JP5412097B2

JP5412097B2 - チップドレッサ

Info

Publication number: JP5412097B2
Application number: JP2008311114A
Authority: JP
Inventors: 圭吾木村; 邦明高橋; 健輔坂井; 至典鈴木
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2028-12-05
Also published as: JP2010131646A

Description

本発明は、溶接用の電極チップを整形するチップドレッサに関する。

自動車等の車体組立ラインにおいては、組み合わされたパネルに対してスポット溶接が施されている。スポット溶接を行うロボットアームの先端には溶接ガンが組み付けられており、この溶接ガンに設けられる一対のアーム部材の先端にはそれぞれ電極チップが取り付けられている。そして、一対の電極チップによってパネルを加圧しながら、電極チップ間で大電流を流すことにより、電流の抵抗発熱によってパネルを溶接することが可能となっている。

ところで、スポット溶接を繰り返すことにより、電極チップは加圧や発熱によって消耗するため、電極チップの先端形状が変化することになっていた。このような電極チップの消耗は溶接品質に影響を与えることから、溶接品質を良好に保つためには定期的に電極チップを整形することが重要となっている。そこで、消耗した電極チップを整形するためのチップドレッサが提案されている(例えば、特許文献１参照)。
特開２０００−５２０５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたチップドレッサにおいては、切削刃の形状によって電極チップの先端形状が決定されるため、様々な先端形状の電極チップを整形するためには、複数の切削刃を準備しておく必要があるだけでなく、切削刃の交換作業が必要となっていた。このように、複数の切削刃を用意することや切削刃の交換作業を行うことは、電極チップを整形する際の作業コストを増大させる要因となっていた。

本発明の目的は、様々な先端形状の電極チップに対応させることが可能なチップドレッサを提供することにある。

本発明のチップドレッサは、溶接用の電極チップを整形するチップドレッサであって、前記電極チップを案内する挿入口が形成されるとともに、前記挿入口の中心線に交差する支持軸を備えるドレッサ本体と、前記支持軸に回動自在に取り付けられ、前記挿入口内に露出する刃部を備える第１カッター部材と、前記支持軸に回動自在に取り付けられ、前記挿入口内に露出する刃部を備える第２カッター部材と、前記支持軸に向けて移動自在に前記ドレッサ本体に設けられ、前記第１および第２カッター部材の端部に接触するテーブル部材と、を有し、前記テーブル部材を移動させて前記第１および第２カッター部材を回動させることにより、前記第１および第２カッター部材の刃部によって設定される前記電極チップの切削角度を変化させることを特徴とする。

本発明のチップドレッサは、前記テーブル部材に接触する前記第１および第２カッター部材の端部は円弧状に形成されることを特徴とする。

本発明のチップドレッサは、前記第１および第２カッター部材を固定する固定機構を有することを特徴とする。

本発明によれば、第１および第２カッター部材の端部に接触するテーブル部材を移動させることにより、支持軸に支持される第１および第２カッター部材を回動させるようにしたので、第１および第２カッター部材の刃部によって設定される電極チップの切削角度を自在に変化させることが可能となる。これにより、チップドレッサを様々な先端形状の電極チップに対応させることができ、電極チップを整形する際の作業コストを引き下げることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は溶接ガン１０の一例を示す説明図である。図１に示すように、溶接ガン１０には一対のアーム部材１１，１２が設けられており、これらアーム部材１１，１２の先端には電極チップ１３を備えたシャンク１４が取り付けられている。このように溶接ガン１０に設けられる電極チップ１３を用いて、パネル材等のワークＷを加圧しながら大電流を流すことにより、抵抗発熱によってワークＷを溶接することが可能となっている。このようなスポット溶接を繰り返すことは、加圧や発熱によって電極チップ１３を消耗させてしまうため、電極チップ１３の先端形状を変形させる要因となっていた。このような電極チップ１３の変形は溶接品質の低下を招くことから、定期的に電極チップ１３の先端形状を整形することが重要となっている。ここで、図２は本発明の一実施の形態であるチップドレッサ１５の使用状態の一例を示す説明図である。図２に示すように、消耗した電極チップ１３は溶接ガン１０から回収され、ボール盤１６の主軸１７に装着された作業用シャンク１８に対して取り付けられる。また、ボール盤１６の作業テーブル１９にはチップドレッサ１５が取り付けられている。そして、電極チップ１３を回転させながらチップドレッサ１５内に挿入することにより、電極チップ１３の先端形状を整形することが可能となる。

