削された電極チップの先端形状の良否を検知
することが必要となるが、一般の電極チップの形状の場
合はつぎの問題が存在する。

【０００４】一般に電極チップの先端形状は円弧状のド
ーム形に形成されており、この場合、再生切削された電
極チップの先端面は形状変化が小さく、先端面の切削形
状の良否を確実に検知することができない。つまり、ド
ーム形の電極チップは先端面の起伏が小さいので、チッ
プドレッサの再生切刃の消耗や破損によって電極チップ
の先端部形状が不良であってもそれを確実に検知するこ
とは非常に難かしい。

【０００５】上述した特公平４−３３５５２号公報の研
摩装置は、電極チップの先端を凸状のピンプル部に切削
するものであり、このように著しい突起部を有する電極
チップの場合は、ドーム形の電極チップに比べて先端部
の起伏が大きくなり検知が有利となる。したがって、ピ
ンプル形の電極チップの先端部形状の良否を確実かつ容
易に検知することが可能な装置の開発が望まれる。

【０００６】本発明は、上記の問題に着目し、再生切削
されたピンプル形電極チップの先端部形状の良否を確実
かつ容易に検知することが可能な再生切削確認装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る電極チップの再生切削確認装置は、先端
が凸状のピンプル部に再生切削された電極チップが押圧
されるプレートと、前記プレートに形成され、前記電極
チップのピンプル部の正規の形状に合致した嵌合穴を有
する嵌合部と、前記プレートに取付けられ、前記嵌合穴
に嵌合された電極チップのピンプル部が所定の高さに再
生切削されている場合のみ該ピンプル部によって嵌合穴
を横断する検知信号が遮断された旨の遮断信号を出力す
る形状検知手段と、を備えたものから成る。

【０００８】

【作用】このように構成された電極チップの再生切削確
認装置においては、プレートの嵌合部がピンプル部の正
規の形状に合致した嵌合穴を有しているので、電極チッ
プを切削するチップドレッサの再生切刃の破損等によっ
てピンプル部が所定の径に切削されない場合は、ピンプ
ル部を嵌合穴に嵌合させることができない。したがっ
て、遮断信号は出力されず、これにより電極チップの再
生切削の不良を検知することが可能となる。

【０００９】また、電極チップが押圧されるプレートに
は、ピンプル部が正規の高さに再生切削されている場合
にのみ嵌合穴を横断する検知信号を遮断し、遮断信号を
出力する形状検知手段が取付けられているので、再生切
削が不十分の場合は遮断信号は出力されず、電極チップ
の再生切削の不良を検知することが可能となる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明に係る電極チップの再生切削
確認装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明す
る。

【００１１】第１実施例 図１ないし図３は、本発明の第１実施例を示しており、
とくに溶接ロボットによるスポット溶接作業に適用した
場合を示している。図３において、１１は溶接ロボット
１に取付けられた溶接ガンを示している。溶接ガン１１
は、Ｃ形フレーム１２を有している。Ｃ形フレーム１２
の上端部には加圧シリンダ１３が設けられている。

【００１２】加圧シリンダ１３のロッド１３ａの先端に
は、電極チップ１４が装着されている。Ｃ形フレーム１
２の下端部には、電極チップ１５が装着されている。電
極チップ１４と電極チップ１５は、同一軸線上に位置し
ている。電極チップ１４は加圧シリンダ１３によって電
極チップ１５に対して進退するようになっており、電極
チップ１４の電極チップ１５への押圧により薄板鋼板な
どの被溶接物が挾持される。

【００１３】電極チップ１４は、先端に凸状のピンプル
部１４ａを有しており、ピンプル部１４ａは後述するチ
ップドレッサによる再生切削によって形成される。ピン
プル部１４ａの先端面１４ｂは平坦になっている。電極
チップ１４のピンプル部１４ａの付根部分と連らなる付
根端面１４ｃは、平坦になっている。

