电阻点焊用电极加工工具、电极加工装置及电极加工方法与流程

本发明涉及一种电阻点焊用电极加工工具、具备该电阻点焊用电极加工工具的电阻点焊用电极加工装置以及使用了所述电阻点焊用电极加工工具的电阻点焊用电极加工方法。特别地，本发明涉及为了加工电阻点焊用电极的电极顶端部所做的改良。

背景技术：

以往，作为用于金属制板材彼此的电阻点焊的焊接用电极(电阻点焊用电极)，已知有一种在电极顶端部设有用于破坏存在于金属制板材(特别是铝合金制板材)的表面的氧化膜的凹凸的焊接用电极(例如参照日本特开平4-339573)。

对于该日本特开平4-339573所公开的焊接用电极(以下，有时也仅称为电极)而言，在其电极顶端部呈栅格状地排列设置有四棱锥形的多个凸部。通过像这样在电极顶端部设置多个凸部，能在电阻点焊时(通过一对电极夹持金属制板材时)大范围地破坏所述氧化膜，能避免电流集中于金属制板材的一部分(在氧化膜未被破坏的状态下电流集中于氧化膜的弱的部分)。由此，能抑制局部的温度上升，能抑制电极顶端部熔敷于金属制板材。

此外，在该日本特开平4-339573中，公开了用于在电极顶端部成型出凹凸(所述凸部和该凸部彼此之间的凹部)的焊接用电极加工工具(以下，有时也仅称为电极加工工具)。在该日本特开平4-339573所公开的电极加工工具中，在其上下表面(转印加工部)呈栅格状地排列设置有四棱锥形的多个凹部(用于在电极顶端部成型出凸部的凹部)。而且，将电极(上下一对电极)的电极顶端部分别按压于该电极加工工具的各转印加工部(通过一对电极以规定的施加压力来夹持电极加工工具)，将电极加工工具的转印加工部的形状转印至这些电极顶端部，由此，在该电极顶端部成型出凹凸。

如日本特开平4-339573所公开的那样，电极顶端部呈大致球面状的凸状。这是为了使得例如在电阻点焊时金属制板材不产生变形、裂缝。

在将电极加工工具的转印加工部的形状转印至这样的呈大致球面状的凸状的电极顶端部的情况下，当将设置于该电极加工工具的转印加工部的突起(用于在电极顶端部成型出凹部的突起)的顶端彼此相连的假想面为平坦面时，即使电极顶端部的中央部的区域与所述突起接触，电极顶端部的外周侧的区域也呈尚未与所述突起接触的状态，转印加工结束时，成型于该外周侧的区域的凹部的深度趋于变浅。也就是说，在该外周侧的区域，成型于电极顶端部的凸部的高度趋于变低。

技术实现要素：

本发明的发明人发现：为了在电阻点焊时大范围地破坏所述氧化膜来抑制所述熔敷，优选确保成型于电极顶端部的凸部的高度在从该电极顶端部的中央部的区域至外周侧的区域的大范围内相同。也就是说，本发明的发明人基于日本特开平4-339573中未考虑到的新的见解，对电极加工工具的转印加工部的优化进行了考察。

本发明提供一种能在将凹凸设置于电极顶端部时确保成型于电极顶端部的凸部的高度在从该电极顶端部的中央部的区域至外周侧的区域的大范围内相同的电阻点焊用电极加工工具、电阻点焊用电极加工装置及电阻点焊用电极加工方法。

本发明的第一方案涉及一种电阻点焊用电极加工工具，其被配置为通过转印加工在鼓出成凸状的电阻点焊用电极的电极顶端部成型出凸部和多个凹部。该电阻点焊用电极加工工具具备转印加工部，所述转印加工部被配置为在所述电极顶端部执行所述凸部和所述多个凹部的转印加工。在该转印加工部设有多个突起，所述多个突起被配置为在所述电极顶端部成型出所述多个凹部。将该多个突起的顶端彼此相连的假想面被设为与所述转印加工前的鼓出成所述凸状的所述电极顶端部的表面形状吻合的形状。

需要说明的是，在此所说的“吻合的形状”的概念是：不仅包括完全吻合的(为同一形状)的情况，还包括大致吻合的形状(相互近似的形状、实质上吻合的形状)。此外，“转印加工前的鼓出成凸状的电极顶端部的表面形状”的概念是不仅包括尚未成型出凹部的电极顶端部的表面(鼓出成凸状的平滑的表面)的形状，还包括先成型出凸部和凹部又被用于电阻点焊之后的电极顶端部的表面(例如在被用于电阻点焊之后，被整形(形状被调整)为鼓出成凸状的电极顶端部的表面)的形状。

在通过电阻点焊用电极加工工具来进行的电极顶端部的转印加工时，电极顶端部被按压于电阻点焊用电极加工工具的转印加工部。由于将设置于转印加工部的多个突起的顶端彼此相连的假想面为与转印加工前的鼓出成凸状的电极顶端部的表面形状吻合的形状，因此，在该转印加工时，各突起与电极顶端部的各部分大致同时接触，在电极顶端部成型出凹部。因此，在电极顶端部的大范围内成型出同样的的凹部，能确保随之成型于电极顶端部的凸部的高度在从该电极顶端部的中央部的区域至外周侧的区域的大范围内相同。其结果是，在使用该电阻点焊用电极的电阻点焊时，能大范围地破坏存在于金属制板材的表面的膜(例如氧化膜)，能避免电流集中于金属制板材的一部分(在所述膜未被破坏的状态下电流集中于该膜的弱的部分)，能抑制电极顶端部熔敷于金属制板材。

此外，可以是，所述转印加工部中作为设有所述多个突起的区域以外的区域的底面也被设为与所述转印加工前的鼓出成所述凸状的所述电极顶端部的表面形状吻合的形状。

在通过电阻点焊用电极加工工具来进行的电极顶端部的转印加工时，由于在电极顶端部成型有凹部，因此，该电极顶端部可能随之产生变形(材料向外周侧流动)。但是，转印加工部的底面为与转印加工前的鼓出成凸状的电极顶端部的表面形状吻合的形状，因此，会抑制该电极顶端部的变形(材料向外周侧的流动)，并良好地维持转印加工后的电极顶端部的形状(鼓出成凸状的形状)。

