JP5877085B2

JP5877085B2 - スポット溶接用電極検査装置

Info

Publication number: JP5877085B2
Application number: JP2012032052A
Authority: JP
Inventors: 研治十河; 稔正山根; 義昭山根; 弘太郎中嶋
Original assignee: Keylex Corp; Kyokutoh Co Ltd
Current assignee: Keylex Corp; Kyokutoh Co Ltd
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2032-02-16
Also published as: JP2013166177A

Description

本発明は、例えば、自動車の生産ラインにおいて使用するスポット溶接用電極検査装置に関する。

従来より、自動車の生産ラインでは、スポット溶接用ガンの先端に装着保持した電極を適切に管理するために、電極を検査するスポット溶接用電極検査装置が使用される。例えば、特許文献１に開示されている電極検査装置は、扁平な直方体形状の検査装置本体を備え、該検査装置本体は、ミラー及びカメラを収容するとともに、上記電極を挿入固定する電極固定孔が上記ミラーに対応する位置に形成されている。また、上記ミラーと電極固定孔との間には、透明の保護カバーが介在されていて、該保護カバーは、生産ラインにおいて発生したゴミ等が上記電極固定孔から検査装置本体内に侵入するのを防いでいる。さらに、上記電極検査装置は、カメラに接続された制御装置を備え、該制御装置は、上記電極固定孔に上記電極先端を挿入固定した状態でミラーを介してカメラで撮影した電極先端面が使用に適するか否かを判定するように構成されている。

国際公開第２０１１／０５２３０８号（段落００７０〜００７９欄、図１５〜図１８）

ところで、特許文献１の如き電極検査装置では、上記保護カバーにゴミ等が付着して汚れると、上記カメラで撮影する電極先端面の画像に保護カバーの汚れが映り込んでしまい、それを起因として電極検査装置の判定が誤判定となるおそれがあるので、保護カバーを周期的に交換する必要がある。

ここで、保護カバーの交換について、予め交換周期を設定しておき、交換周期になると生産ラインを止めて作業者が交換するといったことが考えられる。しかし、保護カバーの汚れ具合は、生産ラインにおける環境の変化等によってばらつく可能性があり、設定された交換周期に保護カバーが汚れていないと、無駄に生産ラインを止めて稼働率を低下させることとなる一方、設定された交換周期の前に、保護カバーが汚れ過ぎてしまうと、誤判定が多発するおそれがある。

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、保護カバーの汚れによる誤判定を防止し、しかも、保護カバーの交換によって生産ラインの稼働率を出来るだけ低下させないスポット溶接用電極検査装置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、電極先端面が使用に適するか否かを判定する制御手段を利用して、保護カバーが使用に適するか否かを判定するようにしたことを特徴とする。

すなわち、第１の発明では、ミラー及びカメラを収容するとともに、スポット溶接用電極を挿入固定する電極固定孔が上記ミラーに対応する位置に貫通形成され、透明の保護カバーが上記ミラーと電極固定孔との間に介在された検査装置本体と、上記保護カバーの外側で上記電極固定孔を開閉する開閉手段と、上記カメラ及び開閉手段に接続され、当該カメラに撮影作動信号を出力するとともに、当該開閉手段に開閉作動信号を出力する制御手段とを備え、該制御手段は、上記開閉手段に開作動信号を出力して上記電極固定孔を開き、当該電極固定孔に上記電極を挿入固定した状態で、上記カメラに撮影作動信号を出力して上記電極先端面を上記ミラーを介してカメラで撮影するとともに、当該撮影した電極先端面の画像を処理し、その処理結果と予め設定された電極先端面の設定値とを比較して上記電極先端面が使用に適するか否かを判定する一方、上記開閉手段に閉作動信号を出力して上記電極固定孔を閉じ、上記カメラに撮影作動信号を出力して上記保護カバーを上記ミラーを介してカメラで撮影するとともに、当該撮影した保護カバーの画像を処理し、その処理結果と予め設定された保護カバーの設定値とを比較して上記保護カバーが使用に適するか否かを判定するように構成され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、上記開閉手段は、上記電極固定孔に対する電極挿入方向と交差する方向にスライド可能に設けられ、スライド動作により上記電極固定孔を開状態と閉状態とに切り替えるように構成されていることを特徴とする。

