JP2003170276A

JP2003170276A - 溶接装置

Info

Publication number: JP2003170276A
Application number: JP2001373372A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sahashi; 賢治佐橋; Hiroo Oda; 啓雄小田
Original assignee: Nadex Co Ltd
Current assignee: Nadex Co Ltd
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2003-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】電極の形状が正常ではないことを判別し
た際に、電極を切削、研磨等を行って電極の形状を正常
にする場合と比較して、電極の寿命を長くすることがで
きる。【解決手段】電極間抵抗が所定値以上になった場合
に、電極１２、１３の状態が正常ではないことを判別
し、電極整形手段を用いて電極１２、１３を整形する。
電極整形手段は、電極整形部材３７、３８、３９を有し
ている。そして、電極整形部材３７（３８、３９）の整
形面３７ｄ及び３７ｅ（３８ｄ及び３８ｅ、３９ｄ及び
３９ｅ）に、電極１２、１３を当接させた状態で、電極
整形部材３７、３８、３９を回転させるとともに、電極
１２、１３を整形面３７ｄ及び３７ｅ（３８ｄ及び３８
ｅ、３９ｄ及び３９ｅ）に押圧し、電極を整形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】抵抗溶接機、例えば、スポット溶接機
は、複数の被溶接部材を重ねあわせ、両側を先端の尖っ
た１対の電極で挟み、被溶接部材を加圧しながら、１対
の電極間に溶接電流を流し、被溶接部材を溶接してい
る。このような抵抗溶接機は、多量にしかも効果的に溶
接することができるため、例えば、自動車の生産ライン
等で多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被溶接
部材を挟んでいる電極は、例えば、溶接時の発熱による
熱変形や加圧力による圧潰、摩耗等によって、電極の先
端の径が拡大し（先端が丸くなり）、溶接不良が起こる
可能性がある。このため、従来では、所定の打点数毎に
電極を切削あるいは研磨していた。しかしながら、電極
の先端を切削あるいは研磨すると、電極の寿命が短くな
るという欠点があった。そこで、本発明は、電極の形状
が正常ではないことを判別した際に、電極の切削、研磨
等を行い電極の形状を正常にする場合と比較して、電極
の寿命を長くすることができる溶接装置を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、１対の電極を有する溶接
機と、制御装置と、電極整形手段とを備え、制御装置
は、溶接機の電極の形状が正常であるか否かを判別し、
電極の形状が正常ではないことを判別した場合には、電
極整形手段を用いて電極を整形する溶接装置である。請
求項１に記載の溶接装置によれば、電極の形状が正常で
はないことを判別したら電極の形状を「整形」する。こ
こで、「整形」とは、切削や研磨を行うことではなく、
電極整形部材により電極に徐々に塑性変形を与え、形状
を創成するこという（回転加工の分野では、転造加工に
相当する。）。そこで、電極を切削、研磨等を行って電
極の形状を正常にする場合と比較して、電極の寿命を長
くすることができる。

【０００５】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の溶接装置であって、制御装置は、電極整形手段
を用いて溶接機の電極を整形している際に、電極の形状
が正常であるか否かを判別し、電極の形状が正常である
ことを判別した場合には、電極の整形を終了する溶接装
置である。請求項２に記載の溶接装置によれば、電極を
整形している際に電極の形状が正常に戻ったか否かを判
別することが容易である。

【０００６】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の溶接装置であって、制御装置は、溶接機
の状態を示すパラメータに基づいて電極の形状が正常で
あるか否かを判別する溶接装置である。請求項３に記載
の溶接装置によれば、電極の形状が正常であるか否かを
判別することが容易である。

【０００７】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の溶接装置であって、溶接機の状態を示すパラメ
ータは、電極間抵抗値である溶接装置である。請求項４
に記載の発明によれば、電極の形状が正常であるか否か
を判別することが容易である。ここで、電極間抵抗値に
基づいて電極の形状が正常であるか否かを判別する場
合、例えば、電極がワークを挟持していない状態の電極
間抵抗値の初期値と、電極間抵抗値（測定値）との差が
所定範囲を超えた際に電極の形状が正常ではないことを
判別する。また、電極間抵抗値（測定値）が所定範囲を
超えた際に電極の形状が正常ではないことを判別しても
よい。また、電極間抵抗値（測定値）は、被溶接部材
（ワーク）を電極間に挟持している状態で測定するもの
でも、挟持していない状態で測定するものでもよい。

