スポット溶接装置用加圧部材の研磨機
【課題】複数枚の板材を重ね合わせてスポット溶接するにあたり一対の電極と共に板材を加圧する加圧部材を研磨して、加圧部材に付着しているスパッタを除去したり加圧部材を整形することの可能な、スポット溶接装置用加圧部材の研磨機を提供する。
【解決手段】相互に重ね合わせた複数の板材を一対の溶接電極１２，１５で把持してスポット溶接する際に複数の板材のうちの何れかに接触して加圧する加圧プレート２０に対して相対移動可能に設けられ、かつ、加圧プレート２０を研磨するワイヤブラシ３１を有する。
【解決手段】相互に重ね合わせた複数の板材を一対の溶接電極１２，１５で把持してスポット溶接する際に複数の板材のうちの何れかに接触して加圧する加圧プレート２０に対して相対移動可能に設けられ、かつ、加圧プレート２０を研磨するワイヤブラシ３１を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の板材をスポット溶接するにあたり一対の溶接電極と共に板材を加圧する加圧部材を研磨するための研磨機に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数枚の鋼板等の板材を溶接するためにスポット溶接装置が使用されている。スポット溶接装置においては、複数枚の板材を重ね合わせて接合対象部を形成し、その接合対象部を一対の溶接電極で両側から把持して加圧する。そして、一対の溶接電極間に電流を流し、ジュール熱によりナゲットを形成して複数枚の板材を相互に接合するものである。
【０００３】
このように、複数枚の板材を一対の溶接電極により把持して加圧する際に板材が変形する可能性がある。この不具合に対処するために、一対の溶接電極で複数枚の板材を把持して加圧した際に、板材が変形することを防止する技術が提案されており、その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたスポット溶接装置においては、一対の溶接ロボットにアームがそれぞれ設けられており、各アームには、それぞれリスト部を介してスポット溶接ガンが取り付けられている。また、各リスト部には、それぞれ位置決めゲージが個別に設けられている。各位置決めゲージは、各リスト部に連結されたステーの先端にリング状の押さえプレート（加圧部材）を一体に形成したものである。
【０００４】
この特許文献１に記載されたスポット溶接装置においては、複数のワーク（板材）を重ねた後、一対のスポットガンの溶接電極がワークに接触して加圧力を得る途中で、位置決めゲージの押さえプレートがワークに接触して加圧を開始する。一方、複数のワーク同士の溶接後には、各溶接電極の加圧力が解除される途中で、位置決めゲージの加圧力が解除されるように設定されている。このような工程により、ワークが変形してしまうことを防止できるとされている。
【０００５】
一方、特許文献１に記載されているようなスポット溶接装置により板材をスポット溶接する工程を繰り返すと、溶接電極は加圧や発熱によって消耗し、溶接電極の先端形状が変化する。このような溶接電極の消耗は、溶接対象部における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溶接電極の先端を整形する必要がある。
【０００６】
このようなスポット溶接装置の溶接電極を整形するチップドレッサーの一例が特許文献２に記載されている。この特許文献２に記載されたチップドレッサーは、溶接電極チップ（溶接電極）の先端部および側面部を切削する切削刃を保持するカッターホルダーと、カッターホルダーを回転させるための回転手段とを備えている。また、カッターホルダーに溶接電極チップをガイドするための円錐台形状の凹部が形成されており、円錐台形状の凹部面から切削刃が所定量突出して取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１５５０３９号公報
【特許文献２】特開平８−１４１７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたスポット溶接装置においては、複数枚の板材をスポット溶接する際に、スラグや金属粒等のスパッタが飛散し、そのスパッタの一部が加圧部材に付着する問題があった。また、特許文献２に記載されているチップドレッサーにおいては、円錐台形状の凹部面に切削刃が取り付けられているため、このチップドレッサーを用いて加圧部材を磨くことはできなかった。
【０００９】
本発明の目的は、複数枚の板材をスポット溶接するにあたり一対の溶接電極と共に板材を加圧する加圧部材を磨くことの可能な、スポット溶接装置用加圧部材の研磨機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明におけるスポット溶接装置用加圧部材の研磨機は、相互に重ね合わせた複数の板材を一対の溶接電極で把持してスポット溶接する際に前記板材の何れかに接触して加圧する加圧部材に対して相対移動可能に設けられ、かつ、前記加圧部材を磨く研磨部材を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明におけるスポット溶接装置用加圧部材の研磨機は、前記研磨部材を前記加圧部材に対して移動させる第１アクチュエータが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明におけるスポット溶接装置用加圧部材の研磨機は、前記一対の溶接電極を研磨するように動作する電極研磨部材と、この電極研磨部材を動作可能に保持する保持部材とを有し、前記研磨部材は前記保持部材により保持されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明におけるスポット溶接装置用加圧部材の研磨機は、前記研磨部材で前記加圧部材を磨く際に、前記加圧部材を前記研磨部材に対して移動させる第２アクチュエータが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の板材を一対の溶接電極で把持し、かつ、何れかの板材に加圧部材を押し当てて板材同士をスポット溶接した際に、スラグや金属粒等のスパッタが飛散して加圧部材に付着したときは、研磨部材で加圧部材を研磨してスパッタを除去することができる。
【００１５】
本発明によれば、第１アクチュエータで研磨部材を移動させることにより、研磨部材で加圧部材を研磨することができる。
【００１６】
本発明によれば、電極研磨部材により一対の溶接電極を研磨するのと同時に、研磨部材により加圧部材を研磨することができる。
【００１７】
本発明によれば、第２アクチュエータにより加圧部材を移動させることにより、研磨部材で加圧部材を研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の研磨機により研磨される加圧プレートを有するスポット溶接装置を示す模式的な側面図である。
【図２】本発明の研磨機と、図１に示されたスポット溶接装置とを示す部分的な斜視図である。
【図３】本発明における研磨機の第１実施形態の構成を示す断面図である。
【図４】本発明における研磨機の第２実施形態の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明においては、加圧部材と研磨部材とが接触した状態で相対移動することにより、加圧部材が研磨されるように構成されている。このため、加圧部材または研磨部材の何れか一方が移動し、何れか他方が停止している状態で、研磨部材により加圧部材を研磨できる。本発明において、加圧部材の研磨には、加圧部材に付着している付着物を除去すること、加圧部材と板材との接触状態を所期の状態に保持するために、加圧部材の表面を整形すること等が含まれる。本発明における加圧部材は、重ね合わされた複数の板材のうち、外側に位置する板材の何れか一方に押し付けられる構成であればよい。
