JPH0810967A - スポット溶接用電極チップの整形方法、そのドレッサ ー及び整形チップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スポット溶接用電極チップを整形するにあた
り、簡単な作業で一対の電極チップを同時にかつ規格の
形状に確実に整形する。 【構成】 規格の電極断面外形状の切り刃を設けた整形
チップをチップホルダーに内挿してなるドレッサーを用
い、対向する電極チップ間にドレッサーを配置し、電極
チップのストロークを利用して整形チップを電極チップ
間に挟持し、チップホルダーを電極チップ中心軸線回り
に手で回転させて両電極チップを切り刃で同時に規格形
状に切削する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は簡単な操作で規格の形
状に確実に整形できるようにしたスポット溶接用電極チ
ップの整形方法、それに用いるドレッサー及び整形チッ
プに関する。

【０００２】

【従来の技術】スポット溶接では、溶接すべき２枚の金
属薄板、例えば薄鋼板を重ねて一対の電極チップ間に配
置し、電極チップをストロークさせて適当な加圧力でも
って挟み、小電圧大電流を通電し、抵抗熱によって２枚
の薄板間に溶融ナゲットを形成し、両薄板を溶接するこ
とが行われる。

【０００３】スポット溶接機の電極チップには比較的軟
質のＣｕ系のものが使用されることが多いが、溶接数が
例えば１５０〜２００程度になると電極チップの形状が
崩れ、又表面処理鋼板をスポット溶接する場合には電極
チップに表面処理被膜等が強く固着し、所望のナゲット
が形成されずに溶接不良となりやすく、電極チップの整
形が必要となる。

【０００４】通常、電極チップの整形はスポット溶接機
の近くに多数の電極チップを準備しておき、適当な時期
に溶接棒を交換し、取外した電極チップを旋削等で整形
することが提案されるが、比較的小規模の工場等、溶接
機の設置数が少ない場合には電極チップを交換し整形す
るのは実作業上好ましくない。

【０００５】そこで、電極チップをスポット溶接機に取
付けたまま、作業者がヤスリを持って上下の電極チップ
を１本ずつ手作業で整形することがよく行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の整形方
法ではヤスリ掛けで整形していたので、注意深く作業し
ないと電極チップの表面にヤスリ掛けの痕跡が残ってナ
ゲット不良が発生しやすく、整形のやり直しを行う必要
が頻繁にあった。

【０００７】また、下側の電極チップについは作業者が
下方の電極形状を見ながら自然な姿勢で比較的簡単にヤ
スリ掛けを行うことができるが、上側の電極チップにつ
いては作業者が屈んで上方を見るという不自然な姿勢を
とらないと電極形状を見ることが難しく、ヤスリ掛け作
業が煩雑であるという問題があった。

【０００８】この発明は、かかる問題点に鑑み、簡単な
作業で一対の電極チップを同時にかつ規格の形状に確実
に整形できるようにしたスポット溶接用電極チップの整
形方法を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係るス
ポット溶接用電極チップの整形方法は、スポット溶接機
における対向する一対の電極チップを整形するにあた
り、一対の電極チップ間に挟持させるチップホルダー
と、該チップホルダーに内挿され上記一対の電極チップ
の中心軸線を通る切断外形に相応する切り刃を有する整
形チップとから構成されるドレッサーを用い、対向する
電極チップ間にドレッサーを配置して整形チップの中心
軸線を電極チップ中心軸線に一致させ、電極チップをス
トロークさせて整形チップを電極チップ間に挟持し、そ
の状態でチップホルダーを整形チップ中心軸線回りに手
で回転させて両電極チップのチップ面を切り刃によって
同時に規格形状に切削するようにしたことを特徴とす
る。

