TW202220773A - 控制裝置、電極研磨方法、及電極研磨系統 - Google Patents

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Abstract

控制裝置控制第一驅動源、第二驅動源、及第三驅動源當中的至少一個，前述第一驅動源對電極加壓，前述第二驅動源驅動研磨電極的研磨工具，前述第三驅動源變更相對於電極及研磨工具的其中一者之另一者的位置及姿勢之至少一者，前述控制裝置具備動作指令生成部，前述動作指令生成部使第一驅動源或第三驅動源與第二驅動源的至少一者的動作指令，在研磨工具至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀。

Description

控制裝置、電極研磨方法、及電極研磨系統
本發明是有關於一種電阻熔接的電極研磨技術，特別是有關於一種延長電極壽命的控制裝置、電極研磨方法、及電極研磨系統。
近年來，以汽車等車體的輕量化為目的，使用鋁合金的情形變多。由於鋁合金的電阻較低，因此在鋁合金的電阻熔接中會需要大電流，在熔接時電極容易變得高熱。另一方面，由於鋁合金是表面被氧化皮膜所被覆，因此已熔融的皮膜等母材容易熔融接著於高溫的電極。已熔融接著有母材的電極，表面電阻會逐漸變大而使熔接品質惡化。從而，特別是在需要大電流的鋁熔接中，和鋼板的情況相較之下，會有電極變得壽命較短的問題。為了維持熔接品質，以往會定期地進行由電極研磨裝置所進行之電極研磨。但是，特別是在鋁熔接中為了穩定地實施熔接，必須頻繁地進行電極研磨。
作為延長電極壽命的方法，已知有將電極表面粗面化的方法(參照例如專利文獻1~3)。在專利文獻1中記載有下述方法：在電極端形成粗面，另一方面，以人為方式在鋁加工片的表面施加高接著性的無機/非金屬塗布，藉此來延長有效壽命。電極的粗面化是藉由噴砂來達成。可考慮到的是，電極之已粗面化的凸部會破壞鋁加工片的表面的絕緣層，使電極與鋁加工片的接觸點增大。
在專利文獻2中，記載有電極是以附有冠部的圓形圓錐為尾端，且在冠部具有紋理。電極面是藉由小的砂鋼或砂粒子來噴砂(blast)或藉由粗的研磨紙來研磨而受到粗面化。已粗面化的電極面是貫穿熔接零件的氧化膜或污染物質，而減少電極面與零件的接觸界面的電阻，使得界面溫度降低，藉此減少熔融材料的釋出。
在專利文獻3中，記載有一種從電極表面的中心起形成同心圓狀的環的隆起或溝，藉此來延長電極壽命的方法。為了在電極表面切削出同心圓狀的隆起或溝，切削刀具的刀尖具有波浪狀的形狀。使切削刀具繞著電極的中心軸旋轉，藉此在電極表面上形成同心圓狀的環。
在專利文獻4中，記載有一種具備驅動刀具的電動馬達之端修整裝置。電動馬達是在1次的端切削作業過程中，重複複數次往切削旋轉方向之旋轉量A(例如2~3次)的正轉、及旋轉量B(例如1/4~1/2旋轉)的反轉。
在專利文獻5中記載有：在具備上部電極及下部電極的電阻熔接裝置中，下部電極具備從中心放射狀地延伸的8條溝。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：美國專利第4972047號說明書 專利文獻2：美國專利第6861609號說明書 專利文獻3：美國專利第8436269號說明書 專利文獻4：日本專利特開2001-287046號公報 專利文獻5：日本專利特開2005-193298號公報
發明欲解決之課題
在延長電極壽命的以往技術中，由於是使用噴砂、研磨紙、專用刀具等來將電極表面粗面化，因此必須有追加的構件，使工時或成本增大。
於是，本發明有鑒於以往的問題點，目的在於提供一種可以在不需要特別的裝置或勞力的情形下延長電極壽命的電極研磨技術。 用以解決課題之手段
