特許 7698038 ロボット制御装置及びスポット溶接システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-16

(45)【発行日】2025-06-24

(54)【発明の名称】ロボット制御装置及びスポット溶接システム

(51)【国際特許分類】

   B23K 11/30 20060101AFI20250617BHJP

【ＦＩ】

B23K11/30 350

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023515892

(86)(22)【出願日】2021-04-19

(86)【国際出願番号】 JP2021015874

(87)【国際公開番号】W WO2022224307

(87)【国際公開日】2022-10-27

【審査請求日】2023-11-08

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】天方 康裕

【審査官】齋藤 健児

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３０４９２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０６８６１６０９（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ １１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向して配置される一対の電極を有するスポット溶接ガンを備えるロボットの動作を制御するロボット制御装置であって、
前記スポット溶接ガンの前記一対の電極を、電極研磨装置の回転する刃部によって前記一対の電極の表面を研磨するように、前記刃部による研磨位置に移動させるロボット動作制御部を有し、
前記ロボット動作制御部は、前記刃部による研磨後の前記一対の電極の表面に、研磨時と同じ前記刃部を使用して傷を付けて粗面化するように、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を前記研磨位置から粗面化位置に変更する、ロボット制御装置。

【請求項2】

前記ロボット動作制御部は、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を変えながら前記一対の電極の表面に傷を付けるように、前記粗面化位置に配置された前記一対の電極を移動させる、請求項１に記載のロボット制御装置。

【請求項3】

前記ロボット動作制御部は、前記粗面化位置に配置された前記一対の電極の表面に傷を付ける際に、前記一対の電極の軸方向の移動と、前記軸方向に直交する方向の移動とを行う、請求項１又は２に記載のロボット制御装置。

【請求項4】

前記ロボット動作制御部は、前記粗面化位置に配置された前記一対の電極の表面に傷を付ける際に、前記一対の電極の表面が前記刃部の角部に接触するように、前記一対の電極を移動させる、請求項１～３のいずれか１項に記載のロボット制御装置。

【請求項5】

対向して配置される一対の電極を有するスポット溶接ガンと、
前記スポット溶接ガンを移動させるロボットと、
前記一対の電極の表面を回転する刃部によって研磨する電極研磨装置と、
前記ロボット及び前記電極研磨装置の動作を制御するロボット制御装置と、を備え、
前記ロボット制御装置は、
前記スポット溶接ガンの前記一対の電極を、前記電極研磨装置の回転する刃部によって前記一対の電極の表面を研磨するように、前記刃部による研磨位置に移動させるロボット動作制御部を有し、
前記ロボット動作制御部は、前記刃部による研磨後の前記一対の電極の表面に、研磨時と同じ前記刃部を使用して傷を付けて粗面化するように、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を前記研磨位置から粗面化位置に変更する、スポット溶接システム。

【請求項6】

対向して配置される一対の電極を有するスポット溶接ガンを備えるロボットの動作を制御するロボット制御装置であって、
前記スポット溶接ガンの前記一対の電極を、電極研磨装置の回転する刃部によって前記一対の電極の表面を研磨するように、前記刃部による研磨位置に移動させるロボット動作制御部を有し、
前記ロボット動作制御部は、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を変えながら、前記刃部による研磨後の前記一対の電極の表面に傷を付けるように前記一対の電極を移動させて、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を前記研磨位置から変更する、ロボット制御装置。

【請求項7】

対向して配置される一対の電極を有するスポット溶接ガンを備えるロボットの動作を制御するロボット制御装置であって、
前記スポット溶接ガンの前記一対の電極を、電極研磨装置の回転する刃部によって前記一対の電極の表面を研磨するように、前記刃部による研磨位置に移動させるロボット動作制御部を有し、
前記ロボット動作制御部は、前記刃部による研磨後の前記一対の電極の表面に傷を付けるように、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を前記研磨位置から変更し、前記一対の電極の表面が前記刃部の角部に接触するように、前記一対の電極を移動させる、ロボット制御装置。