【０００８】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜４のいずれかに記載の溶接装置であって、電極整形手
段は、複数の電極整形部材を有し、複数の電極整形部材
は円周上に配置され、電極を整形する際には、電極を、
前記円周の中心位置で各電極整形部材に囲まれるととも
に、電極の先端部が各電極整形部材の整形面に当接させ
るように配置し、各電極整形部材を各電極整形部材の中
心で回転させるとともに、電極を各電極整形部材の整形
面に押圧することにより電極を整形する溶接装置であ
る。請求項５に記載の溶接装置によれば、電極の形状を
整形することが容易である。ここで、電極整形部材の
「整形面」とは、電極整形部材の外周面であり、電極を
整形する際に、電極を当接させる面である。

【０００９】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の溶接装置であって、電極を整形する際には、各
電極整形部材を前記円周上で周回運動させる溶接装置で
ある。請求項６に記載の溶接装置によれば、電極の形状
を、早く確実に整形することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態
を、図１を用いて説明する。溶接装置１は、例えば、２
枚の金属板であるワークＷを溶接する抵抗溶接機１０、
抵抗溶接機の溶接電流等を制御する制御装置２０、抵抗
溶接機１０の電極を整形する電極整形装置３０、電極整
形装置３０を制御する電極整形制御装置６０とから構成
されている。

【００１１】抵抗溶接機１０には、例えば、１対の電極
１２、１３と、一対の電極１２、１３をワークＷの方向
（図１では上下方向）に移動させる押圧手段（例えば、
シリンダー１４）と、制御装置２０の電源２１から所定
の値の電圧（もしくは電流）が供給される電圧（もしく
は電流）入力端子（図示していない）と、入力された電
圧を変圧して一対の電極１２、１３に溶接電流を供給す
る溶接トランス１１とが設けられている。これにより、
電源２１から抵抗溶接機１０に溶接電流が供給される。

【００１２】制御装置２０には、演算処理手段（ＣＰ
Ｕ）２５が設けられている。また、例えば、抵抗溶接機
１０に所定の値の電圧を供給する電源２１、パラメータ
測定手段インターフェース２２、電極整形信号出力手段
２４、入出力インターフェース２６が設けられている。
電源２１は、演算処理手段２５より指示された所定の値
の電圧（もしくは電流）を抵抗溶接機１０に供給する。
また、パラメータ測定手段インターフェース２２は、抵
抗溶接機１０の状態を示すパラメータ（例えば、打点数
（溶接回数）、溶接トランス１１の１次側電流値、溶接
トランス１１の２次側電流値（溶接電流値）、電極間電
圧値、電極の温度、電極の変位量等）を測定する測定手
段等（図示していない）と接続されている。打点数は、
演算処理手段２５内で求めることもできる。なお、抵抗
溶接機の状態を示すパラメータとしては、打点数、溶接
トランス１１の１次側電流値、溶接トランス１１の２次
側電流値（溶接電流値）、電極間電圧値、電極の温度、
電極の変位量等に限定されず、種々のパラメータを用い
ることができる。また、入出力インターフェース２６
は、例えば、溶接装置１をオン／オフするスイッチ２７
や、キーボード等の入力手段や、パソコン等の外部機器
と接続されている。ここで、電源２１から抵抗溶接機１
０に供給する溶接電流の大きさや、通電時間等は、パラ
メータ測定手段インターフェース２２を介して演算処理
手段２５に入力された抵抗溶接機１０の状態を示すパラ
メータに基づいて、演算処理手段２５で決定される。こ
のようにして、抵抗溶接機１０の状態を示すパラメータ
のデータに基づいて抵抗溶接機１０をフィードバック制
御する制御装置２０を、適応制御型抵抗溶接装置とも言
う。このように、演算処理手段２５は、入力された抵抗
溶接機１０の状態を示すパラメータに基づいて、電源２
１から抵抗溶接機１０に供給する溶接電流の大きさや、
通電時間等を決定する。そして、例えば、演算処理手段
２５から電源２１に電源供給信号が出力されると、電源
２１は、抵抗溶接機１０に所定の値の溶接電流を所定の
通電時間供給する。また、電極整形信号出力手段２４
は、例えば、パラメータ測定手段インターフェース２２
を介して演算処理手段２５に入力された抵抗溶接機１０
の状態を示すパラメータに基づいて、演算処理手段２５
で電極の整形が必要であることが判別された場合に、電
極整形制御装置６０に電極整形信号を送信する。