本揭示的一態樣提供一種控制裝置，是控制第一驅動源、第二驅動源、及第三驅動源當中的至少一個之控制裝置，前述第一驅動源對電極加壓，前述第二驅動源驅動研磨電極的研磨工具，前述第三驅動源變更相對於電極及研磨工具的其中一者之另一者的位置及姿勢之至少一者，前述控制裝置具備動作指令生成部，前述動作指令生成部使第一驅動源或第三驅動源與第二驅動源的至少一者的動作指令，在研磨工具至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀。 本揭示的其他態樣提供一種電極研磨方法，是控制第一驅動源、第二驅動源、及第三驅動源當中的至少一個來研磨電極的電極研磨方法，前述第一驅動源對電極加壓，前述第二驅動源驅動研磨電極的研磨工具，前述第三驅動源變更相對於電極及研磨工具的其中一者之另一者的位置及姿勢之至少一者，前述電極研磨方法包含下述步驟：使第一驅動源或第三驅動源與第二驅動源的至少一者的動作指令，在研磨工具至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀。 本揭示的其他態樣提供一種電極研磨系統，具備：電阻熔接機，具備對電極加壓的第一驅動源；電極研磨裝置，具備驅動研磨電極的研磨工具的第二驅動源；第三驅動源，變更相對於電極及研磨工具的其中一者之另一者的位置及姿勢之至少一者；及控制裝置，控制第一驅動源、第二驅動源、及第三驅動源當中的至少一個，控制裝置是使第一驅動源或第三驅動源與第二驅動源的至少一者的動作指令，在研磨工具至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀。 發明效果
依據本揭示的一態樣，只要使第一驅動源或第三驅動源與第二驅動源的至少一者的動作指令，在研磨工具至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀，即可以將電極表面粗面化。進而，在不需要特別的裝置及勞力的情形下，即可以延長電極壽命。
用以實施發明之形態
以下，參照附加圖式來詳細地說明本揭示的實施形態。在各圖式中，對相同或類似的構成要素會賦與相同或類似的符號。又，以下所記載的實施形態並不是要限定申請專利範圍所記載的發明的技術範圍及用語的意義。
首先，說明本實施形態中的電極研磨系統1的構成。圖1是電極研磨系統1的概略構成圖。電極研磨系統1是研磨電阻熔接機10的電極11的系統。電極研磨系統1具備：電阻熔接機10，具備對電極11加壓的第一驅動源12；電極研磨裝置20，具備驅動研磨電極11的研磨工具21的第二驅動源22；及控制裝置30，控制第一驅動源12與第二驅動源22的至少一者。
電阻熔接機10例如為C形點熔接槍。電阻熔接機10具備電極11，電極11具備例如一對電極，亦即第一電極11a與第二電極11b。第一電極11a與第二電極11b是相互相向。在例如C形點熔接槍中，第一電極11a為可動電極，第二電極11b為相向於可動電極的固定電極。
電阻熔接機10更具備對電極11加壓的第一驅動源12。第一驅動源12是驅動第一電極11a與第二電極11b的至少一者。第一驅動源12具備例如伺服馬達。在例如C形點熔接槍中，第一驅動源12是使第一電極11a往箭頭方向前進或後退。亦即，第一驅動源12是使第一電極11a前進而將第一電極11a加壓於第二電極11b，另一方面，使第一電極11a後退而將第一電極11a從第二電極11b減壓。在電極研磨時是將電極11加壓於研磨工具21，藉此來研磨電極11。
電極研磨裝置20例如為研磨刀具。電極研磨裝置20具備研磨工具21，研磨工具21具備例如一對刀刃，亦即第一刀刃21a與第二刀刃21b。第一刀刃21a與第二刀刃21b是互相朝向相反側。圖2及圖3是顯示研磨工具21的一例的側面圖及平面圖。研磨工具21是一體地具備第一刀刃21a與第二刀刃21b。第一刀刃21a是與第一電極11a相向而研磨第一電極11a，第二刀刃21b是與第二電極11b相向而研磨第二電極11b。第一刀刃21a與第二刀刃21b的刀尖只要具有例如圓頂輻射(dome radius)形、輻射(radius)形等順應於一般的電極11的形狀之既有的刀刃形狀即可。
再次參照圖1，電極研磨裝置20更具備驅動研磨工具21的第二驅動源22。例如在研磨刀具中，第二驅動源22是驅動第一刀刃21a與第二刀刃21b的至少一者。第二驅動源22具備例如伺服馬達。例如在研磨刀具中，第二驅動源22是使研磨工具21繞著圖2所示的旋轉軸線X旋轉，使研磨工具21研磨電極11。
電極研磨裝置20是藉由例如固定構件23而設置於固定位置。在例如C形點熔接槍中，由於是僅將第一電極11a加壓於研磨工具21，因此固定構件23可具備使電極研磨裝置20往上下方向移動的彈簧23a，以使第二電極11b也和第一電極11a同樣地受到研磨工具21均一地研磨。例如彈簧23a具備例如一對彈簧，亦即第一彈簧與第二彈簧，第一彈簧與第二彈簧是分別固定在電極研磨裝置20的正面與背面。固定構件23更具備基台23c、及將電極研磨裝置20固定於基台23c的托架23b。例如托架23b具備例如一對托架，亦即第一托架與第二托架，第一托架與第二托架是將第一彈簧與第二彈簧分別固定於基台23c。基台23c是設置在預定的場所並支撐電極研磨裝置20。