【００２０】
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に示すスポット溶接装置１０は、Ｃ型のヨーク部材により形成される溶接ガン本体１１を有している。この溶接ガン本体１１は、図示しない溶接ロボットのアームに取り付けられており、溶接ロボットのアームの動作により、溶接ガン本体１１が水平方向または上下方向の何れにも移動することが可能に構成されている。溶接ガン本体１１の図１における下側の端部には、水平方向に延ばされた張り出し部１１ａが形成されており、張り出し部１１ａの先端には円柱形状の溶接電極（電極チップ）１２が取り付けられている。本実施形態においては、溶接電極１２が溶接ガン本体１１に対して上下方向にも水平方向にも移動しないように取り付けられているものとして説明する。溶接ガン本体１１を上下動作させると、溶接電極１２を上下動させることができる。溶接電極１２は垂直な軸線Ａを中心として設けられており、溶接電極１２の先端が上に向けられている。溶接電極１２の先端は半球状に構成されている。
【００２１】
一方、溶接ガン本体１１の上側の端部には電極駆動アクチュエータ１３が取り付けられている。この電極駆動アクチュエータ１３の動力により、軸線Ａに沿った方向（つまり上下方向）に往復動される電極駆動ロッド１４が設けられている。この電極駆動ロッド１４の先端、具体的には下端に溶接電極（電極チップ）１５が取り付けられている。このため、溶接ガン本体１１が停止している状態で、溶接電極１５は上下方向に移動することが可能である。溶接電極１５は円柱形状に構成されており、溶接電極１５は軸線Ａを中心として配置されている。溶接電極１５の先端は下に向けられており、溶接電極１５の先端は半球状に構成されている。このようにして、電極駆動アクチュエータ１３の動力により溶接電極１５が軸線Ａに沿って上下方向に動作すると、溶接電極１５と溶接電極１２との距離が変化する。
【００２２】
本実施形態のスポット溶接装置１０は、一対の溶接電極１２，１５によりワーク１６を厚さ方向、具体的には上下方向から把持（挟むように持つ）して加圧するものである。すなわち、一対の溶接電極１２，１５がスポット溶接装置１０における主加圧部材を構成している。また、ワーク１６は、複数枚の板材、例えば、３枚の板材１６ａ，１６ｂ，１６ｃが厚さ方向に重ね合わされて溶接対象部１６ｄが形成されている。３枚の板材１６ａ，１６ｂ，１６ｃは上下に重ね合わされている。この溶接対象部１６ｄがスポット溶接装置１０により溶接される。また、板材１６ａ，１６ｂ，１６ｃは厚さが異なっている。具体的には、板材１６ａの厚さは板材１６ｂ，１６ｃの単独の厚さよりも薄く、板材１６ｂ，１６ｃの厚さは同じである。
【００２３】
一方、溶接ガン本体１１には、電極駆動アクチュエータ１３の側方に加圧アクチュエータ１７が取り付けられている。この加圧アクチュエータ１７の動力により上下方向に往復動する加圧ロッド１８が設けられている。この加圧ロッド１８の下端には加圧アーム１９が取り付けられている。加圧アーム１９は、上下方向に延ばされた支持部１９ａと、その支持部１９ａの下端から水平方向に延ばされた腕部１９ｂとを有している。さらに、腕部１９ｂの先端には加圧プレート２０が取り付けられている。図２に示すように、加圧プレート２０の先端は二股に分岐されて２つの加圧部２０ａ，２０ｂが形成されている。
【００２４】
そして、加圧アクチュエータ１７の動力により加圧プレート２０を上下方向に移動させたときに、溶接電極１５と加圧プレート２０とが同じ高さに位置していても、溶接電極１５と加圧プレート２０とが接触しないように構成されている。具体的には、加圧アクチュエータ１７により加圧プレート２０を上昇または下降させたときに、軸線Ａと垂直な平面内において、２つの加圧部２０ａ，２０ｂの間に軸線Ａが位置するように構成されている。本実施形態におけるスポット溶接装置１０においては、一対の溶接電極１２，１５によりワーク１６の溶接対象部１６ｄが把持されて加圧された際に、最も上に位置している板材１６ａの表面のうち、溶接電極１５が接触した箇所の両側２箇所に、加圧プレート２０の２つの加圧部２０ａ，２０ｂが接触して加圧するように構成されている。このように、スポット溶接装置１０において、加圧プレート２０は副加圧部材を構成するものである。
【００２５】
さらに、加圧プレート２０の上下面は共に平坦面となっており、加圧プレート２０の全体または２つの加圧部２０ａ，２０ｂが部分的に絶縁部材により構成されている。さらに、加圧アクチュエータ１７および電極駆動アクチュエータ１３としては、電動モータ、空気圧シリンダ、油圧シリンダなどのうち何れを用いてもよい。
【００２６】
つぎに、スポット溶接装置１０によりワーク１６を溶接する工程を説明する。まず、ワーク１６の搬送経路における溶接箇所Ｂにワーク１６が搬送されてきて停止する。すると、溶接ロボットのアームが動作して、溶接箇所Ｂの上方に溶接電極１５が移動され、かつ、溶接箇所Ｂの下方に溶接電極１２が移動される。そして、溶接電極１２を上昇させ、かつ、溶接電極１５を下降させる。また、加圧アクチュエータ１７により加圧アーム１９を下降させて、２つの加圧部２０ａ，２０ｂを板材１６ａに押し付ける。このような動作により、一対の溶接電極１２，１５によりワーク１６の溶接対象部１６ｄを把持および加圧するとともに、一番上の板材１６ａの表面のうち溶接電極１５が接触している位置の両側の２箇所が、２つの加圧部２０ａ，２０ｂにより加圧されることとなる。この状態において、一対の溶接電極１２，１５同士の間に、図示しない電源ユニットから電流を流して溶接対象部１６ｄにナゲットを形成し、板材１６ａ，１６ｂ，１６ｃを相互に溶接（接合）する。
【００２７】
ここで、一番上の板材１６ａの厚さは、板材１６ｂ，１６ｃの単独の厚さよりも薄く剛性が低いので、板材１６ａが上側に撓んで板材１６ａと板材１６ｂとの間に隙間が生じようとする。これに対して、本実施形態においては、加圧プレート２０の２つの加圧部２０ａ，２０ｂにより板材１６ａを加圧している。このため、薄い板材１６ａと厚い板材１６ｂとの間における電流密度の低下が抑制され、溶接品質の低下を防止できる。さらに、溶接対象部１６ｄの溶接が完了すると、溶接電極１５が上昇し、かつ、加圧プレート２０が上昇するともに、溶接箇所Ｂから溶接電極１２，１５および加圧プレート２０が離れるように、溶接ロボットのアームが動作する。また、スポット溶接装置１０による溶接が行われたワーク１６は次工程へ搬送される。
【００２８】
ところで、スポット溶接装置１０によりワーク１６をスポット溶接する工程が繰り返されると、溶接電極１２，１５は加圧や発熱によって消耗し、溶接電極１２，１５の先端形状が変化する。このような溶接電極１２，１５の消耗は、溶接対象部１６ｄにおける溶接品質に影響を与える可能性がある。そこで、溶接品質を良好に保つためには、定期的に溶接電極１２，１５の先端を整形する必要がある。
【００２９】
一方、ワーク１６をスポット溶接する工程においては、スラグ、金属粒などのスパッタが飛散し、そのスパッタの一部が加圧プレート２０に付着する可能性がある。特に、加圧プレート２０の２つの加圧部２０ａ，２０ｂにスパッタが付着すると、板材１６ａに対する２つの加圧部２０ａ，２０ｂの接触状態が、所期の状態を維持できなくなる可能性がある。ここで、所期の状態とは、一対の溶接電極１２，１５によりワーク１６を把持して通電したときに、薄い板材１６ａが変形して、厚い板材１６ｂと薄い板材１６ａとの間に隙間が形成されることを回避することのできる接触圧力、接触面積等を意味する。