【００１３】電極整形制御装置６０は、電極整形信号出
力手段２４から電極整形信号を受信すると、電極整形装
置３０を、抵抗溶接機１０の電極１２、１３の位置まで
移動させる。そして、電極整形装置３０により、電極１
２、１３の先端（溶接端）部を整形する。電極整形装置
３０による電極１２、１３の整形動作の詳細は後述す
る。

【００１４】次に、電極整形装置３０の構成について図
２、図３に基づいて説明する。電極整形装置３０は、電
極整形ヘッド３１ａと、サポート３１により構成されて
いる。電極整形ヘッド３１ａの上部基体３８ａと下部基
体３８ｂは、平面略長方形であり、一体成形されてい
る。そして、長手方向の一端が、２本のネジ３８ｃでサ
ポート３１に取付けられている。これにより、電極整形
ヘッド３１ａは、サポート３１にほぼ水平に支持されて
いる。

【００１５】上部基体３８ａと下部基体３８ｂには、長
手方向の他端寄りの所定の位置に、電極１２、１３が挿
入される孔３６が設けられている。また、下部基台３８
ｂの、長手方向において孔３６とサポート３１取り付け
部分との間の所定の位置には、駆動装置３２の駆動軸３
２ａが嵌入される孔３９ｃが設けられている。そして、
上部基体３８ａと下部基体３８ｂの間に、駆動軸３２ａ
が中心部に嵌合された駆動プーリー３３が０、上部基体
３８ａ及び下部基体３８ｂに対して回転可能に設けられ
ている。一方、中心位置が、電極１２、１３を挿入する
孔３６の中心位置と略等しい従動プーリー３５が、上部
基体３８ａ及び下部基体３８ｂに対して回転可能に設け
られている。駆動プーリー３３と従動プーリー３５は、
ドライブベルト３４で接続されている。駆動装置３２が
駆動して駆動軸３２ａが回転すると、駆動プーリー３３
が回転し、それによって、ドライブベルト３４を介して
従動プーリー３５が回転する。

【００１６】従動プーリー３５は、上面から見て中心部
に孔３５ａが設けられた円形状（ドーナツ状）に形成さ
れている。また、従動プーリー３５の内径側の断面は、
図４Ａ、Ｂに示すように、上下方向の（厚み方向の）所
定位置（本実施の形態では中心位置）に括れ部３５ｂを
有している。この括れ部３５ｂは、後述する電極整形部
材３７、３８、３９のローラ３７ａ〜３９ａの外周形状
とほぼ同じ形状に形成されている。また、３個の電極整
形部材３７、３８、３９が従動プーリー３５の内側に上
部基体３８ａ及び下部基体３８ｂに対して回転可能に設
けられている。電極整形部材３７、３８、３９は、ロー
ラ３７ａ、３８ａ、３９ａと、ローラ３７ａ、３８ａ、
３９ａの上下に設けられている支持部材３７ｂ、３８
ｂ、３９ｂにより構成されている。一方、上部基体３８
ａには従動プーリー３５の内側に円形状（ドーナツ状）
の溝５０ａが、下部基体３８ｂには溝５０ｂが形成され
ている。支持部材３７ｂ、３８ｂ、３９ｂは、従動プー
リー３５の内側の、溝５０ａ、５０ｂに沿って、周回運
動することができる。すなわち、電極整形部材３７、３
８、３９は、下部基体３８ｂ及び上部基体３８ａに対し
て回転可能に支持されている。ローラ３７ａとローラ３
８ａとの間には補助ローラ４０が、ローラ３８ａとロー
ラ３９ａとの間には補助ローラ４１が、ローラ３９ａと
ローラ３７ａとの間には補助ローラ４２が設けられてい
る。補助ローラ４０、４１、４２により、ローラ３７
ａ、３８ａ、３９ａは、円周上に互いに等間隔の位置
（互いに、１２０°の間隔）に規制されている。