電阻熔接機10是裝設於例如機器人等搬送裝置40而受到搬送。搬送裝置40例如為垂直多關節機器人。搬送裝置40具備驅動搬送裝置40的驅動軸之第三驅動源41。例如在多關節機器人的情況下，在機器人的各關節軸上分別設置有第三驅動源41。第三驅動源41例如為伺服馬達。第三驅動源41是藉由例如控制裝置30來控制。控制裝置30是控制第三驅動源41來使搬送裝置40動作。例如控制裝置30是控制第三驅動源41來讓電阻熔接機10的電極11的前端定位在電極研磨裝置20的研磨工具21。藉此，搬送裝置40將電阻熔接機10搬送至電極研磨裝置20。
控制裝置30例如為機器人控制裝置。控制裝置30除了驅動搬送裝置40的第三驅動源41之外，還控制第一驅動源12與第二驅動源22的至少一者。亦即，控制裝置30是控制第一驅動源12、第二驅動源22、及第三驅動源41的至少一個的電流、速度、位置等。在這些驅動源為例如旋轉式馬達的情況下，控制裝置30是控制馬達的轉矩(電流)、旋轉速度、旋轉位置等，在這些驅動源為例如線性馬達的情況下，控制裝置30是控制馬達的推進力(電流)、直進速度、直進位置等。又，控制裝置30有時會和例如線控制盤等之外部裝置(未圖示)進行通訊。控制裝置30具備內置有例如處理器的可程式控制器(PLC)或驅動馬達的驅動器等。
圖4是本實施形態的電極研磨系統1的控制方塊圖。控制裝置30具備生成第一驅動源12、第二驅動源22、及第三驅動源41的至少一個的動作指令之動作指令生成部31。另外，「動作指令」是指這些驅動源的電流、速度、位置等的任一個(以下相同)。動作指令生成部31具備例如可執行程式的CPU(central processing unit，中央處理單元)、MPU(micro processing unit，微處理單元)等之處理器。動作指令生成部31使第一驅動源12與第二驅動源22的至少一者的動作指令在研磨工具21至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀。
電極研磨系統1的上述構成僅為一例，須留意的是也可採用其他構成。例如，電阻熔接機10亦可不是C型點熔接槍，而是X型點熔接槍。在X形點熔接槍的情況下，第一電極11a與第二電極11b是分別安裝在可藉由第一驅動源12來開閉的一對槍臂上。又，第一驅動源12亦可不是伺服馬達，而是例如附有電磁閥的加壓缸(汽缸，油壓缸等)。在此情況下，控制裝置30是控制電磁閥的動作指令(電流、速度、位置等)。或者，電阻熔接機10亦可不是點熔接機，而是凸出(projection)熔接機、縫(seam)熔接機等其他搭疊熔接機，或端壓(upset)熔接機、閃光(flash)熔接機等對接熔接機等其他電阻熔接機。
又，電極研磨裝置20的研磨工具21亦可不是研磨刀具，而是研磨輥等其他旋轉式研磨工具，或亦可為研磨墊、研磨刷等其他線性式研磨工具。此外，電極研磨裝置20亦可不設置於固定位置，而是藉由例如機器人等搬送裝置40來搬送至電阻熔接機10。又，第二驅動源22亦可不是伺服馬達，而是例如附有電磁閥的加壓缸等。在此情況下，控制裝置30是控制電磁閥的動作指令(電流、速度、位置等)。
又，電阻熔接機10亦可不裝設於搬送裝置40，而是設置在固定位置。在此情況下，將手部裝設於搬送裝置40，在工件熔接時，由搬送裝置40將手部所把持的工件搬送至電阻熔接機10。另一方面，在電極研磨時，亦可由搬送裝置40將手部所把持的電極研磨裝置20搬送至電阻熔接機10。又，搬送裝置40亦可不是垂直多關節機器人，而是水平多關節機器人、並聯型機器人等其他產業用機器人，或者亦可為人形機器人等其他形態的機器人。或者，又，搬送裝置40亦可不是機器人，而是無人搬送車(AGV)、搬運梭(shuttle)等其他搬送裝置。
