JP5814580B2 - チップドレス用切削カッター - Google Patents

Description

本発明は、スポット溶接用電極チップの先端部を切削するために用いるチップドレス用切削カッターに関する。

一般的に、スポット溶接に用いる電極チップの先端部は、溶接を所定回数行うと摩耗したり、或いは、酸化被膜等が付着して状態が悪化するので、チップドレスを用いて周期的に切削する必要がある。

例えば、特許文献１では、電極チップの先端部を受ける４つのチップ受け部からなる回転体を備えたチップドレス用切削カッターが開示されている。上記チップ受け部は、一端が回転体の回転中心で一体に連結されるとともに他端が回転体の回転方向に互いに９０°離間していて、上記回転体は、平面視で十字状をなしている。上記チップ受け部の少なくとも１つには、切刃部が設けられていて、上記チップ受け部の交差する部分に上記電極チップの先端部中心を対応させて上記回転体を回転させることにより、上記電極チップの先端部を上記切刃部で切削するようになっている。

特開２００８−７３７１６号公報（段落００２３，００２４、図３〜図９）

ところで、特許文献１の切削カッターは、切刃部が電極チップ先端部に沿って回転中心までしか延出していないので、不意に電極チップの先端部中心が回転体の回転中心に対してずれてしまうと、電極チップ先端部中央部分が部分的に切削されなくなってしまう。

また、電極チップの先端部は緩やかな湾曲状をなしていて、その中央部分は、略平面になっている。したがって、特許文献１のように、切刃部の形状を電極チップ先端部に対応する形状にすると、切刃部の電極チップ先端部中央部分に対応する箇所が当該電極チップ先端部中央部分に対して略並行になってしまい、切削時に電極先端部中央部分をこすって剥がす程度の切削能力しか得られず、他の部分に比べて酸化皮膜等の削り残りが多くなってしまう。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特に電極先端部の中央部分を確実に切削できるチップドレス用切削カッターを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、切刃部が電極チップ先端部から次第に離間するように傾斜しながら回転体の回転中心を越えて延出していることを特徴とする。

具体的には、スポット溶接用電極チップの先端部を受ける複数のチップ受け部からなり、該チップ受け部の１つに切刃部が設けられた回転体を備え、該回転体を回転させることにより、上記電極チップの先端部を上記切刃部で切削するチップドレス用切削カッターにおいて、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明では、上記複数のチップ受け部は、一端が回転体の回転中心で一体に連結されるとともに他端が回転体の回転方向に互いに離間し、且つ、少なくとも２つが回転体の回転中心の両側に対向配置されて、上記一端側の連結箇所に上記電極チップの先端部中心が対応するようになっており、上記切刃部は、上記対向する一方のチップ受け部に設けられ、上記切刃部の延長方向一方側は、上記各チップ受け部で受けた状態の電極チップ先端部から次第に離間するように直線状に傾斜しながら上記回転体の回転中心を越えて他方のチップ受け部側に延出する一方、上記切刃部の延長方向中途部から他方側は、上記各チップ受け部で受けた状態の電極チップ先端部に対応するように緩やかに湾曲していることを特徴とする。

第２の発明では、第１の発明において、上記切刃部は、上記対向する一方のチップ受け部における回転体の回転中心方向両端部側にそれぞれ設けられ、上記回転体の回転中心方向両側に配置された電極チップの先端部を上記両切刃部で同時に切削するようになっていることを特徴とする。

第３の発明では、第１の発明において、上記切刃部は、上記対向する一方のチップ受け部側で上記回転体の回転中心方向一端側に設けられ、且つ、上記対向する他方のチップ受け部側で上記回転体の回転中心方向他端側に設けられ、上記回転体の回転中心方向両側に配置された電極チップの先端部を上記両切刃部で同時に切削するようになっていることを特徴とする。

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つに記載の発明において、上記チップ受け部の他端側には、電極チップ先端部の外周部分に沿うように延びるガイド部が傾斜形成され、上記切刃部は、上記ガイド部の端部にまで延びていることを特徴とする。

第５の発明では、第１から第４のいずれか１つに記載の発明において、上記切刃部は、クロム系表面処理が施されていることを特徴とする。

第６の発明では、第１から第５のいずれか１つに記載の発明において、上記切刃部は、上記回転体の回転方向の反対側に向かって電極チップの先端部から離間するように直線状に傾斜する逃げ角が形成され、上記切刃部の回転時の前面は、回転方向に対し垂直に延びていることを特徴とする。