図３はチップドレッサ１５を示す斜視図であり、図４はチップドレッサ１５の内部構造を示す分解斜視図である。また、図５(Ａ)はチップドレッサ１５を示す正面図であり、図５(Ｂ)はチップドレッサ１５を示す平面図である。図３〜図５に示すように、チップドレッサ１５は、ベースブロック２０、支柱ブロック２１およびメインブロック２２によって構成されるドレッサ本体２３を有しており、ドレッサ本体２３を構成する各ブロック２０〜２２はボルト部材２４によって締結されている。ベースブロック２０には、作業テーブル１９に固定する為のボルト挿入穴２５が形成されるとともに、後述するテーブル部材５０が取り付けられる雌ねじ部２６が形成されている。また、メインブロック２２には、上下方向に延びる挿入口２７が形成されるとともに、上下方向に貫通する一対のカッター溝２８，２９が形成されている。さらに、メインブロック２２には、幅方向に貫通する確認窓３０が形成されるとともに、幅方向に貫通する複数のボルト挿入穴３１〜３３が形成されている。なお、ボルト挿入穴３１〜３３には雌ねじ部が形成されている。

図３〜図５に示すように、一方のカッター溝２８には、刃部４１ａおよび円弧状の下端部(端部)４１ｂを備える第１カッター部材４１が収容され、他方のカッター溝２９には、刃部４２ａおよび円弧状の下端部(端部)４２ｂを備える第２カッター部材４２が収容されている。略扇形状に形成されるカッター部材４１，４２には貫通孔４１ｃ，４２ｃとボルト溝４１ｄ，４２ｄとが形成されており、それぞれの貫通孔４１ｃ，４２ｃには支持軸としての支持ボルト４３が通され、それぞれのボルト溝４１ｄ，４２ｄには固定ボルト４４，４５が通されている。なお、支持ボルト４３は挿入口２７の中心線ＣＬに直交(交差)するように配置されており、この支持ボルト４３に支持されるカッター部材４１，４２の刃部４１ａ，４２ａは挿入口２７内に露出するようになっている。

このように、メインブロック２２に対してカッター部材４１，４２を取り付けることにより、メインブロック２２に装着される支持ボルト４３や固定ボルト４４，４５を緩めたときには、支持ボルト４３を中心にカッター部材４１，４２を回動させることが可能となる。一方、固定機構として機能する支持ボルト４３や固定ボルト４４，４５を締め付けたときには、カッター部材４１，４２をメインブロック２２に対して固定することが可能となる。なお、カッター部材４１，４２に形成されるボルト溝４１ｄ，４２ｄは円弧状に湾曲していることから、固定ボルト４４，４５に対して干渉することなくカッター部材４１，４２を回動させることが可能となっている。

また、図３〜図５に示すように、チップドレッサ１５は、雄ねじ部５１を備えたテーブル部材５０を有している。このテーブル部材５０はベースブロック２０の雌ねじ部２６に対して取り付けられており、回転させることでテーブル部材５０を上下動させること、すなわち支持ボルト４３に向けて移動させることが可能となっている。なお、テーブル部材５０の直径は支柱ブロック２１の幅寸法よりも大きく形成されており、テーブル部材５０には滑り止めのローレット加工が施されることから、外部に露出するテーブル部材５０を作業者は容易に回転させることが可能となっている。

