加圧力検出工具
【課題】固定側電極及び可動側電極による被溶接部材の加圧力を容易にかつ確実に検出することのできる加圧力検出工具を提供する。
【解決手段】第１溶接電極１３２及び第１溶接電極１３２に隣接して被溶接部材に当接する制御加圧部１３４と、第１溶接電極１３２と対向して被溶接部材に当接する第２溶接電極１３３とによって被溶接部材を挟持加圧し、挟持加圧状態で第１溶接電極１３２と第２溶接電極１３３との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置１３０の加圧力を検出する加圧力検出工具１０であって、第１溶接電極１３２側から制御加圧部１３４が当接する当接範囲Ｒ１を有するベース部２１、ベース部２１の当接範囲Ｒ１側に設けられて第１溶接電極１３２の加圧力を検出する第１加圧力センサ３０、第１加圧力センサ３０に対してベース部２１を介在してベース部２１に設けられて第２溶接電極１３３の加圧力を検出する第２加圧力センサ３１を備える。
【解決手段】第１溶接電極１３２及び第１溶接電極１３２に隣接して被溶接部材に当接する制御加圧部１３４と、第１溶接電極１３２と対向して被溶接部材に当接する第２溶接電極１３３とによって被溶接部材を挟持加圧し、挟持加圧状態で第１溶接電極１３２と第２溶接電極１３３との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置１３０の加圧力を検出する加圧力検出工具１０であって、第１溶接電極１３２側から制御加圧部１３４が当接する当接範囲Ｒ１を有するベース部２１、ベース部２１の当接範囲Ｒ１側に設けられて第１溶接電極１３２の加圧力を検出する第１加圧力センサ３０、第１加圧力センサ３０に対してベース部２１を介在してベース部２１に設けられて第２溶接電極１３３の加圧力を検出する第２加圧力センサ３１を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧力検出工具、特に、スポット溶接装置用の溶接電極による加圧力を検出する加圧力検出工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、重ね合わせられた鋼板等の板材の接合には、一対の溶接電極間で挟み加圧力を与えながら、両溶接電極間に大電流を一定時間通電し、接合部をほぼ溶融温度まで上げてナゲットを形成するスポット溶接が広く行われている。
【０００３】
ここで、図１０で示すように、剛性の低い薄板１０１、薄板１０１より厚く剛性が高い第１厚板１０２、第２厚板１０３の３枚を重ね合わせた被溶接部材１００をスポット溶接する場合には、薄板１０１と第１厚板１０２との間、及び第１厚板１０２と第２厚板１０３との間が間隙なく密着した状態で、可動側電極１２１と固定側電極１２２とによって被溶接部材１００を挟んで通電する。
【０００４】
しかし、可動側電極１２１と固定側電極１２２とによって被溶接部材１００を挟んで加圧すると、剛性の低い薄板１０１と第１厚板１０２とが上方に撓んで、薄板１０１と第１厚板１０２との間及び第１厚板１０２と第２厚板１０３との間に間隙が生じる。この状態でスポット溶接を行うと、各板間における溶け込み量にバラツキが発生して溶接強度が不安定となる。その結果、溶接品質にバラツキが発生して各板の剥離が発生することが懸念される。
【０００５】
このような対策として、特許文献１に開示されるスポット溶接方法がある。特許文献１のスポット溶接方法に用いられるスポット溶接装置１１０は、図１１で示すように、可動側電極１１１及び固定側電極１１２を備え、溶接ロボット１２０の手首部１２１に搭載される。溶接ロボット１２０は、クランパ１２２によって支持された、薄板１０１、第１厚板１０２及び第２厚板１０３が重ね合わせられた被溶接部材１００の各打点位置にスポット溶接装置１１０を移動し、被溶接部材１００のスポット溶接を行う。
【０００６】
このとき、図示しないコントローラに予め記憶されているティーチングデータに従って、スポット溶接装置１１０を上動させて、薄板１０１側に当接する可動側電極１１０の加圧力ＦＵを、第２厚板１０３に当接する固定側電極１１１の加圧力ＦＬよりも小さくする（ＦＵ＜ＦＬ）。
【０００７】
これにより、薄板１０１と第１厚板１０２との間の接触抵抗が大きくなると共に第１厚板１０１と第２厚板１０３との間の接触抵抗が小さくなり、可動側電極１１０と固定側電極１１１との間に通電したときに、薄板１０１と第１厚板１０２との接合部における発熱量を増加させることができ、薄板１０１と第１厚板１０２の溶接強度を高めることができる。
【０００８】
しかし、クランパ１２２によって保持された被溶接部材１００を可動側電極１１１と固定側電極１１２とによって挟持加圧した状態で、スポット溶接装置１１０を上動させて固定側電極１１２の加圧力ＦＬより可動側電極１１１による加圧力ＦＵを小さくするには、被溶接部材１００を保持するクランパ１２２に大きな負荷が要求される。一方、クランパ１２２による被溶接部材１００のクランプ位置と溶接打点位置とが離間した状態では、被溶接部材１００が撓み変形して固定側電極１１２による加圧力ＦＬと可動側電極１１１とによる加圧力ＦＵにバラツキが生じて、安定した薄板１０１と第１厚板１０２との間の接触抵抗及び第１厚板１０２と第２厚板１０３との間の接触抵抗の確保が困難であり、被溶接部材１００の接合部における電流密度にバラツキが生じて、スポット溶接の品質低下が懸念される。
【０００９】
そこで、本発明者らは、重ね合わせられた鋼板等の被溶接部材をスポット溶接する場合に、均一で安定した溶接品質が得られるスポット溶接方法及びスポット溶接装置を提案した。このスポット溶接方法及びスポット溶接装置の概略を、図１２及び図１３を用いて説明する。
【００１０】
スポット溶接方法に用いるスポット溶接装置１３０は、溶接ロボットの手首部に取り付けられる図示しない基部を備え、この基部に、下方に延在するＣ形ヨーク１３１が取り付けられている。Ｃ形ヨーク１３１の下端先端には、第２厚板１０３に当接する固定側電極１３２が設けられている。この固定側電極１３２と対向して固定側電極１３２の軸心に沿って進退移動可能に形成されて薄板１０１に当接する可動側電極１３３が、基部に取り付けられている。
【００１１】
一方、基部には、固定側電極１３２と可動側電極１３３との間で移動可能に形成された制御加圧手段１３４が設けられている。制御加圧手段１３４は、シリンダ１３５、１３６、シリンダ１３５、１３６の先端から突出するシリンダロッド１３５ａ、１３６ａ、シリンダロッド１３５ａ、１３６ａ間に架設される連結プレート１３７を備える。
【００１２】
連結プレート１３７は、シリンダロッド１３５ａ、１３６ａ間においてＣ形ヨーク１３１から離間する方向に延在する帯状の被溶接部材押さえ１３８が設けられ、被溶接部材押さえ１３８の先端部には固定側電極１３２、可動側電極１３３が挿入可能な凹状に切り欠き形成された電極挿入部１３８ａが形成される。電極挿入部１３８ａの両側からは、一対の規制部１３８ｂが突出して形成され、各規制部１３８ｂの下面に電極挿入部１３８ａに沿って突出する半円孤状の制御加圧部１３８ｃ、規制部１３８ｂの上面に電極挿入部１３８ａに沿って突出する半円孤状の制御加圧部１３８ｄが、可動側電極１３３の軸心に隣接するようにそれぞれ設けられる。
【００１３】
これにより、図１３で示すように、固定側電極１３２と可動側電極１３３及び可動側電極１３３側に移動して可動側電極１３３に隣接する制御加圧手段１３４の制御加圧部１３８ｃとによって被溶接部材１００が挟持加圧される。制御加圧部１３８ｃによって薄板１０１に付与される制御加圧力Ｆαによって、薄板１０１側の可動側電極１３３による加圧力が第２厚板１０３側の固定側電極１３２による加圧力より小さくなる（ＦＵ＜ＦＬ）。この状態で、固定側電極１３２と可動側電極１３３との間に通電すると、薄板１０１と第１厚板１０２の接合部の電流密度が相対的に高くなり、薄板１０１から第２厚板１０３に亘って溶け込み量に偏りのない良好なナゲットが形成され、被溶接部材１００に対する溶接品質が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−２５１４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明者らが提案したスポット溶接装置１３０によれば、固定側電極１３２と可動側電極１３３及び制御加圧手段１３４の制御加圧部１３８ｃとによって被溶接部材１００を挟持して加圧することから、高い溶接品質をもって被溶接部材の溶接を行うことができる。かかる向上された溶接品質の維持を図るためには、固定側電極１３２及び可動側電極１３３による被溶接部材１００への加圧力を定期的に検出して確認することが要求される。
【００１６】
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、固定側電極及び可動側電極による被溶接部材の加圧力を容易にかつ確実に検出することのできる加圧力検出工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明による加圧力検出工具は、複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接する当接範囲を有するベース部と、該ベース部の前記当接範囲側に設けられて前記第１溶接電極の加圧力を検出する第１加圧力センサと、該第１加圧力センサに対して前記ベース部を介在して該ベース部に設けられて前記第２溶接電極の加圧力を検出する第２加圧力センサと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明によると、第１溶接電極と第２溶接電極の加圧力を検出する際に、第１溶接電極及び第１溶接電極に隣接する制御加圧部と第１溶接電極に対向する第２溶接電極との間に加圧力検出工具を挿入する。このとき、第１溶接電極に隣接する制御加圧部をベース部の当接範囲に当接させ、第１溶接電極で第１溶接電極に対向する第１加圧力センサを押圧させる。一方、第２溶接電極で第２溶接電極に対向する第２加圧力センサを押圧させる。
【００１９】
これにより、第１溶接電極及び制御加圧部と第２溶接電極とによって、ベース部を介在して第１加圧力センサ及び第２加圧力センサが挟持加圧され、当接範囲に当接する制御加圧部の制御加圧力に影響を受けずに第１加圧力センサによって第１溶接電極の加圧力が検出され、第２加圧力センサによって第２溶接電極の加圧力が検出される。従って、それぞれの加圧力を適切かつ容易に高精度に検出することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明による加圧力検出工具は、請求項１に記載の加圧力検出工具において、前記ベース部は、平面視略円状の第１面及び該第１面と対向する第２面を有する円盤状に形成され、前記第１加圧力センサは、前記第１面に対して小径の円盤状に形成されて前記第１面の内径方向中央部分に前記第１面に対して小径に設定された取付範囲に設けられ、前記当接範囲は、前記第１面の取付範囲の外周に沿って前記第１面に環状に形成された、ことを特徴とする。
【００２１】