【００３０】
本発明の研磨機は、溶接電極１２，１５を研磨する機能と、加圧プレート２０を磨く機能とを兼備している。本発明における研磨機の第１実施形態の構成を、図２および図３を参照して説明する。研磨機２１は、箱形状に構成された研磨機本体２２と、研磨機本体２２の上部に設けられたテーブル２３とを有している。
【００３１】
また、テーブル２３には収納室２４が設けられており、収納室２４の上下には開口部２４ａ，２４ｂが設けられている。収納室２４には円筒形状のホルダ２５が収納されている。ホルダ２５は取付孔２５ａを有する円筒部２５ｂと、円筒部２５ｂの外側に張り出された外向きフランジ２５ｃとを有している。ホルダ２５は中心を通る軸線Ｃを中心として回転可能に構成されている。軸線Ｃは垂直な方向に沿って配置されており、上下に配置された２個の軸受２６，２７によりホルダ２５が回転可能に保持されている。また、外向きフランジ２５ｃの外周にはギヤ２５ｄが形成されている。なお、図３においては、軸線Ａおよび軸線Ｃが一致した状態で示されている。
【００３２】
そして、ホルダ２５の取付孔２５ａに研磨刃（チップドレッサ）２８が取り付けられている。この研磨刃２８は、金属材料により構成された板部材である。研磨刃２８は、平行な２辺が上下となる向きで取り付けられており、研磨刃２８における上下の２辺には、所定の形状に湾曲もしくは成形された刃部２９，３０がそれぞれ設けられている。この刃部２９は溶接電極１５を研磨して整形するためのものであり、刃部３０は溶接電極１２を研磨して整形するためのものである。
【００３３】
さらに、ホルダ２５における軸線Ｃに沿った方向の両端には、ワイヤブラシ３１，３２が固定されている。ホルダ２５における上端にはワイヤブラシ３１が取り付けられ、ホルダ２５における下端にはワイヤブラシ３２が取り付けられている。ワイヤブラシ３１，３２は加圧プレート２０を磨くための要素であり、ワイヤブラシ３１，３２は例えば金属材料により構成されている。図３の例では、ホルダ２５の全周に亘って環状にワイヤブラシ３１，３２が取り付けられている。すなわち、軸線Ｃを中心として研磨刃２８を取り囲むようにワイヤブラシ３１，３２が配置されている。ワイヤブラシ３１，３２は軸線Ｃに沿った方向に延ばされている。
【００３４】
一方、前記研磨機本体２２の内部には、ギヤ２５ｄを回転させる動力を発生する動力源として電動モータ３３が設けられている。そして、電動モータ３３の出力軸（図示せず）からギヤに至る動力伝達経路には、ギヤ機構等により構成された減速機（図示せず）が設けられている。この減速機は、従来から用いられているものと同様であるため、図示および説明を省略する。
【００３５】
さらに、テーブル２３は研磨機本体２２に対して上下方向に移動可能に構成されている。そのテーブル２３を昇降させる動力源としての電動モータ、油圧シリンダ、空気圧シリンダなどのアクチュエータ（図示せず）が、研磨機本体２２内に設けられている。なお、電動モータの回転運動を直線運動に変換してテーブル２３を上下方向に移動させる構成、あるいは、油圧シリンダまたは空気圧シリンダのロッドの直線運動により、テーブル２３を上下方向に移動させる構成は周知であるため、図示および説明を省略する。なお、本実施形態における研磨機２１は、スポット溶接装置１０に対して移動可能に構成されていてもよいし、溶接工程のラインサイドに固定して設けられていてもよい。
【００３６】
つぎに、研磨機２１により溶接電極１２，１５を研磨するとともに、研磨機２１により加圧プレート２０を磨く工程を説明する。研磨機２１を設置箇所に固定しておく一方、溶接電極１２，１５および加圧プレート２０を移動させるか、または溶接電極１２，１５および加圧プレート２０を移動させることなく、研磨機２１を設置箇所から移動させることにより、溶接電極１２と溶接電極１５との間に研磨機２１のテーブル２３を位置させる。ここでは、溶接電極１２，１５の移動基準となる軸線Ａと、ギヤ２５ｄの回転中心となる軸線Ｃとが一致した状態に保持される。また、加圧プレート２０の下端面が溶接電極１２の先端よりも上に位置して停止される。
【００３７】
そして、電動モータ３３を駆動すると、そのトルクが減速機を経由してギヤ２５ｄに伝達される。すると、ホルダ２５が回転して研磨刃２８およびワイヤブラシ３１，３２が軸線Ｃを中心として回転する。さらに、研磨機２１のテーブル２３を下降させて刃部３０を溶接電極１２に接触させて停止し、溶接電極１２を研磨および整形する。また、溶接電極１５および加圧プレート２０を下降させて、溶接電極１５を刃部２９に接触させて研磨し、溶接電極１５の先端を研磨および整形する。これと併せて、加圧プレート２０の下面、特に２つの加圧部２０ａ，２０ｂの下面をワイヤブラシ３１に接触させて研磨し、加圧プレート２０に付着しているスパッタを除去する。
【００３８】
このようにして、溶接電極１２，１５の整形を行い、かつ、加圧プレート２０のスパッタを除去した後、溶接電極１５および加圧プレート２０を上昇させるとともに、テーブル２３を上昇させる。また、テーブル２３を溶接電極１２，１５同士の間から退避させ、電動モータ３３を停止する。
【００３９】
上記のように、本実施形態における研磨機２１によれば、加圧プレート２０に付着しているスパッタを除去することができる。したがって、ワーク１６の板材１６ａに対する２つの加圧部２０ａ，２０ｂの接触状態を、所期の状態に維持することができる。また、本実施形態における研磨機２１によれば、溶接電極１２，１５を整形する工程と、加圧プレート２０に付着しているスパッタを除去する工程とを、同時に（並行して）行うことができる。したがって、溶接電極１２，１５を整形する工程、および加圧プレート２０に付着しているスパッタを除去する工程に要する合計の作業時間を、相対的に短縮することができる。なお、上記の研磨工程においては、下側のワイヤブラシ３２により加圧プレート２０を磨く動作は行われない。
【００４０】
つぎに、最も薄い板材を一番下に配置し、その上に厚い２枚の板材を重ねてワークが構成されている場合について説明する。この場合は、ワークの下方に加圧プレートを位置させておく。そして、薄い板材に溶接電極１２が接触して、溶接電極１２，１５によりワークが把持および加圧されたときに、その溶接電極１２による加圧位置の両側を加圧プレート２０の２つの加圧部２０ａ，２０ｂにより加圧してスポット溶接を行うこととなる。
【００４１】
このような工程を繰り返すと、加圧プレート２０の上面にスパッタが付着する。そこで、研磨機２１のワイヤブラシ３２により加圧プレート２０の上面を磨く工程を説明する。この工程では、加圧プレート２０を下降させることにより、加圧プレート２０の上面を溶接電極１２の上端よりも下方に移動させた状態で加圧プレート２０を停止させる。そして、溶接電極１５と溶接電極１２との間にテーブル２３を位置させて、前述と同様にして研磨刃２８により溶接電極１２，１５を整形する。これと同時にワイヤブラシ３２で加圧プレート２０の上面に付着しているスパッタを除去する。この場合、上側のワイヤブラシ３１により加圧プレート２０を磨く動作は行われない。
【００４２】
また、本実施形態において、ワイヤブラシ３１，３２を加圧プレート２０に接触させて加圧プレート２０を研磨する工程を繰り返すと、ワイヤブラシ３１，３２が軸線Ｃを中心として外側に変形したり、ワイヤブラシ３１，３２の先端が摩耗したりする可能性がある。このような場合は、加圧プレート２０に対するワイヤブラシ３１，３２の接触圧力を相対的に高くすることにより、ワイヤブラシ３１，３２による研磨性能の低下を抑制できる。
