JPH1133745A - スポット溶接電極のドレス方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ドレス面積が大きい方の電極の加圧力を、ドレ
ス面積が小さい方の電極の加圧力に対して大きく設定し
てドレスすることで、各電極に対する単位面積当りの圧
力が同一になり、両電極を均等にドレスすることがで
き、これにより電極の品質向上および該電極使用による
溶接強度の確保を図ることができると共に、電極寿命の
向上を図ることができるスポット溶接電極のドレス方法
の提供を目的とする。 【解決手段】対向するスポット溶接電極１０，１２のド
レス面積が異なる電極１０，１２をドレスするスポット
溶接電極のドレス方法であって、ドレス面積が大きい方
の電極１０の加圧力Ｆ１＋Ｆ２を、ドレス面積が小さい
方の電極１２の加圧力に対して大きく設定してドレスす
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばロット側
の可動電極（上部電極）として直径が大きい電極を有
し、アーム側の固定電極（下部電極）として直径が小さ
い電極（いわゆる豆チップ）を備え、対向電極間でドレ
ス面積が互に異なるような電極をドレス（dress 、仕上
げ）するスポット溶接電極のドレス方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スポット溶接電極のドレス方法と
しては、例えば特開平８−１６８８８号公報に記載の方
法がある。すなわち、制御装置にて制御される溶接ロボ
ットを設け、この溶接ロボットのロボットアーム先端に
溶接ガンを把持する一方、ロボットアームの旋回半径内
に電極研削機（いわゆるドレッサ）を設置し、ロボット
アーム先端に把持された溶接ガンの相対向する両電極を
電極研削機のドレス位置に位置させて電極研削機の回転
刃の駆動により対向する両電極を一度にドレスすべく構
成した方法である。

【０００３】ここで、上述の溶接ガンとしては上部電極
と下部電極との直径が共に同径に設定された通常の溶接
ガンと、上部電極が大径で下部電極が小径に設定され、
上下に対向する電極のドレス面積が異なる特異な溶接ガ
ンとの２種類がある。上述の従来方法によりドレス面積
が同一の通常の溶接ガンにおける各電極をドレスする際
には何等問題が生じないが、上述の従来方法によりドレ
ス面積が互に異なる特異な溶接ガンの各電極をドレスす
る際には次のような問題が発生する。

【０００４】つまり電極ドレス時には各電極を電極研削
機の両刃構造の回転刃に対してある程度加圧してドレス
するが、この加圧力を大径の上部電極に対応させると、
小径の下部電極はそのドレス面積が小さいので、単位面
積当りの圧力は下部電極側で大きくなり、この下部電極
の切削量（ドレス量）が過多となって、その消耗が早く
なり、電極寿命が短くなる問題点があった。

【０００５】逆に上述の加圧力を小径の下部電極に対応
させると、大径の上部電極はそのドレス面積が大きいの
で、単位面積当りの圧力が上部電極側で過少となって、
この上部電極の良好なドレス効果が得られない問題点が
あった。なお、上述の特異な溶接ガンは例えば、車両の
ルーフ前部等の小クリアランスに進入してスポット溶接
を行なうものであって、対向する電極を均一にドレスす
ることが要請されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項１記
載の発明は、ドレス面積が大きい方の電極の加圧力を、
ドレス面積が小さい方の電極の加圧力に対して大きく設
定してドレスすることで、各電極に対する単位面積当り
の圧力が同一になり、両電極を均等にドレスすることが
でき、これにより電極の品質向上および該電極使用によ
る溶接強度の確保を図ることができると共に、電極寿命
の向上を図ることができるスポット溶接電極のドレス方
法の提供を目的とする。

【０００７】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、ドレス手段を加圧方
向に弾性支持して、ドレス開始時の加圧位置（ドレス手
段を加圧する位置）にて加圧力を変更することで、簡単
な操作により対向する電極に対する加圧力を変えること
ができて、その構造も簡単となるスポット溶接電極のド
レス方法の提供を目的とする。

【０００８】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の目的と併せて、上述のドレス手段を
スプリングにより進退移動可能に支持することで、スプ
リング力に抗して加圧位置（ドレス手段を加圧する位
置）を可変するだけで、対向する各電極に対する加圧力
を容易に調整するとができるスポット溶接電極のドレス
方法の提供を目的とする。