【請求項8】

対向して配置される一対の電極を有するスポット溶接ガンと、
前記スポット溶接ガンを移動させるロボットと、
前記一対の電極の表面を回転する刃部によって研磨する電極研磨装置と、
前記ロボット及び前記電極研磨装置の動作を制御するロボット制御装置と、を備え、
前記ロボット制御装置は、
前記スポット溶接ガンの前記一対の電極を、前記電極研磨装置の回転する刃部によって前記一対の電極の表面を研磨するように、前記刃部による研磨位置に移動させるロボット動作制御部を有し、
前記ロボット動作制御部は、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を変えながら、前記刃部による研磨後の前記一対の電極の表面に傷を付けるように前記一対の電極を移動させて、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を前記研磨位置から変更する、スポット溶接システム。

【請求項9】

対向して配置される一対の電極を有するスポット溶接ガンと、
前記スポット溶接ガンを移動させるロボットと、
前記一対の電極の表面を回転する刃部によって研磨する電極研磨装置と、
前記ロボット及び前記電極研磨装置の動作を制御するロボット制御装置と、を備え、
前記ロボット制御装置は、
前記スポット溶接ガンの前記一対の電極を、前記電極研磨装置の回転する刃部によって前記一対の電極の表面を研磨するように、前記刃部による研磨位置に移動させるロボット動作制御部を有し、
前記ロボット動作制御部は、前記刃部による研磨後の前記一対の電極の表面に傷を付けるように、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を前記研磨位置から変更し、前記一対の電極の表面が前記刃部の角部に接触するように、前記一対の電極を移動させる、スポット溶接システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボット制御装置及びスポット溶接システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、スポット溶接ガンをアームの先端に備えるロボットによってスポット溶接（抵抗溶接）を行うことが知られている。スポット溶接ガンは、一対の電極によって金属板等からなる溶接対象物であるワークを挟み込み、電極に電流を流すことによって、予め定められた打点にスポット溶接を行う。

【0003】

近年、自動車の軽量化のために、材料としてアルミ合金が使用されている。アルミ合金の表面は被膜で覆われているため、鋼板に比べて、スポット溶接時に大電流を必要とすることが知られている。電極に大電流を流してアルミ合金をスポット溶接すると、溶けたアルミ合金が電極表面に付着して電極寿命を低下させる。電極寿命を延ばすためには、電極表面を頻繁に研磨する必要がある。しかし、電極の研磨を行う場合は、電極を電極研磨装置の位置まで移動させる時間及び研磨を行う時間が掛かるため、頻繁な電極の研磨は、溶接作業の短縮化を図る上で問題がある。

【0004】

従来、電極寿命を延ばす方法として、電極の表面を粗くする方法（例えば、特許文献１、２参照）、及び、電極の表面に同心円状の隆起部を形成する方法（例えば、特許文献３参照）等が知られている。これらの方法によれば、溶けたアルミ合金が電極表面に付着しにくくなり、電極表面を頻繁に研磨することを回避できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】米国特許第４９７２０４７号公報

【文献】米国特許第６８６１６０９号公報

【文献】米国特許第８４３６２６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記従来の方法は、専用のカッターを使用したり、やすりをかけたりして電極の表面を粗くするため、特別な装置や手間を必要とする。したがって、特別な装置や手間を追加する必要がなく、電極の表面を粗くすることが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示のロボット制御装置の一態様は、対向して配置される一対の電極を有するスポット溶接ガンを備えるロボットの動作を制御するロボット制御装置であって、前記スポット溶接ガンの前記一対の電極を、電極研磨装置の回転する刃部によって前記一対の電極の表面を研磨するように、前記刃部による研磨位置に移動させるロボット動作制御部を有し、前記ロボット動作制御部は、前記刃部による研磨後の前記一対の電極の表面に傷を付けるように、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を前記研磨位置から変更する。

【0008】

本開示のスポット溶接システムの一態様は、対向して配置される一対の電極を有するスポット溶接ガンと、前記スポット溶接ガンを移動させるロボットと、前記一対の電極の表面を回転する刃部によって研磨する電極研磨装置と、前記ロボット及び前記電極研磨装置の動作を制御するロボット制御装置と、を備え、前記ロボット制御装置は、前記スポット溶接ガンの前記一対の電極を、前記電極研磨装置の回転する刃部によって前記一対の電極の表面を研磨するように、前記刃部による研磨位置に移動させるロボット動作制御部を有し、前記ロボット動作制御部は、前記刃部による研磨後の前記一対の電極の表面に傷を付けるように、前記刃部に接する前記一対の電極の位置を前記研磨位置から変更する。