此外，可以是，各所述突起呈朝向顶端侧变细的锥形。

由此，在通过电阻点焊用电极加工工具来进行的电极顶端部的转印加工时，各突起容易咬入电极顶端部，能充分地确保成型于电极顶端部的凹部的深度。也就是说，通过充分地确保成型于电极顶端部的凸部的高度，能在电阻点焊时良好地破坏存在于金属制板材的表面的膜。

此外，可以是，所述电阻点焊用电极在沿着所述电阻点焊用电极的中心线的方向上移动，所述电极顶端部被按压于所述转印加工部，由此执行所述转印加工。可以是，各所述突起的中心线在执行所述转印加工时在沿着所述电阻点焊用电极的中心线的方向上延伸。

由此，在通过电阻点焊用电极加工工具来进行的电极顶端部的转印加工时，电阻点焊用电极加工工具的各突起能良好地咬入电极顶端部，能充分地确保成型于该电极顶端部的凹部的深度。也就是说，通过该构成，充分地确保了成型于电极顶端部的凸部的高度，由此能在电阻点焊时良好地破坏存在于金属制板材的表面的膜。

此外，可以是，所述多个突起在所述转印加工部被分散地配设于相对于该转印加工部的中心位置呈点对称的位置。

由此，在由通过电阻点焊用电极加工工具在电极顶端部成型出凸凹的电极来实现的电阻点焊时，能使流过金属制板材的电流的分布均匀。因此，能抑制局部的电流集中，能抑制异形熔核的形成，能提高获得目标熔核直径的可靠性。

此外，可以是，所述突起的高度为30μm以上且150μm以下。

这是因为：在突起的高度小于30μm的情况下，成型于电极顶端部的凸部的突出量(高度)不足，不能充分地破坏存在于金属制板材的表面的膜，可能会导致所述熔敷。此外，这是因为：在突起的高度超过150μm的情况下，当在电极顶端部成型出凹部时，突起可能会破损。

此外，可以是，相邻的所述突起的中心位置彼此之间的间隔为400μm以上且1200μm以下。

这是因为：在相邻的突起的中心位置彼此之间的间隔小于400μm的情况下，不仅电阻点焊用电极加工工具的制作变得困难，在电阻点焊时用于获得目标熔核直径的所需能量也大幅增大。此外，这是因为：在相邻的突起的中心位置彼此之间的间隔超过1200μm的情况下，电极顶端部与金属制板材的接触面积变得过大从而不能充分地破坏所述膜，可能会导致所述熔敷。

此外，可以是，所述突起的底面的形状为正方形，该底面的一条边的长度为80μm以上且350μm以下。

这是因为：在突起的底面的一条边的长度小于80μm的情况下，当在电极顶端部成型出凹部时，突起可能会破损。此外，这是因为：在突起的底面的一条边的长度超过350μm的情况下，在电阻点焊时金属制板材与电极顶端部的接触面积变得过小从而助长局部的电流集中，可能会导致所述熔敷。

本发明的第二方案涉及一种具备上述的电阻点焊用电极加工工具的电阻点焊用电极加工装置。

可以是，所述焊接用电极加工装置还具备装置主体，所述电阻点焊用电极加工工具经由弹性体被保持于所述装置主体。

由此，在通过电阻点焊用电极加工工具来进行的电极顶端部的转印加工时，即使出现了电阻点焊用电极从倾斜方向与电阻点焊用电极加工工具接触的状况，也就是说，即使电阻点焊用电极的移动方向相对于与转印加工部的延伸方向正交的方向倾斜，电阻点焊用电极加工工具的姿势也会因电阻点焊用电极与电阻点焊用电极加工工具接触时的弹性体的弹性变形而发生变化，转印加工部成为在与电阻点焊用电极的移动方向正交的方向延伸的状态。由此，能在电极顶端部的大范围内成型出同样的凹部，良好地进行电极顶端部的凹部和凸部的成型。

此外，可以是，所述电阻点焊用电极加工装置具备整形装置，所述整形装置被配置为：在通过所述电阻点焊用电极加工工具来进行的所述凸部和所述多个凹部的转印加工之前的阶段，进行使所述电阻点焊用电极的所述电极顶端部鼓出成规定的凸状的整形动作。可以是，该整形装置中所述电极顶端部所抵接的整形部的形状与将所述电阻点焊用电极加工工具的所述多个突起的顶端彼此相连的假想面的形状吻合。

由此，能在通过电阻点焊用电极加工工具来进行的电极顶端部的转印加工之前的阶段，通过由整形装置实现的整形动作来预先使电极顶端部鼓出成凸状(能使电极顶端部鼓出成与将电阻点焊用电极加工工具的多个突起的顶端彼此相连的假想面的形状吻合的形状)，能在转印加工时良好地进行电极顶端部的凹部和凸部的成型。

本发明的第三方案涉及一种使用了所述电阻点焊用电极加工工具的电阻点焊用电极加工方法。也就是说，本发明的第三方案涉及一种电阻点焊用电极加工方法，该方法通过使用了电阻点焊用电极加工工具的转印加工，在鼓出成凸状的电阻点焊用电极的电极顶端部成型出凸部和多个凹部。而且，所述电阻点焊用电极加工工具具备转印加工部，所述转印加工部被配置为在所述电极顶端部转印出所述凸部和所述多个凹部。在该转印加工部设有多个突起，所述多个突起被配置为成型出所述多个凹部。将所述多个突起的顶端彼此相连的假想面被设为与所述转印加工前的鼓出成所述凸状的所述电极顶端部的表面形状吻合的形状。所述电阻点焊用电极加工方法包括：将所述电极顶端部按压于所述电阻点焊用电极加工工具的所述转印加工部，由此在该电极顶端部转印加工出所述凸部和所述多个凹部。