第１の発明では、切刃部が回転体の回転中心を越えて延出しているので、電極チップの先端部中心が不意に回転体の回転中心に対してずれても、電極チップ先端部中央部分に切刃部が確実に接触するようになり、電極チップ先端部中央部分を確実に切削することができる。また、切刃部の回転中心周辺が電極チップ先端部中央部分に対して傾斜しているので、電極チップ先端部中央部分に対する切削カッターの切削能力が高まり、当該電極チップ先端部中央部分を確実に切削することができる。尚、切削後の電極チップ先端部中央には突起が形成されるが、溶接の際の被溶接材への加圧で消滅するので溶接には影響を及ぼさない。

第２及び第３の発明では、回転中心方向両側に配置された一対の電極チップの先端部を同時に切削可能となり、生産ラインの稼動率を下げることなく一対の電極チップを適正な状態にできる。

第４の発明では、各ガイド部によって電極チップ先端が切刃部に向かって案内される際に、削りカスが電極チップ先端部の外周部分に付着していても、ガイド部まで延びる切刃部が削りカスの付着を取り除くようになる。したがって、削りカスの電極チップへの付着を起因とした電極チップの位置決めのバラツキを防ぎ、電極チップ先端部の切削を精度良く行うことができる。

第５の発明では、切刃部の硬度が上がるので、切刃部の寿命を延ばすことができる。

本発明の実施形態に係る切削カッターを備えたチップドレスである。 本発明の実施形態に係る切削カッターの斜視図である。 本発明の実施形態に係る切削カッターの平面図である。 （ａ）は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ部拡大図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の実施形態に係る切削カッターで切削した後の電極チップ先端側の側面視である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

図１は、本発明の実施形態に係る切削カッター１を備えたチップドレス９を示す。該チップドレス９は、溶接ガンＧのシャンクＳに嵌め込まれて対向する一対の電極チップ２の先端部２ａを切削するためのものであり、水平方向に延び、且つ、厚みのある扁平な略直方体形状のドレス本体３と、出力軸が上下方向に向くように上記ドレス本体３の長手方向一方側下方に取り付けられたモータ４とを備えている。

上記ドレス本体３の長手方向他方側には、上下に貫通する貫通孔３ａが形成されていて、上記ドレス本体３長手方向他方側内部の上記貫通孔３ａに対応する位置に回転中心１０ａ（図２乃至図５に示す）が上下に向くように上記切削カッター１が回転可能に取り付けられていて、上記モータ４の回転駆動により図示しないギア噛合機構を介して平面視で反時計回りＸに回転するようになっている。

上記切削カッター１は、図２及び図３に示すように、上記電極チップ２の先端部２ａを受ける回転体１０を備えていて、該回転体１０は、外形が略同一の第１板部材５及び第２板部材６を平面視で十字状に組み立てることにより形成された４つのチップ受け部７からなり、上記第１板部材５の板面の一方側と上記第２板部材６の板面の一方側との交線が回転中心１０ａとなるように、平面視で第１板部材５及び第２板部材６の交差部分が偏心している。

上記４つのチップ受け部７は、一端が上記回転体１０の回転中心１０ａで一体に連結されるとともに他端が回転体１０の回転方向に互いに９０°ずつ離間していて、４つのチップ受け部７のうちの２つずつが回転体１０の回転中心１０ａの両側に対向配置されるようになっている。そして、各チップ受け部７の他端側には、上記電極チップ２の先端部２ａの外周部分に沿うように延びるガイド部７ａが傾斜形成されていて、該ガイド部７ａは、後述する切刃部８側まで電極チップ２先端側を案内するようになっている。

上記第１板部材５は、図４（ａ）に示すように、回転中心１０ａの両側に対向配置された２つのチップ受け部７が一体となった形状をなしていて、当該第１板部材５の略中央には、上記第２板部材６を組み付けるための矩形状組付用孔５ａが形成されている。

また、上記第１板部材５の左右両側には、外側方に突出する上下に幅広の突出部５ｂが一対突設されていて、該突出部５ｂをリング部材１ａ（図１にのみ示す）で上下から挟み込むことにより、上記回転体１０が上記切削カッター１に取り付けられるようになっている。

さらに、上記第１板部材５の上下には、一対の湾曲部５ｃが凹状に湾曲形成されていて、各湾曲部５ｃの長手方向一方側、すなわち、対向する一方のチップ受け部７における回転体１０の回転中心方向両側には、上記回転体１０の回転中心方向両側に配置された電極チップ２の各先端部２ａの形状に対応するように当該先端部２ａの径方向に沿って延びる切刃部８が一対設けられている。

該切刃部８は、クロム系表面処理が施されて硬度をＨＲＣ＝３００程度としたものであり、図５に示すように、上記切刃部８の回転時の前面（第１板部材５の板面の一方側）は、回転方向に対し垂直に延びていて、所謂すくい角αが形成されていない（すくい角α＝０°）。また、切刃部８は、上記回転体１０の回転方向（平面視で時計回り）の反対側に向かって上記電極チップ２の先端部２ａから離間するように次第に傾斜する所謂逃げ角β（図５に示す）が形成され、当該逃げ角βは約５°に設定されている。