【００１４】電極チップ１５は、先端に凸状のピンプル
部１５ａを有しており、ピンプル部１５ａは後述するチ
ップドレッサによる再生切削によって形成される。ピン
プル部１５ａの先端面１５ｂは平坦になっている。電極
チップ１５のピンプル部１５ａの付根部分と連らなる端
面１５ｃは、平坦になっている。

【００１５】溶接ロボット１の近傍には、電極チップ１
４、１５の先端部の再生切削を行うチップドレッサ（図
示略）が配置されている。チップドレッサは、ピンプル
部１４ａ、１５ａの高さが１．５ｍｍを超えないように
電極チップ１４、１５の先端部を切削するようになって
いる。チップドレッサの近傍には、チップドレッサによ
って再生切削された電極チップ１４、１５の先端部形状
の良否を確認する再生切削確認装置２０が配置されてい
る。

【００１６】図２は、再生切削確認装置２０を示してい
る。再生切削確認装置２０は、先端が円弧状に形成され
たプレート２１を有している。プレート２１の他方は、
図示されないフレームに固定されている。プレート２１
の一方の上面および下面には、平面形状が円形の凹部２
２、２３が形成されている。

【００１７】上面側の凹部２２には、電極チップ１４の
ピンプル部１４ａの正規の形状に合致した嵌合形状を有
する嵌合部２４が形成されている。嵌合部２４は、ピン
プル部１４ａがほとんどガタなく嵌合される嵌合穴２４
ａと、ピンプル部１４ａの付根端面１４ｃが当接する基
準面２４ｂから構成されている。下面側の凹部２３に
は、電極チップ１５のピンプル部１５ａの正規の形状に
合致した嵌合形状を有する嵌合部２５が形成されてい
る。嵌合部２５は、ピンプル部１５ａがほとんどガタな
く嵌合される嵌合穴２５ａと、ピンプル部１５ａの付根
端面１５ｃが当接する基準面２５ｂから構成されてい
る。

【００１８】本実施例では、嵌合部２４と嵌合部２５と
は接続されて一体となっており、嵌合部２４と嵌合部２
５との接続によって上面側の凹部２２と下面側の凹部２
３は貫通した状態となっている。プレート２１には、嵌
合部２４に嵌合される電極チップ１４の先端部の再生切
削の良否を検知する形状検知手段３１と、嵌合部２５に
嵌合された電極チップ１５の先端部の再生切削の良否を
検知する形状検知手段４１とが設けられている。

【００１９】形状検知手段３１は、センサ取付け穴３
２、３３、投光用光ファイバ３４、受光用光ファイバ３
５、アンプ３６から構成されている。センサ取付け穴３
２、３３は、プレート２１に形成されている。センサ取
付け穴３２、３３は、嵌合穴２４ａの軸心Ａと直交し、
プレート２１の上面に沿って延びている。センサ取付け
穴３２とセンサ取付け穴３３は、嵌合穴２４ａをはさん
で対向するように形成されている。

【００２０】一方のセンサ取付け穴３２には、投光用光
ファイバ３４が挿入されている。他方のセンサ取付け穴
３３には、受光用光ファイバ３５が挿入されている。投
光用光ファイバ３４の光軸と受光用光ファイバ３５の光
軸は、合致されている。嵌合部２４の基準面２４ｂから
各光ファイバ３４、３５の光軸までの長さＳ₁ は、正規
のピンプル部１４ａの高さを考慮して設定されている。
本実施例では長さＳ₁は、たとえば１ｍｍに設定されて
いる。

【００２１】投光用光ファイバ３４および受光用光ファ
イバ３５の他方は、プレート２１の上に設けられたアン
プ３６に接続されている。プレート２１側では、投光用
光ファイバ３４からの光Ｅが嵌合穴２４ａを横断して受
光用光ファイバ３５に入射されるようになっている。ア
ンプ３６は、嵌合穴２４ａに嵌合されたピンプル部１４
ａによって投光用光ファイバ３４から受光用光ファイバ
３５に向う検知信号としての光Ｅが遮断される場合は、
遮断信号を出力するようになっている。これにより、電
極チップ１４のチップドレッサ（図示略）による再生切
削が良好であると知ることができる。