通过该电阻点焊用电极加工方法，也会如上所述地在所述转印加工时，各突起与电极顶端部的各部分大致同时接触，在电极顶端部成型出凹部。因此，在电极顶端部的大范围内成型出同样的凹部，能确保随之成型于电极顶端部的凸部的高度在从该电极顶端部的中央部的区域至外周侧的区域的大范围内相同。其结果是，在使用该电阻点焊用电极的电阻点焊时，能大范围地破坏存在于金属制板材的表面的膜(例如氧化膜)，能避免电流集中于金属制板材的一部分(在所述膜未被破坏的状态下电流集中于该膜的弱的部分)，能抑制电极顶端部熔敷于金属制板材。

在本发明中，在被配置为通过转印加工在鼓出成凸状的电极顶端部成型出凸部和多个凹部的电阻点焊用电极加工工具的转印加工部设有多个突起，所述多个突起被配置为成型出所述多个凹部，将这些多个突起的顶端彼此相连的假想面被设为与转印加工前的鼓出成所述凸状的电极顶端部的表面形状吻合的形状。由此，能在电极顶端部的大范围内成型出同样的凹部，能确保随之成型于电极顶端部的凸部的高度在从该电极顶端部的中央部的区域至外周侧的区域的大范围内相同。

附图说明

下面参照附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，其中，

图1是表示实施方式的电阻点焊装置的焊枪的概略构成图。

图2是表示焊枪的控制装置的概略构成的图。

图3是从下侧观察上部电极的立体图。

图4是上部电极的仰视图。

图5是沿着图4的v-v线的剖视图。

图6是焊接用电极加工装置的俯视图。

图7是沿着图6的vii-vii线的剖视图。

图8是焊接用电极加工工具的俯视图。

图9是焊接用电极加工工具的侧视图。

图10是沿着图8的x-x线的剖视图。

图11是表示设置于焊接用电极加工工具的转印加工部的一个突起的立体图。

图12是表示电极顶端部的加工动作的顺序的流程图。

图13是表示由整形装置实现的电极顶端部的整形状态的图。

图14是表示电极顶端部的转印加工状态的图。

图15是变形例1的与图7相当的图。

图16是变形例2的焊接用电极加工装置的俯视图。

图17是对变形例2的焊接用电极加工装置的一部分进行剖切后的侧视图。

图18是变形例3的与图8相当的图。

图19是变形例4的与图8相当的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，对将本发明应用为电极加工工具(焊接用电极加工工具)、焊接用电极加工装置以及焊接用电极加工方法的情况进行说明，其中，该电极加工工具用于加工用于对两张铝合金制板材彼此进行电阻点焊(以下，有时也仅称为焊接)的电极(电阻点焊用电极)的电极顶端部。

在对电极加工工具、焊接用电极加工装置以及焊接用电极加工方法进行说明之前，对电阻点焊装置的构成和电极的构成进行说明。

-电阻点焊装置的构成-

图1是表示使用了本实施方式的电极2、3的电阻点焊装置的焊枪g的概略构成图。此外，图2是表示用于焊枪g的控制的控制装置10的概略构成的图。

焊枪g被配置为具有以下主要构成要素：焊枪主体1，保持于机械臂ra；上部电极2；下部电极3，竖立设置于焊枪主体1的下部1a；电动式的上部电极升降装置(以下，仅称为电极升降装置)4，保持上部电极2并使其升降；电极位置检测装置5；以及电流调整装置6，调整流过上部电极2与下部电极3之间的焊接电流值(以下，有时也仅称为电流值)。需要说明的是，在图1中，w1、w2为金属制板材(铝合金制板材)。

如图1所示，焊枪主体1被设为大致コ字形的构件，下部电极3拆装自如地竖立设置于焊枪主体1的下部1a的上表面。此外，在焊枪主体1的上部1b的顶端装接有电极升降装置4。

电极升降装置4具备：伺服马达41，装接于焊枪主体1的上部1b的顶端；以及升降构件42，与该伺服马达41的驱动轴(省略图示)结合，上部电极2拆装自如地装接于该升降构件42的下端部42a。

电极位置检测装置5例如包括编码器并装接于所述伺服马达41的上端部41a。而且，电极位置检测装置5的检测值被发送给控制装置10。

电流调整装置6根据从控制装置10发送的电流指令值来调整流过上部电极2与下部电极3之间的电流值。例如应用具备可变电阻器的装置或具备转换器的装置等公知的装置来作为该电流调整装置6。

控制装置10具备以下主要部分：输入部11，获取来自输入金属制板材w1、w2的板厚等的输入装置7(参照图2)的信息；电极位置计算部12，根据电极位置检测装置5的检测值计算出电极位置；电流值计算部13，计算出在上部电极2与下部电极3之间进行通电时的电流值；施加压力设定部14，设定焊接所需的施加压力(上部电极2和下部电极3对金属制板材w1、w2的施加压力)；以及输出部15，输出由所述电流值计算部13计算出的电流值的信息和由施加压力设定部14设定的施加压力的信息。

该控制装置10通过将与所述功能对应的程序储存于以cpu为中心并具备rom、ram、输入输出接口等而成的装置中的rom来实现。此外，在ram中暂时储存来自电极位置检测装置5的检测值、板厚等信息。需要说明的是，由于控制装置10的其他构成与以往针对焊枪g所使用的装置相同，因此，省略其详细的说明。

-电极的构成-

接着，对通过作为本实施方式的特征的后述的电极加工工具200(参照图8)对电极顶端部进行加工而成的电极2、3的构成进行说明。也就是说，本实施方式在用于成型出采用以下构成的电极2、3的电极加工工具200的构成上具有特征。

上部电极2和下部电极3各自的构成彼此相同，因此，在此以上部电极2为代表进行说明。

图3是从下侧观察上部电极2的立体图。图4是上部电极2的仰视图。图5是沿着图4的v-v线的剖视图。

该上部电极2由cu-cr、cu-cr-zr等铜合金、分散有al2o3等硬质物质的铜材料构成。

如图3～图5所示，上部电极2为大致圆柱形状的构件，用于夹持金属制板材w1、w2的电极顶端部20的形状成为具有规定的曲率半径(例如设定为40mm～350mm之间的曲率半径)的大致球面状的凸状。此外，该上部电极2的外径根据焊接时的目标熔核直径而被预先设定。