【発明の効果】

【0009】

一態様によれば、特別な装置や手間を追加する必要がなく、電極の表面を粗くすることが可能なロボット制御装置及びスポット溶接システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係るスポット溶接システムの概略構成図である。

【図2】一実施形態に係るスポット溶接システムのブロック図である。

【図3】電極研磨装置における刃部を示す側面図である。

【図4】電極研磨装置における刃部を示す平面図である。

【図5】電極研磨装置の刃部によって電極を研磨する様子を示す側面図である。

【図6】スポット溶接システムにおける電極の研磨動作を説明するフローチャートである。

【図7】電極研磨装置の刃部によって電極の表面を粗くする動作の一形態を説明する側面図である。

【図8】電極研磨装置の刃部によって電極の表面を粗くする動作の一形態を説明する側面図である。

【図9】粗面化された電極の表面を示す図である。

【図10】電極研磨装置の刃部によって電極の表面を粗くする動作の他の形態を説明する側面図である。

【図11】電極研磨装置の刃部によって電極の表面を粗くする動作の他の形態を説明する側面図である。

【図12】電極の他の形態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、一実施形態に係るロボット制御装置及びスポット溶接システムについて、図面を参照して詳細に説明する。図１は、一実施形態に係るスポット溶接システムの概略構成図を示す。図２は、一実施形態に係るスポット溶接システムのブロック図を示す。

【0012】

スポット溶接システム１は、スポット溶接ガン３を備えるロボット２と、電極研磨装置４と、ロボット制御装置５と、教示操作盤６と、を備える。

【0013】

ロボット２は、複数の関節部を有する垂直多関節型ロボットである。ロボット２は、床面に設置される基台２１と、鉛直方向に延びる軸線の周りに回転可能な旋回台２２と、を有する。ロボット２は、旋回台２２に支持されて回動可能な下部アーム２３と、下部アーム２３の先端に支持されて回動可能な上部アーム２４と、上部アーム２４の先端に回動可能に支持された手首部２５と、を有する。ロボット２は、旋回台２２、下部アーム２３、上部アーム２４及び手首部２５をそれぞれ個別に駆動する複数のロボット駆動モータ２６を有する。ロボット駆動モータ２６がそれぞれ駆動することによって、ロボット２の位置及び姿勢が変化する。

【0014】

なお、ロボットとしては、上記の形態に限定されない。ロボットは、スポット溶接ガン３の位置及び姿勢を変更可能な任意のロボットであってよい。

【0015】

スポット溶接ガン３は、ロボット２の手首部２５に取り付けられる。スポット溶接ガン３の位置及び姿勢は、ロボット２の位置及び姿勢が変化することによって変更される。スポット溶接ガン３は、可動電極３１と、可動電極３１に対向して配置される対向電極３２と、からなる一対の電極と、可動電極３１を駆動する電極駆動モータ３３と、を有する。

【0016】

本実施形態の可動電極３１及び対向電極３２は略円柱形である。可動電極３１及び対向電極３２の先端は、図５に示すように、外周角部を丸め加工したＲ部３１ａ，３２ａと、平坦面からなる先端面３１ｂ，３２ｂと、を有する。可動電極３１及び対向電極３２の中心軸Ｙは一致している。可動電極３１は、電極駆動モータ３３の駆動によって、対向電極３２に対して接近する方向及び離れる方向に移動する。スポット溶接ガン３は、可動電極３１と対向電極３２との間に溶接対象物であるワーク（図示せず）を挟み付けた状態で、可動電極３１と対向電極３２との間に電圧を印加してスポット溶接を行う。ワークとしては、アルミ合金又はアルミ合金を含む金属を好適に使用することができる。