【００１０】整形チップの材料は電極チップを切削でき
る材質であればよく、例えば炭素鋼、工具鋼、セラミッ
ク、焼結合金等を採用でき、又必要に応じて焼入焼戻等
の熱処理を施してもよい。また、形状は板状でもよい
が、切り刃を加工でき又整形チップの強度が得られるの
であれば平面十字状その他の形状であってもよい。切り
刃は電極チップ中心軸線回りの回転にて電極チップを整
形するので、中心軸線を基準に少なくとも規格の電極縦
断面外形状の左右半部のいずれか一方の形状を有するの
が肝要であるが、スポット溶接すべき金属薄板の種類や
溶接条件等によって最適な電極形状が異なるので、それ
に応じて例えば半円形状、半楕円形状、円錐台形状、そ
れらの左右いずれか半部の形状等に設定する。この場
合、整形チップの種類か非常に多くなることが懸念され
るが、実際には金属薄板の種類や溶接条件はそれほど多
くないので、実作業上は問題はない。

【００１１】本発明は電極ストロークを利用して整形チ
ップを電極チップで挟持し、切り刃を回転させて整形を
行うが、ストローク時の電極間隔が切り刃の最小間隔よ
りも小さい場合には電極チップに過大な負荷が作用し、
電極チップの曲がりや破損が懸念される。通常、溶接現
場によっては１台の溶接機によって厚みの異なる多数の
薄鋼板をスポット溶接する必要があり、そのためにスポ
ット溶接機には電極ストロークを調整する機能が設けら
れている。そこで、整形チップを電極チップ間に挟持す
るにあたり、ストローク時の電極チップ間隔が整形チッ
プの両切り刃の最小間隔より所定寸法小さくなるように
スポット溶接機の電極ストロークを調整するのが好まし
い。

【００１２】また、溶接すべき鋼板の厚み、従ってスト
ローク時の電極間隔の種類が少ない場合には切り刃の最
小間隔の異なる整形チップを何種類か準備し、両切り刃
の最小間隔がストローク時の電極チップ間隔より所定寸
法大きい整形チップを用いることによっても対応でき
る。

【００１３】整形チップはチップホルダーと一体的に形
成してもよいが、切れ刃の摩耗や損傷等を考慮すると、
交換できるようにするのが好ましい。また、チップホル
ダーは直接手で持って回転させうる形状を採用してもよ
いが、作業性を考慮すると、一対の操作ハンドルを備
え、両手で操作しうる形状となすのが好ましい。

【００１４】また、本発明は整形チップを電極チップ間
に挟持して回転させるので、チップホルダーには電極チ
ップと整形チップとの関係を保持するガイド、例えばガ
イド孔を設けるのが好ましいが、整形チップ自体を電極
チップに対して位置決めできる形状、例えば上述の平面
十字状としてもよい。

【００１５】本発明によれば、スポット溶接機の対向す
る一対の電極チップ間に挟持させるチップホルダーと、
該チップホルダーに内挿され上記電極チップ中心軸線を
通る切断外形に相応する切り刃を有する整形チップと、
上記チップホルダーを上記電極チップ中心軸線の回りに
回転させるための一対の操作ハンドルからなり、回転さ
れる上記整形チップによって一対の電極チップ面を規格
外形状に切削するドレッサーであって、上記チップホル
ダーが上記一対の電極チップ中心軸線を中心線として上
下Ｙ軸方向に貫通し上記一対の電極チップが上下端から
挿入可能なガイド孔と、該ガイド孔の中央部を直交して
左右Ｘ軸方向に貫通し上記整形チップを内挿する取付け
孔と、該取付け孔に直交して前後Ｚ軸方向に貫通し前後
両端から一対の操作ハンドルが螺着される螺合孔とを備
え、上記取付け孔に挿入された上記整形チップを両端で
抜け止めするとともに、上記一対の操作ハンドルの少な
くとも一端で上記整形チップを固定することにより上記
整形チップ中心線と上記一対の電極チップ中心軸線とを
一致させるようにしたスポット溶接用電極チップのドレ
ッサーを提供することができる。

【００１６】ガイド孔は電極チップの外径より若干大き
いがチップホルダーの回転ががたつかない程度の内径と
するのが重要である。整形チップの取付け孔はガイド孔
の途中に形成するが、整形チップはどのような取付け方
法でもよい。例えば、チップホルダーのガイド孔周縁部
分を上方又は下方に分割可能となし、整形チップをチッ
プ取付け孔に嵌め込んだ後、ガイド孔周縁の分割部分を
嵌め込んでボルト等で固定してもよい。また、チップホ
ルダーをガイド孔で左右に二分割し、チップ取付け孔に
整形チップを嵌め込み、チップホルダーを合わせてボル
ト・ナット等で相互に固定してもよい。さらに、取付け
孔をチップホルダーの両側面又は一側面に開口させ、該
開口を取付プレートによって封鎖可能となし、整形チッ
プをチップホルダーの側面開口から挿入して取付けても
よい。

