JPWO2016151623A1

JPWO2016151623A1 - チップドレッサー

Info

Publication number: JPWO2016151623A1
Application number: JP2017507104A
Authority: JP
Inventors: 弘太郎中嶋
Original assignee: Kyokutoh Co Ltd
Current assignee: Kyokutoh Co Ltd
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2017-05-25
Anticipated expiration: 2035-03-23
Also published as: BR112015029600A2; EP3093094A1; US20160279733A1; EP3093094A4; BR112015029600B1; CN106170364A; KR101768791B1; EP3093094B1; WO2016151623A1; US9707639B2; KR20160128199A; JP6368852B2; CN106170364B

Abstract

回転カッター（５）は、一対の電極チップ（１０）の先端部（１０ａ）を受け止める一対の凹状受止部（５３）と、回転軸心方向に貫通して各凹状受止部（５３）に開口する貫通部（５０）を有す。カバーケース（３）は、回転カッター（５）の下側の凹状受止部（５３）を覆うとともに下側の凹状受止部（５３）に対応する切欠部（３ｂ）を有す。回転カッター（５）の上側の凹状受止部（５３）側には、カバープレート（７）が上側の凹状受止部（５３）を覆うよう固定され、カバープレート（７）の中央には電極チップ挿入孔（７ａ）が形成される。

Description

本発明は、スポット溶接用電極チップの先端を切削するチップドレッサーに関する。

従来より、自動車生産ラインでは、車体の組み立てにスポット溶接が多用されている。該スポット溶接では、溶接作業を繰り返すと電極チップの先端に酸化皮膜が付着し、その状態のままで溶接を行うと溶接部の品質が低下するので、チップドレッサーにより定期的に電極チップの先端を切削して酸化皮膜を取り除く必要がある。

ところで、上記チップドレッサーで電極チップを切削する際に発生する切粉は、飛散して他の装置の駆動部等に付着すると当該駆動部の負荷を高めてしまい、最悪の場合、その装置が故障してしまうので、一般的に、チップドレッサーにおける切削作業を行う部分をカバーケースで囲って切粉が周囲に飛散しないようにしている。

例えば、特許文献１に開示されているチップドレッサーは、回転軸心が上下方向に延びる回転カッターを備え、該回転カッターの上下面には、電極チップの先端部をその中心軸が回転軸心に一致するように受け止める一対の凹状受止部が設けられている。そして、回転カッターの回転軸心方向両側に対向配置された一対の電極チップの先端部を上記各凹状受止部でそれぞれ受け止めた状態で上記回転カッターを回転させることにより、回転カッターに設けられた一対の切刃部で各電極チップの先端部をそれぞれ切削するようになっている。また、上記回転カッターの上方及び下方には、当該回転カッターの上面と下面とをそれぞれ覆う一対のカバーケースが設けられ、上記回転カッターの切削作業により発生する切粉の飛散を防止するようになっている。

特開２００４−２０２５０４号公報

しかし、特許文献１のように回転カッターの上方及び下方にそれぞれカバーケースを設けると、各電極チップの切削作業により発生する切粉の飛散は確実に防止できるものの、チップドレッサーが回転軸心方向に大きくなってしまう。

本発明は、斯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、対向配置された一対の電極チップの先端部を同時に切削できるチップドレッサーにおいて、コンパクトで、且つ、切削作業時に発生する切粉の飛散を確実に防止できる構造にすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、一方の凹状受止部の開放側をカバーケースで覆うとともに、他方の凹状受止部の開放側を覆うようにカバープレートを回転カッターに固定したことを特徴とする。