第３の発明では、第２の発明において、上記開閉手段は、上記検査装置本体をその一端側から少なくとも上記電極固定孔を含む領域まで収容する収容空間を有し、且つ、上記電極固定孔に対応する開口部が形成されたスライド可能なカバーケースを備え、該カバーケースは、スライド動作により上記開口部が電極固定孔に対応する位置と電極固定孔から外れる位置とに移動するように構成されていることを特徴とする。

第１の発明では、電極先端面が使用に適するか否かを判定する制御手段を利用して保護カバーが使用に適するか否かを判定するので、作業者は生産ラインに入ることなく保護カバーの汚れ具合を把握できるようになる。したがって、保護カバーを適切なタイミングで交換できて保護カバーの汚れ過ぎによる誤判定を防止できるとともに、保護カバーの交換による生産ラインの停止が必要最小限となり、保護カバーの交換を起因とした生産ラインの稼働率の低下を防ぐことができる。また、開閉手段で電極固定孔を覆った状態で保護カバーを撮影すると、当該保護カバーが透明であっても開閉手段が背景となることによって撮影した画像が鮮明になるので、制御手段の画像解析が正確となって誤判定を確実に防止することができる。さらに、開閉手段が電極固定孔を覆うことでゴミ等が電極固定孔を通って検査装置本体内に侵入し難くなるので、保護カバーの汚れの進行を遅らせることができ、保護カバーの交換周期を延ばして生産ラインの稼働率を上げることができる。

第２の発明では、電極固定孔に対する電極挿入方向と開閉手段のスライド方向とが互いに交差する方向なので、開閉手段が電極固定孔を閉状態から開状態にする際に、電極を電極固定孔に近づけていても電極及び開閉手段が互いに接触しない。したがって、開閉手段が電極固定孔を開状態にしてから電極が電極固定孔に挿入されるまでの時間を短縮することができ、さらにゴミ等が電極固定孔を通って検査装置本体内に侵入し難くなって保護カバーの汚れの進行を遅らせることができる。

第３の発明では、カバーケースが検査装置本体の少なくとも電極固定孔を含む領域を覆うので、カバーケースで検査装置本体の外形の一部又は全部を保護することができる。また、検査装置本体の外形を保護するカバーケースを利用して電極固定孔を開閉するので、カバーケースの他に電極固定孔を開閉させる部材を追加する必要がなく、シンプルで、且つ、コストを抑えた構造にできる。

本発明の実施形態１に係るスポット溶接用電極検査装置の斜視図であり、電極を検査する直前の状態を示す。本発明の実施形態１に係るスポット溶接用電極検査装置の斜視図であり、保護カバーを検査している状態を示す。図１のＡ−Ａ線における断面図である。図２のＢ−Ｂ線における断面図である。本発明の実施形態２に係る図１相当図である。本発明の実施形態２に係る図２相当図である。

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。
《発明の実施形態１》
図１及び図２は、本発明の実施形態１に係るスポット溶接用電極検査装置１を示す。この電極検査装置１は、鋼板をスポット溶接にて溶接する際に使用する溶接ガンＧにおいて、上下に対向するガン先端部分にそれぞれ装着保持した一対の電極１０の各先端面が使用に適するか否かを同時に検査するものである。

上記電極検査装置１は、扁平な直方体形状の検査装置本体２と、該検査装置本体２を保護するカバーケース５とを備え、上記検査装置本体２長辺側の両側面には、上記検査装置本体２の長手方向に沿って延びる帯状の取付部２ａがそれぞれ隆起し、該各取付部２ａを生産ラインの固定側（図示せず）に固定して、上記電極検査装置１を生産ラインの固定側に取り付けるようになっている。

上記検査装置本体２の長手方向一端側は、略半円形状をなす一方、長手方向他端は、直線状をなしていて、上記検査装置本体２の長手方向一端側内部には、当該検査装置本体２の長手方向他端に対して平行に延びる略直方体形状のカメラモジュール４が収容されている（図３及び図４参照）。