【００４３】
ここで、本実施形態で説明した構成と、本発明の構成との対応関係を説明すると、板材１６ａが、本発明の「複数の板材のうちの何れか」に相当し、加圧プレート２０が、本発明の加圧部材に相当し、ワイヤブラシが、本発明の研磨部材に相当する。また、電動モータ３３が、本発明の第１アクチュエータに相当し、研磨刃２８が、本発明の電極研磨部材に相当し、ホルダ２５が、本発明の保持部材に相当する。
【００４４】
さらに、本発明の研磨機における第２実施形態の構成を、主として図４を参照して説明する。第２実施形態の研磨機２１は、上下に配置された２つのテーブル２３ａ，２３ｂを有している。各テーブル２３ａ，２３ｂは共に独立して上下方向に移動または停止することができるように構成されている。各テーブル２３ａ，２３ｂには、それぞれホルダ２５が回転可能に設けられているとともに、各ホルダ２５の取付孔２５ａには研磨刃２８がそれぞれ取り付けられている。
【００４５】
また、上に配置されたテーブル２３ａに設けられたホルダ２５には、その下端にワイヤブラシ３１が取り付けられており、ホルダ２５の上端にはワイヤブラシは取り付けられていない。さらに、上に配置されたテーブル２３ａにおいては、研磨刃２８の上辺には刃部２９が設けられているが、研磨刃２８の下辺には刃部は設けられていない。
【００４６】
これに対して、下に配置されたテーブル２３ｂに設けられたホルダ２５には、その上端にワイヤブラシ３２が取り付けられており、ホルダ２５の下端にはワイヤブラシは取り付けられていない。また、下に配置されたテーブル２３ｂにおいては、研磨刃２８の下辺に刃部３０が設けられているが、研磨刃２８の上辺には刃部は設けられていない。さらに、第２実施形態においては、２つのホルダ２５が同軸上に配置されている。なお、図４に示された構成において、その他の構成部分については、図２および図３と同じ構成であるため、図２および図３と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
つぎに、第２実施形態の研磨機２１により、一対の溶接電極１２,１５を研磨し、加圧プレート２０を磨く際の動作を説明する。まず、一対の溶接電極１２，１５の間にテーブル２３ａ，２３ｂを位置させるとともに、ワイヤブラシ３１とワイヤブラシ３２との間に加圧プレート２０を位置させる。そして、各ホルダ２５を回転させると、図４のように加圧プレート２０の上下面を両側からワイヤブラシ３１，３２により同時に研磨してスパッタを除去することができる。また、溶接電極１５を下降させて、研磨刃２８の刃部２９により研磨および整形するとともに、溶接電極１２を上昇させて、研磨刃２８の刃部３０により研磨および整形することができる。
【００４８】
また、第２実施形態における研磨機２１において、ワイヤブラシ３１が軸線Ｃを中心として外側に変形したときは、テーブル２３ａを下降させることでワイヤブラシ３１を加圧プレート２０に押し付ける力を相対的に高くすることができる。また、ワイヤブラシ３２が軸線Ｃを中心として外側に変形したときは、テーブル２３ｂを上昇させることでワイヤブラシ３２を加圧プレート２０に押し付ける力を相対的に高くすることができる。
【００４９】
本発明は前記第１実施形態および第２実施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。例えば、ホルダ２５にワイヤブラシ３１，３２を取り付けるにあたり、ホルダ２５の円周方向に沿って所定間隔おきにワイヤブラシ３１，３２を配置してもよい。また、板形状の加圧プレート２０に代えて、棒形状の加圧部材を用いてもよい。
【００５０】
また、加圧プレート２０を加圧アーム１９に対して水平方向に移動可能に取り付けるとともに、その加圧プレート２０を水平方向に往復動させるアクチュエータ３４を、加圧アーム１９に設ける構成を採用することもできる。アクチュエータ３４は、図１に二点鎖線で示してある。このように構成すると、ワイヤブラシ３１またはワイヤブラシ３２を加圧プレート２０に接触させた状態とし、ワイヤブラシ３１またはワイヤブラシ３２を回転させずに、加圧プレート２０を水平方向に往復動させることで、加圧プレート２０を磨くことができる。加圧プレート２０を加圧アーム１９に対して水平方向に移動可能とする構成としては、公知のレールを設け、そのレールにより加圧プレート２０を支持すればよい。また、加圧プレート２０を水平方向に往復動させるアクチュエータ３４は、電動モータ、油圧シリンダ、空気圧シリンダ等公知の機構を用いればよい。前記アクチュエータ３４が、本発明の第２アクチュエータに相当する。
【００５１】
さらに、本実施形態において、スポット溶接装置１０は、一対の溶接電極１２，１５が水平方向に相対移動可能に構成されていてもよい。この場合に研磨機２１は、ワイヤブラシ３１，３２および研磨刃２８の回転中心となる軸線Ｃが、水平方向に沿ったものとなるように構成すればよい。
【００５２】
さらに、本実施形態における研磨機は、溶接電極を研磨する研磨刃を備えていない保持部材にワイヤブラシを取り付け、その保持部材を回転または往復動させることにより、ワイヤブラシにより加圧プレートを研磨するように構成してもよい。このように、保持部材を往復運動させる構成であれば、保持部材の形状を直方体、立方体等にしてもよい。
【００５３】
さらにまた、スポット溶接される板材は２枚でもよいし、４枚以上でもよい。さらに、複数の板材の厚さは全て同じでもよいし、異なっていてもよい。さらにまた、スポット溶接装置の加圧部材は、重ね合わされた板材の両側を加圧するように構成されていてもよい。さらにまた、溶接ガン本体に対して、一対の溶接電極が共に移動することができるように構成されているスポット溶接装置であってもよい。
【００５４】
さらにまた、本実施形態においては、研磨部材としてワイヤブラシを挙げているが、これに限らず、軟質合成樹脂により構成された研磨パッド、金属製の刃、紙製のやすり等を研磨部材として用いてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０ スポット溶接装置
１２，１５ 溶接電極
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 板材
２０ 加圧プレート
２１ 研磨機
２５ ホルダ
２８ 研磨刃
３３ 電動モータ
３４ 第２アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の板材をスポット溶接するにあたり一対の溶接電極と共に板材を加圧する加圧部材を研磨するための研磨機に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数枚の鋼板等の板材を溶接するためにスポット溶接装置が使用されている。スポット溶接装置においては、複数枚の板材を重ね合わせて接合対象部を形成し、その接合対象部を一対の溶接電極で両側から把持して加圧する。そして、一対の溶接電極間に電流を流し、ジュール熱によりナゲットを形成して複数枚の板材を相互に接合するものである。
【０００３】