【００２２】形状検知手段４１は、センサ取付け穴４
２、４３、投光用光ファイバ４４、受光用光ファイバ４
５、アンプ４６から構成されている。センサ取付け穴４
２、４３は、プレート２１に形成されている。センサ取
付け穴４２、４３は、嵌合穴２５の軸心Ａと直交し、プ
レート２１の上面に沿って延びている。センサ取付け穴
４２とセンサ取付け穴４３は、嵌合穴２５ａをはさんで
対向するように形成されている。

【００２３】一方のセンサ取付け穴４２には、投光用光
ファイバ４４が挿入されている。他方のセンサ取付け穴
４３には、受光用光ファイバ４５が挿入されている。投
光用光ファイバ４４の光軸と受光用光ファイバ４５の光
軸は、合致されている。嵌合部２５の基準面２５ｂから
各光ファイバ４４、４５の光軸までの長さＳ₂ は、正規
のピンプル部１５ａの高さを考慮して設定されている。
本実施例では長さＳ₂は、たとえば１ｍｍに設定されて
いる。

【００２４】投光用光ファイバ４４および受光用光ファ
イバ４５の他方は、プレート２１の上に設けられたアン
プ４６に接続されている。プレート２１側では、投光用
光ファイバ４４からの光Ｅが嵌合穴２５ａを横断して受
光用光ファイバ４５に入射されるようになっている。ア
ンプ４６は、嵌合穴２５ａに嵌合されたピンプル部１５
ａによって投光用光ファイバ４４から受光用光ファイバ
４５に向う検知信号としての光Ｅが遮断される場合は、
遮断信号を出力するようになっている。これにより、電
極チップ１５のチップドレッサ（図示略）による再生切
削が良好であると知ることができる。

【００２５】つぎに、第１実施例における作用について
説明する。

【００２６】溶接ガン１１による溶接打点数が多くなる
と、電極チップ１４、１５の先端部が変形してくるの
で、図示されないチップドレッサによる電極チップ１
４、１５の再生切削が行われる。電極チップ１４、１５
の再生切削を行う際には、溶接ロボット１によって溶接
ガン１１がチップドレッサ（図示略）が配置される位置
まで移動される。溶接ガン１１が所定の位置に位置決め
されると、溶接ガン１１の加圧シリンダ１３が作動し、
チップドレッサの上面および下面再生切刃に各電極チッ
プ１４、１５がそれぞれ押圧される。この状態で各再生
切刃が回転し、電極チップ１４、１５の先端部が同時に
再生切削される。

【００２７】電極チップ１４、１５が再生切削される
と、電極チップ１４、１５の先端部には所定の大きさの
ピンプル部１４ａ、１５ａが形成される。電極チップ１
４、１５の再生切削が完了すると、加圧シリンダ１３に
よって電極チップ１４が引き上げられ、溶接ガン１１は
溶接ロボット１によって再生切削確認装置２０に向けて
搬送される。

【００２８】溶接ロボット１によって搬送された溶接ガ
ン１１は、再生切削確認装置２０のプレート２１の凹部
２２、２３が電極チップ１４と電極チップ１５との間に
位置するように位置決めされる。溶接ロボット１の位置
決めが完了すると、図３に示すように、加圧シリンダ１
３が作動し、電極チップ１４の先端部の嵌合部２４への
押圧、および電極チップ１５の先端部の嵌合部２５へと
の押圧が行われる。