【０００９】この発明の請求項４記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の目的と併せて、ガンチェンジにより
加圧位置を変更することで、上述の通常の溶接ガンおよ
び特異な溶接ガンの対向するスポット溶接電極を共に良
好（均等かつ均一）にドレスすることができるスポット
溶接電極のドレス方法の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、対向するスポット溶接電極のドレス面積が異
なる電極をドレスするスポット溶接電極のドレス方法で
あって、ドレス面積が大きい方の電極の加圧力を、ドレ
ス面積が小さい方の電極の加圧力に対して大きく設定し
てドレスするスポット溶接電極のドレス方法であること
を特徴とする。

【００１１】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、上記電極をドレスす
るドレス手段を設け、該ドレス手段を加圧方向に弾性支
持して、ドレス開始時の加圧位置にて加圧力を変更する
スポット溶接電極のドレス方法であることを特徴とす
る。

【００１２】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の構成と併せて、上記ドレス手段がス
プリングにより進退移動可能に支持されたスポット溶接
電極のドレス方法であることを特徴とする。

【００１３】この発明の請求項４記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の構成と併せて、ガンチェンジにより
加圧位置を変更するスポット溶接電極のドレス方法であ
ることを特徴とする。

【００１４】

【発明の作用及び効果】この発明の請求項１記載の発明
によれば、ドレス面積が異なる電極をドレスする時、ド
レス面積が大きい方の電極の加圧力をドレス面積が小さ
い方の電極の加圧力に対して大きく設定してドレスす
る。このため各電極に対する単位面積当りの圧力がと同
一（同等）になり、この結果、両電極を均等にドレスす
ることができて、電極の品質向上と電極寿命の向上とを
図ることができる効果がある。また、このようにしてド
レスされた電極を用いてスポット溶接を行なうと、スパ
ッタ（飛散粒子）発生率が大幅に低減されるので、被溶
接物の溶接強度の確保を図ることができる効果がある。

【００１５】この発明の請求項２記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、ドレス手段を
加圧方向に弾性支持して、ドレス開始時の加圧位置（ド
レス手段を加圧する位置）にて加圧力を変更するので、
簡単な操作により対向する電極に対する加圧力を変える
ことができて、ドレス手段の構造も簡単となる効果があ
る。

【００１６】この発明の請求項３記載の発明によれば、
上記請求項２記載の発明の効果と併せて、上述のドレス
手段をスプリングにより進退移動可能に支持したので、
このスプリング力に抗して加圧値（ドレス手段を加圧す
る位置）を可変するだけで、対向する各電極に対する加
圧力を容易に調整することができる効果がある。

【００１７】この発明の請求項４記載の発明によれば、
上記請求項２記載の発明の効果と併せて、ガンチェンジ
により加圧位置を変更するので、通常の溶接ガン（対向
する各電極のドレス面積が等しい溶接ガン）並びに特異
な溶接ガン（対向する各電極のドレス面積が異なる溶接
ガン）のそれぞれのスポット溶接電極を共に均等かつ均
一にドレスすることができる効果がある。

【００１８】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面はスポット溶接電極のドレス方法を示す
が、まず図１乃至図６を参照してこの方法に用いられる
装置側の構成について説明する。

【００１９】図１は通常の溶接ガンとしての第１ガン１
を示し、この第１ガン１はシリンダ２操作により移動
（上下動）される上部電極３と、この上部電極３と上下
方向に対向するようにアーム４に固定された下部電極５
と、溶接トランス６と、ロボット接続部７とを備え、上
下の電極３，５の直径が同一の形成され、これら両電極
３，５のドレス面積も互に等しくなるように構成されて
いる。

【００２０】図２は特異な溶接ガンとしての第２ガン８
を示し、第２ガン８はシリンダ９操作により移動（上下
動される上部電極１０と、この上部電極１０と上下方向
に対向するようにアーム１１に固定された下部電極（い
わゆる豆チップ）と、溶接トランス１３と、ロボット接
続部１４とを備え、電極部分のみを図３に拡大して示す
ように上部電極１０の直径Ｄ２は下部電極１２の直径Ｄ
１よりも大きく、上部電極１０のドレス面積の方が下部
電極１２のドレス面積よりも必然的に大で、両電極１
０，１２間でドレス面積が互に異なるように構成されて
いる。