このように、複数枚の板材を一対の溶接電極により把持して加圧する際に板材が変形する可能性がある。この不具合に対処するために、一対の溶接電極で複数枚の板材を把持して加圧した際に、板材が変形することを防止する技術が提案されており、その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたスポット溶接装置においては、一対の溶接ロボットにアームがそれぞれ設けられており、各アームには、それぞれリスト部を介してスポット溶接ガンが取り付けられている。また、各リスト部には、それぞれ位置決めゲージが個別に設けられている。各位置決めゲージは、各リスト部に連結されたステーの先端にリング状の押さえプレート（加圧部材）を一体に形成したものである。
【０００４】
この特許文献１に記載されたスポット溶接装置においては、複数のワーク（板材）を重ねた後、一対のスポットガンの溶接電極がワークに接触して加圧力を得る途中で、位置決めゲージの押さえプレートがワークに接触して加圧を開始する。一方、複数のワーク同士の溶接後には、各溶接電極の加圧力が解除される途中で、位置決めゲージの加圧力が解除されるように設定されている。このような工程により、ワークが変形してしまうことを防止できるとされている。
【０００５】
一方、特許文献１に記載されているようなスポット溶接装置により板材をスポット溶接する工程を繰り返すと、溶接電極は加圧や発熱によって消耗し、溶接電極の先端形状が変化する。このような溶接電極の消耗は、溶接対象部における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溶接電極の先端を整形する必要がある。
【０００６】
このようなスポット溶接装置の溶接電極を整形するチップドレッサーの一例が特許文献２に記載されている。この特許文献２に記載されたチップドレッサーは、溶接電極チップ（溶接電極）の先端部および側面部を切削する切削刃を保持するカッターホルダーと、カッターホルダーを回転させるための回転手段とを備えている。また、カッターホルダーに溶接電極チップをガイドするための円錐台形状の凹部が形成されており、円錐台形状の凹部面から切削刃が所定量突出して取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１５５０３９号公報
【特許文献２】特開平８−１４１７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたスポット溶接装置においては、複数枚の板材をスポット溶接する際に、スラグや金属粒等のスパッタが飛散し、そのスパッタの一部が加圧部材に付着する問題があった。また、特許文献２に記載されているチップドレッサーにおいては、円錐台形状の凹部面に切削刃が取り付けられているため、このチップドレッサーを用いて加圧部材を磨くことはできなかった。
【０００９】
本発明の目的は、複数枚の板材をスポット溶接するにあたり一対の溶接電極と共に板材を加圧する加圧部材を磨くことの可能な、スポット溶接装置用加圧部材の研磨機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明におけるスポット溶接装置用加圧部材の研磨機は、相互に重ね合わせた複数の板材を一対の溶接電極で把持してスポット溶接する際に前記板材の何れかに接触して加圧する加圧部材に対して相対移動可能に設けられ、かつ、前記加圧部材を磨く研磨部材を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明におけるスポット溶接装置用加圧部材の研磨機は、前記研磨部材を前記加圧部材に対して移動させる第１アクチュエータが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明におけるスポット溶接装置用加圧部材の研磨機は、前記一対の溶接電極を研磨するように動作する電極研磨部材と、この電極研磨部材を動作可能に保持する保持部材とを有し、前記研磨部材は前記保持部材により保持されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明におけるスポット溶接装置用加圧部材の研磨機は、前記研磨部材で前記加圧部材を磨く際に、前記加圧部材を前記研磨部材に対して移動させる第２アクチュエータが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の板材を一対の溶接電極で把持し、かつ、何れかの板材に加圧部材を押し当てて板材同士をスポット溶接した際に、スラグや金属粒等のスパッタが飛散して加圧部材に付着したときは、研磨部材で加圧部材を研磨してスパッタを除去することができる。
【００１５】
本発明によれば、第１アクチュエータで研磨部材を移動させることにより、研磨部材で加圧部材を研磨することができる。
【００１６】
本発明によれば、電極研磨部材により一対の溶接電極を研磨するのと同時に、研磨部材により加圧部材を研磨することができる。
【００１７】
本発明によれば、第２アクチュエータにより加圧部材を移動させることにより、研磨部材で加圧部材を研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の研磨機により研磨される加圧プレートを有するスポット溶接装置を示す模式的な側面図である。
【図２】本発明の研磨機と、図１に示されたスポット溶接装置とを示す部分的な斜視図である。
【図３】本発明における研磨機の第１実施形態の構成を示す断面図である。
【図４】本発明における研磨機の第２実施形態の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明においては、加圧部材と研磨部材とが接触した状態で相対移動することにより、加圧部材が研磨されるように構成されている。このため、加圧部材または研磨部材の何れか一方が移動し、何れか他方が停止している状態で、研磨部材により加圧部材を研磨できる。本発明において、加圧部材の研磨には、加圧部材に付着している付着物を除去すること、加圧部材と板材との接触状態を所期の状態に保持するために、加圧部材の表面を整形すること等が含まれる。本発明における加圧部材は、重ね合わされた複数の板材のうち、外側に位置する板材の何れか一方に押し付けられる構成であればよい。
【００２０】
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に示すスポット溶接装置１０は、Ｃ型のヨーク部材により形成される溶接ガン本体１１を有している。この溶接ガン本体１１は、図示しない溶接ロボットのアームに取り付けられており、溶接ロボットのアームの動作により、溶接ガン本体１１が水平方向または上下方向の何れにも移動することが可能に構成されている。溶接ガン本体１１の図１における下側の端部には、水平方向に延ばされた張り出し部１１ａが形成されており、張り出し部１１ａの先端には円柱形状の溶接電極（電極チップ）１２が取り付けられている。本実施形態においては、溶接電極１２が溶接ガン本体１１に対して上下方向にも水平方向にも移動しないように取り付けられているものとして説明する。溶接ガン本体１１を上下動作させると、溶接電極１２を上下動させることができる。溶接電極１２は垂直な軸線Ａを中心として設けられており、溶接電極１２の先端が上に向けられている。溶接電極１２の先端は半球状に構成されている。
【００２１】
一方、溶接ガン本体１１の上側の端部には電極駆動アクチュエータ１３が取り付けられている。この電極駆動アクチュエータ１３の動力により、軸線Ａに沿った方向（つまり上下方向）に往復動される電極駆動ロッド１４が設けられている。この電極駆動ロッド１４の先端、具体的には下端に溶接電極（電極チップ）１５が取り付けられている。このため、溶接ガン本体１１が停止している状態で、溶接電極１５は上下方向に移動することが可能である。溶接電極１５は円柱形状に構成されており、溶接電極１５は軸線Ａを中心として配置されている。溶接電極１５の先端は下に向けられており、溶接電極１５の先端は半球状に構成されている。このようにして、電極駆動アクチュエータ１３の動力により溶接電極１５が軸線Ａに沿って上下方向に動作すると、溶接電極１５と溶接電極１２との距離が変化する。
