JPS6188979A

JPS6188979A - スタツド溶接装置

Info

Publication number: JPS6188979A
Application number: JP22463085A
Authority: JP
Inventors: グエンザー　アールマン; ハンス　ヴイースラー
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1984-10-08
Filing date: 1985-10-08
Publication date: 1986-05-07
Also published as: ES289846U; DE3436852A1; EP0178117B1; ES289846Y; EP0178117A1; CA1244679A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、スタッド溶接装置に関し、特に、異なる直径
及びもしくは長さのスタッドに本装置をすばやく適合さ
せる装置を設えたスタッド溶接ガンに関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）スタ
ッド溶接装置は、製造工業界で、例えばＴ−スタッドや
クリスマスツリー型スタッドのようなスタッドを例えば
金属の表面に溶接するときに用いられる。異なった直径
及びもしくは長さのスタッドをある製品、例えば自動車
のボディに溶接することが必要になることが非常にしば
しば起こる。生産ラインでは通常行われていることであ
るが、スタッド溶接装置が自動スタッド送り機と一緒に
使用されるならば、異なる直径及びもしくは長さのスタ
ッドが溶接されるということは、問題を生じ得ることに
なる。というのは、この場合、スタッド溶接装置は、そ
れぞれの種類のスタッドに合うように調節されなければ
ならないからである。

この問題を解決するため、Ｄ　Ｅ　−ＯＳ　３１０５９
８７の明細書では、スタッドの直径に一致する挿入管を
溶接ガンの銃身に取り付け、また、交換可能なスペーサ
　スリーブにより押し棒の長さが溶接されるスタッドの
長さに適合されるように、溶接ガンが設計されることが
提案されている。

しかしながら、このようなスタッド？容接ガンを異なっ
た直径や異なった長さのスタッドに適合させるには、比
較的混み入った努力を必要とする。

挿入管とスペーサ　スリーブを取り換えるだけでなく、
溶接ガンを別の分離及び供給アクノチメントに接続でき
るようにするために溶接ガンをスタッド供給手段から引
き離さなければならない。もし、分離及び供給アタッチ
メントへの接続が解除されない場合は、分離装置を、溶
接しようとする適切なスタッドで再充填するため、使い
残しのスタッドを分＃装置から取り除かなければならな
い。

この複雑な適合のこめの手続のため、この溶接ガンを大
規模にオートメーション化された製造工程に組み入れる
ことがむずかしかった。

このことが、特によくあてはまるのは、スタッド溶接装
置が手動で作動されるのではなく、今日の自動車工業界
ではすでに普通に行なわれているように自動操作機によ
り、直接コントロールされるときである。

このため、本発明の目的は、簡単にすばやく異なる直径
及びもしくは長さのスタッドに適合でき、また半自動も
しくは全自動の製造工程において複雑なことな（また経
済的に使用できる改良されたスタッド溶接装置を提供す
ることである。

（問題点を解決するための手段、作用）前記目的は、本
発明により、達成され、本発明は、ハウジングと、ン容
接ヘッドと、スタッド装填装置と、弾性的に拡大可能な
コレットと、空気入りのシリンダ内で作動するスラスト
ピストンに取り付けられる往復運動可能な装填ピンと、
を有するスタッド溶接装置において、溶接ヘッドがすば
やく解除可能な接続部材によりハウジングに取り付けら
れ、溶接ヘッドには、溶接ヘッドの内部に装填ピンを口
・ツクするロック装置が設けられ、装填ピンがスラスト
ピストンの孔に取りはずし可能に装着されており、装填
ピンをその内にロックした溶接ヘッドが接続部材を解除
後ハウジングから軸方向に取りはずすことができるよう
に構成されていることを特徴とするスタッド溶接装置で
ある。