【００１７】整形チップはガタツキがあると電極チップ
を規格形状に整形できず、チップ取付け孔内で強固に固
定されていることが肝要である。この場合、チップ取付
け孔を整形チップが圧入されうる寸法に形成することが
考えられるが、整形チップの交換が難しくなる。そこ
で、操作ハンドルをチップホルダーの前後両端面に螺合
し、一方の先端を整形チップに押圧させるようにする
と、整形チップを強固にかつ正確な位置に固定でき、し
かも押圧を緩めると交換を簡単に行える。

【００１８】

【作用及び発明の効果】電極チップの整形を行う場合、
対向する電極チップ間に整形チップを置き、溶接機の電
極ストロークを利用して切り刃を挟持し、その状態で切
り刃を電極チップ中心軸線回りに回転させると、両電極
チップの先端面が回転する切り刃によって規格の形状に
切削される。

【００１９】従って、電極チップの先端面は切削によっ
て整形されるので、滑らかな面となり、従来のヤスリ掛
けのように整形のやり直しは必要なく、一度に確実に規
格の形状に整形できる。

【００２０】また、電極チップ間にチップドレッサーを
挟んでチップドレッサーを手で回転させればよく、自然
な姿勢で容易にかつ熟練を要さずに作業でき、しかも２
つの電極チップを同時に整形できるので、従来のヤスリ
掛けに比して短時間で済む。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１及び図２は本発明の一実施例によるスポット溶
接用電極チップのドレッサーを示す。図において、チッ
プホルダー１は略直方体形状をなし、その中央にはチッ
プ取付け孔１０が幅方向、即ち左右Ｘ軸方向に延びかつ
上面及び両側面に開口して形成され、又チップホルダー
１の上面にはチップ取付け孔１０の上面開口を塞ぐよう
にブロック１１が溶接され、該ブロック１１及びチップ
ホルダー１にはチップ取付け孔１０の中央を通るように
ガイド孔１２が上下Ｙ軸方向に貫通して形成されてい
る。なお、チップホルダー１及びブロック１１は電極チ
ップストローク時に電極ホルダーの先端と干渉するおそ
れがあるので、チップホルダー１底面からブロック１１
上面に至る高さは電極ホルダーの間隔よりも一定寸法小
さく設定する。

【００２２】また、チップホルダー１のチップ取付け孔
１０内には側面開口から整形チップ２が挿入され、チッ
プ取付け孔１０の両側開口は取付プレート１３、１３で
塞がれ、該取付プレート１３、１３はネジでチップホル
ダー１に取付けられ、いずれか一方の取付プレート１３
を取外すことによって整形チップ２を交換できるように
なっている。

【００２３】この整形チップ２は工具鋼を用いて板状に
作製され、その対向する上下両辺には半円弧状凹部が上
下に所定の間隔をあけて形成され、該凹部には切り刃２
０が幅方向中央にて円周方向にわたって突設され、該切
り刃２０は断面四角形状を規格の電極断面外形状に連続
させた形状に形成されている。例えば、整形チップ２の
長さを２５ｍｍ、高さを１６ｍｍ、厚さを６ｍｍとし、
半円弧状凹部の半径を６ｍｍとし、両者の間隔を２ｍｍ
とし、切り刃２０の幅を２ｍｍ、高さを２ｍｍとするこ
とができる。

【００２４】また、チップホルダー１の左右両端にはボ
ルト孔（螺合孔）１４、１４が穿設され、両ボルト孔１
４、１４には操作ハンドル３、３が各々螺合され、一方
の操作ハンドル３の先端部分には突起３０が形成され、
該突起３０はガイド孔１２を挿通されて整形チップ２に
押圧され、これによって整形チップ２は取付け孔１０内
にて強固にかつその中心軸線ａを電極チップ中心軸線ｂ
と一致させて固定されている。