而且，在该电极顶端部20分别设有凹部21、21……和凸部22。以下，对这些凹部21、21……和凸部22进行说明。

作为用于成型出这些凹部21、21……和凸部22的方法，进行由使用了后述的电极加工工具(也称为转印板)200的转印加工实现的成型。也就是说，在该电极加工工具200设有用于成型出所述凹部21、21的多个突起211、211……(参照图8)，将未成形出凹部21、21……的状态的上部电极2的电极顶端部(如上所述，呈大致球面状的凸状的电极顶端部)20或者因被用于电阻点焊而磨耗的上部电极2的电极顶端部20按压于电极加工工具200，将该电极加工工具200上的突起211、211……的形状转印(转印加工)于电极顶端部20，由此成型出所述凹部21、21……，这些凹部21、21……以外的区域被成型为凸部22。

相互独立的多个所述凹部21、21……被分散地配设于电极顶端部20。这些凹部21、21……在图4的左右方向(x方向)和上下方向(y方向)上都分别配设(排列)有多列。具体而言，在图4的左右方向(x方向)的右端的第一列，沿着上下方向(y方向)配设有三个凹部21、21、21。此外，在左右方向(x方向)的左端的第七列，也沿着上下方向(y方向)配设有三个凹部21、21、21。此外，在从左右方向(x方向)的右端起第二位置处的第二列，沿着上下方向(y方向)配设有五个凹部21、21……。此外，在从左右方向(x方向)的左端起第二位置处的第六列，也沿着上下方向(y方向)配设有五个凹部21、21……。而且，在左右方向(x方向)的其他列(第三列～第五列)，沿着上下方向(y方向)分别配设有七个凹部21、21……。此外，第四列的七个凹部21、21……中的中央(y方向上从上数第四个)的凹部21位于上部电极2的中心线上(电极顶端部20的中心)。

各凹部21、21……被成型为四棱锥形的凹部，该凹部21的与上部电极2的中心线(电极中心线)正交的方向的剖面处的外缘形状(正方形的外缘形状)被配置为朝向凹部21的进深方向面积(正方形的面积)逐渐变小。此外，各凹部21、21……被配设为所述正方形的各边沿着x方向和y方向延伸。而且，各凹部21、21……成为其中心线(在与四棱锥的假想的底面正交的方向延伸的直线)沿着沿上部电极2的中心线的方向(通过电极升降装置4使上部电极2升降的方向)延伸的形状。

此外，相邻的凹部21、21彼此之间的间隔在图4的左右方向(x方向)和上下方向(y方向)上均为同一尺寸。进而，这些凹部21、21……中位于最外侧(位于靠电极顶端部20的外缘部)的凹部21、21……位于与电极顶端部20的外缘部相距规定尺寸的内侧，在该电极顶端部20的外缘部未设有凹部。

所述凸部22是设有所述凹部21、21……的区域以外的区域，被配置为具备在多个凹部21、21……彼此之间的区域连续而不被凹部21、21……截断的连续面。也就是说，电极顶端部20中未设有多个凹部21、21……的整个区域被配置为凸部22。如上所述，电极顶端部20的形状成为具有规定的曲率半径的大致球面状的凸状，因此，该凸部22的表面的形状也成为具有规定的曲率半径的大致球面状的凸状。也就是说，该凸部22的表面由上部电极2的中心线上(电极中心线上)的位置最为鼓出(突出)的凸状的曲面形成，成为其鼓出量(突出量)朝向外周侧逐渐变小的形状。

在此，对凹部21的具体的尺寸的一例进行说明。以下的各尺寸为应用于一般的电阻点焊用电极(例如外径为15mm左右的电极)的情况的尺寸。

凹部21的深度被设定为30μm以上且150μm以下的范围。此外，相邻(在x方向或y方向相邻)的凹部21、21的中心位置彼此之间的间隔(间距；图4中的尺寸t1)被设定为400μm以上且1200μm以下的范围。此外，凹部21的开放端的一条边的长度(图4中的尺寸t2)被设定为80μm以上且350μm以下的范围。

-焊接用电极加工装置和电极加工工具-

接着，对作为本实施方式的特征的焊接用电极加工装置和该焊接用电极加工装置所具备的电极加工工具进行说明。

图6是焊接用电极加工装置100的俯视图。图7是沿着图6的vii-vii线的剖视图。此外，图8是电极加工工具200的俯视图。图9是电极加工工具200的侧视图(在该图9中省略了所述突起211、211……的形状)。在以下的说明中，如图6所示，将焊接用电极加工装置100的宽度方向称为x方向，将进深方向称为y方向。此外，将x方向上的图6的右方向设为x1方向，将左方向设为x2方向。此外，将y方向上的图6的下方向设为y1方向(前方向)，将上方向设为y2方向(后方向)。

如图6和图7所示，焊接用电极加工装置100具备：装置主体110、电极加工工具保持器120以及电极加工工具200。

装置主体110固定在未图示的基座上，具备：基部111，俯视观察时为矩形；以及一对腕部112、112，从该基部111的x方向(左右方向)的两端部分向y1方向延伸。这些腕部112、112彼此之间的空间成为用于保持电极加工工具保持器120的保持器保持空间113。

电极加工工具保持器120被配设于所述保持器保持空间113，具备：保持器基部121；以及一对保持器腕部122、122，从该保持器基部121的y2方向侧的x方向(左右方向)的两端部分向y1方向延伸。这些保持器腕部122、122彼此之间的空间成为用于保持电极加工工具200的加工工具保持空间123。

此外，该电极加工工具保持器120通过多个螺旋弹簧(可以视为本发明的弹性体)130、130……被弹性支承(弹性地保持)于装置主体110。

具体而言，在所述装置主体110的各腕部112、112的内侧的侧面的两处设有用于供螺旋弹簧130、130插入并对螺旋弹簧130、130进行支承的凹陷部114、114。此外，在电极加工工具保持器120的保持器基部121的外侧的侧面且与所述凹陷部114、114对置的位置设有用于供螺旋弹簧130、130插入并对螺旋弹簧130、130进行支承的同样的凹陷部124、124。而且，螺旋弹簧130、130的两端部分别单独地嵌入设于腕部112的凹陷部114、114和设于保持器基部121的凹陷部124、124，由此，电极加工工具保持器120被弹性支承于装置主体110。