【００１７】ローラ３７ａ、３８ａ、３９ａの上下方向
の（厚み方向の）所定位置（本実施の形態では中心位
置）には、円周に縁３７ｃ、３８ｃ、３９ｃが設けられ
ている。縁３７ｃを含むローラ３７ａの外周面には、図
４Ａに示す整形面３７ｄ、３７ｅが設けられている。同
様に、ローラ３８ａには整形面３８ｄ、３８ｅが、ロー
ラ３９ａには整形面３９ｄ、３９ｅが設けられている。
整形面３７ｄ、３７ｅ、及び整形面３８ｄ、３８ｅ、及
び整形面３９ｄ、３９ｅは、正常な形状の電極１２、１
３の先端（溶接端）部１２ａ、１３ａを突き合わせた時
の、先端部１２ａ、１３ａの外周面に沿う形状に形成さ
れている。

【００１８】そして、電極１２、１３を離間した状態
で、電極整形ヘッド３１ａを電極１２、１３間に配置す
る。次に、電極１２、１３を接近する方向に移動させ、
電極整形ヘッド３１ａの孔３６内に挿入する。これによ
り、電極１２の先端部の外周面１２ａに、電極整形部材
３７、３８、３９のローラ３７ａ、３８ａ、３９ａの整
形面３７ｄ、３８ｄ、３９ｄが当接する。また、電極１
３の先端部の外周面１３ａに、電極整形部材３７、３
８、３９のローラ３７ａ、３８ａ、３９ａの整形面３７
ｅ、３８ｅ、３９ｅが当接する。このように、電極１
２、１３を孔３６に挿入して押圧した状態で、従動プー
リー３５が回転すると、各電極整形部材３７、３８、３
９は、従動プーリー３５に連れ回りして、それぞれが自
転しながら、電極１２、１３の周囲を、電極１２、１３
に当接した状態で周回運動する。そして、電極１２、１
３の押圧力及び電極整形部材３７、３８、３９の回転推
進力とにより、電極１２、１３の先端部１２ａ、１３ａ
は、切削及び研磨されることなく加圧整形される。

【００１９】例えば、図４Ａに示すように、先端径が拡
大した（先端が丸くなった）電極１２、１３を整形する
場合について説明する。ローラ３７ａの整形面３７ｄ、
３７ｅは、前述したとおり、正常な形状の電極１２、１
３を先端（溶接端）部１２ａ、１３ａを突き合わせた時
の、先端部１２ａ、１３ａの外周面の形状に形成されて
いる。ローラ３８ａの整形面３８ｄ、３８ｅ、及びロー
ラ３９ａの整形面３９ｄ、３９ｅについても同様であ
る。そこで、先端径が拡大した電極１２、１３を挿入す
ると、電極１２と電極１３の先端部１２ａ、１３ａの外
周面がローラ３７ａの整形面３７ｄ、３７ｅ、及びロー
ラ３８ａの整形面３８ｄ、３８ｅ、及びローラ３９ａの
整形面３９ｄ、３９ｅに接し、電極１２の先端と電極１
３の先端間に隙間ができる。そして、電極１２、１３間
に押圧力をかけた状態で（例えば、電極１２を、図１に
示すシリンダー１４で下方向に押圧した状態で）、駆動
装置３２を駆動する。電極整形部材３７、３８、３９は
電極１２、１３に当接した状態で、電極１２、１３の周
囲で周回運動する。そして、図４Ｂに示すように、電極
１２、１３の先端径が正常な先端径に整形される。

【００２０】次に、溶接装置１の動作について、図５に
示すフローチャートに基づいて説明する。この動作は、
予め、制御装置２０に設けられている記憶装置（図示し
ていない、ＲＡＭ、ＲＯＭ等）に記憶されているプログ
ラムに基づいて、演算処理手段２５により実行される。
例えば、溶接装置１で溶接を開始するスイッチ２７がオ
ンされると、図１に示す演算処理手段２５は、入出力イ
ンターフェース２６を介して溶接を開始するスイッチ２
７がオンしたことを示す情報を受信する。演算処理手段
２５は、スイッチ２７がオンしたことを示す情報を受信
すると、プログラムに基づいて、電源２１に電源供給信
号を出力する。これにより、電源２１から抵抗溶接機１
０に所定の値の溶接電流が所定の通電時間供給され、図
５のフローチャートに示す動作を実行する。すなわち、
溶接を１回（１打点）実行する。

【００２１】まず、ステップＳ１０で電極間抵抗値の初
期値（Ｒ０）が設定されているか否かを判別する。設定
されていれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１４に進む。設定
されていなければ（Ｎｏ）、ステップＳ１２に進む。