ここで、図６(Ａ)はテーブル部材５０を上昇させたときのチップドレッサ１５の作動状態を示す説明図であり、図６(Ｂ)はテーブル部材５０を下降させたときのチップドレッサ１５の作動状態を示す説明図である。図６(Ａ)に示すように、テーブル部材５０を回転させて上昇させることにより、テーブル部材５０によってカッター部材４１，４２が押し上げられるため、それぞれのカッター部材４１，４２は矢印α方向に回動することになる。これにより、双方のカッター部材４１，４２の刃部４１ａ，４２ａによって設定される角度を狭めることができるため、電極チップ１３の切削角度を大きく設定することが可能となる。一方、図６(Ｂ)に示すように、テーブル部材５０を回転させて下降させることにより、テーブル部材５０に追従してカッター部材４１，４２が下降するため、それぞれのカッター部材４１，４２は矢印β方向に回動することになる。これにより、双方のカッター部材４１，４２の刃部４１ａ，４２ａによって設定される角度を広げることができるため、電極チップ１３の切削角度を小さく設定することが可能となる。

このように、テーブル部材５０を操作して電極チップ１３の切削角度を設定し、支持ボルト４３や固定ボルト４４，４５を締め付けてカッター部材４１，４２を固定した後に、回転する電極チップ１３が挿入口２７からカッター部材４１，４２に向けて挿し込まれる。これにより、設定された切削角度によって電極チップ１３を切削することができ、電極チップ１３の先端を所定形状に整形することが可能となる。なお、電極チップ１３をガイドする挿入口２７は電極チップ１３の直径とほぼ同等に形成されており、挿入される電極チップ１３の振れを抑制することが可能となっている。また、図６(Ａ)および(Ｂ)に示すように、カッター部材４１，４２の刃部４１ａ，４２ａと電極チップ１３との接触部位は、メインブロック２２に形成された確認窓３０によって目視することができ、切削状態を確認しながら電極チップ１３の整形作業を確実に行うことが可能となる。また、確認窓３０からカッター部材４１，４２等に向けてエアブローを施すことができるため、切削時に発生する切りくず等を容易に除去することが可能となっている。

また、図５(Ａ)に示すように、テーブル部材５０には基準線５２が形成されており、支柱ブロック２１には目盛り５３が形成されている。支柱ブロック２１の目盛り５３は双方の刃部４１ａ，４２ａの間の角度に対応しており、テーブル部材５０の基準線５２を支柱ブロック２１の目盛り５３に合わせることにより、チップドレッサ１５によって加工される電極チップ１３の切削角度を簡単に設定することが可能となる。なお、図示する場合には、支柱ブロック２１の目盛り５３に付された角度は、双方の刃部４１ａ，４２ａによって設定される角度に対応しているが、これに限られることはなく、支柱ブロック２１の目盛り５３に電極チップ１３の切削角度を付しても良い。

これまで説明したように、テーブル部材５０を上下動させることにより、カッター部材４１，４２を回動させることができ、双方の刃部４１ａ，４２ａによって設定される角度を任意に設定することができるため、電極チップ１３の切削角度を自在に設定することが可能となる。これにより、様々な先端形状の電極チップ１３にチップドレッサ１５を対応させることができるため、電極チップ１３の先端形状に合わせて多くの切削刃を用意したり、電極チップ１３の先端形状が変わるたびに切削刃を交換したりする必要がなく、電極チップ１３の整形コストを大幅に引き下げることが可能となる。

また、テーブル部材５０に接触するカッター部材４１，４２の下端部４１ｂ，４２ｂは円弧状に形成されるため、テーブル部材５０を上下動させた場合であっても、カッター部材４１，４２をテーブル部材５０に対して滑らかに追従させることが可能となる。これにより、テーブル部材５０の回転操作が容易となるだけでなく、カッター部材４１，４２を確実に回動させることが可能となる。さらに、目盛り５３を目標としてテーブル部材５０を上下動させることにより、カッター部材４１，４２の回動角度を簡単に精度良く設定することができ、電極チップ１３の整形作業の簡素化を図ることが可能となる。