【００２２】
本実施形態のスポット溶接装置１０は、一対の溶接電極１２，１５によりワーク１６を厚さ方向、具体的には上下方向から把持（挟むように持つ）して加圧するものである。すなわち、一対の溶接電極１２，１５がスポット溶接装置１０における主加圧部材を構成している。また、ワーク１６は、複数枚の板材、例えば、３枚の板材１６ａ，１６ｂ，１６ｃが厚さ方向に重ね合わされて溶接対象部１６ｄが形成されている。３枚の板材１６ａ，１６ｂ，１６ｃは上下に重ね合わされている。この溶接対象部１６ｄがスポット溶接装置１０により溶接される。また、板材１６ａ，１６ｂ，１６ｃは厚さが異なっている。具体的には、板材１６ａの厚さは板材１６ｂ，１６ｃの単独の厚さよりも薄く、板材１６ｂ，１６ｃの厚さは同じである。
【００２３】
一方、溶接ガン本体１１には、電極駆動アクチュエータ１３の側方に加圧アクチュエータ１７が取り付けられている。この加圧アクチュエータ１７の動力により上下方向に往復動する加圧ロッド１８が設けられている。この加圧ロッド１８の下端には加圧アーム１９が取り付けられている。加圧アーム１９は、上下方向に延ばされた支持部１９ａと、その支持部１９ａの下端から水平方向に延ばされた腕部１９ｂとを有している。さらに、腕部１９ｂの先端には加圧プレート２０が取り付けられている。図２に示すように、加圧プレート２０の先端は二股に分岐されて２つの加圧部２０ａ，２０ｂが形成されている。
【００２４】
そして、加圧アクチュエータ１７の動力により加圧プレート２０を上下方向に移動させたときに、溶接電極１５と加圧プレート２０とが同じ高さに位置していても、溶接電極１５と加圧プレート２０とが接触しないように構成されている。具体的には、加圧アクチュエータ１７により加圧プレート２０を上昇または下降させたときに、軸線Ａと垂直な平面内において、２つの加圧部２０ａ，２０ｂの間に軸線Ａが位置するように構成されている。本実施形態におけるスポット溶接装置１０においては、一対の溶接電極１２，１５によりワーク１６の溶接対象部１６ｄが把持されて加圧された際に、最も上に位置している板材１６ａの表面のうち、溶接電極１５が接触した箇所の両側２箇所に、加圧プレート２０の２つの加圧部２０ａ，２０ｂが接触して加圧するように構成されている。このように、スポット溶接装置１０において、加圧プレート２０は副加圧部材を構成するものである。
【００２５】
さらに、加圧プレート２０の上下面は共に平坦面となっており、加圧プレート２０の全体または２つの加圧部２０ａ，２０ｂが部分的に絶縁部材により構成されている。さらに、加圧アクチュエータ１７および電極駆動アクチュエータ１３としては、電動モータ、空気圧シリンダ、油圧シリンダなどのうち何れを用いてもよい。
【００２６】
つぎに、スポット溶接装置１０によりワーク１６を溶接する工程を説明する。まず、ワーク１６の搬送経路における溶接箇所Ｂにワーク１６が搬送されてきて停止する。すると、溶接ロボットのアームが動作して、溶接箇所Ｂの上方に溶接電極１５が移動され、かつ、溶接箇所Ｂの下方に溶接電極１２が移動される。そして、溶接電極１２を上昇させ、かつ、溶接電極１５を下降させる。また、加圧アクチュエータ１７により加圧アーム１９を下降させて、２つの加圧部２０ａ，２０ｂを板材１６ａに押し付ける。このような動作により、一対の溶接電極１２，１５によりワーク１６の溶接対象部１６ｄを把持および加圧するとともに、一番上の板材１６ａの表面のうち溶接電極１５が接触している位置の両側の２箇所が、２つの加圧部２０ａ，２０ｂにより加圧されることとなる。この状態において、一対の溶接電極１２，１５同士の間に、図示しない電源ユニットから電流を流して溶接対象部１６ｄにナゲットを形成し、板材１６ａ，１６ｂ，１６ｃを相互に溶接（接合）する。
【００２７】
ここで、一番上の板材１６ａの厚さは、板材１６ｂ，１６ｃの単独の厚さよりも薄く剛性が低いので、板材１６ａが上側に撓んで板材１６ａと板材１６ｂとの間に隙間が生じようとする。これに対して、本実施形態においては、加圧プレート２０の２つの加圧部２０ａ，２０ｂにより板材１６ａを加圧している。このため、薄い板材１６ａと厚い板材１６ｂとの間における電流密度の低下が抑制され、溶接品質の低下を防止できる。さらに、溶接対象部１６ｄの溶接が完了すると、溶接電極１５が上昇し、かつ、加圧プレート２０が上昇するともに、溶接箇所Ｂから溶接電極１２，１５および加圧プレート２０が離れるように、溶接ロボットのアームが動作する。また、スポット溶接装置１０による溶接が行われたワーク１６は次工程へ搬送される。
【００２８】
ところで、スポット溶接装置１０によりワーク１６をスポット溶接する工程が繰り返されると、溶接電極１２，１５は加圧や発熱によって消耗し、溶接電極１２，１５の先端形状が変化する。このような溶接電極１２，１５の消耗は、溶接対象部１６ｄにおける溶接品質に影響を与える可能性がある。そこで、溶接品質を良好に保つためには、定期的に溶接電極１２，１５の先端を整形する必要がある。
【００２９】
一方、ワーク１６をスポット溶接する工程においては、スラグ、金属粒などのスパッタが飛散し、そのスパッタの一部が加圧プレート２０に付着する可能性がある。特に、加圧プレート２０の２つの加圧部２０ａ，２０ｂにスパッタが付着すると、板材１６ａに対する２つの加圧部２０ａ，２０ｂの接触状態が、所期の状態を維持できなくなる可能性がある。ここで、所期の状態とは、一対の溶接電極１２，１５によりワーク１６を把持して通電したときに、薄い板材１６ａが変形して、厚い板材１６ｂと薄い板材１６ａとの間に隙間が形成されることを回避することのできる接触圧力、接触面積等を意味する。
【００３０】
本発明の研磨機は、溶接電極１２，１５を研磨する機能と、加圧プレート２０を磨く機能とを兼備している。本発明における研磨機の第１実施形態の構成を、図２および図３を参照して説明する。研磨機２１は、箱形状に構成された研磨機本体２２と、研磨機本体２２の上部に設けられたテーブル２３とを有している。
【００３１】
また、テーブル２３には収納室２４が設けられており、収納室２４の上下には開口部２４ａ，２４ｂが設けられている。収納室２４には円筒形状のホルダ２５が収納されている。ホルダ２５は取付孔２５ａを有する円筒部２５ｂと、円筒部２５ｂの外側に張り出された外向きフランジ２５ｃとを有している。ホルダ２５は中心を通る軸線Ｃを中心として回転可能に構成されている。軸線Ｃは垂直な方向に沿って配置されており、上下に配置された２個の軸受２６，２７によりホルダ２５が回転可能に保持されている。また、外向きフランジ２５ｃの外周にはギヤ２５ｄが形成されている。なお、図３においては、軸線Ａおよび軸線Ｃが一致した状態で示されている。
【００３２】
そして、ホルダ２５の取付孔２５ａに研磨刃（チップドレッサ）２８が取り付けられている。この研磨刃２８は、金属材料により構成された板部材である。研磨刃２８は、平行な２辺が上下となる向きで取り付けられており、研磨刃２８における上下の２辺には、所定の形状に湾曲もしくは成形された刃部２９，３０がそれぞれ設けられている。この刃部２９は溶接電極１５を研磨して整形するためのものであり、刃部３０は溶接電極１２を研磨して整形するためのものである。
【００３３】