そして、上記切刃部８延長方向一方側は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、上記各チップ受け部７で受けた状態の上記電極チップ２の先端部２ａから次第に離間するように直線状に傾斜しながら延びて上記回転中心１０ａを越えて、他方のチップ受け部７にまで延出する一方、上記切刃部８の延長方向中途部から他方側は、上記各チップ受け部７で受けた状態の電極チップ２の先端部２ａに対応するように緩やかに湾曲するとともに、上記切刃部８の延長方向他方側は、上記ガイド部７ａの端部にまで延びている。

尚、図４（ｂ）に示すように、電極チップ２の先端部２ａの回転中心１０ａ周りと切刃部８との角度θは、約３°に設定されている。

一方、上記第２板部材６は、図５に示すように、上記第１板部材５と略同一の形状をなしていて、第１板部材５と同様に、上記第２板部材６の左右両側には、上下に幅広の突出部６ｂが一対突設され、上記第２板部材６の上下には、一対の湾曲部６ｃが凹状に湾曲形成されている。

上記第２板部材６は、水平方向略中央の位置で、上記チップ受け部７を構成する第１分割体６１及び第２分割体６２に分割されていて、当該第１分割体６１及び第２分割体６２の分割面側には、上記組付用孔５ａに嵌合可能な突起６ｄ、６ｅがそれぞれ対向するように突設され、上記第１板部材５の両側から上記突起６ｄ、６ｅを組付用孔５ａに嵌着することにより、上記第１板部材５に上記第２板部材６が組み付けられ、平面視で十字状をなす回転体１０が得られるようになっている。上記第１分割体６１及び第２分割体６２は、上記切刃部８の回転中心１０ａを越えた部分に対応する第１板部材５の水平方向中央部分を挟み込むように組み付けられていて、切削時に切刃部８にかかる負荷により上記第１板部材５の水平方向中央部分が撓まないようにして、電極チップ２の先端部２ａ中央部分の切削を確実に行えるようにしている。

そして、上記回転体１０の回転状態で上記一対の電極チップ２を回転中心１０ａに沿って互いに接近させると、ガイド部７ａが各電極チップ２先端側を上記切刃部８側に案内しながら上記切刃部８が各電極チップ先端部２ａの外周部分を切削し、さらには、各電極チップ２をガイド部７ａで位置決めした状態で上記両切刃部８は、上記各電極チップ先端部２ａに接触することにより当該先端部２ａを同時に切削するようになっている。尚、上側に位置する電極チップ２の先端部２ａの削りカスは、各チップ受け部７の間から下方に落ちるようになっていて、チップ受け部７上方に留まり難くしている。

次に、上記切削カッター１による電極チップ先端部２ａの切削について説明する。

まず、図示しない制御盤等からの指令により上記チップドレス９の切削カッター１が回転する。尚、切削カッター１の回転数は、約２７６ｒｐｍに設定するのが好ましいがそれ以外の回転数を設定してもよい。

次いで、上記ドレス本体３の長手方向他方側の上側及び下側に一対の電極チップ２のそれぞれを移動させ、各電極チップ２の先端部２ａ中心を上記切削カッター１の回転中心１０ａに一致させる。

そして、各電極チップ２を上記回転中心１０ａに沿って互いに接近させる。すると、回転する切削カッター１のガイド部７ａが上記電極チップ２先端側を上記切刃部８側に案内して上記電極チップ２の位置決めがなされる。上記各ガイド部７ａによって電極チップ２先端が切刃部８に向かって案内される際、削りカスが電極チップ先端部２ａの外周部分に付着していても、ガイド部７ａまで延びる切刃部８が電極チップ先端部２ａ外周部分を切削するとともに削りカスの付着を取り除くようになる。したがって、削りカスの電極チップ２への付着を起因とした電極チップ２の位置決めのバラツキを防ぎ、電極チップ先端部２ａの切削を精度良く行うことができる。

しかる後、上記切削カッター１の回転状態で上記両切刃部８が上記各電極チップ先端部２ａに接触し、当該各先端部２ａが同時に切削される。すると、図６に示すように、切刃部８の延長方向一方側（回転中心１０ａ側）の傾斜部分によって、電極チップ先端部２ａ中央部分が切削されるとともに、先端部２ａ中央に小さな突起２ｂが形成される。

尚、該突起２ｂは、突出高さが０．１〜０．５ｍｍ程度であり、溶接の際の被溶接材への加圧で消滅するので溶接に影響を及ぼさない。

また、上記電極チップ先端部２ａを上記切刃部８に接触させる加圧力は１．５ｋＮで、接触させる時間は１．２ｓに設定するのが好ましいがそれ以外の加圧力及び接触時間を設定してもよい。