【００２９】ここで、電極チップ１４、１５を再生切削
するチップドレッサ（図示略）の再生切刃の破損等によ
って、各ピンプル部１４ａ、１５ａが所定の径に切削さ
れない場合は、ピンプル部１４ａ、１５ａを嵌合穴２４
ａ、２５ａに嵌合させることができない。したがって、
投光用光ファイバ３４、４４から受光用光ファイバ３
５、４５に向う光Ｅをピンプル部１４ａ、１５ａで遮断
することができず、再生切削不良を知ることができる。

【００３０】なお、たとえば一方の電極チップ１４の再
生切削が不良で、他方の電極チップ１５の再生切削が良
好である場合でも、一方のアンプ３６からの遮断信号が
出力されないので、同様に再生切削不良を知ることがで
きる。つまり、双方のアンプ３６、４６から遮断信号が
出力された場合のみ、再生切削による電極チップ１４、
１５の先端部形状が良好とされる。

【００３１】また、嵌合穴２４ａ、２５ａに嵌合される
ピンプル部１４ａ、１５ａの高さが、基準値よりも小さ
い場合は、投光用光ファイバ３４、４４から受光用光フ
ァイバ３５、４５に向う光Ｅをピンプル部１４ａ、１５
ａで遮断することができず、再切削不良を知ることがで
きる。この場合も、上述と同様にたとえば一方の電極チ
ップ１４の再生切削が不良で、他方の電極チップ１５の
再生切削が良好である場合でも、アンプ３６から遮断信
号が出力されないので、再生切削不良を知ることができ
る。

【００３２】第２実施例 図４は、本発明の第２実施例を示している。第２実施例
が第１実施例と異なるところは、形状検知手段の構成の
みであり、その他の部分は第１実施例に準じるので、準
じる部分に第１実施例と同一の符号を付すことにより準
じる部分の説明を省略し、異なる部分についてのみ説明
する。

【００３３】第１実施例では、光を利用して電極チップ
の再生切削形状の良否を検知するようにしたが、本実施
例では空気の流れを利用して電極チップの再切削形状の
良否を検知するようにしている。図４に示すように、プ
レート２１には、嵌合部２４に嵌合される電極チップ１
４のピンプル部１４ａの再生切削の良否を検知する形状
検知手段５１と、嵌合部２５に嵌合される電極チップ１
５のピンプル部１５ａの再生切削の良否を検知する形状
検知手段６１とが設けられている。

【００３４】形状検知手段５１は、空気噴出穴５２、空
気排出穴５３、圧力センサ５４から構成されている。空
気噴出穴５２および空気排出穴５３は、プレート２１に
形成されている。空気噴出穴５２および空気排出穴５３
は、嵌合穴２４ａの軸心Ａと直交し、プレート２１の上
面に沿って延びている。空気噴出穴５２と空気排出穴５
３は、嵌合穴２４ａをはさんで対向するように形成され
ている。

【００３５】空気噴出穴５２には、一定圧力の空気を圧
送する供給通路５５が接続されている。空気排出穴５３
には、空気噴出穴５２から噴出された圧縮空気が流入す
るようになっている。空気排出穴５３に流入した圧縮空
気は、外部に排出される。供給通路５５の途中には、圧
力センサ５４が接続されている。空気噴出穴５２からの
空気流（検知信号）Ｆが嵌合穴２４ａに嵌合される電極
チップ１４のピンプル部１４ａによって遮断されると、
供給通路５５の圧力が上昇し、圧力センサ５４から遮断
信号が出力されるようになっている。

【００３６】形状検知手段６１は、空気噴出穴６２、空
気排出穴６３、圧力センサ６４から構成されている。空
気噴出穴６２および空気排出穴６３は、プレート２１に
形成されている。空気噴出穴６２および空気排出穴６３
は、嵌合穴２５ａの軸心Ａと直交し、プレート２１の上
面に沿って延びている。空気噴出穴６２と空気排出穴６
３は、嵌合穴２５ａをはさんで対向するように形成され
ている。