【００２２】ステップＳ１２では、電極間抵抗値の初期
値（Ｒ０）を測定する。例えば、まず、新しい電極１
２、１３を装着した時に、ワークＷを挟持していない状
態で、電極１２、１３を加圧、通電して電極１２、１３
間の電位差を測定する。また、電極１２、１３に流れる
電流（溶接電流）を測定する。これらのパラメータは、
パラメータ測定手段インターフェース２２を介して演算
処理手段２５に送信される。演算処理手段２５では、こ
れらのパラメータに基づいて電極間抵抗値の初期値（Ｒ
０）を演算する（例えば、［電極間抵抗値の初期値（Ｒ
０）］＝［電極１２、１３間の電位差］／［電極１２、
１３に流れる電流の測定値］）。そして、ステップＳ１
３に進む。ステップＳ１３では、打点数カウンタをクリ
アする。そして、ステップＳ１４に進む。

【００２３】ステップＳ１４では、抵抗溶接を実行す
る。例えば、演算処理手段２５は、ステップＳ１２で演
算した電極間抵抗値の初期値（Ｒ０）に基づいて、抵抗
溶接機１０に供給する溶接電流の大きさ、通電時間等を
決定して、電源２１から、抵抗溶接機１０に溶接電流を
供給する。例えば、抵抗溶接機１０の溶接トランス１１
に供給された電圧が変圧され、溶接電流（溶接トランス
の２次側電流）が電極１２、１３に供給される。同時に
シリンダー１４で電極１２、１３を所定の押圧力で加圧
する。これにより、電極１２、１３間に挟持されたワー
クＷが溶接される。抵抗溶接機１０でワークＷが溶接さ
れている間、抵抗溶接機１０の状態を示すパラメータ、
例えば、ワークＷの打点数、溶接トランス１１の１次側
電流値、溶接トランス１１の２次側電流値（溶接電流
値）、電極間電圧値、電極の温度、電極の変位量等を測
定したデータが、制御装置２０に送信される。制御装置
２０は、種々の測定したパラメータのデータに基づい
て、例えば、演算処理手段２５で電極間電圧、電極間抵
抗、電極変位量、電極熱膨張量を演算する。そして、例
えば、抵抗溶接機１０に供給する溶接電流値や通電時間
を制御する。また、同時に、打点数カウンタをインクリ
メントする。そして、ステップＳ１６に進む。ここで、
図７に示すように、電極１２、１３は、溶接が実行され
る毎に先端径が拡大し、すなわち、電極間抵抗（Ｒｓ）
は徐々に小さくなる。

【００２４】ステップＳ１６では、前回の電極間抵抗測
定値（Ｒｓ）測定から所定回数の打点が行われているか
否か判別する。例えば、打点数カウンタが所定の数（閾
値）以上であれば、所定回数の打点を行ったことを判別
し（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０に進む。所定回数の打点
をしていなければ、リターンする。ここで、新しい電極
に交換された後、もしくは電極が整形された後の初めて
の測定は、例えば、図７に示すように、１００回打点後
とする（ステップＳ１６の“所定回数”＝１００）。そ
して、２回目以降は、１０５回打点後（“所定回数”＝
１０５）、１１０回打点後（“所定回数”＝１１０）、
１１５回打点後（“所定回数”＝１１５）・・というよ
うに、短い間隔で測定されることが望ましい。すなわ
ち、“所定回数”は、“１００”の次には“１０５”、
“１１０”、“１１５”と変化させる。これにより、電
極の形状が正常ではない場合を一層確実に判別すること
ができる。このように、電極間抵抗測定値（Ｒｓ）を測
定するタイミングは、設定することが可能な構成となっ
ている。例えば、１つのワークＷに５回打点する箇所が
あれば、上記のようにステップＳ１６の“所定回数”を
設定しておけば、あるワークＷの溶接途中で電極間抵抗
を測定するタイミングとなることがない。電極間抵抗測
定値（Ｒｓ）を測定するタイミングは、新しい電極に交
換された後、もしくは電極が整形された後、常に同じ間
隔で測定してもよい。また、測定の間隔は、２段階だけ
でなく多段階に変化させてもよい。（例えば、初回は１
００回打点後、１０５回、１１０回、１１５回、１１７
回、というように変化させてもよい。）