以上より、本発明の実施形態によれば、切刃部８が回転体１０の回転中心１０ａを通過して延びているので、電極チップ２の中心軸が不意に回転体１０の回転中心１０ａに対してずれても、電極チップ先端部２ａ中央部分に切刃部８が確実に接触するようになり、電極チップ先端部２ａ中央部分を確実に切削することができる。また、切刃部８の回転中心１０ａ周辺が電極チップ先端部２ａ中央部分に対して傾斜しているので、電極チップ先端部２ａ中央部分に対する切削カッター１の切削能力が高まり、当該電極チップ先端部２ａ中央部分を確実に切削することができる。尚、切削後の電極チップ先端部２ａ中央には突起２ｂが形成されるが、溶接の際の被溶接材への加圧で消滅するので溶接には影響を及ぼさない。

また、回転体１０の回転中心方向両側に配置された一対の電極チップ２の先端部２ａを同時に切削可能となり、生産ラインの稼働率を下げることなく一対の電極チップ２を適正な状態にできる。

さらには、切刃部８にクロム系表面処理を施しているので、当該切刃部８の硬度が上がり、寿命を延ばすことができる。

尚、本発明の実施形態では、上記切刃部８が、対向する一方のチップ受け部７における回転体１０の回転中心方向両側に一対設けられているが、上記対向する一方のチップ受け部７側で上記回転体１０の回転中心方向一端側に設けられ、且つ、上記対向する他方のチップ受け部７側で上記回転体１０の回転中心方向他端側に設けられるようにしてもよい。

また、本発明の実施形態では、回転体１０が４つのチップ受け部７からなるが、４つに限らず、複数のチップ受け部７からなっていればよく、３つ以上のチップ受け部７からなるのが好ましい。

本発明は、スポット溶接用電極チップの先端部を切削するために用いるチップドレス用切削カッターに適している。

１ 切削カッター
２ 電極チップ
２ａ 先端部
７ チップ受け部
７ａ ガイド部
８ 切刃部
１０ 回転体
１０ａ 回転中心

Claims (6)

1. スポット溶接用電極チップの先端部を受ける複数のチップ受け部からなり、該チップ受け部の１つに切刃部が設けられた回転体を備え、該回転体を回転させることにより、上記電極チップの先端部を上記切刃部で切削するチップドレス用切削カッターであって、
   上記複数のチップ受け部は、一端が回転体の回転中心で一体に連結されるとともに他端が回転体の回転方向に互いに離間し、且つ、少なくとも２つが回転体の回転中心の両側に対向配置されて、上記一端側の連結箇所に上記電極チップの先端部中心が対応するようになっており、
   上記切刃部は、上記対向する一方のチップ受け部に設けられ、上記切刃部の延長方向一方側は、上記各チップ受け部で受けた状態の電極チップ先端部から次第に離間するように直線状に傾斜しながら上記回転体の回転中心を越えて他方のチップ受け部側に延出する一方、上記切刃部の延長方向中途部から他方側は、上記各チップ受け部で受けた状態の電極チップ先端部に対応するように緩やかに湾曲していることを特徴とするチップドレス用切削カッター。
2. 請求項１に記載のチップドレス用カッターであって、
   上記切刃部は、上記対向する一方のチップ受け部における回転体の回転中心方向両端部側にそれぞれ設けられ、上記回転体の回転中心方向両側に配置された電極チップの先端部を上記両切刃部で同時に切削するようになっていることを特徴とするチップドレス用切削カッター。
3. 請求項１に記載のチップドレス用カッターであって、
   上記切刃部は、上記対向する一方のチップ受け部側で上記回転体の回転中心方向一端側に設けられ、且つ、上記対向する他方のチップ受け部側で上記回転体の回転中心方向他端側に設けられ、上記回転体の回転中心方向両側に配置された電極チップの先端部を上記両切刃部で同時に切削するようになっていることを特徴とするチップドレス用切削カッター。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載のチップドレス用カッターであって、
   上記チップ受け部の他端側には、電極チップ先端部の外周部分に沿うように延びるガイド部が傾斜形成され、
   上記切刃部は、上記ガイド部の端部にまで延びていることを特徴とするチップドレス用切削カッター。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載のチップドレス用カッターであって、
   上記切刃部は、クロム系表面処理が施されていることを特徴とするチップドレス用カッター。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載のチップドレス用カッターであって、
   上記切刃部は、上記回転体の回転方向の反対側に向かって電極チップの先端部から離間するように直線状に傾斜する逃げ角が形成され、上記切刃部の回転時の前面は、回転方向に対し垂直に延びていることを特徴とするチップドレス用カッター。

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