該カメラモジュール４の上下それぞれには、パネル状の透明樹脂製保護カバー８と、円板状をなす金属製測定基準板３とが順に配設され、該測定基準板３の中央には、上記電極１０を挿入固定する電極固定孔３ａが貫通形成されている。

上記カメラモジュール４の中央には、上記各電極固定孔３ａに対応する矩形板状のミラー６が傾斜配置され、該ミラー６は、鏡面を両側に有し、それぞれの面が上記測定基準板３の各電極固定孔３ａに固定された電極１０の先端を映し出すようになっている。

上記カメラモジュール４のミラー６両側方には、それぞれカメラ７が配置され、上記ミラー６に映し出された各電極１０先端面をそれぞれ正面から撮影するようになっている。

上記保護カバー８の中央には、凹形状のカバー本体部８１が形成され、該カバー本体部８１が上記ミラー６と上記電極固定孔３ａとの間に介在するようになっている。

上記カバーケース５は、図１及び図２に示すように、上記検査装置本体２の外形に対応する扁平な直方体形状をなし、パネル状の上壁５１及び下壁５３と、その各周縁を繋ぐ側壁５２とで構成されている。

上記カバーケース５の長手方向一端は閉塞する一方、長手方向他端には、側部開口５ａが形成され、上記カバーケース５の内方には、上記検査装置本体２を上記側部開口５ａから収容する収容空間Ｓが上記上壁５１、側壁５２及び下壁５３で形成されている（図３及び図４参照）。

上記上壁５１及び下壁５３の各中央部分には、略矩形状のカバー開口部５１ａ、５３ａが貫通形成され、上記カバーケース５長辺側の側壁５２には、上記カバーケース５の長手方向に細長くて上記側部開口５ａに開口する案内部５２ａが一対形成されている（図３参照）。

そして、上記カバーケース５の側部開口５ａを上記検査装置本体２の長手方向一端に対応させ、且つ、上記各案内部５２ａの開口部分を上記各取付部２ａに対応させて上記カバーケース５を上記検査装置本体２側（図２矢印Ｘ２方向）にスライドさせることにより、各取付部２ａが各案内部５２ａに案内されながら上記検査装置本体２が上記収容空間Ｓに収容されるようになっている。

すなわち、上記カバーケース５は、上記電極固定孔３ａに対する電極１０の挿入方向と交差する方向にスライド可能となっていて、上記カバーケース５のスライド動作により、上記検査装置本体２が上記収容空間Ｓに対して出入りするようになっている。

そして、上記カバーケース５は、上記検査装置本体２の長手方向他端側（図２矢印Ｘ２方向）にスライドして上記収容空間Ｓに上記検査装置本体２を収容した状態で、上壁５１及び下壁５３におけるカバーケース５の長手方向一端側で上記各電極固定孔３ａ開口を閉塞する位置となって当該各電極固定孔３ａを閉状態とする一方、上記検査装置本体２の長手方向一端側（図１矢印Ｘ１方向）にスライドして上記収容空間Ｓから上記検査装置本体２の一部が出た状態で、上壁５１及び下壁５３における上記カバー開口部５１ａ、５３ａが上記各電極固定孔３ａに対応して当該電極固定孔３ａを開状態とするようになっている。

つまり、上記カバーケース５のカバー開口部５１ａ、５３ａは、上記カバーケース５のスライド動作により、上記電極固定孔３ａに対応する位置と電極固定孔３ａから外れる位置とに移動するように構成されている。

上記検査装置本体２と上記上壁５１との間には、駆動部５０が設けられ、該駆動部５０と上記カバーケース５とで開閉機構（開閉手段）９が構成されている。

上記駆動部５０は、図示しないがラック、ピニオン及び駆動モータで構成され、上記駆動部５０の駆動により、上記検査装置本体２に対して上記カバーケース５が上記検査装置本体２の長手方向にスライドするようになっている。

上記カメラ７及び駆動部５０には、制御装置（制御手段）１１が接続され、該制御装置１１は、上記カメラ７に撮影作動信号を出力するとともに、上記駆動部５０に上記カバーケース５をスライドさせる開閉作動信号を出力するようになっている。