【００２５】ステップＳ２０では、ワークＷを挟持して
いない状態で、電極間抵抗測定値（Ｒｓ）を測定する。
電極間抵抗測定値（Ｒｓ）の測定方法は、ステップＳ１
２での電極間抵抗値の初期値（Ｒ０）の場合と同様であ
る。そして、ステップＳ２２に進む。

【００２６】ステップＳ２２では、ステップＳ２０で測
定した電極間抵抗値（Ｒｓ）と初期値（Ｒ０）との差の
絶対値が所定値（ａ）以上であるか否か判別する［｜Ｒ
ｓ−Ｒ０｜≧ａ？］。電極間抵抗値（Ｒｓ）と初期値
（Ｒ０）との差の絶対値が所定値（ａ）以内である場合
には、電極間抵抗値は所定範囲内であり、電極の先端径
は、許容範囲内であることを判断してリターンする。所
定値（ａ）以上である場合には、電極間抵抗値は所定範
囲を超えていて、電極の先端径が増大していると判断し
てステップＳ２４に進む。（電極の先端径が増大する
と、電極１２と電極１３の接触面積が大きくなるので、
電極間抵抗値（Ｒｓ）が小さくなる。）ここで、電極間
抵抗値（Ｒｓ）は、ステップＳ２０で、ワークＷを挟持
していない状態で測定したが、ワークＷを挟持している
状態で測定する構成としてもよい。この構成によれば、
溶接中の電極間抵抗値を測定することで、電極の先端径
が増大しているか否かを判別することができる。この場
合は、ワークＷ自身の抵抗値を加味して、電極間抵抗値
が正常であるか否かを判別する“所定範囲”を決定す
る。これによれば、溶接中にいつでも電極間抵抗値を測
定することができるので（１つのワークＷの溶接が完了
するタイミングで電極間抵抗値を測定しなくてもよ
い。）、ワークＷを溶接する際の打点数（例えば、本実
施の形態では、５回）によって電極間抵抗値を測定する
タイミングを変更する必要がなく、例えば、溶接装置の
初期設定が容易である。

【００２７】一方、ステップＳ２４では、電極整形装置
３０を作動させて、電極１２、１３の先端部１２ａ、１
３ａを整形する。電極１２、１３が正常な形状に整形さ
れたことが判別されたら、ステップＳ２６に進む。ステ
ップＳ２６では、次回の打点に備えて、打点数カウンタ
をクリアし、リターンする。このようにして、演算処理
手段２５から起動信号及び電源供給信号が出力される毎
に１回の溶接（１打点）が実行される。

【００２８】次に、ステップＳ２４で示す電極１２、１
３を整形する動作について、図６に示すフローチャート
を用いて説明する。ステップＳ３０では、電極１２、１
３を整形する。そして、ステップＳ３２に進む。ステッ
プＳ３２では、電極１２、１３の整形を所定時間（ｔ
１）行ったか否か判別する。所定時間（ｔ１）が経過し
ていたら、ステップＳ３４に進む。経過していなけれ
ば、ステップＳ３０に戻り、電極１２、１３の整形を続
行する。ステップＳ３４では、電極間抵抗測定値（Ｒ
ｓ）を測定する。そして、ステップＳ３６に進む。ステ
ップＳ３６では、ステップＳ３４で測定した電極間抵抗
値（Ｒｓ）と初期値（Ｒ０）との差の絶対値が所定値
（ｂ）以下［｜Ｒｓ−Ｒ０｜≦ｂ］であるか否か判別す
る。所定値（ｂ）以下であれば、電極の先端径が正常に
整形されたことを判別してステップＳ３７に進み、電極
整形を終了した後、処理を終了する。所定値（ｂ）以下
でなければ、ステップＳ３０に戻る。このようにして、
電極間抵抗値（Ｒｓ）と初期値（Ｒ０）との差の絶対値
が（ｂ）以下になるまで、電極整形を実行し、電極間抵
抗値（Ｒｓ）と初期値（Ｒ０）との差の絶対値が（ｂ）
以下であることが測定された時点で、電極整形を終了す
る。ここで、ステップＳ３２の所定時間（ｔ１）は、固
定値でもよいし、任意に設定可能としてもよい。また、
所定時間（ｔ１）を経過したら、電極間抵抗値（Ｒｓ）
を短い間隔で測定できるように、小さい値に変更される
ようにしてもよい。このような構成によれば、電極整形
を確実に効率よく行うことができる。