【0017】

電極研磨装置４は、一般にチップドレッサーと呼ばれる。電極研磨装置４において「研磨」は、広く解釈され、例えば、電極研磨装置４において「研磨」と扱われる範囲において、カッター（刃部４２）による研削（除去加工）を含む。電極研磨装置４は、ロボット２が設置される床面上に、ロボット２の可動範囲内に設置される。電極研磨装置４は、スポット溶接ガン３の可動電極３１及び対向電極３２を研磨する刃部４２が設けられた本体部４１と、鉛直方向に立設される支持部材４３と、を有する。支持部材４３は、本体部４１を所定の位置に支持する。支持部材４３には、ブラケット４４が固定される。本体部４１の上側及び下側には、ばね４５がそれぞれ配置される。ばね４５は、鉛直方向に伸長及び収縮するように設けられる。本体部４１は、ばね４５を介してブラケット４４に支持される。本体部４１は、ばね４５の弾性力によって、鉛直方向に自由に移動可能である。

【0018】

電極研磨装置４の本体部４１は、ブラケット４４から支持部材４３の側方に突出するように設けられる。刃部４２は、ブラケット４４から遠い本体部４１の端部に配置される。刃部４２は、スポット溶接ガン３の可動電極３１及び対向電極３２の表面を研削するカッターである。刃部４２は、図３～図５に示すように、カッターホルダ４２０に支持される。刃部４２を有するカッターホルダ４２０は、本体部４１を鉛直方向に貫通する貫通穴の内部に配置されている。

【0019】

本実施形態の刃部４２は、カッターホルダ４２０の上側肩部４２１及び下側肩部４２２から回転軸Ｘにかけて配置される。刃部４２は、カッターホルダ４２０に、可動電極３１及び対向電極３２に対応して１つずつ設けられる。刃部４２は、可動電極３１及び対向電極３２の先端形状に倣う湾曲形状を有する。刃部４２は、図５に示すように、研磨のために可動電極３１及び対向電極３２の表面に接触した際に、可動電極３１及び対向電極３２の中心軸Ｙから、先端面３１ｂ，３２ｂ及びＲ部３１ａに沿って半径方向に延びている。カッターホルダ４２０は、本体部４１に設けられる刃部駆動モータ４６の駆動によって、鉛直方向に延びる回転軸Ｘを中心に回転する。研磨時の可動電極３１及び対向電極３２の中心軸Ｙは、回転軸Ｘに一致している。刃部４２は、図５に示すように、カッターホルダ４２０の回転によって、対向して配置される可動電極３１及び対向電極３２のそれぞれの表面を同時に研磨する。

【0020】

ロボット制御装置５は、ロボット２の動作、ロボット２に設けられるスポット溶接ガン３の動作及び電極研磨装置４の動作をそれぞれ制御する。ロボット制御装置５は、バスを介して互いに接続されるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する演算処理装置により構成される。ロボット２、スポット溶接ガン３及び電極研磨装置４は、通信装置を介してロボット制御装置５に電気的に接続される。

【0021】

図２に示すように、ロボット制御装置５は、ロボット２、スポット溶接ガン３及び電極研磨装置４のそれぞれの制御に関する情報を記憶する記憶部５１を有する。ロボット２、スポット溶接ガン３及び電極研磨装置４のそれぞれの動作に関する動作プログラムは、記憶部５１に記憶される。ロボット２、スポット溶接ガン３及び電極研磨装置４の動作は、後述する電極研磨の動作及び電極粗面化の動作を含む。

【0022】

ロボット制御装置５は、ロボット２を制御するロボット制御部５２を有する。ロボット制御部５２は、ロボット２の複数のロボット駆動モータ２６をそれぞれ制御するロボット動作制御部５２１を有する。ロボット動作制御部５２１は、動作プログラムに基づく動作指令をロボット駆動回路５３に送出する。ロボット駆動回路５３は、動作指令に基づく駆動電流をロボット駆動モータ２６にそれぞれ供給する。

【0023】

ロボット２は、ロボット２の位置及び姿勢を検出するためのロボット位置検出器２７を有する。本実施形態のロボット位置検出器２７は、それぞれのロボット駆動モータ２６に取り付けられた回転位置検出器（図示せず）を有する。ロボット制御部５２は、ロボット位置検出器２７から出力される回転位置に関する信号を受信する。これによって、ロボット制御部５２は、ロボット２の位置及び姿勢に基づいて、スポット溶接ガン３の位置及び姿勢を検出することができる。