【００３７】空気噴出穴６２には、一定圧力の空気を圧
送する供給通路６５が接続されている。空気排出穴６３
には、空気噴出穴６２から噴出された圧縮空気が流入す
るようになっている。空気排出穴６３に流入した圧縮空
気は、外部に排出される。供給通路６５の途中には、圧
力センサ６４が接続されている。空気噴出穴６２からの
空気流（検知信号）Ｆが嵌合穴２５ａに嵌合される電極
チップ１５のピンプル部１５ａによって遮断されると、
供給通路６５の圧力が上昇し、圧力センサ６４から遮断
信号が出力されるようになっている。

【００３８】このように構成された第２実施例において
は、嵌合穴２４ａ、２５ａに嵌合されるピンプル部１４
ａ、１５ａの高さが基準値よりも小さい場合は、空気噴
出穴５２、６２からの空気流をピンプル部１４ａ、１５
ａによって完全に遮断することができないので、供給通
路５５、６５の圧力を高めることができない。したがっ
て、圧力センサ５４、６４からは遮断信号は出力され
ず、これによって電極チップ１４、１５の再生切削の不
良を知ることができる。

【００３９】嵌合穴２４ａ、２５ａに嵌合されるピンプ
ル部１４ａ、１５ａが正規の高さに再切削されている場
合は、空気噴出穴５２、６２からの空気流はピンプル部
１４ａ、１５ａによって完全に遮断されるので、圧力セ
ンサ５４、６４からは遮断信号が出力され、電極チップ
１４、１５の再生切削が良好であることを知ることがで
きる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、つぎの効果が得られ
る。

【００４１】（１）プレートに形成された嵌合部の嵌合
穴に再生切削された電極チップのピンプル部を嵌合さ
せ、この嵌合穴に嵌合された電極チップのピンプル部が
所定の高さに再生切削されている場合のみ、ピンプル部
によって嵌合穴を横断する検知信号が遮断された旨の遮
断信号を形状検知手段によって出力するようにしたの
で、電極チップをプレートの嵌合部に押圧するだけで電
極チップの再生切削の良否を容易に知ることができる。
したがって、電極チップの先端形状を常に最適な状態に
維持することができ、たとえば溶接ロボットによる無人
化スポット溶接作業の信頼性を向上させることができ
る。

【００４２】（２）嵌合部の嵌合穴を介してピンプル部
の径の良否を間接的に知ることができ、かつ形状検知手
段によってピンプル部の高さの良否を知ることができる
ので、ピンプル部の径や長さを測定する構成に比べて構
造を著しく簡素化することができる。したがって、故障
が少なく装置の耐久性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る電極チップの再生切
削確認装置の断面図である。

【図２】図１の装置の斜視図である。

【図３】図１の装置を用いて電極チップの再生切削の確
認を行っている状態を示す側面図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る電極チップの再生切
削確認装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 溶接ロボット １１ 溶接ガン １４ 電極チップ １４ａ ピンプル部 １５ 電極チップ １５ａ ピンプル部 ２０ 再生切削確認装置 ２１ プレート ２４ 嵌合部 ２４ａ 嵌合穴 ２５ 嵌合部 ２５ａ 嵌合穴 ３１ 形状検知手段 ４１ 形状検知手段 ５１ 形状検知手段 ６１ 形状検知手段 Ｅ 検知信号としての光 Ｆ 検知信号としての空気流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上甲 渉 神奈川県相模原市上溝4081の４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端が凸状のピンプル部に再生切削され
   た電極チップが押圧されるプレートと、 前記プレートに形成され、前記電極チップのピンプル部
   の正規の形状に合致した嵌合穴を有する嵌合部と、 前記プレートに取付けられ、前記嵌合穴に嵌合された電
   極チップのピンプル部が所定の高さに再生切削されてい
   る場合のみ該ピンプル部によって嵌合穴を横断する検知
   信号が遮断された旨の遮断信号を出力する形状検知手段
   と、を備えたことを特徴とする電極チップの再生切削確
   認装置。