如图8和图9所示，电极加工工具200由长方体形状的构件构成，其上表面的中央部和下表面的中央部分别被构成为转印加工部210、220。这些转印加工部210、220在俯视观察时为圆形，其外径被设定为与所述电极2、3的外径同一尺寸，或者被设定为仅比电极2、3的外径稍大的尺寸。作为上表面的上侧的转印加工部210是用于在上部电极2的电极顶端部20分别成型出所述凹部21、21……和凸部22的部分。另一方面，作为下表面的下侧的转印加工部220是用于在下部电极3的电极顶端部30(参照图10)分别成型出凹部21、21……和凸部22的部分。

此外，电极加工工具200的宽度方向(x方向)的尺寸与所述电极加工工具保持器120的各保持器腕部122、122彼此之间的间隔(加工工具保持空间123的x方向的尺寸)大致一致。此外，电极加工工具200的进深方向(y方向)的尺寸与所述电极加工工具保持器120的各保持器腕部122、122的长度(y方向的尺寸)大致一致。

而且，在电极加工工具保持器120的保持器基部121的y1方向(前侧)的面突出设置有两根顶销p1、p1，在电极加工工具200的里侧的面(y2方向侧的面)，与这些顶销p1、p1的位置对应地形成有销孔h1、h1。而且，电极加工工具200以顶销p1被插入该销孔h1的方式装接于电极加工工具保持器120。此外，在电极加工工具保持器120的各保持器腕部122、122分别形成有在x方向贯通的定位孔h2、h2，在电极加工工具200的x方向的两侧的侧面，与这些定位孔h2、h2的位置对应地形成有销孔h3、h3。而且，在这些定位孔h2与销孔h3已对位的状态下，贯穿这些孔h2、h3地插入顶销p2，由此进行电极加工工具200相对于电极加工工具保持器120的定位。由于进行了这样的由顶销p2实现的定位，因此能通过拔出该顶销p2来容易地将电极加工工具200从电极加工工具保持器120卸下，能谋求电极加工工具200的更换作业的简化。需要说明的是，电极加工工具200相对于该电极加工工具保持器120的定位并不限于由顶销p2实现，也可以由键槽和键的组合来实现。

接着，对作为本实施方式的特征的所述转印加工部210、220的构成进行说明。由于这些转印加工部210、220的构成彼此相同，因此，在此以上侧的转印加工部210为例进行说明。

图10是沿着图8的x-x线的剖视图。此外，图11是表示设置于转印加工部210的一个突起211的立体图。

如这些图所示，在转印加工部210设有用于成型出所述凹部21、21……的多个突起211、211……。而且，这些多个突起211、211……以外的区域被成型为用于成型出所述凸部22的凹部212。因此，可以将该凹部212的表面视为本发明的“转印加工部的底面(作为转印加工部的设有多个突起的区域以外的区域的底面)”。

相互独立的多个所述突起211、211……被分散地配设于转印加工部210。这些突起211、211……在图8的左右方向(x方向)和上下方向(y方向)上都分别配设(排列)有多列。具体而言，与使用图4说明过的电极顶端部20的凹部21、21……同样地排列设置。也就是说，在图8的左右方向(x方向)的右端的第一列，沿着上下方向(y方向)配设有三个突起211、211、211。此外，在左右方向(x方向)的左端的第七列，也沿着上下方向(y方向)配设有三个突起211、211、211。此外，在从左右方向(x方向)的右端起第二位置处的第二列，沿着上下方向(y方向)配设有五个突起211、211……。此外，在从左右方向(x方向)的左端起第二位置处的第六列，也沿着上下方向(y方向)配设有五个突起211、211……。而且，在左右方向(x方向)的其他列(第三列～第五列)，分别沿着上下方向(y方向)配设有七个突起211、211……。此外，第四列的七个突起211、211……中的中央(y方向上从上数第四个)的突起211位于转印加工部210的中心线上。像这样，所述多个突起211、211……在转印加工部210被分散地配设于相对于该转印加工部210的中心位置呈点对称的位置。

各突起211、211……成为如图11所示的四棱锥形(朝向顶端侧变细的四棱锥形)。此外，各突起211、211……被配设为作为其底面的形状的正方形的各边沿着x方向和y方向延伸。而且，各突起211、211……成为其中心线(在与四棱锥的底面正交的方向延伸的直线)在沿着电极加工工具200的板厚方向的方向延伸的形状。

此外，相邻的突起211、211彼此之间的间隔在左右方向(x方向)和上下方向(y方向)上均为同一尺寸。

而且，该多个突起211、211……的特征在于：将该多个突起211、211……的顶端彼此相连的假想面(图10中以双点划线l表示的假想面)被设为与转印加工前的电极2、3的电极顶端部20、30的表面形状(鼓出成凸状的表面形状)大致吻合的形状。

如上所述，电极顶端部20、30的形状成为具有规定的曲率半径(例如设定为40mm～350mm之间的曲率半径)的大致球面状的凸状。因此，将所述多个突起211、211……的顶端彼此相连的假想面l成为具有大致相同的曲率半径(例如设定为40mm～350mm之间的曲率半径)的大致球面状的凹状。也就是说，电极2、3由电极顶端部20、30的中心线上(电极中心线上)的位置最为鼓出(突出)的凸状的曲面形成，与此对应，所述假想面(将多个突起211、211……的顶端彼此相连的假想面)l由中心线上的位置最为凹陷的凹状的曲面形成。

所述凹部212是设有所述突起211、211……的区域以外的区域，被配置为具备在多个突起211、211……彼此之间的区域连续而不被突起211、211……截断的连续面。也就是说，转印加工部210中未设有多个突起211、211……的整个区域被配置为凹部212。

而且，该凹部212的形状与电极顶端部20的形状(电极顶端部20的凸部22的形状)大致吻合。也就是说，电极顶端部20的形状成为具有规定的曲率半径(例如设定为40mm～350mm之间的曲率半径)的大致球面状的凸状，因此，凹部212的形状成为具有大致相同的曲率半径(例如设定为40mm～350mm之间的曲率半径)的大致球面状的凹状。也就是说，电极2、3由电极顶端部20、30的中心线上(电极中心线上)的位置最为鼓出(突出)的凸状的曲面形成，与此对应，转印加工部210的凹部212由中心线上的位置最为凹陷的凹状的曲面形成。