上記制御装置１１は、上記駆動部５０に上記カバーケース５を検査装置本体２の一端側にスライドさせる開作動信号を出力して上記電極固定孔３ａを開き、当該電極固定孔３ａに上記電極１０を挿入固定した状態で、上記カメラ７に撮影作動信号を出力して上記電極１０先端面を上記ミラー６を介してカメラ７で撮影するようになっている。

また、上記制御装置１１は、上記カメラ７で撮影した電極１０先端面の画像を処理し、その処理結果と予め設定された電極１０先端面の設定値とを比較して上記電極１０先端面が使用に適するか否かを判定するように構成されている。

一方、上記制御装置１１は、上記駆動部５０に上記カバーケース５を検査装置本体２の他端側にスライドさせる閉作動信号を出力して上記電極固定孔３ａを閉じ、上記カメラ７に撮影作動信号を出力して上記保護カバー８を上記ミラー６を介してカメラ７で撮影するようになっている。

また、上記制御装置１１は、上記カメラ７で撮影した保護カバー８の画像を処理し、その処理結果と予め設定された保護カバー８の設定値とを比較して上記保護カバー８が使用に適するか否かを判定するように構成されている。

以上より、本発明の実施形態１によると、電極１０先端面が使用に適するか否かを判定する制御装置１１を利用して保護カバー８が使用に適するか否かを判定するので、作業者は生産ラインに入ることなく保護カバー８の汚れ具合を把握できるようになる。したがって、保護カバー８を適切なタイミングで交換できて保護カバー８の汚れ過ぎによる電極検査装置１の誤判定を防止できるとともに、保護カバー８の交換による生産ラインの停止が必要最小限となり、保護カバー８の交換を起因とした生産ラインの稼働率の低下を防ぐことができる。

また、カバーケース５で電極固定孔３ａを覆った状態で保護カバー８を撮影すると、当該保護カバー８が透明であってもカバーケース５が背景となることによって撮影した画像が鮮明になるので、制御装置１１の画像解析が正確となって誤判定を確実に防止することができる。

さらに、カバーケース５が電極固定孔３ａを覆うことでゴミ等が電極固定孔３ａを通って検査装置本体２内に侵入し難くなるので、保護カバー８の汚れの進行を遅らせることができ、保護カバー８の交換周期を延ばして生産ラインの稼働率を上げることができる。

それに加えて、電極固定孔３ａに対する電極１０挿入方向とカバーケース５のスライド方向とが互いに交差する方向なので、カバーケース５が電極固定孔３ａを閉状態から開状態にする際に、電極１０を電極固定孔３ａに近づけていても電極１０及びカバーケース５が互いに接触しない。したがって、カバーケース５が電極固定孔３ａを開状態にしてから電極１０が電極固定孔３ａに挿入されるまでの時間を短縮することができ、さらにゴミ等が電極固定孔３ａを通って検査装置本体２内に侵入し難くなって保護カバー８の汚れの進行を遅らせることができる。

また、上記カバーケース５は上記検査装置本体２の全体を覆うので、カバーケース５で検査装置本体２の外形の全部を保護することができる。さらに、検査装置本体２の外形を保護するカバーケース５を利用して電極固定孔３ａを開閉するので、カバーケース５の他に電極固定孔３ａを開閉させる部材を追加する必要がなく、シンプルで、且つ、コストを抑えた構造にできる。

尚、本発明の実施形態１では、検査装置本体２全体が収容空間Ｓに収容可能な構造となっているが、これに限らず、検査装置本体２の少なくとも電極固定孔３ａを含む領域まで収容空間Ｓが収容する構造であればよい。
《発明の実施形態２》
図５及び図６は、本発明の実施形態２に係るスポット溶接用電極検査装置１を示す。この実施形態２では、開閉機構９の構造が実施形態１と異なるだけで、その他は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と異なる部分のみを説明する。

実施形態２における検査装置本体２の長辺側側面の一方には、該検査装置本体２の長手方向に沿って延びるエアシリンダ１２が配置されている。

該エアシリンダ１２は、円筒状をなすシリンダ本体１２ａと、該シリンダ本体１２ａの長手方向一端から上記検査装置本体に沿って伸縮するロッド１２ｂとを備え、上記シリンダ本体１２ａの長手方向他端側が上記検査装置本体２に固定されている。