異なったサイズのスタッドへの切換は、このように、本
発明によるスタッド溶接装置ではかなり簡易化されてい
る。

本発明による装置が手動で操作されるときは、そのため
本装置は通常ガンの形の設計され、別の溶接ヘッドをハ
ウジング上に装着するために、このようにして溶接ヘッ
ドを簡単にハウジングから取りはずすことができる。便
利なことば、それゆえ、溶接ヘッドは、装填装置の供給
管を通してそれぞれの分離装置に接続されたままになっ
ていることである。その結果、溶接ヘッドの交換には、
手首のひと動きだけで十分である。

本発明によるスタッド溶接装置を自動操作機とともに使
用するときは、供給管を通してそれぞれの分離装置に接
続されたいくつかの溶接ヘッドは、適切に設計されたホ
ルダー（ここではこれ以上は詳述せず）に保管されるの
が好ましい。溶接ヘッドを交換するためには、適切なプ
ログラムによりコントロールされる自動操作機が、溶接
ヘッドを装着したままのスタッド溶接装置とともに、溶
接ヘッドとハウジングとの間の接続を解除された後の溶
接ヘッドが保管されているホルダーの中に、移動する。

そこでホルダーから新しい溶接ヘッドをひとつ取り上げ
る。オートメーション化された生産ラインでは、このよ
うに、ホルダーの中にいくつかの雑誌状の溶接ヘッドが
配備されることができ、それにより、上述したように、
いくつかの溶接ヘッドは、それぞれのケース毎に、供給
管を通してそれぞれの分離装置に接続ささる。自動操作
機は、それから、最初にあるサイズのスタッドを溶接す
る第１の溶接ヘッドをまず取り上げたら、その後、別の
サイズのスタッドを溶接するため溶接ヘッドを交換する
ように、プログラムされる。

本発明によるスタッド溶接装置は、構造が簡単で低コス
トになるように設計され得る。本装置は、また、手動操
作のための重量を軽くすることができる。

すばやい取りはずし可能な溶接ヘッドとハウジングとの
取り付けは、差込接続部材として知られているものによ
り得られる。好適な実施例においては、装填ピンを作動
するスラストピストンがその内を移動するシリンダのシ
リンダ前部壁は、差込接続部材をかみ合わせるために必
要な突起がそのシリンダ壁に直接形成されるように、設
計される。溶接ヘッドに接続される対応するものは、キ
ャップナイトに類するものである。溶接ヘッドのかみ合
い部の残りの部分を対応して設計することにより、溶接
ヘッドは、その軸線のまわりでハウジングに対して回転
可能になる。これにより、特に手動操作のとき溶接ヘッ
ドとハウジングとの結合が一方の手で容易に行なわれ、
もう一方の手で溶接ヘッドをむずかしい位置に位置決め
するためハウジングに対して対応して回転させることが
できる。ロボットによる自動ｆｆ１作のためには、ヘッ
ドを交換するとき、自動操作機により作動されるラッチ
もしくはそれに類するものが、差込板状部材に設けられ
てもよい。更に、手動操作のための溶接ヘッドへのスタ
ッド供給部は、熔接装置力月方の手でガンのハンドル上
で保持され、他方の手で溶接ヘッド上で保持されるよう
、同時にハンドルにもなるように、することができる。

シリンダ前部壁がハウジングにしっかりと固着している
実施例においては、スラストピストンは、ハウジングと
溶接ヘッドとの接続が解除になったとき、シリンダから
外にとび出さない。

好適な実施例中の装填ピンとスラストピストンとの連結
は、スラストピストン内に設けられ、半径方向に装填ピ
ンの適切な溝に向けて押圧されるバネ付勢のボールによ
り、行なわれてもよい。バネの初期引張力が小さなネジ
によりさらに調整できるような適切なバネを選択すれば
、装填ピンを通常の作業中にスラストビス、トン内に確
実に保持でき、接続部材が取りはずされてピンがしっか
りと引っ張られるときのみ、スラストピストンから装填
ピンを引き抜くことができる。