在此，对突起211的具体尺寸的一例进行说明。以下的各尺寸为应用于加工一般的电阻点焊用电极(例如外径为15mm左右的电极)的情况的尺寸。

突起211的高度被设定为30μm以上且150μm以下的范围。此外，相邻(在x方向或y方向上相邻)的突起211、211的中心位置彼此之间的间隔(间距；图8中的尺寸t3)被设定为400μm以上且1200μm以下的范围。此外，突起211的底面的一条边的长度(图8中的尺寸t4)被设定为80μm以上且350μm以下的范围。

对如此设定各尺寸的理由进行说明。在突起211的高度小于30μm的情况下，成型于电极顶端部20的凸部22的突出量(高度)不足，不能充分地破坏存在于金属制板材w1、w2的表面的氧化膜，可能会导致所述熔敷。在突起211的高度超过150μm的情况下，当在电极顶端部20成型出凹部21时，突起211可能会破损。在相邻的突起211、211的中心位置彼此之间的间隔小于400μm的情况下，不仅所述电极加工工具200的制作变得困难，在焊接时用于获得目标熔核直径的所需能量也大幅增大。在相邻的突起211、211的中心位置彼此之间的间隔超过1200μm的情况下，电极顶端部20与金属制板材w1、w2的接触面积变得过大，从而不能充分地破坏所述氧化膜，可能会导致所述熔敷。在突起211的底面的一条边的长度小于80μm的情况下，当在电极顶端部20成型出凹部21时，突起211可能会破损。在突起211的底面的一条边的长度超过350μm的情况下，在焊接时金属制板材w1、w2与电极顶端部20的接触面积变得过小，从而助长局部的电流集中，可能会导致所述熔敷。考虑以上的点来设定所述各尺寸。

此外，电极加工工具200的材质为与电极2、3的材质相比硬度高的材质，可以例举出超级钢、高速钢(高速工具钢)、工具钢、碳素钢等。此外，作为将电极加工工具200加工成上述形状的加工方法，可以例举出放电加工、切削加工、压力加工、滚花加工、通过3d打印机来实现的成型等。此外，优选对电极加工工具200进行表面处理，作为该表面处理，可以例举出pvd(物理蒸镀；physicalvapordeposition：物理气相沉积)、cvd(化学蒸镀；chemicalvapordeposition：化学气相沉积)、氮化、碳化等。

如上所述，下侧的转印加工部220与上侧的转印加工部210为同一构成。在图7和图10中，示出了该下侧的转印加工部220的突起221、凹部222。

-电极顶端部的加工动作-

接着，对使用了如上所述构成的电极加工工具200的电极顶端部20的加工动作进行说明。图12是表示该电极顶端部20的加工动作的顺序的流程图。在此，对在通过已经成型出凹部21、21……和凸部22的电极2、3进行焊接之后，针对该电极2、3，使用电极加工工具200在电极顶端部20、30成型出凹部21、21……和凸部22的情况进行说明。也就是说，对使用电极加工工具200将形成于电极顶端部20、30的凹部21、21……和凸部22从该凹部21、21……和凸部22因进行了焊接而产生变形(形状走样)的状态成型为适当的形状，并将该电极2、3再次用于焊接的情况进行说明。

首先，在金属制板材w1、w2的焊接开始之后(步骤st1)，在步骤st2判定焊接是否结束。例如，在从焊接开始起(从金属制板材w1、w2被一对电极2、3夹持，并以规定的电流值开始通电起)经过了规定时间的时间点判定为焊接结束。

当焊接结束，在步骤st2判定为“是”时，移向步骤st3，如图13所示，进行由附带地配备于焊接用电极加工装置100的整形装置500执行的电极顶端部20、30的整形(整形动作)。整形装置500的整形部510、520成为用于使电极顶端部20、30的形状为具有规定的曲率半径(例如设定为40mm～350mm之间的曲率半径)的大致球面状的凹部，各电极顶端部20、30以规定压力被按压于这些整形部510、520，由此电极顶端部20、30被整形为具有规定的曲率半径的大致球面状的凸状。

在电极顶端部20、30被如此整形之后，移向步骤st4，测定电极顶端部20、30的磨耗量。也就是说，测定由所述步骤st1中的焊接引起的电极顶端部20、30的磨耗量。作为该磨耗量的测定方法，通过各电极2、3来夹持与金属制板材w1、w2的板厚吻合的基准板(省略图示)，测定此时由电极位置计算部12计算出的电极位置与上次计算出的电极位置之差(与磨耗量相当的量的差)来作为电极顶端部20、30的磨耗量。

然后，移向步骤st5，进行由电极加工工具200执行的电极顶端部20、30的加工动作，也就是说，通过将电极顶端部20、30按压于电极加工工具200的各转印加工部210、220来进行所述多个凹部21、21……和凸部22的成型(转印加工)。此时，通过一对电极2、3来夹压电极加工工具200，但此时的压力(夹压力)被设定为比后述的电阻点焊时的压力高(例如被设定为高20％左右)。该夹压力并不限于此，也可以是与电阻点焊时的压力相等的夹压力。

图14示出了此时的转印加工状态的一例。图14中为在转印加工时变为电极2、3从倾斜方向与电极加工工具200接触的状况的情况。即使成为这样的状况，如图14所示，电极加工工具保持器120也会被螺旋弹簧130、130……支承(保持)，因此，电极加工工具200的姿势因该螺旋弹簧130、130……的弹性变形而发生变化，转印加工部210、220成为在与电极2、3的移动方向正交的方向延伸的状态。由此，能良好地进行由转印加工部210、220执行的电极顶端部20、30的凹部21、21……和凸部22的成型。