この発明によると、第１面に設定された第１加圧力センサの取付範囲の外周に沿って、第１面に環状の当接範囲が形成される。従って、円盤状のベース部及びこれに対して小径の円盤状の第１加圧力センサを用いる簡易な構成によって、制御加圧部をベース部に当接させる当接範囲を形成することができることから、スポット溶接装置の加圧力を適切に検出することができる加圧力検出工具を容易に構成することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明による加圧力検出工具は、複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、平面視略円状の第１面及び該第１面と対向する第２面を有する円盤状に形成された受けプレートと、該受けプレートの第１面の内径方向中央部分に前記第１面に対して小径に設定された突出範囲から軸方向に突出する円柱状であって前記第１面と対向する突出部面を端部に有する突出部と、該突出部の前記突出範囲の外周に沿って前記第１面に環状に形成されて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接する当接範囲と、前記突出部面に設けられて前記第１溶接電極の加圧力を検出する第１加圧力センサと、前記第２面に設けられて前記第２溶接電極の加圧力を検出する第２加圧力センサと、を備えることを特徴とする。
【００２３】
この発明によると、第１面に対して小径に設定された突出部の突出範囲の外周に沿った環状の当接範囲が形成される。従って、突出部面に設けられる第１加圧力センサ及び第２面に設けられる第２加圧力センサが比較的大径に形成されている場合であっても、制御加圧部が第１溶接電極側から受けプレートの当接範囲に当接する。この制御加圧部の当接状態で第１溶接電極と第２溶接電極とによって受けプレート及び突出部を介在して第１加圧力センサ及び第２加圧力センサが挟持加圧され、当接範囲に当接する制御加圧部の制御加圧力に影響を受けずに第１加圧力センサによって第１溶接電極の加圧力が検出され、第２加圧力センサによって第２溶接電極の加圧力が検出される。従って、それぞれの加圧力を適切かつ容易に高精度に検出することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明による加圧力検出工具は、複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、第１面及び該第１面と対向する第２面を有して前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接可能に形成された受けプレートと、該受けプレートの前記第１面に設けられた加圧力センサと、を備え、該加圧力センサを第１溶接電極に対向させて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部を前記受けプレートの第１面に当接させかつ前記第１溶接電極で前記加圧力センサを押圧させるとともに前記第２溶接電極を前記受けプレートの第２面に当接させて前記加圧力センサが挟持加圧されて前記第１溶接電極の加圧力が検出され、前記加圧力センサを前記第２溶接電極に対向させて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部を前記受けプレートの第２面に当接させかつ前記第１溶接電極を前記受けプレートの第２面に当接させるとともに前記第２溶接電極で前記加圧力センサを押圧させて該加圧力センサが挟持加圧されて前記第２溶接電極の加圧力が検出される、ことを特徴とする。
【００２５】
この発明によると、第１溶接電極と第２溶接電極の加圧力を検出する際に、第１溶接電極及び第１溶接電極に隣接する制御加圧部と第１溶接電極と対向する第２溶接電極との間に加圧力検出工具を挿入する。
【００２６】
加圧力センサを第１溶接電極に対向させて制御加圧部を第１溶接電極側から受けプレートに当接させ、第１溶接電極で第１溶接電極に対向する第１加圧力センサを押圧させるとともに、第２溶接電極を受けプレートに当接させる。これにより、第１溶接電極及び制御加圧部と第２溶接電極とによって、受けプレートを介在して加圧力センサが挟持加圧され、受けプレートに当接する制御加圧部の制御加圧力に影響を受けずに加圧力センサによって第１溶接電極の加圧力が検出される。
【００２７】
一方、加圧力センサを第２溶接電極に対向させて制御加圧部を第１溶接電極側から受けプレートに当接させ、第２溶接電極で第２溶接電極に対向する加圧力センサを押圧させるとともに、第１溶接電極を受けプレートに当接させる。これにより、第１溶接電極及び制御加圧部と第２溶接電極とによって、受けプレートを介在して加圧力センサが挟持加圧され、受けプレートに当接する制御加圧部の制御加圧力に影響を受けずに加圧力センサによって第２溶接電極の加圧力が検出される。
【００２８】
従って、第１溶接電極による加圧力と第２溶接電極による加圧力とを個別に検出することができることから、単独の加圧力センサを設ける簡易な構成によって、それぞれの溶接電極の加圧力を適切に検出することができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明による加圧力検出工具は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の加圧力検出工具であって、前記加圧力センサ、第１加圧力センサ及び第２加圧力センサは、圧電素子で形成されたことを特徴とする。この発明によると、加圧力センサ、第１加圧力センサ及び第２加圧力センサを既存の圧電素子で構成できることから、簡易な構成で汎用性の高い加圧力検出工具を得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によると、第１溶接電極及び制御加圧部と第２溶接電極とによって、ベース部を介在して第１加圧力センサ及び第２加圧力センサが挟持加圧され、当接範囲に当接する制御加圧部の制御加圧力に影響を受けずに第１加圧力センサによって第１溶接電極の加圧力が検出され、第２加圧力センサによって第２溶接電極の加圧力が検出される。従って、それぞれの加圧力を適切かつ容易に高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）は、第１実施の形態に係る加圧力測定工具の概略を説明する図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図２】同じく、本実施の形態に係る加圧力検出工具の分解斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る加圧力検出工具によって、スポット溶接装置の加圧力を検出する概略を説明する図である。
【図４】同じく、加圧力検出工具によって、スポット溶接装置における固定側電極及び可動側電極による加圧力を検出する概略を模式的に説明する図である。
【図５】（ａ）は、第２実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図において加圧力センサを省略した状態を説明する図である。
【図６】同じく、本実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図である。
【図７】本実施の形態に係る加圧力検出工具によって、スポット溶接装置の加圧力を検出する概略を模式的に説明する図である。
【図８】（ａ）は、第３実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図、（ｃ）は受けプレートの概略を説明する図である。
【図９】本実施の形態に係る加圧力検出工具によって、スポット溶接装置の加圧力を検出する概略を模式的に説明する図である。
【図１０】従来のスポット溶接方法の概略を説明する図である。
【図１１】同じく、従来のスポット溶接装置の概略を説明する図である。
【図１２】本発明者らが提案したスポット溶接装置の概略を説明する図である。
【図１３】本発明者らが提案したスポット溶接装置による加圧力の作用について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第１実施の形態）
次に、本発明の第１実施の形態について、図１〜４に基づいて説明する。なお、図１〜図４において、図１２と同様の構成には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
図１（ａ）は、本実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ矢視図、図２は、加圧力検出工具の分解斜視図である。図示のように、加圧力検出工具１０は、把持部１１、軸部１２及び軸部１２に設けられた加圧力検出部２０を主要構成として備える。
【００３４】
把持部１１は、一端１１ａ及び他端１１ｂを有する円筒状であって、プラスチック樹脂で形成される。この把持部１１の一端１１ａ側には、軸部１２が挿入される挿入孔１１ｃが形成され、この挿入孔１１ｃと同径で一端１１ａから他端１１ｂに亘って把持部１１の軸方向に沿って貫通して他端１１ｂ側に形成された配線孔１１ｄに連続する貫通孔１１ｅが形成される。
【００３５】
軸部１２は、基端１２ａ及び先端１２ｂを有する中空パイプ状であって、剛性の高い金属材料で形成される。この軸部１２は、基端１２ａ側が把持部１１の挿入孔１１ｃに挿入される。一方、軸部１２の先端１２ｂ側には、加圧力検出部２０が形成される。
【００３６】
加圧力検出部２０は、ベース部となる受けプレート２１及び受けプレート２１に設けられた第１加圧力センサ３０、第２加圧力センサ３１を主要構成として備える。受けプレート２１は、平面視略円状の第１面となる第１加圧力センサ取付面２２、第１加圧力センサ取付面２２と対向する第２面となる第２加圧力センサ取付面２３、第１加圧力センサ取付面２２と第２加圧力センサ取付面２３とを連続する側面２４を有して円盤状に形成される。側面２４には、軸部１２の先端１２ｂが結合される結合孔２４ａが形成され、この結合孔２４ａと同径で受けプレート２１の内径方向まで連続するとともに内径方向略中央部分から第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３側にそれぞれ分岐して第１加圧力センサ取付面２２に開口する第１加圧力センサ取付面開口２２ａ及び第２加圧力センサ取付面２３に開口する第２加圧力センサ取付面開口２３ａまで貫通する貫通孔２５が形成される。
【００３７】
第１加圧力センサ３０及び第２加圧力センサ３１は、受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３に対して小径の円盤状であって、公知の圧電素子によって形成される。第１加圧力センサ３０及び第２加圧力センサ３１にはそれぞれ、配線３２が設けられている。
【００３８】
それぞれの配線３２は、受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面開口２２ａ及び第２加圧力センサ取付面開口２３ａに挿入されて貫通孔２５内を通過して、受けプレート２１の側面２４に形成された結合孔２４ａから抜け出る。結合孔２４ａから抜け出た配線３２は、中空パイプ状に形成された軸部１２の先端１２ｂ側から中空部分に挿入されて軸部１２の基端１２ａ側から抜け出る。この状態で、軸部１２が、その先端１２ｂ側から受けプレート２１の結合孔２４ａに押し込み挿入された後に該部が溶接されて、受けプレート２１が軸部１２に固定される。