すなわち、第１の発明では、回転軸心方向両側に対向配置された一対のスポット溶接用電極チップの先端部をその各々に対応する一対の切刃部によって回転動作により同時に切削する回転カッターと、該回転カッターの切削作業により発生する切粉の飛散を防止するカバーケースとを備え、上記回転カッターは、回転軸心方向に対称に設けられ、且つ、各々が上記各電極チップの先端部を切削する際に上記各電極チップの先端部をその中心軸が回転軸心に一致するように受け止める一対の凹状受止部と、回転軸心方向に貫通して上記各凹状受止部に開口する貫通部とを備え、上記カバーケースは、上記回転カッターにおける上記一方の凹状受止部側を覆うように設けられるとともに、当該一方の凹状受止部に対応する開口部を有し、上記回転カッターにおける上記他方の凹状受止部側には、中央部分に上記電極チップの外形に対応する電極チップ挿入孔を有するカバープレートが上記他方の凹状受止部を覆うよう固定されていることを特徴とする。

第２の発明では、第１の発明において、上記カバープレートにおける上記回転カッターの反対側には、上記カバープレートの表面に向けて圧縮エアを吐出するエア吐出手段が接近配置され、上記カバープレートの上記切刃部に対応する位置には、複数のエア導入孔が上記回転カッターの回転方向に並設されていることを特徴とする。

第３の発明では、第２の発明において、上記エア導入孔は、上記回転カッターの回転軸心を中心として放射状に延びるスリット形状をなしていることを特徴とする。

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、上記カバーケースには、当該カバーケース内部からエアを吸引するエア吸引手段と、上記カバーケース内部に圧縮エアを導入する圧縮エア導入手段とが接続され、該圧縮エア導入手段と上記エア吸引手段とは、上記回転カッターの回転軸心が間に位置するよう離間して設けられていることを特徴とする。

第１の発明では、一方の電極チップを開口部から挿入して一方の凹状受止部で受け止めるとともに他方の電極チップを電極チップ挿入孔から挿入して他方の凹状受止部で受け止めた状態で回転カッターを回転させると、各電極チップの先端部が各凹状受止部に設けられた各切刃部によって切削される。すると、一方の電極チップから発生する切粉は、一方の凹状受止部の開放側から飛び出してカバーケース内部に移動することで飛散が防止される。一方、他方の電極チップから発生する切粉は、他方の凹状受止部の開放側から飛び出そうとするが、カバープレートに当たって跳ね返り、貫通部を介してカバーケース内部に移動する。このように、各電極チップを切削することによって発生する切粉を一つのカバーケースの内部に移動させることができ、切粉の飛散を確実に防ぐことができる。また、特許文献１の如き回転カッターの回転軸心方向における両側にそれぞれカバーケースを必要としないので、チップドレッサーを回転軸心方向にコンパクトにできる。

第２の発明では、エア吐出手段から吐出される圧縮エアがカバープレートのエア導入孔を介して切刃部に当たるので、切刃部に引っ掛かる切粉を払い落として切粉が電極チップの先端部の切削作業時の邪魔になるのを防ぐことができる。

第３の発明では、エア導入孔が細長い形状であるので、電極チップの切削時に発生する切粉が不意にエア導入孔からチップドレッサーの周囲に飛散してしまうといったことを回避することができる。

第４の発明では、カバーケース内部のエア吸引手段側に位置する切粉は、エア吸引手段によるカバーケース内部のエアの吸引によってカバーケースの外側に排出される。また、カバーケース内部の圧縮エア導入手段側に位置する切粉は、圧縮エア導入手段により導入された圧縮エアによる乱気流によって浮遊させられてエア吸引手段側に移動し、その後、エア吸引手段によってカバーケースの外側に排出される。このように、カバーケース内部に位置する全ての切粉を確実にカバーケースの外側に排出することができる。

本発明の実施形態に係るチップドレッサーの斜視図である。図１のＡ−Ａ線における断面図である。本発明の実施形態に係るチップドレッサーに装着される回転カッターの斜視図である。本発明の実施形態に係るチップドレッサーを用いて一対の電極チップの先端部を同時に切削している状態を示す図２相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