然后，由如此成型出凹部21、21……和凸部22的电极2、3进行的焊接开始(步骤st1)。重复以上的动作。

-电阻点焊时-

接着，对使用了如上所述地加工出的上部电极2和被设为与该上部电极2同一构成的下部电极3的电阻点焊时(所述步骤st1中的动作)进行说明。

在通过由这些电极2、3夹持金属制板材w1、w2来进行实现的电阻点焊时，在通过这些电极2、3夹持住金属制板材w1、w2时，通过所述凸部22大范围地破坏存在于金属制板材w1、w2的表面的氧化膜。也就是说，电极顶端部20、30设有多个凹部21、21……，与金属制板材w1、w2部分地接触(仅凸部22与金属制板材w1、w2接触)。因此，金属制板材w1、w2中凸部22所接触的部分处的应力变高，氧化膜被大范围地破坏。

在氧化膜未被破坏的情况下，焊接时电流集中于该氧化膜的弱的部分，可能会因局部的温度上升而导致电极顶端部熔敷于金属制板材。与此相对，在本实施方式中，氧化膜被大范围地破坏，因此，能避免电流集中于金属制板材w1、w2的一部分，能抑制电极顶端部20、30熔敷于金属制板材w1、w2。

而且，在如上所述通过电极2、3夹持住金属制板材w1、w2的状态下，在电极2、3之间进行通电，金属制板材w1、w2部分熔融而形成熔核，各金属制板材w1、w2彼此被接合。在该情况下，如上所述地设置于电极顶端部20、30的、相互独立的多个凹部21、21……被分散地配设于电极顶端部20、30，因此，能抑制由凸部22处的边缘现象导致的电流路径的扩大(与金属制板材w1、w2的板厚方向正交的方向上的电流路径的扩大)，能确保各电流路径中的电流密度高。因此，能将电流值(焊接电流值)抑制得低，并且能高效地使金属制板材w1、w2熔融而将各金属制板材w1、w2彼此接合。此外，该凸部22为设有凹部21、21……的区域以外的区域，因此，该凸部22到达电极顶端部20的外缘部。也就是说，确保了获得目标熔核直径所需的足够的接触范围。其结果是，能抑制获得目标熔核直径所需的能量。

-实施方式的效果-

如以上所说明的，在本实施方式中，在用于通过转印加工在鼓出成凸状的电极顶端部20、30成型出凸部22和多个凹部21、21……的电极加工工具200的转印加工部210、220设置用于成型出所述多个凹部21、21……的多个突起211、211……，将该多个突起211、211……的顶端彼此相连的假想面l被设为与转印加工前的鼓出成所述凸状的电极顶端部20、30的表面形状吻合的形状。由此，能在电极顶端部20的大范围内成型出同样的凹部21、21……，能确保随之成型于电极顶端部20、30的凸部22的高度在从该电极顶端部20、30的中央部的区域至外周侧的区域的大范围内相同。其结果是，能在使用该电极2、3进行的焊接时大范围地破坏存在于金属制板材w1、w2的表面的氧化膜，能避免电流集中于金属制板材w1、w2的一部分(在氧化膜未被破坏的状态下电流集中于该氧化膜的弱的部分)，能抑制电极顶端部20、30熔敷于金属制板材w1、w2。

此外，在本实施方式中，转印加工部210、220中作为设有多个突起211、211……的区域以外的区域的底面(凹部212、222)也被设为与转印加工前的鼓出成凸状的电极顶端部20、30的表面形状吻合的形状。在通过电极加工工具200来进行的电极顶端部20、30的转印加工时，在电极顶端部20、30成型出凹部21、21……，因此，该电极顶端部20、30可能会随之产生变形(材料向外周侧流动)。但是，由于转印加工部210、220的底面成为与转印加工前的鼓出成凸状的电极顶端部20、30的表面形状吻合的形状，因此，会抑制该电极顶端部20、30的变形(材料向外周侧的流动)，良好地维持转印加工后的电极顶端部20、30的形状(鼓出成凸状的形状)。此外，在采用了该构成的情况下，电极顶端部20、30到达转印加工部210、220的底面，从而电极顶端部20、30被整形成规定形状(形状被调整)。因此，也可以不需要由上述整形装置500执行的整形动作。

此外，各所述突起211、211……成为朝向顶端侧变细的锥形(四棱锥形)。因此，在通过电极加工工具200来进行的电极顶端部20、30的转印加工时，各突起211、211……容易咬入电极顶端部20、30，能充分地确保成型于电极顶端部20、30的凹部21、21……的深度。也就是说，通过充分地确保成型于电极顶端部20、30的凸部22的高度，能在焊接时良好地破坏存在于金属制板材w1、w2的表面的氧化膜。

此外，各突起211、211……的中心线在沿着转印加工时的电极2、3的中心线的方向延伸。因此，在通过电极加工工具200来进行的电极顶端部20、30的转印加工时，电极加工工具200的各突起211、211……良好地咬入电极顶端部20、30，能充分地确保成型于该电极顶端部20、30的凹部21、21……的深度。也就是说，通过该构成，也能通过充分地确保成型于电极顶端部20、30的凸部22的高度来在焊接时良好地破坏存在于金属制板材w1、w2的表面的氧化膜。

此外，多个突起211、211……在转印加工部210、220被分散地配设于相对于该转印加工部210、220的中心位置呈点对称的位置。因此，在由通过电极加工工具200在电极顶端部20、30成型出凹凸的电极2、3来实现的焊接时，能使流过金属制板材w1、w2的电流的分布均匀，因此，能抑制局部的电流集中，能抑制异形熔核的形成，能提高获得目标熔核直径的可靠性。

-变形例1-

接着，对变形例1进行说明。本变形例的焊接用电极加工装置100的构成与上述实施方式不同。在此，仅对与上述实施方式的不同点进行说明。

图15是本变形例的与图7相当的图。如该图15所示，在本变形例的焊接用电极加工装置100中，在电极加工工具200的上侧的转印加工部210的上方和下侧的转印加工部220的下方分别配设有引导构件310、320。这些引导构件310、320为金属制的构件，在其中央部形成有在上下方向贯通且俯视观察时为圆形的引导孔311、321。该引导孔311、321的内径分别与所述电极2、3的外径大致一致。此外，该引导孔311、321的中心轴与各转印加工部210、220的中心位置(外力未作用于电极加工工具200的状态下的中心位置)一致。