【００２１】但し、図３からも明らかなように上下の両
電極１０，１２において被溶接物（ワーク）に圧接され
る部分の直径ｄは互に等しくなるように形成されてい
る。図４、図５は上述の各電極３，５，１０，１２をド
レスするドレス装置（いわゆるドレッサ）を示し、この
ドレス装置１５は取付け面１６に基板１７を固定し、こ
の基板１７の上面両側から２本のガイドロッド１８，１
８を立設し、これら２本のガイドロッド１８，１８に対
してドレスユニット１９を上下動可能（進退動可能）に
配設している。

【００２２】すなわちボックス２０の下面にユニットベ
ース２１を取付け、このユニットベース板２１がボック
ス２０よりも外方へ張出す部位には透孔２２，２２を穿
設している。而して、これら透孔２２，２２内に上述の
ガイドロッド１８，１８を貫通配置すると共に、ガイド
ロッド１８の頭部１８ａ下面とユニットベース板２１の
上面との間にコイル状の上部スプリング２３を張架し、
ユニットベース板２１の下面と基板１７上面との間には
コイル状の別の下部スプリング２４を張架し、上述のガ
イドロッド１８に巻装された各スプリング２３，２４に
より平衡器（egualiger 、イクォーライザ）を構成して
いる。つまり上述のドレスユニット１９は図４、図５の
矢印ａ方向（上下方向）にスプリング２３，２４にて弾
性支持されると共に、このドレスユニット１９がスプリ
ング２３，２４により進退移動可能（上下動可能）に支
持されたものである。

【００２３】ところで、上述のボックス２０と連通する
ようにハウジング２５を取付け、このハウジング２５に
は軸受２６を介して両刃構造のドレス用の回転刃２７を
配設している。また上述の回転刃２７の外周部には従動
スプロケット２８を嵌合する一方、ボックス２０内に設
置した可逆モータ２９の回転軸３０には原動スプロケッ
ト３１を嵌合し、これら両スプロケット２８，３１間に
チェーン３２を張架して、モータ２９の回転時に回転刃
２７を回転駆動すべく構成している。なお、このような
チェーン駆動タイプの構成に変えて、ギヤ駆動タイプの
構成としてもよいことは勿論である。

【００２４】さらに上述の回転刃２７と対向してハウジ
ング２５の上下両部には開口部３３，３４を形成し、こ
れらの各開口部３３，３４を介して各電極３，５，１
０，１２を回転刃２７の刃部に圧接すべく構成してい
る。

【００２５】図６は車両溶接システムを示す平面レイア
ウト図であって、旋回中心３５を中心として旋回可能な
溶接ロボット３６を設け、この８軸ロボット構成の溶接
ロボット３６を制御部３７（いわゆるロボットコントロ
ーラ）により制御すべく構成している。

【００２６】上述の制御部３７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭを有する一方、溶接ロボット３６のボットアーム３
８先端には第１ガン１のロボット接続部７または第２ガ
ン８のロボット接続部１４に対して着脱されるガン把持
部３９が設けられ、車両搬送ライン４０に沿って搬送
（例えばダクト搬送）される車両４１に対して、ガン把
持部３９が把持した何れかのガン１，８によりスポット
溶接を行なうように構成している。

【００２７】またロボットアーム３８旋回半径内にはド
レス装置１５を設置したドレス部４２と、図１に示す第
１ガンが保持されるガン置台４３と、図２に示す第２ガ
ン８が保持されるガン置台４４とが設けられている。以
上がスポット溶接電極のドレス方法に用いられる装置例
の構成である。

【００２８】次に図７に示すフローチャートを参照し
て、スポット溶接電極のドレス方法について詳述する。
第１ステップＳ１で、制御部３７は溶接ロボット３６を
原点位置に待機させる。なお、この時点では図７のフロ
ーチャートの繰返しによりガン把持部３９には第１ガン
１が既に把持されている。

【００２９】次に第２ステップＳ２で、制御部３７はロ
ボットアーム３８を駆動して、第１ガン１を車両４１の
溶接位置に移動させ、一対の電極３，５にて所定箇所を
スポット溶接する。次に第３ステップＳ３で、制御部３
７は溶接ロボット３６を介してガンチェンジを実行す
る。つまりガン把持部３９３に把持している第１ガン１
を一旦離反して、ガン置台４３に保持させた後に、別の
ガン置台４４に保持されている第２ガン８をガン把持部
３９に把持することで、第１ガン１から第２ガン８への
ガンチェンジを実行する。

【００３０】次に第４ステップＳ４で、制御部３７はロ
ボットアーム３８を駆動して、第２ガン８を車両４１の
溶接位置たとえば車両４１のルーフ前部等の小クリアラ
ンスからの進入が余儀なくされる部位に移動させ、一対
の電極１０，１２にて所定箇所をスポット溶接する。