図１は、本発明の実施形態に係るチップドレッサー１を示す。このチップドレッサー１は、溶接ガン（図示せず）のシャンクＧ１先端に嵌め込まれて対向する一対のスポット溶接用電極チップ１０（図４参照）の先端部１０ａを同時に切削するためのものであり、上記チップドレッサー１の主要部分を囲う本体ケース２と、切削時に発生した切粉の飛散を防止するカバーケース３とを備えている。

上記本体ケース２は、上下方向に延びる略円柱形状をなすとともに内部に駆動モータ（図示せず）を収容するモータ収容部２ａと、該モータ収容部２ａの上端寄りの位置から水平方向に突出する略矩形板状の板状突出部２ｂとを備えている。

該板状突出部２ｂの略中央部分における上面及び下面には、図２に示すように、上側貫通孔２ｃ及び下側貫通孔２ｄが形成されている。

上記板状突出部２ｂ内部の上記上側貫通孔２ｃ及び上記下側貫通孔２ｄの間には、リング状をなす出力歯車４が上下一対のベアリングＢｅ１を介して上下方向に延びる回転軸心Ｃ１周りに回転可能に取り付けられ、上記出力歯車４は、図示しない駆動モータ及び歯車噛合機構によって回転軸心Ｃ１周りに回転するようになっている。

上記出力歯車４の内方には、回転カッター５がネジＳｃ１によって着脱可能にに装着されている。

上記回転カッター５は、図３に示すように、平面視で幅広な略Ｃ字状をなすとともに上下方向に短い柱状をなす金属製ホルダ５１を備えている。

該ホルダ５１の長手方向一方側には、外側方に開放するとともに上下方向に延びて上下両側にも開放する切欠凹部５２が形成され、該切欠凹部５２は、平面視で略扇状に切り欠かれた形状をなしている。

また、上記ホルダ５１の上下面には、当該ホルダ５１の中央部分に行くにつれて次第に縮径する一対の凹状受止部５３が形成され、該両凹状受止部５３は、回転軸心方向に対称となっている。

該凹状受止部５３の形状は、上記電極チップ１０の先端部１０ａの湾曲形状に対応していて、上記電極チップ１０の中心軸が回転軸心Ｃ１に一致した状態で上記電極チップ１０の先端部１０ａを受け止めることができるようになっている。

上記ホルダ５１の長手方向一方側の上縁部及び下縁部には、外側方に張り出す上側張出部５４及び下側張出部５５がそれぞれ形成されている。

一方、上記ホルダ５１の長手方向他方側の上縁部及び下縁部には、外側方に突出するとともにホルダ５１の長手方向と交差する水平方向に延びる上側突条部５６及び下側突条部５７がそれぞれ形成され、上記上側突条部５６の中途部には、外側方に開放する半円凹部５６ａが形成されている。

そして、上記出力歯車４の内部に上記回転カッター５を装着した状態で、上記出力歯車４の内周面と上記切欠凹部５２とで囲まれる部分が本願発明の貫通部５０を構成しており、該貫通部５０は、回転軸心方向に貫通して上記各凹状受止部５３に開口している。

上記切欠凹部５２の内側面には、上記ホルダ５１の長手方向に沿って延びる取付面５８が設けられ、該取付面５８は、側面視で略三角形状をなしている。

上記取付面５８には、上記電極チップ１０の先端部１０ａを切削するための略三角形状の金属製切削プレート６と、外周にテーパ面を有するリング状の金属製ブレーカＢｒ１とがネジＳｃ２によって共締めにより取り付けられている。

上記切削プレート６の上縁部及び下縁部には、一対の切刃部６ａが形成され、該各切刃部６ａは、上記切削プレート６を上記取付面５８に取り付けた状態において上記各凹状受止部５３に対応する湾曲形状をなしている。

上記回転カッター５における上側の凹状受止部５３側には、円盤形状のカバープレート７が上側の凹状受止部５３の開放側を覆うように固定されている。

上記カバープレート７の中央部分には、上記電極チップ１０の外形に対応する電極チップ挿入孔７ａが形成されている。

また、上記カバープレート７の上記切刃部６ａに対応する位置には、複数のエア導入孔７ｂが上記回転カッター５の回転方向に並設され、該各エア導入孔７ｂは、上記回転カッター５の回転軸心Ｃ１を中心として放射状に延びるスリット形状をなしている。