又，控制裝置30亦可不是機器人控制裝置，而是專門控制電阻熔接機10的第一驅動源12及電極研磨裝置20的第二驅動源22的至少一者之專用控制裝置。在此情況下，機器人控制裝置與專用控制裝置可透過有線或無線方式而連接成可進行通訊，互相地發送接收資訊，並且將熔接或研磨的時間點等同步。此外，控制裝置30的動作指令生成部31亦可不是執行程式的處理器，而是由不執行程式的FPGA(field-programmable gate array，現場可程式閘陣列)、ASIC(application specific integrated circuit，特定用途積體電路)等其他半導體積體電路來構成。
以下，說明動作指令生成部31所生成的動作指令的變化。圖5A及圖5B分別是顯示電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33的一例的圖表。在此例中，動作指令生成部31是使第一驅動源12的動作指令(電流、速度、位置等)在研磨工具21至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀，藉此使電極11的加壓力32微幅地變化(參照圖5A)。另外，所謂的「一個週期」在旋轉式研磨工具21中是指旋轉一次，在線性式研磨工具21中是指來回一次(以下相同)。另一方面，動作指令生成部31是將第二驅動源22的動作指令(電流、速度等)維持為固定，藉此將研磨工具21的速度33維持為固定(參照圖5B)。亦即，控制裝置30是一面將研磨工具21的速度33維持為固定，一面使第一驅動源12的動作指令微幅地變化，藉此使電極11的加壓力32微幅地變化。
圖6A及圖6B是顯示藉由本實施形態的電極研磨方法所研磨的電極11的一例的側面圖及平面圖。在此例中，使用以往的旋轉式研磨刀具(參照圖2)來作為研磨工具21，且控制裝置30是使第一驅動源12的動作指令週期性地變化，藉此使電極11的加壓力32週期性地變化來研磨電極11。在已研磨的電極11的表面上，形成有從電極11的中心以等間隔的方式放射狀地延伸的隆起或溝11c。或者，在使用以往的線性式研磨墊(未圖示)來作為研磨工具21的情況下，也會在電極11的表面上，形成有橫切電極11的表面而以等間隔的方式平行地延伸的隆起或溝。亦即，只要使第一驅動源12的動作指令微幅地變化，就可以將電極11的表面粗面化。進而，在不需要特別的裝置及勞力的情形下，即可以延長電極11的壽命。
圖7A及圖7B分別是顯示電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33的變形例的圖表。在此例中，動作指令生成部31是使第二驅動源22的速度指令在研磨工具21至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀，藉此使研磨工具21的速度33微幅地變化(參照圖7B)。另一方面，動作指令生成部31是將第一驅動源12的動作指令(電流、速度、位置等)維持為固定，藉此將電極11的加壓力32維持為固定(參照圖7A)。亦即，控制裝置30是一面將電極11的加壓力32維持為固定，一面使第二驅動源22的速度指令微幅地變化，藉此使研磨工具21的速度33微幅地變化。或者，控制裝置30亦可一面將電極11的加壓力32維持為固定，一面使第二驅動源22的電流指令(轉矩指令)微幅地變化，藉此使研磨工具21的研磨力(轉矩)微幅地變化。
例如，在使用以往的旋轉式研磨刀具(參照圖2)來作為研磨工具21的情況下，即使電極11的加壓力32為固定，藉由使研磨工具21的速度33週期性地變化，仍然會週期性地產生切削不均。亦即，在電極11的表面上，形成有以等間隔的方式放射狀地延伸之寬度較寬的隆起或溝11c。或者，在使用例如以往的線性式研磨墊(未圖示)來作為研磨工具21的情況下，即使電極11的加壓力32為固定，藉由使研磨工具21的速度33週期性地變化，同樣會週期性地產生切削不均。亦即，在電極11的表面上形成有以等間隔的方式平行地延伸之寬度較寬的隆起或溝。像這樣，只要使第二驅動源22的動作指令微幅地變化，就可以將電極11的表面粗面化。進而，在不需要特別的裝置及勞力的情形下，即可以延長電極11的壽命。