【0024】

ロボット制御装置５は、スポット溶接ガン３を制御する溶接ガン制御部５４を有する。溶接ガン制御部５４は、スポット溶接ガン３の電極駆動モータ３３の制御及び電極（可動電極３１、対向電極３２）に印加する電圧の制御を行う溶接ガン動作制御部５４１を有する。溶接ガン動作制御部５４１は、動作プログラムに基づく動作指令を電極駆動回路５５及び電圧供給回路５６に送出する。電極駆動回路５５は、可動電極３１を移動させる動作指令に基づく駆動電流を、電極駆動モータ３３に供給する。電圧供給回路５６は、スポット溶接のための動作指令に基づく電圧を、可動電極３１及び対向電極３２に供給する。

【0025】

溶接ガン制御部５４は、対向電極３２に対する可動電極３１の位置を検出する位置検出部５４２を有する。スポット溶接ガン３は、可動電極３１の位置を検出するための電極位置検出器３４を有する。本実施形態の電極位置検出器３４は、電極駆動モータ３３に取り付けられた回転位置検出器（図示せず）を有する。位置検出部５４２は、電極位置検出器３４の出力に基づいて、対向電極３２に対する可動電極３１の位置を検出する。

【0026】

溶接ガン制御部５４は、電極駆動モータ３３が出力するトルクを検出するトルク検出部５４３を有する。トルク検出部５４３は、例えば電極駆動モータ３３を制御する動作指令に基づいて、電極駆動モータ３３が出力するトルクを検出することができる。または、電極駆動モータ３３に供給する電流値を検出する電流検出器をスポット溶接ガン３に配置することができる。トルク検出部５４３は、電流検出器が検出する電流値に基づいて、トルクを検出してもよい。これによって、トルク検出部５４３は、対向電極３２に向けた可動電極３１の押し付け力を検出することができる。

【0027】

ロボット制御装置５は、電極研磨装置４を制御する研磨制御部５７を有する。研磨制御部５７は、電極研磨装置４の刃部駆動モータ４６を制御するための研磨動作制御部５７１を有する。研磨動作制御部５７１は、研磨動作のための動作プログラムに基づく動作指令を刃部駆動回路５７２に送出する。刃部駆動回路５７２は、動作指令に基づく駆動電流を刃部駆動モータ４６に供給する。

【0028】

図１及び図２に示すように、ロボット制御装置５は、通信装置を介して接続される教示操作盤６を有する。教示操作盤６は、ロボット２、スポット溶接ガン３及び電極研磨装置４に関する情報を入力する入力部６１を有する。作業者は、教示したロボット２の位置及び姿勢に基づくスポット溶接ガン３の位置及び姿勢に関する動作プログラム、電極研磨装置４の動作に関する動作プログラム等を、入力部６１によってロボット制御装置５に入力することができる。入力部６１は、キーボードやダイヤル等によって構成される。教示操作盤６は、ロボット２、スポット溶接ガン３及び電極研磨装置４に関する情報を表示する表示部６２を有する。

【0029】

次に、このスポット溶接システム１におけるスポット溶接ガン３の可動電極３１及び対向電極３２の研磨作業について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。本実施形態のスポット溶接システム１は、スポット溶接ガン３の可動電極３１及び対向電極３２の表面を、刃部４２を使用して研磨した後、可動電極３１及び対向電極３２の表面を粗面化する。スポット溶接システム１は、可動電極３１及び対向電極３２の研磨時と同じ刃部４２を使用して、可動電極３１及び対向電極３２の表面の粗面化加工を実行する。

【0030】

ロボット制御装置５は、スポット溶接ガン３による所定の溶接作業中の適宜のタイミングで、ロボット動作制御部５２１の制御によって、ロボット２の位置及び姿勢を溶接位置から変更し、スポット溶接ガン３を、動作プログラムによって予め決められた電極研磨装置４の位置まで移動させる（ステップＳ１）。

【0031】

スポット溶接ガン３が電極研磨装置４の所定の位置まで移動した後、ロボット制御装置５は、溶接ガン動作制御部５４１の制御によって、電極駆動モータ３３を駆動させ、可動電極３１及び対向電極３２を、図５に示すように、刃部４２を挟み付ける所定の研磨位置に移動させる。その後、ロボット制御装置５は、研磨動作制御部５７１の制御によって、刃部駆動モータ４６を駆動してカッターホルダ４２０を回転させ、回転軸Ｘの周りに回転する刃部４２によって可動電極３１及び対向電極３２の表面の研磨を開始する（ステップＳ２）。回転する刃部４２によって、可動電極３１及び対向電極３２の表面に付着する溶解金属は研削され、除去される。