【００３１】次に第５ステップＳ５で、制御部３７は溶
接ロボット３６を介してガンチェンジを実行する。すな
わち把持部３９に把持している第２ガン８を一旦離反し
て、ガン置台４４に保持させた後に、別のガン置台４３
に保持されている第１ガン１をガン把持部３９に把持す
ることで、第２ガン８から第１ガン１へのガンチェンジ
を実行する。

【００３２】次に第６ステップＳ６で、制御部３７は溶
接ロボット３６を原点位置に移動させる。次に第７ステ
ップＳ７で、制御部３７はドレスを行なうか否かの判定
を実行する。この判定は例えば所定の溶接回数（所定打
点数）と実溶接回数（実打点数）とを比較することで実
行され、ＮＯ判定時（ドレスを行なわない時）には第１
２ステップＳ１２にスキップする一方、ドレスを実行す
るＹＥＳ判定時には次の第８ステップＳ８に移行する。

【００３３】この第８ステップＳ８で、制御部３７は第
１ガン１を把持した状態のロボットアーム３８をドレス
部４２に旋回させ、第１ガン１の上下の各電極３，５を
図８に示すようにドレスユニット１９の回転刃２７に圧
接し、モータ２９を介して該回転刃２７を回転させて上
部電極３と下部電極５とを同時にドレスする。この場
合、上述の各スプリング２３，２４は略フリー状態下に
ある。

【００３４】次に第９ステップＳ９で、制御部３７は溶
接ロボット３６を介してガンチェンジを実行する。つま
りガン把持部３９に把持しているドレス完了後の第１ガ
ン１を一旦離反して、ガン置台４３に保持させた後に、
別のガン置台４４に保持されている第２ガン８をガン把
持部３９に把持することで、第１ガン１から第２ガン８
へのガンチェンジを実行する。

【００３５】次に第１０ステップＳ１０で、制御部３７
は第２ガン８を把持した状態のロボットアーム３８をド
レス部４２に旋回させ、第２ガン８の上下の各電極１
０，１２を図９に示すようにドレスユニット１９の回転
刃２７に圧接し、モータ２９を介して該回転刃２７を回
転させて上部電極１０と下部電極１２とを同時にドレス
する。

【００３６】この場合、固定側の下部電極１２とシリン
ダ９により下動される下動側の上部電極１０とで回転刃
２７を把持する時、溶接ロボット３６のティーチングに
よりドレスユニット１９を所定量Ｌだけ下方に押下げ加
圧する如く把持し、このドレス開始時の加圧位置（図９
の実線状態参照）にてドレス面積が大きい上部電極１０
の加圧力を、ドレス面積が小さい下部電極１２の加圧力
に対して大きくなるように設定してドレスする。

【００３７】つまり、第２ガン８のシリンダ９の力をＦ
１とし、加圧位置により圧縮されたスプリング２４の反
力をＦ２とすると、上部電極１０にはＦ１＋Ｆ２の圧力
が作用し、下部電極１２にはＦ１の加圧力が作用するの
で、上部電極１０の加圧力が下部電極１２の加圧力に対
して大きくなるように設定することができる。このよう
な条件下にてドレスを実行すると、ドレス面積の大小に
より、上下各電極１０，１２に対する単位面積当りの圧
力は同一となり、両電極１０，１２を均等にドレスする
ことができる。

【００３８】次に第１１ステップＳ１１で、制御部３７
は溶接ロボット３６を介してガンチェンジを実行する。
すなわち、ガン把持部３９に把持しているドレス完了後
の第２ガン８を一旦離反して、ガン置台４４に保持させ
た後に、別のガン置台４３に保持されているドレス完了
後の第１ガン１をガン把持部３９に把持することで、第
２ガン８から第１ガン１へのガンチェンジを実行する。

【００３９】次に第１２ステップＳ１２で、制御部３７
はそのロボットアーム３８先端に把持部３９に第１ガン
１が把持された条件下の溶接ロボット３６を原点位置に
待機させて、一連の処理を終了する。