上記ロッド１２ｂの先端には、上記検査装置本体２の長手方向と交差する方向に延びる二股に分岐した略Ｕ字状のカバープレート１３が取り付けられ、該カバープレート１３の二股部分の一方が上記検査装置本体２の表面側に、他方が上記検査装置本体２の裏面側に位置している。

そして、実施形態２の開閉機構９は、上記エアシリンダ１２と上記カバープレート１３とで構成され、該カバープレート１３は、上記ロッド１２ｂが伸びることにより、上記検査装置本体２の長手方向一端側（図６矢印Ｘ４方向）にスライドして上記各電極固定孔３ａ開口を閉塞する位置に移動して当該各電極固定孔３ａを閉状態とする一方、上記ロッド１２ｂが縮むことにより、上記検査装置本体２の長手方向他端側（図５矢印Ｘ３方向）にスライドして上記各電極固定孔３ａを開放する位置に移動して当該各電極固定孔を開状態とするようになっている。

また、制御装置１１は、上記エアシリンダ１２に接続され、該エアシリンダ１２に上記カバープレート１３をスライドさせる開閉信号を出力するようになっている。

以上より、本発明の実施形態２によると、実施形態１よりもシンプルな構造の開閉機構９を有する電極検査装置１で保護カバー８の汚れによる誤判定を防止するとともに保護カバー８の交換によって生産ラインの稼働率を出来るだけ低下させないようにできる。

本発明は、例えば、自動車生産ラインにおいて使用するスポット溶接用電極検査装置に適している。

１スポット溶接用電極検査装置
２検査装置本体
３ａ電極固定孔
５カバーケース
６ミラー
７カメラ
８保護カバー
９開閉機構（開閉手段）
１０電極
１１制御装置（制御手段）
５１ａ、５３ａカバー開口部

Claims

ミラー及びカメラを収容するとともに、スポット溶接用電極を挿入固定する電極固定孔が上記ミラーに対応する位置に貫通形成され、透明の保護カバーが上記ミラーと電極固定孔との間に介在された検査装置本体と、
上記保護カバーの外側で上記電極固定孔を開閉する開閉手段と、
上記カメラ及び開閉手段に接続され、当該カメラに撮影作動信号を出力するとともに、当該開閉手段に開閉作動信号を出力する制御手段とを備え、
該制御手段は、上記開閉手段に開作動信号を出力して上記電極固定孔を開き、当該電極固定孔に上記電極を挿入固定した状態で、上記カメラに撮影作動信号を出力して上記電極先端面を上記ミラーを介してカメラで撮影するとともに、当該撮影した電極先端面の画像を処理し、その処理結果と予め設定された電極先端面の設定値とを比較して上記電極先端面が使用に適するか否かを判定する一方、上記開閉手段に閉作動信号を出力して上記電極固定孔を閉じ、上記カメラに撮影作動信号を出力して上記保護カバーを上記ミラーを介してカメラで撮影するとともに、当該撮影した保護カバーの画像を処理し、その処理結果と予め設定された保護カバーの設定値とを比較して上記保護カバーが使用に適するか否かを判定するように構成されていることを特徴とするスポット溶接用電極検査装置。
請求項１に記載のスポット溶接用電極検査装置において、
上記開閉手段は、上記電極固定孔に対する電極挿入方向と交差する方向にスライド可能に設けられ、スライド動作により上記電極固定孔を開状態と閉状態とに切り替えるように構成されていることを特徴とするスポット溶接用電極検査装置。
請求項２に記載のスポット溶接用電極検査装置において、
上記開閉手段は、上記検査装置本体をその一端側から少なくとも上記電極固定孔を含む領域まで収容する収容空間を有し、且つ、上記電極固定孔に対応する開口部が形成されたスライド可能なカバーケースを備え、該カバーケースは、スライド動作により上記開口部が電極固定孔に対応する位置と電極固定孔から外れる位置とに移動するように構成されていることを特徴とするスポット溶接用電極検査装置。