圖8A及圖8B分別是顯示電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33的其他變形例的圖表。在此例中，動作指令生成部31是使第一驅動源12與第二驅動源22之雙方的動作指令在研磨工具21至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀，藉此使電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33之雙方微幅地變化。亦即，控制裝置30亦可使第一驅動源12與第二驅動源22之雙方的動作指令微幅地變化，藉此使電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33之雙方微幅地變化。
又，控制裝置30可使第一驅動源12與第二驅動源22之雙方的動作指令同步，藉此使電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33同步。藉此，可在電極11的表面上漂亮地形成所想要的形狀的隆起或溝。例如，使第一驅動源12的動作指令的山部(亦即電極11的加壓力32的山部)與第二驅動源22的動作指令的谷部(亦即研磨工具21的速度33的谷部)同步，藉此可在電極11的表面上形成更高的隆起或更深的溝。又，使第一驅動源12的動作指令的山部(亦即電極11的加壓力32的山部)與第二驅動源22的動作指令的山部(亦即研磨工具21的速度33的山部)同步，藉此可在電極11的表面上形成寬度更寬的隆起或寬度更寬的溝。
圖9是顯示本實施形態的電極研磨方法的概略流程圖。此流程圖是藉由控制裝置30的處理器或其他半導體積體電路所執行的程式來實現。首先，在步驟S10中，搬送裝置40是將電阻熔接機10與電極研磨裝置20的其中一者搬送至另一者。例如，使裝設有電阻熔接機10的機器人將電阻熔接機10搬送至電極研磨裝置20、或者使把持有電極研磨裝置20的機器人將電極研磨裝置20搬送至電阻熔接機10。
在步驟S11中，控制裝置30是使驅動研磨工具21的第二驅動源22動作。例如，第二驅動源22是使研磨工具21進行旋轉運動或來回運動。在步驟S12中，控制裝置30是使驅動電極11的第一驅動源12動作。例如，第一驅動源12是將電極11加壓於研磨工具21。藉此開始電極11的研磨。
在步驟S13中，控制裝置30是使第一驅動源12與第二驅動源22的至少一者的動作指令在研磨工具21至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀，藉此使電極11的加壓力與研磨工具21的速度的至少一者微幅地變化。例如，一面將研磨工具21的速度維持為固定，一面使電極11的加壓力週期性地變化。藉此，只要使電極11的加壓力與研磨工具21的速度的至少一者微幅地變化，就可以將電極11的表面粗面化。進而，在不需要特別的裝置及勞力的情形下，即可以延長電極11的壽命。
圖10A及圖10B分別是顯示電極11的加壓力32及研磨工具21的速度33的其他變形例的圖表。在此例中，如以往的電極研磨，首先進行粗磨，之後，作為精磨，使電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33的至少一者變化。亦即，動作指令生成部31是將第一驅動源12與第二驅動源22之雙方的動作指令(電流、速度、位置等)維持固定預定時間，藉此將電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33之雙方維持固定預定時間來進行粗磨。之後，動作指令生成部31是使第一驅動源12與第二驅動源22的至少一者的動作指令(電流、速度、位置等)在研磨工具21至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀，藉此使電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33的至少一者微幅地變化來進行精磨。藉由進行粗磨，將已熔融接著於電極11的母材或前次研磨所形成的隆起或溝去除，另一方面，藉由進行精磨而在電極11的表面上形成新的隆起或溝。藉此，可將電極11的表面漂亮地粗面化，而可以更加延長電極11的壽命。