【0032】

電極の研磨は、可動電極３１と対向電極３２との間で、回転する刃部４２を所定の押し付け力で挟み付けることによって行われる。ロボット制御装置５は、溶接ガン制御部５４のトルク検出部５４３によって検出される対向電極３２に向けた可動電極３１の押し付け力が、動作プログラムに基づく研磨に必要な所定の押し付け力となるように、溶接ガン制御部５４によって、電極駆動モータ３３の駆動を制御する。

【0033】

回転する刃部４２による可動電極３１及び対向電極３２の研磨は、動作プログラムに基づいて所定の時間継続して実行される。ロボット制御装置５は、動作プログラムに基づいて、研磨が終了したかどうかを監視し（ステップＳ３）、研磨が終了していないと判断した場合（ステップＳ３においてＮＯの場合）、研磨を継続させる。

【0034】

ロボット制御装置５は、研磨が終了したと判断した場合（ステップＳ３においてＹＥＳの場合）に、ロボット動作制御部５２１の制御によって、ロボット２の位置及び姿勢を変更し、スポット溶接ガン３の可動電極３１及び対向電極３２を、動作プログラムによって予め決められた粗面化位置まで移動させて粗面化加工を開始する（ステップＳ４）。

【0035】

粗面化加工が開始されると、ロボット制御装置５は、溶接ガン動作制御部５４１及びロボット動作制御部５２１の制御によって、図７に示すように、可動電極３１を対向電極３２から離れる方向に移動させるとともに、可動電極３１及び対向電極３２をそれぞれ刃部４２から離隔させ、刃部４２の挟み付けを解除する。さらに、ロボット制御装置５は、ロボット動作制御部５２１の制御によってロボット２の位置及び姿勢を変更し、可動電極３１及び対向電極３２の先端面３１ｂ，３２ｂが刃部４２の角部４２ａに接触するように、スポット溶接ガン３の位置及び姿勢を変更する。刃部４２の角部４２ａは、回転軸Ｘに沿う刃部４２の最端部（上端部及び下端部）にそれぞれ配置される角部である。角部４２ａは、カッターホルダ４２０の上側肩部４２１及び下側肩部４２２にそれぞれ隣接する刃部４２の端部に配置される。なお、粗面化加工の開始後も、刃部４２は継続して回転している。

【0036】

本実施形態では、粗面化加工が行われる可動電極３１及び対向電極３２は、図７に示すように、回転軸Ｘに沿うカッターホルダ４２０の高さ（上側肩部４２１と下側肩部４２２との離隔距離）に相当する距離だけ互いに離れた位置に配置される。互いに離れた可動電極３１及び対向電極３２は、中心軸Ｙが回転軸Ｘからずれるように平行に移動し、先端面３１ｂ，３２ｂを刃部４２の角部４２ａに接触させる。このときの可動電極３１及び対向電極３２は、刃部４２に対して、研磨時の押し付け力よりも小さな押し付け力しか付与しない。または、可動電極３１及び対向電極３２は、刃部４２に対して、実質的に押し付け力を付与しない。可動電極３１及び対向電極３２の先端面３１ｂ，３２ｂは、刃部４２の角部４２ａに軽く接触するだけである。

【0037】

刃部４２の角部４２ａに接触した可動電極３１及び対向電極３２の先端面３１ｂ，３２ｂは、刃部４２の回転によって線状に傷付けられる。これによって、先端面３１ｂ，３２ｂには微細な線状の溝が形成される。ロボット制御装置５は、ロボット動作制御部５２１の制御によって、図８に示すように、刃部４２の角部４２ａに対する可動電極３１及び対向電極３２の位置を、先端面３１ｂ，３２ｂに平行な面内で様々な方向に変更させる。これによって、可動電極３１及び対向電極３２の先端面３１ｂ，３２ｂには、図９に示すように、刃部４２の角部４２ａによって複数方向に延びる微細な線状の溝Ｇが複数形成され、可動電極３１及び対向電極３２の表面が粗面化される。