しかも、１つのテーブル部材５０を上下動させることにより、双方のカッター部材４１，４２を連動させて回動させる構造であるため、カッター部材４１，４２の回動角度のバラツキを抑制することが可能となる。これにより、双方の刃部４１ａ，４２ａを電極チップ１３に対して満遍なく接触させることができ、電極チップ１３を切削する際の心振れを抑制することが可能となる。さらに、メインブロック２２には電極チップ１３の挿入口２７が形成されており、この挿入口２７によって電極チップ１３の振れを抑制しながら、電極チップ１３をカッター部材４１，４２に向けて案内することが可能となる。このように、挿入口２７によっても電極チップ１３を切削する際の心振れを抑制することが可能となる。

また、図示する場合には、カッター部材４１，４２の刃部４１ａ，４２ａが凹状に湾曲しているが、刃部４１ａ，４２ａの形状はこれに限られることはなく、電極チップ１３の先端形状に合わせて任意に設定することが可能である。ここで、図７は本発明の他の実施の形態であるチップドレッサ６０を示す正面図である。なお、図７において図５(Ａ)に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図７に示すように、第１カッター部材６１の刃部６１ａと第２カッター部材６２の刃部６２ａとを、それぞれ直線状に形成しても良い。このように、双方の刃部６１ａ，６２ａを直線状に形成することにより、電極チップ１３の先端形状を円錐台形状に整形することが可能となる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、電極チップ１３側を回転させることにより、電極チップ１３の先端形状を整形するようにしているが、これに限られることはなく、チップドレッサ１５，６０側を回転させることにより、電極チップ１３の先端形状を整形するようにしても良い。また、回転自在となるチップドレッサ１５，６０を溶接工程のラインサイドに設置することにより、定期的に溶接ガン１０の電極チップ１３をチップドレッサ１５，６０に挿入するように、溶接ガン１０を操作する溶接ロボットの動作をプログラムしても良い。

溶接ガンの一例を示す説明図である。本発明の一実施の形態であるチップドレッサの使用状態の一例を示す説明図である。チップドレッサを示す斜視図である。チップドレッサの内部構造を示す分解斜視図である。 (Ａ)はチップドレッサを示す正面図であり、(Ｂ)はチップドレッサを示す平面図である。 (Ａ)はテーブル部材を上昇させたときのチップドレッサの作動状態を示す説明図であり、(Ｂ)はテーブル部材を下降させたときのチップドレッサの作動状態を示す説明図である。本発明の他の実施の形態であるチップドレッサを示す正面図である。

符号の説明

１３電極チップ
１５チップドレッサ
２３ドレッサ本体
２７挿入口
４１カッター部材(第１カッター部材)
４１ａ刃部
４１ｂ下端部(端部)
４２カッター部材(第２カッター部材)
４２ａ刃部
４２ｂ下端部(端部)
４３支持ボルト(支持軸，固定機構)
４４，４５固定ボルト(固定機構)
５０テーブル部材
６０チップドレッサ
６１カッター部材(第１カッター部材)
６１ａ刃部
６２カッター部材(第２カッター部材)
６３ａ刃部
ＣＬ中心線

Claims

溶接用の電極チップを整形するチップドレッサであって、
前記電極チップを案内する挿入口が形成されるとともに、前記挿入口の中心線に交差する支持軸を備えるドレッサ本体と、
前記支持軸に回動自在に取り付けられ、前記挿入口内に露出する刃部を備える第１カッター部材と、
前記支持軸に回動自在に取り付けられ、前記挿入口内に露出する刃部を備える第２カッター部材と、
前記支持軸に向けて移動自在に前記ドレッサ本体に設けられ、前記第１および第２カッター部材の端部に接触するテーブル部材と、
を有し、
前記テーブル部材を移動させて前記第１および第２カッター部材を回動させることにより、前記第１および第２カッター部材の刃部によって設定される前記電極チップの切削角度を変化させることを特徴とするチップドレッサ。
請求項１記載のチップドレッサにおいて、
前記テーブル部材に接触する前記第１および第２カッター部材の端部は円弧状に形成されることを特徴とするチップドレッサ。
請求項１または２記載のチップドレッサにおいて、
前記第１および第２カッター部材を固定する固定機構を有することを特徴とするチップドレッサ。