圖11A及圖11B分別是顯示電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33的又另一變形例的圖表。在此例中，動作指令生成部31是使第一驅動源12與第二驅動源22的至少一者的動作指令(電流、速度、位置等)在研磨工具21至少進行一個週期的動作的期間中隨機地變化，藉此使電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33的至少一者隨機地變化。像這樣使電極11的加壓力與研磨工具21的速度的至少一者隨機地變化，也會在電極11的表面上形成隨機的隆起或溝(未圖示)，而可以將電極11的表面粗面化。從而，在不需要特別的裝置及勞力的情形下，即可以將電極11的表面粗面化，來延長電極11的壽命。
圖12A及圖12B是顯示其他實施形態的電極研磨方法的研磨工具的側面圖。在此例中，動作指令生成部31更使第三驅動源41的動作指令變化，藉此一面變更相對於研磨工具21之電極11的位置及姿勢的至少一者一面研磨電極11，前述第三驅動源41可驅動搬送電阻熔接機10之搬送裝置40的驅動軸。亦即，控制裝置30是使第三驅動源41的動作指令在研磨工具21至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀，藉此使相對於研磨工具21之電極11的位置及姿勢的至少一者微幅地變化。或者，動作指令生成部31亦可使第三驅動源的動作指令微幅地變化，藉此一面變更相對於電極11之研磨工具21的位置及姿勢的至少一者一面研磨電極11，前述第三驅動源可驅動搬送電極研磨裝置20之搬送裝置的驅動軸。
圖13A及圖13B分別是顯示藉由此實施形態的電極研磨方法所研磨的電極11的一例的側面圖及平面圖。在將以往的旋轉式研磨刀具(參照圖2)使用於研磨工具21的情況下，微幅地變更相對於電極11與研磨工具21的其中一者之另一者的位置及姿勢之至少一者例如角度，藉此在已研磨的電極11的表面上，形成從電極11的中心放射狀地彎曲而延伸的隆起或溝11c。亦即，控制裝置30只要使第三驅動源41的動作指令在研磨工具21至少進行一個週期的動作的期間中微幅地變化，即可以將電極11的表面粗面化，前述第三驅動源41可變更相對於電極11與研磨工具21的其中一者之另一者的角度。又，如圖2所示，即使在不具備使電極研磨裝置20往上下方向移動的彈簧23a的情況下，藉由使第三驅動源41的動作指令變化，也可以均一地研磨第一電極11a(例如可動電極)與第二電極11b。
圖14是顯示其他實施形態的電極研磨方法的概略流程圖。須留意的是，圖14所示的步驟S10~步驟S13是和圖9所示的步驟S10~步驟S13相同。例如在步驟S11中，第二驅動源22是使研磨工具21旋轉運動或來回運動，在步驟S12中，控制裝置30是使加壓電極11的第一驅動源12動作。例如，第一驅動源12是將電極11加壓於研磨工具21。藉此開始電極11的研磨。在步驟S14中，控制裝置30是使第三驅動源41動作，前述第三驅動源41可變更相對於電極11與研磨工具21的其中一者之另一者的角度。並且，在步驟S15中，控制裝置30是使第三驅動源41與第二驅動源22的至少一者的動作指令在研磨工具21至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀，藉此使相對於電極11與研磨工具21的其中一者之另一者的角度週期性地或隨機地變化。藉此，可以在例如電極11的表面上形成從電極11的中心放射狀地彎曲而延伸的隆起或溝11c。進而，在不需要特別的裝置及勞力的情形下，即可以延長電極11的壽命。
以下，作為前述實施形態的比較例，針對以往的電極研磨方法的一例進行說明。圖15A及圖15B分別是顯示以往的電極11的加壓力32與以往的研磨工具21的速度33的一例的圖表。以往的動作指令生成部31是將第一驅動源12與第二驅動源22之雙方的動作指令(電流、速度、位置等)維持為固定，藉此將電極11的加壓力32與研磨工具21的速度33維持為固定，來研磨電極11。藉此，雖然可以去除熔融接著於電極11的母材，但是無法將電極11的表面粗面化。
圖16A及圖16B也同樣地分別是顯示以往的電極11的加壓力32與以往的研磨工具21的速度33的一例的圖表。以往，有時也會提升電極11的加壓力32，並使研磨工具21的速度33變慢，藉此先進行粗磨，之後，降低電極11的加壓力32，並使研磨工具21的速度33加快，藉此來進行精磨。雖然可以藉由進行粗磨來去除熔融接著於電極11的母材，另一方面藉由進行精磨來使電極11的表面平滑，但是無法將電極11的表面粗面化。