【００３９】
一方、軸部１２の基端１２ａから抜け出た配線３２は、把持部１１の一端１１ａ側に形成された挿入孔１１ｃから挿入されて、把持部１１の他端１１ｂに形成された配線孔１１ｄから抜け出る。
【００４０】
この状態で、軸部１２が、その基端１２ｂ側から把持部１１の挿入孔１１ｃに押し込み挿入されて、軸部１２が把持部１１の同軸上に固定される。配線孔１１ｄから抜け出た配線３２は、図示しない計測装置に接続される。
【００４１】
更に、受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３に対して小径の第１加圧力センサ３０及び第２加圧力センサ３１がそれぞれ、第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３の内径方向略中央部分に第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３に対してそれぞれ小径に設定された取付範囲Ｏ１及びＯ２にそれぞれ固着される。そして、第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３に設定された取付範囲Ｏ１及びＯ２の外周に沿った環状の当接範囲Ｒ１が形成される。これにより、加圧力検出工具１０が構成される。
【００４２】
次に、加圧力検出工具１０によって、スポット溶接装置１３０の加圧力を検出する場合について、図３及び図４を用いて説明する。なお、第１溶接電極が固定側電極１３２に相当し、第２溶接電極が可動側電極１３３に相当する。
【００４３】
図３で示すように、スポット溶接装置１３０の連結プレート１３７を、シリンダ１３５、１３６によって固定側電極１３２側に下降させて下降位置Ｈ１に位置決めし、加圧力検出工具１０を、連結プレート１３７の上方であって固定側電極１３２と可動側電極１３３との間に挿入する。そして、受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面２２の当接範囲Ｒ１に連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄを当接させるとともに、第１加圧力センサ取付面２２に設けられた第１加圧力センサ３０を固定側電極１３２に当接させる。この状態で、可動側電極１３３を下降させて第２加圧力センサ取付面２３に設けられた第２加圧力センサ３１に当接させる。
【００４４】
これにより、図４で示すように、連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄが受けプレート２１の当接範囲Ｒ１に当接し、制御加圧部１３８ｄ及び固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって加圧力検出部２０が挟持加圧される。そうすると、固定側電極１３２によって第１加圧力センサ３０が押圧されてこの押圧に対応した起電力が第１加圧力センサ３０に発生し、可動側電極１３３によって第２加圧力センサ３１が押圧されてこの押圧に対応した起電力が第２加圧力センサ３１に発生する。これらの起電力が配線３２を介して図示しない計測装置に印加され、計測装置において、印加起電力に対応した加圧力ＦＬ及びＦＵがそれぞれ計測される。制御加圧手段１３４に設けられた被溶接部材押さえ１３８の制御加圧部１３８ｄによる制御加圧力は、受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面２２の当接範囲Ｒ１に付与されることから、加圧力ＦＬ及びＦＵの検出に影響を及ぼすことはない。
【００４５】
上記構成を有する加圧力検出工具１０によると、制御加圧手段１３４の連結プレート１３７における制御加圧部１３８ｄが受けプレート２１の当接範囲Ｒ１に当接し、制御加圧部１３８ｄ及び固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって受けプレート２１を介在して第１加圧力センサ３０及び第２加圧力センサ３１が挟持加圧されることから、この加圧に対応して発生した起電力に基づいて、加圧力ＦＬ及びＦＵを適切かつ容易に高精度に検出することができる。
【００４６】
従って、固定側電極１３２及び可動側電極１３３による加圧力ＦＬ及びＦＵを計測装置によって適切に計測することができることから、固定側電極１３２と可動側電極１３３の加圧力を適正に調整でき、溶接品質の向上に資する。
【００４７】
（第２実施の形態）
次に、本発明の第２実施の形態について、図５〜図７に基づいて説明する。なお、図５〜図７において、図１〜４及び図１２と同様の構成には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４８】
図５（ａ）は、本実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ矢視図において加圧力センサを省略した状態を説明する図、図６は、加圧力検出工具の分解斜視図、図７は、加圧力検出工具によって、スポット溶接装置の加圧力を検出する場合の概略を模式的に説明する図である。図５及び図６で示すように、加圧力検出工具４０は、把持部１１、軸部１２及び軸部１２に設けられた加圧力検出部５０を主要構成として備える。
【００４９】
加圧力検出部５０は、受けプレート５１及び受けプレート５１から連続して形成された突出部６０、第１加圧力センサ７０、第２加圧力センサ７１を主要構成として備える。受けプレート５１は、平面視略円状の第１面となる突出部形成面５２、突出部形成面５２と対向する第２面となる第２加圧力センサ取付面５３、突出部形成面５２と第２加圧力センサ取付面５３とを連続する側面５４を有して円盤状に形成される。
【００５０】
突出部形成面５２には、突出部形成面５２の内径方向略中央部分に突出部形成面５２に対して小径に設定された突出範囲Ｐから突出する突出部６０が形成される。突出部６０は、突出部形成面５２から連続して突出部形成面５２の軸方向に突出して形成された側面６１、側面６１から連続するとともに受けプレート５１の突出部形成面５２と対向する突出部面となる平面視略円状の第１加圧力センサ取付面６２を端部に有して形成される。これにより、突出部形成面５２に、突出範囲Ｐの外周に沿った環状の当接範囲Ｒ２が形成される。
【００５１】
一方、受けプレート５１の側面５４には、軸部１２の先端１２ｂが結合される結合孔５４ａが形成され、この結合孔５４ａと同径で受けプレート５１の内径方向まで連続するとともに内径方向略中央部分から第２加圧力センサ取付面５３及び第１加圧力センサ取付面６２側にそれぞれ分岐して第２加圧力センサ取付面５３に開口する第２加圧力センサ取付面開口５３ａ及び第１加圧力センサ取付面６２に開口する第１加圧力センサ取付面開口６２ａまで貫通する貫通孔５５が形成される。
【００５２】
第１加圧力センサ７０及び第２加圧力センサ７１は、受けプレート５１の突出部形成面５２及び第２加圧力センサ取付面５３とほぼ同径の円盤状であって、公知の圧電素子によって形成される。第１加圧力センサ７０及び第２加圧力センサ７１にはそれぞれ、配線７２が設けられている。
【００５３】
それぞれの配線７２は、受けプレート５１の第２加圧力センサ取付面開口５３ａ及び第１加圧力センサ取付面開口６２ａから挿入されて受けプレート５１の側面５４に形成された結合孔５４ａから抜け出し、第１実施の形態と同様に、軸部１２を介して把持部１１内に挿入されて把持部１１の配線孔１１ｄから抜け出る。この状態で受けプレート５１が軸部１２に固定され、軸部１２が把持部１１の同軸状に固定され、更に、第１加圧力センサ７０が突出部６０の第１加圧力センサ取付面６２に固着され、第２加圧力センサ７１が受けプレート５１の第２加圧力センサ取付面５３に固着される。これにより、加圧力検出工具４０が構成される。
【００５４】
次に、加圧力検出工具４０によって、スポット溶接装置１３０における固定側電極１３２及び可動側電極１３３による加圧力を検出する場合について説明する。
【００５５】
まず、図３で示すように、スポット溶接装置１３０の連結プレート１３７を、シリンダ１３５、１３６によって固定側電極１３２側に下降させて下降位置Ｈ２に位置決めし、連結プレート１３７の電極挿入部１３８ａに、加圧力検出工具４０を突出部６０から挿入する。そして、受けプレート５１の突出部形成面５２の当接範囲Ｒ２に連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄを当接させるとともに、第１加圧力センサ取付面６２に設けられた第１加圧力センサ７０を固定側電極１３２に当接させる。この状態で、可動側電極１３３を下降させて受けプレート５１の第２加圧力センサ取付面５３に設けられた第２加圧力センサ７１に当接させる。
【００５６】
これにより、図７で示すように、連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄが受けプレート５１の当接範囲Ｒ２に当接し、制御加圧部１３８ｄ及び固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって加圧力検出部５０が挟持加圧される。そうすると、固定側電極１３２によって第１加圧力センサ７０が押圧されてこの押圧に対応した起電力が第１加圧力センサ７０に発生し、可動側電極１３３によって第２加圧力センサ７１が押圧されてこの押圧に対応した起電力が第２加圧力センサ７１に発生する。これらの起電力が配線７２を介して図示しない計測装置に印加され、計測装置において、印加起電力に対応した加圧力ＦＬ及びＦＵがそれぞれ計測される。制御加圧手段１３４に設けられた連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄによる制御加圧力は、受けプレート５１の突出部形成面５２に付与されることから、加圧力ＦＬ及びＦＵの検出に影響を及ぼすことはない。
【００５７】
上記構成を有する加圧力検出工具４０によると、突出部形成面５２に対して小径に設定された突出部６０の突出範囲Ｐの外周に沿った環状の当接範囲Ｒ２が形成されることから、第１加圧力センサ取付面５２に設けられる第１加圧力センサ７０及び第２加圧力センサ取付面５３に設けられる第２加圧力センサ７１が比較的大径に形成されている場合であっても、制御加圧部１３８ｄが受けプレート５１によって阻害されることなく当接範囲Ｒ２に当接する。この当接状態で、固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって受けプレート５１及び突出部６０を介在して第１加圧力センサ７０及び第２加圧力センサ７１が挟持加圧され、当接範囲Ｒ２に当接する制御加圧部１３８ｄによる制御加圧力に影響を受けずに、固定側電極１３２に対向する第１加圧力センサ７０、可動側電極１３３に対向する第２加圧力センサ７１がそれぞれ押圧され、この押圧に対応して発生した起電力に基づいて、固定側電極１３２及び可動側電極１３３による加圧力ＦＬ及びＦＵを適切に検出することができる。