好適な実施例では、ロックピンは、装填装置と、溶接ヘ
ッドをハウジングにロックする部分と、の間に配置され
る。このような配置により、ロック装置に妨げられるこ
となく、スタッドがその中を移動する供給アタッチメン
ト及びコレットを設けるための場所を自由に用意するこ
とができる。ロック装置はそれ自体は、異なった方法で
設計されることもできる。好適な実施例においては、ロ
ック装置は、装填ピンの適切な溝の中に係合し、外側か
ら前進させまた解除することのできるピンで構成される
。

（実施例）本発明によるスタッド溶接装置の好適な実施例を、第１
図及び第２図を参照して記載する。

第１図で示されるのは、本発明によるスタッド溶接装置
の好適な実施例の簡単化された断面図である。このスタ
ッド溶接装置は、ハウジング１と、それに接続される溶
接ヘッド２と、で構成される。

ハウジング１には、溶接電流供給装置及び溶接サイクル
制御装置のための電気的結線が設けられている。溶接ヘ
ッド２には、管状のスタッド装填装置３が設けられ、こ
こを通って、スタッドが弾性的に拡大可能なコレット４
に向かって空気圧で運ばれる。コレット内部の装填ピン
５は、スタット３０を実際の溶接位置に進めるため軸方
向に移動可能であり、第１図では、スタッドはその溶接
位置に示されている。

コレット４と、工作物に係合する火花シールド６と、の
構造は、自明のもので、そのため図中では詳示されない
。

溶接ヘッドを取りはずすとき必要な装填ピン５のロック
かけは、ロックピン８によりなされ、このロックピン８
は、溶接ヘッドの外側から挿入され、装填ピン５の適切
な溝１５に係合している。

それ自体で知られている差込接続部材７により、ｉｔＩ
ヘッド２をハウジングに接続し、差込接続部材７は、溶
接ヘッドの円筒部分２ａ上で回転可能な差込板状部材２
１で構成される。差込板状部材２１は、ハウジングに設
けられる作動シリンダ２０を塞ぐ端壁２２上に形成され
る突起２３に係合する。このシリンダ２０の内部には、
空気圧により従来の方法で往復運動するスラストピスト
ン９が設けられ、そのため図中では詳示されない。

空気圧動作のスタッド供給管２６は、部材２４によって
溶接ヘッドの装填装置３に連結される。

その連結機構も従来技術で公知であるので、図中では詳
示されない。

第２図には、第１図による好適な実施例に一致する”ｆ
ｉｌピン５及びスラストピストン９が示されている。円
筒状の装填ピン５の前部端には、同じように円筒状であ
って直径の小さい部分５ａが設けられ、この部分で、ス
タッドは、溶接位置に押される。前部環状溝１５は、装
填ピンを溶接ヘッドにロックするためのピン８を受ける
ように作用する。スラストピストン９の軸方向孔ＩＯへ
の装填ピン５の保持確保のため、スラストピストン９に
は横孔１１が設けられ、その孔の中では、ボール１３が
、ハネ１２により装填ピンの後部環状溝１４に押圧され
る。

横孔１１は、バネ１２を支えるネジ１６により塞がれ、
それにより、バネ１２の初期引張力を調整可能にするこ
とができる。ハネ１２の初期引張力は、通常作業中に起
こる応力により装填ピン５とスラストピストン９とが離
れてしまわないように、調節される。このため、孔ＩＯ
は１．装填ピン５が装填中にこの孔１０の端面に当接で
きるように、スラストピストン中を突き抜けて延在しな
いことが好ましい。溶接ヘッド２とハウジング１とが引
き離されるとき、ボール１３が装填ピン５の円筒状柄に
よって下方に押され、装填ピン５を解除し、一方、スラ
ストピストン９は前部円筒壁２２により保持される。溶
接ヘッド２とハウジング１が再び連結されるとき、この
手続が逆にされて、スラストピストンは、ピストン後方
のシリンダ２０内の空気圧により前部円筒壁にぶつかっ
て適正位置にて保持される。