上記カバープレート７の上方（カバープレート７における回転カッター５の反対側）には、上記カバープレート７の表面に向けて圧縮エアを吐出するエア吐出ユニット１１（エア吐出手段）が接近配置されている。

該エア吐出ユニット１１は、圧縮エアを吐出する略ペン形状の吐出ノズル１１ａと、該吐出ノズル１１ａに圧縮エアを導く第１エア配管１１ｂと、該第１エア配管１１ｂの中途部に接続され、上記吐出ノズル１１ａの圧縮エアの吐出を制御するボックス形状の電磁弁１１ｃとを備え、上記吐出ノズル１１ａの先端は、上記カバープレート７表面の外周側に対応する位置となっている。

上記カバーケース３は、上記板状突出部２ｂの突出方向と交差する水平方向に延びる板状をなしており、上記カバーケース３の長手方向一端側は、平面視で山形状をなしている。

上記カバーケース３の上面には、内部に連通する連通孔３ａが形成され、該連通孔３ａが上記下側の凹状受止部５３に対応するように上記カバーケース３が上記板状突出部２ｂの下面に固定されている。つまり、上記カバーケース３は、上記回転カッター５における下側の凹状受止部５３を覆うように設けられている。このように、本発明の実施形態におけるチップドレッサー１は、特許文献１の如き回転カッター５の回転軸心方向の両側にそれぞれカバーケース３を必要としないので、回転軸心方向にコンパクトにできる。

上記カバーケース３における下面及び上記モータ収容部２ａから遠い側の側面には、上記カバーケース３の長手方向と交差する水平方向に延びる幅広の切欠部３ｂ（開口部）が連続して形成され、該切欠部３ｂは、下側の凹状受止部５３に対応している。

上記切欠部３ｂは、上記カバーケース３の長手方向に並設された一対のカバーブラシ８で覆われている。

該カバーブラシ８は、上記切欠部３ｂの側縁部に沿って延びるベース部材８１と、該ベース部材８１に植毛された樹脂製の毛束８２とを備え、上記各ベース部材８１の毛束８２は、上記切欠部３ｂを覆うように当該切欠部３ｂの略中央部分まで上記カバーケース３の長手方向に沿って延びている。

そして、上記各毛束８２は、上記切欠部３ｂに下方から電極チップ１０を通過させると、図４に示すように、上方に撓むとともに切欠部３ｂの側縁部と電極チップ１０の外周面との間を覆うようになっている。

上記カバーケース３の長手方向一端側下面には、内部に連通する第１取付孔３ｃが形成され、該第１取付孔３ｃには、上記カバーケース３内部からエアを吸引するエア吸引ツール９（エア吸引手段）が接続されている。

該エア吸引ツール９は、上下方向に延びる略円筒状のツール本体９１を有し、該ツール本体９１の上半部分の外周面が下半部分の外周面より外側に張り出している。

上記ツール本体９１内周面の中途部には、筒中心線周りに延びる環状凹状溝９１ａが形成され、上記ツール本体９１内周面の上記環状凹状溝９１ａより下側は、下方に行くにつれて次第に拡径するテーパ状をなしている。

上記環状凹状溝９１ａには、略リング状をなす吸引ユニット９２が嵌め込まれ、該吸引ユニット９２の内部には、下方に行くにつれて次第に幅が狭くなるリング状のエア通路９２ａが形成されている。

そして、図示しないエアコンプレッサーを用いて圧縮エアを上記エア通路９２ａの上部に導入すると、圧縮エアが上記エア通路９２ａから上記ツール本体９１内部の下方に向かって吐出されてツール本体９１内部の上方が負圧になり、これにより、上記ツール本体９１の上部から上記カバーケース３内部のエアが吸引されて上記ツール本体９１の下部から排出されるようになっている。