【００２５】図３はスポット溶接機４の概略構造を示
す。図において、溶接機本体４０には上下のアーム４
１、４２が相互に所定の間隔をあけて前方に突設され、
下側アーム４１にはホーン４３が前方に延びて固定さ
れ、該ホーン４３の先端には電極ホルダー４４が上下に
取付けられている。

【００２６】他方、上側アーム４２にはホーン４５が上
下にスライド自在に取付けられ、該ホーン４５の先端に
は電極ホルダー４６が上下に取付けられ、上下の電極ホ
ルダー４４、４６には電極チップ４７、４７が相互に対
向して取付けられている。

【００２７】また、上側アーム４２には駆動シリンダ４
８が取付けられ、該駆動シリンダ４８は足踏スイッチ４
１０によって駆動されて上方ホーン４５を上下にスライ
ドさせて上側電極チップ４７をストロークさせるように
なっている。また、上側アーム４２には電極チップ４７
のストロークを調整するためのストッパ４９が設けら
れ、又電極ホルダー４４、４６の微調整ネジ４１１を回
転させることによって電極チップ４６のストロークを微
調整できるようになっている。

【００２８】次に、整形方法について説明する。電極チ
ップ４７を整形する場合、まず電極チップ４７、４７間
に通電されないように溶接機４の制御装置（図示せず）
をストローク調整に切り換える。次に、ドレッサーを電
極チップ４７、４７間に置き、電極チップ４７、４７の
中心軸線ｂをチップ中心軸線ａと一致させ、下側電極チ
ップ４７にドレッサーのガイド孔１２の下方を嵌め込ん
だ後、足踏スイッチ４１０を操作して上側電極チップ４
７を下方にストロークさせ、図３に示すように、上側電
極チップ４７をガイド孔１２に上方から嵌め込む。

【００２９】すると、図４及び図５に示すように、ドレ
ッサーの整形チップ２が電極チップ４７、４７によって
挟持される。このとき、電極チップ４７の先端間隔が整
形チップ２の切り刃２０の最小間隔よりも所定寸法、例
えば切削寸法だけ小さくなるように、予めあるいは電極
チップストローク後にストッパ４９を押してストローク
調整を行うか、あるいは微調整ネジ４１１を回してスト
ローク微調整を行う。

【００３０】かかる状態で図３に示すようにドレッサー
の操作ハンドル３を持ってドレッサーを電極チップ４
７、４７の中心軸線ｂ回りに３〜５回程度回転させる
と、ドレッサーのガイド孔１２の内周面が電極チップ４
７、４７の外周面にてガイドされてドレッサーは滑らか
にかつ正確に回転し、図４に示すように電極チップ４
７、４７の先端表面の整形が必要な部分２１、例えば変
形部分や不純分固着部分は整形チップ２の切り刃２０に
よって切削され、電極チップ４７、４７は同時に規格の
形状に整形される。

【００３１】整形が終了すると、上側電極チップ４７を
復帰させ、ドレッサーを外して通常の溶接モードに切り
換えればよい。

【００３２】本件発明者は上記実施例の整形方法の効果
を確認すべく実験を行った。実験では厚み１．２ｍｍの
鉄板に対し、本発明法によって整形した電極チップと、
従来のヤスリ掛けによって整形した電極チップとを使用
し、同一条件でスポット溶接を行い、引張破断強度を調
べた。従来法では２００Ｋｇの引張力で溶接点が破断し
たが、本発明法では引張力が２５０Ｋｇ以上になっても
破断は見られず、２５０Ｋｇまでは確実に溶接強度を保
証できることか分かった。

【００３３】図６は上記実施例の変形例を示す。本実施
例では整形チップ２が２枚の板状チップを重ねて構成さ
れ、両板状チップは上下両辺に２つの凹部２１、２１を
長手方向に段差をつけて形成され、該２つの凹部２１、
２１の幅方向内縁が規格の電極縦断面外形状をなす合成
切り刃２２となっており、このように切り刃２２の加工
が難しい場合には２枚のチップで整形チップ２を構成し
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例によるスポット溶接用電極
チップのドレッサーを示す概略斜視図である。