【0038】

隣り合う溝Ｇのピッチは、刃部４２の回転速度と、可動電極３１及び対向電極３２の移動速度と、を適宜調整することによって調整される。互いに交差する溝Ｇの交差角度は、可動電極３１及び対向電極３２の複数の移動方向を適宜調整することによって調整される。刃部４２の角部４２ａによって複数の溝Ｇを形成する際の可動電極３１及び対向電極３２の移動は、直線移動に限らず、曲線移動でもよい。

【0039】

可動電極３１及び対向電極３２の先端面３１ｂ，３２ｂに線状の傷を付ける加工を行う際には、ロボット制御装置５は、ロボット動作制御部５２１によって、可動電極３１及び対向電極３２の軸方向（図７及び図８における上下方向）の移動と、軸方向に直交する方向（図７及び図８における左右方向）の移動とを行ってもよい。これによれば、可動電極３１及び対向電極３２のＲ部３１ａ，３２ａのような曲面にも、回転する刃部４２の角部４２ａによって複数の線状の溝Ｇを形成することができる。

【0040】

粗面化加工の際、ロボット制御装置５は、ロボット動作制御部５２１によって、図１０及び図１１に示すように、可動電極３１及び対向電極３２の中心軸Ｙが回転軸Ｘに対して傾斜するように、スポット溶接ガン３の位置及び姿勢を変更するように制御してもよい。この場合、刃部４２の角部４２ａは、可動電極３１及び対向電極３２のいずれかの先端面３１ｂ又は３２ｂに接触する。ロボット制御装置５は、ロボット動作制御部５２１の制御によって、図１１に示すように、刃部４２の角部４２ａに対する可動電極３１又は対向電極３２の位置を、先端面３１ｂ，３２ｂに平行な面内で様々な方向に変更させ、先端面３１ｂ又は３２ｂを粗面化する。

【0041】

この方法では、可動電極３１及び対向電極３２に対して個別に粗面化加工を行う必要があるが、先端面３１ｂ，３２ｂに対して刃部４２の角部４２ａを鋭く接触させることができるため、先端面３１ｂ，３２ｂに明確な溝Ｇを形成することができる。

【0042】

ロボット制御装置５は、動作プログラムに基づいて、粗面化加工が終了したかどうかを監視し（ステップＳ５）、粗面化加工が終了していないと判断した場合（ステップＳ５においてＮＯの場合）は、粗面化加工を継続させる。

【0043】

ロボット制御装置５は、粗面化加工が終了したと判断した場合（ステップＳ５においてＹＥＳの場合）に、ロボット動作制御部５２１によって、ロボット２の位置及び姿勢を変更し、スポット溶接ガン３を、動作プログラムによって予め決められた溶接作業位置まで移動させ、次の溶接作業を開始する（ステップＳ６）。これによって、可動電極３１及び対向電極３２の研磨作業が終了する。

【0044】

本実施形態のロボット制御装置５によれば、以下の効果を奏する。ロボット制御装置５は、対向して配置される一対の可動電極３１及び対向電極３２を有するスポット溶接ガン３を備えるロボット２の動作を制御する。ロボット制御装置５は、スポット溶接ガン３の可動電極３１及び対向電極３２を、電極研磨装置４の回転する刃部４２によって可動電極３１及び対向電極３２の表面を研磨するように、刃部４２による研磨位置に移動させるロボット動作制御部５２１を有する。ロボット動作制御部５２１は、刃部４２による研磨後の可動電極３１及び対向電極３２の先端面３１ｂ，３２ｂに傷を付けるように、刃部４２に接する可動電極３１及び対向電極３２の位置を研磨位置から変更する。これによって、回転する刃部４２によって研磨が終了した可動電極３１及び対向電極３２の表面を、同じ刃部４２を使用して粗面化することができる。可動電極３１及び対向電極３２の表面を粗面化するための特別な装置や手間を追加する必要がなく、可動電極３１及び対向電極３２の表面を粗くすることが可能である。