圖17A及圖17B分別是顯示藉由以往的電極研磨方法所研磨的電極11的一例的側面圖及平面圖。雖然以往的電極研磨方法所研磨的電極11的表面是將已熔融接著的母材去除而為平滑，但是並未進行粗面化。從而，母材會因再次進行電阻熔接而熔融接著於電極11的表面，使得表面電阻逐漸地變大而導致熔接品質惡化。然而，根據前述實施形態的電極研磨技術，只要使第一驅動源12與第二驅動源22的至少一者的動作指令微幅地變化，就可以將電極11的表面粗面化。進而，在不需要特別的裝置及勞力的情形下，即可以延長電極11的壽命。
前述處理器、其他半導體積體電路等所執行的程式、或執行前述流程圖的程式，亦可記錄在電腦可讀取之非暫時的記錄媒體，例如CD-ROM等來提供，或者亦可透過有線或無線而從WAN(wide area network，廣域網路)或LAN(local area network，區域網路)上的伺服器裝置來發布並提供。
在本說明書中雖然針對各種實施形態進行了說明，但應理解的是，本發明並不是限定於前述實施形態的發明，且可在申請專利範圍所記載的範圍內進行各種變更。
1:電極研磨系統 10:電阻熔接機 11:電極 11a:第一電極 11b:第二電極 11c:隆起或溝 12:第一驅動源 20:電極研磨裝置 21:研磨工具 21a:第一刀刃 21b:第二刀刃 22:第二驅動源 23:固定構件 23a:彈簧 23b:托架 23c:基台 30:控制裝置 31:動作指令生成部 32:電極的加壓力 33:研磨工具的速度 40:搬送裝置 41:第三驅動源 S10~S15:步驟 X:旋轉軸線
圖1是一實施形態的電極研磨系統的概略構成圖。 圖2是顯示研磨工具的一例的側面圖。 圖3是顯示研磨工具的一例的平面圖。 圖4是一實施形態的電極研磨系統的控制方塊圖。 圖5A是顯示電極的加壓力的一例之圖表。 圖5B是顯示研磨工具的速度的一例之圖表。 圖6A是顯示藉由一實施形態的電極研磨方法所研磨的電極的一例的側面圖。 圖6B是顯示藉由一實施形態的電極研磨方法所研磨的電極的一例的平面圖。 圖7A是顯示電極的加壓力的變形例的圖表。 圖7B是顯示研磨工具的速度的變形例的圖表。 圖8A是顯示電極的加壓力的其他變形例的圖表。 圖8B是顯示研磨工具的速度的其他變形例的圖表。 圖9是顯示一實施形態的電極研磨方法的概略流程圖。 圖10A是顯示電極的加壓力的另一變形例的圖表。 圖10B是顯示研磨工具的速度的另一變形例的圖表。 圖11A是顯示電極的加壓力的又另一變形例的圖表。 圖11B是顯示研磨工具的速度的又另一變形例的圖表。 圖12A是顯示其他實施形態的電極研磨方法的研磨工具的側面圖。 圖12B是顯示其他實施形態的電極研磨方法的研磨工具的側面圖。 圖13A是顯示藉由其他實施形態的電極研磨方法所研磨的電極的一例的側面圖。 圖13B是顯示藉由其他實施形態的電極研磨方法所研磨的電極的一例的平面圖。 圖14是顯示其他實施形態的電極研磨方法的概略流程圖。 圖15A是顯示以往的電極的加壓力的一例的圖表。 圖15B是顯示以往的研磨工具的速度的一例的圖表。 圖16A是顯示以往的電極的加壓力的一例的圖表。 圖16B是顯示以往的研磨工具的速度的一例的圖表。 圖17A是顯示藉由以往的電極研磨方法所研磨的電極的一例的側面圖。 圖17B是顯示藉由以往的電極研磨方法所研磨的電極的一例的平面圖。
11:電極
12:第一驅動源
21:研磨工具
22:第二驅動源
30:控制裝置
31:動作指令生成部
40:搬送裝置
41:第三驅動源

Claims (8)

  1. 一種控制裝置，是控制第一驅動源、第二驅動源、及第三驅動源當中的至少一個之控制裝置，前述第一驅動源對電極加壓，前述第二驅動源驅動研磨前述電極的研磨工具，前述第三驅動源變更相對於前述電極及前述研磨工具的其中一者之另一者的位置及姿勢之至少一者， 前述控制裝置具備動作指令生成部，使前述第一驅動源或前述第三驅動源與前述第二驅動源的至少一者的動作指令，在前述研磨工具至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀。
  2. 如請求項1之控制裝置，其是使前述動作指令在前述研磨工具至少進行一個週期的動作的期間中微幅地變化。
  3. 如請求項1或2之控制裝置，其是使前述動作指令週期性地或隨機地變化。