【図２】 上記ドレッサーを示す分解斜視図である。

【図３】 スポット溶接機を示す概略斜視図である。

【図４】 整形途中のドレッサーと電極チップの関係を
示す断面図である。

【図５】 整形方法を説明するための図である。

【図６】 上記実施例の変形例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ チップホルダー １０ チップ取付け孔 １２ ガイド孔 １３ 取付プレート １４ ボルト孔（螺合孔） ２ 整形チップ ２０ 切り刃 ２２ 切り刃 ３ 操作ハンドル ４ スポット溶接機 ４７ 電極チップ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スポット溶接機における対向する一対の
   電極チップを整形するにあたり、 一対の電極チップ４７、４７間に挟持させるチップホル
   ダー１と、該チップホルダー１に内挿され上記一対の電
   極チップ４７、４７の中心軸線ｂを通る切断外形に相応
   する切り刃２０、２０又は２２、２２を有する整形チッ
   プ２とから構成されるドレッサーを用い、 対向する電極チップ４７、４７間にドレッサーを配置し
   て整形チップ２の中心軸線ａを電極チップ中心軸線ｂに
   一致させ、電極チップ４７をストロークさせて整形チッ
   プ２を電極チップ４７、４７間に挟持し、 その状態でチップホルダー１を整形チップ中心軸線ａ回
   りに手で回転させて両電極チップ４７、４７のチップ面
   を切り刃２０、２０又は２２、２２によって同時に規格
   形状に切削するようにしたことを特徴とするスポット溶
   接用電極チップの整形方法。
2. 【請求項２】 整形チップ２を電極チップ４７、４７間
   に挟持するにあたり、ストローク時の電極チップ間隔が
   整形チップ２の両切り刃２０、２０又は２２、２２の最
   小間隔より所定寸法小さくなるようにスポット溶接機の
   電極ストロークを調整するようにした請求項１記載のス
   ポット溶接用電極チップの整形方法。
3. 【請求項３】 整形チップ２を電極チップ４７、４７間
   に挟持するにあたり、両切り刃２０、２０又は２２、２
   ２の最小間隔がストローク時の電極チップ間隔より所定
   寸法大きい整形チップ２を用いるようにした請求項１記
   載のスポット溶接用電極チップの整形方法。
4. 【請求項４】 スポット溶接機の対向する一対の電極チ
   ップ４７、４７間に挟持させるチップホルダー１と、該
   チップホルダー１に内挿され上記電極チップ中心軸線ｂ
   を通る切断外形に相応する切り刃２０、２０又は２２、
   ２２を有する整形チップ２と、上記チップホルダー１を
   上記電極チップ中心軸線ｂの回りに回転させるための一
   対の操作ハンドル３、３からなり、回転される上記整形
   チップ２によって一対の電極チップ面を規格外形状に切
   削するドレッサーであって、 上記チップホルダー１が上記一対の電極チップ中心軸線
   ｂを中心線として上下Ｙ軸方向に貫通し上記一対の電極
   チップが上下端から挿入可能なガイド孔１２と、該ガイ
   ド孔１２の中央部を直交して左右Ｘ軸方向に貫通し上記
   整形チップ２を内挿する取付け孔１０と、該取付け孔１
   ０に直交して前後Ｚ軸方向に貫通し前後両端から一対の
   操作ハンドル３が螺着される螺合孔１３とを備え、上記
   取付け孔１０に挿入された上記整形チップ２を両端で抜
   け止めするとともに、上記一対の操作ハンドル３の少な
   くとも一方で上記整形チップ２を固定することにより上
   記整形チップ中心線ａと上記一対の電極チップ中心軸線
   ｂとを一致させるようにしたことを特徴とするスポット
   溶接用電極チップのドレッサー。
5. 【請求項５】 スポット溶接機の対向する一対の電極チ
   ップ４７、４７間に挟持させるチップホルダー１に内挿
   され、該チップホルダー１を上記電極チップ中心軸線ｂ
   の回りに回転させることにより、一対の電極チップ面を
   規格外形状に切削する整形チップ２であって、上記電極
   チップ中心軸線ｂを通る切断外形に相応する切り刃２
   ０、２０又は２２、２２を有することを特徴とする整形
   チップ。