上記カバーケース３の長手方向他端側上面には、内部に連通する第２取付孔３ｄが形成されている。

該第２取付孔３ｄには、上記カバーケース３内部に圧縮エアを導入する第２エア配管９３（圧縮エア導入手段）の一端が接続され、当該第２エア配管９３の一端と上記エア吸引ツール９とは、上記回転カッター５の回転軸心Ｃ１が間に位置するよう離間して設けられている。

また、上記第２エア配管９３の他端は、上記第１エア配管１１ｂの中途部に接続され、上記エア吐出ユニット１１から吐出される圧縮エアの一部を上記カバーケース３内部に導入するようになっている。

そして、上記回転カッター５を回転軸心Ｃ１周りに回転させた状態において、上記板状突出部２ｂ及び上記カバーケース３の上下方向（回転軸心方向）両側に一対の電極チップ１０を対向配置するとともに各電極チップ１０を互いに接近させると、図４に示すように、上側の電極チップ１０の先端部１０ａは電極チップ挿入孔７ａを通過して上側の凹状受止部５３で受け止められて上側の切刃部６ａによって切削される一方、下側の電極チップ１０の先端部１０ａはカバーブラシ８の各毛束８２を掻き分けるとともに切欠部３ｂ及び連通孔３ａを通過して下側の凹状受止部５３に受け止められて下側の切刃部６ａによって切削されるようになっている。

次に、電極チップ１０の先端部１０ａをチップドレッサー１により切削する作業について説明する。

まず、上記チップドレッサー１の図示しない駆動モータを回転駆動させて出力歯車４を回転させることにより回転カッター５を回転軸心Ｃ１周りに回転させる。

また、図示しないエアコンプレッサーを用いてエア吸引ツール９及びエア吐出ユニット１１に圧縮エアを供給することにより、カバーケース３内部のエアをエア吸引ツール９で吸引してカバーケース３の外側に排出するとともに、吐出ノズル１１ａから圧縮エアをカバープレート７の表面に吐出し、且つ、第２エア配管９３を介して圧縮エアをカバーケース３の内部に導入する。

次いで、板状突出部２ｂの上方とカバーケース３の下方とに上下に対向する一対の電極チップ１０のそれぞれを移動させるとともに、各電極チップ１０の中心軸を回転カッター５の回転軸心Ｃ１に一致させる。

しかる後、両電極チップ１０を互いに接近させる。すると、図４に示すように、上側の電極チップ１０は、カバープレート７の電極チップ挿入孔７ａを通過して上側の凹状受止部５３で受け止められるとともに、その先端部１０ａが回転カッター５の回転動作によって上側の切刃部６ａで切削される。

一方、下側の電極チップ１０は、各カバーブラシ８の毛束８２を掻き分けるとともに切欠部３ｂ及び連通孔３ａを順に通過して下側の凹状受止部５３で受け止められ、且つ、先端部１０ａが回転カッター５の回転動作によって下側の切刃部６ａで切削される。

このとき、吐出ノズル１１ａから吐出される圧縮エアが回転カッター５とともに回転するカバープレート７の各エア導入孔７ｂを介して切削プレート６の各切刃部６ａに当たるので、各切刃部６ａに引っ掛かる切粉を払い落として切粉が電極チップ１０の先端部１０ａの切削作業時の邪魔になるのを防ぐことができる。

下側の電極チップ１０から発生する切粉は、下方の凹状受止部５３の開放側から飛び出してカバーケース３内部に移動することで飛散が防止される。一方、上側の電極チップ１０から発生する切粉は、上側の凹状受止部５３の開放側から飛び出そうとするが、カバープレート７に当たって跳ね返り、貫通部５０及び連通孔３ａを介してカバーケース３内部に移動する。このように、各電極チップ１０を切削することによって発生する切粉を一つのカバーケース３の内部に移動させることができ、切粉の飛散を確実に防ぐことができる。