さらに、ホルダ２５における軸線Ｃに沿った方向の両端には、ワイヤブラシ３１，３２が固定されている。ホルダ２５における上端にはワイヤブラシ３１が取り付けられ、ホルダ２５における下端にはワイヤブラシ３２が取り付けられている。ワイヤブラシ３１，３２は加圧プレート２０を磨くための要素であり、ワイヤブラシ３１，３２は例えば金属材料により構成されている。図３の例では、ホルダ２５の全周に亘って環状にワイヤブラシ３１，３２が取り付けられている。すなわち、軸線Ｃを中心として研磨刃２８を取り囲むようにワイヤブラシ３１，３２が配置されている。ワイヤブラシ３１，３２は軸線Ｃに沿った方向に延ばされている。
【００３４】
一方、前記研磨機本体２２の内部には、ギヤ２５ｄを回転させる動力を発生する動力源として電動モータ３３が設けられている。そして、電動モータ３３の出力軸（図示せず）からギヤに至る動力伝達経路には、ギヤ機構等により構成された減速機（図示せず）が設けられている。この減速機は、従来から用いられているものと同様であるため、図示および説明を省略する。
【００３５】
さらに、テーブル２３は研磨機本体２２に対して上下方向に移動可能に構成されている。そのテーブル２３を昇降させる動力源としての電動モータ、油圧シリンダ、空気圧シリンダなどのアクチュエータ（図示せず）が、研磨機本体２２内に設けられている。なお、電動モータの回転運動を直線運動に変換してテーブル２３を上下方向に移動させる構成、あるいは、油圧シリンダまたは空気圧シリンダのロッドの直線運動により、テーブル２３を上下方向に移動させる構成は周知であるため、図示および説明を省略する。なお、本実施形態における研磨機２１は、スポット溶接装置１０に対して移動可能に構成されていてもよいし、溶接工程のラインサイドに固定して設けられていてもよい。
【００３６】
つぎに、研磨機２１により溶接電極１２，１５を研磨するとともに、研磨機２１により加圧プレート２０を磨く工程を説明する。研磨機２１を設置箇所に固定しておく一方、溶接電極１２，１５および加圧プレート２０を移動させるか、または溶接電極１２，１５および加圧プレート２０を移動させることなく、研磨機２１を設置箇所から移動させることにより、溶接電極１２と溶接電極１５との間に研磨機２１のテーブル２３を位置させる。ここでは、溶接電極１２，１５の移動基準となる軸線Ａと、ギヤ２５ｄの回転中心となる軸線Ｃとが一致した状態に保持される。また、加圧プレート２０の下端面が溶接電極１２の先端よりも上に位置して停止される。
【００３７】
そして、電動モータ３３を駆動すると、そのトルクが減速機を経由してギヤ２５ｄに伝達される。すると、ホルダ２５が回転して研磨刃２８およびワイヤブラシ３１，３２が軸線Ｃを中心として回転する。さらに、研磨機２１のテーブル２３を下降させて刃部３０を溶接電極１２に接触させて停止し、溶接電極１２を研磨および整形する。また、溶接電極１５および加圧プレート２０を下降させて、溶接電極１５を刃部２９に接触させて研磨し、溶接電極１５の先端を研磨および整形する。これと併せて、加圧プレート２０の下面、特に２つの加圧部２０ａ，２０ｂの下面をワイヤブラシ３１に接触させて研磨し、加圧プレート２０に付着しているスパッタを除去する。
【００３８】
このようにして、溶接電極１２，１５の整形を行い、かつ、加圧プレート２０のスパッタを除去した後、溶接電極１５および加圧プレート２０を上昇させるとともに、テーブル２３を上昇させる。また、テーブル２３を溶接電極１２，１５同士の間から退避させ、電動モータ３３を停止する。
【００３９】
上記のように、本実施形態における研磨機２１によれば、加圧プレート２０に付着しているスパッタを除去することができる。したがって、ワーク１６の板材１６ａに対する２つの加圧部２０ａ，２０ｂの接触状態を、所期の状態に維持することができる。また、本実施形態における研磨機２１によれば、溶接電極１２，１５を整形する工程と、加圧プレート２０に付着しているスパッタを除去する工程とを、同時に（並行して）行うことができる。したがって、溶接電極１２，１５を整形する工程、および加圧プレート２０に付着しているスパッタを除去する工程に要する合計の作業時間を、相対的に短縮することができる。なお、上記の研磨工程においては、下側のワイヤブラシ３２により加圧プレート２０を磨く動作は行われない。
【００４０】
つぎに、最も薄い板材を一番下に配置し、その上に厚い２枚の板材を重ねてワークが構成されている場合について説明する。この場合は、ワークの下方に加圧プレートを位置させておく。そして、薄い板材に溶接電極１２が接触して、溶接電極１２，１５によりワークが把持および加圧されたときに、その溶接電極１２による加圧位置の両側を加圧プレート２０の２つの加圧部２０ａ，２０ｂにより加圧してスポット溶接を行うこととなる。
【００４１】
このような工程を繰り返すと、加圧プレート２０の上面にスパッタが付着する。そこで、研磨機２１のワイヤブラシ３２により加圧プレート２０の上面を磨く工程を説明する。この工程では、加圧プレート２０を下降させることにより、加圧プレート２０の上面を溶接電極１２の上端よりも下方に移動させた状態で加圧プレート２０を停止させる。そして、溶接電極１５と溶接電極１２との間にテーブル２３を位置させて、前述と同様にして研磨刃２８により溶接電極１２，１５を整形する。これと同時にワイヤブラシ３２で加圧プレート２０の上面に付着しているスパッタを除去する。この場合、上側のワイヤブラシ３１により加圧プレート２０を磨く動作は行われない。
【００４２】
また、本実施形態において、ワイヤブラシ３１，３２を加圧プレート２０に接触させて加圧プレート２０を研磨する工程を繰り返すと、ワイヤブラシ３１，３２が軸線Ｃを中心として外側に変形したり、ワイヤブラシ３１，３２の先端が摩耗したりする可能性がある。このような場合は、加圧プレート２０に対するワイヤブラシ３１，３２の接触圧力を相対的に高くすることにより、ワイヤブラシ３１，３２による研磨性能の低下を抑制できる。
【００４３】
ここで、本実施形態で説明した構成と、本発明の構成との対応関係を説明すると、板材１６ａが、本発明の「複数の板材のうちの何れか」に相当し、加圧プレート２０が、本発明の加圧部材に相当し、ワイヤブラシが、本発明の研磨部材に相当する。また、電動モータ３３が、本発明の第１アクチュエータに相当し、研磨刃２８が、本発明の電極研磨部材に相当し、ホルダ２５が、本発明の保持部材に相当する。
【００４４】
さらに、本発明の研磨機における第２実施形態の構成を、主として図４を参照して説明する。第２実施形態の研磨機２１は、上下に配置された２つのテーブル２３ａ，２３ｂを有している。各テーブル２３ａ，２３ｂは共に独立して上下方向に移動または停止することができるように構成されている。各テーブル２３ａ，２３ｂには、それぞれホルダ２５が回転可能に設けられているとともに、各ホルダ２５の取付孔２５ａには研磨刃２８がそれぞれ取り付けられている。
【００４５】
また、上に配置されたテーブル２３ａに設けられたホルダ２５には、その下端にワイヤブラシ３１が取り付けられており、ホルダ２５の上端にはワイヤブラシは取り付けられていない。さらに、上に配置されたテーブル２３ａにおいては、研磨刃２８の上辺には刃部２９が設けられているが、研磨刃２８の下辺には刃部は設けられていない。
【００４６】