【0045】

本実施形態において、ロボット動作制御部５２１は、刃部４２に接する可動電極３１及び対向電極３２の位置を変えながら可動電極３１及び対向電極３２の表面に傷を付けるように、可動電極３１及び対向電極３２を移動させる。これによって、可動電極３１及び対向電極３２に、複数方向に延びる微細な線状の溝が複数形成される。そのため、可動電極３１及び対向電極３２の表面を容易に粗面化することができる。

【0046】

本実施形態において、ロボット動作制御部５２１は、可動電極３１及び対向電極３２の表面に傷を付ける際に、可動電極３１及び対向電極３２の軸方向の移動と、軸方向に直交する方向の移動とを行うことができる。これによって、可動電極３１及び対向電極３２のＲ部３１ａ，３２ａのような曲面にも線状の溝Ｇを形成して粗面化することができる。

【0047】

本実施形態において、ロボット動作制御部５２１は、可動電極３１及び対向電極３２の表面に傷を付ける際に、可動電極３１及び対向電極３２の表面が刃部４２の角部４２ａに接触するように、可動電極３１及び対向電極３２を移動させている。これによれば、研磨を行う刃部４２に変更を加えることなく、刃部４２を使用して可動電極３１及び対向電極３２の表面を容易に粗面化することができる。

【0048】

本実施形態において、可動電極３１及び対向電極３２の表面に傷を付ける加工は、粗面化加工である。これによれば、研磨を行う刃部４２を使用して、可動電極３１及び対向電極３２の表面に傷を付けることによって、可動電極３１及び対向電極３２の表面に対して容易に粗面化することができる。

【0049】

本実施形態のスポット溶接システム１は、対向して配置される一対の可動電極３１及び対向電極３２を有するスポット溶接ガン３と、スポット溶接ガン３を移動させるロボット２と、一対の可動電極３１及び対向電極３２の表面を回転する刃部４２によって研磨する電極研磨装置４と、ロボット２及び電極研磨装置４の動作を制御するロボット制御装置５と、を備える。ロボット制御装置５は、スポット溶接ガン３の一対の可動電極３１及び対向電極３２を、電極研磨装置４の回転する刃部４２によって可動電極３１及び対向電極３２の表面を研磨するように、刃部４２による研磨位置に移動させるロボット動作制御部５２１を有する。ロボット動作制御部５２１は、刃部４２による研磨後の可動電極３１及び対向電極３２の表面に傷を付けるように、刃部４２に接する可動電極３１及び対向電極３２の位置を研磨位置から変更する。これによって、回転する刃部４２によって研磨が終了した可動電極３１及び対向電極３２の表面を、同じ刃部４２を使用して粗面化することができる。可動電極３１及び対向電極３２の表面を粗面化するための特別な装置や手間を追加する必要がなく、可動電極３１及び対向電極３２の表面を粗くすることが可能である。

【0050】

本実施形態の可動電極３１及び対向電極３２は、外周角部を丸め加工したＲ部３１ａ，３２ａを有するが、このような形態に限定されない。可動電極３１及び対向電極３２は、例えば、図１２に示すように、外周角部を斜めに形成した面取り部３１ｃ，３２ｃを有してもよい。

【0051】

本実施形態のスポット溶接ガン３では、可動電極３１が対向電極３２に対して接近する方向及び離れる方向に移動可能に設けられるが、このような形態に限定されない。スポット溶接ガンの一対の電極の両方が移動可能に設けられてもよい。

【0052】

本実施形態の電極研磨装置４は、可動電極３１及び対向電極３２の両方を同時に研磨及び粗面化可能に構成されるが、このような形態に限定されない。電極研磨装置は、一対の電極に対して一つずつ研磨及び粗面化するように構成されてもよい。

【0053】

本実施形態のスポット溶接システム１は、ロボット２、スポット溶接ガン３及び電極研磨装置４を１つのロボット制御装置５によって制御するように構成されるが、このような形態に限定されない。電極研磨装置４は、ロボット制御装置５とは別の専用の制御装置によって制御される構成であってもよい。

【符号の説明】

【0054】

１ スポット溶接システム
２ ロボット
３ スポット溶接ガン
３１ 可動電極
３２ 対向電極
４ 電極研磨装置
４２ 刃部
４２ａ 角部
５ ロボット制御装置
５２１ ロボット動作制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】