  4. 如請求項1至3中任一項之控制裝置，其中在前述電極的表面上形成有從前述電極的中心放射狀地延伸的隆起或溝。
  5. 如請求項1至3中任一項之控制裝置，其中在前述電極的表面上形成有從前述電極的中心放射狀地彎曲而延伸的隆起或溝。
  6. 如請求項1至5中任一項之控制裝置，其中前述動作指令包含電流、速度、及位置的任一個。
  7. 一種電極研磨方法，是控制第一驅動源、第二驅動源、及第三驅動源當中的至少一個來研磨電極的電極研磨方法，前述第一驅動源對前述電極加壓，前述第二驅動源驅動研磨前述電極的研磨工具，前述第三驅動源變更相對於前述電極及前述研磨工具的其中一者之另一者的位置及姿勢之至少一者，前述電極研磨方法包含下述步驟：使前述第一驅動源或前述第三驅動源與前述第二驅動源的至少一者的動作指令，在前述研磨工具至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀。
  8. 一種電極研磨系統，具備： 電阻熔接機，具備對電極加壓的第一驅動源； 電極研磨裝置，具備驅動研磨前述電極的研磨工具之第二驅動源； 第三驅動源，變更相對於前述電極及前述研磨工具的其中一者之另一者的位置及姿勢之至少一者；及 控制裝置，控制前述第一驅動源、前述第二驅動源、及前述第三驅動源當中的至少一個， 前述控制裝置是使前述第一驅動源或前述第三驅動源與前述第二驅動源的至少一者的動作指令，在前述研磨工具至少進行一個週期的動作的期間中變化為山狀及谷狀。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8528049D0 (en) 1985-11-14 1985-12-18 Alcan Int Ltd Resistance welding of aluminium
JP2883216B2 (ja) * 1991-01-29 1999-04-19 本田技研工業株式会社 抵抗溶接用電極及びその成形方法
JP2001246478A (ja) 2000-03-03 2001-09-11 Suzuki Motor Corp 抵抗溶接機用電極チップ
JP4123676B2 (ja) 2000-03-31 2008-07-23 株式会社豊田自動織機 チップドレッサ装置及びチップドレッサ用刃具
US6861609B2 (en) 2003-07-01 2005-03-01 General Motors Corporation Welding electrode for aluminum sheets
JP4139375B2 (ja) 2003-12-10 2008-08-27 本田技研工業株式会社 抵抗溶接用電極及び抵抗溶接方法
US7249482B2 (en) * 2004-03-23 2007-07-31 General Motors Corporation Electrode texturing tool and method of use thereof
US8436269B2 (en) 2006-09-28 2013-05-07 GM Global Technology Operations LLC Welding electrode with contoured face
US8350179B2 (en) * 2009-10-26 2013-01-08 GM Global Technology Operations LLC Application of surface relief to spot welding electrodes
US10675704B2 (en) * 2016-04-22 2020-06-09 GM Global Technology Operations LLC Alternately direct resistance spot welding of Al-to-Al, al-to-steel, and steel-to-steel with welding electrode having oxide-disrupting structural features

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