これに対して、下に配置されたテーブル２３ｂに設けられたホルダ２５には、その上端にワイヤブラシ３２が取り付けられており、ホルダ２５の下端にはワイヤブラシは取り付けられていない。また、下に配置されたテーブル２３ｂにおいては、研磨刃２８の下辺に刃部３０が設けられているが、研磨刃２８の上辺には刃部は設けられていない。さらに、第２実施形態においては、２つのホルダ２５が同軸上に配置されている。なお、図４に示された構成において、その他の構成部分については、図２および図３と同じ構成であるため、図２および図３と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
つぎに、第２実施形態の研磨機２１により、一対の溶接電極１２,１５を研磨し、加圧プレート２０を磨く際の動作を説明する。まず、一対の溶接電極１２，１５の間にテーブル２３ａ，２３ｂを位置させるとともに、ワイヤブラシ３１とワイヤブラシ３２との間に加圧プレート２０を位置させる。そして、各ホルダ２５を回転させると、図４のように加圧プレート２０の上下面を両側からワイヤブラシ３１，３２により同時に研磨してスパッタを除去することができる。また、溶接電極１５を下降させて、研磨刃２８の刃部２９により研磨および整形するとともに、溶接電極１２を上昇させて、研磨刃２８の刃部３０により研磨および整形することができる。
【００４８】
また、第２実施形態における研磨機２１において、ワイヤブラシ３１が軸線Ｃを中心として外側に変形したときは、テーブル２３ａを下降させることでワイヤブラシ３１を加圧プレート２０に押し付ける力を相対的に高くすることができる。また、ワイヤブラシ３２が軸線Ｃを中心として外側に変形したときは、テーブル２３ｂを上昇させることでワイヤブラシ３２を加圧プレート２０に押し付ける力を相対的に高くすることができる。
【００４９】
本発明は前記第１実施形態および第２実施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。例えば、ホルダ２５にワイヤブラシ３１，３２を取り付けるにあたり、ホルダ２５の円周方向に沿って所定間隔おきにワイヤブラシ３１，３２を配置してもよい。また、板形状の加圧プレート２０に代えて、棒形状の加圧部材を用いてもよい。
【００５０】
また、加圧プレート２０を加圧アーム１９に対して水平方向に移動可能に取り付けるとともに、その加圧プレート２０を水平方向に往復動させるアクチュエータ３４を、加圧アーム１９に設ける構成を採用することもできる。アクチュエータ３４は、図１に二点鎖線で示してある。このように構成すると、ワイヤブラシ３１またはワイヤブラシ３２を加圧プレート２０に接触させた状態とし、ワイヤブラシ３１またはワイヤブラシ３２を回転させずに、加圧プレート２０を水平方向に往復動させることで、加圧プレート２０を磨くことができる。加圧プレート２０を加圧アーム１９に対して水平方向に移動可能とする構成としては、公知のレールを設け、そのレールにより加圧プレート２０を支持すればよい。また、加圧プレート２０を水平方向に往復動させるアクチュエータ３４は、電動モータ、油圧シリンダ、空気圧シリンダ等公知の機構を用いればよい。前記アクチュエータ３４が、本発明の第２アクチュエータに相当する。
【００５１】
さらに、本実施形態において、スポット溶接装置１０は、一対の溶接電極１２，１５が水平方向に相対移動可能に構成されていてもよい。この場合に研磨機２１は、ワイヤブラシ３１，３２および研磨刃２８の回転中心となる軸線Ｃが、水平方向に沿ったものとなるように構成すればよい。
【００５２】
さらに、本実施形態における研磨機は、溶接電極を研磨する研磨刃を備えていない保持部材にワイヤブラシを取り付け、その保持部材を回転または往復動させることにより、ワイヤブラシにより加圧プレートを研磨するように構成してもよい。このように、保持部材を往復運動させる構成であれば、保持部材の形状を直方体、立方体等にしてもよい。
【００５３】
さらにまた、スポット溶接される板材は２枚でもよいし、４枚以上でもよい。さらに、複数の板材の厚さは全て同じでもよいし、異なっていてもよい。さらにまた、スポット溶接装置の加圧部材は、重ね合わされた板材の両側を加圧するように構成されていてもよい。さらにまた、溶接ガン本体に対して、一対の溶接電極が共に移動することができるように構成されているスポット溶接装置であってもよい。
【００５４】
さらにまた、本実施形態においては、研磨部材としてワイヤブラシを挙げているが、これに限らず、軟質合成樹脂により構成された研磨パッド、金属製の刃、紙製のやすり等を研磨部材として用いてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０ スポット溶接装置
１２，１５ 溶接電極
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 板材
２０ 加圧プレート
２１ 研磨機
２５ ホルダ
２８ 研磨刃
３３ 電動モータ
３４ 第２アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に重ね合わせた複数の板材を一対の溶接電極で把持してスポット溶接する際に前記板材に接触して加圧する加圧部材に対して相対移動可能に設けられ、かつ、前記加圧部材を磨く研磨部材を有することを特徴とするスポット溶接装置用加圧部材の研磨機。
【請求項２】
請求項１記載のスポット溶接装置用加圧部材の研磨機において、
前記研磨部材を前記加圧部材に対して移動させる第１アクチュエータが設けられていることを特徴とするスポット溶接装置用加圧部材の研磨機。
【請求項３】
請求項１または２記載のスポット溶接装置用加圧部材の研磨機において、
前記一対の溶接電極を研磨するように動作する電極研磨部材と、この電極研磨部材を動作可能に保持する保持部材とを有し、前記研磨部材は前記保持部材により保持されていることを特徴とするスポット溶接装置用加圧部材の研磨機。
【請求項４】
請求項１記載のスポット溶接装置用加圧部材の研磨機において、
前記研磨部材で前記加圧部材を磨く際に、前記加圧部材を前記研磨部材に対して移動させる第２アクチュエータが設けられていることを特徴とするスポット溶接装置用加圧部材の研磨機。
【請求項１】
相互に重ね合わせた複数の板材を一対の溶接電極で把持してスポット溶接する際に前記板材に接触して加圧する加圧部材に対して相対移動可能に設けられ、かつ、前記加圧部材を磨く研磨部材を有することを特徴とするスポット溶接装置用加圧部材の研磨機。
【請求項２】
請求項１記載のスポット溶接装置用加圧部材の研磨機において、
前記研磨部材を前記加圧部材に対して移動させる第１アクチュエータが設けられていることを特徴とするスポット溶接装置用加圧部材の研磨機。
【請求項３】
請求項１または２記載のスポット溶接装置用加圧部材の研磨機において、
前記一対の溶接電極を研磨するように動作する電極研磨部材と、この電極研磨部材を動作可能に保持する保持部材とを有し、前記研磨部材は前記保持部材により保持されていることを特徴とするスポット溶接装置用加圧部材の研磨機。
【請求項４】
請求項１記載のスポット溶接装置用加圧部材の研磨機において、
前記研磨部材で前記加圧部材を磨く際に、前記加圧部材を前記研磨部材に対して移動させる第２アクチュエータが設けられていることを特徴とするスポット溶接装置用加圧部材の研磨機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−７１１８２（Ｐ２０１３−７１１８２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４８２０（Ｐ２０１１−２１４８２０）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
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