このように、溶接装置を異なったサイズのスタッドに適
合させるには、ピン８をピン５の冶１５の中に進めてピ
ン８及びピン５をロックし、差込板状部材２１をひねっ
て溶接ヘッド２をハウジングから引き離し、その溶接ヘ
ッドの代わりに、すでに別のスタッド供給装置に接続さ
れているかもしれない新しい溶接−・ソドを、ロックピ
ン８を装填ピン５の溝１５から引いて、取り付けだけで
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるスタッド溶接装置の好適な実施
例を示す簡略な断面図；及び第２図は、第１図による好適な実施例において使用され
る装填ピンの簡略図である。１・・・ハウジング、２・・・溶接ヘッド、３・・・ス
タッド装填装置、４・・・コレット、５・・・装填ピン
、７・・・差込接続部材、８・・・ロックピン、９・・
・スラストピストン、１０・・・軸方向孔、１１・・・
横孔、１２・・・バネ、１３・・・ボール、１４・・・
後部環状溝、１５・・・溝、１６・・・ネジ、２０・・
・シリンダ、２１・・・差込板状部材、３０・・・スタ
ッド・

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ハウジングと、溶接ヘッドと、スタッド装填装置
と、弾性的に拡大可能なコレットと、空気入りのシリン
ダ内で作動するスラストピストンに取り付けられる往復
運動可能な装填ピンと、を有するスタッド溶接装置にお
いて、前記溶接ヘッドは、すばやい取りはずしが可能な接続部
材により前記ハウジングに取り付けられ、前記溶接ヘッ
ドには前記装填ピンを前記溶接ヘッド内にロックするロ
ック装置が設けられ、前記装填ピンが前記スラストピス
トンの孔に取りはずし可能に装着されており、前記装填
ピンをその内にロックした前記溶接ヘッドが、前記接続
部材を解除後、前記ハウジングから軸方向に取りはずす
ことができるように構成されていることを特徴とするス
タッド溶接装置。
（２）すばやい取りはずしが可能な前記接続部材が、差
込型の接続部材であることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項に記載のスタッド溶接装置。
（３）前記溶接ヘッドが前記装填ピンの軸のまわりでそ
の内で自由に回転可能である差込型板状部材によって、
前記溶接ヘッドが前記ハウジングに取りはずし可能に取
り付けられることを特徴とする特許請求の範囲第（２）
項に記載のスタッド溶接装置。
（４）前記ロック装置が、前記装填装置と、すばやい取
りはずしが可能な前記接続部材と、の間に配置されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）、（２）、又は
（３）項のいずれか１項に記載のスタッド溶接装置。
（５）前記ロック装置が前記装填ピンの溝と係合し、ま
た係合を解くように移動可能なピンにより形成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）、（２）、（３
）、又は（４）項のいずれか１項に記載のスタッド溶接
装置。
（６）前記装填ピンが、半径方向に前記装填ピンの溝に
向かい配置されるバネにより押圧されるボールにより、
前記スラストピストン内に保持されることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）、（２）、（３）、（４）、又
は（５）項のいずれか１項に記載のスタッド溶接装置。
（７）前記ピストンがその中で作動する前記シリンダの
前部端壁が、前記接続部材の一部を形成しており、前記
溶接ヘッドが取りはずされるときに、前記スラストピス
トンが前記シリンダ壁により前記シリンダ内に保持され
るように、前記端壁が前記ハウジングにしっかりと固着
したままになることを特徴とする特許請求の範囲第（１
）、（２）、（３）、（４）、（５）、又は（６）項の
いずれか１項に記載のスタッド溶接装置。
（８）前記シリンダのシリンダ前記前部壁が前記差込接
続部材の一部である突起を形成することを特徴とする特
許請求の範囲第（７）項に記載のスタッド溶接装置。