【００５８】
（第３実施の形態）
次に、本発明の第３実施の形態について、図８及び図９に基づいて説明する。なお、図８及び図９において、図１〜７及び図１２と同様の構成には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
図８（ａ）は、本実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ矢視図、図８（ｃ）は受けプレートの概略を説明する図、図９は、加圧力検出工具によって、スポット溶接装置の加圧力を検出する場合の概略を模式的に説明する図である。
【００６０】
図８で示すように、加圧力検出工具８０は、把持部１１、軸部１２及び軸部１２に設けられた加圧力検出部９０を主要構成として備える。
【００６１】
加圧力検出部９０は、受けプレート９１及び受けプレート９１に設けられた加圧力センサ３０を主要構成として備える。受けプレート９１は、平面視略円状の第１面となる加圧力センサ取付面９２、加圧力センサ取付面９２と対向する第２面となる電極当接面９３、加圧力センサ取付面９２と電極当接面９３とを連続する側面９４を有して円盤状に形成される。側面９４には、軸部１２の先端１２ｂが結合される結合孔９４ａが形成され、この結合孔９４ａと同径で受けプレート９１の内径方向まで連続するとともに内径方向略中央部分から加圧力センサ取付面９２側に折曲して加圧力センサ取付面９２に開口する加圧力センサ取付面開口９２ａまで貫通する貫通孔９５が形成される。
【００６２】
加圧力センサ３０の配線３２は、第１実施の形態及び第２実施の形態と同様、加圧力センサ取付面開口９２ａから挿入されて軸部１２を介して把持部１１内に挿入されて把持部１１の配線孔１１ｄから抜け出る。この状態で受けプレート９１が軸部１２に固定され、軸部１２が把持部１１の同軸上に固定され、更に、受けプレート９１の加圧力センサ取付面９２及び電極当接面９３に対して小径の加圧力センサ３０が、加圧力センサ取付面９２の内径方向略中央部分に加圧力センサ取付面９２及に対して小径に設定された取付範囲Ｑに固着される。そして、加圧力センサ取付面９２に設定された取付範囲Ｑの外周に沿った環状の当接範囲Ｒ３が形成され、電極当接面９３における加圧力センサ取付面９２の当接範囲Ｒ３の相当箇所にも当接範囲Ｒ３が同様に形成される。これにより、加圧力検出工具８０が構成される。
【００６３】
次に、加圧力検出工具８０によって、スポット溶接装置１３０における固定側電極１３２及び可動側電極１３３による加圧力を検出する場合について、図９に基づいて説明する。
【００６４】
まず、第１実施の形態の図３で示した場合と同様に、スポット溶接装置１３０の連結プレート１３７を、シリンダ１３５、１３６によって固定側電極１３２側に下降させて下降位置Ｈ１に位置決めし、加圧力検出工具８０を、連結プレート１３７の上方であって固定側電極１３２と可動側電極１３３との間に挿入する。そして、図９（ａ）で示すように、加圧力センサ取付面９２に設けられた加圧力センサ３０を固定側電極１３２に対向させて当接させるとともに、受けプレート９１の加圧力センサ取付面９２の当接範囲Ｒ３に連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄを当接させる。この状態で、可動側電極１３３を下降させて電極当接面９３の内径方向略中央部分に当接させる。
【００６５】
これにより、制御加圧部１３８ｄ及び固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって加圧力検出部９０が挟持加圧される。そうすると、固定側電極１３２によって加圧力センサ３０が押圧されて、この押圧に対応した起電力が加圧力センサ３０に発生する。この起電力が配線３２を介して図示しない計測装置に印加され、計測装置において、印加起電力に対応した加圧力ＦＬが計測される。制御加圧手段１３４に設けられた連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄによる制御加圧力は、受けプレート９１の加圧力センサ取付面９２に付与されることから、加圧力ＦＬの検出に影響を及ぼすことはない。
【００６６】
一方、可動側電極１３３の加圧力ＦＵを検出する場合は、固定側電極１３２の加圧力ＦＬを検出する場合と同様、連結プレート１３７を下降位置Ｈ１に位置決めし、加圧力検出工具８０を、連結プレート１３７の上方であって固定側電極１３２と可動側電極１３３との間に挿入して、図９（ｂ）で示すように、加圧力センサ取付面９２に設けられた加圧力センサ３０を可動側電極１３３に対向させて、電極当接面９３の内径方向略中央部分を固定側電極１３２に当接させるとともに受けプレート９１の電極当接面９３の当接範囲Ｒ３に連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄを当接させる。この状態で、可動側電極１３３を下降させて加圧力センサ３０に当接させる。
【００６７】
これにより、制御加圧部１３８ｄ及び固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって加圧力検出部９０が挟持加圧される。そうすると、可動側電極１３３によって加圧力センサ３０が押圧されて、この押圧に対応した起電力が加圧力センサ３０に発生する。この起電力が配線３２を介して図示しない計測装置に印加され、計測装置において、印加起電力に対応した加圧力ＦＵが計測される。制御加圧手段１３４に設けられた連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄによる制御加圧力は、受けプレート９１の電極当接面９３に付与されることから、加圧力ＦＵの検出に影響を及ぼすことはない。
【００６８】
上記構成を有する加圧力検出工具８０によると、固定側電極１３２による加圧力ＦＬと可動側電極１３３による加圧力ＦＵとを個別に検出することができることから、第１実施の形態及び第２実施の形態の加圧力検出工具に対して、簡易な構成で適切に加圧力ＦＬ及びＦＵを適切に検出することができる。
【００６９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記第１実施の形態では、スポット溶接装置１３０の連結プレート１３７を下降位置Ｈ１に位置決めして連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄが受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面２２の当接範囲Ｒ１に当接する場合を説明したが、例えば、図３において示すように、連結プレート１３７を上昇位置Ｈ３に位置決めし、連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｃが受けプレート２１の第２加圧力センサ取付面２３の当接範囲Ｒ１に当接するようにして加圧力ＦＬ及びＦＵを検出してもよい。
【００７０】
上記各実施の形態では、第１溶接電極が固定側電極１３２、第２溶接電極が可動側電極１３３である場合を説明したが、第１溶接電極が可動側電極１３３、第２溶接電極が固定側電極１３２であってもよい。
【００７１】
上記各実施の形態では、加圧力ＦＬ及びＦＵが計測装置で測定される場合を説明したが、例えば、把持部１１に計測装置及び表示部を内蔵して、加圧力ＦＬ及びＦＵを計測、表示するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０、４０、８０ 加圧力検出工具
１１ 把持部
１２ 軸部
２０、５０、９０ 加圧力検出部
２１、５１、９１ 受けプレート（ベース部）
２２ 第１加圧力センサ取付面（第１面）
２３ 第２加圧力センサ取付面（第２面）
２４ 側面
３０、７０ 第１加圧力センサ
３１、７１ 第２加圧力センサ
５２ 突出部形成面（第１面）
５３ 第２加圧力センサ取付面（第２面）
６０ 突出部
６１ 側面
６２ 第１加圧力センサ取付面（突出部面）
９２ 加圧力センサ取付面（第１面）
９３ 電極当接面（第２面）
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 当接範囲
Ｏ１、Ｏ２、Ｑ 取付範囲
Ｐ 突出範囲
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧力検出工具、特に、スポット溶接装置用の溶接電極による加圧力を検出する加圧力検出工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、重ね合わせられた鋼板等の板材の接合には、一対の溶接電極間で挟み加圧力を与えながら、両溶接電極間に大電流を一定時間通電し、接合部をほぼ溶融温度まで上げてナゲットを形成するスポット溶接が広く行われている。
【０００３】
ここで、図１０で示すように、剛性の低い薄板１０１、薄板１０１より厚く剛性が高い第１厚板１０２、第２厚板１０３の３枚を重ね合わせた被溶接部材１００をスポット溶接する場合には、薄板１０１と第１厚板１０２との間、及び第１厚板１０２と第２厚板１０３との間が間隙なく密着した状態で、可動側電極１２１と固定側電極１２２とによって被溶接部材１００を挟んで通電する。
【０００４】
しかし、可動側電極１２１と固定側電極１２２とによって被溶接部材１００を挟んで加圧すると、剛性の低い薄板１０１と第１厚板１０２とが上方に撓んで、薄板１０１と第１厚板１０２との間及び第１厚板１０２と第２厚板１０３との間に間隙が生じる。この状態でスポット溶接を行うと、各板間における溶け込み量にバラツキが発生して溶接強度が不安定となる。その結果、溶接品質にバラツキが発生して各板の剥離が発生することが懸念される。
【０００５】
このような対策として、特許文献１に開示されるスポット溶接方法がある。特許文献１のスポット溶接方法に用いられるスポット溶接装置１１０は、図１１で示すように、可動側電極１１１及び固定側電極１１２を備え、溶接ロボット１２０の手首部１２１に搭載される。溶接ロボット１２０は、クランパ１２２によって支持された、薄板１０１、第１厚板１０２及び第２厚板１０３が重ね合わせられた被溶接部材１００の各打点位置にスポット溶接装置１１０を移動し、被溶接部材１００のスポット溶接を行う。
【０００６】
このとき、図示しないコントローラに予め記憶されているティーチングデータに従って、スポット溶接装置１１０を上動させて、薄板１０１側に当接する可動側電極１１０の加圧力ＦＵを、第２厚板１０３に当接する固定側電極１１１の加圧力ＦＬよりも小さくする（ＦＵ＜ＦＬ）。
【０００７】
これにより、薄板１０１と第１厚板１０２との間の接触抵抗が大きくなると共に第１厚板１０１と第２厚板１０３との間の接触抵抗が小さくなり、可動側電極１１０と固定側電極１１１との間に通電したときに、薄板１０１と第１厚板１０２との接合部における発熱量を増加させることができ、薄板１０１と第１厚板１０２の溶接強度を高めることができる。
【０００８】