由此，上部电极2插通于上侧的引导构件310的引导孔311，下部电极3插通于下侧的引导构件320的引导孔321，由此，这些电极2、3的中心线与各转印加工部210、220的中心位置一致，能避免在转印加工时电极2、3从倾斜方向与电极加工工具200接触的状况，能在整个电极顶端部20良好地成型出凹部21、21……和凸部22。需要说明的是，在本变形例的情况下，也可以废弃所述螺旋弹簧130、130(不进行弹性支承)。需要说明的是，在焊接时，上部电极2也可以插通于上侧的引导构件310的引导孔311。

-变形例2-

接着，对变形例2进行说明。本变形例也是在焊接用电极加工装置100的构成上与上述实施方式不同。在此，仅对与上述实施方式的不同点进行说明。

图16是本变形例的焊接用电极加工装置100的俯视图。此外，图17是对本变形例的焊接用电极加工装置100的一部分进行剖切后的侧视图。如这些图所示，在本变形例的焊接用电极加工装置100中，作为用于将电极加工工具保持器120弹性支承于装置主体110的构件，代替多个螺旋弹簧而使用聚氨酯(urethane)橡胶410、420。

具体而言，使氨基甲酸酯橡胶410、420重叠于焊接用电极加工装置100的电极加工工具保持器120的上下两侧，并分别使上侧板430重叠于上侧的聚氨酯橡胶410的上表面，使下侧板440重叠于下侧的聚氨酯橡胶420的下表面。进而，使装置主体110重叠于上侧板430的上表面，成为将这些电极加工工具保持器120、各聚氨酯橡胶410、420、各板430、440以及装置主体110螺栓固定成一体的构成。

需要说明的是，在本变形例中，在电极加工工具保持器120的下表面，通过螺栓固定而装接有用于对下部电极3进行引导的引导构件320。

根据本变形例的构成，电极加工工具保持器120经由聚氨酯橡胶410、420被弹性支承于装置主体110。因此，与上述实施方式同样地，即使是在电极顶端部20、30的转印加工时，电极2、3成为从倾斜方向与电极加工工具200接触的状况，也就是说，即使电极2、3的移动方向相对于与转印加工部210、220的延伸方向正交的方向倾斜，电极加工工具200的姿势也会因电极2、3与电极加工工具200接触时的聚氨酯橡胶410、420的弹性变形而发生变化，能使转印加工部210、220成为在与电极2、3的移动方向正交的方向延伸的状态。由此，能在电极顶端部20的大范围内成型出同样的凹部21、21……，能良好地进行电极顶端部20的凹部21、21……和凸部22的成型。

-变形例3-

接着，对变形例3进行说明。在本变形例中，设置于电极加工工具200的转印加工部210、220的多个突起211、211……的配设(配置)方式与上述实施方式不同。因此，在此仅对突起211、211……的配设方式进行说明。

图18是本变形例的与图8相当的图。如该图18所示，在本变形例的电极加工工具200中，相互独立的多个突起211、211……也被分散地配设于转印加工部210。

而且，本变形例的电极加工工具200的转印加工部210成为使各突起211、211……排列配设于同心圆上的多个假想的圆形的轨迹上的构成。此外，该突起211、211……被配设为越是位于中央侧的突起211、211……，相邻的突起211、211彼此之间的间隔越短。

本变形例的电极加工工具200也能起到与上述实施方式相同的效果。

-变形例4-

接着，对变形例4进行说明。本变形例中，设置于电极加工工具200的转印加工部210、220的多个突起211、211……的配设方式也与上述实施方式不同。因此，在此仅对突起211、211……的配设方式进行说明。

图19是本变形例的与图8相当的图。如该图19所示，在本变形例的电极加工工具200中，相互独立的多个突起211、211……被分散地配设于转印加工部210。

而且，在本变形例的电极加工工具200的转印加工部210中，呈栅格状地排列各突起211、211……，使突起211、211……在中央部的区域和外周侧的区域的排列有所不同。具体而言，在上述实施方式的各突起211、211……的排列状态下，仅针对中央部的区域成为在相邻的突起211、211彼此之间配设一个突起211的构成。也就是说，成为将中央部的区域中突起211、211……的配设密度设定得高于外周侧的区域中突起211、211……的配设密度的构成。

本变形例的电极加工工具200也能起到与上述实施方式相同的效果。

-其他实施方式-

需要说明的是，本发明并不限定于所述实施方式和所述各变形例，可以是包含在权利要求书和与其等同的范围内的所有的变形、应用。

例如，在所述实施方式和所述各变形例中，对将本发明应用为电极加工工具200、焊接用电极加工装置100及焊接用电极加工方法的情况进行了说明，其中，该电极加工工具用于加工将两张铝合金制板材w1、w2彼此焊接起来的电极2、3的电极顶端部20、30。本发明并不限于此，也能应用在用于加工将其他金属制板材彼此焊接起来的电极2、3的电极顶端部20、30的情况。例如，能应用在用于加工将一边对钢板进行加热一边进行特殊加工(压力加工等)而制作的超高拉力钢板(热冲压(hotstamp)材料)彼此焊接起来的电极2、3的电极顶端部20、30的情况。此外，也能应用在用于加工将三张以上的金属制板材彼此焊接起来的电极2、3的电极顶端部20、30的情况。

此外，在所述实施方式和所述各变形例中，为了破坏氧化膜而在电极顶端部20、30设置了凹部21、21……和凸部22。本发明并不限于此，也可以应用于不存在氧化膜的金属制板材，为了排除由存在于该金属制板材的表面的脱模剂、油膜造成的影响而在电极顶端部20、30设置凹部21、21……和凸部22。

此外，在所述实施方式和所述各变形例中，将突起211、211……设为四棱锥形。本发明并不限于此，也可以是圆锥、三棱锥等。此外，突起211、211……的顶端也并不一定需要尖细，只要是能在电极顶端部20、30成型出凹部21、21……的形状即可。

此外，多个突起211、211……的排列并不限定于所述实施方式和所述各变形例，也可以是使多个突起211、211……分散在相对于转印加工部210、220的中心位置呈非对称的位置等随机地进行分散。

本发明能应用于加工用于将铝合金制板材彼此焊接起来的电阻点焊用电极的电极顶端部的焊接用电极加工工具。