【００２９】本発明は、実施の形態の構成及び動作に限
定されるものではない。抵抗溶接動作が開始されるタイ
ミング、終了されるタイミングは、スイッチのオン／オ
フで決定されるだけでなく、他の方法でもよい。例え
ば、いずれかの条件が満足されれば、抵抗溶接動作が開
始されたり、終了されたりするように構成してもよい。
本実施の形態では、所定の打点数のワークＷを打点した
ことを判別して、電極間抵抗値を測定して、ワークＷを
整形する必要があるか否か（ワークＷの先端径が拡大し
ているか否か）を判別したが、他の方法で判別してもよ
い。また、本実施の形態では、図５のステップＳ２２
で、電極間抵抗値（Ｒｓ）と初期値（Ｒ０）の差の絶対
値をしきい値（ａ）と比較して、電極間抵抗値（Ｒｓ）
が所定の範囲を超えたか否か判別しているが、電極間抵
抗値（Ｒｓ）を所定のしきい値と比較してもよい。この
場合には、初期値（Ｒ０）を測定する必要はなく、ま
た、しきい値をワークＷに合わせて適宜設定できる構成
であることが望ましい。電極整形制御装置６０は、電極
整形装置３０と一体になっていてもよい。電極整形制御
装置６０は、例えば、産業用ロボットと一体になってい
て、電極整形指令出力信号を受信したら、所定の位置に
設置されている電極整形装置３０を産業用ロボットで、
電極１２、１３付近の電極を整形する位置まで搬入す
る。そして、電極用の孔３６に電極１２、１３を挿入し
て整形する。または、産業用ロボットで電極１２、１３
が取り付けられた溶接ガンを、所定の位置に設置されて
いる電極整形装置３０の電極整形する位置まで移動して
もよい。電極整形部材３７、３８、３９は、３つではな
くてもよい。電極整形装置３０は、種々の構造のものを
用いることができる。抵抗溶接機１０の押圧手段（例え
ば、シリンダー１４）は、電極１２を下方にお押圧する
だけでもよいし、電極１３を上方に押圧するだけでもよ
い。また、両方を押圧するように構成してもよい。本実
施の形態では、電極１２、１３の整形を開始する条件と
して、打点数と電極間抵抗を用いたが、打点数だけでも
よいし、電極間抵抗だけでもよい。また、電極１２、１
３の整形を開始する条件は、その他種々の条件でもよい
し、種々の条件の組み合わせでもよい。本実施の形態で
は、電極１２、１３を突き合わせた状態で整形したが、
突き合わせなくてもよい。しかも、電極１２、電極１３
は、別々に整形してもよい。

【００３０】また、本発明は以下のように構成すること
もできる。例えば、「制御手段は、電極間熱膨張量の最
大値が所定の範囲を超えた場合に、電極の形状が正常で
はないことを判別する溶接装置。」として構成すること
ができる。ここで、例えば、溶接中にナゲット（溶接中
にワークＷが溶けて溶融接合している部分）が大きくな
ると、電極１２、１３の間隔が押し広げられれる。これ
により、例えば、図１では、電極１２が上方向に変位す
る。通電開始時における電極１２、１３の間隔に対する
この変位量を電極間熱膨張量と呼ぶ。この電極間熱膨張
量は、通電中（溶接中）に単調増加し、ナゲットがある
程度大きくなると飽和して（最大値に達して）、通電を
終了すると（溶接を終了すると）冷えて減少する。ここ
で、電極の先端径が拡大していると、先端の面積が広く
なるため、特定の条件（例えば、同じ電極、同じ押圧
力、同じ溶接電流値等）のもとでは、電極間熱膨張量の
最大値は低くなる。このため、例えば、電極間熱膨張量
の最大値が下限値以下の場合には、電極の形状が正常で
はないことを判別し、電極整形手段を用いて電極１２、
１３を整形する。これによれば、電極整形中の電極間変
位量を計測して整形中の電極の沈み込み量を監視して整
形時間を制御することができる。また、溶接中のアコー
スティックエミッション（ＡＥ）を測定して、電極の形
状が正常であるか否かを判別する構成にしてもよい。例
えば、電極の形状が正常である場合の溶接中のＡＥ波
（ワークＷの溶解、凝固等により変化する）を測定して
おき、実際に溶接中のＡＥ波の特性が所定範囲外である
場合に、電極の形状が正常ではないことを判別してもよ
い。また、例えば、センサで電極の外形を測定して、電
極の形状が正常であるか否かを判別する構成にしてもよ
い。このように、電極の形状が正常であるか否か（ワー
クＷの先端径が拡大しているか否か）を判別するための
パラメータは、電極間抵抗値に限定されるものではな
い。