しかし、クランパ１２２によって保持された被溶接部材１００を可動側電極１１１と固定側電極１１２とによって挟持加圧した状態で、スポット溶接装置１１０を上動させて固定側電極１１２の加圧力ＦＬより可動側電極１１１による加圧力ＦＵを小さくするには、被溶接部材１００を保持するクランパ１２２に大きな負荷が要求される。一方、クランパ１２２による被溶接部材１００のクランプ位置と溶接打点位置とが離間した状態では、被溶接部材１００が撓み変形して固定側電極１１２による加圧力ＦＬと可動側電極１１１とによる加圧力ＦＵにバラツキが生じて、安定した薄板１０１と第１厚板１０２との間の接触抵抗及び第１厚板１０２と第２厚板１０３との間の接触抵抗の確保が困難であり、被溶接部材１００の接合部における電流密度にバラツキが生じて、スポット溶接の品質低下が懸念される。
【０００９】
そこで、本発明者らは、重ね合わせられた鋼板等の被溶接部材をスポット溶接する場合に、均一で安定した溶接品質が得られるスポット溶接方法及びスポット溶接装置を提案した。このスポット溶接方法及びスポット溶接装置の概略を、図１２及び図１３を用いて説明する。
【００１０】
スポット溶接方法に用いるスポット溶接装置１３０は、溶接ロボットの手首部に取り付けられる図示しない基部を備え、この基部に、下方に延在するＣ形ヨーク１３１が取り付けられている。Ｃ形ヨーク１３１の下端先端には、第２厚板１０３に当接する固定側電極１３２が設けられている。この固定側電極１３２と対向して固定側電極１３２の軸心に沿って進退移動可能に形成されて薄板１０１に当接する可動側電極１３３が、基部に取り付けられている。
【００１１】
一方、基部には、固定側電極１３２と可動側電極１３３との間で移動可能に形成された制御加圧手段１３４が設けられている。制御加圧手段１３４は、シリンダ１３５、１３６、シリンダ１３５、１３６の先端から突出するシリンダロッド１３５ａ、１３６ａ、シリンダロッド１３５ａ、１３６ａ間に架設される連結プレート１３７を備える。
【００１２】
連結プレート１３７は、シリンダロッド１３５ａ、１３６ａ間においてＣ形ヨーク１３１から離間する方向に延在する帯状の被溶接部材押さえ１３８が設けられ、被溶接部材押さえ１３８の先端部には固定側電極１３２、可動側電極１３３が挿入可能な凹状に切り欠き形成された電極挿入部１３８ａが形成される。電極挿入部１３８ａの両側からは、一対の規制部１３８ｂが突出して形成され、各規制部１３８ｂの下面に電極挿入部１３８ａに沿って突出する半円孤状の制御加圧部１３８ｃ、規制部１３８ｂの上面に電極挿入部１３８ａに沿って突出する半円孤状の制御加圧部１３８ｄが、可動側電極１３３の軸心に隣接するようにそれぞれ設けられる。
【００１３】
これにより、図１３で示すように、固定側電極１３２と可動側電極１３３及び可動側電極１３３側に移動して可動側電極１３３に隣接する制御加圧手段１３４の制御加圧部１３８ｃとによって被溶接部材１００が挟持加圧される。制御加圧部１３８ｃによって薄板１０１に付与される制御加圧力Ｆαによって、薄板１０１側の可動側電極１３３による加圧力が第２厚板１０３側の固定側電極１３２による加圧力より小さくなる（ＦＵ＜ＦＬ）。この状態で、固定側電極１３２と可動側電極１３３との間に通電すると、薄板１０１と第１厚板１０２の接合部の電流密度が相対的に高くなり、薄板１０１から第２厚板１０３に亘って溶け込み量に偏りのない良好なナゲットが形成され、被溶接部材１００に対する溶接品質が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−２５１４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明者らが提案したスポット溶接装置１３０によれば、固定側電極１３２と可動側電極１３３及び制御加圧手段１３４の制御加圧部１３８ｃとによって被溶接部材１００を挟持して加圧することから、高い溶接品質をもって被溶接部材の溶接を行うことができる。かかる向上された溶接品質の維持を図るためには、固定側電極１３２及び可動側電極１３３による被溶接部材１００への加圧力を定期的に検出して確認することが要求される。
【００１６】
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、固定側電極及び可動側電極による被溶接部材の加圧力を容易にかつ確実に検出することのできる加圧力検出工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明による加圧力検出工具は、複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接する当接範囲を有するベース部と、該ベース部の前記当接範囲側に設けられて前記第１溶接電極の加圧力を検出する第１加圧力センサと、該第１加圧力センサに対して前記ベース部を介在して該ベース部に設けられて前記第２溶接電極の加圧力を検出する第２加圧力センサと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明によると、第１溶接電極と第２溶接電極の加圧力を検出する際に、第１溶接電極及び第１溶接電極に隣接する制御加圧部と第１溶接電極に対向する第２溶接電極との間に加圧力検出工具を挿入する。このとき、第１溶接電極に隣接する制御加圧部をベース部の当接範囲に当接させ、第１溶接電極で第１溶接電極に対向する第１加圧力センサを押圧させる。一方、第２溶接電極で第２溶接電極に対向する第２加圧力センサを押圧させる。
【００１９】
これにより、第１溶接電極及び制御加圧部と第２溶接電極とによって、ベース部を介在して第１加圧力センサ及び第２加圧力センサが挟持加圧され、当接範囲に当接する制御加圧部の制御加圧力に影響を受けずに第１加圧力センサによって第１溶接電極の加圧力が検出され、第２加圧力センサによって第２溶接電極の加圧力が検出される。従って、それぞれの加圧力を適切かつ容易に高精度に検出することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明による加圧力検出工具は、請求項１に記載の加圧力検出工具において、前記ベース部は、平面視略円状の第１面及び該第１面と対向する第２面を有する円盤状に形成され、前記第１加圧力センサは、前記第１面に対して小径の円盤状に形成されて前記第１面の内径方向中央部分に前記第１面に対して小径に設定された取付範囲に設けられ、前記当接範囲は、前記第１面の取付範囲の外周に沿って前記第１面に環状に形成された、ことを特徴とする。
【００２１】
この発明によると、第１面に設定された第１加圧力センサの取付範囲の外周に沿って、第１面に環状の当接範囲が形成される。従って、円盤状のベース部及びこれに対して小径の円盤状の第１加圧力センサを用いる簡易な構成によって、制御加圧部をベース部に当接させる当接範囲を形成することができることから、スポット溶接装置の加圧力を適切に検出することができる加圧力検出工具を容易に構成することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明による加圧力検出工具は、複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、平面視略円状の第１面及び該第１面と対向する第２面を有する円盤状に形成された受けプレートと、該受けプレートの第１面の内径方向中央部分に前記第１面に対して小径に設定された突出範囲から軸方向に突出する円柱状であって前記第１面と対向する突出部面を端部に有する突出部と、該突出部の前記突出範囲の外周に沿って前記第１面に環状に形成されて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接する当接範囲と、前記突出部面に設けられて前記第１溶接電極の加圧力を検出する第１加圧力センサと、前記第２面に設けられて前記第２溶接電極の加圧力を検出する第２加圧力センサと、を備えることを特徴とする。
【００２３】
この発明によると、第１面に対して小径に設定された突出部の突出範囲の外周に沿った環状の当接範囲が形成される。従って、突出部面に設けられる第１加圧力センサ及び第２面に設けられる第２加圧力センサが比較的大径に形成されている場合であっても、制御加圧部が第１溶接電極側から受けプレートの当接範囲に当接する。この制御加圧部の当接状態で第１溶接電極と第２溶接電極とによって受けプレート及び突出部を介在して第１加圧力センサ及び第２加圧力センサが挟持加圧され、当接範囲に当接する制御加圧部の制御加圧力に影響を受けずに第１加圧力センサによって第１溶接電極の加圧力が検出され、第２加圧力センサによって第２溶接電極の加圧力が検出される。従って、それぞれの加圧力を適切かつ容易に高精度に検出することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明による加圧力検出工具は、複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、第１面及び該第１面と対向する第２面を有して前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接可能に形成された受けプレートと、該受けプレートの前記第１面に設けられた加圧力センサと、を備え、該加圧力センサを第１溶接電極に対向させて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部を前記受けプレートの第１面に当接させかつ前記第１溶接電極で前記加圧力センサを押圧させるとともに前記第２溶接電極を前記受けプレートの第２面に当接させて前記加圧力センサが挟持加圧されて前記第１溶接電極の加圧力が検出され、前記加圧力センサを前記第２溶接電極に対向させて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部を前記受けプレートの第２面に当接させかつ前記第１溶接電極を前記受けプレートの第２面に当接させるとともに前記第２溶接電極で前記加圧力センサを押圧させて該加圧力センサが挟持加圧されて前記第２溶接電極の加圧力が検出される、ことを特徴とする。
【００２５】
この発明によると、第１溶接電極と第２溶接電極の加圧力を検出する際に、第１溶接電極及び第１溶接電極に隣接する制御加圧部と第１溶接電極と対向する第２溶接電極との間に加圧力検出工具を挿入する。
【００２６】
加圧力センサを第１溶接電極に対向させて制御加圧部を第１溶接電極側から受けプレートに当接させ、第１溶接電極で第１溶接電極に対向する第１加圧力センサを押圧させるとともに、第２溶接電極を受けプレートに当接させる。これにより、第１溶接電極及び制御加圧部と第２溶接電極とによって、受けプレートを介在して加圧力センサが挟持加圧され、受けプレートに当接する制御加圧部の制御加圧力に影響を受けずに加圧力センサによって第１溶接電極の加圧力が検出される。
【００２７】
一方、加圧力センサを第２溶接電極に対向させて制御加圧部を第１溶接電極側から受けプレートに当接させ、第２溶接電極で第２溶接電極に対向する加圧力センサを押圧させるとともに、第１溶接電極を受けプレートに当接させる。これにより、第１溶接電極及び制御加圧部と第２溶接電極とによって、受けプレートを介在して加圧力センサが挟持加圧され、受けプレートに当接する制御加圧部の制御加圧力に影響を受けずに加圧力センサによって第２溶接電極の加圧力が検出される。