【００４０】以上要するに上記実施例のスポット溶接電
極のドレス方法によれば、ドレス面積が異なる電極１
０，１２をドレスする時、ドレス面積が大きい方の電極
（上部電極１０参照）の加圧力をドレス面積が小さい方
の電極（下部電極１２参照）の加圧力に対して大きく設
定してドレスする。このため各電極１０，１２に対する
単位面積当りの圧力がと同一（同等）になり、この結
果、両電極１０，１２を均等にドレスすることができ
て、電極１０，１２の品質向上と電極寿命の向上とを図
ることができる効果がある。また、このようにしてドレ
スされた電極１０，１２を用いてスポット溶接を行なう
と、スパッタ（飛散粒子）発生率が大幅に低減されるの
で、被溶接物の溶接強度の確保を図ることができる効果
がある。

【００４１】さらに、ドレス手段（ドレスユニット１９
参照）を加圧方向（図９の上下方向）に弾性支持して、
ドレス開始時の加圧位置（ドレスユニット１９を加圧す
る位置）にて加圧力を変更するので、簡単な操作により
対向する電極１０，１２に対する加圧力を変えることが
できて、ドレス手段（ドレスユニット１９参照）の構造
も簡単となる効果がある。

【００４２】また、上述のドレス手段（ドレスユニット
１９参照）をスプリング２３，２４により進退移動可能
（実施例では上下動可能）に支持したので、このスプリ
ング（特に下側のスプリング２４参照）力に抗して加圧
値（ドレスユニット１９を加圧する位置）を可変するだ
けで、対向する各電極１０，１２に対する加圧力を容易
に調整することができる効果がある。

【００４３】加えて、ガンチェンジにより加圧位置を変
更するので、通常の溶接ガン（対向する各電極３，５の
ドレス面積が等しい第１ガン１参照））並びに特異な溶
接ガン（対向する各電極１０，１２のドレス面積が異な
る第２ガン８参照））のそれぞれのスポット溶接電極
３，５，１０，１２を共に均等かつ均一にドレスするこ
とができる効果がある。

【００４４】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明のドレス面積が大きい方の電極は、
上部電極１０に対応し、以下同様に、ドレス面積が小さ
い方の電極は、下部電極１２に対応し、ドレス手段は、
ドレスユニット１９に対応するも、この発明は、上述の
実施例の構成のみに限定されるものではない。

【００４５】例えば上記実施例においては各電極３，
５，１０，１２としてＣＦ型の電極を開示したが、これ
はＣ型、Ｒ型、ＲＦ型、ＣＲ型、Ｆ型、Ｐ型等の電極形
状が異なる他のタイプの電極であってもよい。

【００４６】また図７のフローチャートでは第７ステッ
プＳ７でＹＥＳ判定された時、第１ガン１の電極３，５
と第２ガン８の電極１０，１２とを時間差はあるものの
それぞれ同時にドレスすべく構成したが、各ガン毎にド
レスするか否かの判定を実行して、ドレスの必要性のあ
る方の溶接ガンの電極を別時にドレスすべく構成しても
よい。さらに前述のガイドロッド１８の一部にネジ部を
形成し、このネジ部にアジャストナットを螺合して、こ
のナットの操作によりスプリング２３，２４力を微調整
すべく構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１ガンを示す側面図。

【図２】 第２ガンを示す側面図。

【図３】 ドレス面積を異にする一対のスポット溶接電
極を示す拡大図。

【図４】 ドレス装置の正面図。

【図５】 図４のＡ−Ａ線矢視断面図。

【図６】 車両溶接システムを示す概略平面図。

【図７】 本発明のスポット溶接電極のドレス方法を示
すフローチャート。

【図８】 第１ガンの電極ドレス時の説明図。

【図９】 第２ガンの電極ドレス時の説明図。

【符号の説明】

１０，１２…電極 １９…ドレスユニット（ドレス手段） ２３，２４…スプリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向するスポット溶接電極のドレス面積が
   異なる電極をドレスするスポット溶接電極のドレス方法
   であって、 ドレス面積が大きい方の電極の加圧力を、ドレス面積が
   小さい方の電極の加圧力に対して大きく設定してドレス
   するスポット溶接電極のドレス方法。
2. 【請求項２】上記電極をドレスするドレス手段を設け、 該ドレス手段を加圧方向に弾性支持して、ドレス開始時
   の加圧位置にて加圧力を変更する請求項１記載のスポッ
   ト溶接電極のドレス方法。
3. 【請求項３】上記ドレス手段がスプリングにより進退移
   動可能に支持された請求項２記載のスポット溶接電極の
   ドレス方法。
4. 【請求項４】ガンチェンジにより加圧位置を変更する請
   求項２記載のスポット溶接電極のドレス方法。