【００３１】また、本実施の形態では、電極を整形して
いる際に所定時間毎に電極間抵抗値を測定し、電極間抵
抗値が所定の範囲以内である場合に、電極の形状が正常
に戻ったことを判別して電極の整形を終了したが、電極
を整形している際の電極変位量を監視して、電極変位量
が所定値以上である場合に、電極の形状が正常に戻った
ことを判別して電極の整形を終了してもよい。このよう
に、電極整形装置で、電極が整形され、電極の形状が正
常になったことを検出して、自動的に電極整形装置をオ
フにしてもよいし、作業者が監視していて、電極整形装
置をオフにしてもよい。この際、溶接装置の表示器（図
示していない）に、例えば、電極間抵抗値や電極変位量
が表示され、作業者は表示された情報に基づいて電極整
形装置をオフしてもよい。なお、電極整形装置３０は、
電極整形中に、電極整形部材３７、３８、３９を介して
電極１２、１３に所定の電流を流すように構成してもよ
い。この場合には、電極整形部材の整形面と当接する電
極１２、１３の部分が軟化するため、電極の整形が容易
になる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
溶接装置によれば、電極を切削、研磨等を行って電極の
形状を正常にする場合と比較して、電極の寿命を長くす
ることができる。また、請求項２に記載の溶接装置によ
れば、電極を整形している際に電極の形状が正常に戻っ
たか否かを判別することが容易である。また、請求項
３、４に記載の溶接装置によれば、電極の形状が正常で
あるか否かを判別することが容易である。また、請求項
５に記載の溶接装置によれば、電極の形状を整形するこ
とが容易である。また、請求項６に記載の溶接装置によ
れば、電極の形状を、早く確実に整形することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接装置のブロック図である。

【図２】電極整形装置３０の側面図である。

【図３】電極整形装置３０を上方から見た図である。

【図４】電極１２、１３を整形する動作を示す図であ
る。

【図５】本実施の形態の動作を示すフローチャート図で
ある。

【図６】本実施の形態の動作を示すフローチャート図で
ある。

【図７】溶接中に電極間抵抗値（Ｒｓ）を測定するタイ
ミングを示す図である。

【符号の説明】

１溶接装置１０抵抗溶接機１２、１３電極２０制御装置３０電極整形装置３２電極整形部材３７、３８、３
９の駆動装置３６電極用の孔３７、３８、３９電極整形部材６０電極整形制御装置Ｗワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１対の電極を有する溶接機と、制御装置
と、電極整形手段とを備え、制御装置は、溶接機の電極の形状が正常であるか否かを
判別し、電極の形状が正常ではないことを判別した場合
には、電極整形手段を用いて電極を整形する、溶接装置。
【請求項２】請求項１に記載の溶接装置であって、制御装置は、電極整形手段を用いて溶接機の電極を整形
している際に、電極の形状が正常であるか否かを判別
し、電極の形状が正常であることを判別した場合には、
電極の整形を終了する、溶接装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の溶接装置であっ
て、制御装置は、溶接機の状態を示すパラメータに基づいて
電極の形状が正常であるか否かを判別する、溶接装置。
【請求項４】請求項３に記載の溶接装置であって、溶接機の状態を示すパラメータは、電極間抵抗値であ
る、溶接装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の溶接装
置であって、電極整形手段は、複数の電極整形部材を有し、複数の電
極整形部材は円周上に配置され、電極を整形する際には、電極を、前記円周の中心位置で
各電極整形部材に囲まれるとともに、電極の先端部が各
電極整形部材の整形面に当接されるように配置し、各電
極整形部材を各電極整形部材の中心で回転させるととも
に、電極を各電極整形部材の整形面に押圧することによ
り電極を整形する、溶接装置。
【請求項６】請求項５に記載の溶接装置であって、電極を整形する際には、各電極整形部材を前記円周上で
周回運動させる、溶接装置。