【００２８】
従って、第１溶接電極による加圧力と第２溶接電極による加圧力とを個別に検出することができることから、単独の加圧力センサを設ける簡易な構成によって、それぞれの溶接電極の加圧力を適切に検出することができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明による加圧力検出工具は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の加圧力検出工具であって、前記加圧力センサ、第１加圧力センサ及び第２加圧力センサは、圧電素子で形成されたことを特徴とする。この発明によると、加圧力センサ、第１加圧力センサ及び第２加圧力センサを既存の圧電素子で構成できることから、簡易な構成で汎用性の高い加圧力検出工具を得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によると、第１溶接電極及び制御加圧部と第２溶接電極とによって、ベース部を介在して第１加圧力センサ及び第２加圧力センサが挟持加圧され、当接範囲に当接する制御加圧部の制御加圧力に影響を受けずに第１加圧力センサによって第１溶接電極の加圧力が検出され、第２加圧力センサによって第２溶接電極の加圧力が検出される。従って、それぞれの加圧力を適切かつ容易に高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）は、第１実施の形態に係る加圧力測定工具の概略を説明する図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図２】同じく、本実施の形態に係る加圧力検出工具の分解斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る加圧力検出工具によって、スポット溶接装置の加圧力を検出する概略を説明する図である。
【図４】同じく、加圧力検出工具によって、スポット溶接装置における固定側電極及び可動側電極による加圧力を検出する概略を模式的に説明する図である。
【図５】（ａ）は、第２実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図において加圧力センサを省略した状態を説明する図である。
【図６】同じく、本実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図である。
【図７】本実施の形態に係る加圧力検出工具によって、スポット溶接装置の加圧力を検出する概略を模式的に説明する図である。
【図８】（ａ）は、第３実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図、（ｃ）は受けプレートの概略を説明する図である。
【図９】本実施の形態に係る加圧力検出工具によって、スポット溶接装置の加圧力を検出する概略を模式的に説明する図である。
【図１０】従来のスポット溶接方法の概略を説明する図である。
【図１１】同じく、従来のスポット溶接装置の概略を説明する図である。
【図１２】本発明者らが提案したスポット溶接装置の概略を説明する図である。
【図１３】本発明者らが提案したスポット溶接装置による加圧力の作用について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第１実施の形態）
次に、本発明の第１実施の形態について、図１〜４に基づいて説明する。なお、図１〜図４において、図１２と同様の構成には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
図１（ａ）は、本実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ矢視図、図２は、加圧力検出工具の分解斜視図である。図示のように、加圧力検出工具１０は、把持部１１、軸部１２及び軸部１２に設けられた加圧力検出部２０を主要構成として備える。
【００３４】
把持部１１は、一端１１ａ及び他端１１ｂを有する円筒状であって、プラスチック樹脂で形成される。この把持部１１の一端１１ａ側には、軸部１２が挿入される挿入孔１１ｃが形成され、この挿入孔１１ｃと同径で一端１１ａから他端１１ｂに亘って把持部１１の軸方向に沿って貫通して他端１１ｂ側に形成された配線孔１１ｄに連続する貫通孔１１ｅが形成される。
【００３５】
軸部１２は、基端１２ａ及び先端１２ｂを有する中空パイプ状であって、剛性の高い金属材料で形成される。この軸部１２は、基端１２ａ側が把持部１１の挿入孔１１ｃに挿入される。一方、軸部１２の先端１２ｂ側には、加圧力検出部２０が形成される。
【００３６】
加圧力検出部２０は、ベース部となる受けプレート２１及び受けプレート２１に設けられた第１加圧力センサ３０、第２加圧力センサ３１を主要構成として備える。受けプレート２１は、平面視略円状の第１面となる第１加圧力センサ取付面２２、第１加圧力センサ取付面２２と対向する第２面となる第２加圧力センサ取付面２３、第１加圧力センサ取付面２２と第２加圧力センサ取付面２３とを連続する側面２４を有して円盤状に形成される。側面２４には、軸部１２の先端１２ｂが結合される結合孔２４ａが形成され、この結合孔２４ａと同径で受けプレート２１の内径方向まで連続するとともに内径方向略中央部分から第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３側にそれぞれ分岐して第１加圧力センサ取付面２２に開口する第１加圧力センサ取付面開口２２ａ及び第２加圧力センサ取付面２３に開口する第２加圧力センサ取付面開口２３ａまで貫通する貫通孔２５が形成される。
【００３７】
第１加圧力センサ３０及び第２加圧力センサ３１は、受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３に対して小径の円盤状であって、公知の圧電素子によって形成される。第１加圧力センサ３０及び第２加圧力センサ３１にはそれぞれ、配線３２が設けられている。
【００３８】
それぞれの配線３２は、受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面開口２２ａ及び第２加圧力センサ取付面開口２３ａに挿入されて貫通孔２５内を通過して、受けプレート２１の側面２４に形成された結合孔２４ａから抜け出る。結合孔２４ａから抜け出た配線３２は、中空パイプ状に形成された軸部１２の先端１２ｂ側から中空部分に挿入されて軸部１２の基端１２ａ側から抜け出る。この状態で、軸部１２が、その先端１２ｂ側から受けプレート２１の結合孔２４ａに押し込み挿入された後に該部が溶接されて、受けプレート２１が軸部１２に固定される。
【００３９】
一方、軸部１２の基端１２ａから抜け出た配線３２は、把持部１１の一端１１ａ側に形成された挿入孔１１ｃから挿入されて、把持部１１の他端１１ｂに形成された配線孔１１ｄから抜け出る。
【００４０】
この状態で、軸部１２が、その基端１２ｂ側から把持部１１の挿入孔１１ｃに押し込み挿入されて、軸部１２が把持部１１の同軸上に固定される。配線孔１１ｄから抜け出た配線３２は、図示しない計測装置に接続される。
【００４１】
更に、受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３に対して小径の第１加圧力センサ３０及び第２加圧力センサ３１がそれぞれ、第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３の内径方向略中央部分に第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３に対してそれぞれ小径に設定された取付範囲Ｏ１及びＯ２にそれぞれ固着される。そして、第１加圧力センサ取付面２２及び第２加圧力センサ取付面２３に設定された取付範囲Ｏ１及びＯ２の外周に沿った環状の当接範囲Ｒ１が形成される。これにより、加圧力検出工具１０が構成される。
【００４２】
次に、加圧力検出工具１０によって、スポット溶接装置１３０の加圧力を検出する場合について、図３及び図４を用いて説明する。なお、第１溶接電極が固定側電極１３２に相当し、第２溶接電極が可動側電極１３３に相当する。
【００４３】
図３で示すように、スポット溶接装置１３０の連結プレート１３７を、シリンダ１３５、１３６によって固定側電極１３２側に下降させて下降位置Ｈ１に位置決めし、加圧力検出工具１０を、連結プレート１３７の上方であって固定側電極１３２と可動側電極１３３との間に挿入する。そして、受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面２２の当接範囲Ｒ１に連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄを当接させるとともに、第１加圧力センサ取付面２２に設けられた第１加圧力センサ３０を固定側電極１３２に当接させる。この状態で、可動側電極１３３を下降させて第２加圧力センサ取付面２３に設けられた第２加圧力センサ３１に当接させる。
【００４４】
これにより、図４で示すように、連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄが受けプレート２１の当接範囲Ｒ１に当接し、制御加圧部１３８ｄ及び固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって加圧力検出部２０が挟持加圧される。そうすると、固定側電極１３２によって第１加圧力センサ３０が押圧されてこの押圧に対応した起電力が第１加圧力センサ３０に発生し、可動側電極１３３によって第２加圧力センサ３１が押圧されてこの押圧に対応した起電力が第２加圧力センサ３１に発生する。これらの起電力が配線３２を介して図示しない計測装置に印加され、計測装置において、印加起電力に対応した加圧力ＦＬ及びＦＵがそれぞれ計測される。制御加圧手段１３４に設けられた被溶接部材押さえ１３８の制御加圧部１３８ｄによる制御加圧力は、受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面２２の当接範囲Ｒ１に付与されることから、加圧力ＦＬ及びＦＵの検出に影響を及ぼすことはない。
【００４５】
上記構成を有する加圧力検出工具１０によると、制御加圧手段１３４の連結プレート１３７における制御加圧部１３８ｄが受けプレート２１の当接範囲Ｒ１に当接し、制御加圧部１３８ｄ及び固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって受けプレート２１を介在して第１加圧力センサ３０及び第２加圧力センサ３１が挟持加圧されることから、この加圧に対応して発生した起電力に基づいて、加圧力ＦＬ及びＦＵを適切かつ容易に高精度に検出することができる。
【００４６】
従って、固定側電極１３２及び可動側電極１３３による加圧力ＦＬ及びＦＵを計測装置によって適切に計測することができることから、固定側電極１３２と可動側電極１３３の加圧力を適正に調整でき、溶接品質の向上に資する。