また、エア導入孔７ｂが細長い形状であるので、電極チップ１０の切削時に発生する切粉が不意にエア導入孔７ｂからチップドレッサー１の周囲に飛散してしまうといったことを回避することができる。

上記カバーケース３の内部に移動した切粉のうち、エア吸引ツール９側に位置する切粉は、当該エア吸引ツール９によるカバーケース３内部のエアの吸引によってカバーケース３の外側に排出される。また、上記カバーケース３内部の第２エア配管９３側に位置する切粉は、第２エア配管９３により導入された圧縮エアによる乱気流（図４のＸ１）によって浮遊させられてエア吸引ツール９側に移動し、その後、エア吸引ツール９によってカバーケース３の外側に排出される。このように、カバーケース３内部に位置する全ての切粉を確実にカバーケース３の外側に排出することができる。

尚、本発明の実施形態では、回転カッター５の回転軸心Ｃ１が上下方向に向くような構成となっているが、これに限らず、例えば、回転軸心Ｃ１が斜めに傾くような構成であってもよい。

また、本発明の実施形態では、エア導入孔７ｂがスリット形状をなしているが、これに限らず、例えば、円形状や三角形状であってもよい。

また、本発明の実施形態では、毛束８２を樹脂からなるものにしたが、これに限らず、金属からなるものにしてもよい。

本発明は、スポット溶接用電極チップの先端を切削するチップドレッサーに適している。

１チップドレッサー
３カバーケース
３ｂ切欠部（開口部）
５回転カッター
６ａ切羽部
７カバープレート
７ａ電極チップ挿入孔
７ｂエア導入孔
９エア吸引ツール（エア吸引手段）
１０電極チップ
１０ａ先端部
１１エア吐出ユニット（エア吐出手段）
５０貫通部
５３凹状受止部
９３第２エア配管（圧縮エア導入手段）
Ｃ１回転軸心

Claims

回転軸心方向両側に対向配置された一対のスポット溶接用電極チップの先端部をその各々に対応する一対の切刃部によって回転動作により同時に切削する回転カッターと、
該回転カッターの切削作業により発生する切粉の飛散を防止するカバーケースとを備え、
上記回転カッターは、回転軸心方向に対称に設けられ、且つ、各々が上記各電極チップの先端部を切削する際に上記各電極チップの先端部をその中心軸が回転軸心に一致するように受け止める一対の凹状受止部と、回転軸心方向に貫通して上記各凹状受止部に開口する貫通部とを備え、
上記カバーケースは、上記回転カッターにおける上記一方の凹状受止部側を覆うように設けられるとともに、当該一方の凹状受止部に対応する開口部を有し、
上記回転カッターにおける上記他方の凹状受止部側には、中央部分に上記電極チップの外形に対応する電極チップ挿入孔を有するカバープレートが上記他方の凹状受止部を覆うよう固定されていることを特徴とするチップドレッサー。
請求項１に記載のチップドレッサーにおいて、
上記カバープレートにおける上記回転カッターの反対側には、上記カバープレートの表面に向けて圧縮エアを吐出するエア吐出手段が接近配置され、
上記カバープレートの上記切刃部に対応する位置には、複数のエア導入孔が上記回転カッターの回転方向に並設されていることを特徴とするチップドレッサー。
請求項２に記載のチップドレッサーにおいて、
上記エア導入孔は、上記回転カッターの回転軸心を中心として放射状に延びるスリット形状をなしていることを特徴とするチップドレッサー。
請求項１から３のいずれか１つに記載のチップドレッサーにおいて、
上記カバーケースには、当該カバーケース内部からエアを吸引するエア吸引手段と、上記カバーケース内部に圧縮エアを導入する圧縮エア導入手段とが接続され、該圧縮エア導入手段と上記エア吸引手段とは、上記回転カッターの回転軸心が間に位置するよう離間して設けられていることを特徴とするチップドレッサー。