【００４７】
（第２実施の形態）
次に、本発明の第２実施の形態について、図５〜図７に基づいて説明する。なお、図５〜図７において、図１〜４及び図１２と同様の構成には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４８】
図５（ａ）は、本実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ矢視図において加圧力センサを省略した状態を説明する図、図６は、加圧力検出工具の分解斜視図、図７は、加圧力検出工具によって、スポット溶接装置の加圧力を検出する場合の概略を模式的に説明する図である。図５及び図６で示すように、加圧力検出工具４０は、把持部１１、軸部１２及び軸部１２に設けられた加圧力検出部５０を主要構成として備える。
【００４９】
加圧力検出部５０は、受けプレート５１及び受けプレート５１から連続して形成された突出部６０、第１加圧力センサ７０、第２加圧力センサ７１を主要構成として備える。受けプレート５１は、平面視略円状の第１面となる突出部形成面５２、突出部形成面５２と対向する第２面となる第２加圧力センサ取付面５３、突出部形成面５２と第２加圧力センサ取付面５３とを連続する側面５４を有して円盤状に形成される。
【００５０】
突出部形成面５２には、突出部形成面５２の内径方向略中央部分に突出部形成面５２に対して小径に設定された突出範囲Ｐから突出する突出部６０が形成される。突出部６０は、突出部形成面５２から連続して突出部形成面５２の軸方向に突出して形成された側面６１、側面６１から連続するとともに受けプレート５１の突出部形成面５２と対向する突出部面となる平面視略円状の第１加圧力センサ取付面６２を端部に有して形成される。これにより、突出部形成面５２に、突出範囲Ｐの外周に沿った環状の当接範囲Ｒ２が形成される。
【００５１】
一方、受けプレート５１の側面５４には、軸部１２の先端１２ｂが結合される結合孔５４ａが形成され、この結合孔５４ａと同径で受けプレート５１の内径方向まで連続するとともに内径方向略中央部分から第２加圧力センサ取付面５３及び第１加圧力センサ取付面６２側にそれぞれ分岐して第２加圧力センサ取付面５３に開口する第２加圧力センサ取付面開口５３ａ及び第１加圧力センサ取付面６２に開口する第１加圧力センサ取付面開口６２ａまで貫通する貫通孔５５が形成される。
【００５２】
第１加圧力センサ７０及び第２加圧力センサ７１は、受けプレート５１の突出部形成面５２及び第２加圧力センサ取付面５３とほぼ同径の円盤状であって、公知の圧電素子によって形成される。第１加圧力センサ７０及び第２加圧力センサ７１にはそれぞれ、配線７２が設けられている。
【００５３】
それぞれの配線７２は、受けプレート５１の第２加圧力センサ取付面開口５３ａ及び第１加圧力センサ取付面開口６２ａから挿入されて受けプレート５１の側面５４に形成された結合孔５４ａから抜け出し、第１実施の形態と同様に、軸部１２を介して把持部１１内に挿入されて把持部１１の配線孔１１ｄから抜け出る。この状態で受けプレート５１が軸部１２に固定され、軸部１２が把持部１１の同軸状に固定され、更に、第１加圧力センサ７０が突出部６０の第１加圧力センサ取付面６２に固着され、第２加圧力センサ７１が受けプレート５１の第２加圧力センサ取付面５３に固着される。これにより、加圧力検出工具４０が構成される。
【００５４】
次に、加圧力検出工具４０によって、スポット溶接装置１３０における固定側電極１３２及び可動側電極１３３による加圧力を検出する場合について説明する。
【００５５】
まず、図３で示すように、スポット溶接装置１３０の連結プレート１３７を、シリンダ１３５、１３６によって固定側電極１３２側に下降させて下降位置Ｈ２に位置決めし、連結プレート１３７の電極挿入部１３８ａに、加圧力検出工具４０を突出部６０から挿入する。そして、受けプレート５１の突出部形成面５２の当接範囲Ｒ２に連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄを当接させるとともに、第１加圧力センサ取付面６２に設けられた第１加圧力センサ７０を固定側電極１３２に当接させる。この状態で、可動側電極１３３を下降させて受けプレート５１の第２加圧力センサ取付面５３に設けられた第２加圧力センサ７１に当接させる。
【００５６】
これにより、図７で示すように、連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄが受けプレート５１の当接範囲Ｒ２に当接し、制御加圧部１３８ｄ及び固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって加圧力検出部５０が挟持加圧される。そうすると、固定側電極１３２によって第１加圧力センサ７０が押圧されてこの押圧に対応した起電力が第１加圧力センサ７０に発生し、可動側電極１３３によって第２加圧力センサ７１が押圧されてこの押圧に対応した起電力が第２加圧力センサ７１に発生する。これらの起電力が配線７２を介して図示しない計測装置に印加され、計測装置において、印加起電力に対応した加圧力ＦＬ及びＦＵがそれぞれ計測される。制御加圧手段１３４に設けられた連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄによる制御加圧力は、受けプレート５１の突出部形成面５２に付与されることから、加圧力ＦＬ及びＦＵの検出に影響を及ぼすことはない。
【００５７】
上記構成を有する加圧力検出工具４０によると、突出部形成面５２に対して小径に設定された突出部６０の突出範囲Ｐの外周に沿った環状の当接範囲Ｒ２が形成されることから、第１加圧力センサ取付面５２に設けられる第１加圧力センサ７０及び第２加圧力センサ取付面５３に設けられる第２加圧力センサ７１が比較的大径に形成されている場合であっても、制御加圧部１３８ｄが受けプレート５１によって阻害されることなく当接範囲Ｒ２に当接する。この当接状態で、固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって受けプレート５１及び突出部６０を介在して第１加圧力センサ７０及び第２加圧力センサ７１が挟持加圧され、当接範囲Ｒ２に当接する制御加圧部１３８ｄによる制御加圧力に影響を受けずに、固定側電極１３２に対向する第１加圧力センサ７０、可動側電極１３３に対向する第２加圧力センサ７１がそれぞれ押圧され、この押圧に対応して発生した起電力に基づいて、固定側電極１３２及び可動側電極１３３による加圧力ＦＬ及びＦＵを適切に検出することができる。
【００５８】
（第３実施の形態）
次に、本発明の第３実施の形態について、図８及び図９に基づいて説明する。なお、図８及び図９において、図１〜７及び図１２と同様の構成には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
図８（ａ）は、本実施の形態に係る加圧力検出工具の概略を説明する図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ矢視図、図８（ｃ）は受けプレートの概略を説明する図、図９は、加圧力検出工具によって、スポット溶接装置の加圧力を検出する場合の概略を模式的に説明する図である。
【００６０】
図８で示すように、加圧力検出工具８０は、把持部１１、軸部１２及び軸部１２に設けられた加圧力検出部９０を主要構成として備える。
【００６１】
加圧力検出部９０は、受けプレート９１及び受けプレート９１に設けられた加圧力センサ３０を主要構成として備える。受けプレート９１は、平面視略円状の第１面となる加圧力センサ取付面９２、加圧力センサ取付面９２と対向する第２面となる電極当接面９３、加圧力センサ取付面９２と電極当接面９３とを連続する側面９４を有して円盤状に形成される。側面９４には、軸部１２の先端１２ｂが結合される結合孔９４ａが形成され、この結合孔９４ａと同径で受けプレート９１の内径方向まで連続するとともに内径方向略中央部分から加圧力センサ取付面９２側に折曲して加圧力センサ取付面９２に開口する加圧力センサ取付面開口９２ａまで貫通する貫通孔９５が形成される。
【００６２】
加圧力センサ３０の配線３２は、第１実施の形態及び第２実施の形態と同様、加圧力センサ取付面開口９２ａから挿入されて軸部１２を介して把持部１１内に挿入されて把持部１１の配線孔１１ｄから抜け出る。この状態で受けプレート９１が軸部１２に固定され、軸部１２が把持部１１の同軸上に固定され、更に、受けプレート９１の加圧力センサ取付面９２及び電極当接面９３に対して小径の加圧力センサ３０が、加圧力センサ取付面９２の内径方向略中央部分に加圧力センサ取付面９２及に対して小径に設定された取付範囲Ｑに固着される。そして、加圧力センサ取付面９２に設定された取付範囲Ｑの外周に沿った環状の当接範囲Ｒ３が形成され、電極当接面９３における加圧力センサ取付面９２の当接範囲Ｒ３の相当箇所にも当接範囲Ｒ３が同様に形成される。これにより、加圧力検出工具８０が構成される。
【００６３】
次に、加圧力検出工具８０によって、スポット溶接装置１３０における固定側電極１３２及び可動側電極１３３による加圧力を検出する場合について、図９に基づいて説明する。
【００６４】
まず、第１実施の形態の図３で示した場合と同様に、スポット溶接装置１３０の連結プレート１３７を、シリンダ１３５、１３６によって固定側電極１３２側に下降させて下降位置Ｈ１に位置決めし、加圧力検出工具８０を、連結プレート１３７の上方であって固定側電極１３２と可動側電極１３３との間に挿入する。そして、図９（ａ）で示すように、加圧力センサ取付面９２に設けられた加圧力センサ３０を固定側電極１３２に対向させて当接させるとともに、受けプレート９１の加圧力センサ取付面９２の当接範囲Ｒ３に連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄを当接させる。この状態で、可動側電極１３３を下降させて電極当接面９３の内径方向略中央部分に当接させる。
【００６５】
これにより、制御加圧部１３８ｄ及び固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって加圧力検出部９０が挟持加圧される。そうすると、固定側電極１３２によって加圧力センサ３０が押圧されて、この押圧に対応した起電力が加圧力センサ３０に発生する。この起電力が配線３２を介して図示しない計測装置に印加され、計測装置において、印加起電力に対応した加圧力ＦＬが計測される。制御加圧手段１３４に設けられた連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄによる制御加圧力は、受けプレート９１の加圧力センサ取付面９２に付与されることから、加圧力ＦＬの検出に影響を及ぼすことはない。
【００６６】
一方、可動側電極１３３の加圧力ＦＵを検出する場合は、固定側電極１３２の加圧力ＦＬを検出する場合と同様、連結プレート１３７を下降位置Ｈ１に位置決めし、加圧力検出工具８０を、連結プレート１３７の上方であって固定側電極１３２と可動側電極１３３との間に挿入して、図９（ｂ）で示すように、加圧力センサ取付面９２に設けられた加圧力センサ３０を可動側電極１３３に対向させて、電極当接面９３の内径方向略中央部分を固定側電極１３２に当接させるとともに受けプレート９１の電極当接面９３の当接範囲Ｒ３に連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄを当接させる。この状態で、可動側電極１３３を下降させて加圧力センサ３０に当接させる。
【００６７】
これにより、制御加圧部１３８ｄ及び固定側電極１３２と可動側電極１３３とによって加圧力検出部９０が挟持加圧される。そうすると、可動側電極１３３によって加圧力センサ３０が押圧されて、この押圧に対応した起電力が加圧力センサ３０に発生する。この起電力が配線３２を介して図示しない計測装置に印加され、計測装置において、印加起電力に対応した加圧力ＦＵが計測される。制御加圧手段１３４に設けられた連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄによる制御加圧力は、受けプレート９１の電極当接面９３に付与されることから、加圧力ＦＵの検出に影響を及ぼすことはない。
【００６８】
上記構成を有する加圧力検出工具８０によると、固定側電極１３２による加圧力ＦＬと可動側電極１３３による加圧力ＦＵとを個別に検出することができることから、第１実施の形態及び第２実施の形態の加圧力検出工具に対して、簡易な構成で適切に加圧力ＦＬ及びＦＵを適切に検出することができる。
【００６９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記第１実施の形態では、スポット溶接装置１３０の連結プレート１３７を下降位置Ｈ１に位置決めして連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｄが受けプレート２１の第１加圧力センサ取付面２２の当接範囲Ｒ１に当接する場合を説明したが、例えば、図３において示すように、連結プレート１３７を上昇位置Ｈ３に位置決めし、連結プレート１３７の制御加圧部１３８ｃが受けプレート２１の第２加圧力センサ取付面２３の当接範囲Ｒ１に当接するようにして加圧力ＦＬ及びＦＵを検出してもよい。
【００７０】
上記各実施の形態では、第１溶接電極が固定側電極１３２、第２溶接電極が可動側電極１３３である場合を説明したが、第１溶接電極が可動側電極１３３、第２溶接電極が固定側電極１３２であってもよい。
【００７１】
上記各実施の形態では、加圧力ＦＬ及びＦＵが計測装置で測定される場合を説明したが、例えば、把持部１１に計測装置及び表示部を内蔵して、加圧力ＦＬ及びＦＵを計測、表示するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０、４０、８０ 加圧力検出工具
１１ 把持部
１２ 軸部
２０、５０、９０ 加圧力検出部
２１、５１、９１ 受けプレート（ベース部）
２２ 第１加圧力センサ取付面（第１面）
２３ 第２加圧力センサ取付面（第２面）
２４ 側面
３０、７０ 第１加圧力センサ
３１、７１ 第２加圧力センサ
５２ 突出部形成面（第１面）
５３ 第２加圧力センサ取付面（第２面）
６０ 突出部
６１ 側面
６２ 第１加圧力センサ取付面（突出部面）
９２ 加圧力センサ取付面（第１面）
９３ 電極当接面（第２面）
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 当接範囲
Ｏ１、Ｏ２、Ｑ 取付範囲
Ｐ 突出範囲
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、
前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接する当接範囲を有するベース部と、
該ベース部の前記当接範囲側に設けられて前記第１溶接電極の加圧力を検出する第１加圧力センサと、
該第１加圧力センサに対して前記ベース部を介在して該ベース部に設けられて前記第２溶接電極の加圧力を検出する第２加圧力センサと、
を備えることを特徴とする加圧力検出工具。
【請求項２】
前記ベース部は、
平面視略円状の第１面及び該第１面と対向する第２面を有する円盤状に形成され、
前記第１加圧力センサは、
前記第１面に対して小径の円盤状に形成されて前記第１面の内径方向中央部分に前記第１面に対して小径に設定された取付範囲に設けられ、
前記当接範囲は、
前記第１面の取付範囲の外周に沿って前記第１面に環状に形成された、
ことを特徴とする請求項１に記載の加圧力検出工具。
【請求項３】
複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、
平面視略円状の第１面及び該第１面と対向する第２面を有する円盤状に形成された受けプレートと、
該受けプレートの第１面の内径方向中央部分に前記第１面に対して小径に設定された突出範囲から軸方向に突出する円柱状であって前記第１面と対向する突出部面を端部に有する突出部と、
該突出部の前記突出範囲の外周に沿って前記第１面に環状に形成されて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接する当接範囲と、
前記突出部面に設けられて前記第１溶接電極の加圧力を検出する第１加圧力センサと、
前記第２面に設けられて前記第２溶接電極の加圧力を検出する第２加圧力センサと、
を備えることを特徴とする加圧力検出工具。
【請求項４】
複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、
第１面及び該第１面と対向する第２面を有して前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接可能に形成された受けプレートと、
該受けプレートの前記第１面に設けられた加圧力センサと、を備え、
該加圧力センサを第１溶接電極に対向させて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部を前記受けプレートの第１面に当接させかつ前記第１溶接電極で前記加圧力センサを押圧させるとともに前記第２溶接電極を前記受けプレートの第２面に当接させて前記加圧力センサが挟持加圧されて前記第１溶接電極の加圧力が検出され、
前記加圧力センサを前記第２溶接電極に対向させて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部を前記受けプレートの第２面に当接させかつ前記第１溶接電極を前記受けプレートの第２面に当接させるとともに前記第２溶接電極で前記加圧力センサを押圧させて該加圧力センサが挟持加圧されて前記第２溶接電極の加圧力が検出される、
ことを特徴とする加圧力検出工具。
【請求項５】
前記加圧力センサ、第１加圧力センサ及び第２加圧力センサは、
圧電素子で形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の加圧力検出工具。
【請求項１】
複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、
前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接する当接範囲を有するベース部と、
該ベース部の前記当接範囲側に設けられて前記第１溶接電極の加圧力を検出する第１加圧力センサと、
該第１加圧力センサに対して前記ベース部を介在して該ベース部に設けられて前記第２溶接電極の加圧力を検出する第２加圧力センサと、
を備えることを特徴とする加圧力検出工具。
【請求項２】
前記ベース部は、
平面視略円状の第１面及び該第１面と対向する第２面を有する円盤状に形成され、
前記第１加圧力センサは、
前記第１面に対して小径の円盤状に形成されて前記第１面の内径方向中央部分に前記第１面に対して小径に設定された取付範囲に設けられ、
前記当接範囲は、
前記第１面の取付範囲の外周に沿って前記第１面に環状に形成された、
ことを特徴とする請求項１に記載の加圧力検出工具。
【請求項３】
複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、
平面視略円状の第１面及び該第１面と対向する第２面を有する円盤状に形成された受けプレートと、
該受けプレートの第１面の内径方向中央部分に前記第１面に対して小径に設定された突出範囲から軸方向に突出する円柱状であって前記第１面と対向する突出部面を端部に有する突出部と、
該突出部の前記突出範囲の外周に沿って前記第１面に環状に形成されて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接する当接範囲と、
前記突出部面に設けられて前記第１溶接電極の加圧力を検出する第１加圧力センサと、
前記第２面に設けられて前記第２溶接電極の加圧力を検出する第２加圧力センサと、
を備えることを特徴とする加圧力検出工具。
【請求項４】
複数の板材が重ね合わせられた被溶接部材に当接する第１溶接電極及び該第１溶接電極に隣接して前記被溶接部材に当接する制御加圧部と前記第１溶接電極と対向して前記被溶接部材に当接する第２溶接電極とによって前記被溶接部材が挟持加圧され、該挟持加圧状態で前記第１溶接電極と前記第２溶接電極との間で通電してスポット溶接するスポット溶接装置の前記第１溶接電極と前記第２溶接電極の加圧力を検出する加圧力検出工具であって、
第１面及び該第１面と対向する第２面を有して前記第１溶接電極側から前記制御加圧部が当接可能に形成された受けプレートと、
該受けプレートの前記第１面に設けられた加圧力センサと、を備え、
該加圧力センサを第１溶接電極に対向させて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部を前記受けプレートの第１面に当接させかつ前記第１溶接電極で前記加圧力センサを押圧させるとともに前記第２溶接電極を前記受けプレートの第２面に当接させて前記加圧力センサが挟持加圧されて前記第１溶接電極の加圧力が検出され、
前記加圧力センサを前記第２溶接電極に対向させて前記第１溶接電極側から前記制御加圧部を前記受けプレートの第２面に当接させかつ前記第１溶接電極を前記受けプレートの第２面に当接させるとともに前記第２溶接電極で前記加圧力センサを押圧させて該加圧力センサが挟持加圧されて前記第２溶接電極の加圧力が検出される、
ことを特徴とする加圧力検出工具。
【請求項５】
前記加圧力センサ、第１加圧力センサ及び第２加圧力センサは、
圧電素子で形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の加圧力検出工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２０６１２７（Ｐ２０１２−２０６１２７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７１７４２（Ｐ２０１１−７１７４２）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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